JP2011223598A - 画質調整装置および画質調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】適切な画像フレームを参照して画質改善のための処理を実行すること。
【解決手段】画質調整装置は、出力手段、検出手段及び画質調整手段を備える。出力手段は、入力された第1及び第2のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第1及び第2のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力する。検出手段は、第1のフレーム画像の明度情報を検出する。画質調整手段は、出力手段が出力した第1のフレームレート変換後フレーム画像及び第2のフレームレート変換後フレーム画像のうちのいずれかに対して、検出手段により検出される明度情報に基づいた画質調整を実行する。
【選択図】図3
【解決手段】画質調整装置は、出力手段、検出手段及び画質調整手段を備える。出力手段は、入力された第1及び第2のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第1及び第2のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力する。検出手段は、第1のフレーム画像の明度情報を検出する。画質調整手段は、出力手段が出力した第1のフレームレート変換後フレーム画像及び第2のフレームレート変換後フレーム画像のうちのいずれかに対して、検出手段により検出される明度情報に基づいた画質調整を実行する。
【選択図】図3
Description
本発明は、映像の画質を調整する画質調整装置および画質調整方法に関する。
近年、テレビジョン受像機などが備える映像表示部の画面の大型化や高解像度化に伴い、テレビジョン受像機の一般的な利用者でさえも、映像品位の良し悪しを視認することができるようになってきている。このため、画面に高品位な映像を表示させるために、画面に表示される映像に係る情報を利用して画質を自動的に改善する技術を実現するための手法が多数開示されている。
例えば特許文献1では、複数のゲートラインのそれぞれにおける液晶の応答開始から、この液晶による液晶表示部の全面を照らす光源が点灯する時刻までの時間に合わせて、ゲートラインごとの映像データの階調値を補償する手法が開示されている。この手法によって、液晶の応答遅れによる輝度ムラやゴースト発生を防止することができる。
ところが特許文献1による手法は、最新フィールドの画像データである最新入力画像データの階調値を補償するために、1フィールド前に表示されていた直前入力画像データに基づいて、最新入力画像データに対する画像表示用の液晶の応答時間の立ち上がりが急峻になるような駆動電圧を印加するものであった。すなわち、この手法は、画面に表示される画像フレームの直前の画像フレームのデータに基づいて最新の画像フレームの画質を改善するものであった。
しかし、この手法を利用して、例えば、右目用画像フレームと左目用画像フレームとが交互に順次画面に表示される時分割方式の3D映像を画面に表示する場合には、次のような問題が生じる可能性があった。
一般に3D映像は、画像中の特定のオブジェクトが立体視されるように、このオブジェクトの画面上の位置を、視差をつけるために右目用画像と左目用画像とでずらして表示させる。そして、この3D映像に対して、例えばシャッタつき眼鏡のシャッタを左右個別に開閉可能として、右目用画像が表示されるときには右目シャッタは開き且つ左目用シャッタが閉じ、逆に左目用画像が表示されるときには左目シャッタは開き且つ右目用シャッタが閉じるように制御される。このような、映像とシャッタつき眼鏡との同期制御を利用して画面上の映像を立体視させる手法が採用されることが多い。
すなわち、時分割方式の3D映像に対して、特許文献1による手法を適用すると、右目用画像フレームの補償のために左目用画像フレームが利用され、逆に、左目用画像フレームの補償のために右目用画像フレームが利用されてしまうことになる。
ところが前述したとおり、右目用画像フレームと左目用画像フレームとでは視差をつけるために表示画像がずれているので、直前画像フレームの映像情報を利用して最新画像フレームを補償してしまうと、誤った情報で最新画像フレームが補償される可能性が大いにあった。
そこで、本発明は上述した課題を解決するために、適切な画像フレームを参照して画質改善のための処理を実行することができる画質調整装置および画質調整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、入力された第1及び第2のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第1及び第2のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力する出力手段と、前記第1のフレーム画像の明度情報を検出する検出手段と、前記出力手段が出力した前記第1のフレームレート変換後フレーム画像及び前記第2のフレームレート変換後フレーム画像のうちのいずれかに対して、前記検出手段により検出される前記明度情報に基づいた画質調整を実行する画質調整手段と、を具備する画質調整装置を提供する。
