(57)【要約】【課題】フレームレートを変換する映像信号処理装置に関し、任意のタイミングで映像設定が変更されても表示映像の乱れを防止する。【解決手段】映像信号処理装置は、メモリバンク（１０，１１）と、第１のフレームレートでメモリバンクに選択的に映像フレームを書き込む映像書込手段（１２）と、第２のフレームレートでメモリバンクから選択的に映像フレームを読み出す映像読出手段（１３）と、映像書込手段に対して、メモリバンクのいずれに映像フレームを書き込むかを指示する書込制御手段（１４）と、映像読出手段に対して、メモリバンクのいずれから映像フレームを読み出すかを指示する読出制御手段（１５）と、映像書込手段が書き込みに係る映像設定を変更して映像フレームのメモリバンクへの書き込みを開始してから所定時間経過後に、映像読出手段に対して読み出しに係る映像設定の変更を指示するタイミング調整手段（２０）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号のフレームレートを変換する映像信号処理装置であって、
第１および第２のメモリバンクと、
第１のフレームレートで前記第１および第２のメモリバンクに選択的に映像フレームを書き込む映像書込手段と、
第２のフレームレートで前記第１および第２のメモリバンクから選択的に映像フレームを読み出す映像読出手段と、
前記映像書込手段に対して、前記第１および第２のメモリバンクのいずれに映像フレームを書き込むかを指示する書込制御手段と、
前記映像読出手段に対して、前記第１および第２のメモリバンクのいずれから映像フレームを読み出すかを指示する読出制御手段と、
前記映像書込手段が書き込みに係る映像設定を変更して映像フレームの前記メモリバンクへの書き込みを開始してから所定時間経過後に、前記映像読出手段に対して読み出しに係る映像設定の変更を指示するタイミング調整手段とを備えている
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
請求項１の映像信号処理装置において、
前記書込制御手段および前記読出制御手段は、ＣＰＵのソフトウェア処理によって実現される
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項３】
請求項２の映像信号処理装置において、
前記タイミング調整手段は、前記ＣＰＵのソフトウェア処理によって実現される
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項４】
請求項１の映像信号処理装置において、
前記書込制御手段は、前記映像書込手段に対して、前記書き込みに係る映像設定に応じたサイズで映像フレームを前記メモリバンクに書き込むように指示するものであり、
前記読出制御手段は、前記映像読出手段に対して、前記読み出しに係る映像設定に応じたサイズで映像フレームを前記メモリバンクから読み出すように指示するものである
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項５】
請求項１の映像信号処理装置において、
前記映像書込手段は、入力同期信号に応じて、映像フレームを前記メモリバンクに書き込む
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項６】
請求項１の映像信号処理装置において、
前記タイミング調整手段は、映像フレームの読み出し元となるメモリバンクが切り替わるときに前記映像読出手段に対して前記読み出しに係る映像設定の変更を指示する
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項７】
請求項１の映像信号処理装置において、
前記タイミング調整手段は、前記映像読出手段が次に映像フレームの読み出しを開始するタイミングを予測し、当該予測したタイミングと前記所定時間経過のタイミングとの時間差に応じて前記映像読出手段に対して前記読み出しに係る映像設定の変更を指示する
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項８】
請求項７の映像信号処理装置において、
前記タイミング調整手段は、前記予測したタイミングに基づいて、前記読出制御手段に対して前記読み出しに係る映像設定を変更するか否かを通知するものであり、
前記読出制御手段は、前記通知が前記映像設定を変更することを示す場合に前記映像読出手段に対して映像フレームの読み出し元となるメモリバンクの切り替えを指示する
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項９】
請求項８の映像信号処理装置において、
