(57)【要約】【課題】映像信号の信号状態からアップコンバートされた映像信号であるか否かを判別し、アップコンバートされた映像信号であるときにアップコンバートされた映像信号に対して映像信号処理を行い、アップコンバートされた映像信号の画質を向上させる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１００の信号処理部４０は、映像信号処理部４１と、信号種別判別部４２とを備える。信号種別判別部４２は、映像信号の信号状態である画面左右黒レベル、ビットレート、及びＳＮに基づいてアップコンバートされた映像信号であるかを判別し、映像信号処理部４１に通知する。映像信号処理部４１は、アップコンバートされた映像信号に対して映像信号の処理を行うことで、アップコンバートされた映像信号の画質を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示すべき映像信号が、前記映像信号の解像度が上げられたアップコンバート信号であるか否かを判別する信号判別手段と、
前記信号判別手段によって判別された前記映像信号が前記アップコンバート信号であるときに、前記アップコンバート信号に対して映像信号処理を行う映像信号処理手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記信号判別手段は、前記映像信号の信号状態である画面左右黒レベル、ビットレート、及びＳＮから前記アップコンバート信号であるか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記信号判別手段は、前記映像信号がＳＤフォーマットであるかＨＤフォーマットであるかを判別することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記映像信号処理手段は、前記映像信号が前記ＳＤフォーマットであるときに、前記ＳＤフォーマットの前記映像信号に対して映像信号処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記映像信号処理手段は、前記映像信号が前記ＨＤフォーマットであるときに、前記ＨＤフォーマットの前記映像信号に対して映像信号処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
表示すべき映像信号が、前記映像信号の解像度が上げられたアップコンバート信号であるか否かを判別する信号判別工程と、
前記信号判別工程によって判別された前記映像信号が前記アップコンバート信号であるときに、前記アップコンバート信号に対して映像信号処理を行う映像信号処理工程と、
を備えることを特徴とする表示装置の映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画質処理を施して画質改善を行う表示装置及び映像信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高画質の表示装置が普及しているため、放送局がＳＤフォーマットの映像信号（以下、「ＳＤ信号」という）で過去に制作した番組を、ＨＤフォーマットの映像信号（以下、「ＨＤ信号」という）にアップコンバートして放送することがある。ＳＤフォーマットとは、例えばＮＴＳＣ方式のテレビジョン受信機で扱う４８０ｉフォーマット（有効走査線数４８０本、飛び越し走査方式）である。ＨＤフォーマットとは、例えばハイビジョン受信機で扱う１０８０ｉフォーマット（有効走査線数１０８０本、飛び越し走査方式）である。アップコンバートとは、ここでは送出先の映像機器や映像メディアから出力される映像信号を、より高精細な解像度の映像信号や、画面サイズが大きい映像信号に変換することをいう。例えば、走査線数４８０本から走査線数１０８０本のように変換することで表示画面の画素数が増加するので、走査線数の増加もアップコンバートに含まれる。また、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）の普及により、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に記録されているＳＤ信号が、ＤＶＤプレーヤー等によって自動的にアップコンバートされＨＤ信号で出力されることがある。