专利名称：显示设备、帧速率转换设备和显示方法
技术领域：
本发明涉及利用其生成屏上显示(On-Screen Display, 0SD)的显示设备、帧速率转换设备和显示方法。
背景技术：
归因于最近具有高级性能的电子设备，现在经常通过屏上显示(OSD)来进行其设置。对于这样通过屏上显示的包括电视接收器、DVD(数字多功能盘；商标)播放器等的画面显示设备的设置，在用于在画面显示设备上显示的画面信息上叠加用于设置的菜单(屏上显示)。示例包括日本未审专利申请No. 2005-192198。得到的显示菜单引导用户进行画面显示设备的设置，并且他或她可能发现更容易完成设置。关于画面显示设备，以提高图像质量为目的在其中执行画面信号处理。这样的画面信号处理包括使用帧插值的帧速率转换。利用该帧速率转换，对于在输入画面中彼此相邻的每两个帧生成插值帧，并且将得到的插值帧添加到输入画面。示例包括日本未审专利申请No. 2010-56694。利用这样的帧速率转换，得到的画面在显示器上看起来更平滑，并且例如在液晶显示设备中具有较少所谓的运动模糊，所述运动模糊由在帧的持续期间像素保留在相同状态导致。这样，帧速率转换相应提高画面显示设备的图像质量。
发明内容
在画面显示设备中，有时对已经与屏上显示叠加的画面信息执行这样的帧速率转换。在此情况下，当还不具有屏上显示的画面信息是运动画面时，并且当屏上显示是静态图像时，由于对于运动图像的区域和对于静止图像的区域不同地执行的插值，可能生成具有在屏上显示的边界和其周围的误差的插值帧。此外，当如此叠加画面信息使得以半透明或贯穿看见(see-through)的方式显示屏上显示时，即使屏上显示是静态图像，也可能存在要根据通过屏上显示可见的画面信息(即，运动图像)执行插值的可能性。如果是这种情况，则得到的(各)插值帧可能具有误差。此外，同样当屏上显示是静态图像时，如果屏上显示具有噪声，则要根据噪声执行插值，使得得到的(各)插值帧可能具有噪声。期望提供一种显示设备、帧速率转换设备和显示方法，其减少在显示屏上显示时从帧速率转换导致的任何画面误差和噪声。根据本发明实施例的一种显示设备，包括帧速率转换部分，通过利用运动矢量对合成画面帧执行帧插值处理来执行帧速率转换，所述合成画面帧通过将OSD画面叠加在画面帧上而生成，所述OSD画面即屏上显示画面；以及显示部分，基于从帧速率转换部分提供的帧速率转换后的合成画面帧，执行画面显示。帧速率转换部分基于指示OSD画面区域的 OSD区域信息，对合成画面帧中的每个像素或每多个像素选择性地执行帧插值处理。根据本发明实施例的一种帧速率转换设备，包括帧速率转换部分，通过利用运动矢量对合成画面帧执行帧插值处理来执行帧速率转换，所述合成画面帧通过将OSD画面叠加在画面帧上而生成，所述OSD画面即屏上显示画面。帧速率转换部分基于指示OSD画面区域的OSD区域信息，对合成画面帧中的每个像素或每多个像素选择性地执行帧插值处理。根据本发明实施例的一种显示方法，包括以下步骤通过利用运动矢量对合成画面帧执行帧插值处理来执行帧速率转换，所述合成画面帧通过将OSD画面叠加在画面帧上而生成，所述OSD画面即屏上显示画面，并且所述帧速率转换基于指示OSD画面区域的OSD 区域信息；以及基于帧速率转换后的合成画面帧执行画面显示。利用本发明实施例中的显示设备、帧速率转换设备和显示方法，对通过在画面帧上叠加OSD画面而生成的合成画面帧执行基于运动矢量的帧插值处理。基于指示OSD画面区域的OSD区域信息，对合成画面帧中的每个像素或每多个像素选择性地执行所述帧插值处理。有利地，OSD区域信息是与合成画面帧中的每个像素或每多个像素相关的标志信号。有利地，OSD区域信息表示OSD画面区域的坐标。有利地，所述显示设备还包括叠加部分，其生成OSD区域信息以及合成画面帧。有利地，帧速率转换部分对合成画面帧中除OSD画面区域以外的区域执行帧插值处理。有利地，所述显示设备还包括屏蔽生成部分，其基于标志信号生成屏蔽区域，并且帧速率转换部分对合成画面帧中除屏蔽区域以外的区域执行帧插值处理。有利地，屏蔽区域包含OSD画面区域。有利地，OSD画面区域包含屏蔽区域。有利地，屏蔽生成部分基于提供的调节设置信息，通过调节其尺寸而执行屏蔽区域的生成。有利地，屏蔽生成部分生成由每个包括多个像素的像素块配置的屏蔽区域；并且帧速率转换部分对每个像素块选择性执行帧插值处理。有利地，屏蔽生成部分通过将每个像素块中包括的OSD画面像素的数量与像素数量阈值比较，通过调节其尺寸而执行屏蔽区域的生成。有利地，当像素块包括与像素块的像素数量相同的数量的OSD画面像素时，屏蔽生成部分确定将该像素块并入屏蔽区域。有利地，当像素块包括一个或多个OSD画面像素时，屏蔽生成部分确定将该像素块并入屏蔽区域。有利地，叠加部分复用合成画面帧和OSD区域信息以输出其结果。有利地，OSD区域信息是与合成画面帧中的每个像素或每多个像素相关的标志信号，并且合成画面帧和标志信号经历对于每个像素或每多个像素的时分复用。利用本发明实施例中的显示设备、帧速率转换设备和显示方法，基于指示OSD画面区域的OSD区域信息，对合成画面帧中的每个像素或每多个像素选择性地执行帧插值处理。这相应地减少了在显示屏上显示时从帧速率转换导致的任何误差和噪声。要理解，前面的概要描述和下面的详细描述是示例性的，并且意图提供如要求保护的本发明的进一步说明。
