JP2016158014A - Image processing apparatus, display unit, and image compression method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置、表示装置、及び、画像圧縮方法に関する。 The present invention relates to an image processing device, a display device, and an image compression method.
従来、画像を表示する表示装置において、入力された画像信号を、色相成分、明度成分、及び彩度成分により色を表すHLS色空間の信号に変換するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このように変換された画像信号は、色相成分、明度成分、及び彩度成分の成分ごとに調整することが可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a display device that displays an image converts an input image signal into a signal in an HLS color space that represents a color using a hue component, a lightness component, and a saturation component (for example, Patent Documents). 1). The image signal thus converted can be adjusted for each of the hue component, lightness component, and saturation component.
一般に、画像データを処理する装置は、画像データをメモリーに書き込み、メモリーに書き込んだ画像データに対して各種処理を行う。例えば、特許文献1記載の液晶プロジェクターはCPUにより処理を行うが、このCPUが処理するデータはメモリーに格納されることが通常の方法である。
画像データをメモリーに書き込む場合、及び、メモリーから画像データを読み出す処理では、画像データのデータ量が大きくなるほど転送速度が低下する。そこで、転送速度の低下を防ぐために、画像データを圧縮して転送することが考えられる。この場合、圧縮率を高くすればデータ量を小さくすることができ、効率よく高速に画像データを転送できるが、画質が劣化するという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、画像データを転送する場合に、画質の劣化を抑え、高速に画像データを転送できる画像処理装置、表示装置、及び、画像圧縮方法を提供することを目的とする。
In general, an apparatus that processes image data writes image data in a memory and performs various processes on the image data written in the memory. For example, a liquid crystal projector described in Patent Document 1 performs processing by a CPU, and it is a normal method that data processed by the CPU is stored in a memory.
In the case of writing image data into the memory and the process of reading out image data from the memory, the transfer speed decreases as the data amount of the image data increases. Therefore, in order to prevent a decrease in transfer speed, it is conceivable to transfer image data after compressing it. In this case, if the compression rate is increased, the amount of data can be reduced and image data can be transferred efficiently and at a high speed, but there is a problem that the image quality deteriorates.
The present invention has been made in view of the circumstances described above, and provides an image processing device, a display device, and an image compression method capable of suppressing image quality deterioration and transferring image data at high speed when transferring image data. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、第1の色空間の画像データを、明度、彩度、及び色相の要素を有する極座標系の色空間である第2の色空間の画像データに変換する変換部と、前記変換部が変換した画像データに対し、少なくとも彩度について他の前記要素とは異なる圧縮率を適用して圧縮する圧縮部と、を有し、前記圧縮部が圧縮した画像データを転送すること、を特徴とする。
本発明によれば、画質の劣化を抑えて高い圧縮率で画像データを圧縮できる。
In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention converts image data of a first color space into a second color space that is a color space of a polar coordinate system having elements of brightness, saturation, and hue. A conversion unit that converts the image data into image data; and a compression unit that compresses the image data converted by the conversion unit by applying a compression rate that is different from that of the other elements at least in terms of saturation. Transfers the compressed image data.
According to the present invention, image data can be compressed at a high compression rate while suppressing deterioration in image quality.
また、本発明は、上記画像処理装置において、明度、彩度、色相のうち少なくともいずれか一つの前記要素の圧縮率を、他の前記要素に基づいて設定すること、を特徴とする。
本発明によれば、画質の劣化をより一層低く抑えることができる。
In the image processing apparatus according to the present invention, the compression rate of at least one of the elements of lightness, saturation, and hue is set based on the other elements.
According to the present invention, it is possible to further suppress deterioration in image quality.
また、本発明は、上記画像処理装置において、彩度の圧縮率を、明度の圧縮率及び色相の圧縮率のうち少なくとも一方と異なる圧縮率に設定すること、を特徴とする。
本発明によれば、画質の劣化を抑え、画像データの転送を高速化することが可能な圧縮率を設定できる。
Further, the present invention is characterized in that, in the image processing apparatus, the saturation compression rate is set to a compression rate different from at least one of the lightness compression rate and the hue compression rate.
According to the present invention, it is possible to set a compression rate that can suppress deterioration in image quality and speed up transfer of image data.
また、本発明は、上記画像処理装置において、彩度の圧縮率を、明度の圧縮率及び色相の圧縮率のうち少なくとも一方の圧縮率よりも低い圧縮率に設定すること、を特徴とする。
本発明によれば、圧縮率を適切に設定し、画質の劣化を抑え、画像データの転送を高速化できる。
Further, the present invention is characterized in that, in the image processing apparatus, a saturation compression rate is set to a compression rate lower than at least one of a lightness compression rate and a hue compression rate.
According to the present invention, it is possible to appropriately set a compression rate, suppress deterioration in image quality, and speed up transfer of image data.
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記変換部が変換した画像データの彩度のデータに基づいて、色相の圧縮率を設定すること、を特徴とする。
本発明によれば、人間の視覚特性を利用して、適切な圧縮率を設定できる。
In the image processing apparatus, the hue compression rate is set based on the saturation data of the image data converted by the conversion unit.
According to the present invention, an appropriate compression rate can be set using human visual characteristics.
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記圧縮率を変更する圧縮率変更部を備えること、を特徴とする。
本発明によれば、画像データに適用する圧縮率を適切な圧縮率とすることができる。
According to the present invention, the image processing apparatus includes a compression rate changing unit that changes the compression rate.
According to the present invention, the compression rate applied to the image data can be set to an appropriate compression rate.
