专利名称：图像显示装置及方法、图像处理装置及方法
技术领域：
本发明涉及具有变换帧率或场率的功能的图像显示装置和方法、图像处理 装置和方法，更详细而言，本发明涉及防止因运动补偿型的速率变换处理所引 起的可能会多张相同图像连续的动图像的画质变差的图像显示装置和方法、图 像处理装置和方法。
背景技术：
相对于以往一直主要用于实现动图像的用途的阴极射线管(CRT: Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)在显示具有运动的图像的 情况下，存在观看者感觉运动部分的轮廓模糊的"运动模糊"的缺点。已指出 此运动模糊起因于LCD显示方式本身(例如参照日本国专利第3295437号说明 书；石黑秀一、栗田泰市郎"关于利用8倍速CRT的保持发光型显示器的 动态画质的探讨"，信学技报，社团法人电子信息通信学会，EID96—4(1996 —06)， p. 19 26)。
在扫描电子束以使荧光体发光来进行显示的CRT中，各像素的发光虽有 一些荧光体的余辉但大致为脉冲状。将此称为脉冲型显示方式。另一方面，LCD 中，通过向液晶施加电场而积蓄的电荷在下一次施加电场之前，以较高的比率 被保持。尤其在TFT方式的情况下，对构成像素的每一点设置有TFT开关， 通常对各像素还设置有辅助电容，所积蓄的电荷的保持能力极高。因此，像素 持续发光，直到因施加基于下一帧或场(下文以帧代表)的像素信息的电场而被 改写为止。将此称为保持型显示方式。
上述那样的保持型显示方式中，图像显示光的脉冲响应具有时间上的宽 度，所以时间频率特性变差，随之，空间频率特性也降低，产生运动模糊。艮P， 由于人的视线是平滑地跟踪运动体，所以若像保持型那样发光时间较长时，则 会因时间积分效应使得图像的运动看起来不流畅不自然。为了改善上述保持型显示方式中的运动模糊，已知有通过向帧间内插图像
来变换帧率(帧数)的技术。此技术称为FRC(Frame Rate Converter:帧率变换)， 已在液晶显示装置等中付诸实用。
以往，变换帧率的方法具有只是多次反复读出同一帧、或利用帧间的直线 内插(线性插值)的帧内插等各种方法(例如参照山内达郎"电视制式变换"， 电视学会志，Vol.45， No.12、 pp.1534 1543(1991))。然而，利用线性插值的帧 内插处理的情况下，会发生伴随着帧率变换而来的运动的不自然(跳动、抖动)， 并且不能充分改善上述保持型显示方式所引起的运动模糊干扰，使得画质不够 好。
因此，为了消除上述跳动影响等来改善动态画质，提出使用运动矢量的运 动补偿型的帧内插处理。根据该方案，由于是捕捉动图像其本身来补偿图像的 运动，因此能够得到分辨率不变差、且不发生跳动的极为自然的动图像。进一 步由于内插图像信号是经动态补偿后而形成的，所以能充分改善因上述保持型 方式所引起的运动模糊干扰。
上述的日本国专利第3295437号说明书中，披露了通过运动自适应地生成 内插帧从而提高显示图像的帧频、用于改善成为运动模糊的原因的空间频率特 性的降低的技术。此技术根据前后帧运动自适应地形成内插到显示图像的帧间 的至少一个内插图像信号，并将形成的内插图像信号内插到帧间并依次进行显 示。
图1是示出现有液晶显示装置中的FRC驱动显示电路的简要结构的方框 图，图中，FRC驱动显示电路的组成部分包括通过在输入图像信号的帧间内插 实施运动补偿处理的图像信号从而变换输入图像的帧数的FRC部100、具有液 晶层和用于将扫描信号及数据信号施加到该液晶层的电极的有源矩阵型液晶 显示面板104、及用于根据经FRC部100帧率变换后的图像信号来驱动液晶显 示面板104的扫描电极和数据电极的电极驱动部103。
FRC部100具有根据输入图像信号来检测运动矢量信息的运动矢量检测部 101、及根据利用运动矢量检测部101得到的运动矢量信息来生成内插帧的内 插帧生成部102。
上述结构中，运动矢量检测部101例如可用后文阐述的块匹配法或梯度法
9等求出运动矢量信息，也可在输入图像信号以某些方式包含运动矢量信息的情
况下，利用该信息。例如，也可采用如下结构，即用MPEG方式来进行压縮编
码后的图像数据中包含编码时算出的动图像的运动矢量信息，以此来获取该运 动矢量信息。
图2是用于说明图1所示的现有FRC驱动显示电路中的帧率变换处理的 图。FRC部100利用使用了由运动矢量检测部101输出的运动矢量信息的运动 补偿来生成帧间的内插帧(图中带灰色的图像)，通过将该生成的内插帧信号连 同输入帧信号一起依次输出，从而进行将输入图像信号的帧率例如从每秒60 帧(60Hz)变换成每秒120帧(驱动频率120Hz)的处理。
图3是用于说明运动矢量检测部101和内插帧生成部102中的内插帧生成 处理的图。运动矢量检测部101利用梯度法等并根据图3所示的例如帧井1和 帧弁2来检测出运动矢量105。即，运动矢量检测部101通过测定在帧#1与帧 弁2的1/60秒间往哪个方向移动了多少，从而求出运动矢量105。接着，内插 帧生成部102使用求出的运动矢量105来将内插矢量106分配到帧#1与帧#2 之间。根据该内插矢量106来使对象(这里为汽车)从帧#1的位置移动到1 / 120 秒后的位置，从而生成内插帧107。
这样用运动矢量信息进行运动补偿帧内插处理，提高显示帧频，从而能使 LCD(保持型显示方式)的显示状态接近CRT(脉冲型显示方式)的显示状态，可 改善因动图像显示时产生的运动模糊造成的画质变差。
这里，所述运动补偿帧内插处理中，为了作运动补偿，运动矢量的检测是 不可或缺的。作为该运动矢量检测的典型方法，提出例如块匹配法、梯度法等。 这些方法中，在连续的两帧之间对每一像素或小单元分别检测出运动矢量，并 使用该运动矢量来内插两帧之间的内插帧的各像素或各小区块。即，通过对两 帧间的任意位置的图像准确地进行位置补偿并内插，从而进行帧数的变换。
动图像其帧间的相关性高，并且具有时间轴方向的连续性，所以许多情况 下在某帧中移动的像素或单元在其后续的帧或其之前的帧中以同样的运动量 进行移动。例如，在对小球从画面的右侧滚向左侧的状态进行拍摄的动图像的 情况下，小球的区域不管在哪个帧中都以相同的运动量进行移动。即，往往运 动矢量在连续的帧间具有连续性。
10因此，通过参照前一帧的运动矢量检测结果，能更方便或更准确地对其下 一帧中的运动矢量进行检测。例如，改进梯度法的迭代梯度法中，使用如下方 法，即对于被检测区块，将前一帧或当前帧中已检测出的附近区块的运动矢量 作为初始偏移矢量，以此为起点重复进行梯度法的运算。利用此方法，只要重 复梯度法两次左右便能得到大致准确的运动量。
块匹配法中，也考虑参照前一帧中的运动矢量检测结果来改变搜索顺序等 方式，进行有效的运动矢量检测。这样，在检测运动矢量时，通过利用已检测 出的运动矢量，例如能实时地进行帧率变换的处理。
作为视频信号源，除了通常的用电视摄像机拍摄的视频以外还存在电影视
频、利用计算机制图技术(CG)的视频等。因此，往往NTSC制或PAL制的电 视广播信号或视频光盘重放信号中包含电影或利用CG的视频信号。近年来， 由于存储介质(例如DVD(数字多用途光盘)、HD(硬盘)等)的存储容量的进步， 进而由于传输方式的数字化，还存在多种源的视频信号混合的情况。
例如，通常的电影为每秒24格(帧)，将其输出到帧率为60Hz的显示器时， 进行的是对帧率为24Hz的视频进行2 — 3下拉处理，通过每两格每三格交替 地输出相同的图像，从而变换成帧率为60Hz的视频信号并加以输出。
又，将每秒30格(帧)的电影或CG的动画视频输出到帧率为60Hz的显示 器时，对帧率为30Hz的视频进行2—2下拉处理，通过每两格输出相同的图像， 从而变换成60Hz的视频信号并加以输出。又，将每秒24格(帧)的电影输出到 帧率为50Hz的显示器时，进行的是对帧率为24Hz的视频信号进行2—2下 拉处理，每两格输出相同的图像。
这样，电影或CG的动画视频等的原图像往往其帧率低于60Hz，通过连 续输出多个相同的图像从而作为60Hz的视频信号进行显示输出。
用图4说明上述每秒24格(帧)的电影的情况。图4的帧# 1至帧# 10表示 利用2—3下拉处理将24Hz的电影视频变换成60Hz的图像序列。帧弁1与帧 弁2、帧弁3至帧井5、帧#6与帧#7、帧#8至帧#10分别为相同的图像。
