JPH05292544A

JPH05292544A - 時分割立体テレビジョン装置

Info

Publication number: JPH05292544A
Application number: JP4092580A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hirano; 裕弘平野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-04-13
Filing date: 1992-04-13
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【構成】時分割立体ディスプレイ１１には、順次、走査
の形態の左右像の画像信号を１／１２０秒毎に交互に提
示し、大面積フリッカ，インタレース妨害などの画質妨
害を解消する。また、撮像部では、順次、走査の形態で
毎秒６０フレーム、あるいはシャッタ機能を付加した毎
秒３０フレームの画像信号を撮像して垂直解像度特性の
向上を図る。【効果】大面積フリッカ，インタレース妨害がなく、か
つ、垂直解像度特性の良い高品質，高精細な立体画像を
再生する時分割立体テレビジョン装置が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は立体テレビジョンに係
り、特に、両眼視差の原理を利用して立体視を行なう時
分割立体テレビジョンに好適な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりテレビジョン画像を立体視する
ため、種々な立体テレビジョンの方式が考案されてい
る。このうち、時分割立体テレビジョン方式は、両眼視
差の原理を利用して、１台のディスプレイ上に左右像を
交互に切り換えて提示し、これに同期させて左右眼の電
子シャッタを開閉させて立体像を得るものである。

【０００３】時分割立体テレビジョン方式では左右眼を
電子シャッタで交互に開閉して立体視するため、電子シ
ャッタの周波数が低いと大面積フリッカが知覚される。
このため、左画像と右画像を１／１２０秒毎に切り換え
て左右眼にはそれぞれ６０Ｈｚの頻度で２：１のインタ
レース走査した画像を提示して、大面積フリッカのない
立体テレビジョン画像を得る技術が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では大
面積フリッカのない立体テレビジヨン画像を得ることが
できる。しかし、左右眼には２：１のインタレース走査
の形態の画像を提示するためにインタレース妨害が発生
し、ラインフリッカなどの画質妨害が知覚され、画質が
劣化する問題がある。

【０００５】本発明の目的は、大面積フリッカおよびイ
ンタレース妨害のない高品質な立体テレビジョン画像の
再生が可能な時分割立体テレビジョン装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明ではディスプレイ上には１：１の順次走査の
形態に変換した左右像の画像信号の提示を行ない、イン
タレース妨害の解消を図る。

【０００７】また、本発明では１：１の順次走査の形態
で撮像した左右像の画像信号を走査変換により２：１の
インタレース走査の形態の信号系列に変換してテレビジ
ョン信号を構成し、受信側ではテレビジョン信号の復
調、および走査変換により１：１の順次走査の形態に変
換した左右像の画像信号をディスプレイ上に提示して、
静止画像から動画像まで解像度特性の良い高品質な立体
テレビジョン画像の再生を図る。

【０００８】

【作用】図１に示す原理説明図により本発明を説明す
る。はじめに、従来方式を同図（ａ）により簡単に説明
する。従来方式では左画像と、右画像をそれぞれ１／１
２０秒毎に切り換えてディスプレイ上に提示する。そし
て、左画像，右画像とも２：１のインタレース走査の形
態で、第１フィールドの期間は実線の走査線，第２フィ
ールドの期間は点線の走査線の信号を表示する。そし
て、第１，第２フィールドの信号で１フレームを構成し
て一つの画像を再生する。従って、左右眼にはそれぞれ
６０Ｈｚの頻度で画像が提示されるために大面積フリッ
カはないものの、インタレース妨害による画質妨害が発
生する。

【０００９】一方、本発明における画像の提示形態を同
図（ｂ）に示す。本発明でも左画像と右画像をそれぞれ
１／１２０秒毎に切り換えてディスプレイ上に提示し、
大面積フリッカのない画像を再生する。さらに、本発明
では、左画像，右画像とも１：１の順次走査の形態で第
１，第２フィールドのいずれの期間も実線で示した全て
の走査線の信号を表示する。すなわち、第１，第２フィ
ールドのいずれでも１フレームの完全な一つの画像とし
て表示する。この結果インタレース走査に起因した画質
妨害はなくなり、高品質な立体テレビジョン画像の再生
ができる。

