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JP2014235392A - Image display device and control method for image display device - Google Patents

Image display device and control method for image display device Download PDF

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JP2014235392A
JP2014235392A JP2013118569A JP2013118569A JP2014235392A JP 2014235392 A JP2014235392 A JP 2014235392A JP 2013118569 A JP2013118569 A JP 2013118569A JP 2013118569 A JP2013118569 A JP 2013118569A JP 2014235392 A JP2014235392 A JP 2014235392A
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JP
Japan
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unit
filter
image
image signal
compression
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JP2013118569A
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Japanese (ja)
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弘明 市村
Hiroaki Ichimura
弘明 市村
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】画像信号の圧縮処理、解凍処理を行った場合に、画質の劣化を低減することが可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置(プロジェクター1)は、画像信号に基づいた表示を行う画像表示装置であって、画像信号が入力される画像入力部(画像信号入力部30)と、画像信号の平滑化を行うためのフィルター処理を行う第1フィルター部41と、平滑化された画像信号を圧縮して圧縮データを生成する圧縮部42と、圧縮データを記憶する記憶部(フレームバッファー43)と、記憶部に記憶された圧縮データを読み出して解凍する解凍部44と、解凍部44によって解凍された画像信号に、平滑化の逆フィルター処理を行う第2フィルター部45と、第2フィルター部により逆フィルター処理がなされた画像信号に基づいて表示を行う表示部(画像投写部10)と、を備える。【選択図】図2An image display apparatus capable of reducing deterioration in image quality when image signal compression processing and decompression processing are performed. An image display device (projector 1) is an image display device that performs display based on an image signal, and includes an image input unit (image signal input unit 30) to which the image signal is input, and smoothing of the image signal. A first filter unit 41 that performs a filter process for converting the image data, a compression unit 42 that compresses the smoothed image signal to generate compressed data, a storage unit (frame buffer 43) that stores the compressed data, The decompression unit 44 that reads and decompresses the compressed data stored in the storage unit, the second filter unit 45 that performs the inverse filter process of smoothing on the image signal decompressed by the decompression unit 44, and the inverse by the second filter unit A display unit (image projection unit 10) that performs display based on the image signal subjected to the filter processing. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、画像表示装置、および画像表示装置の制御方法に関する。   The present invention relates to an image display device and a method for controlling the image display device.

従来、プロジェクター等の画像表示装置では、フレームレート変換等の画像処理を行う際には、一時的にDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の外部メモリー(フレームバッファー)に対して、画像信号を格納し、読み出す処理が行われている。この際の外部メモリーへのアクセスにおいては、データ転送の能力に制約(速度の制約)があるため、画像データを圧縮するための圧縮処理が行われる場合がある。   Conventionally, when performing image processing such as frame rate conversion in an image display device such as a projector, an image signal is temporarily stored in an external memory (frame buffer) such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory). Read processing is being performed. In accessing the external memory at this time, there is a case where a compression process for compressing the image data is performed because there is a restriction (speed restriction) on the data transfer capability.

特許文献1には、画像処理装置の動作状況(負荷状況)に応じて、画像信号の圧縮率を設定可能とする画像処理装置が開示されている。このような画像処理装置においては、フレームバッファーを用いた画像処理を効率的に行うことができる。   Patent Document 1 discloses an image processing apparatus that can set the compression rate of an image signal in accordance with the operation status (load status) of the image processing apparatus. In such an image processing apparatus, image processing using a frame buffer can be performed efficiently.

特開2013−17014号公報JP 2013-17014 A

しかしながら、画像データ(画像信号)の圧縮処理、解凍処理を行うと、画質の劣化が生じる場合がある。例えば、圧縮処理の1つとして、隣接する画素と画素値を比較し、差分が小さい場合(ビット数が少ない場合)には、その差分値をデータとして使用する一方で、差分が大きい場合には、差分値(または画素値)を丸める(ビット数を少なくする)符号化処理を行うことによって画像データを圧縮する圧縮処理が知られている。このような圧縮処理では、解凍した際に情報が欠落して、画質が劣化する場合がある。つまり、隣接する画素との画素値の差分が大きい場合、圧縮解凍処理で情報の劣化が起きて、画質が劣化するという問題があった。   However, when image data (image signal) compression processing and decompression processing are performed, image quality may be degraded. For example, as one of the compression processes, when a pixel value is compared with an adjacent pixel and the difference is small (when the number of bits is small), the difference value is used as data, whereas when the difference is large A compression process for compressing image data by performing an encoding process for rounding a difference value (or pixel value) (reducing the number of bits) is known. In such compression processing, information may be lost when decompressed, and image quality may deteriorate. That is, when the difference between the pixel values of adjacent pixels is large, there is a problem that information is deteriorated in the compression / decompression process and the image quality is deteriorated.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係る画像表示装置は、画像信号に基づいた表示を行う画像表示装置であって、前記画像信号が入力される画像入力部と、前記画像信号の平滑化を行うためのフィルター処理を行う第1フィルター部と、前記平滑化された画像信号を圧縮して圧縮データを生成する圧縮部と、前記圧縮データを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記圧縮データを読み出して解凍する解凍部と、前記解凍部によって前記解凍された画像信号に、前記平滑化の逆フィルター処理を行う第2フィルター部と、前記第2フィルター部により前記逆フィルター処理がなされた画像信号に基づいて表示を行う表示部と、を備えることを特徴とする。   Application Example 1 An image display apparatus according to this application example is an image display apparatus that performs display based on an image signal, and performs an image input unit to which the image signal is input and smoothes the image signal. A first filter unit that performs a filtering process, a compression unit that compresses the smoothed image signal to generate compressed data, a storage unit that stores the compressed data, and the storage unit that stores the compressed data The decompression unit that reads and decompresses the compressed data, the second filter unit that performs the inverse filter processing of the smoothing on the image signal decompressed by the decompression unit, and the inverse filter processing by the second filter unit. And a display unit that performs display based on the received image signal.