このようなＨＤ信号は、アップコンバートされる前はＳＤ信号であるにもかかわらずＨＤ信号で映像信号処理が行われ、表示装置に表示される。本来、ＨＤ信号であれば、映像信号自体の解像度が高く、ＳＮ比率（signal noise rate、以下ＳＮという）も良いので、コントラストの調整やノイズ除去は行わずに、映像信号を忠実に再現するような画質設定の映像信号処理が行われることがある。しかし、ＳＤ信号であれば、映像信号自体の解像度が低く、ＳＮも良くないので、コントラストの調整やノイズ除去の映像信号処理が行われることがある。このため、ハイビジョン受信機は、アップコンバートされる前の映像信号がＳＤ信号であるにもかかわらずＨＤ信号として扱う。その結果、本来ＳＤ信号に行われることがあるコントラストの調整やノイズ除去などの映像信号処理が行われないので、画質を向上させることができなかった。
【０００３】
表示装置に入力される映像信号の画質改善を自動的に行う技術として特開平１１−２４３４９７号公報（特許文献１）を挙げることができる。特許文献１に開示の技術では、ディスプレイ装置に入力される映像信号が文字画であるか自然画であるかをリアルタイムで判別し、各画柄に適した映像調整を行い、画質の改善を自動的に行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の技術は、映像信号が文字画であるか自然画であるかをＲ、Ｇ、Ｂの各信号により判別し、この判別に基づいて映像信号の調整を行うことで画質の改善を行っている。しかし、特許文献１に開示の技術は、映像信号のフォーマットに基づいて判別して映像信号の調整を行っていない。このため、映像信号がアップコンバートされたＨＤ信号に対して最適な映像信号処理を行うことができない。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決できる表示装置及び映像信号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】
本発明の表示装置は、表示すべき映像信号が、前記映像信号の解像度が上げられたアップコンバート信号であるか否かを判別する信号判別手段と、前記信号判別手段によって判別された前記映像信号が前記アップコンバート信号であるときに、前記アップコンバート信号に対して映像信号処理を行う映像信号処理手段と、を備えることを特徴としている。
また、本発明の表示装置の前記信号判別手段は、前記映像信号の信号状態である画面左右黒レベル、ビットレート、及びＳＮから前記アップコンバート信号であるか否かを判別することを特徴としている。
また、本発明の表示装置の前記信号判別手段は、前記映像信号がＳＤフォーマットであるかＨＤフォーマットであるかを判別することを特徴としている。
また、本発明の表示装置の前記映像信号処理手段は、前記映像信号が前記ＳＤフォーマットであるときに、前記ＳＤフォーマットの前記映像信号に対して映像信号処理を行うことを特徴としている。
また、本発明の表示装置の前記映像信号処理手段は、前記映像信号が前記ＨＤフォーマットであるときに、前記ＨＤフォーマットの前記映像信号に対して映像信号処理を行うことを特徴としている。
本発明の表示装置の映像信号処理方法は、表示すべき映像信号が、前記映像信号の解像度が上げられたアップコンバート信号であるか否かを判別する信号判別工程と、前記信号判別工程によって判別された前記映像信号が前記アップコンバート信号であるときに、前記アップコンバート信号に対して映像信号処理を行う映像信号処理工程と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アップコンバートされた映像信号を判別し、アップコンバートされた映像信号に対して効果的な映像信号処理を行うことで、画質を向上させる技術が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る信号の種別を判別するときの判別内容を示すテーブルである。
