(57)【要約】【課題】画像データを処理する際の同時スイッチングノイズを、簡易な構成により低減する。【解決手段】プロジェクター１は、所定ビット数の入力画像データを変換するフロントエンドＩＣ８の色空間変換部１３と、色空間変換部１３より変換された変換後の画像データを処理するスケーラーＩＣ９のスケーラー１４と、スケーラー１４により処理された処理後の画像データを逆変換して出力するＬＣＤコントローラーＩＣ１０の色空間変換部１７と、を備える。【選択図】図１
2014134704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定ビット数の入力画像データを変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された変換後の画像データを処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段により処理された処理後の画像データを逆変換して出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記画像処理手段は、前記所定ビット数の画像データを入出力するバスを備えたハードウェア回路により構成されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像処理装置であって、
前記変換手段は、前記入力画像データが最小値から最大値に、またはその逆に変化するときに、値が変化するビット数を減少させる変換を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記入力画像データを構成するフレームにおける白色の割合に基づき、前記変換手段による変換の要否を判定する制御手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記変換手段は、前記所定ビット数の前記入力画像データのうち、下位ビット側の一部の値を変化させる変換を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記変換手段は、前記入力画像データの最大値をより小さい値に変換する処理を行い、前記出力手段は前記処理後の画像データの最大値を前記変換手段により変換される前の最大値に変換することを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記画像処理手段は、前記所定ビット数のバス幅を有するバスによりメモリーに接続され、前記変換後の画像データを前記メモリーに展開する処理を実行し、
前記出力手段は、前記画像処理手段により前記メモリーに展開されて処理された画像データに対し、前記変換手段が実行した変換とは逆方向の処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
画像データを変換する画像処理方法であって、
所定ビット数の入力画像データに対し、少なくとも一部のビットの値を変化させる変換処理を実行し、
変換後の画像データを処理し、
処理後の画像データに対し、前記変換処理の逆方向の変換を行って出力すること、
を特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
所定ビット数の入力画像データを変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された変換後の画像データを処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段により処理された処理後の画像データを逆変換して出力する出力手段と、
前記出力手段により出力された画像データを表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及び、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数ビットのデータバスを有するデータ処理システムにおいて、同時スイッチングノイズが発生することが知られている。同時スイッチングノイズは、複数の信号線で同時に信号が変化することにより発生し、ＥＭＩ（ElectroMagnetic Interference）の悪化を招く要因となる。近年、データ処理の高度化により、回路基板における信号の高速化およびデータバスの多ビット化が進むにつれて、同時スイッチングノイズの対策が難しくなっている。
そこで、従来、データバスの各信号線における信号を遅延させてスキューを調整することにより、同時スイッチングノイズの低減を図る手法が提案された（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０４４４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の構成では、データバスの各信号線に対応してバッファー回路および遅延回路を備え、各信号線の信号の変化に基づき、遅延回路における遅延量を決定する。この構成では、回路構成が複雑になってしまうため、より簡易な構成により同時スイッチングノイズを低減できる手法が望まれていた。特に、画像データを処理する装置においては、大容量の画像データを高速に処理する必要がある。