JP5678454B2 - データ変換装置、映像表示装置およびデータ変換方法 - Google Patents
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Description
Nビット以下(Nは2以上の整数)で表現可能な入力値に対応するデータを入力し、補間演算を行うことによってNビットの出力値に対応するデータを出力するデータ変換装置であって、Nビットより大きいビット数で表現される値を含む参照値が、Nビットで表現可能な値に圧縮された値を記憶するルックアップテーブルと、前記入力値に対して、前記ルックアップテーブルに記憶された前記参照値に対応する前記圧縮された値を参照し補間演算を行うことによって補間演算値を算出する補間演算部と、前記補間演算値に対して、前記圧縮に対応した拡張演算を行い、該拡張演算によって算出した拡張演算値をNビットの出力値に対応するデータとして出力する拡張補間出力部とを備えるデータ変換装置。
適用例1記載のデータ変換装置であって、前記拡張補間出力部は、前記拡張演算値が前記Nビットより大きいビット数で表現される値である場合には、該拡張演算値を前記Nビットで表現可能な最小値または最大値に制限して、前記出力値に対応するデータとして出力するクリッピング処理部を備えるデータ変換装置。
適用例1または適用例2に記載のデータ変換装置であって、前記圧縮は、前記各参照値に所定の圧縮比「1/g」(gは1以上の任意の数)を乗算し、該乗算によって算出した各乗算値を、オフセット値Sだけオフセットすることであり、前記拡張演算は、前記補間演算値に対して前記オフセットを戻す演算を行い、該オフセットを戻す演算によって算出した値にゲイン値gを乗算することであるデータ変換装置。
このデータ変換装置によると、比較的簡単な演算処理によって拡張演算を行うことができる。
適用例1または適用例2に記載のデータ変換装置であって、前記圧縮は、前記各参照値をオフセット値Sだけオフセットしてオフセット処理値を算出し、該オフセット処理値に、所定の圧縮比「1/g」(gは1以上の任意の数)を乗算することであり、前記拡張演算は、前記補間演算値に対してゲイン値gを乗算し、該乗算によって算出した乗算値に対して前記オフセットを戻す演算をすることであるデータ変換装置。
このデータ変換装置によると、比較的簡単な演算処理によって拡張演算を行うことができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか記載のデータ変換装置であって、前記入力値に対応するデータは、第1の色空間における色に関する情報を含むデータであり、前記出力値に対応するデータは、第2の色空間における色に関する情報を含むデータであるデータ変換装置。
このデータ変換装置によると、色に関する情報を含むデータに対応しているので、画像データのデータ変換に適用できる。
適用例5記載のデータ変換装置であって、前記第1の色空間は、xvYCCで規格された色空間であるデータ変換装置。
このデータ変換装置によると、xvYCCで規格されたデータに対応している。
映像データを入力し、該映像データに対応する映像を表示する映像表示装置であって、適用例1ないし適用例6のいずれか記載のデータ変換装置を備える映像表示装置。
Nビット以下(Nは2以上の整数)で表現可能な入力値に対応するデータを入力し、補間演算を用いて、Nビットの出力値に対応するデータを出力するデータ変換方法であって、Nビットより大きいビット数で表現される値を含む参照値が、Nビットで表現可能な値に圧縮された値を記憶し、前記入力値に対して、記憶した前記参照値を参照し補間演算を行い補間演算値を算出し、前記補間演算値に対して、前記圧縮に対応した拡張演算を行い、該拡張演算によって算出した拡張演算値をNビットの出力値に対応するデータとして出力するデータ変換方法。
A.第1実施例:
(A1)システム構成:
図1は、本発明の第1実施例としての画像表示システム10の構成を示す説明図である。画像表示システム10は、画像データ供給装置20と、プロジェクター30と、スクリーンSCとを備える。プロジェクター30は、画像データ供給装置20から供給された画像データの表す画像をスクリーンSC上に投写表示する。また、画像データ供給装置20からプロジェクター30へは、Y(明度)U(色差)V(色差)の色空間で表現された画像データ(以下、YUVデータとも呼ぶ)が入力される。
