專利名稱：影像處理裝置和影像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng) 域涉及處理被傳送的影像信號的影像處理裝置和影像處理方法。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1中，以“提供能夠在一臺監(jiān)視器上對于三維圖像顯示和二維圖像顯示 有選擇地切換顯示，防止使用者的眼睛疲勞等，提高易用性的影像顯示裝置”(參照專利文 獻(xiàn)U0008])為課題，作為其解決方法記載了 “一種影像顯示裝置，其對于被拍攝體設(shè)置具 有左右兩眼視差的左右一對拍攝單元，具備將基于從上述拍攝單元發(fā)送的左右的各影像信 號的影像在影像再現(xiàn)畫面上再現(xiàn)并顯示立體影像的顯示單元，設(shè)置在上述顯示單元中顯示 三維影像的第一信號處理功能和與該第一信號處理功能獨(dú)立地在上述顯示單元中顯示二 維影像的第二信號處理功能，并且設(shè)置對上述第一信號處理功能和第二信號處理功能有選 擇地進(jìn)行切換操作的信號處理功能選擇單元”(參照專利文獻(xiàn)1 W009])。專利文獻(xiàn)1 日本特開平6-254046號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
圖1表示通常的二維影像的1幀的漸進(jìn)信號。如果為刷新率是60Hz的影像信號， 則在1/60秒期間傳送1個(gè)畫面(幀)的影像，顯示在顯示畫面上。與此相對，圖2表示三維 影像的影像信號。想要對于左眼、右眼分別提供60Hz的影像時(shí)，因?yàn)楸仨氂?/60秒的前一 半的1/120秒(或者其以下的時(shí)間)傳送左眼用的影像信號3L，用后一半的1/120秒(或 者其以下的時(shí)間)傳送右眼用的影像信號3R(左眼、右眼的順序也可以相反)，所以想要維 持分辨率(影像點(diǎn)數(shù))時(shí)，需要以二維影像的2倍的時(shí)鐘頻率(每單位時(shí)間傳送的影像點(diǎn) 數(shù))傳送。在切換二維圖像和三維圖像的情況下，例如當(dāng)在三維影像的節(jié)目中插入二維影像 的廣告時(shí)，或者在切換二維節(jié)目和三維影像節(jié)目的瞬間等時(shí)，時(shí)鐘頻率變化為2倍或者一 半。這樣，例如進(jìn)行二維節(jié)目和三維影像節(jié)目的切換的情況下，在顯示裝置內(nèi)對應(yīng)其 時(shí)鐘頻率的變化需要一定的時(shí)間，存在因?yàn)樵搶?yīng)而使顯示中斷的問題。此外，與影像信號 一起傳送聲音信號的情況下，也存在使聲音中斷的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式構(gòu)成為，例如具有輸入三維影像信號 和二維影像信號的步驟；判別輸入的影像信號為三維影像信號還是二維影像信號的步驟； 對被判別為二維影像信號的影像信號的時(shí)鐘頻率進(jìn)行變換的步驟。根據(jù)上述方法，能夠提供可抑制影像中斷、對于用戶來說易用性良好的影像的顯
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圖1是表示二維影像信號的一例的圖。
圖2是表示三維影像信號的一例的圖。圖3是表示二維影像信號的一例的圖。圖4是表示二維影像信號的一例的圖。圖5是表示二維影像信號的一例的圖。圖6是表示影像信號處理的一例的流程圖。圖7是表示信號回路的一例的圖。圖8是表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一例的圖。附圖標(biāo)記說明 1垂直同步信號2水平同步信號3 二維影像信號4L左眼用三維影像信號4R右眼用三維影像信號5a、5b具有與三維影像相同的時(shí)鐘頻率的二維影像信號11 120Hz垂直同步信號51、52、53、54 120Hz 的二維影像信號201影像種類判別部202時(shí)鐘頻率變換·插值幀生成部203影像信號· 二維/三維判別信息重疊部204影像信號· 二維/三維判別信息重疊信號301影像種類判別電路302時(shí)鐘頻率變換·插值幀生成電路303影像信號· 二維/三維判別信息重疊電路305 開關(guān)40ISTB (機(jī)頂盒)402播放器403音頻放大器404 電視405快門眼鏡411 STB輸出影像信號412影像播放器輸出影像信號413放大器輸出影像信號414電視_快門眼鏡同步信號
