JP2016143931A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理内容に応じた最適な符号化映像を受信することができる液晶表示装置を提供すること。【解決手段】符号化された映像を受信する符号化映像受信手段と、符号化映像送信元へ量子化精度を指示する量子化精度指示手段と、符号化映像を後段の回路が処理可能な復号信号を得る復号化手段と、復号化信号に対して、ＵＩ値に応じた画像処理を行い、画像処理信号を得る画像処理手段を有し、その画像処理信号を投射する液晶表示装置において、画像処理手段で行う処理内容の変更に応じて、量子化精度指示手段の通知するパラメータを変更することを特徴する。構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、投射型表示装置に関する。

一般に、プロジェクタで投影する場合、ＰＣなどの映像出力端子と映像ケーブルで接続することで、ＰＣ映像が投射される。

一方、近年、複数のＰＣやプリンタなどを接続するネットワーク技術が発達しており、あらゆる機器、あらゆる場所においてネットワークに接続可能な環境が整いつつある。プロジェクタにおいても、ネットワーク機能を搭載し、同一ネットワークのＰＣからネットワーク転送される映像を投射する機能を搭載している。この機能により、搭載映像端子に制約されることなく、複数映像の切り替えや同時投射が可能になり、ネットワークによるデータ共有も組み合わせることで、飛躍的な機能向上が図られている。

一方、映像転送に使われるネットワークの帯域は、映像ケーブルの帯域に比べはるかに小さい。そのため、ＰＣの映像をネットワーク転送する場合、転送をおこなう、ＰＣアプリケーションにより投射したい映像の符号化を行い、ネットワークにおける占有帯域を小さくすることが一般的である。このとき、映像ケーブルと同等の解像度の信号を転送するために、非可逆な符号化を行われる。

つまり、ＰＣ上で動作するアプリケーションにより、転送したい画面を非可逆な符号化を行い、他の必要なデータとともに、プロジェクタに転送する。その信号を受信したプロジェクタは、符号化された映像の復号化を行い、Ｕｉ値や信号の解像度に応じた画像処理を行い、投射する。

以上のようにして、映像ケーブルを用いない、ネットワーク転送による映像投射が実現されている。

一般に、プロジェクタにおける復号化の際、どのような符号化がされているかは考慮されず、どのような符号化がなされていても、後段の画像処理は、復号化された解像度に応じて他の信号と同等の処理がなされる。たとえば、ＧＵＩより設定可能な輪郭強調処理も、ＰＣから転送される映像は、符号化によって鮮鋭感を失っているため、映像ケーブルによる入力に対する同等の処理と比較して、効果量は小さくなるか、局所的な強調がなされ不自然な画像となる。また、輪郭をぼかす処理を行う場合も、ぼかしたい効果量以上に鮮鋭な画像をＰＣから転送することは、ネットワーク帯域を無駄に占有することになる。

そこで、エンコード方法を動的に変えることが望ましく、特許文献１のように、ＰＣアプリケーションなどによりコンテンツ判定を行い、そのコンテンツによりエンコード方法を変える方法が提案されている。

特開2007-206644号公報

しかしながら、ＰＣアプリケーション上で、コンテンツ判定を行い場合、プロジェクタの設定値に応じたエンコード方法の変更は行う場合、前述のプロジェクタ設定値による画質劣化、もしくは無用なネットワーク帯域占有の解消にはつながらない。プロジェクタの設定値に応じて、符号化方法を選択可能とすることもできるが、プロジェクタとＰＣアプリケーションを並列して操作する必要があり煩雑である。
本発明の目的は、画像処理内容に応じた最適な符号化映像を受信することができる液晶表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、
符号化された映像を受信する符号化映像受信手段と、
符号化映像送信元へ量子化精度を指示する量子化精度指示手段と、
符号化映像を後段の回路が処理可能な復号信号を得る復号化手段と、
復号化信号に対して、ＵＩ値に応じた画像処理を行い、画像処理信号を得る画像処理手段を有し、
その画像処理信号を投射する液晶表示装置において、
画像処理手段で行う処理内容の変更に応じて、量子化精度指示手段の通知するパラメータを変更することを特徴する。

本発明によれば、画像処理内容に応じた最適な符号化映像を受信することができる液晶表示装置の提供を実現できる。

本発明の実施例１、２における表示装置の構成 本発明の実施例１、２におけるＰＣアプリケーションの例 本発明の実施例１、２における構成されたネットワークの例 本発明の実施例１におけるＧＵＩの例 本発明の実施例１における輪郭強調のフィルタの例 本発明の実施例１におけるＧＵＩの例 本発明の実施例１における輪郭強調のフィルタの例 本発明の実施例２におけるＧＵＩの例 本発明の実施例２におけるキーストーン補正前の映像の例 本発明の実施例２におけるキーストーン補正後の映像の例 本発明の実施例２におけるブロック毎の量子化精度の例 本発明の実施例２におけるブロック毎の量子化精度の例