また、本発明は、上述した課題を解決するため、入力された第1及び第2のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第1及び第2のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力するステップと、前記第1のフレーム画像の明度情報を検出するステップと、前記出力された前記第1のフレームレート変換後フレーム画像及び前記第2のフレームレート変換後フレーム画像のうちのいずれかに対して、前記検出された明度情報に基づく画質調整を実行するステップと、を有する画質調整方法を提供する。
本発明によれば、適切な画像フレームを参照して画質改善のための処理を実行することができる。
以下、本発明における実施形態について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画質調整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21、ネットワークIF部22、操作部31、受光部32、信号処理制御部40、表示器51、スピーカ52などで構成されている。また、放送波処理部20にはアンテナANTが接続されていて、受光部32はリモートコントローラ(以下、リモコンと称する)RCと情報のやりとりを行う。この表示器51は、表示パネル101、バックライト102などで構成されている。
図1は、本発明の実施形態に係る画質調整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21、ネットワークIF部22、操作部31、受光部32、信号処理制御部40、表示器51、スピーカ52などで構成されている。また、放送波処理部20にはアンテナANTが接続されていて、受光部32はリモートコントローラ(以下、リモコンと称する)RCと情報のやりとりを行う。この表示器51は、表示パネル101、バックライト102などで構成されている。
このテレビジョン受像機10は、放送波処理部20、外部機器IF部21またはネットワークIF部22から入力された所定フォーマットの3D映像(立体視映像)に所定の処理を施して、表示器51に3D映像を表示させる。表示器51に表示されるこの3D映像は、左目用フレーム画像(以下、Lフレームと称する)と右目用フレーム画像(以下、Rフレームと称する)とが交互に順次画面に表示される時分割方式である。また、前述した各ブロックから入力された所定フォーマットの3D映像は、左目用/右目用フレーム画像(以下、L/Rフレームとも称する)が同一フレーム画像に混在している態様や、L/Rフレームが交互に順次配列された時分割方式の態様である。このテレビジョン受像機10は、入力された3D映像のフレームレートを高く変換した3D映像を表示器51に表示する。
放送波処理部20は、アンテナANTによって受信された地上または衛星によるデジタル放送波やアナログ放送波に対応するチューナおよびデコーダを有する。また放送波処理部20は、アンテナANTが受信した信号を取得して、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、番組の映像音声情報や番組関連情報などが含まれる信号を信号処理制御部40に出力する。番組関連情報は、番組に関するチャンネル番号や、放送波、放送局名、番組名、ジャンルなどの情報である。この放送波処理部20は、3D映像信号を取得して、この3D映像信号を出力する。
外部機器IF部21は、HDMI(登録商標)規格、USB規格又はIEEE1394規格などの様々な規格に準じた接続端子および、これらの規格に基づいて特定の情報を抽出する情報抽出部を有する。また外部機器IF部21は、接続端子に接続された外部機器や、外部HDD、メモリカードなどの記録媒体などの情報提供源から、コンテンツの映像音声情報や番組関連情報などが含まれる信号を取得して信号処理制御部40へ出力する。本実施形態では、外部機器IF部21は、3D映像信号を取得して、この3D映像信号を出力する。
ネットワークIF部22は、インターネット、LAN又はWANなどのネットワークに接続するための接続端子および、この接続端子を経由したネットワークを介して通信を行う通信部を有する。またネットワークIF部22は、接続したネットワーク先の特定サーバなどの情報提供源から、コンテンツの映像音声情報や番組関連情報などが含まれる信号を取得して信号処理制御部40へ出力する。さらにネットワークIF部22は、ネットワークを介して接続した、テレビジョン受像機10の外部HDD、メモリカードなどの記録媒体からコンテンツの映像音声情報や番組関連情報などが含まれる信号を取得し、信号処理制御部40へ出力する。このネットワークIF部22は、3D映像信号を取得して、この3D映像信号を出力する。