【００１０】また、本発明では１：１の順次走査の形態
で撮像した画像信号をもとにフレーム完結走査変換によ
る順次〜インタレース〜順次走査の変換を行なう。すな
わち、順次走査の一つのレフームの画像信号の並び換え
処理によってインタレース走査の形態へ変換し、インタ
レース走査の画像信号の再配列処理およびフレーム補間
処理によって順次走査の形態の画像信号を再生する。こ
の結果、動画像の解像度特性を損なわない走査変換が可
能になり、静止画像から動画像までバランスの取れた解
像度特性をもつ垂直解像度の高い高品質な立体テレビジ
ョン画像の再生ができる。

【００１１】

【実施例】本発明の第１の一実施例を図２に示す全体ブ
ロック構成図により説明する。本実施例は従来方式での
インタレース妨害の除去に好適なものである。

【００１２】左眼用撮像部１，右眼用撮像部２では現行
ＮＴＳＣ方式と同様な毎秒３０フレーム，２：１のイン
タレース走査の形態で立体視に必要な左画像，右画像の
画像信号系列ＶＬ，ＶＲをつくる。そして、エンコーダ
部３では例えば現行ＮＴＳＣ方式にしたがったエンコー
ド処理を行ない、左画像に対応したテレビジョン信号Ｓ
Ｌ，右画像に対応したテレビジョン信号ＳＲを生成す
る。そして、多重部４ではこれら両者の信号を多重した
信号ＶＳをつくり、伝送路，録画媒体５に入力する。

【００１３】伝送路，録画媒体５の出力信号ＶＳは分離
部６でそれぞれ左画像，右画像のテレビジョン信号Ｓ
Ｌ，ＳＲに分離する。そして、デコーダ部７では所定の
復調処理を行ない、毎秒３０秒フレーム，２：１のイン
タレース走査の形態の画像信号系列ＶＬ，ＶＲを再生す
る。

【００１４】走査変換部８，９では、走査線補間処理に
よるインタレース走査から順次走査への走査変換、およ
び時間軸の１／２圧縮、並び換え処理を行ない、図１
（ｂ）に示した１：１の順次走査の形態の左画像の信号
系列ＶＬＰ，右画像の信号系列ＶＲＰをつくる。そし
て、選択回路１０では１／１２０秒毎に信号系列ＶＬ
Ｐ，ＶＲＰを交互に選択した信号ＶＤをつくり、時分割
立体ディスプレイ１１に表示する。

【００１５】本実施例において、同図の点線内の各ブロ
ックに関しては従来方式の技術でいずれも容易に実現で
きるため、以下、走査変換部８，９について説明する。
この一実施例を図３に示す。この実施例では動き適応処
理の走査線補間により順次走査への走査変換を行なう。

【００１６】静止画用補間信号生成回路１２では静止画
像に適した補間走査線の信号ＳＳをつくる。また、動画
像補間信号生成回路１３では動画像に適した補間走査線
の信号ＳＭをつくる。そして、動き検出回路１６で抽出
した動き情報ｋ（０＜ｋ＜１，静止画時ｋ＝０）にした
がって、係数加重回路１４でそれぞれ（１−ｋ），ｋの
係数加重を行なう。そして、加算回路１５で両者を加算
して補間走査線の信号ＩＰ（ＩＰ＝(１−ｋ)・ＳＳ＋ｋ
・ＳＭ）を生成する。この補間信号生成の一例を図４に
示す。同図の白丸で示す走査線は２：１のインタレース
走査の形態で伝送された走査線である。一方、黒丸の走
査線は順次走査の形態への走査変換で必要になる補間走
査線である。この例では静止画像に適した補間信号ＳＳ
は前後のフィールドの走査線Ａ，Ｂの信号ＳＡ，ＳＢの
平均値(ＳＡ＋ＳＢ)／２，動画像に適した補間信号ＳＭ
は上下の走査線Ｃ，Ｄの信号ＳＣ，ＳＤの平均値（ＳＣ
＋ＳＤ）／２でつくる。

