JP2008270936A - 画像出力装置および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示装置に画像を出力する際に、画像に対してサブピクセルレベルの画像処理ができるようにする。
【解決手段】映像表示装置は、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブル１３０を介して、自身に備えられた表示デバイスの物理的解像度とサブピクセル情報を含む表示装置情報をハードディスクレコーダ１１０に出力する。ハードディスクレコーダ１１０の受信部１１４は、この表示装置情報を受信して画像処理部１１６に出力する。画像処理部１１６は、ＨＤ１２０に保存された画像データＳ０の解像度を、表示装置情報に含まれる表示デバイスの物理的解像度に変換して出力する。画像処理部１１６は、解像度変換に際して、表示装置情報に含まれるサブピクセル情報に基づいてサブピクセルレベルで処理を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理技術、具体的には、１ピクセルが複数のサブピクセルにより構成された画像表示装置に画像を出力するための画像処理技術に関する。

種々の画像表示デバイスを用いた画像表示装置が使用されている。このような画像表示デバイスのうち、例えば、カラーＬＣＤ、カラープラズマディスプレイ、カラー有機ＥＬパネルなど、ＲＧＢ３原色をそれぞれ発行する発光素子を所定の順序で配列して１つのピクセルを構成するものがある。これらの発光素子は一般にサブピクセルと呼ばれている。画像デバイスにおけるサブピクセルの並べ方は、ストライプ配列、デルタ配列、ダイアゴナル配列など様々あり、同じストライプ配列であっても、ＲＧＢ順やＢＲＧ順などのようにサブピクセルの配列順序が画像表示デバイスによってよって異なる場合がある。サブピクセルの形も長方形や丸形に限らず、Ｌ字形などもある。

また、ＲＧＢ３原色以外にマゼンダなどを補助色として用い、サブピクセルの中にこれらの補助色のサブピクセルが含まれた画像表示デバイスもある。さらに、ピクセルの構成単位も、ＲＧＢの３つのサブピクセルで１ピクセルを構成するような１ピクセル単位のものもあれば、ＲＧＢＧＲの５つのサブピクセルで２つのピクセルを構成するような複数のピクセル単位のものもある。

サブピクセルによりピクセルを構成する形態や、サブピクセルの種類、配列順、形状、大きさなどを表す情報を以下合わせてサブピクセル情報と呼ぶ。

画像表示装置に画像（フォントを含む）を表示させる際に、画質良く表示されるための種々の画像処理が施されることがある。これらの画像処理のうちに、サブピクセルレベルで処理を施したほうが、ピクセルレベルで処理を施すほうより良い画質を得られるものがある。サブピクセルレベルで処理を行うことは、上述したサブピクセル情報に応じて処理を行うことを意味し、ピクセルレベルで処理を行うことは、通常ＲＧＢ３原色のサブピクセルのみで１ピクセル単位でピクセルが構成されていることを前提にし、ピクセル内の各サブピクセルが重畳して各サブピクセルの重心座標があたかも同じであるように処理を行うことを意味する。

特許文献１は、入力画像のサブピクセルの配列順が、自身のサブピクセルの配列順と異なるときに、入力画像のサブピクセルの配列順を自身のサブピクセルの配列順に入れ換える技術を開示している。この技術によって、サブピクセルの配列順が自身のサブピクセルの配列順と異なる画像を表示する際に、エッジ部分に色つきが生じたり、斜め線がギザギザになったりする問題を解決することができる。

特許文献２は、ＲＧＢの３つのサブピクセルが所定の順序で配列してピクセルを構成する画像表示装置において、入力画像の解像度を変換して「１／ｎ」倍縮小表示する際に、入力画像のデータを副走査方向に「３／ｎ」倍してワーク画像データを得、このワーク画像データを、１ピクセルを構成する３つのサブピクセルに割り当てる技術を開示している。この技術によれば、ピクセルの構成形態が１ピクセル単位であり、かつ各ピクセルを構成する３つのサブピクセル（ＲＧＢ）が副走査方向に並ぶように配列された画像表示装置で入力画像を縮小して表示しても、画像の一部が欠落する問題を防ぐことができる。