以上那样输出多个相同的图像时的某视频中，各帧间的运动矢量的连续性 受损。例如，图4中，考虑拍摄某些运动对象的视频的情况。帧#5与帧#6 为不同的图像，所以在它们之间检测出运动矢量，但后续的帧#6与帧#7为相同的图像，所以检测出的运动矢量应全部为0。接着后续的帧#7与帧弁8 为不同的图像，所以它们之间检测出运动矢量。
这样，若考虑图4中帧#5至帧#7连续的帧中的运动矢量时，则以"有 运动矢量"、"运动矢量0"、"有运动矢量"的顺序混在一起，相邻的各帧 间的运动矢量不存在连续性。
在对这样的存在输出多张相同图像的情况的视频施行如上所述的通过参 照前一帧中的运动矢量检测结果来进行其下一帧中的运动矢量检测的处理的 情况下，存在下述问题，即由于各帧间的运动矢量不存在连续性，因此会在运 动矢量的检测中产生差错。
用上述例子进行说明，则图4的帧#6与帧#7为相同的图像，所以检测 出的运动矢量应全部为0，但由于其前一帧#5与帧#6之间的运动矢量不是0， 因此通过参照该运动矢量可能会错误地检测出不是0的矢量。
又，帧#7与帧#8为不同的图像，故在其间也应检测出运动矢量，但由 于其前一帧#6和帧7之间的运动矢量为0，因此通过参照该运动矢量可能会错 误地检测出0矢量。而且，会有因这样的对运动矢量的误检测而导致显示视频 的画质变差的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能防止因运动补偿型帧 率变换(FRC)处理所引起的如2—3下拉视频或2—2下拉视频等那样的可能会 多张相同图像连续的动图像的画质变差的图像显示装置和方法、图像处理装置 和方法。
本申请的第1发明是一种图像显示装置，具有速率变换单元，该速率变换 单元通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场 间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数并输出到显示面板，其中，所述输 入图像信号是下拉变换后的图像信号时，使所述速率变换单元的运动补偿处理 无效。
本申请的第2发明的特点为，所述速率变换单元具有运动矢量检测部， 该运动矢量检测部在所述输入图像信号中包含的连续的帧间或场间检测运动 矢量信息；内插矢量分配部，该内插矢量分配部根据该检测出的运动矢量信息 来将内插矢量分配到所述帧间或所述场间；内插图像生成部，该内插图像生成
12部根据该分配的内插矢量来生成内插图像信号；及图像内插部，该图像内插部
将该生成的内插图像信号内插到所述帧间或所述场间。
本申请的第3发明的特点为，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号 时，通过将用所述运动矢量检测部检测出的运动矢量设置成O矢量，从而使所 述运动补偿处理无效。
本申请的第4发明的特点为，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号 时，通过将用所述内插矢量分配部分配的内插矢量设置成O矢量，从而使所述 运动补偿处理无效。
本申请的第5发明是一种图像显示装置，具有速率变换单元，该速率变换 单元通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场 间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数并输出到显示面板，其中，所述输 入图像信号是下拉变换后的图像信号时，不变换所述输入图像信号的帧数或场 数地来将该输入图像信号输出到所述显示面板。
本申请的第6发明的特点为，设能对显示图像信号的显示面板的驱动频率 进行更改，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，对应于所述输入图 像的帧频或场频来更改所述显示面板的驱动频率。
本申请的第7发明是一种图像显示装置，具有速率变换单元，该速率变换
单元通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场
间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数并输出到显示面板，其中，还具有
其它速率变换单元，该其它速率变换单元通过将未实施运动补偿处理的图像信
号插入到所述输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数
或场数，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，将由所述其它速率变 换单元变换帧数或场数后的图像信号输出到所述显示面板。
本申请的第8发明的特点为，所述其它速率变换单元通过在所述输入图像 信号的帧间或场间插入该帧或场的图像信号，从而变换所述输入图像信号的帧 数或场数。
本申请的第9发明的特点为，所述其它速率变换单元通过将实施线性插值 处理后的图像信号内插到所述输入图像信号的帧间或场间，从而变换所述输入 图像信号的帧数或场数。
13本申请的第IO发明的特点为，所述其它速率变换单元通过将预先决定的 单色图像信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间，从而变换所述输入图像 信号的帧数或场数。
本申请的第11发明是一种图像显示装置，具有速率变换单元，该速率变 换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或 场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数并输出到显示面板，其中，所述 输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，改变所述速率变换单元的运动补偿 处理的补偿强度。
本申请的第12发明的特点为，所述速率变换单元具有内插图像生成部，
该内插图像生成部通过以预定比率对实施运动补偿处理后的图像信号和实施 线性插值处理后的图像信号进行加权求和从而生成内插图像信号，所述输入图 像信号是下拉变换后的图像信号时，改变所述加权求和比率。
本申请的第13发明的特点为，所述内插图像生成部在所述输入图像信号 是下拉变换后的图像信号时，将实施所述线性插值处理后的图像信号当作内插 图像信号，所述输入图像信号不是下拉变换后的图像信号时，将实施所述运动 补偿处理后的图像信号当作内插图像信号。
本申请的第14发明的特点为，所述速率变换单元将所述输入图像信号的 帧频或场频变换成整数倍。
本申请的第15发明是一种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信 号时、使所述运动补偿处理无效的步骤。
本申请的第16发明是一种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信 号时、对应于所述输入图像的帧频或场频来更改所述显示面板的驱动频率的步 骤。图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信 号时、通过在所述输入图像信号的帧间或场间插入该帧或场的图像信号从而变 换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
本申请的第18发明是一种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信 号时、通过将实施线性插值处理后的图像信号内插到所述输入图像信号的帧间 或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
本申请的第19发明是一种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像是下拉变换后的图像信号 时、通过将预先决定的单色图像信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间从 而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
本申请的第20发明是一种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像是下拉变换后的图像信号 时、改变所述运动补偿处理的补偿强度的步骤。