このため、同時スイッチングノイズを低減するために複雑な処理を行うと、処理の遅延を招く等の問題が生じやすいという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、画像データを処理する際の同時スイッチングノイズを、簡易な構成により低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、所定ビット数の入力画像データを変換する変換手段と、前記変換手段により変換された変換後の画像データを処理する画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された処理後の画像データを逆変換して出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、画像データを変換することにより、画像処理の実行時における同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。また、画像データを出力する前に逆変換を行うので、出力画像への影響を抑えることができる。
【０００６】
また、上記画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記所定ビット数の画像データを入出力するバスを備えたハードウェア回路により構成されてもよい。
この場合、入力画像データを処理するハードウェア回路のバスにおける同時スイッチングノイズの発生を、効果的に抑えることができる。
【０００７】
また、上記画像処理装置において、前記変換手段は、前記入力画像データが最小値から最大値に、またはその逆に変化するときに、値が変化するビット数を減少させる変換を行う構成としてもよい。
この場合、画像データを変換することにより多くのビットの値が同時に変化する現象を減らすことができ、同時スイッチングノイズの発生をより確実に抑えることができる。
【０００８】
また、上記画像処理装置において、前記入力画像データを構成するフレームにおける白色の割合に基づき、前記変換手段による変換の要否を判定する制御手段を備える構成としてもよい。
この場合、入力画像データが、データの変換を行うことで同時スイッチングノイズを効果的に抑制できる種類のデータであるか否かを速やかに判定できる。これにより、例えば、効果が期待できるデータに対しては変換を行って同時スイッチングノイズを抑制でき、効果が期待しにくいデータについては変換を省略して処理負荷を軽減できる。従って、より効率よく、同時スイッチングノイズを抑制できる。
【０００９】
また、上記画像処理装置において、前記変換手段は、前記所定ビット数の前記入力画像データのうち、下位ビット側の一部の値を変化させる変換を行う構成としてもよい。
この場合、下位ビット側の一部の値を変化させることにより、複数ビットからなるデータの値を大きく変化させることなく、確実に同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。
【００１０】
また、上記画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記所定ビット数のバス幅を有するバスによりメモリーに接続され、前記変換後の画像データを前記メモリーに展開する処理を実行し、前記出力手段は、前記画像処理手段により前記メモリーに展開されて処理された画像データに対し、前記変換手段が実行した変換とは逆方向の処理を行う構成としてもよい。
この場合、所定ビット数のバスによりメモリーにアクセスして画像処理を行う前に、画像データを変換することで、メモリーアクセス時の同時スイッチングノイズの発生を抑制できる。これにより、効果的に同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。さらに、画像処理の後に画像データに逆方向の変換を行うため、画質への影響を最小限に抑えることができる。
【００１１】
また、上記画像処理装置において、前記変換手段は、前記入力画像データの最大値をより小さい値に変換する処理を行い、前記出力手段は前記処理後の画像データの最大値を前記変換手段により変換される前の最大値に変換してもよい。
この場合、画像データの最大値を小さくすることにより、簡単な処理によって同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。また、変換されたデータの最大値を変換前の最大値にする処理を行って出力するので、画像の劣化を防止できる。
【００１２】
また、上記課題を解決するため、本発明は、画像データを変換する画像処理方法であって、所定ビット数の入力画像データに対し、少なくとも一部のビットの値を変化させる変換処理を実行し、変換後の画像データを処理し、処理後の画像データに対し、前記変換処理の逆方向の変換を行って出力すること、を特徴とする。