このような画像表示装置によれば、第1フィルター部は、画像信号の平滑化を行う。圧縮部は、平滑化された画像信号を圧縮する。記憶部は、圧縮データを記憶する。解凍部は、記憶部から圧縮データを読み出して解凍する。第2フィルター部は、解凍された画像信号に逆フィルター処理を行う。表示部は、逆フィルター処理がなされた画像信号に基づいて表示を行う。これにより、第1フィルター部で画像信号を平滑化するため、隣接する画素との画素値の差分を小さくすることが可能になり、圧縮、解凍処理における画像信号の劣化を抑制することが可能になる。   According to such an image display device, the first filter unit smoothes the image signal. The compression unit compresses the smoothed image signal. The storage unit stores the compressed data. The decompressing unit reads the decompressed data from the storage unit and decompresses it. The second filter unit performs inverse filter processing on the decompressed image signal. The display unit performs display based on the image signal that has been subjected to inverse filter processing. Thereby, since the image signal is smoothed by the first filter unit, it is possible to reduce the difference between the pixel values of adjacent pixels, and to suppress deterioration of the image signal in the compression and decompression processing. Become.

[適用例2]上記適用例に係る画像表示装置において、前記圧縮部の圧縮率を設定する圧縮率設定部と、前記第1フィルター部に適用されるフィルター係数を、前記圧縮率に基づいて算出するフィルター係数算出部と、前記フィルター係数の逆変換を行い、前記第2フィルター部に適用される逆フィルター係数を算出するフィルター逆変換部と、をさらに備えることを特徴とする。   Application Example 2 In the image display device according to the application example, a compression rate setting unit that sets a compression rate of the compression unit and a filter coefficient that is applied to the first filter unit are calculated based on the compression rate. And a filter inverse conversion unit that performs inverse conversion of the filter coefficient and calculates an inverse filter coefficient applied to the second filter unit.

このような画像表示装置によれば、圧縮率設定部は、圧縮部に圧縮率を設定する。フィルター係数算出部は、第1フィルター部に適用されるフィルター係数を、圧縮率に基づいて算出する。フィルター逆変換部は、フィルター係数の逆変換を行い、第2フィルター部に適用される逆フィルター係数を算出する。これにより、圧縮率に基づいて、フィルター係数および逆フィルター係数を算出し、第1フィルター部および第2フィルター部に適用することが可能となる。   According to such an image display device, the compression rate setting unit sets the compression rate in the compression unit. The filter coefficient calculation unit calculates a filter coefficient applied to the first filter unit based on the compression rate. The filter inverse transform unit performs inverse transform of the filter coefficient and calculates an inverse filter coefficient applied to the second filter unit. Accordingly, it is possible to calculate the filter coefficient and the inverse filter coefficient based on the compression rate and apply them to the first filter unit and the second filter unit.

[適用例3]上記適用例に係る画像表示装置において、前記圧縮部は、各画素について、隣接する画素との画素値の差分を求め、差分値が所定値以下の場合には、当該差分値を前記記憶部に記憶させ、前記差分値が前記所定値を超える場合には、前記差分値または前記画素値を符号化して前記記憶部に記憶させることを特徴とする。   Application Example 3 In the image display device according to the application example described above, the compression unit obtains a difference in pixel value between adjacent pixels for each pixel, and if the difference value is equal to or less than a predetermined value, the difference value Is stored in the storage unit, and when the difference value exceeds the predetermined value, the difference value or the pixel value is encoded and stored in the storage unit.

このような画像表示装置によれば、圧縮部は、隣接する画素との画素値の差分を求め、差分値が所定値以下の場合には、差分値を記憶部に記憶させ、所定値を超える場合には、差分値または画素値を符号化して記憶部に記憶させる。これにより、隣接する画素との画素値の差分が小さい場合に、符号化しないことが可能になる。そして、差分が小さい場合には、圧縮解凍処理におけるデータの劣化を抑制することができる。   According to such an image display device, the compression unit obtains a difference between pixel values of adjacent pixels, and if the difference value is equal to or less than a predetermined value, the difference value is stored in the storage unit and exceeds the predetermined value. In this case, the difference value or the pixel value is encoded and stored in the storage unit. As a result, when the difference between the pixel values of adjacent pixels is small, it is possible to avoid encoding. When the difference is small, it is possible to suppress data deterioration in the compression / decompression process.

