(57)【要約】【課題】コストを低減しつつ可変フレームレートに対応することのできる映像技術を実現する。【解決手段】取得部（１２）と、変換部（１８）とを備えた映像処理装置（１０）であって、取得部（１２）は、フレーム間隔が変動し得る映像信号を取得し、変換部（１８）は、取得部（１２）が取得した映像信号を、フレーム間隔が一定の映像信号に変換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取得部と、変換部とを備えた映像処理装置であって、
上記取得部は、フレーム間隔が変動し得る映像信号を取得し、
上記変換部は、上記取得部が取得した映像信号を、フレーム間隔が一定の映像信号に変換する
ことを特徴とする映像処理装置。
【請求項２】
上記変換部は、上記取得部が取得した映像信号を、上記取得部が取得した映像信号のフレーム間隔よりも短いフレーム間隔の映像信号に変換する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項３】
上記変換部は、書き込み部と、読み出し部と、フレームメモリとを備え、
上記書き込み部は、上記取得部が取得した映像信号を上記フレームメモリに書き込み、
上記読み出し部は、上記フレームメモリから、上記一定のフレーム間隔にて映像信号を読み出す
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
上記変換部が出力する変換後の映像信号に対して、オーバードライブ、ディザリング、及び、シャドー補正の少なくとも何れかの補正処理を適用する補正部を更に備えている
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の映像処理装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の映像処理装置を備えていることを特徴とするテレビジョン受像機。
【請求項６】
請求項１から４の何れか１項に記載の映像処理装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記取得部、補正部及び変換部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、映像処理装置、テレビジョン受像機、制御プログラム、及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、可変的なタイミングにより走査が可能な、Ｇ−ＳＹＮＣ（登録商標）対応の液晶表示装置が知られている。また、可変フレームレートの映像を伝送可能な通信インターフェース規格として、ＨＤＭＩ２．１（登録商標）が知られている。
【０００３】
以下の特許文献１では、入力された可変フレームレートの映像信号に応じて画面のリフレッシュを行うディスプレイ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第２０１５／０１０９２８６号明細書（２０１５年４月２３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、可変フレームレートに対応するための上述のような従来技術は、専用のＣＧレンダリング処理方法、専用の情報伝達方法、専用の映像処理方法を必要とするため、高コストであるという問題がある。
【０００６】
本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、コストを低減しつつ可変フレームレートに対応することのできる映像技術を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る映像処理装置は、取得部と、変換部とを備えた映像処理装置であって、上記取得部は、フレーム間隔が変動し得る映像信号を取得し、上記変換部は、上記取得部が取得した映像信号を、フレーム間隔が一定の映像信号に変換する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、コストを低減しつつ可変フレームレートに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るテレビジョン受像機の機能ブロック図である。
【図２】本実施形態に係る映像処理装置の構成の一部の機能ブロック図である。フレーム間隔固定化処理を説明する図である。
【図３】フレーム間隔固定化処理を説明する図である。
【図４】オーバードライブ補正の動作を示す図である。
【図５】液晶表示装置の表示画面の対象画素に供給される階調と、その時間平均を示す図である。
【図６】本実施形態に係る補正部における画像信号処理回路を模式的に示すブロック図である。
【図７】液晶表示装置における一列目および二列目の画素と、一列目の画素の両側に配置される二本のソースラインとを模式的に示す図である。
【図８】液晶表示装置の対象の画素のソース電位の１フレーム間における変動を模式的に示す図である。
【図９】（ａ）は、本発明の実施形態１の液晶表示装置において補正部による補正がなされていない場合の画素のソース電位の一例を示す図であり、（ｂ）は、上記実施形態１の液晶表示装置において補正部が算出する補正値の一例を示す図であり、（ｃ）は、上記実施形態１の液晶表示装置において補正部によってソース電圧が補正された場合の画素のソース電位の一例を示す図である。
【図１０】（ａ）は、１フレーム反転でソース電圧を印加する液晶表示装置におけるソース電位の、前のフレーム分から次のフレーム分までの期間での変動を模式的に示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のうちの、現時点からその次の１フレーム分までの期間でのソース電位の変動を模式的に示す図である。
【図１１】ソース電位の変動において、ブランキング期間が生じた場合の例を示す図である。
【図１２】処理の流れ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】
＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１２を参照して説明する。以下の特定の項目における構成について、それが他の項目で説明されている構成と同じである場合は、説明を省略する場合がある。
【００１１】
〔テレビジョン受像機１の構成〕
図１は、本実施形態に係るテレビジョン受像機１の機能ブロック図である。図１に示す通り、テレビジョン受像機１は、映像処理装置１０、テレビ制御部１４、及び表示部１６を備える。テレビジョン受像機１は、映像出力装置１００等の外部の装置から入力された映像を、又図１には図示しないチューナーを介してテレビ放送を、表示する装置である。
【００１２】
映像処理装置１０は、取得した映像信号に対して、映像品位を高める補正を行う装置であって、装置制御部１１を備える。装置制御部１１は、映像処理装置１０全体を統括する制御装置であって、取得部１２、補正部１３及び変換部１８としても機能する。取得部１２は、映像出力装置１００等の外部の装置から映像信号を取得する。補正部１３は、取得部１２が取得した映像信号に対する補正処理を行う。変換部１８は、取得部１２が取得した映像信号を、フレーム間隔が一定の映像信号に変換する。変換部１８が備える詳細な部については後述する。
【００１３】
テレビ制御部１４は、テレビジョン受像機１全体を統括する制御装置であって、表示制御部１５としても機能する。表示制御部１５は、表示部１６の画面表示処理に係る処理を行う。表示部１６は、動画像を表示する表示パネルである。
【００１４】
映像出力装置１００は、映像信号を供給する装置である。当該映像信号は、映像出力装置１００が生成する構成でもよい。映像出力装置１００の例としては、ゲーム機等が挙げられる。
【００１５】
図２は、変換部１８の構成要素を示す。変換部１８は、書き込み部２０、フレームメモリ２２及び読み出し部２４を備える。変換部１８のより具体的な説明は後述する。
【００１６】
なお、テレビジョン受像機１が備える各部材は単数であることに限定されず、複数の当該部材を備える構成でもよい。
【００１７】
〔フレーム間隔固定化処理〕
以下では、本実施形態に係る映像処理装置１０によるフレーム間隔固定化処理について説明する。
【００１８】
本実施形態に係る映像処理装置１０は、上述したように、取得部１２と、変換部１８とを備えている。また、取得部１２は、フレーム間隔が変動し得る映像信号を取得し、変換部１８は、取得部１２が取得した映像信号をフレーム間隔が一定の映像信号に変換する。
【００１９】
上記の構成によれば、映像処理装置が、フレーム間隔が変動する可変フレームレートの映像信号をフレーム間隔が一定である映像信号に変換するので、当該変換後の映像信号に対して、固定フレームレートに対応した汎用性が高い従来の映像技術を適用することができる。
【００２０】
図２、及び図３を用いて、変換部１８が行うフレーム間隔の変換の一例について説明する。
【００２１】
図３は、変換部１８が変換する前及び変換した後のフレーム間隔の一例を示す図である。図３（ａ）は、取得部１２から供給される画像データ（Ａ、Ｂ、Ｃ）と、可変のフレーム間隔の同期信号とに基づいたフレーム間隔とを示し、図３（ｂ）は、変換部１８にてフレーム間隔が固定化された画像データ（Ａ、Ａ、・・・、Ｂ、Ｂ、・・・）と、各フレーム間隔とを示し、図３（ｃ）は、補正部１３において、補正された画像データ（Ａ１、Ａ２、・・・）と、各画像のフレーム間隔とを示している。
【００２２】
また、変換部１８は、上述したように、書き込み部２０と、フレームメモリ２２とを備えており、書き込み部２０は、取得部１２が取得した映像信号をフレームメモリ２２に書き込む。
【００２３】
上記の構成によれば、映像処理装置１０は、取得部１２が取得した映像信号を、書き込み部２０が映像信号を更新するまでの間、一時的にフレームメモリ２２に記憶することができる。
【００２４】
書き込み部２０は、画像データＡに関する映像信号、すなわち画像データＡと、画像データＡをどのようなフレーム間隔で映像を出力するかを指示する同期信号とを、取得部１２から受け取る。ここで、取得部１２から受け取る同期信号は、画像データを可変のフレーム間隔で映像出力させるための信号である。例えば、図３（ａ）に示されるように、画像データＡから画像データＢまでのフレーム間隔と、画像Ｂから画像Ｃまでのフレーム間隔とは異なる。例えば、各フレームの間隔は４８〜１００Ｈｚが想定される。
【００２５】
書き込み部２０は、受け取った画像データＡを、上記同期信号が示すフレーム間隔（書き込み間隔）でフレームメモリ２２に書き込む。書き込まれた画像データＡは、フレームメモリ２２によって、一時的に記憶される。
【００２６】
書き込み部２０が、取得部１２から受け取った画像データをフレームメモリ２２に書き込むタイミングは、一定ではなく、変動するフレーム間隔において、書き込みが行われる。例えば、図３（ａ）において、画像データＡの書き込みが行われた後、画像データＢを取得部１２より受け取ったタイミングで、画像データＢがフレームメモリ２２に上書きされる。
【００２７】
また、変換部１８は、取得部１２が取得した映像信号を、取得部１２が取得した映像信号のフレーム間隔よりも短いフレーム間隔の映像信号に変換する、フレーム間隔固定化処理を行う。フレームを固定化する間隔が、フレームメモリ２２から読み出す映像信号に基づく可変のフレーム間隔よりも短ければ、可変のフレーム間隔を固定化する際の時間のズレを最小限にすることができる。すなわち、表示部を見ているユーザに与える、可変のフレーム間隔を固定化することで生じる違和感を、最小限に抑えることができる。
【００２８】
より具体的には、変換部１８が備える読み出し部２４が、フレームメモリ２２に記憶された映像信号、すなわち画像データＡを、一定の読み出し間隔で読み出す。ここで、一定の読み出し間隔を規定する読み出し間隔規定信号は、読み出し部２４によって生成される構成としてもよいし、読み出し部２４の外部から読み出し部２４に対して供給される構成としてもよい。また、読み出し間隔規定信号が規定する読み出しの間隔は、読み出した映像が表示される際のフレーム間隔と同じである。
【００２９】
