(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の水平同期周波数で動作可能な水平偏向回路を有し、前記所定の水平同期周波数の画像信号を用いて画像表示を行う画像表示装置における画像信号変換方法であって、
入力画像信号の信号フォーマットを判別するステップと、
前記判別するステップで判別された信号フォーマットが、プログレッシブ走査方式であり前記所定の水平同期周波数よりも高い水平同期周波数であると判別されたとき、前記入力画像信号の垂直同期周波数を変更すると共にインタレース走査方式の信号として、前記所定の水平同期周波数の画像信号に変換するステップと、を含み、
前記変換するステップでは、前記プログレッシブ走査方式の入力画像信号に対してライン単位の間引きを行い前記インタレース走査方式の信号を生成する、画像信号変換方法。
【請求項２】
所定の水平同期周波数で動作可能な水平偏向回路を有し、前記所定の水平同期周波数の画像信号を用いて画像表示を行う画像表示装置において、
入力画像信号の信号フォーマットを判別するフォーマット判別手段と、
前記フォーマット判別手段で判別された信号フォーマットが、プログレッシブ走査方式であり前記所定の水平同期周波数よりも高い水平同期周波数であると判別されたとき、前記入力画像信号の垂直同期周波数を変更すると共にインタレース走査方式の信号として、前記所定の水平同期周波数の画像信号に変換する画像信号変換手段と、を有し、
前記画像信号変換手段では、前記プログレッシブ走査方式の入力画像信号に対してライン単位の間引きを行い前記インタレース走査方式の信号を生成する、画像表示装置。
【請求項３】
前記入力画像信号は、７２０ｐ／６０方式の信号フォーマットであることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像信号変換方法及び画像表示装置に関する。詳しくは、  入力画像信号の信号フォーマットを判別して、入力画像信号がプログレッシブ走査方式であり画像表示装置で追従可能な水平同期周波数よりも高い水平同期周波数であると判別されたときには、入力画像信号の垂直同期周波数を変更すると共にインタレース走査方式の信号として、画像表示装置で追従可能な水平同期周波数の信号としてから画像表示を行うものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示装置では、フォーマットの異なる複数の画像信号を用いて画像表示を行うことができるようになされている。例えば陰極線管を用いたテレビジョン装置では、有効走査線数が１０８０本でフィールド周波数が約６０Hzであると共にインタレース走査の信号、所謂１０８０ｉ／６０方式と呼ばれるハイビジョンフォーマットの信号を用いて画像表示が行われている。この１０８０ｉ／６０方式の信号を用いて画像表示を行う場合には、水平同期周波数が３３．７５kHzとなる。また、有効走査線数が７２０本でフレーム周波数が約６０Hzであると共にプログレッシブ走査である７２０ｐ／６０方式の信号を用いて画像表示を行う場合には、水平同期周波数が４５kHzとなる。このように、フォーマットが異なることにより水平同期周波数が異なるものとなるため、３３．７５kHzだけでなく４５kHzでも動作が可能な水平偏向回路が用いられる。また、７２０ｐ／６０方式の信号に対して補間処理を行い、１０８０ｉ／６０方式の信号に変換することで水平同期周波数を３３．７５kHzとして画像表示することも行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、水平偏向回路を３３．７５kHzだけでなく４５kHzでも動作可能とすると、水平同期周波数が高くなることから、回路規模が大きくなると共に水平偏向回路での損失の増加によりヒートシンク等も大型化するため、水平偏向回路を安価かつ小型化することができない。
【０００４】
