(57)【要約】【課題】  ｎ倍速で表示される映像のカタツキを抑制することを可能とする表示装置及び表示方法を提供する。【解決手段】  表示装置１００は、複数のピクセルのそれぞれが複数のサブピクセルによって構成されたディスプレイ４０と、補間フレームの生成で参照されるオリジナルフレームである複数の参照オリジナルフレーム間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を取得する取得部２４１と、複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる補間フレームの順序に応じて、取得部２４１によって取得されたサブピクセル数を補間フレームに割り当てる割当部２４２と、割当部２４２によって割り当てられたサブピクセル数に応じて、補間フレームを生成する生成部２４３とを備える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリジナルフレームと補間フレームとによって倍速で映像を表示する表示装置であって、
複数のピクセルのそれぞれが複数のサブピクセルによって構成された表示部と、
前記補間フレームの生成で参照される前記オリジナルフレームである複数の参照オリジナルフレーム間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を取得する取得部と、
前記複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる前記補間フレームの順序に応じて、前記取得部によって取得されたサブピクセル数を前記補間フレームに割り当てる割当部と、
前記割当部によって割り当てられたサブピクセル数に応じて、前記補間フレームを生成する生成部とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記割当部は、前記複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる前記オリジナルフレームである中間オリジナルフレームの順序に応じて、前記取得部によって取得されたサブピクセル数を前記中間オリジナルフレームに割り当て、
前記生成部は、前記中間オリジナルフレームに割り当てられたサブピクセル数に応じて、前記中間オリジナルフレームに対応する補正オリジナルフレームを生成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記中間オリジナルフレーム及び前記補正オリジナルフレームのいずれを用いるかを判定する判定部をさらに備え、
前記取得部は、前記中間オリジナルフレームと前記補正オリジナルフレームとの間において、前記対象画像のギャップ量を取得し、
前記判定部は、
前記取得部によって取得されたギャップ量が所定閾値よりも小さい場合に、前記補正オリジナルフレームを用いると判定し、
前記取得部によって取得されたギャップ量が所定閾値よりも大きい場合に、前記中間オリジナルフレームを用いると判定することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記生成部は、
前記複数のピクセル毎の映像入力信号に基づいて、前記複数のピクセル毎の映像出力信号を生成し、
前記補間フレームに含まれる前記対象画像に対応するピクセルの輝度に基づいて、前記補間フレームに含まれる前記対象画像に対応するピクセルの前記映像出力信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
複数のピクセルのそれぞれが複数のサブピクセルによって構成された表示部を有する表示装置において、オリジナルフレームと補間フレームとによって倍速で映像を表示する表示方法であって、
前記補間フレームの生成で参照される前記オリジナルフレームである複数の参照オリジナルフレーム間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を取得するステップＡと、
前記複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる前記補間フレームの順序に応じて、前記ステップＡで取得されたサブピクセル数を前記補間フレームに割り当てるステップＢと、
前記ステップＢで割り当てられたサブピクセル数に応じて、前記補間フレームを生成するステップＣとを含むことを特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オリジナルフレームと補間フレームとによって倍速で映像を表示する表示装置及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ｎ倍速でフレームを表示するために、オリジナルフレームに基づいてｎ−１の補間フレームを生成する技術（以下、フレーム補間技術）が知られている。
【０００３】
一般的に、ディスプレイは、複数のピクセルによって構成される。各ピクセルは、複数色（例えば、赤、緑及び青）のサブピクセルによって構成される。
【０００４】
上述したフレーム補間技術では、複数のオリジナルフレーム間において対象画像の動き量が検出される。続いて、対象画像の動き量に応じて、ピクセル単位で移動させた対象画像を含む補間フレームが生成される。
【０００５】
なお、手振れ補正技術では、サブピクセル単位で手振れ補正を行う画像制御が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０３４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、フレーム補間技術では、対象画像の動き量に応じて、ピクセル単位で移動させた対象画像を含む補間フレームが生成される。
【０００８】
フレームの倍速数（すなわち、補間フレーム数）と対象画像の動き量とのバランスによっては、オリジナルフレーム及び補間フレームによって構成される映像にカタツキが生じる場合があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ｎ倍速で表示される映像のカタツキを抑制することを可能とする表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の特徴に係る表示装置は、オリジナルフレームと補間フレームとによって倍速で映像を表示する。表示装置は、複数のピクセルのそれぞれが複数のサブピクセルによって構成された表示部（ディスプレイ４０）と、前記補間フレームの生成で参照される前記オリジナルフレームである複数の参照オリジナルフレーム間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を取得する取得部（取得部２４１）と、前記複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる前記補間フレームの順序に応じて、前記取得部によって取得されたサブピクセル数を前記補間フレームに割り当てる割当部（割当部２４２）と、前記割当部によって割り当てられたサブピクセル数に応じて、前記補間フレームを生成する生成部（生成部２４３）とを備える。