操作部31は、テレビジョン受像機10を操作するための操作入力を受ける操作キーを有し、この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32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。この操作部31またはリモコンRCは、放送波処理部20、外部機器IF部21又はネットワークIF部22の何れから信号を取得するかを選択する選択キーなどを備えている。
信号処理制御部40は、操作部31や受光部32からの操作入力の情報に応じて、放送波処理部20、外部機器IF部21又はネットワークIF部22などから入力された信号に対して、圧縮されたデータの伸張処理や、番組表を作成するための情報抽出処理などの様々な処理を施す。また信号処理制御部40は、入力された信号に対して、映像信号と音声信号の分離処理、MPEG復号化演算処理又は映像の画質調整処理などの様々な処理を施して表示器51へ映像信号を出力し、スピーカ52へ音声信号を出力する。さらに信号処理制御部40は、制御部としてのCPU又はマイコン(不図示)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。
本実施形態では、信号処理制御部40は、入力された映像信号が、L/Rフレームが同一フレーム画像に混在している3D映像(原フレーム画像)である場合に、L/Rフレームそれぞれを分離して時分割して交互に配列するLRフレーム分離処理を実行する。また信号処理制御部40は、入力された3D映像のフレームレートを変換して出力するフレームレート変換処理を実行する。さらに、信号処理制御部40は、フレームレート変換されたL/Rフレームそれぞれの画質を調整する画質調整処理を実行する。
表示器51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る。例えば表示器51には、LCD(Liquid Crystal Display)やPDP(Plasma Display Panel)などの薄型ディスプレイを適用することができる。この表示器51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パネルである表示パネル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の照明を点灯又は消灯する。このバックライト102は、複数の領域ごとの照明の照度を調整可能としたエリア制御(ローカルディミングとも称する)を可能とする態様である。以下の説明では、表示器51の例としてLCDを適用するが、これに限定されるものではない。
スピーカ52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。
なお、信号処理制御部40は、放送波処理部20、外部機器IF部21又はネットワークIF部22などからの入力信号に対して複数の処理を施すのではなく、テレビジョン受像機10の内部に備えられ、信号データが保存されたHDDなどの記録媒体(不図示)からの入力信号に対して、複数の処理を施す実施形態であってもよい。
なお、信号処理制御部40は、放送波処理部20、外部機器IF部21又はネットワークIF部22などからの入力信号に対して複数の処理を施すのではなく、テレビジョン受像機10の内部に備えられ、信号データが保存されたHDDなどの記録媒体(不図示)からの入力信号に対して、複数の処理を施す実施形態であってもよい。
また本実施形態は、本発明に係る構成を適用した画質調整装置として、テレビジョン受像機10を例とした形態である。しかし、本実施形態に係る画質調整装置と同様の構造の、HDDレコーダ、DVDレコーダ、パーソナルコンピュータ、移動携帯端末、セットトップボックスなどを例とした形態であっても構わない。すなわち本発明に係る実施形態では、例えば放送波種別、信号取得経路などといった項目において限定されるものではなく、単に映像信号を処理する構成部を有する画質調整装置であれば、本発明を適用することが可能である。
このような構成により、本発明の実施形態に係るテレビジョン受像機10は、入力されたL/Rフレームが同一フレーム画像に混在している3D映像である場合に、L/Rフレームそれぞれを分離する。またテレビジョン受像機10は、入力された所定フォーマットの3D映像のL/Rフレームをフレームレート変換して出力する。そして、このテレビジョン受像機10は、フレームレート変換されたL/Rフレームそれぞれに対して、適切な画像フレームを参照した画質改善のための画質調整処理を実行する。
これらの処理は、放送波処理部20などから入力された信号に基づいて、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に備えられ、入力された映像信号に対して複数の処理を実行する各ブロックを説明する。
図2は、本実施形態における、入力された映像信号に対して複数の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。
本実施形態に係る信号処理制御部40は、セレクタ201、映像信号処理部202、画質調整部203、ドライバ204などを備えている。信号処理制御部40は、これらの映像信号に対して処理するブロック以外にも音声信号に対して様々な処理を施す複数のブロックを備えている。しかしこれ以降では、音声信号に対して処理するブロックの説明は省略して、映像信号に対して様々な処理を施す複数のブロックを説明する。
