與圖像數據相應的幀速率的變換的製作方法
2023-05-08 02:43:36 2
專利名稱：與圖像數據相應的幀速率的變換的製作方法
技術領域：
本發明涉及與圖像數據相應的幀速率(フレ一ムレ一ト，幀頻)的變換。
背景技術：
現在，所謂的DVD(Digital Versatile Disk，數字多用途光碟)播放機已廣為普及。DVD播放機讀出記錄在DVD上的動態圖像數據，轉換為垂直同步頻率為60(Hz)的隔行掃描信號而輸出，使得能夠用電視機進行顯示。另外，DVD播放機，在記錄於DVD上的動態圖像數據為每秒24幀的電影(膠片電影)的情況下，進行所謂的2-3下拉(pull down)方式電視電影變換(以下，簡單地稱為電視電影變換)而進行輸出。
近年來，也有將DVD播放機與投影機連接而將由DVD播放機再生的電影等動態圖像放大投影到屏幕上的情況。投影機將從DVD播放機接收到的60(Hz)的隔行掃描信號通過圖像處理變換為逐行掃描(非隔行掃描)信號，進行動態圖像的顯示。
專利文獻1專利第3145991號說明書但是，因為在電視電影變換中，將連續的2個幀以2幀-3幀這樣的不同的比率進行顯示，所以，難以將電影的動態圖像以平滑的動作進行顯示。此外，在投影機中，會因為將隔行掃描信號變換為逐行掃描信號的IP(隔行逐行)變換，導致畫質的劣化。這些問題不限於投影機，而是以逐行掃描方式顯示動態圖像的圖像顯示裝置的共同問題。
發明內容
本發明是為解決上述問題而提出的，其目的在於抑制圖像顯示裝置所顯示的動態圖像的畫質的劣化。
為了解決上述問題的至少一部分，在本發明中採用了以下的結構。
本發明的圖像顯示裝置是在可切換驅動頻率的圖像形成部顯示圖像的圖像顯示裝置，其特徵在於，具有輸入指定的動態圖像數據的輸入部；檢測上述動態圖像數據的幀速率的檢測部；根據上述幀速率判斷上述幀速率的變換的與否的判斷部；在判定需要進行上述幀速率的變換時，通過使該幀速率成為n倍(n是2或以上的整數)而變換上述幀速率的幀速率變換部；以及切換控制上述圖像形成部的驅動頻率以與該幀速率同步的驅動頻率控制部。
幀速率的檢測，可以採用各種方法。在輸入上述輸入部的動態圖像數據包含可以檢測幀速率的數據時，檢測部可以根據該數據檢測幀速率。例如，在按DVD中使用的MPEG2壓縮的動態圖像數據中，相當於表示圖像的顯示周期的幀速率代碼。可以檢測幀速率的數據，也可以與動態圖像數據分別地輸入。另外，檢測部也可以根據包含在各幀中的同步信號檢測幀速率。
判斷部將由檢測部檢測到的幀速率與預先設定的指定值進行比較，以判斷幀速率的變換的與否。既可以在檢測到的幀速率小於指定值時判定為需要進行變換，也可以在大於指定值時判定為需要進行變換，還可以在指定值時判定為需要進行變換。例如，可以在動態圖像數據是幀速率為24(fps)的電影時，判定為需要進行幀速率的變換。這是因為從防止閃爍的角度考慮，圖像顯示裝置不能以24(Hz)驅動圖像形成部。
幀速率變換部通過使幀速率成為n倍而進行幀速率的變換。幀速率變換部可以將例如24(fps)的電影的幀速率變換為3倍的72(fps)。這樣進行幀速率的變換，可以避免因電視電影變換等而在用於顯示各幀的幀圖像的使用上產生偏差。
驅動頻率控制部將圖像形成部的驅動頻率切換為與變換後的幀速率的m倍(m是自然數)相當的驅動頻率，以與在幀速率變換部的變換後的幀速率同步。按照本發明，可以抑制動態圖像的畫質的劣化，從而可以顯示平滑的動作。
在本發明的圖像顯示裝置中，上述幀速率變換部可通過將相同幀重複輸出n次，變換上述幀速率。
這樣，便可簡單地進行幀速率的變換。
另外，在本發明的圖像顯示裝置中，上述幀速率變換部，也可以通過根據在時序上連續的2個幀，生成用於插入到該2個幀之間的(n-1)幅預測幀並插入而變換上述幀速率。
