KR20070083592A - 화상 보간 장치, 및 표시 장치 - Google Patents

화상 보간 장치, 및 표시 장치 Download PDF

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사토루 우에하라
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후지쓰 텐 가부시키가이샤
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Abstract

화상 보간(補間) 장치(310)는 보간 대상 영역에 위치하는 화소 및 상기 화소의 근방 화소에 대한 상기 화소의 특징량을 산출하는 특징량 산출부(313)와, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중 특징량이 가장 큰 화소를 추출하고, 상기 추출된 화소의 특징량이 임계값 이상이면, 상기 화소의 화소값을 상기 보간 화소의 화소값으로서 설정하는 화상 보간 처리부(314)와, 화상 보간 처리부(314)에 의해 보간 화소가 보간된 화상 데이터에 대하여 해상도 변화를 행하는 해상도 변환 처리부(315)와, 해상도 변환 처리부(315)에 의해 해상도 변환 처리가 행해진 화상 데이터가 적어도 1개 포함된 복수의 화상 데이터를 소정의 표시 형태로 정렬하여 표시하도록 제어하는 표시 제어 처리부(316)를 구비한다.
특징량 산출부, 화상 보간 처리부, 해상도 변환 처리부, 표시 제어 처리부

Description

화상 보간 장치, 및 표시 장치{IMAGE INTERPOLATION DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 어떤 화소의 화소값을 그 화소의 근방에 위치하는 화소의 화소값으로부터 보간(補間)하는 기술에 관한 것이다.
일본국 공개특허평6-186526호 공보 및 일본국 공개특허2000-137443호 공보는 1대의 액정 디스프레이(LCD)에서 2화면을 동시에 표시할 수 있는 표시 장치를 개시하고 있다. 이 표시 장치를 사용하면, 예를 들어 운전석과 조수석에 있는 사람에 대하여 각각 상이한 화면을 표시할 수 있다. 또한, 일본국 공개특허평11-331876호 공보 및 일본국 공개특허평9-46622호 공보는 2종류의 영상을 동시에 동일 화면에 표시할 수 있는 표시 장치를 개시하고 있다.
그런데, 복수의 영상 소스로부터의 화상 데이터를 1개의 표시부에 표시할 경우에는, 각 화상 데이터에 대하여 해상도 변환(예를 들어 각 영상의 화상 데이터의 수평 해상도를 1/2로 하여 「2화면 표시」로 하는 해상도 변환)을 행해야 한다. 그러나, 단순히 화소를 솎아내는 해상도 변환을 행한 것으로는 영상의 표시 내용에 따라서는 이해 불가능한 영상이 되게 된다.
일본국 공개특허2004-104368호 공보는 이 문제를 해결하기 위한 기술을 개시 하고 있다. 구체적으로는, 화소 데이터를 보간(補間)하는 위치 주변의 복수 화소 데이터의 평균 또는 가중 평균을 산출하여 보간 데이터를 작성한다.
그러나, 일본국 공개특허2004-104368호 공보에 개시된 기술에서는 화소 데이터를 보간(補間)하는 위치 주변의 복수 화소 데이터를 평균 또는 가중 평균한 보간 데이터를 획일적으로 작성하기 때문에, 화상을 특징짓는 화소가 불명료하게 가공된 보간 데이터가 작성된다. 따라서, 화상 데이터의 해상도 변환에 따라 화질이 현저히 열화(劣化)된다는 문제점이 있었다.
예를 들어 인접하는 화소의 휘도 레벨이 괴리되어 있는 경우에도, 이 화소와 주변 화소가 평균 또는 가중 평균된 보간 데이터를 작성하기 때문에, 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소의 휘도 레벨이 주변 화소의 휘도 레벨과 평활화(平滑化)되고, 화상을 특징짓는 화소가 불명료하게 가공된 보간 데이터가 작성되며, 화상 데이터에 해상도 변환이 행해진 경우에, 화질이 현저히 열화된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술에 의한 과제(문제점)를 적어도 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 화상 데이터의 해상도 변환에 따른 화질 열화를 억제할 수 있는 화상 보간 장치 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 화상 보간 장치 및 표시 장치는 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소 및 상기 화소의 근방 화소에 기초하여 상기 화소의 특징량을 산출하고, 그 화소가 화상에서 특징적인지의 여부에 의해 보간 화소의 화소값을 결정한다.
본 발명에 따른 화상 보간 장치 및 표시 장치는 화상 데이터의 해상도 변환에 따른 화질 열화를 억제하고, 원래 화상의 특징을 유지하는 화상 보간 장치 및 표시 장치를 얻을 수 있다는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개념도.
도 2는 도 1에 나타낸 표시 장치를 차량에 탑재한 경우를 나타내는 사시도.
도 3은 도 1에 나타낸 표시부의 단면도.
도 4는 표시 패널을 정면에서 본 구조의 개략도.
도 5는 TFT 기판의 개략을 나타내는 회로도.
도 6은 도 1에 나타낸 표시 장치의 블록도.
도 7은 도 6에 나타낸 화상 출력부(211)의 블록도.
도 8은 도 6에 나타낸 제어부(200)의 블록도.
도 9는 도 6에 나타낸 메모리(218)의 블록도.
도 10은 본 실시예 1에 따른 화상 보간(補間) 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 11의 (a)는 2화면 표시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 11의 (b)는 2시야 표시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 12는 특징량의 산출에 대해서 설명하는 설명도.
도 13은 특징량 산출부 및 화상 보간 처리부의 처리 내용을 설명하기 위한 개념도.
도 14는 해상도 변환 처리부 및 표시 제어 처리부의 처리 내용을 설명하기 위한 개념도.
도 15의 (a)는 화상 보간 처리의 구체예를 설명하는 제 1 설명도.
도 15의 (b)는 화상 보간 처리의 구체예를 설명하는 제 2 설명도.
도 16은 화상 보간 처리의 플로차트.
도 17은 도 1에 나타낸 표시 장치의 변형예를 설명하기 위한 설명도.
도 18은 도 1에 나타낸 표시 장치의 변형예를 설명하기 위한 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 제 1 화상 소스 2: 제 2 화상 소스
3: 제 1 화상 데이터 4: 제 2 화상 데이터
5: 표시 제어부 6: 표시 데이터
7: 표시부 8: 제 1 표시 화상
9: 제 2 표시 화상 10, 11: 관찰자
12: 조수석 13: 운전석
14: 윈드 실드(windshield) 15: 조작부
16: 스피커 100: 액정 패널
101: 백라이트 102, 103: 편광판
104: TFT 기판 105: 액정층
106: 컬러 필터 기판 107: 유리 기판
108: 시차 배리어(barrier) 109: 좌측(조수석 측) 표시용 화소
110: 우측(운전석 측) 표시용 화소 111: 표시 패널 구동부
112: 주사선 구동 회로 113: 데이터선 구동 회로
114: TFT 소자 115∼118: 데이터선
119∼121: 주사선 122: 화소 전극
123: 서브 픽셀 124: 터치 패널
200: 제어부 201: CD/MD 재생부
202: 라디오 수신부 203: TV 수신부
204: DVD 재생부 205: HD(Hard Disk) 재생부
206: 내비게이션부 207: 분배 회로
208: 제 1 화상 조정 회로 209: 제 2 화상 조정 회로
210: 음성 조정 회로 211: 화상 출력부
212: VICS 정보 수신부 213: GPS 정보 수신부
214: 실렉터(selector) 215: 조작부
216: 리모컨 송수신부 217: 리모컨
218: 메모리 219: 외부 음성/영상 입력부
220: 카메라 221: 밝기 검지 수단
222: 탑승자 검지 수단 223: 리어(rear) 표시부
224: ETC 차량 탑재기 225: 통신 유닛
226: 제 1 기입 회로 227: 제 2 기입 회로
228: VRAM(Video RAM) 229: 인터페이스
230: CPU 231: 기억부
232: 데이터 기억부 233: 제 1 화면 RAM
234: 제 2 화면 RAM 235: 화질 설정 정보 기억 수단
236: 대(對)환경 조정값 유지 수단 310: 화상 보간(補間) 장치
311: 화상 데이터 입력부 312: 화상 데이터 입력 제어부
313: 특징량 산출부 314: 화상 보간 처리부
315: 해상도 변환 처리부 316: 표시 제어 처리부
317: 표시부 320: AV 유닛
330: 내비게이션 유닛
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 따라 설명한다. 다만, 본 발명의 기술적 범위는 그들의 실시예에 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등물에 이르는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 표시 장치의 개념도이다. 도면 중, 1은 제 1 화상 소스, 2는 제 2 화상 소스, 3은 제 1 화상 소스로부터의 제 1 화상 데이터, 4는 제 2 화상 소스로부터의 제 2 화상 데이터, 5는 표시 제어부, 6은 표시 데이터, 7은 표시부(예를 들어 액정 패널 등), 8은 제 1 화상 소스(1)에 기초하는 제 1 표시 화상, 9는 제 2 화상 소스(2)에 기초하는 제 2 표시 화상, 10은 표시부(7)에 대하여 좌측에 위치하는 관찰자(이용자), 11은 표시부(7)에 대해서 우측에 위치하는 관찰 자(이용자)이다.