次に、図2を用いて、図1で説明した信号処理制御部40に備えられ、入力された映像信号に対して複数の処理を実行する各ブロックを説明する。
図2は、本実施形態における、入力された映像信号に対して複数の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。
本実施形態に係る信号処理制御部40は、セレクタ201、映像信号処理部202、画質調整部203、ドライバ204などを備えている。信号処理制御部40は、これらの映像信号に対して処理するブロック以外にも音声信号に対して様々な処理を施す複数のブロックを備えている。しかしこれ以降では、音声信号に対して処理するブロックの説明は省略して、映像信号に対して様々な処理を施す複数のブロックを説明する。
セレクタ201は、テレビジョン受像機10の利用者が、操作部31又はリモコンRCに備えられた選択キー(不図示)などを利用して選択した、放送波処理部20、外部機器IF部21又はネットワークIF部22の何れかからの映像情報を映像信号処理部202へ出力する。なおセレクタ201は、信号処理制御部40の内部ではなく、信号処理制御部40の外部に設けられてもよい。
映像信号処理部202は、セレクタ201から入力された映像信号に対してMPEG復号化演算処理などを施して、表示器51に表示するためのフレーム単位の映像信号であるフレーム画像の信号を画質調整部203へ出力する。この映像信号処理部202は、入力された映像信号が3D映像である場合、L/Rフレームが混在しているフレーム画像(原フレーム画像)や、交互に順次配列されたL/Rフレームの信号を出力する。
画質調整部203は、映像信号処理部202から入力されたフレーム画像のフレームレートを高く変換するフレームレート変換処理をする。そして画質調整部203は、フレームレート変換前のフレーム画像の特徴に基づいて、フレームレート変換後のフレーム画像それぞれに対して画質調整処理を施し、この画質調整後のフレーム画像の信号をドライバ204へ出力する。また特に画質調整部203は、入力されたフレーム画像が1つのフレーム画像にL/Rフレームが混在している3D映像である場合、入力された1つのフレーム画像をL/Rフレームそれぞれに分離し、この分離したL/Rフレームそれぞれのフレームレートの変換処理をする。そして画質調整部203は、分離したフレームレート変換前のL/Rフレームそれぞれの特徴に基づいて、フレーム変換後のL/Rフレームそれぞれに対して画質調整処理を施す。
すなわちこの画質調整は、フレームレート変換前のフレーム画像の特徴に基づいて、フレームレート変換後のフレーム画像に対して施されるものである。特に、入力されたフレーム画像が3D映像である場合、フレームレート変換前のLフレームの特徴に基づいてフレームレート変換後のLフレームに対して、フレームレート変換前のRフレームの特徴に基づいてフレームレート変換後のRフレームに対して、それぞれ個別に画質調整が施される。
ドライバ204は、画質調整部203から入力されたフレーム画像の信号を表示器51で表示させるように制御して、表示器51が備える表示パネル101へフレーム画像の信号を出力する。またドライバ204は、画質調整部203から入力されたフレーム画像の信号と同期をとって、バックライト102の特定領域の照明を点灯または消灯するように制御する。
このようなシステムの構成により、本発明の実施形態に係る信号処理制御部40の一部が、フレームレート変換前のフレーム画像の特徴に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を施すので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための画質調整処理が実行される
次に、図3を用いて、図2で説明した画質調整部203に備えられ、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックの動作を説明する。
図3は、本実施形態における、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整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。
画質調整部203は、LRフレーム分離部301、調整値計算部302、フィルタ303、フレームレート変換部304、更新タイミング制御部305、調整部306などを備えている。