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且并入本说明书并构成本说明书的一部分。附示实施例，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。图1是示出本发明第一实施例中的显示设备的示例性配置的框图。图2是本发明第一实施例中的示例性OSD标志信号的时序图。图3A和;3B的每个是用于图示在本发明第一实施例中通过帧速率转换部分的示例性帧速率转换的示意图。图4是示出第一实施例中的帧速率转换部分的示例性配置的框图。图5A和5B的每个是图示第一实施例中的运动矢量检测部分的示例性操作和帧速率插值部分的示例性操作的示意图。图6是示出第一实施例中的OSD屏蔽(mask)生成部分的示例性配置的框图。图7是示出本发明第一实施例中的显示设备的示例性显示屏幕的图。图8是图示第一实施例中的OSD屏蔽生成部分的示例性操作的示意图。图9是第一实施例中的OSD屏蔽生成部分的示例性操作的时序图。图10是示出第一实施例的修改示例中的OSD屏蔽生成部分的示例性配置的框图。图11是示出第一实施例的另一修改示例中的OSD屏蔽生成部分的示例性配置的框图。图12是图示第一实施例的修改示例中的OSD屏蔽生成部分的示例性操作的示意图。图13是示出在第一实施例的另一修改示例中的OSD屏蔽生成部分的示例性配置的框图。图14是示出第一实施例的另一修改示例中的显示设备的示例性配置的框图。图15是第一实施例的修改示例中的示例性提供OSD标志的画面信号的波形图。图16是示出第一实施例的修改示例中的OSD屏蔽生成部分的示例性配置的框图。图17是示出第一实施例的另一修改示例中的OSD屏蔽生成部分的示例性配置的框图。图18是示出第二实施例中的帧速率转换部分的示例性配置的框图。图19是示出第二实施例中的像素块Bpix的示例性配置的框图。图20是图示第二实施例中的OSD屏蔽生成部分的示例性配置的框图。图21A到21E的每个是示出第二实施例中的OSD屏蔽生成部分的示例性操作的示意图。图22是示出第三实施例中的帧速率转换部分的示例性配置的框图。
具体实施例方式下面，通过参照附图详细描述本发明实施例。将以下面的顺序给出描述。1.第一实施例2.第二实施例3.第三实施例(1.第一实施例)(示例性配置)
(其整体的示例性配置)图1是示出本发明第一实施例中的显示设备的示例性配置的图。注意，根据本发明实施例的帧速率转换设备和显示方法通过该实施例体现，因此其中在一起描述。显示设备1包括调谐器11、MPEG(运动图像专家组)解码器12、画面信号处理部分14、OSD生成部分13、帧速率转换部分20、画面处理部分15、显示驱动部分16和显示部分17。调谐器11用于从通过天线19接收的广播电波选择任何期望的信号，即，流。MPEG 解码器I2从由调谐器11选择的流提取画面信号和音频信号。OSD生成部分13用于生成用于显示设备1的设置的屏上显示。该OSD生成部分 13还具有生成OSD标志信号Sf的功能，该OSD标志信号Sf以像素指示显示屏幕中显示屏上显示的屏幕区域。画面信号处理部分14对由MPEG解码器12提取的画面信号执行画面信号处理。该画面信号处理包括对比度增强、边缘增强、隔行扫描/逐行扫描转换、缩放(画面尺寸改变) 等。画面信号处理部分14还具有处理画面信号处理后的得到的画面、使得通过OSD生成部分13提供的屏上显示叠加在其上的功能。画面信号处理部分14然后将处理的结果输出为画面信号Sdisp。图2示出示例性OSD标志信号Sf。具体地，在图2中，(A)示出画面信号Sdisp的波形，并且(B)示出OSD标志信号Sf的波形。如图2(A)所示，画面信号Sdisp包括每个对应于像素的像素信号Spix。像素是包括红(R)、绿(G)和蓝(B)的三个子像素的像素。在画面信号Sdisp中，像素信号Spix从屏幕中的左端到右端和从顶部线到底部线安排。在对应于经历屏上显示的叠加的像素的像素信号Spix出现的定时，OSD标志信号Sf变为有效， 即，在该示例中变为高电平。帧速率转换部分20用于基于由画面信号处理部分14提供的画面信号Sdisp执行帧速率转换。该帧速率转换执行来使得帧速率从每秒60帧增加到例如每秒120帧或每秒240帧。在这样帧速率转换时，如下面将描述的，帧速率转换部分20通过仅对屏幕区域 (即，下面将描述的OSD屏蔽区域Rm)之外的区域执行帧速率插值处理(下面将描述)来生成(各)插值帧。该屏幕区域是基于由下面将描述的OSD生成部分13提供的OSD标志信号Sf而获得的区域。图3A和;3B的每个是示意性示出帧速率转换的图。具体地，图3A示出帧速率转换之前的画面，并且图3B示出帧速率转换之后的画面。在该示例中，帧速率转换为帧速率转换之前的两倍。对于该示例中的帧速率转换，基于关于彼此在时间上相邻的每两个帧F的图像信息来生成插值帧F2，并且在这两个帧F之间插入得到的插值帧F2。如图3A所示，在其中球9在各帧F中从左移动到右的画面的情况下，例如，在每两个相邻帧F之间插值插值帧F2使得球9的运动更平滑，如图:3B所示。例如，如果显示部分17 (下面将描述)包括液晶，则这导致所谓的运动模糊，其由在帧的持续期间像素保留在相同状态导致。然而，如上插值插值帧F2可减少要由运动模糊施加的影响。画面处理部分15具有对作为通过帧速率转换部分20的帧速率转换的结果的画面信号执行预定画面处理的功能。预定画面处理包括伽玛处理、过驱动处理等。显示驱动部分16用于基于来自画面处理部分15的画面信息驱动显示部分17。显示部分17使用来自显示驱动部分16的信号作为基础用于显示。(帧速率转换部分20)图4示出帧速率转换部分20的示例性配置。帧速率转换部分20包括帧存储器 21、运动矢量检测部分22、帧插值部分23和OSD屏蔽生成部分对。帧存储器21具有保持进入的画面信号Sdisp中的帧的图像、从而输出关于之前的帧的信息的功能。运动矢量检测部分22用于检测指示图像的任何改变的运动矢量(下面将描述)。 对于这样的检测，运动矢量检测部分22使用画面信号Sdisp中的帧的图像和由帧存储器21 提供的之前帧的图像作为基础。