這樣，便能夠以更平滑的動作顯示動圖像。
在本發明的圖像顯示裝置中，上述輸入部與上述動態圖像數據一起將聲音數據輸入；此外，還具有用於將上述聲音數據無線發送至與該圖像顯示裝置分體的聲音輸出裝置的發送部。
圖像顯示裝置在例如是投影機時，有時圖像顯示裝置被設置在用戶的後方，聲音輸出裝置被設置在用戶的前方。這時，必須從圖像顯示裝置向聲音輸出裝置發送聲音數據。在本發明中，因為是利用無線通信發送聲音數據的，所以，可以避免向設置在遠離圖像顯示裝置的處所的聲音輸出裝置的布線的麻煩。
在上述圖像顯示裝置中，優選進一步具有調整上述圖像形成部的圖像形成定時(タイミング)和上述發送部的發送定時之中的至少一方的定時調整部，以使上述聲音輸出裝置側的聲音的輸出定時與上述圖像形成部的圖像形成定時同步。
在圖像顯示裝置側的動態圖像數據的處理和聲音輸出裝置側的聲音數據的處理中，有時處理定時會發生偏差。按照本發明，可以抑制圖像顯示裝置的動態圖像的顯示與聲音輸出裝置的聲音輸出的定時的偏差。定時的偏差的調整量，例如，既可以是用戶手動輸入圖像顯示裝置與聲音輸出裝置的距離等有關調整時間的信息，另外，也可以是在圖像顯示裝置內自動地設定。
在本發明的圖像顯示裝置中，優選進一步具有從指定的記錄媒體讀出上述動態圖像數據的讀出部，上述輸入部可以輸入由上述讀出部讀出的動態圖像數據。
作為指定的記錄媒體，可以列舉有DVD、CD或硬碟等。按照本發明，可以從這些記錄媒體讀出動態圖像數據以進行顯示。本發明是作為內藏有DVD等再生裝置的圖像顯示裝置的結構。
本發明也可以作為再生裝置的發明而構成。即，本發明的再生裝置是再生記錄在指定的記錄媒體上的動態圖像數據的再生裝置，其特徵在於，具有從上述記錄媒體讀出上述動態圖像數據的讀出部；檢測上述動態圖像數據的幀速率的檢測部；根據上述幀速率判斷上述幀速率的變換的與否的判斷部；在判定需要進行上述幀速率的變換時，通過使該幀速率成為n倍(n是2或以上的整數)而變換上述幀速率的幀速率變換部；以及輸出上述動態圖像數據的輸出部。
這樣，能夠與在上述圖像顯示裝置的發明中所說明的同樣地進行幀速率的變換，以避免因電視電影變換等而在用於顯示各幀的幀圖像的使用上產生偏頗。因此，能夠使用具有可根據所輸入的動態圖像數據的幀速率切換驅動頻率的圖像形成部的圖像顯示裝置，平滑地顯示動態圖像。
本發明除了作為上述圖像顯示裝置和動態圖像數據的再生裝置的結構外，也可以作為圖像顯示裝置的控制方法和動態圖像數據的再生方法的發明而構成。另外，還能夠以將其實現的電腦程式、和記錄有該程序的記錄媒體、以及在包含該程序的載波內實際化的數據信號等用各種形式實現。另外，在各種形式中，還可以應用以上所示的各種附加的要件。
在作為電腦程式或記錄該程序的記錄媒體等而構成本發明時，既可以是作為驅動圖像顯示裝置、再生裝置的整個程序而構成的，也可以是僅構成起到本發明的功能的部分的。另外，作為記錄媒體，可以利用軟盤、CD-ROM、DVD-ROM、光磁碟、IC卡、ROM盒、穿孔卡、印刷有條形碼等的符號的印刷物、計算機的內部存儲裝置(RAM或ROM等存儲器)以及外部存儲裝置等計算機可讀取的各種媒體。
圖1是表示作為本發明的第1實施例的投影機100的概略構成的說明圖。
圖2是表示幀速率變換處理流程的流程圖。
圖3是表示第1實施例的電影的幀速率的變換的狀態的說明圖。
圖4是表示作為本發明的第2實施例的DVD再生裝置200的概略構成的說明圖。
圖5是表示變形例的電影的幀速率的變換的狀態的說明圖。
