(57)【要約】【課題】１６：９型の表示パネルにアスペクト比率４：３の映像信号を表示させる場合に、その映像信号と縦横の比率は略同じ状態で、必要な上下の映像情報を消失させることやユーザに違和感を与えることなく、できるだけ大きく表示パネルの画面に表示する。【解決手段】入力された４：３映像信号１１を、信号切出手段により切り出し範囲１２で切り出す。テロップを除外しないように且つ垂直方向の切り出し範囲をより小さくするために、上側で除外する走査線数と下側で除外する走査線数との比率を、上側が下側より小さい所定の比率とする。切り出された映像信号に対して、変倍手段が比Ｘ／Ｙ（１より大きく１．３３より小さい値で１．０７で例示）を用いて拡大スケーリングして画面１３上に映像部分１４ｃ（１６４０×１０８０）を出力する。【選択図】図１
2006215320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスペクト比率１６：９の解像度をもつ表示パネルで映像信号を表示する際に、入力された映像信号を変換する映像変換装置であって、アスペクト比率４：３の映像信号（以下、４：３映像信号という）を入力する入力手段と、該入力された４：３映像信号を、水平方向に倍率Ｘ、垂直方向に倍率Ｙで変倍する変倍手段と、該変倍手段で変倍した映像信号を前記表示パネル側に出力する出力手段とを備え、前記倍率Ｘと倍率Ｙの比Ｘ／Ｙは、１より大きく且つ１．３３より小さい一定値をもつことを特徴とする映像変換装置。
【請求項２】
前記入力手段は、入力された４：３映像信号から所定の切り出し範囲で切り出す信号切出手段を有し、前記所定の切り出し範囲のうち垂直方向の切り出し範囲は、上側で除外する走査線数と下側で除外する走査線数との比率を、上側が下側より小さい所定の比率とし、前記変倍手段は、前記信号切出手段で切り出した映像信号を変倍することを特徴とする請求項１に記載の映像変換装置。
【請求項３】
前記比Ｘ／Ｙは、１より大きく且つ１．１以下の一定値をもつことを特徴とする請求項１又は２に記載の映像変換装置。
【請求項４】
前記比Ｘ／Ｙは、１．０５より大きく且つ１．１以下の一定値をもつことを特徴とする請求項１又は２に記載の映像変換装置。
【請求項５】
前記入力手段は、アスペクト比率４：３の映像信号を元としてアップコンバートされたアスペクト比率１６：９の映像信号（以下、１６：９映像信号という）を入力する手段を有し、前記変倍手段は、前記入力手段で１６：９映像信号が入力された場合、該１６：９映像信号を他の一定値をもつ比Ｘ／Ｙに基づいて変倍し、該他の一定値は、前記入力手段で４：３映像信号が入力された場合に前記一定値に基づき変倍した結果の出力画素比と同じ比率になるように設定された値であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の映像変換装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の映像変換装置と、表示パネルとを備えた映像表示装置であって、入力された映像信号に対して前記映像変換装置で変倍させて前記表示パネルで表示する表示モードを、ユーザ選択可能に前記表示パネルに提示する手段を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像変換装置、及び映像表示装置に関し、より詳細には、アスペクト比率１６：９の解像度をもつ表示パネルに、アスペクト比率４：３の映像信号（以下、４：３映像信号という）を表示するための映像変換装置、及びその装置を備えた映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像ソースを表示するために、液晶パネル、プラズマパネル等のマトリックス型表示パネルを用いた映像表示装置が知られている。このような映像表示装置には、通常、パーソナルコンピュータの表示規格に従った表示パネルが用いられる。このような表示パネルの例としては、画素数のアスペクト比率が４：３である４：３型のＶＧＡ（６４０ドット×４８０ドット）の表示パネルや、同じく４：３型のＸＧＡ（１０２４ドット×７６８ドット）の表示パネルなどが挙げられる。
【０００３】
一方、映像ソースのフォーマットでは、走査線が５２５本で有効走査線が４８０本のインターレース信号からなる５２５ｉ（ＮＴＳＣなど）や走査線が５２５本で有効走査線が４８０本のプログレッシブ信号からなる５２５ｐなどが標準方式として規定され、さらにＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）として映像信号の走査線が１１２５本で有効走査線が１０８０本のインターレース信号からなる１１２５ｉや１１２５ｐ（１０８０ｐ）や７５０ｐ（７２０ｐ）なども同様に規定されている。このように、映像ソースの走査線数は、マトリックス型表示パネルの画素の行数と異なる。
【０００４】
したがって、映像ソースをマトリックス型表示パネルに表示するためには、垂直スケーリングを行う必要がある。ここでいう垂直スケーリングとは、映像走査線数をパネルの垂直方向画素数に変換するために、新たな水平走査信号を作り出す処理である。また、映像ソースをマトリックス型表示パネルに表示するためには、垂直スケーリングと併せて水平方向のスケーリングも適時行われる。