具體實(shí)施例方式首先，使用圖8說明本實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成的一例。從BlU-ray(R)播放器等的播放 器402輸出的影像信號412被輸入到音頻放大器403。此處進(jìn)行后述的影像信號處理，輸出影像信號413。接收該影像信號413的顯示裝 置(TV404)將該影像信號顯示為影像。
此外，影像信號為能夠進(jìn)行三維影像顯示的影像信號(以下稱為“三維影像信 號”。此外，三維影像也稱為“3D影像”。)時(shí)對快門眼鏡405發(fā)送表示快門開關(guān)的定時(shí)的同 步信號。電視404還可以選擇有線電視接收機(jī)等的STB(Set Top Box，機(jī)頂盒)401的輸出 影像信號411并顯示。影像信號411、412和413均能夠使用后述的本實(shí)施例的影像信號的 傳送方式。另外，上面對在音頻放大器403中進(jìn)行影像信號處理進(jìn)行了說明，在播放器402和 STB401中也能夠進(jìn)行相同的信號處理。接著，對用音頻放大器403等處理的影像信號的傳送進(jìn)行說明。圖3表示使能夠 進(jìn)行二維影像顯示的影像信號(以下，稱為“二維影像信號”。此外，二維影像也稱為“2D影 像”)的時(shí)鐘頻率與圖2所示的三維影像信號相同的情況下的影像信號。因?yàn)榕c圖1的情 況相比以2倍的時(shí)鐘頻率傳送，用一半時(shí)間就完成二維影像信號的傳送。此處，使5a和5b為相同的影像信號來傳送。S卩，例如通常以60Hz的幀率按 A —B —C —D(A、B、C、D分別表示不同的幀)傳送二維影像信號，而通過以120Hz的刷新 率按A — A — B — B — C — C — D — D傳送二維影像信號，能夠使傳送二維影像信號時(shí)的 時(shí)鐘頻率成為與傳送三維影像信號時(shí)相同的時(shí)鐘頻率。此時(shí)，也可以代替60Hz的垂直同步信號1，使用120Hz的垂直同步信號11，如圖 4 所示傳送相同的影像信號5a和5b。通過改變垂直同步信號的頻率，還能夠判別二維影像信 號和三維影像信號。在圖3和圖4中，第二次發(fā)送的影像信號5b不一定與第一次發(fā)送的影像信號5a 相同。例如，也可以基于輸入影像信號5a的多個(gè)幀檢測出影像的運(yùn)動矢量的信息，使用生 成插值幀5b的技術(shù)來形成。通過形成插值幀，具有能夠進(jìn)行動作流暢的影像顯示的優(yōu)點(diǎn)。 進(jìn)而，顯示裝置為LCD等，以改善動態(tài)圖像響應(yīng)為目的的情況下，也可以使第二次發(fā)送的影 像信號為黑顯示(什么都不顯示)。不傳送插值影像信號而是傳送原本為120Hz的二維影像信號的情況下還可以如 圖5所示，順序傳送120Hz的二維影像信號51、52、53、54。通過進(jìn)行上述處理，即使內(nèi)容為二維影像，也能夠以與三維影像相同的時(shí)鐘頻率 傳送，因此能夠在三維影像和二維影像切換時(shí)迅速進(jìn)行顯示裝置的顯示切換。通過在發(fā)送影像信號的發(fā)送裝置一側(cè)進(jìn)行這樣的二維影像信號的時(shí)鐘頻率變換 之后對作為接收側(cè)的顯示裝置一側(cè)發(fā)送影像信號，顯示裝置能夠流暢地顯示混合了三維影 像和二維影像的內(nèi)容。此外，在接收影像信號的顯示裝置內(nèi)部，首先在顯示裝置內(nèi)的時(shí)鐘頻率變換部接 收時(shí)鐘頻率變換前的影像信號，進(jìn)行上述的時(shí)鐘頻率變換后對顯示電路輸入影像信號也能 夠獲得相同的效果。像這樣將三維影像信號和二維影像信號以相同的時(shí)鐘頻率傳送的情況下，因?yàn)楦?據(jù)時(shí)鐘頻率和影像格式難以判斷，所以附加表示傳送中的影像信號是三維影像信號還是二 維影像信號的元數(shù)據(jù)來傳送是有利的。該元數(shù)據(jù)使用例如HDMI (R) (High definition Multimedia Interface，高清多媒 體接口)作為影像信號傳送線的情況下，可以在與影像信號重疊的信息幀(Infoframe)中 記載，也可以用CEC(Consumer Electronics Control，消耗電子控制)傳送。