また、本発明は、上記画像処理装置において、操作を受け付ける操作部を備え、前記圧縮率変更部は、明度、彩度、色相のうち少なくともいずれか1つの前記要素の圧縮率を、前記操作部に対する操作に基づいて変更すること、を特徴とする。
本発明によれば、操作に従って、画像データに適用する圧縮率を変更できる。
In the image processing apparatus, the present invention further includes an operation unit that receives an operation, and the compression rate changing unit sets a compression rate of at least one of the elements of brightness, saturation, and hue as the operation unit. It changes based on operation with respect to.
According to the present invention, the compression rate applied to the image data can be changed according to the operation.
また、本発明は、上記画像処理装置において、直交座標系の色空間の画像データを処理する処理部を備え、前記変換部は、極座標系の色空間の画像データを直交座標系の色空間の画像データに変換して前記処理部に出力し、前記処理部が出力する前記画像データを極座標系の色空間の画像データに変換すること、を特徴とする。
本発明によれば、直交座標系の画像データを処理する場合に、画質の劣化を抑えて高い圧縮率で画像データを圧縮し、転送できる。
The image processing apparatus may further include a processing unit that processes image data in a color space of an orthogonal coordinate system, and the conversion unit converts image data in a color space of a polar coordinate system into a color space of an orthogonal coordinate system. The image data is converted into image data and output to the processing unit, and the image data output from the processing unit is converted into image data in a color space of a polar coordinate system.
According to the present invention, when processing image data in an orthogonal coordinate system, image data can be compressed and transferred at a high compression rate while suppressing deterioration in image quality.
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記圧縮部が圧縮した画像データをメモリーに転送すること、を特徴とする。
本発明によれば、メモリーに画像データを転送する際に、画質の劣化を抑えて高い圧縮率で画像データを圧縮することで、転送速度を高速化できる。
According to the present invention, in the image processing apparatus, the image data compressed by the compression unit is transferred to a memory.
According to the present invention, when image data is transferred to a memory, the transfer speed can be increased by compressing the image data at a high compression rate while suppressing deterioration in image quality.
また、上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、第1の色空間の画像データを、明度、彩度、及び色相の要素を有する極座標系の色空間である第2色空間の画像データに変換する変換部と、前記変換部が変換した画像データに対し、少なくとも彩度について他の前記要素とは異なる圧縮率を適用して圧縮する圧縮部と、を有し、前記圧縮部が圧縮した前記画像データを転送する画像処理装置と、R、G、Bの要素を含む画像データに基づき画像を表示する表示部と、を備え、前記画像処理装置は前記表示部に対してR、G、Bの要素を含む画像データを出力すること、を特徴とする。
本発明によれば、画質の劣化を抑えて高い圧縮率で画像データを圧縮して転送することにより、表示装置におけるデータ処理の効率を高め、高品位の画像を表示できる。
In order to achieve the above object, the display device of the present invention uses the image data of the first color space as the second color space, which is a polar coordinate color space having elements of brightness, saturation, and hue. A conversion unit that converts the image data into image data; and a compression unit that compresses the image data converted by the conversion unit by applying a compression rate that is different from that of the other elements at least in terms of saturation. An image processing device that transfers the compressed image data, and a display unit that displays an image based on image data including R, G, and B elements. , G, and B are output.
According to the present invention, it is possible to increase the efficiency of data processing in a display device and display a high-quality image by compressing and transferring image data at a high compression rate while suppressing deterioration in image quality.
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部として、投射面に画像を投射する投射部を備えるプロジェクターであること、を特徴とする。
本発明によれば、R、G、Bの要素を含む画像データに基づき画像を投射するプロジェクターにおいて、表示装置におけるデータ処理の効率を高め、高品位の画像を表示できる。
Further, the present invention is characterized in that, in the above display device, the display unit is a projector including a projection unit that projects an image on a projection surface.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the projector which projects an image based on the image data containing the element of R, G, B, the efficiency of the data processing in a display apparatus can be improved, and a high quality image can be displayed.
また、上記目的を達成するために、本発明の画像圧縮方法は、第1の色空間の画像データを、明度、彩度、及び色相の要素を有する極座標系の色空間である第2の色空間の画像データに変換し、前記第2の色空間の画像データに対し、少なくとも彩度について他の前記要素とは異なる圧縮率を適用して圧縮し、圧縮した前記第2の色空間の画像データを転送すること、を特徴とする。
本発明によれば、画質の劣化を抑えて高い圧縮率で画像データを圧縮できる。
In order to achieve the above object, the image compression method of the present invention uses the image data of the first color space as the second color that is a polar coordinate color space having elements of brightness, saturation, and hue. The image of the second color space is converted into the image data of the space, the image data of the second color space is compressed by applying a compression rate different from that of the other elements at least for the saturation, and the compressed image of the second color space Transferring data.
According to the present invention, image data can be compressed at a high compression rate while suppressing deterioration in image quality.
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について説明する。
図1は、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクター1の機能ブロック図である。
プロジェクター1(表示装置)は、画像供給装置(図示略)に接続し、画像供給装置が出力する入力画像データD1に基づいて、スクリーンSC(投射面)に画像を投射する。
プロジェクター1は、プロジェクター1の各部を制御する制御部10と、制御部10の制御により入力画像データD1を処理する画像処理部30(画像処理装置)と、スクリーンSCに画像を投射(表示)する投射部20(表示部)とを備える。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram of a projector 1 according to an embodiment to which the invention is applied.
The projector 1 (display device) is connected to an image supply device (not shown), and projects an image on a screen SC (projection surface) based on input image data D1 output from the image supply device.
