JP2011209523A - Conversion device, image display device, and data conversion method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像データの変換に関するものである。 The present invention relates to image data conversion.
プロジェクター、液晶テレビ、プラズマテレビなどの画像データを扱う画像表示装置では、入力される画像データを、画像表示装置で処理可能なデータ形式に変換するために、データ変換用のルックアップテーブル(以下、LUTとも呼ぶ)を使用する場合がある。このようなLUTを用いてデータ変換を行う際、全ての入力データ値に対応させてデータ変換を行うのではなく、LUTは一部の入力データに対するデータ値のみを記憶し(以下、LUTが記憶しているデータ値を記憶値とも呼ぶ)、残りの入力データに対しては、そのLUTの記憶値に基づく補間演算によって算出することが一般に行われている(下記特許文献1)。 In image display devices that handle image data such as projectors, liquid crystal televisions, and plasma televisions, in order to convert input image data into a data format that can be processed by the image display device, a lookup table for data conversion (hereinafter, referred to as a data conversion lookup table). (Also referred to as LUT). When performing data conversion using such an LUT, the LUT does not perform data conversion corresponding to all input data values, but the LUT stores only data values for some input data (hereinafter, the LUT stores data). In general, the remaining input data is calculated by an interpolation operation based on the stored value of the LUT (Patent Document 1 below).
ところで、LUTに記憶されるデータ値の範囲は、データ値を何ビットで表すのかによって制限される。たとえば、8ビットの符号なし整数では、最小値が0、最大値が255の範囲の値を表現することができる(以下、許容データ値とも呼ぶ)。しかしながら、LUTに格納したい理想的なデータ値が、データ値を符号化するのに用いられたビット数では表現できない場合がある。許容データ値の範囲内で補間演算を行なう限り、期待した結果が得られるものの、補間演算の過程で許容データ値範囲外の値を扱わないといけない場合には、許容データ値の範囲内のデータしか扱えない故、正確な補間演算が行えないと言う課題が指摘されていた。このような課題がもたらす問題は、YUV形式の色空間で表される画像データをRGB形式の色空間で表される画像データに変換する変換装置等において、出力の歪として顕在化することが知られている。上記特許文献では、このような問題を回避するために、LUTに格納できる値の範囲内にデータ値が収まるように、値をオフセットさせている。したがって、補間演算に用いられたデータ値のオフセット分を演算結果から除去するための修正処理を、補間演算後に行う必要があった。 By the way, the range of data values stored in the LUT is limited by how many bits are used to represent the data value. For example, an 8-bit unsigned integer can represent a value having a minimum value of 0 and a maximum value of 255 (hereinafter also referred to as an allowable data value). However, an ideal data value that is desired to be stored in the LUT may not be expressed by the number of bits used to encode the data value. As long as the interpolation calculation is performed within the allowable data value range, the expected result is obtained, but if the value outside the allowable data value range must be handled during the interpolation calculation, the data within the allowable data value range However, it has been pointed out that an accurate interpolation operation cannot be performed because it can only be handled. It is known that the problem caused by such a problem is manifested as output distortion in a conversion device that converts image data represented in a YUV color space into image data represented in an RGB color space. It has been. In the above-mentioned patent document, in order to avoid such a problem, the value is offset so that the data value falls within the range of values that can be stored in the LUT. Therefore, it is necessary to perform correction processing for removing the offset of the data value used for the interpolation calculation from the calculation result after the interpolation calculation.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。 In order to solve at least a part of the problems described above, the present invention can take the following forms or application examples.
[適用例1]
入力データに対して所定の演算処理を施した結果を、所定の出力ビット数の出力データとして出力する変換装置であって、前記出力ビット数よりビット数の多いデータから構成されており、かつ前記出力ビット数によって表現しうる範囲外に有意のデータ値を持つLUTと、前記入力データに対して前記LUTから読み出した前記データ値を用いて所定の演算処理を施した結果を、前記出力ビット数に切り詰めて出力する出力手段とを備える変換装置。
[Application Example 1]
A conversion device that outputs a result of performing predetermined arithmetic processing on input data as output data of a predetermined number of output bits, and is composed of data having a number of bits larger than the number of output bits, and The LUT having a significant data value outside the range that can be expressed by the number of output bits, and the result obtained by performing a predetermined arithmetic processing using the data value read from the LUT on the input data, the output bit number A conversion device comprising output means for cutting the output into two.
この変換装置によると、LUTが出力ビット数によって表現しうる範囲外に有意なデータ値を持つので、その有意なデータ値を用いて演算処理を行うことができる。LUTが出力ビット数によって表現しうる範囲内にしかデータ値を持つことができない場合と比較して、その有意なデータ値を演算に用いることができ、正確な演算処理を行うことができる。 According to this conversion apparatus, since the LUT has a significant data value outside the range that can be expressed by the number of output bits, the arithmetic processing can be performed using the significant data value. Compared to a case where the LUT can have a data value only within a range that can be expressed by the number of output bits, the significant data value can be used for the calculation, and an accurate calculation process can be performed.
