(57)【要約】【課題】ゲームコンテンツ等の表示のときに、ユーザーに違和感を与えないテレビジョン受信装置１を提供する。【解決手段】実施の形態のテレビジョン受信装置１は、入力された映像信号を信号処理して、表示映像信号を表示パネル１５に出力する映像処理モジュール３０と、前記信号処理として、前記映像信号に対する前記表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦするセレクタ２１と、前記セレクタ２１による前記低遅延処理の動作がＯＮの場合およびＯＦＦの場合に、前記表示モジュールにあわせたスケーリング処理をするように前記映像処理モジュール３０を制御するコントローラ２０と、を具備する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号を信号処理して、表示映像信号を表示モジュールに出力する映像処理モジュールと、
前記信号処理として、前記映像信号に対する前記表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦするセレクタと、
前記セレクタによる前記低遅延処理の動作がＯＮの場合およびＯＦＦの場合に、前記表示モジュールにあわせたスケーリング処理をするように前記映像処理モジュールを制御するコントローラと、を具備することを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記映像信号を少なくとも１フレーム記憶するフレームメモリを備え、
前記映像信号処理モジュールは、前記フレームメモリに記憶された前記映像信号を信号処理して、前記表示映像信号を出力し、
前記コントローラは、前記低遅延処理がＯＮの場合には、前記少なくとも１フレームの前記映像信号が、前記フレームメモリへの記憶処理を開始してから所定時間経過後、前記記憶処理完了前に、前記信号処理を開始するように、前記映像処理モジュールを制御することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記低遅延処理がＯＦＦの場合には、前記少なくとも１フレームの前記映像信号が、前記フレームメモリに記憶処理完了後に、前記信号処理を開始するように、前記映像処理モジュールを制御することを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記セレクタによる前記低遅延処理の動作がＯＮの場合、前記映像処理モジュールが、前記映像信号のＩＰ変換およびノイズリダクション処理の少なくとも一方をするよう制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記映像処理モジュールが、前記映像信号の解像度をあげる高解像度化モジュールを有し、
前記コントローラは、前記セレクタによる前記低遅延処理の動作がＯＮの場合、前記高解像度化モジュールによる処理をするよう制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記映像処理モジュールが、前記映像信号の入力同期信号と、前記表示モジュールの表示同期信号と、を同期する同期補正モジュールを有し、
前記コントローラは、前記セレクタによる低遅延処理のＯＮ／ＯＦＦ切替のときには、１フレームの信号処理ごとに、前記同期補正モジュールの同期補償期間よりも短い補償可能時間ずつ、前記信号処理の開始を遅らせるように、前記映像処理モジュールを制御することを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記フレームメモリに記憶された１フレームの前記映像信号を解析し、前記コントローラが前記映像処理モジュールの制御に用いるフレーム情報を出力するフレーム解析ブロックを具備することを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記映像処理モジュールが、前記映像信号を倍速処理する倍速処理モジュールを有し、
前記遅延時間が、２フレーム相当時間未満であることを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項９】
入力された映像信号を、表示モジュールに表示する表示映像信号に信号処理する映像処理方法であって、
信号処理モードとして、前記映像信号に対する前記表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦする処理選択工程と、
前記低遅延処理がＯＮの場合およびＯＦＦの場合のいずれの場合にも、前記表示モジュールにあわせたスケーリング処理をする信号処理工程と、を具備することを特徴とする。
【請求項１０】
前記信号処理工程が、ＩＰ変換およびノイズリダクション処理の少なくとも一方の処理を含むことを特徴とする請求項９に記載の映像処理方法。
【請求項１１】
フレームメモリに、１フレームの前記映像信号、の記憶処理を開始する記憶処理開始工程と、
