JP4165590B2 - 画像データ処理装置、画像表示装置、駆動画像データ生成方法、およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
(a)第1の原画像を表す第1のフレーム画像データに基づいて、画像表示デバイスに表示されるべき第1の駆動画像を表す第1の駆動画像データを生成する。
(b)第1のフレーム画像データに基づいて、第1の駆動画像よりも後に画像表示デバイスに表示されるべき第2の駆動画像を表す第2の駆動画像データを生成する。
(c)第1の原画像よりも後に表示されるべき第2の原画像を表す第2のフレーム画像データに基づいて、第2の駆動画像よりも後に画像表示デバイスに表示されるべき第3の駆動画像を表す第3の駆動画像データを生成する。
(d)第2のフレーム画像データに基づいて、第3の駆動画像よりも後に画像表示デバイスに表示されるべき第4の駆動画像を表す第4の駆動画像データを生成する。
A1.画像表示システムの全体構成:
図1は、この発明の第1実施例としての画像データ処理装置を適用した画像表示装置の構成を示すブロック図である。この画像表示装置DP1は、画像データ処理装置としての信号変換部10と、フレームメモリ20と、メモリ書込制御部30と、メモリ読出制御部40と、駆動画像データ生成部50と、動き検出部60と、液晶パネル駆動部70と、CPU80と、メモリ90と、画像表示デバイスとしての液晶パネル100と、を備えるコンピュータシステムである。なお、この画像表示装置DP1は、一般的なコンピュータシステムに備える外部記憶装置やインタフェース等の種々の周辺装置を備えている。しかし、図1では、表示を簡略化するため、それらの構成を省略している。
図2は、動き検出部60(図1参照)の構成の一例を示す概略ブロック図である。動き検出部60は、動き量検出部62と、マスクパラメータ決定部66と、を備えている。
図4は、駆動画像データ生成部50(図1参照)の構成の一例を示す概略ブロック図である。駆動画像データ生成部50は、駆動画像データ生成制御部510と、第1のラッチ部520と、マスクデータ生成部530と、第2のラッチ部540と、マルチプレクサ(MPX)550と、を備えている。
駆動画像データ生成制御部510は、これらの信号によって、駆動画像データ信号DVDSの生成を制御する。
Cr=(0.50000×R)−(0.41869×G)−(0.08131×B) ・・・(2)
Cb=−(0.16874×R)−(0.33126×G)+(0.50000×B) ・・・(3)
Cbt=−Cb ・・・ (5)
Crt2=Crt×MP ・・・ (7)
Cbt2=Cbt×MP ・・・ (8)
Gt=Y−(0.34414×Cbt)−(0.71414×Crt) ・・・(10)
Bt=Y+(1.77200×Cbt) ・・・(11)
A4.1.変形例1:
上記実施例では、図6に示すように、1本の水平ラインごとに読出画像データとマスクデータとが交互に配置される場合を例に示している。しかし、m本(mは1以上の整数)の水平ラインごとに、読出画像データとマスクデータとが交互に配置されるようにしてもよい。このような態様としても、動画を再生する際に、動画ボケを低減し、フリッカ(画面のちらつき)を低減することができる。
図8は、生成される駆動画像データの第2の変形例について示す説明図である。変形例2においては、図8(c)に示すように、第Nフレームの第2フィールドに対応する駆動画像データDFI2(N)では偶数番目の垂直ライン(図8(c)においてクロスハッチで示す)を形成する各画素のデータがマスクデータに置き換えられ、第(N+1)フレームの第1フィールドに対応する駆動画像データDFI2(N+1)では奇数番目の垂直ライン(図8(c)においてクロスハッチで示す)を形成する各画素のデータがマスクデータに置き換えられる。
なお、変形例2は、1本の垂直ラインごとに読出画像データとマスクデータとが交互に配置される場合を例に示している(図8参照)。しかし、n本(nは1以上の整数)の垂直ラインごとに、読出画像データとマスクデータとが交互に配置されるようにしてもよい。この場合においても、変形例2と同様に、連続する2つのフレームの組みごとに、2つのフレーム間を人間の視覚上の性質を利用して実効的に補間することができる。このため、動画を再生する際に、動画ボケおよびフリッカ(画面のちらつき)を低減して、看取者が滑らかな動きを感じられるようにすることができる。本変形例は、特に、水平方向への移動を含む動きに関する動画ボケやフリッカの低減に、より効果的である。