LRフレーム分離部301は、前段のブロックから入力された1フレーム分のフレーム画像に、L/Rフレームが混在している場合、L/Rフレームそれぞれを分離して時分割して交互に配列するLRフレーム分離処理を実行する。そしてLRフレーム分離処理後のL/Rフレームは、フレームレート変換部304へ出力される。L/Rフレームそれぞれの分離は、例えばSide-by-Side方式でL/Rフレームが混在されている場合、水平方向の伸張処理を、またLine-by-Line方式でL/Rフレームが混在されている場合、垂直方向の伸張処理を実行することによって実現可能である。また、このとき入力されたフレーム画像のフレームレートに対して、L/Rフレームのフレームレートは倍になって出力される。例えば、60[fps]のフレームレートの画像フレームは、120[fps]のフレームレートで出力される。これは出力されるL/Rフレームが、時分割して配列されているからである。またLRフレーム分離部301は、フレームパッキング方式などのように、1フレームにL/Rフレームが交互に順次配列された画像フレームが前段のブロックから入力された場合、交互に配列されたL/Rフレームそれぞれを独立した画像フレームとして分離し、2フレームの画像フレームとして出力する。すなわちこのときでも、入力されたフレーム画像のフレームレートに対して、出力されるフレーム画像のフレームレートは倍になって出力される。
調整値計算部302は、LRフレーム分離部301から入力されたL/Rフレームそれぞれの特徴として、特定画素の輝度又は明るさに関する明度情報を検出し、この検出した明度情報に基づいて調整値を算出してフィルタ303へ出力する。また調整値計算部302は、L/Rフレームそれぞれを複数に分割した特定の領域ごとに明度情報を検出し調整値を算出する。この調整値には、特定の領域内の全ての画素の明度情報の平均値又は最大値、特定の領域内の任意の画素の明度情報の平均値又は最大値などを適用することが可能である。また調整値計算部302は、特定画素の明度情報でなく色に関する色情報を検出してもよい。さらに調整値計算部302は、LRフレーム分離部301から入力されたL/Rフレームそれぞれに基づいて、調整値を算出する実施形態ではなく、L/Rフレームの何れかに基づいて調整値を算出する実施形態であってもよい。この調整値計算部302は、L/Rフレームそれぞれに対応すべく、2系統設けられていることが好ましい。
フィルタ303は、調整値計算部302から入力された調整値を、所定の伝達特性で変換した実効的な調整値である実効調整値を調整部306へ出力する。例えば伝達特性は、一次または二次のLPFや、単に1サンプル前の値を出力する遅延であってもよい。このフィルタ303は、調整値をデジタル値で受けてデジタル値の実効調整値を出力するデジタルフィルタとして構成される。またフィルタ303は、調整値計算部302から入力されたL/Rフレームそれぞれに対する調整値に基づいて、それぞれに対する実効調整値を出力する。すなわちフィルタ303は、L/Rフレームそれぞれに対応すべく、2系統設けられていることが好ましい。
フレームレート変換部304は、LRフレーム分離部301から入力されたL/Rフレームそれぞれのフレームレートを高く変換したL/Rフレーム(レート変換後L/Rフレーム)を調整部306へ出力する。フレームレート変換部304は、入力されたL/Rフレームに対して、それぞれを新たなフレーム画像としてコピーして追加することでフレームレートを高く変換する。さらにフレームレート変換部304は、入力されたL/Rフレームに対して、L/R個別に、前後のL/Rフレームに基づいて補完した新たなL/Rフレームを追加することでフレームレートを高くしてもよい。すなわち、入力されたフレーム画像のフレームレートを高く変換する方法は特に限定されず様々な方法で実現することが可能である。このとき、フレームレート変換部304は、LRLRといったように交互に配列する態様や、LLRRといったように同一フレーム画像を連続して配列する態様などで出力する。例えば、フレームレート変換部304が、入力された120[fps]のフレームレートのL/Rフレームを、LLRRと同一フレーム画像が2つ連続するように配列した場合でも、240[fps]のフレームレートのL/Rフレームが出力される。
更新タイミング制御部305は、フレームレート変換部304へ入力されたL/Rフレームに基づいてフレームレート変換されたL/Rフレームが、どの程度遅延して(どの程度の更新タイミングで)出力されるかを示す出力遅延情報を調整部306へ出力する。すなわち出力遅延情報は、フレームレート変換部304への入力フレーム画像とフレームレート変換部304からの入力フレーム画像とを同期させるための情報であるといえる。
調整部306は、更新タイミング制御部305から入力された出力遅延情報に基づいて、フィルタ303から入力された実効調整値に基づく調整結果を、フレームレート変換部304から入力された特定のタイミングのL/Rフレームに対して適用させる。調整結果は、表示パネル101に表示する映像の信号レベルに対する輝度又は明るさを調整するための信号情報(パラメータ)と、バックライト102の光量に対する輝度又は明るさ(照明の照度)を調整するための光量情報との何れかを適用することが可能である。具体的には、調整部306は、入力された実効調整値に基づいて、バックライト102に対する光量情報を決定してバックライト102の光量を調整するための光量情報を、入力されたL/Rフレームと同期させてドライバ204へ出力する。また調整部306は、決定した光量情報に基づいて、さらに表示パネル101に表示する映像の信号レベルに対する信号情報を決定し、この信号情報単独によって入力されたL/Rフレームを調整するか、又は信号情報による調整と光量情報の同期出力とを適宜配分して実行する。ここで、調整対象のL/Rフレームが、同一フレーム画像が連続して配列される態様で、且つ、バックライト102の照明の照度で調整する場合、同一フレーム画像の連続数に応じて、それぞれのフレーム画像への照明の照度を異ならせること実施形態を適用することも可能である。具体的には、照度100を同一フレーム画像2つへ照明して調整する場合、前のフレーム画像には照度70、後のフレーム画像には照度30として合計の照度100となるように適宜配分して照明してもよい。
