(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース方式の映像信号を受信する映像信号受信手段と、
前記受信したインターレース方式の映像信号から補間走査線を生成する第１の生成手段と、
前記第１の生成手段で生成された補間走査線の画素に対して、前記映像信号の輝度レベルが取り得る略全範囲において、輝度レベルを低減させる第１の係数に基づいた黒伸張処理を施す第１の黒伸張手段と、
前記受信したインターレース方式の映像信号の各走査線の画素に対して、前記映像信号の輝度レベルが取り得る全範囲のうち輝度レベルの低い方の略半分の範囲において、輝度レベルを低減させる第２の係数に基づいた黒伸張処理を施す第２の黒伸張手段と、
前記第１の黒伸張手段で黒伸張処理の施された補間走査線と、前記第２の黒伸張手段で黒伸張処理の施された非補間走査線とに基づいて、ノンインターレース方式の映像信号を生成する第２の生成手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
インターレース方式の映像信号を受信する映像信号受信手段と、
前記受信したインターレース方式の映像信号から補間走査線を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成された補間走査線の画素に対して、前記映像信号の輝度レベルが取り得る略全範囲において、輝度レベルを低減させる第１の係数に基づいた第１の黒伸張処理を施す第１の黒伸張手段と、
前記受信したインターレース方式の映像信号を、前記第１の黒伸張処理の施された補間走査線による走査線補間処理を行なうことにより、ノンインターレース方式の映像信号に変換する変換手段と、
前記変換手段から出力されたノンインターレース方式の映像信号の各走査線に対して、前記映像信号の輝度レベルが取り得る全範囲のうち輝度レベルの低い方の略半分の範囲において、輝度レベルを低減させる第２の係数に基づいた第２の黒伸張処理を施す第２の黒伸張手段と、
前記第１の黒伸張処理結果と前記第２の黒伸張処理結果とのいずれかを、補間マスク制御により導き出力する選択手段とを具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項３】
前記第１の黒伸張手段は、インターレース方式の映像信号の輝度レベルに応じて、補間走査線の画素の輝度レベルを非線形に変化させることを特徴とする請求項１または２記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
インターレース方式の映像信号を受信する映像信号受信手段と、
前記受信したインターレース方式の映像信号から補間走査線を生成する第１の生成手段と、
前記第１の生成手段で生成された補間走査線の画素に対して、前記映像信号の輝度レベルが取り得る略全範囲において、輝度レベルを低減させる第１の係数に基づいた黒伸張処理を施す第１の黒伸張手段と、
前記受信したインターレース方式の映像信号の各走査線の画素に対して、前記映像信号の輝度レベルが取り得る全範囲のうち輝度レベルの低い方の略半分の範囲において、輝度レベルを低減させる第２の係数に基づいた黒伸張処理を施す第２の黒伸張手段と、
前記第１の黒伸張手段で黒伸張処理の施された補間走査線と、前記第２の黒伸張手段で黒伸張処理の施された非補間走査線とに基づいて、ノンインターレース方式の映像信号を生成する第２の生成手段と、
前記第２の生成手段で生成されたノンインターレース方式の映像信号を表示する表示手段とを具備することを特徴とするテレビジョン受信機。
【請求項５】
インターレース方式の映像信号を受信する工程と、
前記受信したインターレース方式の映像信号から補間走査線を生成する工程と、
生成された補間走査線の画素に対して、前記映像信号の輝度レベルが取り得る略全範囲において、輝度レベルを低減させる第１の係数に基づいた第１の黒伸張処理を施す工程と、
前記受信したインターレース方式の映像信号を、前記第１の黒伸張処理の施された補間走査線による走査線補間処理を行なうことにより、ノンインターレース方式の映像信号に変換する工程と、
変換されたノンインターレース方式の映像信号の各走査線に対して、前記映像信号の輝度レベルが取り得る全範囲のうち輝度レベルの低い方の略半分の範囲において、輝度レベルを低減させる第２の係数に基づいた第２の黒伸張処理を施す工程と、
前記第１の黒伸張処理結果と前記第２の黒伸張処理結果とのいずれかを、補間マスク制御により導き出力する工程とを具備することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項６】