【００１１】
かかる特徴によれば、割当部は、複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる補間フレームの順序に応じて、取得部によって取得されたサブピクセル数を補間フレームに割り当てる。生成部は、割当部によって割り当てられたサブピクセル数に応じて、補間フレームを生成する。すなわち、ピクセルよりも細かいサブピクセル単位で補間フレームが生成されるため、ｎ倍速で表示される映像のカタツキが抑制される。
【００１２】
第１の特徴において、前記割当部は、前記複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる前記オリジナルフレームである中間オリジナルフレームの順序に応じて、前記取得部によって取得されたサブピクセル数を前記中間オリジナルフレームに割り当てる。前記生成部は、前記中間オリジナルフレームに割り当てられたサブピクセル数に応じて、前記中間オリジナルフレームに対応する補正オリジナルフレームを生成する。
【００１３】
第１の特徴において、表示装置は、前記中間オリジナルフレーム及び前記補正オリジナルフレームのいずれを用いるかを判定する判定部（判定部２４４）をさらに備える。前記取得部は、前記中間オリジナルフレームと前記補正オリジナルフレームとの間において、前記対象画像のギャップ量を取得する。前記判定部は、前記取得部によって取得されたギャップ量が所定閾値よりも小さい場合に、前記補正オリジナルフレームを用いると判定し、前記取得部によって取得されたギャップ量が所定閾値よりも大きい場合に、前記中間オリジナルフレームを用いると判定する。
【００１４】
第１の特徴において、前記生成部は、前記複数のピクセル毎の映像入力信号に基づいて、前記複数のピクセル毎の映像出力信号を生成する。前記生成部は、前記補間フレームに含まれる前記対象画像に対応するピクセルの輝度に基づいて、前記補間フレームに含まれる前記対象画像に対応するピクセルの前記映像出力信号を補正する。
【００１５】
第２の特徴に係る表示方法は、複数のピクセルのそれぞれが複数のサブピクセルによって構成された表示部を有する表示装置において、オリジナルフレームと補間フレームとによって倍速で映像を表示する。表示方法は、前記補間フレームの生成で参照される前記オリジナルフレームである複数の参照オリジナルフレーム間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を取得するステップＡと、前記複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる前記補間フレームの順序に応じて、前記ステップＡで取得されたサブピクセル数を前記補間フレームに割り当てるステップＢと、前記ステップＢで割り当てられたサブピクセル数に応じて、前記補間フレームを生成するステップＣとを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ｎ倍速で表示される映像のカタツキを抑制することを可能とする表示装置及び表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る表示装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るディスプレイ４０の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るオリジナル／補間フレーム生成部２０の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る補間フレームの生成について説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係るフレーム生成部２４の構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態に係るサブピクセル数の割り当てについて説明するための図である。
【図７】第１実施形態に係るサブピクセル数の割り当てについて説明するための図である。
【図８】第１実施形態に係る表示装置１００の動作を示すフロー図である。
【図９】第２実施形態に係るフレーム生成部２４の構成を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係るサブピクセル数の割り当てについて説明するための図である。
【図１１】第２実施形態に係るサブピクセル数の割り当てについて説明するための図である。
【図１２】第２実施形態に係るサブピクセル数の割り当てについて説明するための図である。
【図１３】第２実施形態に係る表示装置１００の動作を示すフロー図である。
【図１４】変更例１に係るピクセル配列を示す図である。
【図１５】比較例に係る対象画像の表示軌跡を示す図である。
【図１６】変更例１に係る対象画像の表示軌跡を示す図である。
【図１７】変更例２に係るピクセル配列を示す図である。
【図１８】比較例に係る対象画像の表示軌跡を示す図である。
【図１９】変更例２に係る対象画像の表示軌跡を示す図である。
【図２０】変更例３に係る対象画像の表示軌跡を示す図である。
【図２１】変更例３に係る対象画像の表示軌跡を示す図である。
【図２２】変更例３に係る輝度係数を示す図である。
【図２３】変更例４に係るサブピクセルの位置を示す図である。
【図２４】変更例４に係る輝度係数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下において、本発明の実施形態に係る表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１９】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２０】
［第１実施形態］
（表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る表示装置１００を示すブロック図である。
【００２１】
表示装置１００は、１フレーム期間を複数の分割フレーム期間に分割した上で、分割フレーム期間毎に映像フレームを表示することによって、映像入力信号に対応するオリジナルフレームレート（第１フレームレート）をｎ倍速のフレームレート（第２フレームレート）に変換する。第１実施形態では、表示装置１００は、オリジナルフレームレートを４倍速のフレームレートに変換するケースを例に挙げて説明する。