[適用例2]
適用例1記載の変換装置であって、前記所定の演算処理は、補間演算を含み、前記入力データに基づいて補間区間を決定するとともに、前記LUTから読み出される、前記補間区間に対応する前記データ値を用いて前記入力画像に対する前記補間演算を行なう補間演算部を備える変換装置。
[Application Example 2]
The conversion apparatus according to Application Example 1, wherein the predetermined calculation process includes an interpolation calculation, determines an interpolation section based on the input data, and is read from the LUT and corresponds to the data corresponding to the interpolation section A conversion apparatus including an interpolation calculation unit that performs the interpolation calculation on the input image using a value.
この変換装置によると、出力ビット数によって表現しうる範囲外に有意なデータ値を持つLUTを用いて補間演算を行うので、出力ビット数によって表現しうる範囲内にしかデータ値を持つことができないLUTを用いて補間演算を行う場合と比較して、正確な補間演算を行うことができる。 According to this conversion apparatus, since the interpolation operation is performed using the LUT having a significant data value outside the range that can be expressed by the number of output bits, the data value can be held only within the range that can be expressed by the number of output bits. Compared with the case where the interpolation calculation is performed using the LUT, an accurate interpolation calculation can be performed.
[適用例3]
適用例2記載の変換装置であって、前記LUTは、LUT1とLUT2との2つから成り、前記LUT1は、前記補間演算を行う際の補間区間の下限値に対応する第1の出力データ値を決定し、前記LUT2は、前記補間区間の上限値に対応する第2の出力データ値を決定し、前記補間演算部は、前記第1,第2の出力データ値を用いて前記補間演算を行う変換装置。
[Application Example 3]
The conversion apparatus according to Application Example 2, wherein the LUT includes two LUT1 and LUT2, and the LUT1 is a first output data value corresponding to a lower limit value of an interpolation section when performing the interpolation calculation. The LUT 2 determines a second output data value corresponding to the upper limit value of the interpolation interval, and the interpolation calculation unit performs the interpolation calculation using the first and second output data values. Conversion device to perform.
この変換装置によると、補間区間の上限値と下限値とを、別々のLUTで決定するので、1つのLUTで上限値と下限値とを決定する場合に比べて処理速度を高めることができる。 According to this conversion apparatus, since the upper limit value and the lower limit value of the interpolation section are determined by separate LUTs, the processing speed can be increased as compared with the case where the upper limit value and the lower limit value are determined by one LUT.
[適用例4]
適用例3記載の変換装置であって、前記LUT1およびLUT2は、前記入力データのうち、上位の所定ビット数によって表される値に基づいて前記第1,第2の出力データ値を決定する変換装置。
[Application Example 4]
The conversion device according to application example 3, wherein the LUT1 and the LUT2 are conversions that determine the first and second output data values based on a value represented by a predetermined upper number of bits of the input data. apparatus.
この変換装置によると、入力されたビットデータの所定の上位ビットを参照して上限値と下限値とを決定するので、複雑な演算処理を必要とせず、比較的簡易な処理によって、補間区間を決定することができる。 According to this conversion apparatus, the upper limit value and the lower limit value are determined with reference to predetermined higher-order bits of the input bit data, so that complicated calculation processing is not required, and the interpolation interval is determined by relatively simple processing. Can be determined.
[適用例5]
適用例2ないし4のいずれか一項に記載の変換装置であって、前記補間演算部において実行される前記補間演算は、前記所定の補間区間における線形補間であり、前記補間演算部は、前記線形補間による前記補間演算の結果が、前記出力ビット数で表現できる最大値を超える場合は、前記補間演算の結果として前記最大値を出力する
変換装置。
[Application Example 5]
The conversion device according to any one of Application Examples 2 to 4, wherein the interpolation calculation executed in the interpolation calculation unit is linear interpolation in the predetermined interpolation section, and the interpolation calculation unit is A conversion device that outputs the maximum value as a result of the interpolation calculation when a result of the interpolation calculation by linear interpolation exceeds a maximum value that can be expressed by the number of output bits.
この変換装置によると、補間演算の結果が、出力ビット数で表現できる最大値を超える場合は、その最大値を出力するので、出力ビット数によって表現しうる範囲より大きい補間演算の結果と、出力データ値との誤差を最小限に抑えることができる。 According to this conversion device, when the result of the interpolation operation exceeds the maximum value that can be expressed by the number of output bits, the maximum value is output, so the result of the interpolation operation that is larger than the range that can be expressed by the number of output bits and the output The error from the data value can be minimized.
