JP4236115B2

JP4236115B2 - 映像信号処理方法及び映像信号処理装置

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Publication number: JP4236115B2
Application number: JP2005352911A
Authority: JP
Inventors: 敦三野; 上原　　智; 卓己吉本; 輝彦上林
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2024-11-02
Also published as: JP2006133794A

Description

本発明は、画面を構成する画素群が第一の画素群と第二の画素群に分散配置され、それらが互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能なマルチビュー表示装置に対して、ソース信号を構成する１フレームの元画素データを所定方向に圧縮処理して映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて前記マルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動する映像信号処理方法及び映像信号処理装置に関する。

これまでの主なディスプレイの開発は、観察者がディスプレイをどの方向から観察しても同じ良好な画質で見ることができるように、或いは、複数の観察者が同時に同じ情報を得ることができるように最適化されてきた。しかし、個々の観察者が同じディスプレイからの異なる情報を見ることができることが望ましい用途が数多くある。例えば、自動車の中で、ドライバーは衛星ナビゲーションデータを見ることを望み、隣席の同乗者は映画を見ることを望むということがあり得る。この例において２つのディスプレイが用いられる場合には、余分な場所をとり、コストを増大させることになる。

そこで近年、ディスプレイ画面は一つであるにもかかわらず、異なる方向から観察することにより、二人以上の異なる観察者が、二つの異なる映像を同時に見ることが可能なマルチビュー表示装置が提案されている。

上述のマルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動するに際しては、当該画素群に対応させるべく、ソース信号を構成する１フレームの元画素データから所定方向に圧縮処理した映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて当該画素群を駆動する必要がある。例えば、車載用のＴＦＴ液晶表示装置では画素が８００×４８０ドットに構成されたものが主流であるが、このような表示装置の構成をベースとするマルチビュー表示装置では、少なくとも８００×４８０ドットに対応する元画素データから４００×４８０ドットに水平方向に圧縮処理して映像画素データを生成する必要がある。
特開昭２００４−２０６０８９号公報

しかし、ソース信号を構成する元画素データを圧縮率に基づいて単に所定方向に間引き処理して映像画素データを生成するような圧縮処理方法では、間引き処理された元画像の情報が欠落する結果、画像情報の高域成分が欠落するのみならず画素データの連続性も失われるため、そのような映像信号に基づいて表示された映像はかなり見辛いものになるという虞があった。

本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、ソース信号から映像信号を生成する際に、高域成分の欠落を防ぐとともに、画素データの連続性を確保できる映像信号処理方法及び映像信号処理装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による映像信号処理方法の第一の特徴構成は、画面を構成する画素群が第一の画素群と第二の画素群に分散配置され、それらが互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能なマルチビュー表示装置に対して、ソース信号を構成する１フレームの元画素データを水平方向に圧縮処理して映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて前記マルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動する映像信号処理方法であって、前記元画素データのうち、水平方向に配列された任意の元画素とそれに隣接する隣接元画素の３画素単位で、夫々所定のフィルタ係数を掛けて加算した値を係数和で除すことにより順次新たな画素を生成する平滑処理工程と、平滑化処理された画素データから偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群を１フレームに亘って抽出する抽出工程と、前記抽出処理工程で抽出された前記映像画素データのうち、水平方向と直交する垂直方向に隣接する所定数の映像画素データに対応する元画素データの相関の有無を判別する相関判別工程と、前記相関判別工程で相関があると判別されたときに各映像画素データに対して所定の第二フィルタ演算を施して平滑化処理して新たな映像画素データを生成する第二平滑化処理工程を備えてなる点にある。

上述の構成によれば、平滑化処理工程によって元画素データとその隣接元画素データとの３画素単位で平滑化処理が行なわれるので、処理後の各画素データは隣接画素データの成分が加味された値として生成される。そのように生成された新たな画素から抽出処理工程において抽出された偶数配列または奇数配列の画素データには、それに対応する元画素に隣接する画素データが加味されているため、或る程度の高域成分が確保され、大きく画質が劣化するようなことが無く、或る程度の良好な視認性を確保することができるのである。ここに、画素データの演算はＲＧＢの色成分データ、またはＹＵＶの輝度、色差データに基づいて行なうことができる。そして、相関判別工程によって、水平方向と直交する垂直方向に隣接する所定数の映像画素データに対応する元画素データの相関があると判別されると、第二平滑化処理工程によって、所定の第二フィルタ演算が施され平滑化処理されるため、圧縮方向と直交する方向における画素の相関を確保して鮮鋭且つ滑らかな映像を確保することができるようになる