前記第１の黒伸張処理は、インターレース方式の映像信号の輝度レベルに応じて、補間走査線の画素の輝度レベルを非線形に変化させることを特徴とする請求項５記載の映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インターレース方式の映像信号を、１フィールド内の走査線数が元の走査線数の倍となるノンインターレース方式の映像信号に変換する映像信号処理装置及び映像信号処理方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、近年のテレビジョン画面の大型化及び高画質化等により、テレビジョン受信機の表示性能が向上し、以前は目立たなかった画質上の問題も見えるようになってきている。例えば、インターレース方式で送られてきた映像信号をテレビジョン受信機で表示する際に、ラインフリッカや大画面フリッカが目立つ場合がある。
【０００３】
このため、インターレース方式の映像信号を、画像メモリを使用して倍速変換し、１フィールド内の走査線数が元の走査線数の倍となるノンインターレース方式の映像信号に変換して表示することが行なわれている。ところが、この手法では、ラインフリッカや大画面フリッカはなくなるものの、走査線の補間方法に起因して垂直解像度が劣化するという問題が生じる。
【０００４】
この問題を解消するために、従来より、例えば、特開昭６３−１７９６８５号公報等に示されるように、元の映像信号の輝度レベルに応じて補間信号の輝度レベルを可変させることにより、元の映像信号による走査線と補間信号による走査線との視覚的なコントラスト感を向上させて、画質劣化を改善する技術が開発されている。
【０００５】
一方、テレビジョン受信機にあっては、インターレース方式の映像信号のみを表示するタイプ、または、インターレース方式の映像信号とそのノンインターレース変換した映像信号とを表示可能なタイプ等を問わず、表示画像の視覚的なコントラスト感を改善するために、映像信号の輝度レベルの低い部分を、黒信号レベル以下にまで引き下げる黒伸張回路が設けられている。
【０００６】
この黒伸張回路は、入力されたインターレース方式の映像信号を、その各走査線から補間信号を生成することにより、ノンインターレース方式の映像信号に変換する際に、生成した補間信号に対し、その輝度レベルを可変する機能として、黒伸張処理を施す機能を有している。
【０００７】
そして、この走査線補間によって生成される、ノンインターレース方式で補間信号に黒伸張処理の施された映像信号は、さらに元の映像信号の各走査線に対しての黒伸張処理が施された後、表示ドライブ回路を介して、表示部によって画像表示される。
【０００８】
ところで、上記のようなテレビジョン受信機では、走査線補間回路によって、走査線補間に伴なう垂直解像度の劣化を防ぐために、補間された走査線に黒伸張処理を施しておくようにしている。このため、走査線補間回路の後段の黒伸張回路では、走査線補間回路の出力した映像信号に含まれる補間信号の、既に黒伸張処理の施された部分を検出することになる。
【０００９】
この場合、黒伸張回路は、前のフィールドに黒伸張処理の施された部分が多くあるほど、次のフィールドの映像信号に対して黒伸張処理を施すための応答時間が遅くなるように内部の時定数が設定されているので、その結果、本来黒伸張処理を行なうべき元の映像信号に対しての黒伸張処理が十分に行なえなくなるという問題が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する際、元の映像信号とその補間信号とに対してそれぞれ十分に適正な黒伸張処理を施して、垂直解像度の劣化を防止し得るようにした極めて良好な映像信号処理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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る映像信号処理装置は、インターレース方式の映像信号を受信する映像信号受信手段と；受信したインターレース方式の映像信号から補間走査線を生成する第１の生成手段と；第１の生成手段で生成された補間走査線の画素に対して、映像信号の輝度レベルが取り得る略全範囲において、輝度レベルを低減させる第１の係数に基づいた黒伸張処理を施す第１の黒伸張手段と；受信したインターレース方式の映像信号の各走査線の画素に対して、映像信号の輝度レベルが取り得る全範囲のうち輝度レベルの低い方の略半分の範囲において、輝度レベルを低減させる第２の係数に基づいた黒伸張処理を施す第２の黒伸張手段と；第１の黒伸張手段で黒伸張処理の施された補間走査線と、第２の黒伸張手段で黒伸張処理の施された非補間走査線とに基づいて、ノンインターレース方式の映像信号を生成する第２の生成手段とを備えるようにしたものである。
【００１２】
また、この発明に係る映像信号処理方法は、インターレース方式の映像信号を受信する工程と、受信したインターレース方式の映像信号から補間走査線を生成する工程と、生成された補間走査線の画素に対して、映像信号の輝度レベルが取り得る略全範囲において、輝度レベルを低減させる第１の係数に基づいた第１の黒伸張処理を施す工程と、受信したインターレース方式の映像信号を、第１の黒伸張処理の施された補間走査線による走査線補間処理を行なうことにより、ノンインターレース方式の映像信号に変換する工程と、変換されたノンインターレース方式の映像信号の各走査線に対して、映像信号の輝度レベルが取り得る全範囲のうち輝度レベルの低い方の略半分の範囲において、輝度レベルを低減させる第２の係数に基づいた第２の黒伸張処理を施す工程と、第１の黒伸張処理結果と前記第２の黒伸張処理結果とのいずれかを、補間マスク制御により導き出力する工程とを備えるようにしたものである。
