(57)【要約】【課題】携帯電話などの携帯端末装置の画像表示装置において、画像表示部の表示特性を考慮して画像データの色合わせを行うと同時に、表示装置に転送する画像のデータ量を削減することを可能とする。【解決手段】画像表示装置は、例えば携帯電話やＰＤＡなどに搭載することができ、外部から送信された画像データなどを処理して表示する。ＣＰＵ２１６では、まず取得した画像データのデータ量を削減する減色処理を行う。次に、表示パネルの表示特性を考慮した色相合わせを伴ったＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理を行う。このとき同時に、ＹＵＶ４：２：２フォーマットでサンプリングを行うこともできる。以上により、表示パネルの表示特性に色合わせされた違和感のない画像を表示することができる。また、表示装置２１２に転送するデータ量を削減したので、クロック数を低減することができる。【選択図】      図１
2004361498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示部を備える画像表示装置において、
表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得手段と、
取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理手段と、
減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換手段と、
ＹＵＶ変換された画像データを前記画像表示部へ転送する転送手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記減色処理手段は、前記画像データに所定ビット数のビットスライスを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記ＹＵＶ変換手段は変換後の画像データのデータ量を削減することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記ＹＵＶ変換手段は、前記色相変換のための定数を含む変換式に従ってＹＵＶ変換を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記画像表示部は、
前記転送手段により転送された画像データをＲＧＢ形式の画像データに変換するＲＧＢ変換手段と、
ＲＧＢ変換された画像データを表示する表示パネルと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】
画像表示部を備える画像表示装置において、
表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得手段と、
取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理手段と、
減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換手段と、
当該画像表示装置が静止画表示モードと動画表示モードのいずれにあるかを判定するモード判定手段と、
当該画像表示装置が静止画表示モードにあるときに前記減色処理手段により減色処理されていない画像データを前記画像表示部へ転送し、当該画像表示装置が動画表示モードにあるときに前記減色処理手段による減色処理後の画像データを前記画像表示部へ転送する転送手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記モード判定手段は、動画モードとして標準動画モードであるか、高速動画モードであるかを判定し、
前記ＹＵＶ変換手段は、当該画像表示装置が標準動画モードである場合にはＹＵＶ４：２：２フォーマットに従ってＹＵＶ変換を行い、当該画像表示装置が高速動画モードである場合にはＹＵＶ４：２：０フォーマットに従ってＹＵＶ変換を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記静止画表示モードにおいては、前記転送手段は、複数回のデータ転送周期に分けて、データ量を削減していない画像データを転送することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記転送手段は、第１のデータ転送周期で前記画像データの上位ビットを転送し、第２のデータ転送周期で前記画像データの残りの下位ビットを転送することを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
画像表示部を備える画像表示装置において実行される画像表示方法において、
表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得工程と、
取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理工程と、
減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換工程と、
ＹＵＶ変換された画像データを前記画像表示部へ転送する転送工程と、を有することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１１】
画像表示部を備える画像表示装置において実行されることにより、前記画像表示装置を、
表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得手段、
取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理手段、
減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換手段、及び、
ＹＵＶ変換された画像データを前記画像表示部へ転送する転送手段、として機能させることを特徴とする画像表示プログラム。
【請求項１２】
画像表示部を備える画像表示装置において実行される画像表示方法において、