圖6的流程圖表示對影像信號附加表示是三維影像信號還是二維影像信號的元 數(shù)據(jù)時(shí)的處理例。該處理可以在對上述二維影像信號執(zhí)行處理的前后進(jìn)行，也可以與該處 理并行進(jìn)行，因?yàn)楦子谂袛噍斎氲挠跋袷嵌S影像信號還是三維影像信號，所以優(yōu)選在 對上述二維影像信號執(zhí)行處理之前進(jìn)行。輸入的影像信號在影像種類判別步驟201中根據(jù)時(shí)鐘頻率、元數(shù)據(jù)、內(nèi)容等信息 被判別是三維影像信號還是二維影像信號。當(dāng)判斷是二維影像信號、具有與三維影像信號不同的時(shí)鐘頻率的情況下，在時(shí)鐘 頻率變換步驟202中變換為與三維影像信號相同的時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘頻率的變換中，進(jìn)行根 據(jù)需要復(fù)制相同的幀各 重復(fù)2次，或者生成插值幀插入原有的幀之間等處理。此外，對于原 本具有與三維影像信號相同的時(shí)鐘頻率的二維影像信號，在步驟202可以不進(jìn)行時(shí)鐘頻率 的變換和補(bǔ)償幀的生成。其中，復(fù)制同一幀的次數(shù)和插入的補(bǔ)償幀的數(shù)量根據(jù)變換的頻率適當(dāng)變更即可。 例如，在三維影像信號由LCR三個(gè)視點(diǎn)構(gòu)成，其頻率為180Hz，二維影像信號的頻率為60Hz 的情況下，復(fù)制相同的幀各重復(fù)3次，或者使補(bǔ)償幀的數(shù)量為原有的幀的數(shù)量的2倍即可。而后，在步驟203對生成的影像信號附加表示其為二維影像的元數(shù)據(jù)。此外輸入 的影像信號為三維影像信號、沒有附加表示這一點(diǎn)的元數(shù)據(jù)的情況下，同樣在此處附加表 示其為三維影像信號的元數(shù)據(jù)。將這樣生成的影像信號204發(fā)送。其中，此處表示對二維影像信號和三維影像信號雙方附加元數(shù)據(jù)的示例，還可以 構(gòu)成為例如以僅對三維影像信號附加元數(shù)據(jù)的方式處理，在接收到該被處理過的影像信號 的裝置中判斷附加了元數(shù)據(jù)的是三維影像信號，沒有附加元數(shù)據(jù)的是二維影像信號。此外， 也可以構(gòu)成為以僅對二維影像信號附加元數(shù)據(jù)的方式處理，在接收到該被處理過的影像信 號的裝置中判斷附加了元數(shù)據(jù)的是二維影像信號，沒有附加元數(shù)據(jù)的是三維影像信號。接著，對在接收到被實(shí)施了上述處理的影像信號的裝置中顯示影像信號進(jìn)行說 明。對于該裝置中三維影像的顯示，可以使以下功能根據(jù)需要工作(1)用于取得顯示裝置 的顯示時(shí)刻與快門眼鏡的快門開關(guān)的時(shí)刻的同步的紅外線信號等同步信號的發(fā)送；(2)用 于補(bǔ)充因透過快門眼鏡導(dǎo)致的亮度降低的顯示裝置的亮度修正；(3)考慮到視聽者的視覺 疲勞的圖像處理；(4)再現(xiàn)三維影像時(shí)將連接的音頻放大器指定為三維聲場再現(xiàn)模式，對 于影像和聲音的三維再現(xiàn)取得同步。能夠活用表示傳送的影像信號是三維影像信號還是二 維影像信號的元數(shù)據(jù)作為使上述功能工作的信號。進(jìn)而詳細(xì)說明上述(2)的功能，在三維顯示狀態(tài)下快門眼鏡的左眼用快門和右眼 用快門反復(fù)交替開關(guān)，與此相對，在二維顯示狀態(tài)下使快門眼鏡的左眼用快門和右眼用快 門同時(shí)打開。由此，能夠使視聽二維影像信號時(shí)與視聽三維影像信號時(shí)相比、快門眼鏡的光 的透過率在外觀上為大約2倍以上。此處，想要使視聽者感覺到的顯示畫面的亮度在三維影像信號的顯示和二維影像 信號的顯示中為恒定時(shí)，顯示二維影像信號的情況與顯示三維影像信號的情況相比、使顯 示畫面的亮度為大約一半即可。由此，能夠減少顯示裝置的消耗電力。接著，使用圖7說明對于影像信號進(jìn)行上述的信號處理并輸出的裝置的結(jié)構(gòu)。被 輸入的影像信號被輸入到開關(guān)305、時(shí)鐘頻率變換·插值幀生成電路302、二維/三維判別 部 301。
