JP2007013534A - Video signal processing method and multiview display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画面を構成する第一の画素群と第二の画素群が互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能なマルチビュー表示装置に対して、ソース信号を圧縮処理して映像画素データを生成する映像信号処理方法及び映像信号処理手段を備えたマルチビュー表示装置に関する。 The present invention provides a multi-view display device capable of simultaneously displaying different images in two directions by driving a first pixel group and a second pixel group constituting a screen separately based on different video signals. On the other hand, the present invention relates to a video signal processing method for generating video pixel data by compressing a source signal and a multi-view display device provided with video signal processing means.
これまでの主なディスプレイの開発は、観察者がディスプレイをどの方向から観察しても同じ良好な画質で見ることができるように、或いは、複数の観察者が同時に同じ情報を得ることができるように最適化されてきた。しかし、個々の観察者が同じディスプレイからの異なる情報を見ることができることが望ましい用途が数多くある。例えば、自動車の中で、ドライバーは衛星ナビゲーションデータを見ることを望み、隣席の同乗者は映画を見ることを望むということがあり得る。この例において２つのディスプレイが用いられる場合には、余分な場所をとり、コストを増大させることになる。 The main display development so far is to enable the viewer to see the same good image quality regardless of the viewing direction from the viewer, or to allow multiple viewers to obtain the same information at the same time. Has been optimized for. However, there are many applications where it is desirable for individual viewers to be able to see different information from the same display. For example, in a car, a driver may want to see satellite navigation data, and a passenger next door wants to watch a movie. If two displays are used in this example, it will take up extra space and increase costs.
そこで近年、ディスプレイ画面は一つであるにもかかわらず、異なる方向から観察することにより、二人以上の異なる観察者が、二つの異なる映像を同時に見ることが可能なマルチビュー表示装置が提案されている。 Therefore, in recent years, there has been proposed a multi-view display device that allows two or more different viewers to simultaneously view two different images by observing from different directions even though there is only one display screen. ing.
上述のマルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動するに際しては、当該画素群に対応させるべく、ソース信号を構成する１フレームの元画素データから所定方向に圧縮処理した映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて当該画素群を駆動する必要がある。例えば、車載用のＴＦＴ液晶表示装置では画素が８００×４８０ドットに構成されたものが主流であるが、このような表示装置の構成をベースとするマルチビュー表示装置では、少なくとも８００×４８０ドットに対応する元画素データから４００×４８０ドットに水平方向に圧縮処理して映像画素データを生成する必要がある。
しかし、ソース信号を構成する元画素データを圧縮率に基づいて単に所定方向に間引き処理して映像画素データを生成するような圧縮処理方法では、間引き処理された元画像の情報が欠落する結果、画像情報の高域成分が欠落するのみならず画素データの連続性も失われるため、ソース信号の特性によってはそのような映像信号に基づいて表示された映像はかなり見辛いものになるという問題があった。一方、高域成分の欠落を防ぎ、画像データの連続性を確保すべくフィルタ処理を行なうと逆に鮮鋭度が低下する場合もあるという問題もあった。 However, in the compression processing method in which the original pixel data constituting the source signal is simply thinned out in a predetermined direction based on the compression ratio to generate video pixel data, the information of the thinned-out original image is lost, Not only is the high-frequency component of the image information missing, but the continuity of the pixel data is lost, so depending on the characteristics of the source signal, the video displayed based on such a video signal can be quite difficult to see. there were. On the other hand, when filtering is performed to prevent missing of high-frequency components and to ensure continuity of image data, there is also a problem that sharpness may decrease.
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、ソース信号から映像信号を生成する際に、ソース信号の特性に応じて異なる圧縮方式で圧縮処理することにより、ソース信号の特性に合致して安定した画質で表示することのできる映像信号処理方法及び映像信号処理装置を提供する点にある。 In view of the above-described problems, the object of the present invention is to perform stable processing in accordance with the characteristics of the source signal by compressing with a different compression method according to the characteristics of the source signal when generating the video signal from the source signal. Another object of the present invention is to provide a video signal processing method and a video signal processing apparatus that can display images with improved image quality.
上述の目的を達成するため、本発明による映像信号処理方法の第一の特徴構成は、画面を構成する第一の画素群と第二の画素群が互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能なマルチビュー表示装置に対して、ソース信号を圧縮処理して映像画素データを生成する映像信号処理方法であって、前記ソース信号の特性を判別し、その判別結果に基づいて前記圧縮処理の方式を異ならせる点にあり、例えば、より具体的な例では、ソース信号を構成する１フレームの元画素データを所定方向に圧縮処理して映像画素データを生成し、生成された前記映像画素データで構成される映像信号に基づいて前記マルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群を駆動する映像信号処理方法で、前記ソース信号の特性を判別し、その判別結果に基づいて前記圧縮処理の方式を異ならせるものであり、これによりソース信号の特性に合致した適切な圧縮処理を行なうことが可能となり、マルチビュー表示装置に表示された映像の品位を安定させることができるようになる。 In order to achieve the above object, the first characteristic configuration of the video signal processing method according to the present invention is that the first pixel group and the second pixel group constituting the screen are driven separately based on different video signals. A video signal processing method for generating video pixel data by compressing a source signal for a multi-view display device capable of simultaneously displaying different videos in two directions, and determining the characteristics of the source signal However, based on the determination result, the compression processing method is different. For example, in a more specific example, the original pixel data of one frame constituting the source signal is subjected to compression processing in a predetermined direction to obtain a video pixel. Video signal processing method for generating data and driving either the first or second pixel group of the multi-view display device based on a video signal composed of the generated video pixel data The characteristics of the source signal are discriminated, and the compression processing method is made different based on the discrimination result. This makes it possible to perform appropriate compression processing that matches the characteristics of the source signal, and The quality of the image displayed on the display device can be stabilized.