도 1의 개념도는 표시부(7)에 대한 관찰자(10, 11)의 상대적 위치에 따라, 환언하면 표시부(7)에 대한 시야각(視野角)에 따라, 관찰자(10)는 제 1 표시 화상(8)을, 관찰자(11)는 제 2 표시 화상(9)을 실질적으로 동시에 볼 수 있고, 또한 각각의 표시 화상(8, 9)은 표시부(7)의 표시면 전체에 걸쳐 볼 수 있음을 개념적으로 나타내고 있다. 도 1에 있어서, 제 1 화상 소스(1)는 예를 들어 DVD 플레이어의 영화 화상이나 텔레비전 수신기의 수신 화상 등, 제 2 화상 소스(2)는 예를 들어 카 내비게이션 장치의 지도나 루트 안내 화상 등이고, 각각의 제 1 화상 데이터(3) 및 제 2 화상 데이터(4)는 표시 제어부(5)에 공급되며, 그들을 표시부(7)에서 실질적으로 동시에 표시할 수 있도록 처리된다.
표시 제어부(5)로부터 표시 데이터(6)가 공급되는 표시부(7)는 후술하는 시차 배리어(barrier)를 구비한 액정 패널 등으로 구성된다. 표시부(7)의 횡방향 총화소의 반수가 제 1 화상 소스(1)에 기초하는 제 1 표시 화상(8)의 표시에, 나머지 반수의 화소가 제 2 화상 소스(2)에 기초하는 제 2 표시 화상(9)의 표시에 사용된다. 표시부(7)에 대하여 좌측에 위치하는 관찰자(10)에게는 제 1 표시 화상(8)에 대응하는 화소만이 보이고, 제 2 표시 화상(9)은 표시부(7)의 표면에 형성되어 있는 시차 배리어에 의해 차단되어 실질적으로 보이지 않는다. 한편, 표시부(7)에 대하여 우측에 위치하는 관찰자(11)에게는 제 2 표시 화상(9)에 대응하는 화소만이 보이고, 제 1 표시 화상(8)은 시차 배리어에 의해 차단되어 실질적으로 보이지 않는다. 또한, 시차 배리어에 대해서는 예를 들어 일본국 공개특허평10-123462호 공 보, 일본국 공개특허평11-84131호 공보에 개시된 구성을 응용할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 단일 화면에서 좌우의 이용자에게 상이한 정보나 콘텐츠를 제공할 수 있다. 물론, 제 1, 제 2 화상 소스가 동일하면, 종래와 같이 좌우의 이용자가 동일 화상을 볼 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티뷰(multiview) 표시 장치의 차량에의 탑재 예를 나타내는 사시도이다. 도면 중, 12는 조수석, 13은 운전석, 14는 윈드 실드(windshield), 15는 조작부, 16은 스피커이다.
도 1의 멀티뷰 표시 장치의 표시부(7)는 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같이, 운전석(13)과 조수석(12)의 거의 중앙의 대시 보드(dashboard) 부분에 배치된다. 멀티뷰 표시 장치에 대한 각종 조작은 표시부(7)의 표면에 일체로 형성된 터치 패널(도시 생략)이나 조작부(15), 또는 적외선 또는 무선 리모컨(도시 생략) 조작에 의해 행해진다. 차량의 각 도어(door)에는 스피커(16)가 배치되고, 표시 화상에 연동(連動)한 음성이나 경고음 등이 출력된다.
운전석(13)에 도 1의 관찰자(11)가, 조수석(12)에는 관찰자(10)가 앉는다. 표시부(7)에 대한 제 1 시(視) 방향(운전석 측)으로부터 볼 수 있는 화상은 예를 들어 카 내비게이션 장치의 지도 등의 화상이고, 실질적으로 동시에 제 2 시 방향(조수석 측)으로부터 볼 수 있는 화상은 예를 들어 텔레비전 수신 화상이나 DVD 영화 화상이다. 따라서, 운전석(13)의 운전자가 카 내비게이션에 의한 운전 지원을 받음과 동시에 조수석(12)의 동승자는 텔레비전이나 DVD를 즐길 수 있다. 또한, 각각의 화상은 예를 들어 7인치의 화면 전체를 사용하여 표시되기 때문에, 종래의 멀티 윈도(window) 표시와 같이 화면 사이즈가 작아지지도 않는다. 즉, 운전자, 동승자에게 있어서는 마치 각각 독립된 전용 디스플레이가 있는 것처럼, 각각 최적인 정보나 콘텐츠가 제공되는 것이다.
도 3은 표시부(7)의 단면 구조의 개략도이다. 도면 중, 100은 액정 패널, 101은 백라이트, 102는 액정 패널의 백라이트 측에 설치된 편광판, 103은 액정 패널의 발광 방향 측 전면(前面)에 배치된 편광판, 104는 TFT(Thin Film Transistor) 기판, 105는 액정층, 106은 컬러 필터 기판, 107은 유리 기판, 108은 시차 배리어이다. 액정 패널(100)은 TFT 기판(104)과 그에 대향하여 배치되는 컬러 필터 기판(106) 사이에 액정층(105)을 삽입한 한 쌍의 기판과, 그 발광 방향 측 전면(前面)에 배치된 시차 배리어(108)와 유리 기판(107)을 2매의 편광판(102, 103) 사이에 끼운 구성으로 되어 있고, 백라이트(101)로부터 약간 이격하여 배열 설치된다. 또한, 액정 패널(100)은 RGB색(삼원색)으로 구성되는 화소를 갖는다.
액정 패널(100)의 각 화소는 좌측(조수석 측) 표시용과, 우측(운전석 측) 표시용으로 나누어져 표시 제어된다. 그리고, 좌측(조수석 측) 표시용 화소는 시차 배리어(108)에 의해 우측(운전석 측)으로의 표시는 차단되고, 좌측(조수석 측)에서는 보이도록 되어 있다. 또한, 우측(운전석 측) 표시용 화소는 시차 배리어(108)에 의해 좌측(조수석 측)으로의 표시가 차단되고, 우측(운전석 측)에서는 보이도록 되어 있다. 이것에 의해, 운전석과 동승자에게 상이한 표시를 제공하는 것이 가능해진다. 즉, 운전자에게는 내비게이션의 지도 정보를 제공하고, 동시에 동승자에게는 DVD 영화 등을 보게 하는 것이 가능해진다. 또한, 시차 배리어(108), 상기 액정 패널의 각 화소의 구성을 변경하면, 3방향 등, 복수 방향에 상이한 화상을 표시하는 구성도 가능하다. 또한, 시차 배리어 자체를 전기적으로 구동할 수 있는 액정 셔터(shutter) 등으로 구성하여 시야각을 가변(可變)하도록 할 수도 있다.
