(57)【要約】【課題】インターレース方式の映像からプログレッシブ方式の映像へ変換された場合に、アニメーションのような急峻なエッジを有する映像であっても自然で高品位な画像表示を実現可能にする。【解決手段】映像処理装置は、インターレース方式に対応した映像信号をプログレッシブ方式に対応した映像信号に変換する変換部を有する。変換部で変換された映像信号は、映像信号の各フレーム画像にフィルタ処理を施すフィルタによってフィルタ処理が施される。このフィルタ処理におけるフィルタ係数は、変換部により得られた映像信号から検出されたエッジ強度と動きベクトルに基づいて設定される。【選択図】  図１
2007096842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース方式に対応した映像信号をプログレッシブ方式に対応した映像信号に変換する変換手段と、
前記変換手段により得られた映像信号からエッジ強度を検出する第１検出手段と、
前記変換手段により得られた映像信号から動きベクトルを検出する第２検出手段と、
前記変換手段により得られた映像信号の各フレーム画像にフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
前記第１検出手段で検出されたエッジ強度と前記第２検出手段で検出された動きベクトルに基づいて前記フィルタ手段のフィルタ係数を設定する設定手段とを備えることを特徴とする映像処理装置。
【請求項２】
前記第１検出手段で得られたエッジ強度と前記第２検出手段で得られた動きベクトルに基づいて、前記フィルタ手段によるフィルタリング処理の実行の要否を判定する判定手段を更に備え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】
前記判定手段は、前記エッジ強度と前記動きベクトルに基づいて、インターレース方式に対応した前記映像信号がシネマフィルム画像をソースとした映像信号であるか否かを判定し、
シネマフィルム画像をソースとした映像信号ではないと判定した場合には、前記フィルタ手段によるフィルタリング処理が不要と判定することを特徴とする請求項２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
前記第１検出手段で検出されたエッジ強度と前記第２検出手段で検出された動きベクトルに基づいて各フレーム画像中のフィルタ処理すべき部分とフィルタ処理が不要な部分を判定する判定手段をさらに備え、
前記フィルタ手段は、フレーム画像中のフィルタ処理すべき部分に対してフィルタ処理を施す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５】
前記変換手段は、シネマフィルム画像をソースとした映像信号と判定された場合、インターレース方式の前記映像信号における、フィルム画像の同一コマから派生した複数のフィールドを用いて、プログレッシブ方式の１フレーム画像を生成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６】
前記設定手段は、フレーム画像の、前記動きベクトルの大きさが所定値を超えている部分に対して、前記エッジ強度及び前記動きベクトルの方向に応じたフィルタ係数を設定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７】
前記設定手段は、フレーム画像の、前記エッジ強度が所定値を越えている部分に対して、前記動きベクトルが表す動きの大きさに応じてフィルタの周波数特性を設定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８】
前記設定手段は、フレーム画像の、前記エッジ強度が所定値を越えている部分に対して、前記動きベクトルが表す方向に応じてフィルタのフィルタリング方向を設定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９】
請求項１乃至７のいずれかに記載された映像処理装置によって得られたプログレッシブ方式に対応した映像信号を表示出力する表示手段を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項１０】
インターレース方式に対応した映像信号をプログレッシブ方式に対応した映像信号に変換する変換工程と、
前記変換工程により得られた映像信号からエッジ強度を検出する第１検出工程と、
前記変換工程により得られた映像信号から動きベクトルを検出する第２検出工程と、
前記変換工程により得られた映像信号の各フレーム画像にフィルタ処理を施すフィルタ工程と、