[適用例6]
適用例2ないし5のいずれか一項に記載の変換装置であって、前記補間演算部において実行される前記補間演算は、前記所定の補間区間における線形補間であり、前記補間演算部は、前記線形補間による前記補間演算の結果が、前記出力ビット数で表現できる最小値に満たない場合は、前記補間演算の結果として前記最小値を出力する変換装置。
[Application Example 6]
The conversion device according to any one of Application Examples 2 to 5, wherein the interpolation calculation executed in the interpolation calculation unit is linear interpolation in the predetermined interpolation section, and the interpolation calculation unit is A conversion device that outputs the minimum value as a result of the interpolation calculation when a result of the interpolation calculation by linear interpolation is less than a minimum value that can be expressed by the number of output bits.
この変換装置によると、補間演算の結果が、出力ビット数で表現できる最小値に満たない場合は、その最小値を出力するので、出力ビット数によって表現しうる範囲より小さい補間演算の結果と、出力データ値との誤差を最小限に抑えることができる。
[適用例7]
適用例1ないし6のいずれか一項に記載の変換装置と、前記変換装置からの前記出力データに基づいて画像を表示する表示部とを備える画像表示装置。
According to this conversion device, when the result of the interpolation calculation is less than the minimum value that can be expressed by the number of output bits, the minimum value is output, so the result of the interpolation calculation that is smaller than the range that can be expressed by the number of output bits, The error with the output data value can be minimized.
[Application Example 7]
An image display device comprising: the conversion device according to any one of application examples 1 to 6; and a display unit that displays an image based on the output data from the conversion device.
この画像表示装置によると、変換装置が備えるLUTが出力ビット数によって表現しうる範囲外に有意なデータ値を持つので、その有意なデータ値を用いて演算処理を行うことができる。LUTが出力ビット数によって表現しうる範囲内にしかデータ値を持つことができない変換装置を備える画像表示装置と比較して、正確な演算処理を行うことができる。 According to this image display apparatus, since the LUT provided in the conversion apparatus has a significant data value outside the range that can be expressed by the number of output bits, the arithmetic processing can be performed using the significant data value. Compared with an image display device including a conversion device that can only have a data value within a range that can be expressed by the number of output bits of the LUT, an accurate calculation process can be performed.
[適用例8]
入力データに対して所定の演算処理を施した結果を、所定の出力ビット数の出力データとして出力するデータ変換方法であって、前記出力ビット数よりビット数の多いデータから構成されており、かつ前記出力ビット数によって表現しうる範囲外に有意のデータ値を記憶し、前記入力データに対して前記データ値を用いて所定の演算処理を施した結果を、前記出力ビット数に切り詰めて出力するデータ変換方法。
[Application Example 8]
A data conversion method for outputting a result of performing predetermined arithmetic processing on input data as output data having a predetermined number of output bits, the data conversion method including data having a number of bits larger than the number of output bits, and A significant data value is stored outside the range that can be expressed by the number of output bits, and a result obtained by performing a predetermined arithmetic processing on the input data using the data value is output by cutting it down to the number of output bits. Data conversion method.
このデータ変換方法によると、変換後の出力ビット数よりビット数の多いデータで、かつ出力ビット数によって表現しうる範囲外の有意のデータ値を記憶し、記憶したデータ値を用いて所定の演算処理を行なうので、出力ビット数によって表現しうる範囲内のデータ値しか記憶せず演算を行う場合に比べて、正確な演算処理を行ってデータ変換を行うことができる。 According to this data conversion method, significant data values outside the range that can be expressed by the number of output bits are stored, and a predetermined operation is performed using the stored data value. Since processing is performed, it is possible to perform data conversion by performing accurate arithmetic processing as compared with a case where arithmetic is performed by storing only data values within a range that can be expressed by the number of output bits.
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、データ変換方法および装置、データ処理システム、それらの方法または装置の機能を実現するための集積回路、コンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。 Note that the present invention can be realized in various modes. For example, the present invention can be realized in the form of a data conversion method and apparatus, a data processing system, an integrated circuit for realizing the functions of the method or apparatus, a computer program, a recording medium on which the computer program is recorded, and the like.
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
A.第1実施例:
(A1)システム構成:
図1は、本発明の第1実施例としての画像表示システム10の構成を示す説明図である。画像表示システム10は、画像データ供給装置20と、プロジェクター30と、スクリーンSCとを備える。プロジェクター30は、画像データ供給装置20から供給された画像信号の表す画像をスクリーンSC上に投写表示する。また、画像データ供給装置20からプロジェクター30へは、Y(明度)U(色差)V(色差)の色空間で表現された画像データ(以下、YUVデータとも呼ぶ)が入力される。
Next, embodiments of the present invention will be described based on examples.
