JP5502706B2 - 映像処理装置及び映像処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、デュアル方式で画像を伝送する際に生じ得るリンク間のスワップを検出する技術に関する。
画像伝送の分野において、画像を分割して伝送することが行われている。例えば、特許文献1と特許文献2には、画像をフィールド画像(奇数ラインの画像と偶数ラインの画像)に分割して伝送するシステムが開示されている。
また、液晶パネルなどのデジタルモニタについて、JEITA(Japan Electronics and Information Technology Industries Association:日本電子情報技術産業協会)やVESA(Video Electronics Standards Association)により、映像に含まれる画像を、奇数位置の画素により構成された画像と、偶数位置の画素に構成された画像とに分割して並行に伝送する技術が規格化されている(非特許文献1の第6章「データ伝送規格標準2a LVDS」、非特許文献2の第5章「LVDS Data/Color Mapping」。
以下の説明において、上述した規格で定められた伝送方式を「デュアルリンク方式」という。また、奇数位置の画素により構成された画像を「奇数画像」といい、偶数位置の画素により構成された画像を「偶数画像」という。
なお、奇数位置の画素は、水平方向において、「1番目」、「3番目」、「5番目」など、奇数の画素位置における画素である。偶数位置の画素は、水平方向において、「2番目」、「4番目」、「6番目」など、偶数の画素位置における画素である。
図10を参照して、1水平ラインを例にして、デュアルリンク方式で画像を伝送する概要を説明する。図10において、奇数数字を付した「画素」は奇数位置の画素を表し、偶数数字を付した「画素」は偶数位置の画素を表す。これについて、以下の各図面においても同様である。
図10に示すように、「画素1、画素2、画素3、・・・、画素6、・・・」から構成された1水平ラインの画像データは、送信側において、奇数位置の画素(画素1、画素3、画素5、・・・)により構成された奇数画像と、偶数位置の画素(画素2、画素4、画素6、・・・」により構成された偶数画像に分割される。この奇数画像と偶数画像は、それぞれ、リンク1とリンク2を用いて、並行して伝送される。
受信側において、リンク1とリンク2により伝送されて奇数画像と偶数画像を合成して、元の画像に戻す。
図11は、非特許文献1の32頁における図7.1に対して符号を付加したものであり、デュアルリンク方式に準拠したLDI(LVDS Display Interface)の構成を示している。
このインタフェースは、各24ビット、2チャンネルの画像データ(赤、緑、青それぞれ8ビット2チャンネル)48ビット、及び水平、垂直同期信号、データイネーブル信号をトランスミッタ側で8チャンネルのLVDS信号にシリアル化して伝送する。レシーバ側は、8チャンネルのLVDS伝送データをパラレル変換し、2チャンネルの画像データ(赤、緑、青それぞれ8ビット2チャンネル)48ビット及び水平、垂直同期信号、データイネーブル信号を出力する。
グラフィックコントローラ10は、画像を奇数画像と偶数画像に分割してインタフェースに出力(図10の実線矢印部)し、LCDパネル20は、インタフェースから伝送されてきた奇数画像と偶数画像を合成(図10の点線矢印部)して表示する。
特開2000−350213号公報 特開平08−336113号公報
JEIDA−59−1999 デジタルモニタインタフェース標準 Version 1.0 VESA TV Panels Standard Version 1,March 10,2006
図10に示すように、受信側において、デュアルリンク方式で伝送されてきた奇数画像と偶数画像を元の画像に正しく合成するためには、奇数画像と偶数画像と、リンク1とリンク2との対応関係を把握する必要がある。
図10に示す例では、送信側が奇数画像をリンク1に出力し、偶数画像をリンク2に出力し、受信側がリンク1の画像を奇数画像、リンク2の画像を偶数画像と取り決めた上で、リンク1の画像とリンク2の画像を合成するから、正しい合成画像を得ることができている。
もし、送信側が奇数画像をリンク1に出力し、偶数画像をリンク2に出力したものの、受信側がリンク1の画像を偶数画像、リンク2の画像を奇数画像として合成を行ってしまうと、正しい合成画像を得ることができない。
しかし、デュアルリンク方式の規格には、2つのリンクのうちに、どのリンクが奇数画像を伝送し、どのリンクが偶数画像を伝送するかについて規定されていない。また、通常、送信側のチップ、伝送路のチップ、受信側のチップにおいて、パラメータの設定が自由に変更可能であるため、送信側、伝送路、受信側間でリンクを正しく接続するために、各チップのパラメータを整合する煩雑な作業が必要であり、間違いを誘発してしまう。具体的には、奇数画像を伝送すべきリンクが実際には偶数画像を伝送することになってしまったり、奇数画像を入力されるべき機能ブロックに実際には偶数画像が入力されるようになってしまったり、送信チップから受信チップまでのリンク間のスワップという問題が生じ得るという問題がある。
リンク間のスワップが生じた否かについて、例えば、受信側において合成画像を生成して表示させ、表示された画像に異常があるか否かを確認することにより検出する手法が知られている。これでは、スワップの検出が遅いという問題がある。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、デュアルリンク方式で画像を伝送する際に生じ得るリンク間のスワップを迅速に検出する技術を提供する。
本発明の一つの態様は、映像処理装置である。この映像処理装置は、映像を構成する画像を、水平方向における奇数位置の画素により構成された奇数画像と、水平方向における偶数位置の画素により構成された偶数画像とに分割して、第1のリンクと第2のリンクで夫々伝送するデュアルリンク方式で伝送されてきた第1のリンクの画像と第2のリンクの画像が入力され、第1の画像合成部と、第2の画像合成部と、エッジ検出部と、判定部を備える。
第1の画像合成部は、第1のリンクの画像を奇数画像、第2のリンクの画像を偶数画像として合成して第1の合成画像を生成して出力する。
第2の画像合成部は、第1のリンクの画像を偶数画像、第2のリンクの画像を奇数画像として合成して第2の合成画像を生成して出力する。