前記低遅延処理がＯＦＦの場合には、前記１フレームの前記映像信号が、記憶処理完了後に前記信号処理を開始し、前記低遅延処理がＯＮの場合には、前記記憶処理を開始してから所定時間経過後、前記記憶処理完了前に、前記信号処理を開始する信号処理工程とを、有することを特徴とする請求項９に記載の映像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、映像信号を信号処理して表示モジュールに表示する映像表示装置および映像信号の映像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲーム機器を接続することにより、ユーザーがゲームを楽しむことのできるテレビジョン受信装置（以下「テレビ」という。）が普及している。ユーザーは、テレビの外部入力端子にゲーム機器を接続して動作させることにより、ゲーム機器で生成された映像および音声がテレビのディスプレイおよびスピーカから出力される。すなわち、テレビをゲーム機器の外部出力装置として用いることにより、ユーザーは大きな画面でゲームを楽しむことができる。
【０００３】
ここで、近年のテレビでは、画質改善のために種々の映像信号の処理が行われている。映像信号を処理するためには、フレーム単位の情報および処理が必要だったこともあり、所定時間を要する。通常の放送番組等の視聴においては、例えば５０ミリ秒（ｍｓ）未満の僅かな表示遅延が問題になることはない。しかし、ゲーム機器から出力された映像信号が遅延して表示されると、その表示に対するユーザーの操作が遅れることになり、ユーザーが違和感を感じたり、あるいはゲームの結果が変わったりする等の問題が生じるおそれがあった。例えば、表示画面上を高速移動する標的を撃つシューティングゲームにおいては、僅かな遅延時間でも、シューティングのタイミングがずれてしまう。
【０００４】
このため、例えば、ゲームを行う場合には、入力された映像信号のデジタル演算処理を省略して、遅延時間を短縮することのできる表示装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３８６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ゲームコンテンツ等の表示のときに、ユーザーに違和感を与えない映像表示装置および映像処理方法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】
上記目的を達成すべく、本発明の一態様の映像表示装置は、入力された映像信号を信号処理して、表示映像信号を表示モジュールに出力する映像処理モジュールと、信号処理として、映像信号に対する表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦするセレクタと、セレクタによる低遅延処理の動作がＯＮの場合およびＯＦＦの場合に、表示モジュールにあわせたスケーリング処理をするように映像処理モジュールを制御するコントローラと、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態のテレビジョン受信装置の構成図である。
【図２】テレビジョン受信装置の映像信号処理を説明するための構成図であり、図２（Ａ）は低遅延処理ＯＦＦの場合を、図２（Ｂ）は低遅延処理ＯＮの場合を示している。
【図３】テレビジョン受信装置の遅延時間を説明するためのタイムチャートである。
【図４】表示映像信号の種類による表示パネルにおける表示状態を説明するための図であり、図４（Ａ）は１０８０ｐの表示パネルに表示された７２０ｐの映像信号の表示状態を、図４（Ｂ）は１０８０ｐの表示パネルに表示された４８０ｐの映像信号の表示状態を示している。
【図５】実施の形態のテレビジョン受信装置の信号処理を説明するための構成図である。
【図６】同期補償モジュールを説明するための、入力映像信号の同期信号と表示映像信号の同期信号との関係を示した構成図である。
【図７】同期補償モジュールの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図８】実施の形態のテレビジョン受信装置の映像信号処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態のテレビジョン受信装置における処理モード選択方法を説明するための表示画面を示す図である。
【図１０】「追い越し現象」を説明するための説明図であり、図１０（Ａ）は書き込み映像を、図１０（Ｂ）は読み出し映像を、図１０（Ｃ）は書き込み／読み出しのときのタイムチャートを示している。
【図１１】同期遅れ現象を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】実施の形態のテレビジョン受信装置の遅延時間を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように本発明の実施の形態の映像表示装置であるテレビジョン受信装置（テレビ）１は、チューナ１１と、外部入力端子１２と、前段処理モジュール１３と、フレームメモリ１４と、映像処理モジュール３０と、セレクタ２１と、コントローラ２０と、オーディオプロセッサと、音声遅延処理モジュール１７と、を具備する。なお説明の都合上、フレームメモリ１４と映像処理モジュール３０とを区別しているが、フレームメモリ１４は映像処理モジュール３０の機能の一部とみなすこともできるし、フレームメモリ１４および映像処理モジュール３０等は、ひとつのシステムＬＳＩに実装されていてもよい。
【００１０】
そして、テレビ１は、アンテナ２がチューナ１１と、ゲーム操作部４を有するゲーム機器３が外部入力端子１２と接続され、表示モジュールである表示パネル１５に映像を、音声出力モジュールであるスピーカ１８に音声を出力する。
