(57)【要約】【課題】右目用映像と左目用映像が同時に出力される２次元−３次元映像変換装置を利用して、左目用映像、右目用映像と順に３次元表示するフレーム・シーケンシャル表示装置に出力する際に、２次元−３次元映像変換後にフレームメモリを介さずにフレーム・シーケンシャル出力する。【解決手段】映像信号をフレームメモリに格納し、フレームメモリに格納された映像信号を１回目、２回目と繰り返して読み出し、２次元−３次元映像変換装置に対して出力する。映像信号の１回目の読み出しの場合には２次元−３次元映像変換装置の左目用映像信号を選択し、２回目の読み出しの場合には２次元−３次元映像変換装置の右目用映像信号を選択して出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元の映像が含まれる映像信号に対して、右目用映像と左目用映像とで構成される３次元の映像を生成して、前記右目用映像が含まれる右目用映像信号と、前記左目用映像が含まれる左目用映像信号とを交互に出力する映像信号処理装置において、
前記２次元の映像信号を入力し、前記映像信号と同じ映像信号を続けて２回生成して、前記３次元の映像を構成するフレームレートと同じフレームレートとなる映像信号を出力し、前記２回生成した映像信号のうち１回目に生成した映像信号と２回目に生成した映像信号とを区別する選択信号も出力するリサイズ・フレームレート変換部と、
前記リサイズ・フレームレート変換部から出力された映像信号に対して、３次元の映像を生成し、右目用映像信号と左目用映像信号とを同時に出力する３Ｄ変換部と、
前記リサイズ・フレームレート変換部により出力された選択信号に応じて前記３Ｄ変換部から出力された前記右目用映像信号または前記左目用映像信号のいずれか一方を選択して出力し、
前記選択信号が前記１回目に生成した映像信号であることを示す場合には前記右目用映像信号を選択し、
前記選択信号が前記２回目に生成した映像信号であることを示す場合には前記左目用映像信号を選択するセレクタ
とを備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記リサイズ・フレームレート変換部は、
入力した前記映像信号をフレームメモリに格納し、前記フレームメモリを２度読み出すことで、前記映像信号と同じ映像信号を続けて２回生成する
ことを特徴とする請求項１記載の永存信号処理装置。
【請求項３】
前記セレクタは、
前記リサイズ・フレームレート変換部により出力された選択信号に応じて前記３Ｄ変換部から出力された前記右目用映像信号または前記左目用映像信号のいずれか一方を選択して出力し、
前記選択信号が前記１回目に生成した映像信号であることを示す場合には前記左目用映像信号を選択して出力し、
前記選択信号が前記２回目に生成した映像信号であることを示す場合には前記右目用映像信号を選択して出力する
ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記リサイズ・フレームレート変換部は、
前記２次元の映像信号を入力し、表示サイズに応じて前記映像信号を拡大縮小し、前記拡大縮小した映像信号と同じ映像信号を続けて２回生成して、前記３次元の映像を構成するフレームレートと同じフレームレートとなる映像信号を出力し、前記２回生成した映像信号のうち１回目に生成した映像信号と２回目に生成した映像信号とを区別する選択信号も出力する
ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
２次元の映像が含まれる映像信号に対して、右目用映像信号と左目用映像信号とで構成される３次元の映像を生成して、前記右目用映像が含まれる右目用映像信号と、前記左目用映像が含まれる左目用映像信号とを交互に出力する映像信号処理装置における映像信号処理方法であって、
前記２次元の映像信号を入力し、フレームメモリに対して格納する格納ステップと、
前記フレームメモリに格納された前記映像信号を１回目として読み、３Ｄ変換部に対して出力し、さらに前記映像信号と同じ内容の映像信号を２回目として読み、３Ｄ変換部に対して出力する読み出しステップと、