前記読出制御手段は、前記映像書込手段が映像フレーム書き込み中のメモリバンクから前記映像読出手段が当該映像フレームの読み出しが可能となるタイミングを前記タイミング調整手段に通知するものであり、
前記タイミング調整手段は、前記予測したタイミングと前記通知されたタイミングとの差を算出し、当該差が閾値よりも小さい場合に、前記読出制御手段に対して前記読み出しに係る映像設定を変更するか否かを通知する
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームレートを変換する映像信号処理装置に関し、特に、映像の乱れを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＢＬＵ−ＲＡＹ  ＤＩＳＣ（登録商標）などの大容量記憶ディスクや、映像表示装置の高精細化により、映像表示装置に入力される映像信号のフォーマットの数は飛躍的に増大している。映像表示装置は、入力される映像信号を表示可能なフォーマットへ変換することで、多くのフォーマットに対応している。
【０００３】
フォーマットの構成要素の１つとして、フレームレートがある。これは、「１秒間に何枚のフレームが存在するか」を表すものである。フレームレートは６０枚／秒が一般的であるが、例えば映画に使用されるフレームレートは２４枚／秒である。したがって、映画を収録したＢＬＵ−ＲＡＹ  ＤＩＳＣでは、収録された映像のフレームレートが２４枚／秒であることが多い。また、一般にフレームレートの単位には“Ｈｚ”が用いられる。例えばフレームレートが２４枚／秒の場合には２４Ｈｚと表される。
【０００４】
映像表示装置では、映像のフレームレートが６０Ｈｚで表示されることが一般的である。このような映像表示装置にフレームレートが２４Ｈｚの映像が入力された場合、映像表示装置内で２４Ｈｚから６０Ｈｚへのフレームレート変換が行われる。フレームレート変換は映像フレームを記録するメモリバンクを用いて行われる。入力映像のフレームレートで映像フレームをメモリバンクに書き込み、出力映像のフレームレートで映像フレームを読み出すことでフレームレートが変換される。
【０００５】
メモリバンクが１枚しかない場合、書き込みが完了していないメモリバンクの領域から映像フレームを読み出したり、読み出しが完了していないメモリバンクの領域に映像フレームを書き込んだりすることで、表示される映像が乱れることがある。このような現象は「追い越し」と呼ばれる。
【０００６】
また、書き込みのフレームレートが２４Ｈｚで読み出しのフレームレートが６０Ｈｚの場合、読み出し速度の方が書き込み速度よりも速い。そのため、映像フレームの上半分しかメモリバンクに書き込まれていないにもかかわらず、映像フレームの下半分の部分が読み出されてしまうことがある。これによって、画面の上下で異なる映像フレームが表示されてしまう。このような現象は「腹切れ」と呼ばれる。
【０００７】
これらの現象を回避するために、２つのメモリバンクを用いた映像信号処理装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この映像信号処理装置では、入力映像のフレームレートが出力映像のフレームレートよりも小さい場合に、入力映像が２つのメモリバンクに交互に書き込まれる。また、読み出し元のメモリバンクに映像フレームの相当部分が書き込まれていればそのメモリバンクから読み出しが開始される。この場合、メモリバンクへの書き込みが完了する前に読み出しを開始しても、読み出しの完了よりも書き込みの完了の方が早いため、追い越しや腹切れが回避される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１１１９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１０に示すように、メモリバンクへの書き込みが開始されてから映像フレームの相当部分が書き込まれるまでの期間をＴ、期間Ｔが終了する時刻をＴ１とすると、従来の技術では、メモリバンクからの読み出し開始時刻がＴ１よりも早ければ、現在の書き込み先のメモリバンクとは異なるメモリバンクから映像フレームが読み出される。逆に、読み出し開始時刻がＴ１よりも遅ければ、現在の書き込み先のメモリバンクから映像フレームが読み出される。
【００１０】
従来の技術では、時刻ｔでユーザのリモコン操作などにより映像設定が変更されると、映像フレームの書き込み側および読み出し側の映像設定が同時に変更されてしまう。そのため、時刻ｔで映像設定が例えば設定Ａから設定Ｂへ変わると、設定Ａで映像フレームが書き込まれたメモリバンク０から、波形ｃ，ｄにおいて設定Ｂでその映像フレームが読み出されることになる。そうすると、メモリバンク０に対しての書き込み側と読み出し側との映像設定が不整合となるため、表示される映像が乱れてしまうおそれがある。
【００１１】