また、上記一定の読み出し間隔は、書き込み部２０が映像データＡをフレームメモリ２２に書き込む書き込み間隔よりも短い。したがって、読み出し部２４が読み出した映像が表示される際のフレーム間隔は、書き込み部２０が映像データＡの各フレームをフレームメモリ２２に書き込む間隔（すなわち、取得部１２が取得した同期信号が示すフレーム間隔）よりも短い。
【００３０】
例えば、図３（ｂ）のフレーム間隔は、図３（ａ）のフレーム間隔よりも短い。一例として、フレーム間隔は１２０Ｈｚ、又は２４０Ｈｚで固定化される。読み出し部２４は、フレームメモリ２２から読み出した画像データＡを、上記読み出し間隔規定信号の示すフレーム間隔で、補正部１３に出力する。
【００３１】
〔フレーム間隔が固定であることを前提とした補正処理〕
補正部１３は、変換部１８が出力する変換後の映像信号に対して、オーバードライブ、ディザリング、及びシャドー補正の少なくとも何れかの補正処理を適用し、補正処理を適用した映像信号を、表示制御部１５に供給する。
【００３２】
上記の構成によれば、変換部１８が出力する変換後の映像信号に対して、補正部１３が、フレーム間隔が固定であることを前提とした補正処理を行うことができる。以下に、各補正処理について説明する。
【００３３】
〔補正処理１：オーバードライブ補正〕
以下、図４を参照して、本実施形態のフレーム間隔が固定であることを前提とするオーバードライブ補正（オーバードライブ駆動）の処理の一例について、オーバードライブ補正機能を有する液晶表示装置を例に挙げて説明する。
【００３４】
図４の各図は、オーバードライブ補正の動作を示す図である。オーバードライブ補正とは、液晶素子に対する印加電圧を一時的に高め、液晶素子が所望の画素電圧に達するまでの時間、つまり所望の輝度に達成するまでの時間を短縮する技術である。
【００３５】
ここで、図４の各図において、グラフの横軸は時間（秒）を表す。また、直線により構成された波形は、液晶素子に印加する電圧である出力階調を表し、曲線を含む波形は、時間の経過に伴う液晶応答、つまり当該液晶素子の発色度合あるいは輝度を表す。
【００３６】
図４（ａ）は、液晶表示装置に入力される映像信号のフレーム間隔が変動しない場合におけるオーバードライブ補正の動作を示す図である。液晶表示装置は、１／６０秒ごとに画面のリフレッシュを行う。換言すると、液晶表示装置のリフレッシュレートは、６０Ｈｚである。
【００３７】
図４（ａ）に示す例において、液晶素子には、電圧を印加し始めてから１フレーム後、つまり１／６０秒後に所望の輝度に達する印加電圧、換言すると、縦軸のＢの値に対応する所望の画素電圧に達するように設定された印加電圧であって、図中のＢよりも高いＣの値に対応する印加電圧が最初に加えられている。実線及び破線の曲線を含む波形は、期待するオーバードライブ補正が行われた場合の液晶応答を表す。なお、点線の波形は、オーバードライブ補正を用いない場合における液晶応答を表す。オーバードライブ補正を行わない場合、液晶素子には、最初からＢの値に対応する電圧が印加される。
【００３８】
図４（ｂ）は、液晶表示装置に入力される映像信号フレーム間隔が変動した場合における、オーバードライブ補正の動作を示す図である。図４（ｂ）に示す例においては、Ｃの値に対応する電圧を液晶素子に印加する時間が図４（ａ）の場合よりも長い。従って、一時的に液晶素子の画素電圧が、Ｂの値に対応する所望の画素電圧よりも高くなる。つまり、一時的に当該液晶素子の輝度が所望の値よりも高くなり、映像品位が低下する虞がある。
【００３９】
図４（ｃ）は、液晶表示装置に入力される映像信号フレーム間隔が変動した場合における、オーバードライブ補正の動作を示す図である。図４（ｃ）に示す例においては、Ｃの値に対応する電圧を液晶素子に印加する時間が図４（ａ）の場合よりも短い。従って、液晶素子の画素電圧が、Ｂの値に対応する所望の画素電圧よりも低くなる。つまり、当該液晶素子の輝度が所望の値よりも低くなり、応答速度の改善が十分に得られない。
【００４０】
以上より、フレーム間隔が変動する可変フレームレートの映像に対しても、フレーム間隔固定処理を施すことで、従来のオーバードライブ補正処理を好適に用いることができる。
【００４１】
〔補正処理２：ディザリング補正〕
また、本実施形態において、変換部１８が出力する変換後の映像信号に対して、補正部１３がディザリングの補正処理を適用してもよい。
【００４２】
以下、図５を参照して、本実施形態の前提となるディザリング補正の処理について、ディザリング補正機能を有する液晶表示装置を例に挙げて説明する。
【００４３】
ディザリングとは、一定周期のフレーム毎の時間変調により中間色を表現する技術である。
【００４４】
図５（ａ）及び図５（ｂ）の各グラフは、液晶表示装置の表示画面の対象画素に供給される各フレームの階調値を示す。各グラフは、上から順に、４フレーム中０フレームで階調値１２８が出力される場合、４フレーム中１フレームで階調値１２８が出力される場合、４フレーム中２フレームで階調値１２８を出力する場合、４フレーム中３フレームで階調値１２８を出力する場合に対応する。各グラフの横軸は時間（秒）を表す。また、当該液晶表示装置のリフレッシュレートは通常６０Ｈｚであるが、入力される映像信号のフレームレートに応じたタイミングにより、走査を行うことが可能である。
【００４５】
図５（ａ）は、フレーム間隔が固定であるときの、対象画素の４フレームと、各フレームが出力する階調値とを示す。例えば、４フレーム中、階調値１２８を出力するフレームが０の場合、４フレーム全てが階調値１２７を出力し、４フレームの階調値の時間平均は、１２７．００である。
【００４６】
４フレーム中、１フレームにおいて階調値１２８を出力する場合、その他の３フレームにおいては階調値１２７が出力される。このとき、４フレームの階調値の時間平均は、１２７．２５である。
【００４７】
４フレーム中、２フレームにおいて階調値１２８を出力する場合、その他の２フレームにおいては階調値１２７が出力される。このとき、４フレームの階調値の時間平均は、１２７．５０である。
【００４８】
４フレーム中、３フレームにおいて階調値１２８を出力する場合、その他の１フレームにおいては階調値１２７が出力される。このとき、４フレームの階調値の時間平均は、１２７．７５である。
【００４９】