【００１１】
チューナ１１は、ＢＳ放送、ＣＳ放送等の衛星放送、地上波放送等の放送信号等を選局／処理して、映像信号および音声信号を出力する。チューナ１１は、ケーブルＴＶ回線等の通信回線からの信号も受信可能である。
【００１２】
外部入力端子１２は、コンポジッット信号、Ｓ端子信号、色差信号、Ｄ−ｓｕｂ信号等の信号形態によるゲーム機器３およびハードディスクレコーダー等をはじめとする外部装置からの映像信号／音声信号を外部入力として受ける。
【００１３】
前段処理モジュール１３は、チューナ１１および外部入力端子１２からの複数の映像信号／音声信号等を受け、いずれかの映像信号／音声信号を選択し、前段処理を行うとともに、映像信号をフレームメモリ１４に、音声信号をオーディオプロセッサ１６に出力する。
【００１４】
映像信号はフレームメモリ１４を介して、後に詳述する映像処理モジュール３０で信号処理され、表示映像信号が表示パネル１５に出力される。音声信号は、オーディオプロセッサ１６で信号処理された後に、映像信号の遅延時間に応じて、音声信号を遅延処理する音声遅延処理モジュール１７を介してスピーカ１８に出力される。
【００１５】
コントローラ２０は、ユーザー指示が入力されるセレクタ２１の設定等に応じて、テレビ１の全体の制御を行うＣＰＵである。
【００１６】
ここで、テレビ１と対比するために、テレビ１とは異なる方法で遅延時間を短縮するテレビ１０１について、説明する。テレビ１０１では、遅延時間を短縮する低遅延処理が選択されるとコントローラ２０は、映像処理モジュール１３０による一部の信号処理を省略するように制御する。
【００１７】
すなわち、テレビ１０１は低遅延処理ＯＦＦの場合（低遅延処理ＯＦＦモード）には、図２（Ａ）に示す映像処理モジュール１３０の信号処理を全て行うのに対して、低遅延処理ＯＮの場合（低遅延処理ＯＮモード）には、図２（Ｂ）に示すように、高画質化モジュール１３４による高画質化処理しか行わない。
【００１８】
ここで、テレビ１０１の映像処理モジュール１３０は、ＩＰ変換／ＮＲ（ノイズリダクション）モジュール１３１と、スケーラー１３３と、フレームメモリ１１４Ｂと、高画質化モジュール１３４と、超解像モジュール１３２と、倍速処理モジュール１３６と、を有する。
【００１９】
ＩＰ（Interlace／Progressive）変換／ＮＲ（Noise Reduction）モジュール１３１は、インターレース方式の映像信号をプログレッシブ方式の映像信号へ変換するＩＰ変換処理を行うとともに、映像の、ざらつき、ちらつき、ブロッキングノイズおよび、モスキートノイズを低減するノイズリダクション処理を行う。すなわち、ＩＰ変換／ＮＲモジュール１３１は、ＩＰ変換処理モジュールとＮＲモジュールとから構成されている。もちろんプログレッシブ方式の入力映像信号に対しては、ＩＰ変換処理は行われない。また、入力映像信号のノイズが少ない場合等にはノイズリダクション処理を省略してもよい。すなわち、ＩＰ変換／ＮＲモジュール１３１では、ＩＰ変換およびノイズリダクション処理の少なくとも一方が行われる。
【００２０】
スケーラー１３３は、表示パネル１５の仕様と異なる映像信号に対して、表示パネル１５の仕様にあわせたスケーリング処理を行う。例えば、入力映像信号のアスペクト比が４：３で、表示パネルのアスペクト比が１６：９の場合、スケーラー１３３は、入力映像信号を、アスペクト比が１６：９の表示映像信号に変換する。
【００２１】
フレームメモリ１１４Ｂは、後段の高画質化モジュール１３４での高画質化処理のために、前段のフレームメモリ１１４Ａと同様に、映像信号をフレーム単位で記憶（格納）する。なお、フレームメモリ１１４Ａとフレームメモリ１１４Ｂとは、それぞれが少なくとも１フレームの映像信号を記憶可能であれば、ひとつのメモリの記憶領域を使い分けて使用しても良い。
【００２２】
高画質化モジュール１３４は、映像の画質を改善するために、例えば、色補正（ガンマ補正、ホワイトバランス調整、ブライトネス調整、コントラスト調整）、シャープネス調整、輪郭強調（エッジエンハンスメント）、および応答速度向上等の高画質化処理を行う。
【００２３】
高解像度化モジュールである超解像モジュール１３２は、画素と画素との間に新しい画素値データを生成し、高い周波数成分を創造し、鮮鋭化することで、映像の元の解像度を超える映像を生成する。すなわち、第１解像度である低解像度の映像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、第２解像度である高解像度の映像信号を復元する。ここで、「本来の画素値」とは、例えば、低解像度（第１解像度）の映像信号を得たときと同じ被写体を、高解像度（第２解像度）のカメラで撮像したときに得られる映像信号の各画素が示す値をいう。また、「推定して画素を増やす」とは、対象とする映像の特徴を捉えて、同一フレーム内、またはフレーム間において相関の高い映像から、本来の画素値を推定して、新たな画素に対応付ける画素値とすることを意味する。つまり、映像の相関性を利用する。なお、超解像モジュール１３２は、公知技術、例えば、入力映像の標本化周期で決まるナイキスト周波数より高い周波数成分を有する映像を復元する技術を用いる。
【００２４】