同第二の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記ソース信号の連続するフレーム間の画素データの変化量を対比して前記ソース信号の特性を判別する点にあり、隣接するフレームの間の画素データを対比することにより、ソース信号が静止画像であるのか動画像であるのか、それとも他の特性の画像、例えばデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）装置から出力された早送り画像であるのかといったソース信号の種々の特性が判別できるようになる。その結果、夫々に対して好適な圧縮処理を施すことができるようになるのである。 In addition to the first feature configuration described above, the second feature configuration is characterized in that the characteristics of the source signal are determined by comparing the amount of change in pixel data between successive frames of the source signal. By comparing the pixel data between frames, whether the source signal is a still image or a moving image, or an image with other characteristics, for example, a fast-forward image output from a digital video disc (DVD) device Thus, various characteristics of the source signal can be discriminated. As a result, a suitable compression process can be performed on each of them.
同第三の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記ソース信号の出力機器からの出力モード情報に基づいて前記ソース信号の特性を判別する点にあり、ソース信号が出力機器からどのようなモードで出力されているのかを示す出力モード情報に基づいて画像特性が判別できるようになる。例えば、ナビゲーション装置からのスクロール映像が出力されているのか、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）装置からコマ送り映像が出力されているのか、早送り映像が出力されているのか、通常の再生映像が出力されているのか等を示す出力モード情報に基づいて好適な圧縮処理を施すことができるようになるのである。 The third characteristic configuration is that, in addition to the first characteristic configuration described above, the characteristics of the source signal are determined based on output mode information from the output device of the source signal. Image characteristics can be discriminated based on output mode information indicating in what mode the image is output. For example, whether a scroll video is output from a navigation device, whether a frame feed video is output from a digital video disc (DVD) device, a fast-forward video is output, or a normal playback video is output Therefore, it is possible to perform a suitable compression process based on the output mode information indicating whether or not there is.
同第四の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記マルチビュー表示装置に対して予め設定された表示領域毎に前記圧縮処理の方式を異ならせる点にあり、例えば、ソース信号からの映像を表示する領域、当該マルチビュー表示装置または接続されている映像出力機器に対する操作スイッチを表示する領域等に応じて好適な圧縮処理を施すことができるようになるのである。 The fourth feature configuration is that, in addition to the first feature configuration described above, the compression processing method is changed for each display area preset for the multi-view display device. For example, the source signal Thus, a suitable compression process can be performed in accordance with the area for displaying the video from the video, the area for displaying the operation switch for the multi-view display device or the connected video output device, and the like.
同第五の特徴構成は、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記圧縮処理の方式が、前記所定方向に配列された元画素データから圧縮率に基づいた数の画素データを前記映像画素データとして抽出処理する第一の圧縮方式と、前記所定方向に配列された任意の元画素データをその隣接元画素データとの間で所定のフィルタ演算を施して平滑処理した画素データから圧縮率に基づいた数の画素データを前記映像画素データとして抽出処理する第二の圧縮方式を含む点にある。 In the fifth feature configuration, in addition to any of the first to fourth feature configurations described above, the number of compression processing methods is a number based on a compression rate from original pixel data arranged in the predetermined direction. A first compression method for extracting pixel data as the video pixel data and a smoothing process by applying a predetermined filter operation between the arbitrary original pixel data arranged in the predetermined direction and the adjacent original pixel data A second compression method is included in which pixel data of a number based on a compression rate is extracted from the pixel data as the video pixel data.
第一の圧縮処理によれば圧縮率に基づいて所定数の画素データを抽出して映像画素データとするものであるので、画像情報の高域成分が欠落して画素データの連続性が失われるが、ソース信号と同等の鮮鋭性は確保されるので、静止画像、フレーム間に相関性の低い早送り画像等に対する圧縮処理に好適であり、第二の圧縮処理によればフィルタ演算を施して平滑処理した画素データから圧縮率に基づいて所定数の画素データを抽出して映像画素データとするものであるので、鮮鋭性は低下するものの、画像情報の高域成分が取り込まれるとともに画像データの連続性が確保されるので、動画像に対する圧縮処理に好適である。 According to the first compression process, a predetermined number of pixel data is extracted based on the compression rate to obtain video pixel data, and therefore, the high frequency component of the image information is lost and the continuity of the pixel data is lost. However, since the same sharpness as that of the source signal is ensured, it is suitable for compression processing of still images, fast-forward images with low correlation between frames, and the like. Since a predetermined number of pixel data is extracted from the processed pixel data based on the compression rate and used as video pixel data, the sharpness is reduced, but the high frequency component of the image information is captured and the image data is continuous. Therefore, it is suitable for compression processing for moving images.
同第六の特徴構成は、上述の第五特徴構成に加えて、前記第二の圧縮方式が採用されるとき、前記ソース信号の特性に基づいて前記フィルタ演算によるフィルタ係数が設定される点にあり、鮮鋭性を確保するのか連続性を確保するのか何れが優先されるべきかをソース信号の特性に基づいて決定することで、自動的に映像の品位を安定させることができるようになる。 The sixth feature configuration is that, in addition to the fifth feature configuration described above, when the second compression method is adopted, the filter coefficient by the filter operation is set based on the characteristics of the source signal. In addition, it is possible to automatically stabilize the quality of the video by determining, based on the characteristics of the source signal, whether priority should be given to sharpness or continuity.
同第七の特徴構成は、上述の第五特徴構成に加えて、前記第二の圧縮方式が採用されるとき、前記フィルタ演算によるフィルタ係数が手動設定される点にあり、視聴者の好みに映像品位を調整することができるようになる。 The seventh feature configuration is that, in addition to the fifth feature configuration described above, when the second compression method is adopted, the filter coefficient by the filter calculation is manually set, which is in accordance with the preference of the viewer. The video quality can be adjusted.