表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得工程と、
取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理工程と、
減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換工程と、
当該画像表示装置が静止画表示モードと動画表示モードのいずれにあるかを判定するモード判定手段と、
当該画像表示装置が静止画表示モードにあるときに減色処理されていない画像データを前記画像表示部へ転送し、当該画像表示装置が動画表示モードにあるときに減色処理後の画像データを前記画像表示部へ転送する転送工程と、を有することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１３】
画像表示部を備える画像表示装置において実行されることにより、前記画像表示装置を、
表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得手段、
取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理手段、
減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換手段、
当該画像表示装置が静止画表示モードと動画表示モードのいずれにあるかを判定するモード判定手段、及び、
当該画像表示装置が静止画表示モードにあるときに前記減色処理手段により減色処理されていない画像データを前記画像表示部へ転送し、当該画像表示装置が動画表示モードにあるときに前記減色処理手段による減色処理後の画像データを前記画像表示部へ転送する転送手段、として機能させることを特徴とする画像表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルその他の画像表示部を備える画像表示装置において、画像表示部の表示特性を考慮して表示すべき画像データの色合わせを行うとともに、画像データのデータ量を削減して画像表示部に転送する方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末装置においては、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示装置）などの表示装置が用いられている。一般的にＬＣＤのバックライトには、白色のＬＥＤが使用されている。白色のＬＥＤは青色ＬＥＤに黄色の蛍光体を被せて作製しているため、ＬＣＤの画像表示特性は青色ＬＥＤの影響を強く受ける。
【０００３】
その具体例を、図２（ａ）を用いて説明する。図２は、国際照明委員会ＣＩＥの国際標準のシステムに基づいたＸＹＺ系の表色形で表した色空間で、破線Ｌ１はその色空間の外形線（スペクトル軌跡）である。Ｌ１を外形線とする領域内の点の座標が、具体的な色を表現する。このＣＩＥ表現系の色空間において、さらに、表示装置の機器間の色再現特性の違いを統一するために、色彩や彩度などを規定した国際基準の色空間がｓＲＧＢとして統一されている。図２（ａ）において、破線で示した三角形の外形線Ｔ１がｓＲＧＢの特性を表している。つまり、携帯端末装置が受信する元の画像データの色は、Ｔ１を外形線とする三角形内に属することになる。一方、携帯端末装置のＬＣＤの出力特性では、例えば実線で表したＴ２を外形線とする三角形内の色が表現される。図の矢印が示すようにＴ１とＴ２の三角形は頂点が一致しておらず、特に青色を表わす領域（図の左下に位置する領域）において、Ｔ２がＴ１よりも大幅にはみ出していることが見て取れる。これは、携帯端末装置のＬＣＤの特性が青色に偏ったものになっていることに起因する。
【０００４】
こうした状況に対処する手段として、画像表示装置の中で入力画像に対して色相の変換を行うことによって、補正をする方法が提案されている。例えば、特許文献１においては、表示装置や設定状況や使用環境に応じてデバイス特性を合わせることによって、色補正を行うシステムが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−５６５４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の手法では、入力画像の特性を無理やりデバイス特性を合わせるため、画像処理に要する計算量などが多くなり、携帯端末装置で同様の計算を行うことは難しい。
【０００７】
また、近年では、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末装置に搭載する表示装置の大画面サイズ化、高解像度化が進んでおり、従来より画素数の多い高解像度の画像データをより大きな画面上に表示することが可能となっている。
【０００８】
しかし、そのような大画面表示又は高解像度表示に対応する高解像度画像データはそのデータ量が多い。表示装置へのデータ転送においては、データ線（データライン）数を増やせばクロック数を減らせるが、その分消費電力が大きくなるという欠点がある。
【０００９】
また、半導体回路である液晶ドライバＩＣは、その性質上動作クロック数の上限がある。例えば、データ線数が１本の場合で、解像度が１７６×２０８画素であるＱＣＩＦ（Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｏｒｍａｔ）に従って１画素当りＲＧＢ各６ビット、計１８ビットの動画データを毎秒６０フレーム転送するためには、３９．５ＭＨｚ（１７６×２０８×１８×６０）のドットクロックが必要である。一方、データ線数が３本である場合は、ドットクロックは上記の場合の１／３の１３．２ＭＨｚとなる。この程度ならば、現状の半導体プロセスで製作される液晶ドライバＩＣの内蔵回路、とくにＲＡＭの読み書きスピードが十分対応可能である。
【００１０】
