JP2011055148A - 映像合成装置、映像表示装置および映像合成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入力映像信号に応じて、立体視用映像または二次元映像のグラフィック画像を合成した映像を表示すること。
【解決手段】信号判別部２０１は入力映像信号が立体視用映像か二次元映像かを判別する。入力映像信号が立体視用映像である場合、ＯＳＤ生成部２１１が個別に生成した左目用と右目用のＯＳＤ画像信号を、入力映像信号から左右画像分離部２２１が分離した左目用または右目用の映像信号にブレンド処理部２２２，２２３が同期して合成し、フレームレート変換部２２４が画像フレーム配列を生成して、この画像フレーム配列の画像フレームを所定順序で順次表示器６１に出力する。入力映像信号が二次元映像である場合、生成した二次元のＯＳＤ画像信号を、入力映像信号に同期して合成した画像フレーム配列が生成される。さらに、この画像フレーム配列が所定順序で順次出力される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オンスクリーンディスプレイなどのグラフィック画像を生成して表示する映像合成装置、映像表示装置および映像合成方法に関する。

近年、立体視用映像コンテンツを表示する機能を搭載したテレビジョン受像機や映像モニター装置が広く普及してきている。また、このようなテレビジョン受像機や映像モニター装置の普及だけでなく、多くの立体視用映像コンテンツが、多数の放送事業者やインターネット上のコンテンツサーバから提供されるようになっている。なお、立体視用映像コンテンツの映像信号は、これまでの一般的な非立体視用映像コンテンツである二次元映像コンテンツの二次元映像信号とは異なる、立体視用映像信号として提供されている場合が多い。そして、この立体視用映像信号としての実装のために、様々な手法が開示され、また実現されている。

例えば、特許文献１では、一般に流通しているＬＣＤに代表される蓄積・上書き型のディスプレイと電子シャッタ付き眼鏡との組み合わせによる立体映像装置における、電子シャッタの開閉タイミングを制御する手法が開示されている。

また一方で、依然として、二次元映像コンテンツの映像信号を表示するテレビジョン受像機や映像モニター装置や、二次元映像コンテンツの提供が一般的であるので、立体視映像だけでなく二次元映像も切替えて表示するための手法の開示も必要である。

例えば特許文献２では、２次元画像と立体画像を切換えて表示可能であって、従来よりも表示品位が高く、高速な切替えが可能であり、２次元画像と立体画像の混在表示が任意の選択領域で表示可能な立体画像表示装置に関する手法が開示されている。

特開２００７−１１０６８３号公報 （図１ 段落００２５） 特開２００７−２１３０８１号公報 （図４ 段落００３６−００３７）

しかし、特許文献１による手法では、電子シャッタの開閉時間が短いために映像信号の輝度が低くなることにより、画面上で立体画像が表示される領域は制限されていた。そして、この制限により立体画像が表示できない領域には映像に関するロゴや解説文等の情報がグラフィック画像であるＯＳＤ（On Screen Display；以下、ＯＳＤと称する）として表示される構成となっていて、換言すると、このＯＳＤは非立体映像として表示されていた。

また、特許文献２による手法では、２次元画像と立体画像を切換えて表示するために、複屈折性レンズアレイとしての液晶レンズ、および、複屈折位相変調手段としての１／２波長フィルムまたは強誘電性液晶セルを備えていた。また、これら複屈折性レンズアレイや複屈折位相変調手段によるレンズ効果が電圧により制御される、といった複雑な構成によって、２次元画像と立体画像を切換えて表示するものであった。また、表示した２次元画像または立体画像に合成するグラフィック画像に関しては、全く記述されていなかった。

すなわち従来は、入力された映像信号は、入力映像信号に応じて、立体視用映像と二次元映像とを切り替えて表示することはできたが、入力信号に含まれないグラフィック画像を、入力映像信号に応じて、立体視用映像または二次元映像として切替えて表示することはできなかった。

そこで、本発明は上述した課題を解決するために、入力映像信号に応じて、立体視用映像または二次元映像のグラフィック画像を合成した映像を表示することができる映像合成装置、映像表示装置および映像合成方法を提供することを目的とする。

本発明は上述した課題を解決するため、左目用の映像信号と右目用の映像信号とを含む立体視用映像信号から、左目用の画像フレームと右目用の画像フレームとを分離して抽出するフレーム抽出手段と、前記フレーム抽出手段が抽出した前記左目用の画像フレームに重畳して画面表示する左目用のグラフィック画像と、前記フレーム抽出手段が抽出した前記右目用の画像フレームに重畳して画面表示する右目用のグラフィック画像とを生成するグラフィック画像生成手段と、前記グラフィック画像生成手段が生成した前記左目用のグラフィック画像を所定の前記左目用の画像フレームに同期をとって合成した新たな左目用の画像フレームと、前記グラフィック画像生成手段が生成した前記右目用のグラフィック画像を所定の前記右目用の画像フレームに同期をとって合成した新たな右目用の画像フレームとを生成する合成画像生成手段と、前記合成画像生成手段が生成した前記新たな左目用の画像フレームおよび前記新たな右目用の画像フレームに基づいてフレーム補間し、フレーム数を増やした左目用画像フレーム群と、フレーム数を増やした右目用画像フレーム群とを生成するフレーム群生成手段と、前記フレーム群生成手段が生成した左目用画像フレーム群と右目用画像フレーム群とが、交互に画面上に表示されるように、前記数を増やした複数の左目用の画像フレームと前記数を増やした複数の右目用の画像フレームとで画面上の表示を順次書き換えて出力する画像出力手段と、を具備することを特徴とするものである。

また本発明は上述した課題を解決するため、左目用の映像信号と右目用の映像信号とを含む立体視用映像信号から、左目用の画像フレームと右目用の画像フレームとを分離して抽出し、抽出した前記左目用の画像フレームに重畳して画面表示する左目用のグラフィック画像と、抽出した前記右目用の画像フレームに重畳して画面表示する右目用のグラフィック画像とを生成し、生成した前記左目用のグラフィック画像を所定の前記左目用の画像フレームに同期をとって合成した新たな左目用の画像フレームと、生成した前記右目用のグラフィック画像を所定の前記右目用の画像フレームに同期をとって合成した新たな右目用の画像フレームとを生成し、生成した前記新たな左目用の画像フレームおよび前記新たな右目用の画像フレームに基づいてフレーム補間し、フレーム数を増やした左目用画像フレーム群と、フレーム数を増やした右目用画像フレーム群とを生成し、生成した左目用画像フレーム群と右目用画像フレーム群とが、交互に画面上に表示されるように、前記数を増やした複数の左目用の画像フレームと前記数を増やした複数の右目用の画像フレームとで画面上の表示を順次書き換えて出力する、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、入力映像信号に応じて、立体視用映像または二次元映像のグラフィック画像を合成した映像を表示することができる映像合成装置、映像表示装置および映像合成方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る映像表示装置であるテレビジョン受像機１０の構成を示すブロック図。 第１の実施形態における、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡を制御する処理を実行する各ブロックによるシステム構成図。 入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理の動作を説明するためのフローチャート。 立体視用映像信号の具体例を示す図。 立体視用映像信号の具体例を示す図。 入力される立体視用映像信号に基づいて、フレームレートが変換されて配列された、表示器へ出力される画像フレームの具体例を説明するための概念図。 入力される立体視用映像信号に基づいて、フレームレートが変換されて配列された、表示器へ出力される画像フレームの具体例を説明するための概念図。 表示器への立体視用映像信号の出力および立体視用眼鏡に備えられたシャッタの開閉の制御のタイミングを説明するためのタイミングチャート。 第１の実施形態の変形例における、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡を制御する処理を実行する各ブロックによるシステム構成図。 第２の実施形態における、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡を制御する処理を実行する各ブロックによるシステム図。 入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理の動作を説明するためのフローチャート。

（第１の実施形態）
以下、本発明における第１の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る映像合成装置を備える映像表示装置であるテレビジョン受像機１０の構成を示すブロック図である。
本第１の実施形態に係るテレビジョン受像機１０は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部３１、信号処理制御部４０、操作部５１、受光部５２、表示器６１、スピーカ６２、シャッタ制御部８１などで構成されている。また、表示器６１は、液晶パネル１０１、バックライト１０２などで構成されている。さらに、放送波処理部２０にはアンテナＡＴが接続されていて、受光部５２はリモコンＲＣと、シャッタ制御部８１は立体視用眼鏡ＥＧとそれぞれ情報の情報のやりとりを行う。