【００２２】
図１に示すように、表示装置１００は、入力信号受付部１０と、オリジナル／補間フレーム生成部２０と、表示制御部３０と、ディスプレイ４０とを有する。
【００２３】
入力信号受付部１０は、ＤＶＤ再生装置やＴＶチューナなどから映像入力信号（赤入力信号Ｒ、緑入力信号Ｇ及び青入力信号Ｂ）を取得する。
【００２４】
オリジナル／補間フレーム生成部２０は、フレームを構成する複数のピクセル毎の映像入力信号（赤入力信号Ｒ、緑入力信号Ｇ及び青入力信号Ｂ）に基づいて、フレームを構成する複数のピクセル毎の映像出力信号（赤出力信号Ｒ、緑出力信号Ｇ及び青出力信号Ｂ）を生成する。ここで、オリジナル／補間フレーム生成部２０は、映像入力信号に基づいて、オリジナルフレーム及び補間フレームを生成する。すなわち、オリジナル／補間フレーム生成部２０は、映像入力信号に基づいて、オリジナルフレーム及び補間フレームに対応する映像出力信号を生成する。オリジナル／補間フレーム生成部２０は、オリジナルフレーム及び補間フレームに対応する映像出力信号を表示制御部３０に出力する。オリジナル／補間フレーム生成部２０の詳細については後述する。
【００２５】
表示制御部３０は、映像出力信号に応じて、ディスプレイ４０上に映像フレームを表示する。上述したように、表示制御部３０は、オリジナルフレーム及び補間フレームによって、分割フレーム期間毎に映像フレームを表示する。
【００２６】
ディスプレイ４０は、図２に示すように、複数のピクセル４１によって構成される。各ピクセル４１は、複数のサブピクセル（サブピクセル４１ａ、サブピクセル４１ｂ及びサブピクセル４１ｃ）によって構成される。第１実施形態では、サブピクセル４１ａは、赤に対応するサブピクセルであり、サブピクセル４１ｂは、緑に対応するサブピクセルであり、サブピクセル４１ｃは、青に対応するサブピクセルである。
【００２７】
ピクセル４１に含まれる複数のサブピクセルの配列は任意である。第１実施形態では、ピクセル４１に含まれる複数のサブピクセルは、規則的に水平方向に沿って配列される。
【００２８】
（オリジナル／補間フレーム生成部の構成）
以下において、第１実施形態に係るオリジナル／補間フレーム生成部の構成について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係るオリジナル／補間フレーム生成部２０の構成を示すブロック図である。
【００２９】
図３に示すように、オリジナル／補間フレーム生成部２０は、遅延回路２１と、動きエリア特定部２２と、動きベクトル算出部２３と、フレーム生成部２４とを有する。
【００３０】
なお、図３では、ｎ番目のオリジナルフレームとｎ＋１番目のオリジナルフレームとの間に挿入される補間フレームの生成について主として説明する。すなわち、ｎ＋１番目のオリジナルフレームに対応する映像入力信号（Ｆ（ｎ＋１））が入力されたケースについて説明する。第１実施形態では、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレームは、補間フレームの生成で参照される参照オリジナルフレームである。
【００３１】
遅延回路２１は、オリジナルフレームに対応する映像入力信号を遅延させる回路である。具体的には、遅延回路２１は、ｎ番目のオリジナルフレームに対応する映像入力信号（Ｆ（ｎ））を遅延させて出力する。
【００３２】
動きエリア特定部２２は、映像入力信号（Ｆ（ｎ））と映像入力信号（Ｆ（ｎ＋１））とに基づいて、ｎ番目のオリジナルフレームとｎ＋１番目のオリジナルフレームとの間で移動する対象画像が含まれる動きエリア（Ｍ（ｎ））を特定する。
【００３３】
動きベクトル算出部２３は、映像入力信号（Ｆ（ｎ））と映像入力信号（Ｆ（ｎ＋１））とに基づいて、ｎ番目のオリジナルフレームとｎ＋１番目のオリジナルフレームとの間で移動する対象画像の動きベクトル（Ｖ（ｎ））を算出する。なお、動きベクトル（Ｖ（ｎ））の算出方法としては、フレームに含まれるブロック毎にドットマッチングやブロックマッチングを行う方法などのように、既存の方法を用いることが可能である。
【００３４】
フレーム生成部２４は、オリジナルフレーム及び補間フレームを生成する。オリジナルフレームの生成では、フレーム生成部２４は、映像入力信号（Ｆ（ｎ））に基づいて、ｎ番目のオリジナルフレームを生成する。同様に、フレーム生成部２４は、映像入力信号（Ｆ（ｎ＋１））に基づいて、ｎ＋１番目のオリジナルフレームを生成する。
【００３５】
一方で、補間フレームの生成では、フレーム生成部２４は、動きエリア特定部２２によって特定された動きエリア（Ｍ（ｎ））については、動きベクトル算出部２３によって算出された動きベクトル（Ｖ（ｎ））に応じて、動きエリア（Ｍ（ｎ））に対応する補間フレームの一部分を生成する。また、フレーム生成部２４は、動きエリア特定部２２によって特定された動きエリア（Ｍ（ｎ））以外（すなわち、静止エリア）については、映像入力信号（Ｆ（ｎ））又は映像入力信号（Ｆ（ｎ＋１））に応じて、静止エリアに対応する補間フレームの他部分を生成する。
【００３６】
例えば、ｎ番目のオリジナルフレームが図４（ａ）に示すフレームであり、ｎ＋１番目のオリジナルフレームが図４（ｂ）に示すフレームであるケースについて考える。
【００３７】
図４（ｃ）に示すように、動きベクトル算出部２３は、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレームに基づいて、動きベクトル（Ｖ（ｎ））を算出する。
【００３８】
図４（ｄ）に示すように、動きエリア特定部２２は、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレームに基づいて、動きエリア（Ｍ（ｎ））を特定する。
【００３９】
図４（ｅ）に示すように、フレーム生成部２４は、オリジナルフレームに含まれる対象画像の動きが補償された補間フレームを生成する。
【００４０】
ここで、補間フレームの生成についてさらに詳細に説明する。特に、動きエリア（Ｍ（ｎ））に対応する補間フレームの一部分の生成について説明する。図５に示すように、フレーム生成部２４は、取得部２４１と、割当部２４２と、生成部２４３とを有する。
【００４１】
取得部２４１は、補間フレームの生成で参照される参照オリジナルフレーム（第１実施形態では、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレーム）間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を取得する。具体的には、取得部２４１は、動きベクトル算出部２３によって算出された動きベクトル（Ｖ（ｎ））の長さに応じて、対象画像の動き量をサブピクセル数に換算する。
【００４２】