かかる点に鑑みて、本発明は、フレームレートを変換する映像信号処理装置に関し、任意のタイミングで映像設定が変更されても表示映像の乱れを防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため本発明によって次のような解決手段を講じた。すなわち、映像信号のフレームレートを変換する映像信号処理装置として、第１および第２のメモリバンクと、第１のフレームレートで第１および第２のメモリバンクに選択的に映像フレームを書き込む映像書込手段と、第２のフレームレートで第１および第２のメモリバンクから選択的に映像フレームを読み出す映像読出手段と、映像書込手段に対して、第１および第２のメモリバンクのいずれに映像フレームを書き込むかを指示する書込制御手段と、映像読出手段に対して、第１および第２のメモリバンクのいずれから映像フレームを読み出すかを指示する読出制御手段と、映像書込手段が書き込みに係る映像設定を変更して映像フレームのメモリバンクへの書き込みを開始してから所定時間経過後に、映像読出手段に対して読み出しに係る映像設定の変更を指示するタイミング調整手段とを備えているものとする。
【００１３】
これによると、書き込み側の映像設定が変更されても、映像フレームが書き込まれたメモリバンクに対する読み出し側の映像設定は、変更後の書き込み側の映像設定で別のメモリバンクへの書き込みが開始されてから所定時間が経過するまで変更されずに維持される。すなわち、変更前の映像設定でメモリバンクに書き込まれた映像フレームは変更前の映像設定で読み出される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、フレームレートの変換を行う映像信号処理装置に関し、任意のタイミングで映像設定が変更されても表示映像の乱れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る映像信号処理装置の構成図である。
【図２】メモリバンクに対する書き込みおよび読み込みのタイミングチャートである。
【図３】映像設定の変更を指示すべき時間帯と読み出し元のメモリバンクが決定する時刻とを表すタイミングチャートである。
【図４】メモリバンクからの現在の読み出し時刻と次に読み出しを開始する予測時刻を表すタイミングチャートである。
【図５】メモリバンクから読み出しを開始する予測時刻とそのメモリバンクからの読み出し可能時刻とが近い場合を表すタイミングチャートである。
【図６】メモリバンクから読み出しを開始する予測時刻とそのメモリバンクから実際に読み出しを開始する時刻とが異なる場合を表すタイミングチャートである。
【図７】映像設定の変更をしない場合を表すタイミングチャートである。
【図８】図１の変形例に係る映像信号処理装置の構成図である。
【図９】図１の別の変形例に係る映像信号処理装置の構成図である。
【図１０】従来の映像信号処理装置に係るメモリバンクに対する書き込みおよび読み込みのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る映像信号処理装置の構成図である。映像信号処理装置は、映像書込手段１２、映像読出手段１３、書込制御手段１４、読出制御手段１５、記録手段１６、タイミング調整手段２０を有する。記録手段１６は、メモリバンク１０およびメモリバンク１１を有する。メモリバンク１０およびメモリバンク１１は、物理的に分離されていても、同一メモリ中において領域が分離されていてもいずれでもよい。
【００１７】
メモリバンク１０およびメモリバンク１１には、フレームレート変換前の映像フレーム（以下、変換前映像と称する）が格納される。映像書込手段１２は、入力映像信号を受けてメモリバンク１０およびメモリバンク１１に選択的に、例えば２４Ｈｚのフレームレートで変換前映像を書き込む。例えば、映像書込手段１２は、入力同期信号に基づいて、変換前映像をメモリバンク１０やメモリバンク１１に書き込むようにしてもよい。映像読出手段１３は、メモリバンク１０およびメモリバンク１１から選択的に、例えば６０Ｈｚのフレームレートで映像フレームを読み出す。これらにより、フレームレートが変換された変換後映像が、出力映像信号として出力される。
【００１８】
書込制御手段１４は、入力同期信号に基づいて、変換前のフレームレートが変換後のフレームレートよりも小さい場合、映像書込手段１２に対してメモリバンク１０およびメモリバンク１１のいずれに変換前映像を書き込むかを指示する。また、書込制御手段１４は、例えば、ユーザのリモコン操作によってノーマル、ワイド、ズーム等の映像設定が変更されると、その映像設定に応じたサイズで変換前映像をメモリバンクに書き込むように映像書込手段１２に対して指示する。すなわち、書き込み側の映像設定の変更は、ユーザから映像設定の変更が指示される度に、指示されてから変換前映像の書き込み先となるメモリバンクが切り替わるときに反映される。