도 4는 표시 패널을 정면에서 본 구조의 개략도이고, 도 3은 도 4 중 A-A' 단면이다. 도면 중, 109는 좌측(조수석 측) 표시용 화소, 110은 우측(운전석 측) 표시용 화소이다. 도 3 및 도 4는 예를 들어 횡방향에 800화소, 종방향에 480화소 나열된 액정 패널(100)의 일부를 나타낸다. 좌측(조수석 측) 표시용 화소(109)와 우측(운전석 측) 표시용 화소(110)는 종방향으로 그룹화되고, 번갈아 나열되어 있다. 시차 배리어(108)는 횡방향에 어떤 간격으로 배치되고, 종방향으로는 동일하다. 이것에 의해, 좌측으로부터 표시 패널을 보면, 시차 배리어(108)가 우측용 화소(110)를 덮어 숨겨 좌측용 화소(109)가 보인다. 또한, 마찬가지로 우측으로부터 보면, 시차 배리어(108)가 좌측용 화소(109)를 덮어 숨겨 우측용 화소(110)가 보인다. 또한, 정면 부근에서는 좌측용 화소(109)와 우측용 화소(110)의 양쪽이 보이기 때문에, 좌측 표시 화상과 우측 표시 화상이 실질적으로 겹쳐 보인다. 여기서, 도 4 중 번갈아 나열된 좌측용 화소(109) 및 우측용 화소(110)는 도 3과 같이 RGB색을 갖고 있지만, 각 그룹 종방향 내는 R열, G열, B열과 같이 단색으로 구성되어 있을 수도 있고, RGB가 복수 섞인 예로 하여 구성되어 있을 수도 있다.
도 5는 TFT 기판(104)의 개략을 나타내는 회로도이다. 111은 표시 패널 구동부, 112는 주사선 구동 회로, 113은 데이터선 구동 회로, 114는 TFT 소자, 115∼118은 데이터선, 119∼121은 주사선, 122는 화소 전극, 123은 서브 픽셀이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 서브 픽셀(123)은 각 데이터선(115∼118) 및 각 주사선(119∼121)에 의해 둘러싸인 영역을 1단위로 하고, 복수 형성된다. 각 서브 픽셀에는 액정층(105)에 전압을 인가하는 화소 전극(122)과 그것을 스위칭 제어하는 TFT 소자(114)가 형성되어 있다. 표시 패널 구동부(111)는 주사선 구동 회로(112) 및 데이터선 구동 회로(113)의 구동 타이밍을 제어한다. 주사선 구동 회로(112)는 TFT 소자(114)의 선택 주사를 행하고, 또한 데이터선 구동 회로(113)는 화소 전극(122)으로의 인가 전압을 제어한다.
상기 복수의 서브 픽셀은 제 1 화상 데이터와 제 2 화상 데이터의 합성 데이터, 또는 제 1과 제 2 개개의 화상 데이터에 기초하여, 예를 들어 데이터선(115, 117)에 제 1 화소 데이터(좌측 화상 표시용)를, 또한 데이터선(116, 118)에 제 2 화소 데이터(우측 화상 표시용)를 송신함에 의해, 제 1 화상을 표시하는 제 1 화상 데이터 그룹과 제 2 화상을 표시하는 제 2 화상 데이터 그룹이 형성된다.
도 6은 본 발명에 따른 표시 장치의 개략을 나타내는 블록도이고, 소위 Audio Visual Navigation 복합기에의 적용예이다. 도면 중, 124는 터치 패널, 200은 제어부, 201은 CD/MD 재생부, 202는 라디오 수신부, 203은 TV 수신부, 204는 DVD 재생부, 205는 HD(Hard Disk) 재생부, 206은 내비게이션부, 207은 분배 회로, 208은 제 1 화상 조정 회로, 209는 제 2 화상 조정 회로, 210은 음성 조정 회로, 211은 화상 출력부, 212는 VICS 정보 수신부, 213은 GPS 정보 수신부, 214는 실렉터(selector), 215는 조작부, 216은 리모컨 송수신부, 217은 리모컨, 218은 메모리, 219는 외부 음성/영상 입력부, 220은 카메라, 221은 밝기 검지 수단, 222는 탑 승자 검지 수단, 223은 리어(rear) 표시부, 224는 ETC 차량 탑재기, 225는 통신 유닛이다.
표시부(7)는 터치 패널(124), 액정 패널(100) 및 백라이트(101)로 구성된다. 표시부(7)의 액정 패널(100)은 이제까지 설명해온 바와 같이, 제 1 시(視) 방향으로서 운전석 측으로부터 볼 수 있는 화상과, 제 2 시 방향으로서 조수석 측으로부터 볼 수 있는 화상을 실질적으로 동시에 표시하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 표시부(7)에는 액정 패널 이외의 플랫 패널 디스플레이, 예를 들어 유기 EL 디스플레이 패널, 플라스마 디스플레이 패널, 냉음극 플랫 패널 디스플레이 등을 사용할 수도 있다.
제어부(200)는 각종 소스(CD/MD 재생부(201), 라디오 수신부(202), TV 수신부(203), DVD 재생부(204), HD 재생부(205) 및 내비게이션부(206))로부터의 화상이나 음성을 분배 회로(207)에 따라, 화상이면 제 1 화상 조정 회로(208) 및 제 2 화상 조정 회로(209)에, 음성이면 음성 조정 회로(210)에 각각 분배시킨다. 그리고, 제 1 및 제 2 화상 조정 회로(208, 209)에서는 휘도나 색조, 콘트라스트 등이 조정되고, 조정된 각 화상을 화상 출력부(211)에서 표시부(7)에 표시시킨다. 또한, 음성 조정 회로(210)에서는 각 스피커로의 분배나 음량, 음성이 조정되고, 조정된 음성이 스피커(16)로부터 출력된다.
도 7은 화상 출력부(211)의 개략을 나타내는 블록도이다. 도면 중, 226은 제 1 기입 회로, 227은 제 2 기입 회로, 228은 VRAM(Video RAM)이다.
화상 출력부(211)는 예를 들어 도 7에 나타낸 바와 같이, 제 1 기입 회 로(226)와, 제 2 기입 회로(227)와, VRAM(Video RAM)(228)과, 표시 패널 구동부(111)를 구비하고 있다. 예를 들어 제 1 기입 회로(226)는 제 1 화상 조정 회로(208)에 의해 조정된 화상 데이터 중 홀수 열에 대응하는 화상 데이터(즉, 도 1의 제 1 표시 화상(8)용 화상 데이터)를, 제 2 기입 회로(227)는 제 2 화상 조정 회로(209)에 의해 조정된 화상 데이터 중 짝수 열에 대응하는 화상 데이터(즉, 도 1의 제 2 표시 화상(9)용 화상 데이터)를 기초로 하고, 각각 VRAM(228)에서의 해당하는 영역에 기입된다. 또한, 표시 패널 구동부(111)는 액정 패널(100)을 구동하는 회로이고, VRAM(228)에 유지되어 있는 화상 데이터(제 1 화상 데이터와 제 2 화상 데이터의 합성 데이터)에 기초하여, 액정 표시 패널(100)의 대응하는 화소를 구동한다. 또한, VRAM(228)에는 제 1 화상 데이터와 제 2 화상 데이터가 합성된 멀티뷰(multiview) 표시용 화상에 대응하도록 화상 데이터의 기입이 행해지고 있기 때문에, 구동 회로는 1개일 수도 있고, 그 동작도 통상의 액정 표시 장치의 구동 회로의 동작과 동일하다. 또한, 다른 구성으로서, 제 1 화상 데이터와 제 2 화상 데이터를 합성하지 않고, 각각의 화상 데이터에 기초하여 액정 표시 패널의 대응하는 화소를 구동하는 제 1 표시 패널 구동 회로 및 제 2 표시 패널 구동 회로를 사용하는 것도 고려된다.