【０００５】
しかしながら、上述したＶＧＡやＸＧＡの表示パネルをはじめとする表示画面のアスペクト比率が４：３の表示パネルは、有効画素数のアスペクト比率が４：３である映像信号を歪み無く表示することができるが、有効画素数のアスペクト比率が１６：９の映像信号（以下、１６：９映像信号と称す）に対しては、映像のアスペクト比率をそのままにするか、歪ませて表示することになる。
【０００６】
一方、１６：９映像信号に適した１６：９型の表示パネル（ハイビジョンパネルという）として、水平方向解像度×垂直方向解像度が１，３６６×７６８である、１６：９型のＷ−ＸＧＡの表示パネルも市場に流通している。また、ハイビジョンパネルの中には、デジタル放送のハイビジョン信号フォーマット（１０８０ｉ）をそのままに表現可能なよう、水平方向解像度×垂直方向解像度が１，９２０×１，０８０であるフルスペックハイビジョンパネルも流通し始めている。
【０００７】
図７は、１６：９型の表示パネルにおいて、アスペクト比率４：３の映像信号を表示する際の従来の方法を説明するための図である。従来、１６：９型の表示パネルでは、図７（Ａ）で例示のごとき、４：３映像信号７１をそのままのアスペクト比率をもつ映像７２に変倍して表示し、さらに映像７２の左右に黒帯７２ａ，７２ｂを付ける表示方法がある。その他に、図７（Ｂ）で例示のごとき、４：３映像信号７３を１６：９の映像７４になるように変倍（中央部分のアスペクト比は保ちつつ、水平方向の両端に近づくにつれ大きく変倍させる）して表示する表示方法、図７（Ｃ）で例示のごとき、上端及び下端に黒帯７５ａ，７５ｂをもつレターボックス型の４：３映像信号７５から、黒帯７５ａ，７５ｂを除いた部分をそのままのアスペクト比率（１６：９）で変倍して映像７６として表示する表示方法、並びに、図７（Ｄ）で例示のごとき、元々１６：９映像信号から４：３に圧縮された映像信号７７を１６：９の映像７８に戻して表示する場合に好適な表示方法などがある。
【０００８】
図７（Ａ）〜（Ｄ）で例示した４：３の映像を１６：９の画面に表示する従来の方法は、それぞれノーマルモード，ワイドモード，シネマモード，フルモードなどと呼ばれる各画面モードに対応している。表示パネルにおける各画面モードでの映像表示は、リモートコントローラなどによりユーザ選択可能となっている。
【０００９】
なお、１６：９型などのワイド型の表示システムにおいて、垂直ズームとパンを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特表平５−５０７５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のごとく、１６：９型の表示パネルに４：３映像信号を表示させる場合、ノーマルモードでは、画像のない左右に黒帯があり、その黒帯が目立ちすぎて違和感を生じるうえに、４：３映像が小さく表示され、表示パネルの広さを十分に生かしきれない。また、ワイドモードは、中央付近のアスペクト比率（縦横比率）は略元の映像信号のままであるが、端に行くにつれて倍率が変化したり、端のアスペクト比率が極端に横長になるので、違和感がある。シネマモードは、アスペクト比率は元の映像信号のままであって正しいが、水平方向に拡大率を合わせるため、上下を大幅に切り取る必要がある。従って、シネマモードでは、上下の映像情報が消失し、映像情報をそのまま見ることが可能な入力映像は限られてしまう。また、フルモードは、元々１６：９映像信号から４：３に圧縮された映像信号でない限り、映像が明らかに横長になり、違和感を生ずる。
【００１１】
このように、１６：９型の表示パネルに４：３映像信号を表示させる場合、１６：９型の表示パネルを十分に生かしきれない表示や、違和感を感じる表示、ごく限られた入力映像信号でしか上下の映像情報の消失を無視できないような表示を行わざるを得ない。
【００１２】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、１６：９型の表示パネルに４：３のアスペクト比率をもつ映像信号を表示させる場合に、４：３の映像信号と縦横の比率は略同じ状態で、必要な上下の映像情報を消失させることやユーザに違和感を与えることなく、できるだけ大きく表示パネルの画面に表示するように、４：３の映像信号を変換する映像変換装置、及び該映像変換装置を備えた映像表示装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述のごとき課題を解決するために、以下の各技術手段でそれぞれ構成される。
【００１４】
第１の技術手段は、アスペクト比率１６：９の解像度をもつ表示パネルで映像信号を表示する際に、入力された映像信号を変換する映像変換装置であって、アスペクト比率４：３の映像信号を入力する入力手段と、該入力された４：３映像信号を、水平方向に倍率Ｘ、垂直方向に倍率Ｙで変倍する変倍手段と、該変倍手段で変倍した映像信号を前記表示パネル側に出力する出力手段とを備え、前記倍率Ｘと倍率Ｙの比Ｘ／Ｙは、１より大きく且つ１．３３より小さい一定値をもつことを特徴としたものである。
