JP5052683B1 - 電子機器および映像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示ウインドウのサイズによらず、高品位な映像を表示可能な電子機器および映像表示方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、電子機器は、制御部と、画像処理部と、表示部とを有する。前記制御部は、映像信号に応じた映像が表示される表示ウインドウのウインドウサイズに基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別する。前記画像処理部は、前記制御部の判別結果に応じて、前記映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして出力する。前記表示部は、前記画像処理部から出力される前記２次元映像データに応じた２次元映像または前記３次元映像データに応じた３次元映像を前記表示ウインドウ上に表示する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、電子機器および映像表示方法に関する。

近年、映像を３次元表示可能なパーソナルコンピュータが普及しつつある。この種のパーソナルコンピュータでは、異なる視点から見た複数の視差画像がディスプレイに表示され、右目と左目とで異なる視差画像を見ることにより、ユーザは映像を立体視できる。

映像信号が再生されると、ディスプレイに表示される表示ウインドウ上に映像が表示されるのが一般的である。表示ウインドウのサイズはユーザが任意に変更可能であることが多い。３次元表示するためには、表示ウインドウ上に複数の視差画像を表示する必要があるので、表示ウインドウのサイズが小さくなると表示される情報量が少なくなり、映像中の輪郭が判別しづらくなるなど、画像の品位が低下するという問題がある。

特開２０１０−２５８６０９号公報

表示ウインドウのサイズによらず、高品位な映像を表示可能な電子機器および映像表示方法を提供する。

実施形態によれば、電子機器は、制御部と、画像処理部と、表示部とを有する。前記制御部は、映像信号に応じた映像が表示される表示ウインドウの水平方向の画素数および垂直方向の画素数のうちの少なくとも一方に基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別する。前記画像処理部は、前記制御部の判別結果に応じて、前記映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして出力する。前記表示部は、前記画像処理部から出力される前記２次元映像データに応じた２次元映像または前記３次元映像データに応じた３次元映像を前記表示ウインドウ上に表示する。

電子機器１００の斜視図。 電子機器１００のシステム構成を示す概略ブロック図。 本実施形態に係る電子機器１００が有する映像表示システムの構成を示す概略ブロック図。 映像表示システムの処理動作の一例を示すフローチャート。 表示ウインドウ２３上に２次元表示された映像を概念的に示す図。 表示ウインドウ２３上に３次元表示された映像を概念的に示す図。

以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、電子機器１００の斜視図である。同図は電子機器１００の例であるパーソナルコンピュータを示している。電子機器１００は、本体１０と、ディスプレイユニット２０とを備えている。

本体１０は薄い箱形の筐体１１を有する。筐体１１の上面には、ユーザの操作を受け付けるキーボード１２、タッチパッド１３およびパワーボタン１４や、スピーカ１５等が配置される。また、筐体１１の内部には、後述するＣＰＵ（Central Processing Unit）や主メモリ、ＨＤＤ等が配置される。

キーボード１２は文字入力やアイコン選択等の操作内容を示す信号を生成する入力デバイスである。タッチパッド１３は、画面の遷移やカーソルの移動、アイコンの選択等の操作内容を示す信号を生成するポインティングデバイスである。パワーボタン１４は電子機器１００の電源のオン・オフを制御するスイッチである。その他、筐体１１の上面には、電源がオンであるかオフであるか、バッテリを充電中であるか否か、等を示す各種インジケータや、所定の機能を起動するためのボタンが配置されていてもよい。

ディスプレイユニット２０は、表示部２１と、出力方向制御部２２とを有し、ヒンジ（不図示）を介して本体１０に回動自在に取り付けられる。表示部２１は、後述する表示ウインドウ２３上に２次元映像を表示することもできるし、それぞれ異なる視点から見た複数の視差画像を表示して３次元映像を表示することもできる。本実施形態の１つの特徴は、後述する制御部３０が２次元映像を表示するか３次元映像を表示するかを自動的に切り替える点にある。

出力方向制御部２２は、３次元映像を表示する場合、１つの視差画像がユーザの右目へ出力され、他の視差画像がユーザの左目へ出力されるよう、表示部２１に表示された映像の出力方向を制御する。出力方向は予め定めた方向でもよいし、電子機器１００にカメラ（不図示）を設けてユーザの右目および左目を追跡して制御してもよい。出力方向制御部２２は、例えば液晶フィルタであり、液晶材料の配向を変化させて出力方向を制御することができる。