여기서, 도 6에서 나타낸 각종 소스의 일례에 대해서 설명을 하면, HD 재생부(205)를 선택한 경우, 하드디스크(HD)에 기억된 MP3 파일 등의 음악 데이터나 JPEG 파일 등의 화상 데이터, 내비게이션용 지도 데이터 등이 판독되고, 음악 데이터를 선택하기 위한 메뉴 표시나 화상 데이터를 표시부(7)에 표시시킬 수 있다.
내비게이션부(206)는 내비게이션을 위해 이용되는 지도 정보를 기억한 지도 정보 기억부를 구비하고, VICS 정보 수신부(212), GPS 정보 수신부(213)로부터 정보를 입수하여, 내비게이션 동작을 위한 화상을 작성하고, 표시시킬 수 있다. 또한, TV 수신부(203)는 안테나로부터 실렉터(214)를 통하여 아날로그 TV 방송파 및 디지털 TV 방송파를 수신한다.
도 8은 제어부(200)의 개략을 나타내는 블록도이다. 도면 중, 229는 인터페이스(interface), 230은 CPU, 231은 기억부, 232는 데이터 기억부이다.
제어부(200)는 분배 회로(207) 및 각종 소스를 제어하고, 선택된 2개의 소스 또는 1개의 소스에 대해서 표시를 행하게 한다. 또한, 제어부(200)는 이들 각종 소스를 컨트롤하기 위한 조작 메뉴 표시를 표시부(7)에 표시시키는 것도 행하고 있다. 여기서, 도 8에서 나타낸 바와 같이, 제어부(200)는 마이크로프로세서 등으로 구성되고, 인터페이스(229)를 통하여 표시 장치 내의 각 부나 각 회로를 통괄적으로 제어하고 있는 CPU(230)를 구비하고 있다. 이 CPU(230)에는 표시 장치의 동작에 필요한 각종 프로그램을 유지하는 ROM으로 이루어지는 프로그램 기억부(231)와, 각종 데이터를 유지하는 RAM으로 이루어지는 데이터 기억부(232)가 설치되어 있다. 또한, ROM이나 RAM 등은 CPU에 내장된 것이어도, 외부에 설치된 것이어도 사용하는 것이 가능하다. 또한, ROM은 플래시 메모리와 같이 전기적으로 재기입할 수 있는 불휘발성 메모리일 수도 있다.
사용자는 상기 각종 소스의 컨트롤을 표시부(7)의 표면에 부착되어 있는 터치 패널(124)이나 표시부(7) 주위에 설치된 스위치, 또는 음성 인식 등의 입력 조 작이나 선택 조작을 조작부(215)에 의해 행할 수 있다. 또한, 리모컨 송수신부(216)를 통하여, 리모컨(217)에 의해 입력 또는 선택 조작을 할 수도 있다. 제어부(200)는 이 터치 패널(124)이나 조작부(215)의 조작을 따라, 각종 소스를 포함한 제어를 행하고 있다. 또한, 제어부(200)는 도 2와 같이 차량 내에 복수 구비된 스피커(16)의 각 음량 등을, 음성 조정 회로(210)를 사용하여 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어부(200)는 메모리(218)에 화질 설정 정보나 프로그램, 차량 정보 등의 각종 설정 정보를 기억시키는 것도 행하고 있다.
도 9는 메모리(218)의 개략을 나타내는 블록도이다. 도면 중, 233은 제 1 화면 RAM, 234는 제 2 화면 RAM, 235는 화질 설정 정보 기억 수단, 236은 대(對)환경 조정값 유지 수단이다.
메모리(218)는 예를 들어 도 9에 나타낸 바와 같이, 사용자가 설정한 제 1 화상 및 제 2 화상의 화질 조정값을 각각 기입할 수 있는 제 1 화면 RAM(233) 및 제 2 화면 RAM(234)과, 제 1 화상 및 제 2 화상의 각 화질 조정용으로 미리 복수 단계의 조정값이 선택 가능하게 기억되어 있는 화질 설정 정보 기억 수단(235)이나, 주위 환경에 대한 제 1 영상 및 제 2 영상의 화질 조정 상태를 유지하는 대(對)환경 조정값 유지 수단(236)을 가지고 있다. 화질 설정 정보 기억 수단(235) 및 대환경 조정값 유지 수단(236)은 플래시 메모리 등의 전기적 재기입 가능 불휘발성 메모리 또는 배터리 백업된 휘발성 메모리에 의해 구성된다.
외부 음성/화상 입력부(219)에 접속된, 예를 들어 후방 감시용 카메라(220)로부터의 화상을 표시부(7)에 표시하도록 할 수도 있다. 또한, 후방 감시용 카메 라(220) 이외에 비디오카메라 및 게임기 등을 외부 음성/화상 입력부(219)에 접속할 수도 있다.
제어부(200)는 밝기 검지 수단(221)(예를 들어 차량의 라이트 스위치나 광센서)이나 탑승자 검지 수단(222)(예를 들어 좌석에 설치되는 감압 센서)에 의해 검지된 정보를 기초로, 출력 화상이나 음성의 정위(定位) 위치 등의 설정을 변경시키는 것이 가능하다.
223은 차량의 뒷좌석용으로 설치된 리어 표시부이고, 화상 출력부(211)를 통하여 표시부(7)에 표시되는 화상과 동일한 것, 또는 운전석용 화상이나 조수석용 화상 중 한쪽을 표시할 수 있다.
제어부(200)는 ETC 차량 탑재기(250)로부터의 요금 표시 등을 표시시키는 것을 행하고 있다. 또한, 제어부(200)는 휴대 전화 등과 무선 접속하기 위한 통신 유닛(225)을 제어하고, 이것에 관한 표시가 이루어지도록 할 수도 있다.
이어서, 표시 장치에서의 화상 보간(補間) 처리에 대해서 설명한다. 이 화상 보간 처리를 표시 장치 내에서 실행하는 것은 도 1에서의 개념도에서는 표시 제어부(5)이고, 도 6에서의 블록도에서는 제 1 화상 조정 회로 및 제 2 화상 조정 회로이지만, 이하에서는 설명을 간명(簡明)하게 하기 위해, 화상 보간 처리에 관계되는 부분을 특별히 추출한 화상 보간 장치에 대해서 설명을 행한다.
이하에 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 화상 보간(補間) 장치를 차량에 탑재한 경우의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서는 본 발명에 따른 화상 보간 장치의 개요 및 특징을 설명한 후, 본 실시예 1에 따른 화 상 보간 장치를 설명하고, 최후에 다른 실시예로서 다양한 변형예(실시예 2)를 설명하는 것으로 한다.
개요 및 특징
우선 최초에, 본 발명에 따른 화상 보간 장치의 개요 및 특징을 설명한다. 도 10은 본 실시예 1에 따른 화상 보간 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 이 화상 보간 장치(310)는 AV 유닛(320)과 내비게이션 유닛(330)에 접속된 구성으로 된다.
이 중, AV 유닛(320)은 DVD 디스크(도시 생략)에 기억된 영상 신호 등을 판독하여 화상 보간 장치(310)에 출력하는 DVD 플레이어이다. 구체적으로는, 차량 탑승자의 지시에 기초하여 DVD 영상의 표시 요구를 행하는 동시에, 이 DVD 영상의 화상 데이터를 화상 보간 장치(310)에 출력한다. 또한, 이 AV 유닛(320)은 DVD 플레이어에 한정되지 않고, 콤팩트디스크, 하드디스크, 라디오, 텔레비전 등의 기능을 갖는 것일 수도 있다.
