JP4530025B2 - プロジェクションシステム、情報処理装置及びプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明はプロジェクションシステム、プロジェクションシステムに用いられる情報処理装置及びプロジェクタに関する。

プロジェクタで行う画像処理の殆どをパーソナルコンピュータなどの情報処理装置で行い、情報処理装置で生成した画像データをプロジェクタが受け取って投射するいわゆるホストベース型のプロジェクションシステムが知られている。

このようなホストベース型のプロジェクションシステムにおいては、プロジェクタで所望とする高品質な画像投射を可能とするための画像処理能力が情報処理装置側に要求され、この点について従来から様々な技術が提案されている(例えば、特許文献１参照)。

特開２００４−６９９９６号公報

特許文献１に開示された技術（従来技術という）は、情報処理装置によってプロジェクタの表示デバイスの仕様に対応した画像データ（解像度変換やガンマ補正、色むら補正などの各種補正処理などを施した画像データ）を生成し、その画像データをプロジェクタに伝送するというものである。

ところで、現在の映像機器、特にプロジェクタにおいては、ＲＧＢなどの色情報ごとに１０ビットを超えるビット精度でデータ処理を行うことによって高階調の映像表示を可能としている。この場合、情報処理装置側からは１０ビットを超えるビット精度を有する画像データを出力することが望ましい。

しかし、情報処理装置は、各色の色情報を８ビットで出力するのが一般的であり、高階調のデータを表示可能なプロジェクタを用いた場合であっても、プロジェクタへの出力は、各色情報ごとに８ビットのビット精度に抑えられてしまうのが実情である。

上述した従来技術も同様のことがいえる。すなわち、上述の従来技術は、伝送線として画像信号ケーブルを使用した場合には、画像処理の結果を画面に描画する必要があるために、情報処理装置の有する表示能力によってビット精度に制限が発生する。例えば、画像処理を高速に実行可能なＧＰＵ（Graphic Processing Unit）を使用する場合には、内部演算は各色の色情報ごとに８ビットを超えるビット精度で実行可能であるが、その結果を画面上で表示するためには、自身の有する表示能力（８ビット）に抑える必要がある。したがって、画像処理の結果を８ビットを超える高精度な画像データとしてプロジェクタに伝送できない。

そこで本発明は、プロジェクションシステムの構成要素である情報処理装置が出力可能な階調数を越えた階調数の画像データをプロジェクタに出力することができるプロジェクションシステム、プロジェクションシステムに用いる情報処理装置及びプロジェクションシステムに用いるプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明のプロジェクションシステムは、表示すべき画像に対応する画像データを処理す
る情報処理装置と前記情報処理装置で処理された画像データを表示処理するプロジェクタとを有するプロジェクションシステムであって、前記情報処理装置から前記プロジェクタに伝送されるピクセルデータの階調数を表すビット数をｎビット、前記プロジェクタが表現可能な階調数を表すビット数をｍビット（ｍ＞ｎとする）としたとき、前記情報処理装置は、前記表示すべき画像の各ピクセルごとに、前記ｍビットのピクセルデータを、最大ｎビットのｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータに分割した画像データを出力し、前記プロジェクタは、前記情報処理装置から出力された前記画像データにおける前記ｋ個のピクセルデータを、設定された合成規則に基づいて合成して当該ピクセルにおいて前記ｍビットのピクセルデータを生成することを特徴とする。

本発明のプロジェクションシステムはいわゆるホストベース型のプロジェクションシステムを想定したものであって、このようなホストベース型のプロジェクションシステムにおいて、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置が出力可能な階調数が、プロジェクタが表現可能な階調数よりも小さい場合においても、情報処理装置が出力可能な階調数を超えた高階調の画像データをプロジェクタに与えることができる。これを実現するために、情報処理装置では、プロジェクタが表現可能なｍビットのビット精度を有する画像データを、最大ｎビットのｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータに分割した画像データを出力する。これにより、ｎビットのビット精度の画像データしか出力できない情報処理装置であっても、各ピクセルにおいてｍビットのビット精度の画像データを出力することができる。

一方、プロジェクタは、情報処理装置から出力された画像データにおけるｋ個のピクセルデータを、予め設定された合成規則に基づいて合成することにより、各ピクセルにおいてｍビットのピクセルデータを生成する。そして、各ピクセルにおいてｍビットのピクセルデータをプロジェクタの画像表示部の入力信号とすることで、プロジェクタではｍビットのビット精度を有する画像データを表示処理することができる。

なお、最大ｎビットのｋ個のピクセルデータというのは、例えば、情報処理装置が出力可能なビット精度を８ビット（ｎ＝８）、プロジェクタが表現可能なビット精度を１２ビット（ｍ＝１２）とすれば、分割後には、例えば、８ビットのピクセルデータと、４ビットのピクセルデータを生成することができ、この場合、分割によって生成されるピクセルデータの個数ｋは２個である。また、情報処理装置が出力可能なビット精度を８ビット（ｎ＝８）、プロジェクタが表現可能なビット精度を２４ビット（ｍ＝２４）とすれば、分割後には、８ビットのピクセルデータを３個生成することができ、この場合、分割によって生成されるピクセルデータの個数ｋは３個である。

本発明のプロジェクションシステムにおいて、前記ｋ個のピクセルデータは、前記ｍビットのうちの上位側のｎビットで構成される１つのピクセルデータ及び（ｍ−ｎ）ビットのうちの最大ｎビットで構成される少なくとも１つのピクセルデータであることが好ましい。