標號說明100 投影機 10 讀出部11檢測部 12 判斷部13定時調整部 14 接收器15聲音數據發送部 20 圖像處理部22幀速率變換部30 液晶面板驅動部32液晶面板50 照明裝置58投射光學系統200 DVD再生裝置210 讀出部 220 信號生成部230 第1輸出部 240 檢測部250 判斷部 260 幀變換部270 第2輸出部 SC 屏幕SP聲音輸出裝置具體實施方式
以下，根據實施例按以下的順序對本發明的實施形式進行說明。
A.第1實施例A1.投影機的構成A2.幀速率變換處理B.第2實施例C.變形例
A.第1實施例A1.投影機的構成圖1是表示作為本發明的第1實施例的投影機100的概略構成的說明圖。投影機100具有接收器14、圖像處理部20、液晶面板驅動部30和液晶面板32。另外，具有用於對液晶面板32進行照明的照明裝置50和用於將透過液晶面板32的透過光投影到屏幕SC上的投影光學系統58。
本實施例的投影機100進而具有再生DVD的功能，包括讀出部10、檢測部11、判斷部12、定時調整部13和聲音數據發送部15。在本實施例中，這些是以硬體形式構成的。這些之中的至少一部分也可以以軟體形式構成。在本實施例中，屏幕Sc被設置在觀看者的前方，投影機100被設置在觀看者的後方。並且，如圖所示，在屏幕SC的兩側分別設置了與投影機100分體的聲音輸出裝置SP。
讀出部10從DVD讀出動態圖像數據和聲音數據。在DVD上記錄有按MPEG壓縮的動態圖像數據。檢測部11檢測動態圖像數據的幀速率。因為在記錄於DVD的按MPEG2壓縮的動態圖像數據中，包含有表示圖像的顯示周期的幀速率代碼，所以，檢測部11可以根據幀速率代碼檢測幀速率。
判斷部12根據檢測部11檢測到的幀速率判斷幀速率變換與否。在本實施例中，當從DVD讀出的動態圖像數據的幀速率為24(fps)時，即為電影時，則判定為應將幀速率變換為72(fps)。判斷部12，還在判定需要進行幀速率的變換時，向後述的圖像處理部20的幀速率變換部22輸出用於使幀速率變換為72(fps)的信號，同時向液晶面板驅動部30輸出用於以72(Hz)驅動液晶面板32的信號。
定時調整部13對向接收器14的動態圖像數據VS2的輸出定時和向聲音數據發送部15的聲音數據的輸出定時之中的至少一方的進行調整，以使聲音輸出裝置SP中的聲音的輸出定時與液晶面板32的圖像形成定時同步。例如當投影機100和聲音輸出裝置SP中的聲音數據的處理比投影機100中的圖像數據的處理滯後時，定時調整部13就使圖像處理部20的處理定時延遲。在本實施例中，採用用戶一邊比較圖像的輸出和聲音的輸出、一邊輸入定時調整用的調整值的方式。也可以使調整值自動地設定。這樣，就可以抑制在投影機100中的動態圖像的顯示定時與聲音輸出裝置SP中的聲音的輸出定時的偏差。
聲音數據發送部15將由讀出部10讀出的聲音數據以無線方式向聲音輸出裝置SP發送。無線發送既可以使用電波發送，也可以使用紅外線等光發送。這樣，就可以避免向設置在遠離投影機100的處所的聲音輸出裝置SP布線的麻煩。
接收器14，輸入NTSC制式、PAL制式等隔行掃描信號或從圖中未示出的個人計算機供給的模擬圖像信號、數字圖像信號等信號格式及垂直同步頻率不同的圖像信號VS1，以及從DVD讀出的動態圖像數據VS2等，並變換為可由圖像處理部20進行處理的形式的圖像數據。動態圖像數據VS2假設是可以逐行掃描顯示的逐行掃描信號。
圖像處理部20對通過接收器14輸入的圖像數據進行亮度調整、對比度調整、銳度調整等畫質調整，或由投影機100進行傾斜投影時的梯形畸變修正等各種圖像處理。另外，圖像處理部20在圖像信號VS1是隔行掃描信號時，為了以液晶面板32進行逐行掃描顯示還進行所謂的IP變換。另外，圖像處理部20具有幀速率變換部22，還對圖像數據進行幀速率的變換處理，使得與液晶面板32的驅動頻率同步。幀速率變換部22根據來自判斷部12的信號還進行將幀速率變換為72(fps)的處理。