前記読み出しステップにおける映像信号の１回目の読み込みの場合には、前記３Ｄ変換部から同時に出力された左目用映像信号と右目用映像信号のうち、左目用映像信号を選択し出力し、前記読み出しステップにおける映像信号の２回目の読み込みの場合には、前記３Ｄ変換部から出力された映像信号のうち右目用映像信号を選択し出力する出力ステップとを含むことを特徴とする映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像処理装置に関する。詳しくは、映像信号を立体映像に変換する際に予めフレームレート変換することによって、余分なデータ蓄積装置及び方法をとらずにおく映像信号処理装置および方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン受像機に代表される映像表示装置には、３Ｄ（３次元）表示可能なものが出てきている。映像表示装置の３Ｄ表示方法の一つとしてフレーム・シーケンシャルと呼ぶ左目用映像信号と右目用映像信号とを順次表示させて、表示させた映像に同期させて視聴者がかけるメガネのシャッタを左目、右目とフレーム単位で開閉させることによって立体視させる技術が用いられている。
【０００３】
このような映像表示装置に対して、従来から制作された２Ｄの映像に対しても、３Ｄで表示できるようにするため、２Ｄ（２次元）の映像に対して２Ｄ−３Ｄ変換を行って生成した３Ｄ映像をメガネを通じて視聴することも対応される。このような２Ｄ−３Ｄ変換技術の一例として、特許文献１のような２Ｄ映像を３Ｄ映像に変換する２Ｄ−３Ｄ映像変換技術がある。この技術では、入力した映像信号から奥行き情報を検出して、その奥行き情報をもとに右目用映像信号、左目用映像信号を同時に生成する。
【０００４】
この２Ｄ−３Ｄ変換技術を用いて、従来の２Ｄ映像を３Ｄ表示する映像表示装置は、まず、映像信号に対して２Ｄ−３Ｄ変換処理をし、同時に生成された右目用映像信号、左目用映像信号を、フレーム・シーケンシャルとなるように映像信号の順場を並べ換えて出力することとなる。
【０００５】
図４には、この２Ｄ−３Ｄ変換技術を用いて、３Ｄ表示する映像信号処理装置のブロック図を示す。また、図５は、この映像信号処理装置の各部から出力される映像を、模式的に示したイメージ図である。以下構成について説明する。
【０００６】
映像信号デコード部１は、放送信号や記録メディアから読み取られた信号を復号し、映像信号としてリサイズ部１２に出力する。ここでの映像信号は、２次元の平面的な映像を表す信号である。図５には、映像信号デコード部１から出力された映像信号のイメージを、映像信号デコード部の出力として示している。
【０００７】
次に、リサイズ部１２は、入力した映像信号をフレームメモリ部３に一旦書き込む。そして、読み出してくる際に、入力した映像信号を表示装置で表示される表示サイズに合わせて拡大縮小（リサイズ）する為の装置である。リサイズは、映像縮小時には垂直方向、水平方向について間引きをし、映像拡大時には、複数回出力することにより行う。その際、映像の周波数折り返しによる画質劣化を防ぐ為、水平方向、垂直方向にフィルタをかけてリサイズを行う場合が多い。また、インターレース信号をプログレッシブ信号に変換することも含まれる場合がある。
【０００８】
続いて、３D変換部１４は、リサイズ部１２によりリサイズされた映像信号を入力し、その映像信号から奥行き情報を生成し、奥行き情報に応じて右目用映像と左目用映像を生成し、それぞれ右目用映像信号、左目用映像信号として出力する。右目用映像、左目映像は、入力した映像信号を奥行き情報に応じて水平方向のシフト量を調整することで生成する。この３Ｄ変換部１４はフレームメモリを持たずに構成され、右目用映像信号と左目用映像信号とが同時に３D変換部１４から出力される。図５に、３D変換部１４の出力のイメージを示している。
【０００９】
そして、フレームレート変換部１５は、３Ｄ変換部１４から出力された右目用映像信号と左目用映像信号とをフレームメモリ部１６に書き込む。フレームメモリ部１６から読み込む際に、表示パネルで表示するフレームレートに変換すると同時に、左目用映像信号と右目用映像信号とを交互にフレーム・シーケンシャルに出力する。
【００１０】
図５には、フレームレート変換部１５から読み出される映像のイメージ図を示す。
【００１１】