エッジ検出部は、第1の合成画像と第2の合成画像に対して、3重エッジ部の数の検出を行う。3重エッジ部は、水平方向に沿って連続する3つの水平方向のエッジからなり、これらの3つのエッジは、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが交互に並ぶようになっている。
判定部は、第1の合成画像と第2の合成画像における3重エッジ部の数を比較し、第1の合成画像における3重エッジ部の数の方が多いときに、第2のリンクの画像を奇数画像に判定し、第2の合成画像における3重エッジ部の数の方が多いときに、第1のリンクの画像を奇数画像に判定する。
本発明の別の態様も、映像処理装置である。この映像処理装置は、映像を構成する画像を、奇数位置の画素により構成された奇数画像と、偶数位置の画素により構成された偶数画像とに分割して、第1のリンクと第2のリンクで夫々伝送するデュアルリンク方式で伝送されてきた第1のリンクの画像と第2のリンクの画像が入力され、第1の画像合成部と、第2の画像合成部と、エッジ検出部と、判定部とを備える。
第1の画像合成部は、第1のリンクの画像を奇数画像、第2のリンクの画像を偶数画像として合成して第1の合成画像を生成して出力する。
第2の画像合成部は、 第2の画像合成部は、第1のリンクの画像を偶数画像、第2のリンクの画像を奇数画像として合成して第2の合成画像を生成して出力する。
エッジ検出部は、第1の合成画像と第2の合成画像に対して水平方向のエッジを検出する。
判定部は、第1の合成画像と第2の合成画像の片方の合成画像における、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素との間に立ち上がりエッジが検出された位置に対応した、他方の合成画像における位置を中心とする部位において第1のパターンの3重エッジ部が検出されたとき、または、片方の合成画像における、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素との間に立ち下がりエッジが検出された位置に対応した、他方の合成画像における位置を中心とする部位において第2のパターンの3重エッジ部が検出されたときに、他方の合成画像をエラー画像として判定する。
なお、3重エッジ部は、前述したように、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが交互に並んだ、水平方向に沿って連続する3つの水平方向のエッジからなる。
第1のパターンの3重エッジ部は、立ち上がりエッジから始まり、第2のパターンの3重エッジ部は、立ち下がりエッジから始まる。
なお、上記態様の映像処理装置を方法やシステムなどに置き換えて表現したものや、コンピュータをこれらの映像処理装置として実行せしめるプログラムなども、本発明の態様としては有効である。
本発明にかかる技術によれば、デュアルリンク方式で画像を伝送する際に生じ得るリンク間のスワップを迅速に検出できる。
本発明にかかる技術の原理を説明するための図である(その1)。 本発明にかかる技術の原理を説明するための図である(その2)。 本発明にかかる技術の原理を説明するための図である(その3)。 本発明にかかる技術の原理を説明するための図である(その4)。 本発明の第1の実施の形態にかかる映像処理装置を示す図である。 本発明の第2の実施の形態にかかる映像処理装置を示す図である。 本発明の第3の実施の形態にかかる映像処理システムを示す図である。 図7に示す映像処理システムにおける先頭の映像処理回路を示す図である。 図7に示す映像処理システムにおける最後尾の映像処理回路を示す図である。 デュアルリンク方式による画像伝送の概要を説明するための図である。 非特許文献1における図7.1である。
本発明の具体的な実施の形態を説明する前に、まず、図1〜4を参照して、本発明にかかる技術の原理を説明する。
本願発明者は、リンク間のスワップの検出について鋭意研究模索した結果、スワップが生じた場合と生じていない場合の合成画像の違いを知見した。
図1は、画像の1水平ラインにおいて、該画像をデュアルリンク方式で伝送したとき、リンク間スワップが生じた場合と生じていない場合の合成画像の違いを説明するための図である。図1において、「画素」の下の括弧内の数値は、該画素の画素値を示す。なお、この点について、以下の各図面においても同様である。
図1は、元の画像において立ち上がりエッジが存在する場合の例を示している。図1に示すように、送信される画像(元の画像)における画素は、「画素1、画素2、画素3、画素4、画素5、画素6、画素7、画素8、・・・」の順に並んでいる。画素1〜画素3の画素値は「100」であり、画素4〜画素8の画素値は「200」である。
そのため、この画像に対して、水平方向にエッジ(すなわち画素値が変化する境界)の検出を行うと、画素3と画素4の間に、水平方向のエッジE0が検出される。このエッジE0は、立ち上がりエッジである。なお、以下の説明において、水平方向のエッジを単に「エッジ」という。
デュアルリンク方式でこの画像を伝送するために、送信側において、この画像は、「画素1、画素3、画素5、画素7、・・・」から構成される奇数画像と、「画素2、画素4、画素6、画素8、・・・」から構成される偶数画像に分割される。そして、奇数画像と偶数画像は、第1のリンクと第2のリンクにより受信側に夫々伝送される。
ここで、第1のリンクが奇数画像を伝送し、第2のリンクが偶数画像を伝送するようになっているとする。
受信側が、送信側における処理と同様、第1のリンクの画像を奇数画像、第2のリンクの画像を偶数画像として合成して得た合成画像(第1の合成画像)は、元の画像と同様であり、画素の配列順が「画素1、画素2、画素3、画素4、画素5、画素6、画素7、画素8、・・・」となる。そのため、リンク間のスワップが生じていない場合には、該第1の合成画像に対して水平方向のエッジ検出を行うと、元の画像のときと同様に、3番目の画素(画素3)と4番目の画素(画素4)との間に、エッジE0が検出される。
しかしながら、リンク間のスワップが生じた場合には、受信側が、第1のリンクの画像を偶数画像、第2のリンクの画像を奇数画像として合成してしまうため、得られた合成画像(第2の合成画像)は、図1の最下部に示すように、画素の配列順が「画素2、画素1、画素4、画素3、画素6、画素5、画素8、画素7、・・・」になってしまう。
