JP5494013B2 - 画像処理装置、投写型表示装置、映像表示システム、画像処理方法、コンピュータープログラム - Google Patents
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Description
表示画像に対応する画像データを処理する画像処理装置であって、少なくとも、構成する画素数を示す解像度が、基準となる解像度である基準解像度Pの画像に対応する画像データを入力可能な入力部と、解像度Pの画像をM個(Mは2以上の整数)に分割した画像の画像データを処理する機能を有するM個の画像処理部と、前記画像データを入力した画像が前記基準解像度Pの画像である場合には、該画像データをM個に分割した部分画像に対応する画像データの各々を前記M個の画像処理部に処理させ、前記画像データを入力した画像が前記基準解像度Pより低解像度の解像度Qであって、N個(Nは、M−1以下の整数)の画像処理部により処理可能な大きさの画像である場合には、該画像データをL個(Lは、N+1以上M以下の整数)に分割した部分画像に対応する画像データの各々を、前記M個の画像処理部のうちのL個の画像処理部に処理させる画像処理制御部と、前記M個またはL個の画像処理部が画像処理した部分画像に対応する画像データに基づいて、前記表示画像を再構築する処理を行なう画像合成部とを備えた画像処理装置。
適用例1記載の画像処理装置であって、前記入力部は複数個あり、該各入力部は前記表示画像に対応する画像データを複数に分割した画像データとしてそれぞれ入力する画像処理装置。
この画像処理装置によると、入力部を複数備えるので、画像データを複数の入力部から、分割した態様で並列的に入力することが可能である。
適用例1または適用例2記載の画像処理装置であって、前記L個の画像処理部は、前記画像処理に先立って、前記入力部が入力した前記画像データを受け取り、該受け取った画像データを所定の数に分割し、該分割した画像データの少なくとも1つを留保して処理に供し、該留保しなかった前記分割した画像データを他の画像処理部へ分配する第1の画像処理部と、前記第1の画像処理部が前記分配した画像データを受け取る第2の画像処理部とを備える画像処理装置。
適用例3記載の画像処理装置であって、前記第2の画像処理部は、前記第1の画像処理部から受け取った前記画像データを所定の数に分割し、該分割した画像データの少なくとも1つを留保して処理に供し、該留保しなかった前記分割した画像データを前記第1,第2の画像処理部以外の他の画像処理部へ分配し、前記L個の画像処理部は、前記第2の画像処理部が前記分配した画像データを受け取る第3の画像処理部を備える画像処理装置。
適用例1ないし適用例4のいずれか記載の画像処理装置であって、MとLとは等しい数である画像処理装置。
この画像処理装置によると、入力される画像データの解像度が低くなっても、M個の画像処理部で処理する。
適用例1ないし適用例5のいずれか記載の画像処理装置であって、前記基準解像度Pは「8K4K」である画像処理装置。
この画像処理装置は、いわゆるスーパーハイビジョンの画像データに対応している。
表示画像に対応する画像データに基づいて投写面に向けて投写画像を投写する投写型表示装置であって、適用例1ないし適用例6のいずれか記載の画像処理装置を備える投写型表示装置。
この投写型表示装置によると適用例1ないし適用例6のいずれか記載の画像処理装置を備えるので、1つの画像処理部にかかる処理の負荷を低減することができる。従って、投写型表示装置が備える1つの画像処理部の性能を低減することができ、ひいてはコスト削減へと繋がる。
映像表示システムであって、適用例1ないし適用例6のいずれか記載の画像処理装置を備え表示画像に対応する画像データに基づいて画像を表示する映像表示装置と、該表示画像に対応する画像データを格納し、該映像表示装置に、前記表示画像に対応する画像データを入力するストレージとを備える映像表示システム。
この映像表示システムによると、映像表表示装置は適用例1ないし適用例6のいずれか記載の画像処理装置を備えるので、映像表示装置が備える1つの画像処理部の性能を低減することができ、ひいてはコスト削減へと繋がる。
