(57)【要約】【課題】補間フィルタを用いるフィールド内補間によって垂直方向の解像度の変換及びＩＰ変換を行う映像信号処理装置において、メモリ部（１４）への書き込みのレートと読み出しのレートの差を補償するために行われる読み出しの繰り返し又は読み出しのスキップによって、奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータ、又は奇数フィールドから生成されたフレーム及び偶数フィールドから生成されたフレームが連続して読み出される結果として生じる、画像が動いて見える現象の発生を抑制する。【解決手段】連続読み出しの最後の読み出されるフィールドのデータに対する垂直解像度変換、又は最後に読み出されるフレームの生成の際の垂直解像度変換に用いられる補間フィルタのフィルタ係数として垂直方向の通過帯域を狭くするものを用いる。【選択図】図１
2014216740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース方式の第１の映像信号に対して、補間フィルタを用いるフィールド内補間による垂直方向の解像度の変換を行うとともに、インターレース方式からプログレッシブ方式への変換を行うことによって、プログレッシブ方式の第２の映像信号を生成する解像度変換部と、
前記第１の映像信号又は前記第２の映像信号をフィールド又はフレームごとに一時記憶する複数のメモリ領域を有するメモリ部と、
前記第１の映像信号又は前記第２の映像信号を前記メモリ部に順次書き込み、前記メモリ部から、前記書き込まれた映像信号を読み出すメモリ制御部と
を備え、
前記メモリ制御部は、前記メモリ部への書き込みのレートと前記メモリ部からの読み出しのレートの差を補償するために、同じメモリ領域からの読み出しの繰り返し、又は前記複数のメモリ領域からの順次読み出しの途中で、一つのメモリ領域からの読み出しのスキップを行い、
前記解像度変換部は、
前記メモリ制御部による読み出しの繰り返し、又は読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力される場合、或いは、奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレーム、及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレームの一方のデータが連続して読み出される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフィールドのデータに対する垂直方向の解像度変換、又は当該連続読み出しの最後に読み出されるフレームの生成のための垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用いる
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記メモリ制御部による読み出しの繰り返し、又は読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力される場合、或いは、奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレーム、及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレームの一方のデータが連続して読み出されることを検出又は予測する連続読み出し判定部をさらに備え、
前記解像度変換部は、前記連続読み出し判定部による前記検出の結果又は前記予測の結果に基づいて前記補間フィルタのフィルタ係数を切り替える制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記解像度変換部が、前記メモリ制御部によって読み出された映像信号に対して前記解像度の変換及びプログレッシブ方式への変換を行うものであり、
前記読み出しの繰り返し又は前記読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力されたときに、そのことを検出して連続読み出し検出情報を出力する連続読み出し判定部をさらに備え
前記解像度変換部は、前記連続読み出し判定部から前記連続読み出し検出情報が出力されたら、これに応じて、当該連続読み出しの最後に読み出されるフィールドのデータに対する垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、当該解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記連続読み出し判定部は、前記メモリ領域から読み出されたデータが奇数フィールドのデータであるか偶数フィールドのデータであるかを示す情報に基づいて、前記奇数フィールド及び偶数フィールドの一方が連続して出力されたことを検出する
ことを特徴とする請求項３に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
前記解像度変換部が前記第１の映像信号に対して前記解像度の変換及びプログレッシブ方式への変換を行うものであり、
前記メモリ制御部は、前記解像度変換部から出力されたプログレッシブ映像信号の前記メモリ領域への書き込み、及び前記メモリ領域からの読み出しを行い、
前記読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で得られたフレーム及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で得られたフレームの一方のデータが連続して出力されると予想されるときに、連続読み出し予測情報を出力する連続読み出し判定部をさらに備え、
前記解像度変換部は、前記連続読み出し判定部から前記連続読み出し予測情報が出力されたら、これに応じて、当該連続読み出しの最後に読み出されるフレームのデータに対する垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
前記連続読み出し判定部は、前記メモリ領域への書き込み及びメモリ領域からの読み出しの進捗状況を監視することで、前記読み出しのスキップを予想することを特徴とする請求項５に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
前記連続読み出し判定部は、前記メモリ領域への書き込みのアドレスと、前記メモリ領域からの読み出しのアドレスの差の変化に基づいて、前記読み出しのスキップが発生するタイミングを予想する
ことを特徴とする請求項６に記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
インターレース方式の第１の映像信号に対して前記垂直方向の解像度を低くする解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行い、又は行わずに出力する第１の解像度変換部と、
前記第１の解像度変換部から出力された映像信号をフィールド又はフレームごとに一時記憶する複数のメモリ領域を有するメモリ部と、
前記第１の解像度変換部から出力された映像信号を、前記メモリ部に順次書き込み、前記メモリ部から、前記書き込まれた映像信号を読み出すメモリ制御部と、
前記メモリ部から読み出された映像信号に対して垂直方向の解像度を高くする解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行い、又は行わずに出力する第２の解像度変換部と、
前記第１の解像度変換部に入力される映像信号のフォーマットに応じて、前記第１及び第２の解像度変換部のいずれかに前記解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行わせる変換制御部と
を備え、
前記第１及び第２の解像度変換部の各々で行われる解像度変換は、補間フィルタを用いるフィールド内補間によって、その垂直方向の解像度を変換するとともに、インターレース方式からプログレッシブ方式への変換を行うものであり、
前記メモリ制御部は、前記メモリ部への書き込みのレートと前記メモリ部からの読み出しのレートの差を補償するために、同じメモリ領域からの読み出しの繰り返し、又は前記複数のメモリ領域からの順次読み出しの途中で、一つのメモリ領域からの読み出しのスキップを行い、
前記第１の解像度変換部は、
前記メモリ制御部による読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレーム、及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレームの一方のデータが連続して読み出される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフレームの生成のための垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用い、
前記第２の解像度変換部は、
前記メモリ制御部による読み出しの繰り返し、又は読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフィールドのデータに対する垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用いる
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項９】
前記変換制御部は、
前記第２の解像度変換部から出力されるべき映像信号のフォーマットと、前記第１の映像信号のフォーマットとに基づいて、前記第１及び第２の解像度変換部のいずれに前記解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行わせるかを決定する
ことを特徴とする請求項８に記載の映像信号処理装置。
【請求項１０】
前記メモリ制御部による読み出しの繰り返し、又は読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力される場合、或いは、奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレーム、及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレームの一方のデータが連続して読み出されることを検出又は予測する連続読み出し判定部をさらに備え、
前記第１の解像度変換部は、前記連続読み出し判定部による前記予測の結果に基づいて、前記第１の解像度変換部の前記補間フィルタのフィルタ係数を切り替える制御を行い、
前記第２の解像度変換部は、前記連続読み出し判定部による前記検出の結果に基づいて、前記第２の解像度変換部の前記補間フィルタのフィルタ係数を切り替える制御を行う
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の映像信号処理装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の映像信号処理装置と、前記映像信号処理装置で処理された映像信号を表示する映像表示部を有する映像表示装置。