なお、画質調整部203に備えられた各ブロックは、ハードウェア又はハードウェアとソフトウェアとの協働で構成される実施形態である。
このような各ブロックによる動作により、画質調整部203は、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理が実行される。
このような各ブロックによる動作により、画質調整部203は、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理が実行される。
次に、図4を用いて、LRフレーム分離部301の入力/出力、フレームレート変換部304の入力/出力における左目用/右目用フレーム画像の概念図を説明する。
図4は、LRフレーム分離部301及びフレームレート変換部304それぞれの入力/出力における左目用/右目用フレーム画像の概念図である。
この概念図では、LRフレーム分離部301に入力されたL/Rフレームが、同一フレーム画像に混在している3D映像の態様を用いて説明する。またLRフレーム分離部301に、60[fps]のフレームレートのL/Rフレームが入力される例である。
この概念図では、LRフレーム分離部301に入力されたL/Rフレームが、同一フレーム画像に混在している3D映像の態様を用いて説明する。またLRフレーム分離部301に、60[fps]のフレームレートのL/Rフレームが入力される例である。
すなわち、LRフレーム分離部301の入力では、60[fps]のフレームレートのL/Rフレームが同一フレーム画像に混在している。
そしてLRフレーム分離部301で、LRフレーム分離処理が実行されて、L/Rフレームそれぞれが分離されて時分割して配列される。このときLフレームとRフレームとがそれぞれ1フレームとして分離されて出力されるので、LRフレーム分離部301の出力(フレームレート変換部304の入力)では、フレーム同期信号は60[fps]の2倍の120[fps]のフレームレートとなる。また、LRフレーム分離処理の実行によって、分離後のL/Rフレームは、LRフレーム分離部301の入力におけるL/Rフレームに対して遅延して出力される。
そしてLRフレーム分離部301で、LRフレーム分離処理が実行されて、L/Rフレームそれぞれが分離されて時分割して配列される。このときLフレームとRフレームとがそれぞれ1フレームとして分離されて出力されるので、LRフレーム分離部301の出力(フレームレート変換部304の入力)では、フレーム同期信号は60[fps]の2倍の120[fps]のフレームレートとなる。また、LRフレーム分離処理の実行によって、分離後のL/Rフレームは、LRフレーム分離部301の入力におけるL/Rフレームに対して遅延して出力される。
さらに、フレームレート変換部304で、入力された120[fps]のフレームレートのL/Rフレームが、LLRR(例1)といったように同一フレーム画像が連続するように、又は、LRLR(例2)といったようにL/Rフレームが交互になるように配列される。このとき新たに追加されたL/Rフレームもそれぞれ1フレームとして出力されることになる。従って、フレームレート変換部304の出力(調整部306の入力)では、フレーム同期信号は120[fps]の2倍の240[fps]のフレームレートとなる。また、フレームレート変換の処理によって、変換後のL/Rフレームは、フレームレート変換部304の入力におけるL/Rフレームに対して遅延して出力される。
このようにして、LRフレーム分離部301の入力/出力、フレームレート変換部304の入力/出力におけるL/Rフレームそれぞれが遅延を伴いながら出力されるが、フレーム画像ごとの対応関係は管理することができる。すなわち、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理が実行される。
次に、図5を用いて、フレームレート変換前の左目用/右目用フレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することの必要性を説明する。
図5は、フレームレート変換前の左目用/右目用フレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することの必要性を説明するための概念図である。