また、７２０ｐ／６０方式の信号に対して補間処理を行い１０８０ｉ／６０方式の信号に変換する方法では、補間処理によって信号波形が鈍ってしまい画質劣化を生じてしまう。例えば、７２０ｐ／６０方式の信号が図５Ａに示すような信号であるとき、画素位置Ｐp1と画素位置Ｐp2の信号から、図５Ｂに示す１０８０ｉ／６０方式の信号における第２フィールドでの画素位置Ｐs1の信号が生成される。この生成された信号の信号レベルは、信号レベルの小さい画素位置Ｐp2よりも信号レベルが高くなる。また画素位置Ｐp2と画素位置Ｐp3の信号から第１フィールドの画素位置Ｐf2の信号が生成されると共に、この生成された信号の信号レベルは、信号レベルの小さい画素位置Ｐp2よりも信号レベルが高くなる。
【０００５】
このため、変換後の１０８０ｉ／６０方式の信号を用いて画像表示を行うものとすると、第１フィールドでは、画素位置Ｐf1,Ｐf2,Ｐf3・・・で各信号レベルに応じて表示が行われると共に、第２フィールドでは、画素位置Ｐs1,Ｐs2,Ｐs3・・・で各信号レベルに応じた表示が行われることから、画素位置Ｐp2の信号レベルに応じた表示が行われなくなり、この部分は画素位置Ｐs1,Ｐf2の信号レベルに応じた表示となるため、信号波形が鈍ってしまい画質劣化を生じてしまう。
【０００６】
そこで、この発明では、水平同期周波数が異なるフォーマットの画像信号を用いても、水平偏向回路の規模を大きくすることなく、また画質の劣化を目立たないようにして画像表示を行うことができる画像信号変換方法及び画像表示装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像信号変換方法は、プログレッシブ走査方式の入力画像信号の垂直同期周波数を変更すると共にインタレース走査方式の信号に変換し、前記入力画像信号の水平同期周波数とは異なる水平同期周波数の画像信号を生成するものである。
【０００８】
また画像表示装置は、所定の水平同期周波数の画像信号を用いて画像表示を行う画像表示装置において、入力画像信号の信号フォーマットを判別するフォーマット判別手段と、前記フォーマット判別手段で判別された信号フォーマットが、プログレッシブ走査方式であり前記所定の水平同期周波数よりも高い水平同期周波数であると判別されたとき、前記入力画像信号の垂直同期周波数を変更すると共にインタレース走査方式の信号として、前記所定の水平同期周波数の画像信号に変換する画像信号変換手段を有するものである。
【０００９】
この発明においては、入力された画像信号がプログレッシブ走査方式であると共に、水平同期周波数が画像表示装置での水平走査可能な周波数よりも高いときには、入力された画像信号に対してライン単位での間引きを行ってインタレース走査方式の信号とすると共に、このインタレース方式の信号の垂直同期周波数を変更して水平同期周波数が画像表示装置での水平走査可能な周波数とされる。例えば７２０ｐ／６０方式の信号が、７２０ｐ／６０方式の信号の水平同期周波数よりも低い周波数である７２０ｉ／９０方式の信号に変換される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、発明の実施の一形態について説明する。図１は、画像表示装置例えばテレビジョン装置の構成を示している。アンテナ１１で受信された地上波放送の受信信号やアンテナ１２で受信された衛星放送の受信信号はチューナ部１５に供給される。チューナ部１５では、所望の放送波の信号を選局すると共に復調処理を行う。ここで、復調処理を行うことにより得られた信号が、例えばＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)の規格に基づいて符号化された信号であるときには、この得られた信号を符号化信号Ｄteとしてデコーダ部１６に供給する。また、符号化されていないときには、この得られた信号を画像信号Ｄtuとして信号切換部２０に供給する。
【００１１】
また、信号入力部１７から入力された画像信号が符号化された信号であるときには、この信号を符号化信号Ｄieとしてデコーダ部１６に供給すると共に、符号化された信号でないときには、この信号を画像信号Ｄinとして信号切換部２０に供給する。
【００１２】
デコーダ部１６では、供給された符号化信号Ｄteの復号化処理を行い、得られた信号を画像信号Ｄtdとして信号切換部２０に供給する。また、供給された符号化信号Ｄieの復号化処理を行い、得られた信号を画像信号Ｄidとして信号切換部２０に供給する。