なお、対象画像は、動きエリア（Ｍ（ｎ））に含まれる単数のピクセル４１、一群のピクセル４１、単数のサブピクセル、一群のサブピクセルによって構成される。
【００４３】
割当部２４２は、複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる補間フレームの順序に応じて、取得部２４１によって取得されたサブピクセル数を補間フレームに割り当てる。
【００４４】
ここで、第１実施形態では、オリジナルフレームレートが４倍速のフレームレートに変換される。従って、複数の参照オリジナルフレーム間には、３つの補間フレームが挟まれる。ここでは、３つの補間フレームについて、ｎ番目のオリジナルフレームに近い順に、第１番目の補間フレーム、第２番目の補間フレーム及び第３番目の補間フレームと称する。
【００４５】
ここで、取得部２４１によって取得されたサブピクセル数を“Ａ”、オリジナルフレームレートの変換レートを“Ｘ”とした場合には、第ｎ番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数“Ｂｎ”は、Ｂｎ＝（Ａ×ｎ）／Ｘによって表される。
【００４６】
なお、サブピクセル数Ｂｎが整数とならない場合には、サブピクセル数Ｂｎの少数点以下を切り捨て、切り上げ、四捨五入などによって、サブピクセル数Ｂｎを整数に調整する。サブピクセル数Ｂｎは、ｎ番目のオリジナルフレームから第ｎ番目の補間フレームへの対象画像のシフト量を表している。
【００４７】
生成部２４３は、割当部２４２によって割り当てられたサブピクセル数（シフト量）に応じて、複数の参照オリジナルフレームに挟まれる補間フレームを生成する。
【００４８】
（サブピクセルの割り当て）
以下において、第１実施形態に係るサブピクセルの割り当ての一例について、図６及び図７を参照しながら説明する。
【００４９】
図６に示すように、ｎ番目のオリジナルフレームとｎ＋１番目のオリジナルフレームとの間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数が“６”であるケースについて考える。
【００５０】
このようなケースでは、図７に示すように、第１番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ１＝６×１／４＝１．５」であり、例えば、“１”に調整される。第２番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ２＝６×２／４＝３」である。第３番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ３＝６×３／４＝４．５」であり、例えば、“４”に調整される。
【００５１】
（表示装置の動作）
以下において、第１実施形態に係る表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図８は、第１実施形態に係る表示装置１００の動作を示すフロー図である。図８では、補間フレームの生成について説明する。特に、動きエリア（Ｍ（ｎ））に対応する補間フレームの一部分の生成について説明する。
【００５２】
図８に示すように、ステップ１０において、表示装置１００は、複数の参照オリジナルフレームに対応する映像入力信号に基づいて、複数の参照オリジナルフレーム間で移動する対象画像が含まれる動きエリアを特定する。
【００５３】
ステップ１１において、表示装置１００は、複数の参照オリジナルフレームに対応する映像入力信号に基づいて、複数の参照オリジナルフレーム間で移動する対象画像の動きベクトルを算出する。
【００５４】
ステップ１２において、表示装置１００は、ステップ１１で算出された動きベクトルに応じて、複数の参照オリジナルフレーム間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を取得する。
【００５５】
ステップ１３において、表示装置１００は、複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる補間フレームの順序に応じて、ステップ１２で取得されたサブピクセル数を補間フレームに割り当てる。
【００５６】
ステップ１４において、表示装置１００は、ステップ１３で割り当てられたサブピクセル数（対象画像のシフト量）に応じて、複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる補間フレームを生成する。
【００５７】
（作用及び効果）
第１実施形態では、割当部２４２は、複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる補間フレームの順序に応じて、取得部２４１によって取得されたサブピクセル数を補間フレームに割り当てる。生成部２４３は、割当部２４２によって割り当てられたサブピクセル数に応じて、補間フレームを生成する。すなわち、ピクセルよりも細かいサブピクセル単位で補間フレームが生成されるため、ｎ倍速で表示される映像のカタツキが抑制される。
【００５８】
［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。
【００５９】
具体的には、上述した第１実施形態では、参照オリジナルフレームの間に挟まれる補間フレームに割り当てるサブピクセル数（対象画像のシフト量）について説明した。
【００６０】
これに対して、第２実施形態では、参照オリジナルフレームの間にオリジナルフレーム（以下、中間オリジナルフレーム）が挟まれるケースにおいて、中間オリジナルフレームに割り当てるサブピクセル数（対象画像のシフト量）について説明する。
【００６１】
第２実施形態では、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋２番目のオリジナルフレームが参照オリジナルフレームであり、ｎ＋１番目のオリジナルフレームが中間オリジナルフレームであるケースについて説明する。
【００６２】
また、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、オリジナルフレームレートが４倍速のフレームレートに変換されるケースについて説明する。従って、複数の参照オリジナルフレーム間には、６つの補間フレーム及び１つのオリジナルフレームが挟まれる。ここでは、６つの補間フレームについて、ｎ番目のオリジナルフレームに近い順に、第１番目の補間フレーム、第２番目の補間フレーム、第３番目の補間フレーム、第５番目の補間フレーム、第６番目の補間フレーム及び第７番目の補間フレームと称する。複数の参照オリジナルフレームに挟まれる中間オリジナルフレーム（ｎ＋１番目のオリジナルフレーム）の順序は４番目である。
【００６３】
（フレーム生成部の構成）