本発明によるマルチビュー表示装置の第一の特徴構成は、画面を構成する第一の画素群と第二の画素群が互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能なマルチビュー表示装置において、ソース信号を圧縮処理して映像画素データを生成する映像信号処理手段と、前記ソース信号の特性を判別する特性判別手段と、その判別結果に基づいて異なる方式で圧縮処理する圧縮処理手段を備えている点にある。 The first characteristic configuration of the multi-view display device according to the present invention is different in two directions by driving the first pixel group and the second pixel group constituting the screen separately based on different video signals. In a multi-view display device capable of simultaneously displaying video, video signal processing means for compressing a source signal to generate video pixel data, characteristic determination means for determining the characteristics of the source signal, and based on the determination result There exists a point which has the compression process means which compresses by a different system.
同第二の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記特性判別手段は、前記ソース信号の連続するフレーム間の画素データの変化量を対比して前記ソース信号の特性を判別する点にある。 In the second characteristic configuration, in addition to the first characteristic configuration described above, the characteristic determination unit determines the characteristic of the source signal by comparing the amount of change in pixel data between successive frames of the source signal. In the point.
同第三の特徴構成は、上述した第一または第二特徴構成に加えて、前記圧縮処理手段は、前記所定方向に配列された元画素データから圧縮率に基づいた数の画素データを前記映像画素データとして抽出処理する第一の圧縮処理手段と、前記所定方向に配列された任意の元画素データをその隣接元画素データとの間で所定のフィルタ演算を施して平滑処理した画素データから圧縮率に基づいた数の画素データを前記映像画素データとして抽出処理する第二の圧縮処理手段を備えている点にある。 In the third feature configuration, in addition to the first or second feature configuration described above, the compression processing unit converts the number of pixel data based on a compression rate from the original pixel data arranged in the predetermined direction into the video. A first compression processing unit that performs extraction processing as pixel data, and compresses the original pixel data arranged in the predetermined direction from the pixel data that has been subjected to a smoothing process by performing a predetermined filter operation between the adjacent original pixel data There is a second compression processing means for extracting the pixel data of the number based on the rate as the video pixel data.
以上説明した通り、本発明によれば、ソース信号から映像信号を生成する際に、ソース信号の特性に応じて異なる圧縮方式で圧縮処理することにより、ソース信号の特性に合致して安定した画質で表示することのできる映像信号処理方法及び映像信号処理装置を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, when a video signal is generated from a source signal, the image quality is stabilized in accordance with the characteristics of the source signal by performing compression processing using different compression methods according to the characteristics of the source signal. It is possible to provide a video signal processing method and a video signal processing apparatus that can be displayed on the screen.
以下に本発明による映像信号処理方法及び映像信号処理装置を説明する。図１に示すように、車両を目的地に誘導するナビゲーション装置Ｎと、地上波デジタル放送を受信する電波受信装置２と、ＤＶＤプレーヤ３０と、前記ナビゲーション装置Ｎ、前記電波受信装置２、または前記ＤＶＤプレーヤ３０等の中から何れか二系統の映像ソース信号による表示画像を同時に表示可能なマルチビュー表示装置２５と、前記マルチビュー表示装置２５を表示制御する映像信号処理装置４０等が車両に搭載されている。 The video signal processing method and video signal processing apparatus according to the present invention will be described below. As shown in FIG. 1, a navigation device N that guides a vehicle to a destination, a radio wave receiver 2 that receives digital terrestrial broadcasting, a DVD player 30, the navigation device N, the radio wave receiver 2, or the A multi-view display device 25 capable of simultaneously displaying a display image based on any two video source signals from a DVD player 30 or the like, and a video signal processing device 40 or the like for controlling the display of the multi-view display device 25 are mounted on the vehicle. Has been.
前記ナビゲーション装置Ｎは、道路地図データを記憶した地図データ記憶手段５と、自車の位置情報を認識するＧＰＳ受信手段６と、ＧＰＳアンテナ６ａと、自車の走行状態を管理する自律航法手段７と、地図データに基づいて指定された目的地までの経路を探索する経路探索手段８と、地図上に自車の走行位置を表示する走行状態表示処理手段９と、各種の動作モードや動作条件を設定する操作部２６等を備えて構成され、単一または複数のＣＰＵとその動作プログラムが格納されたＲＯＭ及びワーキングエリアに使用されるＲＡＭを備えて各ブロックが制御されるように構成され、指定された地点に自車を誘導するナビゲーション機能を有している。 The navigation device N includes a map data storage means 5 storing road map data, a GPS receiving means 6 for recognizing position information of the own vehicle, a GPS antenna 6a, and an autonomous navigation means 7 for managing the running state of the own vehicle. A route search means 8 for searching for a route to a destination designated based on the map data, a traveling state display processing means 9 for displaying the traveling position of the vehicle on the map, and various operation modes and operating conditions. It is configured with an operation unit 26 and the like for setting, and is configured so that each block is controlled by including a single or plural CPUs, a ROM storing its operation program, and a RAM used for a working area, It has a navigation function that guides the vehicle to a designated point.