【００１３】
信号切換部２０では、制御部３０から供給された選択制御信号ＣＳに基づいて、チューナ部１５から供給された画像信号Ｄtu、デコーダ部１６から供給された画像信号Ｄtd，Ｄid、あるいは信号入力部１７から供給された画像信号Ｄinのいずれかの信号を選択して、画像信号Ｄgaとして同期検出部２１と信号フォーマット変換部２２に供給する。
【００１４】
同期検出部２１では、画像信号Ｄgaの同期信号ＳＹを検出して制御部３０に供給する。また、信号フォーマット変換部２２はメモリを有しており、制御部３０からの変換制御信号ＣＣに基づいて、メモリへの画像信号Ｄgaの書き込みやメモリに書き込まれた画像信号の読み出しを制御することにより信号フォーマットの変換処理を行う。この信号フォーマット変換部２２で信号フォーマットの変換処理を行って得られた画像信号Ｄgbは信号処理部２３と偏向処理部２４に供給される。
【００１５】
信号処理部２３では、供給された画像信号Ｄgbに基づいて三原色信号ＳR，ＳG，ＳBを生成して、この三原色信号ＳR，ＳG，ＳBに基づき陰極線管４０を駆動する。偏向処理部２４では、画像信号Ｄgbから同期信号を分離して、この同期信号に基づき水平同期信号と垂直同期信号を生成する。さらに、偏向処理部２４の水平偏向回路では、水平同期信号に基づき水平出力トランジスタを駆動して、陰極線管４０に取り付けられている偏向ヨーク４５の水平コイルに偏向電流ＩdHを供給する。また、偏向処理部２４の垂直偏向回路では、垂直同期信号に基づき垂直出力トランジスタを駆動して、偏向ヨーク４５の垂直コイルに偏向電流ＩdVを供給する。高電圧発生部２５では、水平出力トランジスタのスイッチング動作を利用してアノード電圧ＨＶを生成して陰極線管４０に供給する。
【００１６】
制御部３０には操作部３１が接続されており、操作部３１での信号選択操作に応じて選択制御信号ＣＳを生成して信号切換部２０に供給する。また同期検出部２１からの検出信号ＳＤに基づき、水平同期周波数や垂直同期周波数等から信号フォーマット変換部２２に供給される画像信号Ｄgaの信号フォーマットを判別すると共に、この判別結果に基づいて変換制御信号ＣＣを生成して信号フォーマット変換部２２に供給する。すなわち、画像信号Ｄgaがプログレッシブ走査で水平同期周波数が偏向処理部２４で動作可能な周波数でないときには、信号フォーマット変換部２２で変換処理を実行させるように変換制御信号ＣＣを生成する。
【００１７】
なお、信号フォーマット変換部２２で生成される変換後の画像信号Ｄgbの信号フォーマットは、信号フォーマット変換部２２で予め設定しておくものとする。あるいは、変換制御信号ＣＣによって変換後の画像信号Ｄgbの信号フォーマットを設定する。
【００１８】
また、画像信号Ｄgaの信号フォーマットの判別は、同期検出部２１からの検出信号ＳＤに基づいて行う場合に限られるものではなく、デコーダ部１６に供給された符号化信号Ｄte，Dieのシーケンス層に含まれている信号フォーマットに関する情報を読み出して判別したり、信号入力部１７に画像信号と共に信号フォーマットを判別可能とするコントロール信号が入力されたときには、このコントロール信号を利用して信号フォーマットを判別するものとしても良い。
【００１９】
次に、信号フォーマット変換部２２の変換処理動作について説明する。この信号フォーマット変換部２２では、偏向処理部２４で対応可能な水平走査周波数よりも高い水平同期周波数であるプログレッシブ走査の信号が画像信号Ｄgaとして供給されたときに、垂直同期周波数を高くしたインタレース走査の信号に変換することで、画像信号Ｄgbの水平同期周波数を偏向処理部２４で対応可能な水平走査周波数範囲として出力する。
【００２０】
例えば、図２Ａに示すように、画像信号Ｄgaとして７２０ｐ／６０方式のフォーマットの信号が供給されたとき、メモリに書き込まれた画像信号Ｄgaを１ライン毎に間引きして読み出すことによりインタレース信号を生成する。さらに垂直同期周波数を高くして、２フレームから３フィールドの信号を順次生成する。すなわち図２Ｂに示すように７２０ｉ／９０方式の信号を生成して画像信号Ｄgbとして出力する。この７２０ｉ／９０方式の信号では、走査線数が７５０でフィールド周波数が９０Hzのインタレース走査の信号であることから、水平同期周波数は３３．７５kHzとなり、水平同期周波数が４５kHzである信号を用いても水平同期周波数が３３．７５kHzの水平偏向回路を用いて画像表示を行うことができる。このため、水平偏向回路の規模を大きくすることがない。