テレビジョン受像機１０は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部３１などから提供される立体視用映像（以下、３Ｄ映像とも称する）または、一般的な非立体視用映像である二次元映像（以下、２Ｄ映像とも称する）の信号を取得する。さらに、テレビジョン受像機１０は、取得した立体視用映像または二次元映像の信号に応じて、立体視用または二次元の、文字や図形などのグラフィックを表示するグラフィック画像であるＯＳＤ（On Screen Display；以下、ＯＳＤと称する）画像の信号を生成し、取得した立体視用映像または二次元映像に重畳して表示器６１に表示する。さらに、テレビジョン受像機１０は、取得した立体視用映像または二次元映像に応じて、立体視用眼鏡ＥＧに備えられたシャッタの開閉を制御する。

放送波処理部２０は、アンテナＡＴによって受信されたデジタル放送波やアナログ放送波の信号を取得し、この取得した信号に対して特定チャンネルの選局処理および復調復号処理を施し、番組の映像音声データや電子番組表（以下、ＥＰＧとも称する）を生成するためのデータなどを信号処理制御部４０に出力する。本第１の実施形態では、放送波処理部２０は、立体視用映像信号および二次元映像信号が含まれる信号を取得する。

外部機器ＩＦ部３１は、ＨＤＭＩ（登録商標）規格やＵＳＢ規格、ＩＥＥＥ１３９４規格などの様々な規格に準じた接続部によりテレビジョン受像機１０の外部機器に接続し、この接続した外部機器から提供される映像音声データやＥＰＧを作成するためのデータなどを取得して信号処理制御部４０へ出力する。また、外部機器ＩＦ部３１は、ＨＤＭＩ規格やＵＳＢ規格、ＩＥＥＥ１３９４規格などに準じた接続部によりテレビジョン受像機１０の外部ＨＤＤやメモリーカードなどの記録媒体に接続して、この接続した記録媒体との間で番組の映像音声データなどを出力または入力する。この外部機器ＩＦ部３１は、テレビジョン受像機１０の外部機器から立体視用映像信号および二次元映像信号が含まれる信号を取得する。

操作部５１は、テレビジョン受像機１０を操作する操作入力の情報を受信して信号処理制御部４０へ出力する。同様に受光部５２は、リモコンＲＣからの操作入力の情報を受光（受信）して信号処理制御部４０へ出力する。

信号処理制御部４０は、操作部５１や受光部５２からの操作入力の情報に基づいて、放送波処理部２０や外部機器ＩＦ部３１などから取得された信号に対して、圧縮されたデータの伸張処理などの様々な処理や、ＥＰＧを作成するためのデータ抽出処理を施す。この信号処理制御部４０は、入力された信号（データ）に対して、ＭＰＥＧ符号化／復号化演算処理や、映像信号と音声信号の分離処理などの様々な処理を施して表示器６１へ映像信号を出力し、スピーカ６２へ音声信号を出力する。また、信号処理制御部４０はＣＰＵを備えていて、信号処理制御部４０自身に備えられた各モジュールや信号処理制御部４０自身に接続された各モジュールを利用して複数の処理の実行を制御する。

本第１の実施形態では、信号処理制御部４０は、放送波処理部２０や、外部機器ＩＦ部３１などから取得された立体視用映像信号および二次元映像信号が含まれる信号に所定の処理を施し、立体視用映像または二次元映像を表示器６１へ表示させる。また、信号処理制御部４０は、取得した立体視用映像または二次元映像の信号に応じて、立体視用または二次元のＯＳＤ画像の信号を生成し、取得した立体視用映像または二次元映像に重畳して表示器６１に表示させる。また、信号処理制御部４０は、取得した立体視用映像または二次元映像に応じて、立体視用眼鏡ＥＧに備えられたシャッタの開閉を制御するための情報をシャッタ制御部８１へ出力する。

表示器６１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を表示する表示モジュールであって、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの薄型ディスプレイである。この表示器６１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を、映像を表示する光透過型の映像表示パネルである液晶パネル１０１に表示し、また、信号処理制御部４０からの制御信号に応じてバックライト１０２の照明を点灯または消灯する。なお、以降の説明は、表示器６１の例として液晶ディスプレイを適用するが、これに限定されるものではない。

液晶パネル１０１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を表示する複数の表示画素を、所定数量のマトリクス状に配置している映像表示パネルである。この液晶パネル１０１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号に基づいて、所定の走査線に対する走査に従って、画面上の表示を順次書き換えていくことで映像を表示していく。

バックライト１０２は、液晶パネル１０１の裏面から当該液晶パネル１０１を照明するための光源であって、直下型の冷陰極管や、直下型又はサイド照射型のＬＥＤ、ＥＬ（Electro-Luminescence）などを利用した光源である。本第１の実施形態では、バックライト１０２は、直下型又はサイド照射型を利用したＬＥＤ光源であり、信号処理制御部４０からの制御情報に応じて点灯または消灯する。

スピーカ６２は、信号処理制御部４０から入力された音声信号を出力する。
シャッタ制御部８１は、信号処理制御部４０から入力された情報に基づいて、立体視用眼鏡ＥＧに備えられた左目用シャッタおよび右目用シャッタの開閉を制御するシャッタ制御信号を出力する。本第１の実施形態では、シャッタ制御部８１は、信号処理制御部４０と別体として構成される例を説明するが、信号処理制御部４０に一体で構成される実施形態であってもよい。

なお、本第１の実施形態は、本発明に係る構成を適用した映像表示装置として、テレビジョン受像機を例とした形態であるが、本第１の実施形態と同様の構造の、ＨＤＤレコーダ、ＤＶＤレコーダ、パーソナルコンピュータ、携帯移動端末などを例とした形態であっても構わない。またさらには、テレビ放送や衛星放送だけでなく、ラジオ放送やインターネット等を用いた有線放送などを受信する映像表示装置である、例えばセットトップボックスなどを例とした実施形態であってもよい。

このような構成により、本発明の第１の実施形態に係るテレビジョン受像機１０は、取得した立体視用映像または二次元映像の信号を取得し、この取得した立体視用映像または二次元映像の信号に応じて、立体視用または二次元のＯＳＤ画像の信号を生成して、取得した立体視用映像または二次元映像に重畳して表示器６１に表示する。さらに、テレビジョン受像機１０は、取得した立体視用映像または二次元映像に応じて、立体視用眼鏡ＥＧに備えられたシャッタの開閉を制御する。

つまり、これらの処理は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部３１などから取得した映像信号に基づいて、主に信号処理制御部４０が実行するものである。
次に、図２を用いて、図１で説明した信号処理制御部４０に主として備えられ、入力された映像信号に応じて、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡ＥＧを制御する処理を実行する各ブロックを説明する。

図２は、本第１の実施形態における、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡ＥＧを制御する処理を実行する各ブロックによるシステム構成図である。

そして、図２に示したこのシステム構成により映像合成装置が構成される。また、この映像合成装置は、信号処理制御部４０と別体で構成されてもよい。
本第１の実施形態に係る信号処理制御部４０は、信号判別部２０１、ＯＳＤ生成部２１１、左目用ＯＳＤバッファ２１２、右目用ＯＳＤバッファ２１３、セレクタ２１４、左右画像分離部２２１、ブレンド処理部２２２，２２３、フレームレート変換部２２４、表示無効部２３１などを備えている。

信号判別部２０１は、入力された映像信号が、立体視用映像か二次元映像かを判別して、この判別した結果を他の各ブロックに出力する。例えば、信号判別部２０１は、外部機器ＩＦ部３１を介して、ＨＤＭＩ規格に準じた接続部に接続された外部機器から提供される映像信号の種別を示す情報に基づいて判別する。具体的には、ＨＤＭＩ規格のＶｅｒ１．４で定義された３Ｄ映像のデータ転送に関する取り決めに基づいて、ＨＤＭＩ規格に準じた接続部に接続された外部機器との接続認証におけるネゴシエーションにより取り交わされる情報により、信号判別部２０１は判別を行うことが可能となる。

また更には、信号判別部２０１は、放送波処理部２０や、外部機器ＩＦ部３１などから入力された映像信号の符号化に関する情報に含まれる立体視用コンテンツ識別情報の検出や、両眼視差を利用するＳｉｄｅ−ｂｙ−Ｓｉｄｅ方式などの立体視用映像特有の画像フォーマットの検出などを、それぞれ単独的にもしくは複合的に実行することで立体視用映像の特徴を有するかを検出して判別することも可能であり、特定の手法に限定されるものではない。