前記第１検出工程で検出されたエッジ強度と前記第２検出工程で検出された動きベクトルに基づいて前記フィルタ工程で実行するフィルタ処理のフィルタ係数を設定する設定工程とを備えることを特徴とする映像処理方法。
【請求項１１】
前記第１検出工程で得られたエッジ強度と前記第２検出工程で得られた動きベクトルに基づいて、前記フィルタ工程によるフィルタリング処理の実行の要否を判定する判定工程を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の映像処理方法。
【請求項１２】
前記判定工程は、前記エッジ強度と前記動きベクトルに基づいて、インターレース方式に対応した前記映像信号がシネマフィルム画像をソースとした映像信号であるか否かを判定し、
シネマフィルム画像をソースとした映像信号ではないと判定した場合には、前記フィルタ工程によるフィルタリング処理が不要と判定することを特徴とする請求項１１に記載の映像処理方法。
【請求項１３】
前記第１検出工程で検出されたエッジ強度と前記第２検出工程で検出された動きベクトルに基づいて各フレーム画像中のフィルタ処理すべき部分とフィルタ処理が不要な部分を判定する判定工程をさらに備え、
前記フィルタ工程では、フレーム画像中のフィルタ処理すべき部分に対してフィルタ処理が施されることを特徴とする請求項１０に記載の映像処理方法。
【請求項１４】
前記変換工程は、シネマフィルム画像をソースとした映像信号と判定された場合、インターレース方式の前記映像信号における、フィルム画像の同一コマから派生した複数のフィールドを用いて、プログレッシブ方式の１フレーム画像を生成することを特徴とする請求項１０に記載の映像処理方法。
【請求項１５】
前記設定工程は、フレーム画像の、前記動きベクトルの大きさが所定値を超えている部分に対して、前記エッジ強度及び前記動きベクトルの方向に応じたフィルタ係数を設定することを特徴とする請求項１０に記載の映像処理方法。
【請求項１６】
前記設定工程は、フレーム画像の、前記エッジ強度が所定値を越えている部分に対して、前記動きベクトルが表す動きの大きさに応じてフィルタの周波数特性を設定することを特徴とする請求項１０に記載の映像処理方法。
【請求項１７】
前記設定工程は、フレーム画像の、前記エッジ強度が所定値を越えている部分に対して、前記動きベクトルが表す方向に応じてフィルタのフィルタリング方向を設定することを特徴とする請求項１０に記載の映像処理方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至１７に記載の映像処理方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の制御プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶プロジェクタ等のような映像信号の表示を行う画像表示装置とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は一般的な液晶プロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。図２において、ＰＣ入力端子２０１は不図示のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から出力される３種の色信号である赤（Ｒ）信号／緑（Ｇ）信号／青（Ｂ）信号を入力する信号端子である。ビデオコンポジット信号入力端子２０２は、輝度（Ｙ）信号と変調された色（Ｃ）信号が複合されたビデオコンポジット信号を入力する信号端子である。ビデオＳ入力端子２０３は輝度（Ｙ）信号と変調された色（Ｃ）信号が分離されたビデオＳ信号を入力する信号端子である。ビデオコンポーネント信号入力端子２０４は輝度（Ｙ）信号と２種の色差信号であるビデオコンポーネント信号を入力する信号端子である。入力選択信号端子２０５は、入力される映像信号（ビデオ信号）を選択するための入力選択信号を入力する信号端子である。
【０００３】
ＹＣ分離回路２０６は、ビデオコンポジット信号入力端子２０２から入力されるコンポジット信号を輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号に分離する。ＹＣ分離回路２０６の出力信号とビデオＳ入力端子２０３から入力されるビデオＳ信号は、それぞれ輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号が分離、独立した映像信号であり、それらはセレクタ２０７に入力される。セレクタ２０７は、ＹＣ分離回路２０６の出力信号とビデオＳ信号のいずれかを選択的に出力する。
【０００４】
