JP2006154751A - 動画ボケ改善のための信号処理 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像メモリは入力される複数フレームの入力画像データを順次記憶する。書き込み制御部は前記画像メモリへの書き込みを制御する。読出制御部は前記画像メモリからの読み出しを制御する。駆動画像データ制御部は前記画像メモリから順次読み出された読出画像データから前記駆動画像データを生成する。前記駆動画像データ生成部は、前記読出画像データの少なくとも一部をマスクデータに置き換えて前記駆動画像データを生成る。前記マスクデータの表す画素値は、前記マスクデータに置き換えられる画素に対応する前記読出画像データの表す画素値に応じて決定される。
【選択図】 図1
Description
画像表示装置を駆動するための駆動画像データを生成する画像データ処理装置であって、
入力される複数フレームの入力画像データを順次記憶する画像メモリと、
前記画像メモリへの書き込みを制御する書込制御部と、
前記画像メモリからの読み出しを制御する読出制御部と、
前記画像メモリから順次読み出された読出画像データから前記駆動画像データを生成する駆動画像データ生成部と、を備え、
前記駆動画像データ生成部は、前記読出画像データの少なくも一部をマスクデータに置き換えて前記駆動画像データを生成し、
前記マスクデータの表す画素値は、前記マスクデータに置き換えられる画素に対応する前記読出画像データの表す画素値に応じて決定されることを特徴とする。
前記画像表示装置の射出光量を制御する調光部、を備え、
前記駆動画像データ生成部は、前記調光部により前記画像表示装置の射出光量を調整するための調光データを、前記動き量に応じて生成することが好ましい。
前記調光部は、
前記画像表示装置を照明する照明光を射出する光源と、
前記光源の射出光量を前記調光データに応じて制御する制御部と、を備えることにより構成することができる。
前記制御部は、前記副光源の射出光量を制御することにより実現することもできる。
A.第1実施例:
A1.画像表示システムの全体構成:
A2.駆動画像データ生成部の構成および動作
A3.実施例の効果:
A4.駆動画像データ生成動作の変形例:
B.第2実施例:
C.第3実施例:
D.変形例:
A1.画像表示システムの全体構成:
図1は、この発明の第1実施例としての画像データ処理装置を適用した画像表示システムの構成を示すブロック図である。この画像表示システムDP1は、画像データ処理装置としての信号変換部10と、フレームメモリ20と、メモリ書込制御部30と、メモリ読出制御部40と、駆動画像データ生成部50と、動き量検出部60と、液晶パネル駆動部70と、CPU80と、メモリ90と、蓄積型表示装置としての液晶パネル100と、を備えるコンピュータシステムである。なお、この画像表示システムDP1は、一般的なコンピュータシステムに備える外部記憶装置やインタフェース等の種々の周辺装置を備えているが、ここでは図示を省略している。
図2は、駆動画像データ生成部50の構成の一例を示す概略ブロック図である。駆動画像データ生成部50は、マスク制御部510と、第1のラッチ部520と、マスクデータ生成部530と、第2のラッチ部540と、マルチプレクサ(MPX)550と、を備えている。
以上説明したように、上記実施例では、1フレームの画像データを第1フィールドと第2フィールドの画像データとして読み出し、第1フィールドの読出画像データに対しては、偶数番目の水平ラインに対応する読出画像データをマスクデータに置き換えて第1の駆動画像データを生成し、第2フィールドの読出画像データに対しては、奇数番目の水平ラインに対応する読出画像データをマスクデータに置き換えて第2の駆動画像データを生成する。これにより、1つの水平ラインについて着目すると、液晶パネルの各画素に対してマスクデータと画像データとがフィールド周期Tfiで交互に入力されることになるため、各画素では、読出画像データに対応する画像を表示する前に、一旦マスクデータの表す画像を表示することによって、その前に表示された画像の影響を抑制して、新たな画像データの表す画像を表示する。これにより、従来と同様に動画ボケを改善することができる。
A4.1.変形例1:
図7は、生成される駆動画像データの第1の変形例について示す説明図である。図5に示した第1実施例の場合と同様に、図7(a)は、Nフレームのフレーム画像データFR(N)と、(N+1)フレームのフレーム画像データFR(N+1)が順にフレームメモリ20に格納される場合を例に示し、図7(b)は、Nフレームにおける第1フィールドの読出画像データFI1(N)および第2フィールドの読出画像データFI2(N)と、(N+1)フレームにおける第1フィールドの読出画像データFI1(N+1)および第2フィールドの読出画像データFI2(N+1)が、フレームメモリ20から順に読出されて出力される場合を例に示している。
図8は、生成される駆動画像データの第2の変形例について示す説明図である。
図9は、生成される駆動画像データの第3の変形例について示す説明図である。図5に示した第1実施例の場合と同様に、図9(a)は、Nフレームのフレーム画像データFR(N)がフレームメモリに格納される場合を例に示している。