本申请的第21发明是一种图像处理装置，具有速率变换单元，该速率变 换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或 场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数并输出到显示面板，其中，所述 输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，使所述速率变换单元的运动补偿处 理无效。
本申请的第22发明是一种图像处理装置，具有速率变换单元，该速率变
15换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或 场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数并输出到显示面板，其中，还具 有其它速率变换单元，该其它速率变换单元通过将未实施运动补偿处理的图像 信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧 数或场数，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，由所述其它速率变 换单元变换所述输入图像信号的帧数或场数。
本申请的第23发明是一种图像处理装置，具有速率变换单元，该速率变 换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或 场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数并输出到显示面板，其中，所述 输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，改变所述速率变换单元中的运动补 偿处理的补偿强度。
本申请的第24发明是一种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理
后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号
的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信
号时、使所述运动补偿处理无效的步骤。
本申请的第25发明是一种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定为所述输入图像信号是下拉变换后的图像 信号时、通过在所述输入图像信号的帧间或场间插入该帧或场的图像信号从而 变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
本申请的第26发明是一种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信 号时、通过将实施线性插值处理后的图像信号内插到所述输入图像信号的帧间 或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
本申请的第27发明是一种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理
16后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像是下拉变换后的图像信号 时、通过将预先决定的单色图像信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间从 而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
本申请的第28发明是一种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理 后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号 的帧数或场数的步骤，其中，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下 拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像是下拉变换后的图像信号 时、改变所述运动补偿处理的补偿强度的步骤。
根据本发明，输入经2 — 3下拉变换或2 — 2下拉变换后的图像信号时， 不进行运动补偿的内插处理，从而能有效防止显示图像的画质变差。
图1是示出现有的液晶显示装置中的FRC驱动显示电路的简要结构的方 框图。
图2是用于说明图1所示的现有的FRC驱动显示电路的帧率变换处理的图。
图3是用于说明运动矢量检测部和内插帧生成部的内插帧生成处理的图。 图4是用于说明利用2 — 3下拉处理将24Hz的电影变换成60Hz时的图像 序列的图。
图5是示出本发明图像显示装置具有的帧率变换部的结构例的方框图。
图6是用于说明帧生成部中的内插帧生成处理的一个例子的图。
图7是示出本发明的实施方式1的液晶显示装置的主要部分结构例的方框图。
图8是示出本发明的实施方式2的液晶显示装置的主要部分结构例的方框图。
图9是示出本发明的实施方式3的液晶显示装置的主要部分结构例的方框图。图10是示出本发明的实施方式3的输入数据与输出数据的关系的图。
图11是示出本发明的实施方式4的液晶显示装置的主要部分结构例的方框图。
图12是示出本发明的实施方式4的输入数据与输出数据的关系的图。图13是示出本发明的实施方式5的液晶显示装置的主要部分结构例的方框图。
图14是示出本发明的实施方式5的输入数据与输出数据的关系的图。图15是示出本发明的实施方式6的液晶显示装置的主要部分结构例的方框图。
图16是示出本发明的实施方式6的输入数据与输出数据的关系的图。图17是示出本发明的实施方式7的FRC部的主要部分结构例的方框图。图18是用于说明本发明的图像显示装置的图像显示方法的一个例子的方框图。
图19是用于说明本发明的图像显示装置的图像显示方法的其它例子的方框图。
图20是用于说明本发明的图像显示装置的图像显示方法的其它例子的方框图。
附图中，10、 IOO是帧率变换(FRC)部，ll是矢量检测部，lla是亮度信号提取部，llb是预处理滤波器，llc是运动检测用帧存储器，lld是初始矢量存储器，lle、 IOI是运动矢量检测部，llf是内插矢量评估部，12是帧生成部，12a是内插用帧存储器，12b、 102是内插帧生成部，12c是时基变换用帧存储器，12d是时基变换部，12e是补偿强度改变部，14是下拉检测部，15是控制部，16是切换部，17是0矢量，18、 103是电极驱动部，19、 104是液晶显示面板，20是路径，21是存储器，22是线性插值内插处理部，23是黑电平信号插入处理部，105是运动矢量，106是内插矢量，107是内插帧。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明优选的图像显示装置的实施方式。此外，本发明不管对于场信号及内插场信号还是帧信号及内插帧信号都可适用，但由于两者(场和帧)之间存在相似的关系，因此以帧信号及内插帧信号作为代表例来进行说明。
图5是表示本发明的图像显示装置具有的运动补偿型帧率变换部的结构例
的方框图，图中，IO是帧率变换部(以下称为FRC部)，该FRC部10相当于本发明的速率变换单元，由在输入图像信号中包含的两个连续的帧间检测运动矢量的矢量检测部11、及根据检测出的运动矢量来生成内插帧(内插图像)的帧生成部12来构成。此外，矢量检测部ll以在运动矢量检测中使用了迭代梯度法的情况为例进行示出，但不限于该迭代梯度法，也可使用块匹配法等。
这里，由于迭代梯度法的特点为能以区块为单位来检测运动矢量，因此能够检测多种运动量，另外对于小区域的动态物体也能够检测运动矢量。另外，电路结构与其它方式(块匹配法等)相比还能够以小规模来实现。该迭代梯度法
中采用如下方法，即对于被检测区块，将已检测出的附近区块的运动矢量作为初始偏移矢量，以此为起点重复进行梯度法的运算。根据该方法，只要重复梯度法两次左右便能够得到大致上准确的运动量。