特許文献３は、画像表示装置において、入力画像のフィーチャ（エッジなど）を判定し、判定したフィーチャと、画像表示装置の属性とに基づいてサブピクセル補正信号を発生し、発生したサブピクセル補正信号をピクセル駆動信号の発生に用いる技術を開示している。ここでいう画像表示装置の属性は、上述したサブピクセル情報に該当する。この技術は、サブピクセルレベルでレンダリングを行うものであり、サブピクセル情報を用いることによって画像のフィーチャを保ち、入力画像を画質良く表示できる。

特許文献４は、画像表示装置に表示させるテキストに対してレンダリング処理を行う技術を開示している。この技術は、画像表示装置にテキストを表示させる際に、サブピクセルでレンダリング処理を行うことによって、フォントの輪郭を鮮明に表示させることができる。なお、この技術は、サブピクセルが水平ストライプ配列に配列された画像表示装置を対象とする。

このように、画像の表示画質を向上させるために、サブピクセルレベルでの種々の画像処理がなされている。
特開２００６−１４６１７９号公報 特開２００２−４０９８５号公報 特表２００３−５１２６５３号公報 特表２００２−５４３４７３号公報

ところで、特許文献１〜３の各技術は、画像が画像表示装置に入力された後に、画像表示装置自身により画像処理を行う場合に適用するものであり、画像表示装置に画像のデータを出力する際に、これらの画像処理を行う必要のある場合には適応することができない。

例えば、近年、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ）家電向けの規格としてＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が脚光を浴びている。ＨＤＭＩに対応したハードディスクレコーダが地上ディジタルハイビジョン放送の映像を録画して得たデータをテレビモニタなどの画像表示装置に出力する際に、録画した映像の解像度と画像表示装置が対応可能な解像度が異なる場合に、ハードディスクレコーダ側で解像度の変換を行う必要がある。ところで、ＨＤＭＩでは、画像表示装置が、自身に備えられた画像表示デバイスのサブピクセル情報を接続先のハードディスクレコーダなどの画像出力装置に提供することは定められていないため、ハードディスクレコーダ側では、表示デバイスのサブピクセル情報に応じてサブピクセルレベルで解像度変換ができず、解像度変換に起因する画質の低下を引き起こす恐れがある。

また、特許文献４に記載の技術では、画像表示装置に出力するテキスト画像に対してレンダリング処理を行う際に、画像表示装置における画像表示デバイスのサブピクセル情報を想定して処理を行っているのに過ぎず、画像表示デバイスのサブピクセル情報が所定されたものと異なる場合には、反って画質を悪くしてしまう恐れがある。

本発明の１つの態様は、画像出力装置である。この画像出力装置は、１ピクセルが複数のサブピクセルにより構成された画像表示デバイスを用いた画像表示装置に画像を出力するものであり、画像表示デバイスにおけるピクセルを構成するサブピクセルに関する情報を示すサブピクセル情報を含む表示装置情報を取得する表示装置情報取得部と、画像表示装置に出力する画像に対して、表示装置情報取得部により取得されたサブピクセル情報に基づいて、サブピクセルレベルで画像処理を行う画像処理部と、該画像処理部により処理された画像を画像表示装置に出力する出力実行部とを備える。

本発明の別の態様は、画像表示装置である。この画像表示装置は、１ピクセルが複数のサブピクセルにより構成された画像表示デバイスを用いたものであり、画像表示デバイスにおけるピクセルを構成するサブピクセルに関する情報を示すサブピクセル情報を含む表示装置情報を外部の画像出力装置に出力する表示装置情報出力部と、画像出力装置から画像データを受信する受信部とを備える。

なお、上記態様の画像出力装置または画像表示装置を方法、システム、プログラムに置き換えて表現したものも、本発明の態様としては有効である。

本発明にかかる技術によれば、画像表示装置に画像を出力する際に、画像に対してサブピクセルレベルの画像処理ができる。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる映像転送システム１００を示す。映像転送システム１００は、ディジタル放送の映像を録画するハードディスクレコーダ１１０と、ハードディスクレコーダ１１０から出力された映像データを表示する映像表示装置１５０を備え、ハードディスクレコーダ１１０と映像表示装置１５０は、ＨＤＭＩ規格に準拠したケーブル（以下ＨＤＭＩケーブルという）１３０により接続されている。