【請求項１２】
インターレース方式の第１の映像信号に対して、補間フィルタを用いるフィールド内補間による垂直方向の解像度の変換を行うともに、インターレース方式からプログレッシブ方式への変換を行うことによって、プログレッシブ方式の第２の映像信号を生成する解像度変換ステップと、
複数のメモリ領域を有するメモリ部に、前記第１の映像信号又は前記第２の映像信号をフィールド又はフレームごとに順次書き込み、前記メモリ部から、前記書き込まれた映像信号を読み出すメモリ制御ステップと
を備え、
前記メモリ制御ステップは、前記メモリ部への書き込みのレートと前記メモリ部からの読み出しのレートの差を補償するために、同じメモリ領域からの読み出しの繰り返し、又は前記複数のメモリ領域からの順次読み出しの途中で、一つのメモリ領域からの読み出しのスキップを行い、
前記解像度変換ステップは、
前記メモリ制御ステップによる読み出しの繰り返し、又は読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力される場合、或いは、奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレーム、及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレームの一方のデータが連続して読み出される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフィールドのデータに対する垂直方向の解像度変換、又は当該連続読み出しの最後に読み出されるフレームの生成のための垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用いる
ことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項１３】
インターレース方式の第１の映像信号に対して前記垂直方向の解像度を低くする解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行い、又は行わずに出力する第１の解像度変換ステップと、
前記第１の解像度変換ステップから出力された映像信号を、複数のメモリ領域を有するメモリ部に、フィールド又はフレームごとに順次書き込み、前記メモリ部から、前記書き込まれた映像信号を読み出すメモリ制御ステップと、
前記メモリ部から読み出された映像信号に対して垂直方向の解像度を高くする解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行い、又は行わずに出力する第２の解像度変換ステップと、
前記第１の解像度変換ステップに入力される映像信号のフォーマットに応じて、前記第１及び第２の解像度変換ステップのいずれかに前記解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行わせる変換制御ステップと
を備え、
前記第１及び第２の解像度変換ステップの各々で行われる解像度変換は、補間フィルタを用いるフィールド内補間によって、その垂直方向の解像度を変換するとともに、インターレース方式からプログレッシブ方式への変換を行うものであり、
前記メモリ制御ステップは、前記メモリ部への書き込みのレートと前記メモリ部からの読み出しのレートの差を補償するために、同じメモリ領域からの読み出しの繰り返し、又は前記複数のメモリ領域からの順次読み出しの途中で、一つのメモリ領域からの読み出しのスキップを行い、
前記第１の解像度変換ステップは、
前記メモリ制御ステップによる読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレーム、及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレームの一方のデータが連続して読み出される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフレームの生成のための垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用い、
前記第２の解像度変換ステップは、
前記メモリ制御ステップによる読み出しの繰り返し、又は読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフィールドのデータに対する垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用いる
ことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３の映像信号処理方法の各ステップの処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
請求項１４のプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターレース方式で入力された映像信号を、フィールド内補間を用いた垂直解像度変換によってプログレッシブ方式の映像信号に変換する映像信号処理装置及び方法に関する。本発明はまた、上記映像信号処理装置及び方法の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム及びプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年テレビ受信機、情報端末、カーナビゲーションシステムの表示デバイスとして、液晶ディスプレイなどが普及している。これらの表示デバイスの駆動に用いられる信号のフォーマットは、ブラウン管ディスプレイのようなインターレース走査方式ではなく、プログレッシブ走査方式を用いてより高精細に表示することが一般的である。一方、入力される映像としては従来の標準放送（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭなど）やＨＤＴＶ放送、あるいは記録された映像コンテンツなどがあり、表示走査方式、垂直同期周波数、さらに１フレームを構成する画面解像度も様々である。したがって、液晶ディスプレイなどの表示装置で画像を高精細に表示するために、様々な表示走査方式、垂直同期周波数、及び画面解像度で入力された映像信号を、接続する表示装置の仕様によって定められた垂直同期周波数のプログレッシブ走査方式の映像信号に変換する必要が生じる。
【０００３】
例えば、画面解像度が８００×４８０画素、垂直同期周波数が６０Ｈｚである、プログレッシブ走査方式の液晶ディスプレイに映像信号を供給する場合に、１フレームあたりの走査線数が５２５本、垂直同期周波数が５９．９４Ｈｚ、走査方式がインターレース走査方式である、ＮＴＳＣ方式の映像信号が入力された場合、入力された映像信号をＡ／Ｄ変換した後に、インターレース信号からプログレッシブ信号への変換（ＩＰ変換）を行い、出力画像サイズに適合するように入力画像の画面解像度を変換し、垂直同期周波数を６０Ｈｚに変更する必要がある。
【０００４】
垂直同期周波数の変換する方法としては、映像のフレームデータを記憶するためのフレームメモリを用いて、入力映像のフレームデータの、フレームメモリへの書き込みとフレームメモリからの読み出しとの間でアドレスの追い越しの発生の有無を判定して、読み出しアドレスが書き込みアドレスを追い越すと判定された場合はフレームメモリから１フレーム前と同じデータを繰り返し読み出し（フレームリピート）、逆に書き込みアドレスが読み出しアドレスを追い越すと判定された場合はフレームデータを一枚間引いて（フレームスキップ）表示装置へ出力する方法がある。
【０００５】
フレームリピートやフレームスキップが発生すると、画面上の映像の中で物体の動きが一瞬速くなったり遅くなったりする。この改善策として、フレームリピートやフレームスキップを行う代わりにフレームデータに対してフレーム毎に領域分割を行い、動き量に応じて前後のフレームの画素値を用いて補間を行うことも提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８２０９６号公報
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように、最初にＩＰ変換を施して生成したプログレッシブ走査の画像データを用いてフレーム補間を行う場合、ＩＰ変換に複数のフィールドメモリを用意し、加えてフレーム補間にもフレームバッファとバッファ制御回路を備える必要があり、回路規模が大きくなるという問題がある。
ＩＰ変換、垂直同期周波数の変換、及び解像度変換をより少ない回路規模とメモリ量で実現するために、３つのフィールドメモリの順に書き込み及び読み出しを行うことで垂直同期周波数を変換し、フィールド内の上下のラインからの補間により新たなラインを生成することでＩＰ変換を行い、さらに垂直同期周波数の変換に使用するメモリのサイズを小さくするために、垂直同期周波数の変換の前に縮小処理を、垂直同期周波数の変換の後に拡大処理を行うことが知られている。この方法の場合、フレームスキップ又はフレームリピートが発生した場合に、映像中の物体の動きが一瞬不連続になることは避けることができないが、全体の回路規模を小さくできることからコスト低減、消費電力の削減が見込める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように変換を行う装置では、インターレース画像からフィールド内補間によって生成したフレームを表示する場合に、フレームリピート又はフレームスキップが発生すると、静止している領域の細かな文字などが一瞬１ライン上又は下に移動し、その後元に戻るように見える現象が発生する。例えば、画面上に表示されている文字列を読んでいる途中でフレームリピート又はフレームスキップが発生すると、その文字列が一瞬上下に動いたように見え、ユーザーに違和感を与えてしまう。
【０００９】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータ、又は奇数フィールドから生成されたフレーム及び偶数フィールドから生成されたフレームが連続する場合に、データ処理量又は回路規模を増大することなく、画像が動いて見える現象の発生を抑制し、画像の不自然さを軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一つの態様の映像信号処理装置は、
インターレース方式の第１の映像信号に対して、補間フィルタを用いるフィールド内補間による垂直方向の解像度の変換を行うとともに、インターレース方式からプログレッシブ方式への変換を行うことによって、プログレッシブ方式の第２の映像信号を生成する解像度変換部と、
前記第１の映像信号又は前記第２の映像信号をフィールド又はフレームごとに一時記憶する複数のメモリ領域を有するメモリ部と、
前記第１の映像信号又は前記第２の映像信号を前記メモリ部に順次書き込み、前記メモリ部から、前記書き込まれた映像信号を読み出すメモリ制御部と
を備え、
