JP3005474B2

JP3005474B2 - ２次元映像を３次元映像に変換する装置および方法

Info

Publication number: JP3005474B2
Application number: JP8208173A
Authority: JP
Inventors: 幸夫森; 章弘前中; 幹二井原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 2000-01-31
Anticipated expiration: 2016-08-07
Also published as: JPH1051812A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２次元映像を３
次元映像に変換する装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】２次元映像を３次元映像に変換する方法
として、フィールドメモリを用いて、元の２次元映像信
号に対して、時間的に遅延された映像信号（以下、遅延
映像信号という）を生成し、元の２次元映像信号と遅延
映像信号のうち、一方を左目用映像信号として出力し、
他方を右目用映像信号として出力する方法が知られてい
る。しかしながら、この方法では、元の２次元映像信号
に対して時間的に遅延された映像信号を生成するために
フィールドメモリが必要となるため、コストが高いとい
う問題がある。また、この方法では、動きのある２次元
映像のみしか３次元映像に変換することができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、元の２次
元映像信号に対して時間的に遅延された映像信号を生成
するためのフィールドメモリが不要となり、コストの低
廉化が図れる２次元映像を３次元映像に変換する装置お
よび方法を提供することを目的とする。

【０００４】また、この発明は、元の２次元映像信号に
よって表される映像が静止映像であっても立体映像が得
られる、２次元映像を３次元映像に変換する装置および
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による２次元映
像を３次元映像に変換する装置は、２次元映像信号の各
フィールド画面内に、あらかじめ複数の視差算出領域を
設定し、該視差算出領域毎に各視差算出領域内の２次元
映像信号から画像の特徴を抽出する特徴抽出手段と、該
特徴抽出手段で抽出した画像の特徴に基づいて各視差算
出領域毎に視差情報を生成する視差情報生成手段と、１
画素毎に、その画素が含まれる前記視差算出領域または
その画素が含まれる前記視差算出領域に近接する前記視
差算出領域の視差情報より単位視差情報を生成する単位
視差情報生成手段と、該単位視差生成情報手段で生成し
た単位視差情報に基づいて３次元映像のための水平視差
を有する第１映像信号と第２映像信号とを前記２次元映
像信号から生成する映像信号生成手段と、を備えること
を特徴とする。

【０００６】また、前記視差情報生成手段は、前記画像
の特徴より前記視差算出領域毎の遠近情報を生成する手
段と、画面の高さ位置のうち、前記遠近情報によってあ
らわされる遠近位置が最も近い高さ位置より下側の各視
差算出領域のうち、その視差算出領域に対する前記遠近
情報によって表される遠近位置が、その直上の視差算出
領域に対する前記遠近情報によって表される遠近位置よ
り所定値以上遠い位置である視差算出領域については、
その直上の視差算出領域に対する前記遠近情報によって
表される遠近位置に近接するように、その視差算出領域
に対する前記遠近情報を補正する手段と、補正後の各視
差算出領域毎の前記遠近情報を、各視差算出領域毎の視
差情報に変換する手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】また、２次元映像信号の各フィールド画面
内に、あらかじめ複数の視差算出領域を設定し、該視差
算出領域毎に各視差算出領域内の２次元映像信号から画
像の特徴を抽出する第１ステップと、該第１ステップで
抽出した画像の特徴に基づいて各視差算出領域毎に視差
情報を生成する第２ステップと、１画素毎に、その画素
が含まれる前記視差算出領域またはその画素が含まれる
前記視差算出領域に近接する前記視差算出領域の視差情
報より単位視差情報を生成する第３ステップと、該第３
ステップで生成した単位視差情報に基づいて３次元映像
のための水平視差を有する第１映像信号と第２映像信号
とを２次元映像信号から生成する第４ステップと、を備
えることを特徴とする。

【０００８】また、前記第２ステップは、前記画像の特
徴より前記視差算出領域毎の遠近情報を生成するステッ
プと、画面の高さ位置のうち、前記遠近情報によってあ
らわされる遠近位置が最も近い高さ位置より下側の各視
差算出領域のうち、その視差算出領域に対する前記遠近
情報によって表される遠近位置が、その直上の視差算出
領域に対する前記遠近情報によって表される遠近位置よ
り所定値以上遠い位置である視差算出領域については、
その直上の視差算出領域に対する前記遠近情報によって
表される遠近位置に近接するように、前記遠近情報を補
正するステップと、補正後の各視差算出領域毎の前記遠
近情報を、各視差算出領域毎の視差情報に変換するステ
ップと、を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。

【００１０】図１は、２次元映像を３次元映像に変換す
るための２Ｄ／３Ｄ映像変換装置の全体的な構成を示し
ている。

【００１１】２次元映像信号を構成する輝度信号Ｙ、色
差信号Ｒ−Ｙおよび色差信号Ｂ−Ｙは、ＡＤ変換回路１
（ＡＤＣ）によってそれぞれディジタルのＹ信号、Ｒ−
Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号に変換される。

【００１２】Ｙ信号は、輝度積算回路７、高周波成分積
算回路８および輝度コントラスト算出回路９に送られる
とともに、第１の左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１１お
よび第１の右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２１に送られ
る。なお、輝度積算回路７、高周波成分積算回路８およ
び輝度コントラスト算出回路９は、本発明の特徴抽出手
段に相当する。

【００１３】Ｒ−Ｙ信号は、彩度積算回路１０に送られ
るとともに、第２の左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１２
および第２の右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２２に送ら
れる。Ｂ−Ｙ信号は、彩度積算回路１０に送られるとと
もに、第３の左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１３および
第３の右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２３に送られる。

【００１４】輝度積算回路７は、１フィールド毎に、図
２に示すように、１フィールド画面内に予め設定された
複数個の視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２それぞれに対する輝
度積算値を算出する。高周波成分積算回路８は、１フィ
ールド毎に、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２それぞれに対
する高周波成分の積算値を算出する。輝度コントラスト
算出回路９は、１フィールド毎に、各視差算出領域Ｅ１
〜Ｅ１２それぞれに対する輝度コントラストを算出す
る。彩度積算回路１０は、１フィールド毎に、各視差算
出領域Ｅ１〜Ｅ１２それぞれに対する彩度の積算値を算
出する。

【００１５】視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２それぞれに対す
る輝度積算値、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２それぞれに
対する高周波成分の積算値、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１
２それぞれに対する輝度コントラストおよび各視差算出
領域Ｅ１〜Ｅ１２それぞれに対する彩度の積算値が、視
差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの映像の遠近に関する画像
の特徴である。

【００１６】なお、１フィールド画面内には、実際に
は、図１５に示すように６行１０列の計６０個の視差算
出領域が設定されているが、説明の便宜上、図２に示す
ように、１フィールド画面内に、３行４列の計１２個の
視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２が設定されているものとす
る。

【００１７】ＣＰＵ３は、輝度積算回路７、高周波成分
積算回路８、輝度コントラスト算出回路９および彩度積
算回路１０から送られてきた情報に基づいて、各視差算
出領域Ｅ１〜Ｅ１２に対する視差情報を生成する。ＣＰ
Ｕ３は本発明の視差情報生成手段に相当する。この例で
は、被写体のように前側にある物体ほど視差量が少な
く、背景のように後ろ側にある物体ほど視差量が大きく
なるように視差情報が生成される。この視差情報の生成
方法の詳細については、後述する。

【００１８】ＣＰＵ３によって算出された各視差算出領
域Ｅ１〜Ｅ１２に対する視差情報は、視差制御回路４に
送られる。視差制御回路４は、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ
１２に対する視差情報に基づいて、各フィールドの各画
素位置ごとの視差情報を生成する。視差制御回路３は本
発明の単位視差情報生成手段に相当する。そして、得ら
れた各画素位置ごとの視差情報に基づいて、各ＦＩＦＯ
１１〜１３、２１〜２３から映像信号（Ｙ信号、Ｒ−Ｙ
信号、Ｂ−Ｙ信号）を読み出す際の読み出しアドレスが
左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１１〜１３と右映像用任
意画素遅延ＦＩＦＯ２１〜２３との間でずれるように、
各ＦＩＦＯ１１〜１３、２１〜２３の読み出しアドレス
を制御する。したがって、左映像用任意画素遅延ＦＩＦ
Ｏ１１〜１３から読み出された左映像信号の水平位相
と、右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２１〜２３から読み
出された右映像信号の水平位相が異なるようになる。

【００１９】左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１１〜１３
から読み出された左映像信号（ＹＬ信号、（Ｒ−Ｙ）Ｌ
信号、（Ｂ−Ｙ）Ｌ信号）は、ＤＡ変換回路（ＤＡＣ）
５によってアナログ信号に変換された後、図示しない立
体表示装置に送られる。右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ
２１〜２３から読み出された右映像信号（ＹＲ信号、
（Ｒ−Ｙ）Ｒ信号、（Ｂ−Ｙ）Ｒ信号）は、ＤＡ変換回
路（ＤＡＣ）６によってアナログ信号に変換された後、
図示しない立体表示装置に送られる。