【００１５】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記入力手段は、入力された４：３映像信号から所定の切り出し範囲で切り出す信号切出手段を有し、前記所定の切り出し範囲のうち垂直方向の切り出し範囲は、上側で除外する走査線数と下側で除外する走査線数との比率を、上側が下側より小さい所定の比率とし、前記変倍手段は、前記信号切出手段で切り出した映像信号を変倍することを特徴としたものである。
【００１６】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記比Ｘ／Ｙは、１より大きく且つ１．１以下の一定値をもつことを特徴としたものである。
【００１７】
第４の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記比Ｘ／Ｙは、１．０５より大きく且つ１．１以下の一定値をもつことを特徴としたものである。
【００１８】
第５の技術手段は、第１乃至第４のいずれかの技術手段において、前記入力手段は、アスペクト比率４：３の映像信号を元としてアップコンバートされた１６：９映像信号を入力する手段を有し、前記変倍手段は、前記入力手段で１６：９映像信号が入力された場合、該１６：９映像信号を他の一定値をもつ比Ｘ／Ｙに基づいて変倍し、該他の一定値は、前記入力手段で映像信号が入力された場合に前記一定値に基づき変倍した結果の出力画素比と同じ比率になるように設定された値であることを特徴としたものである。
【００１９】
第６の技術手段は、第１乃至第５のいずれかの技術手段における映像変換装置と、表示パネルとを備えた映像表示装置であって、入力された映像信号に対して前記映像変換装置で変倍させて前記表示パネルで表示する表示モードを、ユーザ選択可能に前記表示パネルに提示する手段を備えたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、１６：９型の表示パネルに４：３の映像信号を表示させる場合に、４：３の映像信号と縦横の比率は略同じ状態で、必要な上下の映像情報を消失させることやユーザに違和感を与えることなく、できるだけ大きく表示パネルの画面に表示するように、４：３の映像信号を変換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】
【００２１】
本発明に係る映像変換装置は、アスペクト比率１６：９の解像度をもつ表示パネルで映像信号を表示する際に、入力された映像信号を変換する装置であり、後述する入力手段、変倍手段、及び出力手段を備えるものとする。この映像変換装置は、例えば、テレビジョン受像機や各種レコーダ、各種チューナ機器、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などに組み込まれる。また、表示パネルとしては、デジタル映像ソース用の液晶パネルだけでなく、プラズマパネル等などの他のマトリックス型の表示装置に対しても、またアナログ映像信号に対応するものであっても同様に適用可能である。
【００２２】
入力手段は、アスペクト比率４：３の映像信号（例えば５２５ｉ信号や５２５ｐ信号）を入力する手段であり、デジタル放送又はアナログ放送を受信するチューナ等の手段や、ＤＶＤ等の可搬記録媒体から各種フォーマットの映像信号を読み出す手段、さらには映像変換回路を組み込む機器において外部から映像信号を入力する入力端子等でなる手段、或いはそれらを組み合わせた手段などがそれに該当する。
【００２３】
変倍手段は、入力手段で入力された４：３映像信号を、水平方向に倍率Ｘ、垂直方向に倍率Ｙで変倍する手段であり、例えば垂直方向及び水平方向のスケーラや映像信号を保持しておくためのフレームメモリやラインメモリなどで構成される。出力手段は、変倍手段で変倍した映像信号を表示パネル側に出力する手段であり、表示パネルへの出力線や出力端子がそれに該当する。なお、出力手段と表示パネルとの間に何らかの処理を実行する回路などが設けられていてもよいことは言及するまでもない。
【００２４】
そして、本発明に係る映像変換装置では、その主たる特徴として、変倍手段における倍率Ｘと倍率Ｙの比Ｘ／Ｙは、１より大きく且つ１．３３より小さい一定値をもつものとする。すなわち、この変倍手段では、１６：９型の表示パネルに４：３のアスペクト比率をもつ映像信号を表示させる場合に、入力映像信号のアスペクト比率４：３と表示パネルの画面のアスペクト比率１６：９との中間的なアスペクト比率をもつ映像に変換する。ここで、Ｘ／Ｙ＝１．３３は、図７（Ｄ）で例示したフルモードにおける変倍比率である。
【００２５】