表示画像に対応する画像データを処理し、構成する画素数を示す解像度が、基準となる解像度である基準解像度Pの画像に対応する画像データを少なくとも処理する画像処理方法であって、前記表示画像に対応する画像データを入力し、前記入力した表示画像に対応する画像データが、前記基準解像度Pの画像である場合には、解像度RのM個(Mは2以上の整数)の部分画像に対応する画像データに分割して並列的に処理し、前記入力した表示画像に対応する画像データが、前記基準解像度Pより低解像度の解像度Qであって、N個(Nは、M−1以下の整数)に分割した場合の1つの部分画像が解像度R以下である場合には、該画像データをL個(LはN十1以上M以下の整数)に分割し、前記部分画像に対応する画像データの各々を並列的に処理し、前記処理をしたM個またはL個の部分画像に対応する画像データに基づいて、前記表示画像を再構築する処理を行なう画像処理方法。
表示画像に対応する画像データを処理し、構成する画素数を示す解像度が、基準となる解像度である基準解像度Pの画像に対応する画像データを少なくとも処理する画像処理機能をコンピューターに実現させるコンピュータープログラムであって、前記表示画像に対応する画像データを入力する機能と、前記入力した表示画像に対応する画像データが、前記基準解像度Pの画像である場合には、解像度RのM個(Mは2以上の整数)の部分画像に対応する画像データに分割して並列的に処理する機能と、前記入力した表示画像に対応する画像データが、前記基準解像度Pより低解像度の解像度Qであって、N個(Nは、M−1以下の整数)に分割した場合の1つの部分画像が解像度R以下である場合には、該画像データをL個(LはN十1以上M以下の整数)に分割し、前記部分画像に対応する画像データの各々を並列的に処理する機能と、前記処理をしたM個またはL個の部分画像に対応する画像データに基づいて、前記表示画像を再構築する処理を行う機能とをコンピューターに実現させるコンピュータープログラム。
A.第1実施例:
(A1)映像表示システムの構成:
図1は第1実施例における映像表示システム10を説明する説明図である。映像表示システム10は、映像を投写して表示するプロジェクターPJと、プロジェクターPJが投写した映像を表示するスクリーンSCと、コンピューターPC1〜PC16と、記憶装置としての映像ストレージSt1〜St16と、コンピューターPC1〜PC16からのデータ出力を制御するマスターコンピューターPCMとから構成されている。プロジェクターPJは、コンピューターPC1〜PC16とデータ伝送用のケーブルで接続されており、複数種類の解像度の映像データを入力し、画像処理を行って、表示画像をスクリーンSCに投写表示する。各コンピューターPC1〜PC16は、マスターコンピューターPCMと、LAN(Local Area Network)ケーブルで接続されている。映像ストレージSt1〜St16は、コンピューターPC1〜PC16とデータ通信用のケーブルで接続されている。
次に、映像処理装置100が行う8K4Kモードの時の映像処理について説明する。図6は映像処理装置100における映像処理の流れを模式的に示した説明図である。映像処理は、映像ストレージSt1〜St16(図1参照)から、映像入力部201〜216に、部分画像データDIn1〜DIn16が入力されることにより開始される。
次に、上述した周辺画素データ交換処理(図6:ステップS140参照)について説明する。まず、周辺画素データについて説明する。図7は、具体例として、第6画像処理部306が部分画像データDIn6のフィルター処理を行うために必要な周辺画素データを説明する説明図である。フィルター処理部365は、部分画像データDIn6において処理の対象となる画素(以下、注目画素とも呼ぶ)を中心に、5行×5列のフィルター行列を用い、注目画素の周囲の2画素ずつの画素データを参照しながら注目画素に対してフィルター処理を行う。具体的には、エッジ強調やノイズ除去のためのラプラシアンフィルターやメディアンフィルター、その他、カルマンフィルター等の画像処理用フィルターによってフィルター処理を行う。このようなフィルター処理を行う場合、部分画像データDIn6の垂直方向に上と下、水平方向に左と右の計4辺(上辺、下辺、左辺、右辺)から内側に2画素ずつの画素が各々注目画素として処理対象となった場合、フィルター処理として参照する画素は部分画像データDIn6の周囲の部分画像データである部分画像データDIn1〜3,5,7,9〜11に含まれる画素にまで及ぶ。