そのため、第2の合成画像の2番目の画素(画素1)と、3番目の画素(画素4)との間に立ち上がりエッジE1が検出され、3番目の画素(画素4)と、4番目の画素(画素3)との間に立ち下がりエッジE2が検出され、4番目の画素(画素3)と、5番目の画素(画素6)との間に立ち上がりエッジE3が検出される。
図2を参照して、元の画像において立ち下がりエッジが存在する場合の例を説明する。
図2に示すように、元の画像における各画素は、「画素1、画素2、画素3、画素4、画素5、画素6、画素7、画素8、・・・」の順に並んでいる。画素1〜画素3の画素値は「200」であり、画素4〜画素8の画素値は「100」である。
そのため、この画像に対して、水平方向にエッジ検出を行うと、画素3と画素4の間に、立ち下がりエッジE0が検出される。
デュアルリンク方式でこの画像を伝送するために、送信側において、この画像は、「画素1、画素3、画素5、画素7、・・・」から構成される奇数画像と、「画素2、画素4、画素6、画素8、・・・」から構成される偶数画像に分割される。奇数画像と偶数画像は、第1のリンクと第2のリンクにより受信側に夫々伝送される。
この処理においても、第1のリンクが奇数画像を伝送し、第2のリンクが偶数画像を伝送するよう送信側で制御している。
受信側が、送信側における処理と同様、第1のリンクの画像を奇数画像、第2のリンクの画像を偶数画像として合成して得た第1の合成画像は、元の画像と同様であり、画素の配列順が「画素1、画素2、画素3、画素4、画素5、画素6、画素7、画素8、・・・」となる。そのため、リンク間のスワップが生じていない場合には、該第1の合成画像に対して水平方向のエッジ検出を行うと、元の画像のときと同様に、3番目の画素(画素3)と4番目の画素(画素4)との間に、立ち下がりエッジE0が検出される。
しかしながら、リンク間のスワップが生じた場合には、受信側が、第1のリンクの画像を偶数画像、第2のリンクの画像を奇数画像として合成してしまうため、得られた第2の合成画像は、図2の最下部に示すように、画素の配列順が「画素2、画素1、画素4、画素3、画素6、画素5、画素8、画素7、・・・」になってしまう。
そのため、第2の合成画像の2番目の画素(画素1)と、3番目の画素(画素4)との間に立ち下がりエッジE1が検出され、3番目の画素(画素4)と、4番目の画素(画素3)との間に立ち上がりエッジE2が検出され、4番目の画素(画素3)と、5番目の画素(画素6)との間に立ち下がりエッジE3が検出される。
図1と図2におけるエッジE1、エッジE2、エッジE3のような3つのエッジの集合を「3重エッジ部」という。このように、「3重エッジ部」は、水平方向に沿って連続する3つのエッジからなり、該3つのエッジは、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが交互に並ぶようになっている。
また、3重エッジ部は、2つのパターンを有する。1つは、2つの立ち上がりエッジが1つの立ち下がりエッジを囲むパターン(図1における3重エッジ部50)であり、1つは、2つの立ち下がりエッジが1つの立ち上がりエッジを囲むパターン(図2における3重エッジ部50)である。
図3を参照して、元の画像において立ち上がりエッジが存在する場合の別の例を説明する。図1における元の画像では、エッジE0が生じた2つの画素のうちの左側の画素が奇数位置の画素(画素3)であり、右側の画素が偶数位置の画素(画素4)である。それに対して、図3における元の画像では、エッジE0が生じた2つの画素のうちの左側の画素が左側の画素が偶数位置の画素(画素4)であり、右側の画素が奇数位置の画素(画素5)である。
図3に示すように、元の画像における各画素は、「画素1、画素2、画素3、画素4、画素5、画素6、画素7、画素8、・・・」の順に並んでいる。画素1〜画素4の画素値は「100」であり、画素5〜画素8の画素値は「200」である。
そのため、この画像に対して、水平方向にエッジ検出を行うと、画素4と画素5の間に、立ち上がりエッジE0が検出される。
デュアルリンク方式でこの画像を伝送するために、送信側において、この画像は、「画素1、画素3、画素5、画素7、・・・」から構成される奇数画像と、「画素2、画素4、画素6、画素8、・・・」から構成される偶数画像に分割される。奇数画像と偶数画像は、第1のリンクと第2のリンクにより受信側に夫々伝送される。
ここにおいても、第1のリンクが奇数画像を伝送し、第2のリンクが偶数画像を伝送するようになっているとする。
リンク間のスワップが生じていない場合には、受信側が、第1のリンクの画像を奇数画像として、第1のリンクの画像と第2のリンクの画像を合成して得た第1の合成画像は、元の画像と同様であり、画素の配列順が「画素1、画素2、画素3、画素4、画素5、画素6、画素7、画素8、・・・」である。そのため、該第1の合成画像に対して水平方向のエッジ検出を行うと、元の画像のときと同様に、4番目の画素(画素4)と5番目の画素(画素5)との間に、立ち上がりエッジE0が検出される。
また、リンク間のスワップが生じた場合には、受信側が、第2のリンクの画像を奇数画像として、第1のリンクの画像と第2のリンクの画像を合成して得た第2の合成画像は、図3の最下部に示すように、画素の配列順が「画素2、画素1、画素4、画素3、画素6、画素5、画素8、画素7、・・・」になっている。
そのため、該第2の合成画像に対して水平方向のエッジ検出を行うと、元の画像のときと同様に、4番目の画素(画素3)と5番目の画素(画素6)との間に、立ち上がりエッジE0が検出される。
すなわち、図3に示す例の場合には、第1の合成画像と第2の合成画像のいずれにおいても、元の画像においてエッジが生じた部位と同じ部位に、元の画像のそれと同様のエッジが検出される。
図4は、元の画像において立ち下がりエッジが存在する場合の別の例を説明する。図2における元の画像では、エッジE0が生じた2つの画素のうちの左側の画素が奇数位置の画素(画素3)であり、右側の画素が偶数位置の画素(画素4)である。それに対して、図4における元の画像では、エッジE0が生じた2つの画素のうちの左側の画素が左側の画素が偶数位置の画素(画素4)であり、右側の画素が奇数位置の画素(画素5)である。
図4に示すように、元の画像における各画素は、「画素1、画素2、画素3、画素4、画素5、画素6、画素7、画素8、・・・」の順に並んでいる。画素1〜画素4の画素値は「200」であり、画素5〜画素8の画素値は「100」である。