【００２０】左映像信号の水平位相と、右映像信号の水
平位相は異なっているので、左映像と右映像との間に視
差が発生する。この結果、左映像を左目のみで観察し、
右映像を右目のみで観察すると、被写体が背景に対して
前方位置にあるような立体映像が得られる。

【００２１】図３は、輝度積算回路７の構成を示してい
る。

【００２２】図２においては、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ
１２の水平方向の画素数をｍ、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ
１２の垂直方向の画素数をｎ、第１の視差算出領域Ｅ１
の左上の座標を（ａ，ｂ）として、水平位置（ＨＡＤ）
および垂直位置（ＶＡＤ）が表されている。

【００２３】輝度積算回路７は、タイミング信号発生回
路２０１、加算回路２０２および輝度積算レジスタ群２
０３および選択回路（ＳＥＬ）２０４を備えている。輝
度積算レジスタ群２０３は、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１
２にそれぞれ対応した第１〜第１２の輝度積算レジスタ
２１１〜２２２を備えている。

【００２４】タイミング信号発生回路２０１には、入力
映像信号の水平同期信号Ｈｓｙｎｃおよび垂直同期信号
Ｖｓｙｎｃならびに各水平期間の水平アドレスを検出す
るためのクロック信号ＣＬＫが入力している。

【００２５】タイミング信号発生回路２０１は、水平同
期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃおよびクロ
ック信号ＣＬＫに基づいて、第１〜第１２のイネーブル
信号ＥＮ１〜ＥＮ１２、リセット信号ＲＳＴおよび出力
タイミング信号ＤＯＵＴを出力する。

【００２６】各イネーブル信号ＥＮ１〜ＥＮ１２は、そ
れぞれ各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２に対応しており、常
時はＬレベルであり、入力映像信号の水平垂直位置が対
応する領域内にあるときに、Ｈレベルとなる。第１〜第
１２のイネーブル信号ＥＮ１〜ＥＮ１２は、それぞれ第
１〜第１２の輝度積算レジスタ２１１〜２２２に、書き
込み信号として入力している。また、第１〜第１２のイ
ネーブル信号ＥＮ１〜ＥＮ１２は、選択回路２０４にも
送られる。選択回路２０４は、Ｈレベルのイネーブル信
号に対応する入力データを選択して出力する。

【００２７】リセット信号ＲＳＴは、入力映像信号にお
ける各フィールドの有効映像開始タイミングで出力さ
れ、各輝度積算レジスタ２１１〜２２２に送られる。各
輝度積算レジスタ２１１〜２２２にリセット信号ＲＳＴ
が入力されると、その内容が０にされる。

【００２８】出力タイミング信号ＤＯＵＴは、図２に示
すように、入力映像信号の垂直位置が、最下段の視差算
出領域Ｅ１２の下端の垂直位置を越えた時点から一定期
間だけ、Ｈレベルとなる。出力タイミング信号ＤＯＵＴ
は、ＣＰＵ３に送られる。

【００２９】入力映像信号における有効映像開始タイミ
ングにリセット信号が出力され、各輝度積算レジスタ２
１１〜２２２の内容が０にされる。入力映像信号の水平
垂直位置が第１の視差算出領域Ｅ１内である場合には、
第１のイネーブル信号ＥＮ１がＨレベルとなるので、第
１の輝度積算レジスタ２１１に保持されている輝度値が
選択回路２０４を介して加算回路２０２に送られるとと
もに、入力映像信号におけるＹ信号が加算回路２０２に
入力する。

【００３０】したがって、第１の輝度積算レジスタ２１
１に保持されていた輝度値と、入力映像信号におけるＹ
信号とが加算回路２０２によって加算され、その加算結
果が第１の輝度積算レジスタ２１１に格納される。つま
り、入力映像信号の水平垂直位置が第１の視差算出領域
Ｅ１内である場合においては、第１の視差算出領域Ｅ１
内の画素の輝度値が積算されていき、その積算結果が第
１の輝度積算レジスタ２１１に蓄積される。

【００３１】このようにして、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ
１２ごとの輝度積算値が、対応する輝度積算レジスタ２
１１〜２２２に蓄積される。そして、出力タイミング信
号ＤＯＵＴがＨレベルとなると、各輝度積算レジスタ２
１１〜２２２に蓄積されている各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ
１２ごとの輝度積算値が、ＣＰＵ３にデータバス（ＤＡ
ＴＡ−ＢＵＳ）を介して送られる。

【００３２】図４は、高周波成分積算回路８の構成を示
している。

【００３３】高周波成分積算回路８は、タイミング信号
発生回路２３１、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２３２、
絶対値化回路２３３、スライス処理回路２３４、加算回
路２３５および高周波成分積算レジスタ群２３６および
選択回路２３７を備えている。高周波成分積算レジスタ
群２３６は、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２にそれぞれ対
応した第１〜第１２の高周波成分積算レジスタ２４１〜
２５２を備えている。

【００３４】タイミング信号発生回路２３１の入力信号
および出力信号は、図３のタイミング信号発生回路２０
１の入力信号および出力信号と同じである。

【００３５】ハイパスフィルタ２３２としては、たとえ
ば、図５に示すように、５つのＤフリップフロップ２６
１〜２６５、入力値の２倍の出力を得るためのビットシ
フト回路２６６、加算器２６７および減算器２６８から
なる、−１、０、２、０および−１のタップ係数を持つ
ハイパスフィルタが用いられる。

【００３６】また、スライス処理回路２３４としては、
図６に示すような入出力特性を有する回路が用いられ
る。０〜Ｉａまでの入力に対しては、出力を０としてい
るのは、ノイズが高周波成分として抽出されないように
するためである。

【００３７】したがって、入力映像信号におけるＹ信号
の高周波成分がハイパスフィルタ２３２によって抽出さ
れ、その絶対値が絶対値化回路２３３により得られ、ス
ライス処理回路２３４によって高周波成分の絶対値から
ノイズが除去される。

【００３８】入力映像信号における有効映像開始タイミ
ングにリセット信号が出力され、各高周波成分積算レジ
スタ２４１〜２５２の内容が０にされる。入力映像信号
の水平垂直位置が第１の視差算出領域Ｅ１内である場合
には、第１のイネーブル信号ＥＮ１がＨレベルとなるの
で、第１の高周波成分積算レジスタ２４１に保持されて
いる高周波成分が選択回路２３７を介して加算回路２３
５に送られるとともに、入力映像信号におけるＹ信号の
高周波成分（スライス処理回路２３４の出力）が加算回
路２３５に入力する。

【００３９】したがって、第１の高周波成分積算レジス
タ２４１に保持されていた高周波成分と、入力映像信号
におけるＹ信号の高周波成分とが加算回路２３５によっ
て加算され、その加算結果が第１の高周波成分積算レジ
スタ２４１に格納される。つまり、入力映像信号の水平
垂直位置が第１の視差算出領域Ｅ１内である場合におい
ては、第１の視差算出領域Ｅ１内の画素の高周波成分が
積算されていき、その積算結果が第１の高周波成分積算
レジスタ２４１に蓄積される。

【００４０】このようにして、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ
１２ごとの高周波成分の積算値が、対応する高周波成分
積算レジスタ２４１に蓄積される。そして、出力タイミ
ング信号ＤＯＵＴがＨレベルとなると、各高周波成分積
算レジスタ２４１〜２５２に蓄積されている各視差算出
領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの高周波成分の積算値が、ＣＰＵ
３にデータバスを介して送られる。

【００４１】図７は、高周波成分積算回路８の他の例を
示している。

【００４２】この高周波成分積算回路８は、タイミング
信号発生回路２３８、ハイパスフィルタ２３２、ピーク
検出回路２３９、加算回路２３５、高周波成分積算レジ
スタ群２３６および選択回路２３７を備えている。

【００４３】タイミング信号発生回路２３８は、図３の
タイミング信号発生回路２０１とほぼ同じであるが、図
２に示すように、入力映像信号の水平位置が、視差算出
領域Ｅ１、Ｅ５、Ｅ９の直前の水平位置および各視差算
出領域Ｅ１〜Ｅ１２の最後尾の水平位置に達したとき
に、トリガパルス（領域境界信号ＲＳＴ１) が出力され
る点が、図３のタイミング信号発生回路２０１と異なっ
ている。領域境界信号ＲＳＴ１は、ピーク検出回路２３
９に送られる。

【００４４】ハイパスフィルタ２３２によって抽出され
たＹ信号の高周波成分は、ピーク検出回路２３９に送ら
れる。ピーク検出回路２３９は、各視差算出領域Ｅ１〜
Ｅ１２内の各水平ラインごとに、高周波成分の最大値を
検出する。ピーク検出回路２３９としては、図８に示す
ように、比較回路２７１、最大値レジスタ２７２および
ゲート２７３を備えたものが用いられる。図９は、入力
映像信号の水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、領域境界信号ＲＳ
Ｔ１、ゲート２７３等の出力を示している。