しかし、解像度が３５２×４１６画素にもなるＣＩＦ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｏｒｍａｔ）になると、上述したものと同様に１画素当りＲＧＢ各６ビット、計１８ビットの動画データを毎秒６０フレーム転送するためには、ドットクロックは１５８．１ＭＨｚ必要になる。この場合、データ線数を３本にしてもドットクロックは５２．７ＭＨｚにもなり、現状のＲＡＭの読み書きスピードでは対応不能になる。また、さらに高画質な２４ビット（フルカラー：ＲＧＢ各８ビット）の画像データを転送する場合にはドットクロックは２１０ＭＨｚとなり、データ線数を３本にしても７０．３ＭＨｚにもなる。よって、現在の液晶ドライバＩＣの能力では対応できない。
【００１１】
また、上述のように、データ線数を増やすことによってドットクロックを低減することは理論的には可能であるが、携帯端末装置は実装面積に限度があり、液晶ドライバＩＣの信号入出力部は小さなコネクタや小さな接点にならざるを得ない。よって、データ線数を増加することは、携帯端末装置を携帯する際の衝撃や温度変化などによりコネクタの信頼性低下に繋がる可能性がある。つまり、データ線数の増大には限界がある。
【００１２】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、携帯電話などの携帯端末装置の画像表示装置において、画像表示部の表示特性を考慮して画像データの色合わせを行うと同時に、表示装置に転送する画像のデータ量を削減することが可能な画像表示装置、画像表示方法及び画像表示プログラムを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点では、画像表示部を備える画像表示装置は、表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得手段と、取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理手段と、減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換手段と、ＹＵＶ変換された画像データを前記画像表示部へ転送する転送手段と、を備える。
【００１４】
上記の画像表示装置は、例えば画像表示部として液晶表示パネルを備える携帯電話、携帯型端末などの各種端末装置とすることができる。画像データ取得手段は、例えば外部のサーバその他からＲＧＢ形式の画像データを取得する。この画像データは、静止画データと動画データの両方を含む。取得された画像データは、減色処理によりデータ量が削減さされた後、ＹＵＶ形式の画像データに変換される。そうしてデータ量が削減された画像データが、画像表示部へ転送され、表示される。よって、画像表示部への画像データの転送処理の負担を軽減し、転送を高速化することができる。また、ＹＵＶ形式の画像データに変換される際には、画像表示部の表示特性に適合するように色相変換が同時に行われるので、画像表示部に適した特性の画像データを表示することができる。
【００１５】
上記の画像表示装置の一態様では、前記減色処理手段は、前記画像データに所定ビット数のビットスライスを行うことができる。これにより、画像表示部へ転送すべき画像データのデータ量を削減することができる。
【００１６】
上記の画像表示装置の他の一態様では、前記ＹＵＶ変換手段は変換後の画像データのデータ量を削減することができる。この場合、ＹＵＶ変換は、例えばＹＵＶ４：２：２フォーマット又はＹＵＶ４：２：０フォーマットに従って行うことができる。これにより、減色処理によるデータ量削減に加えて、さらにＹＵＶ変換時にデータ量を削減することができる。
【００１７】
上記の画像表示装置の他の一態様では、前記ＹＵＶ変換手段は、前記色相変換のための定数を含む変換式に従ってＹＵＶ変換を行うことができる。この態様では、画像表示部の表示特性を考慮して上記定数を決定しておけば、単純な演算により色相変換を行うことができる。
【００１８】
上記の画像表示装置の他の一態様では、前記画像表示部は、前記転送手段により転送された画像データをＲＧＢ形式の画像データに変換するＲＧＢ変換手段と、ＲＧＢ変換された画像データを表示する表示パネルと、を備える。この態様によれば、データ量が削減された状態で画像表示部に転送された画像データは、画像表示部内においてＹＵＶ形式からＲＧＢ形式に変換されて表示される。
【００１９】
本発明の同様の観点では、画像表示部を備える画像表示装置において実行される画像表示方法は、表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得工程と、取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理工程と、減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換工程と、ＹＵＶ変換された画像データを前記画像表示部へ転送する転送工程と、を有する。
【００２０】
また、本発明の同様の観点では、画像表示プログラムは、画像表示部を備える画像表示装置において実行されることにより、前記画像表示装置を、表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得手段、取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理手段、減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換手段、及び、ＹＵＶ変換された画像データを前記画像表示部へ転送する転送手段、として機能させる。
【００２１】
これら画像表示方法及び画像表示プログラムによっても、上記の画像表示装置と同様にデータ量を削減して画像表示部に転送することが可能となる。
【００２２】