そのため、この画像に対して、水平方向にエッジ検出を行うと、画素4と画素5の間に、立ち下がりエッジE0が検出される。
デュアルリンク方式でこの画像を伝送するために、送信側において、この画像は、「画素1、画素3、画素5、画素7、・・・」から構成される奇数画像と、「画素2、画素4、画素6、画素8、・・・」から構成される偶数画像に分割される。奇数画像と偶数画像は、第1のリンクと第2のリンクにより受信側に夫々伝送される。
ここにおいても、第1のリンクが奇数画像を伝送し、第2のリンクが偶数画像を伝送するようになっているとする。
リンク間のスワップが生じていない場合には、受信側が、第1のリンクの画像を奇数画像として、第1のリンクの画像と第2のリンクの画像を合成して得た第1の合成画像は、元の画像と同様であり、画素の配列順が「画素1、画素2、画素3、画素4、画素5、画素6、画素7、画素8、・・・」である。そのため、該第1の合成画像に対して水平方向のエッジ検出を行うと、元の画像のときと同様に、4番目の画素(画素4)と5番目の画素(画素5)との間に、立ち下がりエッジE0が検出される。
また、リンク間のスワップが生じた場合には、受信側が、第2のリンクの画像を奇数画像として、第1のリンクの画像と第2のリンクの画像を合成して得た第2の合成画像は、図4の最下部に示すように、画素の配列順が「画素2、画素1、画素4、画素3、画素6、画素5、画素8、画素7、・・・」になっている。
そのため、該第2の合成画像に対して水平方向のエッジ検出を行うと、元の画像のときと同様に、4番目の画素(画素3)と5番目の画素(画素6)との間に、立ち下がりエッジE0が検出される。
すなわち、図4に示す例の場合には、第1の合成画像と第2の合成画像のいずれにおいても、元の画像においてエッジが生じた部位と同じ部位に、元の画像のそれと同様のエッジが検出される。
以上の説明から分かるように、元の画像を奇数画像と偶数画像に分割してデュアルリンク方式で伝送する際に、リンク間のスワップが生じたとき、元の画像におけるエッジが、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素(偶数位置の画素)との間にある場合に、合成画像(図1と図2における第2の合成画像)における、上記エッジに対応する部位とその近傍の範囲内で、3重エッジ部50が出現する。一方、元の画像におけるエッジが、偶数位置の画素と、該画素の右隣の画素(奇数位置の画素)との間にある場合に、合成画像(図3と図4における第2の合成画像)における、上記エッジに対応する部位に、同様のエッジが検出され、3重エッジ部50が検出されない。
本願発明は、上記知見に基づき、受信側において、リンク間のスワップを迅速に検出できる2つの手法を確立した。
第1の手法は、デュアルリンク方式で伝送されてきた第1のリンクの画像を奇数画像として、第1のリンクの画像と第2のリンクの画像を合成して第1の合成画像を生成すると共に、第2のリンクの画像を奇数画像として、第1のリンクの画像と第2のリンクの画像を合成して第2の合成画像を生成する。次いで、第1の合成画像と第2の画像に対して水平方向のエッジ検出を行う。
そして、第1の合成画像と第2の合成画像のうちの片方例えば第1の合成画像において、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素(偶数位置の画素)との間に生じたエッジを1つ選出する。便宜上、このエッジのことを基準エッジという。
次に、基準エッジが立ち上がりエッジである場合には、上記片方の合成画像(ここでは第1の合成画像)における基準エッジの位置に対応した、他方の合成画像(ここでは第2の合成画像)における位置を中心にして、図1に示す第1のパターンの3重エッジ部50が検出されたか否かを確認する。また、基準エッジが立ち下がりエッジである場合には、第2の合成画像における当該位置を中心にして、図2に示す第2のパターンの3重エッジ部50が検出されたか否かを確認する。
上記確認の結果が「検出」であれば、第2の合成画像を、スワップが生じた場合の合成画像(エラー)に判定する。この場合、第1のリンクの画像が奇数画像であり、第2のリンクの画像が偶数画像である。
一方、上記確認の結果が「非検出」であれば、第2の合成画像において、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素(偶数位置の画素)との間に生じたエッジを基準エッジとして選出する。そして、上記において、第2の合成画像に対して行った確認を、第1の合成画像に対して行う。
確認の結果が「検出」であれば、第1の合成画像を、スワップが生じた場合の合成画像(エラー)に判定する。この場合、第1のリンクの画像が偶数画像であり、第2のリンクの画像が奇数画像である。
確認の結果が「非検出」であれば、第1の合成画像から、前に選択された基準エッジとは別の基準エッジを選択して、第2の合成画像に対して確認を行う。
このようにして、基準エッジが選択される合成画像の切替え、基準エッジの再選出、3重エッジ部の有無の確認を、確認の結果が「検出」になり、エラーが判定されるまで繰り返す。
この手法は、合成画像を表示させる前にスワップの検出ができるため、従来の手法より、リンク間のスワップの検出が迅速にできる。
また、合成画像を表示させて確認する従来の手法は、スワップにより異常が発生したのか、元々の画像に起因するものであるのかの判別が難しいため、スワップの検出精度が高くない。それに対して、本発明にかかる技術は、スワップが生じた場合の合成画像におけるエッジの特徴に基づいて判定を行うため、スワップの検出精度を高めることができる。
さらに、この手法は、既存の送信回路に対して何ら変更を加えず、既存の規格を拡張することなく、受信側に回路を追加するだけで迅速なスワップ検出が可能である。
判定の精度をより高めるために、種々の工夫を加えてもよい。
例えば、基準エッジを選択する際に、所定の閾値以上の強度を有するエッジを選択する。または、強度の強いエッジほど先に選択されるようにする。