ＯＳＤ生成部２１１は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、左目用のＯＳＤ画像信号を生成して左目用ＯＳＤバッファ２１２へ出力し、同様に、右目用のＯＳＤ画像信号を生成して右目用ＯＳＤバッファ２１３へ出力する。また、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、ＯＳＤ生成部２１１は、二次元のＯＳＤ画像信号を生成して、右目用ＯＳＤバッファ２１３へ出力する。

左目用ＯＳＤバッファ２１２は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、ＯＳＤ生成部２１１から入力された左目用のＯＳＤ画像信号を格納し、所定のタイミングでセレクタ２１４へ出力する。また、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合、左目用ＯＳＤバッファ２１２は、ＯＳＤ生成部２１１からの入力信号がないので、何も格納しない。

右目用ＯＳＤバッファ２１３は、ＯＳＤ生成部２１１から入力された、立体視用映像に対応する右目用のＯＳＤ画像信号または、二次元映像に対応する二次元のＯＳＤ画像信号を格納し、所定のタイミングでセレクタ２１４およびブレンド処理部２２３へ出力する。

セレクタ２１４は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、左目用ＯＳＤバッファ２１２から入力された左目用のＯＳＤ画像信号をブレンド処理部２２２へ出力するように、入力信号の選択を切替えた状態にしておく。一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、セレクタ２１４は、右目用ＯＳＤバッファ２１３から入力された二次元のＯＳＤ画像信号をブレンド処理部２２２へ出力するように、入力信号の選択を切替えた状態にしておく。

左右画像分離部２２１は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、入力された立体視用映像信号の画像フレームに含まれる左目用の映像信号（左目用の画像フレームの信号）と右目用の映像信号（左目用の画像フレームの信号）とを、画像フレーム単位で所定の処理を施して抽出し、２つの画像フレームに分離してブレンド処理部２２２，２２３へ出力する。なお、左目用の映像信号および右目用の映像信号は、走査線の奇数と偶数とに交互に配置される形態や、画像フレームの左側の領域と右側の領域に配置される形態などのエンコード方式の形態で多重化される。さらには、左目用および右目用の映像信号は、所定の画素数からなる方形の領域がチェッカーフラッグ様に配置される形態、左目用および右目用の画像フレームが時分割して交互に配列される形態などのエンコード方式の形態で多重化されることもある。

一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、左右画像分離部２２１は、入力された映像信号に左目用および右目用の映像信号が存在しないので分離はせず、入力された映像信号による二次元の画像フレームを抽出してブレンド処理部２２２，２２３それぞれへ出力する。

ブレンド処理部２２２は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、左右画像分離部２２１から入力された左目用の映像信号と、セレクタ２１４を介して左目用ＯＳＤバッファ２１２から入力された左目用のＯＳＤ画像信号とを合成（重畳）した新たな左目用の画像フレームを生成してフレームレート変換部２２４へ出力する。また、ブレンド処理部２２３は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、左右画像分離部２２１から入力された右目用の映像信号と、右目用ＯＳＤバッファ２１３から入力された右目用のＯＳＤ画像信号とを合成（重畳）した新たな右目用の画像フレームを生成してフレームレート変換部２２４へ出力する。

そして、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合でも、ブレンド処理部２２２，２２３は、立体視用映像信号に対する処理と同様の処理を施して合成（重畳）した画像フレームを、フレームレート変換部２２４へ出力する。

フレームレート変換部２２４は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、ブレンド処理部２２２から入力された左目用の画像フレームに基づいて、所定の数の画像フレームである内挿フレームを追加してフレーム補完し、フレーム数を増やした複数の左目用の画像フレームを配列した左目用画像フレーム群を生成する。また同様に、フレームレート変換部２２４は、ブレンド処理部２２３から入力された右目用の画像フレームに基づいて、数を増やした複数の右目用の画像フレームを配列した右目用画像フレーム群を生成する。

すわなち、内挿フレームにより生成された左目用画像フレーム群および右目用画像フレーム群は、ブレンド処理部２２２から入力された左目用の画像フレームおよび右目用の画像フレームよりも画像フレームの数が多いので、フレーム間隔が短く（または、フレームレートが大きく）なるように変換されることになる。またさらに、フレームレート変換部２２４は、生成された左目用画像フレーム群および右目用画像フレーム群それぞれの特定の画像フレームを、所定順序で表示器６１に対して出力して表示させる。

一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、フレームレート変換部２２４は、ブレンド処理部２２２，２２３の両方から入力された画像フレームの何れか一方を選択し、この選択した画像フレームに基づいて、所定の数の画像フレームである内挿フレームを追加してフレーム補完する。また、フレームレート変換部２２４は、このようにしてフレーム数を増やした複数の二次元の画像フレームを配列した二次元画像フレーム群を生成する。そして、このフレームレート変換部２２４は、生成された二次元画像フレーム群を、所定順序で表示器６１に対して出力して表示させる。

表示無効部２３１は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、表示器６１に表示される画像フレームの表示が所定タイミングにおいて無効となるように、当該所定のタイミングでバックライト１０２を消灯するか、または、表示器６１の表示が非表示状態となる映像信号を液晶パネル１０１へ出力する。また、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、表示無効部２３１は、基本的には、表示器６１に表示される画像フレームの表示が有効となるように制御するが、いわゆる「動きボケ」を解消する目的で、所定のタイミングで表示を無効とするように制御することもある。

シャッタ制御部８１は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、フレームレート変換部２２４が左目用または右目用の画像フレームを出力するタイミングと同期して、立体視用眼鏡ＥＧに備えられた左目用シャッタおよび右目用シャッタを交互に開閉するシャッタ制御信号を立体視用眼鏡ＥＧへ出力する。また、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合、シャッタ制御部８１は、立体視用眼鏡ＥＧに備えられた左目用シャッタおよび右目用シャッタそれぞれが定常的に開となるシャッタ制御信号を立体視用眼鏡ＥＧへ出力する。

前述したとおり、フレームレート変換部２２４が画像フレームを出力するタイミングで、シャッタ制御部８１がシャッタの開閉を制御するシャッタ制御信号を出力するように、図２に示したほとんどのブロックは、所定のタイミングで同期して処理を実行する必要がある。本第１の実施形態では、左右画像分離部２２１が画像フレームを出力するタイミングに基づいて、シャッタ制御部８１が管理する所定の同期信号により、図２に示した各ブロックが所定のタイミングで同期して処理を実行することが好ましい。しかし、シャッタ制御部８１が所定の同期信号を管理するのではなく、他のブロックが管理する実施形態であっても構わない。

また、図２に示したシステム構成図において、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合に、右と左の定義を逆とした構成としてもよい。具体的には、立体視用映像の場合に、左目用ＯＳＤバッファ２１２と右目用ＯＳＤバッファ２１３とに格納するＯＳＤ画像信号の左右が逆になる。そして、左右画像分離部２２１がブレンド処理部２２２，２２３に出力する映像信号の左右も逆になり、フレームレート変換部２２４がブレンド処理部２２２，２２３から入力される画像フレームの左右も逆になる。また、これら以外のブロックでも左右の定義が逆として処理される。

さらに、図２に示したシステム構成図において、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元用映像であると判別した場合に、左右画像分離部２２１が、入力された二次元の映像信号をブレンド処理部２２２，２２３の何れか一方へ出力するようにしてもよい。このような構成では、フレームレート変換部２２４は、ブレンド処理部２２２，２２３のうちの信号が入力されたほうの一方から入力される信号を選択することになる。さらに、ブレンド処理部２２２，２２３のうちの映像信号が入力されないほうの一方は、ＯＳＤ画像信号を入力される必要がなくなり、また、入力されたとしても出力する必要がなくなる。

また、セレクタ２１４が、左目用ＯＳＤバッファ２１２とブレンド処理部２２２の間に設けられるのではなく、右目用ＯＳＤバッファ２１３とブレンド処理部２２３の間に設けられてもよい。

このようなシステムの構成により、本発明の第１の実施形態に係る信号処理制御部４０は、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡ＥＧを制御する処理を実行する。

次に、図３を用いて、図２で説明した各ブロックによって実行される、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理の動作を説明する。