【００２１】
なお、垂直同期周波数は６０Hzのフレーム周波数から９０Hzのフィールド周波数へと周波数が高くなるが、垂直同期周波数は周波数が低いことから周波数が高くなっても垂直偏向回路の規模は、水平同期回路のように大きく増大してしまうことがない。
【００２２】
また、図２に示すように、画像信号Ｄgbは画像信号Ｄgaを１ライン毎に間引きして生成することから垂直方向の補間処理を行った場合に生じたような画像の劣化を防止できる。特に静止画部分では１フレーム当たりの有効ライン数が画像信号Ｄgaと画像信号Ｄgbで７２０ラインとなる。このため、画像信号Ｄgbを用いても画像信号Ｄgaの場合と同等の画質で画像を表示させることができる。また、動画部分でもインタレース走査となるが、画像が動いているため、画像の劣化は気にならないレベルとなる。
【００２３】
さらに、垂直同期周波数が高くなるとフリッカーが目立たず、例えば正弦波状に明るさが変化するパターンを表示させたときに、７０Hz程度よりも高い周波数では明暗の変化を感じられなくなることが知られている。ここで、信号フォーマット変換部２２では、プログレッシブ走査の信号をインタレース走査の信号に変換するものとしたが、７２０ｉ／９０方式の信号ではフィールド周波数が９０Hzとされていることから、画像信号Ｄgbに基づく画像はインタレース走査であってもラインフリッカーが目立たない。
【００２４】
ところで、７２０ｐ／６０方式の信号ではサンプリング周波数が７４．２５MHzであり、７２０ｉ／９０方式の信号においてもサンプリング周波数を同一とすると、７２０ｉ／９０方式の信号の水平同期周波数が３３．７５kHzであることから、水平方向は２２００サンプル必要となる。このため、水平方向の補間処理を行い１ラインが１６５０サンプルである７２０ｐ／６０方式の信号から１ラインが２２００サンプルである信号を生成する。
【００２５】
図３は信号フォーマットを示しており、図３Ａは７２０ｐ／６０方式の信号フォーマット、図３Ｂは７２０ｉ／９０方式の信号フォーマットである。また図３Ｃとして、上述の１０８０ｉ／６０方式の信号フォーマットを示している。
図３Ａに示す７２０ｐ／６０方式の信号フォーマットでは、走査線数が７５０ラインで水平サンプル数が１６５０サンプルとされており、縦方向７２０画素×横方向１２８０画素の領域が有効画面である。この７２０ｐ／６０方式の信号フォーマットでは、上述したように水平同期周波数が４５kHzであり、垂直同期周波数は６０Hz，サンプリング周波数は７４．２５MHzである。
【００２６】
上述の信号フォーマット変換部２２で得られた７２０ｉ／９０方式の信号の信号フォーマットでは、図３Ｂに示すように、走査線数が７５０ラインで水平サンプル数が１６５０サンプルとされており、縦方向７２０画素×横方向１２８０画素の領域が有効画面となる。この７２０ｉ／９０方式の信号フォーマットでは、上述したように水平同期周波数が３３．７５kHzであり、フィールド周波数は９０Hz，サンプリング周波数は７４．２５MHzである。すなわち、図３Ｃに示す１０８０ｉ／６０方式の信号フォーマットと同様に、水平同期周波数が３３．７５kHzで水平方向１９２０画素を有効画面とした画像表示を行うことができる。
【００２７】
ところで、上述の実施の形態ではフィールド周波数が９０Hzの信号に変換するものとしたが、フィールド周波数を９０Hzとは異なる周波数としても良い。例えば図４に示すようにフィールド周波数を７０Hzとすると、水平同期周波数を３３．７５kHzとしたとき、１フレームでのライン数は９６４ラインとなる。また、フィールド周波数を８０Hzとすると、水平同期周波数を３３．７５kHzとしたとき、１フレームでのライン数は８４３ラインとなる。
【００２８】