よって、第6画像処理部306は、部分画像データDIn6の周囲の部分画像データDIn1〜3,5,7,9〜11から、周辺画素データとして、図7に示す周辺画素データを取得する必要がある。第6画像処理部306のデータ交換部362は、これらの周辺画素データを、周辺画素データ交換処理(図6:ステップS140参照)によって、部分画像データDIn1〜3,5,7,9〜11を入力した画像処理部301〜303、305、307、309〜311からバス45を介して取得する。このようにして、周辺画素データ交換処理は行われる。そして、周辺画素データ交換処理後、各画像処理部は取得した周辺画素データを参照して、各部分画像データのDInフィルター処理を行い映像合成部40へ出力する。
次に、プロジェクターPJに入力される表示画像データDIn0の解像度を変更する場合に行う入力モード変更処理について説明する。上記説明した映像表示システム10(図1参照)では、8K4Kの解像度の表示画像データDIn0を、2K1Kずつの部分画像データDIn1〜16に分割して各画像処理部301〜316に入力した。次に、入力される表示画像データDIn0の解像度を4K2Kに変更して入力する場合を考える。その様子を図8に示した。図8は、表示画像データDIn0として4K2Kのデータが入力される場合の映像表示システム10aを示した説明図である。映像表示システム10aの各構成要素は、映像表示システム10と同じであるので説明は省略する。異なる点は、プロジェクターPJと接続されるコンピューターがコンピューターPC1〜PC4の4台に、映像ストレージがSt1〜St4の4台になったこと、及び、DIn0の解像度が8K4Kから4K2Kになったことである。また、表示画像データDIn0が4K2Kのため、2K1Kの部分画像データを4つ、つまりDIn1〜DIn4を、プロジェクターPJに入力する態様となっている。各映像ストレージSt1〜St4から、各コンピューターPC1〜PC4を介して、プロジェクターPJにDIn1〜4が順次入力される。
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り、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例では、プロジェクターPJは、例えば8K4Kモードの際には、2K1Kの部分画像を16個、部分画像データDIn1〜16として入力し、4K2Kモードの場合には2K1Kの部分画像データを4個、部分画像データDIn1〜4として入力した。つまり、1つの部分画像データDInの解像度を2K1Kとして説明したが、それに限ることなく、1つの部分画像データDInを「1K1K」や、「1K0.5K」など、表示画像データDIn0の分割可能な範囲で、部分画像データDInの解像度を任意に採用することができる。
上記実施例では、プロジェクターPJは、表示画像データDIn0の解像度によらす、入力される部分画像データDInを分配処理することで、全ての画像処理部で画像処理を行ったが、それに限らず、4K2Kモードの際に、12個、8個、6個などの画像処理部で入力される部分画像データDInを分配して処理するとしてもよい。つまり、基準となる所定の解像度(本実施例では8K4K)と比べた表示画像データDIn0の解像度の低下の割合に比して、用いる画像処理部の数を減らすのではなく、「解像度の低下の割合に応じた画像処理部の数」より多い数の画像処理部を用いて、表示画像データDIn0を処理することによって、入力される表示画像データDIn0の解像度の低下の割合に応じて、処理に用いる画像処理部の数を減らすプロジェクターと比べて、個々の画像処理部に必要なハードウェアリソースの仕様、性能を低減することができる。