図11は、生成される駆動画像データの第4の変形例について示す説明図である。図6に示した第1実施例の場合と同様に、各フレーム画像データは、フレーム周期でフレームメモリ20に格納される。図11(a)は、Nフレームのフレーム画像データFR(N)がフレームメモリに格納される場合を例に示している。
図12は、生成される駆動画像データの第5の変形例について示す説明図である。図6に示した第1実施例の場合と同様に、各フレーム画像データは、フレーム周期でフレームメモリ20に格納される。図12(a)は、Nフレームのフレーム画像データFR(N)がフレームメモリに格納される場合を例に示している。
図13は、生成される駆動画像データの第5の変形例について示す説明図である。図6に示した第1実施例の場合と同様に、各フレーム画像データは、フレーム周期でフレームメモリ20に格納される。図13(a)は、Nフレームのフレーム画像データFR(N)がフレームメモリに格納される場合を例に示している。
上記実施例の駆動画像データでは、1本の水平ライごとに読出画像データとマスクデータとが交互に配置される場合を例に示しているが、m本(mは1以上の整数)の水平ラインごとに、読出画像データとマスクデータとが交互に配置されるようにしてもよい。
図14は、第2実施例としての画像データ処理装置を適用した画像表示システムの構成を示すブロック図である。この画像表示システムDP2は、第1実施例の画像表示システムDP1(図1)の光源ユニット110に換えて調光光源ユニット110Fを備え、さらに、駆動画像データ生成部50に換えて、調光光源ユニット110Fの動作を制御するための調光データを出力可能な駆動画像データ生成部50Fを備えている点を除いて、第1実施例の画像表示システムDP1と同じである。そこで、以下では、この相違点についてのみ説明を加えることとする。
ELmax=EA+EB ...(2)
ここで、ELmaxはこの調光光源ユニット110Fで出力可能な最大輝度を示し、EAは最大輝度ELmaxのうち調光パラメータKLの値に係わらず出力される固定成分としての基準輝度成分を示し、EBは調光パラメータKLの値に応じて調整される調整成分としての調光輝度成分を示している。
図18は、第3実施例としての画像データ処理装置を適用した画像表示システムの構成を示すブロック図である。この画像表示システムDP3は、第1実施例の画像表示システムDP1(図1)の動き量検出部60を省略し、これに応じて、駆動画像データ生成部50を駆動画像データ生成部50Gに置き換えた点を除いて、第1実施例の画像表示システムDP1と同じである。そこで、以下では、この相違点についてのみ説明を加えることとする。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
図21は、テーブルデータの表す動き量Vmに対するマスクパラメータMPの特性の変形例について示す説明図である。
fv・Vmmax・(W/Xn)=2・3H・tan(θmax/2)
Vmmax=2・(1/fv)・(3H/W)・Xn・tan(θmax/2) ...(1)
fvはフレーム周波数、Hは表示画像の縦方向の長さ、Wは表示画像の横方向の長さ、Xnは横方向の解像度を示している。また、3Hは社団法人映像情報メディア学会による「HDTV標準観視条件」で定められている観視距離を示している。
上記第1実施例や第1の変形例ないし第5の変形例では、フレームメモリに順次書き込まれるフレーム画像データを2倍速以上の速度で読み出して、各フレーム画像データを複数フィールドの読出画像データに変換する場合を例に説明しているが、フレームメモリに順次書き込まれるフレーム画像データを等倍速で読み出して、順次読み出される読出画像データの奇数番目のフレーム画像データを、第1実施例や第1の変形例ないし第5の変形例における第1フィールドの読出画像データとし、偶数番目のフレーム画像データを第1実施例や第1の変形例ないし第5の変形例における第2フィールドの読出画像データとして、それぞれ対応するマスクデータを挿入することにより駆動画像データ信号を生成するようにしてもよい。
また、上記実施例では、液晶パネルを適用したプロジェクタを例に説明しているが、プロジェクタではなく直視型の表示装置にも適用可能である。また、液晶パネルの他にPDP(Plasma Display Panel)やELD(Electro Luminescence Display)等の種々の蓄積型表示装置を適用することも可能である。なお、PDP等の自発光型の表示装置を適用する場合において、第2実施例のように画像の動き量に応じて輝度を調整する際には、表示装置自身の発光輝度を制御する発光制御ユニットを備えて、その発光輝度を調整するようにすればよい。
上記第1および第2実施例の駆動画像データ生成部50や第3実施例の駆動画像データ生成部50Gでは、フレームメモリ20から読み出された読出画像データ信号RVDSを順次第1のラッチ部520でラッチする構成としているが、第1のラッチ部520の前段に新たなフレームメモリを備える構成として、読出画像データ信号RVDSを一旦、新たなフレームメモリに書き込み、新たなフレームメモリから出力される新たな読出画像データ信号を第1のラッチ部520で順次ラッチするようにしてもよい。この場合、動き量検出部60に入力される画像データ信号としては、新たなフレームメモリに書き込まれる画像データ信号および新たなフレームメモリから読み出される画像データ信号とすればよい。