二維/三維判別部301的判別結(jié)果是三維影像信號，或者是與三維影像信號相同 的時(shí)鐘頻率的二維影像信號的情況下，開關(guān)305選擇被輸入的影像信號并輸出到影像信 號 二維/三維信息重疊電路303。二維 /三維判別部301的判別結(jié)果是二維影像信號、并且是與三維影像信號不同 的時(shí)鐘頻率的情況下，開關(guān)305選擇時(shí)鐘頻率變換·插值幀生成電路302的輸出并輸出到 影像信號 二維/三維信息重疊電路303。這樣，二維影像信號和三維影像信號能夠以相同 的時(shí)鐘頻率輸出。進(jìn)而，基于二維/三維判別部301的判別結(jié)果的信息(二維/三維影像信號判別、 有無二維影像信號的時(shí)鐘頻率變換、幀插值方法等)被發(fā)送到影像信號· 二維/三維信息 重疊電路303，與影像信號重疊，作為信號204被輸出。此外，還可以將二維/三維判別部301的判別結(jié)果用單獨(dú)的信號線，例如HDMI (R) 的CEC線發(fā)送。該情況下也可以省略影像信號 二維/三維信息重疊電路301的判別結(jié)果 的重疊。此外，還可以通過303進(jìn)行圖6的步驟203的元數(shù)據(jù)的附加。對于之前所述的三維影像和三維音像的再現(xiàn)同步，使用圖8進(jìn)行說明。電視404 以本實(shí)施例的二維/三維影像信號判別元數(shù)據(jù)作為參考，切換電視的二維/三維顯示，但是 存在視聽者沒有戴眼鏡時(shí)即使為三維影像信號輸入，也會保持二維影像顯示的情況。該情況下，能夠例如通過用HDMI (R)的CEC線指示，使影像和音像的二維/三維切 換同步，以使得僅在電視實(shí)際顯示三維影像的期間使音頻放大器403進(jìn)行三維音像再現(xiàn)。特別是，電視404選擇來自STB401的三維影像信號進(jìn)行三維顯示的情況下，因?yàn)?STB401的影像信號沒有被輸入到音頻放大器403，從而不清楚在電視404上是顯示三維影 像還是顯示二維影像，因此上述來自電視的三維音像再現(xiàn)指示是有利的。圖8的結(jié)構(gòu)圖是一個(gè)示例，不限于該結(jié)構(gòu)。例如也可以在播放器402內(nèi)進(jìn)行圖6 和圖7所示的處理，在音頻放大器403中將該影像信號直接輸出，只進(jìn)行聲音信號的再現(xiàn)。 此外，還可以在電視404中接收來自音頻放大器403的不同時(shí)鐘頻率的二維影像信號和三 維影像信號，在電視404內(nèi)進(jìn)行圖6和圖7的處理。這樣，根據(jù)本實(shí)施例，通過使二維影像信號和三維影像信號以相同的時(shí)鐘頻率被 傳送，能夠消除伴隨時(shí)鐘頻率的切換而顯示和聲音瞬間中斷的問題。此外，通過附加能夠區(qū)別是二維影像信號還是三維影像信號的信號(元數(shù)據(jù))，能 夠獲得即使時(shí)鐘頻率相同也可以區(qū)別是二維影像信號還是三維影像信號的方法，在進(jìn)行三 維影像顯示的情況下對顯示裝置及其周邊設(shè)備所進(jìn)行的操作的妨礙有所減少。
權(quán)利要求
1.一種影像處理裝置，其特征在于，具有輸入三維影像信號和二維影像信號的輸入部；判別輸入到所述輸入部的影像信號是三維影像信號還是二維影像信號的判別部；和對由所述判別部判別為二維影像信號的影像信號的時(shí)鐘頻率進(jìn)行變換的頻率變換部。
2.如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于所述頻率變換部將由所述判別部判別為二維影像信號的影像信號的時(shí)鐘頻率變換為 與輸入到所述輸入部的三維影像信號的時(shí)鐘頻率相同的時(shí)鐘頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于在輸入到所述輸入部的影像信號中附加表示該影像信號是三維影像信號還是二維影 像信號的信息。