前記メモリ制御部は、前記メモリ部への書き込みのレートと前記メモリ部からの読み出しのレートの差を補償するために、同じメモリ領域からの読み出しの繰り返し、又は前記複数のメモリ領域からの順次読み出しの途中で、一つのメモリ領域からの読み出しのスキップを行い、
前記解像度変換部は、
前記メモリ制御部による読み出しの繰り返し、又は読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力される場合、或いは、奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレーム、及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレームの一方のデータが連続して読み出される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフィールドのデータに対する垂直方向の解像度変換、又は当該連続読み出しの最後に読み出されるフレームの生成のための垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用いる
ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の態様の映像信号処理装置は、
インターレース方式の第１の映像信号に対して前記垂直方向の解像度を低くする解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行い、又は行わずに出力する第１の解像度変換部と、
前記第１の解像度変換部から出力された映像信号をフィールド又はフレームごとに一時記憶する複数のメモリ領域を有するメモリ部と、
前記第１の解像度変換部から出力された映像信号を、前記メモリ部に順次書き込み、前記メモリ部から、前記書き込まれた映像信号を読み出すメモリ制御部と、
前記メモリ部から読み出された映像信号に対して垂直方向の解像度を高くする解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行い、又は行わずに出力する第２の解像度変換部と、
前記第１の解像度変換部に入力される映像信号のフォーマットに応じて、前記第１及び第２の解像度変換部のいずれかに前記解像度変換及びプログレッシブ方式への変換を行わせる変換制御部と
を備え、
前記第１及び第２の解像度変換部の各々で行われる解像度変換は、補間フィルタを用いるフィールド内補間によって、その垂直方向の解像度を変換するとともに、インターレース方式からプログレッシブ方式への変換を行うものであり、
前記メモリ制御部は、前記メモリ部への書き込みのレートと前記メモリ部からの読み出しのレートの差を補償するために、同じメモリ領域からの読み出しの繰り返し、又は前記複数のメモリ領域からの順次読み出しの途中で、一つのメモリ領域からの読み出しのスキップを行い、
前記第１の解像度変換部は、
前記メモリ制御部による読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレーム、及び偶数フィールドからの垂直方向の解像度の変換で生成されたフレームの一方のデータが連続して読み出される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフレームの生成のための垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用い、
前記第２の解像度変換部は、
前記メモリ制御部による読み出しの繰り返し、又は読み出しのスキップのために、前記メモリ領域から奇数フィールド及び偶数フィールドの一方のデータが連続して出力される場合に、
当該連続読み出しの最後に読み出されるフィールドのデータに対する垂直方向の解像度変換に用いられる補間フィルタの係数として、前記垂直方向の解像度の変換の結果として得られる映像信号によって表される映像の垂直方向の空間周波数範囲を狭くするものを用いる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、メモリ領域の読み出しレートと書き込みレートとの差によって、奇数フィールド若しくは奇数フィールドから生成されたフレームの連続読み出し、偶数フィールド若しくは偶数フィールドから生成されたフレームの連続読み出しが発生する場合にも、垂直解像度変換に用いられる垂直補間フィルタの係数として、映像の垂直方向の空間周波数帯域を狭くするものが用いられるので、これにより映像がぼかされ、従って、画像が一瞬上下方向に動いて見えてしまうことを防止することができる。しかも、データ処理量や回路規模の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、メモリ領域へのデータの書き込み、及び読み出しを示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、メモリ領域へのデータの書き込み、及び読み出しを示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１で用いられる解像度変換部における垂直拡大動作の例を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１で用いられる解像度変換部における垂直拡大動作の例を示す図である。
【図６】実施の形態１における入力画像の一例を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態１の映像信号処理装置の動作の一例を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１の映像信号処理装置による処理結果の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態３で用いられる縮小処理部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３で用いられる拡大処理部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の映像信号処理装置１００の構成を示す。図示の映像信号処理装置１００は、入力信号の水平及び垂直方向の画像のサイズを拡大して表示するものであり、映像入力端子１０、入力処理部１１、メモリ制御部１３、メモリ部１４、連続読み出し判定部１５、解像度変換部１６、画質変換処理部１７、表示部１８、及び同期生成部２０を備える。
【００１５】
映像信号処理装置１００は、入力端子１０に入力された映像信号Ｄ１０のフォーマットを変換して、表示部１８に供給するものである。
以下では、入力される映像信号Ｄ１０は、フィールドレートが５９．９４ＨｚのＮＴＳＣ信号であり、表示部１８での表示に用いられる映像信号は、解像度が８００×４８０画素で、フレームレートが５９．９４Ｈｚのプログレッシブ信号であるとする。
【００１６】
入力処理部１１は、入力端子１０を介して入力された映像信号Ｄ１０に対し、Ａ／Ｄ変換、ＹＣ分離、クロマデコード、マトリクス変換を施し、Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ信号、Ｒ／Ｇ／Ｂ信号などの内部処理用のフォーマットに変換してメモリ制御部１３に供給する。以下では、７２０×４８０画素のＹ／Ｃｂ／Ｃｒ信号に変換されるものとして説明する。
【００１７】
入力処理部１１は変換後のデータ（映像信号）Ｄ１１を、入力映像信号Ｄ１０のフィールドレートと同じレートでメモリ制御部１３に供給する。入力処理部１１からメモリ制御部１３に供給されるＤ１１には、各フィールドが奇数フィールドか、偶数フィールドかを示す情報（属性情報）ＯＥａが付加されている。
【００１８】
メモリ部１４は３つの、入力処理部１１から出力される映像信号Ｄ１１の１フィールド分（１画面分）のデータを記憶するための容量を有するメモリ領域１４１〜１４３を有する。
【００１９】
メモリ制御部１３は、書き込み制御部１３１、及び読み出し制御部１３２を備える。
書き込み制御部１３１は、入力された映像信号をメモリ部１４内のメモリ領域１４１〜１４３に書き込み、一時記憶させる。書き込みに当たり、メモリ領域１４１、１４２、１４３が順に選択されて、選択されたメモリ領域に１フィールド分（１画面分）のデータが書き込まれる。
【００２０】
書き込み制御部１３１は、この書き込みのため、書き込むべきデータＤ１１をメモリ部１４に供給するとともに、書き込みのための制御信号ＷＣを生成する。この制御信号ＷＣには、メモリ領域１４１〜１４３のいずれに書き込むかを示す情報、各データ部分の書き込み先を示すアドレス情報が含まれる。
メモリ領域への書き込みは、入力処理部１１からメモリ制御部１３に入力された映像信号Ｄ１１のフィールドレートと同じレート（５９．９４フィールド／秒）で行われる。即ち、各メモリ領域への書き込みに要する時間は、映像信号Ｄ１１の１フィールド期間に等しい。
【００２１】
１つのメモリ領域への１フィールドのデータの書き込みを完了したら、次のフィールドのデータについては、他の２つのメモリ領域のうち、より古いデータを記憶しているメモリ領域を選択して書き込みを行うことで、該メモリの記憶内容を更新する。このように３つのメモリ領域は循環的に選択されて書き込みが行われる。
【００２２】
書き込み制御部１３１は、各フィールドのデータの書き込みが完了すると書き込み完了情報ＷＥを出力する。この書き込み完了情報ＷＥには、１フィールド分の書き込みが完了したことを示す情報、どのメモリ領域に書き込んだかを示す情報、書き込んだデータが奇数フィールドのものか偶数フィールドのものかを示す情報（属性情報）ＯＥｂが含まれる。
【００２３】
読み出し制御部１３２は、メモリ領域１４１〜１４３から、表示部１８に表示するためのレート（リフレッシュレート）で映像信号を読み出し、読み出した映像信号Ｄ１４を解像度変換部１６へ出力する。
読み出しのために読み出し制御部１３２は、制御信号ＲＣを生成する。この制御信号ＲＣには、メモリ領域１４１〜１４３のいずれかを選択する情報、及び選択したメモリ領域の読み出しアドレスが含まれる。
メモリ領域１４１〜１４３からの読み出しは、同期生成部２０により作成されたクロック並びに水平及び垂直同期信号に同期して５９．９４フィールド／秒のレートで行われる。
読み出し制御部１３２による、メモリ領域１４１〜１４３の選択においては、読み出しの開始の時点で、最新の書き込みが完了したメモリ領域が選択される。
【００２４】
この選択のために、読み出し制御部１３２は、書き込み制御部１３１から出力される書き込み完了情報ＷＥを利用する。即ち、読み出し制御部１３２は、書き込み制御部１３１から順次供給される書き込み完了情報ＷＥを受けて、最新の書き込み完了情報ＷＥを保持し、各読み出しフィールド期間の開始時に、保持されている最新の書き込み完了情報ＷＥで示される、書き込みが完了したメモリ領域を選択する。
これとともに、読み出し制御部１３２は、当該書き込み完了情報ＷＥに含まれている属性情報ＯＥｂを連続読み出し判定部１５及び解像度変換部１６に出力する。
【００２５】