上記実施例では、例えば4K2Kモードの場合には、2K1Kの部分画像データDInを4つ、主画像処理部に入力し、主画像処理部から副画像処理部に2段分割画像データを分配し、各画像処理部間で周辺画像交換処理後に、フィルター処理および解像度変換を行ったが、変形例3として、これらの処理の順序を変える事が可能である。例えば4K2Kモードでは、主画像処理部(画像処理部301、303、309、311)に部分画像データDIn1〜4を入力後、主画像処理部間で周辺画素データ交換処理を行い、フィルター処理まで行った後に、2段分割画像データに分割して副画像処理部に分配するとしてもよい。その後、各画像処理部で解像度変換を行い映像合成部40に出力する。このような処理の順序を採用すると、周辺画素データ交換処理を行う画像処理部は、主画像処理部だけとすることができる。このような処理としても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。また、その他に、4K2Kモードおよび2k1Kモードの場合には、入力した部分画像データDInを分割する前に、各分割部分画像データ、及び、各2段分割画像データを処理する際に必要な周辺画素を含む形で分割するとしてもよい。その例を図13に示した。図13に示すように、例えば4K2Kモードの場合、画像処理部301に入力された部分画像データDIn1を4つに分割する際に、単に4つに分割するのではなく、各分割画像データに周辺画素も含めて分割する。このように分割をすれば、周辺画素データ交換処理を軽減することが可能である。またこのように処理をしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
上記実施例では、プロジェクターPJに本画像処理の方法を採用したが、それに限らず、液晶テレビ、プラズマテレビ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー等の画像データを画像として表示する画像表示装置に対して適用が可能である。また、映像処理装置100をプロジェクターやその他の映像表示装置とは別体として構成してもよいし、映像表示システムとして統合した中に組み込んで構成してもよい。その他、映像処理装置を映像表示装置とは別体となった構成にして、映像処理装置から出力される映像データが複数個に分割された状態で複数の映像表示装置に出力され、各映像表示装置が表示する表示画像を表示面上で統合して表示するとしてもよい。例えば、映像処理装置から映像処理後の表示画像データDIn0を4つに分割した状態で、それぞれ分割された画像データを4つのプロジェクターに入力する。各プロジェクターは、各々の分割された画像を1つのスクリーンSCに投写表示し、スクリーンSC上で1つの表示画像として統合して表示される。
10a…映像表示システム
20…CPU
25…接続端子
26…液晶パネル駆動部
27…照明光学系
28…液晶パネル
29…投写光学系
30…内部バス
40…映像合成部
45…バス
50…映像出力部
60…タイミング指示部
65…入力モード制御部
71…CPU
80…フレームメモリー
81…入力インターフェース
83…出力インターフェース
85…指示入力インターフェース
87…モード入力インターフェース
100…映像処理装置
201〜216…映像入力部
301〜316…画像処理部
361…分割映像入力部
362…データ交換部
363…フレームメモリー制御部
364…フレームメモリー
365…フィルター処理部
366…分割画像出力部
367…データ分配制御部
P…基準解像度
Q…解像度
DIn1〜16…部分画像データ
DIn0…表示画像データ
P…解像度
PC…コンピューター
SC…スクリーン
PJ…プロジェクター
PC1〜16…コンピューター
PCM…マスターコンピューター
St1〜16…映像ストレージ
Ctr…操作部
Claims (10)
- 表示画像に対応する画像データを処理する画像処理装置であって、
少なくとも、構成する画素数を示す解像度が、基準となる解像度である基準解像度Pの画像に対応する画像データを入力可能な入力部と、
解像度Pの画像をM個(Mは2以上の整数)に分割した画像の画像データを処理する機能を有するM個の画像処理部と、
前記画像データを入力した画像が前記基準解像度Pの画像である場合には、該画像データをM個に分割した部分画像に対応する画像データの各々を前記M個の画像処理部に処理させ、前記画像データを入力した画像が前記基準解像度Pより低解像度の解像度Qであって、N個(Nは、M−1以下の整数)の画像処理部により処理可能な大きさの画像である場合には、該画像データをL個(Lは、N+1以上M以下の整数)に分割した部分画像に対応する画像データの各々を、前記M個の画像処理部のうちのL個の画像処理部に処理させる画像処理制御部と、
前記M個またはL個の画像処理部が画像処理した部分画像に対応する画像データに基づいて、前記表示画像を再構築する処理を行なう画像合成部と
