JP2013182108A - 画像処理装置及び方法、並びに画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力画像信号(Ga)の各画素の階調値及びそのフレーム間での変化に基づく補正量(Fh)を、入力画像信号(Ga)の階調値に加算又は乗算することで、補正後画像信号(Gb)を生成する(110)。入力画像信号(Ga)の各画素における階調値及びその変化に基づいて補正量を生成する。2D画像の場合に比べ、3D画像の場合に補正量(Fh)を少なくする。
【選択図】図1
Description
本発明はまた、上記の画像処理装置又は方法により処理された画像を表示する画像表示装置に関する。
入力画像信号と、上記入力画像信号が2D画像表示のためのものであるか、3D画像表示のためのものであるかを示す識別信号とを受け、該入力画像信号の各画素における階調値及びその時間的変化に基づいて、該階調値に対する補正量を生成する補正量データ生成部と、
上記入力画像信号の階調値に、上記補正量を加算又は乗算することで、補正後画像信号を生成する補正部とを有し、
上記補正量データ生成部は、上記識別信号が、上記入力画像信号が2D画像であることを示す場合に比べ、3D画像であることを示す場合に、上記補正量をより少なくする
ことを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1による画像表示装置を示す。図示の画像表示装置は、画像処理装置100と表示パネル140とを備えている。画像処理装置100は、入力画像信号Gaを受けて補正を行い補正後の画像信号Gbを出力する。表示パネル140は、補正後の画像信号Gbを受けて画像の表示を行なう。
また、オーバードライブを行うために1フレーム未満の短い時間で液晶素子に印加される電圧を切り替える回路が、表示パネル140内に備わっている場合は、補正後画像信号Gbはその回路を制御し、印加される電圧と時間を決定する信号とされる。
これらの他、表示パネルの性質に合わせどのような信号を用いてもよいが、補正後画像信号Gbは表示パネル140の各画素の輝度を制御する信号である。
温度情報Jaは、実測された温度を表すものであっても良く、後述のように装置の起動後の経過時間、気象情報、地域情報(装置が設置されている地域を示す情報)の一つ以上に基づいて推定された温度を表すものであっても良い。
補正テーブル生成部121は、例えば、予め複数の補正テーブルを記憶しており、記憶している補正テーブルのうちで、2D/3D信号Snd及び温度情報Jaに応じたものを選択し、選択した補正テーブルHaを出力する。
予測表示信号Fcが表す表示パネル140の各画素の状態は、表示パネル140が液晶の場合、例えば、各画素の液晶素子の透過率あるいは輝度をRGB各8ビット、即ち256階調で表される。この場合、1フレーム分の予測表示信号Fcは表示パネル140の解像度に応じた量の信号を含む。
符号化部123は入力された予測表示信号Fcを符号化することで信号のサイズを圧縮した現フレーム符号化表示信号Fdを生成し、出力する。信号のサイズを圧縮することで、フレームメモリ124として容量の小さなものを用いることができ、回路規模を抑えることができる。符号化方法としては例えば固定長ブロックトランケーション符号化(FBTC)を用いることが考えられる。固定長ブロックトランケーション符号化(FBTC)では、効率的に決まったサイズのデータ量に符号化されるため、フレームメモリ124を過不足なく有効に活用できる。
なお、表示パネル140の特性に基づき残像感と3Dクロストークを低減しつつもフレームメモリ124の容量を削減できる符号化方法を用いることも考えられるが、その詳細については後述する。
前フレーム表示信号Ffは、前フレームでの表示パネル140の表示結果を表す、予測により生成された信号である。
補正量データ生成部126は、例えば書き換え可能なメモリを有し、補正テーブル生成部121から供給された補正テーブルHaを格納して、ルックアップテーブルとし、入力画像信号Gaの階調値と、前フレーム表示信号Ffの階調値を入力として、これに対応する補正量データFhを出力する。