読み出しレートが書き込みレートよりも速い場合には、一つのメモリ領域からの読み出しが終わった時点で、読み出されたばかりのフィールドの次のフィールドのデータの書き込み（該書き込みによるメモリ領域の更新）が完了していない事態が発生し得る。その場合には、上記読み出されたばかりのフィールドのデータを再度（同じメモリ領域から繰り返して）読み出す。これを読み出しの繰り返し（或いはフィールドリピート）と言う。
【００２６】
逆に、読み出しレートが書き込みレートよりも遅い場合には、一つのメモリ領域からの読み出しの間に、２つのメモリ領域への書き込みが完了する場合がある。この場合には、古い方のフィールドのデータの読み出しを行わず、新しい方のフィールドのデータを読み出す。これを読み出しのスキップ（或いはフィールドスキップ）と言う。
【００２７】
読み出しの繰り返しにおける２度目の読み出しの場合も、読み出しのスキップにより、新しい方のフィールドを読み出す場合も、「最新の書き込みが完了したフィールドのデータを読み出す」と言う原則に従った処理である。
【００２８】
連続読み出し判定部１５は、メモリ部１４から奇数フィールド及び偶数フィールドが交互に読み出されているかどうかを監視する。この監視は、読み出し制御部１３２から出力される奇数フィールドか偶数フィールドかを示す属性情報ＯＥｂを参照することで行われる。
連続読み出し判定部１５は、２フィールドに亘って連続して同じフィールド属性情報ＯＥｂが発生した場合、連続読み出し検出情報ＤＳＣを発生して、解像度変換部１６に伝達する。
【００２９】
解像度変換部１６は、拡大処理部１６１と拡大フィルタ設定部１６２を有する。
上記の連続読み出し検出情報ＤＳＣ及び属性情報ＯＥｂは、拡大フィルタ設定部１６２に入力される。
拡大フィルタ設定部１６２は、属性情報ＯＥｂ及び連続読み出し検出情報ＤＳＣに基づいてフィルタ係数を設定して、拡大処理部１６１に供給する。
拡大処理部１６１は、映像信号Ｄ１４を受け、拡大フィルタ設定部１６２から供給されるフィルタ係数を用いたフィールド内補間による水平方向及び垂直方向の解像度変換を行い、これによって映像の水平方向及び垂直方向のサイズを拡大するとともに、走査方式をインタレースからプログレッシブに変換する。
【００３０】
拡大処理部１６１における解像度変換のためのフィールド内補間は、拡大フィルタ設定部１６２から供給されるフィルタ係数を用いた補間フィルタによって行われる。本実施の形態では、連続読み出し判定部１５で連続読み出しが検出されたか否かに応じて、垂直解像度変換のための補間フィルタの係数として異なるものが用いられる。即ち、連続読み出しが検出された場合には、連続して読み出されるフィールドのうちの最後のフィールドにおいて、解像度変換の結果得られる映像信号の垂直方向の空間周波数帯域が、通常より（即ち、それ以外の箇所より）狭いものとなるようにフィルタの係数が定められる。その意義については後述する。
【００３１】
画質変換処理部１７は、拡大処理部１６１から出力された映像信号Ｄ１６を受けて、表示部１８に表示される映像信号の画質を表示部１８の特性や視聴者の好みに合わせるように調整する。この調整には、例えば、コントラスト・ブライトネス・色あい・色相の調整や、ノイズ除去の強度の調整、シャープネス（エッジ強調の強度）の調整、エンハンサ（解像感の強度）の調整が含まれる。
表示部１８は、たとえば液晶ディスプレイなどの映像を表示する画面を有する。
【００３２】
以下、図１に示す映像信号処理装置１００のメモリ制御部１３、及び解像度変換部１６の動作についてより詳しく説明する。
【００３３】
上記のように、メモリ制御部１３の書き込み制御部１３１では、入力処理部１１から供給された映像信号Ｄ１１を１フィールドずつメモリ部１４内のメモリ領域１４１〜１４３に順に、循環的に書き込む。
【００３４】
入力処理部１１から新しいフィールドのデータが供給された時点で、メモリ領域１４１〜１４３のうち、最も古いフィールドのデータを記憶しているメモリ領域を選択して書き込むことで、該メモリ領域のデータを更新する。
【００３５】
例えば、メモリ領域１４１に３フィールド前、メモリ領域１４２に２フィールド前、メモリ領域１４３に１フィールド前のデータが書き込まれていると、現フィールドのデータはメモリ領域１４１に書き込まれる。
【００３６】
書き込み制御部１３１は、各フィールドの書き込みの完了ごとに、書き込み完了情報ＷＥを読み出し制御部１３２に送信する。
上記のように、この書き込み完了情報ＷＥには、書き込みが完了したメモリ領域の番号（１４１〜１４３のいずれであるかを示す）と、書き込まれたデータが奇数フィールドのものであるか偶数フィールドのものであるかを示す属性情報ＯＥｂが含まれる。
【００３７】
読み出し制御部１３２は、書き込み制御部１３１からの書き込み完了情報ＷＥのうち、最新のもののみを保持し、古いものを消去する。
【００３８】
読み出し制御部１３２は、各フィールドのデータの読み出しを開始する際に、書き込み制御部１３１から伝達され、読み出し制御部１３２内に保持している書き込み完了情報ＷＥで示されるメモリ領域(最新の書き込みが完了したデータを記憶しているメモリ領域)を選択して、そのメモリ領域から１フィールド分のデータを読み出す。
さらに読み出し制御部１３２は、１つのメモリ領域からの読み出しを開始する際に、読み出されるデータが奇数フィールドのものであるか偶数フィールドのものであるかを示す属性情報ＯＥｂを、上記の書き込み完了情報ＷＥから抽出し、連続読み出し判定部１５に伝える。
【００３９】
連続読み出し判定部１５は、読み出し制御部１３２から供給される属性情報ＯＥｂに基づいて、同じ属性のフィールドの連続（奇数フィールドの連続又は偶数フィールドの連続）を検出し、連続するフィールドの最後のフィールドのデータが拡大処理部１６１に供給されるタイミングに同期して、連続するフィールドの最後のフィールドであることを示す情報（連続読み出し情報）ＤＳＣを、拡大フィルタ設定部１６２に供給する。
【００４０】
本実施の形態では、メモリ部１４への書き込みのレート及び読み出しのレートはともに５９．９４フィールド／秒であるが、それぞれのクロックは非同期であるため、それぞれのクロックの誤差が累積され、その累積誤差が１フィールド期間を超えると、フィールドリピート又はフィールドスキップによる連続読み出し（フィールド不連続）が発生することになる。
【００４１】
以下この点を図２（ａ）〜（ｅ）及び図３（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれメモリ領域１４３、１４２、１４１への、それぞれの書き込みフィールド期間ＴＷ１、ＴＷ２、ＴＷ３、…における、連続するフィールドのデータの書き込みを示す。Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、…は奇数フィールドを示し、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、…は偶数フィールドを示す。入力処理部１１から出力されるデータは、Ｏ１、Ｅ１、Ｏ２、Ｅ２、Ｏ３、Ｅ３、…の順である。矢印「→」は、上書きを示す。例えば、「Ｏ１→Ｅ２」は、フィールドＯ１のデータに対してフィールドＥ２のデータによる上書きがされることを示す。
【００４２】
図２（ｄ）は、メモリ部１４から読み出されるデータを示す。それぞれの読み出しフィールド期間ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３の開始の時点で、書き込みが完了した最新のフィールドは、それぞれＥ２、Ｏ３、Ｅ３であり、これらのフィールドのデータが順に読み出される。図示の例では、書き込みのレートに対して読み出しのレートが速く、あるフィールドのデータの書き込みが完了してから、同じフィールドのデータの読み出しが開始されるまでの遅れが次第に小さくなり、読み出しフィールド期間ＴＲ４の開始の時点では、読み出しが終わったフィールドＥ３の次のフィールドＯ４の書き込みが完了していない。そこで、その読み出しフィールド期間ＴＲ４では、読み出しが終わったばかりのフィールドＥ３を再度読み出す。このようにしてフィールドリピートが発生する。
【００４３】
図２（ｅ）は、書き込みアドレスＷａ及び読み出しアドレスＲａの変化を示す。
図２（ｅ）では、メモリ領域１４１〜１４３のアドレスを連続したものとして示している。縦軸のうち、ＡａからＡｂ−１までが、メモリ領域１４１のアドレス、ＡｂからＡｃ−１までが、メモリ領域１４２のアドレス、ＡｃからＡｄ−１までが、メモリ領域１４３のアドレスである。書き込みフィールド期間ＴＷ１からＴＷ３まで、書き込みアドレスＷａはＡａからＡｄ−１まで直線的に変化し、書き込みフィールド期間ＴＷ４の最初にアドレスＡａに戻って以下同様の変化を繰り返す。
【００４４】
一方、読み出しアドレスＲａは、読み出しフィールド期間ＴＲ１からＴＲ３までアドレスＡａからＡｄ−１まで直線的に、但し書き込みアドレスよりも急な傾きで増加する。読み出しフィールド期間ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３の開始時にそれぞれメモリ領域１４１、１４２、１４３が最新の書き込みが完了したフィールドのデータを記憶している。読み出しフィールド期間ＴＲ４の開始の時点では、メモリ領域１４１への書き込みが完了していないので、読み出しを終えたばかりのメモリ領域１４３からの読み出しを繰り返す。そのため、読み出しアドレスは、Ａｃへ戻り、Ａｄ−１に向けて増加する。読み出し期間ＴＲ５の開始の時点では、メモリ領域１４１への書き込みが完了しており、メモリ領域１４１が最新の書き込みが完了したフィールドのデータを記憶しているので、読み出しアドレスＲａはアドレスＡａに戻り、そこからの増加を再開する。
【００４５】
逆に、読み出しレートが書き込みレートよりも遅い場合の動作を、図３（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、図２（ａ）〜（ｃ）と同じである。図３（ｄ）は読み出しのタイミングを示す。読み出し期間ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４では、それぞれフィールドＥ２、Ｏ３、Ｅ３、Ｏ４のデータが読み出される。書き込みのレートに対して読み出しのレートが遅い場合、あるフィールドのデータの書き込みが完了してから同じフィールドのデータの読み出しが開始されるまでの遅れが次第に大きくなる。読み出しフィールド期間ＴＲ５の開始の時点では、前のフィールド期間ＴＲ４で読み出したフィールドＯ４の次のフィールドＥ４のみならず、さらにその次のフィールドＯ５の書き込みが完了している。そこでこの場合、フィールドＥ４をスキップして、フィールドＯ５を読み出す。このようにしてフィールドスキップが発生する。
【００４６】
図３（ｅ）は、書き込みアドレスＷａ及び読み出しアドレスＲａの変化を示す。
書き込みアドレスＷａの変化は、図２（ｅ）と同じである。