图5中，矢量检测部11的组成部分包括根据输入图像信号(RGB信号)来提取亮度信号(Y信号)的亮度信号提取部lla、将提取出的Y信号通过低通滤波器来用于限制高频部的频域的预处理滤波器llb、运动检测用帧存储器llc、用于存储初始矢量候补的初始矢量存储器lld、使用迭代梯度法来检测帧间的运动矢量的运动矢量检测部lle、及根据检测出运动矢量来将内插矢量分配到帧间的内插矢量评估部llf。
此外，FRC部IO相当于本发明的速率变换单元，运动矢量检测部lle相当于本发明的运动矢量检测部，内插矢量评估部llf相当于本发明的内插矢量分配部。
由于上述迭代梯度法的运算使用像素的微分分量，因此易受噪声的影响，另外，若检测区块内的梯度的变化量较多则运算误差变大，因此在预处理滤波器lib中预先通过低通滤波器来限制高频部的频域。初始矢量存储器lid中预先存储在过去的帧中已检测出的运动矢量(初始矢量候补)以作为初始矢量候补。
运动矢量检测部Ile从存储在初始矢量存储器lid内的初始矢量的候补中
19选择与被检测区块的运动矢量最接近的运动矢量以作为初始矢量。即，利用块匹配法从被检测区块附近的区块中的已检测运动矢量(初始矢量候补)中选择初始矢量。然后，运动矢量检测部lle将选择出的初始矢量作为起点，利用梯度法运算来检测前一帧和当前帧间的运动矢量。
内插矢量评估部llf对利用运动矢量检测部lle检测出的运动矢量进行评估，根据该评估结果将最佳的内插矢量分配到帧间的内插区块，输出到帧生成部12。
帧生成部12的组成部分包括用于存储两个输入帧(前一帧、当前帧)的内插用帧存储器12a、根据来自内插用帧存储器12a的两个输入帧和来自内插帧评估部llf的内插矢量来生成内插帧的内插帧生成部12b、用于存储输入帧(前一帧、当前帧)的时基变换用帧存储器12c、及将来自内插帧生成部12b的内插帧插入到来自时基变换用帧存储器12c的输入帧以生成输出图像信号(RGB信号)的时基变换部12d。
再者，内插帧生成部12b相当于本发明的内插图像生成部，时基变换部12d相当于本发明的图像内插部。
图6是用于说明帧生成部12中的内插帧生成处理的一个例子的图。内插帧生成部12b将分配到内插区块的内插矢量V延伸到前一帧、当前帧，使用与各帧之间的交点附近的像素来对内插区块内的各像素进行插值。例如，在前一帧F,中利用附近3点来算出A点的亮度。在当前帧F2中利用附近3点来算出B点的亮度。在内插帧F12中根据A点和B点的亮度对P点的像素进行插值。P点的亮度例如也可为A点的亮度和B点的亮度的平均值。
如上述那样生成的内插帧F,2被发送到时基变换部12d。时基变换部12d将内插帧F^夹在前一帧F,、当前帧F2之间，来进行变换帧率的处理。这样，利用FRC部能够将输入图像信号(60帧/秒)变换成经运动补偿后的输出图像信号(120帧/秒)，通过将其输出到显示面板，能减小运动模糊以改善动态画质。此外，这里说明将60帧/秒的输入图像信号帧率变换成120帧/秒(2倍)的输出图像信号的情况，但当然也可适用于例如得到90帧/秒(1.5倍)、180帧/秒(3倍)的输出图像信号的情况。
本发明的图像显示装置具有图5所示的FRC部10，在对输入图像信号作
202 — 3下拉处理或2 — 2下拉处理后的图像信号那样可能会多张相同图像连续时，使FRC部10的运动补偿处理对整个画面(全画面)无效，其主要目的是防止因FRC处理所引起的画质变差。此外，本发明能适用于所有包括液晶显示器、有机电致发光显示器、电泳显示器等具有保持型显示特性的图像显示装置的情况，以下的各实施方式中，将对使用了液晶显示面板以作为显示面板的液晶显示装置采用本发明的情况作为代表例来进行说明。
本发明的实施方式1在输入图像信号是例如经2 — 3下拉变换或2—2下拉变换后的图像信号时，为了使FRC部10的运动补偿处理无效，将运动矢量检测部lie的输出强制性地设置成0矢量。
图7是示出本发明的实施方式1的液晶显示装置的主要部分结构例的方框图，液晶显示装置的组成部分包括FRC部10、下拉检测部14、控制部15、切换部16、 0矢量部17、电极驱动部18、和液晶显示面板19。将切换部16设在FRC部10内的运动矢量检测部lie与内插矢量评估部llf之间，按照来自控制部15的指示将来自运动矢量检测部lle的运动矢量切换到O矢量17。
下拉检测部14检测输入图像信号是否为例如经2—3下拉变换后的信号或经2—2下拉变换后的图像信号。作为检测下拉变换后的视频信号(电视电影信号)(也称为电视电影检测等)的方法，以往已提出许多方案，能用各种公知技术。例如，求出帧(场)间差分，根据输出表示此差分较大的信号的周期，能检测出例如经2 — 3下拉变换后或经2—2下拉变换后的图像信号。
液晶显示面板19是具有液晶层和用于将扫描信号及数据信号施加到该液晶层的电极的有源矩阵型液晶显示器。电极驱动部18是用于根据经FRC部10帧率变换后的图像信号来驱动液晶显示面板19的扫描电极及数据电极的显示驱动器。控制部15具有用于控制上述各部的CPU，并进行控制使得在由下拉检测部14检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，使FRC部10的运动补偿处理无效。
液晶显示面板19的驱动频率成为经FRC部10变换后的帧频。因而，在以60Hz的帧频输入的图像信号经FRC部10被变换成120Hz的帧频的情况下，液晶显示面板19的驱动频率成为120Hz。但是，在不进行利用FRC处理的帧频变换的情况下、即将输入图像信号原样显示输出的情况下，液晶显示面板19的驱动频率成为输入图像信号的帧频。
控制部15在由下拉检测部14检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信
号时，将切换部16切换到0矢量17侧，将用运动矢量检测部lle检测出的运 动矢量强制性地替换成0矢量。又，在由下拉检测部14未检测出输入图像信 号是下拉变换后的图像信号时，将切换部16切换到运动矢量检测部lle侦ij， 将用运动矢量检测部lle检测出的运动矢量输入到内插矢量评估部llf。
这样，在通常的动图像显示时，能利用运动补偿型FRC处理来改善动态 画质，并且在输入经下拉处理后的动图像、即可能会多张相同图像连续的动图 像时，将运动矢量取为O，使运动补偿处理无效，从而消除因图像运动的不连 续性造成的运动矢量的检测差错、运动补偿的差错等，能够有效地防止因运动 补偿型的FRC处理所引起的画质变差。
本发明的实施方式2在输入图像信号是例如经2 — 3下拉变换或2 — 2下拉 变换后的图像信号时，为了使FRC部10的运动补偿处理无效，将来自内插矢 量评估部llf的内插矢量设置成O矢量，使得不产生不同位置的像素间的内插。
图8是示出本发明的实施方式2的液晶显示装置的主要部分结构例的方框 图，液晶显示装置的组成部分包括FRC部IO、下拉检测部14、控制部15、切 换部16、 O矢量部17、电极驱动部18、和液晶显示面板19。将切换部16设在 FRC部10内的内插矢量评估部llf与内插帧生成部12b之间，按照来自控制 部15的指示将来自内插矢量评估部llf的内插矢量切换到0矢量17。
控制部15在由下拉检测部14检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信 号时，将切换部16切换到0矢量17侧，将内插矢量评估部llf分配的内插矢 量设置成O矢量。又，在由下拉检测部14未检测出输入图像信号是下拉变换 后的图像信号时，将切换部16切换到内插矢量评估部llf侧，将用内插矢量 评估部llf分配的内插矢量输入到内插帧生成部12b。
这样，在输入经下拉处理后的动图像、即可能会多张相同图像连续的动图 像时，将内插矢量强制取为O矢量，使运动补偿处理无效，从而与上述实施方 式1相同，来消除因图像的运动的不连续性造成的运动矢量检测差错、运动补 偿差错等，能有效防止因运动补偿型FRC处理所引起的画质变差。
本发明实施方式3设置用于绕开FRC部10的迂回路径，在输入图像信号
22是例如经2 — 3下拉变换或2—2下拉变换后的图像信号时，将此下拉变换后的 输入图像信号输入到迂回路径侧，并且改变液晶显示面板19的驱动频率，使
其符合该输入图像信号的帧频。g卩，输入下拉变换后的图像信号时，切换成不 进行帧率变换，将下拉变换后的输入图像信号原样显示输出到液晶显示面板19。