倍速処理モジュール１３６は、フレーム周波数５０Ｈｚの場合は１００Ｈｚへ、６０Ｈｚ場合は１２０Ｈｚと、フレーム周波数を倍にあげ、残像感を低減する倍速処理を行う。倍速処理としては、動き補償予測に基づき、連続する２つのフレームの間に挿入するための補間フレームを生成する方式でもよいし、単純に同じ映像を２回表示する、いわゆる「単純二度振り方式（Simple double repeat method)」であってもよい。
【００２５】
ここで、上記の各モジュールにおける信号処理に起因する遅延時間について説明する。フレームメモリ１１４Ａおよびフレームメモリ１１４Ｂは、フレーム単位で映像信号を記憶してから出力するため、それぞれ１フレームの遅延時間発生の原因となる。倍速処理モジュール１３６も、１フレームの遅延時間発生の原因となる。なお、以下、フレーム周波数として６０Ｈｚを例に説明するが、この場合には、１フレームは、約１６．７ｍｓに相当する。
【００２６】
このため、図３に示すように、テレビ１０１では、例えば、低遅延処理ＯＦＦモードの場合には、３フレームの約５０ｍｓの遅延時間が発生するが、低遅延処理ＯＮモードの場合には、遅延時間を、２フレームの３３．３ｍｓに短縮できる。
【００２７】
しかし、図４に示すように、入力映像信号が、表示パネル１５の仕様（１０８０ｐ）よりも小さい７２０ｐ、４８０ｐの場合には、画面の上下に無信号領域（黒領域）を表示する時間が発生するために、より遅延時間が長く、それぞれ３８．３ｍｓ、４１．３ｍｓである。なお、低遅延処理ＯＦＦモードの場合にはスケーリング処理を行っているため、入力映像信号が７２０ｐまたは４８０ｐの場合でも遅延時間は１０８０ｐの場合と同じ５０ｍｓである。
【００２８】
すなわち、テレビ１０１では、高画質化モジュール１３４が、フレームメモリから直接、読み出した映像信号しか処理できない仕様であるため、低遅延処理モードの場合でも、高画質化処理４の直前にフレームメモリから映像信号を取り込む必要がある。その場合、フレームメモリ１１４Ｂから映像信号を読み出す構成では、映像信号はフレームメモリに２回格納されるので、遅延時間短縮効果は小さい。そのため、図２（Ｂ）に示すように、映像信号をフレームメモリ１１４Ａから読み出すことで、テレビ１０１としては最小遅延時間の低遅延処理を実現している。しかし、そのためテレビ１０１では、低遅延処理モードの場合には、ＩＰ変換処理／ＮＲ処理およびスケーラー処理を行うことはできないため、１８０ｉまたは１０８０ｉなどのインターレース信号は処理できない。しかし、プログレッシブ信号をノンスケーリング（Dot By Dot）処理する場合には、遅延時間を短縮することができる。言い換えれば、テレビ１０１は、所定の制限のもと、低遅延処理モードが選択されると、遅延時間を短縮することができる。
【００２９】
これに対して、本実施の形態のテレビ１は、図２に示したテレビ１０１と類似した処理モジュール等を有する。すなわち、図５に示すように、本実施の形態のテレビ1は、テレビ１０１と比較すると、フレームメモリ１１４Ｂに相当するメモリが省略されており、かつ映像処理モジュール３０における信号処理の順序が異なっている。すなわち、映像解析モジュール２２がフレームメモリ１４に格納された映像信号を用いて解析処理を行うことができるため、テレビ１０１が有していたフレームメモリ１１４Ｂが不要であり、高画質モジュール３４は、フレームメモリから映像を直接、読み出す必要のある仕様ではない。このため、テレビ１は、フレームメモリ１４と、ＩＰ変換／ＮＲモジュール３１と、超解像モジュール３２と、スケーラー３３と、高画質化モジュール３４と、倍速処理モジュール３６と、映像解析モジュール２２と、同期信号生成モジュール４１と、クロック４２と、同期補正モジュール４３と、表示同期信号生成モジュール４４と、を有する。なお、テレビ１０１において既に説明したモジュールと同名のモジュールの機能は同じであるため、説明は省略する。また、映像解析モジュール２２と同期信号生成モジュール４１とクロック４２と同期補正モジュール４３と、表示同期信号生成モジュール４４と、は、テレビ１０１も有していたが、説明を省略していた。
【００３０】
映像解析モジュール２２は、フレームメモリ１４に記憶された映像信号を解析し、コントローラ２０が映像処理モジュール３０の制御に用いるフレーム情報を出力する。すなわち、映像解析モジュール２２は、例えば輝度レベルのダイナミットレンジをｎ分割し、１フレーム分の映像信号に対して、各輝度レベル１〜ｎに対応している画素数をカウントすることにより１フレーム分の輝度のヒストグラムデータを取得したりする。また、映像解析モジュール２２は、例えば映像信号の周波数分布も検出する。なお、テレビ１０１では映像解析モジュールは、フレームメモリ１１４Ｂに格納された映像信号を解析し、高画質化モジュール１３４および超解像モジュール１３２に出力していた。
【００３１】
図６に示すように、同期信号生成モジュール４１は、入力された映像信号から同期信号を分離し生成する。クロック４２は所定の周波数の信号を発生し、表示同期信号生成モジュール４４はクロック４２は発生した信号をもとに、表示パネル１５が表示する表示映像信号の同期信号（表示同期信号）を発生する。
【００３２】
そして、図６および図７に示すように、同期補正モジュール４３は、同期信号生成モジュール４１が生成した映像信号の入力同期信号と、表示同期信号生成モジュール４４が発生した表示同期信号と、を同期させる。すなわち、図７（Ａ）に示すように、同期補正モジュール４３は、所定の同期補償期間（Ｔ２）にある入力同期信号に同期した表示同期信号を生成し、表示パネル１５に出力する。そして、図７（Ｂ）に示すように、同期補正モジュール４３は所定の同期補償期間（Ｔ２）に、映像信号処理用の同期信号が得られないときは、同期補償期間の最大値側で同期信号を生成し、固有の発振周波数で発振を続ける、いわゆるフリーラン状態となる。