または、1度に唯一の基準エッジを選択する代わりに、1度に複数の基準エッジを選択すると共に、該複数の基準エッジについて、他方の合成画像について確認を行うこととしてもよい。このとき、迅速に判定するためには、上記複数の基準エッジのうちのいずれか1つの基準エッジについて、確認結果が「検出」となれば、該他方の合成画像を「エラー」と判定するようにしてもよい。または、判定精度を高めるため、上記複数の基準エッジの全てについて確認結果が「検出」となったときに、該他方の合成画像を「エラー」と判定するようにしてもよい。この場合、上記複数の基準エッジを選択する際に、位置、強度が分散するように選択すると、より判定の精度を高めることができる。さらに、上記複数の基準エッジのうちの所定数の基準エッジについて確認結果が「検出」となったときに、該他方の合成画像を「エラー」と判定する方法や、上記複数のエッジの基準エッジについての判定結果のうちに、「検出」が「非検出」より多い場合に、該他方の合成画像を「エラー」と判定する方法などを用いてもよい。
第2の手法は、まず、第1の手法と同様に、デュアルリンク方式で伝送されてきた第1のリンクの画像を奇数画像として、第1のリンクの画像と第2のリンクの画像を合成して第1の合成画像を生成すると共に、第2のリンクの画像を奇数画像として、第1のリンクの画像と第2のリンクの画像を合成して第2の合成画像を生成する。次いで、第1の合成画像と第2の画像に対して水平方向のエッジ検出を行う。
そして、第1の合成画像と第2の合成画像毎に、上述した3重エッジ部を検出し、その数を統計する。ここでは、3重エッジ部のパターンを区別しない。
通常、1つの画像には、エッジが必ず多数存在する。これらのエッジのうちに、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素(偶数位置の画素)との間に存在するエッジも多数ある。
そのため、スワップが生じた場合の合成画像における3重エッジ部の数は、スワップが生じていない場合の合成画像における3重エッジ部の数より多い。
従って、第1の合成画像と第2の合成画像における3重エッジ部の数を比較し、3重エッジ部の数が多い合成画像の方をエラーとして判定することができる。具体的には、第1の合成画像における3重エッジ部の数の方が多い場合には、第1の合成画像は、スワップが生じた場合の合成画像(エラー)である。この場合、第1のリンクの画像が偶数画像であり、第2のリンクの画像が奇数画像である。
逆に、第2の合成画像における3重エッジ部の数の方が多い場合には、第2の合成画像は、スワップが生じた場合の合成画像(エラー)である。この場合、第1のリンクの画像が奇数画像であり、第2のリンクの画像が偶数画像である。
この第2の手法も、第1の手法と同様な効果を得ることができる。また、判定の精度を高めるためには、種々の工夫を加えてもよい。
例えば、1対の合成画像(第1の合成画像とそれに対応する第2の合成画像)のみを用いる代わりに、複数の第1の合成画像と、該複数の第1の合成画像に夫々対応する複数の第2の合成画像とに対して3重エッジ部の検出を行う。そして、上記複数の第1の合成画像における3重エッジ部の数の総和と、上記複数の第2の合成画像における3重エッジ部の総和とを比較し、総和が多い方をエラーとして判定する。すなわち、複数の第1の合成画像の3重エッジ部の総和の方が多い場合には、第1のリンクの画像が偶数画像であり、第2のリンクの画像が奇数画像であると判定する。一方、複数の第2の合成画像の3重エッジ部の総和が多い場合には、第1のリンクの画像が奇数画像であり、第2のリンクの画像が偶数画像であると判定する。
または、3つのエッジの強度が共に所定の閾値以上である3重エッジ部のみを検出するようにして判定を行うと共に、閾値を変更して、複数の異なる上記閾値のいずれについても同様の判定結果が出たときに、判定を確定するようにしてもよい。
以下、図面を参照して、本発明の原理を具現化した装置を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェアは、CPU、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェアは、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non−transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
<第1の実施の形態>
図5は、本発明の第1の実施の形態にかかる映像処理装置100を示す。映像処理装置100は、第1のリンク102と第2のリンク104によりそれぞれ伝送されてきた奇数画像と偶数画像を合成して合成画像を生成して出力するものであり、第1の受信回路112、第2の受信回路114、第1の画像合成部122、第2の画像合成部124、エッジ検出部130、判定部140を備える。
第1の受信回路112は、第1のリンク102と接続されており、第1のリンク102が伝送してきた第1のリンクの画像D1を第1の画像合成部122と第2の画像合成部124に出力する。
第2の受信回路114は、第2のリンク104と接続されており、第2のリンク104が伝送してきた第2のリンクの画像D2を第1の画像合成部122と第2の画像合成部124に出力する。
第1の画像合成部122は、第1のリンクの画像D1を奇数画像として、第1のリンクの画像D1と第2のリンクの画像D2を合成して第1の合成画像S1を生成して、外部例えば液晶パネルなどの表示装置に出力すると共に、エッジ検出部130にも出力する。
第2の画像合成部124は、第2のリンクの画像D2を奇数画像として、第1のリンクの画像D1と第2のリンクの画像D2を合成して第2の合成画像S2を生成する。第2の画像合成部124は、第2の合成画像S2をエッジ検出部130に出力する。
映像処理装置100は、リンク間のスワップが無ければ、第1のリンク102が奇数画像を伝送し、第1の受信回路112が奇数画像を出力し、第2のリンク104が偶数画像を伝送し、第2の画像合成部124が偶数画像を出力するように設計されている。すなわち、リンク間のスワップが無ければ、第1の画像合成部122から正しい画像が外部に出力される。
しかし、映像処理装置100に画像を送信する送信装置と映像処理装置100間の仕様の不整合により、送信装置が第1のリンク102に奇数画像を、第2のリンク104に偶数画像を出力すべきところ、第1のリンク102に偶数画像を、第2のリンク104に奇数画像を出力するようになってしまう場合がある。この場合、リンク間のスワップが生じてしまう。