図２は、ハードディスクレコーダ１１０の構成を示す。ハードディスクレコーダ１１０は、ＨＤＭＩケーブル１３０と接続し、ハードディスクレコーダ１１０と映像表示装置１５０間のデータの送受信を行うためのインターフェイス（以下Ｉ／Ｆという）１１２と、Ｉ／Ｆ１１２を介して映像表示装置１５０から送信されてきた表示装置情報（詳細について後述する）を受信する受信部１１４と、録画により得られた映像データＳ０を保存するハードディスク（以下ＨＤという）１２０と、受信部１１４が受信した表示装置情報に基づいてＨＤ１２０に保存した映像データＳ０に対して画像処理を施し出力映像データＳ１を得る画像処理部１１６と、画像処理部１１６により得られた出力映像データＳ１をＩ／Ｆ１１２を介してＨＤＭＩケーブル１３０に出力する出力部１１８を有する。

ハードディスクレコーダ１１０のＨＤ１２０に保存された映像データＳ０は、たとえば地上ディジタルハイビジョン放送の映像データであり、縦×横＝１０８０ピクセル×１４４０ピクセルの解像度を有する。

図３は、映像表示装置１５０の構成を示す。映像表示装置１５０は、ＨＤＭＩケーブル１３０と接続し、ハードディスクレコーダ１１０と映像表示装置１５０間のデータの送受信を行うためのインターフェイス（以下Ｉ／Ｆという）１５２と、Ｉ／Ｆ１５２を介して表示装置情報をハードディスクレコーダ１１０へ送信する表示装置情報送信部１５４と、ハードディスクレコーダ１１０から出力されてきた出力映像データＳ１を受信する受信部１５６と、受信部１５６により受信した出力映像データＳ１を表示する表示デバイス１６０を有する。

映像表示装置１５０がハードディスクレコーダ１１０へ送信する表示装置情報について説明する。一般に、ＨＤＭＩに準拠したシステムにおいて、映像表示装置は、電源投入時やコネクタの再接続時において、接続先の装置にＥＤＩＤ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）と呼ばれる情報を出力する。このＥＤＩＤは映像表示装置自身の機種名や各種設定値などであり、映像表示装置自身が対応可能な解像度も含まれている。映像表示装置が対応可能な解像度は、映像表示装置が処理可能な解像度を意味し、映像表示装置に備えられた表示デバイスの物理的解像度を含むことが多いが、表示デバイスの物理的解像度と異なるものも含む。入力した画像データが、映像表示装置の対応可能な解像度であり、表示デバイスの物理的解像度と異なる場合、映像表示装置は、この画像データの解像度を表示デバイスの物理的解像度に変換して表示デバイスに表示させる。以下、映像表示装置が対応可能な解像度を「表示装置解像度」といい、デバイスの物理的解像度を「デバイス解像度」という。ここで例として、表示デバイス１６０は、縦×横＝７２０ピクセル×１２８０ピクセルのデバイス解像度を有する。

本実施の形態の映像転送システム１００において、映像表示装置１５０の表示装置情報送信部１５４は、表示装置情報として、上記ＥＤＩＤと共に、表示デバイス１６０のデバイス解像度とサブピクセル情報をＩ／Ｆ１５２を介してＨＤＭＩケーブル１３０に出力する。サブピクセル情報は、ピクセルを構成するサブピクセルの種類および配列順序、サブピクセルの幾何的形状、サブピクセルの大きさ、サブピクセルがピクセルを構成する際の構成単位を含む。

ハードディスクレコーダ１１０の受信部１１４は、Ｉ／Ｆ１１２を介して、映像表示装置１５０がＨＤＭＩケーブル１３０に出力した表示装置情報を受信して画像処理部１１６に出力する。

画像処理部１１６は、ＨＤ１２０に保存された映像データＳ０を読み出して、その解像度を、映像表示装置１５０のデバイス解像度に変換して出力映像データＳ１を得る。前述したように、映像データＳ０の解像度が１０８０ピクセル×１４４０ピクセルであり、映像表示装置１５０のデバイス解像度が７２０ピクセル×１２８０ピクセルであるため、画像処理部１１６は、映像データＳ０を７２０ピクセル×１２８０ピクセルに縮小する。縮小に当たり、画像処理部１１６は、表示装置情報に含まれた表示デバイス１６０のサブピクセル情報を参照してサブピクセルレベルで処理する。