本発明の他の観点では、画像表示部を備える画像表示装置は、表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得手段と、取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理手段と、減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換手段と、当該画像表示装置が静止画表示モードと動画表示モードのいずれにあるかを判定するモード判定手段と、当該画像表示装置が静止画表示モードにあるときに前記減色処理手段により減色処理されていない画像データを前記画像表示部へ転送し、当該画像表示装置が動画表示モードにあるときに前記減色処理手段による減色処理後の画像データを前記画像表示部へ転送する転送手段と、を備える。
【００２３】
上記の画像表示装置は、例えば画像表示部として液晶表示パネルを備える携帯電話、携帯型端末などの各種端末装置とすることができる。画像データ取得手段は、例えば外部のサーバその他からＲＧＢ形式の画像データを取得する。この画像データは、静止画データと動画データの両方を含む。取得された画像データは、減色処理によりデータ量が削減さされた後、ＹＵＶ形式の画像データに変換される。また、ＹＵＶ形式の画像データに変換される際には、画像表示部の表示特性に適合するように色相変換が同時に行われるので、画像表示部に適した特性の画像データを表示することができる。
【００２４】
また、画像表示装置が静止画表示モードと動画表示モードのいずれにあるかが判定され、静止画表示モードにあるときには前記減色処理手段により減色処理されていない画像データが前記画像表示部に転送され、動画表示モードにあるときには前記減色処理手段による減色処理後の画像データが前記画像表示部へ転送される。よって、動画表示モードにある場合にはデータ量が削減された画像データが画像表示部へ転送され、表示されるので画像表示部への画像データの転送処理の負担を軽減し、転送を高速化することができる。一方、静止画表示モードでは、高画質の画像データを転送し、表示することができる。
【００２５】
上記の画像表示装置の一態様では、前記モード判定手段は、動画モードとして標準動画モードであるか、高速動画モードであるかを判定し、前記ＹＵＶ変換手段は、当該画像表示装置が標準動画モードである場合にはＹＵＶ４：２：２フォーマットに従ってＹＵＶ変換を行い、当該画像表示装置が高速動画モードである場合にはＹＵＶ４：２：０フォーマットに従ってＹＵＶ変換を行うことができる。これにより、高速動画モードでは、標準動画モードよりさらにデータ量を削減して、高速なデータ転送が可能となる。
【００２６】
上記の画像表示装置の他の一態様では、前記静止画表示モードにおいては、前記転送手段は、複数回のデータ転送周期に分けて、データ量を削減していない画像データを転送する。この態様では、高画質が要求される静止画モードでは、減色処理などによりデータ量を削減していない画像データを、複数回のデータ転送周期に分けて転送する。よって、データ転送には時間を要するが、高画質の静止画を表示することができる。
【００２７】
上記の画像表示装置の他の一態様では、前記転送手段は、第１のデータ転送周期で前記画像データの上位ビットを転送し、第２のデータ転送周期で前記画像データの残りの下位ビットを転送する。この態様では、最初のデータ転送周期で、表示すべき静止画の上位ビットが転送されるので、画像自体は粗いものの、静止画全体を直ちに表示することができる。そして、次のデータ転送周期で残りの下位ビットの画像データを受け取って、完全な静止画を表示することができる。
【００２８】
本発明の同様の観点では、画像表示部を備える画像表示装置において実行される画像表示方法は、表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得工程と、取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理工程と、減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換工程と、当該画像表示装置が静止画表示モードと動画表示モードのいずれにあるかを判定するモード判定手段と、当該画像表示装置が静止画表示モードにあるときに減色処理されていない画像データを前記画像表示部へ転送し、当該画像表示装置が動画表示モードにあるときに減色処理後の画像データを前記画像表示部へ転送する転送工程と、を有する。
【００２９】
また、本発明の同様の観点では、画像表示部を備える画像表示装置において実行される画像表示プログラムは、前記画像表示装置を、表示すべきＲＧＢ形式の画像データを取得する画像データ取得手段、取得した画像データを減色処理してデータ量を削減する減色処理手段、減色処理された前記画像データを、色相変換を伴ってＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換手段、当該画像表示装置が静止画表示モードと動画表示モードのいずれにあるかを判定するモード判定手段、及び、当該画像表示装置が静止画表示モードにあるときに前記減色処理手段により減色処理されていない画像データを前記画像表示部へ転送し、当該画像表示装置が動画表示モードにあるときに前記減色処理手段による減色処理後の画像データを前記画像表示部へ転送する転送手段、として機能させる。
【００３０】
これら画像表示方法及び画像表示プログラムによっても、上記の画像表示装置と同様にデータ量を削減して画像表示部に転送することが可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００３２】
［携帯端末装置の構成］
図１に、本発明の実施形態に係る携帯端末装置の概略構成を示す。図１において、携帯端末装置２１０は、例えば携帯電話やＰＤＡなどの端末装置である。携帯端末装置２１０は、表示装置２１２と、送受信部２１４と、ＣＰＵ２１６と、入力部２１８と、プログラムＲＯＭ２２０と、ＲＡＭ２２４とを備える。また、表示装置２１２は、ドライバ２２６と表示パネル２２７などから構成されている。
【００３３】