[適用例4]本適用例に係る画像表示装置の制御方法は、画像信号が入力される画像入力部と、前記画像信号に基づいた表示を行う表示部とを有する画像表示装置の制御方法であって、入力された前記画像信号の平滑化を行うためのフィルター処理を行う第1フィルターステップと、前記平滑化された画像信号を圧縮して圧縮データを生成する圧縮ステップと、前記圧縮データを記憶部に記憶する記憶ステップと、前記記憶部に記憶された前記圧縮データを読み出して解凍する解凍ステップと、前記解凍ステップによって前記解凍された画像信号に、前記平滑化の逆フィルター処理を行う第2フィルターステップと、前記第2フィルターステップによって前記逆フィルター処理がなされた画像信号に基づいて、前記表示部に表示を行わせる表示ステップと、を備えることを特徴とする。   Application Example 4 An image display apparatus control method according to this application example is an image display apparatus control method including an image input unit to which an image signal is input and a display unit that performs display based on the image signal. A first filtering step for performing a filtering process for smoothing the input image signal; a compression step for compressing the smoothed image signal to generate compressed data; and A storage step for storing in the storage unit; a decompression step for reading and decompressing the compressed data stored in the storage unit; and a smoothing inverse filter process performed on the image signal decompressed by the decompression step. A table for causing the display unit to perform display based on the image signal that has been subjected to the inverse filter processing by the second filter step and the second filter step. A step, characterized in that it comprises a.

このような画像表示装置の制御方法によれば、第1フィルターステップで画像信号を平滑化するため、隣接する画素との画素値の差分を小さくすることが可能になり、圧縮、解凍処理における画像信号の劣化を抑制することが可能になる。   According to such a control method of the image display device, since the image signal is smoothed in the first filter step, it is possible to reduce the difference between the pixel values of adjacent pixels, and the image in the compression / decompression process Signal deterioration can be suppressed.

また、上述した画像表示装置、および画像表示装置の制御方法が、画像表示装置に備えられたコンピューターを用いて構築されている場合には、上記形態および上記適用例は、その機能を実現するためのプログラム、あるいは当該プログラムを前記コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体等の態様で構成することも可能である。記録媒体としては、フレキシブルディスクやHDD(Hard Disk Drive)、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、Blu−ray(登録商標) Disc、光磁気ディスク、不揮発性メモリーカード、画像表示装置の内部記憶装置(RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等の半導体メモリー)、および外部記憶装置(USB(Universal Serial Bus)メモリー等)等、前記コンピューターが読み取り可能な種々の媒体を利用することができる。   In addition, when the above-described image display device and the method for controlling the image display device are constructed using a computer provided in the image display device, the above-described embodiment and the application example are for realizing the function. Or a recording medium on which the program is recorded so as to be readable by the computer. Recording media include flexible disk, HDD (Hard Disk Drive), CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disk), Blu-ray (registered trademark) Disc, magneto-optical disk, nonvolatile memory card In addition, the computer can read the internal storage device (RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), etc.) and external storage device (USB (Universal Serial Bus) memory, etc.) of the image display device. Various media can be used.

実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a projector according to an embodiment. 画像処理部の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of an image process part. 画像処理部における画像信号の変換処理の説明図であり、(a)は、画素列の説明図、(b)は、入力時の画素値を表すグラフ、(c)は、平滑化された画素値を表すグラフ、(d)は、圧縮解凍された後の画素値を表すグラフ、(e)は、第2フィルター処理が行われた画素値を表すグラフ。It is explanatory drawing of the conversion process of the image signal in an image processing part, (a) is explanatory drawing of a pixel row | line | column, (b) is a graph showing the pixel value at the time of input, (c) is the smoothed pixel (D) is a graph representing pixel values after being compressed and decompressed, and (e) is a graph representing pixel values subjected to the second filter processing.

以下、画像表示装置の実施形態として、光源から射出された光を画像信号に基づいて変調して光学像を形成し、この光学像を外部のスクリーン等に投写するプロジェクターについて、図面を参照して説明する。   Hereinafter, as an embodiment of an image display device, a projector that modulates light emitted from a light source based on an image signal to form an optical image and projects the optical image on an external screen or the like will be described with reference to the drawings. explain.

図1は、本実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、プロジェクター1は、表示部としての画像投写部10、制御部20、操作受付部21、画像入力部としての画像信号入力部30、画像処理部40等を備えている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a projector according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the projector 1 includes an image projection unit 10 as a display unit, a control unit 20, an operation reception unit 21, an image signal input unit 30 as an image input unit, an image processing unit 40, and the like.

画像投写部10は、光源としての光源装置11、光変調装置としての3つの液晶ライトバルブ12R,12G,12B、投写光学系としての投写レンズ13、液晶駆動部14等で構成されている。画像投写部10は、光源装置11から射出された光を、液晶ライトバルブ12R,12G,12Bで画像光に変調し、この画像光を投写レンズ13から投写して投写面Sに画像を表示する。   The image projection unit 10 includes a light source device 11 as a light source, three liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B as light modulation devices, a projection lens 13 as a projection optical system, a liquid crystal drive unit 14, and the like. The image projection unit 10 modulates the light emitted from the light source device 11 into image light by the liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B, and projects the image light from the projection lens 13 to display an image on the projection surface S. .

光源装置11は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源ランプ11aと、光源ランプ11aが放射した光を液晶ライトバルブ12R,12G,12B側に反射するリフレクター11bとを含んで構成されている。光源装置11から射出された光は、図示しないインテグレーター光学系によって輝度分布が略均一な光に変換され、図示しない色分離光学系によって光の3原色である赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色光成分に分離された後、それぞれ液晶ライトバルブ12R,12G,12Bに入射する。   The light source device 11 includes a discharge-type light source lamp 11a made of an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like, and a reflector 11b that reflects light emitted from the light source lamp 11a toward the liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B. Has been. The light emitted from the light source device 11 is converted into light having a substantially uniform luminance distribution by an integrator optical system (not shown), and red (R), green (G), which are the three primary colors of light by a color separation optical system (not shown), After being separated into blue (B) color light components, they are incident on the liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B, respectively.