【００１３】
上記のような構成及び方法によれば、受信したインターレース方式の映像信号から生成された補間走査線の画素に対して、映像信号の輝度レベルが取り得る略全範囲において、輝度レベルを低減させる第１の係数に基づいた第１の黒伸張処理を施し、非補間走査線に対して、映像信号の輝度レベルが取り得る全範囲のうち輝度レベルの低い方の略半分の範囲において、輝度レベルを低減させる第２の係数に基づいた第２の黒伸張処理を施すようにしたので、元の映像信号とその補間信号とに対してそれぞれ十分に適正な黒伸張処理を施して、垂直解像度の劣化を防止することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明するテレビジョン受信機の概略を示している。このテレビジョン受信機は、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換するとともに、その補間信号の輝度レベルを可変する機能と、黒伸張機能とを備えている。
【００１５】
すなわち、符号１１は走査線補間回路で、入力されたインターレース方式の映像信号を、その各走査線から補間信号を生成することにより、ノンインターレース方式の映像信号に変換する機能を有している。また、この走査線補間回路１１は、生成した補間信号に対し、その輝度レベルを可変する機能として、黒伸張処理を施す機能を有している。
【００１６】
そして、この走査線補間回路１１から出力される、ノンインターレース方式で補間信号に黒伸張処理の施された映像信号は、黒伸張回路１２に供給されて元の映像信号の各走査線に対しての黒伸張処理が施された後、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ドライブ回路１３を介して、ＣＲＴ１４によって画像表示される。
【００１７】
ここで、図１において、符号１５は表示同期発生回路で、ノンインターレース方式のテレビジョン画像を表示するための水平同期信号及び垂直同期信号を発生している。
【００１８】
この表示同期発生回路１５で発生された水平同期信号及び垂直同期信号は、上記走査線補間回路１１と補間マスク信号生成回路１６とにそれぞれ供給される。そして、走査線補間回路１１では、表示同期発生回路１５から供給された水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、走査線補間を行なうとともに、補間された走査線に対して黒伸張処理を施して出力する。
【００１９】
また、上記補間マスク信号生成回路１６は、表示同期発生回路１５から供給された水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、走査線補間回路１１から補間走査線の出力されるタイミングを検知し、走査線補間回路１１から補間走査線が出力されている期間に、補間マスク信号を黒伸張回路１２に出力する。
【００２０】
この黒伸張回路１２は、補間マスク信号生成回路１６から補間マスク信号が出力されていないとき、入力された映像信号に所定の黒伸張処理を施し、補間マスク信号生成回路１６から補間マスク信号が出力されているとき、入力された映像信号に対する黒伸張処理を停止し、入力された補間走査線をそのまま出力するように制御される。
【００２１】
上記した実施の形態によれば、走査線補間回路１１から出力される補間走査線に対しては、黒伸張回路１２に補間マスク信号を与えて黒伸張処理が施されないようにし、本来の走査線つまり非補間信号に対しては、黒伸張回路１２により黒伸張処理が施されるようにしている。
【００２２】
すなわち、走査線補間回路１１からは、本来の映像信号による走査線と、その補間された走査線とが、１水平走査線おきに出力されるので、黒伸張回路１２としては、１水平走査線おきに入力される非補間走査線に対してのみ黒伸張処理を施せば良いことになる。
【００２３】
このため、黒伸張回路１２は、本来の映像信号による非補間走査線に対して十分に黒伸張処理を施すことが可能となり、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する際、元の映像信号とその補間信号とに対してそれぞれ十分に適正な黒伸張処理を施して、垂直解像度の劣化を防止することが可能となる。
【００２４】
ここで、黒伸張回路１２としては、例えば、図２または図３に示すように、本来の映像信号の輝度レベルに応じて、補間信号の輝度レベルを非線型に可変する入出力特性を有するものが用いられる。このような非線型特性は、例えば、一定のアドレス値を与えたときに、図２または図３に示すような値を出力するようなデータを図示しないメモリに書き込んでおく。
【００２５】
そして、刻々と変化する映像信号の輝度レベルに対応したアドレス値をメモリに与えることにより、メモリから図２または図３に示すような非直線特性に変化した出力を取り出すことができる。