色デコード回路２０８はセレクタ２０７から出力される輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号のうち、色（Ｃ）信号を２種の色差信号に変換する。カラーデコード回路２０８の出力信号とビデオコンポーネント入力端子２０４から入力される映像信号はそれぞれ輝度（Ｙ）信号と２種の色差信号からなり、それらはセレクタ２０９に入力される。セレクタ２０９は、色デコード回路２０８の出力信号とビデオコンポーネント入力端子２０４から入力される映像信号のいずれかを選択的に出力する。
【０００５】
マトリクス回路２１６は、セレクタ２０９が出力する輝度（Ｙ）信号および２種の色差信号からなる映像信号を、赤（Ｒ）／緑（Ｇ）／青（Ｂ）の３種の色信号からなるＲＧＢ信号に変換する。ＰＣ入力端子２０１から入力されるＲＧＢ信号とマトリクス回路２１６の出力するＲＧＢ信号はセレクタ２１７に入力される。セレクタ２１７は、入力選択信号端子２０５からの選択信号に応じて、マトリクス回路２１６からのＲＧＢ信号とＰＣ入力端子２０１からのＲＧＢ信号のうちのいずれかを選択的に出力する。
【０００６】
ＡＤ変換回路２１８は、セレクタ２１７より出力されたＲＧＢ信号をデジタル信号に変換する。プロジェクタ映像信号処理回路２２０は、デジタル化されたＲＧＢ信号をプロジェクタ装置に適した信号に変換する信号処理を行う。そのような信号処理としては、例えば、インターレース−プログレッシブ変換処理、フレームレート変換処理、解像度変換処理等が挙げられる。フレームメモリ２１９は、プロジェクタ映像信号処理回路２２０でプロジェクタ装置に適した信号に変換する際の信号処理で使用され、１フレーム以上のＲＧＢ信号を記録することが可能である。信号レベル調整回路２２１はプロジェクタ映像信号処理回路２２０からの出力をプロジェクタ装置の投影する投影画像に適するような信号レベルとするべく調整する。液晶ドライバ２２２は、信号レベル調整回路２２１の出力信号に基づいて液晶パネル２２６を駆動する。
【０００７】
ランプ２２５はスクリーン２２８に投影画像を映し出すための光源である。電源２２３は、ランプ２２５に電力を供給する。ランプ駆動回路（バラスト）２２４は、電源２２３より供給される電力からランプ２２５に供給するための安定した高電圧を発生させる。液晶パネル２２６には、Ｒ／Ｇ／Ｂのカラーフィルタが接合されており、ランプ２２５より投射された光をＲＧＢの画像に対応して光の透過・遮断を行う。レンズ群２２７は、液晶パネル２２６を通過したＲＧＢの各色画像をスクリーン２２８へ結像させるとともに、投影画像の大きさを変化させる。スクリーン２２８は、映像信号を結像させる投影面を提供する。
【０００８】
図３は、１秒間に２４フレームを放映することを目的としている映画等のフィルム映像ソースを、毎秒３０フレーム（６０フィールド）の映像信号に変換するテレ−シネ変換を説明する図である。このような変換処理は、特許文献１，２に記載されている。図３に示されるように、フィルム１枚の画像（１フレームの画像）に対し、２フィールド又は３フィールドのビデオ画像を対応させることにより、フィルムとビデオのフレーム時間差を吸収している。
【０００９】
しかしながら、図３の方式で処理されたビデオ画像は１秒間に６０フィールド（３０フレーム）のインターレース方式のビデオ画像である。このようなビデオ画像を、１秒間に６０フレームの画像で（プログレッシブで）投射する液晶プロジェクタにおいて表示するために、図４で説明するようなインターレース−プログレッシブ変換処理が施される。上述したように、インターレース−プログレッシブ変換処理は、プロジェクタ映像処理回路２２０において実行される。
【００１０】
インターレース−プログレッシブ変換処理としては、次の３通りの方法が知られている。図４の（ａ）に示されるフィールド画プログレッシブ処理は、インターレース方式のビデオ画像の１つのフィールド画像からプログレッシブ方式のビデオ画像における１つのフレーム画像を生成する。そのため、フィールド画プログレッシブ処理を施すと垂直解像度が低くなるという課題が生じる。
【００１１】
また、図４の（ｂ）に示されるフレーム画プログレッシブ処理は、インターレース方式のビデオ画像の２つのフィールド画像からプログレッシブ方式の２つのフレーム画像を生成する。従って、フレーム画プログレッシブ処理を施すと垂直解像度の低下を防ぐことは可能である。しかしながら、図４（ｂ）において破線で囲んである４フレームの画像は、異なるフィルム画像から生成されている。例えば、図４（ｂ）の左から５番目、６番目のフレーム画像は、図３の左から５番目と６番目のフィールド画像からせ為政される。このため、異なるフレームの画像から派生したフィールド画像を用いて生成されることになる。そのような画像は時間差のある２つのフィールド画像から１つのフレーム画像が生成されることになるので、横筋等の妨害（ノイズ）を多く含む画像となる。