図３は、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、信号判別部２０１は、入力された映像信号が立体視用映像か二次元映像かを判別する（Ｓ３０１）。信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合（Ｓ３０１のＹｅｓ）、ＯＳＤ生成部２１１は、左目用のＯＳＤ画像信号を生成して左目用ＯＳＤバッファ２１２へ出力し、同様に、右目用のＯＳＤ画像信号を生成して右目用ＯＳＤバッファ２１３へ出力する（Ｓ３０２）。

また、左右画像分離部２２１は、入力された映像信号の画像フレームに含まれる左目用の映像信号と右目用の映像信号とを抽出して分離したそれぞれの信号をブレンド処理部２２２，２２３へ出力する（Ｓ３０３）。

そして、ブレンド処理部２２２は、分離された左目用の映像信号と、セレクタ２１４を介して左目用ＯＳＤバッファ２１２から入力された左目用のＯＳＤ画像信号とを、所定のタイミングで合成（重畳）した新たな左目用の画像フレームを生成してフレームレート変換部２２４へ出力する。同様に、ブレンド処理部２２３は、分離された右目用の映像信号と、右目用ＯＳＤバッファ２１３から入力された右目用のＯＳＤ画像信号とを、所定のタイミングで合成（重畳）した新たな右目用の画像フレームを生成してフレームレート変換部２２４へ出力する（Ｓ３０４）。このとき、セレクタ２１４は、左目用のＯＳＤ画像信号をブレンド処理部２２２へ出力するように、入力信号の選択を切替えた状態にしておく。

さらに、フレームレート変換部２２４は、ブレンド処理部２２２から入力された左目用の画像フレームに基づいて生成した左目用画像フレーム群の特定の画像フレームと、ブレンド処理部２２３から入力された右目用の画像フレームに基づいて生成した右目用画像フレーム群の特定の画像フレームとを交互に配列し、所定順序で表示器６１に対して出力して表示させる（Ｓ３０５）。

一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合（Ｓ３０１のＮｏ）、ＯＳＤ生成部２１１は、二次元のＯＳＤ画像信号を生成して、右目用ＯＳＤバッファ２１３へ出力する（Ｓ３０６）。また、左右画像分離部２２１は、入力された映像信号を分離せずに、入力された映像信号による二次元の画像フレームをブレンド処理部２２２，２２３それぞれへ出力する（Ｓ３０７）。

そして、ブレンド処理部２２２は、左右画像分離部２２１からの入力映像信号と、セレクタ２１４を介して右目用ＯＳＤバッファ２１３から入力された二次元のＯＳＤ画像信号とを、所定のタイミングで合成（重畳）した新たな二次元の画像フレームを生成してフレームレート変換部２２４へ出力する。同様に、ブレンド処理部２２２は、左右画像分離部２２１からの入力映像信号と、右目用ＯＳＤバッファ２１３から入力された二次元のＯＳＤ画像信号とを、所定のタイミングで合成（重畳）した新たな二次元の画像フレームを生成してフレームレート変換部２２４へ出力する（Ｓ３０８）。このとき、セレクタ２１４は、右目用のＯＳＤ画像信号をブレンド処理部２２２へ出力するように、入力信号の選択を切替えた状態にしておく。

さらに、フレームレート変換部２２４は、ブレンド処理部２２２，２２３の両方から入力された画像フレームのうち一方に基づいて生成した二次元画像フレーム群の特定の画像フレームを、所定順序で表示器６１に対して出力して表示させる（Ｓ３０９）。

このようにして、本第１の実施形態に係る信号処理制御部４０などに備えられた各ブロックによって、入力された映像信号が立体視用映像か二次元映像かに応じて、入力映像信号に対応するＯＳＤ画像が生成され、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像が重畳されて表示される。

次に、図４〜８を用いて、図２で説明した各ブロックによって実行される、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理における基本的な処理である、入力された立体視用映像を表示する処理を説明する。

まず、図４，５を用いて、図２で説明した信号判別部２０１および左右画像分離部２２１に入力される立体視用映像信号の具体例を説明する。
図４，５は、立体視用映像信号の具体例を示す図である。
具体的には、図４に示す立体視用映像信号の画像フレームＶ１は、１走査線毎に左目用の映像信号Ｌと右目用の映像信号Ｒとを交互に有するエンコード方式で、左目用および右目用の映像信号が多重化されている。そして、左右画像分離部２２１は、入力された画像フレームＶ１に基づいて、左目用の映像信号Ｌをノンインターレース変換した左目用の画像フレームＬ１と、右目用の映像信号Ｒをノンインターレース変換した右目用の画像フレームＲ１とをそれぞれ抽出して、２つの画像フレームに分離する。

また、図５に示す立体視用映像信号の画像フレームＶ２（Ｖ３）は、１つの画像フレームの左側の領域に左目用の映像信号Ｌを、右側の領域に右目用の映像信号Ｒを有するエンコード方式で、左目用および右目用の映像信号が多重化されている。そして、左右画像分離部２２１は、入力された画像フレームＶ２（Ｖ３）に基づいて、左目用の映像信号Ｌを水平二倍伸張した左目用の画像フレームＬ２（Ｌ３）と、右目用の映像信号Ｒを水平二倍伸張した右目用の画像フレームＲ２（Ｒ３）とをそれぞれ抽出して、２つの画像フレームに分離する。

さらに、図示しない、所定の画素数からなる方形の領域がチェッカーフラッグ様に配置されるエンコード方式で左目用および右目用の映像信号が多重化される場合も、図５に示した立体視用映像信号と同様の処理によって、左目用および右目用の画像フレームが抽出される。

また、図示しない、左目用の画像フレームと右目用の画像フレームとが時分割して交互に配列される形態などのエンコード方式の場合は、１つの画像フレームからの左目用および右目用の画像フレームの抽出はされず、配列された画像フレーム単位で、左目用および右目用の画像フレームが抽出される。

図４，５に示した立体視用映像信号のエンコード方式などに関する情報は、ＨＤＭＩ規格に基づく外部機器との接続認証に係る情報や、入力された映像信号の符号化に関する情報に含まれている。従って、信号判別部２０１は、このような情報を利用して、入力された映像信号が立体視用映像か否かを判別することができる。

次に、図６，７を用いて、図２で説明した信号判別部２０１および左右画像分離部２２１に入力される立体視用映像信号に基づいて、フレームレートが変換されて配列された、表示器６１へ出力される画像フレームの具体例を説明する。

図６，７は、入力される立体視用映像信号に基づいて、フレームレートが変換されて配列された、表示器６１へ出力される画像フレームの具体例を説明するための概念図である。

具体的には、図６は、図５に示した立体視用映像信号に基づいて、表示器６１へ出力される画像フレームの具体例を示している。図６に示すように、左目用の映像信号Ｌおよび右目用の映像信号Ｒが多重化された画像フレームＶ２，Ｖ３は、１／６０［ｓ］のフレーム間隔（６０［ｆ／ｓ］のフレームレート）で入力される。

画像フレームＶ２から抽出されて分離された左目用の画像フレームＬ２および右目用の画像フレームＲ２は、ブレンド処理部２２２，２２３にてそれぞれ所定の処理を施されてフレームレート変換部２２４へ入力される。そして、フレームレート変換部２２４は、入力された左目用の画像フレームＬ２に基づいて、内挿フレームである画像フレームＬ２ａを生成し、画像フレームＬ２，Ｌ２ａを配列した左目用画像フレーム群Ｌ２ｇｒｐを生成する。同様にして、フレームレート変換部２２４は、入力された右目用の画像フレームＲ２に基づいて、内挿フレームである画像フレームＲ２ａを生成し、画像フレームＲ２，Ｒ２ａを配列した右目用画像フレーム群Ｒ２ｇｒｐを生成する。

なお、ここで、左目用および右目用の内挿フレームがそれぞれ１つずつ生成される実施形態を説明したが、生成される内挿フレームの数はさらに多くてもよく、限定されるものではない。また、内挿フレームは、基となる画像フレームをコピーして生成されてもよいし、左目用または右目用の画像フレーム毎に、直前または直後の画像フレームに基づいて所定の処理を施して画像補完して生成されてもよい。

また、フレームレート変換部２２４は、生成された左目用画像フレーム群Ｌ２ｇｒｐおよび右目用画像フレーム群Ｒ２ｇｒｐそれぞれを時分割して交互に配列して、それぞれの画像フレーム群から特定の画像フレームを順次表示器６１に対して出力して表示させる。