これは、例えば、情報処理装置が出力可能なビット精度を８ビット（ｎ＝８）とし、プロジェクタが表現可能なビット精度を１２ビット（ｍ＝１２）としたとき、各ピクセルにおいて１２ビットのうちの上位側８ビットのピクセルデータを、ｋ個のピクセルデータの１つとして設定するものである。このように、ｋ個のピクセルデータの１つとして上位側８ビットのピクセルデータを生成することにより、この上位側８ビットのピクセルデータのみを出力とした場合であっても、プロジェクタ側では良好な画像を復元することができる。

本発明のプロジェクションシステムにおいて、前記プロジェクタは、自身が本来の解像
度のｋ倍の解像度での表示を行うことを示す仮想的な解像度情報を前記情報処理装置に与え、前記情報処理装置は、前記プロジェクタから与えられる前記仮想的な解像度情報に基づいて、前記本来の解像度のｋ倍の解像度に対応する画像データ書き込み領域を設定し、前記各ピクセルにおける前記ｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを、前記ｋ倍の画像データ書き込み領域のそれぞれ対応する書き込み位置に分散して書き込んで、前記本来の解像度のｋ倍の解像度の画像データとして出力することが好ましい。

これは、ｍビットのビット精度を有する画像データを情報処理装置側においてどのように生成するかを示す第１の例である。この場合、プロジェクタからは仮想的な解像度情報を情報処理装置に与え、情報処理装置は、プロジェクタから与えられる仮想的な解像度情報に基づいて、表示すべき元画像の各ピクセルごとに当該ピクセルにおけるｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを空間上で当該ピクセルの対応する位置に分散して書き込むものである。

具体的には、ｋ＝２すなわち分割により生成された最大ｎビットのピクセルデータの個数が２個であるとし、また、元画像の（ｘ，ｙ）座標におけるｙ軸方向の長さをＨとした場合は、ｙ軸方向に２Ｈの長さを有する画像データ書き込み領域を設定する。そして、上半分の画像データ書き込み領域には元画像の各ピクセルごとに一方のピクセルデータ（例えば、上位側ｎビットのピクセルデータ）を書き込み、下半分の画像データ書き込み領域の対応する位置には当該ピクセルにおいて他方のピクセルデータ（例えば、下位側の（ｍ−ｎ）ビットのピクセルデータ）を書き込む。

このように、情報処理装置では、元画像の各ピクセルにおいてｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータをそれぞれ対応する空間上の位置に書き込みを行うことで、ｙ軸方向にｋ倍の解像度を有する画像データを生成することができる。

一方、プロジェクタ側では、情報処理装置から送られてくる各ピクセルにおけるｋ個のピクセルデータを、予め決められた合成規則に基づいて合成処理することによって、各ピクセルにおいてｍビットのビット精度を有する元画像として復元することができる。

本発明のプロジェクションシステムにおいて、前記プロジェクタは、自身が本来のフレームレートのｋ倍のフレームレートで処理を行うことを示す仮想的なフレームレート情報を前記情報処理装置に与え、前記情報処理装置は、前記プロジェクタから与えられる前記仮想的なフレームレート情報に基づいて、前記本来のフレームレートのｋ倍のフレームレートの各フレームに対応する画像データ書き込み領域を設定し、前記各ピクセルにおける前記ｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを、時間軸上で連続する各フレームに対応する画像データ書き込み領域のそれぞれ対応する書き込み位置に分散して書き込んで、前記本来のフレームレートのｋ倍のフレームレートの画像データとして出力することもまた好ましい。

これは、ｍビットのビット精度を有する画像データを情報処理装置側においてどのように生成するかを示す第２の例である。この場合、プロジェクタからは仮想的なフレームレート情報を情報処理装置に与え、情報処理装置は、プロジェクタから与えられる仮想的なフレームレート情報に基づいて、元画像の各ピクセルごとに当該ピクセルにおけるｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを時間軸上で連続する複数フレームに分散して書き込むものである。

具体的には、ｋ＝２すなわち分割により生成された最大ｎビットのピクセルデータの個数が２個であるとした場合、情報処理装置側では、本来のフレームレートの２倍のフレームレートの各フレームに対応する画像データ書き込み領域を設定する。そして、各ピクセ
ルにおける２個のピクセルデータを時間軸上で連続する２つフレームにおける画像データ書き込み領域のそれぞれ対応する位置に分散して書き込む。

一例として、偶数フレーム（even frame）には、２個のピクセルデータのうちの一方のピクセルデータ（例えば、上位側ｎビットのピクセルデータ）を当該ピクセルに対応する画像データ書き込み領域に書き込み、奇数フレーム（odd frame）には、他方のピクセルデータ（例えば、下位側（ｍ−ｎ）ビットのピクセルデータ）を当該ピクセルに対応する画像データ書き込み領域に書き込んでプロジェクタに伝送する。
このように、情報処理装置側ではｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを時間軸上で連続する複数フレームに分散して書き込みを行って、それをプロジェクタ側に伝送する。

一方、プロジェクタ側では、情報処理装置から送られてくる複数フレームを一組として、それぞれのフレームに書き込まれている各ピクセルにおけるｋ個のピクセルデータを、予め決められた合成規則に基づいて合成処理することによって、各ピクセルにおいてｍビットのビット精度を有する元画像として復元することができる。

本発明のプロジェクションシステムにおいて、前記情報処理装置と前記プロジェクタとを接続する画像データ伝送手段として、隣接するピクセルのピクセルデータを一組のピクセルデータとして、当該一組のピクセルデータを複数の伝送路に振り分けて同じタイミングで伝送可能な機能を有する画像データ伝送手段を用いた場合、前記情報処理装置は、前記ｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを、前記一組のピクセルデータとして前記伝送手段によって前記プロジェクタに伝送し、前記プロジェクタは、前記情報処理装置から伝送されてくる前記一組のピクセルデータとしての前記ｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを、設定された合成規則に基づいて合成することも可能である。