【００１２】
図４の（ｃ）に示されるフィルム画プログレッシブ処理は、入力ビデオ画像がフィルムソースであったことを検出し、同一のフィルム画像から派生した２つのフィールド画像のセットから１つのフレーム画像を生成する方式である。この方式によれば、常に同じフレームから派生した２枚のフィールド画像を用いて１つのフレームが生成されることになる。したがって、プロジェクタ装置から投射されるフレーム画像に時間の異なる２枚のフィールド画像が含まれることは防止される。
【特許文献１】特開２００１−１９７４５０号公報
【特許文献２】特開２００１−２２３９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述のフィルム画プログレッシブ処理では、図５に示すように本来、等時間間隔で出力されていた４フレームの画像（５０１〜５０４）を、２フレーム，３フレーム，２フレーム，３フレーム，…という不均等なフレーム数で投射することになる。たとえば、フレーム５０１は２つのフレーム５１，５２により投射され、フレーム５０２は３つのフレーム５３〜５５により投射されることになる。
【００１４】
この現象は、以下に説明するようなシーンの画像において、特に著しい画像の劣化となる。図６、図７を用いて問題となる劣化画像を説明する。図６は、フィルム上の画像であり、画像内には「遠方の山」、「近傍の電柱」、「自動車」が存在する。この画像は、「自動車」の動きに合わせて、パンされたシーンであり、常に中心に「自動車」があり、「遠方の山」はゆっくりと右に動き、「近傍の電柱」は速く右に動く。この画像が、動画カメラ等で撮像されている場合、動きのある画像はシャッタ速度に応じてボケを生じ、緩やかなエッジを持つこととなる。しかしながら、アニメーションやコンピュータグラフィクスの場合は、動きのある画像も急峻なエッジを持っていることが多い。この急峻なエッジが固定速度で動いている画像に対して上述のフィルム画プログレッシブ処理を施すと、図７で示されるように、移動物体のエッジ部にだぶりが発生し、複数の画像を重ね合わせた動画像に感じられてしまい、画質は著しく劣化する。
【００１５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、インターレース方式の映像からプログレッシブ方式の映像へ変換された場合に、アニメーションのような急峻なエッジを有する映像であっても自然で高品位な画像表示を実現可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明による映像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
インターレース方式に対応した映像信号をプログレッシブ方式に対応した映像信号に変換する変換手段と、
前記変換手段により得られた映像信号からエッジ強度を検出する第１検出手段と、
前記変換手段により得られた映像信号から動きベクトルを検出する第２検出手段と、
前記変換手段により得られた映像信号の各フレーム画像にフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
前記第１検出手段で検出されたエッジ強度と前記第２検出手段で検出された動きベクトルに基づいて前記フィルタ手段のフィルタ係数を設定する設定手段とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、インターレース方式の映像からプログレッシブ方式の映像へ変換された場合に、アニメーションのような急峻なエッジを有する映像であっても自然で高品位な画像表示を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、実施形態による液晶プロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。図１において、ＰＣ入力端子１は不図示のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から出力される３種の色信号である赤（Ｒ）信号／緑（Ｇ）信号／青（Ｂ）信号を入力する信号端子である。ビデオコンポジット信号入力端子２は、輝度（Ｙ）信号と変調された色（Ｃ）信号が複合されたビデオコンポジット信号を入力する信号端子である。ビデオＳ入力端子３は輝度（Ｙ）信号と変調された色（Ｃ）信号が分離されたビデオＳ信号を入力する信号端子である。ビデオコンポーネント信号入力端子４は輝度（Ｙ）信号と２種の色差信号であるビデオコンポーネント信号を入力する信号端子である。入力選択信号端子５は、入力される映像信号を選択するための入力選択信号を入力する信号端子である。
【００２０】