また、送信装置と映像処理装置100との間に仕様の整合が取れているものの、映像処理装置100における、映像処理装置100における、第1のリンク102と第2のリンク104と接続するコネクタ(図示せず)の配線ミスなどにより、第1のリンク102の画像が第1の受信回路112に、第2のリンク104の画像が第2の受信回路114に入力されるべきところ、第1のリンク102の画像が第2の受信回路114に、第2のリンク104の画像が第1の受信回路112に入力されるようになってしまう場合がある。この場合も、リンク間のスワップが生じてしまう。
リンク間のスワップが生じた場合、第1の受信回路112が出力した画像が偶数画像になり、第2の受信回路114が出力した画像が奇数画像になる。第1の画像合成部122が第1の受信回路112からの画像を奇数画像として合成を行うので、第1の画像合成部122により生成して外部に出力する第1の合成画像S1は、正しくない合成画像となる。
エッジ検出部130と判定部140は、リンク間のスワップの有無、すなわち第1の合成画像S1が正しい合成画像であるか否かを検出するためのものである。
エッジ検出部130は、まず、第1の合成画像S1と第2の合成画像S2に対して、水平方向のエッジ検出を行う。そして、検出した各水平方向のエッジから、さらに3重エッジ部を検出して、検出結果を判定部140に出力する。これらの検出結果は、例えば、第1の合成画像S1と第2の合成画像S2毎の、各3重エッジ部の位置である。なお、エッジ検出部130は、第1のパターンの3重エッジ部と第2の3重エッジ部を区別しない。
判定部140は、エッジ検出部130による検出結果から、第1の合成画像S1における3重エッジ部の数と、第2の合成画像S2における3重エッジ部の数を計上して比較し、比較の結果に基づいて、第1の合成画像S1が正しい合成画像であるか否かを判定する。すなわち、本実施の形態の映像処理装置100は、本発明の原理のときに説明した第2の手法を用いる。
具体的には、判定部140は、第1の合成画像S1における3重エッジ部の数の方が多いときに、リンク間のスワップが生じており、第1の合成画像S1が正しい合成画像ではないと判定して、エラー信号Errを出力する。
この場合、リンク間のスワップにより、実際には、第1のリンクの画像D1が偶数画像になっており、第2のリンクの画像D2が奇数画像になっている。
一方、第2の合成画像S2における3重エッジ部の数の方が多いときには、判定部140は、リンク間のスワップが生じておらず、第1の合成画像S1が正しい合成画像であると判定する。この場合、判定部140は、エラー信号Errを出力しない。
この場合、リンク間のスワップが生じていないため、設計通りに、第1のリンクの画像D1が奇数画像であり、第2のリンクの画像D2が偶数画像である。
このように、本実施の形態の映像処理装置100によれば、デュアルリンク方式で伝送されてきた奇数画像と偶数画像を合成して出力する際に、リンク間のスワップ、スワップに起因する合成画像の異常が生じているか否かをリアルタイムに検出することができる。
<第2の実施の形態>
図6は、本発明の第2の実施の形態にかかる映像処理装置200である。図1に示す映像処理装置100は、第1のリンクの画像D1を奇数画像として、第1のリンクの画像D1と第2のリンクの画像D2を合成して得た第1の合成画像S1を出力すると共に、該第1の合成画像S1が正しい合成画像ではない場合にエラー信号を出力するものである。これに対して、映像処理装置200は、リンク間のスワップが生じても、生じていなくても、常に正しい合成画像Soutを出力する映像処理装置である。
映像処理装置200は、出力部250が追加された点と、第2の合成画像S2が出力部250にも出力される点と、判定部240が選択信号Selを出力部250に出力する点を除き、映像処理装置100と同様である。映像処理装置200については、出力部250と判定部240についてのみ説明する。
出力部250は、第1の画像合成部122と第2の画像合成部124と接続されており、第1の画像合成部122により生成された第1の合成画像S1と、第2の画像合成部124により生成された第2の合成画像S2とが入力される。出力部250は、判定部240からの選択信号Selに応じて、第1の合成画像S1と第2の合成画像S2のいずれか一方を出力画像Soutに選択して外部に出力する。
判定部240は、映像処理装置100における判定部140と同様に、3重エッジ部の数を比較することにより、第1の合成画像S1と第2の合成画像S2のどちらが正しい合成画像であるかを判定する。そして、判定の結果に応じて、正しい合成画像を示す選択信号Selを出力部250に出力する。
すなわち、本実施の形態の映像処理装置200は、リンク間のスワップの有無に関わらず、常に正しい合成画像を出力することができる。
<第3の実施の形態>
図7は、本発明の第3の実施の形態にかかる映像処理システム300を示す。映像処理システム300は、映像処理回路400、映像処理回路500、映像処理回路600、表示部700、CPU(Central Processing Unit)800を備える。
映像処理システム300は、第1のリンク402と第2のリンク404を介して、図示しない画像送信装置から伝送してきた第1のリンクの画像D01と第2のリンクの画像D02に対して様々な画像処理を施した後に、出力画像Soutを得て表示部700に表示させるものである。表示部700は、例えばデジタルディスプレイなどである。
映像処理回路400は、第1のリンク402と第2のリンク404により図示しない画像送信装置と接続され、第1のリンクの画像D01と第2のリンクの画像D02が入力される。また、映像処理回路400は、第1のリンク502と第2のリンク504により映像処理回路500と接続され、後述する第1のリンクの画像D11と第2のリンクの画像D12を映像処理回路500に出力する。
映像処理回路500は、第1のリンク502と第2のリンク504により映像処理回路400と接続され、第1のリンクの画像D11と第2のリンクの画像D12が入力される。また、映像処理回路500は、第1のリンク602と第2のリンク604により映像処理回路600と接続され、後述する第1のリンクの画像D21と第2のリンクの画像D22を映像処理回路600に出力する。
映像処理回路600は、第1のリンク602と第2のリンク604により映像処理回路500と接続され、第1のリンクの画像D21と第2のリンクの画像D22が入力される。また、映像処理回路600は、表示部700と接続されており、出力画像Soutを表示部700に出力して表示させる。