本発明によれば、画像データを変換することにより、画像処理の実行時における同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。また、画像データを出力する前に逆変換を行うので、出力画像への影響を抑えることができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明は、所定ビット数の入力画像データを変換する変換手段と、前記変換手段により変換された変換後の画像データを処理する画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された処理後の画像データを逆変換して出力する出力手段と、前記出力手段により出力された画像データを表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、画像データを変換することにより、画像処理の実行時における同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。また、画像データを表示する処理の前に逆変換を行うことにより、表示画像の劣化を招くことなく、同時スイッチングノイズの発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画像処理の実行時における同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクターの機能ブロック図である。
【図２】画像データの変換処理を示す説明図である。
【図３】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した１の構成を示す機能ブロック図である。
プロジェクター１（表示装置）は、スクリーンＳＣに静止画像または動画像を投射する。プロジェクター１は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）２、投射部３（表示手段）、及び画像処理部７（画像処理装置）を備えている。なお、プロジェクター１は、ユーザーが操作する操作パネル、リモコン装置、リモコン装置と通信するリモコン受信部、及び電源装置等を備えているが、ここでは図示及び説明を省略する。
【００１７】
インターフェース２は、外部の画像供給装置に接続されるコネクターやインターフェース回路等を備えている。例えば、インターフェース２は、デジタルデータ用のインターフェースとして、ＤＶＩ、ＵＳＢ、ＬＡＮ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（商標）等の各種インターフェースを備えていてもよい。また、インターフェース２は、アナログ画像信号用のインターフェースとして、Ｓ映像端子、ＲＣＡ端子、Ｄ端子、Ｄ−Ｓｕｂ端子等を備えていてもよい。インターフェース２に接続される機器は、パーソナルコンピューター、ビデオ再生装置、ＤＶＤ再生装置、テレビチューナー装置、ＣＡＴＶのセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の映像出力装置が挙げられる。本実施形態のインターフェース２には、デジタル画像データＳ１及びアナログ画像信号Ｓ２が入力される。インターフェース２は、入力されたデジタル画像データＳ１及びアナログ画像信号Ｓ２を、画像処理部７に出力する。
【００１８】
投射部３は、光源部４、光変調装置５、及び投射光学系６を備えている。光源部４は、光源として、キセノンランプや超高圧水銀ランプ等を備えている。光源部４は、光源が発した光を光変調装置５に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよい。また、光源部４は、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、光源が発した光の光量を光変調装置５に至る経路上で低減させる調光素子等を備えていてもよい。
【００１９】
光変調装置５は、光源部４から射出された光を、画像処理部７から入力される画像データに基づいて変調する。本実施形態の光変調装置５は、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型液晶パネルを備えている。この光変調装置５は、透過型液晶パネルに配置された各画素により画像を形成し、光源部４が発した光を変調する。光変調装置５の液晶パネルは図示しない液晶ドライバーＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）によって駆動され、画像を形成する。なお、光変調装置５には、反射型の液晶ライトバルブを用いた方式や、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式を採用してもよい。また、光変調装置５として、カラーホイールと１枚のＤＭＤまたは液晶パネルとを組み合わせた方式を採用してもよい。
投射光学系６は、投射画像の拡大・縮小および焦点の調整を行うレンズ群、ズーム調整用モーター、フォーカス調整用モーター等を備えている。投射光学系６は、光変調装置５で変調された光（画像光）をスクリーンＳＣに投射し、スクリーンＳＣ上に結像させる。
【００２０】
画像処理部７は、インターフェース２から入力されるデジタル画像データＳ１またはアナログ画像信号Ｓ２を処理し、投射部３に出力する。画像処理部７は、フロントエンドＩＣ８、スケーラーＩＣ９、ＬＣＤコントローラーＩＣ１０、及び、ＤＤＲメモリー１１を備えている。ＤＤＲメモリー１１は、DDR SDRAM(Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)規格に準拠したメモリーデバイスである。ＤＤＲメモリー１１の記憶領域にはフレームメモリー１５が設けられている。