【図３】本発明の実施形態に係る信号種別判別処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための実施の形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る表示装置１００の概略構成を示す機能ブロック図であり、主に、映像出力に関する処理に着目している。この表示装置１００は、現在入力されている映像信号の性能や品質などの状態（以下、信号状態という）である画面左右黒レベル、ビットレート、及びＳＮなどに基づいて、映像信号がＳＤ信号、ＨＤ信号、及びＳＤ信号からアップコンバートされて生成されたＨＤ信号（以下、「アップコンバートＨＤ信号」という）のいずれかであるかを判別する。このようなＳＤ信号、ＨＤ信号、及びアップコンバートＨＤ信号のことを、映像信号の種別（以下、信号種別という）と記載することにする。そして、入力信号に対して判別した結果に応じて最適な映像信号処理を行うものである。特に、アップコンバートＨＤ信号であるときには、アップコンバートＨＤ信号に対する最適な映像信号処理を行うことで、画質を向上させることができる。
【００１２】
図示のように、表示装置１００は、主制御１０と、ソース部２０と、ＡＶ−ＳＷ３０と、信号処理部４０と、表示出力部５０とを備えている。
【００１３】
主制御装置１０は、表示装置１００の各要素を統括的に制御する。この主制御部１０や信号処理部４０等は、ＣＰＵ（中央演算装置）等のＬＳＩ（大規模集積回路）やメモリ、及びそのメモリに記憶されてそれぞれの機能を実行するプログラムより実現される。
【００１４】
ソース部２０は、出力するコンテンツを取得する回路群であって、チューナ２１と、外部入力部２２と、ＰＣ入力部２３と、メディアドライブ２４とを備える。
【００１５】
チューナ２１は、例えば、アンテナを介して地上デジタル放送を受信及び復号する。より具体的には、チューナ２１は、所望のチャンネルを選局し、復調処理や誤り訂正処理を行い、放送局から送出されたＴＳ（トランスポート・ストリーム）を抽出し、続いて多重化されているＴＳを目的別に分類し、映像データ及び音声データを復号するとともに、それらデータ以外の例えばデータ放送のデータは主制御部１０へ出力する。そして、復号した映像データ及び音声データは、ＡＶ−ＳＷ３０を介して信号処理部４０へ出力される。
【００１６】
外部入力部２２は、例えばＤＶＤレコーダなどの外部機器から所望のコンテンツを取得し、取得したコンテンツをＡＶ−ＳＷ３０を介して信号処理部４０へ出力する。
【００１７】
ＰＣ入力部２３は、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）のインタフェイスを備えており、ＰＣの映像を取得する。メディアドライブ２４は、内蔵のドライブであり、例えば、ＤＶＤドライブやメモリカード・ドライブ（リーダ）である。メディアドライブ２４で再生された映像信号等は、ＡＶ―ＳＷ３０を介して信号処理部４０に出力される。
【００１８】
ＡＶ−ＳＷ３０は、ソース部２０から入力されているソースを選択して信号処理部４０に接続する。つまり、チューナ２１、回部入力部２２、ＰＣ入力部２３、またはメディアドライブ２４からいずれかをソースとして選択して、選択したソースを信号処理部４０に出力する。
【００１９】
信号処理部４０は、映像信号処理部４１と、信号種別判定部４２とを備える。映像信号処理部４１は、一般的な機能として備える画像調整処理やバックライト用のＬＥＤの輝度制御を行う。映像信号処理部４１は、例えば必要に応じて、表示装置１００の設定画面から設定した内容を映像に反映させ、また選択しているチャンネルの番号や時刻を付与したＯＳＤ（On Screen Display）画面など表示出力部５０に最終的に表示する映像を構築する。
【００２０】
更に、本実施形態では、映像信号処理部４１は、信号種別判定部４２から後述する信号種別が通知されると、信号種別に基づいて入力する映像信号に対して最適な映像信号処理を行う。例えば、上述したようにＳＤ信号であれば、信号自体の解像度が低く、ＳＮも良くないことがある。そこで、映像信号処理部４１は、ＳＤ信号に対してコントラストの調整やノイズ除去などの映像信号処理を行う。また、ＨＤ信号であれば、信号自体の解像度が高く、ＳＮも良いので、映像信号処理部４１は、コントラストの調整やノイズ除去などは行わず、映像信号を忠実に再現する画質設定の映像信号処理を行う。
【００２１】
また、アップコンバートＨＤ信号であれば、映像信号処理部４１は、例えば次の（１）から（３）に挙げたいずれかの映像信号処理を行う。
（１）アップコンバートＨＤ信号は、アップコンバートされる前の映像信号がＳＤ信号であるので、映像信号処理部４１は、ＳＤ信号の場合と同じコントラストの調整やノイズ除去などの映像信号処理を行う。