上記各実施例では、マスクデータの生成を読出画像データの各画素について実行する場合を例に説明しているが、置き換えを実行する画素についてのみマスクデータの生成を実行する構成としてもよい。ようするに、置き換えを実行する画素に対応するマスクデータを生成することができ、マスクデータの置き換えを実行することができれば、どのような構成であってもよい。
上記各実施例では、駆動画像データを生成するための、メモリ書込制御部、メモリ読出制御部、駆動画像データ生成部、動き量検出部の各ブロックをハードウェアにより構築した場合を例に説明しているが、少なくとも一部のブロックをCPUがコンピュータプログラムを読み出して実行することによって実現するように、ソフトウェアにより構築するようにしてもよい。
20...フレームメモリ
30...メモリ書込制御部
40...メモリ読出制御部
50...駆動画像データ生成部
50F...駆動画像データ生成部
50G...駆動画像データ生成部
60...動き量検出部
70...液晶パネル駆動部
80...CPU
90...メモリ
100...液晶パネル
110...光源ユニット
110F...調光光源ユニット
120...投写光学系
510...マスク制御部
520...ラッチ部
530...マスクデータ生成部
530F...マスクデータ生成部
530G...マスクデータ生成部
532...演算部
534...演算選択部
536...マスクパラメータ参照テーブル
536G...マスクパラメータ記憶部
538...調光パラメータ参照テーブル
540...ラッチ部
550...マルチプレクサ(MPX)
DP1...画像表示システム
DP2...画像表示システム
DP3...画像表示システム
Claims (24)
- 画像表示装置を駆動するための駆動画像データを生成する画像データ処理装置であって、
入力される複数フレームの入力画像データを順次記憶する画像メモリと、
前記画像メモリへの書き込みを制御する書込制御部と、
前記画像メモリからの読み出しを制御する読出制御部と、
前記画像メモリから順次読み出された読出画像データから前記駆動画像データを生成する駆動画像データ生成部と、を備え、
前記駆動画像データ生成部は、前記読出画像データの少なくとも一部をマスクデータに置き換えて前記駆動画像データを生成し、
前記マスクデータの表す画素値は、前記マスクデータに置き換えられる画素に対応する前記読出画像データの表す画素値に応じて決定されることを特徴とする画像データ処理装置。 - 前記マスクデータは、前記読出画像データの表す画像全体の動き量に応じて決定される所定のパラメータに基づいて、前記マスクデータに置き換えられる画素に対応する前記読出画像データを演算処理することにより生成されることを特徴とする請求項1記載の画像データ処理装置。
- 前記所定のパラメータは、前記マスクデータの前記対応する読出画像データの画素値に対する比率が、0から1までの範囲内で、かつ、前記動き量が大きくなるに従って小さく、前記動き量が小さくなるに従って大きくなるように、設定されていることを特徴とする請求項2記載の画像データ処理装置。
- 請求項3記載の画像データ処理装置であって、
前記動き量が所定量よりも大きい場合には、前記比率が1となるように前記所定のパラメータを設定することを特徴とする画像データ処理装置。 - 前記所定量は、眼球の追従運動の速度限界を示す限界視角速度に相当する大きさであることを特徴とする請求項4記載の画像データ処理装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記画像表示装置で表示される画像のm本(mは1以上の整数)の水平ラインごとに、前記読出画像データと前記マスクデータとが交互に配置された駆動画像データであって、前記読出画像データと前記マスクデータとの配置順が互いに異なる第1と第2の駆動画像データを生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - m=1であることを特徴とする請求項6記載の画像データ処理装置。
- 請求項6または請求項7記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記画像表示装置で表示される画像の単位で、前記第1の駆動画像データと前記第2の駆動画像データとを交互に生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像データ処理装置であって、
前記画像データ生成部は、前記画像表示装置で表示される画像のn本(nは1以上の整数)の垂直ラインごとに、前記読出画像データと前記マスクデータとが交互に配置された駆動画像データであって、前記読出画像データと前記マスクデータとの配置順が互いに異なる第1と第2の駆動画像データを生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - n=1であることを特徴とする請求項9記載の画像データ処理装置。