液晶ライトバルブ12R,12G,12Bは、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ12R,12G,12Bは、複数の画素(図示せず)がマトリクス状に配列された矩形状の画素領域を備えており、液晶に対して画素毎に駆動電圧を印加可能になっている。液晶駆動部14が、入力される画像情報に応じた駆動電圧を各画素に印加すると、各画素は、画像情報に応じた光透過率に設定される。このため、光源装置11から射出された光は、この液晶ライトバルブ12R,12G,12Bの画素領域を透過することによって変調され、画像情報に応じた画像光が色光毎に形成される。形成された各色の画像光は、図示しない色合成光学系によって画素毎に合成されてカラーの画像光となった後、投写レンズ13によって拡大投写される。   The liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B are configured by a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent substrates. The liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B include a rectangular pixel region in which a plurality of pixels (not shown) are arranged in a matrix, and a driving voltage can be applied to the liquid crystal for each pixel. Yes. When the liquid crystal driving unit 14 applies a driving voltage corresponding to the input image information to each pixel, each pixel is set to a light transmittance corresponding to the image information. For this reason, the light emitted from the light source device 11 is modulated by transmitting through the pixel regions of the liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B, and image light corresponding to image information is formed for each color light. The formed image light of each color is synthesized for each pixel by a color synthesis optical system (not shown) to become color image light, and then enlarged and projected by the projection lens 13.

制御部20は、CPU(Central Processing Unit)や、各種データ等の一時記憶に用いられるRAM、不揮発性のROM等を備えており、ROMに記憶されている制御プログラムに従ってCPUが動作することによりプロジェクター1の動作を統括制御する。つまり、制御部20は、コンピューターとして機能する。   The control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM used for temporary storage of various data, a non-volatile ROM, and the like, and the CPU operates according to a control program stored in the ROM so that the projector The operation of 1 is supervised. That is, the control unit 20 functions as a computer.

操作受付部21は、ユーザーがプロジェクター1に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。本実施形態の操作受付部21が備える操作キーとしては、電源のオン・オフを切り替えるための電源キー、入力された映像信号を切り替えるための入力切替キー、各種設定用のメニュー画像を表示させるメニューキー、メニュー画像における項目の選択等に用いられる方向キー、選択した項目を確定させるための決定キー等がある。   The operation reception unit 21 includes a plurality of operation keys for the user to give various instructions to the projector 1. The operation keys included in the operation reception unit 21 of the present embodiment include a power key for switching on / off the power, an input switching key for switching an input video signal, and a menu for displaying menu images for various settings. There are a key, a direction key used for selecting an item in the menu image, and a decision key for confirming the selected item.

ユーザーが操作受付部21の各種操作キーを操作すると、操作受付部21は、この操作を受け付けて、操作された操作キーに対応する制御信号を制御部20に出力する。そして、制御部20は、操作受付部21から制御信号が入力されると、入力された制御信号に基づく処理を行って、プロジェクター1の動作を制御する。なお、操作受付部21の代わりに、あるいは操作受付部21とともに、遠隔操作が可能なリモコン(図示せず)を入力操作部として用いた構成としてもよい。この場合、リモコンは、ユーザーの操作内容に応じた赤外線等の操作信号を発信し、図示しないリモコン信号受信部がこれを受信して制御部20に伝達する。   When the user operates various operation keys of the operation reception unit 21, the operation reception unit 21 receives this operation and outputs a control signal corresponding to the operated operation key to the control unit 20. Then, when a control signal is input from the operation reception unit 21, the control unit 20 performs processing based on the input control signal and controls the operation of the projector 1. In addition, it is good also as a structure which used the remote control (not shown) which can be operated remotely instead of the operation reception part 21 or with the operation reception part 21 as an input operation part. In this case, the remote controller transmits an operation signal such as an infrared ray corresponding to the operation content of the user, and a remote control signal receiving unit (not shown) receives this and transmits it to the control unit 20.

画像信号入力部30は、複数の入力端子を備えており、これらの入力端子には、ビデオ再生装置やパーソナルコンピューター等、図示しない外部の画像供給装置から各種形式の画像信号が入力される。画像信号入力部30は、入力された画像信号をデジタルの画像情報に変換し、その画像情報を画像処理部40に出力する。   The image signal input unit 30 includes a plurality of input terminals, and various types of image signals are input to these input terminals from an external image supply device (not shown) such as a video reproduction device or a personal computer. The image signal input unit 30 converts the input image signal into digital image information and outputs the image information to the image processing unit 40.

画像処理部40は、画像信号入力部30から入力されるデジタルの画像信号を、1画面(1フレーム)の画像毎に処理をして出力する。さらに、画像処理部40は、制御部20の指示に基づいて、フレームレート変換処理、リサイズ処理等の各種画像処理を行う。また、画像処理部40は、画像信号に対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等の画質を調整するための画質調整処理等を行い、処理後の画像信号を液晶駆動部14に出力する。   The image processing unit 40 processes and outputs the digital image signal input from the image signal input unit 30 for each image of one screen (one frame). Further, the image processing unit 40 performs various image processing such as frame rate conversion processing and resizing processing based on an instruction from the control unit 20. Further, the image processing unit 40 performs image quality adjustment processing for adjusting image quality such as brightness, contrast, sharpness, hue, and the like on the image signal, and outputs the processed image signal to the liquid crystal driving unit 14. .