또한, 내비게이션 유닛(330)은 미리 설정된 예정 경로 정보 및 자차(自車)의 위치 정보를 바탕으로, 경로 유도를 행하는 장치이다. 구체적으로는, 차량의 탑승자(예를 들어 운전자)에 의해 설정된 자차의 예정 경로 정보 및 GPS 수신기에 의해 취득된 인공 위성으로부터 발신되는 위치 정보에 기초하여 「내비게이션」 영상을 작성하고, 상기 작성된 「내비게이션」 영상의 화상 데이터를 화상 보간 장치(310)에 출력한다.
이와 같이, AV 유닛(320) 및 내비게이션 유닛(330)이 차량에 탑재되어 있을 경우, 화상 보간 장치(310)에서의 표시부(317)에서는 AV 유닛(320)에 의해 출력된 DVD 영상, 및 내비게이션 유닛(330)에 의해 출력된 내비게이션 영상이 표시되게 된다. 또한, 본 실시예 1에서는 표시부(317)의 해상도를 800×480, DVD 영상의 화상 데이터의 해상도를 800×480, 내비게이션 영상의 화상 데이터의 해상도를 800×480으로 한다.
이 때, 이러한 표시부(317)에 있어서, AV 유닛(320) 및 내비게이션 유닛(330) 쌍방으로부터 표시 요구를 접수하면, 해상도가 800×480인 표시부(317)에 800×480의 화상을 2개 표시할 필요가 있다.
따라서, 각각의 영상이 겹치지 않도록 2화면 표시 형태나 2시야 표시 형태로 표시하려면, 표시 대상으로 되는 DVD 영상 및 내비게이션 영상의 화상 데이터 각각에 1/2 수평 해상도 변환을 행할 필요가 있다.
이 중, 2화면 표시 형태는, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 운전석 측 및 조수석 측의 탑승자가 쌍방으로부터 2개의 화상을 감상할 수 있도록, 표시부(317)의 화면을 좌우로 분할하여 DVD 영상 v1 및 내비게이션 영상 v2를 표시하는 형태이고, 운전석 측 및 조수석 측의 탑승자 쌍방에게 양쪽의 영상을 감상하게 하고 싶은 경우 등에 적합한 표시 형태이다.
또한, 2시야 표시 형태는, 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 운전석 측 및 조수석 측의 탑승자가 각각 상이한 영상을 감상할 수 있도록, 표시부(317)에 시차(視差) 광학 기기(예를 들어 수직 투과 슬릿(slit))을 설치하여, 표시부(317)에 상대하여 우측 방향의 감상자(즉, 운전석 측의 탑승자)에게는 내비게이션 영상 v2를 감상하게 하고, 표시부(317)에 상대하여 좌측 방향의 감상자(즉, 조수석 측의 탑승자)에게는 DVD 영상 v1을 감상하게 하는 표시 형태이고, 운전석 측의 탑승자에 의한 운전 시의 한눈팔기를 방지하는 경우 등에 적합한 표시 형태이다.
또한, 본 실시예 1에서는 내비게이션 영상의 화상 데이터에만 화상 보간 처리를 행하는 것으로 한다. 이와 같이, 화상 보간 처리의 처리 대상을 내비게이션 영상으로만 한정한 이유는 내비게이션 영상의 화상 데이터에 해상도 변환이 행해짐에 의해 문자나 기호 등의 화소 결락(缺落)이 생기고, 이 화소 결락이 생김에 의해 영상의 내용이 이해 불가능해진다는 사태가 일어나기 쉬운 취지 때문이다. 그러나, 다른 실시예로서는 DVD 영상 v1과 내비게이션 영상 v2 양쪽에 대하여 화상 보간 처리를 행해도 된다.
여기서, 본 발명에 따른 화상 보간 장치(310)는 보간 대상 영역에 위치하는 화소 및 상기 화소의 근방 화소에 대한 상기 화소의 특징량을 산출하고, 산출된 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 특징량을 기초로, 보간 화소의 화소값을 결정하는 화상 보간 처리에 주된 특징이 있고, 이러한 화상 보간 처리에 의해, 화상 데이터의 해상도 변환에 따른 화질 열화를 억제할 수 있도록 하고 있다.
이 주된 특징을 구체적으로 설명하면, 이 화상 보간 장치(310)는, 내비게이션 영상 v2의 원(元)화상 데이터에 있어서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 및 상기 화소의 근방 화소에 대한 상기 화소의 특징량을 산출한다. 또한, 본 실시예 1에서는 1/2 수평 해상도 변환을 행하기 위해, 보간 대상 영역을 홀수 도트 및 짝수 도트의 페어의 2도트로 하고, 보간 화소의 화소값을 결정할 때 참조하는 근방 화소의 범위를 보간 대상 영역 우측의 1도트로 하고 있다. 또한, 이 특징량의 산출은 RGB 디지털 신호 각각의 성분에 대해서 행해지게 된다.
이러한 특징량은 보간 대상 영역에 위치하는 화소가 다른 보간 대상 영역에 위치하는 화소 및 근방 화소와 비교하여 어느 정도 화소 값이 괴리되어 있는지를 나타내는 지표이고, 구체적으로는 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중 주목 화소의 화소값과, 보간 대상 영역에 위치하는 각 화소의 화소값 및 근방 화소의 화소값의 평균값과의 차의 절대값을 구함으로써 산출된다. 예를 들어 특징량이 크면, 근방 화소와 비교하여 변화가 눈에 띄는 화소(즉, 화상을 특징짓는 화소)임을 나타내고, 특징량이 작으면, 근방 화소와 변화가 적은 화소임을 나타낸다.
도 12의 예를 사용하여 설명하면, 화상 보간 장치(310)는, 우선 원래의 RGB 디지털 신호의 「R」의 디지털 신호에 대해서, 보간 대상 영역 A에 위치하는 「픽셀 1」의 화소값 「P1」과, 보간 대상 영역 A에 위치하는 「픽셀 1」 및 「픽셀 2」의 화소값 「P1」, 「P2」 및 근방 화소 「픽셀 3」의 화소값 「P3」의 평균값과의 차의 절대값을 구하여 「픽셀 1」의 특징량 │P1-(P1+P2+P3)/3│을 산출하고, 마찬가지로 「픽셀 2」의 특징량 │P2-(P1+P2+P3)/3│을 산출한다. 또한, 이와 같이 하여, 「G」 및 「B」의 디지털 신호에서의 「픽셀 1」 및 「픽셀 2」의 특징량에 대해서도 동일하게 산출한다.
또한, 이 화상 보간 장치(310)는 보간 대상 영역 B에 위치하는 「픽셀 3」 및 「픽셀 4」의 특징량, 보간 대상 영역 C에 위치하는 「픽셀 5」 및 「픽셀 6」 의 특징량, 및 보간 대상 영역 N에 위치하는 「픽셀 m」 및 「픽셀 n」의 특징량에 대해서도 동일하게 산출한다.
이어서, 화상 보간 장치(310)는 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 우선적으로 채용하기 위해, 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 특징량을 기초로, 보간 화소의 화소값을 결정한다. 구체적으로는, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중 특징량이 임계값을 초과한 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정한다.
이와 같이, 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소와 모방하기에 타당한 임계값을 초과한 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정함으로써, 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 우선적으로 채용하고, 화상 데이터의 해상도 변환에 따른 화질 열화를 억제할 수 있도록 하고 있다. 또한, 이와 관련하여, 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소의 화소값을 평균 또는 가중 평균 등의 가공을 행하지 않고 채용함으로써, 원래 화상(즉, 해상도 변환을 행하기 전의 원화상)의 이미지를 용이하게 유지할 수 있도록 하고 있다.