補正テーブルは、入力画像信号(現フレーム画像信号)Gaの階調値と、前フレーム表示信号Fiの階調値の組合せに対応して補正量を格納したテーブルであり、概念的には、図2に示すように、各行が、入力画像信号(現フレーム画像信号)Gaの階調値に対応し、各列が前フレーム表示信号Fiの階調値に対応し、各行と各列の交点に対応する記憶位置に補正量Fhが記憶されている。図2の例では、入力画像信号Gaの階調値も、前フレーム表示信号Ffの階調値も256値で表されるものであり、全体で256×256の補正量を示すデータが記憶されている。入力画像信号Gaの階調値により行を指定し、前フレーム表示信号Ffの階調値により列を指定して、指定された行及び列の交点の補正量データFhが読み出される。
補正量決定部126のメモリにルックアップテーブルとして保持され、上記のように、入力された入力画像信号Ga及び前フレーム表示信号Ffの値に応じた補正量データFhが出力される。
まず、印加電圧に着目する。はじめ、背景部分を表示している期間は電圧レベルは買いt長0に相当する値である。その後、矩形部分を表示している期間に切り替わると電圧レベルハ階調60に相当する値まで上昇する。再び、背景部分を表示している期間に切り替わると、電圧レベルは階調0に相当する値まで下降する。
補正量決定部126は、内部に保持している補正テーブルの中の、入力画像信号Gaと前フレーム表示信号Ffの組合せに対応する記憶位置に記憶されている補正量データFhを読み出して出力する。
補正部110は、補正量決定部126から出力された補正量データFhを入力画像信号Gaに加算し、補正後画像信号Fbを生成して出力する。
補正後画像信号Gbは表示パネル140に供給されて、補正後画像信号Gbに相当する電圧が表示パネル140の液晶素子に印加される。
以上の処理は画素毎に行われ、その結果、入力画像信号Gaの画素ごとに、電圧レベルを調整し、調整後の信号が補正後画像信号Gbとして表示パネル140の対応する画素を構成する液晶素子の印加電圧の制御に用いられる。
なお、1フレーム期間の一部のみ、補正量を加算しても良い。但し、1フレーム期間の途中で印加電圧を変更できる機能を有する表示パネル140を用いる必要がある。
(クロストーク量)=(理想的な輝度と実際輝度との差)/(現フレームの階調)
とすれば、人間の目の特性を反映したクロストーク量として定義できる。図20〜図22において、横軸は前フレームの表示パネル100の各画素の状態を表しており、縦軸はクロストーク量を表している。前フレームでの表示パネル100の各画素の状態が、現フレーム表示時の輝度に影響を及ぼさない理想的な場合、すなわちクロストーク量が0の場合を破線で表している。応答遅れのある実際的な表示パネル100を利用した場合のクロストーク量を実線で示している。図20は、現フレームの階調として0を、図21は現フレームの階調として128を、図22は現フレームの階調として255の場合を表している。
ここで、「細かな調整を加える」とは、例えば図16に示される程度の補正テーブル、或いは図2に示される程度の補正テーブルを用いて補正量を決めることを言う。
また、表示パネル140の温度分布は滑らかであるので、領域間の補正量は滑らかにした方がクロストーク低減効果は高い。領域間の補正量の補間方法としては、各領域の補正量の間を線形補間や非線形補間することが考えられる。
図42は、観察者の指示によって補正量の変更を行なえるテレビ受像機420と、観察者が補正量の指示を与えるリモコン430の構成を示した図である。観察者は、テレビ受像機420を観察しながら、クロストーク量を評価し、補正量の強弱や、補正量を決定するパラメータ値をリモコン430によってテレビ受像機420に指示する。これにより、観察者のクロストークの見えやすさやクロストーク量に対する敏感さなどの個人差に応じて、観察者自身が好適と思う補正量に調整することができる。
なお、指示を与える方法はテレビ受像機420に備えられているボタンによるなど、リモコン430を用いる以外の方法でも良い。
実施の形態1では、画像処理装置を図1に示されるハードウェアにより実現するものとして説明したが、図1の構成の一部又は全部をソフトウェアにより、即ちプログラムされたコンピュータにより実現することも可能でる。
その場合の構成を図43に示す。
この動作は、実施の形態1における補正テーブル生成部121の動作と同等である。
Claims (13)
- 入力画像信号と、上記入力画像信号が2D画像表示のためのものであるか、3D画像表示のためのものであるかを示す識別信号とを受け、該入力画像信号の各画素における階調値及びその時間的変化に基づいて、該階調値に対する補正量を生成する補正量データ生成部と、
上記入力画像信号の階調値に、上記補正量を加算又は乗算することで、補正後画像信号を生成する補正部とを有し、