フロントエンドＩＣ８は、フロントエンド回路１２および色空間変換部（ＣＳＣ：Color Space Converter）１３を備えている。フロントエンド回路１２は、フロントエンドＩＣ８の入力段に配置され、インターフェース２からデジタル画像データＳ１及びアナログ画像信号Ｓ２が入力される。フロントエンド回路１２は、インターフェース２から入力されたデジタル画像データＳ１をデコードして色空間変換部１３に出力する。また、フロントエンド回路１２は、インターフェース２から入力されたアナログ画像信号Ｓ２に対し、Ａ／Ｄ変換処理を実行して、変換後のデジタル画像データを色空間変換部１３に出力する。
色空間変換部１３は、例えば３×３の行列演算が可能なハードウェアにより構成され、フロントエンドＩＣ８の出力段に配置されている。色空間変換部１３は、フロントエンド回路１２から入力されるデジタル画像データに対して色空間変換（輝度色差空間−ＲＧＢ空間）を行い、処理後のデータをスケーラーＩＣ９に出力する。
【００２１】
スケーラーＩＣ９は、ＣＰＵ２１の制御に従って、フロントエンドＩＣ８から入力されたデータを処理するスケーラー１４を備えている。スケーラー１４は、入力されたデータをフレームメモリー１５に展開して、１フレーム分の画像を描画する。スケーラー１４とフレームメモリー１５とは所定ビット幅のバスＢにより接続されている。バスＢのビット幅は、スケーラー１４が処理する画像データのビット数に合わせたビット幅となっている。
【００２２】
スケーラー１４は、フレームメモリー１５に展開した画像に対し、各種の画像処理を実行する。この画像処理として、例えば、フロントエンドＩＣ８から入力されたデータの解像度変換等の処理を実行する。
また、スケーラー１４は、フレームメモリー１５に展開した画像に対し、投射部３がスクリーンＳＣに画像を投射した場合の台形歪みや糸巻き型歪みを補正する歪み補正処理を実行してもよい。この歪み補正処理において、スケーラー１４は、スクリーンＳＣ上で生じる歪みを補償するように、フレームメモリー１５の画像を変形させる。
また、スケーラー１４は、フレームメモリー１５に展開した画像に対し、色調を調整する処理を行ってもよい。プロジェクター１は、スクリーンＳＣ上の投射画像の色調を調整するカラーモード機能を有する。カラーモード機能では、例えば、シアターモード、リビングモード、黒板モード等のプリセットされたカラーモードからユーザーが所望のカラーモードを選択する。スケーラー１４は、指定されたカラーモードに対応する調整用のパラメーターを使用して、フレームメモリー１５に描画した画像の色を変更する処理を行う。
【００２３】
スケーラー１４は、上記の各種画像処理を実行した後に、フレームメモリー１５上の画像データを、ＬＣＤコントローラーＩＣ１０に出力する。
ＬＣＤコントローラーＩＣ１０は、ＬＣＤコントローラー１６と、色空間変換部（ＣＳＣ）１７とを備えている。
ＬＣＤコントローラー１６は、ＬＣＤコントローラーＩＣ１０の入力段に配置される。ＬＣＤコントローラー１６は、スケーラーＩＣ９から入力される画像データに対し、ガンマ調整を含む各種の画像調整処理を実行する。この画像調整処理により、ＬＣＤコントローラー１６は、光変調装置５が備える液晶パネルに描画を行うための画像データを生成し、色空間変換部１７に出力する。また、ＬＣＤコントローラー１６は、スケーラー１４から入力される画像データに基づき、１フレームの画像の平均画像レベル（ＡＰＬ：Average Picture Level）算出機能やヒストグラムを計測する機能を有する。
色空間変換部１７は、例えば３×３の行列演算が可能なハードウェアにより構成され、ＬＣＤコントローラーＩＣ１０の出力段に配置される。色空間変換部１７は、ＬＣＤコントローラー１６で処理された画像データに対して色空間変換処理を行い、処理後の画像データを光変調装置５に出力する。
【００２４】
また、スケーラーＩＣ９は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、及びＲＯＭ２３を備えている。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３に記憶されたプログラムを読み出して実行し、ＲＯＭ２３に記憶された設定値等のデータに基づいて、画像処理部７の各部を制御する。ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２１が実行するプログラムや処理対象のデータ等を一時的に記憶する。
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３内のプログラムを実行することにより、スケーラー１４を制御する。このＣＰＵ２１の制御に従って、スケーラー１４は、フレームメモリー１５に画像を展開し、上述した各種の画像処理（解像度変換処理、歪み補正処理、色調調整処理）等を実行する。ＣＰＵ２１は、スケーラー１４に対して実行する処理を指定するデータや、指定した処理に関するパラメーター等を出力する。このパラメーターは、例えばＲＯＭ２３に記憶されている。
【００２５】
プロジェクター１は、スケーラー１４の処理に係る同時スイッチングノイズの発生を抑えるため、色空間変換部１３、１７により画像データを変換する機能を有する。
図２は、色空間変換部１３、１７における画像データの変換処理を示す説明図であり、（Ａ）は色空間変換部１３による変換処理の例を示し、（Ｂ）は色空間変換部１７による逆変換処理の例を示す。
色空間変換部１３は、ＣＰＵ２１の制御に従って、フロントエンド回路１２から入力される画像データを変換し、変換後の画像データをスケーラー１４に出力する。例えば、色空間変換部１３には、フロントエンド回路１２から入力画像の画像データが画素毎に入力される。例えば２４ビットカラー画像データを処理する場合、一つの画素のデータは、Ｒの８ビットのデータと、Ｇの８ビットのデータと、Ｂの８ビットのデータにより構成される。