同第二の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記相関判別工程において、前記元画素データの輝度または色差に基づいて相関の有無が決定され、前記第二平滑化処理工程において、前記元画素データの輝度または色差の何れかまたは双方に基づいて第二フィルタ演算を施す点にあり、好みに合わせて輝度または色差のエッジの処理を調整することができるようになる。たとえば、エッジ部で第二フィルタ係数を大に設定すれば鮮鋭性の高い映像が得られるようになる。

同第三の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記相関判別工程において、前記元画素データの輝度または色差に基づいて相関の有無が決定され、前記第二平滑化処理工程において、前記元画素データの色信号に基づいて第二フィルタ演算を施す点にある。

同第四の特徴構成は、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記抽出処理工程において、前記平滑化処理工程で生成された新たな画素データから、それに対応する元画素データの隣接元画素データに対する輝度の差分に基づいて前記映像画素データが抽出される点にあり、このように構成することにより、例えば、輝度の差分が大なる画素群を抽出することにより高域成分を強く含む画素が選択され、鮮鋭度が保たれ、良好な視認性を確保することができるようになる。

同第五の特徴構成は、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記平滑化処理工程において、元画素データの隣接元画素データに対する輝度の差分と色差信号の位相差の何れかまたは双方に基づいてフィルタ演算を施す点にあり、このように構成することにより、画像のエッジ部分を強調し、または鈍らすことができ、元画像の特性に応じて圧縮処理後の画像の調子を整えることができるのである。例えば、輝度の差分が大の画素は濃淡エッジと識別でき、色差信号の位相差が大の画素は色の変化するエッジと認識でき、それらを強調するようにフィルタ係数を決定すると、抽出後の画像の鮮鋭度を高めることが可能になる。輝度と色の何れを重視するかにより、輝度の差分と色差信号の位相差の何れかまたは双方に基づいて決定することができる。

同第六の特徴構成は、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記平滑化処理工程において、平滑処理の対象となる隣接元画素データの画素数が前記圧縮率に基づいて決定される点にある。つまり、圧縮処理によって欠落する画素成分を確保することが必要であるので、平滑処理の対象画素数を必要以上に多くしても鮮鋭度が確保できず、少な過ぎても高域成分を確保できないのである。そこで、圧縮率に基づいて対象画素数を決定することにより常に安定した結果が得られるようになる。

本発明による映像信号処理装置の特徴構成は、画面を構成する画素群が第一の画素群と第二の画素群に分散配置され、それらが互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能なマルチビュー表示装置に対して、ソース信号を構成する１フレームの元画素データを水平方向に圧縮処理して映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて前記マルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動する映像信号処理装置であって、前記元画素データのうち、水平方向に配列された任意の元画素とそれに隣接する隣接元画素の３画素単位で、夫々所定のフィルタ係数を掛けて加算した値を係数和で除すことにより順次新たな画素を生成する平滑処理手段と、平滑化処理された画素データから偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群を１フレームに亘って抽出する抽出処理手段と、前記抽出処理手段で抽出された前記映像画素データのうち、水平方向と直交する垂直方向に隣接する所定数の映像画素データに対応する元画素データの相関の有無を判別する相関判別手段と、前記相関判別手段で相関があると判別されたときに各映像画素データに対して所定の第二フィルタ演算を施して平滑化処理して新たな映像画素データを生成する第二平滑化処理手段を備えてなる点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、ソース信号から映像信号を生成する際に、高域成分の欠落を防ぐとともに、画素データの連続性を確保できる映像信号処理方法及び映像信号処理装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による映像信号処理方法及び映像信号処理装置を説明する。図１に示すように、車両を目的地に誘導するナビゲーション装置Ｎと、地上波デジタル放送を受信する電波受信装置２と、ＤＶＤプレーヤ３０と、前記ナビゲーション装置Ｎ、前記電波受信装置２、または前記ＤＶＤプレーヤ３０の何れか二系統の映像ソース信号による表示画像を同時に表示可能なマルチビュー表示装置２５と、前記マルチビュー表示装置２５を表示制御する映像信号処理装置４０等が車両に搭載されている。