ここで、フレームレート変換処理、リサイズ処理等の画像処理を行う際の画像処理部40について説明する。
図2は、画像処理部40の概略構成を示すブロック図である。
Here, the image processing unit 40 when performing image processing such as frame rate conversion processing and resizing processing will be described.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the image processing unit 40.

図2に示すように、画像処理部40は、第1フィルター部41、圧縮部42、記憶部としてのフレームバッファー43、解凍部44、第2フィルター部45、圧縮率設定部46、フィルター係数算出部47、フィルター逆変換部48等を備えている。   As shown in FIG. 2, the image processing unit 40 includes a first filter unit 41, a compression unit 42, a frame buffer 43 as a storage unit, a decompression unit 44, a second filter unit 45, a compression rate setting unit 46, and a filter coefficient calculation. Unit 47, filter inverse conversion unit 48, and the like.

第1フィルター部41は、フィルター係数算出部47から入力されるフィルター係数に基づいて、入力された画像信号に対して、第1フィルター処理を行い、圧縮部42に出力する。第1フィルター処理は、画像信号に含まれる画素値を平滑化するためのフィルター(ローパスフィルター)を用いたフィルター処理である。つまり、高周波成分が除去されるため、例えば、隣接する画素との画素値の差分が大きい場合には、差分が小さくなる。   The first filter unit 41 performs first filter processing on the input image signal based on the filter coefficient input from the filter coefficient calculation unit 47 and outputs the result to the compression unit 42. The first filter processing is filter processing using a filter (low-pass filter) for smoothing pixel values included in the image signal. That is, since the high-frequency component is removed, for example, when the difference in pixel value between adjacent pixels is large, the difference is small.

圧縮部42は、第1フィルター部41から入力された画像信号を、圧縮率設定部46が設定した圧縮率に基づき、圧縮(エンコード)し、フレームバッファー43に書き込む。圧縮された画像信号が圧縮データに相当する。   The compression unit 42 compresses (encodes) the image signal input from the first filter unit 41 based on the compression rate set by the compression rate setting unit 46 and writes the compressed image signal in the frame buffer 43. The compressed image signal corresponds to compressed data.

ここで、本実施形態の圧縮アルゴリズムについて説明する。圧縮部42は、隣接する画素との画素値の差分を求める。そして、差分が小さい場合、具体的には、差分の値(差分値)が所定のビット数で表現可能な場合、当該差分値をそのままフレームバッファー43に書き込む。差分が大きい場合、具体的には、差分値が所定のビット数を超える値の場合、当該差分値(または画素値)を符号化して、フレームバッファー43に書き込む。符号化の方法としては、差分値(または画素値)の下位ビットを省略し、ビット数を減らす方法とする。そして、解凍時に、省略したビットを付加し、所定の値を設定する。この圧縮方法は、非可逆圧縮であり、符号化を行って圧縮した場合、解凍で情報劣化が起きる場合がある。つまり、画質が劣化する場合がある。このような圧縮アルゴリズムでは、画素値に差分が大きい箇所が多いほど、即ち高周波成分が多いほど、符号化が行われて情報劣化が起きる確率が高くなる。   Here, the compression algorithm of this embodiment will be described. The compression unit 42 obtains a difference between pixel values from adjacent pixels. If the difference is small, specifically, if the difference value (difference value) can be expressed by a predetermined number of bits, the difference value is written in the frame buffer 43 as it is. When the difference is large, specifically, when the difference value exceeds a predetermined number of bits, the difference value (or pixel value) is encoded and written in the frame buffer 43. As a coding method, a method of reducing the number of bits by omitting lower bits of the difference value (or pixel value). At the time of decompression, the omitted bits are added and a predetermined value is set. This compression method is an irreversible compression, and when it is compressed by encoding, information deterioration may occur due to decompression. That is, the image quality may be deteriorated. In such a compression algorithm, as the number of pixel values having a large difference increases, that is, as the number of high-frequency components increases, the probability of information deterioration due to encoding increases.

フレームバッファー43は、DRAMを備えて構成されている。フレームバッファー43は、処理中の圧縮された画像信号を一時的に記憶し、各種画像処理に用いられる。   The frame buffer 43 includes a DRAM. The frame buffer 43 temporarily stores the compressed image signal being processed and is used for various image processing.

解凍部44は、フレームバッファー43から圧縮された画像信号を読み出し、圧縮率に基づいて解凍(デコード)して、第2フィルター部45に出力する。本実施形態では、フレームレート変換処理、リサイズ処理等の画像処理は、フレームバッファー43に記憶された画像信号を読み出す際に行われる。   The decompression unit 44 reads the compressed image signal from the frame buffer 43, decompresses (decodes) the image signal based on the compression rate, and outputs the decompressed image signal to the second filter unit 45. In the present embodiment, image processing such as frame rate conversion processing and resizing processing is performed when an image signal stored in the frame buffer 43 is read.

第2フィルター部45は、フィルター逆変換部48から入力される逆フィルター係数に基づいて、第2フィルター処理を行う。第2フィルター処理は、高周波成分を強調(先鋭化)するためのフィルター(ハイパスフィルター)を用いたフィルター処理であり、第1フィルター処理を行う前の画像信号に近い状態となるように画像信号の復元を行う。ここで、第2フィルター処理は、第1フィルター処理で用いられるフィルターの逆フィルターを用いたフィルター処理である。このため、第2フィルター処理のことを逆フィルター処理ともいう。   The second filter unit 45 performs the second filter process based on the inverse filter coefficient input from the filter inverse transform unit 48. The second filter process is a filter process using a filter (high-pass filter) for enhancing (sharpening) high-frequency components, so that the image signal is in a state close to the image signal before the first filter process. Perform restoration. Here, the second filter process is a filter process using an inverse filter of the filter used in the first filter process. For this reason, the second filter process is also referred to as an inverse filter process.