図５に示すように、映像信号デコード部１から出力された映像信号は、３Ｄ変換部１４での出力の際には左目用映像、右目用映像と同時に出力される。その後のフレームレート変換部１５では、３Ｄ変換部１４で同時に出力された左目用映像信号、右目用映像信号に対して、フレームレート変換を行いながらフレーム・シーケンシャルとなるように並べ替えを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−４４７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述の映像処理装置では、３Ｄ変換部１４により３Ｄ変換された３Ｄ映像である左目用映像信号と右目用映像信号とは、同時に出力される。このため、フレーム・シーケンシャルで３Ｄ表示させる際には、表示装置に送出する前にこれら左目用映像信号と右目用映像信号とを時系列に順番に並べなおす必要がある。つまり、同時に出力された左目用映像信号と右目用映像信号とを、左目用映像信号、右目用映像信号、左目用映像信号…の順番に出力しなければならない。
【００１４】
その際には、３Ｄ変換部１４により生成した３D映像を一旦フレームメモリ部１６に蓄積し、フレームメモリ部１６から表示装置に適した所望のレートで読み出す際に、左目映像、右目映像、左目映像・・・といった順番でシーケンシャルに映像信号を出力することとなる。このように３Ｄ変換された映像を格納するためのフレームメモリ部１６が必要となるが、民生用の組み込み機器の場合には、コスト、実装面等からメモリを大量に搭載することは現実的ではない。
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、２Ｄ−３Ｄ変換がなされた映像に対して、フレームメモリの使用量を抑え、既存のフレームメモリの利用を図ることで、３D信号のフレーム・シーケンシャル出力を可能にする映像信号処理装置および映像信号処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明の映像信号処理装置は、２次元の映像信号を入力し、前記映像信号と同じ映像信号を続けて２回生成して、３次元の映像を構成するフレームレートと同じフレームレートの映像信号を出力し、前記映像信号のうち１回目に生成した映像信号と２回目に生成した映像信号とを区別する選択信号を出力するリサイズ・フレームレート変換部と、前記リサイズ・フレームレート変換部から出力された映像信号に対して、３次元の映像を生成し、右目用映像信号と左目用映像信号とを同時に出力する３Ｄ変換部と、前記リサイズ・フレームレート変換部により出力された選択信号に応じて前記３Ｄ変換部から出力された前記右目用映像信号または前記左目用映像信号のいずれか一方を選択して出力するセレクタとを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の映像信号処理装置、または映像信号処理方法によれば、従来の映像表示装置からフレームメモリを新たに追加することなく３D表示装置を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態における映像処理装置の構成を表す図
【図２】実施の形態にかける映像処理装置により生成されるフレームのイメージ図
【図３】実施の形態における映像処理のフローチャート
【図４】従来の映像処理装置の構成を表す図
【図５】従来の映像処理装置により生成されるフレームのイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態）
以下図面を参照しながら、実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は実施の形態にかかる映像信号処理装置のブロック図である。
【００２２】
映像信号デコード部１は、従来の映像信号処理装置における映像信号デコード部１と同じであり、放送信号や記録メディアから読み取られた信号を復号し、映像信号として出力する。映像信号は、２次元の平面的な映像を表す信号である。
【００２３】
次に、リサイズ・フレームレート変換部２は、従来の映像信号処理装置のリサイズ部１２と同様に映像信号デコード部１から入力した映像信号をフレームメモリ部３に一旦書き込む。そして、書き込んだ映像信号をフレームメモリ部３から読み出す際に、映像のリサイズを行うのと同時に、フレームレート変換を行い、１フレームの映像信号から２（単位×整数）フレームの映像信号を出力する。この出力する映像信号は少なくとも２フレームずつは同じ内容の映像となる。図２には、リサイズ・フレームレート変換部２で出力される映像信号のイメージを示す。図２に示したように、映像信号デコード部１から出力に対して、リサイズ・フレームレート変換部２からの出力はフレームレートが２倍となり、同じ内容の映像信号が２回ずつ出力されている。フレームメモリ部３は、Ｄ−ＲＡＭ、Ｓ−ＤＲＡＭなど読み書き可能なメモリから構成され、映像信号の一画面などを格納可能なフレームメモリ等である。