【００１９】
読出制御手段１５は、入力同期信号と出力同期信号とに基づいて、腹切れが起こらないように、メモリバンク１０およびメモリバンク１１のいずれから映像フレームを読み出すかを映像読出手段１３に対して指示する。読出制御手段１５は、映像設定が変更されると、その映像設定に応じたサイズで映像フレームをメモリバンクから読み出すように映像読出手段１３に対して指示する。また、読出制御手段１５は、入力同期信号と出力同期信号とに基づいて、映像書込手段１２が現在変換前映像を書き込んでいるメモリバンクから映像読出手段１３による読み出しが可能となるタイミングを計時して、そのタイミングをタイミング調整手段２０に通知する。タイミング調整手段２０は、読出制御手段１５から通知されたタイミングで映像読出手段１３に対して読み出し側の映像設定の変更を指示する。
【００２０】
図２は、メモリバンクに対する書き込みおよび読み込みのタイミングチャートである。時刻ｔで書き込み側の映像設定が例えば設定Ａから設定Ｂに変更されると、映像書込手段１２は設定Ｂで変換前映像をメモリバンク１１に書き込む。読出制御手段１５は、映像書込手段１２が設定Ｂでメモリバンク１１への書き込みを開始してからメモリバンク１１から映像読出手段１３による読み出しが可能となるまでの時間Ｔを計時して、メモリバンク１１からの読み出しが可能となる時刻Ｔ１をタイミング調整手段２０に通知する。また、読出制御手段１５は、映像読出手段１３が実際にメモリバンクからの読み出しを開始する時刻がＴ１よりも前であれば、映像読出手段１３に対してメモリバンク１０を指示する。逆に、Ｔ１よりも後であれば、映像読出手段１３に対してメモリバンク１１を指示する。
【００２１】
タイミング調整手段２０は、Ｔ１で映像読出手段１３に対して設定Ｂへの変更を指示する。つまり、映像フレームの読み出し元のメモリバンクが設定Ａで変換前映像が書き込まれたメモリバンク１０から設定Ｂで変換前映像が書き込まれたメモリバンク１１に切り替わるときに、映像読出手段１３に対する映像設定の変更が指示されることになる。なお、ユーザがＴ１を設定しても、あらかじめ設計者が設定していてもいずれでもよい。
【００２２】
図３に示すように、タイミング調整手段２０は、映像読出手段１３がメモリバンクからの読み出しを完了してから次の読み出しを開始するまでの間に、映像読出手段１３に対して映像設定の変更を指示する必要がある。一方、映像読出手段１３がいずれのメモリバンクから映像フレームを読み出すかは実際に読み出しが開始されるときに判明する。これらにより、タイミング調整手段２０は、映像読出手段１３が次に映像フレームの読み出しを開始する時刻よりも前、すなわち次に読み出し元となるメモリバンクが決定する前に、映像読出手段１３に対して映像設定の変更を指示する必要がある。
【００２３】
したがって、図４に示すように、タイミング調整手段２０は、出力同期信号に基づいて、映像読出手段１３が次にメモリバンクから映像フレームの読み出しを開始する時刻を予測する。そして、タイミング調整手段２０は、予測した時刻とＴ１との差を算出する。この差が閾値よりも大きい場合、予測した時刻と実際の読み出し開始時刻とはほぼ一致する。閾値は、例えば、映像読出手段１３に対する映像設定の変更が反映できる程度の時間であり、ユーザによって設定されても、あらかじめ設計者によって設定されていてもいずれでもよい。予測した時刻がＴ１よりも後であれば、タイミング調整手段２０は、Ｔ１で映像読出手段１３に対して映像設定の変更を指示する。これにより結果的に、映像読出手段１３の読み出し元となるメモリバンクが切り替わるときに映像設定の変更が反映されることになる。逆に、予測した時刻がＴ１よりも前ならば、タイミング調整手段２０は、映像読出手段１３に対して映像設定の変更を指示しない。
【００２４】
一方、タイミング調整手段２０が予測した時刻とＴ１との差が閾値よりも小さい場合には、例えば以下の２つのケースのように予測した時刻と実際の読み出し開始時刻とが異なることがある。そうすると、次に読み出し元となるメモリバンクに対する書き込み側と読み出し側とで映像設定が不整合となるおそれがある。
【００２５】
第一のケースとして、タイミング調整手段２０は、予測した時刻がＴ１よりも後であるため、映像読出手段１３に対して映像設定の変更を指示したが、実際には映像読出手段１３がＴ１よりも前に読み出しを開始したケースである。
【００２６】
具体的に、図５および図６を参照して説明する。なお、図５および図６に示すメモリ読み出しの波形は、実際の読み出しを実線で表し、読み出しの予測を破線で表している。つまり、実線と破線との境界が現時点を表すことになる。
【００２７】