このように、図５（ａ）において、上述したフレームの４つのパターンを上から連続して出力した場合、階調値１２８を出力するフレームが１つ増える毎に階調値の時間平均が０．２５ずつ大きくなる。すなわち、液晶表示装置の表示画面の画素において、１／４階調を表現することが可能になる。フレーム間隔が固定であるため、階調値の刻み幅も固定であり、階調の反転は生じない。
【００５０】
図５（ｂ）は、フレーム間隔が変動するときの、対象画素の４フレームと、各フレームが出力する階調値とを示す。例えば、４フレーム中、階調値１２８を出力するフレームが０の場合、４フレーム全てが階調値１２７を出力し、４フレームの階調値の平均は、１２７．００である。
【００５１】
４フレーム中、１フレームにおいて階調値１２８を出力する場合、その他の３フレームにおいては階調値１２７が出力される。このとき、４フレームの階調値の平均は１２７．４３７５である。
【００５２】
４フレーム中、２フレームにおいて階調値１２８を出力する場合、その他の２フレームにおいては階調値１２７が出力される。このとき、４フレームの階調値の平均は、１２７．１２５０である。
【００５３】
４フレーム中、３フレームにおいて階調値１２８を出力する場合、その他の１フレームにおいては階調値１２７が出力される。このとき、４フレームの階調値の平均は、１２７．５６２５である。
【００５４】
このように、図５（ｂ）では、各フレーム間隔が異なるため、階調値１２８を出力するフレームが１つ増える毎に変化する、４フレームの階調値の時間平均は非等間隔である。また、階調値１２８を出力するフレームが３つである場合の階調値の時間平均は、階調値１２８を出力するフレームが２つである場合の階調値の時間平均よりも小さい値であり、階調反転が生じる。
【００５５】
以上より、フレーム間隔が変動する可変フレームレートの映像に対しても、フレーム間隔固定処理を施すことで、従来のディザリング補正処理を好適に用いることができる。
【００５６】
〔補正処理３：シャドー補正〕
また、本実施形態において、変換部１８が出力する変換後の映像信号に対して、補正部１３がシャドー補正処理を適用してもよい。
【００５７】
本補正処理においても、図１に示す構成を用いる。ただし、本補正処理に係る補正部１３は、図６に示す構成、及びシャドー補正処理を行う機能を有する。
【００５８】
図６は、補正部１３における画像信号処理回路を模式的に示すブロック図である。補正部１３は、入力部３１、階調電圧変換部３２、垂直電圧積算部３３、基準電圧積算部３４、加減算部３５、係数乗算部３６、補正値算出部３７、補正値加算部３８および出力部３９を含む。
【００５９】
また、本実施形態に係るテレビジョン受像機１は、１フレームごとに液晶素子への印加電圧の極性を反転させるフレーム反転駆動方式により画面表示を行う。
【００６０】
（表示制御の概要）
以下、図６〜図１０を参照して、シャドー補正の処理と、シャドー補正に用いるパラメータの算出方法について、シャドー補正機能を有する液晶表示装置を例に挙げて項目ごとに説明する。当該液晶装置は、本実施形態に係るテレビジョン受像機１と同様に、補正部１３を備える。
【００６１】
補正部１３は、対象の画素２０のソース電位の次の１フレームにおける変位量（次の１フレーム分の変位量）を用いて対象の画素２０のソース電位の補正値を算出する。上記対象画素のソース電圧の上記変位量の算出以外は、補正部１３による上記対象画素へ印加されるソース電圧の補正値の算出は、例えば、特許文献２に記載されているような公知の方法によって行うことが可能である。
【００６２】
まず、入力部３１には、液晶表示装置において表示する画像の画像データが入力される。入力部３１は、当該画像データを後段の階調電圧変換部３２に出力する。
【００６３】
階調電圧変換部３２は、入力部３１から入力された画像データ（入力階調）をソース電圧に変換する。たとえば、階調電圧変換部３２は、共通電極の電位（Ｖｃｏｍ）を基準とし、それより低い電圧をマイナス、それより高い電圧をプラスとするＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて上記入力階調をソース電圧に変換する。階調電圧変換部３２は、当該ソース電圧を後段の垂直電圧積算部３３および基準電圧積算部３４に出力する。
【００６４】
垂直電圧積算部３３および基準電圧積算部３４、それらの後段の加減算部３５における作業については、後述する。これらにより、対象の画素２０のソース電位の次の１フレームにおける変位量が求められる。加減算部３５は、上記変位量を後段の係数乗算部３６に出力する。
【００６５】
係数乗算部３６は、上記変位量に係数を乗算し、当該係数を乗じた上記変位量を後段の補正値算出部３７に出力する。上記係数は、例えば、画素２０の全体の容量（ΣＣ）に対する、画素２０におけるソースラインＳ１による寄生容量（Ｃｓｏｕ１）の比（Ｃｓｏｕ１／ΣＣ）である。
【００６６】
補正値算出部３７は、係数乗算部３６で求められた上記変位量と画素２０の階調とから補正値（補正階調）を算出し、後段の補正値加算部３８に出力する。
【００６７】
補正値加算部３８は、表示画像の階調に、補正値算出部３７による補正値（補正階調）を加算する。こうして、補正値加算部３８は、補正後の出力階調を算出し、出力部３９に出力する。
【００６８】
なお、補正値算出部３７によって算出される補正値は、正、負のいずれの数であり得る。たとえば、画素２０のソース電位が、画素２０を明るくする方向にずれている場合には、上記補正値は負の数になり、暗くなる方向にずれている画素２０では、上記補正値が正の数になる。
【００６９】
出力部３９は、補正値加算部３８からの補正された出力階調をソースドライバに送る。
【００７０】
（変位量の算出法）
次いで、補正部１３が行う上記対象画素のソース電位の変位量の算出方法について説明する。当該変位量の算出は、垂直電圧積算部３３および基準電圧積算部３４、それらの後段の加減算部３５より行われる。
【００７１】
補正部１３は、対象の画素２０のソース電位の次の１フレームにおける変位量（次の１フレーム分の変位量）を、対象の画素２０の書き込みタイミングを起点としたときの、対象の画素２０のソース電位の過去１フレーム分の積算値を参照して算出する。