送受信部２１４は、外部から画像データを受信する。画像データの受信は、例えば利用者が携帯端末装置２１０を操作してコンテンツ提供サービスを行うサーバ装置などに接続し、所望の画像データをダウンロードする指示を入力することにより行われる。受信される画像データは、動画データと静止画データとを含む。送受信部２１４が受信した画像データはＲＡＭ２２４に保存することができる。ここでは、例えば１画素当りＲＧＢ２４ビット（フルカラー）の画像データが受信されるものとする。
【００３４】
入力部２１８は、携帯電話であれば各種の操作ボタンなど、ＰＤＡであればタッチペンなどによる接触を検出するタブレットなどにより構成することができ、ユーザが各種の指示、選択を行う際に使用される。入力部２１８に対して入力された指示、選択などは、電気信号に変換されてＣＰＵ２１６へ送られる。
【００３５】
プログラムＲＯＭ２２０は、携帯端末装置２１０の各種機能を実行するための各種プログラムを記憶し、特に本実施形態では送受信部２１４から送られてきた画像データに対して減色処理を行うための減色処理プログラム、本発明に係るＲＧＢ→ＹＵＶ変換（ＹＵＶ変換とも呼ぶ。）を行うためのＲＧＢ→ＹＵＶ変換プログラムなどを記憶している。
【００３６】
ＲＡＭ２２４は、減色処理プログラムやＹＵＶ変換プログラム等のプログラムに従って画像データを処理する際などに作業用メモリとして使用される。また、前述のように、送受信部２１４が受信した外部からの画像データを必要に応じて保存することもできる。
【００３７】
ＣＰＵ２１６は、プログラムＲＯＭ２２０内に記憶されている各種プログラムを実行することにより、携帯端末装置２１０の各種機能を実行する。本実施形態では、まず、プログラムＲＯＭ２２０内に記憶されている減色処理プログラムを読み出して実行することにより、減色処理部２３１として機能し、画像データのデータ量を削減することができる。
【００３８】
また、ＣＰＵ２１６は、同じくプログラムＲＯＭ２２０内に記憶されているＲＧＢ→ＹＵＶ変換プログラムを読み出して実行することにより、ＲＧＢ→ＹＵＶ変換部２３２として機能し、ＲＧＢ形式の画像データをＹＵＶ形式の画像データに変換する。本実施形態では、このＹＵＶ変換処理を行う際に、表示パネル２２７の表示特性を考慮し、表示パネル２２７に表示される画像の色が原画像の色に近づくように画像データに対して色合わせ（色相の調整）を行う色相変換が行われる。なお、ＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理は、データ量を少なくするようなサンプリング方式で処理することもできる。
【００３９】
また、ＣＰＵ２１６は、利用者による入力部２１８への入力に基づいて、携帯端末装置２１０が静止画表示モードにあるか、動画表示モードにあるかを判定し、モード判定結果Ｓ２を表示装置２１２へ供給する。なお、ＣＰＵ２１６は、利用者による入力に基づいて行う他に、送受信部２１４から供給される画像データが静止画データであるか動画データであるかを検出し、その結果に基づいて自動的にモード判定を行うように構成することもできる。
【００４０】
このように、ＣＰＵ２１６において、減色処理及びＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理により画像データのデータ量を削減するので、表示装置２１２への画像データのデータ転送速度を速くすることができ、低消費電力も実現できる。なお、ＣＰＵ２１６は、これら以外に各種のプログラムを実行することにより携帯端末装置２１０の各種機能を実現するが、それらは本発明とは直接の関連を有しないので、説明を省略する。
【００４１】
表示装置２１２は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示装置）などの軽量、薄型の表示装置であり、液晶の表示パネル２２７や半導体であるドライバ２２６などから構成されている。また、表示装置２１２はＣＰＵ２１６から受け取った画像データに対する処理部として、ＹＵＶ→ＲＧＢ変換部２３３などを備える。なお、これらの処理部は、例えば表示装置内のプロセッサが所定のＹＵＶ→ＲＧＢ変換プログラムを実行することにより実現することができ、ドライバ２２６の内部に設けることもできる。
【００４２】
表示装置２１２では、ＣＰＵ２１６においてＹＵＶ変換されたＹＵＶ画像データＳ１を、ＹＵＶ→ＲＧＢ変換部２３３がＲＧＢ画像データに変換する。これは、一般的に表示装置２１２に内蔵されているドライバがＲＧＢ形式の画像データ対応のものとなっているからである。このとき、必要に応じて前述のＲＧＢ→ＹＵＶ変換において削減したデータを復元するような処理を行うこともできる。
【００４３】
こうして、必要な処理がなされた画像データが、ドライバ２２６に供給される。ドライバ２２６は入力された画像データに従って表示パネル２２７を駆動し、表示パネル２２７の表示エリア内に画像を表示する。表示装置２１２は、例えば横方向と縦方向の画素数が上述したような３５２×４１６画素（ＣＩＦサイズ）などの高解像度表示が可能なものである。
【００４４】
以上のように、本実施形態では、ＣＰＵ２１６内で減色処理やＲＧＢ→ＹＶＵ変換処理などを行って元の画像データのデータ量を削減した後で、表示装置２１２へ供給する。よって、表示装置２１２への画像データのデータ転送速度を速くすることができ、低消費電力も実現できる。
【００４５】
［ＣＰＵでの画像処理］
次に、ＣＰＵ２１６で行われる減色処理及びＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理について詳細に説明する。
【００４６】
（減色処理）
まず、ＣＰＵ２１６内の減色処理部２３１により行われる減色処理について説明する。本実施形態においては、画像のデータ量をビットスライスしてデータ量を削減するという減色処理を行う。具体的には、元の画像データの下位ビットを切り捨て、ＣＰＵ２１６はＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に表示装置２１２の表示特性を記憶したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照して、新たな階調値を決定する変換を行う（ＬＵＴテーブル変換）。これにより、送受信部２１４から例えば１画素２４ビットの画像データを受け取ったとき、ＣＰＵ２１６はこの減色処理を行って１画素１８ビットや１２ビットにまでデータ量を削減することができる。