帧插值部分23用于基于由运动矢量检测部分22提供的运动矢量，插值这两个帧F的图像信息，即，用于执行帧插值处理。在这样帧插值时，帧插值部分23仅对OSD屏蔽区域Rm以外的部分执行帧插值处理，所述OSD屏蔽区域Rm由下面将描述的进入的OSD屏蔽信号Sm指示。帧插值部分23还具有基于这样的帧插值处理生成插值帧F2、并在对应的两个帧F之间插入得到的插值帧F2的功能。图5A和5B的每个是示意性示出运动矢量检测部分22和帧插值部分23的示例性操作的图。具体地，图5A示出帧插值之前的状态，并且图5B示出帧插值之后的状态。在图 5A和5B中，水平轴指示屏幕上的水平位置，并且垂直轴指示时间。如图5A所示，运动矢量检测部分22基于提供的两帧F的信息，按照像素检测显示内容的运动，从而获得水平方向上的运动矢量A。替代地，如将在下面的第二实施例中描述的，可以按照每个包括多个像素的块来检测显示内容的运动。如图5B所示，帧插值部分23 然后从由运动矢量检测部分22提供的运动矢量A生成矢量B。矢量B是运动矢量A的一半，并且帧插值部分23按照像素插值图像信息，即，执行帧插值处理。尽管上面描述了水平方向上的显示内容的运动，但是垂直方向上的显示内容的运动是类似的。即，运动矢量检测部分22获得水平和垂直方向的每个的运动矢量A，并且基于得到的运动矢量A，帧插值部分23执行帧插值处理以生成用于插入在对应两帧F之间的插值帧F2。这样，帧速率转换部分20执行帧速率转换。注意，这里帧速率转换通常已知为例如2:3下拉(pull down)或2:2下拉。这些方法的基本操作原理与上述方法的操作原理相同。OSD屏蔽生成部分40用于基于由OSD生成部分13提供的OSD标志信号Sf，生成 OSD屏蔽信号Sm。具体地，OSD屏蔽生成部分40用于对帧插值部分23生成作为其中不执行帧插值处理的屏幕区域的OSD屏蔽区域Rm(如下面将描述的)。这样的OSD屏蔽区域Rm 基于作为屏上显示的屏幕区域的OSD标志区域Rf生成。这里，OSD标志区域Rf指示其中 OSD标志信号Sf正有效的任何像素的位置(区域)。即，OSD标志区域Rf指示屏幕上的屏上显示的区域。类似地，OSD屏蔽区域Rm指示其中OSD屏蔽信号Sm正有效的任何像素的位置。图6是示出OSD屏蔽生成部分40的示例性配置的图。OSD屏蔽生成部分40包括线存储器41和42、D型触发器43到48和逻辑或电路49。线存储器41和42的每个具有保持关于一条线的输入信号的信息、从而输出一条线之前的信息的功能。在线存储器41中，输入端提供有OSD标志信号Rf，使得线存储器41 输出关于一条线之前的提供的OSD标志信号Sf的信息。在线存储器42中，输入端连接到线存储器41的输出端，使得线存储器42输出关于两条线之前的提供的OSD标志信号Sf的
fn息οD型触发器43到48的每个具有保持关于一个像素的输入信号的信息、从而输出一个像素之前的信息的功能。在D型触发器43中，输入端提供有OSD标志信号Sf，并且在D 型触发器44中，输入端连接到D型触发器43的输出端。在D型触发器45中，输入端连接到线存储器41的输出端，并且在D型触发器46中，输入端连接到D型触发器45的输出端。 在D型触发器47中，输入端连接到线存储器42的输出端，并且在D型触发器48中，输入端连接到D型触发器47的输出端。逻辑或电路49用于获得输入信号的逻辑或。逻辑或电路49的输入连接到其中提供OSD标志信号Sf的OSD屏蔽生成部分40的输入端，连接到线存储器41和42的输出端， 并且连接到D型触发器43到48的输出端。利用这样配置的OSD屏蔽生成部分40，如下面将描述的，由此生成的OSD屏蔽区域 Rm大于由屏幕上的OSD标志信号Sf指示的OSD标志区域Rf，即，在水平和垂直方向上都大一屏幕。OSD屏蔽生成部分40然后将得到的OSD屏蔽区域Rm作为OSD屏蔽信号Sm提供到帧插值部分23。图7是示出显示部分17的示例性显示屏幕的图。在该示例中，显示部分17在其显示屏幕31上显示屏上显示32。基于指示屏上显示32的屏幕区域的OSD标志信号Sf，仅对通过OSD屏蔽生成部分40获得的OSD屏蔽区域Rm的外部区域，将显示屏幕31上显示的图像经历帧插值处理。换句话说，OSD屏蔽区域Rm不经历帧插值处理。这样，对应于屏上显示32的屏幕区域变为不受由下面将描述的帧插值处理导致的画面误差和噪声的影响。显示设备1是本发明一实施例中的“显示设备”的具体示例。OSD标志信号Sf是本发明一实施例中的“标志信号”的具体示例。OSD生成部分13和画面信号处理部分14是本发明一实施例中的“叠加部分”的具体示例。OSD屏蔽生成部分40是本发明一实施例中的“屏蔽生成部分”的具体示例。OSD屏蔽区域Rm是本发明一实施例中的“屏蔽区域”的具体示例。(操作和效果)下面描述在实施例中的显示设备1的操作和效果。(整体操作的概要)调谐器11从由天线19接收的广播电波选择任何期望信号，即，流。MPEG解码器 12从由调谐器11选择的流提取画面信号和音频信号。OSD生成部分13生成屏上显示，并生成OSD标志信号Sf。画面信号处理部分14对由MPEG解码器12提取的画面信号执行预定画面信号处理，并且在其上叠加由OSD生成部分13提供的屏上显示。在帧速率转换部分20中，OSD屏蔽生成部分40基于OSD标志信号Sf (即，OSD标志区域Rf)生成OSD屏蔽信号Sm(即，OSD屏蔽区域Rm)。帧存储器21输出关于之前帧的进入画面信号Sdisp的信息。运动矢量检测部分22基于提供的两帧的信息检测运动矢量 A。帧插值部分23基于运动矢量A，对OSD屏蔽区域Rm之外的屏幕区域执行帧插值处理。 帧插值部分23从而生成插值帧F2，并且在提供的两帧F之间插入插值帧F2。画面处理部分15对由帧速率转换部分20提供的画面信号执行预定画面处理。