液晶面板驅動部30根據由圖像處理部20生成的圖像數據生成用於驅動液晶面板32的驅動信號。液晶面板32的刷新速率(液晶面板32的驅動頻率)根據圖像信號VS1、動態圖像數據VS2的種類，可以按50(Hz)、60(Hz)、72(Hz)等3種進行切換設定。例如，圖像信號VS1為NTSC信號時，其垂直同步頻率為60(Hz)，所以，液晶面板32的驅動頻率就設定為60(Hz)。另外，圖像信號VS1為PAL信號時，其垂直同步頻率為50(Hz)，所以，液晶面板32的驅動頻率就設定為50(Hz)。另外，動態圖像數據VS2為電影時，液晶面板32的驅動頻率就根據來自判斷部12的信號設定為72(Hz)。另外，動態圖像數據VS2是60(fps)的視頻圖像數據時，液晶面板32的驅動頻率就設定為60(Hz)。液晶面板32的驅動頻率也可以按更多種進行切換設定。
液晶面板32根據由液晶面板驅動部30生成的驅動信號調製照明光。液晶面板32是透過型的液晶面板，作為對從照明裝置50射出的照明光進行調製的光閥(光調製器)來使用。
另外，雖然圖示省略，但投影機100具有RGB的3色分量的3塊液晶面板32。另外，各電路具有處理3色分量的圖像數據的功能。照明裝置50具有將白光分離為3色的光的色光分離光學系統。另外，投影光學系統58具有將3色的圖像光合成以生成顯示彩色圖像的圖像光的合成光學系統。
A2.幀速率變換處理圖2是表示幀速率變換處理的流程的流程圖。首先，由讀出部10從DVD取得動態圖像數據(步驟S100)。如前所述，該動態圖像數據是可以逐行掃描顯示的數據。其次，由檢測部11檢測出動態圖像數據的幀速率(步驟S110)。然後，由判斷部12判斷幀速率的變換的與否(步驟S120)。動態圖像數據的幀速率為24(fps)時，即為電影時，就判定需要進行幀速率的變換，並由幀速率變換部22將幀速率變換為24(fps)的3倍的72(fps)(步驟S130)。動態圖像數據的幀速率為60(fps)時，則不進行幀速率的變換。通過上述處理，幀速率的變換處理即告結束。
在本實施例中，上述步驟S130的幀速率的變換按以下方式進行。圖3是表示實施例1的電影的幀速率的變換的情況的說明圖。在圖3的上部，表示幀速率的變換前的電影的幀圖像。表示以幀圖像A→幀圖像B→幀圖像C這樣地每隔1/24(sec)切換一次的情況。在圖3的下部，表示幀速率的變換後的幀圖像。表示按幀圖像A→幀圖像A→幀圖像A→幀圖像B→...這樣地每隔1/72(sec)切換一次的情況。如圖所示，在本實施例的幀速率的變換中，通過將相同幀圖像分別各重複輸出3次而變換為每秒72幀的幀圖像。這樣，便可簡單地進行幀速率的變換。
按照以上說明的實施例1的投影機100，在再生記錄在DVD中的電影時，不必進行電視電影變換以及IP變換，所以，可以抑制動態圖像的畫質的劣化，從而可以顯示平滑的動作。
B.實施例2在上述實施例1中，示例了具有DVD的再生功能的投影機100，而在實施例2中，對與投影機分體的DVD再生裝置進行說明。圖4是表示作為本發明的實施例2的DVD再生裝置200的概略結構的說明圖。DVD再生裝置200以硬體方式具備圖示的各功能塊。這些中的至少一部分也可以以軟體方式具備。
讀出部210從DVD讀出動態圖像數據和聲音數據。信號生成部220將從DVD讀出的逐行掃描信號變換為隔行掃描信號，以能夠用電視機進行顯示。信號生成部220還在從DVD讀出的動態圖像數據是幀速率為24(fps)的電影時進行電視電影變換。第1輸出部230輸出由讀出部210讀出的聲音數據和由信號生成部220生成的隔行掃描信號。這些信號被輸入到電視機等通過輸入隔行掃描信號而顯示圖像的圖像顯示裝置中。