前記ナビゲーション装置Ｎは、道路地図データを記憶した地図データ記憶手段５と、自車の位置情報を認識するＧＰＳ受信手段６と、ＧＰＳアンテナ６ａと、自車の走行状態を管理する自律航法手段７と、地図データに基づいて指定された目的地までの経路を探索する経路探索手段８と、地図上に自車の走行位置を表示する走行状態表示処理手段９と、各種の動作モードや動作条件を設定する操作部２６等を備えて構成され、単一または複数のＣＰＵとその動作プログラムが格納されたＲＯＭ及びワーキングエリアに使用されるＲＡＭを備えて各ブロックが制御されるように構成され、指定された地点に自車を誘導するナビゲーション機能を有している。

前記電波受信装置２は、受信アンテナ２０と、前記受信アンテナ２０を介して受信された伝送チャンネル（周波数帯域）を選局するチューナ２１と、選局された受信信号からデジタル信号を取り出して誤り訂正処理を行ないＴＳ（トランスポートストリーム）パケットを出力するＯＦＤＭ復調部２２と、ＴＳパケットのうち映像・音声パケットから音声信号を復号してスピーカ２４に出力するとともに、映像信号を復号して表示部２５に出力するデコーダ２３を備えたデジタルテレビ受信機で構成されている。

前記マルチビュー表示装置２５は、画面を構成する画素群が第一の画素群と第二の画素群に分散配置され、それらが互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能に構成され、図２に示すように、ＴＦＴアレイ９１６を形成したＴＦＴ基板９１２とそれに対向して配置される対向基板９１４の間に液晶層９１３を挟持した一対の基板を２枚の偏光板９１１の間に配置した液晶パネルと、マイクロレンズと遮光スリットを形成した視差バリア層９１５を形成した視差バリア基板９１７とを一体形成して構成されている。

前記ＴＦＴアレイ９１６は、図３に示すように、データ線９２５と走査線９２４によって囲まれた領域を一単位とする複数の画素が形成され、各画素には液晶層９１３に電圧を印加する画素電極９２３と、それをスイッチング制御するＴＦＴ素子９２２が形成されている。走査線駆動回路９２１はＴＦＴ素子９２２の選択走査を行い、またデータ線駆動回路９２０は、画素電極９２３への印加電圧を制御する。制御回路９２６は走査線駆動回路９２１及びデータ線駆動回路９２０の駆動タイミングを制御する。

前記画素は全体として８００×４８０ドット設けられ、一列置き（一データ線置き）に配列（奇数列と偶数列に分類）された第一の画素群（４００×４８０ドット）と第二の画素群の二つの画素群（４００×４８０ドット）で構成され、それぞれはソースの異なる映像信号に基づいて各別に駆動される。前記二つの画素群を通過した光は、それぞれ視差バリア層９１５によって異なる方向へ導かれ、或いは、特定方向の光は遮光されるため、空間上の表示面９１８近傍に限って、異なる方向へ異なる映像を表示することが可能となっている。尚、二つの画素群は一列置きに配列するものに限られるのではなく、画面内において分散配置されていればよい。

前記マルチビュー表示装置２５は、運転席と助手席の中央部のフロントパネルに設置され、運転席側から観察される映像と助手席側から観察される映像が異なるように表示することが可能な構成となっている。例えば、助手席側では前記電波受信装置２からの映像情報が観察される一方で、運転者席側では前記ナビゲーション装置Ｎのディスプレイとして使用が可能である。

前記映像信号処理装置４０は、前記マルチビュー表示装置２５に対して、ソース信号を構成する１フレームの元画素データを所定方向に圧縮処理して映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて前記マルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動する装置で、図１に示すように、上述した複数の映像ソース信号（以下、単に「ソース信号」と記す。）から各画素群へ供給するソース信号を選択するソース信号選択出力手段４４と、選択された二系統のソース信号の夫々を構成する１フレームの元画素データを各画素群の画素数に対応付けるべく水平方向に５０％の圧縮率で圧縮処理して１フレームの映像画素データに変換処理する圧縮処理手段４６と、圧縮処理後の夫々の映像信号を出力して前記マルチビュー表示装置２５を駆動する映像信号出力手段４１と、前記ソース信号選択出力手段４４によるソース信号の選択基準を設定するモード切替手段としての操作部４５等を備えて構成されている。

前記操作部４５は、前記マルチビュー表示装置２５の表示画面に設けられたタッチパネルと前記表示画面に表示される選択キーにより入力部が具現化され、夫々の画素群への映像の表示のオン／オフ操作、ソース信号の選択操作等が行われる。