（２）アップコンバートＨＤ信号は、ＨＤ信号の解像度に変換されているので、信号自体の解像度は高いが、ＳＮは良くないことがある。そこで、映像信号処理部４１は、コントラストの調整は行わずにＳＤ信号の場合と同じノイズ除去などの映像信号処理を行う。
（３）アップコンバートＨＤ信号は、ＳＤ信号の解像度からＨＤ信号の解像度に変換されるときに、走査線が例えば４８０本から１０８０本に変更される。このため、６００本（＝１０８０本−４８０本）の新たな走査線の信号が生成される。そこで、映像信号処理部４１は、走査線の信号と同じ信号をその走査線の直後に挿入する映像信号処理を行う。または、映像信号処理部４１は、前後２つの走査線の信号を合成して新たな走査線の信号を生成し、生成した走査線を前後２つの走査線の間に挿入する映像信号処理を行う。
【００２２】
信号種別判別部４２は、入力した映像信号のワイド画面の表示装置に標準サイズの画面を表示したときに画面左右に表示される黒帯部分（以下、画面左右黒レベルという）、ビットレート、及びＳＮに基づいて信号種別を判別し、判別した信号種別を映像信号処理部４１に通知する。信号種別判別部４２が信号種別をどのように判別するかについては、図２で後述する所定のテーブルに記載されている。また、テーブルは、信号種別判別部４２の所定の記録領域に記録されている。なお、判別手順等については、図３のフローチャートで詳細に説明する。
【００２３】
表示処理部５０は、駆動ドライバ等を備えたＬＣＤコントローラ５１と表示パネル５２とを備えている。表示パネル５２は、例えば、ＴＦＴアクティブマトリックス方式の液晶パネルであり、輝度データが設定されるマトリックス状に配置された画素とバックラストを備えている。
【００２４】
図２に、信号種別判別部４２が実行する信号種別の判別内容を示す。本実施形態において、信号種別判別部４２は映像信号の信号状態である画面左右黒レベル、ビットレート、及びＳＮに基づいて、信号種別を判別する。例えば、信号種別判別部４２が、画面左右黒レベルの判別においてＳＤ信号と判別したときには、ビットレートとＳＮの判別は行わずに、信号種別をＳＤ信号とする。また、信号種別判別部４２が、画面左右黒レベルの判別においてＨＤ信号と判別したときには、更にビットレートの判別を行う。そして、信号種別判別部４２が、ビットレートの判別においてＨＤ信号と判別したときには、信号種別をＨＤ信号とする。また、信号種別判別部４２が、ビットレートの判別においてＳＤ信号と判別したときには、更にＳＮの判別が行われる。そして、信号種別判別部４２が、ＳＮの判別においてＨＤ信号と判別したときには、信号種別をＨＤ信号とする。また、信号種別判別部４２が、ＳＮの判別においてＳＤ信号と判別されたときには、信号種別をアップコンバートＨＤ信号とする。
【００２５】
次に、図３のフローチャートに基づいて映像信号の信号種別を判別する処理について説明する。まず、信号種別判別部４２は、所定のタイミングで映像信号から画面左右黒レベルの有無を検出する（Ｓ１０）。次に、信号種別判別部４２は、映像信号に画面左右黒レベルが有るかを判断する（Ｓ２０）。映像信号に画面左右黒レベルが有る場合は（Ｓ２０のＹｅｓ）、信号種別判別部４２は、信号種別をＳＤ信号とする（Ｓ３０）。
【００２６】
映像信号に画面左右黒レベルが無い場合は（Ｓ２０のＮｏ）、信号種別判別部４２は、映像信号からビットレートを検出する（Ｓ４０）。次に、信号種別判別部４２は、ビットレートがＨＤ信号のビットレートの範囲以内であるかを判断する（Ｓ５０）。ビットレートがＨＤ信号のビットレートの範囲以内である場合は（Ｓ５０のＹｅｓ）、信号種別判別部４２は、信号種別をＨＤ信号とする（Ｓ６０）。
【００２７】
ビットレートがＨＤ信号のビットレートの範囲以内でない場合は（Ｓ５０のＮｏ）、信号種別判別部４２は、映像信号からＳＮを検出する（Ｓ７０）。次に、信号種別判別部４２は、映像信号のＳＮがＨＤ信号のＳＮの範囲以内であるかを判断する（Ｓ８０）。映像信号のＳＮがＨＤ信号のＳＮの範囲以内である場合は（Ｓ８０のＹｅｓ）、信号種別判別部４２は、信号種別をＨＤ信号とする（Ｓ６０）。映像信号のＳＮがＨＤ信号のＳＮの範囲以内でない場合は（Ｓ８０のＮｏ）、信号種別判別部４２は、信号種別をアップコンバートＨＤ信号とする（Ｓ９０）。以上により信号種別が決定すると、信号種別判別部４２は、決定した信号種別を映像信号処理部４１に通知し（Ｓ１００）、信号種別判別処理を終了する。