この概念図においては、L/Rフレームは、L/Rフレームそれぞれを複数に分割した特定の領域である複数の領域A,B,C,…に分割されている。また、特定のタイミングにおける、Lフレームの領域Aの明度情報が輝度100、領域Bの明度情報が輝度10、領域Cの明度情報が輝度250であり、Rフレームの領域Aの明度情報が輝度250、領域Bの明度情報が輝度100、領域Cの明度情報が輝度10である例を説明する。これは、3D映像におけるL/Rフレームそれぞれでの特定のオブジェクトの画面上の表示位置が、このオブジェクトが立体視されるような視差をつけるために右目用画像と左目用画像とでずらされていることに起因する。
すなわちこの概念図では、Lフレーム上の領域Aに表示される映像はRフレーム上の領域Bに、Lフレーム上の領域Bに表示される映像はRフレーム上の領域Cにそれぞれずらされて表示されている。そして前述した明度情報を有するL/Rフレームが時分割で配列される場合、L/Rフレームそれぞれの特定領域ごとの輝度は、L/Rフレームの間で異なる可能性がある。例えば領域Aに着目すると、Lフレームでは輝度100であるがRフレームでは輝度250であり、領域Bに着目すると、Lフレームでは輝度10であるがRフレームでは輝度100である。
従って、例えばLフレームの直前のRフレームや、Rフレームの直前のLフレームの特徴に基づいて、最新のフレーム画像に対応させた画質調整が実行されると、直前のフレーム画像と最新のフレーム画像との輝度が異なるので、誤った画質調整を実行してしまうことになる。具体的には、例えば領域Aでは、Rフレームの特徴である輝度250がLフレームの輝度100の要素を含んだ調整値によって調整されてしまう。
また、図4に示した概念図のように、フレームレート変換部304の出力におけるL/Rフレームのフレームレートは240[fps]であるため、このようなフレームレートのフレーム画像に対して複数の処理を実行するブロックは高い演算処理能力を必要とされ、システムを構成する上でコスト的又は技術的な課題が多くなってしまう。従って、フレームレート変換前のフレームレートが60又は120[fps]のフレーム画像に対して、このフレーム画像の特徴を検出する処理や、検出した特徴に基づいて調整値を算出する処理を実行することは、前述した課題を容易に解決できることになる。
このような理由により、フレームレート変換前のL/Rフレームに基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することの必要性が生じる。そして、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理の実行が求められ、本発明の実施形態に係るテレビジョン受像機10は、この課題を解決することが可能である。
(変形例)
次に、図6を用いて、図2で説明した画質調整部203に備えられ、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックの動作の変形例を説明する。
次に、図6を用いて、図2で説明した画質調整部203に備えられ、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックの動作の変形例を説明する。
図6は、本実施形態における、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックによるシステム構成図の変形例である。
画質調整部203は、LRフレーム分離部601、調整値計算部602、フィルタ603、フレームレート変換部604、更新タイミング制御部605、調整部606などを備えている。
この図6に示すシステム構成図の変形例は、図3に示したシステム構成図と略同じであるが、調整値計算部602及び更新タイミング制御部605の動作の一部において異なる。LRフレーム分離部601、フィルタ603、フレームレート変換部604及び調整部606それぞれのブロックの動作は、図3に示したLRフレーム分離部301、フィルタ303、フレームレート変換部304、調整部306それぞれのブロックの動作と同じであるので詳細な説明は省略する。
LRフレーム分離部601は、前段のブロックから入力された1フレーム分のフレーム画像に、L/Rフレームが混在している場合、L/Rフレームそれぞれを分離して時分割して個別のフレーム画像として配列し、LRフレーム分離処理後のL/Rフレームをフレームレート変換部604へ出力する。
調整値計算部602は、前段のブロックからLRフレーム分離部601へ入力される、LRフレーム分離前のL/Rフレームそれぞれの特徴として、特定画素の輝度又は明るさに関する明度情報を検出し、この検出した明度情報に基づいて調整値を算出してフィルタ603へ出力する。調整値計算部602は、L/Rフレームそれぞれを複数に分割した特定の領域ごとに明度情報を検出し調整値を算出する。さらに調整値計算部602は、LRフレーム分離部601から入力されたL/Rフレームそれぞれではなく、L/Rフレームの何れかに基づいて調整値を算出してもよい。この調整値計算部602は、L/Rフレームそれぞれに対応すべく、2系統設けられていることが好ましい。