図２は、電子機器１００のシステム構成を示す概略ブロック図である。電子機器１００は、ＣＰＵ１０１と、ノースブリッジ１０２と、主メモリ１０３と、サウスブリッジ１０４と、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）１０５と、画像処理部４０と、ディスプレイユニット２０と、ＶＲＡＭ（Video Memory）１０６と、サウンドコントローラ１０７と、スピーカ１５と、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ（Basic Input Output System Read Only Memory）１０８と、ＨＤＤ１０９と、光ディスクドライブ１１０と、ＥＣ／ＫＢＣ（Embedded Controller / Keyboard Controller）１１１とを備えている。

ＣＰＵ１０１は電子機器１００の動作を制御するプロセッサであり、ＨＤＤ１０９から主メモリ１０３にロードされるＯＳ（Operating System）や各種アプリケーションプログラムを実行する。例えば、本実施形態のＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０９に内蔵される制御部３０に対応するアプリケーションプログラムを実行して、画像処理部４０を制御する。また、ＣＰＵ１０１はＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０８から主メモリ１０３にロードされるシステムＢＩＯＳを実行する。システムＢＩＯＳはハードウェア制御のためのプログラムである。

ノースブリッジ１０２は、ＣＰＵ１０１とサウスブリッジ１０４とを接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１０２には、主メモリ１０３を制御するメモリコントローラが内蔵されている。また、ノースブリッジ１０２はシリアルバスを介して、ＧＰＵ１０５との通信を実行する。主メモリ１０３は、ＨＤＤ１０９に記憶されるＯＳおよび各種アプリケーションプログラムや、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０８に格納されたシステムＢＩＯＳを展開するためのワーキングメモリである。サウスブリッジ１０４は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０８、ＨＤＤ１０９および光ディスクドライブ１１０を制御する。また、サウスブリッジ１０４はサウンドコントローラ１０７との通信を実行する。

ＧＰＵ１０５はＯＳによりＶＲＡＭ１０６に蓄積された映像信号を、後述する画像処理部４０を介して、ディスプレイユニット２０に出力する。サウンドコントローラ１０７は、再生対象の音声データをスピーカ１５に送信し、スピーカ１５から出力させる。ＥＣ／ＫＢＣ１１１は、電力管理を行うエンベデッドコントローラと、キーボード１２やタッチパッド１３等を制御するキーボードコントローラとを集積したワンチップマイコンである。また、ＥＣ／ＫＢＣ１１１は、ユーザによるパワーボタン１４の操作に応じて、電子機器１００のオン・オフを制御する。

図３は、本実施形態に係る電子機器１００が有する映像表示システムの構成を示す概略ブロック図である。映像表示システムは、制御部３０と、画像処理部４０と、表示部２１とを有する。

制御部３０は、ウインドウサイズ取得部３１と、表示設定部３２とを有する。ウインドウサイズ取得部３１は表示部２１に表示される表示ウインドウ２３のウインドウサイズを取得する。表示設定部３２は、取得したウインドウサイズに応じて、映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別し、その結果を画像処理部４０に供給する。制御部３０は、例えばアプリケーションプログラムとしてＨＤＤ１０９に記憶され、ＣＰＵ１０１により実行される。

表示部２１は、例えば対角線の長さが１５．６インチの液晶パネルであり、一対のガラス基板を対向配置して、これらガラス基板の間に液晶材料を配置した構造である。表示部２１は、複数（例えば７６８本）の走査線と、複数（例えば１３６６＊３本）の信号線と、走査線および信号線の各交差箇所に形成される液晶画素とを有する。また、表示部２１の背面には、表示部２１に光を照射するバックライト装置（不図示）が設けられる。

ＨＤＤ１０９や光ディスクドライブ１１０に挿入された光ディスク等に記憶された映像信号が再生されると、表示部２１は映像信号に応じた映像を表示ウインドウ２３上に表示する。図１に示すように、表示ウインドウ２３は、映像を表示するための、例えば略矩形の領域である。表示ウインドウ２３には、表示ウインドウ２３を一時的に隠したり（最小化）、表示部２１の全体に表示したり（最大化）、閉じたりするためのショートカットボタンや、映像信号の再生や停止等を制御するアイコンが設けられていてもよい。表示ウインドウ２３のサイズは、例えばユーザがタッチパッド１３を用いて表示ウインドウ２３の縁をドラッグしたり、キーボード１２を用いて垂直方向および水平方向の画素数を指定したりすることにより、ユーザが任意に変更できる。