【００４５】最大値レジスタ２７２には、ハイパスフィ
ルタ２３２によって抽出されたＹ信号の高周波成分、領
域境界信号ＲＳＴ１、比較回路２７１の判定結果信号Ｌ
ａおよびクロック信号ＣＬＫが入力される。比較回路２
７１は、最大値レジスタ２７２の出力と入力映像信号に
おけるＹ信号の高周波成分とを比較し、Ｙ信号の高周波
成分が最大値レジスタ２７２の出力より大きいときに、
判定結果信号ＬａをＨレベルにする。

【００４６】領域境界信号ＲＳＴ１がＨレベルになる
と、最大値レジスタ２７２の内容は０にされる。領域境
界信号ＲＳＴ１がＬレベルである状態において、比較回
路２７１からの判定結果信号Ｌ１がＨレベルであれば、
Ｙ信号の高周波成分が最大値レジスタ２７２に格納され
る。つまり、最大値レジスタ２７２の内容が更新され
る。したがって、最大値レジスタ２７２には、領域境界
信号ＲＳＴ１がＬレベルである期間ごとに、入力映像信
号の水平垂直位置に対応する視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２
内の１水平ラインの各画素に対するＹ信号の高周波成分
のうちの最大値が蓄積される。

【００４７】ゲート２７３は、領域境界信号ＲＳＴ１が
Ｈレベルになると、最大値レジスタ２７２の出力値を出
力し、領域境界信号ＲＳＴ１がＬレベルのときには０を
出力する。つまり、ゲート回路２７３からは、領域境界
信号ＲＳＴ１がＨレベルになるごとに、最大値レジスタ
２７２に蓄積されていた所定の視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１
２内の１水平ラインに対するＹ信号の高周波成分の最大
値が出力される。したがって、各高周波成分積算レジス
タ２４１〜２５２（図７参照）には、対応する視差算出
領域内の各水平ラインに対するＹ信号の高周波成分の最
大値の積算値が蓄積されることになる。

【００４８】図１０は、輝度コントラスト算出回路９の
構成を示している。

【００４９】輝度コントラスト算出回路９は、タイミン
グ信号発生回路３０１および輝度コントラスト検出回路
群３０２を備えている。輝度コントラスト検出回路群３
０２は、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２にそれぞれ対応し
た第１〜第１２の輝度コントラスト検出回路３１１〜３
２２を備えている。

【００５０】タイミング信号発生回路３０１の入力信号
および出力信号は、図３のタイミング信号発生回路２０
１の入力信号および出力信号と同じである。

【００５１】各輝度コントラスト検出回路３１１〜３２
２は、図１１に示すように、第１の比較回路３３１、最
大値レジスタ３３２、第２の比較回路３３３、最小値レ
ジスタ３３４および減算器３３５を備えている。

【００５２】最大値レジスタ３３２には、入力映像信号
におけるＹ信号、当該輝度コントラスト検出回路に対応
する領域Ｅ１〜Ｅ１２のイネーブル信号ＥＮ（Ｎ＝１、
２…１２）、リセット信号ＲＳＴ、第１の比較回路３３
１から出力される判定信号Ｌｂおよびクロック信号ＣＬ
Ｋが入力している。第１の比較回路３３１は、最大値レ
ジスタ３３２の出力値と入力映像信号におけるＹ信号と
を比較し、入力映像信号におけるＹ信号が最大値レジス
タ３３２の出力値より大きいときに判定信号ＬｂをＨレ
ベルにする。

【００５３】リセット信号ＲＳＴがＨレベルになると、
最大値レジスタ３３２の内容は０にされる。当該輝度コ
ントラスト検出回路に対応する領域Ｅ１〜Ｅ１２のイネ
ーブル信号ＥＮがＨレベルでありかつ判定信号ＬｂがＨ
レベルのときに、Ｙ信号が最大値レジスタ３３２に格納
される。つまり、最大値レジスタ３３２の内容が更新さ
れる。したがって、出力タイミング信号ＤＯＵＴが出力
される直前においては、最大値レジスタ３３２には、当
該輝度コントラスト検出回路に対応する視差算出領域Ｅ
１〜Ｅ１２内の各画素の輝度値のうちの最大値が蓄積さ
れる。

【００５４】最小値レジスタ３３４には、入力映像信号
におけるＹ信号、当該輝度コントラスト検出回路に対応
する領域Ｅ１〜Ｅ１２のイネーブル信号ＥＮ（Ｎ＝１、
２…１２）、リセット信号ＲＳＴ、第２の比較回路３３
３から出力される判定信号Ｌｃおよびクロック信号ＣＬ
Ｋが入力している。第２の比較回路３３４は、最小値レ
ジスタ３３４の出力値と入力映像信号におけるＹ信号と
を比較し、入力映像信号におけるＹ信号が最小値レジス
タ３３４の出力値より小さいときに判定信号ＬｃをＨレ
ベルにする。

【００５５】リセット信号ＲＳＴがＨレベルになると、
最小値レジスタ３３４に、予め定められた最大値が設定
される。当該輝度コントラスト検出回路に対応する領域
Ｅ１〜Ｅ１２のイネーブル信号ＥＮがＨレベルでありか
つ判定信号ＬｃがＨレベルのときに、Ｙ信号が最小値レ
ジスタ３３４に格納される。つまり、最小値レジスタ３
３４の内容が更新される。したがって、出力タイミング
信号ＤＯＵＴが出力される直前においては、最小値レジ
スタ３３４には、当該輝度コントラスト検出回路に対応
する視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２内の各画素の輝度値のう
ちの最小値が蓄積される。

【００５６】この結果、出力タイミング信号ＤＯＵＴが
出力される時点においては、減算器３３５の出力は、対
応する視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２内の各画素の輝度値の
うちの最大値と最小値との差（輝度コントラスト）に対
応した値となる。そして、出力タイミング信号ＤＯＵＴ
が出力されると、減算器３３５の出力（輝度コントラス
ト）がＣＰＵ３に送られる。

【００５７】図１２は、彩度積算回路１０の構成を示し
ている。

【００５８】彩度積算回路１０は、タイミング信号発生
回路３４１、彩度算出回路３４２、加算回路３４３、彩
度積算レジスタ群３４４および選択回路３４５を備えて
いる。彩度積算レジスタ群３４４は、各視差算出領域Ｅ
１〜Ｅ１２にそれぞれ対応した第１〜第１２の彩度積算
レジスタ３５１〜３６２を備えている。

【００５９】タイミング信号発生回路３４１の入力信号
および出力信号は、図３のタイミング信号発生回路２０
１の入力信号および出力信号と同じである。

【００６０】彩度算出回路３４２は、入力映像信号にお
けるＲ−Ｙ信号の値を（Ｒ−Ｙ）とし、入力映像信号に
おけるＢ−Ｙ信号の値を（Ｂ−Ｙ）として、次の数式１
の演算を行なって、彩度に対応する値ＳＡＩを求める。

【００６１】

【数１】入力映像信号における有効映像開始タイミングにリセッ
ト信号ＲＳＴが出力され、各彩度積算レジスタ３５１〜
３６２の内容が０にされる。入力映像信号の水平垂直位
置が第１の視差算出領域Ｅ１内である場合には、第１の
イネーブル信号ＥＮ１がＨレベルとなるので、第１の彩
度積算レジスタ３５１に保持されている彩度が選択回路
３４５を介して加算回路３４３に送られるとともに、彩
度算出回路３４２によって演算された彩度が加算回路３
４３に入力する。

【００６２】したがって、第１の彩度積算レジスタ３５
１に保持されている彩度と、彩度算出回路３４２によっ
て演算された彩度とが加算回路３４３によって加算さ
れ、その加算結果が第１の彩度積算レジスタ３５１に格
納される。つまり、入力映像信号の水平垂直位置が第１
の視差算出領域Ｅ１内である場合においては、第１の視
差算出領域Ｅ１内の画素の彩度が積算されていき、その
積算結果が第１の彩度積算レジスタ３５１に蓄積され
る。

【００６３】このようにして、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ
１２ごとの彩度の積算値が、対応する彩度積算レジスタ
３５１〜３６２に蓄積される。そして、出力タイミング
信号ＤＯＵＴがＨレベルとなると、各彩度積算レジスタ
３５１〜３６２に蓄積されている各視差算出領域Ｅ１〜
Ｅ１２ごとの彩度の積算値が、ＣＰＵ３にデータバスを
介して送られる。