図５においてタイミング調整手段２０は、次の読み出し開始時刻として波形ｄの立ち上がりエッジを予測し、この予測したタイミングがＴ１よりも後であるため、映像読出手段１３に対して設定Ｂを指示する。ところが、図６において実際の波形ｄの立ち上がりエッジはＴ１よりも前となったため、タイミング調整手段２０は、映像読出手段１３に対して設定Ａを指示すべきであったと言える。
【００２８】
第二のケースとして、第一のケースとは逆に、タイミング調整手段２０は、予測した時刻がＴ１よりも前であるため、映像読出手段１３に対して映像設定の変更を指示しなかったが、実際には映像読出手段１３がＴ１よりも後に読み出しを開始したケースである。これら２つのケースのように、次に読み出し元となるメモリバンクに対する書き込み側と読み出し側とで映像設定が不整合となると、表示映像が乱れるおそれがある。
【００２９】
これら２つのケースを防ぐために、タイミング調整手段２０は、予測した時刻とＴ１との差が閾値よりも小さい場合に、映像読出手段１３に対する映像設定を変更するか否かを読出制御手段１５に通知する。そして、読出制御手段１５は、タイミング調整手段２０からの通知が映像設定を変更することを示す場合に、映像読出手段１３に対して読み出し元となるメモリバンクの切り替えを指示する。
【００３０】
この様子を図７に示す。タイミング調整手段２０は、予測した時刻とＴ１との差が閾値よりも小さいため、映像読出手段１３に対して映像設定を変更しないことを読出制御手段１５に通知する。すると、読出制御手段１５は、映像読出手段１３に対して読み出し元のメモリバンクを切り替えないこと、すなわち、メモリバンク１０を指示する。これにより、メモリバンク１０に対する書き込み側と読み出し側との映像設定は設定Ａとなり一致する。波形ｄにおいては、メモリバンク１０からの読み出し完了時刻は、メモリバンク１１への書き込み完了時刻よりも後であるため、メモリバンク１１を読み出し元とすることも可能である。ここではあえてメモリバンク１０を読み出し元とすることによって、メモリバンク１０に対する書き込み側と読み出し側との映像設定に不整合が起こることを防止している。
【００３１】
なお、タイミング調整手段２０は、映像読出手段１３に対して映像設定を変更することを読出制御手段１５に通知してもよい。この場合、タイミング調整手段２０は、映像読出手段１３に対して設定Ｂを指示し、読出制御手段１５は、映像読出手段１３に対して読み出し元とするメモリバンクを切り替えること、すなわち、メモリバンク１１を指示すればよい。
【００３２】
−変形例１−
図８は、図１の変形例に係る映像信号処理装置の構成図である。ＣＰＵ１７のソフトウェア処理によって、図１に示す書込制御手段１４および読出制御手段１５を実現してもよい。
【００３３】
−変形例２−
図９は、図１の別の変形例に係る映像信号処理装置の構成図である。ＣＰＵ１７のソフトウェア処理によって、図８に示すタイミング調整手段２０を実現してもよい。
【００３４】
以上、本実施形態によると、フレームレートを変換する映像信号処理装置に関し、任意のタイミングで映像設定が変更されても、次に読み出し元となるメモリバンクに対する書き込み側と読み出し側との映像設定が一致するため、表示される映像が乱れることがない。
【００３５】
なお、メモリバンクを３つ以上用いてもよい。この場合、タイミング調整手段２０が予測した時刻とＴ１との差が閾値よりも小さければ、読出制御手段１５は、タイミング調整手段２０からの通知が読み出し側の映像設定を変更することを示すときに、映像書込手段１２が現在変換前映像を書き込んでいるメモリバンク以外のメモリバンクを映像読出手段１３に対して指示すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る映像信号処理装置は、フレームレート変換中に映像設定が変更されても表示映像が乱れないため、各種テレビやプロジェクタ等に有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１０          メモリバンク（第１のメモリバンク）
１１          メモリバンク（第２のメモリバンク）
１２          映像書込手段
１３          映像読出手段
１４          書込制御手段
１５          読出制御手段
１７          ＣＰＵ
２０          タイミング調整手段
【図１】
2011135319.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】
2011135319.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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