The projector 1 projects (displays) an image on a screen SC, a
投射部20は、光源部21、分光部22、光変調部23、及び投射光学系24を備える。
光源部21は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、LED等からなる光源を備える。光源部21は、制御部10の制御に従って光源に駆動電流を供給し、光源を点灯/消灯させる駆動回路(図示略)を備える。光源部21は、光源が発した光を分光部22に導くリフレクター、光源の放射光の光学特性を高めるためのレンズ群、偏光板、光源から分光部22に至る経路上で光量を減光させる調光素子等(いずれも図示略)を備えてもよい。
The
The
分光部22は、例えば色光を分離するミラーやプリズムを備え、光源部21が発した光を分光する。本実施形態では、光源部21が発した光をR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の色光20aに分光して、光変調部23に入射する。
光変調部23は、分光部22が分光した色光20aのそれぞれを変調する3つの液晶パネル23R、23G、23Bを備える。液晶パネル23Rには、色光20aのうちRの光が入射する。また、液晶パネル23GにはGの光が入射し、液晶パネル23BにはBの光が入射する。液晶パネル23R、23G、23Bは、例えば透過型の液晶パネルであり、それぞれ入射光を変調し、変調後の色光20bを投射光学系24に入射する。
投射光学系24は、光変調部23で変調されたRGB3色の色光20bを合成するプリズム、及び、プリズムで合成された投射画像をスクリーンSCに結像させるレンズ群等を備える。
The
The
The projection
制御部10には、プロジェクター1の本体上面や背面に配置された操作パネル11が接続する。操作パネル11は複数の操作子を備え、これら操作子の操作に対応する操作信号を生成して制御部10に出力する。また、制御部10には、リモコン受光部12が接続する。リモコン受光部12は、リモコン15が送信する赤外線信号を受信し、リモコン15における操作に対応する操作信号を生成して制御部10に出力する。リモコン15は、プロジェクター1を操作する各種キーを備え、キーの操作に対応した赤外線信号を送信する。リモコン15は、例えば、プロジェクター1の電源オン/オフを指示する電源キー、数字に対応する数字キー、方向を指示する矢印キー或いは十字キーを備える。操作パネル11及びリモコン15は、ユーザーの操作を受け付ける操作部に相当する。
An
プロジェクター1には、プロジェクター1が内蔵する記憶装置(図示略)、または、パーソナルコンピューターや各種画像プレーヤー等の外部の画像供給装置(図示略)からデジタル画像データが入力される。プロジェクター1に入力される画像信号は、静止画像の画像データであっても動画像(映像)の画像データであってもよく、本実施形態では一例として、動画像の画像データが入力される場合について説明する。この入力画像データは、通常の映像データの他、立体映像データであってもよい。
立体映像データのフォーマットは、左目用の画像のフレーム(左画像フレーム)と右目用の画像のフレーム(右画像フレーム)とが交互に入力されるフレームシーケンシャル方式のほか、トップアンドボトム方式やサイドバイサイド方式とすることができる。
Digital image data is input to the projector 1 from a storage device (not shown) built in the projector 1 or an external image supply device (not shown) such as a personal computer or various image players. The image signal input to the projector 1 may be still image data or moving image (video) image data. In the present embodiment, as an example, moving image image data is input. Will be described. This input image data may be stereoscopic video data in addition to normal video data.
The format of the stereoscopic video data includes a frame sequential method in which a left-eye image frame (left image frame) and a right-eye image frame (right image frame) are input alternately, as well as a top-and-bottom method and a side-by-side method. It can be.
プロジェクター1は、入力画像データD1が入力する画像入力インターフェイス(I/F)31を備え、画像入力I/F31は画像処理部30に対して入力画像データD1を出力する。
画像入力I/F31に入力される入力画像データD1は、上述のように、プロジェクター1が内蔵する記憶装置(図示略)が記憶する画像データ、あるいは、プロジェクター1の外部の画像供給装置(図示略)が出力する画像データである。画像入力I/F31は、画像供給装置に接続されるコネクターやインターフェイス回路を備えてもよいし、プロジェクター1に、画像入力I/F31とは別のコネクターやインターフェイス回路を設けてもよい。また、画像入力I/F31は、アナログ画像信号を入力可能な構成としてもよい。この場合、画像入力I/F31は、アナログ画像信号をデジタル画像データに変換するA/Dコンバーター等を備え、変換したデジタル画像データを画像処理部30に出力してもよい。
The projector 1 includes an image input interface (I / F) 31 through which input image data D1 is input. The image input I /
As described above, the input image data D1 input to the image input I /
画像入力I/F31が画像処理部30に出力する入力画像データD1は、3次元色空間の画像信号であり、特に、R(赤)、G(緑)、B(青)の各画像信号を含む直交座標系の色空間の画像データである。なお、本実施形態では入力画像データD1がRGB色空間の画像データである場合を例に挙げて説明するが、これはあくまで一例である。入力画像データD1は、直交座標系の画像データであれば本発明の適用対象であり、例えば、Y(輝度信号)、U(第1色差信号)、V(第2色差信号)からなるYUV色空間の画像データであってもよいし、YCbCr色空間の画像データ、或いはYPbPr色空間の画像データであってもよい。
画像処理部30は、画像入力I/F31から入力される入力画像データD1を処理する複数の処理部を備える。画像処理部30が備える処理部の例として、図1に、リサイズ部33、OSD(On-Screen Display)処理部34、フレームレート変換部35、及び、OD(Over-Drive)処理部36を示す。これらを総称して処理部と呼ぶ。
The input image data D1 output from the image input I /
The
画像処理部30には、画像データを一時的に格納するDRAM(Dynamic Random Access Memory)40が接続される。