【００２４】
このとき、リサイズ・フレームレート変換部２からは、２回ずつ出力される映像信号の１回目に対してはＬｏｗ、２回目にはＨｉｇｈのフレーム判別信号をセレクタ５に対して出力する。このフレーム判別信号は、後に左目用映像信号と右目用映像信号を示し、セレクタ５で映像信号を選択するセレクタ信号となる。セレクタ信号のＨｉｇｈ、Ｌｏｗの定義は逆であっても構わない。
【００２５】
３Ｄ変換部４は、従来の映像処理装置の３Ｄ変換部１４と同じ処理を行うもので、リサイズ・フレームレート変換部２から出力される２Ｄの映像信号から奥行き情報を生成し、奥行き情報に応じて右目用映像信号、左目用映像信号を生成し出力する。従来の映像処理装置４における3Ｄ変換部４とは、このように処理は同じものの、その動作するフレームレートが表示パネルで表示するフレームレートとなる。
【００２６】
図２に、３Ｄ変換部４から出力される映像信号を示す。リサイズ・フレームレート変換部２が出力した映像信号のフレームレートに応じて、左目用映像信号、右目用映像信号が３Ｄ変換部４から生成されて出力される。
【００２７】
最後にセレクタ５では、リサイズ・フレームレート変換部２が生成したフレーム判別信号に応じて、３Ｄ変換部が出力した左目用映像信号、右目用映像信号のうちのいずれかを出力する。フレーム判別信号がＬｏｗの場合には左目用映像信号を、Ｈｉｇｈの場合には右目用映像信号を選択して出力する。このフレーム判別信号と左目用映像信号、右目用映像信号の選択は、逆となっても構わない。
【００２８】
図２には、セレクタ５から出力される映像信号を示す。図２に示したように、リサイズ・フレームレート変換部２で出力した映像信号のフレームレート、つまり、表示パネルで表示するフレームレートに応じた映像信号が、フレーム・シーケンシャルに出力される。
【００２９】
図３には、本発明の実施の形態における信号処理の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
まず、映像信号を受信し（Ｓ１）、フレームメモリ部３に格納する（Ｓ２）。
【００３１】
続いてフレームメモリ部３に格納した映像信号を１度目として読み出し、その後、さらに同じ内容の映像信号をフレームメモリ部３から２度目として読み出す（Ｓ３）。
【００３２】
繰り返して読み出した映像信号を、それぞれ順に、３Ｄ変換部４に供給する。３Ｄ変換部４からは３Ｄ変換された映像信号である、左目用映像信号と右目用映像信号とが同時に出力される（Ｓ４）。
【００３３】
繰り返しの１度目の映像信号を３Ｄ変換部４に供給した場合には、３Ｄ変換部４の出力のうち左目用映像信号を選択し、繰り返しの２度目の映像信号を３Ｄ変換部４に供給した場合には、３Ｄ変換部４の出力のうち右目用映像信号を選択し（Ｓ５）、表示パネルに対して出力する。
【００３４】
以上のように、本実施の形態では、映像信号デコード部１で復号した映像信号に対して、リサイズ・フレームレート変換部２で表示パネルの表示サイズとフレームレートに応じたリサイズと、フレームレート変換とを同時に行う。その後、３Ｄ変換部４により、左目用映像信号と、右目用映像信号とを表示パネルのフレームレートで同時に生成し、セレクタ５により左目用映像信号または、右目用映像信号のいずれかを選択して出力することで、フレーム・シーケンシャルの３Ｄ映像を出力する。以上の構成により、３Ｄ変換後の映像信号がフレーム・シーケンシャルに出力されたものとなり、従来３Ｄ変換後に行っていたフレームレート変換に伴う、映像信号を一旦蓄積するためのフレームメモリを削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の映像信号処理装置および映像信号処理方法は、テレビジョン受像機などの立体映像表示装置に適用するものとして有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１    映像信号デコード部
２    リサイズ・フレームレート変換部
３    フレームメモリ部
４    ３Ｄ変換部
５    セレクタ
【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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