図9は、生成される駆動画像データの第4の変形例について示す説明図である。図9(c)に示すように、第Nフレームの第2フィールドに対応する駆動画像データDFI2(N)および第(N+1)フレームの第1フィールドに対応する駆動画像データDFI1(N+1)では、水平方向および垂直方向に並ぶ画素の1画素ごとに、マスクデータと読出画像データが交互に配置されている。なお、図9において、読出画像データをマスクデータに置き換えられた画素を、クロスハッチで示す。駆動画像データDFI2(N)と駆動画像データDFI1(N+1)とは、マスクデータと読出画像データの配置位置が互いに反対である。
なお、変形例4では、1画素単位で水平方向および垂直方向に読出画像データとマスクデータとが交互に配置される態様について説明した。しかし、水平方向にr画素(rは1以上の整数)で垂直方向にs画素(sは1以上の整数)のブロック単位で水平方向および垂直方向に読出画像データとマスクデータとが交互に配置されるようにしてもよい。この場合においても、変形例4と同様に、連続する2つのフレームの組みごとに、2つのフレーム間を人間の視覚上の性質を利用して実効的に補間することができる、このため、表示される動画像が滑らかな動きとなるように補償することができる。このような態様も、水平方向および垂直方向への移動を含む動きの補償に、効果的である。
第1実施例では、フレームメモリ20に格納されているフレーム画像データを、フレーム周期Tfrの2倍速の周期Tfiで2回読み出して、それぞれの読出画像データに対応する駆動画像データを生成する場合を説明している。しかし、フレームメモリ20に格納されているフレーム画像データを、フレーム周期Tfrの3倍速以上の周期で読み出して、それぞれ対応する駆動画像データを生成するようにすることもできる。
第2実施例の他の点は、第1実施例と同じである。
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る。
上記第1実施例では、読出画像データFI2(N)および読出画像データFI1(N+1)のすべての領域についてマスクの対象とした(図6の下段参照)。しかし、フレーム画像中に静止画を表示する部分と動画を表示する部分とが混在する場合には、動画を表示する部分のみをマスクの対象とすることができる。このような態様は、コンピュータのディスプレイにおいて、一つのウィンドウで動画を表示する場合に有効である。
上記各実施例においては、あらかじめ決められているパターンに従って画像データをマスクデータに置き換えて駆動画像データを生成することを前提として説明した(図6〜図10参照)。しかし、本発明の実施態様は、これらに限定されるものではない。動画像の動き方向および動き量に応じて、第1実施例の駆動画像データや駆動画像データの変形例1〜5に対応するパターンの中からいずれか一つを選択して駆動画像データを生成するようにしてもよい。
上記各実施例の駆動画像データ生成部50,50Gでは、フレームメモリ20から読み出された読出画像データ信号RVDSを順次第1のラッチ部520でラッチする構成としている。しかし、第1のラッチ部520の前段に新たなフレームメモリを備える構成とすることもできる。そのような態様において、読出画像データ信号RVDSを一旦、新たなフレームメモリに書き込み、新たなフレームメモリから出力される新たな読出画像データ信号を第1のラッチ部520で順次ラッチするようにしてもよい。この場合、動き検出部60に入力される画像データ信号としては、新たなフレームメモリに書き込まれる画像データ信号および新たなフレームメモリから読み出される画像データ信号とすることができる。
上記各実施例では、マスクデータの生成を読出画像データの各画素について実行する場合を例に説明している。しかし、置き換えを実行する画素についてのみマスクデータの生成を実行する構成としてもよい(図6〜図10のクロスハッチの部分参照)。要するに、置き換えを実行する画素に対応するマスクデータを生成することができ、その画素についてマスクデータによる置き換えを実行することができれば、どのような構成であってもよい。
なお、上記第1実施例では、マスクパラメータMPは0〜1の値をとる。そして、読出画像データに対するマスクパラメータMPを使用する処理においては、補色の画素値Crt,CbtにマスクパラメータMPが掛けられる(図5のステップS30、および式(7)、(8)参照)。しかし、読出画像データに対する処理は、他の方法で実行することもできる。