【００１７】動き検出回路１６の一実施例を図５に示
す。入力信号および１フレーム遅延回路２３で１フレー
ム期間遅延させた信号を減算回路２４に入力し、両者間
での減算演算で１フレーム間の差分信号成分ＦＤを抽出
する。量子化回路２５では絶対値量子化の操作を行な
い、量子化した信号ＦＤＤをつくる。そして、平滑化回
路２６では動きの情報の検出漏れをされるために、水
平，垂直，時間方向の積分操作などによる平滑化処理を
行なって動き検出信号ＭＩをつくる。そして、係数設定
回路２７では、同図（ｂ）に示す様に、信号ＭＩの大小
に応じて動き情報ｋ（０＜ｋ＜１，静止時ｋ＝０）の値
を設定する。

【００１８】遅延回路１７で補間走査線の生成過程で発
生する時間遅延を補償した信号ＭＰ、および補間走査線
の信号ＩＰはそれぞれメモリ回路１８，１９に入力して
時間軸の１／２圧縮および時系列の変換を行ない、スイ
ッチ回路２０で両者の信号を交互に選択出力して、毎秒
６０フレームの順次走査の形態の信号系列ＶＰを生成す
る。

【００１９】図６にメモリ回路１８，１９における動作
説明図を示す。信号ＭＰ，ＩＰは、毎秒３０フレーム，
２：１のインタレース走査の系の１走査線期間を周期と
するＷＴ動作によってメモリ回路に書き込まれる。一
方、メモリ回路からの読み出しは、毎秒６０フレーム，
１：１の順次走査の系の２走査線期間を周期とするＲＤ
動作によって行なう。この際、メモリ回路１９では１走
査線期間だけずらした位相関係でＲＤ動作を行なう。そ
して、時間軸の１／２圧縮ならびに時系列の変換された
出力信号を得る。これらの出力信号を１走査線毎に交互
に選択出力して、毎秒６０フレーム，１：１の順次走査
の形態の信号系列ＶＰを生成する。

【００２０】メモリ回路２１では、左画像，右画像を１
／１２０秒毎に交互に表示するために、信号系列ＶＰの
時間軸の１／２圧縮および時系列変換を行なう。この動
作を図７に示す。毎秒６０フレーム，１：１の順次走査
の系の１フレーム期間を周期とするＷＴ動作により、信
号系列ＶＰをメモリ回路に書き込む。一方、メモリ回路
からの読み出しは、毎秒１２０フレーム，１：１の順次
走査の系の２フレーム期間を周期とするＲＤ動作で行な
う。なお、右画像の信号系列に対応する走査変換部９で
は、メモリ回路２１からのＲＤ動作を１フレーム期間だ
けずらした位相関係で行なう。制御回路２２ではこれら
の動作に必要な信号類をつくる。そして、この出力信号
ＶＬＰ，ＶＲＰはフレーム周期毎に交互に図２に示した
選択回路１０で選択出力することにより、左画像，右画
像が１／１２０秒毎に交互にあらわれる１：１の順次走
査の形態の画像信号系列ＶＤを生成する。

【００２１】本実施例によれば、インタレース妨害によ
る画質妨害のない高品質な立体テレビジョン画像の再生
を行なうことができる。

【００２２】つぎに、本発明の第２の一実施例を図８に
示す全体ブロック構成図により説明する。本実施例は、
インタレース妨害がなく、かつ、動画像の解像度特性の
良い立体テレビジョン画像を再生するに好適なものであ
る。

【００２３】左眼用撮像部２８，右眼用撮像部２９で
は、毎秒６０フレーム，１：１の順次走査、あるいは毎
秒３０フレームのシャッタ機能を有する１：１の順次走
査の形態で、左画像，右画像に対応した画像信号系列Ｖ
ＬＬ，ＶＲＲを撮像する。

【００２４】インタレース走査変換部３０では、フレー
ム完結走査変換による順次走査の１フレームの信号系列
の並び換え操作でインタレース走査への走査変換を行な
い、毎秒３０フレーム，２：１のインタレース走査の形
態の画像信号系列ＶＬ，ＶＲを生成する。