圧縮率設定部46は、圧縮部42が圧縮する圧縮率を設定する。なお、本実施形態では、圧縮率設定部46が設定する圧縮率は、当該プロジェクター1のシステム設計時に固定されるものとするが、例えば、画像処理の負荷に応じて圧縮率を変化させるものとしてもよい。圧縮率設定部46が設定した圧縮率は、圧縮部42、解凍部44、およびフィルター係数算出部47に出力される。   The compression rate setting unit 46 sets the compression rate that the compression unit 42 compresses. In the present embodiment, the compression rate set by the compression rate setting unit 46 is fixed when the projector 1 is designed. For example, the compression rate is changed according to the load of image processing. Also good. The compression rate set by the compression rate setting unit 46 is output to the compression unit 42, the decompression unit 44, and the filter coefficient calculation unit 47.

フィルター係数算出部47は、設定された圧縮率に基づいて、フィルター係数を算出する。具体的には、フィルター係数算出部47は、圧縮率の情報から、隣接する画素との画素値の差分がいくつのときに、圧縮および解凍に伴って情報劣化が生じるのかを導く。そして、フィルター係数算出部47は、導いた差分に基づき、その差分を低減するようなフィルター係数、即ち平滑化フィルター係数を算出する。フィルター係数は、第1フィルター部41、およびフィルター逆変換部48に出力される。   The filter coefficient calculation unit 47 calculates a filter coefficient based on the set compression rate. Specifically, the filter coefficient calculation unit 47 derives from the compression rate information how many pixel value differences between the adjacent pixels occur and information deterioration due to compression and decompression. Then, the filter coefficient calculation unit 47 calculates a filter coefficient that reduces the difference based on the derived difference, that is, a smoothing filter coefficient. The filter coefficient is output to the first filter unit 41 and the filter inverse transform unit 48.

フィルター逆変換部48は、フィルター係数算出部47からフィルター係数(平滑化フィルター係数)を入力し、逆変換を行うことで、第1フィルター部41が行うフィルター処理の逆フィルター係数を算出する。フィルター逆変換部48は、算出した逆フィルター係数を第2フィルター部45に出力する。   The filter inverse conversion unit 48 receives the filter coefficient (smoothing filter coefficient) from the filter coefficient calculation unit 47 and performs inverse conversion, thereby calculating the inverse filter coefficient of the filter processing performed by the first filter unit 41. The filter inverse conversion unit 48 outputs the calculated inverse filter coefficient to the second filter unit 45.

上述したように、第2フィルター部45は、逆フィルター係数に基づいた第2フィルター処理を行い、処理された画像信号を出力する。   As described above, the second filter unit 45 performs the second filter process based on the inverse filter coefficient, and outputs the processed image signal.

次に、画像処理部40における画像信号の第1フィルター処理、圧縮処理、解凍処理、第2フィルター処理等の変換処理について説明する。
図3は、画像処理部40における画像信号の変換処理の説明図であり、(a)は、画素列の説明図であり、(b)は、入力時の画素値を表すグラフであり、(c)は、平滑化された画素値を表すグラフであり、(d)は、圧縮解凍された後の画素値を表すグラフであり、(e)は、第2フィルター処理が行われた画素値を表すグラフである。
Next, conversion processing such as first filter processing, compression processing, decompression processing, and second filter processing of the image signal in the image processing unit 40 will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram of image signal conversion processing in the image processing unit 40, (a) is an explanatory diagram of a pixel column, (b) is a graph showing a pixel value at the time of input, c) is a graph representing a smoothed pixel value, (d) is a graph representing a pixel value after being compressed and decompressed, and (e) is a pixel value subjected to the second filter processing. It is a graph showing.

図3(a)には、入力された画像信号に基づく画素Pが並んだ画素列が表わされている。本実施形態では、9個の画素Pが並んだ画素列が表示されている。図3(b)では、図3(a)に対応した画素値、即ち入力された画像信号に基づく画素Pの画素値を表すグラフが表示されている。   FIG. 3A shows a pixel row in which pixels P based on the input image signal are arranged. In the present embodiment, a pixel row in which nine pixels P are arranged is displayed. In FIG. 3B, a graph representing the pixel value corresponding to FIG. 3A, that is, the pixel value of the pixel P based on the input image signal is displayed.

図3(c)では、第1フィルター部41によって、平滑化された画素値がグラフとして表されている。ここで、画素値の平滑化がなされると、高周波成分がカットされて、隣接する画素値に加えられる。つまり、平滑化されると、隣接する画素との画素値の差分が小さくなるため、圧縮時に符号化される確率が低くなる。   In FIG.3 (c), the pixel value smoothed by the 1st filter part 41 is represented as a graph. Here, when the pixel value is smoothed, the high-frequency component is cut and added to the adjacent pixel value. That is, when smoothing is performed, the difference between pixel values of adjacent pixels becomes small, and the probability of encoding at the time of compression becomes low.

図3(d)では、圧縮部42による圧縮処理がなされて、フレームバッファー43に書き込まれ、解凍部44による解凍処理がなされた画素値がグラフとして表されている。ここで、前述したように、画素値は平滑化されているため、符号化による情報劣化が少ない。   In FIG. 3D, pixel values that have been subjected to compression processing by the compression unit 42, written to the frame buffer 43, and subjected to decompression processing by the decompression unit 44 are shown as a graph. Here, since the pixel value is smoothed as described above, there is little information deterioration due to encoding.