これにより、４：３の映像信号と縦横の比率は余り変わらない状態で、シネマモードのように必要な上下の映像情報を消失させることやユーザに違和感を与えることなく、できるだけ大きく表示パネルの画面に表示するように、４：３の映像信号を変換することが可能となる。例えば、左右の黒帯を小さくするために若干水平方向に大きく拡大することで、ノーマルモードに比べ、表示パネルの広さを十分に生かしきることができるだけでなく、左右の黒帯の表示幅をより狭くすること（黒帯部分を少なくすること）ができ、さらにフルモードのように横長に感じることやワイドモードのように変倍率の変化を感じることなどによる違和感を、ユーザに与えることもなくなる。さらに、シネマモードのように必要な上下映像情報を消失することはない。すなわち、この実施形態では、入力された４：３映像信号に対して１６：９型表示パネルの画面一杯に歪んだ比率で表示するのではなく、４：３の比率を余り変化させないで、違和感のない表示を実現している。
【００２６】
さらに、他の形態として、入力手段に次の信号切出手段を備えるようにすることが好ましい。信号切出手段は、入力された４：３映像信号から所定の切り出し範囲で切り出す手段で、例えばフレームメモリやラインメモリへの映像信号の入出力を制御するなどして実装できる。そして、所定の切り出し範囲のうち垂直方向の切り出し範囲は、上側で除外する走査線数と下側で除外する走査線数との比率を、上側が下側より小さい所定の比率とする。変倍手段は、この信号切出手段で切り出した映像信号に対して変倍処理を施す。
【００２７】
上下の切り出し比率を上述のごとく設定する理由は、テレビ放送などの映像はテロップ等の位置が少し上に寄っていることが統計的に見ても経験上も多いためである。垂直方向の切り出し位置を中央より若干上にすることで、テロップ等の必要な映像情報を消失してしまうような事態は略避けることができる。さらに、このような信号の切り出しによって、同じ左右の黒帯幅を想定した場合でも変倍比Ｘ／Ｙをより小さく設定できるので、より違和感を感じさせない映像の表示が可能となる。すなわち、この実施形態では、入力された４：３映像信号に対して１６：９型表示パネルの画面一杯に歪んだ比率で表示するのではなく、４：３の比率を余り変化させず、４：３映像内のより重要な中央付近が大きく表示でき、さらにはユーザからみて必要な情報が欠けることがないような上下切り出し範囲で切出している。なお、変倍比Ｘ／Ｙ＝１の場合でも、この切り出しによって垂直方向の中心をずらすことにより、従来のモードに比べて４：３信号を表示する際の黒帯幅の低減や画面の有効利用などの効果は得られる。
【００２８】
以下、本発明に係る映像変換装置について、上述のごとき切り出し処理を伴う好適な実施形態のみを説明するが、本発明はこのような切り出し処理を伴うことを必須とするものではなく、変倍比Ｘ／Ｙの適切な設定並びにそれによる変倍処理がなされる形態であればよい。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係る映像変換装置における映像変換処理の一例を説明するための図で、図中、１１は入力手段によって入力された映像信号、１２は映像信号１１から信号切出手段で切り出させる切り出し範囲、１３は表示パネルで表示された画面、１４ａは画面１３上に表示された左端黒帯部分、１４ｂは画面１３上に表示された右端黒帯部分、１４ｃは画面１３上に表示された映像部分である。
【００３０】
まず、入力手段によって４：３映像信号１１がフレームメモリに入力される。図１で示す例は、４：３映像信号１１が４８０ｐ信号である場合のものである。４８０ｐ信号は、５２５本の走査線のうち有効走査線数が４８０本の信号であって、例として図１の場合、１走査線当り水平方向に７２０画素のサンプリングを行っている。この場合、１画素は若干垂直方向に長い形状となる。なお、インターレース信号（４８０ｉ信号）の場合、フレームメモリを用いて奇フィールド及び偶フィールドからフレームを生成するなどＩＰ変換処理を、事前に又は同時に行えばよい。
【００３１】
入力された４：３映像信号１１は、信号切出手段により切り出し範囲１２で切り出される。通常、本発明に係る画面モード（以下、スマートズームモードという）だけでなく他の画面モード（ノーマル，ワイド，シネマ，フル）を含む画面モードでは、映像の上下端及び左右端に発生しがちな映像の乱れ等を表示させないために、有効走査線（この例では４８０本：以下同様）のうち少なくとも９５％程度、水平分解能（７２０画素）のうち少なくとも９５％程度が、切り出し範囲として設定される。なお、この最低の切り出し範囲（除外部分でいうところのオーバースキャン領域）は、メーカ設定などにより変わり得るものである。
【００３２】
一方、スマートズームモードでは、水平方向の切り出し範囲は同様に９５％程度でよいが、垂直方向の切り出し範囲を小さくする方が、本発明の効果をより強めることができる。さらに、時刻表示「９：１０」，著作表示「ＢＳ２」，地震情報，株価情報などのテロップを除外しないように、且つ垂直方向の切り出し範囲をより小さくするために、上述したように上側で除外する走査線数（２３本）と下側で除外する走査線数（３０本）との比率を、上側が下側より小さい所定の比率（２３：３０≒１：１．３０）とする。切り出し範囲１２は、いずれも数ある発信元の４：３映像信号に対して統計的又は経験的に決定すればよい。この例では、より好ましい値として、水平方向切り出し範囲が９５％の６８４画素、左右端の除外部分が２．５％の１８画素、垂直方向切り出し範囲が８９％の４２７本、上側の除外部分が５％、下側の除外部分が６％としたものを挙げている。
【００３３】