【００６４】図１３は、ＣＰＵ３によって行なわれる視
差量の算出方法を示している。

【００６５】第１の正規化手段４０１は、各視差算出領
域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの高周波成分の積算値を０〜１０の
範囲の値に正規化する。第２の正規化手段４０２は、各
視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの輝度コントラストを０
〜１０の範囲の値に正規化する。第３の正規化手段４０
３は、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの輝度積算値を
０〜１０の範囲の値に正規化する。第４の正規化手段４
０４は、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの彩度積算値
を０〜１０の範囲の値に正規化する。

【００６６】正規化された各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２
ごとの高周波成分の積算値には、乗算手段４０５によっ
て係数Ｋ１が積算された後、加算手段４０９に送られ
る。正規化された各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの輝
度コントラストには、乗算手段４０６によって係数Ｋ２
が積算された後、加算手段４０９に送られる。正規化さ
れた各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの輝度積算値に
は、乗算手段４０７によって係数Ｋ３が積算された後、
加算手段４０９に送られる。正規化された各視差算出領
域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの彩度積算値には、乗算手段４０８
によって係数Ｋ４が積算された後、加算手段４０９に送
られる。

【００６７】係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４の具体例とし
ては、Ｋ１＝０．６、Ｋ２＝０．２、Ｋ３＝０．１、Ｋ
４＝０．１が挙げられる。また、Ｋ１＝０．７５、Ｋ２
＝０．２５、Ｋ３＝０．０、Ｋ４＝０．０が挙げられ
る。

【００６８】これらの係数Ｋ１〜Ｋ４の設定値を制御す
ることにより、高周波成分の積算値、輝度コントラス
ト、輝度積算値および彩度積算値のうちから選択された
任意の１つまたは任意の組み合わせを、映像の遠近に関
する画像特徴量として用いることができる。

【００６９】したがって、映像の遠近に関する画像特徴
量として、高周波成分の積算値のみを用いることもでき
る。映像の遠近に関する画像特徴量として、輝度コント
ラストのみを用いることもできる。映像の遠近に関する
画像特徴量として、高周波成分の積算値および輝度コン
トラストを用いることもできる。映像の遠近に関する画
像特徴量として、高周波成分の積算値、輝度コントラス
トおよび輝度積算値を用いることもできる。映像の遠近
に関する画像特徴量として、高周波成分の積算値、輝度
コントラストおよび彩度積算値を用いることもできる。
映像の遠近に関する画像特徴量として、高周波成分の積
算値、輝度コントラスト、輝度積算値および彩度積算値
を用いることもできる。

【００７０】加算手段４０９では、各乗算手段４０５〜
４０８によって得られた各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２ご
との値が加算される。加算手段４０９によって得られた
各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの値は、第５の正規化
手段４１０によって、０〜１０の範囲の値（以下、奥行
き情報という）に正規化される。図１４は、加算手段４
０９の出力値と第５の正規化手段４１０によって得られ
る奥行き情報との関係を示している。各視差算出領域Ｅ
１〜Ｅ１２ごとの奥行き情報が、視差算出領域Ｅ１〜Ｅ
１２ごとの映像の遠近に関する情報である。第５の正規
化手段４１０によって、得られた各視差算出領域Ｅ１〜
Ｅ１２ごとの奥行き情報は、奥行き補正手段４１１に送
られる。

【００７１】一般的な画像では、被写体が前方に存在
し、背景が後方に存在している。また、被写体に対して
ピントが合っている映像が多いため、近くにある物ほ
ど、高周波成分、コントラスト、輝度および彩度が高い
と考えられる。そこで、この実施の形態では、高周波成
分の積算値、輝度コントラスト、輝度積算値および彩度
積算値が大きい領域ほど、前方に存在する物体が写って
いると仮定している。

【００７２】したがって、加算手段４０９によって得ら
れた奥行き情報が大きい領域ほど、前方に存在する物体
が写っている領域であると判断することができる。最も
前方に存在する物体が写っている領域の立体視位置を立
体表示装置の管面位置に設定すると、加算手段４０９に
よって得られた奥行き情報と、管面位置からの奥行き量
とは反比例する。

【００７３】以下、奥行き補正手段４１１による奥行き
補正処理について説明する。

【００７４】奥行き補正処理については、実際に設定さ
れている視差算出領域を例にとって説明したほうが理解
しやいすいので、１フィールドに対して実際に設定され
ている６０個の視差算出領域を例にとって、奥行き補正
手段４１１による奥行き補正処理を説明する。図１５
は、１フィールドに対して実際に設定されている６０個
の視差算出領域Ｆ１〜Ｆ６０を示している。

【００７５】まず、視差算出領域Ｆ１〜Ｆ６０の各行ご
とに、奥行き情報の平均値が算出される。各視差算出領
域Ｆ１〜Ｆ６０ごとの奥行き情報が図１６に示すような
値であった場合には、第１〜第６行目ごとの奥行き情報
の平均値は、１．２、３．６、６．０、７．２、４．
０、１．２となる。

【００７６】次に、視差算出領域の各行のうち、手前位
置の物体が多く映っている領域が抽出される。つまり、
奥行き情報の平均値が最も大きい行が抽出される。図１
６の例では、第４行目の領域が抽出される。

【００７７】次に、抽出された行より下段にある行の各
領域については、直上の領域に対して、急激に奥行き情
報が小さくならないように、抽出された行より下段にあ
る行の各領域の奥行き情報が調整される。具体的には、
抽出された行より下段にある行の各領域の奥行き情報が
直上の領域に対して３以上小さい領域に対しては、直上
の領域の奥行き情報より２だけ小さい値に、その領域の
奥行き情報が変更せしめられる。

【００７８】図１６の例では、図１７に示すように、ま
ず、第５行の各領域Ｆ４１〜Ｆ５０のうち、その奥行き
情報が直上の領域の奥行き情報に対して３以上小さい領
域Ｆ４２〜Ｆ４９に対して、奥行き情報が補正される。
この後、第６行の各領域Ｆ５１〜Ｆ６０のうち、その奥
行き情報が直上の領域の奥行き情報（補正後の奥行き情
報）に対して３以上小さい領域Ｆ５３〜Ｆ５８に対し
て、奥行き情報が補正される。

【００７９】つまり、任意の水平位置における画面の高
さに対する奥行き情報の関係が、図１８に曲線Ｕ１で示
すような関係である場合には、奥行き補正によって、画
面の高さに対する奥行き情報の関係が、図１８に曲線Ｕ
２に示すような関係となるように補正される。

【００８０】このように、視差算出領域の各行のうち、
手前位置の物体が多く映っている領域より下段の領域の
奥行き情報が補正されているのは次の理由による。

【００８１】一般的には、画面の下側には前方に存在す
る物体が映っていることが多い。また、画面の下側に映
っている物体は、地面等のように変化の少ない画像であ
ることが多い。地面等のように変化の少ない画像は、高
周波成分が低いため、前方にあるにも係わらず、奥行き
情報の値は小さくなる。そこで、奥行き補正により、前
方にある物体であって高周波成分が低い映像に対する奥
行き情報を、その直上の領域の奥行き情報の値より大き
くならない程度に大きくしているのである。

【００８２】奥行き補正手段４１１によって奥行き情報
が補正された各領域（実際はＦ１〜Ｆ６０であるが、説
明の便宜上Ｅ１〜Ｅ１２とする）ごとの奥行き情報は、
再正規化手段４１２によって、０〜１０の範囲内で正規
化される。再正規化手段４１２によって得られた各領域
Ｅ１〜Ｅ１２ごとの奥行き情報は、視差情報決定手段４
１３によって、各領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとの視差情報に変
換される。

【００８３】視差情報決定手段４１３は、予め設定され
た奥行き情報に対する視差情報との関係に基づいて、各
領域Ｅ１〜Ｅ１２ごとに、奥行き情報を視差情報に変換
する。奥行き情報に対する視差情報との関係は、図１９
に直線Ｓ１またはＳ２で示されるように、反比例の関係
である。

【００８４】図１９において、直線Ｓ１で示される奥行
き情報に対する視差情報との関係は、立体感が比較的強
い立体映像を得たい場合に用いられる。直線Ｓ２で示さ
れる奥行き情報に対する視差情報との関係は、立体感が
比較的弱い立体映像を得たい場合に用いられる。奥行き
情報に対する視差情報との関係を、直線Ｓ１と直線Ｓ２
との間で調整することにより、立体感を調整することが
可能である。

【００８５】このようにして得られた各領域Ｅ１〜Ｅ１
２ごとの視差情報は、視差制御回路４（図１参照）に送
られる。なお、奥行き補正手段４１１による奥行き補正
を省略してもよい。

【００８６】図２０は、主として、図１の視差制御回路
および任意画素遅延ＦＩＦＯの構成を示している。

【００８７】図２０には、任意画素遅延ＦＩＦＯ１１〜
１３、２１〜２３のうち、Ｙ信号に対する左映像用任意
画素遅延ＦＩＦＯ１１および右映像用任意画素遅延ＦＩ
ＦＯ２１しか示されていないが、他の任意画素遅延ＦＩ
ＦＯ１２、１３、２２、２３も同様な構成でありかつ同
様な制御が行なわれるので、他の任意画素遅延ＦＩＦＯ
１２、１３、２２、２３の構成および制御方法について
は、その説明を省略する。