上記補正量データ生成部は、上記識別信号が、上記入力画像信号が2D画像であることを示す場合に比べ、3D画像であることを示す場合に、上記補正量をより少なくする
ことを特徴とする画像処理装置。 - 上記補正後画像信号を受けて画像の表示を行なう表示パネルの温度に関する温度情報を生成する温度情報生成部をさらに有し、
上記補正量データ生成部は、上記温度情報にも基づいて上記補正量データを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 上記補正量データ生成部は、
上記識別信号に応じて、補正テーブルを生成する補正テーブル生成部と、
上記入力画像信号の階調値と、上記補正テーブル生成部から出力された補正テーブルとに基づいて、上記補正量を決定する補正量決定部と
を有することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 上記補正量データ生成部は、さらに、
上記前フレーム表示信号と上記補正後画像信号とを受け、予測表示信号を生成する予測部と、
上記予測表示信号を符号化することで、現フレーム符号化表示信号を生成する符号化部と、
上記現フレーム符号化表示信号を1フレーム期間遅延させて前フレーム符号化表示信号を出力するフレームメモリと、
上記前フレーム符号化表示信号を復号することで、上記前フレーム表示信号を生成する復号化部とを備え、
上記補正量決定部は、上記入力画像信号及び上記補正テーブルのみならず、上記前フレーム表示信号にも基づいて上記補正量を決定する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 上記符号化部は固定長ブロックトランケーション符号化を用いて符号化を行い、
上記復号化部は固定長ブロックトランケーション符号化を用いて復号化を行う
ことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 上記予測部は、上記予測表示信号として、中間輝度に対応する符号を粗くし、または省略したものを出力し、
上記復号化部は、上記前フレーム表示信号として、中間輝度に対応する符号を粗くし、または省略したものを出力する
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像処理装置。 - 上記補正テーブル生成部は、上記補正テーブルとして、上記前フレーム表示信号の中間輝度の場合の補正量の符号を粗くし、または省略したものを生成する
ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の画像処理装置。 - 上記補正テーブル生成部は、上記補正テーブルとして、上記入力画像信号の階調と上記前フレーム表示信号の輝度の差が所定の値以上の場合の補正量の符号を粗くし、または省略したものを生成することを特徴とする請求項4乃至7のいずれかに記載の画像処理装置。
- 上記温度情報生成部は上記表示パネルの複数の領域の各々に対応する複数の上記温度情報を生成し、
上記補正テーブル生成部は、上記入力画像信号が上記表示パネルのどの領域を画素の階調値を表すものであるかに応じて、異なる補正テーブルを出力する
ことを特徴とする請求項3乃至8のいずれかに記載の画像処理装置。 - 上記温度情報生成部は上記画像処理装置の起動後の経過時間から上記表示パネルの温度を推定し上記温度情報を生成することを特徴とする請求項2乃至9のいずれかに記載の画像処理装置。
- 請求項1に記載の画像処理装置と、上記補正後画像信号を受けて画像の表示を行なう表示パネルとを備えることを特徴とする画像表示装置。
- 請求項2〜10のいずれか1つに記載の画像処理装置と、上記表示パネルとを備えることを特徴とする画像表示装置。
- 入力画像信号と、上記入力画像信号が2D画像表示のためのものであるか、3D画像表示のためのものであるかを示す識別信号とを受け、該入力画像信号の各画素における階調値及びその時間的変化に基づいて、該階調値に対する補正量を生成する補正量データ生成ステップと、
上記入力画像信号の階調値に、上記補正量を加算又は乗算することで、補正後画像信号を生成する補正ステップとを有し、
上記補正量データ生成ステップは、上記識別信号が、上記入力画像信号が2D画像であることを示す場合に比べ、3D画像であることを示す場合に、上記補正量をより少なくする
ことを特徴とする画像処理方法。
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