前記電波受信装置２は、受信アンテナ２０と、前記受信アンテナ２０を介して受信された伝送チャンネル（周波数帯域）を選局するチューナ２１と、選局された受信信号からデジタル信号を取り出して誤り訂正処理を行ないＴＳ（トランスポートストリーム）パケットを出力するＯＦＤＭ復調部２２と、ＴＳパケットのうち映像・音声パケットから音声信号を復号してスピーカ２４に出力するとともに、映像信号を復号してマルチビュー表示装置２５に出力するデコーダ２３を備えたデジタルテレビ受信機で構成されている。 The radio wave receiving apparatus 2 extracts a digital signal from the selected reception signal, an error correction by selecting a reception antenna 20, a tuner 21 for selecting a transmission channel (frequency band) received via the reception antenna 20. An OFDM demodulator 22 that performs processing and outputs TS (transport stream) packets; decodes audio signals from the video / audio packets of the TS packets and outputs them to the speaker 24; and decodes the video signals and multi-view display It is composed of a digital television receiver including a decoder 23 that outputs to the device 25.
前記マルチビュー表示装置２５は、画面を構成する画素群が第一の画素群と第二の画素群に分散配置され、それらが互いに異なる映像信号に基づいて各別に駆動されることにより、二方向に異なる映像が同時に表示可能に構成され、図２に示すように、ＴＦＴアレイ９１６を形成したＴＦＴ基板９１２とそれに対向して配置される対向基板９１４の間に液晶層９１３を挟持した一対の基板を２枚の偏光板９１１の間に配置した液晶パネルと、マイクロレンズと遮光スリットを形成した視差バリア層９１５を形成した視差バリア基板９１７とを一体形成して構成されている。 In the multi-view display device 25, pixel groups constituting the screen are distributed and arranged in a first pixel group and a second pixel group, and they are driven separately based on video signals different from each other. As shown in FIG. 2, a pair of substrates having a liquid crystal layer 913 sandwiched between a TFT substrate 912 on which a TFT array 916 is formed and a counter substrate 914 arranged opposite to the TFT substrate 912, as shown in FIG. Is formed by integrally forming a liquid crystal panel arranged between two polarizing plates 911 and a parallax barrier substrate 917 having a parallax barrier layer 915 formed with a microlens and a light-shielding slit.
前記ＴＦＴアレイ９１６は、図３に示すように、データ線９２５と走査線９２４によって囲まれた領域を一単位とする複数の画素が形成され、各画素には液晶層９１３に電圧を印加する画素電極９２３と、それをスイッチング制御するＴＦＴ素子９２２が形成されている。走査線駆動回路９２１はＴＦＴ素子９２２の選択走査を行い、またデータ線駆動回路９２０は、画素電極９２３への印加電圧を制御する。制御回路９２６は走査線駆動回路９２１及びデータ線駆動回路９２０の駆動タイミングを制御する。 As shown in FIG. 3, the TFT array 916 includes a plurality of pixels each having a region surrounded by the data lines 925 and the scanning lines 924 as a unit, and each pixel applies a voltage to the liquid crystal layer 913. An electrode 923 and a TFT element 922 that controls switching of the electrode 923 are formed. The scanning line driving circuit 921 performs selective scanning of the TFT element 922, and the data line driving circuit 920 controls the voltage applied to the pixel electrode 923. A control circuit 926 controls drive timing of the scan line driver circuit 921 and the data line driver circuit 920.
前記画素は全体として８００×４８０ドット設けられ、一列置き（一データ線置き）に配列（奇数列と偶数列に分類）された第一の画素群（４００×４８０ドット）と第二の画素群の二つの画素群（４００×４８０ドット）で構成され、それぞれはソースの異なる映像信号に基づいて各別に駆動される。前記二つの画素群を通過した光は、それぞれ視差バリア層９１５によって異なる方向へ導かれ、或いは、特定方向の光は遮光されるため、空間上の表示面９１８近傍に限って、異なる方向へ異なる映像を表示することが可能となっている。尚、二つの画素群は一列置きに配列するものに限られるのではなく、画面内において分散配置されていればよい。 The pixel is provided with 800 × 480 dots as a whole, and a first pixel group (400 × 480 dots) and a second pixel group arranged in one row (one data line) (classified into odd columns and even columns). The two pixel groups (400 × 480 dots) are driven separately based on video signals of different sources. The light that has passed through the two pixel groups is guided in different directions by the parallax barrier layer 915, or the light in a specific direction is shielded, so that it differs in different directions only near the display surface 918 in space. It is possible to display video. Note that the two pixel groups are not limited to being arranged in every other row, but may be distributed in the screen.
前記マルチビュー表示装置２５は、運転席と助手席の中央部のフロントパネルに設置され、運転席側から観察される映像と助手席側から観察される映像が異なるように表示することが可能な構成となっている。例えば、助手席側では前記電波受信装置２からの映像情報が観察される一方で、運転者席側では前記ナビゲーション装置Ｎのディスプレイとして使用が可能である。 The multi-view display device 25 is installed on the front panel in the center of the driver's seat and the passenger seat, and can display the images observed from the driver seat side and the images observed from the passenger seat side differently. It has a configuration. For example, video information from the radio wave receiving device 2 is observed on the passenger seat side, while it can be used as a display of the navigation device N on the driver seat side.