【００４７】
（ＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理）
次に、ＣＰＵ２１６で行われるＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理について説明する。この変換は、外部から受信したＲＧＢ形式の画像データをＹＵＶ形式に変換するものである。ここで、ＲＧＢ形式は、Ｒｅｄ（赤）、Ｇｒｅｅｎ（緑）、Ｂｌｕｅ（青）という光の三原色の階調を指している。一方、ＹＵＶ形式においては、Ｙは輝度、ＵとＶはそれぞれ青の色差（Ｃｂ）、赤の色差（Ｃｒ）を表している。送受信部２１４からＣＰＵ２１６に送られたＲＧＢ形式の画像データは、ＲＧＢ→ＹＵＶ変換部２３２においてＹＵＶ形式に変換される。
【００４８】
本実施形態においては、ＲＧＢ形式の画像データをＹＵＶ形式に変換する際に、画像データの色相が変換されるよう色変換を行う。以下で、その具体的な方法と、その効果について詳細に述べる。
【００４９】
式１はＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理に用いられる一般的な式である。
【００５０】
【数１】
2004361498.tif 000003
式１によってＹＵＶ変換された画像データが、ＬＣＤなどの表示パネル２２７に表示される場合、図２（ａ）に示すＣＩＥ表現の色空間において、実線で表したＴ２を外形線とする三角形の領域内の色が表示される。一方、原画像は破線Ｔ１を外形線とする三角形の領域内の色を有している。これより、図２（ａ）の矢印のようにＴ１とＴ２で表した三角形の頂点が一致しておらず、特に青色を表わす領域（図の左下に位置する領域）において、Ｔ２を外形線とする三角形がＴ１を外形線とする三角形よりも大幅にはみ出していることが見て取れる。これは、先に述べたように、携帯端末装置のＬＣＤの特性が青色に偏ったものになっていることに起因する。
【００５１】
そこで本実施形態においては、表示パネル２２７に表示される画像の色が原画像の色に近づくように、ＣＰＵ２１６が画像データに対して色合わせの画像処理を行う。具体的には、式１を改良した式２を用いてＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理を行う。
【００５２】
【数２】
2004361498.tif 000004
式２は、青の色差を表すＵにおいては、赤色の階調を表すＲと緑色の階調を表すＧに対して、上式とは異なる定数αが付け加えられた係数が掛けられる。また、赤の色差を表すＶにおいては、緑色の階調を表すＧと青色の階調を表すＢに対して、定数βが付け加えられた係数が掛けられる。
【００５３】
式２を用いて、ＲＧＢ→ＹＵＶ変換を行った結果が、図２（ｂ）において太い実線で表したＴ２ａを外形線とする三角形である。ここで、白色を表す点Ｃ１（以下、白色点と呼ぶ。）と三角形Ｔ１の頂点を結ぶ線分を引いたとき、これらの線分上において白色点Ｃ１からの距離は、原画像の赤、青、緑の３原色の階調を表している。式２において適切なαとβを設定してＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理を行うと、表示パネル２２７の出力特性であるＴ２を外形線とする三角形が白色点Ｃ１を中心に回転して、Ｔ２ａを外形線とする三角形のように頂点が上述した階調を表す線分上にほぼ重なるように移動する。また、この変換により、三角形Ｔ２ａは三角形Ｔ１内に入るようになる。なお、三角形Ｔ２ａの頂点は、表示パネル２２７の物理的特性を表しているので、変換しても元の三角形Ｔ２の外形線上に載る。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係るＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理においては、完全に色合わせをするような色変換を行ってないので、ＣＰＵ２１６に負荷を与えずに処理を行うことができる。また、完全な色合わせを行うと、入力された画像データの色域が広い場合には、色合わせ処理後の階調値がクリップしてしまい、階調がつぶれてしまうことがある。この点、本実施形態においては、色相を変換しているだけなので、色としては明度（明るさ）や彩度（濃さ）は一致していないが色相を正しく合わせることができ、かつ、上記のように変換後の階調値がクリップして階調がつぶれてしまうことがない。
【００５５】
さらに本実施形態に係るＹＵＶ変換は、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）やＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＴＰＳ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒｔｕｒｅ  Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）などの様々な特性の液晶表示装置の表示する色を合わせる上で効果的である。例えば、ＳＴＮでは、液晶特性上の原理的な制約として、コントラストを上げることが困難であり、色域を広げることができない。このような場合、一番の違和感は、色がずれることであり（例えば、赤色が黄色っぽく見えてしまうこと）、色の明度や彩度は、あまり違和感を覚えない。むしろ、明度や彩度を無理やり合わせると、画像の階調特性を損なってしまう。このため、コスト低減や消費電力低減のためにＳＴＮを選択する場合にも、コントラストが高く、色域の広いＴＦＤやＬＴＰＳなどのアクティブ素子を搭載するＬＣＤパネルとの色合わせが容易にできる。
【００５６】