読み出しアドレスＲａは、読み出し期間ＴＲ１からＴＲ３までアドレスＡａからＡｄ−１まで直線的に増加する。また読み出し期間ＴＲ４ではアドレスＡａに戻って、Ａｂ−１まで増加する。読み出しアドレス期間ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４の開始時にそれぞれメモリ領域１４１、１４２、１４３、１４１が最新の書き込みが完了したフィールドデータを記憶している。読み出し期間ＴＲ４中に、メモリ領域１４２のみならず、メモリ領域１４３への書き込みが完了する。このため、読み出し期間ＴＲ５の開始の時点では、最新の書き込みが完了したフィールドのデータを記憶しているのは、メモリ領域１４２ではなくてメモリ領域１４３である。そこで、読み出し期間ＴＲ５では、メモリ領域１４２をスキップして、メモリ領域１４３からの読み出しを行う。即ち、読み出しアドレスは、Ａｂ−１からＡｃにジャンプする。次の読み出し期間ＴＲ６の開始時には、読み出しアドレスはＡａに戻る。
【００４７】
解像度変換部１６の拡大処理部１６１は、例えば左右２画素（水平方向に並んだ２つの画素、例えば、補間対象画素の左に位置する画素及び右に位置する画素）を用いた線形補間によって、水平画素数を７２０画素から８００画素に変換する水平補間と、上下２ライン（補間対象ラインの画素の上に位置するライン及び下に位置するライン）の画素を用いた線形補間によって、垂直ライン数を２４０ラインのインタレース方式から４８０ラインのプログレッシブ方式に変換する垂直補間とをカスケード接続した構成で実現される。
【００４８】
図４（ａ）〜図５（ｄ）に垂直補間の例を示す。
図４（ａ）、図４（ｃ）、図５（ａ）、及び図５（ｃ）は、奇数フィールドからの補間を示し、図４（ｂ）、図４（ｄ）、図５（ｂ）、及び図５（ｄ）は偶数フィールドからの補間を示す。これらの図において、変換後のラインの右側に示される係数［ａ，ｂ］は、補間フィルタの係数、即ち変換前のラインに対する重みを示すものであり、ａは、上側のラインに対する係数、ｂは、下側のラインに対する係数を表す。
【００４９】
拡大フィルタ設定部１６２は、補間に用いるフィールドが奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかを属性情報ＯＥｂに基づいて判断し、判断結果に基づいて係数ａ、ｂを設定する。
【００５０】
図４（ａ）、図４（ｂ）の例では、拡大後の画像は、拡大前の各フィールドの画像のラインと同じ垂直位置のラインと、拡大前の画像において隣り合うラインの中間に位置するラインを含み、補間フィルタの係数は奇数フィールドからの拡大では、図４（ａ）に示すようにラインごとに［１，０］、［０．５，０．５］を繰り返し、偶数フィールドからの拡大では、図４（ｂ）に示すようにラインごとに、［０．５，０．５］、［０，１］を繰り返す。
【００５１】
図４（ｃ）、図４（ｄ）の例では、拡大後の画像は、拡大前の各フィールドの画像において隣り合うライン間を１：３で内分する位置にあるラインと、隣り合うライン間を３：１で内分する位置にあるラインを含み、補間フィルタの係数は奇数フィールドからの拡大では、図４（ｃ）に示すように、ラインごとに［０．７５，０．２５］、［０．２５，０．７５］を繰り返し、偶数フィールドからの拡大では、図４（ｄ）に示すようにラインごとに［０．２５，０．７５］、［０．７５，０．２５］を繰り返す。
【００５２】
図５（ａ）、図５（ｂ）の例では、ラインの配置は、図４（ａ）、図４（ｂ）と同じであるが、補間フィルタの係数は奇数フィールド及び偶数フィールドの双方で、奇数番目のラインでも偶数番目のラインでも、［１，０］である。
【００５３】
図５（ｃ）、図５（ｄ）の例では、ラインの配置は、図４（ｃ）、図４（ｄ）と同じであるが、補間フィルタの係数は奇数フィールド及び偶数フィールドの双方で、奇数番目のラインでも偶数番目のラインでも、［０．５，０．５］である。
【００５４】
このような垂直補間で生成される画像の一例を図６及び図７（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。
図６は、入力画像の例として、奇数フィールドと偶数フィールドを連続して表示した場合に知覚される画像を表わしている。
また、図７（ａ）、（ｂ）は図６の画像を生じさせる映像信号を、奇数フィールドと偶数フィールドに分離して、それぞれ奇数フィールド、偶数フィールドのデータに対して図４（ａ）、図４（ｂ）で示した垂直補間を行って得られたプログレッシブ信号による画像を示す。
また、図７（ｃ）、（ｄ）は図６の画像を生じさせる映像信号を、奇数フィールドと偶数フィールドに分離して、それぞれ奇数フィールド、偶数フィールドのデータに対して図４（ｃ）、図４（ｄ）で示した垂直補間を行って得られたプログレッシブ信号による画像を示す。
【００５５】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）から以下のようなことがわかる。
例えば幅の細い水平ラインのインタレース画像からフィールド内補間によって生成されるプログレッシブ画像のうち、奇数フィールドから生成した画像（図７（ａ）、（ｃ）と偶数フィールドから生成した画像（図７（ｂ）、（ｄ）の水平ラインの濃度は明らかに異なっており、加えてラインの位置も１ライン以上ずれている。
通常、表示部１８に出力される場合には、奇数フィールドから生成したプログレッシブ画像と偶数フィールドから生成したプログレッシブ画像が５９．９４Ｈｚのリフレッシュレートで交互に表示されるため、視聴者の目には時間フィルタリングされた静止画像として違和感なく知覚される。
【００５６】
一方、メモリ部１４からの読み出しの際、フィールドリピート又はフィールドスキップが生じた場合には、画像が一瞬上下に移動したように見えるという問題があり、本発明はこの問題の解決を図るものである。以下この点について説明する。
【００５７】
ここで、メモリ部１４からの読み出しの際、フィールドリピート又はフィールドスキップによる連続読み出しが発生したと仮定する。
本実施の形態の映像信号処理装置１００においては連続読み出し判定部１５で同じフィールド属性が連続して出現したことを検出し、連続出現の最後の出現に対応するフィールド（例えば上記の図２（ｄ）の例のように、Ｅ２、Ｏ３、Ｅ３、Ｅ３となった場合の２回目のＥ３、上記の図３（ｄ）の例のように、Ｅ２、Ｏ３、Ｅ３、Ｏ４、Ｏ５となった場合のＯ５）において、解像度変換部１６で用いられる垂直補間フィルタとして、通過帯域がより狭いもの、即ち解像度変換の結果得られる映像信号で表される映像の垂直方向の空間周波数範囲をより狭くする（周波数範囲の上限をより低くする）もの、例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すものの代わりに、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すもの、或いは図４（ｃ）、図４（ｄ）に示すものの代わりに、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すものを用いる。
図７（ｅ）に図５（ｃ）で示される垂直補間を行った場合に得られる画像を示し、図７（ｆ）に図５（ｄ）で示される垂直補間を行った場合に得られる画像を示す。
【００５８】
図８（ａ）は、図７（ｃ）、（ｄ）の画像の右半分を左右に並べたものであり、図７（ｄ）の画像を２回繰り返し、その後に図７（ｃ）の画像を配置している。
図８（ｂ）は、図８（ａ）の３フレーム分の画像のうち、２番目の画像を、図７（ｆ）の右半分の画像で置き換えたものである。
【００５９】
連続読み出しが発生した際に、垂直フィルタ係数を変更しない場合、図８（ａ）のように奇数フィールドから得られたフレーム又は偶数フィールドから得られたフレームのどちらかの画像が連続して２度表示されることになり、視聴者からは、時間フィルタリングされて静止画のように見えていた画像が一瞬上下方向にはっきりと動いて見えてしまうことになる。
例えば視聴者が画面上の文字列を読んでいる途中で画面の上下移動が生じると視聴者は違和感や不快感を感じる。
【００６０】
しかしながら本発明に係る映像信号処理装置１００においては、連続読み出しが発生した際に、垂直フィルタ係数を変更し、補間によって生成される画像の垂直方向の帯域を落とすので、図８（ｂ）のように偶数フィールドから得られた画像（フレーム）が続く場合も、連続する画像のうち２枚目の画像がぼやけたものとなるので、上下方向の移動が目立たなくなり、不快感や違和感を軽減できる。
【００６１】
以上、図７（ｅ）、（ｆ）、及び図８（ａ）、（ｂ）を参照して、図４（ｃ）、図４（ｄ）に示すフィルタ係数の代わりに、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すフィルタ係数を用いた場合の効果を説明したが、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すフィルタ係数の代わりに、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すフィルタ係数を用いた場合にも同様の効果が得られる。
【００６２】
本発明ではこのような効果が、メモリの追加や大規模な回路の追加を伴うことなく実現できるので、コスト及び消費電力を抑制することができる。
【００６３】
実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２の映像信号処理装置１００の構成を示す。図示の映像信号処理装置１００は、入力信号の水平及び垂直方向の画像のサイズを縮小して表示するものであり、映像入力端子１０、入力処理部１１、メモリ制御部１３、メモリ部１４、画質変換処理部１７、表示部１８、同期生成部２０、解像度変換部２２、及び連続読み出し判定部２５を備える。
実施の形態１と同じ符号のブロックは同様の動作を行う。
【００６４】
実施の形態１との違いは、図１の解像度変換部１６の代わりに解像度変換部２２が設けられ、連続読み出し判定部１５の代わりに、連続読み出し判定部２５が設けられている点である。
【００６５】
実施の形態２の映像信号処理装置１００も、実施の形態１の映像信号処理装置１００と同様に、入力端子１０に入力された映像信号のフォーマットを変換して、表示部１８に供給する。
但し、実施の形態２では、入力端子１０に入力される信号は、フィールドレートが６０Ｈｚで、解像度が１９２０ｘ１０８０画素のインターレース方式のＨＤＴＶ信号であり、表示部１８で表示される映像信号は、フレームレートが６０Ｈｚ、解像度が８００ｘ４８０画素のプログレッシブ信号である。
【００６６】
入力処理部１１でＹ／Ｃｂ／Ｃｒ信号に変換された映像信号Ｄ１１は解像度変換部２２に供給される。
【００６７】
入力処理部１１から解像度変換部２２に供給される映像信号Ｄ１１は、入力処理部１１への入力映像信号Ｄ１０と同じく解像度が１９２０ｘ１０８０画素で、フィールドレートが６０Ｈｚである。
入力処理部１１から解像度変換部２２に供給される映像信号Ｄ１１には、実施の形態１と同様に、各フィールドが奇数フィールドか、偶数フィールドかを示す情報（属性情報）ＯＥａが付加されている。
【００６８】
解像度変換部２２は、縮小処理部２２１と縮小フィルタ設定部２２２を有する。
縮小フィルタ設定部２２２は、属性情報ＯＥａ及び後述の連続読み出し予測情報ＰＤＳに基づいてフィルタ係数を設定して、縮小処理部２２１に供給する。