【００８８】ところで、ＣＰＵ３によって算出された視
差情報は、各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２の中心位置に対
する視差情報である。視差制御回路４では、各視差算出
領域Ｅ１〜Ｅ１２の中心位置に対する視差情報に基づい
て、１フィールド画面の各画素位置に対する視差情報が
求められる。そして、各画素位置に対する２次元映像信
号から、その画素位置に対する視差情報に応じた視差を
有する左映像と右映像とを生成するために、各画素位置
に対する視差情報に基づいて、左映像用任意画素遅延Ｆ
ＩＦＯ１１〜１３および右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ
２１〜２３の読み出しアドレスが制御される。

【００８９】１フィールド画面の各画素位置に対する視
差情報は、タイミング信号発生回路５１、視差補間係数
発生回路５２、視差情報記憶手段６０、視差選択回路８
０、第１〜第４乗算器８１〜８４および加算回路８５に
よって、生成される。

【００９０】入力映像信号の水平同期信号Ｈｓｙｎｃお
よび垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは、タイミング信号発生回
路５１に入力している。また、各水平期間の水平アドレ
スを検出するためのクロック信号ＣＬＫもタイミング信
号発生回路５１に入力している。

【００９１】タイミング信号発生回路５１は、水平同期
信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃおよびクロッ
ク信号ＣＬＫに基づいて、入力映像信号の絶対的水平位
置を表す水平アドレス信号ＨＡＤ、入力映像信号の絶対
的垂直位置を表す垂直アドレス信号ＶＡＤ、入力映像信
号の相対的水平位置を表す相対的水平位置信号ＨＰＯＳ
および入力映像信号の相対的垂直位置を表す相対的垂直
位置信号ＶＰＯＳを生成して出力する。

【００９２】入力映像信号の相対的水平位置および相対
的垂直位置について説明する。

【００９３】図２１に示すように、図２の視差算出領域
Ｅ１〜Ｅ１２は、次のように設定されている。画面全体
が図２１に点線で示すように、４行５列の２０個の領域
（以下、第１分割領域という）に分割されている。そし
て、左上端の第１分割領域の中心、右上端の第１分割領
域の中心、左下端の第１分割領域の中心および右下端の
第１分割領域の中心を４頂点とする四角形領域が３行４
列の１２個の領域（以下、第２分割領域という）に分割
され、各第２分割領域が視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２とし
て設定されている。

【００９４】第１分割領域および第２分割領域の水平方
向の画素数がｍで表され、第１分割領域および第２分割
領域の垂直方向の画素数がｎとして表されている。入力
映像信号の相対的水平位置は、各第１分割領域の左端を
０とし、右端をｍとして、０〜（ｍ−１）で表される。
入力映像信号の相対的垂直位置は、各第１分割領域の上
端を０とし、下端をｎとして、０〜（ｎ−１）で表され
る。

【００９５】入力映像信号の相対的水平位置信号ＨＰＯ
Ｓおよび相対的垂直位置ＶＰＯＳは、視差補間係数発生
回路５２に送られる。視差補間係数発生回路５２は、相
対的水平位置信号ＨＰＯＳ、相対的垂直位置ＶＰＯＳお
よび次の数式２に基づいて、第１視差補間係数ＫＵＬ、
第２視差補間係数ＫＵＲ、第３視差補間係数ＫＤＬおよ
び第４視差補間係数ＫＤＲを生成して出力する。

【００９６】

【数２】１フィールド画面の各画素位置に対する視差情報を生成
する方法の基本的な考え方について、図２２を用いて説
明する。水平アドレス信号ＨＡＤおよび垂直アドレス信
号ＶＡＤによって表されている水平垂直位置（以下、注
目位置という）が図２２のＰｘｙであるとする。注目位
置Ｐｘｙに対する視差情報を求める場合について説明す
る。

【００９７】（１）まず、ＣＰＵ３によって算出された
各視差算出領域Ｅ１〜Ｅ１２に対する視差情報のうちか
ら、注目位置Ｐｘｙが含まれる第１分割領域の４頂点、
この例ではＰＥ１、ＰＥ２、ＰＥ５、ＰＥ６を中心とす
る視差算出領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ５、Ｅ６に対する視差情
報が、それぞれＵＬ、ＵＲ、ＤＬ、ＤＲとして抽出され
る。つまり、注目位置Ｐｘｙが含まれる第１分割領域の
４頂点のうち、左上の頂点を中心とする領域Ｅ１の視差
情報が第１視差情報ＵＬとして、右上の頂点を中心とす
る領域Ｅ２の視差情報が第２視差情報ＵＲとして、左下
の頂点を中心とする領域Ｅ５の視差情報が第３視差情報
ＤＬとして、右下の頂点を中心とする領域Ｅ６の視差情
報が第４視差情報ＤＲとして抽出される。

【００９８】ただし、注目位置が含まれる第１分割領域
が、左上端の第１分割領域である場合のように、注目位
置が含まれる第１分割領域の４頂点のうち１つの頂点の
みが視差検出領域の中心に該当するような場合には、そ
の視差算出領域の視差情報が、第１〜第４の視差情報Ｕ
Ｌ、ＵＲ、ＤＬ、ＤＲとして抽出される。

【００９９】また、注目位置が含まれる第１分割領域
が、左上端の第１分割領域の右隣の第１分割領域である
場合のように、注目位置が含まれる第１分割領域の４頂
点のうち下側の２つの頂点のみが視差算出領域の中心に
該当するような場合には、注目位置が含まれる第１分割
領域の４頂点のうち上側の２つの頂点に対応する視差情
報ＵＬ、ＵＲとしては、その下側の頂点を中心とする視
差算出領域の視差情報が抽出される。

【０１００】また、注目位置が含まれる第１分割領域
が、左上端の第１分割領域の下隣の第１分割領域である
場合のように、注目位置が含まれる第１分割領域の４頂
点のうち右側の２つの頂点のみが視差算出領域の中心に
該当するような場合には、注目位置が含まれる第１分割
領域の４頂点のうち左側の２つの頂点に対応する視差情
報ＵＬ、ＤＬとしては、その右側の頂点を中心とする視
差算出領域の視差情報が抽出される。

【０１０１】また、注目位置が含まれる第１分割領域
が、右下端の第１分割領域の左隣の第１分割領域である
場合のように、注目位置が含まれる第１分割領域の４頂
点のうち上側の２つの頂点のみが視差算出領域の中心に
該当するような場合には、注目位置が含まれる第１分割
領域の４頂点のうち下側の２つの頂点に対応する視差情
報ＤＬ、ＤＲとしては、その上側の頂点を中心とする視
差算出領域の視差情報が抽出される。

【０１０２】また、注目位置が含まれる第１分割領域
が、右下端の第１分割領域の上隣の第１分割領域である
場合のように、注目位置が含まれる第１分割領域の４頂
点のうち左側の２つの頂点のみが視差算出領域の中心に
該当するような場合には、注目位置が含まれる第１分割
領域の４頂点のうち右側の２つの頂点に対応する視差情
報ＵＲ、ＤＲとしては、その左側の頂点を中心とする視
差算出領域の視差情報が抽出される。

【０１０３】（２）次に、第１〜第４の視差補間係数Ｋ
ＵＬ、ＫＵＲ、ＫＤＬおよびＫＤＲが求められる。

【０１０４】第１の視差補間係数ＫＵＬは、注目位置Ｐ
ｘｙを含む第１分割領域ｅの水平方向幅ｍに対する、注
目位置Ｐｘｙから第１分割領域ｅの右辺までの距離ΔＸ
Ｒとの比｛（ｍ−ＨＰＯＳ）／ｍ｝と、第１分割領域ｅ
の垂直方向幅ｎに対する、注目位置Ｐｘｙから第１分割
領域ｅの下辺までの距離ΔＹＤとの比｛（ｎ−ＶＰＯ
Ｓ）／ｎ｝との積によって求められる。すなわち、第１
の視差補間係数ＫＵＬは、注目位置Ｐｘｙを含む第１分
割領域ｅの左上頂点ＰＥ１と注目位置Ｐｘｙとの距離が
小さいほど大きくなる。

【０１０５】第２の視差補間係数ＫＵＲは、注目位置Ｐ
ｘｙを含む第１分割領域ｅの水平方向幅ｍに対する、注
目位置Ｐｘｙから第１分割領域ｅの左辺までの距離ΔＸ
Ｌとの比（ＨＰＯＳ／ｍ｝と、第１分割領域ｅの垂直方
向幅ｎに対する、注目位置Ｐｘｙから第１分割領域ｅの
下辺までの距離ΔＹＤとの比｛（ｎ−ＶＰＯＳ）／ｎ｝
との積によって求められる。すなわち、第２の視差補間
係数ＫＵＲは、注目位置Ｐｘｙを含む第１分割領域ｅの
右上頂点ＰＥ２と注目位置Ｐｘｙとの距離が小さいほど
大きくなる。