このように切り出された映像信号に対して、変倍手段が比Ｘ／Ｙで拡大スケーリングを施す。この例では、最も好ましい一定値Ｘ／Ｙ＝１．０７を用いている。この一定値により、切り出し範囲１２の映像信号（６８４画素×４２７画素でなる映像）が、画面１３上に表示された映像部分１４ｃ（１６４０×１０８０）に拡大スケーリングされる。ここで、Ｘ／Ｙ＝（１６４０／６８４）／（１０８０／４２７）×（７２４／６４０）≒１．０７となっていることが分かる。なお、×（７２０／６４０）の部分は、この例の場合、変倍前の１画素が若干垂直方向に長い形状であるため、それを補正するものである。そして、映像部分１４ｃの左右端に左端黒帯部分１４ａ及び右端黒帯部分１４ｂの映像信号が付加されて、表示パネルで画面１３の映像が表示できる。
【００３４】
また、この比Ｘ／Ｙは、４：３映像信号１１と画面１３に表示した映像１４ｃとのアスペクト比率の変化がユーザに違和感を与えない程度に、統計的又は経験的に決定すればよく、好ましくは１より大きく且つ１．１以下の一定値をとればよい。しかし、本発明の効果をより得るためには、比Ｘ／Ｙが１．０５より大きく且つ１．１以下の一定値をとることがさらに好ましい。より好ましくは、この例で挙げたように、比Ｘ／Ｙが１．０７付近とするとよい。
【００３５】
図２は、図１の映像変換処理の流れを説明するための図で、図中、２１はフレームメモリへの映像信号の入力処理、２２はラインバッファによる切り出し処理、２３は垂直スケーリング処理、２４は水平スケーリング処理、２５はラインメモリへの映像信号出力処理を示している。
【００３６】
図１で説明した例での映像変換処理は、例えば次のような処理手順でなされる。まず、映像入力処理で、４：３映像信号１１がフレームメモリ２１に入力される。映像入力処理の後、ラインバッファを利用して、水平方向の７２０画素分から６８４画素分を切り出す水平方向の切り出し処理２２が施される。次に、垂直スケーリング処理２３では、上述した垂直方向の切り出し処理により４８０本の走査線を４２７本の走査線に切り出した後、垂直方向の補間処理によって垂直方向の変倍処理が施される。
【００３７】
そして、水平スケーリング処理２４では、水平方向６８４画素分の映像信号から１６４０画素分へ補間する水平方向の補間処理が施され、映像信号出力処理２５でラインメモリへ走査線毎に映像信号が順次出力され、表示パネル側へと出力されることになる。
【００３８】
図３は、図１及び図２で説明した映像変換処理を実行するための映像処理回路の一構成例を示す図で、図中、３０はＩＣなどでなる映像処理回路、３１，４１はラインメモリコントローラ、３２，４２はラインメモリ、３３，３７はＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ）、３４は内部バス、３５は外部メモリコントローラ、３６はフレームバッファ、３８はラインバッファコントローラ、３９はラインバッファ、４０はスケーリング回路、４３はサブプロセッサである。
【００３９】
図３で例示する映像処理回路３０は、必要最小限の部分を抜き出した回路構成のみを示しているが、各種映像信号の入力を切り換える入力切換処理、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換処理、ｉ信号をｐ信号に変換するＩＰ変換処理、デジタルフィルタにより映像のエッジを強調するなどの画質強調補正処理、ＯＳＤ（Ｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）制御、ＯＳＤを画面に合成するために重畳するＯＳＤ合成処理、及び、映像のγ特性をγテーブルに従って変更して映像のトーンを調整するγ補正処理など、他の処理を実行するための手段、さらには表示パネルのゲートドライバ及びソースドライバなどを制御するコントローラも併せて設けてもよい。なお、ＩＰ変換処理は、本発明におけるスケーリング時に同時に施すような回路構成であってもよい。
【００４０】
以下、映像処理回路３０の動作を、具体例として図１の映像変換処理を例示しながら、概略的に説明する。
【００４１】
ラインメモリコントローラ３１は、入力された映像信号について、同期信号等から判断して有効な映像データを取り出し、映像入力のクロックに同期して、その有効なデータをラインメモリ３２に書き込む。ラインメモリ３２は、ＦＩＦＯ構造又はダブルバッファ構造の同期メモリで、２つのクロックに同期してアクセスが可能となっている。２つのクロックのうち、一方のクロックに同期した書き込み、もう一方のクロックに同期した読み出しが可能となっている。
【００４２】
ラインメモリコントローラ３１は、ラインメモリ３２に有効な映像データが決められた量だけたまったら、その映像データを、映像処理回路３０の内部クロックに同期して読み出し、ＤＭＡ３３へ送る。
【００４３】
ＤＭＡ３３は、映像データが決められた量だけたまったら、外部メモリコントローラ３５に対してリクエストを発行する。その後、外部メモリコントローラ３５の調停に従って、内部バス３４を介して、外部メモリであるフレームバッファ３６の所定のアドレスに映像データを転送する。内部バス３４は、映像処理回路３０内で外部メモリ３６を使用するすべての回路に接続されている。なお、図３では、本発明に関係するＤＭＡ３３，３７と外部メモリコントローラ３５以外は省略してある。