図３の画像処理部４０は、制御部３０の判別結果に応じて、映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして表示部２１に供給する。より具体的には、画像処理部４０は、２Ｄ−３Ｄ切替部４１と、タイミングコントローラ４２と、ゲートドライバ４３と、ソースドライバ４４とを有する。画像処理部４０は、例えば複数のＩＣ（Integrated Circuit）から構成される。

２Ｄ−３Ｄ切替部４１は、制御部３０の判別結果に応じて、ＧＰＵ１０５から入力される映像信号を、２次元映像データまたは３次元映像データに変換してタイミングコントローラ４２に供給する。２次元映像データおよび３次元映像データは、入力される映像信号に応じた映像をそれぞれ２次元表示および３次元表示するための映像データであり、いずれも表示部２１が表示可能なフォーマットのアナログ信号である。

ここで、３次元映像データには複数の視差画像、少なくとも右目用および左目用の２つの視差画像が含まれる。左目用の視差画像では、手前にある画素は奥にある画素より右側にずれて見える。そのため、２Ｄ−３Ｄ切替部４１は奥行き情報に基づいて手前にある画素を右側にずらし、かつ、もとの画素があった場所を周辺の画素を用いて適宜補間して、左目用の視差画像を生成する。右目用の視差画像も同様である。奥行き情報とは、各画素をどの程度、表示部２１の手前または奥に見えるように表示するかを示す情報であり、予め映像信号に付加されていてもよいし、付加されていない場合は、映像信号の特徴に基づいて奥行き情報を生成してもよい。

タイミングコントローラ４２は、２次元映像データまたは３次元映像データをソースドライバ４４に供給するとともに、ゲートドライバ４３およびソースドライバ４４の動作タイミングを制御する。ゲートドライバ４３は走査線の１つを順繰りに選択する。ソースドライバ４４は映像データを信号線に供給する。映像データはゲートドライバ４３に選択された走査線に接続される液晶画素に供給され、映像データに応じて液晶画素内の液晶材料の配向が変化する。バックライト装置から照射された光のうち、液晶材料の配向に応じた強度の光が液晶材料を透過して、映像データに応じた映像が表示部２１上に表示される。

図４は、映像表示システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０１が映像信号を再生すると、表示部２１には映像信号に応じた映像を表示するための表示ウインドウ２３が表示される。そこで、ウインドウサイズ取得部３１は、ウインドウサイズとして、表示ウインドウ２３の水平方向の画素数および垂直方向の画素数を取得する（ステップＳ１）。

次に、表示設定部３２は、ウインドウサイズに応じて、映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別する。より具体的には、垂直方向の画素数が閾値ＴＨｖ（第１の閾値）未満である場合（ステップＳ２ａのＮＯ）、または、水平方向の画素数が閾値ＴＨｈ（第２の閾値）未満である場合（ステップＳ２ｂのＮＯ）、表示ウインドウ２３のサイズが小さいため、表示設定部３２は２次元表示すると判別する（ステップＳ３）。

一方、垂直方向の画素数が閾値ＴＨｖ以上であり、かつ、水平方向の画素数が閾値ＴＨｈ以上である場合、表示ウインドウ２３のサイズが大きいため、表示設定部３２は３次元表示すると判別する（ステップＳ４）。

ここで、表示設定部３２は、予め定めた一定値を閾値ＴＨｖ，ＴＨｈとして用いてもよいが、映像信号の解像度に応じてこれらを設定してもよい。例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に記憶された７２０×４８０画素を有する標準画質解像度の映像信号を再生する場合は閾値ＴＨｖを３６０画素、閾値ＴＨｈを５４０とし、ＨＤ ＤＶＤ（High Definition DVD）あるいはＢＤ（Blu-ray Disk）に記憶された１９２０×１０８０画素を有するハイビジョン画質解像度の映像信号を再生する場合は閾値ＴＨｖを５７６画素、閾値ＴＨｈを１０２４として、標準画質解像度用の閾値よりも大きく設定してもよい。その理由は、３次元表示に変換された映像は、縮小率が高いほど視覚品位が低下するからである。即ち、再生する映像信号の解像度が標準画質解像度よりも高いハイビジョン画質解像度である場合は、標準画質解像度の場合の閾値ＴＨｖ，ＴＨｈよりも大きく設定する。