前記映像信号処理装置４０は、マイクロコンピュータ及び前記マイクロコンピュータで実行される制御プログラムが記憶されたＲＯＭやワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ等を備えて構成され、入力される二系統のソース信号の夫々に対して１フレーム（８００×４８０ドット）の元画素データを水平方向に圧縮処理して４００×４８０ドットの映像画素データを生成し、夫々の映像画素データを水平方向に交互に配列して８００×４８０ドットの映像信号とし、前記マルチビュー表示装置の第一または第二の何れかの画素群をソース信号の系統別に駆動する装置で、図１に示すように、前記マルチビュー表示装置２５の表示モードや前記ソース信号の選択等の操作を行なう操作手段４１と、複数系統のソース信号から各画素群へ供給するソース信号を選択するソース信号選択出力手段４２と、選択された二系統のソース信号の夫々を構成する１フレームの元画素データを各画素群の画素数に対応付けるべく水平方向に５０％の圧縮率で圧縮処理する第一圧縮処理手段４７と、選択された二系統のソース信号の夫々を構成する１フレームの元画素データをその隣接元画素データとの間で所定のフィルタ演算を施して平滑処理する平滑化処理手段４４と平滑化された画素データを各画素群の画素数に対応付けるべく水平方向に５０％の圧縮率で圧縮処理する第二圧縮処理手段４５とからなる抽出処理手段４６と、前記第一または第二圧縮処理手段４７、４５により圧縮処理された４００×４８０ドットの映像画素データから前記映像信号を生成する映像信号生成手段４８を備えて構成されている。 The video signal processing device 40 includes a microcomputer and a ROM in which a control program executed by the microcomputer is stored, a RAM used as a working area, and the like. The original pixel data of one frame (800 × 480 dots) is compressed in the horizontal direction to generate 400 × 480 dot video pixel data, and each video pixel data is alternately arranged in the horizontal direction to 800 1 is a device for driving the first or second pixel group of the multi-view display device according to the source signal system as a video signal of × 480 dots, as shown in FIG. Operation means 41 for performing operations such as display mode and selection of the source signal, and supply to each pixel group from a plurality of source signals Source signal selection output means 42 for selecting a source signal, and a compression rate of 50% in the horizontal direction so as to associate one frame of original pixel data constituting each of the two selected source signals with the number of pixels of each pixel group The first compression processing means 47 that performs compression processing in step 1 and smoothing by subjecting one frame of original pixel data constituting each of the two selected source signals to a predetermined filter operation between the adjacent original pixel data An extraction processing means 46 comprising a smoothing processing means 44 for performing the compression processing and a second compression processing means 45 for compressing the smoothed pixel data at a compression rate of 50% in the horizontal direction so as to correspond to the number of pixels of each pixel group; Video signal generating means 48 for generating the video signal from 400 × 480 dot video pixel data compressed by the first or second compression processing means 47, 45 is provided. It is made.
さらに、グラフィカル・ユーザ・インタフェース部（以下、「ＧＵＩ部」と記す。）４９を備え、前記マルチビュー表示装置２５の表示画面に操作スイッチを表示するとともに、前記表示画面に設けられた透明電極シートでなるタッチパネルからの入力に基づいて前記ソース信号に選択等の各種の設定入力が可能となるように構成されている。つまり、前記操作手段４１からの要求により各種の操作スイッチが表示される操作画面を生成して表示させるとともに、前記タッチパネルの操作位置を検出して操作されたスイッチを前記操作手段４１に通知するように構成されている。前記操作手段４１は通知された操作内容に対応して前記ソース信号選択手段４２、前記第一または第二の圧縮処理手段４７、４６、前記映像信号生成手段４８に必要な処理命令を出力する。 Further, a graphical user interface unit (hereinafter referred to as “GUI unit”) 49 is provided, and an operation switch is displayed on the display screen of the multi-view display device 25, and a transparent electrode sheet provided on the display screen Various setting inputs such as selection can be made for the source signal based on the input from the touch panel. That is, an operation screen on which various operation switches are displayed in response to a request from the operation unit 41 is generated and displayed, and the operation position of the touch panel is detected and the operated switch is notified to the operation unit 41. It is configured. The operation means 41 outputs necessary processing instructions to the source signal selection means 42, the first or second compression processing means 47 and 46, and the video signal generation means 48 corresponding to the notified operation content.
さらにまた、前記ソース信号選択出力手段４２から選択出力されたソース信号に対して、その特性を判別する特性判別手段４３を備えてあり、その判別結果に基づいて前記第一または第二圧縮処理手段４７、４５の何れで圧縮処理するかを決定するように構成されている。前記特性判別手段４３は、各ソース信号に対して少なくとも２フレームの元画素データを格納可能なメモリを備えており、１フレーム前の元画素データと次フレームの元画素データとを比較することにより隣接フレーム間の相関関係を調べ、静止画像であるか動画像であるか、さらには、早送り画像等の相関の低い画像であるかを判断する。 Furthermore, a characteristic determination unit 43 is provided for determining the characteristic of the source signal selected and output from the source signal selection output unit 42, and the first or second compression processing unit is based on the determination result. 47 or 45 is used to determine whether to perform compression processing. The characteristic determination unit 43 includes a memory capable of storing at least two frames of original pixel data for each source signal, and compares the original pixel data of the previous frame with the original pixel data of the next frame. The correlation between adjacent frames is examined, and it is determined whether the image is a still image or a moving image, and further, whether the image is a low correlation image such as a fast-forward image.
具体的には、隣接フレーム間で対応する画素間の差分を演算し、各差分の二乗和の平均を相関値として演算導出して、その値を予め設定された相関閾値と比較する。演算導出された値が静止画を示す静止画相関閾値よりも小さいときには静止画像と判断し、動画を示す動画相関閾値よりも大きいときに早送り画像等の相関の低い画像であると判断し、静止画相関閾値より大で動画相関閾値より小であるときに動画像と判断するように構成されている。 Specifically, a difference between corresponding pixels between adjacent frames is calculated, an average of sums of squares of the differences is calculated as a correlation value, and the value is compared with a preset correlation threshold. When the calculated value is smaller than a still image correlation threshold indicating a still image, it is determined as a still image, and when it is greater than a moving image correlation threshold indicating a moving image, it is determined as an image having a low correlation such as a fast-forward image. A moving image is determined when it is larger than the image correlation threshold and smaller than the moving image correlation threshold.