さらに具体的には、フレームレート変換部２２４は、画像フレームＬ２，Ｌ２ａ，Ｒ２，Ｒ２ａの順で表示器６１へ順次出力する。そして、画像フレームＶ３に対しても、同様の処理が施され、画像フレームＬ３，Ｌ３ａを配列した左目用画像フレーム群Ｌ３ｇｒｐおよび、画像フレームＲ３，Ｒ３ａを配列した右目用画像フレーム群Ｒ３ｇｒｐが生成される。さらに、画像フレームＬ３，Ｌ３ａ，Ｒ３，Ｒ３ａの順で、それぞれの画像フレームが表示器６１へ出力される。

すなわち、フレームレート変換部２２４は、入力される１つの立体視用映像信号の画像フレームに基づいて、２つの左目用の画像フレームおよび２つの右目用の画像フレームを時分割して交互に配列して、順次表示器６１へ出力するので、１／６０［ｓ］のフレーム間隔が１／２４０［ｓ］のフレーム間隔（２４０［ｆ／ｓ］のフレームレート）に変換される。

また、図７に示すように、左目用の映像信号である画像フレームＶ２１，Ｖ２３および右目用の映像信号である画像フレームＶ２２，Ｖ２４は、１／１２０［ｓ］のフレーム間隔（１２０［ｆ／ｓ］のフレームレート）で右目用および左目用の画像フレームが交互に入力される。

このような立体視用映像信号が入力された場合、画像フレーム単位で、左目用および右目用の２つの画像フレームがそれぞれ抽出される。そして、フレームレート変換部２２４は、入力された左目用の画像フレームＶ２１に基づいて、画像フレームＬ２１（Ｖ２１），Ｌ２１ａを配列した左目用画像フレーム群Ｌ２１ｇｒｐおよび、入力された右目用の画像フレームＶ２２に基づいて、画像フレームＲ２２（Ｖ２２），Ｒ２２ａを配列した右目用画像フレーム群Ｒ２２ｇｒｐを生成する。さらに、フレームレート変換部２２４は、画像フレームＬ２１，Ｌ２１ａ，Ｒ２２，Ｒ２２ａの順で、それぞれの画像フレームを表示器６１へ出力する。同様に、画像フレームＶ２３、Ｖ２４に対しても、同様の処理が施され、画像フレームＬ２３，Ｌ２３ａ，Ｒ２４，Ｒ２４ａの順で、それぞれの画像フレームが表示器６１へ出力される。

すなわち、図７に示した１／１２０［ｓ］のフレーム間隔の立体視用映像信号であっても、フレームレート変換部２２４は、交互に入力される左目用または右目用の画像フレームに基づいて、２つの画像フレームを配列して、順次表示器６１へ出力するので、１／１２０［ｓ］のフレーム間隔が１／２４０［ｓ］のフレーム間隔に変換される。

次に、図８を用いて、表示器６１への立体視用映像信号の出力および立体視用眼鏡ＥＧに備えられたシャッタの開閉の制御のタイミングを説明する。
図８は、表示器６１への立体視用映像信号の出力および立体視用眼鏡ＥＧに備えられたシャッタの開閉の制御のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。

図８に示すように、フレームレート変換部２２４から入力された画像フレームは、表示パネル１０１の走査線に対する表示画面の上から下に向かう方向の走査に従って順次書き換えられる。そして、表示パネル１０１への画像フレームの書き換えに同期して、表示無効部２３１は表示を有効または無効となるように制御し、シャッタ制御部８１が立体視用眼鏡ＥＧに備えられたシャッタの開閉を制御する。このようにして、テレビジョン受像機１０の利用者は、画面に表示された立体視用映像を立体視用眼鏡ＥＧを介して立体映像として視認することができる。

具体的には、左目用の画像フレームＬ２が走査される期間では、直前に走査された右目用の画像フレームＲが左目用の画像フレームＬ２に書き換えられているので、右目用の画像フレームＲと左目用の画像フレームＬ２とが混在した「Ｒ＋Ｌ２」の映像が表示される。この期間では、表示無効部２３１は表示を無効とするために、バックライト１０２が「消灯」となるように制御する。そしてシャッタ制御部８１は、シャッタが、Ｌが閉，「Ｒ」が開となるように制御するが、開閉状態が逆の、Ｌが開，Ｒが閉となるように、または、ＬＲ共に閉となるように制御してもよい。

また、左目用の画像フレームＬ２ａが走査される期間では、直前に走査された左目用の画像フレームＬ２が左目用の画像フレームＬ２ａに書き換えられているので、左目用の画像フレームＬ２，Ｌ２ａが混在した「Ｌ２＋Ｌ２ａ」の映像が表示される。この期間では、表示を有効とするために、バックライト１０２が「点灯」となるように制御される。シャッタは「Ｌ」が開，Ｒが閉となるように制御される。

次に、右目用の画像フレームＲ２が走査される期間では、直前に走査された左目用の画像フレームＬ２ａが右目用の画像フレームＲ２に書き換えられているので、左目用の画像フレームＬ２ａと右目用の画像フレームＲ２とが混在した「Ｌ２ａ＋Ｒ２」の映像が表示される。この期間では、表示を無効とするために、バックライト１０２が「消灯」となるように制御される。そしてシャッタは、「Ｌ」が開，Ｒが閉となるように制御されるが、開閉状態が逆の、Ｌが閉，Ｒが開となるように、または、ＬＲ共に閉となるように制御してもよい。

さらに、右目用の画像フレームＲ２ａが走査される期間では、直前に走査された右目用の画像フレームＲ２が右目用の画像フレームＲ２ａに書き換えられているので、右目用の画像フレームＲ２，Ｒ２ａが混在した「Ｒ２＋Ｒ２ａ」の映像が表示される。この期間では、表示を有効とするために、バックライト１０２が「点灯」となるように制御される。シャッタはＬが開，「Ｒ」が閉となるように制御される。

このようにして、表示無効部２３１は、左目用から右目用、右目用から左目用の画像フレームの書き換え期間は表示を無効とし、一方、左目用（右目用）の画像フレームを次の左目用（右目用）の画像フレームで書き換えている期間では表示を有効とする。そして、右目用または左目用の画像フレームが混在せずに画面に表示されている期間に、対応する右目用または左目用のシャッタが開くように制御するため、立体感の損なわれた映像が表示されることを防止することができる。

（変形例）
次に、図９を用いて、入力された映像信号に応じて、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡ＥＧを制御する処理を実行する各ブロックの変形例を説明する。

図９は、本第１の実施形態の変形例における、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡ＥＧを制御する処理を実行する各ブロックによるシステム構成図である。

本第１の実施形態の変形例に係る信号処理制御部４０は、信号判別部２０１、ＯＳＤ生成部９１１、左目用ＯＳＤバッファ９１２、右目用ＯＳＤバッファ９１３、左右画像分離部２２１、ブレンド処理部９２２，２２３、フレームレート変換部２２４、表示無効部２３１などを備えている。

そして、図９に示したこのシステム構成によっても映像合成装置が構成される。また、この映像合成装置は、信号処理制御部４０と別体で構成されてもよい。
この変形例は、図２に示したシステム構成図による処理とほぼ同じ処理を実行するが、構成において、セレクタ２１４が備えられずに、左目用ＯＳＤバッファ９１２とブレンド処理部２２２とが直接的に接続されている点で異なる。また、動作においては、主に、ＯＳＤ生成部９１１が、信号判別部２０１の判別結果によらずに、左目用ＯＳＤバッファ９１２および右目用ＯＳＤバッファ９１３へ所定のＯＳＤ信号を出力する点で異なる。

そして、この差異により、ＯＳＤ生成部９１１、左目用ＯＳＤバッファ９１２、右目用ＯＳＤバッファ９１３、ブレンド処理部９２２は、図２に示したＯＳＤ生成部２１１、左目用ＯＳＤバッファ２１２、右目用ＯＳＤバッファ２１３、ブレンド処理部２２２それぞれと異なる動作を実行する。その他のブロックは、図２に示した各ブロックと同様の動作を実行するので同一の符号を付して、各々に関しての説明は省略する。従って以降は、ＯＳＤ生成部９１１、左目用ＯＳＤバッファ９１２、右目用ＯＳＤバッファ９１３、ブレンド処理部９２２に関して、詳細に説明する。

ＯＳＤ生成部９１１は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、左目用のＯＳＤ画像信号を生成して左目用ＯＳＤバッファ９１２へ出力し、同様に、右目用のＯＳＤ画像信号を生成して右目用ＯＳＤバッファ９１３へ出力する。また、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、ＯＳＤ生成部９１１は、二次元のＯＳＤ画像信号を生成して、左目用ＯＳＤバッファ９１２および右目用ＯＳＤバッファ９１３へ出力する。