檢測部240檢測由讀出部210讀出的動態圖像數據的幀速率。判斷部250根據檢測部240檢測的幀速率判斷幀速率的變換的與否。在本實施例中，也和實施例1一樣，在從DVD讀出的動態圖像數據的幀速率為24(fps)時，即為電影時，判定應將幀速率變換為72(fps)。當判斷部250判定需要進行幀速率的變換時，就向幀速率變換部260輸出用於使幀速率變換為72(fps)的信號。幀速率變換部260根據來自判斷部12的信號，將幀速率變換為24(fps)的3倍的72(fps)。
幀速率變換部260在動態圖像數據的幀速率為60(fps)時則不進行幀速率的變換。即，在實施例2中也同樣，進行與圖2所示的實施例1相同的幀速率變換處理。
第2輸出部270輸出由讀出部210讀出的聲音數據和經由幀速率變換部260處理後的60(fps)或72(fps)的逐行掃描信號。這些輸出信號，被輸入到輸入逐行掃描信號、並可根據其幀速率變更圖像的顯示周期的圖像顯示裝置中。
按照以上說明的實施例2的DVD再生裝置200，可以不對從DVD讀出的24(fps)的電影的動態圖像數據進行電視電影變換，另外，也不進行將60(fps)的動態圖像數據向隔行掃描信號的變換，而以逐行掃描信號進行輸出。這樣，圖像顯示裝置就不必進行IP變換，所以，可以不使畫質劣化地顯示記錄在DVD上的動態圖像。
C.變形例以上，說明了本發明的幾個實施例，但是，本發明不限定這些實施例，在不脫離本發明的主旨的範圍內可以以各種形式實施。例如，以下的變形例也可以。
C1.變形例1在上述實施例1和實施例2中，在電影的幀速率的變換中，是通過重複輸出相同幀圖像，進行幀速率的變換的，但不限於此。圖5是表示變形例的電影的幀速率的變換的情況的說明圖。在圖5的上部，表示幀速率變換前的電影的幀圖像。在圖5的下部，表示幀速率變換後的幀圖像。在圖5的下部，插入幀圖像A和幀圖像B之間的幀圖像A1、A2是根據幀圖像A和幀圖像B而生成的預測幀圖像。插入幀圖像B與幀圖像C之間的幀圖像B1、B2是根據幀圖像B和幀圖像C而生成的預測幀圖像。插入幀圖像C與幀圖像D之間的幀圖像C1、C2是根據幀圖像C和幀圖像D而生成的預測幀圖像。在本實施例中，由於將幀速率從24(fps)向72(fps)變換，所以，生成2幅預測幀圖像。例如，在使幀速率成為4倍時，只要生成並插入3幅預測幀圖像即可。這樣，通過生成並插入預測幀圖像，進行幀速率的變換，可以以比實施例1更平滑的動作顯示電影。
C2.變形例2在上述實施例2中，在DVD再生裝置200中進行了幀速率的變換，但是，也可以不進行幀速率的變換。即，DVD再生裝置成為除去了檢測部240、判斷部250和幀速率變換部260的結構。即，第2輸出部270輸出由讀出部210讀出的幀速率為24(fps)或60(fps)的逐行掃描信號。這時，只要在可根據輸入的動態圖像數據的幀速率變更圖像的顯示周期的圖像顯示裝置側，具備與DVD再生裝置200所具有的檢測部240、判斷部250和幀速率變換部260相當的功能塊即可。
C3.變形例3在上述實施例2中，說明了將本發明應用於DVD再生裝置的情況，但不限於此。本發明可以應用於再生記錄在硬碟或CD等記錄媒體上的動態圖像數據的再生裝置。
另外，在上述實施例中，動態圖像數據按MPEG2進行了壓縮，但不限於此。動態圖像數據也可以用其他壓縮方式進行壓縮。另外，也可以不進行壓縮。因此，檢測部也可以根據各幀的同步信號等幀速率代碼以外的信息檢測動態圖像的幀速率。
C4.變形例4在上述實施例1中，說明了將本發明應用於投影機的情況，但不限於此。本發明也可以應用於具有液晶面板或CRT等的進行投影顯示的圖像顯示裝置。
權利要求