【００３３】
なお、図７では、フレームごとに補償期間を設定し、フレームごとに同期補償処理を行う場合を例示しているが、例えば２フレーム長を対象に補償期間を設定し、２フレームごとに同期補償処理を行っても良い。
【００３４】
そして、テレビ１では、低遅延処理ＯＮ（モード）においても、低遅延処理ＯＦＦ（モード）の場合と同じく、映像処理モジュール３０が、図５に示した全ての信号処理を行う。ただし、低遅延処理ＯＦＦの場合には、フレームメモリ１４に１フレームの映像信号が記憶処理完了後に、信号処理を開始するように、映像処理モジュール３０をコントローラ２０が制御する。これに対して、低遅延処理ＯＮの場合には、フレームメモリ１４への１フレームの映像信号の記憶処理完了を待たないで、記憶処理を開始してから待機時間である所定時間（Ｔ１）経過後に、信号処理を開始するように、映像処理モジュール３０をコントローラ２０が制御する。すなわち、フレームメモリ１４に１フレームの映像信号が記憶処理完了するには、１フレーム相当時間（約１６．７ｍｓ）を要するが、低遅延処理ＯＮの場合には、１フレーム相当時間よりも短い所定時間（Ｔ１）経過後に、映像処理モジュール３０の信号処理を開始するため、遅延時間を約１フレーム相当時間分だけ短くすることができる。所定時間（Ｔ１）としては、例えば、１．５ｍｓである。
【００３５】
以上の説明のように、本実施の形態の映像表示装置は、入力された映像信号を信号処理して、表示映像信号を出力する映像処理モジュールと、表示映像信号を表示する表示モジュールと、信号処理として、映像信号に対する表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦするセレクタと、セレクタによる低遅延処理の動作がＯＮの場合およびＯＦＦの場合に、ＩＰ変換／ノイズリダクション処理および表示モジュールにあわせたスケーリング処理、をするように映像処理モジュールを制御するコントローラと、を具備する。
【００３６】
以下、図８のフローチャートを用いて、本実施の形態のテレビ１における映像処理モジュール３０の処理の流れについて説明する。
【００３７】
＜ステップＳ１０＞処理選択工程
信号処理モードとして、映像信号に対する表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦする処理選択が行われる。信号処理モードの選択は、例えば、図９に示すようなメニュー画面を表示パネル１５に表示し、ユーザーがリモコン等により、「ゲームダイレクト」の指定を「オフ」から「オン」に切り替えることにより、セレクタ２１により低遅延処理ＯＮモードが選択される。逆に「ゲームダイレクト」の指定を「オン」から「オフ」に切り替えることにより低遅延処理ＯＦＦモードが選択される。また、ゲーム機器３の専用の外部入力端子を有し、ゲーム機器３からの信号が入力されたときに、自動的にセレクタ２１が低遅延処理の動作をＯＮするようにしてもよい。
【００３８】
＜ステップＳ１１＞記憶処理開始工程
低遅延処理がＯＮではない場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、すなわち、低遅延処理ＯＦＦモードの場合には、フレームメモリ１４に対する１フレーム分の映像信号の記憶処理が開始される。
【００３９】
＜ステップＳ１２＞記憶処理完了？
フレームメモリ１４に、１フレームの映像信号が、記憶処理完了するまで（Ｓ１２：Ｙｅｓ）まで、コントローラ２０は、映像処理モジュール３０が信号処理を開始しないように制御する。
【００４０】
＜ステップＳ１３＞信号処理工程
コントローラ２０は、１フレームの映像信号が記憶処理完了すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、映像処理モジュール３０を信号処理開始するように制御する。すると映像処理モジュール３０は映像信号を、表示パネル１５に表示する表示映像信号にする信号処理を行う。すなわち、図５に示したように、ＩＰ変換／ＮＲ処理と、超解像処理と、スケーリング処理と、高画質化処理と、同期補正処理と、倍速処理とが順に行われる。
【００４１】
なお、映像解析モジュール２２の解析により、そのフレームの映像信号が非常に劣化した信号等の表示パネル１５に表示することが好ましくないことが判明した場合には、コントローラ２０は、そのフレームの表示映像信号を表示パネル１５に出力しない場合もある。
【００４２】
＜ステップＳ１４、Ｓ１５＞表示映像信号出力
映像処理モジュール３０は映像信号を信号処理して、表示映像信号を表示パネル１５に出力する。すると表示パネル１５に信号処理された映像が表示される。そして、終了（Ｓ１５：Ｙｅｓ）まで、Ｓ１１からの処理が繰り返される。
【００４３】
＜ステップＳ１６＞記憶処理開始工程
Ｓ１０において、低遅延処理ＯＮモードが選択された場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）も、Ｓ１１と同様に、フレームメモリ１４に対する１フレーム分の映像信号の記憶処理が開始される
【００４４】
＜ステップＳ１７＞所定時間経過？