縮小処理部２２１は、映像信号Ｄ１１を受け、縮小フィルタ設定部２２２から供給されるフィルタ係数を用いたフィールド内補間による水平方向及び垂直方向の解像度変換を行い、これによって映像の水平方向及び垂直方向のサイズを縮小するとともに、走査方式をインターレースからプログレッシブに変換する。
水平方向の解像度変換においては、例えば線形補間などにより、水平サイズを１９２０画素から８００画素に変換し、垂直方向の解像度変換においては、例えば線形補間などにより、垂直サイズを５４０ラインのインタレースフォーマットから４８０ラインのプログレッシブフォーマットに変換する。
【００６９】
縮小処理部２２１は、解像度変換の結果生成した、６０フレーム／秒のレートの、フレーム単位の映像信号Ｄ２２を、メモリ制御部１３に供給する。
【００７０】
メモリ部１４は３つの、それぞれ縮小処理部２２１から出力される映像信号の１フレーム分（１画面分）のデータを記憶するための容量を有するメモリ領域１４１〜１４３を有する。
【００７１】
メモリ制御部１３は、書き込み制御部１３１、及び読み出し制御部１３２を備える。
書き込み制御部１３１は、入力された映像信号をメモリ部１４内のメモリ領域１４１〜１４３に書き込む。書き込みに当たり、メモリ領域１４１、１４２、１４３が順に選択されて、選択されたメモリ領域に１フレーム分（１画面分）のデータが書き込まれる。
【００７２】
書き込み制御部１３１は、この書き込みのため、書き込むべきデータＤ２２をメモリ部１４に供給するとともに、書き込みのための制御信号ＷＣを生成する。この制御信号ＷＣには、メモリ領域１４１〜１４３のいずれに書き込むかを示す情報、各データ部分の書き込み先を示すアドレスが含まれる。
メモリ領域への書き込みは、解像度変換部２２から出力される映像信号Ｄ２２のフレームレートと同じレート（６０フレーム／秒）で行われる。即ち、各メモリ領域への書き込みに要する時間は、映像信号Ｄ２２の１フレーム期間に等しい。
【００７３】
１つのメモリ領域への１フレームのデータの書き込みを完了したら、次のフレームのデータについては、他の２つのメモリ領域のうち、より古いデータを記憶しているメモリ領域を選択して書き込みを行うことで、該メモリの記憶内容を更新する。このように３つのメモリ領域は循環的に選択されて書き込みが行われる。
【００７４】
書き込み制御部１３１は、各フレームのデータの書き込みが完了すると書き込み完了情報ＷＥを出力する。この書き込み完了情報ＷＥには、１フレーム分の書き込みが完了したことを示す情報、及びどのメモリ領域に書き込んだかを示す情報が含まれる。
書き込み完了情報ＷＥは、読み出し制御部１３２に供給される。
書き込み制御部１３１はさらに、各時点における書き込み中のアドレスを示す情報（アドレス値）Ｗａを、連続読み出し判定部２５に出力する。
【００７５】
読み出し制御部１３２は、メモリ領域１４１〜１４３から、表示部１８でのリフレッシュレートと同じフレームレートで映像信号を読み出し、読み出した映像信号Ｄ１４を画質変換処理部１７へ出力する。
【００７６】
画質変換処理部１７は、メモリ制御部１３から出力された映像信号Ｄ１４に対して、実施の形態１で説明したのと同様の処理を行って、表示部１８に供給する。
【００７７】
上記のメモリ領域１４１〜１４３からの読み出しのため、読み出し制御部１３２は、制御信号ＲＣを生成する。この制御信号ＲＣには、メモリ領域１４１〜１４３のいずれかを選択する情報、及び選択したメモリ領域の読み出しアドレスが含まれる。読み出し制御部１３２はまた、読み出しの開始のタイミングを示す読み出し開始情報ＲＢを連続読み出し判定部２５に出力する。
メモリ領域１４１〜１４３からの読み出しは、同期生成部２０により作成されたクロック並びに水平及び垂直同期信号に同期して６０フレーム／秒で行われる。
読み出し制御部１３２による、メモリ領域１４１〜１４３の選択においては、読み出しの開始の時点で、最新の書き込みが完了したメモリ領域が選択される。
【００７８】
この選択のために、読み出し制御部１３２は、書き込み制御部１３１から出力される書き込み完了情報ＷＥを利用する。即ち、読み出し制御部１３２は、書き込み制御部１３１から順次供給される書き込み完了情報ＷＥを受けて、最新の書き込み完了情報ＷＥを保持し、各読み出しフレーム期間の開始時に、保持されている最新の書き込み完了情報ＷＥで示される、書き込みが完了したメモリ領域を選択する。
【００７９】
連続読み出し判定部２５は読み出し制御部１３２から読み出し開始情報ＲＢを受けるとともに、書き込み制御部１３１から書き込みを行っているメモリのアドレス（書き込みアドレス）Ｗａを示すアドレス情報をも受け取る。
連続読み出し判定部２５は、読み出し開始情報ＲＢを受け取ったタイミングでの書き込みアドレスＷａを記録しておき、その１読み出しフレーム期間ごとの変化量から、３書き込みフレーム期間後にフレームスキップが発生するか否かを予測し、発生すると予測する場合には、そのことを示す情報（連続読み出し予測情報）ＰＤＳを、縮小フィルタ設定部２２２に通知する。
なお、実施の形態２の装置は、フレームリピートには対応できない。縮小処理部２２１で解像度変換を行うことにより、得られた画像が、メモリ部１４に書き込まれ、フレームリピートの場合には、同じ画像が２回読み出されるためである。
【００８０】
なお、読み出し開始時の書き込みアドレスではなく、書き込み開始時の読み出しアドレスの変化に基づいて、フレームスキップが３書き込みフレーム期間後に発生するか否かを予測しても良く、要するに書き込みアドレスと読み出しアドレスの差の変化に基づいて上記の予測を行えば良い。より一般的に言えば、書き込みと読み出しの進捗状況に基づいて上記の予測を行えば良い。
書き込み開始時の読み出しアドレスを得るには、書き込み制御部１３１から書き込み開始情報を受け、読み出し制御部から進行中の読み出しのアドレスＲａを受ける必要がある。
【００８１】
また上記の実施の形態では、３つのメモリ領域に循環的に書き込みを行うので、３書き込みフレーム期間後にフレームスキップが発生するか否かの予測を行っているが、一般的にｎ個のメモリ領域を用いてこれらに循環的に書き込みを行うのであれば、ｎ書き込みフレーム期間後にフレームスキップが発生するか否かの予測を行う。
【００８２】
縮小フィルタ設定部２２２は、連続読み出し判定部２５からの連続読み出し予測情報（フレームスキップが発生するとの予測を示す情報）ＰＤＳを受け取ると、連続読み出しの最後に読み出されると予測されるフレームの生成のための解像度変換で用いる補間フィルタ係数として、垂直方向の通過帯域を狭くするもの、即ち、解像度変換の結果得られる映像の垂直方向の空間周波数帯域を狭くするものを用いる。
但し、縮小率が一定の値（たとえば１／２）以下（即ち、縮小の度合が大きい場合）は、画質に与える影響が小さいものとみなして、フィルタ係数を変更せずにそのまま出力しても良い。
このような処理を行うことで、垂直フィルタの係数として、映像の帯域を狭くするものが用いられ、そのような係数を用いた解像度変換の結果得られた画像がメモリ部１４に書き込まれ、読み出す際にフレームスキップ直後のフレームとして読み出される。
【００８３】
なお、３書き込みフレーム期間後にフレームスキップが発生するか否かの予測を行う場合、フレームスキップが発生すると予測された時点で、直ちに現に行われている解像度変換において、帯域を落とすとは限らない。要は、フレームスキップに伴う連続読み出しの最後に読み出されるフレームの生成のための解像度変換の際に通過帯域を狭くすることとすれば良い。３書き込みフレーム後にフレームスキップが発生するか否かの予測を行うのは、そうすることによって、連続読み出しの最後に読み出されるフレームの生成の前に、帯域を狭くする制御を行うことができるからである。
【００８４】
実施の形態２に示す映像信号処理装置１００は以上のように構成されているので、フレームスキップが発生した際の垂直フィルタ係数を変更し、補間によって生成される画像の垂直方向の帯域を落とすように作用するので、上下方向の移動を視聴者に感じさせることがなく、不快感や違和感を軽減できる。また、レート変換を行う前に水平、垂直サイズを縮小するので使用するメモリ量を最小化することができ、コストや消費電力の低減が期待できる。
【００８５】
実施の形態３．
図１０は本発明の実施の形態３の映像信号処理装置１００の構成を示す。図示の映像信号処理装置１００は、さまざまなフォーマットの入力信号を受けて、表示部１８での表示に適した特定のフォーマットの信号に変換するものであり、映像入力端子１０、入力処理部３１、メモリ制御部１３、メモリ部１４、画質変換処理部１７、表示部１８、同期生成部２０、第１の解像度変換部３２、連続読み出し判定部３５、及び第２の解像度変換部３６を備える。図１０にはさらに、変換制御部３０が示されている。変換制御部３０の機能は、例えば映像信号処理装置の全体を制御するシステム制御部によって実現することが可能である。システム制御部は、実施の形態１及び２でも設けられているが、図示が省略されている。
実施の形態１及び２と同じ符号のブロックは同様の動作を行う。
【００８６】
実施の形態１との違いは、図１の入力処理部１１の代わりに入力処理部３１が設けられ、解像度変換部１６の代わりに第１及び第２の解像度変換部３２、３６が設けられ、連続読み出し判定部１５の代わりに連続読み出し判定部３５が設けられている点である。
第１の解像度変換部３２は、縮小処理部３２１と縮小フィルタ設定部３２２を有し、第２の解像度変換部３６は、拡大処理部３６１と拡大フィルタ設定部３６２を有する。
【００８７】
実施の形態３の映像信号処理装置１００も、実施の形態１及び２の映像信号処理装置１００と同様に、入力端子１０に入力された映像信号のフォーマットを変換して、表示部１８に供給する。
但し、実施の形態３では、入力端子１０にはさまざまなフォーマットのインターレース信号が入力され、映像信号処理装置１００は、入力された映像信号のフォーマットに応じて異なる態様でのフォーマット変換を施して、表示部１８での表示に適した映像信号を出力する。
表示部１８での表示に適した映像信号は、フレームレートが６０Ｈｚ、解像度が８００ｘ４８０画素のプログレッシブ信号である。
【００８８】
入力処理部３１は、実施の形態１及び２の入力処理部１１と同様に、入力端子１０から入力された映像信号Ｄ１０をＹ／Ｃｂ／Ｃｒ信号やＲ／Ｇ／Ｂ信号などの内部処理用のフォーマットに変換する。但し、実施の形態３の入力処理部３１は、さまざまなフォーマットの入力映像信号に対応可能なものであり、その変換後のフォーマット、特に、水平サイズ、垂直サイズ、垂直同期周波数、走査方式を示すフォーマット情報ＦＭＴを変換制御部３０に伝達する。
【００８９】
変換制御部３０は、フォーマット情報ＦＭＴに応じて必要な変換を行うために制御信号ＲＳＬｈ、ＲＳＬｖ、ＥＳＬｈ、ＥＳＬｖ、ＲＥＤｈ、ＲＥＤｖ、ＥＮＬｈ、ＥＮＬｖ、及びＳＷＰを生成する。
制御信号ＲＳＬｈ、ＲＳＬｖ、ＲＥＤｈ、及びＲＥＤｖは縮小処理部３２１に供給され、制御信号ＥＳＬｈ、ＥＳＬｖ、ＥＮＬｈ、及びＥＮＬｖは、拡大処理部３６１に供給される。
制御信号ＳＷＰは、連続読み出し判定部３５に供給される。
【００９０】