CPU800は、映像処理回路400、映像処理回路500、映像処理回路600からのエラー信号(エラー信号Err1、エラー信号Err2、エラー信号Err3)を夫々受信し、映像処理回路400、映像処理回路500、映像処理回路600に、選択信号(選択信号Sel1、選択信号Sel2、選択信号Sel3)を夫々出力する。これらのエラー信号と選択信号の詳細については、後述する。
図8は、映像処理回路400を示す。映像処理回路400における第1の受信回路112、第2の受信回路114、第1の画像合成部122、第2の画像合成部124、エッジ検出部130は、映像処理装置100と映像処理装置200における相対応の機能ブロックと同様の機能を有し、ここで説明を省略する。
また、判定部440は、リンク間のスワップが生じた否かを判定するものであり、スワップが生じた場合にはCPU800にエラー信号Err1を出力する。スワップが生じたか否かの判定手法は、図1に示す映像処理装置100における判定部140の手法と同様である。なお、「リンク間のスワップが生じたか否か」は、「第1のリンクの画像D01が奇数画像であるか否か」、または、「第1の合成画像S1が正しい合成画像であるか否か」と同様の意味になる。
CPU800は、「スワップが生じた」を示すエラー信号Err1を受信しない場合には、第1の合成画像S1を選択させる選択信号Sel1を画像処理部450に出力する。一方、CPU800は、エラー信号Err1を受信すると、第2の合成画像S2を選択させる選択信号Sel1を画像処理部450に出力する。
画像処理部450は、CPU800からの選択信号Sel1に従って、第1の合成画像S1と第2の合成画像S2の片方を選択して画像処理部450に出力する。
画像処理部450は、画像処理部450からの合成画像Se(第1の合成画像S1と第2の合成画像S2のうちの、正しい方の合成画像)に対して所定の画像処理を施し、処理後の合成画像S4を出力部460に出力する。
画像処理部450により施される画像処理は、例えば画質向上のためのノイズ除去処理や、鮮鋭化処理などであり、勿論、これらの処理に限られることが無い。
出力部460は、画像処理部450からの処理済みの合成画像S4を奇数画像と偶数画像に分割して、奇数画像を第1のリンクの画像D11として第1のリンク502に出力し、偶数画像を第2のリンクの画像D12として第2のリンク504に出力する。
すなわち、映像処理回路400は、自身に入力される画像について、スワップが生じた場合には、CPU800にその旨を通知することができると共に、リンク間のスワップが生じたか否かに関わらず、常に正しい合成画像を得て画像処理を施すことができる。
映像処理回路500は、映像処理回路400の画像処理部450が施す画像処理とは別種の画像処理を行う点以外に、映像処理回路400と同様であるため、ここで詳細な説明を省略する。映像処理回路500も、自身に入力される画像について、スワップが生じた場合には、CPU800にその旨を通知することができると共に、リンク間のスワップが生じたか否かに関わらず、常に正しい合成画像を得て画像処理を施すことができる。
図9は、映像処理回路600を示す。映像処理回路600は、映像処理回路400と映像処理回路500が施す画像処理とは別種の画像処理を行い、処理後の合成画像を分割せずにそのまま出力する点を除き、映像処理回路400と同様である。ここでの、映像処理回路600の画像処理部650のみを説明する。
画像処理部650は、画像処理部450はCPU800からの選択信号Sel3に応じて選択して出力してきた合成画像Se(第1の合成画像S1と、第2の合成画像S2のうちの正しい方の合成画像)に対して所定の画像処理を施して、処理後の合成画像Soutを表示部700に出力する。
画像処理部650も、自身に入力される画像についてスワップが生じた場合には、エラー信号Err3をCPU800に出力することによってCPU800に通知している。
CPU800は、上述したように、各映像処理回路からのエラー信号の有無に応じて当該映像処理回路に正しい合成画像を選択させる選択信号を出力する。さらに、CPU800は、エラー信号があった映像処理回路を示す情報を、例えば記録装置に書き込んだり、プリンタに出力したり、モニタに表示させたりなどによって管理者に通知する。
機能ブロックが複数あり、デュアルリンク方式により画像データの伝送が複数回なされるシステムにおいて、例えば、従来のように、最後に表示された合成画像を確認してリンク間のスワップの有無を確認するのでは、たとえ確認できたとしても、どの機能ブロックの段階でスワップが生じたかを調べるのは、難しいである。デュアル方式により画像データを伝送する箇所が増えるほど、検出の箇所を特定することが難しくなる。
本実施の形態の映像処理システム300によれば、各映像処理回路が、正しい合成画像を選択して画像処理を施して後段に出力することができると共に、自身に入力される画像についてリンク間のスワップが生じた場合にCPU800にエラー信号を出力するので、どの映像処理回路の段階でスワップが生じたかの確認は、簡単にできる。
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述した各実施の形態に対してさまざまな変更、増減を行ってもよい。これらの変更、増減が行われた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
例えば、上述した各実施の形態において、第1の合成画像と第2の合成画像のいずれが正しい合成画像であるかを判定する手法は、本発明の原理のときに説明した第2の手法である。第1の手法をこれらの実施の形態に適用してもよい。
また、判定に際して、本発明の原理のときに説明した各バリエーションや工夫などを加えてもよい。
10 グラフィックコントローラ 20 LCDパネル
50 3重エッジ部 100 映像処理装置
102 第1のリンク 104 第2のリンク
112 第1の受信回路 114 第2の受信回路
122 第1の画像合成部 124 第2の画像合成部
130 エッジ検出部 140 判定部
200 映像処理装置 240 判定部
250 出力部 300 映像処理システム
400 映像処理回路 402 第1のリンク
404 第2のリンク 440 判定部
450 画像処理部 460 出力部
500 映像処理回路 502 第1のリンク
504 第2のリンク 600 映像処理回路
602 第1のリンク 604 第2のリンク