コントローラ２０は、図示しないタイマ等により、フレームメモリ１４への記憶処理を開始してからの時間を計測し、所定時間（Ｄｅｌａｙ値：Ｔ１）が経過するまで（Ｓ１７：Ｙｅｓ）までは、信号処理を開始しないように、映像処理モジュール３０を制御する。言い換えれば、フレームメモリ１４への記憶処理を開始してから、所定時間（Ｄｅｌａｙ値：Ｔ１）が経過するまでは、フレームメモリ１４に記憶された映像信号の読み出し処理を開始しない。
これは、書き込み処理と読み出し処理とが交差すると、いわゆる「追い越し現象」の発生防止のためである。
【００４５】
ここで、図１０（Ａ）に示すような１０個のライン群（Ｌ１〜Ｌ１０）に分割された書き込み映像を、図１０（Ｂ）に示すように、表示映像の中央部に貼り付ける場合を例に、「追い越し現象」について説明する。図１０（Ｃ）上段に示すように、１０個のライン群（Ｌ１〜Ｌ１０）のメモリへの書き込み（記憶）処理は時系列的に順に行われる。しかし、図１０（Ｃ）下段に示すように、図１０（Ｂ）の表示映像の上部および下部に相当する領域の存在により、書き込み処理開始と同時に、書き込んだばかりのライン群のデータを読み出すことはできず、読み出そうとすると１フレーム前のデータを読み出してしまったりする。この現象が「追い越し現象」である。同様にフレームメモリ１４に記憶した映像信号を、記憶処理の開始と同時、または極めて短い時間の経過後に読み出そうとすると「追い越し現象」が発生し、記憶された信号を確実に読み出すことができない。
【００４６】
このため、コントローラ２０は、所定時間（Ｔ１）が経過するまで（Ｓ１７：Ｙｅｓ）まで、フレームメモリ１４に記憶された映像信号を用いた信号処理を開始しないように映像処理モジュール３０を制御している。なお、所定時間（Ｔ１）は映像信号の解像度または表示映像信号の表示方法等により適宜、決定される。
【００４７】
さらに、低遅延処理のＯＮからＯＦＦ、およびＯＦＦからＯＮへの切り替わり動作の初期には、映像処理モジュール３０が信号処理開始まで待機する所定時間（Ｔ１）と、同期補正モジュール４３の同期補償期間（Ｔ２）との関係が重要となる。すなわち、低遅延処理モードがＯＦＦからＯＮに切り替わると、映像処理モジュール３０は、所定時間（Ｔ１）だけ処理の開始を遅らせるために、出力する映像信号の同期信号の位相を遅らせる必要がある。逆に低遅延処理モードがＯＮからＯＦＦに切り替わると、所定時間（Ｔ１）は不要となるので、出力映像信号の同期信号の位相を、遅らせる前の状態に戻す処理を行う必要がある。
【００４８】
同期補正モジュール４３は出力映像信号の同期信号を、入力映像信号に同期化させている。低遅延処理を行うためには前記の通り、出力映像信号の同期信号の位相を所定時間（Ｔ１）だけを遅らせる処理が、必要がある。そのとき、所定時間（Ｔ１）が、同期補償期間（Ｔ２）よりも長い場合には、図８に示すように、所定時間（Ｔ１）の位相設定処理を１フレーム期間内に一度に実行すると出力映像信号の同期信号が同期補償範囲（Ｔ２）を超えてしまう。このため、同期補正モジュール４３は固有のフリーラン周波数での同期信号が生成できなくなってしまう。すなわち、出力映像信号の同期信号が、補償外の同期信号となって後段のモジュールおよび表示パネル１５に入力されることになる。かかる状態が発生すると、表示パネル１５等の信頼性が低下するおそれがある。
【００４９】
このため、コントローラ２０は、「追い越し現象」発生防止のために必要な所定時間（Ｔ１）が、同期補償期間（Ｔ２）よりも長い場合には、所定時間（Ｔ１）を、同期補償期間（Ｔ２）よりも短い複数（Ｎ個）の補償可能時間（Ｔ３）に分割して信号処理を行うように制御する。言い換えれば、ステップＳ１６の記憶処理開始工程が、１フレームの信号処理ごとに、同期補正モジュールの同期補償期間よりも短い補償可能時間ずつ、前記所定時間になるまで前記信号処理の開始を遅らせる同期補正調整工程を、有する。
【００５０】
すなわち、同期補正調整工程は、低遅延処理がＯＮからＯＦＦに、またはＯＦＦからＯＮに切り替えされたときにだけ行われる。そして、コントローラ２０は、フレームメモリ１４への記憶処理を開始してから、Ｎフレーム目の信号処理では、同期補正調整期間（Ｔ３×Ｎ）が経過するまでは、フレームメモリ１４に記憶された映像信号の読み出し処理を開始しない。同期補正調整工程は同期補正調整期間（Ｔ３×Ｎ）が所定時間（Ｔ１）になるまで行われる過渡的な工程である。
【００５１】
すなわち、１フレームの信号処理ごとに、信号処理の開始を補償可能時間（Ｔ３）ずつ遅らせることで、同期信号の位相を補償可能時間（Ｔ３）ずつ遅らせる、すると、Ｎ個のフレームの信号処理が完了したとき（同期補正調整完了時）に、所定時間（Ｔ１）だけ位相が遅れる。このように制御すると、補償可能時間（Ｔ３）は同期補償期間（Ｔ２）内であるために、同期補正モジュール４３は同期信号を補正できる。なお、同期補正調整中のＮフレームの間は表示映像が乱れるため、例えば映像Ｍｕｔｅ機能によりブルー画面を表示する。
【００５２】
補償可能時間（Ｔ３）は、同期補償期間（Ｔ２）よりも短ければよいが、分割数Ｎが増加すると、同期補正調整処理に時間を要しブルー画面表示時間が長くなる。このため、補償可能時間（Ｔ３）は、同期補償期間（Ｔ２）の例えば９０〜１００％であることが好ましい。例えば、同期補償期間（Ｔ２）が０．１５ｍｓ、所定時間（Ｔ１）が１．５ｍｓの場合には、補償可能時間（Ｔ３）は０．１３〜０．１５ｍｓであるため、分割数Ｎは１０〜１２となる。なお、Ｎ個に分割後の、補償可能時間（Ｔ３）は全て同じである必要はない。