- 請求項9または請求項10記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記画像表示装置で表示される画像の単位で、前記第1の駆動画像データと前記第2の駆動画像データとを交互に生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記画像表示装置で表示される画像の水平方向にp画素(pは1以上の整数)で垂直方向にq画素(qは1以上の整数)のブロック単位で、前記水平方向および前記垂直方向に前記読出画像データと前記マスクデータとが交互に配置された駆動画像データであって、前記読出画像データと前記マスクデータとの配置順が互いに異なる第1と第2の駆動画像データを生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - p=q=1であることを特徴とする請求項12記載の画像データ処理装置。
- 請求項12または請求項13記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記画像表示装置で表示される画像の単位で、前記第1の駆動画像データと前記第2の駆動画像データとを交互に生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - 請求項1ないし請求項52記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記画像表示装置で表示される画像の、各水平ラインに並ぶr個(rは3以上の整数)の画素につき連続するs個(sはrの約数)の画素に前記マスクデータが配置されるとともに、前記r個の画素に対する前記s個の画素の位置はt本(tは1以上の整数)の前記水平ラインごとに交互にずれた位置とされる駆動画像データであって、前記マスクデータの配置位置が互いに異なる第1ないし第(r/s)の駆動画像データを生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - 請求項15記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記画像表示装置で表示される画像の単位で、前記第1ないし第(r/s)の駆動画像データを順に生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記駆動画像データとして、前記画像表示装置で表示される画像の全体が前記読出画像データである第1の駆動画像データと、前記画像表示装置で表示される画像の全体が前記マスクデータである第2の駆動画像データとを生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - 請求項1ないし請求項17のいずれかに記載の画像データ処理装置であって、
前記読出画像データは、前記複数フレームの入力画像データが入力されるフレームレートの複数倍のレートで前記画像メモリから読み出されることを特徴とする画像データ処理装置。 - 請求項2記載の画像データ処理装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、前記画像表示装置の射出光量を制御する調光部により前記画像表示装置の射出光量を調整するための調光データを、前記動き量に応じて生成することを特徴とする画像データ処理装置。 - 請求項1ないし請求項19のいずれかに記載の画像データ処理装置と、前記画像表示装置とを備える画像表示システム。
- 請求項20記載の画像表示システムであって、さらに、
前記画像表示装置の射出光量を制御する調光部、を備え、
前記駆動画像データ生成部は、前記調光部により前記画像表示装置の射出光量を調整するための調光データを、前記動き量に応じて生成することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項21記載の画像表示システムであって、
前記画像表示装置は、非発光型の表示装置であり、
前記調光部は、
前記画像表示装置を照明する照明光を射出する光源と、
前記光源の射出光量を前記調光データに応じて制御する制御部と、を備えることを特徴とする画像表示システム。 - 請求項22記載の画像表示システムであって、
前記光源は主光源と副光源とを備えており、
前記制御部は、前記副光源の射出光量を制御することを特徴とする画像表示システム。 - 画像表示装置を駆動するための駆動画像データを生成する画像データ処理方法であって、
複数フレームの入力画像データを画像メモリへ順次書き込む工程と、
前記画像メモリに順次書き込まれる前記入力画像データごとに、前記入力画像データを順次読み出す工程と、
前記画像メモリから順次読み出された読出画像データから前記駆動画像データを生成する工程と、を備え、
前記駆動画像データを生成する工程は、前記読出画像データの少なくとも一部をマスクデータに置き換えて前記駆動画像データを生成し、
前記マスクデータの表す画素値は、前記マスクデータに置き換えられる画素に対応する前記読出画像データの表す画素値に応じて決定されることを特徴とする画像データ処理方法。
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