入力処理部３１から出力される映像信号Ｄ３１は、第１の解像度変換部３２に供給される。
入力処理部３１から第１の解像度変換部３２に供給される映像信号Ｄ３１には、実施の形態１、２と同様に各フィールドが奇数フィールドか、偶数フィールドかを示す情報（属性情報）ＯＥａが付加されている。
【００９１】
第１の解像度変換部３２は、入力処理部３１から出力された映像信号Ｄ３１に対して、ＩＰ変換を伴う垂直方向の画像の縮小、水平方向の画像の縮小の一方又は双方を行い、或いはいずれをも行うことなく入力された映像信号Ｄ３１をそのまま出力する機能を有する。
それぞれの縮小を行うか否かは、変換制御部３０からの制御信号ＲＳＬｈ、ＲＳＬｖによって制御される。また、縮小を行う場合の縮小率は、制御信号ＲＥＤｈ、ＲＥＤｖに基づいて制御される。
【００９２】
第１の解像度変換部３２から出力された映像信号Ｄ３２は、メモリ制御部１３に入力される。
第１の解像度変換部３２でＩＰ変換を行う場合には、第１の解像度変換部３２から出力される映像信号Ｄ３２は、フレーム単位のプログレッシブ信号である。
第１の解像度変換部３２でＩＰ変換を行わない場合には、第１の解像度変換部３２から出力される映像信号Ｄ３２は、フィールド単位のインターレース信号である。
【００９３】
第１の解像度変換部３２は、フィールド単位で映像信号を出力する場合には、各フィールドが奇数フィールドか偶数フィールドを示す情報を属性情報ＯＥｂとして出力し、フレーム単位で映像信号を出力する場合には、各フレームが奇数フィールドから生成されたものであるか、偶数フィールドから生成されたものであるかを示す情報を属性情報ＯＥｂとして出力する。
【００９４】
メモリ部１４は３つの、それぞれ第１の解像度変換部３２から出力される映像信号Ｄ３２の１フィールド分又は１フレーム分（１画面分）のデータを記憶するための容量を有するメモリ領域１４１〜１４３を有する。
【００９５】
メモリ制御部１３は、書き込み制御部１３１、及び読み出し制御部１３２を備える。
書き込み制御部１３１は、入力された映像信号をメモリ部１４内のメモリ領域１４１〜１４３に書き込む。書き込みに当たり、メモリ領域１４１、１４２、１４３が順に選択されて、選択されたメモリ領域に１フレーム分（１画面分）のデータが書き込まれる。
メモリ領域への書き込みは、解像度変換部２２から出力される映像信号Ｄ３２のフィールドレート又はフレームレートと同じレートで行われる。即ち、各メモリ領域への書き込みに要する時間は、映像信号Ｄ３２の１フィールド期間又は１フレーム期間に等しい。
【００９６】
書き込み制御部１３１は、入力された映像信号をメモリ部１４内のメモリ領域１４１〜１４３に書き込む。書き込みに当たり、メモリ領域１４１、１４２、１４３が順に選択されて、選択されたメモリ領域に１画面分（１フィールド分又は１フレーム分）のデータが書き込まれる。
【００９７】
書き込み制御部１３１は、この書き込みのため、書き込むべきデータＤ３２をメモリ部１４に供給するとともに、書き込みのための制御信号ＷＣを生成する。この制御信号ＷＣには、メモリ領域１４１〜１４３のいずれに書き込むかを示す情報、各データ部分の書き込み先を示すアドレス情報が含まれる。各メモリ領域への書き込みのレートは第１の解像度変換部３２から出力される映像信号Ｄ３２のフィールドレート又はフレームレートに等しい。
【００９８】
１つのメモリ領域への１フィールド又は１フレームのデータの書き込みを完了したら、次のフィールド又はフレームのデータについては、他の２つのメモリ領域のうち、より古いデータを記憶しているメモリ領域を選択して書き込みを行うことで、該メモリの記憶内容を更新する。このように３つのメモリ領域は循環的に選択されて書き込みが行われる。
【００９９】
書き込み制御部１３１は、各フィールド又はフレームのデータの書き込みが完了すると書き込み完了情報ＷＥを出力する。この書き込み完了情報ＷＥには、１フィールド分又は１フレーム分（１画面分）の書き込みが完了したことを示す情報、どのメモリ領域に書き込んだかを示す情報、書き込んだデータが奇数フィールドのもの、若しくは奇数フィールドから生成されたものか、偶数フィールドのもの、若しくは偶数フィールドから生成されたものかを示す情報（属性情報）ＯＥｂが含まれる。書き込み完了情報ＷＥは、書き込み制御部１３１から読み出し制御部１３２に送られる。
【０１００】
第１の解像度変換部３２がＩＰ変換を伴う解像度変換を行う場合には、書き込み制御部１３１はさらに、各時点における書き込み中のアドレスを示す情報（アドレス値）Ｗａを出力する。
【０１０１】
読み出し制御部１３２は、メモリ領域１４１〜１４３から、表示部１８でのリフレッシュレート（６０Ｈｚ）と同じレートで映像信号を読み出し、読み出した映像信号Ｄ１４を拡大処理部３６１へ出力する。
読み出しのため、読み出し制御部１３２は、制御信号ＲＣを生成する。この制御信号ＲＣには、メモリ領域１４１〜１４３のいずれかを選択する情報、及び選択したメモリ領域の読み出しアドレスが含まれる。読み出し制御部１３２はまた、読み出しの開始のタイミングを示す読み出し開始情報ＲＢを連続読み出し判定部３５に出力する。
【０１０２】
メモリ領域１４１〜１４３からの読み出しは、同期生成部２０により作成されたクロック並びに水平及び垂直同期信号に同期して行われる。
読み出し制御部１３２による、メモリ領域１４１〜１４３の選択においては、読み出しの開始の時点で、最新の書き込みが完了したメモリ領域が選択される。
この選択のために、読み出し制御部１３２は、書き込み制御部１３１から出力される書き込み完了情報ＷＥを利用する。即ち、読み出し制御部１３２は、書き込み制御部１３１から順次供給される書き込み完了情報ＷＥを受けて、最新の書き込み完了情報ＷＥを保持し、各読み出しフィールド期間又は各読み出しフレーム期間の開始時に、保持されている最新の書き込み完了情報ＷＥで示される、書き込みが完了したメモリ領域を選択する。
これとともに、読み出し制御部１３２は、当該書き込み完了情報ＷＥに含まれている属性情報ＯＥｂを連続読み出し判定部３５及び解像度変換部３６に出力する。
【０１０３】
拡大処理部３６１は、メモリ部１４から読み出された映像信号Ｄ１４に対して、ＩＰ変換を伴う垂直方向の画像の拡大、水平方向の画像の拡大の一方又は双方を行い、或いはいずれをも行うことなく入力された映像信号Ｄ１４をそのまま出力する機能を有する。
それぞれの拡大を行うか否かは、制御信号ＥＳＬｈ、ＥＳＬｖによって制御される。拡大を行う場合の拡大率は、制御信号ＥＮＬｈ、ＥＮＬｖに基づいて制御される。
【０１０４】
第１の解像度変換部３２は、縮小処理部３２１と、縮小フィルタ設定部３２２を有する。
図１１に縮小処理部３２１の構成例を示す。
縮小処理部３２１は、水平縮小処理部３２３、垂直縮小処理部３２４、選択部３２５、３２６を備える。
【０１０５】
水平縮小処理部３２３は、水平縮小処理部３２３に入力された映像、即ち入力処理部３１から縮小処理部３２１に入力された映像信号Ｄ３１に対して水平方向の縮小を行う。
水平縮小処理部３２３における縮小は、縮小フィルタ設定部３２２から供給されるフィルタ係数を用いたフィールド内補間によって行われ、その縮小率は制御信号ＲＥＤｈによって決定される。
【０１０６】
選択部３２５は、入力処理部３１から縮小処理部３２１に入力された映像信号Ｄ３１、又は水平縮小処理部３２３から出力された映像のいずれかを選択して出力する。
この選択は制御信号ＲＳＬｈに基づいて行われる。即ち、制御信号ＲＳＬｈが水平方向の縮小を行うべきことを示している場合には、水平縮小処理部３２３の出力を選択し、制御信号ＲＳＬｈが水平方向の縮小を行うべきでないことを示している場合には、水平縮小処理部３２３の入力を選択する。
【０１０７】
垂直縮小処理部３２４は、選択部３２５から垂直縮小処理部３２４に入力された映像に対して垂直方向の縮小を行う。
垂直縮小処理部３２４における縮小は、縮小フィルタ設定部３２２から供給されるフィルタ係数を用いたフィールド内補間によって行われ、その縮小率は制御信号ＲＥＤｖによって決定される。
縮小フィルタ設定部３２２から垂直縮小処理部３２４に供給されるフィルタ係数は、属性情報ＯＥａ及び連続読み出し予測情報ＰＤＳに基づいて決定される。
【０１０８】
選択部３２６は、選択部３２５から出力された映像信号、又は垂直縮小処理部３２４から出力された映像のいずれかを選択して出力する。この選択は制御信号ＲＳＬｖに基づいて行われる。即ち、制御信号ＲＳＬｖが垂直方向の縮小を行うべきことを示している場合には、垂直縮小処理部３２４の出力を選択し、制御信号ＲＳＬｖが垂直方向の縮小を行うべきでないことを示している場合には、垂直縮小処理部３２４の入力を選択する。
【０１０９】
選択部３２６の出力が、解像度変換部３２の出力Ｄ３２として、メモリ制御部１３に供給される。
【０１１０】
図１２に拡大処理部３６１の構成例を示す。
拡大処理部３６１は水平拡大処理部３６３、垂直拡大処理部３６４、選択部３６５、３６６を備える。
【０１１１】
水平拡大処理部３６３は、水平拡大処理部３６３に入力された映像、即ちメモリ部１４から読み出され、拡大処理部３６１に入力された映像信号Ｄ１４に対して水平方向の拡大を行う。
水平拡大処理部３６３における拡大は、拡大フィルタ設定部３６２から供給されるフィルタ係数を用いたフィールド内補間によって行われ、その拡大率は制御信号ＥＮＬｈによって決定される。
【０１１２】
選択部３６５は、メモリ部１４から拡大処理部３６１に入力された映像信号Ｄ１４、又は水平拡大処理部３６３から出力された映像のいずれかを選択して出力する。この選択は制御信号ＥＳＬｈに基づいて行われる。即ち、制御信号ＥＳＬｈが水平方向の拡大を行うべきことを示している場合には、水平拡大処理部３６３の出力を選択し、制御信号ＥＳＬｈが水平方向の拡大を行うべきでないことを示している場合には、水平拡大処理部３６３の入力を選択する。
【０１１３】
垂直拡大処理部３６４は、選択部３６５から垂直拡大処理部３６４に入力された映像に対して垂直方向の拡大を行う。
垂直拡大処理部３６４における拡大は、拡大フィルタ設定部３６２から供給されるフィルタ係数を用いたフィールド内補間によって行われ、その拡大率は制御信号ＥＮＬｖによって決定される。
拡大フィルタ設定部３６２から垂直拡大処理部３６４に供給されるフィルタ係数は、属性情報ＯＥｂ及び連続読み出し検出情報ＤＳＣに基づいて決定される。
【０１１４】
選択部３６６は、選択部３６５から出力された映像信号、又は垂直拡大処理部３６４から出力された映像のいずれかを選択して出力する。この選択は制御信号ＥＳＬｖに基づいて行われる。即ち、制御信号ＥＳＬｖが垂直方向の拡大を行うべきことを示している場合には、垂直拡大処理部３６４の出力を選択し、制御信号ＥＳＬｖが垂直方向の拡大を行うべきでないことを示している場合には、垂直拡大処理部３６４の入力を選択する。
【０１１５】
選択部３６６の出力が、解像度変換部３６の出力Ｄ３６として、画質変換部１７に供給される。
画質変換処理部１７は、拡大処理部３６１から出力された映像信号Ｄ３６を受けて、表示部１８に表示される映像信号の画質を表示部１８の特性や視聴者の好みに合わせるように調整する。
【０１１６】