【００４４】
外部メモリコントローラ３５は、内部バス３４に接続する様々な回路からのリクエストを受け付け、調停を行った後、内部回路と外部メモリ３６間のデータ転送とその制御を行う。また、フレームバッファ３６には、ＤＭＡ３３から転送された映像データが格納される。映像データは、映像入力されたすべての範囲（図１では、７２０×４８０）が格納される。
【００４５】
ＤＭＡ３７は、映像出力するために、映像の新しいラインを読み込む必要が発生したとき、外部メモリコントローラ３５に対してリクエストを発行する。その後、外部メモリコントローラ３５の調停に従って、内部バス３４を介して、フレームバッファ３６の所定のアドレスから映像データを読み出し、ラインバッファコントローラ３８に転送する。この転送の際、スケーリング前の映像の水平ライン上の左右の不要部分は転送しない。図１で説明すると、水平方向７２０画素（ピクセル）のうち、左右１８画素ずつを除いた中央の６８４画素だけが転送される。
【００４６】
ラインバッファコントローラ３８は、ＤＭＡ３７より送られてきた映像データをラインバッファ３９の所定の位置に書き込む。ラインバッファ３９は、スケーリング回路４０で垂直方向のスケーリングを行うのに必要な映像データのラインを格納する。格納するライン数は、最低でも垂直スケーリングのフィルタのタップ数と同じである。ラインバッファコントローラ３８は、ＤＭＡ３７からの転送と並行、或いは時分割で、ラインバッファ３９からスケーリング回路４０へ映像データを送る。スケーリング回路４０ではまず垂直方向のスケーリングを行うので、そのフィルタのタップ数と同じ個数の垂直方向の画素を組にして順次スケーリング回路４０へ送る。
【００４７】
スケーリング回路４０は、まず垂直方向のスケーリングを行う。これにより垂直方向の複数の画素がフィルタ演算された結果、水平方向のスケーリング前の垂直方向１画素分に相当する映像データが算出される。スケーリング回路４０は、次に水平方向のスケーリングを行う。垂直スケーリングの結果の映像データが、水平フィルタのタップ数分だけ集まったところで順次、水平フィルタの積和演算を行い、スケーリング後の１画素の映像データを得る。この水平スケーリングによって、図１で説明すると元映像の６８４画素が１６４０画素へ拡大される。
【００４８】
スケーリング回路４０で演算された結果の映像データは、順次、ラインメモリコントローラ４１に送られ、ラインメモリコントローラ４１は、ラインメモリ４２の所定の位置に書き込む。ラインメモリ４２は、ダブルバッファ構成をとるメモリで、それぞれ２つのクロックに同期してアクセスでき、一方のクロックに同期した書き込み、もう一方のクロックに同期した読み出しが可能となっている。また、１つのメモリは、最低でも表示装置の水平画素分の映像データを格納できる容量を持つものとする。
【００４９】
ラインメモリコントローラ４１は、出力映像中の映像データが表示されない部分（図１ではスケーリング後の映像の左右の黒帯部分）のデータを書き込む機能を持ち、映像データを書き込む前に、まず黒帯に相当するデータを一方のメモリ全体に書き込む。ラインメモリコントローラ４１は、その後、そのメモリに対してスケーリング回路４０から送られてきたデータを最終的に表示する位置に相当するアドレスに書き込む。図１で説明すると、メモリの先頭から１４０画素分に相当するアドレスだけ空けた位置から、スケーリング後の映像データを書き込む。これによって映像の左右に黒帯がついた、最終的な出力映像の１ライン分が完成する。
【００５０】
ラインメモリ４２は、ダブルバッファ構成であるので、ラインメモリコントローラ４１は、一方のメモリに新しい映像データを書き込むのと並行して、もう一方のメモリからそれ以前に作成した映像データ（その時書き込んでいる映像データの１ライン上に相当する出力映像データ）を出力の同期信号等に合わせて、読み出し、映像出力として出力する。
【００５１】
ＤＭＡ３７，ラインバッファコントローラ３８，ラインバッファ３９，スケーリング回路４０，ラインメモリコントローラ４１，ラインメモリ４２は、出力の任意の水平同期信号から次の水平同期信号までを１動作期間として、その１動作期間毎に、出力する映像データを１ライン分作成するように動作する。ここで図１のように垂直方向４２７ラインを１０８０ラインに拡大する場合、出力の１動作期間を基準にすると、ＤＭＡ３７は新しいラインを転送する場合と転送しない場合がある。
【００５２】
サブプロセッサ４３は、ＤＭＡ３７におけるこの新しいラインの転送の有無を決定したり、拡大元映像の上部・下部に見られる不使用ラインを考慮して、ＤＭＡ３７の転送に必要なフレームバッファ３６内の映像データの転送元アドレスを決定したり、その他、ＤＭＡ３７，ラインバッファコントローラ３８，スケーリング回路４０，ラインメモリコントローラ４１に対してそれぞれ必要なレジスタ設定等を行い、垂直スケーリングに関する制御を中心とした映像出力全般の制御を行う。
【００５３】