예를 들어 보간 대상 영역 A와 같이, 「픽셀 1」의 특징량 │P1-(P1+P2+P3)/3│이 임계값 「THRESH」 이상일 경우에는 이 「픽셀 1」의 화소값 「P1」을 보간 화소(즉, 보간 대상 영역 A)의 화소값으로 결정한다. 또한, 「픽셀 1」 및 「픽셀 2」 중 어느 쪽의 특징량도 임계값 이상일 경우에는 특징량이 더 큰 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 채용하는 것이 바람직하다.
또한, 보간 대상 영역 C와 같이, 「픽셀 5」의 특징량 및 「픽셀 6」의 특징 량이 모두 임계값 「THRESH」에 충족하지 않을 경우에는 보간 대상 영역 C에 위치하는 「픽셀 5」 및 「픽셀 6」의 화소값 「P5」 및 「P6」각각을 보간 화소(즉, 보간 대상 영역 C)의 화소값으로 결정한다.
따라서, 상기 종래 기술의 예에서 말하면, 화소 데이터를 보간하는 위치 주변의 복수 화소 데이터를 평균 또는 가중 평균한 보간 데이터를 획일적으로 작성함으로써, 화상을 특징짓는 화소가 불명료하게 가공된 보간 데이터를 작성하지 않고, 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소와 모방하기에 타당한 임계값을 초과한 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정함으로써, 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 우선적으로 채용하고, 상기 주된 특징과 같이, 화상 데이터의 해상도 변환에 따른 화질 열화를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 이와 관련하여, 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소의 화소값을 평균 또는 가중 평균 등의 가공을 행하지 않고 채용함으로써, 원래 화상(즉, 해상도 변환을 행하기 전의 원화상)의 이미지를 용이하게 유지하는 것이 가능해진다.
실시예 1
다음으로, 본 실시예 1에 따른 화상 보간 장치에 대해서 설명한다. 또한, 여기서는 본 실시예 1에 따른 화상 보간 장치의 구성을 설명한 후, 이 화상 보간 장치의 각종 처리 순서에 대해서 설명하는 것으로 한다.
화상 보간 장치의 구성
도 10은 본 실시예 1에 따른 화상 보간 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 이 화상 보간 장치(310)는 화상 데이터 입력 부(311)와, 화상 데이터 입력 제어부(312)와, 특징량 산출부(313)와, 화상 보간 처리부(314)와, 해상도 변환 처리부(315)와, 표시 제어 처리부(316)와, 표시부(317)를 구비한다.
이 중, 화상 데이터 입력부(311)는 화상 데이터 입력 제어부(312)의 화상 데이터 입력 지시에 기초하여 AV 유닛(320) 및/또는 내비게이션 유닛(330)에 의해 출력된 화상 데이터를 특징량 산출부(313)에 입력하는 처리부이다. 또한, 본 실시예 1에서는 AV 유닛(320)으로부터 DVD 영상(화상의 해상도는 800×480으로 함)이 입력되고, 내비게이션 유닛(330)으로부터 내비게이션 영상(마찬가지로, 화상의 해상도는 800×480으로 함)이 입력되는 실시예를 게재한다.
화상 데이터 입력 제어부(312)는 AV 유닛(320) 및/또는 내비게이션 유닛(330)으로부터의 표시 요구에 따라 화상 데이터 입력부(311)로부터 특징량 산출부(313)에 입력되는 화상 데이터의 입력 계통 수를 제어하는 처리부이다.
예를 들어 AV 유닛(320)으로부터 DVD 영상의 표시 요구를 접수한 경우에는 화상 데이터 입력부(311)에 DVD 영상 v1의 화상 데이터를 입력하도록 지시하고, 내비게이션 유닛(330)으로부터 내비게이션 영상의 표시 요구를 접수한 경우에는 화상 데이터 입력부(311)에 내비게이션 영상 v2의 화상 데이터를 입력하도록 지시한다. 또한, AV 유닛(320) 및 내비게이션 유닛(330)으로부터 DVD 영상의 표시 요구 및 내비게이션 영상의 표시 요구를 접수한 경우에는 화상 데이터 입력부(311)로부터 DVD 영상 v1 및 내비게이션 영상 v2의 화상 데이터를 입력하도록 지시한다.
특징량 산출부(313)는 화상 데이터 입력부(311)로부터 입력된 화상 데이터를 기초로, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 및 상기 화소의 근방 화소에 대한 상기 화소의 특징량을 산출하는 처리부이다. 구체적으로는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 우선 원래의 RGB 디지털 신호의 「R」의 디지털 신호에 대해서, 보간 대상 영역 A에 위치하는 「픽셀 1」의 화소값 「P1」과, 보간 대상 영역 A에 위치하는 「픽셀 1」 및 「픽셀 2」의 화소값 「P1」, 「P2」 및 근방 화소 「픽셀 3」의 화소값 「P3」의 평균값과의 차의 절대값을 구하여 「픽셀 1」의 특징량 │P1-(P1+P2+P3)/3│을 산출하고, 마찬가지로 「픽셀 2」의 특징량 │P2-(P1+P2+P3)/3│을 산출한다. 또한, 이와 같이 하여, 「G」 및 「B」의 디지털 신호에서의 「픽셀 1」 및 「픽셀 2」의 특징량에 대해서도 마찬가지로 산출한다.
또한, 특징량 산출부(313)는 보간 대상 영역 B에 위치하는 「픽셀 3」 및 「픽셀 4」의 특징량, 보간 대상 영역 C에 위치하는 「픽셀 5」 및 「픽셀 6」의 특징량, 및 보간 대상 영역 N에 위치하는 「픽셀 m」 및 「픽셀 n」의 특징량에 대해서도 마찬가지로 산출한다. 또한, 상술한 취지로부터, 여기서는 특징량 산출부(313) 및 화상 보간 처리부(314)는 내비게이션 영상의 화상 데이터만을 처리 대상으로 하지만, DVD 영상 v1과 내비게이션 영상 v2의 양쪽에 대하여 화상 보간 처리를 행할 수도 있다.
화상 보간 처리부(314)는 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 특징량을 기초로, 보간 화소의 화소값을 결정한다. 구체적으로는, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중, 특징량 산출부(313)에 의해 산출된 특징량이 가장 큰 화소를 추출하고, 상기 추출된 화소의 특징량이 임계값 이상이면, 상기 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정한다.
도 13에 나타낸 보간 대상 영역 A의 예에서 말하면, 우선 화상 보간 처리부(314)는 「픽셀 1」의 특징량 │P1-(P1+P2+P3)/3│과, 「픽셀 2」의 특징량 │P2-(P1+P2+P3)/3│의 대소 관계를 비교하고, 이 중 특징량이 가장 큰 화소(예를 들어 「픽셀 1」)를 추출한다. 그리고, 추출된 「픽셀 1」의 특징량이 임계값 「THRESH」 이상일 경우에는 이 「픽셀 1」의 화소값 「P1」을 보간 화소(즉, 보간 대상 영역 A)의 화소값으로 결정한다.
또한, 보간 대상 영역 B와 같이, 추출된 「픽셀 4」의 특징량이 임계값 「THRESH」에 충족하지 않을 경우에는 보간 대상 영역 B에 위치하는 「픽셀 3」 및 「픽셀 4」의 화소값 「P3」 및 「P4」 각각을 보간 화소(즉, 보간 대상 영역 B)의 화소값으로 결정한다.
이와 같이, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중 특징량이 가장 큰 화소를 추출함으로써, 원래 화상에서 화상을 특징짓고 있는 개연성이 높은 화소를 보간 대상 영역 중에서 추출할 수 있고, 원래 화상에서 화상을 특징짓는 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 하여 더 우선적으로 채용하는 것이 가능해진다.
해상도 변환 처리부(315)는 화상 보간 처리부(314)에 의해 보간 화소가 보간 된 복수의 화상 데이터에 대하여 해상도 변환을 행하는 처리부이다. 예를 들어 화상 보간 처리부(314)로부터 입력된 DVD 영상 v1의 화상 데이터 및 내비게이션 영상 v2의 화상 데이터를 2시야 표시 형태로 표시부(317)에 표시할 경우에는 RGB 디지털 신호는 도 14에 나타낸 바와 같은 도트 배치가 된다.