このような伝送手段を用いることにより、各ピクセルにおけるｋ個のピクセルデータを一組のデータとしてプロジェクタに同じタイミングで伝送することができる。一方、プロジェクタでは、各ピクセルにおける一組のデータ（ｋ個のピクセルデータ）を同じタイミングで受信することができるので、同じタイミングで受信したｋ個のピクセルデータを合成する処理を行うことにより、各ピクセルにおいてｍビットのビット精度を有する元画像を復元することができる。

本発明のプロジェクションシステムにおいて、前記画像データ伝送手段が、隣接する２つのピクセルのデータを一組のピクセルデータとして、当該一組のピクセルデータを２系統の伝送路に交互に振り分けて伝送可能な機能を有する画像データ伝送手段であって、かつ、前記ｋ個のピクセルデータの前記ｋが２である場合、前記情報処理装置は、２個のピクセルデータを前記一組のピクセルデータとして前記伝送手段により前記プロジェクタに伝送し、前記プロジェクタは、前記情報処理装置から伝送されてくる前記一組のピクセルデータとしての前記２個のピクセルデータを、設定された合成規則に基づいて合成することが可能である。

これは、情報処理装置とプロジェクタとが例えばDual link ＤＶＩなどの伝送手段によって接続されている場合である。Dual link ＤＶＩが動作している場合、隣接する２つのピクセルのピクセルデータを一組のデータとして、２系統のそれぞれの系統（第１系統及び第２系統）に自動的に振り分けられるようになっている。

例えば、第１系統からはあるピクセル（０番目のピクセルとする）のピクセルデータ、第２系統からはそれに隣接するピクセル（１番目のピクセルとする）のピクセルデータが同じタイミングで伝送される。このような処理は一般的な情報処理装置に備わっている標
準的な機能である。このような機能を利用することにより、各ピクセルにおいて２個のピクセルデータを一組のデータとしてプロジェクタに同じタイミングでプロジェクタに伝送することができる。

一方、プロジェクタ側では、各ピクセルにおける一組のデータ（２個のピクセルデータ）を同時に受信することができるので、同じタイミングで受信した２個のピクセルデータを合成する処理を行うことにより、各ピクセルにおいてｍビットのビット精度を有する元画像を復元することができる。

本発明の情報処理装置は、表示すべき画像に対応する画像データを処理する情報処理装置と前記情報処理装置で処理された画像データを表示処理するプロジェクタとを有するプロジェクションシステムに使用される情報処理装置であって、前記情報処理装置から前記プロジェクタに伝送されるピクセルデータの階調数を表すビット数をｎビット、前記プロジェクタが表現可能な階調数を表すビット数をｍビット（ｍ＞ｎとする）としたとき、前記情報処理装置は、前記表示すべき画像の各ピクセルごとに、前記ｍビットのピクセルデータを、最大ｎビットのｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータに分割した画像データを出力することを特徴とする。

情報処理装置がこのような機能を有することにより、情報処理装置が出力可能な階調数を超えた高階調の画像データをプロジェクタに与えることができる。したがって、このような情報処理装置をホストベース型のプロジェクションシステムにおいて使用することによって、前記本発明のプロジェクションシステムを実現することができる。なお、本発明の情報処理装置においても、前記本発明のプロジェクションシステムのそれぞれの特徴を有することが好ましい。

本発明のプロジェクタは、表示すべき画像に対応する画像データを処理する情報処理装置と前記情報処理装置で処理された画像データを表示処理するプロジェクタとを有するプロジェクションシステムに使用されるプロジェクタであって、前記情報処理装置から前記プロジェクタに伝送されるピクセルデータの階調数を表すビット数をｎビット、前記プロジェクタが表現可能な階調数を表すビット数をｍビット（ｍ＞ｎとする）とし、前記情報処理装置が、前記表示すべき画像の各ピクセルごとに、前記ｍビットのピクセルデータを、最大ｎビットのｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータに分割した画像データを出力したとき、前記情報処理装置から出力された画像データの前記ｋ個のピクセルデータを、設定された合成規則に基づいて合成して前記ｍビットのピクセルデータを生成することを特徴とする。

プロジェクタがこのような機能を有することにより、情報処理装置で生成され画像データ、すなわち、最大ｎビットのｋ個のピクセルデータに分割された画像データを合成することができる。このようなプロジェクタをホストベース型のプロジェクションシステムにおいて使用することによって、前記本発明のプロジェクションシステムを実現することができる。なお、本発明のプロジェクタにおいても、前記本発明のプロジェクションシステムのそれぞれの特徴を有することが好ましい。

図１は本発明の各実施形態に係るプロジェクションシステムの構成を示す図である。本発明のプロジェクションシステムは、図１に示すように、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置１００とプロジェクタ２００とを有し、プロジェクタ２００で表示すべき画像（元画像という）に対する画像データ処理の殆どを情報処理装置１００側で行い、処理済みの画像データをプロジェクタ２００に伝送して、プロジェクタ２００側では必要最低限の画像処理を行って投射面（図示せず）に投射を行う。

プロジェクタ２００に対して情報処理装置１００が出力可能な階調数は、プロジェクタ２００で表現可能な階調数よりも小さいものとする。ここで、情報処理装置１００が出力可能な階調数を表すビット数（ビット精度という）をｎビット、プロジェクタ２００が表現可能な階調数を表すビット精度をｍビット（ｍ＞ｎとする）とする。