图9是示出本发明的实施方式3的液晶显示装置的主要部分结构例的方框 图，液晶显示装置的组成部分包括FRC部10、下拉检测部14、控制部15、切 换部16、 0矢量部17、电极驱动部18、和液晶显示面板19，还包含用于绕开 FRC部10的路径20。将切换部16设在FRC部10的前级，按照来自控制部 15的指示切换是将输入图像信号输入到FRC部10还是输入到路径20。
控制部15在下拉检测部14检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信号 时，将切换部16切换到路径20侧，绕开FRC部IO。又，在下拉检测部14未 检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，将切换部16切换到FRC部 10侧，对输入图像信号进行FRC处理(运动补偿帧内插处理)。还可采用如下 结构，即将切换部16设在FRC部10的后级，来切换FRC部10的输出信号和 路径20的输出信号，输出到液晶显示面板19。
本实施方式中，控制部15可改变液晶显示面板19的驱动频率，并且在输 入下拉变换后的图像信号(电视电影信号)时，将输入图像信号输入到路径20 侧，并改变液晶显示面板19的驱动频率，使其符合该输入图像信号的帧频。
图10是示出本发明的实施方式3的输入数据与输出数据的关系的图。图 10(A)示出对路径20的输入数据，图10(B)示出来自路径20的输出数据。如图 IO(A)所示，以60Hz的帧频将输入图像信号(输入数据)输入到路径20时，每一 帧的显示数据约为16.7ms。控制部15对作为显示驱动器的电极驱动部18进行 控制，将液晶显示面板19的驱动频率从120Hz改变成60Hz，并使所述输入数 据不进行帧率变换而照60Hz原样从路径20输出，如图IO(B)所示。
液晶显示面板19以60Hz驱动频率显示未经帧率变换而从路径20输出的 帧，所以这时的每1帧的显示时间仍为16.7ms不变。
这样，在通常的动图像显示时，能利用运动补偿型FRC处理改善动态画 质，并且在输入经下拉处理后的动图像、即可能会多张相同图像连续的动图像
23时，绕开FRC处理，使帧率变换本身受到禁止，来消除因图像的运动的不连
续造成的运动矢量检测差错、运动补偿差错等，能有效防止因运动补偿型FRC 处理所引起的画质变差。
本发明的实施方式4设置用于绕开FRC部10的路径，在输入图像信号是 例如经2—3下拉变换或2—2下拉变换后的图像信号时，将此下拉变换后的输 入图像信号输入到迂回路径侧，使该输入图像信号储存在路径上的存储器中， 并从存储器快速地多次重复读出同一帧的图像信号，从而进行帧率变换。艮P， 输入下拉变换后的图像信号时，切换成不进行运动补偿型帧率变换，而通过高 速连续输出输入图像信号来进行帧率变换，并显示输出到液晶显示面板10。
图11是示出本发明的实施方式4的液晶显示装置的主要部分结构例的方 框图，液晶显示装置的组成部分包括FRC部10、下拉检测部14、控制部15、 切换部16、 0矢量部17、电极驱动部18和液晶显示面板19，还包含用于绕开 FRC部10的路径20，及路径20上的存储器21。将切换部16设在FRC部10 的前级，按照来自控制部15的指示切换是将输入图像信号输入到FRC部10 还是输入到路径20。
控制部15在由下拉检测部14检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信 号时，将切换部16切换到路径20侧，绕开FRC部10的处理，并将输入图像 信号存储到存储器21。其后，从存储器21多次重复读出同一帧，进行帧插入 处理。又，在由下拉检测部14未检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信 号时，将切换部16切换到FRC部10侧，对输入图像信号进行FRC处理(运动 补偿帧内插处理)。还可采用如下结构，即将切换部16设在FRC部10的后级， 来切换FRC部10的输出信号和存储器21的输出信号，输出到液晶显示面板 19。
本实施方式中，不更改液晶显示面板19的驱动频率，使其为120Hz不 变。控制部15和存储器21构成如下单元，即在输入下拉变换后的图像信号(电 视电影信号)时，通过在输入图像信号的帧间插入其前一帧或后一帧的图像信 号，从而变换该输入图像信号的帧数。B卩，输入到电极驱动部18的显示图像 信号的帧率(帧数)总是相同。
图12是示出本发明的实施方式4的输入数据与输出数据的关系的图。图12(A)示出对路径20的输入数据，图12(B)示出来自路径20的输出数据。如图 12(A)所示，以60Hz的帧频将输入图像信号(输入数据)输入到路径20时，每一 帧的显示数据约为16.7ms。将所述输入数据暂存于存储器21，并如图12(B) 所示，从存储器21中输出以2倍速度重复读出的帧的图像信号(图中为帧A)。
液晶显示面板19以驱动频率120Hz显示被插入同一帧的图像信号的输出 数据。再者，此外，由于是通过重复读出同一帧两次来变换帧数，因此此时的 每一帧的显示时间约为8.3ms。
这样，通过使得在输入经下拉处理后的动图像、即可能会多张相同图像连 续的动图像时，不对输入图像信号进行利用运动补偿的内插处理，从而消除因 图像的不连续性所致的运动矢量的检测差错、运动补偿的差错等，能够有效地 防止因运动补偿型的FRC处理所引起的画质变差。而且在此情况下，由于是 重复读出同一帧来进行帧率变换，因此无需更改液晶显示面板19的驱动频率。
本发明的实施方式5设置用于绕开FRC部10的路径，在输入图像信号是 例如经2 — 3下拉变换或2 — 2下拉变换后的图像信号时，将此下拉变换后的输 入图像信号输入到迂回路径侧，并使该输入图像信号输入到路径上的线性插值 内插处理部，来内插实施线性插值后的图像信号。即，输入下拉变换后的图像 信号时，切换成不进行利用运动补偿的内插处理，而是通过实施线性内插处理 来进行帧率变换。
图13是示出本发明的实施方式5的液晶显示装置的主要部分结构例的方 框图，液晶显示装置的组成部分包括FRC部IO、下拉检测部14、控制部15、 切换部16、 0矢量部17、电极驱动部18和液晶显示面板19，还包含用于绕开 FRC部10的路径20，及路径20上的线性插值内插处理部22。将切换部16设 在FRC部10的前级，按照来自控制部15的指示切换是将输入图像信号输入 到FRC部10还是输入到路径20。
控制部15在下拉检测部14检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信号 时，将切换部16切换到路径20方，绕开FRC部IO，并将输入图像输入到线 性插值内插处理部22。线性插值内插处理部22在帧间插入实施线性插值处理 的内插帧。又，在下拉检测部14未检测出输入图像信号是下拉变换后的图像 信号时，将切换部16切换到FRC部10侧，对输入图像信号进行FRC处理(运
25动补偿帧内插处理)。还可采用如下结构，即将切换部16设在FRC部10的后 级，并切换FRC部10的输出信号和线性插值内插处理部22的输出信号，将 其输出到液晶显示面板19。
本实施方式中，不更改液晶显示面板19的驱动频率，使其为120Hz 不变。即，输入到电极驱动部18的显示图像信号的帧率(帧数)总是相同。线 性插值内插处理部22构成如下单元，即在输入下拉变换后的图像信号(电视电 影信号)时，在输入图像信号的帧间内插实施线性插值处理的图像信号，从而 变换该输入图像信号的帧数。再者，线性插值处理是指上述文献(山内达郎-"电视制式变换"，电视学会志，VoU5， No.12、 pp.l534 1543(1991))所记载 那样利用帧内插比a的线性插值从前一帧和当前帧得到内插帧的处理。
图14是示出本发明实施方式5的输入数据与输出数据的关系的图。图14(A) 示出对路径20的输入数据，图14(B)示出来自路径20的输出数据。如图14(A) 所示，以60Hz的帧频将输入图像信号(输入数据)输入到路径20时，每一帧的 显示数据约为16.7ms。将所述输入数据输入到线性插值内插处理部22，并如 图14(B)所示，在帧间(这里为帧A、帧B之间)内插实施线性插值处理后的图 像信号(图中为帧A + B)后加以输出。
液晶显示面板19以驱动频率120Hz显示内插了实施线性插值处理后的图 像信号的输出数据。再者，利用实施线性插值后的图像信号的内插，对帧数进 行变换，所以这时的每1帧的显示时间约为8.3ms。