前記特性判別手段４３により静止画像、または相関の低い画像と判断されたときには前記第一圧縮処理手段４７で圧縮処理するように元画素データが転送され、動画像と判断されたときには前記第二圧縮処理手段４５で圧縮処理するように元画素データが転送される。 When the characteristic determining unit 43 determines that the image is a still image or a low correlation image, the original pixel data is transferred so as to be compressed by the first compression processing unit 47, and when it is determined to be a moving image, the second compression is performed. The original pixel data is transferred so as to be compressed by the processing means 45.
前記平滑化処理手段４４は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ソース信号の１フレームを構成する元画素データのうち、水平方向に配列された任意の元画素とそれに隣接する隣接元画素の３画素単位で、１：２：１のフィルタ係数を掛けて加算した値を係数和４で除すことにより新たな画素を生成するローパスフィルタ処理を行なうように構成されている。即ち、中心画素を重視しながら左右の隣接画素の影響を加味した新たな画素データが生成されるのである。ここに、第一番目の画素は元画素データがそのまま採用される。尚、図４（ｂ）の元画素とは左或いは右側の何れか一方で本来表示すべき画素を指すものである。そして、フィルタ処理により映像画素として生成される。実際に表示されるのは、元画素数の半分であるから、本来の場合、奇数画素或いは偶数画素が採用されることになる。従って、本例では従来採用されなかった画素の値を反映させた画素が採用される。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the smoothing processing unit 44 is adjacent to an arbitrary original pixel arranged in the horizontal direction among the original pixel data constituting one frame of the source signal. A low-pass filter process for generating a new pixel is performed by dividing a value obtained by multiplying and adding a filter coefficient of 1: 2: 1 by a coefficient sum 4 in units of three adjacent original pixels. In other words, new pixel data is generated in consideration of the influence of the adjacent pixels on the left and right while placing importance on the center pixel. Here, the original pixel data is used as it is for the first pixel. Note that the original pixel in FIG. 4B indicates a pixel to be originally displayed on either the left side or the right side. And it produces | generates as a video pixel by a filter process. Since what is actually displayed is half the number of original pixels, in the original case, odd-numbered pixels or even-numbered pixels are employed. Therefore, in this example, a pixel reflecting the value of a pixel that has not been conventionally employed is employed.
前記第二圧縮処理手段４５は、新たに生成された画素のうち、偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群を１フレームに亘って抽出することにより前記映像画素データを生成するように構成されている。このようにして生成された映像画素データは、単に元画素を偶数配列の画素または奇数配列の画素の何れかの画素群を１フレームに亘って抽出する図５（ａ）に示すようなものに比べて、同図（ｂ）に示すように、画素間の変化が高い（大きい）ことを示す高域成分が残されるので大きく画質が劣化するようなことが無く、或る程度の良好な視認性を確保することができるのである。ここに、画素データの演算はＲＧＢの色成分データ、またはＹＵＶの輝度、色差データに基づいて行なうことができ、その何れであってもよい。尚、図５は実際に観察者が見たときの状況を示すものであり、図５（ａ）では、一方の視方向に対応する画素列が間引かれるため、他方の視方向からは欠けた状態として見えるが、図５（ｂ）では、一方の視方向に対応する画素列の情報が隣接画素に加味されるので、他方の視方向からみた画像はその周囲の画素を利用して補完的に表示されることになり、図５（ｂ）のように認識されるようになる。 The second compression processing unit 45 generates the video pixel data by extracting one pixel group of even-numbered pixels or odd-numbered pixels among newly generated pixels over one frame. It is configured as follows. The image pixel data generated in this way is as shown in FIG. 5A in which the original pixel is simply extracted from one pixel group of even-numbered pixels or odd-numbered pixels over one frame. In comparison, as shown in FIG. 5B, a high frequency component indicating that the change between the pixels is high (large) is left, so that the image quality is not greatly deteriorated. Sex can be secured. Here, the pixel data can be calculated based on RGB color component data, YUV luminance, or color difference data, and any of them may be used. Note that FIG. 5 shows a situation when the observer actually sees, and in FIG. 5A, pixel rows corresponding to one viewing direction are thinned out, so that the image is missing from the other viewing direction. In FIG. 5B, the information of the pixel column corresponding to one viewing direction is added to the adjacent pixels in FIG. 5B, so that the image viewed from the other viewing direction is complemented using the surrounding pixels. Will be displayed as shown in FIG. 5B.
ここで、前記平滑化処理手段４４により採用されるフィルタ係数は固定されるものに限らず、前記ソース信号の特性に基づいて、或いは観察者による手動設定に基づいて切り替えるように構成してもよい。例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、前記特性判別手段４３によって演算導出された相関値に基づいて動画像と判断されたときに、その相関値に基づいて複数のフィルタ係数から最適なフィルタ係数が選択される係数テーブルを設けて構成することも可能である。尚、同図に示す係数テーブルは一例であり、これらに限定されるものではなく、隣接画素の寄与度をどの程度に設定するかにより、画像の連続性よりも鮮鋭性を重視するのか、或いは、平滑化（ぼかし）することにより画像の連続性を重視するかを切り替えることができればよい。手動設定する場合には、前記操作手段４１により鮮鋭化するのか平滑化するのかその程度を設定する操作スイッチが前記マルチビュー表示装置２５に表示され、前記ＧＵＩ部４９を介して得られる操作設定値を前記平滑化処理手段４２に入力指示することにより何れかのフィルタ係数が選択されるように構成されている。 Here, the filter coefficient employed by the smoothing processing unit 44 is not limited to a fixed one, and may be configured to be switched based on the characteristics of the source signal or based on a manual setting by an observer. . For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, when a moving image is determined based on the correlation value calculated and derived by the characteristic determination unit 43, a plurality of filter coefficients are determined based on the correlation value. It is also possible to provide a coefficient table from which the optimum filter coefficient is selected. Note that the coefficient table shown in the figure is an example, and is not limited to these. Depending on how much the contribution of adjacent pixels is set, whether sharpness is more important than image continuity, or It is only necessary to switch whether importance is attached to image continuity by smoothing (blurring). In the case of manual setting, an operation switch for setting the degree of sharpening or smoothing by the operation means 41 is displayed on the multi-view display device 25, and an operation setting value obtained via the GUI unit 49 Is input to the smoothing processing means 42 to select one of the filter coefficients.