【００２６】
図４は、上記走査線補間回路１１、黒伸張回路１２、表示同期発生回路１５及び補間マスク信号生成回路１６の詳細を示している。
【００２７】
まず、走査線補間回路１１は、映像信号入力端子４１に接続された黒伸張処理部４２と、この黒伸張処理部４２が黒伸張処理を行なう際の係数が保存されたＲＯＭ（Read Only Memory）４３と、黒伸張処理部４２で黒伸張処理が施された映像信号と上記映像信号入力端子４１に入力された映像信号とを１水平走査期間毎に切り替えて出力するセレクタ部４４と、このセレクタ部４４の出力を１フレーム期間記憶するフレームメモリ４５と、このフレームメモリ４５に記憶された映像信号を２倍の水平走査線周波数で読み出す読み出し制御部４６とから構成される。
【００２８】
また、表示同期発生回路１５は、映像信号入力端子４１に供給される映像信号から同期信号を分離する同期分離部４７と、この同期分離部４７で分離された水平同期信号を逓倍して表示同期信号を生成する表示同期発生部４８とから構成される。
【００２９】
さらに、補間マスク信号生成回路１６は、表示同期発生部４８の出力を１／２に分周する分周部４９で構成される。
【００３０】
また、黒伸張回路１２は、フレームメモリ４５の出力に対して黒伸張処理を行なう黒伸張処理部５０と、この黒伸張処理部５０が黒伸張処理を行なう際の係数が保存されたＲＯＭ５１と、フレームメモリ４５の出力と黒伸張処理部５０の出力とを水平走査周期で切り替えて出力するセレクタ部５２とから構成される。このセレクタ部５２の出力が、出力端子５３を介して上記ＣＲＴドライブ回路１３に供給される。
【００３１】
図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図４に示したブロック構成図の各部の信号波形を示している。すなわち、映像信号入力端子４１に供給される映像信号は、図５（ａ）に示されるものであり、係数保存ＲＯＭ４３から、そのレベルに応じた係数が読み出されて黒伸張処理部４２に供給される。
【００３２】
このＲＯＭ４３から読み出される係数は、映像信号に対して図２または図３に示した処理を施すための係数であり、入力映像信号に対して非線形の処理が施されるものである。
【００３３】
また、同期分離部４７から出力される、図５（ｂ）に示す水平同期信号によってセレクタ部４４が制御され、水平走査周期で、黒伸張処理が施された映像信号と、黒伸張処理が施されていない映像信号とが選択されてフレームメモリ４５に記憶される。
【００３４】
さらに、表示同期発生部４８から出力される、図５（ｃ）に示す表示同期信号が読み出し制御部４６に供給されて、読み出し制御部４６は、フレームメモリ４５から、倍の水平周波数で映像信号を読み出し、フィールドを構成する信号として出力する。
【００３５】
そして、フレームメモリ４５の出力は、黒伸張処理部５０によって、係数保存ＲＯＭ５１から読み出された係数に基づいて黒伸張処理が行なわれ、セレクタ部５２に供給される。また、フレームメモリ４５の出力は、そのままセレクタ部５２に供給されている。
【００３６】
ここで、セレクタ部５２は、分周部４９から出力される、図５（ｄ）に示す補間マスク信号で制御され、フレームメモリ４５の出力のうち、補間によって生成された走査線の信号をそのまま出力端子５３に導き、非補間の走査線の信号を黒伸張処理部５０で黒伸張処理を施した信号を出力端子５３に導くように制御される。
【００３７】
これによって、走査線補間回路１１で既に黒伸張処理が施されている、補間によって生成された走査線の信号への黒伸張処理を停止させることができる。そして、本来の映像信号による非補間走査線に対して、適切な黒信号処理を施すことが可能になるものである。
【００３８】
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する際、元の映像信号とその補間信号とに対してそれぞれ十分に適正な黒伸張処理を施して、垂直解像度の劣化を防止し得るようにした極めて良好な映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、テレビジョン受信機の概略を説明するために示すブロック構成図。
【図２】同実施の形態における黒伸張回路の持つ入出力特性の一例を説明するために示す図。
【図３】同実施の形態における黒伸張回路の持つ入出力特性の他の例を説明するために示す図。
【図４】同実施の形態におけるテレビジョン受信機の各部の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【図５】同実施の形態におけるテレビジョン受信機の各部の信号波形を説明するために示す図。
【符号の説明】
１１…走査線補間回路、
１２…黒伸張回路、
１３…ＣＲＴドライブ回路、
１４…ＣＲＴ、
１５…表示同期発生回路、
１６…補間マスク信号生成回路。
【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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