左目用ＯＳＤバッファ９１２は、ＯＳＤ生成部９１１から入力された、立体視用映像に対応する左目用のＯＳＤ画像信号または、二次元映像に対応する二次元のＯＳＤ画像信号を格納し、所定のタイミングでブレンド処理部９２２へ出力する。

右目用ＯＳＤバッファ９１３は、ＯＳＤ生成部９１１から入力された、立体視用映像に対応する右目用のＯＳＤ画像信号または、二次元映像に対応する二次元のＯＳＤ画像信号を格納し、所定のタイミングでブレンド処理部９２３へ出力する。

ブレンド処理部９２２は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、左右画像分離部２２１から入力された左目用の映像信号と、左目用ＯＳＤバッファ９１２から入力された左目用のＯＳＤ画像信号とを合成（重畳）した新たな左目用の画像フレームを生成してフレームレート変換部２２４へ出力する。また、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合、ブレンド処理部９２２は、左右画像分離部２２１から入力された二次元の映像信号と、左目用ＯＳＤバッファ９１２から入力された二次元のＯＳＤ画像信号とを合成（重畳）した新たな二次元の画像フレームを生成してフレームレート変換部２２４へ出力する。

また、図９に示したシステム構成において、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合に、右と左の定義を逆とした構成としてもよい。具体的には、立体視用映像の場合に、左目用ＯＳＤバッファ９１２と右目用ＯＳＤバッファ９１３とに格納するＯＳＤ画像信号の左右が逆になる。そして、左右画像分離部２２１がブレンド処理部９２２，２２３に出力する映像信号の左右も逆になり、フレームレート変換部２２４がブレンド処理部９２２，２２３から入力される画像フレームの左右も逆になる。また、これら以外のブロックでも左右の定義が逆として処理される。

さらに、図９に示したシステム構成において、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元用映像であると判別した場合に、左右画像分離部２２１が、入力された二次元の映像信号をブレンド処理部９２２，２２３の何れか一方へ出力するようにしてもよい。このような構成では、フレームレート変換部２２４は、ブレンド処理部９２２，２２３のうちの信号が入力されたほうの一方から入力される信号を選択することになる。そして、ブレンド処理部９２２，２２３のうちの映像信号が入力されないほうの一方は、ＯＳＤ画像信号を入力される必要がなくなり、また、入力されたとしても出力する必要がなくなる。さらに、ブレンド処理部９２２，２２３のうち、映像信号が入力されないほうの一方に対応する左目用ＯＳＤバッファ９１２または右目用ＯＳＤバッファ９１３は、ＯＳＤ画像信号を格納する必要がなくなる。

このようなシステムの構成により、本発明の第１の実施形態の変形例に係る信号処理制御部４０も、第１の実施形態と同様に、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡ＥＧを制御する処理を実行する。

すなわち、本第１の実施形態による、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理では、入力された映像信号に応じて、立体視用または二次元のＯＳＤ画像信号が生成される。そして、立体視用映像には立体視用のＯＳＤ画像信号が重畳され、二次元の映像には二次元のＯＳＤ画像信号が重畳される。また、この入力信号に応じたＯＳＤ画像が合成された画像フレームに基づいて、所定数の画像フレームからなる画像フレーム群が生成され、当該画像フレーム群が所定順序で表示器６１に表示される。さらに、立体視用眼鏡ＥＧに備えられたシャッタの開閉も、入力された映像信号に応じて制御される。

（第２の実施形態）
次に、図１０を用いて、前述したような、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理を実行するシステムの構成の第２の実施形態を説明する。

図１０は、本第２の実施形態における、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡ＥＧを制御する処理を実行する各ブロックによるシステム構成図である。

本第２の実施形態に係る信号処理制御部４０は、信号判別部２０１、ＯＳＤ生成部９１１、左目用ＯＳＤバッファ１０１２、右目用ＯＳＤバッファ１０１３、セレクタ１０１４、左右画像分離部１０２１、フレーム転送処理部１０２２、ブレンド処理部１０２３、フレームレート変換部１０２４、表示無効部２３１を備えている。

そして、図１０に示したこのシステム構成によっても映像合成装置が構成される。また、この映像合成装置は、信号処理制御部４０と別体で構成されてもよい。
本第２の実施形態は、前述した第１の実施形態およびこの変形例と略同様の動作を実行するが、図２，図９で説明したブロック図におけるいくつかのブロックの動作が異なるものである。従って、以降では、主に、図２，図９で示した各ブロックとは異なる動作を実行するブロックについて詳細に説明し、同様の動作を実行するブロックについては説明を省略する。

信号判別部２０１およびＯＳＤ生成部９１１は、それぞれが、図２で示した信号判別部２０１および図９で示したＯＳＤ生成部９１１と同様の動作を実行するので説明を省略する。

左目用ＯＳＤバッファ１０１２は、ＯＳＤ生成部９１１から入力された、立体視用映像に対応する左目用のＯＳＤ画像信号または、二次元映像に対応する二次元のＯＳＤ画像信号を格納し、所定のタイミングでセレクタ１０１４へ出力する。

右目用ＯＳＤバッファ１０１３は、ＯＳＤ生成部９１１から入力された、立体視用映像に対応する右目用のＯＳＤ画像信号または、二次元映像に対応する二次元のＯＳＤ画像信号を格納し、所定のタイミングでセレクタ１０１４へ出力する。

セレクタ１０１４は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、左目用ＯＳＤバッファ１０１２から入力された左目用のＯＳＤ画像信号と、右目用ＯＳＤバッファ１０１３から入力された右目用のＯＳＤ画像信号とを、所定のタイミングで切替えて画像フレーム単位でブレンド処理部１０２３へ出力する。

一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合にも、セレクタ１０１４は、左目用ＯＳＤバッファ１０１２または右目用ＯＳＤバッファ１０１３から入力された二次元のＯＳＤ画像信号を、所定のタイミングで切替えてブレンド処理部１０２３へ出力する。

左右画像分離部１０２１は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、入力された立体視用映像信号の画像フレームに含まれる左目用の映像信号（左目用の画像フレームの信号）と右目用の映像信号（右目用の画像フレームの信号）とを、画像フレーム単位で所定の処理を施して抽出し、２つの画像フレームに分離してフレーム転送処理部１０２２へ出力する。また、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、左右画像分離部１０２１は、入力された映像信号に左目用および右目用の映像信号が存在しないので分離はせず、入力された映像信号による二次元の画像フレームを抽出してフレーム転送処理部１０２２へ出力する。

フレーム転送処理部１０２２は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、左右画像分離部１０２１から入力された左目用および右目用の画像フレームを時分割して交互に配列して、ブレンド処理部１０２３へ転送（出力）する。一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、フレーム転送処理部１０２２は、入力された映像信号（二次元の画像フレーム）をブレンド処理部１０２３へ転送（出力）する。

ブレンド処理部１０２３は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、フレーム転送処理部１０２２から入力された左目用および右目用の画像フレームが交互に配列された画像フレームと、この画像フレームとの同期をとってセレクタ１０１４から入力された左目用および右目用のＯＳＤ画像フレームとを合成（重畳）した新たな左目用および右目用の画像フレームを生成してフレームレート変換部１０２４へ出力する。一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合でも、ブレンド処理部１０２３は、立体視用映像信号に対する処理と同様の処理を施して合成（重畳）した画像フレームを、フレームレート変換部１０２４へ出力する。

フレームレート変換部１０２４は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、ブレンド処理部１０２３から入力された左目用および右目用の画像フレームそれぞれに基づいて、所定の数の画像フレームであるそれぞれの内挿フレームを追加してフレーム補完する。また、フレームレート変換部１０２４は、このようにしてフレーム数を増やした複数の左目用および右目用の画像フレームを左目用および右目用ごとに配列した左目用画像フレーム群および右目用画像フレーム群を生成する。さらに、フレームレート変換部１０２４は、生成された左目用画像フレーム群および右目用画像フレーム群それぞれの特定の画像フレームを、所定順序で表示器６１に対して出力して表示させる。

一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合には、フレームレート変換部１０２４は、ブレンド処理部１０２３から入力された画像フレームに基づいて、所定の数量の画像フレームである内挿フレームを追加してフレーム補完して、フレーム数を増やした複数の二次元の画像フレームを配列した二次元画像フレーム群を生成する。そして、フレームレート変換部１０２４は、生成された二次元画像フレーム群を、所定順序で表示器６１に対して出力して表示させる。