【００５３】
以上の説明のように、コントローラ２０は、セレクタ２１による低遅延処理のＯＮ／ＯＦＦ切替のときに、１フレームの信号処理ごとに、同期補正モジュール４３の同期補償期間（Ｔ２）よりも短い補償可能時間（Ｔ３）ずつ所定時間（Ｔ１）になるまで少しずつ、信号処理の開始を遅らせるまたは早くするように、映像処理モジュール３０を制御することが好ましい。同期不可能な信号が表示パネル１５等に入力されるおそれがないためである。
【００５４】
なお、比較のために説明したテレビ１０１では、フレームメモリにより発生する遅延時間の間に、同期ずれを吸収（補正）することができるために、同期補正調整工程は不要であった。
【００５５】
＜ステップＳ１８＞信号処理工程
コントローラ２０は、所定時間（Ｔ１）が経過すると（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、１フレームの映像信号のフレームメモリ１４への記憶処理完了を待たないで、映像処理モジュール３０が信号処理開始するように制御する。すると映像処理モジュール３０は、映像信号を表示パネル１５に表示する表示映像信号にする信号処理を低遅延処理ＯＦＦモードと同様に行う。すなわち、図５に示したように、ＩＰ変換／ＮＲ処理と、超解像処理と、スケーリング処理と、高画質化処理と、同期補正処理と、倍速処理と、が順に行われる。
【００５６】
＜ステップＳ１９、Ｓ２０＞表示映像信号出力
映像処理モジュール３０は映像信号を信号処理して、表示映像信号を表示パネル１５に出力する。すると表示パネル１５に信号処理された映像が表示される。そして、終了（Ｓ２０：Ｙｅｓ）まで、Ｓ１６からの処理が繰り返される。
【００５７】
そして、図１２に示すように、本実施の形態のテレビ１では、低遅延処理ＯＦＦモードでは２フレームの３３．３ｍｓの遅延時間となり、低遅延処理ＯＮモードでは約１フレームの例えば１８．２ｍｓの遅延時間となる。さらに、図１２に示すように、入力映像信号が表示パネル（１０８０ｐ）よりも小さい７２０ｐ、４８０ｐの場合であっても、スケーリング処理を行っているために、遅延時間は１０８０ｐの場合と同じ１８．２ｍｓである。
【００５８】
すなわち、テレビ１は、低遅延処理ＯＮモードでは、倍速処理により１フレーム相当時間の遅延時間があるが、総遅延時間は１フレーム相当時間と「追い越し現象」発生防止のために必要な所定（Ｔ１）との合計であるため、１フレーム相当時間より僅かに長いだけの時間、すなわち、２フレーム相当時間未満である。なお、倍速処理を行わなければ、遅延時間がさらに短くなるのは明らかである。
【００５９】
以上の説明のように、本実施の形態のテレビ１は、セレクタ２１による低遅延処理の動作のＯＮ／ＯＦＦに関係なく、ＩＰ変換／ノイズリダクション処理および前記表示モジュールにあわせたスケーリング処理および映像信号の解像度をあげる高解像度化処理、をするように映像処理モジュール３０を制御するコントローラ２０を具備する
【００６０】
すなわち、本実施の形態のテレビ１は、低遅延処理ＯＮモードにおいても、少なくとも、ＩＰ変換／ＮＲ処理、スケーリング処理および超解像処理が可能であったが、例えば、より高能力のシステムＬＳＩを用いることにより、より多くの複雑な処理を必要に応じて行うことも可能である。
【００６１】
そして、テレビ１では、低遅延処理ＯＮモードであっても、ＩＰ変換／ＮＲ処理、スケーリング処理および超解像処理が、行われているので表示映像信号は高品質である。
【００６２】
以上の説明のように、本実施の形態のテレビ１は、ゲームコンテンツ等の表示のときに、ユーザーのゲーム操作部４による操作に対して、表示映像および出力音声が違和感を与えない映像表示装置であり、テレビ１の映像処理方法はゲームコンテンツ等の表示のときに、ユーザーに違和感を与えない映像を表示することができる。
【００６３】
なお、同期補正調整工程を有するテレビ１では、後段モジュールに補償外の同期信号が入力されることがないため、信頼性が高い。
【００６４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…テレビジョン受信装置、２…アンテナ、３…ゲーム機器、４…ゲーム操作部、１１…チューナ、１２…外部入力端子、１３…前段処理モジュール、１４…フレームメモリ、１５…表示パネル、１６…オーディオプロセッサ、１７…音声遅延処理モジュール、１８…スピーカ、２０…コントローラ、２１…セレクタ、２２…映像解析モジュール、３０…映像処理モジュール、３１…ＩＰ変換／ＮＲモジュール、３２…超解像モジュール、３３…スケーラー、３４…高画質化モジュール、３６…倍速処理モジュール、４１…同期信号生成モジュール、４２…クロック、４３…同期補正モジュール、４４…表示同期信号生成モジュール、１０１…テレビジョン受信装置、１１４Ａ、１１４Ｂ…フレームメモリ、１３０…映像処理モジュール、１３１…ＩＰ変換／ＮＲモジュール、１３２…超解像モジュール、１３３…スケーラー、１３４…高画質化モジュール、１３６…倍速処理モジュール