【００２５】エンコーダ部３では、例えば、現行ＮＴＳ
Ｃ方式にしたがったエンコード処理を行ない、左画像，
右画像に対応したテレビジョン信号ＳＬ，ＳＲを構成す
る。そして、多重部４ではこれら両者の信号を多重して
信号ＶＳをつくり、伝送路，録画媒体５に入力する。

【００２６】伝送路，録画媒体５の出力信号ＶＳは分離
部６でそれぞれ左画像，右画像のテレビジョン信号Ｓ
Ｌ，ＳＲを分離する。そして、デコーダ部７では所定の
復調処理を行なって、毎秒３０フレーム，２：１のイン
タレース走査の形態の画像信号系列ＶＬ，ＶＲに復調す
る。

【００２７】順次走査変換部３１，３２では、インタレ
ース走査の信号系列の再配列操作による再生フレームの
生成、およびフレーム補間の操作による順次走査への走
査変換、ならびに時間軸の１／２圧縮，時系列変換の処
理を行ない、ディスプレイに提示する１：１の順次走査
の形態の左画像，右画像の画像信号系列ＶＬＰ，VRPを
生成する。

【００２８】選択回路１０では、１／１２０秒毎に画像
信号系列ＶＬＰ，ＶＲＰを交互に選択出力して画像信号
系列ＶＤをつくり、時分割立体ディスプレイ１１にこの
信号系列を表示する。

【００２９】以下、本実施例におけるインタレース走査
変換部３０，順次走査変換部３０，３１の構成ならびに
動作を説明する。

【００３０】図９はインタレース走査変換部３０の一実
施例である。同図（ａ）に示す様にメモリ回路３３，制
御回路３４で構成し、制御回路でつくられた制御信号で
メモリ回路の動作を制御してフレーム完結走査変換によ
るインタレース走査への変換を行なう。

【００３１】この動作の概要を同図（ｂ）に示す。撮像
部が毎秒６０フレームの順次走査の系は２フレーム毎の
フレームの信号系列でインタレース走査の信号系列を生
成する。すなわち、並び換え操作によってこのフレーム
の奇数走査線１，３，…の信号をインタレース走査の第
１フィールドの走査線の信号、偶数走査線２，４，…の
信号を第２フィールドの走査線の信号に配列してインタ
レース走査系の信号系列を生成する。従って、メモリ回
路３３には信号ＶＬＬの２フレーム毎のフレームの信号
がＷＴ動作により書き込みを行なう。そして、メモリ回
路からの読み出しはインタレース走査の系でフレーム周
期のＲＤ動作により行ない、第１フィールドの期間は奇
数走査線、第２フィールドの期間は偶数走査線の信号系
列を読み出して、インタレース走査の形態の信号ＶＬを
生成する。

【００３２】一方、撮像部が毎秒３０フレーム，シャッ
タ機能付きの順次走査の系の場合では、１／３０秒毎の
フレームの信号系列（シャッタ機能により蓄積時間は、
例えば、１／６０秒）でインタレース走査の信号系列を
生成する。すなわち、各フレームの奇数走査線１，３，
…の信号、偶数走査線２，４，…の信号をそれぞれイン
タレース走査の第１，第２フィールドの走査線の信号に
並び換え操作を行なう。したがって、信号ＶＬＬは順次
走査系の１フレーム周期のＷＴ動作によってメモリ回路
３３に書き込みを行なう。そして、インタレース走査系
の１フレーム周期のＲＤ動作によって第１フィールドの
期間は奇数走査線の信号系列，第２フィールドの期間は
偶数走査線の信号系列の読み出しを行ない、インタレー
ス走査に走査変換された信号ＶＬを生成する。

【００３３】つぎに、順次走査変換部３１，３２の一実
施例を図１０に示す。インタレース走査の信号系列ＶＬ
はフレーム周期のＷＴ動作によってメモリ回路３５に書
き込む。そして、毎秒６０フレーム、順次走査の系でＲ
Ｄ動作を行ない、インタレース走査の第１，第２フィー
ルドの走査線の信号を交互に読み出して走査線の再配列
操作を実現し、毎秒３０枚の再生フレームの信号系列Ｍ
Ｆを生成する。この再配列操作による再生フレーム生成
の動作を図１１に示す。インタレース走査の第１フィー
ルドの走査線１，３，…の信号は再生フレームの奇数走
査線１，３，…の信号に再配列する。一方、第２フィー
ルドの走査線２，４，…の信号は再生フレームの偶数走
査線２，４，…の信号に再配列する。この再配列操作に
より毎秒３０枚の再生フレームを生成する。