前記圧縮処理手段４６は、前記ソース信号選択出力手段４４から供給される二系統のソース信号に対して、所定方向に配列された任意の元画素データをその隣接元画素データとの間で所定のフィルタ演算を施して平滑化処理して新たな画素データを生成する平滑化処理を行なう平滑化処理手段４３と、平滑化処理された画素データから圧縮率に基づいた数の画素データを前記映像画素データとして抽出する抽出処理手段４２とを備えて構成されている。

前記平滑化処理手段４３は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ソース信号の１フレームを構成する元画素データのうち、水平方向に配列された任意の元画素とそれに隣接する隣接元画素の３画素単位で、１：２：１のフィルタ係数を掛けて加算した値を係数和４で除すことにより新たな画素を生成するローパスフィルタ処理、つまり平滑処理工程を実行する。即ち、中心画素を重視しながら左右の隣接画素の影響を加味した新たな画素データが生成されるのである。ここに、第一番目の画素は元画素データがそのまま採用される。尚、図４（ｂ）の元画素とは左或いは右側の何れか一方で本来表示すべき画素を指すものである。そして、フィルタ処理により、映像画素として処理される。実際に表示するには、元画素数の半分であるから、本来の場合、奇数画素或いは偶数画素が採用されることになる。従って、本例では従来採用されなかった画素の分を反映させた画素が採用される。

前記抽出処理手段４２は、新たに生成された画素のうち、偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群を１フレームに亘って抽出することにより前記映像画素データを生成、つまり抽出工程を実行する。このようにして生成された映像画素データは、単に元画素を偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群を１フレームに亘って抽出する図５（ａ）に示すようなものに比べて、同図（ｂ）に示すように、画素間の変化が高い（大きい）ことを示す高域成分が残されるので大きく画質が劣化するようなことが無く、或る程度の良好な視認性を確保することができるのである。ここに、画素データの演算はＲＧＢの色成分データ、またはＹＵＶの輝度、色差データに基づいて行なうことができ、その何れであってもよい。尚、図５では実際に使用者が見たときの状況を示すものであるが、図５（ａ）では、向こう側で表示されるべき画素の分はその間差し引かれるため、欠けた状態として見える。図５（ｂ）のものも（ａ）と同じ用に、向こう側で表示されるべき分の画素は占有されるが、その周囲の画素（こちら側で表示される分の画素）を利用して補完的に表示させることにより、使用者が見れば、図５（ｂ）のような形となる。

また、前記抽出処理手段４２による偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群の抽出処理に際しては、図６に示すように、元画素データの隣接元画素データに対する輝度または輝度に相当する値（ＲＧＢの平均値等）の差分に基づいて偶数または奇数の何れかの画素群を選択することとしてもよい。即ち、元画素とその左右に隣接する元画素との輝度の差分を求める処理を１フレームに亘って行ない、偶数画素群と奇数画素群で差分を加算し、その値が大なる方の画素群を選択するようにしてもよく、偶数画素群と奇数画素群で各差分が所定の閾値を超える画素（特異点）数が多い方の画素群を抽出するものであってもよい。このように構成することにより、輝度変化の大きな画素が選択されることになり、高域成分を強く含む画素が選択され、鮮鋭度が保たれ、良好な視認性を確保することができるようになる。このプロセスを実現するブロック回路を図７に示す。このような抽出処理、つまり偶数画素群と奇数画素群の何れを選択するかの判断は毎フレーム行なう必要が無く、図８に示すように、所定フレーム単位に行なってもよい。

また、前記平滑化処理手段４３により採用されるフィルタ係数は固定されるものに限らず、元画素の隣接元画素との輝度の変化量に基づいて切り替えるように構成してもよい。例えば、図９（ａ），（ｂ）に示すように、隣接元画素の輝度の差分が何れも所定の閾値を超えるときには、１：２：２のフィルタ係数を用いてローパスフィルタ処理を行ない、その他のときには、１：２：１のフィルタ係数を用いてローパスフィルタ処理を行なうように構成することができる。図１０は１フレームの元画素の水平同期タイミングで行なわれるフィルタ処理のフローである。即ち、中心画素データが大きな山または谷となるときには一方の隣接画素の影響を強めたフィルタ係数を採用し、そうでないときには通常のフィルタ係数を採用するものである。尚、フィルタ係数の具体的値はこれらの値に限定されるものではなく、適宜適切な値を可変設定することができる。