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一態様の映像表示装置は、入力された映像信号を信号処理して、表示映像信号を表示モジュールに出力する映像処理モジュールと、前記信号処理として、前記映像信号に対する前記表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦするセレクタと、前記映像信号を少なくとも１フレーム記憶するフレームメモリと、前記セレクタによる前記低遅延処理の動作がＯＮの場合およびＯＦＦの場合に、前記表示モジュールにあわせたスケーリング処理をするように前記映像処理モジュールを制御するコントローラと、を具備し、前記映像処理モジュールは、前記フレームメモリに記憶された前記映像信号を信号処理して、前記表示映像信号を出力し、前記コントローラは、前記低遅延処理がＯＮの場合には、前記少なくとも１フレームの前記映像信号が、前記フレームメモリへの記憶処理を開始してから所定時間経過後、前記記憶処理完了前に、前記信号処理を開始するように、前記映像処理モジュールを制御する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号を信号処理して、表示映像信号を表示モジュールに出力する映像処理モジュールと、
前記信号処理として、前記映像信号に対する前記表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦするセレクタと、
前記映像信号を少なくとも１フレーム記憶するフレームメモリと、
前記セレクタによる前記低遅延処理の動作がＯＮの場合およびＯＦＦの場合に、前記表示モジュールにあわせたスケーリング処理をするように前記映像処理モジュールを制御するコントローラと、を具備し、
前記映像処理モジュールは、前記フレームメモリに記憶された前記映像信号を信号処理して、前記表示映像信号を出力し、
前記コントローラは、前記低遅延処理がＯＮの場合には、前記少なくとも１フレームの前記映像信号が、前記フレームメモリへの記憶処理を開始してから所定時間経過後、前記記憶処理完了前に、前記信号処理を開始するように、前記映像処理モジュールを制御することを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記低遅延処理がＯＦＦの場合には、前記少なくとも１フレームの前記映像信号が、前記フレームメモリに記憶処理完了後に、前記信号処理を開始するように、前記映像処理モジュールを制御することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記セレクタによる前記低遅延処理の動作がＯＮの場合、前記映像処理モジュールが、前記映像信号のＩＰ変換およびノイズリダクション処理の少なくとも一方をするよう制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記映像処理モジュールが、前記映像信号の解像度をあげる高解像度化モジュールを有し、
前記コントローラは、前記セレクタによる前記低遅延処理の動作がＯＮの場合、前記高解像度化モジュールによる処理をするよう制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記映像処理モジュールが、前記映像信号の入力同期信号と、前記表示モジュールの表示同期信号と、を同期する同期補正モジュールを有し、
前記コントローラは、前記セレクタによる低遅延処理のＯＮ／ＯＦＦ切替のときには、１フレームの信号処理ごとに、前記同期補正モジュールの同期補償期間よりも短い補償可能時間ずつ、前記信号処理の開始を遅らせるように、前記映像処理モジュールを制御することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記フレームメモリに記憶された１フレームの前記映像信号を解析し、前記コントローラが前記映像処理モジュールの制御に用いるフレーム情報を出力するフレーム解析ブロックを具備することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記映像処理モジュールが、前記映像信号を倍速処理する倍速処理モジュールを有し、
前記遅延時間が、２フレーム相当時間未満であることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項８】
入力された映像信号を、表示モジュールに表示する表示映像信号に信号処理する映像処理方法であって、
フレームメモリに、１フレームの前記映像信号、の記憶処理を開始する記憶処理開始工程と、
信号処理モードとして、前記映像信号に対する前記表示映像信号の遅延時間が短い低遅延処理の動作をＯＮ／ＯＦＦする処理選択工程と、
前記低遅延処理がＯＮの場合には、前記記憶処理を開始してから所定時間経過後、前記記憶処理完了前に、前記信号処理を開始する信号処理工程と、
前記低遅延処理がＯＮの場合およびＯＦＦの場合のいずれの場合にも、前記表示モジュールにあわせたスケーリング処理をする信号処理工程と、を具備することを特徴とする映像処理方法。
【請求項９】
前記信号処理工程が、ＩＰ変換およびノイズリダクション処理の少なくとも一方の処理を含むことを特徴とする請求項８に記載の映像処理方法。
【請求項１０】
前記信号処理工程が、前記低遅延処理がＯＦＦの場合には、前記１フレームの前記映像信号が、記憶処理完了後に前記信号処理を開始することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の映像処理方法。