【００３４】補間フレーム生成回路３６では、再生フレ
ームの信号系列ＭＦをもとにフレーム補間の操作を行な
い、例えば、再生フレームの繰り返し、あるいは前後の
再生フレームの信号の平均値などによって図１１の斜線
で示した走査線で構成される補間フレームの信号系列Ｉ
ＰＦを生成する。補間フレームの生成課程で生じる時間
遅延を遅延回路３９で調整した再生フレームの信号系列
ＭＦＤ、および、補間フレームの信号系列ＩＰＦはスイ
ッチ回路３７で１／６０秒毎に交互に選択して出力し、
毎秒６０フレーム，１：１の順次走査の形態に変換した
信号系列ＶＰを生成する。そして、メモリ回路２１では
第１の実施例と同様な時間軸の１／２圧縮ならびに時系
列変換を行ない、ディスプレイに表示する左画像（右画
像）に対応した画像信号系列ＶＬＰ（ＶＲＰ）を生成す
る。

【００３５】制御回路３８では、メモリ回路の動作に必
要な制御信号類をつくる。

【００３６】以上、本実施例によれば、インタレース妨
害がなく、かつ、動画像の解像度特性の良い時分割立体
テレビジョン装置が実現できる。

【００３７】つぎに、本発明の第３の一実施例を図１２
の全体ブロック構成図により説明する。本実施例は毎秒
６０フレーム、順次走査の形態の撮像部から得られる画
像信号系列を走査線間引き操作でインタレース走査に走
査変換して垂直解像度の向上を図るに好適なものであ
る。

【００３８】左眼用撮像部４０，右眼用撮像部４１で
は、毎秒６０フレーム，１：１の順次走査の形態で、左
画像，右画像に対応した画像信号系列ＶＬＬ，ＶＲＲを
撮像する。

【００３９】走査変換回路４２では、走査線間引きの操
作でインタレース走査への走査変換を行ない、毎秒３０
フレーム，２：１のインタレース走査の画像信号系列Ｖ
Ｌ，ＶＲを生成する。

【００４０】エンコーダ部３では、例えば、現行ＮＴＳ
Ｃ方式にしたがったエンコード処理を行ない、左画像，
右画像に対応したテレビジョン信号ＳＬ，ＳＲをつく
る。そして、多重部４では、これらの信号を多重した信
号ＶＳをつくり、伝送路，録画媒体５に入力する。

【００４１】伝送路，録画媒体５の出力信号は分離部６
で左画像，右画像に対応したテレビジョン信号ＳＬ，Ｓ
Ｒを分離する。そして、デコーダ部７では所定の復調処
理を行ない、毎秒３０フレーム，２：１のインタレース
走査の画像信号系列ＶＬ，ＶＲに復調する。

【００４２】走査変換部８，９では、走査線補間の操作
でインタレース走査から順次走査への走査変換、ならび
に時間軸の１／２圧縮、時系列変換の処理を行ない、デ
ィスプレイに表示する左画像，右画像に対応した画像信
号系列ＶＬＰ，ＶＲＰを生成する。そして、選択回路１
０では１／１２０秒毎に信号系列ＶＬＰ，ＶＲＰを交互
に選択出力して信号ＶＤをつくり、時分割立体ディスプ
レイ１１に表示する。

【００４３】本実施例における走査変換回路４２の一実
施例を図１３に示す。同図（ａ）に示す様にメモリ回路
４３、およびこの動作を制御する制御回路４４で構成
し、走査線間引き操作によるインタレース走査への変換
を実現する。また、同図（ｂ）にこの走査線間引き操作
の動作を示す。順次走査の信号系列ＶＬＬのうち、１本
おきの走査線Ａ，Ｂ，…，Ｃ，Ｄ…の信号でインタレー
ス走査の走査線の信号を生成して、走査変換を実現す
る。従って、信号ＶＬＬの１本おきの走査線の信号は順
次走査系の１走査線期間のＷＴ動作によってメモリ回路
４３に書き込む。そして、インタレース走査系の１走査
線期間を周期とするＲＤ動作で読み出しを行ない、イン
タレース走査の信号系列ＶＬを生成する。