さらに、前記平滑化処理工程において、前記フィルタ係数が、元画素データの隣接元画素データに対する輝度（Ｙ信号）の差分と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ信号）の位相差の何れかまたは双方に基づいて決定されるように構成することができ、これにより、輝度または色の大きな変化に基づいてその影響を取り込んだ処理が可能になり、その結果、映像の鮮鋭性を確保することができるようになる。例えば、図１１は、先ず輝度成分によってフィルタ係数が選択され、このときに通常のフィルタ係数（１：２：１）が選択されても、色差信号の位相差が閾値より大となるときにはフィルタ係数（１：２：２）が選択されるように構成することができる。この場合において輝度成分による選択と色差信号の位相差による選択の手順を入れ替えて構成するものであってもよい。

同様に、水平方向に３画素単位でフィルタ処理する際に、図１２（ａ），（ｂ）、図１３に示すように、フィルタ係数（α：２：β）のα（α＝１ｏｒ０）、β（β＝１ｏｒ２）の値を、左右の端部画素を夫々中心としてその両隣の元画素との輝度（Ｙ信号）の差分と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ信号）の位相差の何れかまたは双方に基づいて決定するように構成するものであってもよい。例えば３番目の元画素に対するフィルタ係数αを決定する際には、２番目の元画素と４番目の元画素の輝度の差分が共に所定の閾値よりも大であればフィルタ係数αを０に、そうでないときにはノーマルの１に決定し、５番目の元画素に対するフィルタ係数αを決定する際には、４番目の元画素と６番目の元画素の輝度の差分が共に所定の閾値よりも大であればフィルタ係数βを２に、そうでないときにはノーマルの１に決定し、通常のフィルタ係数（１：２：１）に決定されたときには、さらに対応する元画素について色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ信号）の位相差が共に所定の閾値より大であるか否かを判断してフィルタ係数α，βを決定するものである。この場合も、輝度成分による選択と色差信号の位相差による選択の手順を入れ替えて構成することができる。

上述した平滑化処理工程において、平滑処理の対象となる隣接元画素データの画素数は圧縮率に基づいて決定されるものである。抽出処理によって欠落する画素成分を確保することが必要であるので、平滑処理の対象画素数を必要以上に多くしても鮮鋭度が確保できず、少な過ぎても高域成分を確保できないのである。そこで、圧縮率に基づいて対象画素数を決定することにより常に安定した結果が得られるようになるのである。

以下に別実施形態を説明する。上述した実施形態では、圧縮処理手段４６が平滑化処理手段４３と抽出処理手段４２とで構成されるものを説明したが、圧縮処理手段４６が、所定方向に配列され圧縮率に基づいて決定された所定数の隣接元画素データと、直前に抽出された映像画素データの間でＲＧＢ成分毎に差分を求める比較手段と、前記比較手段で求められた差分に基づいて前記隣接元画素データのＲＧＢ成分の何れかを次の映像画素データのＲＧＢ成分の何れかとして抽出する抽出処理手段とを備えて構成されるものであってもよい。

例えば、前記比較手段で実行される比較工程において、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、水平方向に配列され圧縮率に基づいて決定された所定数の隣接元画素データ（ここでは５０％の圧縮率で２画素を隣接画素データ数とする）と、前記抽出処理手段により直前に抽出された映像画素データ（ここでは、最初の映像画素データは１番目の元画素データがそのまま抽出される）の間でＲＧＢ成分毎に差分を求め、抽出処理工程では、前記比較工程で求められた差分に基づいて前記隣接元画素データのうちからＲ成分の差分の大なる値、Ｇ成分の差分の大なる値、Ｂ成分の差分の大なる値を個別に抽出して新たな映像画素とするのである。各色成分のうち差分の大なる成分を夫々選択して新たな映像画素データとするので、色の大きく変化する画素成分を取り込むことができ、鮮鋭性を確保することができるのである。

前記抽出処理工程において、前記比較工程で求められたＲＧＢ成分毎の差分のうち、所定の閾値より小となる成分については、前記隣接元画素データの何れかの成分またはそれらの平均値が次の映像画素データの成分として抽出されるように構成することができ、これにより大きな変化を伴なう画素を特異点として抽出することが可能となる。