ＹＣ分離回路６は、ビデオコンポジット信号入力端子２から入力されるコンポジット信号を輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号に分離する。ＹＣ分離回路６の出力信号とビデオＳ入力端子３から入力されるビデオＳ信号は、それぞれ輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号が分離、独立した映像信号であり、それらはセレクタ７に入力される。セレクタ７は、ＹＣ分離回路６の出力信号とビデオＳ信号のいずれかを選択的に出力する。
【００２１】
色デコード回路８はセレクタ７から出力される輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号のうち、色（Ｃ）信号を２種の色差信号に変換する。カラーデコード回路８の出力信号とビデオコンポーネント入力端子４から入力される映像信号はそれぞれ輝度（Ｙ）信号と２種の色差信号からなり、それらはセレクタ９に入力される。セレクタ９は、色デコード回路８の出力信号とビデオコンポーネント入力端子４から入力される映像信号のいずれかを選択的に出力する。
【００２２】
ＡＤ変換回路１８はセレクタ９から出力される輝度（Ｙ）信号及び２種の色差信号をデジタル信号に変換する。ＩＰ変換回路３０は、ＡＤ変換回路１８でデジタル化されたインターレース画像信号をプログレッシブ画像信号に変換する。ＩＰ変換回路３０は、例えば、図４（ｃ）により上述したフィルム画プログレッシブ処理により、毎秒６０フィールドで入力された画像を毎秒６０フレームの画像として出力する。
【００２３】
エッジ強度測定回路１０は、ＩＰ変換回路３０から出力される画像の輝度（Ｙ）信号及び２種の色差信号の高周波成分を計測し、画像のエッジの強度を測定する。動きベクトル演算回路１１は、ＩＰ変換回路３０から出力される動画像内の動きベクトルを演算する。入力識別回路１２は、ＡＤ変換機１８及びＩＰ変換回路３０から出力される画像に基づいて入力映像信号ソースのジャンルを検出する。フィルタ特性・方向演算回路１３は、エッジ強度測定回路１０、動きベクトル演算回路１１、入力識別回路１２の出力に応じて、輝度（Ｙ）信号及び２種の色差信号をフィルタリングするための特性及び方向を演算する。フィルタ１４は、ＩＰ変換回路３０が出力する輝度（Ｙ）信号及び２種の色差信号にフィルタ処理を施し、それらの周波数特性を変更する。なお、フィルタ１４におけるフィルタ処理の内容（フィルタ係数）は、フィルタ特性・方向演算回路１３の演算結果によって変更される。
【００２４】
セレクタ１５はフィルタ１４の出力とＩＰ変換回路３０の出力のいずれかを選択的に出力する。マトリクス回路１６は、セレクタ１５が出力する輝度（Ｙ）信号および２種の色差信号をＲＧＢ信号に変換する。マトリクス回路１６の出力はセレクタ１７に入力される。一方、ＰＣ入力端子１から入力された信号はＡＤ変換器２９によりデジタル信号に変換され、セレクタ１７に入力される。セレクタ１７は、入力選択信号端子５からの入力選択信号に応じて、これらの信号のいずれかを選択に出力する。
【００２５】
プロジェクタ映像信号処理回路２０は、デジタル化されたＲＧＢ信号をプロジェクタ装置に適した信号に変換する信号処理を行う。そのような信号処理としては、例えば、フレームレート変換処理、解像度変換処理等が挙げられる。フレームメモリ１９は、プロジェクタ映像信号処理回路２０でプロジェクタ装置に適した信号に変換する際の信号処理で使用され、１フレーム以上のＲＧＢ信号を記録することが可能である。
【００２６】
その他、参照番号２１〜２８によって示される各構成は、図２の参照番号２２１〜２２８によって示される各構成と同一のものであるので、説明を省略する。
【００２７】
コンポジット入力端子２、Ｓ入力端子３、コンポーネント入力端子４のいずれかより入力された映像信号は、アナログ信号である輝度（Ｙ）信号及び２種の色差信号としてＡＤ変換器１８に入力される。入力された映像信号の選択、輝度（Ｙ）信号及び２種の色差信号への変換は、ＹＣ分離回路６、色デコード回路８、セレクタ７、９、入力選択信号端子５から入力される入力選択信号によりなされる。
【００２８】
輝度（Ｙ）信号及び２種の色差信号はＡＤ変換回路１８においてデジタル化され、ＩＰ変換回路３０でプログレッシブ画像に変換される。そして、エッジ強度測定回路１０でエッジの強度（周波数成分、振幅）が計測される。エッジ強度測定回路１０は、バンドパスフィルタ、コンパレータを含み、バンドパスフィルタ出力と既定値とをコンパレータで比較することによりエッジの強度を求め、出力する。
【００２９】