【００２６】
図２（Ａ）には、８ビットのデータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…が色空間変換部１３に入力される例を示す。図２（Ａ）及び（Ｂ）には入出力される各データを時系列順に示す。図２（Ａ）の各データは、データＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…の順に、色空間変換部１３に入力される。
データＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…の最大値は0xFF、最小値は0x00である。この例のデータＰ１の値は0x00（最小値）であり、各ビットの値は「00000000」である。データＰ２の値は0xFF（最大値）であり、各ビットの値は「11111111」である。データＰ１、Ｐ２は同時スイッチングノイズが発生する典型的な例である。すなわち、同時スイッチングノイズは、複数ビットのビット幅を有するバスにデータを伝送する場合に、同時に値が変化するビットが多いほど、発生しやすい。データＰ１、Ｐ２を８ビットのバスで伝送する場合には、データＰ１からデータＰ２に遷移する際に全ビットの値が変化する。このとき、バスの信号線Ｄ０〜Ｄ１の全てにおいて、電圧がLowからHighに、またはその逆に変化するので、同時スイッチングノイズが発生する可能性が高い。
【００２７】
そこで、本実施形態の画像処理部７は、色空間変換部１３により、同時スイッチングノイズの発生を抑制するようにデータを変換する。具体的には、色空間変換部１３は、フロントエンド回路１２から入力される所定ビット数のデータに対して、予め設定された係数を乗算する。色空間変換部１３が乗算する係数は、例えば、データの最大値が小さくなるように１未満の数とすることができる。
【００２８】
本実施形態では、色空間変換部１３が、係数「２４０／２５５」を用いる例を示す。この場合、図２（Ａ）のデータＰ２（0xFF）は、下記式（１）のようにデータＰ２´（0xF0）に変換される。また、データＰ１（0x00）はデータＰ１´（0x00）に変換されるが、値は変化しない。データＰ３（0xFE）はデータＰ３´（0xEF）に変換され、データＰ４（0xF0）はデータＰ４´（0xE1）に変換される。
0x00×２４０／２５５＝0x00＝0b00000000
0xFF×２４０／２５５＝0xF0＝0b11110000
0xFE×２４０／２５５＝0xEF＝0b11101111      …（１）
0xF0×２４０／２５５＝0xE1＝0b11100001
そして、変換後のデータが、データＰ１´、Ｐ２´、Ｐ３´、Ｐ４´…の順に、色空間変換部１３から出力される。
【００２９】
変換前のデータＰ１とデータＰ２とを比較すると、８ビットの全てで値が変化する。これに対し、変換後のデータＰ１´とデータＰ２´を比較すると、値が変化するビットが４ビットとなっている。データＰ１´とデータＰ２´を伝送する信号線Ｄ０〜Ｄ７においては、その半数において電圧が変化する。つまり、変換前に比べて、同時スイッチングノイズが発生しにくくなっている。この効果は、最大値（この例では0xFF）のデータの次に最小値（この例では0x00）のデータが伝送される場合、及び、その逆の順にデータが伝送される場合に、顕著である。
【００３０】
また、図２（Ａ）の例では、係数「２４０／２５５」を乗算することにより、最大値（0b11111111）の下位４ビットの値が変化して0b11110000となる。データを構成する８ビットの値のうち、半数の値が変化しているため、同時スイッチングノイズを低減する効果が高い。さらに、８ビットのデータの値としては、0xFFが0xF0に変化しているが、これは最大値がわずかに小さくなったに過ぎないといえる。このように、データの下位ビットの値を変化させる変換を行うことにより、画素のデータの値の変化量を抑え、かつ、同時スイッチングノイズを効果的に防止できる。
【００３１】
なお、色空間変換部１３が変換に用いる係数は２４０／２５５に限らず、様々な値を用いることができ、上記の係数は最も好ましい一例である。例えば、係数を２４８／２６０とすれば、８ビットのデータの最大値（0xFF）は下記式（２）のように0xF8に変換される。
0xFF×２４８／２５５＝0xF8＝0b11111000      …（２）
この場合、変換前のデータが0x00から0xFFに変化するとき、変換後のデータは0x00から0xF8に変化するので、値が変化するビットの数は３ビット減少する。この場合も、同時スイッチングノイズの発生を抑えることが可能であり、データの値の変化が小さいため、好ましいといえる。８ビットのデータを変換する場合の好ましい係数としては、最大値（0xFF）の下位側の一部のビットを変化させる係数が挙げられ、具体的には２２４／２６０、１９２／２６０等がある。
色空間変換部１３によって１６ビットのデータや３２ビットのデータを変換する場合も同様に、データの最大値を、値が「１」となるビットが少なくなるように変換する係数を用いればよい。データの最大値に対し、下位側の一部のビットで値「１」が「０」となるよう変換する係数を用いれば、データの値の変化が小さいので、より好ましい。さらに、値が「１」から「０」に変換されるビットの数が多いほど、同時スイッチングノイズの発生が効果的に抑制されるため、好ましい。