上述した何れかの圧縮処理手段４６において、前記抽出処理手段４２によって抽出された映像画素データのうち、水平方向と直交する垂直方向に隣接する所定数の映像画素データに対応する元画素データの相関の有無を判別する相関判別手段と、前記相関判別手段で相関があると判別されたときに各映像画素データに対して所定の第二フィルタ演算を施して平滑化処理して新たな映像画素データを生成する第二平滑化処理手段を備えることにより、圧縮方向と直交する方向における画素の相関を確保して鮮鋭且つ滑らかな映像を確保することができるようになる。

例えば、図１５（ａ）に示すように、ｎラインとｎ＋１ラインの元画素データのうち、垂直方向に隣接する元画素間で輝度の差分を求め、その値が相関の有無を判断する所定の閾値よりも小であるときに相関有と判断して、対応する映像画素間の平均値を新たな映像画素として出力し、相関が無いときには抽出処理手段によって抽出された映像画素をそのまま出力することで、垂直方向の映像画素のスムージング処理を行なうことができる。同図（ｂ）はその際の回路ブロック構成図である。

また、前記相関判別手段における相関の有無の判別は輝度のみならず、前記元画素データの輝度または色差の位相差の何れかまたは双方に基づいて判別することが可能で、前記第二平滑化処理手段において、前記第二フィルタ係数が、前記元画素データの輝度または色差の何れかまたは双方に基づいて決定されるように構成することも可能である。このようにすれば好みに合わせて輝度または色差のエッジの処理を調整することができるようになる。例えば、エッジ部で第二フィルタ係数を大に設定すれば鮮鋭性の高い映像が得られるようになる。第二フィルタ係数は、図１６（ａ）に示すように、ｎラインを中心として垂直方向に１ラインずつの３ラインにおける垂直方向に配列された映像画素に対応した元画素の相関を例えば輝度の差分で判断し、相関があるときに垂直方向に配列される３つの映像画素を１：２：１のフィルタ係数で平滑化処理することで、滑らかな映像が得られ、図１６（ｂ）に示すように、フィルタ係数（α、β、θ、ω）を相関の有無によって可変設定するものであってもよい。この場合、係数α、θは相関有のとき１に、相関無しのときに０に設定され、係数βは係数α、θの値に依存して決定される。尚、第二平滑化処理の対象データは前記抽出処理手段によって抽出された映像画素データであり、その演算対象はＲＧＢ色成分データ、ＹＵＶデータの何れであってもよい。

さらに、前記第二平滑化処理手段において決定される第二フィルタ係数が、元画素データの色信号Ｃに基づいて決定されるものであってもよい。例えば、ソース信号がＮＴＳＣ方式で得られる場合、輝度信号Ｙと色信号Ｃの周波数が異なることからコンポジット信号から輝度成分を除去するバンドパスフィルタを設けて色成分を分離することができる。しかし、単にバンドパスフィルタのみでは輝度成分を完全に除去できないため、色信号Ｃがライン毎に位相が反転していることに着目してライン間で減算して平均値を求める減算回路が必要となる。この色信号の差分が所定の閾値より大であるか小であるかによりライン間の相関を判別することができる。そして、図２２に示すように、このときの相関の有無の判別にその減算回路を兼用することにより、別途の相関判定回路を設ける必要が無くなるという利点が生じる。

またさらに、水平方向に配列され圧縮率に基づいて決定された所定数の隣接元画素データと、直前に抽出された映像画素データの間で輝度の差分を求める比較手段と、前記比較手段で求められた差分に基づいて前記隣接画素データの何れかを次の映像画素データとして抽出する抽出処理手段を備えて圧縮処理手段を構成してもよい。例えば、図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、最初の映像画素として元画素を抽出し、当該映像画素を基準画素として次の２つの元画素データと輝度を比較し、その差分が大なる画素を次の映像画素及び基準画素とし、さらに次の２つの元画素と輝度の差分を求めるという処理を水平方向に繰り返すのである。これによれば、基準画素に対する輝度の差分が大なる元画素が選択されるので、コントラストの良好な映像が得られるようになるのである。

この場合、図１８（ａ）に示すように、基準画素と候補となる元画素との輝度を比較し、何れもが所定の閾値未満であるときには、前記隣接元画素データの平均値が次の映像画素データとして抽出されるように構成することで、滑らかな画像が得られるようになる。また、図１８（ｂ），（ｃ）に示すように、比較工程で直前に抽出された映像画素データと比較される前記隣接元画素データ間の輝度の差分の何れもが所定の閾値未満であるときには、前記隣接元画素データの平均値が次の映像画素データとして抽出されるように構成してもよい。さらに、図１８（ｄ），（ｅ）に示すように、比較工程で求められた輝度の差分の差分が所定の閾値未満であるときには、前記隣接元画素データの平均値が次の映像画素データとして抽出されるように構成してもよい。何れの場合であっても、輝度がそれほど変化しない元画素に対しては、平均処理を行なうことで滑らかな映像が得られる。