次に、画像データ変換回路310が行う画像データ変換処理について説明する。図2は、画像データ変換回路310が行う画像データ変換処理を概略的に示す説明図である。画像データ変換処理は、画像データ供給装置20から入力されるYUVデータを、プロジェクター30で処理可能な8ビットのRGBデータに変換する処理である。画像データ変換回路310は(Y,U,V)を(R,G,B)に変換する際に参照するルックアップテーブル(以下、LUTとも呼ぶ)を備えている。LUTは、入力される全てのYUVデータ値(Y,U,V)に対応するRGBデータ値を記憶しているのではなく、一部のYUVデータ値に対応するRGBデータ値を記憶しており、残りのYUVデータ値に対応するRGBデータ値は、そのLUTの記憶値を参照した補間演算を行うことによって算出している。また、入力されるYUVデータのデータ値によっては、画像データ変換処理後のRGBデータのデータ値が、プロジェクター30の内部で取り扱うことのできる値の範囲を超えている場合がある。このような場合の対応方法も含め、以下、本実施例における画像データ変換回路310による画像データ変換処理の詳細について説明する。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例では、プロジェクター30に入力される入力データAinをYUVデータ、画像データ変換回路310でのデータ変換後の出力データAoutをRGBデータとしたが、これに限ることなく、入力データAin,出力データAoutを、HLS、YCbCr、YPbPrなどの色空間で表現されたデータ形式や、xvYCCで規格された色空間で表現されたデータ形式とすることも可能である。Ain、Aoutをこのようなデータ形式としても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
上記実施例では、許容データ範囲を超えるAoutの値を備える変換曲線をLUTに記憶する際に、変換曲線のAoutに対して、圧縮処理として、圧縮(圧縮比:1/g)を行い、そしてオフセット(オフセット値:S)を行うことによって、LUTの許容データ範囲内に変換曲線を記憶したが、このような方法に限らず、LUTの許容データ範囲内に変換曲線のAoutの最大値と最小値が入るような演算処理であれば、他の圧縮処理の方法を用いることも可能である。例えば、変換曲線に対して先にオフセットを行ってから、その後に圧縮をすることによって、LUTの許容データ範囲内に変換曲線を記憶するとしてもよい。この場合、修正演算の演算式は下記式(3)のようになる。
上記実施例では、画像データ変換回路310は補間区間の上限値と下限値を決定するためにLUT1とLUT2との2つのLUTを備えるとしたが、これに限ることなく、LUTを1つしか備えないとしてもよい。この場合、入力されたAinの所定の数ビット(本実施例では上位2ビット)に対して、補間区間の上限値に対応するアドレスと、下限値に対応するアドレスとの2つのアドレスを指定し、1つのLUTから、順に、補間区間の上限値と下限値とを決定するとしてもよい。このようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
上記実施例では、画像データ変換回路におけるLUTおよびそれを用いた画像データ変換処理をプロジェクターに対して適用したが、それに限ることなく、画像データを入力し、入力した画像データに基づいて画像を表示する液晶テレビやプラズマテレビなどの画像表示装置に適用することができる。また、それら画像表示装置と外部接続され、画像データ供給装置からの画像データを入力し、それら画像表示装置で処理可能なデータに変換して画像表示装置に出力する画像処理装置に適用することもできる。このようにしても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
上記実施例では、変換曲線Rに圧縮処理を行う際に、変換曲線Rの全体に亘って圧縮を行ったが、それに限ることなく、圧縮処理として変換曲線Rを局所的に圧縮するとしてもよい。例えば、変換曲線RのAoutの値が許容データ範囲を超える部分を含む補間区間の変換曲線RのAoutのみを圧縮処理する。具体例を挙げると、図8に示すように、図8(A)の変換曲線Rを、まず図8(B)に示すように、変換曲線Rの最小値をLUTの許容データ範囲の0点にオフセットし、オフセット後の変換曲線において、許容データ範囲を超える部分を含む補間区間の変換曲線Rの部分、つまり図8(B)の点線Z1のみを圧縮し、変換曲線Rを図8(C)に示すような態様の補間直線に圧縮処理してLUTに記憶する。なお、図8(B)の点線Z1は、図8(C)の点線Z2に対応する。