以下において、第２実施形態に係るフレーム生成部の構成について、図面を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態に係るフレーム生成部２４の構成を示すブロック図である。なお、図９では、上述した図５と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
【００６４】
図９に示すように、フレーム生成部２４は、図５に示した構成に加えて、判定部２４４を有する。
【００６５】
上述した割当部２４２は、複数の参照オリジナルフレーム（第２実施形態では、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋２番目のオリジナルフレーム）間に挟まれる中間オリジナルフレーム（第２実施形態では、ｎ＋１番目のオリジナルフレーム）の順序に応じて、取得部２４１によって取得されたサブピクセル数を中間オリジナルフレームに割り当てる。ここで、中間オリジナルフレームの順序をｎ番目とすると、中間オリジナルフレームに割り当てられるサブピクセル数“Ｂｎ”は、Ｂｎ＝（Ａ×ｎ）／（Ｘ×ｐ）によって表される。ここで、ｐは、複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる中間オリジナルフレームの数＋１である。
【００６６】
上述した生成部２４３は、割当部２４２によって中間オリジナルフレームに割り当てられたサブピクセル数（シフト量）に応じて、中間オリジナルフレームに対応する補正オリジナルフレームを生成する。
【００６７】
上述した取得部２４１は、中間オリジナルフレームと補正オリジナルフレームとの間において、対象画像のギャップ量を取得する。対象画像のギャップ量は、サブピクセル数で表される値であることが好ましいが、これに限定されるものではない。対象画像のギャップ量は、ピクセル数などによって表される値であってもよい。
【００６８】
判定部２４４は、中間オリジナルフレーム及び補正オリジナルフレームのいずれを用いるかを判定する。具体的には、判定部２４４は、取得部２４１によって取得されたギャップ量が所定閾値よりも小さい場合には、対象画像が略等速で移動していると考えられるため、補正オリジナルフレームを用いると判定する。一方で、判定部２４４は、取得部２４１によって取得されたギャップ量が所定閾値よりも大きい場合には、対象画像がある程度の加速度で移動していると考えられるため、中間オリジナルフレームを用いると判定する。
【００６９】
（サブピクセルの割り当て）
以下において、第２実施形態に係るサブピクセルの割り当ての一例について、図１０〜図１２を参照しながら説明する。
【００７０】
図１０に示すように、ｎ番目のオリジナルフレームとｎ＋１番目のオリジナルフレームとの間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数が“３”であり、ｎ＋１番目のオリジナルフレームとｎ＋２番目のオリジナルフレームとの間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数が“６”であるケースについて考える。すなわち、ｎ番目のオリジナルフレームとｎ＋２番目のオリジナルフレームとの間において、対象画像の動き量に対応するサブピクセル数が“９”であるケースについて考える。
【００７１】
最初に、第１実施形態のように、中間オリジナルフレームを補正しないケース、すなわち、中間オリジナルフレームをそのまま用いるケースについて説明する。
【００７２】
このケースでは、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレームの間に挟まれる補間フレームについては、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレームが参照オリジナルフレームとして用いられる。ｎ＋１番目のオリジナルフレーム及びｎ＋２番目のオリジナルフレームの間に挟まれる補間フレームについては、ｎ＋１番目のオリジナルフレーム及びｎ＋２番目のオリジナルフレームが参照オリジナルフレームとして用いられる。
【００７３】
図１１に示すように、複数の参照オリジナルフレーム（ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレーム）の間に挟まれる補間フレームに割り当てられるサブピクセル数、すなわち、ｎ番目のオリジナルフレームから第ｎ番目の補間フレームへの対象画像のシフト量は、以下の通りである。第１番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ１＝３×１／４＝０．７５」であり、例えば、“０”に調整される。第２番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ２＝３×２／４＝１．５」であり、例えば、“１”に調整される。第３番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ３＝３×３／４＝２．２５」であり、例えば、“２”に調整される。
【００７４】
一方で、複数の参照オリジナルフレーム（ｎ＋１番目のオリジナルフレーム及びｎ＋２番目のオリジナルフレーム）の間に挟まれる補間フレームに割り当てられるサブピクセル数、すなわち、ｎ＋１番目のオリジナルフレームから第ｎ番目の補間フレームへの対象画像のシフト量は、以下の通りである。第１番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ１＝６×１／４＝１．５」であり、例えば、“１”に調整される。第２番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ２＝６×２／４＝３」である。第３番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ３＝６×３／４＝４．５」であり、例えば、“４”に調整される。
【００７５】
次に、中間オリジナルフレームを補正するケース、すなわち、補正オリジナルフレームを用いるケースについて説明する。このケースでは、ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋２番目のオリジナルフレームが参照オリジナルフレームとして用いられる。
【００７６】