ここで、水平方向に配列され圧縮率に基づいて決定された所定数の隣接元画素データと、直前に抽出された映像画素データの間で輝度の差分を求め、求めた差分が同一であるか、求めた差分の何れもが所定の閾値未満であるか、求めた差分の差分の何れもが所定の閾値未満であるときには、前記隣接元画素データと前記映像画素データの間で色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）の位相差を求める比較手段と、前記比較手段で求められた位相差が最大となる元画素データを映像画素データとして抽出する抽出処理手段を備えて圧縮処理手段を構成してもよい。

さらに別の実施形態では、水平方向に配列され圧縮率に基づいて決定された所定数の隣接元画素データと、直前に抽出された映像画素データの間で色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）の位相差を求める比較手段と、前記比較手段で求められた位相差に基づいて前記隣接元画素データの何れかを次の映像画素データとして抽出する抽出処理手段を備えて圧縮処理手段を構成してもよい。この方式では、図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、元画素の色の変化がある部分の欠落を防止することができる。

この場合、図２０（ｄ）に示すように、求められた位相差が何れも所定の閾値未満であるときに、前記隣接元画素データの色差信号から求まる彩度（＝（Ｃｂ^２＋Ｃｒ^２）^１／２）に基づいて前記隣接元画素データの何れか、例えば彩度の大なる画素が次の映像画素データとして抽出されるように構成することもできる。

また、図２０（ｃ）に示すように、隣接元画素データの色差信号から求まる互いの位相差が何れも所定の閾値未満であるときに、前記隣接元画素データの色差信号から求まる彩度に基づいて前記隣接元画素データの何れかが次の映像画素データとして抽出されるように構成することも可能である。

また、水平方向に配列され圧縮率に基づいて決定された所定数の隣接元画素データと、直前に抽出された映像画素データの間で色差信号から求まる彩度の差分を求める比較手段と、前記比較手段で求められた彩度の差分に基づいて前記隣接元画素データの何れかを次の映像画素データとして抽出する抽出処理手段とから圧縮処理手段を構成してもよい。この場合には、図２０（ａ）に示すように、基準画素に対して比較画素１は位相差が小さいが彩度が大きく、比較画素２は位相差が大きいが彩度が小さい場合に、彩度の大きな元画素を特異点として抽出することができるようになる。図２０（ｂ）に示すように、彩度に閾値を設けて閾値以上の元画素を抽出してもよいし、図２０（ｅ）に示すように、基準画素の彩度と比較画素の彩度の差分の差分を求め、その値が所定の閾値より大となる元画素を抽出するように構成してもよい。

さらに、比較工程において、求められた彩度が何れも所定の閾値未満であるときに、前記隣接元画素データと直前に抽出された映像画素データの間で輝度の差分が求められ、前記抽出処理工程において、輝度の差分値に基づいて前記隣接元画素データの何れかが次の映像画素データとして抽出されるものであってもよい。

上述の何れかの実施形態において、基準画素と比較画素の位相をａｒｃｔａｎを用いて求める場合には、図２１（ａ）に示すようなＲＯＭや割り算回路が必要となる等、回路規模だが大きくコストが嵩む不都合がある。そこで、図２１（ｂ），（ｃ）に示すように、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの正負の符号から位相の象限を判定し、さらにＣｂ，Ｃｒの絶対値から全体を８つに等分割することで、大まかな位相を検出することが可能になる。この方法による場合には、回路規模が大幅に縮小され、コストが低減されるようになる。

上述の実施形態では、何れも圧縮方向が水平方向のものを説明したが、これに限定されるものではなく、縦方向に圧縮されるものであっても同様の処理が可能である。先の実施形態では、圧縮率が５０％に設定されたものを説明したが、圧縮率も同様にこの値に限定されるものではなく、適宜設定された圧縮率に対して適用できるものである。

上述の実施形態で示した夫々の装置及び方法は本発明の作用効果をそうする限りにおいて適宜組み合わせて実現することができる。また、個々の具体的回路構成は公知の技術を用いて適宜構成されるものである。