上記実施例では、画像データ、つまり色に関する情報を含むデータに対するデータ変換に適用したが、これに限ることなく、音声データや、その他座標変換を伴うデータ処理装置に本データ変換を適用することが可能である。例えば、音声データの場合、所定の圧縮形式(例えば、mp3やwmaなど)の音声データを入力し、音声として出力する音声出力装置において、入力した音声データに対して当該音声出力装置の処理可能なデータ形式へのデータ変換が伴う場合があるが、その際、データ変換後のデータ値が、音声出力装置の処理可能なデータの値を超える場合に有効である。
上記実施例においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。このようにしても上記実施例と同様の効果を得る事ができる。
20…画像データ供給装置
30…プロジェクター
310…画像データ変換回路
312…補間演算回路
314…オフセット・ゲイン回路
320…ガンマ補正回路
330…色ムラ補正回路
340…液晶パネル駆動部
350…液晶パネル
360…照明光学系
365…投写光学系
370…制御部
380…メモリー
Ain…入力データ
Aout…出力データ
R…変換曲線
g…ゲイン値
S…オフセット値
G…補間直線
H…補間直線
J…補間直線
Y1…加重平均値
Y2…修正演算値
SC…スクリーン
Claims (12)
- Nビット以下(Nは2以上の整数)で表現可能な入力値に対応するデータを入力し、補間演算を行うことによってNビットの出力値に対応するデータを出力するデータ変換装置であって、
Nビットより大きいビット数で表現される値を含む参照値が、Nビットで表現可能な値に圧縮された値を記憶するルックアップテーブルと、
前記入力値に対して、前記ルックアップテーブルに記憶された前記参照値に対応する前記圧縮された値を参照し補間演算を行うことによって補間演算値を算出する補間演算部と、
前記補間演算値に対して、前記圧縮に対応した拡張演算を行い、該拡張演算によって算出した拡張演算値をNビットの出力値に対応するデータとして出力する拡張補間出力部と
を備え、
前記圧縮は、前記各参照値に所定の圧縮比「1/g」(gは1以上の任意の数)を乗算し、該乗算によって算出した各乗算値を、オフセット値Sだけオフセットすることであり、
前記拡張演算は、前記補間演算値に対して前記オフセットを戻す演算を行い、該オフセットを戻す演算によって算出した値にゲイン値gを乗算することである、データ変換装置。 - Nビット以下(Nは2以上の整数)で表現可能な入力値に対応するデータを入力し、補間演算を行うことによってNビットの出力値に対応するデータを出力するデータ変換装置であって、
Nビットより大きいビット数で表現される値を含む参照値が、Nビットで表現可能な値に圧縮された値を記憶するルックアップテーブルと、
前記入力値に対して、前記ルックアップテーブルに記憶された前記参照値に対応する前記圧縮された値を参照し補間演算を行うことによって補間演算値を算出する補間演算部と、
前記補間演算値に対して、前記圧縮に対応した拡張演算を行い、該拡張演算によって算出した拡張演算値をNビットの出力値に対応するデータとして出力する拡張補間出力部と
を備え、
前記圧縮は、前記各参照値をオフセット値Sだけオフセットしてオフセット処理値を算出し、該オフセット処理値に、所定の圧縮比「1/g」(gは1以上の任意の数)を乗算することであり、
前記拡張演算は、前記補間演算値に対してゲイン値gを乗算し、該乗算によって算出した乗算値に対して前記オフセットを戻す演算をすることである、データ変換装置。 - 請求項1または請求項2に記載のデータ変換装置であって、
前記拡張補間出力部は、前記拡張演算値が前記Nビットより大きいビット数で表現される値である場合には、該拡張演算値を前記Nビットで表現可能な最小値または最大値に制限して、前記出力値に対応するデータとして出力するクリッピング処理部を備える
データ変換装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか記載のデータ変換装置であって、