A. First embodiment:
(A1) System configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an
プロジェクター30は、画像データ変換回路310、ガンマ補正回路320、色ムラ補正回路330、液晶パネル駆動部340、液晶パネル350、制御部370、メモリー380を備える。また、プロジェクター30は、液晶パネル350を照明するための照明光学系360と、液晶パネル350から射出された変調光(以下、画像光とも呼ぶ)をスクリーンSC上に投写する投写光学系365とを備えている。
The
画像データ変換回路310は、画像データ供給装置20から入力される画像データ(YUVデータ)を、プロジェクター30で処理可能な各色8ビットのRGB形式で表現される階調データ(以下、RGBデータとも呼ぶ)に変換する回路である。画像データ変換回路310が行う画像データ変換処理については、後で詳しく説明する。ガンマ補正回路320は、液晶パネル350に入力されるRGBデータに対してガンマ補正を行う回路である。具体的には、スクリーンSCへの投写表示画像が自然に近い色表現となるようにRGBデータを補正することによって、液晶パネル350のデバイス毎の光の入出力特性(以下、V−T特性とも言う)の修正を行う。
The image
色ムラ補正回路330は、スクリーンSC上に表示される画像に発生する色のムラを制御するように、ガンマ補正回路320でのガンマ補正後の画像データに対して補正を行う。「色ムラ」は、液晶パネル350の液晶層の厚さが不均一であったり、TFTの動作特性が液晶パネル面内でバラついているために生じる液晶パネル面内方向の階調のバラつきを言う。従って、色ムラ補正回路330は、液晶パネル面内の所定の領域毎に色ムラ補正を行う。
The color
液晶パネル駆動部340は、色むら補正後の画像データに基づいて、液晶パネル350に画像を形成する。液晶パネル350は、液晶パネル駆動部340による制御によって、照明光学系360から射出された照明光を変調するライトバルブ(光変調器)である。なお、図示は省略しているが、プロジェクター30は、RGBの3色分の3枚の液晶パネル350を有しており、画像データ変換回路310〜色ムラ補正回路330によって処理がされ液晶パネル駆動部340に入力されるRGBデータに基づいて、液晶パネル駆動部340はRGBの3枚の液晶パネル350を駆動する。制御部370は、CPUを備えており、メモリー380に格納されているプロジェクター30のドライバープログラムを読み込み、プロジェクター30の動作を制御する機能を有している。
The liquid crystal
(A2)画像データ変換処理:
次に、画像データ変換回路310が行う画像データ変換処理について説明する。図2は、画像データ変換回路310が行う画像データ変換処理を概略的に示す説明図である。画像データ変換処理は、画像データ供給装置20から入力される8ビットのYUVデータを、プロジェクター30で処理可能な8ビットのRGBデータに変換する処理である。画像データ変換回路310は(Y,U,V)を(R,G,B)に変換する際に参照するルックアップテーブル(以下、LUTとも呼ぶ)を備えている。LUTは、入力される全てのYUVデータ値(Y,U,V)に対応するRGBデータ値を記憶しているのではなく、一部のYUVデータ値に対応するRGBデータ値を記憶しており、残りのYUVデータ値に対応するRGBデータ値は、そのLUTの記憶値を参照した補間演算を行うことによって算出している。入力されるYUVデータのデータ値によっては、画像データ変換処理後のRGBデータのデータ値が、プロジェクター30の内部で取り扱うことのできる値の範囲を超えている場合がある。このような場合の対応方法も含め、以下、本実施例における画像データ変換回路310による画像データ変換処理の詳細について説明する。
(A2) Image data conversion process:
Next, image data conversion processing performed by the image
図3(a)は、画像データ変換回路310が行う画像データ変換処理の概要を説明するブロック図である。図に示すように、画像データ変換回路310に入力されるデータを入力データAinとする。Ainは、画像データ変換回路310に入力される画像データであるYUVデータに対応するデータである。入力データAinは8ビットのデータである。画像データ変換回路310に入力された入力データAinは、LUT1,2と補間演算回路とを用いた演算によって画像データ変換処理が行われ、8ビットの出力データAoutとして画像データ変換回路310から出力される。この出力データAoutは、画像データ310でデータ変換され出力されるRGBデータに対応するデータである。
FIG. 3A is a block diagram illustrating an outline of image data conversion processing performed by the image
まず、画像データ変換回路310が備えるLUT1,2について説明する。図4は、補間演算について説明する説明図である。図4の横軸は入力データAinに対応し、縦軸は、出力データAoutに対応する。
First, the LUTs 1 and 2 included in the image
図4は、入力データAinに対応する理想的な補間関数Fi(実線)と、Ain=192〜255の補間区間において適用される補間直線G(破線)とを表している。図に示したように、Ain=0〜192の区間においては、補間関数Fiに基づく補間演算が行なわれるのに対し、Ain=192〜255の区間においては、Aoutが255に達するまでは補間関数Fiに基づいて補間を行い、補間関数Fiの値が255を超える区間は、補間直線GによってAoutが255に制限される。図3(b)と(c)は、それぞれ、入力データAinに基づいて出力データAoutの補間演算を行なう補完区間を決定するために使用するLUT1とLUT2の構造を示した図である。LUT1は、補間区間の下限に対応する出力データQ1を、LUT2は、補間区間の上限に対応する出力データQ2を、それぞれ保持するように構成される。本実施例においては、入力データAinのMSB(Most Significant Bit)を含む上位2ビットをインデックスとしてLUT1とLUT2とを参照することにより、データQ1およびQ2が読み出されるものとする。 