以下に、異なる二系統のソース信号から映像信号が生成される制御手順を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、前記ソース信号選択手段４２によって選択された夫々のソース信号が入力されると、前記特性判別手段４３は、夫々のソース信号を構成するフレームデータをフレームメモリに格納する（Ｓ１）。次のフレームが入力されると、隣接フレーム間で対応する画素間の差分を演算し、各差分の二乗和の平均を相関値として演算導出する（Ｓ２）。 A control procedure for generating a video signal from two different source signals will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. First, when each source signal selected by the source signal selection means 42 is input, the characteristic determination means 43 stores frame data constituting each source signal in a frame memory (S1). When the next frame is input, the difference between corresponding pixels between adjacent frames is calculated, and the average of the square sum of each difference is calculated and derived as a correlation value (S2).
演算された相関値がゼロに近ければ連続するフレーム間の対応画素データに差異が無く、従って静止画像であると判断でき、相関値が極めて大である場合には連続するフレーム間の対応画素データが大きく異なることから相関が無い全く異なるシーンの画像であると判断でき、相関値が静止画に対する値よりも大であり、異なるシーンの画像に対する値よりも小であるときには動画像であると判断できる。そこで、予め複数種類の映像を評価して静止画、動画、異なるシーンの画像夫々に対する相関閾値を求めておくことにより、実際のソース信号に対する相関値が何れの範囲に属するのかに基づいてソース信号の特性が判断できる。 If the calculated correlation value is close to zero, there is no difference in the corresponding pixel data between consecutive frames, and therefore it can be determined that the image is a still image. If the correlation value is extremely large, the corresponding pixel data between consecutive frames Can be determined to be an image of a completely different scene with no correlation, and if the correlation value is larger than the value for a still image and smaller than the value for an image of a different scene, it is determined to be a moving image it can. Therefore, by evaluating a plurality of types of video in advance and calculating correlation threshold values for still images, moving images, and images of different scenes, the source signal is based on which range the correlation value for the actual source signal belongs to. Can be determined.
そこで、ステップＳ２で演算導出された相関値と予め設定されている相関閾値とを比較して、相関値が静止画を示す静止画相関閾値よりも小さいときには静止画像と判断し、動画を示す動画相関閾値よりも大きいときに早送り画像等の相関の低い画像であると判断し、静止画相関閾値より大で動画相関閾値より小であるときに動画像と判断し（Ｓ３）、静止画または相関の低い画像である場合には、前記第一の圧縮手段４７にフレームデータを転送して圧縮処理し（Ｓ５）、動画である場合には、前記抽出手段４６にフレームデータを転送して、相関値に基づきフィルタ係数を選択し（Ｓ４）、当該フィルタ係数により平滑化処理し（Ｓ６）、平滑化処理後に間引きによる圧縮処理を行なう（Ｓ７）。 Therefore, the correlation value calculated in step S2 is compared with a preset correlation threshold value, and when the correlation value is smaller than the still image correlation threshold value indicating a still image, it is determined as a still image and a moving image indicating a moving image When it is larger than the correlation threshold, it is determined that the image is a low-correlation image such as a fast-forward image, and when it is larger than the still image correlation threshold and smaller than the moving image correlation threshold (S3), it is determined as a moving image. If the image is low, the frame data is transferred to the first compression unit 47 and compressed (S5). If it is a moving image, the frame data is transferred to the extraction unit 46 and correlated. A filter coefficient is selected based on the value (S4), smoothed by the filter coefficient (S6), and after the smoothing process, compression processing by thinning is performed (S7).
二系統の画像夫々に対して上述の処理が行なわれ、その結果、双方の圧縮画像が合成処理されて映像信号として生成されるのである（Ｓ８）。 The above-described processing is performed for each of the two systems of images, and as a result, both compressed images are combined and generated as a video signal (S8).
以下に別実施形態を説明する。前記特性判別手段４３は、前記ソース信号の出力機器からの出力モード情報に基づいて前記ソース信号の特性を判別するように構成するものであってもよい。例えば、ソース信号が前記ＤＶＤ装置３０から出力される出力モード情報に基づいて画像特性が判別できるようになり、コマ送り映像が出力されているのか、早送り映像が出力されているのか、通常の再生映像が出力されているのか等を判別して、コマ送り映像や早送り映像のときには前記第一圧縮処理手段４７で圧縮処理し、通常の再生画像のときには前記第二圧縮処理手段４５で圧縮処理するように構成でき、例えば、ナビゲーション装置からの出力モード情報に基づいて、自車を指定地点に誘導すべく自車の走行に合わせて地図をスクロール表示させるスクロール映像が出力されているときには前記第一の圧縮処理手段４７で圧縮処理するように構成できる。ここに、出力モード情報は、夫々の機器からソース信号とともに出力されるソース信号の属性を示す情報である。 Another embodiment will be described below. The characteristic determination unit 43 may be configured to determine the characteristic of the source signal based on output mode information from an output device of the source signal. For example, image characteristics can be discriminated based on output mode information output from the DVD device 30 as a source signal, and whether frame advance video or fast forward video is output, normal playback It is determined whether or not the video is output, and the first compression processing unit 47 compresses the frame advance video or the fast forward video, and the second compression processing unit 45 compresses the normal playback image. For example, based on output mode information from the navigation device, when the scroll video for scrolling the map in accordance with the travel of the host vehicle is output to guide the host vehicle to the designated point, the first The compression processing means 47 can perform compression processing. Here, the output mode information is information indicating the attribute of the source signal output together with the source signal from each device.