図２は情報処理装置１００及びプロジェクタ２００のぞれぞれの構成を示す図である。情報処理装置１００は、オペレーティングシステム（ＯＳ）が有するアプリケーションの１つとしてのディスプレイドライバ１１０、ディスプレイに対する画像表示制御を行うビデオカード１２０を有している。ディスプレイドライバ１１０は、元画像に対応する画像データを生成する画像データ生成部１１１、画像データ分割処理部１１２、画像データ送出部１１３を有している。

画像データ生成部１１１では、プロジェクタ２００と同等のビット精度（ｍビット）を有する画像データの生成が可能であるとする。また、画像データ分割処理部１１２は、各ピクセルごとにｍビットのビット精度を有する当該ピクセルのデータ（ピクセルデータという）を最大でｎビットのビット精度を有するｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータに分割する処理を行う。画像データ分割処理部１１２で分割処理された画像データは、画像データ送出部１１３によってビデオカード１２０を介してプロジェクタ２００に転送される。

一方、プロジェクタ２００は、画像データ受信部２１０、画像データ受信部２１０で受信した画像データを保持する受信画像データ保持部２２０、受信画像データ保持部２２０に保持された画像データを予め決められた合成規則に基づいて復号処理（詳細は後述する）する画像データ復号部２３０、画像データ復号部２３０で復号処理された画像データに基づく画像表示処理を行う画像表示部２４０を有している。画像表示部２４０は図示しない光源、光変調素子、投射光学系などプロジェクタが画像を表示するに必要な構成を有する。

図２に示すような構成において、ディスプレイとしてのプロジェクタ２００の電源が投入されると、プロジェクタ２００からは自身のディスプレイ名称、解像度、色数、階調数などが情報処理装置１００に伝送される。そして、情報処理装置１００では、伝送されてきたディスプレイ名称により、そのディスプレイ（プロジェクタ２００）に対応するディスプレイドライバ１１０が起動して、当該ディスプレイの有する解像度、色数、階調数などを取得する。

図３は本発明の実施形態に係るプロジェクションシステムにおいて実行される基本的な画像データ処理について説明する図である。概略的には、図３に示すように、情報処理装置１００は、画像データ生成部１１１で生成された元画像に対応する画像データの各ピクセルごとに、ｍビットのビット精度を有するピクセルデータ（図３（ａ）参照）を、最大ｎビットのビット精度を有するｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータに分割して、分割して得られたｋ個のピクセルデータをプロジェクタ２００に伝送する。

ここで、ｋ個のピクセルデータは、ｍビットのピクセルデータのうちの上位側ｎビットで構成される１つのピクセルデータと、（ｍ−ｎ）ビットのうちの最大ｎビットで構成される少なくとも１つのピクセルデータで構成されるが、説明を簡単にするために、ｍ≦２ｎとする。したがって、分割することによって生成されるピクセルデータの個数ｋはｋ＝２である。そして、上位側ｎビットで構成されるピクセルデータを第１ピクセルデータ、（ｍ−ｎ）ビットで構成されるピクセルデータを第２ピクセルデータとして説明する。なお、（ｍ−ｎ）ビットを下位側（ｍ−ｎ）ビットともいう。

具体的には、画像データ生成部１１１で生成された画像データにおける各色（Ｒ，Ｇ，Ｂとする）の階調数がそれぞれｍビットで表現される場合、その画像データが画像データ分割処理部１１２に入力されると（図３（ａ）参照）、画像データ分割処理部１１２では、各ピクセルにおいてｍビットのピクセルデータのうちの上位側ｎビットのピクセルデータを取り出して、それを第１ピクセルデータとする（図３（ｂ）参照）。また、画像データ分割処理部１１２では、各ピクセルにおいてｍビットのピクセルデータのうちの下位側（ｍ−ｎ）ビット（最大でｎビットとする）のピクセルデータを取り出して、それを第２ピクセルデータとする（図３（ｃ）参照）。

一方、プロジェクタ２００は、情報処理装置１００から伝送されてきたｋ個のピクセルデータ（この場合、第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータの２個のピクセルデータ）を、予め決められた合成規則に基づいてフレームバッファ上で合成して、各ピクセルごとにｍビットのビット精度を有するピクセルデータを生成する（図３（ｄ）〜（ｆ）参照）。

このように、画像データ生成部１１１で生成された画像データのビット精度（ｍビット）が情報処理装置１００において表現可能なビット精度（ｎビット）よりも高い場合、情報処理装置１００では、プロジェクタに出力可能なビット精度（ｎビット）に基づいて各ピクセルにおけるｍビットのピクセルデータを分割して、第１ピクセルデータと第２ピクセルデータの異なるピクセルデータとして出力する。これにより、ｎビットのビット精度の画像データしか出力できない情報処理装置であっても、各ピクセルにおいてｍビットのビット精度の画像データとして出力することができる。

一方、プロジェクタ２００は、情報処理装置１００から送られてくる画像データにおける第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータ（図３（ｄ），（ｅ）参照）を、画像データ復号部２３０によって、予め決められた合成規則に基づいてフレームバッファ上で合成する（図３（ｆ）参照）。この場合の合成規則としては、各ピクセルにおいて第１ピクセルデータを上位側ビット、第２ピクセルデータを下位側ビットとするといった合成規則であり、このような合成規則に基づいて合成を行う。

これによって、各々のピクセルごとに第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータからｍビットのピクセルデータが生成される。このｍビットのピクセルデータをプロジェクタ２００の画像表示部２４０の入力とすることで、プロジェクタ２００ではｍビットのビット精度を有する画像を表示することができる。

情報処理装置１００及びプロジェクタ２００において、図３に示すような処理を行うことにより、情報処理装置１００から出力される画像データのビット精度がｎビットに制限されていても、プロジェクションシステム全体としては、情報処理装置１００が出力可能なビット精度（ｎビット）よりも高いビット精度（ｍビット）の画像データをプロジェクタ２００に出力することが可能となる。以下に本発明の具体的な実施形態について説明する。