650 画像処理部 700 表示部
800 CPU

Claims (4)

  1. 映像を構成する画像を、水平方向における奇数位置の画素により構成された奇数画像と、水平方向における偶数位置の画素により構成された偶数画像とに分割して、第1のリンクと第2のリンクで夫々伝送するデュアルリンク方式で伝送されてきた前記第1のリンクの画像を奇数画像、前記第2のリンクの画像を偶数画像として合成して第1の合成画像を生成して出力する第1の画像合成部と、
    前記第1のリンクの画像を偶数画像、前記第2のリンクの画像を奇数画像として合成して第2の合成画像を生成して出力する第2の画像合成部と、
    水平方向に沿って連続する3つの水平方向のエッジからなる3重エッジ部であって、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが交互に並ぶ前記3重エッジ部の数の検出を、前記第1の合成画像と前記第2の合成画像に対して夫々行うエッジ検出部と、
    前記第1の合成画像と前記第2の合成画像における前記3重エッジ部の数を比較し、前記第1の合成画像における前記3重エッジ部の数の方が多いときに、前記第2のリンクの画像を奇数画像に判定し、前記第2の合成画像における前記3重エッジ部の数の方が多いときに、前記第1のリンクの画像を奇数画像に判定する判定部とを備えることを特徴とする映像処理装置。
  2. 映像を構成する画像を、水平方向における奇数位置の画素により構成された奇数画像と、水平方向における偶数位置の画素により構成された偶数画像とに分割して、第1のリンクと第2のリンクで夫々伝送するデュアルリンク方式で伝送されてきた前記第1のリンクの画像を奇数画像、前記第2のリンクの画像を偶数画像として合成して第1の合成画像を生成して出力し、
    前記第1のリンクの画像を偶数画像、前記第2のリンクの画像を奇数画像として合成して第2の合成画像を生成して出力し、
    水平方向に沿って連続する3つの水平方向のエッジからなる3重エッジ部であって、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが交互に並ぶ前記3重エッジ部の数の検出を、前記第1の合成画像と前記第2の合成画像に対して夫々行い、
    前記第1の合成画像と前記第2の合成画像における前記3重エッジ部の数を比較し、前記第1の合成画像における前記3重エッジ部の数の方が多いときに、前記第2のリンクの画像を奇数画像に判定し、前記第2の合成画像における前記3重エッジ部の数の方が多いときに、前記第1のリンクの画像を奇数画像に判定することを特徴とする映像処理方法。
  3. 映像を構成する画像を、水平方向における奇数位置の画素により構成された奇数画像と、水平方向における偶数位置の画素により構成された偶数画像とに分割して、第1のリンクと第2のリンクで夫々伝送するデュアルリンク方式で伝送されてきた前記第1のリンクの画像を奇数画像、前記第2のリンクの画像を偶数画像として合成して第1の合成画像を生成して出力する第1の画像合成部と、
    前記第1のリンクの画像を偶数画像、前記第2のリンクの画像を奇数画像として合成して第2の合成画像を生成して出力する第2の画像合成部と、
    前記第1の合成画像と第2の合成画像に対して水平方向のエッジを検出するエッジ検出部と、
    前記第1の合成画像と第2の合成画像の片方の合成画像における、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素との間に立ち上がりエッジが検出された位置に対応した、他方の合成画像における位置を中心とする部位において第1のパターンの3重エッジ部が検出されたとき、または、前記片方の合成画像における、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素との間に立ち下がりエッジが検出された位置に対応した、他方の合成画像における位置を中心とする部位において第2のパターンの3重エッジ部が検出されたときに、前記他方の合成画像をエラー画像として判定する判定部とを有し、
    前記3重エッジ部は、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが交互に並んだ、水平方向に沿って連続する3つの水平方向のエッジからなり、
    前記第1のパターンの3重エッジ部は、立ち上がりエッジから始まり、
    前記第2のパターンの3重エッジ部は、立ち下がりエッジから始まることを特徴とする映像処理装置。
  4. 映像を構成する画像を、水平方向における奇数位置の画素により構成された奇数画像と、水平方向における偶数位置の画素により構成された偶数画像とに分割して、第1のリンクと第2のリンクで夫々伝送するデュアルリンク方式で伝送されてきた前記第1のリンクの画像を奇数画像、前記第2のリンクの画像を偶数画像として合成して第1の合成画像を生成して出力し、
    前記第1のリンクの画像を偶数画像、前記第2のリンクの画像を奇数画像として合成して第2の合成画像を生成して出力し、
    前記第1の合成画像と第2の合成画像に対して水平方向のエッジを検出し、
    前記第1の合成画像と第2の合成画像の片方の合成画像における、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素との間に立ち上がりエッジが検出された位置に対応した、他方の合成画像における位置を中心とする部位において第1のパターンの3重エッジ部が検出されたとき、または、前記片方の合成画像における、奇数位置の画素と、該画素の右隣の画素との間に立ち下がりエッジが検出された位置に対応した、他方の合成画像における位置を中心とする部位において第2のパターンの3重エッジ部が検出されたときに、前記他方の合成画像をエラー画像として判定し、
    前記3重エッジ部は、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが交互に並んだ、水平方向に沿って連続する3つの水平方向のエッジからなり、
    前記第1のパターンの3重エッジ部は、立ち上がりエッジから始まり、
    前記第2のパターンの3重エッジ部は、立ち下がりエッジから始まることを特徴とする映像処理方法。
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