【００３２】
スケーラー１４により処理された画像データは、ＬＣＤコントローラー１６によって処理され、その後に色空間変換部１７により逆変換される。
色空間変換部１７が実行する逆変換は、色空間変換部１３が実行した変換処理の逆方向の処理である。図２（Ａ）に示したように色空間変換部１３が１未満の係数を乗算する変換を行う場合、色空間変換部１７は、上記係数の逆数を乗算する変換を行う。
色空間変換部１７には、データＰ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８…の順に各データが入力される。
色空間変換部１３が、係数「２４０／２５５」を用いる場合、色空間変換部１７は、係数「２５５／２４０」を用いる。この場合、図２（Ｂ）のデータＰ６（0xF0）は、下記式（３）のようにデータＰ６´（0xFF）に変換される。また、データＰ５（0x00）はデータＰ５´（0x00）に変換されるが、値は変化しない。データＰ７（0xEF）はデータＰ７´（0xFE）に変換され、データＰ８（0xE1）はデータＰ８´（0xF0）に変換される。
0x00×２５５／２４０＝0x00＝0b00000000
0xF0×２５５／２４０＝0xFF＝0b11111111
0xEF×２５５／２４０＝0xFE＝0b11111110      …（３）
0xE1×２５５／２４０＝0xF0＝0b11110000
色空間変換部１７は、変換後の各データを、データＰ５´、Ｐ６´、Ｐ７´、Ｐ８´…の順に出力する。
【００３３】
ここで、色空間変換部１３、１７は、ＲＧＢ２４ビットカラー（１６７７万色）の画像データを処理する場合、ＲＧＢの各色の８ビットのデータの各々について、上記の処理を実行する。色空間変換部１３、１７は、２４ビットの画像データにおいて、Ｒのデータに相当する８ビットと、Ｇのデータに相当する８ビットと、Ｂのデータに相当する８ビットとについて、それぞれ、上記の変換及び逆変換を行う。画像処理部７が８ビットのモノクロ画像データを処理する場合には、色空間変換部１３、１７は８ビットのデータを上記のように変換及び逆変換する。さらに、３０ビットカラー、３６ビットカラー、４２ビットカラー、４８ビットカラー及びそれ以上のビット数の画像データについても、上記と同様に色空間変換部１３、１７による処理を適用できる。この場合、色空間変換部１３、１７が変換／逆変換に用いる係数が、処理対象のデータのビット数に合わせた係数となっていればよい。
【００３４】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、色空間変換部１３が画像データの変換に１未満の係数を用いる場合、画像データの最大値が実質的に小さくなる。言い換えれば、色空間変換部１３が画像データを圧縮する処理を行う。例えば、色空間変換部１３が係数「２４０／２５５」を用いる場合、８ビットの画像データの最大値が２５５から２４０に圧縮される。しかしながら、色空間変換部１７は、色空間変換部１３が変換に用いた係数の逆数を乗算して逆変換を行い、画像データの最大値を大きくする処理を行う。このため、画像データの最大値は２５５に復元される。つまり、色空間変換部１７が画像データを伸長する処理を行うので、色空間変換部１３による処理を行っても、コントラストが劣化するおそれはない。
【００３５】
このように、画像処理部７では、スケーラー１４が処理する画像データを、処理前に色空間変換部１３により変換する。スケーラー１４がフレームメモリー１５に画像データを展開して上述した各種画像処理を実行する場合、スケーラー１４とフレームメモリー１５との間で多量のデータの送受信が発生する。また、画像処理の高度化、高速化に伴って、プロジェクター１等の表示装置においては、より高速で駆動可能なメモリーが採用される。本実施形態では、一例としてＤＤＲメモリー１１を採用した構成を示しているが、より高速なDDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、或いはその他の規格に準拠したメモリーデバイスを採用することも可能である。従って、スケーラー１４とフレームメモリー１５とを接続するバスＢにおいて、同時スイッチングノイズが特に発生しやすい。
本実施形態では、フロントエンドＩＣ８の出力段に位置する色空間変換部１３が画像データを変換（圧縮）することで、バスＢにおける同時スイッチングノイズの発生を効果的に抑制できる。
また、スケーラー１４が画像処理を行った後に、ＬＣＤコントローラーＩＣ１０の出力段に位置する色空間変換部１７により、画像データを逆変換（伸長）する。このため、最終的に出力される画像データのコントラストが入力画像データに比べて劣化することはない。従って、画質を劣化させることなく、スケーラー１４における同時スイッチングノイズの発生を効果的に抑制できる。
【００３６】
プロジェクター１が処理する画像データにおいて、黒色の画素のデータは最小値（0x00）であり、白色の画素のデータは最大値（0xFF）である。白色の背景と黒色の文字で構成される画像の画像データには、最小値（0x00）と最大値（0xFF）が高頻度で出現する。このような画像データを処理する場合には、バスＢに最小値と最大値が連続して伝送される現象が多発し、同時スイッチングノイズの発生が懸念される。このような画像データを処理する場合には、上記のように色空間変換部１３、１７により画像データの変換と逆変換を行うと、より効果的である。これに対し、最大値（0xFF）または最小値（0x00）の画素が少ない画像データを処理する場合には、バスＢを伝送されるデータが最小値（0x00）から最大値（0xFF）へ、或いはその逆へ変化することが少ない。このため、色空間変換部１３、１７により変換／逆変換を行うことの効果が比較的小さい。