따라서, 해상도 변환 처리부(315)는 DVD 영상 v1의 화상 데이터에서의 홀수 도트의 「G」를 솎아내는 동시에, 짝수 도트의 「R」 및 「B」를 솎아내는 1/2 수평 해상도 변환을 행한다.
이에 대응하여, 해상도 변환 처리부(315)는 내비게이션 영상 v2의 화상 데이터에서의 홀수 도트의 「R」 및 「B」를 솎아내는 동시에, 짝수 도트의 「G」를 솎아내는 1/2 수평 해상도 변환을 행한다.
이와 같이, 화상 보간 처리에 의해 보간 화소가 보간된 복수의 화상 데이터에 대하여 해상도 변환을 행함으로써, 화상 데이터의 화질 열화를 억제하면서, 해상도 변환을 행하는 것이 가능해진다.
표시 제어 처리부(316)는 해상도 변환 처리부(315)에 의해 해상도 변환이 행해진 화상 데이터를 소정의 표시 형태(본 실시예 1에서는 2시야 표시 형태)로 정렬하여 표시하도록 제어하는 처리부이다. 구체적으로는, 해상도 변환 처리부(315)에 의해 해상도 변환이 행해진 DVD 영상 v1 및 내비게이션 영상 v2의 RGB 디지털 신호를 도 14에 나타낸 도트 배열로 정렬하여 정렬 처리(즉, DVD 영상의 디지털 신호 「R」, 「B」, 「G」를 1개 간격으로, 내비게이션 영상의 디지털 신호 「G」, 「R」, 「B」를 1개 간격으로 정렬하는 처리)를 행하여 표시한다.
도 14에 나타낸 예에서는 표시부(317)에 상대하여 우측 방향의 감상자를 대상으로 한 1도트에 대해서, G 불등(不燈), R 점등(点燈), B 점등으로 되기 때문에, 표시부(317)에 대하여 우측 방향의 감상자(운전석 측의 탑승자)에게 「R」+「B」의 보색인 자홍색이 표시되게 된다.
이들의 처리에 의해 생성된 영상 화소 데이터는 단순히 원화소를 짝수 배열의 화소 또는 홀수 배열의 화소 중 어느 하나의 화소 그룹을 1프레임에 걸쳐 추출하는 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같은 경우에 비하여, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이, 화소 사이의 변화가 높음(큼)을 나타내는 고역(高域) 성분이 남겨지므로 크게 화질이 열화되지 않고, 어느 정도의 양호한 시인성(視認性)을 확보할 수 있다.
이와 같이, 해상도 변환이 행해진 화상 데이터가 적어도 1개 포함된 복수의 화상 데이터를 소정의 표시 형태로 정렬하여 표시하도록 제어함으로써, 새로운 구성을 설치하지 않고, 1개의 표시부에 복수의 화상 데이터를 다양한 표시 형태로 표시하는 것이 가능해진다.
각종 처리의 순서
다음으로, 본 실시예 1에 따른 화상 보간 장치의 각종 처리의 순서를 설명한다. 도 16은 화상 보간 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다. 이 화상 보간 처리는 AV 유닛(320) 및 내비게이션 장치(330)로부터 DVD 영상의 표시 요구 및 내비게이션 영상의 표시 요구를 접수했을 때, 이러한 복수의 표시 요구에 따른 표시 형태의 설정이 배타(排他) 표시 설정이 아니라 2화면 표시나 2시야 표시 등의 공존 표시 형태이면 개시(開始)되게 된다.
상기 도면에 나타낸 바와 같이, AV 유닛(320) 및 내비게이션 장치(330)로부터 DVD 영상의 표시 요구 및 내비게이션 영상의 표시 요구를 접수한 경우(스텝 S601 긍정)에, 화상 데이터 입력부(311)는 DVD 영상 v1 및 내비게이션 영상 v2의 입력 계통마다 이들의 화상 데이터를 특징량 산출부(313)에 입력한다(스텝 S602).
그리고, 특징량 산출부(313)는 화상 데이터 입력부(311)로부터 입력된 화상 데이터를 기초로, 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 특징량을 차례로 산출한다(스텝 S603). 이어서, 화상 보간 처리부(314)는 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중, 특징량 산출부(313)에 의해 산출된 특징량이 가장 큰 화소를 추출한다(스텝 S604).
여기서, 추출된 화소의 특징량이 임계값 이상일 경우(스텝 S605 긍정)에는, 화상 보간 처리부(314)는 상기 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로서 결정하고(스텝 S606), 한편 추출된 화소의 특징량이 임게값 미만일 경우(스텝 S605 부정)에는 보간 대상 영역에 위치하는 각 화소의 화소값 각각을 보간 화소의 화소값으로 결정한다(스텝 S607).
그리고, 모든 보간 대상 영역에 대해서 보간 화소의 화소값이 결정된 경우(스텝 S608 긍정)에는, 화상 보간 처리부(314)는 각 보간 화소의 화소값이 반영된 화상 데이터를 생성한다(스텝 S609). 또한, 모든 보간 대상 영역에 대해서 보간 화소의 화소값이 결정되어 있지 않은 경우(스텝 S608 부정)에는 모든 보간 대상 영역에 대해서 보간 화소의 화소값이 결정될 때까지, 상기 스텝 S603∼S607의 처리를 재귀적(再歸的)으로 행한다.
이어서, 해상도 변환 처리부(315)는 화상 보간 처리부(314)에 의해 보간 화소가 보간된 내비게이션 영상의 화상 데이터와, DVD 영상의 화상 데이터에 각각 1/2 수평 해상도 변환 처리를 실행한다(스텝 S610).
그리고, 표시 제어 처리부(316)는 해상도 변환 처리부(315)에 의해 1/2 수평 해상도 변환 처리가 행해진 내비게이션 영상의 화상 데이터 및 DVD 영상의 화상 데 이터를 소정의 표시 형태로 정렬하여 표시한다(스텝 S611).
최후에, 내비게이션 영상 또는 DVD 영상 중 어느 한쪽, 또는 내비게이션 영상 및 DVD 영상의 쌍방이 종료된 경우(스텝 S612 긍정)에는 처리를 종료하고, 내비게이션 영상 및 DVD 영상의 쌍방이 종료되지 않은 경우(스텝 S612 부정)에는 상기 스텝 S602∼S611까지의 처리를 반복한다.
상술해온 바와 같이, 본 실시예 1에 따른 화상 보간 장치(310)에 의하면, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중 특징량이 가장 큰 화소를 추출하고, 상기 추출된 화소의 특징량이 임계값 이상이면, 상기 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정하는 것으로 했기 때문에, 원래 화상에서 화상을 특징짓고 있는 개연성이 높은 화소를 보간 대상 영역 중에서 추출하고, 상기 추출한 화소의 화소값을 보간 화소의 화소값으로 하여 더 우선적으로 채용할 수 있으며, 화상 데이터의 해상도 변환에 따른 화질 열화를 더 실효적으로 억제하는 것이 가능해진다.
실시예 2
또한, 지금까지 본 발명의 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시예 1 이외에도, 상기 특허청구범위에 기재한 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 상이한 실시예에 의해 실시될 수도 있다.
예를 들어 실시예 1에서는 복수의 표시 요구(즉, DVD 영상 및 내비게이션 영상의 표시 요구)를 접수한 경우에, 본 발명에 따른 화상 보간 처리를 행하는 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 표시 요구가 단수여도 복수여도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다. 특히, 본 발명은 표시 요구가 단 수여도, 해상도 변환의 니즈(needs)(예를 들어 휴대 전화 등 비교적 작은 표시부에 맞춘 해상도 변환이 요구되는 경우)가 있는 화상 데이터에 대하여 본 발명에 따른 화상 보간 처리를 적용함으로써 한층더 높은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 1에서는 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중, 특징량 산출부(313)에 의해 산출된 특징량이 가장 큰 화소를 추출하고, 상기 추출된 화소의 특징량이 임계값 미만이면, 보간 대상 영역에 위치하는 각 화소의 화소값 각각을 보간 화소의 화소값으로 결정하는 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 추출된 화소의 특징량이 임계값 미만이면, 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 화소값을 평균화한 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정할 수도 있다.