また、前記特性判別手段４３は、前記マルチビュー表示装置２５に対してソース信号の表示される領域を判別して、表示領域毎に前記圧縮処理の方式を異ならせるように構成するものであってもよい。 Further, the characteristic determining means 43 is configured to determine an area in which a source signal is displayed on the multi-view display device 25 and to change the compression processing method for each display area. Also good.
上述した実施形態では、隣接フレーム間で対応する画素間の差分を演算し、各差分の二乗和の平均を相関値として演算導出するものを説明したが、ソース信号の連続するフレーム間の画素データの変化量を対比して前記ソース信号の特性を判別するものであれば、他の演算方法により相関値を導出するものであってもよい。 In the above-described embodiment, a description has been given of calculating a difference between corresponding pixels between adjacent frames, and calculating and deriving an average of the sum of squares of each difference as a correlation value. However, pixel data between consecutive frames of the source signal is described. As long as the characteristic of the source signal is discriminated by comparing the amount of change, the correlation value may be derived by another calculation method.
例えば、前記ＧＵＩ部４９から各種の選択スイッチを表示させるソース信号が入力されるときには、予め表示領域が画面の下段や周囲等に限られるもので、そのようなソース信号からその表示領域に対応する画素群を前記第一圧縮処理手段４７で圧縮処理し、他の表示領域に対応する画素群を前記第二圧縮処理手段４５で圧縮処理するように構成してもよい。ここでは、前記ＧＵＩ部４９からのソース信号は他のソース信号と合成されて重ね合わせ表示されるように処理されるもので、他のソース信号も対応する領域については同様の処理が可能である。 For example, when a source signal for displaying various selection switches is input from the GUI unit 49, the display area is limited to the lower stage or the periphery of the screen in advance, and the display area corresponds to the display area. The pixel group may be compressed by the first compression processing unit 47, and the pixel group corresponding to another display area may be compressed by the second compression processing unit 45. Here, the source signal from the GUI unit 49 is combined with other source signals and processed so as to be displayed in a superimposed manner, and the same processing can be performed for regions corresponding to other source signals. .
上述の実施形態では、何れも圧縮方向が水平方向のものを説明したが、これに限定されるものではなく、縦方向に圧縮されるものであっても同様の処理が可能である。また上述の実施形態では、圧縮率が５０％に設定されたものを説明したが、圧縮率も同様にこの値に限定されるものではなく、ソース信号の構成画素数と表示装置の構成画素数に基づいて適宜設定された圧縮率に対して適用できるものである。 In the above-described embodiments, the case where the compression direction is the horizontal direction has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same processing can be performed even if the compression direction is the vertical direction. In the above-described embodiment, the case where the compression rate is set to 50% has been described. However, the compression rate is not limited to this value as well, and the number of source signal components and the number of display device components are as follows. This can be applied to a compression rate appropriately set based on the above.
上述の実施形態で示した各部の構成は具体的に限定されるものではなく、本発明による作用効果が奏される範囲において適宜構成されるものである。 The structure of each part shown by the above-mentioned embodiment is not specifically limited, In the range with the effect by this invention, it is comprised suitably.
上述した実施形態では、マルチビュー表示装置として、特開２００４−２０６０８９号公報に記載されたような液晶パネルを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、特開２００３−１５５３５号公報に記載されたような構成を採用するもの等の他、有機ＥＬやプラズマディスプレイ、ＣＲＴ、ＳＥＤ等を用いて構成されたマルチビュー表示装置一般に対しても同様に適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where a liquid crystal panel as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-206089 is used as a multi-view display device is described. However, the present invention is not limited to this, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-15535. The present invention can be similarly applied to a multi-view display device generally configured using an organic EL, a plasma display, a CRT, an SED, or the like, in addition to the one adopting the configuration described in the publication.
尚、本例では運転席と助手席の二方向を異なる視方向とするマルチビュー表示装置２５に適用されるものを説明したが、その他、三方向や四方向等複数の視方向に異なる映像を表示可能なマルチビュー表示装置に適用することも可能である。その場合、画素群としてはその方向の数だけ分散配置されることになる。 In addition, although this example demonstrated what was applied to the multi-view display apparatus 25 which makes two directions of a driver's seat and a passenger's seat a different viewing direction, the image | video which is different in several viewing directions, such as three directions and four directions, is shown. It is also possible to apply to a displayable multi-view display device. In that case, the pixel group is distributed and arranged in the same number as that direction.
２５：マルチビュー表示装置
４０：映像信号処理装置
４１：操作手段
４２：ソース信号選択出力手段
４３：特性判別手段
４４：平滑化処理手段（抽出処理手段）
４５：第二圧縮処理手段（抽出処理手段）
４６：抽出処理手段
４７：第一圧縮処理手段
25: Multi-view display device 40: Video signal processing device 41: Operation means 42: Source signal selection output means 43: Characteristic determination means 44: Smoothing processing means (extraction processing means)
45: Second compression processing means (extraction processing means)
46: Extraction processing means 47: First compression processing means
Claims (10)
前記ソース信号の特性を判別し、その判別結果に基づいて前記圧縮処理の方式を異ならせる映像信号処理方法。 A source for a multi-view display device capable of simultaneously displaying different images in two directions by driving the first pixel group and the second pixel group constituting the screen separately based on different video signals. A video signal processing method for generating video pixel data by compressing a signal,
A video signal processing method for determining characteristics of the source signal and changing the compression processing method based on the determination result.
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