上記第1実施例では、読出画像データの画素の色の補色を求める際には、YCrCb表色系の階調値への変換を行って、補色を求める。しかし、読出画像データの画素の色の補色を求める際には、他の様々な方法を使用することができる。
Gt=(Vmax+1)−G ・・・ (13)
Bt=(Vmax+1)−B ・・・ (14)
また、上記実施例では、液晶パネルを適用したプロジェクタを例に説明している。しかし、本発明は、プロジェクタ以外の装置、たとえば直視型の表示装置にも適用可能である。また、液晶パネルの他にPDP(Plasma Display Panel)やELD(Electro Luminescence Display)等の種々の画像表示デバイスを適用することも可能である。また、DMD(Digital Micromirror Device,TI(Texas Instruments)社の商標)を用いたプロジェクタに適用することも可能である。
上記実施例では、画像データは、レッド、グリーン、ブルーの各色成分の強度を表すRGB階調値で各画素の色を表すデータであった。しかし、画像データは、他の階調値で各画素の色を表すデータとすることもできる。たとえば、画像データは、YCrCb階調値で各画素の色を表すデータとすることもできる。また、画像データは、L*a*b*表色系やL*u*v*表色系などの他の階調値で各画素の色を表すデータとすることもできる。
上記実施例では、駆動画像データを生成するための、メモリ書込制御部、メモリ読出制御部、駆動画像データ生成部、動き量検出部の各ブロックをハードウェアにより構築した場合を例に説明しているが、少なくとも一部のブロックをCPUがコンピュータプログラムを読み出して実行することによって実現するように、ソフトウェアにより構築するようにしてもよい。
20...フレームメモリ
30...メモリ書込制御部
40...メモリ読出制御部
50...駆動画像データ生成部
50G...駆動画像データ生成部
60...動き検出部
62...動き量検出部
66...マスクパラメータ決定部
70...液晶パネル駆動部
80...CPU
90...メモリ
100...液晶パネル
110...光源ユニット
120...投写光学系
510...駆動画像データ生成制御部
520...第1のラッチ部
530...マスクデータ生成部
530G...マスクデータ生成部
540...第2のラッチ部
550...マルチプレクサ
Claims (8)
- 画像表示デバイスを駆動するための駆動画像データを生成する画像データ処理装置であって、
第1の原画像を表す第1のフレーム画像データと、前記第1の原画像よりも後に表示されるべき第2の原画像を表す第2のフレーム画像データと、を取得するフレーム画像データ取得部と、
画像表示デバイスに順に表示されるべき第1ないし第4の駆動画像をそれぞれ表す第1ないし第4の駆動画像データを生成する駆動画像データ生成部と、を備え、
前記駆動画像データ生成部は、
前記第1のフレーム画像データに基づいて、前記第1および第2の駆動画像データを生成し、
前記第2のフレーム画像データに基づいて、前記第3および第4の駆動画像データを生成し、
前記第2の駆動画像の一部の画素の色は、前記第1の駆動画像の対応する画素の色の補色、または前記対応する画素の色の補色と無彩色との混色によって生成できる色であり、
前記第3の駆動画像の一部の画素の色は、前記第4の駆動画像の対応する画素の色の補色、または前記対応する画素の色の補色と無彩色との混色によって生成できる色であり、
前記第2の駆動画像の前記一部の画素と、前記第3の駆動画像の前記一部の画素とは、画像中において互いに重複しない領域の画素である、装置。 - 請求項1記載の装置であって、
前記第1の駆動画像は、前記第1の原画像を拡大または縮小することによって得られる画像であり、
前記第2の駆動画像の他の一部の画素の色は、前記第1の駆動画像の対応する画素の色と同じ色であり、
前記第4の駆動画像は、前記第2の原画像を拡大または縮小することによって得られる画像であり、
前記第3の駆動画像の他の一部の画素の色は、前記第4の駆動画像の対応する画素の色と同じ色である、装置。 - 請求項2記載の装置であって、さらに、
前記第1と第2のフレーム画像データに基づいて、前記第2の原画像の前記第1の原画像からの動き量を計算する動き検出部を備え、