FIG. 4 shows an ideal interpolation function Fi (solid line) corresponding to the input data Ain and an interpolation straight line G (broken line) applied in the interpolation section of Ain = 192 to 255. As shown in the figure, the interpolation operation based on the interpolation function Fi is performed in the section where Ain = 0 to 192, whereas the interpolation function is performed until Aout reaches 255 in the section where Ain = 192 to 255. Interpolation is performed based on Fi, and in the section where the value of the interpolation function Fi exceeds 255, Aout is limited to 255 by the interpolation straight line G. FIGS. 3B and 3C are diagrams showing the structures of LUT1 and LUT2 used to determine a complementary section in which interpolation of output data Aout is performed based on input data Ain. LUT1 is configured to hold output data Q1 corresponding to the lower limit of the interpolation interval, and LUT2 is configured to hold output data Q2 corresponding to the upper limit of the interpolation interval. In this embodiment, it is assumed that data Q1 and Q2 are read by referring to LUT1 and LUT2 using the upper 2 bits including the MSB (Most Significant Bit) of input data Ain as an index.
ここで、画像データ変換回路310に入力データAinとしてAin=100が入力された場合の補間演算を例に説明する。10進数の100を2進数で表現すると、「01100100」となる。すなわち、LUT1およびLUT2を参照するためのインデックスは、「01」である。したがって、入力データAinの値が100のとき、LUT1からはAin=64に対応するデータQ1が読み出され、LUT2からはAin=128に対応するデータQ2が読み出される。
Here, an interpolation operation when Ain = 100 is input as input data Ain to the image
本実施例における画像データ変換回路310が備えるLUT1(図3)は、10ビットの値をデータQ1として記憶する。同様に、画像データ変換回路310が備えるLUT2は、10ビットの値をデータQ2として記憶する。LUT1およびLUT2が記憶する10ビットのデータのうち、最上位1ビットを符号ビットとして使用する。従って、各ルックアップテーブルは、それぞれ「−512〜+511」の値を記憶する事ができる。一例として、本実施例におけるLUT1は、Ain=192に対応するQ1=240を、LUT2は、Ain=255に対応するQ2=270を、それぞれ記憶することが可能である。このような構成により、補間区間Ain=192〜255に含まれる入力データAinに対応する出力データAoutを補間演算する際に、理想的な補間関数であるFiを用いることが可能になる。さらに、上記補間演算の結果が、符号なし8ビット整数で表現可能なデータ値を超えて算出された場合、つまりAout>255となるような値が算出された場合は、後述する「クリッピング処理」によって、Aoutの値を255とする。
The LUT1 (FIG. 3) included in the image
次に、図3を用いて画像データ変換回路310がLUT1,2を用いて行う補間演算方法について説明する。
Next, an interpolation calculation method performed by the image
画像データ変換回路310にAin=100が入力されると、Ainの値を2進数で表現した場合の上位2ビットをインデックスとしてLUT1及びLUT2が参照される。つまりAin=100の場合、上述したように、Ainの上位2ビットである「01」に対応するデータがLUT1とLUT2とからそれぞれ読み出される。
When Ain = 100 is input to the image
一方、入力データとして画像データ変換回路310に入力されたAin=100(2進表現:01100100)のうち、下位6ビット「100100(10進表現:36)」は、そのまま補間演算回路に、係数αとして入力される。この係数αは、加重平均演算の重み係数に用いる。
On the other hand, among Ain = 100 (binary representation: 01100100) input to the image
画像データ変換回路310が備える補間演算回路に、データQ1、データQ2、係数αが入力されると、これらのデータ値と下記式(1)に基づいて加重平均演算がされ、加重平均値Yが算出される。なお、下記式(1)における「L」は、LUTに記憶されたデータ値すなわち記憶値に対応付けられた入力データAinの間隔である。つまり本実施例では、記憶値はそれぞれのルックアップテーブルに、Ain=0,64,128・・と、64ずつの間隔毎に記憶されている。よって、本実施例ではL=64となる。換言すれば、「L」は、画像データ変換回路310における補間区間の幅と言うこともできる。
When data Q1, data Q2, and coefficient α are input to the interpolation calculation circuit included in the image
補間演算回路によって上記補間演算が行われ加重平均値Yが算出されると、加重平均値Yに対してクリッピング処理が行われる。クリッピング処理は、加重平均値Yの値が符号なし8ビット整数で表現可能な255より大きい場合には、補間演算回路の出力データAoutを、255とする処理である。なお、本実施例では、最大値についてのクリッピング処理について説明したが、例えば、加重平均値Yの値が符号なし8ビット整数で表現可能な最小値である0より小さい場合、すなわち加重平均値Yが負の値をとる場合には、Aout=0とする。つまり、クリッピング処理によって、加重平均値Yの値が許容データ値の範囲(0〜255)を超えた場合は、加重平均値Yの値を切り詰めて符号なし8ビット整数で表現可能な0〜255の範囲になるように処理され、出力データAoutとして出力される。その後、画像データ変換回路310からの出力データAoutに対し、ガンマ補正回路320、色ムラ補正回路330によって他のデータ処理が行われ、液晶パネル駆動部340、液晶パネル350等を介してスクリーンSCに投写表示画像として表示される。