を備えた画像処理装置。 - 請求項1記載の画像処理装置であって、
前記入力部は複数個あり、該各入力部は前記表示画像に対応する画像データを複数に分割した画像データとしてそれぞれ入力する
画像処理装置。 - 請求項1または請求項2記載の画像処理装置であって、
前記L個の画像処理部は、
前記画像処理に先立って、前記入力部が入力した前記画像データを受け取り、該受け取った画像データを所定の数に分割し、該分割した画像データの少なくとも1つを留保して処理に供し、該留保しなかった前記分割した画像データを他の画像処理部へ分配する第1の画像処理部と、
前記第1の画像処理部が前記分配した画像データを受け取る第2の画像処理部と
を備える
画像処理装置。 - 請求項3記載の画像処理装置であって、
前記第2の画像処理部は、前記第1の画像処理部から受け取った前記画像データを所定の数に分割し、該分割した画像データの少なくとも1つを留保して処理に供し、該留保しなかった前記分割した画像データを前記第1,第2の画像処理部以外の他の画像処理部へ分配し、
前記L個の画像処理部は、前記第2の画像処理部が前記分配した画像データを受け取る第3の画像処理部を備える
画像処理装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか記載の画像処理装置であって、
MとLとは等しい数である
画像処理装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか記載の画像処理装置であって、
前記基準解像度Pは「8K4K」である
画像処理装置。 - 表示画像に対応する画像データに基づいて投写面に向けて投写画像を投写する投写型表示装置であって、
請求項1ないし請求項6のいずれか記載の画像処理装置を備える
投写型表示装置。 - 映像表示システムであって、
請求項1ないし請求項6のいずれか記載の画像処理装置を備え表示画像に対応する画像データに基づいて画像を表示する映像表示装置と、
該表示画像に対応する画像データを格納し、該映像表示装置に、前記表示画像に対応する画像データを入力するストレージと
を備える
映像表示システム。 - 表示画像に対応する画像データを処理し、構成する画素数を示す解像度が、基準となる解像度である基準解像度Pの画像に対応する画像データを少なくとも処理する画像処理方法であって、
前記表示画像に対応する画像データを入力し、
前記入力した表示画像に対応する画像データが、前記基準解像度Pの画像である場合には、解像度RのM個(Mは2以上の整数)の部分画像に対応する画像データに分割して並列的に処理し、
前記入力した表示画像に対応する画像データが、前記基準解像度Pより低解像度の解像度Qであって、N個(Nは、M−1以下の整数)に分割した場合の1つの部分画像が解像度R以下である場合には、該画像データをL個(LはN十1以上M以下の整数)に分割し、前記部分画像に対応する画像データの各々を並列的に処理し、
前記処理をしたM個またはL個の部分画像に対応する画像データに基づいて、前記表示画像を再構築する処理を行なう
画像処理方法。 - 表示画像に対応する画像データを処理し、構成する画素数を示す解像度が、基準となる解像度である基準解像度Pの画像に対応する画像データを少なくとも処理する画像処理機能をコンピューターに実現させるコンピュータープログラムであって、
前記表示画像に対応する画像データを入力する機能と、
前記入力した表示画像に対応する画像データが、前記基準解像度Pの画像である場合には、解像度RのM個(Mは2以上の整数)の部分画像に対応する画像データに分割して並列的に処理する機能と、
前記入力した表示画像に対応する画像データが、前記基準解像度Pより低解像度の解像度Qであって、N個(Nは、M−1以下の整数)に分割した場合の1つの部分画像が解像度R以下である場合には、該画像データをL個(LはN十1以上M以下の整数)に分割し、前記部分画像に対応する画像データの各々を並列的に処理する機能と、
前記処理をしたM個またはL個の部分画像に対応する画像データに基づいて、前記表示画像を再構築する処理を行う機能とを
コンピューターに実現させるコンピュータープログラム。
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