[実施形態１]
図４は実施形態１に係るプロジェクションシステムにおいて実行される画像データ処理ついて説明する図である。実施形態１に係るプロジェクションシステムは、情報処理装置１００においては、上位側ｎビットの第１ピクセルデータ及び下位側（ｍ−ｎ）ビットの第２ピクセルデータの書き込み位置を、各ピクセルごとに空間上で分散させて書き込むものである。なお、実施形態１においてもｍ≦２ｎとし、分割することによって生成されるピクセルデータの個数ｋはｋ＝２であるとする。

すなわち、各ピクセルごとにｍビットのビット精度を有する元画像（図４（ａ）参照）があったとすると、このｍビットのビット精度を有する元画像を各ピクセルごとに上位側ｎビットの第１ピクセルデータ（図４（ｂ）参照）と下位側（ｍ−ｎ）ビットの第２ピクセルデータ（図４（ｃ）参照）とに分割する。そして、各ピクセルにおける上位側ｎビットの第１ピクセルデータ及び当該ピクセルの下位側（ｍ−ｎ）ビットの第２ピクセルデータを空間上でそれぞれ分散した位置に書き込む。

この場合、プロジェクタ２００では本来の解像度のｋ倍（この場合、ｋ＝２であるので２倍）の解像度で表示を行うことを示す仮想的な解像度情報を情報処理装置１００に与える。そして、情報処理装置１００では、プロジェクタ２００から与えられる仮想的な解像度情報に基づき、２倍の解像度に対応する画像データ書き込み領域を設定し、元画像の各ピクセルごとに当該ピクセルにおける第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータを当該ピクセルの対応する位置に分散して書き込む。

具体的には、元画像（図４（ａ）参照）の（ｘ，ｙ）座標上におけるｙ軸方向の長さをＨとしたとき、図４（ｄ）に示すように、ｙ軸方向に２Ｈの長さの表示サイズに対応する画像データ書き込み領域を設定する。そして、２Ｈの表示サイズの上半分の画像データ書き込み領域Ａ１には元画像の各ピクセルにおいて上位側ｎビットの第１ピクセルデータが書き込まれ、下半分の画像データ書き込み領域Ａ２には元画像の各ピクセルにおいて下位側（ｍ−ｎ）ビットの第２ピクセルデータが書き込まれる。

なお、上半分の画像データ書き込み領域Ａ１と下半分の画像データ書き込み領域Ａ２の各ピクセルの位置の対応関係は、元画像のｙ軸方向の長さをＨとしたとき、上半分の画像データ書き込み領域Ａ１の（ｘ，ｙ）座標上の位置のピクセルは、下半分の画像データ書き込み領域の（ｘ，ｙ＋Ｈ）の位置のピクセルに対応する。例えば、上半分の画像データ書き込み領域の（０，０）の位置のピクセルは、下半分の画像データ書き込み領域の（０，Ｈ）の位置のピクセルに対応する。

このように、情報処理装置１００では、元画像の各ピクセルにおいて上位側ｎビットの第１ピクセルデータと下位側（ｍ−ｎ）ビットの第２ピクセルデータとをそれぞれ対応する空間上の位置に書き込みを行うことで、ｙ軸方向に２倍の解像度を有する画像データを生成することができる。情報処理装置１００においてこのような処理を実現するには、プロジェクタ２００があたかもｙ軸方向に元画像の２倍の解像度を有するディスプレイであるかのような仮想的な解像度情報を情報処理装置１００に与えることによって、情報処理装置１００側ではプロジェクタ２００からの仮想的な解像度情報に基づいて図４（ａ）〜（ｄ）に示すような処理を行うことができる。なお、図４（ａ）〜（ｄ）に示すような処理は、画像データ分割処理部１１２によって行われる。

一方、プロジェクタ２００では、情報処理装置１００から送られてくる画像データを受信画像データ保持部２２０で保持したのち、画像データ復号部２３０が、予め決められた合成規則に従って上位側ｎビットの第１ピクセルデータと下位側（ｍ−ｎ）ビットの第２ピクセルデータとをフレームバッファ上で合成する（図４（ｅ）参照）。この場合の合成規則としては、各ピクセルにおける第１ピクセルデータを上位側ビット、第２ピクセルデータを下位側ビットとするといった合成規則であり、このような合成規則に基づいて当該ピクセルにおける第１ピクセルデータと第２ピクセルデータとを合成する。このような処理を各ピクセルごとに行うことによって、各ピクセルにおいてｍビットのビット精度を有する元画像として復元することができる（図４（ｆ）参照）。

[実施形態２]
図５は実施形態２に係るプロジェクションシステムにおいて実行される画像データ処理ついて説明する図である。実施形態２に係るプロジェクションシステムは、情報処理装置１００においては、画像データ分割処理部１１２によって生成された上位側ｎビットの第１ピクセルデータ及び下位側（ｍ−ｎ）ビットの第２ピクセルデータを時間軸方向に連続するフレームに割り当ててプロジェクタ２００に送るものである。なお、実施形態２においてもｍ≦２ｎとし、分割することによって生成されるピクセルデータの個数ｋはｋ＝２であるとする。

なお、画像データ分割処理部１１２によって生成されたピクセルデータの数がｋであるとしたとき、前述した実施形態１に係るプロジェクションシステムにおいては解像度がｋ倍となるが、実施形態２に係るプロジェクションシステムにおいては、フレームレートが２倍となる。