When the interpolation calculation circuit performs the above interpolation calculation and calculates the weighted average value Y, clipping processing is performed on the weighted average value Y. The clipping process is a process of setting the output data Aout of the interpolation operation circuit to 255 when the weighted average value Y is larger than 255 that can be expressed by an unsigned 8-bit integer. In this embodiment, the clipping process for the maximum value has been described. For example, when the value of the weighted average value Y is smaller than 0, which is the minimum value that can be expressed by an unsigned 8-bit integer, that is, the weighted average value Y When A takes a negative value, Aout = 0. That is, when the weighted average value Y exceeds the allowable data value range (0 to 255) by clipping processing, the weighted average value Y is truncated and can be expressed as an unsigned 8-bit integer. And output as output data Aout. After that, the output data Aout from the image
以上説明したように、画像データ変換回路310は、画像データ供給装置20から入力された8ビットの入力データAinを8ビットの出力データAoutにデータ変換して出力するが、その過程で行われる補間演算処理では、データ値が10ビットで表現されているLUT1,2を用いて補間演算を行う。したがって、すべての補間区間において理想的な補間関数Fiによる補間演算を行うことができる。
As described above, the image
これに対して、例えば仮に、図5に示したように、画像データ変換回路310が備えるルックアップテーブルが、8ビットのデータしか記憶できないLUT3であった場合について考える。上述したように、所定のビット数では表現できない範囲の値を用いて補間演算を行いたい場合がある。例えば、LUTが8ビットの値までしか記憶できないにもかかわらず、理想的な補間関数Fiの値が255を超えた値となる場合である。一例として図4で説明した例と同様、入力データAin=255に対して、理想的な補間関数Fiの値が270となる場合を例示する。符号なし8ビット整数のデータQ3を記憶するLUT3では、255を超える値を記憶できない。そのような場合、通常は、図5の補間区間Ain=192〜255には、理想的な補間関数Fiよりも傾きの小さい補間関数Fcが適用される。すなわち、Ain=255の時に、本来ならQ3=270として補間演算を行うところ、Q3=255として補間演算が行なわれることとなり、結果として出力データAoutの値が歪むという問題が生じる。一方、本実施例におけるプロジェクター30では、本来データ変換後の出力値(RGBデータ)が、プロジェクター30で表現可能な範囲を超えないデータについては、正確に補間演算をすることができる(図4参照)。なお、クリッピング処理される領域の値は、最終的にプロジェクター30から投写される画像に与える影響が小さいため、所定の値(本実施例では255)に出力データAoutを飽和させても実質的な問題はない。
On the other hand, for example, as shown in FIG. 5, let us consider a case where the lookup table included in the image
また、プロジェクター30での表現範囲を超えたデータ値を、LUT内に、Aoutの値をオフセットさせて記憶し、入力されたAinに対してオフセットさせた値として読み出した後に、オフセット分の修正演算を行う場合(例えば上記特許文献1)と比較すると、本実施例においてはオフセット分の修正演算を行う必要がない。なお、特許請求の範囲との対応関係としては、画像データ変換回路310が特許請求の範囲に記載の変換装置に相当し、クリッピング処理が特許請求の範囲に記載の出力手段に相当する。
Further, the data value exceeding the range expressed by the
B.変形例:
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り、例えば次のような変形も可能である。
B. Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
(B1)変形例1:
上記実施例では、プロジェクター30に入力される入力データAinをYUVデータ、画像データ変換回路310でのデータ変換後の出力データAoutをRGBデータとしたが、これに限ることなく、入力データAin,出力データAoutを、HLS、YCbCr、YPbPrなどの色空間で表現されたデータ形式や、xvYCC(Extended-gamut YCC color space for video applications)で規格された色空間で表現されたデータ形式とすることも可能である。Ain、Aoutをこのようなデータ形式としても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
(B1) Modification 1:
In the above embodiment, the input data Ain input to the
(B2)変形例2:
上記実施例では、Ain、Aoutは符号なし8ビット整数のデータとし、画像データ変換回路310が備えるLUT1,2は補間演算に用いるデータ値の範囲を10ビットデータとしたが、これに限ることなく、プロジェクター30で処理可能な範囲で、Ain、AoutをNビットデータ(Nは2以上の整数)とし、LUT1,2は出力データをMビットデータ(MはN以上の整数)とすることができる。このようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
(B2) Modification 2:
In the above embodiment, Ain and Aout are unsigned 8-bit integer data, and the LUTs 1 and 2 included in the image
(B3)変形例3:
上記実施例では、画像データ変換回路310は補間区間の上限値と下限値を決定するためにLUT1とLUT2との2つのLUTを備えるとしたが、これに限ることなく、LUTを1つしか備えないとしてもよい。この場合、入力されたAinの所定の数ビット(本実施例では上位2ビット)に対して、補間区間の上限値に対応するアドレスと、下限値に対応するアドレスとの2つのアドレスを指定し、1つのLUTから、順に、補間区間の上限値と下限値とを決定するとしてもよい。このようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
(B3) Modification 3:
In the above embodiment, the image
(B4)変形例4:
上記実施例では、画像データ変換回路におけるLUTおよびそれを用いた画像データ変換処理をプロジェクターに対して適用したが、それに限ることなく、画像データを入力し、入力した画像データに基づいて画像を表示する液晶テレビやプラズマテレビなどの画像表示装置に適用することができる。また、それら画像表示装置と外部接続され、画像データ供給装置からの画像データを入力し、それら画像表示装置で処理可能なデータに変換して画像表示装置に出力する画像処理装置に適用することもできる。このようにしても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
(B4) Modification 4:
In the above embodiment, the LUT in the image data conversion circuit and the image data conversion process using the LUT are applied to the projector. However, the present invention is not limited to this, and image data is input and an image is displayed based on the input image data. It can be applied to image display devices such as liquid crystal televisions and plasma televisions. Also, the present invention can be applied to an image processing apparatus that is externally connected to the image display apparatus, inputs image data from the image data supply apparatus, converts the image data into data that can be processed by the image display apparatus, and outputs the data to the image display apparatus. it can. Even if it does in this way, the effect similar to the said Example can be acquired.
(B5)変形例5:
上記実施例においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。このようにしても上記実施例と同様の効果を得る事ができる。
(B5) Modification 5:
In the above embodiment, a part of the functions realized by software may be realized by hardware, or a part of the functions realized by hardware may be realized by software. Even if it does in this way, the effect similar to the said Example can be acquired.
(B6)変形例6:
上記実施例では、画像表示装置内でのYUVデータからRGBデータへのデータ変換において、データ変換後のデータ値(R,G,B)が、許容データ値の上限値を超える場合について説明したが、これに限ることなく、上述したように、第1実施例におけるLUTは、Aoutとして「−512〜+511」の範囲まで記憶可能なので、その範囲であれば、データ変換後のデータ値(R,G,B)が、許容データ値の下限値をマイナス側に超える場合についても、本来データ変換後の出力値(RGBデータ)が、プロジェクター30で表現可能な範囲を超えないデータについては、正確に補間演算をすることができる。
(B6) Modification 6:
In the above embodiment, the case where the data value (R, G, B) after data conversion exceeds the upper limit value of the allowable data value in the data conversion from YUV data to RGB data in the image display device has been described. Without limiting to this, as described above, the LUT in the first embodiment can store up to the range of “−512 to +511” as Aout. Even when G, B) exceeds the lower limit value of the allowable data value to the minus side, the output value (RGB data) after the original data conversion does not exceed the range that can be expressed by the
10…画像表示システム
20…画像データ供給装置
30…プロジェクター
310…画像データ変換回路
320…ガンマ補正回路
330…色ムラ補正回路
340…液晶パネル駆動部
350…液晶パネル
360…照明光学系
365…投写光学系
370…制御部
380…メモリー
Ain…入力データ
Aout…出力データ
SC…スクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記出力ビット数よりビット数の多いデータから構成されており、かつ前記出力ビット数によって表現しうる範囲外に有意のデータ値を持つLUTと、
前記入力データに対して前記LUTから読み出した前記データ値を用いて所定の演算処理を施した結果を、前記出力ビット数に切り詰めて出力する出力手段と
を備える変換装置。 A conversion device that outputs a result of performing predetermined arithmetic processing on input data as output data of a predetermined number of output bits,
An LUT composed of data having a larger number of bits than the number of output bits and having a significant data value outside the range that can be expressed by the number of output bits;
A conversion device comprising: an output unit that outputs a result obtained by performing predetermined arithmetic processing on the input data by using the data value read from the LUT, and truncating the result to the number of output bits.