도 17의 예에서 말하면, 보간 대상 영역 B와 같이, 추출된 「픽셀 4」의 특징량이 임계값 「THRESH」에 충족하지 않을 경우에는 보간 대상 영역 B에 위치하는 「픽셀 3」 및 「픽셀 4」를 평균한 화소값 「(P3+P4)/2」 각각을 보간 화소(즉, 보간 대상 영역 B)의 화소값으로 결정한다.
이와 같이, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중, 특징량 산출부(313)에 의해 산출된 특징량이 가장 큰 화소를 추출하고, 상기 추출된 화소의 특징량이 임계값 미만이면, 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 화소값을 평균화한 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정함으로써, 인접 화소의 휘도 레벨이 괴리되어 있지 않은 경우에 대국적(大局的)인 화상 보간 처리를 행할 수 있고, 화상 데이터의 해상도 변환에 따른 화질 열화를 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에서는 보간 대상 영역에 위치하는 화소 사이의 화소값의 차를 산출하고, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 사이의 화소값의 차의 절대값이 임계값 이상이면, 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 화소값을 평균화한 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정할 수도 있다.
예를 들어 도 18의 예에서 말하면, 보간 대상 영역 A에 위치하는 화소 「픽셀 1」 및 「픽셀 2」 사이의 화소값의 차(즉, 「P1-P2」)를 산출하고, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 사이의 화소값의 차의 절대값(즉, │P1-P2│)이 임계값 「THRESH」 이상이면, 그 보간 대상 영역 A에 위치하는 화소 「픽셀 1」 및 「픽셀 2」의 화소값을 평균한 화소값 「(P1+P2)/2」를 보간 화소의 화소값으로 결정한다. 또한, 보간 대상 영역 B, 보간 대상 영역 C, …보간 대상 영역 N에 대해서도 동일하게 하여 화상 보간 처리가 행해진다.
이와 같이, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 사이의 화소값의 차를 산출하고, 보간 대상 영역에 위치하는 화소 사이의 화소값의 차의 절대값이 임계값 이상이면, 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 화소값을 평균화한 화소값을 보간 화소의 화소값으로 결정함으로써, 국부적으로 생기는 휘도 레벨의 큰 차를 평활화할 수 있고, 화상 데이터의 해상도 변환에 따른 화질 열화를 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 실시예 1에서는 화상 보간 장치(310)에 입력되는 영상 신호가 콤퍼짓(composite) 신호(RGB 형식)인 예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, YC 형식 등 다른 형식의 영상 신호가 입력된 경우이어도 본 발명을 마찬가지로 적용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 설명한 각 처리 중, 자동적으로 행해지는 것으로 설명한 처리의 전부 또는 일부를 수동적으로 행할 수도 있고, 또는 수동적으로 행해지는 것으로 설명한 처리의 전부 또는 일부를 공지의 방법에 의해 자동적으로 행할 수도 있다. 이 외에, 상기 문서 중이나 도면 중에서 나타낸 처리 순서, 제어 순서, 구체적 명칭, 각종 데이터나 파라미터(예를 들어 해상도나 해상도 변환율 등)를 포함하는 정보에 대해서는 특별히 기재하는 경우를 제외하고 임의로 변경할 수 있다.
또한, 도시한 각 장치의 각 구성요소는 기능 개념적인 것이고, 반드시 물리적으로 도시한 바와 같이 구성되어 있을 필요는 없다. 즉, 각 장치의 분산·통합의 구체적 형태는 도시한 것에 한정되지 않고, 그 전부 또는 일부를 각종 부하(負荷)나 사용 상황 등에 따라, 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산·통합하여 구성할 수 있다. 또한, 각 장치에서 행해지는 각 처리 기능은 그 전부 또는 임의의 일부가 CPU 및 상기 CPU에서 해석 실행되는 프로그램에 의해 실현되고, 또는 와이어드 로직(wired logic)에 의한 하드웨어로서 실현될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 단일 디스플레이 상에 2개의 화면을 표시하는 2화면 표시 형태와, 2개의 방향에 상이한 2개의 영상을 출력하는 2시야 표시 형태를 예로 들어 설명을 행했지만, 3개 이상의 복수의 화면을 표시하는 다(多)화면 표시 형태나, 3개 이상의 복수의 방향에 상이한 영상을 출력하는 다방향 표시 형태로 실시할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는 차량 탑재용 장치를 예로 들어 설명을 행했지만, 본 발명의 이용은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 가정용 등 차량 탑재 용도 이외의 표시 장치에도 적용하는 것이 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 화상 보간 장치 및 표시 장치는 화상의 보간에 유용하고, 특히 원래 화상의 특징을 유지한 해상도 변환에 적합하다.

Claims (8)

  1. 보간(補間) 대상 영역에 위치하는 화소 및 상기 화소의 근방 화소의 화소값을 기초로, 보간 대상 영역에 보간하는 보간 화소의 화소값을 결정하는 화상 보간 처리를 행하는 화상 보간 장치로서,
    상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소 및 상기 화소의 근방 화소에 기초하여 상기 화소의 특징량을 산출하는 특징량 산출 수단과,
    상기 특징량을 기초로, 상기 보간 화소의 화소값을 결정하는 화상 보간 처리를 행하는 화소 보간 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 보간 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 보간 처리 수단은, 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중, 상기 특징량이 임계값 이상인 화소의 화소값을 상기 보간 화소의 화소값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 보간 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 특징량 산출 수단은, 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소 사이의 화소값의 차를 산출하고,
    상기 화상 보간 처리 수단은, 상기 화소값의 차의 절대값이 임계값 이상이면, 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 화소값을 평균화한 화소값을 상기 보 간 화소의 화소값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 보간 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 보간 처리 수단은, 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중, 상기 특징량 산출 수단에 의해 산출된 특징량이 가장 큰 화소를 추출하고, 상기 추출된 화소의 특징량이 임계값 이상이면, 상기 화소의 화소값을 상기 보간 화소의 화소값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 보간 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 화상 보간 처리 수단은, 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소 중, 상기 특징량이 가장 큰 화소를 추출하고, 상기 추출된 화소의 특징량이 임계값 미만이면, 상기 보간 대상 영역에 위치하는 화소의 화소값을 평균화한 화소값을 상기 보간 화소의 화소값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 보간 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 보간 처리 수단에 의해 보간 화소가 보간된 화상 데이터에 대하여 해상도 변환 처리를 행하는 해상도 변환 처리 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 화상 보간 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 해상도 변환 처리 수단에 의해 해상도 변환 처리가 행해진 화상 데이터가 적어도 1개 포함된 복수의 화상 데이터를 소정의 표시 형태로 정렬하여 표시하도록 제어하는 표시 제어 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 화상 보간 장치.
  8. 복수의 시(視) 방향에 대하여 개별의 화상을 단일 화면 상에 표시하는 표시 수단과,
    상기 화상의 보간 대상 영역에 위치하는 화소 및 상기 화소의 근방 화소에 기초하여 상기 화소의 특징량을 산출하는 특징량 산출 수단과,
    상기 특징량을 기초로, 보간 화소의 화소값을 결정하는 화소 보간 처리 수단과,
    상기 화소 보간 처리 수단에 의해 결정된 보간 화소의 화소값에 의해 보간 화상을 생성하고, 상기 표시 수단에 상기 보간 화상을 표시시키는 표시 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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