同時に、フレームメモリを含む動きベクトル演算回路１１は、入力されたビデオ画像のフレーム間の動きベクトルを演算する。また、入力識別回路１２は、動きベクトル演算回路１１が出力する映像信号の、フィールド相関情報、フレーム情報やエッジ強度測定回路１０からのエッジ成分情報から、同画像の連続フレーム数をカウントし入力映像信号ソースのジャンルを識別する。この識別結果は、ＩＰ変換回路３０におけるフィードバック制御に用いられるとともに、フィルタ特性・方向演算回路１３に出力される。
【００３０】
本実施形態では、入力識別回路１２が識別するジャンルとして、
・本来２４フレーム／秒であったシネマフィルム、
・秒間フレームが３０フレームのうち異なる画像フレームが不定で高域成分のエッジの頻度の高いアニメーション、
・フィールド間の相関が強い第１及び第２のフィールド画像に時間差を持たないコンピュータ処理画像等がある。
【００３１】
次に、フィルタ特性・方向演算回路１３における処理を図８を参照して説明する。入力識別回路１２により、入力された映像信号がシネマフィルムソースでアニメーションであると識別された場合、ＩＰ変換回路３０は、フィルム画プログレッシブ処理を行なう。その結果、ＩＰ変換回路３０からは、図５に示したような、同じ画像が２フレーム，３フレーム，２フレーム，３フレーム…と繰り返されるプログレッシブ画像が出力される。例えば、図８（ａ）に示されるようなフレーム画像がＩＰ変換部３０より出力される。
【００３２】
また、エッジ強度測定回路１０から出力されるエッジ強度情報はエッジの急峻さを表しており、その出力例は図９（ｂ）に示されるとおりである。また、動きベクトル演算回路１１から出力される、フレーム内の動きベクトルの方向及び大きさを示すフレーム情報は、図８（ｃ）に示したようになる。
【００３３】
フィルタ特性・方向演算回路１３は、入力識別回路１２の入力映像信号ソースのジャンル情報、エッジ強度測定回路１０のエッジ強度情報、動きベクトル演算回路１１のフレーム情報を用いてフィルタエリア情報とフィルタ特性情報を生成し、出力する。フィルタ特性情報は、図８（ｄ）のように、動きベクトルが既定値より大である位置（エリア）を示す。フィルタ特性情報は図８（ｅ）に示されるように、フィルタ処理を行う方向とフィルタ処理の周波数特性を表す。本実施形態では、フィルタエリア情報は、動きベクトルの絶対値が特定値より大となるエリアを示すものとする。また、フィルタ特性情報は、方向性と周波数特性が含まれ、本実施形態においては、フィルタの方向性は、動きベクトルと同様の方向性をもつものとし、フィルタの周波数特性は、高峻なエッジの帯域を制限するローパスフィルタとする。また、フレーム情報の動きベクトルから動きがないと判断されるフレームに対しては、前フレームにおけるフィルタエリア情報及びフィルタ特性情報を使用する。
【００３４】
上述のフィルタエリア情報およびフィルタ特性情報は、フィルタ１４に入力される。フィルタ１４は、ＩＰ変換回路３０が出力するプログレッシブ画像のフィルタエリア情報で示されるエリア内の画素に対して、フィルタ特性情報に応じたフィルタリング処理を施す。セレクタ１５には、フィルタ１４で処理された信号とフィルタ１５を通らないＩＰ変換回路３０からの信号が入力される。フィルタ特性・方向演算回路１３は、入力識別回路１２からの映像信号のジャンルに基づいて、フィルタ処理の要否を判定する。本例では、２４フレーム・病のフィルム画をソースとしたアニメーション映像である場合にフィルタ処理が必要と判定するものとする。フィルタが必要と判定された場合には、セレクタ１５にフィルタ１４からの信号を選択させ、フィルタが不要と判定された場合には、セレクタ１５にＩＰ変換回路３０からの信号を選択させる。
【００３５】
セレクタ１５の出力はマトリクス回路に入力され、デジタルＲＧＢ値に変換される。セレクタ１７には、ＰＣ入力端子１から入力され、ＡＤ変換回路２９によりデジタル値に変換されたデジタルＲＧＢ値と、マトリクス回路１６の出力する映像信号系デジタルＲＧＢ値とが入力される。そして、選択信号入力端子５から入力される入力選択信号に応じて、セレクタ１７に入力された信号のいずれかが選択され、出力される。プロジェクタ映像信号処理回路２０は、メモリ１９を用いて、セレクタ１７〜出力された画像信号を液晶パネル２６の解像度と等しい解像度に変換するとともに、台形補正処理、オンスクリーンデータの付加、コントラスト処理、ブライト処理等の処理を行う。信号レベル調整回路２１では、液晶パネル２６の印加電圧−光透過率特性の逆特性を与えるガンマ補正処理、液晶パネル２６の画像位置におけるムラを補正する色ムラ補正処理等が行われる。液晶ドライバ２２では液晶パネル２６を駆動するための反転処理、ＤＡ変換処理、相展開処理等が行われる。
【００３６】
以上のように、フィルタ回路１４による適切なフィルタ処理を行なうことにより、急峻なエッジ成分が減衰し、複数の画像を重ね合わせたような感覚はなくなる。従って、画質が向上する。