画像処理部30は、DRAM40(メモリー)に接続するDRAM I/F(インターフェイス)37を備える。画像処理部30は、画像入力I/F31から入力される入力画像データD1を、DRAM I/F37によりDRAM40に書き込む。ここで、DRAM40には、入力画像データD1のフレームのデータが書き込まれる。DRAM I/F37は、リサイズ部33、OSD処理部34、フレームレート変換部35、及びOD処理部36のそれぞれの処理部に接続する。これらの処理部は、DRAM I/F37にアクセスして、DRAM40が記憶する画像データ(フレームのデータ)を処理対象のフレームのデータとして取得し、後述する処理を行い、処理後の画像データを、DRAM I/F37に送信し、DRAM40に格納させる。
A DRAM (Dynamic Random Access Memory) 40 that temporarily stores image data is connected to the
The
リサイズ部33は、処理対象の画像データの解像度を、制御部10の制御により設定される解像度に変換する解像度変換(リサイズ)処理を実行する。例えば、リサイズ部33は、液晶パネル23R、液晶パネル23B、及び液晶パネル23Gの表示解像度に適した解像度への変換を行う。
OSD処理部34は、処理対象の画像データに対し、メニュー画面、ユーザーへの通知や案内の画像等をOSD画像として重畳し、合成画像を生成する処理を行う。
フレームレート変換部35は、処理対象の画像データのフレームレートを、制御部10の制御により設定されるフレームレートに変換する。
OD処理部36は、液晶パネル23R、液晶パネル23G、及び液晶パネル23Bをオーバードライブ駆動する場合に、処理対象の画像データに基づき、オーバードライブ駆動用の画像データを生成する。
画像処理部30が備える処理部はこれらに限定されない。例えば、入力画像データD1が3D(立体)画像データである場合に、処理対象の画像データから、左眼用のフレームの画像データ、及び、右眼用のフレームの画像データを生成する3D変換処理を実行する3D変換処理部を設けてもよい。また、例えば、入力画像データD1が2D(平面)画像データである場合に、制御部10により設定される視差を有する3D画像データを生成する処理部、或いは、入力画像データD1が3D画像データである場合に、2D画像データを生成する処理部を設けてもよい。また、スクリーンSCにおける台形歪みや糸巻き型歪みを補正する歪み補正処理を実行する処理部を設けてもよく、その他、公知のプロジェクターが実行する画像処理を、制限なく画像処理部30に適用できる。
The resizing
The
The frame
The
The processing unit included in the
画像処理部30は、リサイズ部33、OSD処理部34、フレームレート変換部35、及びOD処理部36等の処理部が処理した画像データを、DRAM40から読み出して、光変調部駆動回路32に出力する。
ここで、リサイズ部33、OSD処理部34、フレームレート変換部35、及びOD処理部36の全てが画像データを処理する必要はない。画像処理部30は、制御部10の制御により指定された処理のみを行えばよく、例えば、上記処理部のうち一部の処理部が画像データを処理し、他の処理部は処理を行なわず、画像データを光変調部駆動回路32に出力してもよい。
The
Here, it is not necessary for the resizing
光変調部駆動回路32は、画像処理部30から入力される画像データに基づき、液晶パネル23R、液晶パネル23G、及び液晶パネル23Bを駆動して、画像を描画する。これにより、投射部20が、スクリーンSCに、画像処理部30が処理した画像データに基づく画像を投射(表示)する。
The light modulation
上述のように、入力画像データD1は、直交座標系の3次元色空間の画像データである。また、画像処理部30が備える各処理部は、直交座標系の3次元色空間の画像データを処理し、画像処理部30が光変調部駆動回路32に出力する画像データも直交座標系の色空間の画像データである。例えば、入力画像データD1をRGB色空間の画像データとした場合、画像処理部30の処理部はRGBの画像データを処理し、画像処理部30はRGBの画像データを光変調部駆動回路32に出力する。ここで、RGB色空間の画像データに代えて、YUV色空間の画像データを処理する場合も同様である。
As described above, the input image data D1 is image data in a three-dimensional color space of an orthogonal coordinate system. Each processing unit included in the
DRAM40に画像データを記憶する場合、無圧縮の画像データをそのまま記憶するためには、DRAM40の容量が増大する。また、DRAM40と画像処理部30との間の転送速度(転送帯域)を高速にする要求が生じる。さらに、プロジェクター1の表示画質を高めるためには、入力画像データD1の解像度や光変調部23の表示解像度を高めたり、プロジェクター1のフレームレートを高速にしたりすることが考えられる。このような場合には、DRAM40の容量及び転送速度に関する要求が、より一層高くなる。そこで、プロジェクター1は、DRAM40に記憶するデータを圧縮する圧縮部38を、DRAM I/F37に備える。圧縮部38は、画像入力I/F31から入力される入力画像データD1または画像処理部30の処理部が処理した画像データを圧縮してDRAM40に転送する。また、圧縮部38は、DRAM40から読み出した画像データを、無圧縮または低圧縮の画像データに復元して、画像処理部30の処理部または光変調部駆動回路32に転送する。これにより、DRAM40の記憶容量に対する要求を軽減できる。また、DRAM40とDRAM I/F37との間の転送速度に対する要求も軽減できる。
When image data is stored in the
ところで、RGB色空間やYUV色空間の画像データは、圧縮処理により画質の劣化を生じやすい。このため、圧縮部38が圧縮する圧縮率を高めると、画質の劣化が顕著になり、プロジェクター1の表示品質への影響が懸念される。この課題はRGB色空間及びYUV色空間の画像データについて顕著であるが、直交座標系の画像データについて共通の課題である。
By the way, image data in RGB color space or YUV color space is likely to be deteriorated by compression processing. For this reason, when the compression rate compressed by the
そこで、プロジェクター1は、画像データを極座標系の色空間の画像データに変換してから、圧縮部38で圧縮する処理を行う構成を具備する。具体的には、直交座標系の画像データを極座標系の色空間の画像データに変換する変換部39を備え、圧縮部38は、変換部39で変換された極座標系の色空間の画像データを圧縮、及び復元する。
Therefore, the projector 1 has a configuration in which the image data is converted into image data in a polar coordinate system color space and then compressed by the
変換部39は、例えば、H(hue:色相)、L(luminance:輝度、明度)、S(saturation:彩度)からなるHLS色空間の画像データに変換する。