表示無効部２３１は、図２で示した表示無効部２３１と同様の動作を実行するので説明を省略する。
また、シャッタ制御部８１は、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合、フレームレート変換部１０２４が左目用または右目用の画像フレームを出力するタイミングと同期して、立体視用眼鏡ＥＧに備えられた左目用シャッタおよび右目用シャッタを交互に開閉するシャッタ制御信号を立体視用眼鏡ＥＧへ出力する。また、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合、シャッタ制御部８１は、立体視用眼鏡ＥＧに備えられた左目用シャッタおよび右目用シャッタそれぞれが定常的に開となるシャッタ制御信号を立体視用眼鏡ＥＧへ出力する。

前述したとおり、フレームレート変換部１０２４が画像フレームを出力するタイミングで、シャッタ制御部８１がシャッタの開閉を制御するシャッタ制御信号を出力するように、図１０に示したほとんどのブロックは、所定のタイミングで同期して処理を実行する必要がある。本第２の実施形態では、左右画像分離部２２１が画像フレームを出力するタイミングに基づいて、シャッタ制御部８１が管理する所定の同期信号により、図１０に示した各ブロックが所定のタイミングで同期して処理を実行することが好ましい。しかし、シャッタ制御部８１が所定の同期信号を管理するのではなく、他のブロックが管理する実施形態であっても構わない。

また、図１０に示したシステム構成図において、信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合に、右と左の定義を逆とした構成としてもよい。具体的には、立体視用映像の場合に、左目用ＯＳＤバッファ１０１２と右目用ＯＳＤバッファ１０１３とに格納するＯＳＤ画像信号の左右が逆になる。そして、左右画像分離部１０２１がフレーム転送処理部１０２２に出力する映像信号の左右も逆になる。また、これら以外のブロックでも左右の定義が逆として処理される。

さらに、図１０に示したシステム構成図において、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元用映像であると判別した場合に、ＯＳＤ生成部９１１が、二次元のＯＳＤ画像信号を左目用ＯＳＤバッファ１０１２、右目用ＯＳＤバッファ１０１３の何れか一方へ出力するようにしてもよい。このような構成では、セレクタ１０１４は、左目用ＯＳＤバッファ１０１２、右目用ＯＳＤバッファ１０１３のうちの信号が入力されたほうの一方から入力される信号を出力するように、入力信号の選択を切替えた状態にしておく。つまり、左目用ＯＳＤバッファ１０１２、右目用ＯＳＤバッファ１０１３のうちの信号が入力されないほうの一方は、ＯＳＤ生成部９１１からの入力信号がないので、何も格納しない。

このようなシステムの構成により、本発明の第２の実施形態に係る信号処理制御部４０は、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理、および、立体視用眼鏡ＥＧを制御する処理を実行する。

すなわち、本第２の実施形態による、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理においても、入力された映像信号に応じて、立体視用映像には立体視用のＯＳＤ画像信号が重畳され、二次元の映像には二次元のＯＳＤ画像信号が重畳される。また、この入力信号に応じたＯＳＤ画像が合成された画像フレームに基づいて生成された、所定数の画像フレームからなる画像フレーム群が、所定順序で表示器６１に表示される。さらに、立体視用眼鏡ＥＧに備えられたシャッタの開閉も、入力された映像信号に応じて制御される。

次に、図１１を用いて、図２で説明した各ブロックによって実行される、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理の動作を説明する。

図１１は、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像を重畳して表示する処理の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、信号判別部２０１は、入力された映像信号が立体視用映像か二次元映像かを判別する（Ｓ１１０１）。信号判別部２０１が、入力された映像信号が立体視用映像であると判別した場合（Ｓ１１０１のＹｅｓ）、ＯＳＤ生成部９１１は、左目用のＯＳＤ画像信号を生成して左目用ＯＳＤバッファ１０１２へ出力し、同様に、右目用のＯＳＤ画像信号を生成して右目用ＯＳＤバッファ１０１３へ出力する（Ｓ１１０２）。

また、左右画像分離部１０２１は、入力された映像信号の画像フレームに含まれる左目用の映像信号（左目用の画像フレームの信号）と右目用の映像信号（左目用の画像フレームの信号）とを抽出して分離したそれぞれの信号をフレーム転送処理部１０２２へ出力する。そして、フレーム転送処理部１０２２は、入力された左目用および右目用の画像フレームを時分割して交互に配列して、ブレンド処理部１０２３へ転送（出力）する。（Ｓ１１０３）。

そして、ブレンド処理部１０２３は、入力された左目用および右目用の画像フレームと、これらの画像フレームとの同期をとってセレクタ１０１４から入力された左目用および右目用のＯＳＤ画像フレームとを合成（重畳）した新たな左目用および右目用の画像フレームを生成してフレームレート変換部１０２４へ出力する（Ｓ１１０４）。つまり、このとき、セレクタ１０１４は、フレーム転送処理部１０２２から出力される、左目用および右目用の画像フレームとの同期をとって、左目用ＯＳＤバッファ１０１２から入力された左目用のＯＳＤ画像信号および右目用ＯＳＤバッファ１０１３から入力された右目用のＯＳＤ画像信号を切替えて画像フレーム単位でブレンド処理部１０２３へ出力している。

さらに、フレームレート変換部１０２４は、入力された左目用および右目用の画像フレームそれぞれに基づいて生成した左目用画像フレーム群および右目用画像フレーム群の特定の画像フレームを、所定順序で表示器６１に対して出力して表示させる（Ｓ１１０５）。

一方、信号判別部２０１が、入力された映像信号が二次元映像であると判別した場合（Ｓ１１０１のＮｏ）、ＯＳＤ生成部９１１は、二次元のＯＳＤ画像信号を生成して、左目用ＯＳＤバッファ１０１２および右目用ＯＳＤバッファ１０１３へ出力する（Ｓ１１０６）。また、左右画像分離部１０２１は、入力された映像信号を分離せずに、入力された映像信号による二次元の画像フレームをフレーム転送処理部１０２２へ出力する。そして、フレーム転送処理部１０２２は、入力された映像信号をブレンド処理部１０２３へ転送（出力）する。（Ｓ１１０７）。

そして、ブレンド処理部１０２３は、左右画像分離部１０２１，フレーム転送処理部１０２２を介した入力映像信号と、この入力映像信号との同期をとってセレクタ１０１４から入力された二次元のＯＳＤ画像信号とを合成（重畳）した新たな二次元の画像フレームを生成してフレームレート変換部１０２４へ出力する（Ｓ１１０８）。このとき、セレクタ１０１４は、フレーム転送処理部１０２２から出力される、二次元の画像フレームとの同期をとって、左目用ＯＳＤバッファ１０１２から入力された二次元のＯＳＤ画像信号および右目用ＯＳＤバッファ１０１３から入力された二次元のＯＳＤ画像信号を切替えて画像フレーム単位でブレンド処理部１０２３へ出力している。

さらに、フレームレート変換部１０２４は、ブレンド処理部１０２３から入力された画像フレームに基づいて生成した二次元画像フレーム群の特定の画像フレームを、所定順序で表示器６１に対して出力して表示させる（Ｓ１１０９）。

このようにして、本第２の実施形態に係る信号処理制御部４０などに備えられた各ブロックによって、入力された映像信号が立体視用映像か二次元映像かに応じて、入力映像信号に対応するＯＳＤ画像が生成され、入力された映像信号に立体視用映像または二次元映像のＯＳＤ画像が重畳されて表示される。

以上説明したように本実施形態によれば、入力された映像信号が立体視用映像か二次元映像かが判別され、入力された映像信号が立体視用映像である場合、個別に生成した左目用と右目用のＯＳＤ画像信号を、入力された映像信号から分離された左目用または右目用の映像信号に同期して合成した画像フレーム配列が生成される。そして、この画像フレーム配列の画像フレームが所定順序で順次出力される。また、入力された映像信号が二次元映像である場合には、生成した二次元のＯＳＤ画像信号を、入力された映像信号に同期して合成した画像フレーム配列が生成される。さらに、この画像フレーム配列の画像フレームが所定順序で順次出力される。つまり、入力された映像信号が立体視用映像であっても二次元映像であっても、同一の構成によって処理することが可能となる。すなわち、本発明に係る実施形態によれば、入力映像信号に応じて、立体視用映像または二次元映像のグラフィック画像を合成した映像を表示することができる。