【００３７】
なお、上記実施形態では液晶プロジェクタ装置のハードウエア（図１）により本発明に係る画像処理を実現する例を示した。しかしながら、上述した画像処理の全て或いは一部をハードウエアとソフトウエアの協働により実現することも可能である。例えば、回路１０〜１５及び３０による画像処理をソフトウエアによって実現する場合、不図示のコンピュータ（ＣＰＵ）は図９のフローチャートに示すような処理を実行することになる。
【００３８】
まず、ステップＳ１１において、デジタル変換された映像信号（輝度信号及び２種の色差信号）をＡ／Ｄ変換器１８より入力する。ここで、入力される映像信号は、６０フィールド／秒の映像信号である。ステップＳ１２では、入力されたデジタル映像信号に対してフィルム画プログレッシブ処理を施し、入力された映像信号をインターレース方式の信号からプログレッシブ方式の信号へ変換する。すなわち、ＩＰ変換回路３０と同等の処理が行われる。
【００３９】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で得られたプログレッシブ方式の映像信号についてエッジ強度を測定し、周波数成分と振幅値によって示されるエッジ強度情報を得る（図８（ｂ））。すなわち、エッジ強度測定回路１０と同等の処理が実行される。また、ステップＳ１４では、ステップＳ１２で得られたプログレッシブ方式の映像信号の隣接するフレームから動きベクトル情報を取得する（図８（ｃ））。すなわち、動きベクトル演算回路１１と同等の処理がなされる。動きベクトルは、例えば、直前のフレームと現フレームとの間における対応点の動き（移動方向及び移動量）を示したものである。但し、同一のフィルム画から取得されたフィールドを用いて得られたフレーム（例えば、図５のフレーム画像５１と５２や、フレーム画像５３と５４と５５等）は画像内容が同一となるので、動きベクトルが存在しない。そこで、そのようなフレームについては、前フレームの動きベクトルを用いる。
【００４０】
ステップＳ１５では、ステップＳ１２で得られたプログレッシブ方式の映像信号、ステップＳ１３で得られたエッジ強度情報、ステップＳ１４で得られた動きベクトル情報に基づいて、当該映像信号のジャンルを判定する。すなわち、入力識別回路１２と同等の処理が実行される。例えば、２４フレーム／秒のシネマフィルムソースの映像であること、その内容がアニメーション等の高周波成分を多く含むものであること等を判定する。そして、ステップＳ１６において、判定された映像信号のジャンルに基づいてフィルタリングの要否を判定する。本例では、２４フレーム／秒のシネマフィルムソースであり、アニメーションの映像である場合にフィルタリングが必要と判定されるものとする。
【００４１】
フィルタ処理が必要であると判定された場合は、ステップＳ１７において、フィルタ処理のためのパラメータを設定する。ここでは、ステップＳ１４で取得された動きベクトル情報に基づき、所定閾値を超える大きさの動きベクトルが存在する領域をフィルタエリアとして抽出し、フィルタエリア情報を生成する（図８（ｄ））。また、フィルタエリア内の動きベクトルの方向やエッジ強度に基づいてフィルタリングの方向やフィルタの周波数特性を決定し、フィルタ特性情報を生成する（図８（ｅ））。そして、ステップＳ１８において、ステップＳ１２でＩＰ変換処理された映像データを、ステップＳ１７で設定されたパラメータによりフィルタ処理する。すなわち、フィルタエリア内の映像データに対して、フィルタ特性情報に基づくフィルタ処理を施す。そして、ステップＳ１９において、マトリクス回路１６へ、フィルタ処理された映像信号を出力する。一方、フィルタリングが不要であると判定された場合は、ステップＳ１６からステップＳ１９へ進み、フィルタ処理の施されていない映像信号をマトリクス回路１６へ出力する。
【００４２】
なお、フィルタ特性・方向演算回路１３やステップＳ１６，Ｓ１７におけるフィルタエリア情報やフィルタ特性情報の設定方法についてまとめると次のとおりである。
（１）フィルタ処理の要否判定：入力識別回路１２（Ｓ１５）により、２４秒／秒のフィルム画をソースとしたアニメーション画像と判定された映像信号の場合、フィルタ処理が要であると判定する（Ｓ１６）。
（２）フィルタエリア情報の設定：動きベクトル演算回路１１（Ｓ１４）によって取得された動きベクトルの大きさが所定値以上である領域をフィルタエリアに設定する。
（３）フィルタの方向の決定：フィルタエリアにおける動きベクトルの方向に基づいて各画素位置のフィルタリグの方向を決定する。
（４）フィルタの周波数特性の決定：フィルタエリアにおける各画素位置のエッジ強度に基づいてフィルタ周波数（例えばローパスフィルタの遮断周波数）を決定する。