フィルタ603は、調整値計算部602から入力された調整値を、所定の伝達特性で変換した実効的な調整値である実効調整値を調整部606へ出力する。またフィルタ603は、調整値計算部602から入力されたL/Rフレームそれぞれに対する調整値に基づいて、それぞれに対する実効調整値を出力する。すなわちフィルタ603は、L/Rフレームそれぞれに対応すべく、2系統設けられていることが好ましい。
フレームレート変換部604は、LRフレーム分離部601から入力されたL/Rフレームそれぞれのフレームレートを高く変換したL/Rフレームを調整部606へ出力する。
更新タイミング制御部605は、LRフレーム分離部601へ入力されたL/Rフレームに基づいて、フレームレート変換部604がフレームレート変換して出力したL/Rフレームが、どの程度遅延して(どの程度の更新タイミングで)出力されるかを示す出力遅延情報を調整部606へ出力する。
調整部606は、更新タイミング制御部605から入力された出力遅延情報に基づいて、フィルタ603から入力された実効調整値を、フレームレート変換部604から入力された特定のタイミングのL/Rフレームに対して適用させて調整し、調整結果を後段のブロックへ出力する。
このような各ブロックによる動作により、画質調整部203は、LRフレーム画像分離前且つフレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理が実行される。
以上説明したように本実施形態によれば、主にテレビジョン受像機10に備えられた信号処理制御部40の一部のブロックが、左目用/右目用フレーム画像分離前の又は、少なくともフレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理の実行が可能となる。
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、21…外部機器IF部、22…ネットワークIF部、31…操作部、32…受光部、40…信号処理制御部、51…表示器、52…スピーカ、101…表示パネル、102…バックライト、RC…リモコン、201…セレクタ、202…映像信号処理部、203…画質調整部、204…ドライバ、301,601…LRフレーム分離部、302,602…調整値計算部、303,603…フィルタ、304,604…フレームレート変換部、305,605…更新タイミング制御部、306,606…調整部。
Claims (6)
- 入力された第1及び第2のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第1及び第2のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力する出力手段と、
前記第1のフレーム画像の明度情報を検出する検出手段と、
前記出力手段が出力した前記第1のフレームレート変換後フレーム画像及び前記第2のフレームレート変換後フレーム画像のうちのいずれかに対して、前記検出手段により検出される前記明度情報に基づいた画質調整を実行する画質調整手段と、
を具備する画質調整装置。 - 前記検出手段は、前記第2のフレーム画像の明度情報を検出し、
前記画質調整手段は、前記出力手段が出力した前記第2のフレームレート変換後フレーム画像に対して、前記検出手段が検出した前記第2のフレーム画像の明度情報に基づく画質調整を実行する、
請求項1に記載の画質調整装置。 - 前記第1のフレーム画像が3D映像の左目用フレーム画像でありかつ前記第2のフレーム画像が3D映像の右目用フレーム画像であるか、
又は、前記第1のフレーム画像が3D映像の右目用フレーム画像でありかつ前記第2のフレーム画像が3D映像の左目用フレーム画像である、
請求項1又は2に記載の画質調整装置。 - 前記出力手段は、前記左目用フレーム画像のフレームレートを高く変換したフレームレート変換後左目用フレーム画像と、前記右目用フレーム画像のフレームレートを高く変換したフレームレート変換後右目用フレーム画像と、を交互に出力する、
請求項3に記載の画質調整装置。 - 前記出力手段は、前記左目用フレーム画像のフレームレートを高く変換したフレームレート変換後左目用フレーム画像を連続させて配列した変換後左目用フレーム画像群と、前記右目用フレーム画像のフレームレートを高く変換したフレームレート変換後右目用フレーム画像を連続させて配列した変換後右目用フレーム画像群と、を交互に出力する、
請求項3に記載の画質調整装置。 - 入力された第1及び第2のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第1及び第2のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力するステップと、
前記第1のフレーム画像の明度情報を検出するステップと、
前記出力された前記第1のフレームレート変換後フレーム画像及び前記第2のフレームレート変換後フレーム画像のうちのいずれかに対して、前記検出された明度情報に基づく画質調整を実行するステップと、
を有する画質調整方法。
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2011
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