図3(e)では、第2フィルター処理が行われた画素値がグラフとして表されている。第2フィルター処理が行われると、高周波成分が強調され、画素値の復元が行われて、第1フィルター処理を行う前の画素値に近い状態となる。   In FIG. 3E, the pixel values on which the second filter processing has been performed are represented as a graph. When the second filter process is performed, the high-frequency component is emphasized, the pixel value is restored, and the pixel value is close to that before the first filter process.

このように、画像処理部40に入力された画像信号は、情報劣化が少ない状態で出力される。   Thus, the image signal input to the image processing unit 40 is output in a state where there is little information deterioration.

図1に戻り、画像処理部40から出力された画像信号は、液晶駆動部14に入力される。   Returning to FIG. 1, the image signal output from the image processing unit 40 is input to the liquid crystal driving unit 14.

液晶駆動部14は、画像処理部40から入力される画像情報に従って液晶ライトバルブ12R,12G,12Bを駆動する。これにより、光源装置11から射出された光は、液晶ライトバルブ12R,12G,12Bによって画像情報に応じて変調され、投写レンズ13から投写される。   The liquid crystal drive unit 14 drives the liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B according to the image information input from the image processing unit 40. Thereby, the light emitted from the light source device 11 is modulated according to the image information by the liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B and projected from the projection lens 13.

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)プロジェクター1の画像処理部40における第1フィルター部41は、画像信号の平滑化を行う。圧縮部42は、平滑化された画像信号を圧縮して、フレームバッファー43に記憶させる。このときの圧縮アルゴリズムとしては、隣接する画素との画素値の差分を求めて、差分が小さい場合は、差分値をそのままとし、差分が大きい場合は、差分値を符号化して、フレームバッファー43に書き込む方法である。この圧縮方法は、非可逆圧縮であり、符号化して圧縮した場合、解凍で情報劣化(画質の劣化)が起きる場合がある。解凍部44は、フレームバッファー43から圧縮された画像信号のデータを読み出して解凍する。そして、第2フィルター部45は、解凍された画像信号に、平滑化の逆フィルター処理を行う。このような画像処理部40の構成により、第1フィルター部41で画像信号の平滑化が行われるため、隣接する画素との画素値の差分を小さくすることが可能になる。よって、圧縮時に差分値が符号化されることが低減されるため、圧縮解凍処理における画像信号の劣化を抑制することができる。即ち、画像の劣化を抑制することができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The first filter unit 41 in the image processing unit 40 of the projector 1 smoothes the image signal. The compression unit 42 compresses the smoothed image signal and stores it in the frame buffer 43. As a compression algorithm at this time, a difference between pixel values of adjacent pixels is obtained. If the difference is small, the difference value is left as it is. If the difference is large, the difference value is encoded and stored in the frame buffer 43 It is a writing method. This compression method is irreversible compression, and when encoded and compressed, information degradation (degradation of image quality) may occur due to decompression. The decompressing unit 44 reads out and decompresses the compressed image signal data from the frame buffer 43. Then, the second filter unit 45 performs a smoothing inverse filter process on the decompressed image signal. With such a configuration of the image processing unit 40, since the first filter unit 41 smoothes the image signal, it is possible to reduce the difference between the pixel values of adjacent pixels. Therefore, since the difference value is encoded at the time of compression, deterioration of the image signal in the compression / decompression process can be suppressed. That is, image degradation can be suppressed.

(2)プロジェクター1の画像処理部40のフィルター係数算出部47は、第1フィルター部41に適用されるフィルター係数を、圧縮率設定部46が設定した圧縮率に基づいて算出する。フィルター逆変換部48は、フィルター係数の逆変換を行い、第2フィルター部45に適用される逆フィルター係数を算出する。これにより、圧縮率が設定されれば、当該圧縮率に基づいて、フィルター係数および逆フィルター係数が算出され、第1フィルター部41および第2フィルター部45に適用されるため、有益である。   (2) The filter coefficient calculation unit 47 of the image processing unit 40 of the projector 1 calculates the filter coefficient applied to the first filter unit 41 based on the compression rate set by the compression rate setting unit 46. The filter inverse transform unit 48 performs inverse transform of the filter coefficient and calculates an inverse filter coefficient applied to the second filter unit 45. Thereby, if the compression rate is set, the filter coefficient and the inverse filter coefficient are calculated based on the compression rate and applied to the first filter unit 41 and the second filter unit 45, which is beneficial.

なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。   In addition, it is not limited to embodiment mentioned above, It is possible to implement by adding various change, improvement, etc. A modification will be described below.

(変形例1)上記実施形態では、プロジェクター1を例にして説明しているが、画像表示装置は、プロジェクターに限定するものではない。例えば、透過型のスクリーンを一体的に備えたリアプロジェクター、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等に適用することも可能である。   (Modification 1) In the above embodiment, the projector 1 is described as an example. However, the image display device is not limited to the projector. For example, the present invention can be applied to a rear projector, a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL (Electro Luminescence) display, and the like that are integrally provided with a transmissive screen.

(変形例2)上記実施形態では、光源装置11は、放電型の光源ランプ11aを有して構成されているが、LED光源やレーザー等の固体光源や、その他の光源を用いることもできる。   (Modification 2) In the above embodiment, the light source device 11 is configured to include the discharge-type light source lamp 11a, but a solid light source such as an LED light source or a laser, or other light sources can also be used.