また、表示設定部３２は、表示部２１の対角線の長さに応じて、閾値ＴＨｖ，ＴＨｈを設定してもよい。より具体的には、表示部２１が大きいほど、閾値ＴＨｖ，ＴＨｈを大きく設定してもよい。その理由は、表示部２１に対して、ウィンドウサイズ２３のサイズ比が小さくなるほど、3次元表示に変換された映像の視覚品位が低下するからである。

さらに、表示設定部３２は、映像を視聴するユーザと表示部２１との距離が長いほど、閾値ＴＨｖ，ＴＨｈを大きく設定してもよい。その理由は、表示部２１との距離が長いほど、映像の細部を正確に把握することが困難になるからである。この距離は、例えば電子機器１００にカメラ（不図示）を搭載して自動的に取得してもよいし、ユーザが設定してもよい。

その他、表示部２１の解像度や、ユーザが表示部２１を見る角度に応じて閾値ＴＨｖ，ＴＨｈを設定してもよいし、これらを組み合わせて閾値ＴＨｖ，ＴＨｈを設定してもよい。

ステップＳ２ａ，Ｓ２ｂにより２次元表示すると判別されると（ステップＳ３）、２Ｄ−３Ｄ切替部４１は、映像信号から２次元映像データを生成してタイミングコントローラ４２に供給し、２次元映像データに応じた２次元映像が表示部２１に表示される（ステップＳ５）。

図５は、表示ウインドウ２３上に２次元表示された映像を概念的に示す図である。同図に示すように、表示ウインドウ２３が小さい場合は３次元表示ではなく２次元表示するため、輪郭が判別しづらくなるといったことはなく、高品位な映像を表示できる。

これに対し、３次元表示すると判別されると（図３のステップＳ４）、２Ｄ−３Ｄ切替部４１は、映像信号から３次元映像データを生成してタイミングコントローラ４２に供給し、３次元映像データに応じた３次元映像が表示部２１に表示される（ステップＳ６）。

図６は、表示ウインドウ２３上に３次元表示された映像を概念的に示す図である。同図に示すように、表示ウインドウ２３が大きい場合は映像を３次元表示するため、画質が低下することなく３次元映像を表示できる。

その後、映像信号の再生が続く限り（ステップＳ７のＹＥＳ）、表示ウインドウ２３のウインドウサイズが変更される度に（ステップＳ８のＹＥＳ）、ステップＳ１以降の処理を行う。

このように、本実施形態では、表示ウインドウ２３のウインドウサイズが小さい場合は映像を２次元表示し、ウインドウサイズが大きい場合は３次元表示する。そのため、ウインドウサイズによらず、高品位な映像を表示できる。

なお、図４のステップＳ２ａ，Ｓ２ｂでは、表示設定部３２は、表示ウインドウ２３の垂直方向および水平方向の画素数に基づいて、２次元表示するか３次元表示するかを判別したが、これらの一方のみを取得してより簡易に判別してもよい。また、表示ウインドウ２３の対角線の画素数や表示ウインドウ２３内の画素数に基づいて判別してもよいし、画素数の代わりに長さを用いてもよい。

上述した実施形態で説明した映像表示システムの少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、映像表示システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

また、映像表示システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２１ 表示部
３０ 制御部
３１ ウインドウサイズ取得部
３２ 表示設定部
４０ 画像処理部
４１ ２Ｄ−３Ｄ切替部
４２ タイミングコントローラ
４３ ゲートドライバ
４４ ソースドライバ
１００ 電子機器

Claims (14)