这样，在输入经下拉处理后的动图像、即可能会多张相同图像连续的动图 像时，对输入图像信号不进行利用运动补偿的内插处理，消除因图像的运动的 不连续造成的运动矢量检测差错、运动补偿差错等，能有效防止因运动补偿型 FRC处理所引起的画质变差。此情况下，还内插实施线性插值处理后的图像信 号，进行帧率变换，所以无需改变液晶显示面板19的驱动频率。
本发明的实施方式6设置用于绕开FRC部10的路径，在输入图像信号是 例如经2 — 3下拉变换或2—2下拉变换后的图像信号时，将此下拉变换后的输 入图像信号输入到迂回路径侧，并使该输入图像信号输入到路径上的黑电平信 号插入处理部，插入黑电平信号等预先决定的单色图像信号。S卩，输入下拉变 换后的图像信号时，切换成不进行运动补偿的内插处理，而进行单色图像插入处理，从而变换帧率。
图15是示出本发明实施方式6的液晶显示装置的主要部分结构例的方框
图，液晶显示装置的组成部分包括FRC部IO、下拉检测部14、控制部15、切 换部16、 0矢量部17、电极驱动部18和液晶显示面板19，还包含绕开FRC 部10用的迂回路径20，及在路径20上的黑电平信号插入处理部23。将切换 部16设在FRC部10的前级，按照来自控制部15的指示切换是将输入图像信 号输入到FRC部10还是输入到路径20。
控制部15在下拉检测部14检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信号 时，将切换部16切换到路径20侧，绕开FRC部IO，并将输入图像输入到黑 电平信号插入处理部23。黑电平信号插入处理部23例如用存储器对输入图像 信号进行时间轴压縮(帧率变换)，并且在输入帧之间插入黑电平信号等预先决 定的单色图像信号。又，在下拉检测部14未检测出输入图像信号是下拉变换 后的图像信号时，将切换部16切换到FRC部10侧，对输入图像信号进行FRC 处理(运动补偿帧内插处理)。还可采用如下结构，即将切换部16设在FRC部 10的后级，并切换FRC部10的输出信号和黑电平信号插入处理部23的输出 信号，将其输出到液晶显示面板19。
本实施方式中，不更改液晶显示面板19的驱动频率，使其为120Hz 不变。即，输入到电极驱动部18的显示图像信号的帧率(帧数)总是相同。黑 电平信号插入处理部23构成如下单元，即在输入下拉变换后的图像信号(电视 电影信号)时，在输入图像信号的帧间插入黑电平信号等预先决定的单色图像 信号，从而变换该输入图像信号的帧数。又，作为黑电平信号插入处理的另一 实施方式，也可采用如下结构，即由电极驱动部18在预定期间(本例的情况下 为1 / 120秒)对液晶显示面板19施加黑写入电压。
图16是示出本发明的实施方式6的输入数据与输出数据的关系的图。图 16(A)示出对路径20的输入数据，图16(B)示出来自路径20的输出数据。如图 16(A)所示，以60Hz的帧频将输入图像信号(输入数据懒入到路径20时，每一 帧的显示数据约为16.7ms。将所述输入数据输入到黑电平信号插入处理部23， 并如图16(B)所示，在帧间(这里为帧A、帧B之间)插入黑电平信号(图中为带 黑色的帧)后加以输出。
27这样，通过在输入图像信号的各帧间插入黑图像信号，改善运动模糊造成 的画质变差，且不产生运动补偿造成的画质变差，但这时需要提高设在液晶显 示面板19的背面的背光源(未示出)的发光亮度，以补偿图像显示期縮短造成的 显示亮度降低。
液晶显示面板19以驱动频率120Hz显示插入黑电平信号后的输出数据。 再者，由于利用插入黑电平信号对帧数进行变换，这时的每l帧的显示时间约 为8.3ms。
这样，在输入经下拉处理后的动图像、即可能会多张相同图像连续的动图 像时，对输入图像信号不进行利用运动补偿的内插处理，消除图像的运动的不 连续造成的运动矢量检测差错、运动补偿差错等，能有效防止因运动补偿型 FRC处理所引起的画质变差。此情况下，还插入单色图像信号，进行帧率变换， 所以无需改变液晶显示面板19的驱动频率。而且，这时能维持改善动态画质 的效果。
再者，除上述实施方式外，还可采用如下结构即输入图像信号是例如经 2 — 3下拉变换或2 — 2下拉变换后的图像信号时，按预定的亮度比将输入帧的 原图像划分成多个帧图像，进行帧率变换，从而又防止因运动补偿型FRC所 引起的画质变差，又维持动态画质改善的效果。
本发明的实施方式7采用如下结构即输入图像信号是例如经2—3下拉 变换或2—2下拉变换后的图像信号时，改变内插帧生成部中的运动补偿处理 的补偿强度。具体而言，具有以预定的比率对实施运动补偿处理的图像信号和 实施线性插值的图像信号进行加权求和从而生成内插帧的内插帧生成部，并且 在输入下拉变换后的图像信号时，改变加权求和的比率。
图17是示出本发明的实施方式7的FRC部10的主要部分结构例的方框 图，FRC部10的帧生成部12的组成部分包括内插用帧存储器12a、内插帧生 成部12b、和改变FRC部10中的运动补偿处理的补偿强度的补偿强度改变部 12e。图中，V表示内插矢量，a表示帧内插比，(3表示补偿强度(加权求和比率)。
作为帧内插处理的方法一般已知例如利用2帧间线性插值内插的帧内插和 使用运动矢量的帧内插(运动补偿内插)。前者利用基于帧内插比a的线性插值， 根据前一帧的信号和当前帧的信号得到内插帧。因而，使用此线性插值内插，能防止FRC处理的运动补偿差错造成的画质变差。
另一方面，后者为了根据前一帧和当前帧来得到内插帧而采用如下方 法，即根据前一帧图像和当前帧图像间的运动矢量来检测内插矢量V，利
用将前一帧图像移动以帧内插比a分割该值(内插矢量V)后的aV的大小后的 信号、和将当前帧图像移动(l一a)V后的信号之间的加权求和来得到内插帧。 若使用该运动补偿内插，由于是捕捉动图像其本身来进行补偿，因此能够得到 分辨率不变差的良好的画质，但该处理会引起下拉视频的画质变差。
因此，本实施方式中，在帧生成部12设置补偿强度改变部12e。此补偿强 度改变部12e在下拉检测部14检测出输入图像信号是下拉变换后的图像信号 时，改变加权求和比率(3。此加权求和比率是对实施运动补偿处理的图像信号 和实施线性插值处理的图像信号进行加权求和时的比率。本实施方式的内插帧 生成部12b按照此加权求和比率P对线性插值内插和运动插值内插进行加权求 和，从而生成内插帧。
例如，补偿强度改变部12e在输入图像信号是下拉变换后的图像信号时， 取加权求和比率(3 = 0，使实施线性插值处理后的图像信号作为内插帧，以防止 运动补偿差错造成的画质变差。另一方面，输入图像信号不是下拉变换后的图 像信号时，取加权求和比率^=1，使实施运动补偿处理后的图像信号作为内插 帧，以进一步使动图像的画质良好。
另外，因可任意地来改变设定加权求和比率p，故也可将其设定成0 1 的接近中间的值。由此，能够控制使得既在内插帧图像中进行运动补偿，又抑 制因运动补偿的差错所致的画质变差，从而能适当地对因运动模糊所致的画质 变差和因运动补偿的差错所致的画质变差双方进行改善。
这样处理，在输入经下拉处理后的动图像、即可能会多张相同图像连续的 动图像时，能改变FRC的运动补偿处理的补偿强度(能使其减小)，所以可减小 因图像不连续性造成的运动矢量检测差错、运动补偿差错等的影响，能有效抑 制因运动补偿型FRC处理所引起的画质变差。
图18是用于说明本发明图像显示装置的图像显示方法的一个例子的流程 图。这里，说明上述实施方式l的图像显示方法的例子。首先，图像显示装置 判定输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号(电视电影信号)(步骤SI)，判
29定为是下拉变换后的图像时("是"时)，将运动矢量或内插矢量设置成o矢量， 从而使FRC部10的运动补偿处理无效(步骤S2)。又，步骤Sl中判定为输入 图像信号不是下拉变换后的图像信号时("否"时)，如通常那样执行FRC部 10的运动补偿处理(步骤S3)。从液晶显示面板19输出并显示这样变换帧频后 的图像信号(步骤S4)。