【０１０６】第３の視差補間係数ＫＤＬは、注目位置Ｐ
ｘｙを含む第１分割領域ｅの水平方向幅ｍに対する、注
目位置Ｐｘｙから第１分割領域ｅの右辺までの距離ΔＸ
Ｒとの比｛（ｍ−ＨＰＯＳ）／ｍ｝と、第１分割領域ｅ
の垂直方向幅ｎに対する、注目位置Ｐｘｙから第１分割
領域ｅの上辺までの距離ΔＹＵとの比（ＶＰＯＳ／ｎ）
との積によって求められる。すなわち、第３の視差補間
係数ＫＤＬは、注目位置Ｐｘｙを含む第１分割領域ｅの
左下頂点ＰＥ５と注目位置Ｐｘｙとの距離が小さいほど
大きくなる。

【０１０７】第４の視差補間係数ＫＤＲは、注目位置Ｐ
ｘｙを含む第１分割領域ｅの水平方向幅ｍに対する、注
目位置Ｐｘｙから第１分割領域ｅの左辺までの距離ΔＸ
Ｌとの比（ＨＰＯＳ／ｍ）と、第１分割領域ｅの垂直方
向幅ｎに対する、注目位置Ｐｘｙから第１分割領域ｅの
上辺までの距離ΔＹＵとの比（ＶＰＯＳ／ｎ）との積に
よって求められる。すなわち、第４の視差補間係数ＫＤ
Ｒは、注目位置Ｐｘｙを含む第１分割領域ｅの右下頂点
ＰＥ６と注目位置Ｐｘｙとの距離が小さいほど大きくな
る。

【０１０８】（３）上記（１）で抽出された第１〜第４
の視差情報ＵＬ、ＵＲ、ＤＬ、ＤＲに、それぞれ上記
（２）で算出された第１〜第４の視差補間係数ＫＵＬ、
ＫＵＲ、ＫＤＬ、ＫＤＲがそれぞれ乗算される。そし
て、得られた４つの乗算値が加算されることにより、注
目位置Ｐｘｙに対する視差情報が生成される。

【０１０９】視差情報記憶手段６０は、領域Ｅ１〜Ｅ１
２にそれぞれ対応して設けられた第１〜第１２の視差レ
ジスタ６１〜７２を備えている。第１〜第１２の視差レ
ジスタ６１〜７２には、ＣＰＵ３によって生成された各
領域Ｅ１〜Ｅ１２に対する視差情報が格納される。

【０１１０】視差情報記憶手段６０の後段には、視差選
択回路８０が設けられている。視差選択回路８０には、
各視差レジスタ６１〜７２から視差情報がそれぞれ送ら
れる。さらに、視差選択回路８０には、タイミング信号
発生回路５１から水平アドレス信号ＨＡＤおよび垂直ア
ドレス信号ＶＡＤが送られている。

【０１１１】視差選択回路８０は、図２３（ａ）に示さ
れている規則にしたがって、水平アドレス信号ＨＡＤお
よび垂直アドレス信号ＶＡＤに対応する領域（図２２の
例では、注目位置を含む第１領域の左上頂点を中心とす
る視差算出領域）に対する視差情報を、第１視差情報Ｕ
Ｌとして選択して出力する。さらに、視差選択回路８０
は、図２３（ｂ）に示されている規則にしたがって、水
平アドレス信号ＨＡＤおよび垂直アドレス信号ＶＡＤに
対応する領域（図２２の例では、注目位置を含む第１領
域の右上頂点を中心とする視差算出領域）に対する視差
情報を、第２視差情報ＵＲとして選択して出力する。

【０１１２】さらに、視差選択回路８０は、図２３
（ｃ）に示されている規則にしたがって、水平アドレス
信号ＨＡＤおよび垂直アドレス信号ＶＡＤに対応する領
域（図２２の例では、注目位置を含む第１領域の左下頂
点を中心とする視差算出領域）に対する視差情報を、第
３視差情報ＤＬとして選択して出力する。さらに、視差
選択回路８０は、図２３（ｄ）に示されている規則にし
たがって、水平アドレス信号ＨＡＤおよび垂直アドレス
信号ＶＡＤに対応する領域（図２２の例では、注目位置
を含む第１領域の右下頂点を中心とする視差算出領域）
に対する視差情報を、第４視差情報ＤＲとして選択して
出力する。図２３において、たとえば、０〜ｍのよう
に、ａ〜ｂで表現されている記号”〜”は、ａ以上ｂ未
満を意味する記号として用いられている。

【０１１３】視差選択回路８０によって選択された第１
視差情報ＵＬ、第２視差情報ＵＲ、第３視差情報ＤＬお
よび第４視差情報ＤＲは、それぞれ第１、第２、第３お
よび第４の乗算器８１、８２、８３、８４に入力する。

【０１１４】第１、第２、第３および第４の乗算器８
１、８２、８３、８４には、それぞれ視差補間係数発生
回路５２からの第１視差補間係数ＫＵＬ、第２視差補間
係数ＫＵＲ、第３視差補間係数ＫＤＬおよび第４視差補
間係数ＫＤＲも入力している。

【０１１５】第１乗算器８１は、第１視差情報ＵＬに第
１視差補間係数ＫＵＬを乗算する。第２乗算器８２は、
第２視差情報ＵＲに第２視差補間係数ＫＵＲを乗算す
る。第３乗算器８３は、第３視差情報ＤＬに第３視差補
間係数ＫＤＬを乗算する。第４乗算器８４は、第４視差
情報ＤＲに第４視差補間係数ＫＤＲを乗算する。

【０１１６】各乗算器８１、８２、８３、８４の出力
は、加算回路８５によって加算される。これにより、注
目位置に対する視差情報ＰＲが得られる。

【０１１７】各任意画素遅延ＦＩＦＯ１１、２１は、１
画素より小さい単位での水平位相制御を行なうために、
ぞれぞれ２つのラインメモリ１１ａ、１１ｂ、２１ａ、
２１ｂを備えている。各任意画素遅延ＦＩＦＯ１１、２
１内の２つのラインメモリ１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２
１ｂには、それぞれＹ信号が入力されているとともにク
ロック信号ＣＬＫが入力している。

【０１１８】タイミング信号発生回路５１から出力され
ている水平アドレス信号ＨＡＤは、標準アドレス発生回
路９０にも入力している。標準アドレス発生回路９０
は、各任意画素遅延ＦＩＦＯ１１、２１内の２つのライ
ンメモリ１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂに対する標準
書き込みアドレスＷＡＤおよび標準読み出しアドレスＲ
ＡＤを生成して出力する。また、標準アドレス発生回路
９０は、２Ｄ／３Ｄ変換装置によって得られる左映像信
号および右映像信号に付加される同期信号Ｃｓｙｎｃを
も出力する。この同期信号Ｃｓｙｎｃによって表される
水平同期信号は、入力映像信号の水平同期信号Ｈｓｙｎ
ｃより、所定クロック数分遅れた信号となる。

【０１１９】標準読み出しアドレスＲＡＤは、標準読み
出しアドレスによって規定される基準水平位相に対し
て、各任意画素遅延ＦＩＦＯ１１、２１に入力される映
像信号の水平位相を進めたり遅らしたりできるようにす
るために、標準書き込みアドレスＷＡＤに対して、所定
クロック数分遅れている。標準アドレス発生回路９０か
ら出力される標準書き込みアドレスＷＡＤは、各任意画
素遅延ＦＩＦＯ１１、２１内の２つのラインメモリ１１
ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂに、書き込みアドレスを示
す書き込み制御信号として入力する。

【０１２０】標準アドレス発生回路９０から出力される
標準読み出しアドレスＲＡＤは、加算器９１および減算
器９２にそれぞれ入力する。加算器９１および減算器９
２には、加算回路８５から出力される注目位置の視差情
報ＰＲも入力している。

【０１２１】加算器９１では、標準読み出しアドレスＲ
ＡＤに視差情報ＰＲが加算される。これにより、左映像
用読み出しアドレスＰＲＬが得られる。

【０１２２】左映像用読み出しアドレスＰＲＬの整数部
ＰＲＬ１は、左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１１内の第
１のラインメモリ１１ａに読み出しアドレスＲＡＤＬ１
として入力する。したがって、第１のラインメモリ１１
ａのアドレスＲＡＤＬ１に対応するアドレスからＹ信号
が読み出される。読み出されたＹ信号は、第１の左映像
用乗算器１０１に入力する。