（５）フィルタの周波数特性の決定：フィルタエリアにおける各画素位置の動きベクトルの大きさに基づいてフィルタ周波数（例えばローパスフィルタの遮断周波数）を決定する。
【００４３】
また、上記のような映像処理はパーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータにおいても実現させることができることは明らかである。従って、本発明は、ソフトウェアのプログラムをシステム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによって前述した実施形態の機能が達成される場合を含む。この場合、供給されるプログラムは実施形態で図に示したフローチャートに対応したプログラムである。
【００４４】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００４５】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。
【００４６】
プログラムを供給するための記録媒体としては以下が挙げられる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などである。
【００４７】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることが挙げられる。この場合、ダウンロードされるプログラムは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルであってもよい。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００４８】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布するという形態をとることもできる。この場合、所定の条件をクリアしたユーザに、インターネットを介してホームページから暗号を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用して暗号化されたプログラムを実行し、プログラムをコンピュータにインストールさせるようにもできる。
【００４９】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどとの協働で実施形態の機能が実現されてもよい。この場合、ＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００５０】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれて前述の実施形態の機能の一部或いは全てが実現されてもよい。この場合、機能拡張ボードや機能拡張ユニットにプログラムが書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行なう。
【００５１】
以上説明したように、上記実施形態によれば、従来の手法では著しい劣化画像となっていた「高周波成分の多いアニメーション等のフィルムソースのビデオ入力」の投影において画質を著しく向上できる。すなわち、インターレース−プログレッシブ変換によって得られたフレーム画像について、動きベクトルや、エッジの周波数特性を考慮してフィルタリングが行われる。その結果、急峻なエッジが固定速度で動いているような画像であっても、複数の画像を重ね合わせたように感じてしまうような動画像を出力することなく、自然で高品位の画像を出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態による液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図２】一般的な液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図３】テレ−シネ変換を説明する図である。
【図４】インターレース−プログレッシブ変換を説明する図である。
【図５】フィルム画のテレ−シネ変換とインターレース−プログレッシブ変換を経て生成されたフレーム画像を説明する図である。
【図６】実際の動画における課題を説明する図である。
【図７】実際の動画における課題を説明する図である。
【図８】エッジ強度測定回路、動きベクトル演算回路、フィルタ特性・方向演算回路の処理を説明する図である。
【図９】実施形態のインターレース−プログレッシブ変換における処理を説明するフローチャートである。
【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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