图19是用于说明本发明的图像显示装置的显示方法的其它例子的流程图。 这里，说明上述实施方式2至6的图像显示方法的例子。首先，图像显示装置 判定输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号(电视电影信号)(步骤Sll)，判 定为是下拉变换后的图像信号时("是"时)，绕开FRC部10的运动补偿帧内 插处理，将输入图像信号输入到另一路径20(步骤S12)。这里，在迂回的路径 20中，例如进行下述处理，或者施行实施线性插值处理后的图像信号的帧间内 插、同一帧的图像信号的帧间插入、黑电平信号等预先决定的单色图像信号的 帧间插入的某一种处理来输出进行帧率变换后的图像信号，或者将输入图像信 号原样输出以更改液晶显示面板19的驱动频率。
又，步骤Sll中判定为输入图像信号不是下拉变换后的图像信号时("否" 时)，输出在FRC部10实施利用运动补偿的内插处理后的图像信号(步骤S13)。 最后，从液晶显示面板19输出并显示图像(步骤S14)。
图20是用于说明本发明的图像显示装置的显示方法的其它例子的流程图。 这里，说明上述实施方式7中的图像显示方法的例子。首先，图像显示装置判 定输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号(电视电影信号)(步骤S21)，判定 为是下拉变换后的图像信号时("是"时)，改变(减小)FRC部10中的运动补偿 处理的补偿强度(步骤S22)。又，步骤S21中判定为输入图像信号不是下拉变 换后的图像信号时("否"时)，如通常那样加大FRC部10的运动补偿处理的 补偿强度(步骤S23)。这样，从液晶显示面板输出并显示变换帧频后的图像信 号(步骤S24)。
如以上所说明，根据本发明，在输入2—3下拉视频或2—2下拉视频等那 样的可能会多张相同图像连续的动图像信号时，能使输入变换(FRC)部的运动 补偿处理无效地进行输出并显示，所以能有效防止因运动补偿差错造成的画质 变差。再者，作为输入图像信号，不限于电视广播信号，当然也可以是从外部介质重放的图像信号等。
此外，上述说明中，说明了与本发明的图像显示装置及方法相关的实施方 式的一个例子，但根据这些说明，对于将本图像显示方法利用计算机作为程序 来执行的图像显示程序、及将该图像显示程序存储在利用计算机可读取的存储 介质中的程序存储介质也应该能够容易理解。
又，上述实施方式中，说明了将本发明的图像处理装置合为一体地设置在 图像显示装置内的方式，但本发明的图像处理装置不限于此，当然也可例如设 在各种存储介质重放装置等视频输出设备内。
权利要求
1.一种图像显示装置，其特征在于，具有速率变换单元，该速率变换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数并输出到显示面板，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，使所述速率变换单元的运动补偿处理无效。
2. 如权利要求l所述的图像显示装置，其特征在于，所述速率变换单元具有运动矢量检测部，该运动矢量检测部在所述输入图像信号中包含的连续的 帧间或场间检测运动矢量信息；内插矢量分配部，该内插矢量分配部根据该检测出的运动矢量信息来将内 插矢量分配到所述帧间或所述场间；内插图像生成部，该内插图像生成部根据该分配的内插矢量来生成内插图 像信号；及图像内插部，该图像内插部将该生成的内插图像信号内插到所述帧间或所 述场间。
3. 如权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，通过将用所述运动矢量检 测部检测出的运动矢量设置成0矢量，从而使所述运动补偿处理无效。
4. 如权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，通过将用所述内插矢量分 配部分配的内插矢量设置成0矢量，从而使所述运动补偿处理无效。
5. —种图像显示装置，其特征在于，具有速率变换单元，该速率变换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信 号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场 数并输出到显示面板，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，不变换所述输入图像信号的帧数或场数地来将该输入图像信号输出到所述显示面板。
6. 如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于， 设能对显示图像信号的显示面板的驱动频率进行更改，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，对应于所述输入图像的帧 频或场频来更改所述显示面板的驱动频率。
7. —种图像显示装置，其特征在于，具有速率变换单元，该速率变换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信 号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场 数并输出到显示面板，还具有其它速率变换单元，该其它速率变换单元通过将未实施运动补偿处 理的图像信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像 信号的帧数或场数，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，将由所述其它速率变换单 元变换帧数或场数后的图像信号输出到所述显示面板。
8. 如权利要求7所述的图像显示装置，其特征在于， 所述其它速率变换单元通过在所述输入图像信号的帧间或场间插入该帧或场的图像信号，从而变换所述输入图像信号的帧数或场数。
9. 如权利要求7所述的图像显示装置，其特征在于， 所述其它速率变换单元通过将实施线性插值处理后的图像信号内插到所述输入图像信号的帧间或场间，从而变换所述输入图像信号的帧数或场数。
10. 如权利要求7所述的图像显示装置，其特征在于， 所述其它速率变换单元通过将预先决定的单色图像信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间，从而变换所述输入图像信号的帧数或场数。
11. 一种图像显示装置，其特征在于，具有速率变换单元，该速率变换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信 号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场 数并输出到显示面板，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，改变所述速率变换单元的 运动补偿处理的补偿强度。
12. 如权利要求ll所述的图像显示装置，其特征在于，所述速率变换单元具有内插图像生成部，该内插图像生成部通过以预定比 率对实施运动补偿处理后的图像信号和实施线性插值处理后的图像信号进行 加权求和从而生成内插图像信号，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，改变所述加权求和比率。
13. 如权利要求12所述的图像显示装置，其特征在于， 所述内插图像生成部在所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，将实施所述线性插值处理后的图像信号当作内插图像信号，所述输入图像信号不是下拉变换后的图像信号时，将实施所述运动补偿处 理后的图像信号当作内插图像信号。
14. 如权利要求1至13的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述速率变换单元将所述输入图像信号的帧频或场频变换成整数倍。
15. —种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插 到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步 骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及 判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时、使所述运动补偿处理 无效的步骤。