【００２８】
以上、本実施形態によると、表示する映像信号の信号状態に基づいて信号種別を判別し、判別した映像信号に対して最適な映像信号処理を行う。このような映像信号処理を行うことで、特に、アップコンバートＨＤ信号を判別でき、アップコンバートＨＤ信号に対してアップコンバート用の映像信号処理を行うことができるので、アップコンバートＨＤ信号の画像がより鮮明となり、画質を向上させることが可能となる。
【００２９】
つまり従来であれば、アップコンバートＨＤ信号を判別することが不可能であった。このため、アップコンバートされる前の映像信号がＳＤ信号であるにもかかわらず、ＨＤ信号として映像信号処理がなされ表示されていた。つまり、一般的にＨＤ信号は元々信号自体の解像度が高く、ＳＮも良い映像信号であるので、映像信号を忠実に再現するような画質設定が行われることが多い。しかしながら、ＳＤ信号についてはＨＤ信号に比べて信号自体の解像度が低く、ＳＮも良くないので、コントラストの調整やノイズ除去などの映像信号処理が行われることが多い。このため、アップコンバート前の映像信号がＳＤ信号であるにもかかわらずＨＤ信号として映像信号処理が行われると、ＳＤ信号に対するコントラストの調整やノイズ除去などの映像信号処理が行われないことがある。この結果、アップコンバートＨＤ信号の画像は鮮明でなく、また画像にノイズが発生することがあった。しかし、本実施形態は、映像信号の信号状態に基づいて信号種別を判別する手段を使用し、従来では判別が不可能であったアップコンバートＨＤ信号を判別することができるので、アップコンバートＨＤ信号に対して最適な映像信号処理を実行することが可能となる。
【００３０】
なお、本実施形態では、信号種別判別部４２は映像信号の信号状態である画面左右黒レベル、ビットレート、及びＳＮに基づいて信号種別を判別したが、これに限定されることはなく、映像信号から検出できる信号状態、またはこれらの信号状態の組み合わせに基づいて信号種別を判別しても良い。
【００３１】
また、信号種別判別部４２にて、解像度による分類であるＳＤ信号、ＨＤ信号、及びアップコンバートＨＤ信号の判別を行ったが、本発明はこれに限定されることなく、映像信号が備える特徴などでも良い。
【００３２】
また、映像信号処理部４１は、ＳＤ信号に対してコントラストの調整やノイズ除去などを行うようにしたが、本発明はこれに限定されることなく、映像信号処理部４１は、例えばバックライトの調整や基本色の強さを調整するガンマ補正などの画質設定を行うようにしてもよい。また、映像信号処理部４１は、ＨＤ信号に対してコントラストの調整やノイズ除去などは行わないようにしたが、本発明はこれに限定されることなく、映像信号処理部４１は、バックライトの調整、基本色の強さを調整するガンマ補正などの画質設定を行うようにしてもよい。
【００３３】
また、上記の実施形態では、信号種別に応じて最適な映像信号処理が行われた映像信号が表示装置１００に表示されるケースについて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、信号種別判別部４２が決定した信号種別のみを、表示装置１００にＯＳＤ表示させ、ユーザに通知するようにしてもよい。また、予め決めておいた信号種別の映像信号が入力されたときに表示装置１００にＯＳＤ表示させ、ユーザに注意を促すようにしてもよい。更に、信号種別を確認したユーザからの指示に基づいて、映像信号処理部４１が映像信号の画質設定を行うようにしても良い。
【００３４】
以上、本発明の実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００３５】
１０・・・・・・・・・主制御部
２０・・・・・・・・・ソース部
２１・・・・・・・・・チューナ
２２・・・・・・・・・外部入力部
２３・・・・・・・・・ＰＣ入力部
２４・・・・・・・・・メディアドライブ
３０・・・・・・・・・ＡＶ−ＳＷ
４０・・・・・・・・・信号処理部
４１・・・・・・・・・映像信号処理部
４２・・・・・・・・・信号種別判別部
５０・・・・・・・・・表示出力部
５１・・・・・・・・・ＬＣＤコントローラ
５２・・・・・・・・・表示パネル
１００・・・・・・・・表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011259363.tif 000005