显示驱动部分16基于由画面处理部分15提供的画面信息驱动显示部分17。显示部分17使用来自显示驱动部分16的驱动信号作为基础来用于显示。(详细操作)通过参照附图，下面描述OSD屏蔽生成部分40的详细操作。图8是示意性示出OSD屏蔽生成部分40的示例性操作的图。图8示出显示屏幕 31的一部分以及OSD标志区域Rf和OSD屏蔽区域Rm。在显示屏幕31中，多个像素Pix以矩阵安排。OSD标志区域Rf指示在屏幕中其中要输入到OSD屏蔽生成部分40的OSD标志信号Sf正有效的任何像素Pix的位置(区域)。S卩，在图8中，OSD标志区域Rf的内部区域指示其中OSD标志信号Sf有效的像素Pix。换句话说，OSD标志区域Rf指示屏上显示32 的区域。图9示出OSD屏蔽生成部分40的示例性操作。在图9中，(A)示出OSD标志信号 Sf的波形，并且(B)示出OSD屏蔽信号Sm的波形。在该示例中，OSD标志信号Sf包括信号 Fll到F13、F21到F23和F31到F33。信号Fll到F13和信号F21到F23在显示屏幕上分别彼此远离一条线，并且信号F21到F23和信号F31到F33在显示屏幕上分别彼此远离一条线。在该示例中，信号Fll到F13、F21到F23和F31到F32都处于低电平，并且信号F33 处于高电平，即，有效。这些信号对应于图8的信号，即，信号Fll到F13、F21到F23和F31 到F33。S卩，在图9中，其中OSD标志信号Sf处于低电平的信号(S卩，信号Fll到Fl3、F21 到F23和F31到F32)位于图8中的OSD标志区域Rf之外，并且在图9中，其中OSD标志信号Sf处于高电平(即，有效)的信号F33位于图8中的OSD标志区域Rf内部。当图9 (A)中的OSD标志信号Sf输入到OSD屏蔽生成部分40时，当OSD标志信号 Sf是信号F33时，OSD屏蔽生成部分40中的逻辑或电路49的输入处于图6的状态。S卩，信号F33(S卩，OSD标志信号Sf)输入逻辑或电路49的输入之一，并且逻辑或电路49的剩余输入分别提供有来自线存储器41和42以及D型触发器43到48的低电平的信号(S卩，信号Fll到F13、F21到F23、F31和F32)。此时，逻辑或电路49的输出变为高电平，即，变为有效，并且如图9(B)所示，OSD屏蔽生成部分40输出高电平(即，有效)的OSD屏蔽信号 Sm。在接收OSD屏蔽信号Sm之后，帧插值部分23确定在信号F22的位置的OSD屏蔽信号 Sm变为有效。信号F22是位于图8中的信号Fll到F13、F21到F23和F31到F33的中心的信号。这样，其中OSD屏蔽信号Sm有效的像素Pix是如图8所示的OSD屏蔽区域Rm。通过对显示屏幕31其整体重复执行这样的操作，如图8所示，OSD屏蔽生成部分 40生成在水平和垂直方向比OSD标志区域Rf都大一像素的OSD屏蔽区域Rm。S卩，该OSD 屏蔽生成部分40生成在水平和垂直方向比屏上显示32都大一像素的OSD屏蔽区域Rm。帧插值部分23基于该OSD屏蔽区域Rm执行帧插值处理。即，帧插值部分23仅对 OSD屏蔽区域Rm的外部部分，而不对OSD屏蔽区域Rm的内部部分执行帧插值处理。这样， OSD屏蔽区域Rm的内部变为不受由帧插值处理导致的画面误差和噪声的影响。即使由于帧插值部分23的方案等在帧插值处理期间在OSD屏蔽区域Rm内生成任何误差，因为帧插值部分23基于大于屏上显示32的OSD屏蔽区域Rm执行帧插值处理，所以与基于OSD标志信号Sf (即，基于屏上显示32的区域)执行帧插值处理的情况相比，也可以减少屏上显示32 中的误差的出现。此外，通常，在基于运动矢量的帧插值处理中，在其中显示内容不同地移动的图像区域之间的边界和周围，运动矢量容易受边界周围的像素影响。得到的矢量误差可能导致在其中显示内容不同地移动的图像区域之间的边界和周围具有误差的帧插值。具体地，当为静态图像的屏上显示叠加到运动图像上时，屏幕上图像和运动图像之间的边界和周围易受误差影响。在该实施例中，通过与OSD标志区域Rf相比提高OSD屏蔽区域Rm的尺寸，屏上显示变为较不易受这样的误差影响。(效果)这样，在该实施例中，OSD标志信号Sf指定用于选择地执行帧插值处理的屏上显示的区域。由此仅对屏上显示的外部部分执行帧插值处理，从而减少由帧速率转换导致的任何画面误差和噪声。此外，在该实施例中，OSD标志信号Sf以像素为基础指定屏上显示的区域。因此， 即使屏上显示形状复杂，或即使屏上显示处于运动中，也可对屏上显示的外部部分相应地执行帧插值处理。具体地，可根据屏上显示的形状(例如，当屏上显示不是矩形或形状复杂时，当屏上显示无框并仅包括文本时，或当屏上显示处于类似从侧面滑动进入的运动时) 执行帧插值处理。此外，在该实施例中，基于根据OSD标志信号Sf生成的OSD屏蔽信号Sm执行帧插值处理。因此可进行设置不对非屏上显示的任何区域执行帧插值处理。特别当使得OSD屏蔽区域Rm大于OSD标志区域Rf时，屏上显示可以较不易受由对屏上显示的外边缘和周围出现的误差施加的影响。即使帧插值处理导致OSD屏蔽区域Rm内部的误差，也可以减小误差对屏上显示的影响。(修改示例1-1)在上述实施例中，例示了 OSD屏蔽生成部分40生成在水平和垂直方向上比OSD标志区域Rf大一像素的OSD屏蔽区域Rm的情况。这当然不是限制性的，并且替代地，OSD屏蔽生成部分40可生成在水平和垂直方向上大两像素或更多的OSD屏蔽区域Rm，或可生成在水平和垂直方向上小一像素或更多的OSD屏蔽区域Rm。替代地，OSD屏蔽生成部分40可改变水平和垂直方向之间的像素的数量以用于OSD屏蔽区域Rm的尺寸增加。在下面，例示几个情况。图10是示出生成在水平和垂直方向上比OSD标志区域Rf大两像素的OSD屏蔽区域Rm的OSD屏蔽生成部分40B的示例性配置的图。