実施形態２に係るプロジェクションシステムにおいては、プロジェクタ２００では本来のフレームレートの２倍のフレームレートで処理を行うことを示す仮想的なフレームレート情報を情報処理装置１００に与える。一方、情報処理装置１００ではプロジェクタ２００から与えられる仮想的なフレームレート情報に基づき、本来のフレームレートの２倍のフレームレートの各フレームに対応する画像データ書き込み領域を設定する。そして、各ピクセルにおける第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータを、時間軸上で連続する２つのフレームにおける画像データ書き込み領域のそれぞれ対応する位置に分散して書き込む。

具体的には、本来の２倍のフレームレートの各フレームのフレーム番号を仮に「０，１，２，３，・・・」で表し、「０，２，４，・・・」のフレームを偶数フレーム（even frame）、「１，３，５，・・・」のフレームを奇数フレーム（odd frame）とすれば、０番目の偶数フレーム（even frame）には、元画像（図５（ａ）参照）の各ピクセルにおける上位側ｎビットの第１ピクセルデータ（図５（ｂ）参照）を各ピクセルに対応する画像データ書き込み領域に書き込んで、当該偶数フレームをプロジェクタ２００に伝送する。

また、１番目の奇数フレーム（odd frame）には、元画像の各ピクセルごとの下位側（ｍ−ｎ）ビットの第２ピクセルデータ（図５（ｃ）参照）を各ピクセルに対応する画像データ書き込み領域に書き込んで、当該奇数フレームをプロジェクタ２００に伝送する。なお、図５（ａ）〜（ｃ）に示すような処理は、画像データ分割処理部１１２によって行われる。

一方、プロジェクタ２００では、情報処理装置１００から伝送されてきた偶数フレームに書き込まれている第１ピクセルデータを受信画像データ保持部２２０に保持しておき、奇数フレームが伝送されてきたら、画像データ復号部２３０は、偶数フレームに書き込まれている第１ピクセルデータ及び奇数フレームに書き込まれている第２ピクセルデータを、予め決められた合成規則に基づいてフレームバッファ上で合成する（図５（ｄ）参照）。この場合の合成規則としては、偶数フレームに書き込まれている第１ピクセルデータは当該ピクセルにおける上位側ビットとし、奇数フレームに書き込まれている第２ピクセルデータは当該ピクセルにおける下位側ビットとするといった合成規則であり、このような合成規則に基づいてフレームバッファ上で合成を行う。このような処理を各ピクセルごとに行うことによって、各ピクセルにおいてｍビットの精度を有する元画像として復元することができる（図５（ｅ）参照）。

[実施形態３]
実施形態３に係るプロジェクションシステムは、情報処理装置１００とプロジェクタ２００との間の画像データ伝送手段として、例えば、Dual link ＤＶＩ（ＤＶＩ：Digital
Visual Interface）を使用した場合である。Dual link ＤＶＩは、１つの伝送ケーブルの中に２系統のＤＶＩケーブルが存在しているものと同等の機能を有している。そのため、プロジェクタ２００側の画像データ受信部２１０は、２系統のSingle link ＤＶＩレシーバと同等の機能を有することが求められる。なお、Dual link ＤＶＩは、一組を構成する２つの情報を第１及び第２の伝送系統に振り分け、かつ、振り分けられた２つの情報を同じタイミングで伝送可能な機能を有している。

情報処理装置１００とプロジェクタ２００とがDual link ＤＶＩによって接続されているプロジェクションシステムにおいて、Dual link ＤＶＩが動作している場合、隣接する２つピクセルのそれぞれのピクセルデータが２ピクセルで一組として、２系統のそれぞれの系統（第１系統及び第２系統とする）に自動的に振り分けられるようになっている。例えば、第１系統からはあるピクセル（０番目のピクセルとする）のピクセルデータ、第２系統からは０番目のピクセルに隣接するピクセル（１番目のピクセルとする）のピクセルデータが同じタイミングで伝送される。このような処理は一般的な情報処理装置に備わっている標準的な機能である。以下に、実施形態３に係るプロジェクションシステムの画像データ処理について具体的に説明する。

実施形態３に係るプロジェクションシステムにおいては、その動作をより具体的に説明するために、ｎ＝８ビット、ｍ＝１２ビットであるとして説明する。

図６は実施形態３に係るプロジェクションシステムにおいて実行される画像データ処理ついて説明する図である。図６に示すように、１２ビットのビット精度を有する元画像（図６（ａ）参照）の各ピクセルごとに、上位側８ビットの第１ピクセルデータと下位側４ビットの第２ピクセルデータとに分割し、これら第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータを元画像の横方向（ｘ軸方向）に隣接するピクセルとして割り当てる。

すなわち、元画像のｘ軸方向における０，２，４，・・・番目の偶数ピクセル（even pixel）に対応する画像データ書き込み位置には、各ピクセルにおける上位側８ビットの第１ピクセルデータを書き込む。また、元画像のｘ軸方向における１，３，５，・・・番目の奇数ピクセル（odd pixel）に対応する画像データ書き込み位置には、当該ピクセルにおける下位側４ビットの第２ピクセルデータを書き込む（図６（ｂ），（ｃ）参照）。

このように、偶数ピクセルには上位側８ビットの第１ピクセルデータを書き込み、奇数ピクセルには下位側４ビットの第２ピクセルデータを書き込むことによって、元画像（図６（ａ）参照）の横方向（ｘ軸方向）の長さは２倍となる（図６（ｄ）参照）。そして、これら第１ピクセルデータと第２ピクセルデータとを一組のピクセルデータとしてDual link ＤＶＩの機能を用いてプロジェクタ２００に伝送する。なお、図６（ａ）〜（ｄ）に示すような処理は、画像データ分割処理部１１２によって行われる。