上述した実施形態では、マルチビュー表示装置として、特開２００４−２０６０８９号公報に記載されたような液晶パネルを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、特開２００３−１５５３５号公報に記載されたような構成を採用するもの等の他、有機ＥＬやプラズマディスプレイ、ＣＲＴ、ＳＥＤ等を用いて構成されたマルチビュー表示装置一般に対しても同様に適用することができる。

尚、本例では二方向のマルチビューとしたが、その他、三方向や四方向等複数の方向のマルチビューとして適用することも可能である。その場合、画素群としてはその方向の数だけ分散配置されることになる。

本発明による映像信号処理装置のブロック構成図マルチビュー表示装置の説明図液晶パネルの説明図本発明による映像信号処理方法の説明図本発明による映像信号処理方法の説明図本発明による映像信号処理方法の説明図本発明による映像信号処理装置の要部のブロック構成図フローチャート別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示すフローチャート別実施形態を示すフローチャート別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示すフローチャート別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図別実施形態を示す映像信号処理方法の説明図

符号の説明

２５：マルチビュー表示装置
４０：映像信号処理装置
４１：映像信号出力手段
４２：抽出処理手段
４３：平滑化処理手段
４４：ソース信号選択出力手段
４５：操作部（モード切替手段）
４６：圧縮処理手段

Claims

画面を構成する画素群が第一の画素群と第二の画素群に分散配置され、それらが互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能なマルチビュー表示装置に対して、ソース信号を構成する１フレームの元画素データを水平方向に圧縮処理して映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて前記マルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動する映像信号処理方法であって、
前記元画素データのうち、水平方向に配列された任意の元画素とそれに隣接する隣接元画素の３画素単位で、夫々所定のフィルタ係数を掛けて加算した値を係数和で除すことにより順次新たな画素を生成する平滑処理工程と、平滑化処理された画素データから偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群を１フレームに亘って抽出する抽出工程と、前記抽出処理工程で抽出された前記映像画素データのうち、水平方向と直交する垂直方向に隣接する所定数の映像画素データに対応する元画素データの相関の有無を判別する相関判別工程と、前記相関判別工程で相関があると判別されたときに各映像画素データに対して所定の第二フィルタ演算を施して平滑化処理して新たな映像画素データを生成する第二平滑化処理工程を備えてなる映像信号処理方法。
前記相関判別工程において、前記元画素データの輝度または色差に基づいて相関の有無が決定され、前記第二平滑化処理工程において、前記元画素データの輝度または色差の何れかまたは双方に基づいて第二フィルタ演算を施す請求項１記載の映像信号処理方法。
前記相関判別工程において、前記元画素データの輝度または色差に基づいて相関の有無が決定され、前記第二平滑化処理工程において、前記元画素データの色信号に基づいて第二フィルタ演算を施す請求項１記載の映像信号処理方法。
前記抽出処理工程において、前記平滑化処理工程で生成された新たな画素データから、それに対応する元画素データの隣接元画素データに対する輝度の差分に基づいて前記映像画素データが抽出される請求項１から３の何れかに記載の映像信号処理方法。
前記平滑化処理工程において、元画素データの隣接元画素データに対する輝度の差分と色差信号の位相差の何れかまたは双方に基づいてフィルタ演算を施す請求項１から４の何れかに記載の映像信号処理方法。
前記平滑化処理工程において、平滑処理の対象となる隣接元画素データの画素数が前記圧縮率に基づいて決定される請求項１から５の何れかに記載の映像信号処理方法。
画面を構成する画素群が第一の画素群と第二の画素群に分散配置され、それらが互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能なマルチビュー表示装置に対して、ソース信号を構成する１フレームの元画素データを水平方向に圧縮処理して映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて前記マルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動する映像信号処理装置であって、
前記元画素データのうち、水平方向に配列された任意の元画素とそれに隣接する隣接元画素の３画素単位で、夫々所定のフィルタ係数を掛けて加算した値を係数和で除すことにより順次新たな画素を生成する平滑処理手段と、平滑化処理された画素データから偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群を１フレームに亘って抽出する抽出処理手段と、前記抽出処理手段で抽出された前記映像画素データのうち、水平方向と直交する垂直方向に隣接する所定数の映像画素データに対応する元画素データの相関の有無を判別する相関判別手段と、前記相関判別手段で相関があると判別されたときに各映像画素データに対して所定の第二フィルタ演算を施して平滑化処理して新たな映像画素データを生成する第二平滑化処理手段を備えてなる映像信号処理装置。