また、ＬＥＤのバックライトは製造上のばらつきが大きいため、このばらつきを吸収するためにも本発明に係る色変換は有効である。
【００５７】
本発明においては、上記のＲＧＢ→ＹＵＶ変換が行われる際、同時に図３に示すようなＹＵＶ４：２：２フォーマットでサンプリングの処理を行うことができる。この方法は、水平方向４画素を基準として考え、輝度は画素ごとにサンプリングし、色差は２画素ごとに平均してサンプリングする方法である。図３の例は、１画素２４ビットのＲＧＢ形式の画像データを減色処理して１画素１８ビットとした後、上記のＹＵＶ４：２：２フォーマットでサンプリング処理が行われたものを示している。その結果、１画素１２ビットのＹＵＶ形式の画像データが得られる。つまり、ＲＧＢ→ＹＵＶ変換後の画像データは元の画像データの１／２のデータ量となる。
【００５８】
さらに本発明では、上記とは別の方法として、図４に示すようなＹＵＶ４：２：０フォーマットでもサンプリングの処理を行うことができる。この方法は、ＹＵＶ４：２：２サンプリングを行った後に、さらに垂直２画素の色差情報を平均化する方法である。例えば、減色処理して１画素１２ビットになった画像データは、ＹＵＶ４：２：０フォーマットによりサンプリングの処理を行うと１画素６ビットになる。よってこの場合は、ＲＧＢ→ＹＵＶ変換後の画像データは元の画像データの１／４のデータ量になる。このサンプリング方法は、前記の方法よりもデータ量をより多く削減するため、表示装置２１２への転送速度がさらに速くなるという長所がある。但し、その分画質の劣化は大きくなる。
【００５９】
なお、表示する画像の画質を優先する場合（静止画などを表示する場合）は、上記のＹＵＶ４：２：２のサンプリング処理もＹＵＶ４：２：０のサンプリング処理も用いないで処理することもできる。この場合は、ＹＵＶ４：４：４フォーマットでサンプリングの処理を行うことになる。この方法では、画像データのデータ量が削減されないので、高画質な画像を表示することができる。
【００６０】
［表示装置での画像処理］
次に、表示装置２１２で行われるＹＵＶ→ＲＧＢ変換処理について説明する。
【００６１】
表示装置２１２は、ＣＰＵ２１６でＲＧＢ→ＹＵＶ変換された画像データを受け取り、ＹＵＶ→ＲＧＢ変換処理する。ここでは、上述のＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理とは逆の変換を行い、式３により変換がなされる。
【００６２】
【数３】
2004361498.tif 000005
また本発明においては、例えばＹＵＶ４：２：２フォーマットでサンプリングされて１画素１２ビットになった画像データを、図５に示す方法で１画素１８ビットのＲＧＢ形式の画像データに復元することができる。この方法では、図５の上段のＹＵＶ４：２：２フォーマットの画像データを、図５の下段に示すようにしてＹＵＶ４：４：４フォーマットとなるように色差成分を補完する処理を行う。
【００６３】
［表示制御処理］
次に、上述の画像処理を含んだ本発明に係る表示制御処理の実施例について説明する。
【００６４】
図６に、本発明に係る表示制御処理のフローチャートを示す。なお、以下に説明する表示制御処理は、図１に示す携帯端末装置２１０のＣＰＵ２１６と表示装置２１２が、上述したような画像処理に関するプログラムを実行することにより行われる。
【００６５】
本発明に係る画像表示装置においては、静止画を表示する静止画モードと、動画を表示する動画モードのモード選択が可能となっている。前述したような減色処理と、ＹＵＶ４：２：２フォーマットやＹＵＶ４：２：０フォーマットに従うＲＧＢ→ＹＵＶ変換を行うと、表示画像の画質はどうしても粗くなる。動画を表示する場合には、この画質で問題はないのだが、利用者が注視して観察する静止画像の場合は、画質の粗さが際立ってしまう。そこで、本発明では、静止画モードと動画モードを利用者が選択できるようにし、その選択結果に応じて前記のデータ量を削減する画像処理を行うか行わないかが決定されるようにした。
【００６６】
具体的には、静止画モードの場合は、画像データに対して減色処理を行わず、画像データを単に上位ビット及び下位ビットに分割（ビットスライス）し、２フレーム周期に渡って順に表示装置２１２へ転送する。即ち、元の画像データがＲＧＢ形式で１画素２４ビット（ＲＧＢ各色８ビット）であるので、各色の上位４ビット、合計１２ビットを最初のフレーム画像転送周期で表示装置２１２へ転送し、残りの各色下位４ビット、合計１２ビットを次のフレーム画像転送周期で表示装置２１２へ転送する。これにより、静止画モードの場合は、２フレーム画像転送周期により１画素２４ビットの高画質な静止画データを転送し、表示装置２１２に表示することができる。
【００６７】
なお、このビットスライス処理は、図１に示すプログラムＲＯＭ２２０内に予め用意されたビットスライス処理プログラムをＣＰＵ２１６が実行することにより行われる。
【００６８】
さらに本発明では、前記の動画モードにおいて、高速なフレームレートを持つ動画を表示するための高速動画モードの選択が可能になっている。テレビ等の情報媒体から受信した動画像データを表示装置２１２に転送する場合は、インターフェイスであるＣＰＵ２１６と表示装置２１２との間のデータレートの高速化が要求される。そのため、本発明では、動画モードにおいて高速動画モードと標準動画モードを利用者が選択できるようにし、その選択結果に応じて適切に画像データ量を削減する画像処理方法が選択されるようにした。具体的には、標準動画モードの場合はＣＰＵ２１６内でのＲＧＢ→ＹＵＶ変換はＹＵＶ４：２：２フォーマットに従うものとする。一方、高速動画モードの場合はＣＰＵ２１６内でのＲＧＢ→ＹＵＶ変換をＹＵＶ４：２：０フォーマットに従うものとし、データ量をさらに削減して表示装置２１２への動画像データの高速転送を可能とする。
【００６９】
なお、携帯端末装置２１０が静止画モード、標準動画モード及び高速動画モードのいずれにあるかの判定は、前述のように利用者の入力部２１８への入力に基づいてＣＰＵ２１６が行うことができる。ＣＰＵ２１６は、モード判定結果に基づいてＣＰＵ２１６内での処理を行うとともに、モード判定結果Ｓ２を表示装置２１２へ供給する。