4.如權(quán)利要求3所述的影像處理裝置，其特征在于包括使輸入到所述輸入部的影像信號與所述表示是三維影像信號還是二維影像信號 的信息重疊的重疊部。
5.如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于，具有將輸入到所述輸入部的影像信號或由所述頻率變換部變換了時(shí)鐘頻率的影像信號輸 出的影像信號輸出部；和對輸入到所述輸入部的影像信號輸出表示該影像信號是三維影像信號還是二維影像 信號的信息的控制信息輸出部。
6.如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于所述頻率變換部通過將二維影像信號內(nèi)的同一幀多次傳送來進(jìn)行該二維影像信號的 時(shí)鐘頻率的變換。
7.如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于所述頻率變換部通過將全黑顯示的幀插入二維影像信號中來進(jìn)行該二維影像信號的 時(shí)鐘頻率的變換。
8.如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于所述頻率變換部通過插入基于二維影像信號內(nèi)的幀生成的補(bǔ)償幀來進(jìn)行該二維影像 信號的時(shí)鐘頻率的變換。
9.一種影像處理方法，其特征在于，具有輸入三維影像信號和二維影像信號的步驟；判別輸入的影像信號是三維影像信號還是二維影像信號的步驟；和對被判別為二維影像信號的影像信號的時(shí)鐘頻率進(jìn)行變換的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的影像處理方法，其特征在于將被判別為二維影像信號的影像信號的時(shí)鐘頻率變換成與輸入的三維影像信號的時(shí) 鐘頻率相同的時(shí)鐘頻率。
11.如權(quán)利要求9所述的影像處理方法，其特征在于對輸入的影像信號附加表示該影像信號是三維影像信號還是二維影像信號的信息。
12.如權(quán)利要求11所述的影像處理方法，其特征在于具有使輸入的影像信號與所述表示是三維影像信號還是二維影像信號的信息重疊的 步驟。
13.如權(quán)利要求9所述的影像處理方法，其特征在于，具有將輸入的影像信號或變換了時(shí)鐘頻率的影像信號輸出的步驟；和 從與輸出所述影像信號的信號線不同的信號線對輸入的影像信號輸出表示該影像信 號是三維影像信號還是二維影像信號的信息的步驟。
14.如權(quán)利要求9所述的影像處理方法，其特征在于通過將二維影像信號內(nèi)的同一幀多次傳送，進(jìn)行所述二維影像信號的時(shí)鐘頻率的變換。
15.如權(quán)利要求9所述的影像處理方法，其特征在于通過將全黑顯示的幀插入到二維影像信號中，進(jìn)行所述二維影像信號的時(shí)鐘頻率的變換。
16.如權(quán)利要求9所述的影像處理方法，其特征在于通過插入基于二維影像信號內(nèi)的幀生成的補(bǔ)償幀，進(jìn)行所述二維影像信號的時(shí)鐘頻率 的變換。
全文摘要
本發(fā)明提供影像處理裝置和影像處理方法。進(jìn)行二維節(jié)目和三維影像節(jié)目的切換的情況下，在顯示裝置中對應(yīng)其時(shí)鐘頻率的變化需要一定的時(shí)間，存在因?yàn)樵搶?yīng)而使顯示中斷的問題。此外，與影像信號一起傳送聲音信號的情況下，還存在使聲音中斷的問題。為解決上述課題，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式構(gòu)成為例如具有輸入三維影像信號和二維影像信號的步驟；判別輸入的影像信號是三維影像信號還是二維影像信號的步驟；對被判別為二維影像信號的影像信號的時(shí)鐘頻率進(jìn)行變換的步驟。
文檔編號H04N7/01GK102143369SQ20101053052
公開日2011年8月3日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者甲展明, 長谷川實(shí) 申請人:日立民用電子株式會社