与上述实施例的OSD屏蔽生成部分40 相比，该修改示例中的OSD屏蔽生成部分40B包括更大数量的D型触发器以用于连接到线存储器401到404、以及更大数量的存储器块400。存储器块400的每个通过线存储器以及连接到其输入的D型触发器配置。这样利用更大数量的D型触发器以用于连接到线存储器， 要由OSD屏蔽生成部分40B生成的OSD屏蔽区域Rm在水平方向上大于OSD标志区域Rf。 此外，这样利用更大数量的存储器块400，要由OSD屏蔽生成部分40B生成的OSD屏蔽区域 Rm在垂直方向上大于OSD标志区域Rf。这样，还可以改变水平和垂直方向之间的像素的数量以用于OSD屏蔽区域Rm的尺寸增加。利用这样大于OSD标志区域Rf的OSD屏蔽区域Rm，屏上显示可以较少受要在屏上显示的外边缘和周围导致的误差的影响。此外，即使帧插值处理导致OSD屏蔽区域内的误差，也可以减小误差对屏上显示的影响。图11是示出生成在水平和垂直方向上比OSD标志区域Rf都小一像素的OSD屏蔽区域Rm的OSD屏蔽生成部分40C的示例性配置的图。与上述实施例的OSD屏蔽生成部分 40相比，OSD屏蔽生成部分40C包括逻辑与电路49C作为对逻辑或电路49的替代。利用这样的配置，要由OSD屏蔽生成部分40C生成的OSD屏蔽区域Rm小于屏上显示，即，OSD标志区域Rf，如图12所示。(修改示例1-2)在上面的第一实施例中，OSD屏蔽生成部分40例示为一直生成在水平和垂直方向上比OSD标志区域Rf都大一像素的OSD屏蔽区域Rm。这当然不是限制性的，并且替代地， OSD屏蔽生成部分40可通过来自外部的设置改变OSD屏蔽区域Rm。图13是示出在该修改示例中的OSD屏蔽生成部分40D的示例性配置的图。OSD屏蔽生成部分40D包括上面实施例中的图6的OSD屏蔽生成部分40、以及上面修改示例中的图11的OSD屏蔽生成部分 40C。OSD屏蔽生成部分40D还提供有选择器49D。选择器49D用于基于来自外部的控制信号Sel选择三个输入信号的任一个，并输出选择的信号作为OSD屏蔽信号Sm。三个输入信号包括OSD标志信号Sf、来自逻辑或电路49的输出信号以及来自逻辑与电路49C的输出信号。即，当选择OSD标志信号Sf作为输入时，选择器49D输出指示等于OSD标志区域Rf 的OSD屏蔽区域Rm的OSD屏蔽信号Sm。此外，当选择来自逻辑或电路49的输出信号作为输入时，类似上面实施例中的图6的OSD屏蔽生成部分40，选择器49D输出指示在水平和垂直方向上比OSD标志区域Rf都大一像素的OSD屏蔽区域Rm的OSD屏蔽信号Sm。此外，当选择来自逻辑与电路49C的输出信号作为输入时，类似于上面修改示例中的图11的OSD屏蔽生成部分40C，选择器49D输出指示在水平和垂直方向上比OSD标志区域Rf都小一像素的OSD屏蔽区域Rm的OSD屏蔽信号Sm。这里，控制信号Sel是本发明一实施例中的“调节设置信息”的具体示例。当使得OSD屏蔽区域Rm大于屏上显示时，尽管屏上显示可能看起来不美观，具有显著的边缘，即，OSD屏蔽区域Rm的外部部分(用于帧插值处理的部分)及其内部部分 (不用于帧插值处理的部分)之间的边界，但是在屏上显示及其周围中减少了对其出现的误差。另一方面，当使得OSD屏蔽区域Rm小于屏上显示时，因为可对屏上显示的末端部分执行帧插值处理，所以这样的外边缘部分可能遭受误差，但是可以改进上述屏上显示的不美观的显著的边界。即，这两者处于折中关系。如该修改示例中描述的，使用控制信号Sel 允许这样的尺寸选择。(修改示例1-3)在上面的实施例中，与画面信号处理部分14提供画面信号Sdisp到帧速率转换部分20分开地，OSD生成部分13提供OSD标志信号Sf到帧速率转换部分20。这当然不是限制性的，并且替代地，OSD标志信号Sf和画面信号Sdisp可以复用提供。下面，描述示例。图14是示出在该修改示例中的显示设备IE的示例性配置的图。显示设备IE包括画面信号处理部分14E和帧速率转换部分20E。画面信号处理部分14E生成提供OSD标志的画面信号Sdisp2，并将画面信号提供到帧速率转换部分20E。该提供OSD标志的画面信号Sdisp2是复用画面信号和OSD标志信号的结果。图15是示出示例性的提供OSD标志的画面信号Sdisp2的图。提供OSD标志的画面信号Sdisp2包括提供OSD标志的像素信号Spix2。提供OSD标志的像素信号Spix2 通过像素信号Spix、以及对应于像素信号Spix的像素的OSD标志OF配置。
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帧速率转换部分20E用于基于由画面信号处理部分14E提供的提供OSD标志的画面信号Sdisp2执行帧速率转换。图16是示出帧速率转换部分20E的示例性配置的图。帧速率转换部分20E包括OSD标志分离部分39。OSD标志分离部分39用于从图15的提供 OSD标志的画面信号Sdisp2分离像素信号Spix和OSD标志0F，从而生成图2的画面信号 Sdisp和OSD标志信号Sf0通过这样复用OSD标志信号Sf和画面信号Sdisp，可容易地建立这些信号之间的同步，并且可简单地执行到帧速率转换部分20E的信号传输。(修改示例1-4)在上面的实施例中，OSD生成部分13生成OSD标志信号Sf。这当然不是限制性的， 并且替代地，OSD生成部分13可例如生成OSD屏蔽信号Sm。图17是示出该修改示例中的帧速率转换部分20F的示例性配置的图。帧速率转换部分20F用于基于来自该修改示例中的OSD生成部分(未示出)的OSD屏蔽信号Sm执行帧速率转换。该修改示例中的帧速率转换部分20F与上述实施例中的帧速率转换部分20(图4)类似配置，但是不包括OSD屏蔽生成部分40。