図１２に示すように、複数の参照オリジナルフレーム（ｎ番目のオリジナルフレーム及びｎ＋２番目のオリジナルフレーム）の間に挟まれる補間フレームに割り当てられるサブピクセル数、すなわち、ｎ番目のオリジナルフレームから第ｎ番目の補間フレームへの対象画像のシフト量は、以下の通りである。第１番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ１＝９×１／（４×２）＝１．１２５」であり、例えば、“１”に調整される。第２番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ２＝９×２／（４×２）＝２．２５」であり、例えば、“２”に調整される。第３番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ３＝９×３／（４×２）＝３．３７５」であり、例えば、“３”に調整される。第５番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ５＝９×５／（４×２）＝５．６２５」であり、例えば、“５”に調整される。第６番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ６＝９×６／（４×２）＝６．７５」であり、例えば、“６”に調整される。第７番目の補間フレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ７＝９×７／（４×２）＝７．８７５」であり、例えば、“７”に調整される。
【００７７】
ここで、中間オリジナルフレーム（補正オリジナルフレーム）に割り当てられるサブピクセル数、すなわち、ｎ番目のオリジナルフレームからｎ番目の補正オリジナルフレームへのシフト量は、以下の通りである。ここでは、補正オリジナルフレームの順序は４番目であるため、補正オリジナルフレームに割り当てられるサブピクセル数は、「Ｂ４＝９×４／（４×２）＝４．５」であり、例えば、“４”に調整される。
【００７８】
従って、中間オリジナルフレームと補正オリジナルフレームとの間における対象画像のギャップ量は“１サブピクセル”である。
【００７９】
判定部２４４は、ギャップ量“１サブピクセル”が所定閾値よりも大きい場合には、第１実施形態の方法で補間フレームを生成するとともに、中間オリジナルフレームを用いると判定する（図１１を参照）。一方で、判定部２４４は、ギャップ量“１サブピクセル”が所定閾値よりも小さい場合には、第２実施形態の方法で補間フレームを生成するとともに、補正オリジナルフレームを用いると判定する（図１２を参照）。
【００８０】
（表示装置の動作）
以下において、第２実施形態に係る表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図１３は、第２実施形態に係る表示装置１００の動作を示すフロー図である。図１３では、補間フレームの生成について説明する。特に、動きエリア（Ｍ（ｎ））に対応する補間フレームの一部分の生成について説明する。
【００８１】
図１３では、図８と同様の処理について同様のステップ番号を付している。すなわち、図８とは、ステップ１４以降の処理が異なっている。
【００８２】
図１３に示すように、ステップ２１において、表示装置１００は、ステップ１３で中間オリジナルフレームに割り当てられたサブピクセル数（対象画像のシフト量）に応じて、中間オリジナルフレームに対応する補正オリジナルフレームを生成する。
【００８３】
ステップ２２において、表示装置１００は、中間オリジナルフレームと補正オリジナルフレームとの間における対象画像のギャップ量が所定閾値よりも小さいか否かを判定する。表示装置１００は、対象画像のギャップ量が所定閾値よりも大きい場合には、ステップ２３の処理に移る。一方で、表示装置１００は、対象画像のギャップ量が所定閾値よりも小さい場合には、ステップ２５の処理に移る。
【００８４】
ステップ２３において、表示装置１００は、中間オリジナルフレームをそのまま用いる。ステップ２４において、表示装置１００は、第１実施形態の方法で補間フレームを生成する（図１１を参照）。
【００８５】
ステップ２５において、表示装置１００は、補正オリジナルフレームを用いる。ステップ２６において、表示装置１００は、第２実施形態の方法で補間フレームを生成する（図１２を参照）。
【００８６】
（作用及び効果）
第２実施形態では、互いに連続していない複数のオリジナルフレームが参照オリジナルフレームとして用いられる。割当部２４２は、複数の参照オリジナルフレーム間に挟まれる中間オリジナルフレームの順序に応じて、取得部２４１によって取得されたサブピクセル数を中間オリジナルフレームに割り当てる。生成部２４３は、中間オリジナルフレームに割り当てられたサブピクセル数に応じて、補正オリジナルフレームを生成する。すなわち、補正オリジナルフレームを用いることによって、ｎ倍速で表示される映像のカタツキがさらに抑制される。
【００８７】
また、第２実施形態では、判定部２４４は、中間オリジナルフレームと補正オリジナルフレームとの間における対象画像のギャップ量に応じて、中間オリジナルフレーム及び補正オリジナルフレームのいずれを用いるかを判定する。具体的には、判定部２４４は、対象画像のギャップ量が所定閾値よりも小さいケース、すなわち、対象画像が略等速で移動していると考えられるケースでは、補正オリジナルフレームを用いると判定する。一方で、判定部２４４は、対象画像のギャップ量が所定閾値よりも大きいケース、すなわち、対象画像がある程度の加速度で移動していると考えられるケースでは、中間オリジナルフレームを用いると判定する。
【００８８】
これによって、ｎ倍速で表示される映像のカタツキの抑制だけではなくて、表示映像が元映像から乖離することを抑制することができる。
【００８９】
［変更例１］
以下において、第１実施形態及び第２実施形態の変更例１について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態及び第２実施形態との相違点について主として説明する。具体的には、変更例１では、ピクセルの配列として、デルタ配列が用いられる。
【００９０】
なお、補間フレームや補正オリジナルフレームの生成において、参照オリジナルフレーム間における対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を用いる点は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【００９１】
但し、以下においては、デルタ配列において、第１実施形態を適用するケースについて例示する。なお、変更例１では、水平方向及び垂直方向に広がる２次元において、ピクセルの配列が示されていることに留意すべきである。
【００９２】
具体的には、図１４に示すように、ｎ番目のオリジナルフレームとｎ＋１番目のオリジナルフレームとの間において、補間フレームを生成するケースについて例示する。具体的には、変更例１では、５つの補間フレームを生成するケースについて例示する。なお、デルタ配列では、水平方向において、三角形状のピクセルと逆三角形状のピクセルとが交互に並んでいる。また、図１４では、対象画像は太枠で示されている。
【００９３】