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例１］
図１は本発明の実施形態にかかわる表示装置である。以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例による、プロジェクタ1について説明する。アナログ入力端子101やデジタル入力端子102などに入力された入力信号は、映像入力回路103で、信号種別の判別が行われ、アナログ映像信号であれば、Ａ／Ｄ変換が行われる。そして、画像処理回路121においては、液晶パネル123に解像度を合わせるスケーリング処理などのほか、メニューＵＩ値に応じた画像処理を行う。

具体的には、シャープネスＵＩ値に応じた輪郭強調処理、各種色処理、ノイズリダクション処理、キーストーン補正処理などが行われる。映像処理された信号は、パネル駆動回路122により、液晶パネル123を駆動可能な信号に変換されて投射される。以上のようにして、アナログ入力端子101やデジタル入力端子102に接続された機器の映像が投射される。

次に、ネットワーク端子104に転送される映像を投射する場合について説明する。図２は、ネットワーク転送の転送元となるＰＣ1の例であり、図3のように接続されているとする。ＰＣ1はネットワーク端子204を有し、ハブやルーター、無線を介した接続を含め、ＰＣ2など他端末と各種通信が可能な状態とする。

このように接続されるＰＣ1は、手動、もしくは自動的に付与されるＩＰアドレスにより、接続された機器を識別することで、図３のように複数機器が接続されたネットワークにおいても目的の端末と通信可能となる。

同様にプロジェクタ1も、ネットワーク端子104を有し、PC1と異なるＩＰアドレスを、手動、もしくは自動的に付与することで、図３のように複数機器が接続されたネットワークにおいて、PC1と通信が可能である。ネットワーク転送される映像を投射する場合、ＰＣは専用のＰＣアプリケーションを実行し、ＩＰアドレスなどによりプロジェクタ1を識別して接続を確立する。そして、ＰＣアプリケーションは、画像取得部201で、ＰＣ1で表示されている画面など、転送したい画像を取得する。

ここで、図３のようなネットワーク上を転送する場合、機器と１対１で専用の映像ケーブルを用いる場合と比べて、転送速度の確保が難しい。そこで、ネットワーク転送可能な符号化レート以下にする必要があり、エンコーダ202により、ネットワーク転送可能な符号化レートにする。この符号化の具体的一例として、離散コサイン変換を用いるとする。画像取得部201で取得した画像をブロック単位で離散コサイン変換を行い、その係数を量子化することで符号化レートを圧縮することができる。

量子化の際の量子化ステップにより平均的な圧縮率が決まり、ほとんどの場合、同一画像であれば、量子化ステップが粗いほど符号化後の容量は小さくなり、密であれば符号化後の容量は大きくなる。量子化精度は、量子化係数指示部203により指示される。量子化係数指示部203は、ＰＣアプリケーションのユーザー操作、もしくは自動で設定される既定の量子化精度で動作するほか、ネットワーク端子204を通じて指示されることで、量子化精度を決定する。

エンコーダー202においては、決定された量子化精度で定常的にエンコードが行われ、画像によって符号化後の容量が変化する。そうして符号化された映像データは、プロジェクタ1を含むＩＰアドレス宛にネットワーク端子203から送信する。プロジェクタ1は、ネットワーク端子104より、自らのＩＰアドレス宛の符号化された映像データを受信する。受信された符号化された映像データは、デコーダー105により、画像処理回路121が処理可能な信号に変換する。

このとき得られる信号は、PCアプリケーションの画像取得部で得られた解像度と同じ解像度の情報が得られる。そして、映像処理回路121において、信号解像度やＧＵＩの設定によって行われる通常の映像ケーブル接続時の画像処理を行うと同時に、ＧＵＩの値に応じて、ＰＣ１に対して画像符号化精度の指示が行われる。

この指示は、コントローラによりネットワーク端子104を通じて、プロジェクタ１のアドレス宛に指示内容を送信することで行われる。たとえば、図４のように、シャープネスなどのＧＵＩから輪郭強調を行う設定がなされたとする。

このような輪郭強調処理は、映像処理回路121で入力される信号に対して、図５のような特定の周波数特性を持つフィルタ演算を行う。ＰＣ1の画像取得部201において取得される画像に対して、画像処理回路121に入力される画像はエンコードによる画質劣化を伴っており、これは高周波ほど顕著である。

これはエンコーダー202におけるエンコード時の量子化精度に依存し、粗い量子化精度で量子化を行うと、図５のようなフィルタ演算をおこなっても、画質劣化を伴っていない場合と比較して効果が小さくなる。そのため、図５のように輪郭強調処理を行う場合は、行わない場合と比べて、符号化レートをあげて量子化精度を上げることが望ましい。