在此情况下，类似于上述修改示例1-3，OSD屏蔽信号Sm可与画面信号Sdisp 复用。(修改示例1-5)在上述实施例中，帧插值部分23描述为基于OSD屏蔽信号Sm执行帧插值处理。这当然不是限制性的，并且替代地，可不提供OSD屏蔽生成部分40，并且帧插值部分23可基于 OSD标志信号Sf执行帧插值处理。(修改示例1-6)在上面的实施例中，通过包括RGB子像素的信号的串行数据配置画面信号Sdisp。 这当然不是限制性的，并且替代地，画面信号Sdisp可以是每个包括RGB子像素的信号的并行数据。(2.第二实施例)下面描述根据本发明第二实施例的显示设备2。在该第二实施例中，帧速率转换部分与上述第一实施例中不同地执行帧速率转换。即，在上述第一实施例中(图4)，运动矢量检测部分22和帧插值部分23以像素为基础获得运动矢量以执行帧插值处理。另一方面，在该第二实施例中，以块为基础获得运动矢量以执行帧插值处理。块是包括多个像素的块。显示设备2类似第一实施例中的显示设备1(图1)配置，除了帧速率转换部分外。这里，注意到与上述第一实施例中的显示设备1中的组件基本相同的任何组件提供有相同参考标号，并且根据需要不再次描述。(示例性配置)(帧速率转换部分50)图18是示出帧速率转换部分50的示例性配置的图。帧速率转换部分50包括运动矢量检测部分52、帧插值部分53和OSD屏蔽生成部分60。运动矢量检测部分52和帧插值部分53类似上述第一实施例中的运动矢量检测部分22和帧插值部分23操作。区别在于，上述第一实施例中的处理以像素为基础执行，但是在该第二实施例中，处理以包括多个像素的块为基础(即，以像素块Bpix为基础)执行。图19是示意性示出像素块Bpix的图。像素块Bpix通过总共mXn像素(S卩，屏幕的水平方向上m像素，并且在其垂直方向上η像素)配置。这里，m和η的每个是1或更大的自然数。在图19示例中，像素块Bpix通过总共30个像素(即，水平方向上六个像素 (m = 6)并且垂直方向上五个像素(n = 5))配置。运动矢量检测部分52获得每个像素块Bpix的运动矢量，并且帧插值部分53对每个像素块Bpix执行帧插值处理。在更大的像素块Bpix的情况下，S卩，在通过更大数量的像素配置的像素块Bpix的情况下，因为检测任何小的显示内容的运动是困难的，所以可能存在不能对其执行帧插值处理的可能性。另一方面，在更小的像素块Bpix的情况下，即，在通过更小数量的像素配置的像素块Bpix的情况下，如果任何显示内容具有重复模式，则例如可能存在不能以良好精度检测其运动的可能性。因此通过考虑这些可能性的尺寸来定义像素块Bpix0OSD屏蔽生成部分60用于基于OSD标志区域Rf ( S卩，OSD标志信号Sf)对每个像素块Bpix按照像素生成OSD屏蔽区域Rm2(即，OSD屏蔽信号Sm2)。即，OSD屏蔽生成部分 60配置为响应于由运动矢量检测部分52和帧插值部分53执行的处理，以像素块Bpix为基础对每个像素块Bpix生成OSD屏蔽区域Rm2。为了这样生成OSD屏蔽区域Rm2，OSD屏蔽生成部分60具有基于OSD屏蔽调节常数Cth调节OSD屏蔽区域Rm2的尺寸的功能。(0SD屏蔽生成部分60)图20示出OSD屏蔽生成部分60的示例性配置。OSD屏蔽生成部分60包括线存储器61(1)到61 (n-1)、DFF块62(1)到62 (η)、计数器64、比较器65、存储器66和定时生成部分67。类似于上述第一实施例中的线存储器41和42，线存储器61(1)到61(η_1)的每个用于保持关于一条线的输入信号的信息，从而输出延迟一条线的信号。线存储器61(1)到 61 (n-1)串联连接在一起。线存储器61(1)的输入端提供有OSD标志信号Sf。利用这样的配置，例如线存储器61(1)输出延迟一条线的OSD标志信号Sf，并且线存储器61 (2)输出延迟两条线的OSD标志信号Sf。类似地，线存储器61 (n-1)输出延迟(n_l)条线的OSD标志信号Sf。DFF块62⑴到62 (η)的每个用于保持关于一条线的输入信号的信息。DFF块 62(1)的输入端提供有OSD标志信号Sf。在DFF块62⑵到62 (η)中，其输入端分别连接到线存储器61(1)到61 (n-1)的输出端。DFF块62(1) Ij 62 (η)的每个提供有D型触发器63⑴到63(m_l)。类似于上面第一实施例的D型触发器43到48，D型触发器63(1)到63(m_l)的每个保持关于一像素的输入信号的信息，从而输出延迟一像素的信号。利用这样的配置，DFF块62(1) Ij 62 (η)的每个对每条线保持在水平方向上的m像素的OSD标志信号。S卩，DFF块62(1)到62 (η)的每个保持对应于像素块Bpix的mXn像素的OSD标志信号。计数器64具有获得由mXn像素的DFF块62⑴到63 (η)提供的OSD标志信号中有多少正有效的功能。计数器64然后输出得到的数目作为计数值Cnt。比较器65用于比较由计数器64提供的计数值Cnt和OSD屏蔽调节常数Cth。具体地，当计数值Cnt大于OSD屏蔽调节常数Cth时，比较器65的输出为高电平，即，有效，并且当计数值Cnt等于或小于OSD屏蔽调节常数Cth时，其输出为低电平。