【００７２】
１フレーム分の垂直走査に要する時間は、例えば、毎秒６０フレームのフレームレートとした場合、１／６０秒間という非常に短い時間である。よって、動画、静止画のいずれにおいても、あるフレームにおけるソース電位は、その前のフレームのソース電位のよい近似になっている。よって、上記変位量を求めるにあたって、例えば、現時点に対して次の１フレーム分の積算値を、その前の１フレーム分の積算値に置き換えることが実質的には可能である。このように、直近の実際の１フレーム分のソース電位の積算量を参照することにより、次の１フレーム分の積算値を、それを実際に算出するための多大な処理をせずに、より簡易な処理によって得ることができる。
【００７３】
上記変位量を求めるための上記積分値の用い方は、当該変位量を求めることが可能な範囲において適宜に決めることが可能である。たとえば、補正部１３は、対象の画素２０のソース電位の次の１フレーム分の変位量を、二つの積分値の差により算出する。第一の積分値は、対象の画素２０の書き込みタイミングを起点としたときの過去１フレーム分の期間における対象の画素２０の実際のソース電位の積算値である。第二の積分値は、対象の画素２０の書き込みタイミングを起点としたときのソース電位を１フレーム分の期間、積算した値である。
【００７４】
次に、上記第一および第二の積算値の求め方を説明する。図７は、液晶表示装置における一列目および二列目の画素と、一列目の画素の両側に配置される二本のソースラインとを模式的に示す図である。図７は、一例として、４３２０行の画素を有する液晶表示装置における一列目の画素２０と、画素２０においてゲートラインに接続されるべき二本のソースラインＳ１、Ｓ２とを示している。また、図８は、液晶表示装置の対象の画素のソース電位の１フレーム間における変動を模式的に示す図である。図８において、Ｖｓはソース電位を表し、Ｖｃｏｍは共通電極の電位を表す。また、図８において、Ｖｃｏｍよりも上側のソース電位Ｖｓの極性（符号）を＋（プラス）、Ｖｃｏｍよりも下側のソース電位Ｖｓの極性（符号）を−（マイナス）とする。
【００７５】
画素２０の列では、最初の行である１行目の画素２０から最後の行である４３２０行目の画素２０に対し、一垂直走査期間内に、ソースドライバからソース電圧が順次印加される。ある列に属する全ての画素２０に対してソース電圧が一回印加されるために要する期間を１フレーム、または一垂直走査期間と言う。そして、現在、ｆフレームのｎ行目（１≦ｎ≦４３２０）の画素２０にソース電位が書き込まれている、とする。
【００７６】
上記第一の積分値は、前述したように、実際にソース電圧が印加された画素２０における過去１フレーム分の期間のソース電位の積算値である。当該第一の積算値は、画素２０におけるソース電位Ｖｓ１の、ｆ−１フレームのｎ行目から４３２０行目までの積算値、および、ｆフレームにおける１行目からｎ行目までの積算値、の和である。
【００７７】
上記第二の積分値は、前述したように、対象の画素２０の書き込みタイミングを起点としたときのソース電位を、１フレーム分の期間積算した値である。当該第二の積算値は、ｆフレームのｎ行目の画素２０におけるソース電位Ｖｓ１（ｆ，ｎ）の、ｆフレームのｎ行目から４３２０行目までの積算値、および、ｆ＋１フレームにおける１行目からｎ行目までの積算値、の和である。
【００７８】
そして、対象の画素２０のソース電位の変位量、すなわちｆ＋１フレームにおけるｎ行目の画素２０のソース電位の変位量、は、前述したように、上記第一の積分値および前記第二の積分値の差により算出される。ｎ行目の画素２０における、ｆフレームでの変位量は、下記式（１）で表され、図８では斜線部Δｃの面積で表される。ｎ行目の画素２０における、ｆ＋１フレームでの変位量は、下記式（２）で表され、図８では斜線部Δｄの面積で表される。よって、上記対象の画素２０の電位の変位量（ΔＶｓ１（ｆ＋１，ｎ））は、式（３）によって求められる。
【数１】
2019184955.tif 000003
【数２】
2019184955.tif 000004
【００７９】
【数３】
2019184955.tif 000005
典型的には、垂直電圧積算部３３が、実際にソース電圧が印加された画素における所期の１フレーム分の期間のソース電位の積算値を求める。また、基準電圧積算部３４が、基準となるソース電位の上記期間の積算値を求める。そして、加減算部３５が、これらの積算値を必要に応じて計算処理し、当該積分値の差分を求める。
【００８０】
対象となる画素２０のソース電位の変位量は、上記式（１）〜（３）に示されるように、フレームごとに分けて上記積分値の差を求め、次いで各フレームにおける当該差を足すことによって算出されてもよい。あるいは、上記変位量は、１フレーム分の期間におけるそれぞれの積算値を求めたのちにそれらを加減することによって算出されてもよい。
【００８１】
また、上記対象の画素２０のソース電位の変位量は、実際のソース電位（上記式のＶｓ１（ｋ））から基準となるソース電位（上記式のＶｓ１（ｆ，ｎ））を引いた差分を画素２０ごとに算出し、当該差分を１フレーム分積算することによって算出されてもよい。この場合、補正部１３は、垂直電圧積算部３３、基準電圧積算部３４および加減算部３５に代えて、上記差分の積算値を求める適当な構成を有していてもよい。たとえば、上記の場合、補正部１３は、画素２０ごとの上記差分を求める減算部と、求められた差分を１フレーム分積算する積算部と、を有していてよい。
【００８２】
（補正の効果）
図９の（ａ）は、液晶表示装置において補正部１３による補正がなされていない場合の画素のソース電位の一例を示す図である。図９の（ｂ）は、液晶表示装置において補正部１３が算出する補正値の一例を示す図である。図９の（ｃ）は、液晶表示装置において補正部１３によってソース電圧が補正された場合の画素のソース電位の一例を示す図である。
【００８３】
補正部１３によるソース電圧の印加値の補正を行わない場合では、画素２０に印加されるソース電圧の、極性反転による変動量が大きくなることがある。このため、図９の（ａ）に示されるように、補正を行わない場合の画素２０のソース電位は、１フレームの終わりに向けて漸次減少することがある。