画像処理部１１６は、映像データＳ０を縮小して得た出力映像データＳ１を出力部１１８に出力し、出力部１１８は、Ｉ／Ｆ１１２を介して出力映像データＳ１をＨＤＭＩケーブル１３０に出力する。

ハードディスクレコーダ１１０からＨＤＭＩケーブル１３０に出力した出力映像データＳ１の解像度は、映像表示装置１５０のデバイス解像度と同様であるので、映像表示装置１５０の受信部１５６は、Ｉ／Ｆ１５２を介して、ハードディスクレコーダ１１０がＨＤＭＩケーブル１３０に出力した出力映像データＳ１を受信してそのまま表示デバイス１６０に出力して表示させる。

このように、本実施の形態の映像転送システム１００によれば、映像表示装置１５０側は、表示デバイス１６０のデバイス解像度とサブピクセル情報をハードディスクレコーダ１１０に送信し、映像を出力するハードディスクレコーダ１１０側は、映像データＳ０に対してサブピクセルレベルでの解像度変換処理を行い、表示デバイス１６０のデバイス解像度と同じ解像度の出力映像データＳ１を出力する。

従来の映像転送システムと比較する。従来では、映像表示装置に映像データを出力する映像出力装置側は、表示装置解像度が供されるものの、デバイス解像度が供されないため、映像データの解像度を、表示装置解像度のうちの１つの解像度に変換して出力する。解像度変換して得た出力映像データの解像度が必ずしも映像表示装置のデバイス解像度に限らないので、映像表示装置側では、受信した出力映像データをさらにデバイス解像度に変換することが生じうる。このような２度の解像度変換は、画質の劣化につながる。それに対して、本実施の形態の映像転送システム１００では、映像データの解像度を映像表示装置のデバイス解像度に直接変換するので、解像度変換は一度で済む。そのため、画質の劣化を抑制することができる。さらに、解像度変換を行う際に、表示デバイスのサブピクセルを参照して、サブピクセルレベルで処理を施すので、画像の一部が欠落したり、エッジがぼやけたりするなどの画質劣化を防ぐことができる。

＜第２の実施の形態＞
図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる画像処理システム２００を示す。画像処理システム２００は、コンピュータ２１０とディスプレイ２４０を備える。コンピュータ２１０は、プロセッサ２１２と、ＲＡＭ（Ｒａｄｏｍ Ａｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｙ）２１４と、ハードディスク（以下ＨＤという）２１８と、ディスプレイインターフェイス（以下ディスプレイＩ／Ｆという）２３０を備え、これらの各機能ブロックは、システムバス２２０により接続されている。分かりやすいように、本発明と関連がある部分についてのみ説明および図示し、コンピュータとして通常備えられる他の機能については説明および図示を省略する。

ＨＤ２１８は、プロセッサ２１２が動作するためのＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種プログラムおよびデータを格納している。コンピュータ２１０の動作時に、ＯＳおよびプログラム、データがＲＡＭ２１４にロードされる。プロセッサ２１２は、ＲＡＭ２１４にロードしたプログラムを実行することによってデータを処理する。

プロセッサ２１２は、ＲＡＭ２１４にロードしたレンダリングプログラムを実行し、たとえばフォントデータである画像データＳ０に対してレンダリング処理を行って出力画像データＳ１を得る。画像データＳ０は、ＨＤ２１８から読み出されたもの、図示しない可搬メディアから読み出されたもの、またはネットワークを介して送信されてきたものなど様々である。

出力画像データＳ１は、システムバス２２０を介してＲＡＭ２１４からディスプレイＩ／Ｆ２３０に出力され、さらにディスプレイＩ／Ｆ２３０からディスプレイ２４０に出力される。