また本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１０…テレビジョン受像機、２０…放送波処理部、３１…外部機器ＩＦ部、４０…信号処理制御部、５１…操作部、５２…受光部、６１…表示器、６２…スピーカ、８１…シャッタ制御部、１０１…液晶パネル、１０２…バックライト、ＡＴ…アンテナ、ＲＣ…リモコン、ＥＧ…立体視用眼鏡、２０１…信号判別部、２１１，９１１…ＯＳＤ生成部、２１２，９１２，１０１２…左目用ＯＳＤバッファ、２１３，９１３，１０１３…右目用ＯＳＤバッファ、２１４，１０１４…セレクタ、２２１，１０２１…左右画像分離部、２２２，２２３，９２２，１０２３…ブレンド処理部、２２４，１０２４…フレームレート変換部、２３１…表示無効部、１０２２…フレーム転送処理部。

Claims (11)

1. 左目用の映像信号と右目用の映像信号とを含む立体視用映像信号から、左目用の画像フレームと右目用の画像フレームとを分離して抽出するフレーム抽出手段と、
   前記フレーム抽出手段が抽出した前記左目用の画像フレームに重畳して画面表示する左目用のグラフィック画像と、前記フレーム抽出手段が抽出した前記右目用の画像フレームに重畳して画面表示する右目用のグラフィック画像とを生成するグラフィック画像生成手段と、
   前記グラフィック画像生成手段が生成した前記左目用のグラフィック画像を所定の前記左目用の画像フレームに同期をとって合成した新たな左目用の画像フレームと、前記グラフィック画像生成手段が生成した前記右目用のグラフィック画像を所定の前記右目用の画像フレームに同期をとって合成した新たな右目用の画像フレームとを生成する合成画像生成手段と、
   前記合成画像生成手段が生成した前記新たな左目用の画像フレームおよび前記新たな右目用の画像フレームに基づいてフレーム補間し、フレーム数を増やした左目用画像フレーム群および、フレーム数を増やした右目用画像フレーム群とを生成するフレーム群生成手段と、
   前記フレーム群生成手段が生成した左目用画像フレーム群と右目用画像フレーム群とが、交互に画面上に表示されるように、前記数を増やした複数の左目用の画像フレームと前記数を増やした複数の右目用の画像フレームとで前記画面上の表示を順次書き換えて出力する画像出力手段と、
   を具備することを特徴とする映像合成装置。
2. 前記画像出力手段が前記左目用の画像フレームを前記右目用の画像フレームで書き換えて出力する第１の期間と、および前記右目用の画像フレームを前記左目用の画像フレームで書き換えて出力する第２の期間とで、前記画面上の表示を無効にする表示無効手段、
   を具備することを特徴とする請求項１記載の映像合成装置。
3. 前記表示無効手段は、光源からの光の供給を受けて映像を表示する光透過型の映像表示パネルの前記画面に対して、前記第１および第２の期間で、前記光源の発光を停止させて前記表示を無効にするか、または、前記表示無効手段は、前記第１および第２の期間で、前記画面上の表示が非表示状態となる映像信号を前記画像出力手段に出力させて前記表示を無効にすることを特徴とする請求項２記載の映像合成装置。
4. 前記フレーム群生成手段は、前記合成画像生成手段が生成した前記新たな左目用の画像フレームおよび前記新たな右目用の画像フレームそれぞれをコピーした内挿フレームを個別に生成し、これらの内挿フレームとコピー元の画像フレームとを配列して前記左目用フレーム群および前記右目用フレーム群を生成する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像合成装置。
5. 前記立体視用映像信号または二次元の映像である二次元映像信号とを入力する信号入力手段と、
   前記信号入力手段に入力された前記立体視用映像信号と前記二次元映像信号との判別を行う信号判別手段とを具備し、
   前記信号判別手段が、前記信号入力手段に前記二次元映像信号が入力されたことを判別した場合、前記フレーム抽出手段は、前記入力された二次元映像信号から二次元の画像フレームを抽出し、
   前記グラフィック画像生成手段は、前記抽出された前記二次元の画像フレームに重畳して画面表示する二次元のグラフィック画像を生成し、
   前記合成画像生成手段は、前記生成された前記二次元のグラフィック画像を前記二次元の画像フレームに合成した新たな二次元映像の画像フレームを生成し、
   前記画像出力手段は、前記生成された新たな二次元の画像フレームで画面上の表示を順次書き換えて出力する、
   ことを特徴とする請求項１記載の映像合成装置。
6. 前記合成画像生成手段を複数具備し、
   前記複数の合成画像生成手段は、前記信号判別手段が、前記信号入力手段に前記立体視用映像信号が入力されたことを判別した場合、前記新たな左目用の画像フレームと前記新たな右目用の画像フレームとを、並行して生成することを特徴とすることを特徴とする請求項５項記載の映像合成装置。
7. 前記グラフィック画像生成手段が生成する前記左目用のグラフィック画像のデータを記憶する第１の記憶手段と、
   前記グラフィック画像生成手段が生成する前記右目用のグラフィック画像のデータを記憶する第２の記憶手段と、
   前記第１の記憶手段に記憶された前記左目用のグラフィック画像のデータまたは、前記第２の記憶手段に記憶された前記右目用のグラフィック画像のデータの何れか一方を選択する選択手段と、
   を具備し、
   前記選択手段は、前記信号判別手段が、前記信号入力手段に前記立体視用映像信号が入力されたことを判別した場合、前記左目用のグラフィック画像のデータまたは前記右目用のグラフィック画像のデータの何れか一方を選択した状態を維持し、
   前記複数の合成画像生成手段のうち特定の合成画像生成手段は、前記選択手段が選択した前記左目用のグラフィック画像のデータに基づいて合成した前記新たな左目用の画像フレームまたは、前記右目用のグラフィック画像のデータに基づいて合成した前記新たな左目用の画像フレームを生成することを特徴とする請求項６記載の映像合成装置。
8. 前記合成画像生成手段は、前記信号判別手段が、前記信号入力手段に前記立体視用映像信号が入力されたことを判別した場合、前記新たな左目用の画像フレームと前記新たな右目用の画像フレームとを、交互に生成することを特徴とすることを特徴とする請求項５記載の映像合成装置。
9. 前記グラフィック画像生成手段が生成する前記左目用のグラフィック画像のデータを記憶する第１の記憶手段と、
   前記グラフィック画像生成手段が生成する前記右目用のグラフィック画像のデータを記憶する第２の記憶手段と、
   前記第１の記憶手段に記憶された前記左目用のグラフィック画像のデータまたは、前記第２の記憶手段に記憶された前記右目用のグラフィック画像のデータの何れか一方を選択する選択手段と、
   を具備し、
   前記選択手段は、前記信号判別手段が、前記信号入力手段に前記立体視用映像信号が入力されたことを判別した場合、前記左目用のグラフィック画像のデータまたは前記右目用のグラフィック画像のデータの何れか一方を所定のタイミングで交互に選択し、
   前記合成画像生成手段は、前記選択手段が選択した前記左目用のグラフィック画像のデータに基づいて合成した前記新たな左目用の画像フレームおよび、前記右目用のグラフィック画像のデータに基づいて合成した前記新たな左目用の画像フレームを生成することを特徴とする請求項８記載の映像合成装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項記載の映像合成装置を備えることを特徴とする映像表示装置。
11. 左目用の映像信号と右目用の映像信号とを含む立体視用映像信号から、左目用の画像フレームと右目用の画像フレームとを分離して抽出し、
    抽出した前記左目用の画像フレームに重畳して画面表示する左目用のグラフィック画像と、抽出した前記右目用の画像フレームに重畳して画面表示する右目用のグラフィック画像とを生成し、
    生成した前記左目用のグラフィック画像を所定の前記左目用の画像フレームに同期をとって合成した新たな左目用の画像フレームと、生成した前記右目用のグラフィック画像を所定の前記右目用の画像フレームに同期をとって合成した新たな右目用の画像フレームとを生成し、
    生成した前記新たな左目用の画像フレームおよび前記新たな右目用の画像フレームに基づいてフレーム補間し、フレーム数を増やした左目用画像フレーム群とおよび、フレーム数を増やした右目用画像フレーム群とを生成し、
    生成した左目用画像フレーム群と右目用画像フレーム群とが、交互に画面上に表示されるように、前記数を増やした複数の左目用の画像フレームと前記数を増やした複数の右目用の画像フレームとで画面上の表示を順次書き換えて出力する、
    ことを特徴とする映像合成方法。

Images