【００８４】
前述したように、補正部１３は、対象の画素２０のソース電位の過去１フレーム分の積算値と、対象の画素２０のソース電位の１フレーム分の積算値との差を用いて対象の画素のソース電位の変位量を算出することができる。より詳しくは、補正部１３は、過去１フレーム分にわたり、画素２０のソース電位の基準電位（Ｖｓ（ｆ，ｎ））に対する実際のソース電位の変位量を積算値の差によって算出し、この変位量に基づいて上記補正値を算出する。たとえば、前述のように１フレーム間においてソース電位が漸減する場合では、補正部１３は、図９の（ｂ）に示されるような、１フレーム間で漸次増加するソース電圧の印加値を上記補正値として算出する。
【００８５】
このように補正されたソース電圧がソースラインＳ１から画素２０に印加されることにより、１フレーム間における極性反転によるソース電位の漸減が打ち消される。その結果、図９の（ｃ）に示されるような、基準電位と実質的に同じの所期のソース電位が実現される。
【００８６】
前述したように、補正部１３は、対象の画素２０に対して印加されるソース電圧の補正値を算出するための対象の画素２０のソース電位の変位量を、積算値の差により算出する。この積算値の差とは、対象の画素２０の書き込みタイミングを起点としたときの、対象の画素２０のソース電位の過去１フレーム分の積算値と、対象の画素２０のソース電位の１フレーム分の積算値との差である。よって、１フレーム間において当該ソース電位が低下する場合のように、１フレーム間において意図せずに変動するソース電位を所期の電位に維持することができる。
【００８７】
（ソース電位に関する補足事項）
以下、所定の列（例えば一列目）の画素２０における上記変位量を、この変位量と、隣接するソースラインに接続されている（例えば二列目の）画素２０における上記変位量との和によって求める場合について説明する。
【００８８】
たとえば、図７に示されるソースラインＳ１のソース電位の次の１フレームにおける上記変位量は、前述した方法により求められる。ソースラインＳ２のソース電位の上記変位量は、例えば、ｎ行目の画素２０における、一列目の画素２０の隣の画素、すなわち二列目の画素２０におけるソース電位の次の１フレームにおける変位量である。この変位量は、対象となる画素２０およびソースラインが異なる以外は、ソースラインＳ１のそれと同様に求められる。すなわち、ソースラインＳ２におけるソース電圧の変位量は、上記式（１）〜（３）における「ｓ１」を「ｓ２」に代えた式によって表される。
【００８９】
このように、対象（ｎ行、ｍ列）の画素２０のソース電位の次の１フレームにおける変位量は、ｎ行、ｍ列の画素２０のソースラインＳｍによるソース電位の変位量と、ｎ行、ｍ＋１列の画素２０のソースラインＳｍ＋１によるソース電位の変位量との和で求められる。ここで、ｍ、ｎは、いずれも正の整数である。よって、求めるべき変位量を「ΔＶ１（ｎ）」とすると、当該変位量は、下記式（４）によって求めることができる。
【００９０】
【数４】
2019184955.tif 000006
典型的には、垂直電圧積算部３３が、隣り合う二つの画素２０のそれぞれにおける所期の１フレーム分の期間のソース電位の積算値を求める。また、基準電圧積算部３４が、隣り合う二つの画素２０のそれぞれにおける基準となるソース電位の上記期間の積算値を求める。そして、加減算部３５が、上記の積算値の差分を求める。加減算部３５は、必要に応じて、計算による処理を上記積算値に適宜に施す。
【００９１】
このように、対象の画素２０の電位の変位量は、第一の変位量と第二の変位量との和である。第一の変位量は、画素２０の一方側に配置されたソースラインＳ１を対象の画素２０（例えばｍ列目）のソースラインとしたときの積算値の差である。第二の変位量は、対象の画素２０の他方側に配置されたソースラインＳ２を対象の画素２０（例えばｍ＋１列）のソースラインとしたときの積算値の差である。
【００９２】
上記の構成によれば、前述のシングルソースのライン構造における画素に隣接するものの電気的には接続されていないソースラインによる影響、例えば寄生容量、による対象の画素のソース電位の変位量が、より精密に求められる。このため、補正部１３は、より精密な補正値を算出することが可能となる。よって、１フレームの後半（画面の下方）においても所期の高精細な画像を表示する観点からより一層効果的である。
【００９３】
（フレーム反転駆動）
以下、液晶表示装置が、フレーム反転駆動方式により動作するものとして上記方式について説明する。
【００９４】
図１０の（ａ）は、１フレーム反転でソース電圧を印加する液晶表示装置におけるソース電位の、前のフレーム分から次のフレーム分までの期間での変動を模式的に示す図である。図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）のうちの、現時点からその次の１フレーム分までの期間でのソース電位の変動を模式的に示す図である。現在書き込まれている画素２０は、ｆフレームにおけるｎ列目の画素である。ここで、１フレーム分の垂直走査に要する時間は、例えば、毎秒６０フレームのフレームレートとした場合、１／６０秒間という非常に短い時間である。よって、動画、静止画のいずれにおいても、１フレーム前のフレーム（ｆ）におけるソース電位は、その前のフレーム（ｆ−１）のソース電位のよい近似になっている。
【００９５】
前のフレーム（ｆ−１フレーム）のソース電位の積算値σａは、式（５）で表される。また、現フレーム（ｆフレーム）における現画素までのソース電位の積算値σｂは、式（６）で表される。そして、ｎ列目の画素２０における現時点でのソース電位Ｖｎの１フレーム分の積算値σ０は、式（７）で表される。
【数５】
2019184955.tif 000007
【数６】
2019184955.tif 000008
【００９６】
【数７】
2019184955.tif 000009