1.一種圖像顯示裝置，是在可切換驅動頻率的圖像形成部顯示圖像的圖像顯示裝置，其特徵在於，具備輸入指定的動態圖像數據的輸入部；檢測上述動態圖像數據的幀速率的檢測部；根據上述幀速率判斷是否要變換上述幀速率的判斷部；在判斷為需要進行上述幀速率的變換時，通過使該幀速率成為n倍而變換上述幀速率的幀速率變換部，其中n是2或2以上的整數；以及切換控制上述圖像形成部的驅動頻率使得與該幀速率同步的驅動頻率控制部。
2.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特徵在於上述幀速率變換部通過將相同幀重複輸出n次，變換上述幀速率。
3.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特徵在於上述幀速率變換部通過根據在時序上連續的2個幀生成用於插入到該2個幀之間的(n-1)幅預測幀並進行插入而變換上述幀速率。
4.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特徵在於上述輸入部與上述動態圖像數據一起輸入聲音數據；還具備用於將上述聲音數據無線發送至與該圖像顯示裝置分體的聲音輸出裝置的發送部。
5.如權利要求4所述的圖像顯示裝置，其特徵在於，進一步具備調整上述圖像形成部的圖像形成定時和上述發送部的發送定時之中的至少一方、使得上述聲音輸出裝置側的聲音的輸出定時與上述圖像形成部的圖像形成定時同步的定時調整部。
6.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特徵在於，進一步具備從指定的記錄媒體讀出上述動態圖像數據的讀出部；其中，上述輸入部輸入由上述讀出部讀出的動態圖像數據。
7.一種再生裝置，是再生記錄在指定的記錄媒體上的動態圖像數據的再生裝置，其特徵在於，具備從上述記錄媒體讀出上述動態圖像數據的讀出部；檢測上述動態圖像數據的幀速率的檢測部；根據上述幀速率判斷是否要變換上述幀速率的判斷部；在判斷為需要進行上述幀速率的變換時，通過使該幀速率成為n倍而變換上述幀速率的幀速率變換部，其中n是2或2以上的整數；以及輸出上述動態圖像數據的輸出部。
8.一種控制方法，是具有可切換驅動頻率的圖像形成部的圖像顯示裝置的控制方法，其特徵在於，包括(a)取得指定的動態圖像數據的步驟；(b)檢測上述動態圖像數據的幀速率的步驟；(c)根據上述幀速率判斷是否要變換上述幀速率的步驟；(d)在判斷為需要進行上述幀速率的變換時，通過使該幀速率成為n倍而變換上述幀速率的步驟，其中n是2或2以上的整數；(e)切換控制上述圖像形成部的驅動頻率以與該幀速率同步的步驟。
9.一種再生方法，是再生記錄在指定的記錄媒體上的動態圖像數據的再生方法，其特徵在於，包括(a)從上述記錄媒體讀出上述動態圖像數據的步驟；(b)檢測上述動態圖像數據的幀速率的步驟；(c)根據上述幀速率判斷是否要變換上述幀速率的步驟；(d)在判斷為需要進行上述幀速率的變換時，通過使該幀速率成為n倍而變換上述幀速率的步驟，其中n是2或2以上的整數；以及(e)輸出上述動態圖像數據的步驟。
全文摘要
本發明的目的在於抑制圖像顯示裝置所顯示的動態圖像的畫質的劣化。構成具有再生DVD的功能的投影機。幀速率變換部22，在從DVD讀出的動態圖像數據是幀速率為24(fps)的電影時不進行2－3下拉(pull down)方式電視電影變換，而變換為24(fps)的3倍的72(fps)。另外，液晶面板32的驅動頻率也隨著幀速率的變換而切換為72(Hz)。
文檔編號H04N5/66GK1499836SQ200310103820
公開日2004年5月26日 申請日期2003年11月6日 優先權日2002年11月7日
發明者河野勝, 長野幹, 吉國典宏, 宏 申請人:精工愛普生株式會社