圧縮部38は、制御部10の制御に従って圧縮率を設定し、設定した圧縮率で画像データを圧縮する。ここで、圧縮部38は、HLS色空間の画像データを、H、L、及びSの要素ごとに、個別に圧縮する処理を行う。つまり、圧縮部38は、H信号を圧縮する処理、L信号を圧縮する処理、及びS信号を圧縮する処理を、それぞれ行う。
この圧縮処理において、全ての要素の圧縮率を同一の圧縮率にしてもよいが、本実施形態のプロジェクター1では、少なくともS(彩度)に関する圧縮率を、他の要素(H、L)とは異なる圧縮率に設定できる。より好ましくは、色相、明度、及び彩度のそれぞれの要素ごとに、個別に圧縮率を設定できる。このため、H、L、Sの各要素の物理量の特性に応じた圧縮率を設定できる。
The
The
In this compression processing, the compression rate of all the elements may be set to the same compression rate, but in the projector 1 of the present embodiment, at least the compression rate related to S (saturation) is set to be different from that of other elements (H, L). Can be set to different compression rates. More preferably, the compression rate can be set individually for each element of hue, lightness, and saturation. For this reason, the compression rate according to the characteristic of the physical quantity of each element of H, L, and S can be set.
圧縮部38の圧縮率を設定する処理は、制御部10が実行する構成としてもよいし、圧縮部38が実行する構成としてもよい。制御部10及び圧縮部38のうち圧縮率を設定する機能部は圧縮率変更部に相当する。本実施形態では圧縮部38が圧縮率を決定する例を説明する。制御部10が設定を行う場合、制御部10は画像処理部30とともに画像処理装置として機能する。また、制御部10及び圧縮部38のほかに、圧縮率を設定する機能部(圧縮率変更部に相当)を設けてもよい。
また、ユーザーが操作パネル11またはリモコン15を操作して、圧縮率を入力してもよく、この場合、制御部10が入力に基づく圧縮率を設定する。
HLS色空間の画像データでは、S(彩度)信号は、H(色相)信号及びL(明度)に比べて人間の眼の感度が低いことが知られている。従って、S信号の分解能を、H信号及びL信号に比べて低くしても、スクリーンSCの投射画像の画質は劣化しにくい。
H、L、Sの各信号を離散化して圧縮する場合を例に挙げる。H、L、Sの各信号が8ビット(0〜255)の階調値である場合に、H信号、及びL信号を64段階(レベル)に離散化して、代表値を2,6,10,14…とする。この場合に、S信号を、例えば代表値を4,12,20,…とする32段階(レベル)に離散化することができる。この例では、H、L、Sの各信号を全て64レベルで離散化する場合に比べ、S信号を高い圧縮率で圧縮できる。
The process for setting the compression rate of the
Further, the user may input the compression rate by operating the
In image data in the HLS color space, it is known that the S (saturation) signal has a lower human eye sensitivity than the H (hue) signal and L (lightness). Therefore, even if the resolution of the S signal is lower than that of the H signal and the L signal, the image quality of the projected image on the screen SC is unlikely to deteriorate.
An example will be described in which each of the H, L, and S signals is discretized and compressed. When the H, L, and S signals are 8-bit (0 to 255) gradation values, the H and L signals are discretized into 64 levels (levels), and the representative values are 2, 6, and 10 , 14... In this case, the S signal can be discretized in 32 steps (levels) with representative values of 4, 12, 20,. In this example, the S signal can be compressed at a higher compression rate than when the H, L, and S signals are all discretized at 64 levels.
また、圧縮部38は、H、L、Sの各要素の圧縮率を、他の要素に基づいて設定する構成としてもよい。例えば、HLS色空間において彩度が低い領域では、色が無彩色に近い色であるため、人間の眼は色相の変化を感知しにくい。従って、S信号の値が低い場合には、H信号の圧縮率を高くしても、スクリーンSCの投射画像の画質は劣化しにくい。そこで、圧縮部38は、H、L、Sの各信号が8ビット(0〜255)の階調値である場合に、S信号の値がしきい値以上である場合には、H信号を64段階(レベル)に離散化して、代表値を2,6,10,14…とする。ここで、S信号の値とは、処理対象のフレームにおける彩度のデータの最大値、或いは、所定の演算により求められる平均値または代表値である。そして、S信号の値がしきい値より小さい低彩度の場合には、H信号の離散化のレベルを32段階にして、代表値を4,12,20…とする離散化を行う。この例では、H、L、Sの各信号を全て64レベルで離散化する場合に比べ、H信号を高い圧縮率で圧縮できる。
Moreover, the
上記の2つの例をまとめると、圧縮率の設定は下記の通りとなる。
L(明度)信号…64レベルで離散化(代表値は2,6,10,14…)。
S(彩度)信号…32レベルで離散化(代表値は4,12,20…)。
H(色相)信号…(1)彩度がしきい値以上の通常状態では64レベルで離散化(代表値は2,6,10,14…)し、(2)彩度がしきい値より小さい低彩度状態では32レベルで離散化(代表値は4,12,20…)。
このように、圧縮部38は、HLS色空間の画像データを、H、L、Sの要素毎に圧縮し、少なくとも一部の要素の圧縮率を他の要素とは異なる圧縮率に設定できるので、スクリーンSCの投射画像の画質の劣化が感じられないように、圧縮率を高めることができる。このため、人間の視覚特性を利用して画質の劣化を防止しつつ圧縮率を高く設定し、DRAM40の記憶容量、及び、DRAM40とDRAM I/F37との間の転送速度に対する要求を下げることができる。
To summarize the above two examples, the compression rate is set as follows.