【００４４】以上、本実施例によれば、簡単な順次〜イ
ンタレース走査変換で、インタレース妨害がなく、垂直
解像度の高い時分割立体テレビジョン装置が実現でき
る。

【００４５】なお、いずれの実施例でもエンコーダ部で
構成するテレビジョン信号は現行ＮＴＳＣ方式を例に説
明したが、これ以外の形態のテレビジョン信号、例え
ば、輝度成分と色成分が時分割多重されたＭＡＣ方式な
どのコンポーネント形態のものにも本発明は適用でき
る。

【００４６】また、左画像，右画像のテレビジョン信号
は相関が強い。このため、多重部ではこの性質を利用し
た帯域圧縮処理，符号化処理を行なって、伝送信号帯
域、あるいは伝送ビット数の低減を図った形態で実現す
ることも可能である。この場合には分離部で多重部とは
逆の復調処理，復号化処理を行ない、もとのテレビジョ
ン信号への復調操作も併せて行なう。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、大面積フリッカ，イン
タレース妨害のない高品質な立体画像を再生する時分割
立体テレビジョン装置が実現できる。

【００４８】また、本発明によれば、大面積フリッカ，
インタレース妨害がなく、かつ、垂直解像度特性の良い
高品質，高精細な立体画像を再生する時分割立体テレビ
ジョン方式および装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図。

【図２】本発明の第１の一実施例の全体ブロック図。

【図３】この走査変換部の一実施例のブロック図。

【図４】図３の補間信号生成の説明図。

【図５】動き検出回路の一実施例のブロック図。

【図６】メモリ回路の動作説明図。

【図７】メモリ回路の動作説明図。

【図８】本発明の第２の一実施例のブロック図。

【図９】図８のインタレース走査変換部の一実施例の説
明図。

【図１０】順次走査変換部の一実施例のブロック図。

【図１１】図１０の動作説明図。

【図１２】本発明の第３の一実施例のブロック図。

【図１３】走査変換回路の一実施例の説明図。

【符号の説明】１…左眼用撮像部、２…右眼用撮像部、３…エンコーダ
部、４…多重部、５…伝送路，録画媒体、６…分離部、
７…デコーダ部、８，９…走査変換部、１０…選択回
路、１１…時分割立体ディスプレイ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスプレイ上に左右像を交互に切り換え
て提示し、これに同期させて左右眼の電子シャッタを開
閉させて立体視する時分割立体テレビジョンにおいて、
前記左右像の画像信号を、順次、走査の形態で前記ディ
スプレイ上に提示することを特徴とする時分割立体テレ
ビジョン装置。
【請求項２】請求項１において、撮像部より得られる順
次走査の形態の前記左右像の前記画像信号を走査変換に
よりインタレース走査の形態に変換した信号系列でテレ
ビジョン信号を生成して伝送あるいは録画し、受信もし
くは再生された上記テレビジョン信号の復調および走査
変換により得られた順次走査の形態の左右像の画像信号
をディスプレイ上に提示する時分割立体テレビジョン装
置。
【請求項３】請求項２において、走査変換は、順次走査
の１枚のフレームの画像信号の並び換え処理による前記
インタレース走査への変換、前記インタレース走査の画
像信号の再配列処理ならびにフレーム補間処理により順
次走査に変換するフレーム完結走査変換を行なう時分割
立体テレビジョン装置。
【請求項４】請求項２において、順次走査の画像信号に
対して２：１の間引き処理により前記インタレース走査
への走査変換を行なう時分割立体テレビジョン装置。
【請求項５】請求項１において、撮像部より得られる前
記左右像の画像信号は電子シャッタ機構を有する固体撮
像デバイスにより生成される順次走査の形態、あるいは
フレーム完結走査変換でインタレース走査に変換された
形態の画像信号である時分割立体テレビジョン装置。