そこで、画像処理部７は、ＣＰＵ２１の制御により画像データの状態を判定し、上記の手法により同時スイッチングノイズの抑制が効果的な画像である場合に、色空間変換部１３、１７の変換／逆変換を行うことが可能である。
【００３７】
図３は、プロジェクター１の動作を示すフローチャートであり、特に、色空間変換部１３、１７による変換／逆変換の実行を制御する動作を示す。この図３の動作においてＣＰＵ２１は制御手段として機能する。
ＣＰＵ２１は、色空間変換部１３、１７による変換／逆変換処理の設定を変更する要因が発生した場合に（ステップＳ１１）、この図３の処理を開始する。設定を変更する要因としては、プロジェクター１の電源投入、画像ソースの切り替え等が挙げられる。ここで、画像ソースの切り替えとは、インターフェース２に複数の画像供給装置が接続されている場合に表示対象の画像供給装置を切り替える動作、または、インターフェース２に接続された画像供給装置が他の装置に取り替えられることを指す。
【００３８】
ＣＰＵ２１は、ＬＣＤコントローラー１６を制御して、スケーラー１４から出力される１フレーム分の画像データについてヒストグラムを作成させる（ステップＳ１２）。ＣＰＵ２１は、ＬＣＤコントローラー１６が作成したヒストグラムに基づき、対象のフレームにおける全白の画素の割合が、予め設定された値Ｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
全白の画素の割合が設定値Ｘより大きい場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ヒストグラムに基づき、対象のフレームにおける全黒の画素の割合が、予め設定された値Ｙより大きいか否かを判定する（ステップＳ１４）。
全白の画素とは、画像データが最大値である画素を指し、全黒の画素とは、画像データが最小値である画素を指す。また、設定値Ｘ、Ｙは、例えばＲＯＭ２３に記憶されている。
【００３９】
全黒の画素の割合が設定値Ｙより大きい場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、画像処理部７を圧縮モードにすると判定する（ステップＳ１５）。圧縮モードとは、色空間変換部１３、１７による変換／逆変換を行う動作モードである。ＣＰＵ２１は、色空間変換部１３に対して変換の係数を指定するとともに、変換処理を実行するよう設定する（ステップＳ１６）。また、ＣＰＵ２１は、色空間変換部１７に対して変換の係数を指定するとともに、逆変換処理を実行するよう設定する（ステップＳ１７）。
【００４０】
一方、全白の画素の割合が設定値Ｘ以下の場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、及び、全黒の画素の割合が設定値Ｙ以下の場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、画像処理部７を非圧縮モードにすると判定する（ステップＳ１８）。非圧縮モードとは、色空間変換部１３、１７による変換／逆変換を行わない動作モードである。ＣＰＵ２１は、色空間変換部１３に対して変換処理を行わないよう設定する（ステップＳ１９）。また、ＣＰＵ２１は、色空間変換部１７に対して逆変換処理を行わないよう設定する（ステップＳ２０）。なお、画像処理部７の初期状態が非圧縮モードとなっている場合、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１９、Ｓ２０において色空間変換部１３、１７を初期化する。また、プロジェクター１において変換／逆変換処理の設定を変更する要因が発生した場合に、画像処理部７が初期状態すなわち非圧縮モードに設定され、その後にＣＰＵ２１がステップＳ１２以後の動作を行ってもよい。
【００４１】
この図３の動作により、投射部３が表示する画像が、全白の画素が所定の割合（設定値Ｘ）より多く、かつ、全黒の画素が所定の割合（設定値Ｙ）より多い場合に、色空間変換部１３、１７による変換／逆変換が行われる。このため、画像処理部７は、同時スイッチングノイズが発生しやすく、上記の方法による同時スイッチングノイズの低減に適した画像について、色空間変換部１３、１７による変換／逆変換を実行する。このため、同時スイッチングノイズを効果的に抑制し、かつ、上記の方法による効果が薄い場合には処理負荷を軽減できる。
【００４２】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクター１において、画像処理部７は、色空間変換部１３と、スケーラー１４と、色空間変換部１７とを備えている。色空間変換部１３は、所定ビット数の入力画像データを変換し、スケーラー１４は、色空間変換部１３により変換された変換後の画像データを処理する。色空間変換部１７は、スケーラー１４により処理された処理後の画像データを逆変換して出力する。この構成によれば、画像データを変換することにより、画像処理の実行時における同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。また、画像データを出力する前に逆変換を行うので、出力画像への影響を抑えることができる。