ここで、垂直同期周波数の違いと走査方式の違いにより、フィールド周波数が７０Hzであるときには、例えば７フィールド毎に一度、７２０ｐ／６０方式の信号の同一フレームから２フィールドの信号を生成することで、７２０ｐ／６０方式の６フレーム信号から７フィールドのインタレース走査の信号を生成する。また、フィールド周波数が８０Hzであるときには、例えば４フィールド毎に一度、７２０ｐ／６０方式の信号の同一フレームから２フィールドの信号を生成することで、７２０ｐ／６０方式の３フレーム信号から４フィールドのインタレース走査の信号を生成する。
【００２９】
さらに、７２０ｐ／６０の信号からライン単位で選択した有効画面の信号を変換後にも有効画面の信号として用いる。例えばフィールド周波数が７０Hzであるときには、ライン数が９６４ｉとなるが、７２０ｐ／６０の信号から選択した７２０ライン分の信号が有効画面と信号とされる。同様に、フィールド周波数が８０Hzであるときライン数が８４３ｉとなるが、７２０ｐ／６０の信号から選択した７２０ライン分の信号が有効画面と信号とされる。
【００３０】
このように垂直補間を行うことなく７２０ｐ／６０の信号がそのまま用いられることから、垂直補間によって生ずるような表示画像の画質劣化を防止できる。さらに、変換後の画像信号Ｄgbのフィールド周波数が高いときには画面上のフリッカーを目立たなくすることができると共に、フィールド周波数が低いときには動きの滑らかな画像表示を行うことができる。
【００３１】
また、従来のテレビジョン装置は、２つの画面を表示する２画面表示機能や１つの画面と複数のインデックス画面を表示するインデックス表示機能を有しているものがある。このような機能を有したテレビジョン装置では、メモリへの画像信号の書き込みと読み出しを制御して複数画面表示を可能とする画像変換部が設けられている。このため、上述の信号フォーマット変換部２２に代えて画像変換部を用いるものとして、この画像変換部で上述の変換処理を行うものとすれば、新たに信号フォーマット変換部を設けることなく、水平同期周波数の高いフォーマットの信号を水平同期周波数の低いフォーマットの信号に変換して画像を表示させることができる。
なお、上述の実施の形態で示した信号フォーマットは例示的なものであって限定的なものではないことは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、プログレッシブ走査方式の入力画像信号の垂直同期周波数を変更すると共にインタレース走査方式の信号に変換して、入力画像信号の水平同期周波数とは異なる水平同期周波数の画像信号が生成される。このため、水平同期周波数が画像表示装置で水平走査可能な周波数よりも高い画像信号が入力されたときであっても、入力画像信号が画像表示装置で水平走査可能な水平同期周波数の画像信号とされて画像表示が行われるので、水平偏向回路の規模を大きくすることなく、水平同期周波数が異なるフォーマットの画像信号を用いた画像表示を行うことができる。
また、プログレッシブ走査方式の入力画像信号に対してライン単位の間引きが行われてインタレース走査方式の信号が生成されるので、表示される画像の画質劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像表示装置の構成を示す図である。
【図２】信号変換部の動作を示す図である。
【図３】信号フォーマットを示す図である。
【図４】垂直同期周波数を変えたときのライン数を示す図である。
【図５】垂直方向の補間処理を行ったときの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１１，１２・・・アンテナ、１５・・・チューナ部、１６・・・デコーダ部、１７・・・信号入力部、２０・・・信号切換部、２１・・・同期検出部、２２・・・信号変換部、２３・・・信号処理部、２４・・・偏向処理部、２５・・・高電圧発生部、３０・・・制御部、３１・・・操作部、４０・・・陰極線管、４５・・・偏向ヨーク
【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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