図１０の（ｂ）に示されるΔｃは、現フレームにおける現時点以降のソース電位における、現時点のｎ列目の画素のソース電位Ｖｎに対する変位量の積算値である。Δｃは、σｃからｎ列以降の画素のＶｎの積算値を引くことによって求められる。前のフレーム（ｆ−１フレーム）のソース電位が現フレーム（ｆフレーム）のソース電位のよい近似となっていることから、図１０の（ａ）より、絶対値では、σｃは、σａからσｂを引いた数値になる。よって、Δｃは、式（８）で表される。
【００９７】
【数８】
2019184955.tif 000010
Δｄは、図１０の（ｂ）より、絶対値では、ｆ＋１フレームにおけるｎ列目の画素のソース電位Ｖｎの積算値から、実際に印加されたソース電位の積算値σｂを引くことにより求められる。
【００９８】
ここで、フレーム間におけるソース電位の極性の違いに応じて、積算値の符号が適宜に調整される。たとえば、σａは、ｆ−１フレームの値であり、そのソース電位の極性は、ｆフレームにおけるソース電位の極性とは逆である。よって、式（８）では、σａの符号を反転させる。また、Δｄについては、ｆフレームに対してｆ＋１フレームでは極性が反転している。よって、Δｄについては、実際のソース電位の積算値の符号を逆転させる。よって、Δｄは、式（９）で表される。
【００９９】
【数９】
2019184955.tif 000011
現フレーム（ｆ＋１フレーム）のｎ行目の画素２０におけるソース電位の変位量は、ΔｃとΔｄの和から求められる。よって、現フレームのｎ行目の画素２０におけるソース電位の変位量は、式（１０）より求められる。
【０１００】
【数１０】
2019184955.tif 000012
ソース電位の積算値の変位量の算出は、前述した垂直電圧積算部３３、基準電圧積算部３４および加減算部３５によって行うことが可能である。たとえば、垂直電圧積算部３３は、過去の実際のソース電位の積算値に基づいてσａ、σｂおよびそれらの差分を算出する。基準電圧積算部３４は、ｆフレームのｎ列目の画素におけるソース電位Ｖｎのｆフレームにおける積算値（（４３２０−ｎ）×Ｖｎ）を算出する。そして加減算部３５が、上記の両積算部による算出値へ、必要に応じて極性の反転による符号の逆転処理を施し、式（８）および式（９）のΔｃおよびΔｄを算出し、それらの和を算出する。
【０１０１】
あるいは、上記変位量の算出は、必要に応じて他の構成要素を含む補正部１３によって行うことができる。たとえば、上記変位量の算出は、ソース電位の前述の極性の反転によるソース電位の正負の符号を変更する符号反転部をさらに含む補正部１３によって実施することも可能である。上記符号反転部は、例えば、垂直電圧積算部３３および基準電圧積算部３４と加減算部３５との間にあって、両積算部の算出値のそれぞれの正負の符号を、必要に応じて変更する。
【０１０２】
このように、補正部１３は、連続するフレーム間でソース電位の極性が反転する場合に、極性の反転に応じて上記の積算値の正負の符号を逆転させて用いる。よって、液晶表示装置は、１フレームごとに極性を反転させたソース電圧をソースラインに印加するように構成されている。そして、補正部１３は、前の１フレームのソース電位の積算値を現フレームのソース電位の積算値に置き換えて対象の画素２０のソース電位の変位量を算出している。より簡易に上記変位量を求める観点からより一層効果的である。
【０１０３】
（ブランキング期間）
液晶表示装置に入力される映像信号のフレームレートが変動した場合に、上述したパラメータΔに誤差が生じることを、図１１を参照して説明する。
【０１０４】
図１１は、図１０の（ｂ）に示すソース電位の変動において、ブランキング期間が生じた場合の例を示す図である。
【０１０５】
図１１に示す例においては、液晶表示装置のリフレッシュレートと、入力された映像信号のフレームレートとのずれにより、液晶素子に表示画面の更新の為の電圧を印加しないブランキング期間が生じている。ブランキング期間における電圧Ｖｃｏｍが、Δｃの計算に計上されることにより、パラメータΔの値に誤差が生じる。故に、誤差を含んだ当該パラメータΔを用いて行われたシャドー補正は、表示画面の映像品位をより悪化させる虞がある。
【０１０６】
以上より、フレーム間隔が変動する可変フレームレートの映像に対しても、フレーム間隔固定処理を施すことで、従来のシャドー補正処理を好適に用いることができる。
【０１０７】
〔フレーム間隔固定化処理及び各補正処理の流れ〕
図１の構成を用いた本実施形態における処理の流れについて、図１２を参照してステップごとに説明する。図１２は、本実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０８】
（Ｓ１０１）
ステップＳ１０１において、取得部１２は、映像出力装置１００から映像信号を取得する。
【０１０９】
（Ｓ１０３）
続いて、ステップＳ１０３において、変換部１８は、取得部１２から受け取った映像信号に、フレーム間隔の変動があるかを判断する。例えば、変換部１８が制御部を備えており（不図示）、該制御部は、映像信号や同期信号以外に取得部１２から受け取る情報（メタデータ）よりフレーム間隔が変動するか否かを判断してもよい。また、書き込み部２０が、フレームメモリ２２に映像信号を書き込むタイミングを前回書き込んだタイミングと、前々回書き込んだタイミングとからフレームの間隔を算出し、フレーム間隔が変動したか否かを判断してもよい。また、出力され得る最小のフレーム間隔を予め設定しておき、該フレーム間隔より長いフレーム間隔である場合には、ステップＳ１０５へ進み、固定化処理を適用させてもよい。フレーム間隔が変動した場合は、続いてステップＳ１０５の処理が実行され、フレーム間隔が変動していない場合は、続いてステップＳ１０６の処理が実行される。
【０１１０】
（Ｓ１０５）
ステップＳ１０５では、変換部１８において、変動しているフレーム間隔の固定化処理が実行される。フレーム間隔の固定化処理は〔フレーム間隔固定化処理〕に記載の通りである。ステップＳ１０５の実行の後、Ｓ１０６へ進む。
【０１１１】
（Ｓ１０６）
ステップＳ１０６において、補正部１３は、各種補正処理を実行する。具体的には、ステップＳ１０３において、フレーム変動がないと判断された場合、補正部１３は、取得部１２が取得した映像信号に対して補正処理を実行する。一方で、ステップＳ１０３において、フレーム変動があると判断された場合、補正部１３は、変換部１８によって変換された映像信号に対して補正処理を実行する。