反対に、図６のように、シャープネスなどのＧＵＩから輪郭を柔和にする設定がなされたとする。このような輪郭処理は、映像処理回路121で入力される信号に対して、図７のような特定の周波数特性を持つフィルタ演算を行う。ＰＣ1の画像取得部201において取得される画像に対して、画像処理回路121に入力される画像はエンコードによる画質劣化を伴っているが、これは高周波ほど顕著である。ただし、この輪郭処理は、この劣化の程度に関わらず、高周波成分を削減する。つまり、画像処理により失われる信号成分を含めて送信することで、一定のネットワーク帯域を占有してしまうことになる。

図５のようなＧＵＩにより輪郭を強調する場合には、ＰＣ１に対して、量子化精度を上げるように指示し、図６のように輪郭を柔和する場合には、ＰＣ１に対して、ネットワーク端子104を通じて、量子化精度を下げるように指示する。そうすることで、累積でのネットワークの占有帯域をあげることなく、輪郭強調時の鮮鋭感を向上させることができる。表示装置の画像処理のひとつにノイズリダクション補正がある。

これは入力信号内に検出されるノイズ量に応じたノイズ除去ゲインを乗じた低域通過フィルタによりフィルタ演算することで、高周波ノイズを除去する機能である。

ただし、このノイズ除去処理は、前述のエンコード時の劣化の程度に関わらず、ノイズ成分を削減する。つまり、画像処理により失われる信号成分を含めて送信することで、一定のネットワーク帯域を占有してしまうことになる。

そこで、ＧＵＩにより、ノイズ除去機能が有効な場合には、ＧＵＩ値に応じて、ＰＣ１に対して、ネットワーク端子104を通じて、量子化精度を下げるように指示する。そうすることで、ノイズ除去機能有効時のネットワークの占有帯域を下げることができる。

以上のようにして、画像処理内容応じた量子化精度を送信元に指示することで、輪郭強調の鮮鋭感向上と、不要なネットワーク占有帯域の削減が可能となる。

［実施例２］
実施例１と同様、以下、図１を参照して、本発明の第２の実施例による、プロジェクタ1について説明する。以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例による、プロジェクタ1について説明する。アナログ入力端子101やデジタル入力端子102などに入力された入力信号は、映像入力回路103で、信号種別の判別が行われ、アナログ映像信号であれば、Ａ／Ｄ変換が行われる。そして、画像処理回路121においては、液晶パネル123に解像度を合わせるスケーリング処理などのほか、メニューＵＩ値に応じた画像処理を行う。

具体的には、シャープネスＵＩ値に応じた輪郭強調処理、各種色処理、ノイズリダクション処理、キーストーン補正処理などが行われる。映像処理された信号は、パネル駆動回路122により、液晶パネル123を駆動可能な信号に変換されて投射される。以上のようにして、アナログ入力端子101やデジタル入力端子102に接続された機器の映像が投射される。

次に、ネットワーク端子104に転送される映像を投射する場合について説明する。図２は、ネットワーク転送の転送元となるＰＣ1の例であり、図3のように接続されているとする。ＰＣ1はネットワーク端子204を有し、ハブやルーター、無線を介した接続を含め、ＰＣ2など他端末と各種通信が可能な状態とする。

このように接続されるＰＣ1は、手動、もしくは自動的に付与されるＩＰアドレスにより、接続された機器を識別することで、図３のように複数機器が接続されたネットワークにおいても目的の端末と通信可能となる。

同様にプロジェクタ1も、ネットワーク端子104を有し、PC1と異なるＩＰアドレスを、手動、もしくは自動的に付与することで、図３のように複数機器が接続されたネットワークにおいて、PC1と通信が可能である。ネットワーク転送される映像を投射する場合、ＰＣは専用のＰＣアプリケーションを実行し、ＩＰアドレスなどによりプロジェクタ1を識別して接続を確立する。そして、ＰＣアプリケーションは、画像取得部201で、ＰＣ1で表示されている画面など、転送したい画像を取得する。

ここで、図３のようなネットワーク上を転送する場合、機器と１対１で専用の映像ケーブルを用いる場合と比べて、転送速度の確保が難しい。そこで、ネットワーク転送可能な符号化レート以下にする必要があり、エンコーダ202により、ネットワーク転送可能な符号化レートにする。この符号化の具体的一例として、離散コサイン変換を用いるとする。画像取得部201で取得した画像をブロック単位で離散コサイン変換を行い、その係数を量子化することで符号化レートを圧縮することができる。

量子化の際の量子化ステップにより平均的な圧縮率が決まり、ほとんどの場合、同一画像であれば、量子化ステップが粗いほど符号化後の容量は小さくなり、密であれば符号化後の容量は大きくなる。量子化精度は、量子化係数指示部203により指示され、ブロック毎に量子化精度が指示される。量子化係数指示部203は、ＰＣアプリケーションのユーザー操作、もしくは自動で設定される既定の量子化精度で動作するほか、ネットワーク端子204を通じて指示されることで、量子化精度を決定する。