Dual link ＤＶＩは、一組のデータを第１及び第２の伝送系統に振り分け、かつ、振り分けられた２つの情報を同じタイミングで伝送可能な機能を有しているため、偶数ピクセルに書き込まれた第１ピクセルデータと奇数ピクセルに書き込まれた第２ピクセルデータとが第１系統と第２系統とに自動的に振り分けられて同じタイミングでプロジェクタ２００に伝送される。

一方、プロジェクタ２００側では、Dual link ＤＶＩに対応した受信機能を有する画像データ受信部２１０によって、偶数ピクセルに書き込まれた第１ピクセルデータと奇数ピクセルに書き込まれた第２ピクセルデータとを同じタイミングで受信し、受信した第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータは、受信画像データ保持部２２０に保持される。そして、画像データ復号部２３０によって、受信画像データ保持部２２０に保持されている
第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータを、予め決められた合成規則に基づいてフレームバッファ上で合成する（図６（ｅ）参照）。
この場合の合成規則としては、偶数ピクセルの位置に書き込まれているピクセルデータ（第１ピクセルデータ）を上位側ビットとし、奇数ピクセルの位置に書き込まれているピクセルデータ（第２ピクセルデータ）を当該ピクセルにおける下位側ビットとするといった合成規則であり、このような合成規則に基づいて合成を行う

なお、プロジェクタ２００では一組の偶数ピクセルと奇数ピクセルとは同じタイミングで受信することができるので、同じタイミングで受信された第１ピクセルデータ及び第２ピクセルデータは、１対のピクセル情報としてフレームバッファに書き込まれる。このような処理を各ピクセルごとに行うことによって、各ピクセルにおいて１２ビットのビット精度を有する元画像として復元することができる（図６（ｅ）参照）。

実施形態３に係るプロジェクションシステムでは、情報処理装置１００が出力可能なビット精度が８ビットであって、プロジェクタが表現可能なビット精度が１２ビットであるとして説明したが、プロジェクタが表現可能なビット精度を１６ビットとすることも可能である。現在のプロジェクタにおいては、１６ビットのビット精度は十分な性能であり、本発明は高性能プロジェクタにおいても十分対応可能なものであるといえる。

ところで、Dual link ＤＶＩが機能するためには、一定以上の情報量がＤＶ１ケーブルを流れる必要がある。情報量の大きさは解像度、色数、ビット精度、フレームレートなどにより決まる。これら解像度、色数、ビット精度、フレームレートなどの組み合わせによる情報量がDual link ＤＶＩを機能させるだけの大きさである場合には、前述した処理が可能となる。

なお、情報量がDual link ＤＶＩを機能させるだけの大きさに達しない場合や、画像処理能力の低い情報処理装置の場合や、情報処理装置とプロジェクタとを結ぶ伝送手段として、Single link ＤＶＩを使用している場合などには、プロジェクタ２００では自動的に第１ピクセルデータのみを受信し、情報処理装置が出力可能なｎビットの画像データとして表示処理を行うことが可能である。このように、実施形態３に係るプロジェクションシステムは、情報処理装置の画像処理性能や画像データの伝送手段の仕様などに応じて、低階調表示モードと高階調表示モードとを１つのハードウエア構成で使い分けることができる。

また、実施形態３に係るプロジェクションシステムでは、Dual link ＤＶＩを例にとって説明したが、Dual link ＤＶＩに限られるものではなく、これと同等の機能を有する伝送手段として、例えば、３個以上の隣接するピクセルのピクセルデータを一組として、当該一組のピクセルデータを複数の伝送路（３つ以上の伝送路）に振り分けて同じタイミングで伝送可能な機能を有する伝送手段などが存在したとすれば、そのような伝送手段を用いることも可能である。この場合、情報処理装置１００は、ｋ個（３個以上）のピクセルデータの各ピクセルデータを、一組のデータとして当該伝送手段によってプロジェクタ２００に同じタイミングで伝送することができ、プロジェクタ２００では、情報処理装置１００から伝送されてくる一組のデータとしてのｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを、設定された合成規則に基づいて合成するということも可能である。

なお、本発明は前述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。例えば、上述の各実施形態では、ｍビットから最初のｎビットを取り出す際、ｍビットのピクセルデータの上位側のｎビットを取り出す場合を例にとって説明したが、ｍビットのうちのｎビットは上位側のｎビットである必要はなく、例えば、ｍビットのピクセルデータから、例えば、１ビットおきに取り出すとい
うように、任意のｎビットを取り出すことも可能である。

また、前述の各実施形態では、ｍ≦２ｎとして説明したが、実施形態１及び実施形態２おいては、ｍ＞２ｎであってもよい。この場合、ｍビットのピクセルデータを分割して得られるピクセルデータの数ｋは３以上となるので、ｋを３以上として前述の処理を実行することができる。

また、本発明は情報処理装置１００からプロジェクタ２００に伝送する画像データはアナログ信号であってもよい。アナログ信号をプロジェクタ２００に伝送する場合、プロジェクタにてＡ／Ｄ変換する際、下位側ビットに変換による損失が生じる可能性があり、下位側ビットの損失は、プロジェクタ２００で復元した際には全体の中の上位側ビットになる可能性もある。これを解決するには、情報処理装置１００が出力可能なｎビットのうち、十分信頼できる上位側ビットを使うことが有効である。

本発明の各実施形態に係るプロジェクションシステムの構成を示す図。 情報処理装置１００及びプロジェクタ２００のぞれぞれの構成を示す図。 本発明の実施形態に係るプロジェクションシステムにおいて実行される基本的な画像データ処理について説明する図。 実施形態１に係るプロジェクションシステムにおいて実行される画像データ処理ついて説明する図。 実施形態２に係るプロジェクションシステムにおいて実行される画像データ処理ついて説明する図。 実施形態３に係るプロジェクションシステムにおいて実行される画像データ処理ついて説明する図。