図４は、アスペクト比率４：３の映像信号を元としてアップコンバートされた１６：９映像信号を説明するための図である。また、図５は、本発明の他の実施形態に係る映像変換装置における映像変換処理の一例を説明するための図で、図４のごとき１６：９映像信号を図１乃至図３で説明した映像変換装置で変換して表示パネルに表示する処理について説明するための図である。
【００５４】
図４及び図５において、５０は４：３映像信号、５１は映像信号５０をアップコンバートした１６：９映像信号を示す。放送局側でアップコンバートされた映像は、左右の両端に発生しがちな映像の乱れなどを表示させないために、水平方向略９７％の切り出し範囲（５１ｃ）を映像として、残り３％（５１ｄ）はアップコンバート時に付加される映像部分に加わるとして仮定する。すなわち、図４の５１ａ及び５１ｂ及び５１ｄは放送局側で付加される映像部分（以後、付属映像部分と称す）であり、５１ｃは１６：９映像信号５０における元の４：３映像部分である。ただし、水平方向に略９７％で切り出されていると仮定するため、縦横拡大比率１：１で映像は歪んでいないがアスペクト比率は４：３ではない、１３９７×１０８０を映像範囲として考える。図５の５２は１６：９映像信号５０から信号切出手段で切り出させる切り出し範囲、５３は表示パネルで表示された画面、５４ａ及び５４ｂ及び５４ｄは画面５３上に表示された付属映像部分、５４ｃは画面５３上に表示された映像部分である。
【００５５】
図４及び図５で説明する実施形態における入力手段は、図４で例示したようなアスペクト比率４：３の標準映像信号５０を元としてアップコンバートされた１６：９映像信号５１（例えば１１２５ｉ信号，１１２５ｐ信号，７５０ｐ信号）を入力する手段を有するものとする。ここで上述した各実施形態での４：３映像信号の入力と１６：９映像信号５１との入力は、映像信号によっていずれの入力であるかが判定され、切り換えられる。
【００５６】
そして、本実施形態における変倍手段は、入力手段で１６：９映像信号５１が入力された場合、１６：９映像信号のうちアップコンバート元の４：３映像信号が示す映像５１ｃを他の一定値をもつ比Ｘ／Ｙに基づいて変倍する。ここで、他の一定値とは、入力手段で４：３映像信号が入力された場合に一定値に基づき変倍した結果の出力画素比（図１の例では１６４０：１０８０）と同じ比率になるように設定された値である。なお、比Ｘ／Ｙの値は、例えば２種類（この例では、値１．０７及び１．０４）メモリ等に格納しておき、入力された信号を判別することで、それらの値を切り換えればよく、この考え方は切り出し範囲についても適用できる。
【００５７】
まず、入力手段によって１６：９映像信号５１がフレームメモリに入力される。図５で示す例は、１６：９映像信号５１が１０８０ｉ信号である場合のものである。１０８０ｉ信号は、１１２５本の走査線のうち有効走査線数が１０８０本の信号であって、１走査線当り水平方向に１９２０画素のサンプリングを可能とする信号である。なお、１０８０ｐで表示する場合は、フレームメモリを用いて奇フィールド及び偶フィールドからフレームを生成するなどＩＰ変換処理を、事前に又は同時に行う必要がある。
【００５８】
１６：９映像信号５１は、図１のように映像の乱れなどを表示しないようにする両端処理する必要が無いため、付属映像部分と共に５２の点線部で示す範囲で切り出し、図１と同様のスケーリング表示結果（１６４０×１０８０）となるように拡大を行う。そのため、図１に比べ、同様なスケーリング表示結果になるにもかかわらず、拡大比率は１．０４：１．００と小さくなり、より歪みが小さな映像となる。また、付属映像部分と共に切り出しているため、付属映像部分に文字情報などがある場合、情報を全て消失することもなく、アップコンバートではない正規の１６：９映像についても、大抵のテロップは切り出し範囲内に入っており、画面モードを変えずにスマートズームのままで見ることも可能であるという利点がある。
【００５９】
この実施形態でのスマートズームモードでは、垂直方向の切り出し範囲を小さくする方が、本発明の効果をより強めることができる。さらに、テロップを除外しないように、且つ垂直方向の切り出し範囲をより小さくするために、上述したように上側で除外する走査線数（５９本）と下側で除外する走査線数（６０本）との比率を、上側が下側より小さい所定の比率（５９：６０≒１：１．０２）とする。切り出し範囲５２は、いずれも数ある発信元の１６：９映像信号５１に対して統計的又は経験的に決定すればよい。この例では、より好ましい値として、垂直方向切り出し範囲が８９％の９６１本、上側の除外部分が５％、下側の除外部分が６％としたものを挙げている。
【００６０】
このように切り出された映像信号に対して、変倍手段が比Ｘ／Ｙで拡大スケーリングを施す。この例では、図１で例示した最も好ましい一定値Ｘ／Ｙ＝１．０７を採用した結果と同じスケーリング結果（１６４０×１０８０）になるように、他の一定値Ｘ／Ｙ＝１．０４を用いている。この値により、切り出し範囲５２の映像信号（１３９７画素×９６１画素でなる映像）が、画面５３上に表示された映像部分５４ｃ（１６４０×１０８０）に拡大スケーリングされる。ここで、Ｘ／Ｙ＝（１６４０／１３９７）／（１０８０／９６１）≒１．０４となっていることが分かる。そして、５４ａ及び５４ｂ及び５４ｄで示す付属映像部分を、切り出し範囲５１ｃから映像部分５４ｃへの水平方向の拡大率と等しくなるように１６：９映像信号５１から切り出す。この例の場合、（１３９７／１６４０）×１４０≒１１９となり、水平方向の切り出し範囲としては、１３９７＋１１９×２＝１６３５となる。また、この場合の比Ｘ／Ｙも、図１で説明した様々な好適範囲の値と共に、この好適範囲によって１６：９映像信号用に計算される値を、その効果を鑑みて適宜選択して用いればよい。