連続読み出し判定部３５は、実施の形態１の連続読み出し判定部１５の機能と、実施の形態２の連続読み出し判定部２５の機能とを併せ持つものである。
【０１１７】
縮小処理部３２１によるＩＰ変換を伴う縮小が行われず、従って、メモリ部１４にＩＰ変換前のデータが記憶される場合には、連続読み出し判定部３５は、読み出し制御部１３２から読み出された各フィールドについての属性情報ＯＥｂを受け取り、この属性情報ＯＥｂを参照することで、メモリ部１４から奇数フィールド及び偶数フィールドが交互に読み出されているかどうかを監視して、フィールドリピートもしくはフィールドスキップが発生した場合には、連続読み出し検出情報ＤＳＣを拡大フィルタ設定部３６２に通知する。
【０１１８】
拡大フィルタ設定部３６２は、連続読み出し判定部３５からの連続読み出し検出情報（フレームスキップが発生したことを示す情報）ＤＳＣを受け取ると、連続して読み出されるフィールドのうちの最後のフィールドにおいて、垂直拡大処理部３６４における解像度変換の結果得られる映像の垂直方向の空間周波数帯域が、通常より狭いものとなるようにフィルタ係数を変更する。
【０１１９】
縮小処理部３２１によるＩＰ変換を伴う縮小が行われ、従って、メモリ部１４にＩＰ変換後のデータが記憶される場合には、連続読み出し判定部３５は、読み出し制御部１３２から読み出し開始情報ＲＢを受けるとともに、書き込み制御部１３１から書き込みを行っているメモリのアドレス（書き込みアドレス）Ｗａを示すアドレス情報を受け取り、読み出し制御部１３２から読み出し開始情報ＲＢを受け取ったタイミングでの書き込みアドレスを記録しておき、１読み出しフレームごとの書き込みアドレスの変化量から、３書き込みフレーム期間後にフレームスキップが発生するか否かを予測し、発生すると予測する場合には、そのことを示す情報（連続読み出し予測情報）ＰＤＳを、縮小フィルタ設定部３２２に通知する。
【０１２０】
縮小フィルタ設定部３２２は、連続読み出し判定部３５からの連続読み出し予測情報（フレームスキップが発生するとの予測を示す情報）ＰＤＳを受け取ると、
連続して読み出される予測されたフレームのうちの最後のフレームの映像の垂直方向の空間周波数帯域が、通常よりも狭いものとなるようにフィルタ係数を変更する。
【０１２１】
以下、第１の解像度変換部３２、第２の解像度変換部３６、及び連続読み出し判定部３５についてさらに詳しく説明する。
【０１２２】
先にも述べたように、入力処理部３１は、入力端子１０から入力された映像信号Ｄ１０をＹ／Ｃｂ／Ｃｒ信号やＲ／Ｇ／Ｂ信号などの内部処理用のフォーマットに変換すると、その変換後のフォーマット、特に、水平サイズ、垂直サイズ、垂直同期周波数、走査方式）を変換制御部３０に通知する。
【０１２３】
変換制御部３０は、表示部１８の表示フォーマットを表す情報を予め取得して、保持しており、入力信号のフォーマットを示す情報に基づいて、表示部１８の表示フォーマットの信号を生成するために水平方向及び／又は垂直方向の拡大、縮小が必要か否か、並びに必要な場合には、その拡大率又は縮小率を算出し、水平縮小処理部３２３の水平縮小率、垂直縮小処理部３２４の縮小率、水平拡大処理部３６３の拡大率の制御、垂直拡大処理部３６４の拡大率の制御、選択部３２５、３２６、３６５、３６６の切り替えの制御を行う。
【０１２４】
選択部３２５、３２６、３６５、３６６の制御は、上記のように制御信号ＲＳＬｈ、ＲＳＬｖ、ＥＳＬｈ、ＥＳＬｖによって行われる。
【０１２５】
縮小率、拡大率の制御は、制御信号ＲＥＤｈ、ＲＥＤｖ、ＥＮＬｈ、ＥＮＬｖによって行われる。即ち、縮小率を制御するための制御信号ＲＥＤｈ、ＲＥＤｖは縮小処理部３２１に供給される。このうち、水平方向の縮小率を制御する制御信号ＲＥＤｈは、水平縮小処理部３２３に供給され、垂直方向の縮小率を制御する制御信号ＲＥＤｖは、垂直縮小処理部３２４に供給される。拡大率を制御するための制御信号ＥＮＬｈ、ＥＮＬｖは拡大処理部３６１に供給される。このうち、水平方向の拡大率を制御する制御信号ＥＮＬｈは、水平拡大処理部３６３に供給され、垂直方向の拡大率を制御する制御信号ＥＮＬｖは、垂直拡大処理部３６４に供給される。
【０１２６】
水平縮小処理部３２３は、制御信号ＲＥＤｈに基づいて、水平縮小率、従って出力される画像の水平方向のサイズ（画素数）を決定する。
垂直縮小処理部３２４は、制御信号ＲＥＤｖに基づいて、垂直縮小率、従って出力される画像の垂直方向のサイズ（ライン数）を決定する。
水平拡大処理部３６３は、制御信号ＥＮＬｈに基づいて、水平拡大率、従って出力される画像の水平方向のサイズ（画素数）を決定する。
垂直拡大処理部３６４は、制御信号ＥＮＬｖに基づいて、垂直拡大率、従って出力される画像の垂直方向のサイズ（ライン数）を決定する。
【０１２７】
さらに、メモリ領域１４１〜１４３からの読み出しにおいて、奇数フィールド若しくは奇数フィールドから生成されたフレームの読み出しが連続することが検出又は予測された場合、又は偶数フィールド若しくは偶数フィールドから生成されたフレームの読み出しが連続することが検出又は予測された場合、垂直縮小処理部３２４及び垂直拡大処理部３６４のうち、垂直ライン数の変換が実際に行われる方のフィルタ設定部３２２又は３６２に、連続読み出し判定部３５から、連続読み出し検出情報ＤＳＣ又は連続読み出し予測情報ＰＤＳが通知される。
【０１２８】
即ち、ＩＰ変換を伴う解像度変換が垂直拡大処理部３６４で行われる場合には、連続読み出し検出情報ＤＳＣが実施の形態１で説明したのと同様に生成されて、拡大フィルタ設定部３６２に供給され、拡大フィルタ設定部３６２では、垂直拡大処理部３６４で用いられるフィルタ係数を、実施の形態１で述べたのと同様に変更する。
一方、ＩＰ変換を伴う解像度変換が垂直縮小処理部３２４で行われる場合には、連続読み出し予測情報ＰＤＳが実施の形態２で説明したのと同様に生成されて、縮小フィルタ設定部３２２に供給され、縮小フィルタ設定部３２２では、垂直縮小処理部３２４で用いられるフィルタ係数を、実施の形態２で述べたのと同様に変更する。
【０１２９】
例えば垂直サイズを縮小して表示する場合には、連続読み出し判定部３５で連続読み出し予測が行われ、フレームスキップ発生の３書き込みフレーム期間前に、連続読み出し予測情報ＰＤＳが縮小フィルタ設定部３２２に通知される。この連続読み出し予測情報ＰＤＳは拡大フィルタ設定部３６２へは通知しない。連続読み出し予測情報ＰＤＳが通知されると、縮小フィルタ設定部３２２は、連続読み出しの最後に現れると予測されるフレームの生成のための、垂直縮小処理部３２４における解像度変換で用いられる補間フィルタ係数として、垂直方向の通過帯域を狭くするもの、即ち、解像度変換の結果得られる映像の垂直方向の空間周波数帯域を狭くするものを用いる。
【０１３０】
垂直縮小処理部３２４で垂直サイズを縮小変換された信号はメモリ制御部１３に入力され、メモリ部１４への書き込み、読み出しを経て、拡大処理部３６１及び画質変換処理部１７を経由して表示部１８に表示される。
【０１３１】
また、垂直サイズを拡大して表示する場合には、連続読み出し判定部３５で連続読み出し予測が行われ、フィールドスキップが発生したタイミングで、拡大フィルタ設定部３６２に連続読み出しＤＳＣが通知される。この場合、縮小フィルタ設定部３２２へは通知しない。拡大フィルタ設定部３６２に通知されたフィールドは垂直の通過帯域を狭くするように垂直フィルタの係数を設定して変換を実行する。拡大処理部３６１で、垂直サイズを拡大変換された信号は、画質変換処理部１７を経て表示部１８に供給される。
【０１３２】
連続読み出し検出情報ＤＳＣによる拡大フィルタ設定部３６２の制御を行うか、連続読み出し予測情報による縮小フィルタ設定部３２２の制御を行うかの選択も、変換制御部３０によって制御される。そのような選択の制御のための制御信号ＳＷＰは、ＩＰ変換が縮小処理部３２１で行われるか、拡大処理部３６１で行われるかに応じて変換制御部３０で生成され、変換制御部３０から連続読み出し判定部３５に供給される。
【０１３３】
実施の形態３に示す映像信号処理装置１００は以上のように構成されているので、さまざまな映像信号入力に対して、フレームスキップやフレームリピートが発生した際の垂直フィルタ係数を変更し、補間によって生成される画像の垂直方向の帯域を落とすように作用するので、静止している文字などの上下方向の移動を視聴者に感じさせることがなく、不快感や違和感を軽減できる。また、水平又は垂直サイズの縮小をメモリ部への書き込みの前に行い、水平又は垂直サイズの拡大をメモリ部からの読み出しの後に行うので、使用するメモリ部の容量を小さくすることができ、コストや消費電力の低減が期待できる。
【０１３４】
なお実施の形態１〜３において、補間フィルタの係数は一例であり、連続読み出し時に垂直帯域を落とすように作用する係数であれば同様の効果を得ることができる。また、入出力信号フォーマットは一例であり、入力信号はインタレースフォーマットで出力フォーマットはプログレッシブであれば任意のフォーマットで同様の効果を得ることができる。さらに実施の形態１〜３では表示部１８は映像信号処理装置１００に含まれていたが、表示部１８の代わりに映像出力端子を備えていてもよく、本装置からの出力信号を汎用モニタに入力して表示させる構成でも良い。その場合は、当該モニタのフォーマットを映像信号処理装置１００の外部に設けられたシステム制御部（図示しない）から設定して映像信号処理装置１００を操作することとすれば良い。
【０１３５】
以上本発明を映像信号処理装置として説明したが、上記の映像信号処理装置で実施される映像信号処理方法もまた本発明の一部を成す。また、上記の映像信号処理装置における処理の一部はソフトウェアにより、即ちプログラムされたコンピュータによって実現可能であり、上記の映像信号処理装置の各部、又は上記の映像信号処理方法の各ステップの処理をコンピュータに実行させるプログラム、並びにそのようなプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体もまた本発明の一部を成す。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  映像入力端子、  １１、３１  入力処理部、  １３  メモリ制御部、  １４  メモリ部、  １５、２５、３５  連続読み出し判定部、  １６、２２、３２、３６  解像度変換部、  １７  画質変換処理部、  １８  表示部、  １００  映像信号処理装置、  １３１  書き込み制御部、  １３２  読み出し制御部、  １４１、１４２、１４３  メモリ領域、  １６１、３６１  拡大処理部、  １６２、３６２  拡大フィルタ設定部、  ２２１、３２１  縮小処理部、  ２２２、３２２  縮小フィルタ設定部、  ３２３  水平縮小処理部、  ３２４  垂直縮小処理部、  ３２５、３２６  選択部、  ３６３  水平拡大処理部、  ３６４  垂直拡大処理部、  ３６５、３６６  選択部。
【図１】
2014216740.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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