【０１２３】左映像用読み出しアドレスＰＲＬの整数部
ＰＲＬ１に１が加算されたアドレス値は、左映像用任意
画素遅延ＦＩＦＯ１１内の第２のラインメモリ１１ｂに
読み出しアドレスＲＡＤＬ２として入力する。したがっ
て、第２のラインメモリ１１ｂのアドレスＲＡＤＬ２に
対応するアドレスからＹ信号が読み出される。読み出さ
れたＹ信号は、第２の左映像用乗算器１０２に入力す
る。

【０１２４】第１のラインメモリ１１ａに対する読み出
しアドレスＲＡＤＬ１と、第２のラインメモリ１１ｂに
対する読み出しアドレスＲＡＤＬ２とは、１だけ異なっ
ているので、第１のラインメモリ１１ａから読み出され
たＹ信号と、第２のラインメモリ１１ｂから読み出され
たＹ信号とは、水平位置が１だけずれた信号となる。

【０１２５】左映像用読み出しアドレスＰＲＬの小数部
ＰＲＬ２は、第２の左映像補間係数として第２の左映像
用乗算器１０２に入力する。左映像用読み出しアドレス
ＰＲＬの小数部ＰＲＬ２を１から減算した値（１−ＰＲ
Ｌ２）は、第１の左映像補間係数として第１の左映像用
乗算器１０１に入力する。

【０１２６】したがって、第１の左映像用乗算器１０１
では、第１のラインメモリ１１ａから読み出されたＹ信
号に第１の左映像補間係数（１−ＰＲＬ２）が乗算され
る。第２の左映像用乗算器１０２では、第２のラインメ
モリ１１ｂから読み出されたＹ信号に第２の左映像補間
係数ＰＲＬ２が乗算される。そして、各乗算器１０１、
１０２によって得られたＹ信号は加算器１０３で加算さ
れた後、左映像用Ｙ信号ＹＬ−ＯＵＴとして、出力され
る。

【０１２７】これにより、標準読み出しアドレスＲＡＤ
によって規定される基準水平位相に対して、水平位相量
が注目位置に対する視差情報に応じた量だけ遅れた左映
像用Ｙ信号が得られる。

【０１２８】減算器９２では、標準読み出しアドレスＲ
ＡＤから視差情報ＰＲが減算される。これにより、右映
像用読み出しアドレスＰＲＲが得られる。

【０１２９】右映像用読み出しアドレスＰＲＲの整数部
ＰＲＲ１は、右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２１内の第
１のラインメモリ２１ａに読み出しアドレスＲＡＤＲ１
として入力する。したがって、第１のラインメモリ２１
ａのアドレスＲＡＤＲ１に対応するアドレスからＹ信号
が読み出される。読み出されたＹ信号は、第１の右映像
用乗算器１１１に入力する。

【０１３０】右映像用読み出しアドレスＰＲＲの整数部
ＰＲＲ１に１が加算されたアドレス値は、右映像用任意
画素遅延ＦＩＦＯ２１内の第２のラインメモリ２１ｂに
読み出しアドレスＲＡＤＲ２として入力する。したがっ
て、第２のラインメモリ２１ｂのアドレスＲＡＤＲ２に
対応するアドレスからＹ信号が読み出される。読み出さ
れたＹ信号は、第２の右映像用乗算器１１２に入力す
る。

【０１３１】第１のラインメモリ２１ａに対する読み出
しアドレスＲＡＤＲ１と、第２のラインメモリ２１ｂに
対する読み出しアドレスＲＡＤＲ２とは、１だけ異なっ
ているので、第１のラインメモリ２１ａから読み出され
たＹ信号と、第２のラインメモリ２１ｂから読み出され
たＹ信号とは、水平位置が１だけずれた信号となる。

【０１３２】右映像用読み出しアドレスＰＲＲの小数部
ＰＲＲ２は、第２の右映像補間係数として第２の右映像
用乗算器１１２に入力する。右映像用読み出しアドレス
ＰＲＲの小数部ＰＲＲ２を１から減算した値（１−ＰＲ
Ｒ２）は、第１の右映像補間係数として第１の右映像用
乗算器１１１に入力する。

【０１３３】したがって、第１の右映像用乗算器１１１
では、第１のラインメモリ２１ａから読み出されたＹ信
号に第１の右映像補間係数（１−ＰＲＲ２）が乗算され
る。第２の右映像用乗算器１１２では、第２のラインメ
モリ２１ｂから読み出されたＹ信号に第２の右映像補間
係数ＰＲＲ２が乗算される。そして、各乗算器１１１、
１１２によって得られたＹ信号は加算器１１３で加算さ
れた後、右映像用Ｙ信号ＹＲ−ＯＵＴとして、出力され
る。

【０１３４】これにより、標準読み出しアドレスＲＡＤ
によって規定される基準水平位相に対して、水平位相量
が注目位置に対する視差情報に応じた量だけ進んだ右映
像用Ｙ信号が得られる。

【０１３５】図２４は、注目位置に対する視差情報が０
の場合の、各部の信号を示している。

【０１３６】視差情報が０の場合には、加算器９１から
出力される左映像用読み出しアドレスＰＲＬと、減算器
９２から出力される右映像用読み出しアドレスＰＲＲ
は、ともに標準読み出しアドレスＲＡＤと等しい小数部
のない整数部のみからなるアドレスとなる。

【０１３７】したがって、左映像用任意画素遅延ＦＩＦ
Ｏ１１内の第１のラインメモリ１１ａに対する読み出し
アドレスＲＡＤＬ１と、右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ
２１内の第１のラインメモリ２１ａに対する読み出しア
ドレスＲＡＤＲ１は、標準読み出しアドレスＲＡＤと等
しいアドレスとなる。

【０１３８】また、左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１１
内の第２のラインメモリ１１ｂに対する読み出しアドレ
スＲＡＤＬ２と、右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２１内
の第２のラインメモリ２１ｂに対する読み出しアドレス
ＲＡＤＲ２は、標準読み出しアドレスＲＡＤより１だけ
大きい値となる。

【０１３９】また、第１の左映像補間係数（１−ＰＲＬ
２）および第１の右映像補間係数（１−ＰＲＲ２）は１
となり、第２の左映像補間係数ＰＲＬ２および第２の右
映像補間係数ＰＲＲ２は０となる。

【０１４０】この結果、左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ
１１内の第１のラインメモリ１１ａの標準アドレスＲＡ
Ｄに対応するアドレスから読み出されたＹ信号が加算器
１０３から左映像用Ｙ信号ＹＬ−ＯＵＴとして出力さ
れ、右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２１内の第１のライ
ンメモリ２１ａの標準アドレスＲＡＤに対応するアドレ
スから読み出されたＹ信号が加算器１１３から右映像用
Ｙ信号ＹＲ−ＯＵＴとして出力される。つまり、水平方
向の位相ずれ量が同じ２つのＹ信号、すなわち視差のな
い２つのＹ信号が左映像用Ｙ信号および右映像用Ｙ信号
として出力される。

【０１４１】図２５は、ある注目位置に対する標準書き
込みアドレスＷＡＤが２０であり、上記注目位置に対す
る標準読み出しアドレスＲＡＤが１０であり、上記注目
位置に対する視差情報が１．２の場合の、各アドレス値
の具体例を示している。図２６は、その際の各部の信号
を示している。

【０１４２】この場合には、加算器９１から出力される
左映像用読み出しアドレスＰＲＬは、１１．２となり、
その整数部ＰＲＬ１は１１となり、その小数部ＰＲＬ２
は０．２となる。

【０１４３】したがって、左映像用任意画素遅延ＦＩＦ
Ｏ１１内の第１のラインメモリ１１ａに対する読み出し
アドレスＲＡＤＬ１は１１となり、第２のラインメモリ
１１ｂに対する読み出しアドレスＲＡＤＬ２は１２とな
る。また、第１の左映像補間係数ＫＬ１｛＝（１−ＰＲ
Ｌ２）｝は０．８となり、第２の左映像補間係数ＫＬ２
（＝ＰＲＬ２）は０．２となる。

【０１４４】したがって、左映像用任意画素遅延ＦＩＦ
Ｏ１１内の第１のラインメモリ１１ａのアドレス１１か
らＹ信号（Ｙ１１）が読み出され、第１乗算器１０１か
らは読み出されたＹ信号（Ｙ１１）の０．８倍の信号
（０．８＊Ｙ１１）が出力される。

【０１４５】一方、左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１１
内の第２のラインメモリ１１ｂのアドレス１２からＹ信
号（Ｙ１２）が読み出され、第２乗算器１０２からは読
み出されたＹ信号（Ｙ１２）の０．２倍の信号（０．２
＊Ｙ１２）が出力される。そして、加算器１０３から
は、０．８＊Ｙ１１＋０．２＊Ｙ１２に相当する左映像
用Ｙ信号ＹＬ−ＯＵＴが出力される。つまり、読み出し
アドレス１１．２に相当するＹ信号が、左映像用Ｙ信号
ＹＬ−ＯＵＴとして出力される。