【００６１】
図６は、本発明に係る映像表示装置の一例を示す概略図で、図中、６０は映像表示装置の一例としてのテレビジョン受像機、６１はテレビジョン受像機６０と通信をして遠隔ユーザ操作を可能とするリモートコントローラ、６１ａ，６１ｃはリモコン６１における選択キー、６１ｂはリモコン６１における決定キー、６１ｄはリモコン６１における機能キー、６２は画面サイズ切換メニュー、６３は画面モード選択肢、６３ａは「スマートズーム」選択肢である。
【００６２】
本発明に係る映像表示装置は、上述した各実施形態の映像変換装置と表示パネルとを少なくとも備えるものとし、図６で例示するテレビジョン受像機６０や１６：９型モニタ付きのＰＣなどでの実装が可能である。また、本発明に係る映像表示装置は、入力された映像信号に対して映像変換装置で変倍させて表示パネルで表示する表示モードを、ユーザ選択可能に表示パネルに提示する提示手段を備えるものとする。以下、本発明に係る映像表示装置をテレビジョン受像機６０を例として、簡単に説明する。
【００６３】
まず、テレビジョン受像機６０の画面に、図１で例示したような４：３映像信号がノーマルモードで表示されているものとする。ユーザは、ノーマルモードでは違和感を感じ、リモコン６１の機能キー６１ｄを押下するなどして、画面サイズ切換メニュー６２を画面上に表示させる。そして、ノーマル，ワイド，シネマ，フル，スマートズームの各モードの一覧が表示された画面モード選択肢６３の中から、「スマートズーム」選択肢を上下選択キー６１ａ，６１ｃによって選択し、「スマートズーム」の画面モードを決定する。この決定により、上述した映像変換（スケーリング）処理がなされ、図１の画面１３で示すような映像がテレビジョン受像機６０の画面に表示される。
【００６４】
なお、画面サイズ切換メニュー６２の表示を含め、その他のＯＳＤ表示は、例えば、内蔵するフォントデータ又はビットマップデータにより生成したフォントや図形等を画面に重畳するために映像信号に混合するとよい。ここで、補足的に表示パネルについて、液晶パネルを例に挙げて簡単に説明しておく。液晶パネルは、液晶コントローラによって、映像データを液晶パネルを駆動する信号に変換してゲートドライバ及びソースドライバに出力することで制御される。ゲートドライバは、液晶パネルのアクティブマトリックスのゲート信号を制御してどのラインに書込むかを決定する。ソースドライバは、液晶パネルのアクティブマトリックスのソース信号を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る映像変換装置における映像変換処理の一例を説明するための図である。
【図２】図１の映像変換処理の流れを説明するための図である。
【図３】図１及び図２で説明した映像変換処理を実行するための映像処理回路の一構成例を示す図である。
【図４】アスペクト比率４：３の映像信号を元としてアップコンバートされた１６：９映像信号を説明するための図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る映像変換装置における映像変換処理の一例を説明するための図である。
【図６】本発明に係る映像表示装置の一例を示す概略図である。
【図７】１６：９型の表示パネルにおいて、アスペクト比率４：３の有効画素数をもつ映像信号を表示する際の従来の方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６６】
１１…入力映像信号（４：３映像信号）、１２，５２…切り出し範囲、１３，５３…表示画面、１４ａ，５１ａ，５４ａ…左端黒帯部分、１４ｂ，５１ｂ，５４ｂ…右端黒帯部分、１４ｃ，５１ｃ，５４ｃ…表示映像部分、２１…映像信号入力処理、２２…切り出し処理、２３…垂直スケーリング処理、２４…水平スケーリング処理、２５…映像信号出力処理、３０…映像処理回路、３１，４１…ラインメモリコントローラ、３２，４２…ラインメモリ、３３，３７…ＤＭＡ、３４…内部バス、３５…外部メモリコントローラ、３６…フレームバッファ、３８…ラインバッファコントローラ、３９…ラインバッファ、４０…スケーリング回路、４３…サブプロセッサ、５０…１６：９映像信号の元信号、５１…１６：９映像信号、６０…テレビジョン受像機、６１…リモートコントローラ、６１ａ，６１ｃ…選択キー、６１ｂ…決定キー、６１ｄ…機能キー、６２…画面サイズ切換メニュー、６３…画面モード選択肢、６３ａ…「スマートズーム」選択肢。
【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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