本実施の形態において、ディスプレイ２４０は、電源の投入時またはコネクタの再接続時に自身のサブピクセル情報をコンピュータ２１０に出力する。コンピュータ２１０側において、ディスプレイＩ／Ｆ２３０を介して受信したディスプレイ２４０のサブピクセル情報をＲＡＭ２１４に格納する。プロセッサ２１２は、画像データＳ０に対してレンダリング処理する際に、ディスプレイ２４０のサブピクセル情報を参照してサブピクセルレベルでレンダリング処理し、出力画像データＳ１を得る。

本実施の形態の画像処理システム２００において、ディスプレイ２４０がコンピュータ２１０にサブピクセル情報を提供することによって、画像処理部として機能するプロセッサ２１２とレンダリングプログラムとは、サブピクセルレベルでレンダリング処理することができ、フォントデータなどをディスプレイ２４０に画質よく表示させることができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述した各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを行ってもよい。これらの変更、増減、組合せが行われた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、図１に示す映像転送システム１００において、映像表示装置１５０は、ＥＤＩＤ以外にデバイス解像度を送信しているが、ＥＤＩＤに含まれる表示装置解像度のうちのいずれがデバイス解像度であるかを示す情報を送信してもよい。

本発明の第１の実施の形態にかかる映像転送システムを示す図である。 図１に示す映像転送システムにおけるハードディスクレコーダを示す図である。 図１に示す映像転送システムにおける映像表示装置を示す図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる画像処理システムを示す図である。

符号の説明

１００ 映像転送システム
１１０ ハードディスクレコーダ
１１４ 受信部
１１６ 画像処理部
１１８ 出力部
１３０ ＨＤＭＩケーブル
１５０ 映像表示装置
１５４ 表示装置情報送信部
１５６ 受信部
１６０ 表示デバイス
２００ 画像処理システム
２１０ コンピュータ
２１２ プロセッサ
２２０ システムバス
２４０ ディスプレイ
２３０ ディスプレイＩ／Ｆ

Claims (11)

1. １ピクセルが複数のサブピクセルにより構成された画像表示デバイスを用いた画像表示装置に画像を出力する画像出力装置であって、
   前記画像表示デバイスにおけるピクセルを構成するサブピクセルに関する情報を示すサブピクセル情報を含む表示装置情報を取得する表示装置情報取得部と、
   前記画像表示装置に出力する画像に対して、前記表示装置情報取得部により取得された前記サブピクセル情報に基づいて、サブピクセルレベルで画像処理を行う画像処理部と、
   該画像処理部により処理された前記画像を前記画像表示装置に出力する出力実行部とを備えることを特徴とする画像出力装置。
2. 前記サブピクセル情報は、ピクセルを構成するサブピクセルの種類および配列順序を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。
3. 前記サブピクセル情報は、ピクセルを構成するサブピクセルの幾何的形状を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像出力装置。
4. 前記サブピクセル情報は、ピクセルを構成するサブピクセルの大きさを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像出力装置。
5. 前記サブピクセル情報は、サブピクセルがピクセルを構成する際の構成単位を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像出力装置。
6. 前記表示装置情報取得部は、前記画像デバイスの物理的解像度を示すデバイス解像度も取得するものであり、
   前記画像処理部は、前記表示装置情報取得部により取得された前記サブピクセル情報に基づいて、前記画像表示装置に出力する画像の解像度を前記デバイス解像度に変換することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像出力装置。
7. ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格に準拠し、ＨＤＭＩケーブルで前記画像表示装置と接続されることを特徴とする請求項６に記載の画像出力装置。
8. 前記画像処理部は、前記画像表示装置に出力する画像に対してレンダリング処理を行うものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像出力装置。
9. １ピクセルが複数のサブピクセルにより構成された画像表示デバイスを用いた画像表示装置であって、
   前記画像表示デバイスにおけるピクセルを構成するサブピクセルに関する情報を示すサブピクセル情報を含む表示装置情報を外部の画像出力装置に出力する表示装置情報出力部と、
   前記画像出力装置から画像データを受信する受信部とを備えることを特徴とする画像表示装置。
10. 前記表示装置情報出力部は、前記画像表示デバイスの物理的解像度を示すデバイス解像度も取得することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
11. ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格に準拠し、ＨＤＭＩケーブルを介して前記画像出力装置と接続されることを特徴とする請求項９または１０に記載の画像表示装置。

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