また、色空間変換部１３は、入力画像データが最小値から最大値に、またはその逆に変化するときに、値が変化するビット数を減少させる変換を行う。これにより、画像データを変換することにより多くのビットの値が同時に変化する現象を減らすことができ、同時スイッチングノイズの発生をより確実に抑えることができる。
【００４３】
また、色空間変換部１３は、所定ビット数の入力画像データのうち、下位ビット側の一部の値を変化させる変換を行う。下位ビット側の一部の値を変化させることにより、複数ビットからなるデータの値を大きく変化させることなく、確実に同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。
また、ＣＰＵ２１は、入力画像データを構成するフレームにおける全白の画素の割合に基づき、変換の要否を判定する。これにより、入力画像データが、データの変換を行うことで同時スイッチングノイズを効果的に抑制できる種類のデータであるか否かを速やかに判定できる。そして、効果が期待できるデータに対しては変換を行い、効果が期待しにくいデータについては変換を省略して処理負荷を軽減する。従って、より効率よく、同時スイッチングノイズを抑制できる。
【００４４】
また、スケーラー１４は、所定ビット数のバス幅を有するバスＢによりフレームメモリー１５に接続されている。スケーラー１４は、変換後の画像データをフレームメモリー１５に展開する処理を実行する。そして、色空間変換部１７は、スケーラー１４によりフレームメモリー１５に展開されて処理された画像データに対し、色空間変換部１３が実行した変換とは逆方向の処理を行う。これにより、スケーラー１４がバスＢによりフレームメモリー１５にアクセスして画像処理を行う前の段階で、画像データを変換する。このため、フレームメモリー１５へのアクセス時の同時スイッチングノイズを抑制できる。さらに、画像処理の後に画像データに逆方向の変換を行うため、画質への影響を最小限に抑えることができる。
また、色空間変換部１３は、入力画像データの最大値をより小さい値に変換する処理を行う。これに対し、色空間変換部１７は処理後の画像データの最大値を色空間変換部１３により変換される前の最大値に変換する。このため、簡単な処理によって同時スイッチングノイズの発生を抑えることができる。また、変換されたデータの最大値を変換前の最大値にする処理を行って出力するので、画像の劣化を防止できる。
【００４５】
さらに、色空間変換部１３、１７が有する演算処理機能を活用して、画像データの変換／逆変換を行うので、専用のハードウェアを増設することなく、本発明を実現できる。また、放射ノイズを低減できるため、シールド板等のノイズ対策部品を減らすことができる。従って、部品点数の削減によるコスト低減や回路設計の自由度の向上を図ることができる。
【００４６】
なお、上述した実施形態は本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記実施形態において、色空間変換部１３、１７が、所定の係数を用いた演算を実行する例を挙げて説明した。本発明はこれに限定されるものではない。例えば、入力データと変換後のデータとを対応づけるテーブルを、ＲＯＭ２３または色空間変換部１３、１７が保持しており、このテーブルに従ってデータを変換してもよい。この場合、色空間変換部１７の変換に用いられるテーブルは、色空間変換部１３の変換に用いられるテーブルに対応して、逆方向の変換を行うよう設定すればよい。
また、本発明の表示装置は、スクリーンＳＣに画像を投射するプロジェクターに限定されない。液晶表示パネルに画像／画像を表示する液晶モニターまたは液晶テレビ、或いは、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）に画像／画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）、ＯＥＬ（Organic Electro-Luminescence）等と呼ばれる有機ＥＬ表示パネルに画像／画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機等の自発光型の表示装置など、各種の表示装置も本発明の画像表示装置に含まれる。
また、図１に示したプロジェクター１の各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。さらに、その他の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…プロジェクター（表示装置）、３…投射部（表示手段）、７…画像処理部（画像処理装置）、８…フロントエンドＩＣ、９…スケーラーＩＣ、１０…ＬＣＤコントローラーＩＣ、１１…ＤＤＲメモリー、１２…フロントエンド回路、１３…色空間変換部（変換手段）、１４…スケーラー（画像処理手段）、１５…フレームメモリー（メモリー）、１６…ＬＣＤコントローラー、１７…色空間変換部（出力手段）、２１…ＣＰＵ（制御手段）、ＳＣ…スクリーン。
【図１】
2014134704.tif 000003
【図２】
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【図３】
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