第１に、従来技術で示したように、ピクセル単位で補間フレームを生成するケースについて、図１５を参照しながら説明する。なお、図１５では、対象画像は太枠で示されている。第１番目の補間フレーム〜第５番目の補間フレームは、ピクセル単位で移動させた対象画像を含む。このようなケースでは、ｎ番目のオリジナルフレーム、第１番目の補間フレーム〜第５番目の補間フレーム、ｎ＋１番目のオリジナルフレームにおける対象画像の表示軌跡で示されるように、映像のカタツキが生じている。
【００９４】
第２に、第１実施形態で示したように、サブピクセル単位で補間フレームを生成するケースについて、図１６を参照しながら説明する。なお、図１６では、対象画像は太枠で示されている。第１番目の補間フレーム〜第５番目の補間フレームは、サブピクセル単位で移動させた対象画像を含む。このようなケースでは、ｎ番目のオリジナルフレーム、第１番目の補間フレーム〜第５番目の補間フレーム、ｎ＋１番目のオリジナルフレームにおける対象画像の表示軌跡で示されるように、映像のカタツキが生じていない。
【００９５】
（作用及び効果）
変更例１では、ピクセル配列がデルタ配列であるケースにおいても、第１実施形態と同様に、ピクセルよりも細かいサブピクセル単位で補間フレームが生成されることによって、ｎ倍速で表示される映像のカタツキが抑制される。
【００９６】
［変更例２］
以下において、第１実施形態及び第２実施形態の変更例２について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態及び第２実施形態との相違点について主として説明する。具体的には、変更例２では、ピクセルの配列として、ダイアゴナル配列が用いられる。
【００９７】
なお、補間フレームや補正オリジナルフレームの生成において、参照オリジナルフレーム間における対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を用いる点は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【００９８】
但し、以下においては、ダイアゴナル配列において、第１実施形態を適用するケースについて例示する。なお、変更例２では、水平方向及び垂直方向に広がる２次元において、ピクセルの配列が示されていることに留意すべきである。
【００９９】
具体的には、図１７に示すように、ｎ番目のオリジナルフレームとｎ＋１番目のオリジナルフレームとの間において、補間フレームを生成するケースについて例示する。具体的には、変更例２では、３つの補間フレームを生成するケースについて例示する。なお、ダイアゴナル配列では、水平方向だけではなくて、垂直方向においても、赤、緑及び青に対応するサブピクセルが順に並んでいる。また、図１７では、対象画像は太枠で示されている。
【０１００】
第１に、従来技術で示したように、ピクセル単位で補間フレームを生成するケースについて、図１８を参照しながら説明する。なお、図１８では、対象画像は太枠で示されている。第１番目の補間フレーム〜第３番目の補間フレームは、ピクセル単位で移動させた対象画像を含む。このようなケースでは、ｎ番目のオリジナルフレーム、第１番目の補間フレーム〜第３番目の補間フレーム、ｎ＋１番目のオリジナルフレームにおける対象画像の表示軌跡としては、パターン１〜パターン４が考えられる。パターン１〜パターン４のいずれにおいても、映像のカタツキが生じている。
【０１０１】
第２に、第１実施形態で示したように、サブピクセル単位で補間フレームを生成するケースについて、図１９を参照しながら説明する。第１番目の補間フレーム〜第３番目の補間フレームは、サブピクセル単位で移動させた対象画像を含む。このようなケースでは、ｎ番目のオリジナルフレーム、第１番目の補間フレーム〜第３番目の補間フレーム、ｎ＋１番目のオリジナルフレームにおける対象画像の表示軌跡で示されるように、映像のカタツキが生じていない。
【０１０２】
（作用及び効果）
変更例２では、ピクセル配列がダイアゴナル配列であるケースにおいても、第１実施形態と同様に、ピクセルよりも細かいサブピクセル単位で補間フレームが生成されることによって、ｎ倍速で表示される映像のカタツキが抑制される。
【０１０３】
［変更例３］
以下において、第１実施形態及び第２実施形態の変更例３について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態及び第２実施形態との相違点について主として説明する。具体的には、変更例３では、見かけ上における対象画像の幅の違いに起因する違和感を抑制するために、対象画像の輝度を調整する。
【０１０４】
なお、補間フレームや補正オリジナルフレームの生成において、参照オリジナルフレーム間における対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を用いる点は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【０１０５】
図２０は、ｎ番目のオリジナルフレーム、第１番目の補間フレーム〜第３番目の補間フレーム、ｎ＋１番目のオリジナルフレームにおける対象画像の表示軌跡を示す図である。なお、第１番目の補間フレーム〜第３番目の補間フレームは、サブピクセル単位で移動させた対象画像を含む。
【０１０６】
ここで、対象画像が黄色であるケース、すなわち、対象画像において、赤及び緑に対応するサブピクセルが点灯しており、青に対応するサブピクセルが消灯しているケースについて考える。
【０１０７】
図２１は、図２０に示す対象画像の軌跡を示す図である。図２１に示すように、ｎ番目のオリジナルフレーム、第２番目の補間フレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレームでは、赤及び緑に対応するサブピクセルが隣接しているため、対象画像の幅は、“Ａ”である。これに対して、第１番目の補間フレーム及び第３番目の補間フレームでは、赤及び緑に対応するサブピクセルが隣接していないため、対象画像の幅は、“Ｂ”である。
【０１０８】
変更例３では、見かけ上における対象画像の幅の違いに起因する違和感を抑制するために、対象画像の輝度を輝度係数によって調整する。
【０１０９】
具体的には、図２２に示すように、対象画像の幅が広い“Ｂ”では、対象画像の幅が広い“Ａ”よりも、対象画像の輝度を低下する。これによって、対象画像の幅の違いに起因する違和感が抑制される。
【０１１０】
例えば、“Ａ”の幅を有する対象画像、すなわち、ｎ番目のオリジナルフレーム、第２番目の補間フレーム及びｎ＋１番目のオリジナルフレームに含まれる対象画像については、輝度係数“１．０”が適用される。なお、輝度係数は、映像出力信号に乗算される値である。従って、“Ａ”の幅を有する対象画像については、映像出力信号がそのまま適用される。
【０１１１】