【０１４６】減算器９２から出力される右映像用読み出
しアドレスＰＲＲは、８．８となり、その整数部ＰＲＲ
１は８となり、その小数部ＰＲＲ２は０．８となる。

【０１４７】したがって、右映像用任意画素遅延ＦＩＦ
Ｏ２１内の第１のラインメモリ２１ａに対する読み出し
アドレスＲＡＤＲ１は８となり、第２のラインメモリ２
１ｂに対する読み出しアドレスＲＡＤＲ２は９となる。
また、第１の右映像補間係数ＫＲ１｛＝（１−ＰＲＲ
２）｝は０．２となり、第２の右映像補間係数ＫＲ２
（＝ＰＲＲ２）は０．８となる。

【０１４８】したがって、右映像用任意画素遅延ＦＩＦ
Ｏ２１内の第１のラインメモリ２１ａのアドレス８から
Ｙ信号（Ｙ８）が読み出され、第１乗算器１１１から
は読み出されたＹ信号（Ｙ８）の０．２倍の信号
（０．２＊Ｙ８）が出力される。

【０１４９】一方、右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２１
内の第２のラインメモリ２１ｂのアドレス９からＹ信号
（Ｙ９）が読み出され、第２乗算器１１２からは読み
出されたＹ信号（Ｙ９）の０．８倍の信号（０．８＊
Ｙ９）が出力される。そして、加算器１１３からは、
０．２＊Ｙ８＋０．８＊Ｙ９に相当する右映像用Ｙ
信号ＹＲ−ＯＵＴが出力される。つまり、読み出しアド
レス８．８に相当するＹ信号が、右映像用Ｙ信号ＹＲ−
ＯＵＴとして出力される。

【０１５０】この結果、１１．２−８．８＝２．４の視
差、つまり、視差情報１．２の２倍の視差を互いに有す
る左映像および右映像が得られる。

【０１５１】上記実施の形態による２Ｄ／３Ｄ映像変換
装置では、元の２次元映像信号に対して時間的に遅延さ
れた映像信号を生成するためのフィールドメモリが不要
であるため、コストの低廉化が図れる。また、上記実施
の形態による２Ｄ／３Ｄ映像変換装置では、元の２次元
映像信号によって表される映像が静止映像であっても立
体映像を得ることができる。

【０１５２】

【発明の効果】この発明によれば、元の２次元映像信号
に対して時間的に遅延された映像信号を生成するための
フィールドメモリが不要となり、コストの低廉化が図れ
る２次元映像を３次元映像に変換する装置および方法が
実現する。

【０１５３】また、この発明によれば、元の２次元映像
信号によって表される映像が静止映像であっても立体映
像が得られる、２次元映像を３次元映像に変換する装置
および方法が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】２Ｄ／３Ｄ映像変換装置の全体構成を示すブロ
ック図である。

【図２】視差算出領域を示す模式図である。

【図３】輝度積算回路の構成を示すブロック図である。

【図４】高周波成分積算回路の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】図４のハイパスフィルタ２３２の具体例を示す
回路図である。

【図６】図４のスライス処理回路２３４の入出力特性を
示すグラフである。

【図７】高周波成分積算回路の他の例を示すブロック図
である。

【図８】図７のピーク検出回路２３９の具体例を示す回
路図である。

【図９】ピーク検出回路２３９の各部の信号を示すタイ
ムチャートである。

【図１０】輝度コントラスト算出回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】図１０の輝度コントラスト検出回路の構成を
示す回路図である。

【図１２】彩度積算回路の構成を示す回路図である。

【図１３】ＣＰＵによる視差情報の生成方法を説明する
ための説明図である。

【図１４】図１３の正規化手段４１０の入出力関係を示
すグラフである。

【図１５】実際に設定される視差算出領域を示す模式図
である。

【図１６】奥行き補正前における各視差算出領域の奥行
き情報の一例を示す模式図である。

【図１７】奥行き補正後における各視差算出領域の奥行
き情報を示す模式図である。

【図１８】奥行き補正前における画面の高さ位置に対す
る奥行き情報との関係および奥行き補正後における画面
の高さ位置に対する奥行き情報との関係を示すグラフで
ある。

【図１９】奥行き情報と視差情報との関係を示すグラフ
である。

【図２０】主として、視差制御回路および任意画素遅延
ＦＩＦＯの構成を示すブロック図である。

【図２１】相対的水平位置および相対的垂直位置等を示
す模式図である。

【図２２】注目画素に対する視差情報を生成する方法を
説明するための説明図である。

【図２３】視差選択回路による選択規則を示す図であ
る。

【図２４】視差情報が０の場合の各部の信号を示すタイ
ムチャートである。

【図２５】視差情報が１．２の場合の各アドレス値を視
差制御回路に付記したブロック図である。

【図２６】視差情報が１．２の場合の各部の信号を示す
タイムチャートである。

【符号の説明】

１ＡＤ変換回路３ＣＰＵ４視差制御回路５、６ＤＡ変換回路７輝度積算回路８高周波成分積算回路９輝度コントラスト算出回路１０彩度積算回路１１、１２、１３左映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ２１、２２、２３右映像用任意画素遅延ＦＩＦＯ１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂラインメモリ５１タイミング信号発生回路５２視差補間係数発生回路６０視差情報記憶手段６１〜７２視差レジスタ８０視差選択回路８１〜８４乗算器８５加算回路９０標準アドレス発生回路９１加算器９２減算器１０１、１０２、１１１、１１２乗算器１０３、１１３加算器４０１、４０２、４０３、４０４、４１０、４１２正
規化手段４０５、４０６、４０７、４０８乗算手段４０９加算手段４１１奥行き補正手段４１３視差情報決定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 13/00 - 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元映像信号の各フィールド画面内
に、あらかじめ複数の視差算出領域を設定し、該視差算
出領域毎に各視差算出領域内の２次元映像信号から画像
の特徴を抽出する特徴抽出手段と、該特徴抽出手段で抽
出した画像の特徴に基づいて各視差算出領域毎に視差情
報を生成する視差情報生成手段と、１画素毎に、その画
素が含まれる前記視差算出領域またはその画素が含まれ
る前記視差算出領域に近接する前記視差算出領域の視差
情報より単位視差情報を生成する単位視差情報生成手段
と、該単位視差生成情報手段で生成した単位視差情報に
基づいて３次元映像のための水平視差を有する第１映像
信号と第２映像信号とを前記２次元映像信号から生成す
る映像信号生成手段と、を備えることを特徴とした２次
元映像を３次元映像に変換する装置。
【請求項２】前記視差情報生成手段は、前記画像の特
徴より前記視差算出領域毎の遠近情報を生成する手段
と、画面の高さ位置のうち、前記遠近情報によってあら
わされる遠近位置が最も近い高さ位置より下側の各視差
算出領域のうち、その視差算出領域に対する前記遠近情
報によって表される遠近位置が、その直上の視差算出領
域に対する前記遠近情報によって表される遠近位置より
所定値以上遠い位置である視差算出領域については、そ
の直上の視差算出領域に対する前記遠近情報によって表
される遠近位置に近接するように、前記遠近情報を補正
する手段と、補正後の各視差算出領域毎の前記遠近情報
を、各視差算出領域毎の視差情報に変換する手段と、を
備えたことを特徴とする請求項１に記載の２次元映像を
３次元映像に変換する装置。
【請求項３】２次元映像信号の各フィールド画面内
に、あらかじめ複数の視差算出領域を設定し、該視差算
出領域毎に各視差算出領域内の２次元映像信号から画像
の特徴を抽出する第１ステップと、該第１ステップで抽
出した画像の特徴に基づいて各視差算出領域毎に視差情
報を生成する第２ステップと、１画素毎に、その画素が
含まれる前記視差算出領域またはその画素が含まれる前
記視差算出領域に近接する前記視差算出領域の視差情報
より単位視差情報を生成する第３ステップと、該第３ス
テップで生成した単位視差情報に基づいて３次元映像の
ための水平視差を有する第１映像信号と第２映像信号と
を２次元映像信号から生成する第４ステップと、を備え
ることを特徴とした２次元映像を３次元映像に変換する
方法。
【請求項４】前記第２ステップは、前記画像の特徴よ
り前記視差算出領域毎の遠近情報を生成するステップ
と、画面の高さ位置のうち、前記遠近情報によってあら
わされる遠近位置が最も近い高さ位置より下側の各視差
算出領域のうち、その視差算出領域に対する前記遠近情
報によって表される遠近位置が、その直上の視差算出領
域に対する前記遠近情報によって表される遠近位置より
所定値以上遠い位置である視差算出領域については、そ
の直上の視差算出領域に対する前記遠近情報によって表
される遠近位置に近接するように、前記遠近情報を補正
するステップと、補正後の各視差算出領域毎の前記遠近
情報を、各視差算出領域毎の視差情報に変換するステッ
プと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の２次
元映像を３次元映像に変換する方法。