L (brightness) signal: Discretized at 64 levels (representative values are 2, 6, 10, 14,...).
S (saturation) signal: Discretized at 32 levels (typical values are 4, 12, 20,...).
H (hue) signal (1) Discretized at 64 levels (typical values are 2, 6, 10, 14,...) In a normal state where the saturation is equal to or greater than the threshold value, and (2) saturation is greater than the threshold value. Discretized at 32 levels in a small low saturation state (typical values are 4, 12, 20,...).
In this way, the
画像処理部30は、各処理部及びDRAM I/F37を、それぞれ独立したハードウェアで構成してもよいし、SoC(System On Chip)化した1つのLSIで構成してもよい。或いは、各処理部及びDRAM I/F37を、CPUがプログラムを実行することで、ソフトウェアにより実現してもよい。DRAM I/F37が備える圧縮部38及び変換部39についても同様である。さらに、圧縮部38が圧縮率を設定する処理は、上述したように制御部10が実行してもよい。この場合、制御部10は、変換部39が変換したHLS色空間の画像データを取得して、要素毎の圧縮率を画像処理部30に出力する。
In the
図2及び図3は、プロジェクター1の動作を示すフローチャートであり、(A)は画像処理部30の処理部の動作を示し、(B)はDRAM I/F37の動作を示す。
図2は、処理部からDRAM40にデータを転送する場合の動作を示す。
画像処理部30の処理部は、DRAM I/F37に対してデータ転送要求を送信する(ステップS11)。DRAM I/F37は、処理部からデータ転送要求を受信すると(ステップS21)、データ転送要求を行った処理部に対し、データ転送要求に対する応答を送信する(ステップS22)。この応答は、データ転送の要求を受け付けたことを示す制御データであり、DRAM I/F37は、DRAM40及びDRAM I/F37がデータを転送可能な状態になってから、応答を送信してもよい。
処理部は、DRAM I/F37が送信する応答を受信し(ステップS12)、画像データをDRAM I/F37に送信する(ステップS13)。処理部が送信する画像データは、直交座標系の色空間の画像データである。
2 and 3 are flowcharts showing the operation of the projector 1, (A) shows the operation of the processing unit of the
FIG. 2 shows an operation when data is transferred from the processing unit to the
The processing unit of the
The processing unit receives a response transmitted from the DRAM I / F 37 (step S12), and transmits image data to the DRAM I / F 37 (step S13). The image data transmitted by the processing unit is image data in a color space of an orthogonal coordinate system.
DRAM I/F37は、処理部が送信する画像データを受信し(ステップS23)、受信した画像データを変換部39がHLS色空間の画像データに変換する(ステップS24)。続いて、圧縮部38は、変換後のHLS色空間の画像データを解析して、H、L、Sの要素毎の圧縮率を設定する(ステップS25)。ここで、圧縮部38は、予め設定された複数段階の圧縮率から、各要素の圧縮率を選択してもよい。
圧縮部38は、ステップS25で設定した圧縮率に従って画像データを圧縮し(ステップS26)、DRAM40にアクセスする(ステップS27)。ステップS27で、DRAM I/F37は、例えば、DRAM40に対してデータを記憶するよう要求する制御データと、データを記憶する記憶領域のアドレスを指定するデータ等を送信する。
DRAM I/F37は、圧縮部38が圧縮した画像データをDRAM40に転送して、DRAM40への書き込みを実行する(ステップS28)。
DRAM40に画像データを転送した後、DRAM I/F37は、ステップS11でデータ転送要求を送信した処理部に対し、書き込みが完了したことを示す通知を送信する(ステップS29)。処理部は、DRAM I/F37から書き込み完了の通知を受信して(ステップS14)、本処理を終了する。
The DRAM I /
The
The DRAM I /
After transferring the image data to the
また、画像処理部30は、画像入力I/F31から入力画像データD1が入力されたとき、図2(A)の処理部と同様に動作して、入力画像データD1をDRAM I/F37に送信する。この場合、DRAM I/F37が入力画像データD1を変換し、圧縮して、DRAM40に記憶させる。
Further, when the input image data D1 is input from the image input I /
図3は、処理部がDRAM40からデータを取得する場合の動作を示す。
画像処理部30の処理部は、DRAM I/F37に対してデータ読出要求を送信する(ステップS31)。データ読出要求は、例えば、読み出しを要求する制御データ、及び、読み出す対象の画像データを特定するデータを含む。
DRAM I/F37は、処理部からデータ読出要求を受信し(ステップS41)、DRAM40にアクセスする(ステップS42)。ステップS42で、DRAM I/F37は、例えば、DRAM40に対してデータの送信を要求する制御データと、対象となるデータが記憶された記憶領域のアドレスを指定するデータ等を送信する。DRAM I/F37は、DRAM40が送信する画像データを受信して、DRAM40から画像データを読み出す(ステップS43)。圧縮部38は、DRAM40から読み出した画像データを、圧縮前の状態に復元する(ステップS44)。図2のステップS26で、不可逆的な処理により画像データを圧縮した場合、ステップS44で、画像データを圧縮前と同一の状態に復元することはできないが、上述のように画質への影響は小さいので支障は無い。
FIG. 3 shows an operation when the processing unit acquires data from the
The processing unit of the
The DRAM I /
圧縮部38が画像データを復元した後、変換部39は、復元された画像データを直交座標系の色空間の画像データに変換する(ステップS45)。ここで、変換部39は、予め設定された色空間の画像データ(例えば、RGBの画像データ)に変換してもよいし、ステップS31でデータ読出要求を送信した処理部に対応する画像データの形式を判定して、変換する画像データの形式を決めてもよい。
DRAM I/F37は、変換部39が変換した直交座標系の色空間の画像データを、ステップS41でデータ読出要求を送信した処理部に送信し(ステップS46)、処理部は、DRAM I/F37から画像データを受信して(ステップS32)、本処理を終了する。
After the
The DRAM I /
また、画像処理部30は、処理部で処理された画像データを光変調部駆動回路32に送信するとき、図2(A)の処理部と同様に動作して、DRAM40から画像データを取得する。
In addition, when the
以上説明したように、本発明の実施形態に係るプロジェクター1の画像処理部30は、第1の色空間の画像データを、明度、彩度、及び色相の要素を有する極座標系の色空間である第2の色空間の画像データに変換する変換部39と、変換部39が変換した画像データに対し、少なくとも彩度について他の要素とは異なる圧縮率を適用して圧縮する圧縮部38と、を有し、圧縮部38が圧縮した画像データを転送する。これにより、画質の劣化を抑えて高い圧縮率で画像データを圧縮できる。
プロジェクター1は、圧縮部38が圧縮する処理において、明度、彩度、色相のうち少なくともいずれか一つの要素の圧縮率を、他の要素に基づいて設定するので、画質の劣化をより一層低く抑えることができる。また、要素の特性に対応して圧縮率を設定することにより、投射画像の画質の劣化を生じないように、高い圧縮率を設定できる。これにより、投射画像の品質を維持して、効率よく画像データを処理できる。