【０１１２】
各種補正処理は、〔フレーム間隔が固定であることを前提とした補正処理〕で説明したオーバードライブ補正、ディザリング補正、及びシャドー補正の少なくとも何れか一つの補正処理が行われる。
【０１１３】
（Ｓ１０８）
ステップＳ１０８において、表示制御部１５は、ステップＳ１０１において取得部１２が取得した映像信号が示す映像を表示させる。
【０１１４】
テレビジョン受像機１は、上述したステップＳ１０１からステップＳ１０８までの処理を、ユーザが所定の終了操作を行うまで繰り返し実行する。以上が図１２のフローチャートに基づく処理の流れである。
【０１１５】
〔ソフトウェアによる実現例〕
映像処理装置１０の制御ブロック（特に取得部１２、補正部１３および変換部１８）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【０１１６】
後者の場合、映像処理装置１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１１７】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る映像処理装置（１０）は、取得部（１２）と、変換部（１８）とを備えた映像処理装置であって、上記取得部は、フレーム間隔が変動し得る映像信号を取得し、上記変換部は、上記取得部が取得した映像信号を、フレーム間隔が一定の映像信号に変換することを特徴とする。
【０１１８】
上記の構成によれば、映像処理装置（１０）が、従来の固定フレーム間隔における映像技術を可変フレーム間隔の映像に対して使用することができる。
【０１１９】
本発明の態様２に係る映像処理装置（１０）は、上記の態様１において、上記変換部は、上記取得部が取得した映像信号を、上記取得部が取得した映像信号のフレーム間隔よりも短いフレーム間隔の映像信号に変換することを特徴とする。
【０１２０】
上記の構成によれば、可変のフレーム間隔を固定化する際の時間のズレを最小限にすることができ、また、表示部を見ているユーザに与える、可変のフレーム間隔を固定化することで生じる違和感を、最小限に抑えることができる。
【０１２１】
本発明の態様３に係る映像処理装置（１０）は、上記の態様１又は２において、上記変換部は、書き込み部（２０）と、読み出し部（２４）と、フレームメモリ（２２）とを備え、上記書き込み部は、上記取得部が取得した映像信号を上記フレームメモリに書き込み、上記読み出し部は、上記フレームメモリから、上記一定のフレーム間隔にて映像信号を読み出すことを特徴とする。
【０１２２】
上記の構成によれば、映像処理装置（１０）は、取得部（１２）が取得した映像信号を、書き込み部（２０）が映像信号を更新するまでの間、一時的にフレームメモリ（２２）に記憶することができる。また、フレームメモリ（２２）に書き込まれる画像データと、その同期信号とが更新された際に、読み出し部（２４）が、一定の間隔で新たな画像データと、その同期信号とを読み出すことができる。
【０１２３】
本発明の態様４に係る映像処理装置（１０）は、上記の態様１から３の何れかにおいて、上記変換部が出力する変換後の映像信号に対して、オーバードライブ、ディザリング、及び、シャドー補正の少なくとも何れかの補正処理を適用する補正部（１３）を更に備えていることを特徴とする。
【０１２４】
上記の構成によれば、変換部１８が出力する変換後の映像信号に対して、補正部１３が、従来のフレーム間隔が固定であることを前提とした補正処理を行うことができる。
【０１２５】
本発明の態様５に係るテレビジョン受像機（１）は、上記の態様１から４の何れかに記載の映像処理装置（１０）を備えていることを特徴とする。
【０１２６】
上記の構成によれば、映像処理装置（１０）と同様な効果を奏するテレビジョン受像機（１）を実現できる。
【０１２７】
本発明の態様６に係る制御プログラムは、上記の態様１から４の何れかに記載の映像処理装置（１０）としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記コンピュータを取得部（１２）、補正部（１３）及び変換部（１８）として機能させる構成としてもよい。
【０１２８】
本発明の態様７に係る記録媒体は、上記の態様６に係る制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。
【０１２９】
本発明の各態様に係る映像処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記映像処理装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記映像処理装置をコンピュータにて実現させる映像処理装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０１３０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１  テレビジョン受像機
１０  映像処理装置
１１  装置制御部
１２  取得部
１３  補正部
１４  テレビ制御部
１５  表示制御部
１６  表示部
１８  変換部
２０  書き込み部
２２  フレームメモリ
２４  読み出し部
１００  映像出力装置
【図１】
2019184955.tif 000013
【図２】
2019184955.tif 000014
【図３】
2019184955.tif 000015
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019184955.tif 000019
【図８】
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【図９】
2019184955.tif 000021
【図１０】
2019184955.tif 000022
【図１１】
2019184955.tif 000023
【図１２】
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