前記所定の演算処理は、補間演算を含み、
前記入力データに基づいて補間区間を決定するとともに、前記LUTから読み出される、前記補間区間に対応する前記データ値を用いて前記入力画像に対する前記補間演算を行なう補間演算部を備える
変換装置。 The conversion device according to claim 1,
The predetermined calculation process includes an interpolation calculation,
A conversion apparatus comprising: an interpolation calculation unit that determines an interpolation interval based on the input data and performs the interpolation calculation on the input image using the data value corresponding to the interpolation interval read from the LUT.
前記LUTは、LUT1とLUT2との2つから成り、
前記LUT1は、前記補間演算を行う際の補間区間の下限値に対応する第1の出力データ値を決定し、
前記LUT2は、前記補間区間の上限値に対応する第2の出力データ値を決定し、
前記補間演算部は、前記第1,第2の出力データ値を用いて前記補間演算を行う
変換装置。 The conversion device according to claim 2,
The LUT consists of two, LUT1 and LUT2.
The LUT 1 determines a first output data value corresponding to a lower limit value of an interpolation section when performing the interpolation calculation,
The LUT2 determines a second output data value corresponding to the upper limit value of the interpolation interval,
The interpolation calculation unit performs the interpolation calculation using the first and second output data values.
前記LUT1およびLUT2は、前記入力データのうち、上位の所定ビット数によって表される値に基づいて前記第1,第2の出力データ値を決定する
変換装置。 The conversion device according to claim 3,
The LUT1 and the LUT2 determine the first and second output data values based on a value represented by a predetermined upper number of bits of the input data.
前記補間演算部において実行される前記補間演算は、前記所定の補間区間における線形補間であり、
前記補間演算部は、前記線形補間による前記補間演算の結果が、前記出力ビット数で表現できる最大値を超える場合は、前記補間演算の結果として前記最大値を出力する
変換装置。 A conversion device according to any one of claims 2 to 4,
The interpolation calculation executed in the interpolation calculation unit is linear interpolation in the predetermined interpolation section,
The interpolation device outputs the maximum value as a result of the interpolation calculation when a result of the interpolation calculation by the linear interpolation exceeds a maximum value that can be expressed by the number of output bits.
前記補間演算部において実行される前記補間演算は、前記所定の補間区間における線形補間であり、
前記補間演算部は、前記線形補間による前記補間演算の結果が、前記出力ビット数で表現できる最小値に満たない場合は、前記補間演算の結果として前記最小値を出力する
変換装置。 A conversion device according to any one of claims 2 to 5,
The interpolation calculation executed in the interpolation calculation unit is linear interpolation in the predetermined interpolation section,
The said interpolation calculating part outputs the said minimum value as a result of the said interpolation calculation, when the result of the said interpolation calculation by the said linear interpolation is less than the minimum value which can be expressed with the said output bit number.
前記変換装置からの前記出力データに基づいて画像を表示する表示部とを備える
画像表示装置。 The conversion device according to any one of claims 1 to 6,
An image display device comprising: a display unit that displays an image based on the output data from the conversion device.
前記出力ビット数よりビット数の多いデータから構成されており、かつ前記出力ビット数によって表現しうる範囲外に有意のデータ値を記憶し、
前記入力データに対して前記データ値を用いて所定の演算処理を施した結果を、前記出力ビット数に切り詰めて出力する
データ変換方法。 A data conversion method for outputting a result of performing predetermined arithmetic processing on input data as output data having a predetermined number of output bits,
It is composed of data having a larger number of bits than the number of output bits, and stores a significant data value outside the range that can be expressed by the number of output bits,
A data conversion method for outputting a result of subjecting the input data to a predetermined calculation process using the data value, truncated to the number of output bits.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010077442A JP2011209523A (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Conversion device, image display device, and data conversion method |
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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WO2020184116A1 (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | ソニー株式会社 | Image output system and image output control method |
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2010
- 2010-03-30 JP JP2010077442A patent/JP2011209523A/en active Pending
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