As described above, the
Since the projector 1 sets the compression rate of at least one of lightness, saturation, and hue based on other elements in the process of compression by the
画像処理部30では、彩度の圧縮率を、明度の圧縮率及び色相の圧縮率のうち少なくとも一方と異なる圧縮率に設定する。このため、画質の劣化を抑え、画像データの転送を高速化することが可能な圧縮率を設定できる。また、彩度の圧縮率を、明度の圧縮率及び色相の圧縮率のうち少なくとも一方の圧縮率よりも低い圧縮率に設定してもよい。また、極座標系の色空間に変換した画像データの彩度のデータに基づいて、色相の圧縮率を設定してもよい。
The
さらに、圧縮部38が適用する明度、彩度、及び色相の圧縮率を、圧縮部38が設定或いは変更してもよく、制御部10が設定或いは変更してもよい。また、制御部10または圧縮部38により、リモコン15または操作パネル11で受け付ける操作に基づいて、明度、彩度、色相のうち少なくともいずれか1つの要素の圧縮率を変更してもよい。
Furthermore, the
また、画像処理部30は、直交座標系の色空間の画像データを処理する処理部を備え、変換部39は、極座標系の色空間の画像データを直交座標系の色空間の画像データに変換して処理部に出力し、処理部が出力する画像データを極座標系の色空間の画像データに変換する。このため、直交座標系の画像データを処理する場合に、画質の劣化を抑えて高い圧縮率で画像データを圧縮し、転送できる。
また、画像処理部30は、圧縮部38が圧縮した画像データをDRAM40に転送するので、画質の劣化を抑えて高い圧縮率で画像データを圧縮し、転送速度を高速化し、転送効率を高めることができる。また、DRAM40とDRAM I/F37とを接続するバスを効率よく利用できる。
また、スクリーンSCに画像を投射する投射部20を備えるプロジェクター1では、R、G、Bの要素を含む画像データに基づき画像を投射する場合に、データ処理の効率を高め、高品位の画像を表示できる。特に、R、G、Bの要素を含む画像データを処理する処理部、及び、R、G、Bの要素に対応する液晶パネル23R、23G、23Bを備えたプロジェクター1で、極座標系の色空間の画像データに変換することで、画質の劣化を抑えてデータ処理及び転送の効率向上を図ることができる。
The
Further, since the
Further, in the projector 1 including the
なお、上述した実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、プロジェクター1が画像データを記憶するメモリーは、画像データを一時的に記憶する記憶領域を提供可能なものであればよく、DRAM40に限定されず、SRAMであってもよく、具体的な構成は任意である。また、図1の画像処理部30を構成する各回路は、例えば、IC(Integrated Circuit)やSoCで実現されてもよいし、CPUやMPUがプログラムを実行することにより、ソフトウェアで実現されてもよい。従って、図1は画像処理部30の物理的な実装形態を限定するものではない。
The above-described embodiment is merely an example of a specific mode to which the present invention is applied, and the present invention is not limited. The present invention can be applied as a mode different from the above-described embodiment. For example, the memory in which the projector 1 stores the image data is not limited to the
また、光変調部23は、例えば、RGBの各色に対応した3枚の透過型の液晶パネル23R、23G、23Bを備えた構成として説明したが、反射型の液晶パネルを用いてもよい。また、例えば、3枚のDMD(デジタルミラーデバイス)を備えた構成、或いは、1枚の透過型液晶パネルまたはDMDとカラーホイールとを組み合わせた構成であってもよい。
In addition, the
さらに、本発明の表示装置は、上述したようにスクリーンSCに画像を投射するプロジェクター1に限定されず、液晶表示パネルに画像を表示する液晶モニターまたは液晶テレビ、或いは、PDP(プラズマディスプレイパネル)に画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機、OLED(Organic light-emitting diode)、OEL(Organic Electro-Luminescence)等と呼ばれる有機EL表示パネルに画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機等の自発光型の表示装置など、各種の表示装置も本発明の表示システムに含まれる。この場合、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機EL表示パネルが表示部に相当する。また、図1に示したプロジェクター1の各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、画像処理部30を除く各部について、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。
Furthermore, the display device of the present invention is not limited to the projector 1 that projects an image on the screen SC as described above, but is applied to a liquid crystal monitor or a liquid crystal television that displays an image on a liquid crystal display panel, or a plasma display panel (PDP). Self-luminous type such as a monitor device or a television receiver that displays an image on an organic EL display panel called an OLED (Organic Electro-Luminescence), etc. Various display devices such as these display devices are also included in the display system of the present invention. In this case, a liquid crystal display panel, a plasma display panel, and an organic EL display panel correspond to the display unit. In addition, it is not necessary to individually implement hardware corresponding to each function unit of the projector 1 illustrated in FIG. 1, and a plurality of functions can be performed by executing a program for each unit except the