前記駆動画像データ生成部は、
前記第1のフレーム画像データと前記動き量とに基づいて、前記第2の駆動画像の前記一部の画素の色を決定し、
前記第2のフレーム画像データと前記動き量とに基づいて、前記第3の駆動画像の前記一部の画素の色を決定する、装置。 - 請求項3記載の装置であって、
前記駆動画像データ生成部は、
前記動き量が大きいほど、前記第2の駆動画像の前記一部の画素の色を、前記第1の駆動画像の前記対応する画素の色の前記補色に近くなるように決定し、
前記動き量が小さいほど、前記第3の駆動画像の前記一部の画素の色を、無彩色に近くなるように決定する、装置。 - 請求項2記載の装置であって、さらに、
前記第1と第2のフレーム画像データに基づいて、前記第2の原画像の前記第1の原画像からの動き方向を計算する動き検出部を備え、
前記駆動画像データ生成部は、前記第2の駆動画像の前記一部の画素と、前記第3の駆動画像の前記一部の画素と、を、前記動き方向に基づいて決定する、装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の画像データ処理装置と、前記画像表示デバイスとを備える画像表示装置。
- 画像表示デバイスを駆動するための駆動画像データを生成する方法であって、
(a)第1の原画像を表す第1のフレーム画像データに基づいて、画像表示デバイスに表示されるべき第1の駆動画像を表す第1の駆動画像データを生成する工程と、
(b)前記第1のフレーム画像データに基づいて、前記第1の駆動画像よりも後に前記画像表示デバイスに表示されるべき第2の駆動画像を表す第2の駆動画像データを生成する工程と、
(c)前記第1の原画像よりも後に表示されるべき第2の原画像を表す第2のフレーム画像データに基づいて、前記第2の駆動画像よりも後に前記画像表示デバイスに表示されるべき第3の駆動画像を表す第3の駆動画像データを生成する工程と、
(d)前記第2のフレーム画像データに基づいて、前記第3の駆動画像よりも後に前記画像表示デバイスに表示されるべき第4の駆動画像を表す第4の駆動画像データを生成する工程と、を含み、
前記第2の駆動画像の一部の画素の色は、前記第1の駆動画像の対応する画素の色の補色、または前記対応する画素の色の補色と無彩色との混色によって生成できる色であり、
前記第3の駆動画像の一部の画素の色は、前記第4の駆動画像の対応する画素の色の補色、または前記対応する画素の色の補色と無彩色との混色によって生成できる色であり、
前記第2の駆動画像の前記一部の画素と、前記第3の駆動画像の前記一部の画素とは、画像中において互いに重複しない領域の画素である、方法。 - 画像表示デバイスを備えたコンピュータに動画を表示させるためのコンピュータプログラムであって、
第1の原画像を表す第1のフレーム画像データに基づいて、画像表示デバイスに表示されるべき第1の駆動画像を表す第1の駆動画像データを生成する機能と、
前記第1のフレーム画像データに基づいて、前記第1の駆動画像よりも後に前記画像表示デバイスに表示されるべき第2の駆動画像を表す第2の駆動画像データを生成する機能と、
前記第1の原画像よりも後に表示されるべき第2の原画像を表す第2のフレーム画像データに基づいて、前記第2の駆動画像よりも後に前記画像表示デバイスに表示されるべき第3の駆動画像を表す第3の駆動画像データを生成する機能と、
前記第2のフレーム画像データに基づいて、前記第3の駆動画像よりも後に前記画像表示デバイスに表示されるべき第4の駆動画像を表す第4の駆動画像データを生成する機能と、
前記第1ないし第4の駆動画像データに基づいて前記第1ないし第4の駆動画像を順に表示することにより、動画を表示する機能と、を前記コンピュータに実現させるためのコンピュータプログラムであり、
前記第2の駆動画像の一部の画素の色は、前記第1の駆動画像の対応する画素の色の補色、または前記対応する画素の色の補色と無彩色との混色によって生成できる色であり、
前記第3の駆動画像の一部の画素の色は、前記第4の駆動画像の対応する画素の色の補色、または前記対応する画素の色の補色と無彩色との混色によって生成できる色であり、
前記第2の駆動画像の前記一部の画素と、前記第3の駆動画像の前記一部の画素とは、画像中において互いに重複しない領域の画素である、コンピュータプログラム。
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