16. —种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插 到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步 骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及 判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时、对应于所述输入图像 的帧频或场频来更改所述显示面板的驱动频率的步骤。
17. —种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插 到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步 骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及 判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时、通过在所述输入图像信号的帧间或场间插入该帧或场的图像信号从而变换所述输入图像信号的帧 数或场数的步骤。
18. —种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插 到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步 骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及 判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时、通过将实施线性插值处理后的图像信号内插到所述输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
19. 一种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像是下拉变换后的图像信号时、通过将预先决定的单色图 像信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的 帧数或场数的步骤。
20. —种图像显示方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步 骤，其特征在于，具有以下步骤-判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及 判定所述输入图像是下拉变换后的图像信号时、改变所述运动补偿处理的 补偿强度的步骤。
21. —种图像处理装置，其特征在于，具有速率变换单元，该速率变换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信 号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场 数并输出到显示面板，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，使所述速率变换单元的运 动补偿处理无效。
22. —种图像处理装置，其特征在于，具有速率变换单元，该速率变换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信 号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场 数并输出到显示面板，还具有其它速率变换单元，该其它速率变换单元通过将未实施运动补偿处理的图像信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像 信号的帧数或场数，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，由所述其它速率变换单元 变换所述输入图像信号的帧数或场数。
23. —种图像处理装置，其特征在于，具有速率变换单元，该速率变换单元通过将实施运动补偿处理后的图像信 号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场 数并输出到显示面板，所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，改变所述速率变换单元中 的运动补偿处理的补偿强度。
24. —种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插 到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步 骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及 判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时、使所述运动补偿处理 无效的步骤。
25. —种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插 到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步 骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及 判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时、通过在所述输入图像信号的帧间或场间插入该帧或场的图像信号从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
26. —种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插 到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及 判定所述输入图像信号是下拉变换后的图像信号时、通过将实施线性插值处理后的图像信号内插到所述输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤。
27. —种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像是下拉变换后的图像信号时、通过将预先决定的单色图 像信号插入到所述输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的 帧数或场数的步骤。
28. —种图像处理方法，具有通过将实施运动补偿处理后的图像信号内插到输入图像信号的帧间或场间从而变换所述输入图像信号的帧数或场数的步骤，其特征在于，具有以下步骤判定所述输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的步骤；及判定所述输入图像是下拉变换后的图像信号时、改变所述运动补偿处理的 补偿强度的步骤。
全文摘要
本发明可防止因运动补偿型帧率变换(FRC)处理引起的2-3下拉视频或2-2下拉视频等那样的可能会多张相同图像连续的动图像的画质变差。图像显示装置具有通过在输入图像信号的帧间内插实施运动补偿处理后的图像信号从而变换输入图像信号的帧数的FRC部(10)、检测输入图像信号是否为下拉变换后的图像信号的下拉检测部(14)、和控制部(15)。FRC部(10)具有在输入图像信号的帧间检测运动矢量的运动矢量检测部(11e)、根据该运动矢量信息在帧间分配内插矢量的内插矢量评估部(11f)、和根据该内插矢量来生成内插帧的内插帧生成部(12d)。控制部(15)在输入图像信号是下拉变换后的图像信号时，通过将用运动矢量检测部(11e)检测出的运动矢量设置成0矢量，从而使FRC部(10)的运动补偿处理无效。
文档编号H04N5/66GK101518068SQ20078003489
公开日2009年8月26日 申请日期2007年4月10日 优先权日2006年9月20日
发明者上野雅史, 古川浩之, 吉井隆司, 小桥川诚司, 山本健一郎, 森武志 申请人:夏普株式会社