前記入力値に対応するデータは、第1の色空間における色に関する情報を含むデータであり、
前記出力値に対応するデータは、第2の色空間における色に関する情報を含むデータである
データ変換装置。 - 請求項4記載のデータ変換装置であって、
前記第1の色空間は、xvYCCで規格された色空間である
データ変換装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のデータ変換装置であって、
前記ルックアップテーブルは、
前記補間演算によって算出される前記補間演算値の下限値に対応する第1の出力データを、前記圧縮された値として保持する第1のルックアップテーブルと、
前記補間演算によって算出される前記補間演算値の上限値に対応する第2の出力データを、前記圧縮された値として保持する第2のルックアップテーブルと
を含み、
前記補間演算部は、前記第1の出力データおよび前記第2の出力データを用いて前記補間演算を行う、データ変換装置。 - 請求項6に記載のデータ変換装置であって、
前記第1のルックアップテーブルは、前記入力値における上位の所定ビット数に対応付けられた値として、前記第1の出力データを保持し、
前記第2のルックアップテーブルは、前記入力値における上位の所定ビット数に対応付けられた値として、前記第2の出力データを保持する、データ変換装置。 - 映像データを入力し、該映像データに対応する映像を表示する映像表示装置であって、
請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載のデータ変換装置を備える映像表示装置。 - Nビット以下(Nは2以上の整数)で表現可能な入力値に対応するデータを入力し、補間演算を用いて、Nビットの出力値に対応するデータを出力するデータ変換方法であって、
Nビットより大きいビット数で表現される値を含む参照値が、Nビットで表現可能な値に圧縮された値を記憶し、
前記入力値に対して、記憶した前記参照値を参照し補間演算を行い補間演算値を算出し、
前記補間演算値に対して、前記圧縮に対応した拡張演算を行い、該拡張演算によって算出した拡張演算値をNビットの出力値に対応するデータとして出力し、
前記圧縮は、前記各参照値に所定の圧縮比「1/g」(gは1以上の任意の数)を乗算し、該乗算によって算出した各乗算値を、オフセット値Sだけオフセットすることであり、
前記拡張演算は、前記補間演算値に対して前記オフセットを戻す演算を行い、該オフセットを戻す演算によって算出した値にゲイン値gを乗算することである、データ変換方法。 - Nビット以下(Nは2以上の整数)で表現可能な入力値に対応するデータを入力し、補間演算を用いて、Nビットの出力値に対応するデータを出力するデータ変換方法であって、
Nビットより大きいビット数で表現される値を含む参照値が、Nビットで表現可能な値に圧縮された値を記憶し、
前記入力値に対して、記憶した前記参照値を参照し補間演算を行い補間演算値を算出し、
前記補間演算値に対して、前記圧縮に対応した拡張演算を行い、該拡張演算によって算出した拡張演算値をNビットの出力値に対応するデータとして出力し、
前記圧縮は、前記各参照値をオフセット値Sだけオフセットしてオフセット処理値を算出し、該オフセット処理値に、所定の圧縮比「1/g」(gは1以上の任意の数)を乗算することであり、
前記拡張演算は、前記補間演算値に対してゲイン値gを乗算し、該乗算によって算出した乗算値に対して前記オフセットを戻す演算をすることである、データ変換方法。 - 請求項9または請求項10に記載のデータ変換方法であって、
前記圧縮された値を記憶する際、前記圧縮された値として、前記補間演算によって算出される前記補間演算値の下限値に対応する第1の出力データと、前記補間演算によって算出される前記補間演算値の上限値に対応する第2の出力データとを記憶し、
前記補間演算を行う際、前記第1の出力データおよび前記第2の出力データを用いて前記補間演算を行う、データ変換方法。 - 請求項11に記載のデータ変換方法であって、
前記入力値における上位の所定ビット数に対応付けられた値として、前記第1の出力データを保持し、
前記入力値における上位の所定ビット数に対応付けられた値として、前記第2の出力データを保持する、データ変換方法。
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