1. 映像信号に応じた映像が表示される表示ウインドウの水平方向の画素数および垂直方向の画素数のうちの少なくとも一方に基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別する制御部と、
   前記制御部の判別結果に応じて、前記映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして出力する画像処理部と、
   前記画像処理部から出力される前記２次元映像データに応じた２次元映像または前記３次元映像データに応じた３次元映像を前記表示ウインドウ上に表示する表示部と、を有する電子機器。
2. 前記制御部は、前記表示ウインドウの水平方向の画素数が第１の閾値以上であり、かつ、前記表示ウインドウの垂直方向の画素数が第２の閾値以上である場合、前記映像を３次元表示すると判別する請求項１に記載の電子機器。
3. 前記制御部は、前記表示ウインドウの水平方向の画素数が前記第１の閾値未満である場合、または、前記表示ウインドウの垂直方向の画素数が前記第２の閾値未満である場合、前記映像を２次元表示すると判別する請求項２に記載の電子機器。
4. 前記第１および第２の閾値は、前記映像信号の解像度が高いほど大きく設定されるか、若しくは前記表示部が大きいほど大きく設定されるか、若しくは前記映像を視聴するユーザと前記表示部との距離が長いほど大きく設定される請求項２に記載の電子機器。
5. 映像信号に応じた映像が表示される表示ウインドウの対角線の長さおよび前記表示ウインドウ内の画素数のうちの少なくとも１つに基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別する制御部と、
   前記制御部の判別結果に応じて、前記映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして出力する画像処理部と、
   前記画像処理部から出力される前記２次元映像データに応じた２次元映像または前記３次元映像データに応じた３次元映像を前記表示ウインドウ上に表示する表示部と、を有する電子機器。
6. 映像信号に応じた映像が表示される表示ウインドウのウインドウサイズに基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別する制御部と、
   前記制御部の判別結果に応じて、前記映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして出力する画像処理部と、
   前記画像処理部から出力される前記２次元映像データに応じた２次元映像または前記３次元映像データに応じた３次元映像を前記表示ウインドウ上に表示する表示部と、を有し、
   前記制御部は、前記ウインドウサイズが変更される度に、変更後のウインドウサイズに基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別する電子機器。
7. 前記画像処理部は、それぞれ異なる視点から見た複数の視差画像を含む前記３次元映像データを出力する請求項１乃至６のいずれかに記載の電子機器。
8. 映像信号に応じた映像が表示される表示ウインドウの水平方向の画素数および垂直方向の画素数のうちの少なくとも一方に基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別するステップと、
   前記判別の結果に応じて、前記映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして出力するステップと、
   前記出力される前記２次元映像データに応じた２次元映像または前記３次元映像データに応じた３次元映像を前記表示ウインドウ上に表示するステップと、を有する映像表示方法。
9. 前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別するステップでは、前記表示ウインドウの水平方向の画素数が第１の閾値以上であり、かつ、前記表示ウインドウの垂直方向の画素数が第２の閾値以上である場合、前記映像を３次元表示すると判別する請求項８に記載の映像表示方法。
10. 前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別するステップでは、前記表示ウインドウの水平方向の画素数が前記第１の閾値未満である場合、または、前記表示ウインドウの垂直方向の画素数が前記第２の閾値未満である場合、前記映像を２次元表示すると判別する請求項９に記載の映像表示方法。
11. 前記第１および第２の閾値は、前記映像信号の解像度が高いほど大きく設定されるか、若しくは前記映像が表示される表示部が大きいほど大きく設定されるか、若しくは前記映像を視聴するユーザと前記表示部との距離が長いほど大きく設定される請求項９に記載の映像表示方法。
12. 映像信号に応じた映像が表示される表示ウインドウの対角線の長さおよび前記表示ウインドウ内の画素数のうちの少なくとも１つに基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別するステップと、
    前記判別の結果に応じて、前記映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして出力するステップと、
    前記出力される前記２次元映像データに応じた２次元映像または前記３次元映像データに応じた３次元映像を前記表示ウインドウ上に表示するステップと、を有する映像表示方法。
13. 映像信号に応じた映像が表示される表示ウインドウのウインドウサイズに基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別するステップと、
    前記判別の結果に応じて、前記映像信号を２次元映像データまたは３次元映像データとして出力するステップと、
    前記出力される前記２次元映像データに応じた２次元映像または前記３次元映像データに応じた３次元映像を前記表示ウインドウ上に表示するステップと、を有し、
    前記ウインドウサイズが変更される度に、変更後のウインドウサイズに基づいて、前記映像を２次元表示するか３次元表示するかを判別する映像表示方法。
14. 前記３次元映像データを出力するステップでは、それぞれ異なる視点から見た複数の視差画像を含む前記３次元映像データを出力する請求項８乃至１３のいずれかに記載の映像表示方法。

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