存储器66用于保持由比较器65提供的比较结果。定时生成部分67用于在写入和读取方面控制存储器66。定时生成部分67基于像素块Bpix生成写入使能信号TO。基于该写入使能信号WE，存储器66执行由比较器65提供的比较结果的写入。这里，注意存储器66这样执行写入到由来自定时生成部分67的写入地址信号WAD指向的存储器地址。存储器66然后将在存储器地址存储的数据输出为OSD屏蔽信号Sm2。存储器地址是由来自定时生成部分67的读取地址信号RAD指向的地址。这里，显示设备2是本发明一实施例中的“显示设备”的具体示例，并且OSD屏蔽调节常数Cth是本发明一实施例中的“像素阈值”的具体示例。(操作和效果)图21A到21E是示出OSD屏蔽生成部分60的示例性操作的图。具体地，图21A示出OSD标志区域Rf，并且图21B到21E的每个示出OSD屏蔽区域Rm2。在该示例中，像素块 Bpix通过30像素Pix配置。图21B示出其中OSD屏蔽调节常数Cth为0的情况，图21C示出其中OSD屏蔽调节常数Cth为3的情况，图21D示出其中OSD屏蔽调节常数Cth为8的情况，并且图21E示出其中OSD屏蔽调节常数Cth为四的情况。如图21A所示，要提供到OSD屏蔽生成部分60的OSD标志区域Rf以像素为基础指示屏上显示的显示区域。当接收这样的OSD标志区域Rf时，OSD屏蔽生成部分60基于如图21B到21E所示的OSD屏蔽调节常数Cth，生成OSD屏蔽区域Rm。当OSD屏蔽调节常数Cth为0时，并且当像素块Bpix包括其中OSD标志信号有效的一个或多个像素时，OSD屏蔽生成部分60中的比较器65关于该像素块Bpix使得OSD屏蔽信号有效。换句话说，如图21A和21B所示，OSD屏蔽生成部分60确定这样的像素块Bpix 作为OSD屏蔽区域Rm2，其中一个或更多像素正配置OSD标志区域Rf。即，当该像素块Bpix 包括一个或多个OSD画面像素时，OSD屏蔽生成部分60确定将该像素块Bpix并入OSD屏蔽区域Rm2。当OSD屏蔽调节常数Cth为3时，类似地，如图21A和21C所示，OSD屏蔽生成部分60确定这样的像素块Bpix作为OSD屏蔽区域Rm2，其中四个或更多像素正配置OSD标志区域Rf。当OSD屏蔽调节常数Cth为8时，类似地，如图21A和21D所示，OSD屏蔽生成部分60确定这样的像素块Bpix作为OSD屏蔽区域Rm2，其中九个或更多像素正配置OSD标志区域Rf。当OSD屏蔽调节常数Cth为四时，类似地，如图21A和21E所示，OSD屏蔽生成部分60确定这样的像素块Bpix作为OSD屏蔽区域Rm2，其中30个像素全部正配置OSD标志区域Rf。如上所述，这样使用提供的OSD屏蔽调节常数Cth，0SD屏蔽生成部分60调节OSD 屏蔽区域Rm2的尺寸。当OSD屏蔽调节常数Cth为0时，如图21A所示，意味着OSD屏蔽区域Rm2等于或大于OSD标志区域Rf，即，所谓的“向上舍入模式”。该向上舍入模式是由上述第一实施例中的OSD屏蔽生成部分40(图6)类似使用的模式。另一方面，当OSD屏蔽调节常数Cth为四时，如图21E所示，OSD屏蔽区域Rm2等于或小于OSD标志区域Rf，即，所谓的“向下舍入模式”。该向下舍入模式是由上述第一实施例的修改示例中的OSD屏蔽生成部分40C(图11)类似使用的模式。
注意，尽管图21A到21E中未示出，但是当OSD屏蔽调节常数Cth为15时，OSD屏蔽生成部分60确定这样的像素块Bpix作为OSD屏蔽区域Rm2，其中16个或更多像素(即， 大部分像素)正配置OSD标志区域Rf。即，当像素块Bpix包括与像素块Bpix的像素数量相同数量的OSD画面像素时，OSD屏蔽生成部分60确定将该像素块Bpix并入OSD屏蔽区域Rm2。这是所谓的“大部分模式”。这样，显示设备2能够调节OSD屏蔽区域Rm2的尺寸。当使得OSD屏蔽区域Rm2大于屏上显示时，尽管屏上显示可能看起来不美观，具有显著的边缘，即，OSD屏蔽区域Rm的外部部分(用于帧插值处理的部分)和其内部部分(不用于帧插值处理的部分)之间的边界，但是屏上显示及其周围可能较不受误差的影响。另一方面，当使得OSD屏蔽区域Rm2小于屏上显示时，因为可对屏上显示的末端部分执行帧插值处理，所以这样的外边缘部分可能遭受误差。即，这样的尺寸增加和减小处于折中关系。利用显示设备2，因为使得OSD屏蔽区域Rm2可通过OSD屏蔽调节常数Cth调节，所以为了保护屏上显示及其周围不受任何可能的误差，可例如基于显示设备的设计或基于用户的喜好或观看图像的特性，更优地进行调节。基于这样的OSD屏蔽区域Rm2，帧插值部分53基于像素块Bpix执行帧插值处理。 即，帧插值部分53仅对该OSD屏蔽区域Rm2的外部部分而不对其内部部分执行帧插值处理。这相应地保护OSD屏蔽区域Rm2的内部部分不遭受从帧插值处理导致的任何画面误差
和噪声。(效果)如上所述，在该实施例中，基于OSD标志区域Rf，按照像素基于像素块Bpix生成 OSD屏蔽区域Rm2。因此，即使当基于像素块Bpix执行帧插值处理时，也可简单地排除不是帧插值处理的目标的任何区域，即，屏蔽区域。剩余效果类似上述第一实施例中实现的效^ ο此外，在该实施例中，因为使得可通过OSD屏蔽调节常数Cth调节OSD屏蔽区域 Rm2，所以为了保护屏上显示及其周围不遭受任何可能的误差，可例如基于显示设备的设计或基于用户的喜好或观看图像的特性，更优地进行调节。剩余效果类似于上述第一实施例中实现的效果。在上述第二实施例中，类似于上面的第一实施例，OSD生成部分13和画面信号处理部分14可复用OSD标志信号Sf和画面信号Sdisp以用于提供到帧速率转换部分。在这样的第二实施例中，类似于上述第一实施例，OSD生成部分13可生成OSD屏蔽信号Sm2。(3.第三实施例)下面描述根据第三实施例的显示设备3。与上述第一和第二实施例相比，在该第三实施例中，将屏幕上的屏上显示的区域从OSD生成部分不同地通知到帧插值部分。S卩，在该实施例中，使用屏幕上的坐标通知屏上显示的区域。剩余配置类似于上述第一实施例(图 1)等中的配置。这里注意，与第一和第二实施例中的显示设备的组件基本类似的任何组件提供有相同参考标号，并且如果适当则不再次描述。图22示出根据第三实施例的帧速率转换部分70的示例性配置。