エンコーダー202においては、ブロック毎に決定された量子化精度で定常的にエンコードが行われ、画像によって符号化後の容量が変化する。そうして符号化された映像データは、プロジェクタ1を含むＩＰアドレス宛にネットワーク端子203から送信する。プロジェクタ1は、ネットワーク端子104より、自らのＩＰアドレス宛の符号化された映像データを受信する。受信された符号化された映像データは、デコーダー105により、ブロック毎に逆離散コサイン変換を行い画像処理回路121が処理可能な信号に変換する。

このとき得られる信号は、PCアプリケーションの画像取得部で得られた解像度と同じ解像度の情報が得られる。そして、映像処理回路121において、信号解像度やＧＵＩの設定によって行われる通常の映像ケーブル接続時の画像処理を行うと同時に、ＧＵＩの値に応じて、ＰＣ１に対して画像符号化精度の指示が行われる。この指示は、コントローラによりネットワーク端子104を通じて、プロジェクタ１のアドレス宛に指示内容を送信することで行われる。

表示装置の画像処理のひとつに、プロジェクタ１が投射領域と正対しないことで発生する幾何学歪みを補正する幾何学歪み補正機能があり、そのひとつにキーストーン補正などがある。キーストーン補正を行う場合、傾いて設置されて投射領域が台形となる領域内で表示画素位置の座標変換により、歪み補正を行う。たとえば、図８のようなＧＵＩからキーストーン補正の設定がなされたとする。

この処理により、図９のような入力映像は、映像表示領域内において座標変換を行い、図１０のような補正が行われる。このとき、図１０の上方のブロックは、座標変換による縮小率が高く、この領域に関しては、下方の領域と比較して、高周波の成分が多く失われる。

そこで、ＧＵＩによりキーストーン補正を設定する場合には、ＰＣ１に対して各ブロックの量子化精度をするように指示する。キーストーン補正なしの場合は、図１１のように、全ブロックを同一の量子化精度Ｑ₀とし、キーストーン補正ありの場合は図１２のようにブロック毎にキーストーン補正による縮小率に応じた量子化精度とするようにする。

ここで、Ｑ_KT＜Ｑ_KB≦Ｑ₀とする。Ｑ_KT、Ｑ_KB、Ｑ₀は量子化精度を表し、値が大きいほど粗い量子化精度がなされる。

以上のようにして、画像処理内容応じたブロック毎の量子化精度を送信元に指示することで、不要なネットワーク占有帯域の削減が可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

1 プロジェクタ、101 アナログ入力端子、102 デジタル入力端子、
103 映像入力回路、121 画像処理回路、123 液晶パネル

Claims (4)

1. 符号化された映像を受信する符号化映像受信手段と、
   符号化映像送信元へ量子化精度を指示する量子化精度指示手段と、
   符号化映像を後段の回路が処理可能な復号信号を得る復号化手段と、
   復号化信号に対して、ＵＩ値に応じた画像処理を行い、画像処理信号を得る画像処理手段を有し、
   その画像処理信号を投射する液晶表示装置において、
   画像処理手段で行う処理内容の変更に応じて、量子化精度指示手段の通知するパラメータを変更することを特徴する液晶表示装置。
2. 前記画像処理回路のパラメータの変更は輪郭補正回路のフィルタの変更を行うことを特徴とし、
   第１の輪郭強調を行う第１のフィルタに変更するときに、第１の量子化精度を指示するように量子化精度指示手段を制御し、
   第１の輪郭強調より強い輪郭強調を行う第２のフィルタに変更するときは、第１の量子化精度より密な第２の量子化精度を指示することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 画像処理手段におけるパラメータの変更は、ノイズリダクションの強度に関するパラメータであることを特徴とし、
   第１のノイズリダクション強度に変更するときに、第１の量子化精度を指示するように量子化精度指示手段を制御し、
   第１のノイズリダクション強度より強いノイズリダクションを行う強度に変更するときは、第１の量子化より密な量子化精度を指示することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 量子化精度指示手段は、矩形分割した映像の矩形ごとに指示可能であり、
   画像処理手段におけるパラメータの変更は、表示装置と投射領域が正対しないことで生じる器楽歪みを補正する幾何学歪み補正に関するパラメータであることを特徴とし、
   幾何学歪み補正よりに矩形毎に代表される拡大倍率により、矩形毎の量子化精度を量子化精度指示手段に指示する制御を行い、
   その量子化精度は、
   第１の拡大倍率のとき、第１の量子化精度であり、
   第１の拡大倍率より大きい第２の拡大倍率の矩形は、第１の量子化より密な量子化精度であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。