これに対して、“Ｂ”の幅を有する対象画像、すなわち、第１番目の補間フレーム及び第３番目の補間フレームに含まれる対象画像については、輝度係数“０．７”が適用される。上述したように、輝度係数は、映像出力信号に乗算される値である。従って、“Ｂ”の幅を有する対象画像については、映像出力信号に“０．７”が乗算される。
【０１１２】
（作用及び効果）
変更例３では、サブピクセル単位で補間フレームを生成した場合に、見かけ上における対象画像の幅の違いが生じても、対象画像の輝度の調整によって、見かけ上における対象画像の幅の違いに起因する違和感を抑制することができる。
【０１１３】
［変更例４］
以下において、第１実施形態及び第２実施形態の変更例４について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態及び第２実施形態との相違点について主として説明する。具体的には、変更例４では、見かけ上における対象画像の幅の違いに起因する違和感を抑制するために、対象画像の輝度を調整する。
【０１１４】
なお、補間フレームや補正オリジナルフレームの生成において、参照オリジナルフレーム間における対象画像の動き量に対応するサブピクセル数を用いる点は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【０１１５】
図２３は、ダイアゴナル配列における３種類のピクセルを示す図である。図２３に示すように、ピクセルにおいて、左側のサブピクセルの輝度を“Ｌ”、中央のサブピクセルの輝度を“Ｃ”、右側のサブピクセルの輝度を“Ｒ”とする。
【０１１６】
変更例４では、見かけ上における対象画像の幅の違いに起因する違和感を抑制するために、対象画像の輝度を輝度係数によって調整する。すなわち、対象画像に対応するピクセルの映像出力信号が輝度係数によって調整される。
【０１１７】
具体的には、“（Ｌ＋Ｒ）／（Ｌ＋Ｃ＋Ｒ）”の値に基づいて、輝度係数が決定される。なお、輝度係数の範囲は、最小値ＭＩＮ（＞０）〜最大値ＭＡＸ（＝１）の範囲である。図２４に示すように、“（Ｌ＋Ｒ）／（Ｌ＋Ｃ＋Ｒ）”の値が閾値Ｔｈよりも大きい場合に、“（Ｌ＋Ｒ）／（Ｌ＋Ｃ＋Ｒ）”の値が大きいほど、輝度係数が小さくなる。すなわち、見かけ上の幅が大きい対象画像の輝度が小さくなるように、映像出力信号が輝度係数によって調整される。
【０１１８】
ここで、第１実施形態に示したように、上述したオリジナル／補間フレーム生成部２０は、複数のピクセル毎の映像入力信号に基づいて、複数のピクセル毎の映像出力信号を生成する。また、オリジナル／補間フレーム生成部２０は、映像入力信号に基づいて、オリジナルフレーム及び補間フレームに対応する映像出力信号を生成する。
【０１１９】
変更例４では、オリジナル／補間フレーム生成部２０は、補間フレームに含まれる対象画像に対応するピクセルの輝度に基づいて、補間フレームに含まれる対象画像に対応するピクセルの映像出力信号を補正する。
【０１２０】
具体的には、第１に、オリジナル／補間フレーム生成部２０は、補間フレームに含まれる対象画像に対応するピクセルの映像入力信号に基づいて、対象画像に対応するピクセルの輝度を算出する。第２に、オリジナル／補間フレーム生成部２０は、対象画像に対応するピクセルの輝度に基づいて、対象画像に対応するピクセルの輝度調整係数を算出する。第３に、オリジナル／補間フレーム生成部２０は、対象画像に対応するピクセルの映像出力信号に輝度調整係数を乗算して、対象画像に対応するピクセルの映像出力信号を補正する。
【０１２１】
なお、変更例４では、ダイアゴナル配列について例示しているが、ピクセル配列は、ダイアゴナル配列に限定されるものではない。ピクセル配列は、第１実施形態や第２実施形態に示したストライプ配列であってもよい。
【０１２２】
（作用及び効果）
変更例４では、サブピクセル単位で補間フレームを生成した場合に、見かけ上における対象画像の幅の違いが生じても、対象画像の輝度の調整によって、見かけ上における対象画像の幅の違いに起因する違和感を抑制することができる。
【０１２３】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１２４】
上述した第２実施形態では、参照オリジナルフレーム間に挟まれる中間オリジナルフレームは、単数のオリジナルフレームであるが、第２実施形態はこれに限定されるものではない。参照オリジナルフレーム間に挟まれる中間オリジナルフレームは、複数のオリジナルフレームであってもよい。
【０１２５】
上述した第２実施形態では、判定部２４４がもうけられているが、判定部２４４が設けられていなくてもよい。例えば、特定のモードなどにおいて、互いに連続していないオリジナルフレームが常に参照オリジナルフレームとして用いられ、補正オリジナルフレームが常に用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１０・・・入力信号受付部、２０・・・オリジナル／補間フレーム生成部、２１・・・遅延回路、２２・・・動きエリア特定部、２３・・・動きベクトル算出部、２４・・・フレーム生成部、３０・・・表示制御部、４０・・・ディスプレイ、４１・・・ピクセル、１００・・・表示装置、２４１・・・取得部、２４２・・・割当部、２４３・・・生成部、２４４・・・判定部
【図１】
2009207128.tif 000003
【図２】
2009207128.tif 000004
【図３】
2009207128.tif 000005
【図４】
2009207128.tif 000006
【図５】
2009207128.tif 000007
【図６】
2009207128.tif 000008
【図７】
2009207128.tif 000009
【図８】
2009207128.tif 000010
【図９】
2009207128.tif 000011
【図１０】
2009207128.tif 000012
【図１１】
2009207128.tif 000013
【図１２】
2009207128.tif 000014
【図１３】
2009207128.tif 000015
【図１４】
2009207128.tif 000016
【図１５】
2009207128.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2009207128.tif 000019
【図１８】
2009207128.tif 000020
【図１９】
2009207128.tif 000021
【図２０】
2009207128.tif 000022
【図２１】
2009207128.tif 000023
【図２２】
2009207128.tif 000024
【図２３】
2009207128.tif 000025
【図２４】
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