符号の説明

１００・・・情報処理装置、１１０・・・ディスプレイドライバ、１１１、画像データ生成部、１１２・・・画像データ分割処理部、１１３・・・画像データ送出部、２００・・・プロジェクタ、２１０・・・画像データ受信部、２２０・・・受信画像データ保持部、２３０・・・画像データ復号部、２４０・・・画像表示部

Claims (3)

1. 表示すべき画像に対応する画像データを処理する情報処理装置と前記情報処理装置で処理された画像データを表示処理するプロジェクタとを有するプロジェクションシステムであって、
   前記情報処理装置から前記プロジェクタに伝送されるピクセルデータの階調数を表すビット数をｎビット、前記プロジェクタが表現可能な階調数を表すビット数をｍビット（ｍ＞ｎとする）としたとき、
   前記情報処理装置は、前記表示すべき画像の各ピクセルごとに、前記ｍビットのピクセルデータを、最大ｎビットのｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータに分割した画像データを出力し、
   前記プロジェクタは、前記情報処理装置から出力された前記画像データにおける前記ｋ個のピクセルデータを、設定された合成規則に基づいて合成して当該ピクセルにおいて前記ｍビットのピクセルデータを生成し、
   前記ｋ個のピクセルデータは、前記ｍビットのうちの上位側のｎビットで構成される１つのピクセルデータ及び（ｍ−ｎ）ビットのうちの最大ｎビットで構成される少なくとも１つのピクセルデータであり、
   前記プロジェクタは、自身が本来の解像度のｋ倍の解像度での表示を行うことを示す仮想的な解像度情報を前記情報処理装置に与え、
   前記情報処理装置は、前記プロジェクタから与えられる前記仮想的な解像度情報に基づいて、前記本来の解像度のｋ倍の解像度に対応する画像データ書き込み領域を設定し、前記各ピクセルにおける前記ｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを、前記ｋ倍の画像データ書き込み領域のそれぞれ対応する書き込み位置に分散して書き込んで、前記本来の解像度のｋ倍の解像度の画像データとして出力することを特徴とするプロジェクションシステム。
2. 表示すべき画像に対応する画像データを処理する情報処理装置と前記情報処理装置で処理された画像データを表示処理するプロジェクタとを有し、前記プロジェクタは、前記情報処理装置から出力された前記画像データにおけるｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータを、設定された合成規則に基づいて合成して当該ピクセルにおいてｍビットのピクセルデータを生成するプロジェクションシステムに使用される情報処理装置であって、
   前記情報処理装置から前記プロジェクタに伝送されるピクセルデータの階調数を表すビット数をｎビット、前記プロジェクタが表現可能な階調数を表すビット数を前記ｍビット（ｍ＞ｎとする）としたとき、
   前記情報処理装置は、前記表示すべき画像の各ピクセルごとに、前記ｍビットのピクセルデータを、最大ｎビットの前記ｋ個のピクセルデータに分割した画像データを出力し、
   前記ｋ個のピクセルデータは、前記ｍビットのうちの上位側のｎビットで構成される１つのピクセルデータ及び（ｍ−ｎ）ビットのうちの最大ｎビットで構成される少なくとも１つのピクセルデータであり、
   前記情報処理装置は、前記プロジェクタから与えられるプロジェクタ自身が本来の解像度のｋ倍の解像度で表示を行なうことを示す仮想的な解像度情報に基づいて、本来の解像度のｋ倍の解像度に対応する画像データ書き込み領域を設定し、前記各ピクセルにおける前記ｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを、前記ｋ倍の画像データ書き込み領域のそれぞれ対応する書き込み位置に分散して書き込んで、前記本来の解像度のｋ倍の解像度の画像データとして出力することを特徴とする情報処理装置。
3. 表示すべき画像に対応する画像データを処理する情報処理装置と前記情報処理装置で処理された画像データを表示処理するプロジェクタとを有し、前記情報処理装置から前記プロジェクタに伝送されるピクセルデータの階調数を表すビット数をｎビット、前記プロジェクタが表現可能な階調数を表すビット数をｍビット（ｍ＞ｎとする）とし、前記情報処理装置が、前記表示すべき画像の各ピクセルごとに、前記ｍビットのピクセルデータを、最大ｎビットのｋ（ｋは２以上の整数とする）個のピクセルデータに分割した画像データを出力したとき、前記ｋ個のピクセルデータは、前記ｍビットのうちの上位側のｎビットで構成される１つのピクセルデータ及び（ｍ−ｎ）ビットのうちの最大ｎビットで構成される少なくとも１つのピクセルデータであり、前記情報処理装置は、前記プロジェクタから与えられるプロジェクタ自身が本来の解像度のｋ倍の解像度で表示を行なうことを示す仮想的な解像度情報に基づいて、本来の解像度のｋ倍の解像度に対応する画像データ書き込み領域を設定し、前記各ピクセルにおける前記ｋ個のピクセルデータの各ピクセルデータを、前記ｋ倍の画像データ書き込み領域のそれぞれ対応する書き込み位置に分散して書き込んで、前記本来の解像度のｋ倍の解像度画像データとして出力するプロジェクションシステムに使用されるプロジェクタであって、
   前記本来の解像度のｋ倍の解像度の処理を行うことを示す仮想的な解像度情報を前記情報処理装置に与え、前記情報処理装置から出力された前記画像データの前記ｋ個のピクセルデータを、設定された合成規則に基づいて合成して前記ｍビットのピクセルデータを生成することを特徴とするプロジェクタ。