帧速率转换部分 70提供有帧插值部分73。帧插值部分73用于基于来自该实施例中的OSD生成部分(未示出)的OSD坐标信号&来执行帧速率转换。具体地，当屏上显示32是四边形时，OSD坐标 &指示屏上显示的(各)角落的坐标(即，四个角落的坐标)。帧插值部分73基于这样的关于坐标的信息，获得屏幕上的屏上显示的区域，并且仅对屏上显示的外部部分执行帧插值处理。显示设备3是本发明一实施例中的“显示设备”的具体示例，并且OSD坐标信号& 是本发明一实施例中的“坐标信息”的具体示例。如上所述，在第三实施例中，OSD坐标信号&用于指定要选择性执行的帧插值处理的屏上显示的区域。这用简单的配置相应减少了要由帧速率转换导致的任何画面误差和噪声。尽管已经详细描述了本发明实施例，但是前面的描述是图示性的而非限制性的。 要理解，可设计许多其他修改和变化，而不背离本发明的范围。作为示例，在上面的第一和第二实施例中，例示了假设当OSD标志信号Sf和OSD 屏蔽信号Sm和Sm2的电平为高时其为有效的情况。这当然不是限制性的，并且替代地，可假设当这些信号的电平为低时其有效。此外，在上面的第二实施例中，例示了像素块Bpix包括30(m = 6，并且η = 5)像素Pix的情况。这当然不是唯一的选择，并且替代地，像素块Bpix可包括四或更少像素， 或31或更多像素。本申请包含涉及于2010年5月19日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-115796中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。本领域技术人员应当理解，依赖于设计需求和其他因素可以出现各种修改、组合、 子组合和更改，只要它们在权利要求或其等效物的范围内。
权利要求
1.一种显示设备，包括帧速率转换部分，通过利用运动矢量对合成画面帧执行帧插值处理来执行帧速率转换，所述合成画面帧通过将OSD画面叠加在画面帧上而生成，所述OSD画面即屏上显示画面；以及显示部分，基于从帧速率转换部分提供的帧速率转换后的合成画面帧，执行画面显示，其中帧速率转换部分基于指示OSD画面区域的OSD区域信息，对合成画面帧中的每个像素或每多个像素选择性地执行帧插值处理。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中OSD区域信息是与合成画面帧中的每个像素或每多个像素相关的标志信号。
3.如权利要求1所述的显示设备，其中 OSD区域信息表示OSD画面区域的坐标。
4.如权利要求1所述的显示设备，还包括叠加部分，其生成OSD区域信息以及合成画面帧。
5.如权利要求1所述的显示设备，其中帧速率转换部分对合成画面帧中除OSD画面区域以外的区域执行帧插值处理。
6.如权利要求2所述的显示设备，还包括屏蔽生成部分，其基于标志信号生成屏蔽区域，其中帧速率转换部分对合成画面帧中除屏蔽区域以外的区域执行帧插值处理。
7.如权利要求6所述的显示设备，其中，屏蔽区域包含OSD画面区域。
8.如权利要求6所述的显示设备，其中，OSD画面区域包含屏蔽区域。
9.如权利要求6所述的显示设备，其中屏蔽生成部分基于提供的调节设置信息，通过调节其尺寸而执行屏蔽区域的生成。
10.如权利要求6所述的显示设备，其中屏蔽生成部分生成由每个包括多个像素的像素块配置的屏蔽区域，并且帧速率转换部分对每个像素块选择性地执行帧插值处理。
11.如权利要求10所述的显示设备，其中屏蔽生成部分通过将每个像素块中包括的OSD画面像素的数量与像素数量阈值比较， 通过调节其尺寸而执行屏蔽区域的生成。
12.如权利要求11所述的显示设备，其中当像素块包括与像素块的像素数量相同数量的OSD画面像素时，屏蔽生成部分确定将该像素块并入屏蔽区域。
13.如权利要求11所述的显示设备，其中当像素块包括一个或多个OSD画面像素时，屏蔽生成部分确定将该像素块并入屏蔽区域。
14.如权利要求4所述的显示设备，其中叠加部分复用合成画面帧和OSD区域信息以输出其结果。
15.如权利要求14所述的显示设备，其中OSD区域信息是与合成画面帧中的每个像素或每多个像素相关的标志信号，并且合成画面帧和标志信号经历对于每个像素或每多个像素的时分复用。
16.一种帧速率转换设备，包括帧速率转换部分，通过利用运动矢量对合成画面帧执行帧插值处理来执行帧速率转换，所述合成画面帧通过将OSD画面叠加在画面帧上而生成，所述OSD画面即屏上显示画面，其中帧速率转换部分基于指示OSD画面区域的OSD区域信息，对合成画面帧中的每个像素或每多个像素选择性地执行帧插值处理。
17.一种显示方法，包括以下步骤通过利用运动矢量对合成画面帧执行帧插值处理来执行帧速率转换，所述合成画面帧通过将OSD画面叠加在画面帧上而生成，所述OSD画面即屏上显示画面，并且所述帧速率转换基于指示OSD画面区域的OSD区域信息；以及基于帧速率转换后的合成画面帧执行画面显示。
全文摘要
一种显示设备，包括帧速率转换部分，通过利用运动矢量对合成画面帧执行帧插值处理来执行帧速率转换，其中，所述合成画面帧通过将OSD画面叠加在画面帧上而生成，所述OSD画面即屏上显示画面；以及显示部分，基于从帧速率转换部分提供的帧速率转换后的合成画面帧，执行画面显示。帧速率转换部分基于指示OSD画面区域的OSD区域信息，对合成画面帧中的每个像素或每多个像素选择性地执行帧插值处理。
文档编号H04N5/445GK102256080SQ20111012214
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月12日 优先权日2010年5月19日
发明者星野隆也 申请人:索尼公司