1…プロジェクター(表示装置)、10…制御部(圧縮率変更部)、11…操作パネル(操作部)、15…リモコン(操作部)、20…投射部(表示部)、23…光変調部、23R、23G、23B…液晶パネル、30…画像処理部(画像処理装置)、31…画像入力I/F、32…光変調部駆動回路、33…リサイズ部(処理部)、34…OSD処理部(処理部)、35…フレームレート変換部(処理部)、36…OD処理部(処理部)、37…DRAM I/F、38…圧縮部、39…変換部、40…DRAM(メモリー)、D1…入力画像データ、SC…スクリーン(投射面)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector (display apparatus), 10 ... Control part (compression rate change part), 11 ... Operation panel (operation part), 15 ... Remote control (operation part), 20 ... Projection part (display part), 23 ... Light modulation part , 23R, 23G, 23B ... liquid crystal panel, 30 ... image processing unit (image processing device), 31 ... image input I / F, 32 ... light modulation unit drive circuit, 33 ... resizing unit (processing unit), 34 ... OSD processing Unit (processing unit), 35 ... frame rate conversion unit (processing unit), 36 ... OD processing unit (processing unit), 37 ... DRAM I / F, 38 ... compression unit, 39 ... conversion unit, 40 ... DRAM (memory) , D1 ... input image data, SC ... screen (projection surface).
Claims (12)
前記変換部が変換した画像データに対し、少なくとも彩度について他の前記要素とは異なる圧縮率を適用して圧縮する圧縮部と、を有し、
前記圧縮部が圧縮した画像データを転送すること、
を特徴とする画像処理装置。 A conversion unit that converts image data of the first color space into image data of a second color space that is a color space of a polar coordinate system having elements of brightness, saturation, and hue;
A compression unit that compresses the image data converted by the conversion unit by applying a compression rate different from that of the other elements at least for saturation;
Transferring the image data compressed by the compression unit;
An image processing apparatus.
前記圧縮率変更部は、明度、彩度、色相のうち少なくともいずれか1つの前記要素の圧縮率を、前記操作部に対する操作に基づいて変更すること、を特徴とする請求項6記載の画像処理装置。 It has an operation unit that accepts operations,
The image processing according to claim 6, wherein the compression rate changing unit changes the compression rate of at least one of the elements of lightness, saturation, and hue based on an operation on the operation unit. apparatus.
前記変換部は、極座標系の色空間の画像データを直交座標系の色空間の画像データに変換して前記処理部に出力し、前記処理部が出力する前記画像データを極座標系の色空間の画像データに変換すること、
を特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の画像処理装置。 A processing unit that processes image data in a color space of an orthogonal coordinate system;
The conversion unit converts image data in a polar coordinate system color space into image data in a Cartesian coordinate system color space and outputs the image data to the processing unit, and the image data output by the processing unit is converted into the polar coordinate system color space. Converting to image data,
An image processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記変換部が変換した画像データに対し、少なくとも彩度について他の前記要素とは異なる圧縮率を適用して圧縮する圧縮部と、を有し、
前記圧縮部が圧縮した前記画像データを転送する画像処理装置と、
R、G、Bの要素を含む画像データに基づき画像を表示する表示部と、を備え、
前記画像処理装置は前記表示部に対してR、G、Bの要素を含む画像データを出力すること、
を特徴とする表示装置。 A conversion unit that converts image data of the first color space into image data of a second color space that is a color space of a polar coordinate system having elements of brightness, saturation, and hue;
A compression unit that compresses the image data converted by the conversion unit by applying a compression rate different from that of the other elements at least for saturation;
An image processing device for transferring the image data compressed by the compression unit;
A display unit that displays an image based on image data including R, G, and B elements,
The image processing apparatus outputs image data including R, G, and B elements to the display unit;
A display device.
前記第2の色空間の画像データに対し、少なくとも彩度について他の前記要素とは異なる圧縮率を適用して圧縮し、
圧縮した前記第2の色空間の画像データを転送すること、
を特徴とする画像圧縮方法。 Converting the image data of the first color space into image data of the second color space, which is a color space of a polar coordinate system having elements of brightness, saturation, and hue;
Compressing the image data of the second color space by applying a compression rate different from that of the other elements at least for saturation;
Transferring the compressed image data of the second color space;
An image compression method characterized by the above.
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- 2015-02-23 JP JP2015032827A patent/JP2016158014A/en active Pending
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