(変形例3)上記実施形態では、プロジェクター1は、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ12R,12G,12Bを用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。   (Modification 3) In the above embodiment, the projector 1 uses the transmissive liquid crystal light valves 12R, 12G, and 12B as the light modulator, but the reflective light modulator such as a reflective liquid crystal light valve. It is also possible to use. In addition, it is possible to use a micromirror array device that modulates light emitted from a light source by controlling the emission direction of incident light for each micromirror as a pixel.

1…プロジェクター、10…画像投写部、11…光源装置、11a…光源ランプ、11b…リフレクター、12R,12G,12B…液晶ライトバルブ、13…投写レンズ、14…液晶駆動部、20…制御部、21…操作受付部、30…画像信号入力部、40…画像処理部、41…第1フィルター部、42…圧縮部、43…フレームバッファー、44…解凍部、45…第2フィルター部、46…圧縮率設定部、47…フィルター係数算出部、48…フィルター逆変換部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 10 ... Image projection part, 11 ... Light source device, 11a ... Light source lamp, 11b ... Reflector, 12R, 12G, 12B ... Liquid crystal light valve, 13 ... Projection lens, 14 ... Liquid crystal drive part, 20 ... Control part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Operation reception part, 30 ... Image signal input part, 40 ... Image processing part, 41 ... 1st filter part, 42 ... Compression part, 43 ... Frame buffer, 44 ... Decompression part, 45 ... 2nd filter part, 46 ... Compression ratio setting unit, 47... Filter coefficient calculation unit, 48.

Claims (4)

画像信号に基づいた表示を行う画像表示装置であって、
前記画像信号が入力される画像入力部と、
前記画像信号の平滑化を行うためのフィルター処理を行う第1フィルター部と、
前記平滑化された画像信号を圧縮して圧縮データを生成する圧縮部と、
前記圧縮データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記圧縮データを読み出して解凍する解凍部と、
前記解凍部によって前記解凍された画像信号に、前記平滑化の逆フィルター処理を行う第2フィルター部と、
前記第2フィルター部により前記逆フィルター処理がなされた画像信号に基づいて表示を行う表示部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
An image display device that performs display based on an image signal,
An image input unit to which the image signal is input;
A first filter unit that performs filter processing for smoothing the image signal;
A compression unit that compresses the smoothed image signal to generate compressed data;
A storage unit for storing the compressed data;
A decompression unit that reads and decompresses the compressed data stored in the storage unit;
A second filter unit that performs the inverse filtering of the smoothing on the image signal decompressed by the decompression unit;
A display unit that performs display based on the image signal that has been subjected to the inverse filter processing by the second filter unit;
An image display device comprising:
請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記圧縮部の圧縮率を設定する圧縮率設定部と、
前記第1フィルター部に適用されるフィルター係数を、前記圧縮率に基づいて算出するフィルター係数算出部と、
前記フィルター係数の逆変換を行い、前記第2フィルター部に適用される逆フィルター係数を算出するフィルター逆変換部と、
をさらに備えることを特徴とする画像表示装置。
The image display device according to claim 1,
A compression rate setting unit for setting a compression rate of the compression unit;
A filter coefficient calculation unit that calculates a filter coefficient applied to the first filter unit based on the compression rate;
A filter inverse transform unit that performs inverse transform of the filter coefficient and calculates an inverse filter coefficient applied to the second filter unit;
An image display device further comprising:
請求項1または2に記載の画像表示装置であって、
前記圧縮部は、各画素について、隣接する画素との画素値の差分を求め、差分値が所定値以下の場合には、当該差分値を前記記憶部に記憶させ、前記差分値が前記所定値を超える場合には、前記差分値または前記画素値を符号化して前記記憶部に記憶させることを特徴とする画像表示装置。
The image display device according to claim 1 or 2,
For each pixel, the compression unit obtains a difference in pixel value from an adjacent pixel. When the difference value is equal to or less than a predetermined value, the compression unit stores the difference value in the storage unit, and the difference value is the predetermined value. The image display device, wherein the difference value or the pixel value is encoded and stored in the storage unit.
画像信号が入力される画像入力部と、前記画像信号に基づいた表示を行う表示部とを有する画像表示装置の制御方法であって、
入力された前記画像信号の平滑化を行うためのフィルター処理を行う第1フィルターステップと、
前記平滑化された画像信号を圧縮して圧縮データを生成する圧縮ステップと、
前記圧縮データを記憶部に記憶する記憶ステップと、
前記記憶部に記憶された前記圧縮データを読み出して解凍する解凍ステップと、
前記解凍ステップによって前記解凍された画像信号に、前記平滑化の逆フィルター処理を行う第2フィルターステップと、
前記第2フィルターステップによって前記逆フィルター処理がなされた画像信号に基づいて、前記表示部に表示を行わせる表示ステップと、
を備えることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
A control method for an image display device, comprising: an image input unit to which an image signal is input; and a display unit that performs display based on the image signal.
A first filter step for performing filter processing for smoothing the input image signal;
A compression step of compressing the smoothed image signal to generate compressed data;
A storage step of storing the compressed data in a storage unit;
A decompression step of reading and decompressing the compressed data stored in the storage unit;
A second filter step for performing the smoothing inverse filter process on the image signal decompressed by the decompression step;
A display step of causing the display unit to perform display based on the image signal that has been subjected to the inverse filter processing by the second filter step;
A control method for an image display device, comprising:
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