【００７０】
次に、図６のフローチャートを参照して、本実施形態による表示制御処理について説明する。
【００７１】
まず、ステップＳ１１では、携帯端末装置２１０が外部のサーバその他から、表示の対象となる画像データを受信する。なお、この画像データはＲＧＢ形式の画像データであるとする。
【００７２】
次に、ＣＰＵ２１６は、利用者が静止画モードを選択しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。動画モードと判定された場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）は、ステップＳ１３に進み、利用者が高速動画モードを選択しているか否かがさらに判定される。
【００７３】
ここで、高速動画モードではない、即ち標準動画モードであると判定された場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）は、ＣＰＵ２１６の減色処理部２３１は上述した減色処理を行う（ステップＳ１４）。具体的には、１画素２４ビットの画像データを受け取り、このデータをビットスライスし、ＬＵＴテーブル変換を行い１画素１８ビットの画像データに変換する。
【００７４】
次に、ステップＳ１５では、ＣＰＵ２１６のＲＧＢ→ＹＵＶ変換部２３２は、ＲＧＢ形式の画像データに対して、上述した式２を用いてＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理を行う。この変換処理は、ＹＵＶ４：２：２のサンプリング方法で処理が行われる。この処理により、上記の１画素１８ビットのデータは、１画素１２ビットにまで削減される（元のデータ量の１／２になる）。このようにＣＰＵ２１６でデータ量削減の処理がされた画像データは、表示装置２１２に転送される。なお、式２には、あらかじめ表示パネル２２７の表示特性に適合するように画像データの色相を変換するためのαとβが代入されており、ＣＰＵ２１６はそれに基づき処理を行う。また、利用者の設定により、αとβを変更できるものとしても良い。この場合は、ＲＡＭ２２４などにαとβを記録しておき、ＣＰＵ２１６がこの値を読み出してＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理を行う。
【００７５】
一方、高速動画モードと判定された場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）では、ＣＰＵ２１６は例えば１画素２４ビットの画像データを受け取ったとき、このデータをビットスライスし、ＬＵＴテーブル変換を行い、１画素１２ビットの画像データに変換する（ステップＳ１６）。
【００７６】
次に、ステップＳ１７では、ＣＰＵ２１６のＲＧＢ→ＹＵＶ変換部２３２において、同様に上述の式２用いてＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理を行う。ステップＳ１７においては、ＹＵＶ４：２：０のサンプリング方法で処理が行われる。これにより、上記の１画素１２ビットのデータは、１画素６ビットにまで削減される。高速動画モードでは、元のデータ量の１／４のデータ量になり、表示装置２１２に転送するデータを標準動画モードと比べてさらに高速に画像データを転送することができる。このようにしてＣＰＵ２１６で処理された画像データは、表示装置２１２に転送される。
【００７７】
一方、ステップＳ１２で静止画モードと判定された場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、静止画の画質を低下させないために、上述のような減色処理やデータ量削減を伴うＲＧＢ→ＹＵＶ変換は行わない。よって、ステップＳ１８において、単純にＲＧＢ形式の画像データを上述のようにビットスライスする処理を行う。例えば、１画素２４ビットの画像データをビットスライスして、下位１２ビットの画像データはＲＡＭ２２４に一時記憶させておく。そして、上位１２ビットの画像データは、ステップＳ１９において前述の式２を用いてＹＵＶ４：４：４フォーマットのサンプリング方法でＲＧＢ→ＹＵＶ変換される。このＹＵＶ４：４：４フォーマットに従うＹＵＶ形式の画像データは、表示装置２１２に転送されて処理が行われる。
【００７８】
なお、ＲＡＭ２２４に一時的に記憶されていた下位１２ビットの画像データは、上記の上位１２ビットの画像データがＹＵＶ変換処理後に表示装置２１２に転送された後、次のフレーム画像転送周期でＲＡＭ２２４から取り出されてＲＧＢ→ＹＵＶ変換され、表示装置２１２に転送される。このように、データを上位ビットと下位ビットに分割（ビットスライス）して表示装置２１２に転送するので、クロック数を低減することが可能である。また、完全な元画像データの復元には２倍のフレーム画像転送周期を必要とするものの、画像データの削減が行われないので、高画質の静止画を表示することができる。
【００７９】
さて、ＣＰＵ２１６において上述のステップＳ１４、Ｓ１６又はＳ１８のいずれかの処理がなされた画像データＳ１とモード判定結果Ｓ２はＣＰＵ２１６から表示装置２１２へ転送される。表示装置２１２は受け取った画像データＳ１とモード判定結果Ｓ２に基づいて以下の処理を行う。まず、ステップＳ２０で、ＹＵＶ→ＲＧＢ変換部２３３により画像データに対してＹＵＶ→ＲＧＢ変換が行われる。そして、ＲＧＢ形式に変換された画像データは、ステップＳ２１において、ドライバ２２６に供給され、表示パネル２２７に表示される。
【００８０】
ここで、画像が静止画である場合は、前述のように上位１２ビットと下位１２ビットが異なるフレーム画像転送周期で順にＣＰＵ２１６から転送される。よって、例えば最初に送られてきた上位１２ビットの画像データを表示装置２１２に内蔵されているＲＡＭなどに記憶させておき、残りの下位１２ビットのデータが転送され終わったときに、完全な画像を作成して表示させることができる。また、その代わりに、上位１２ビットの画像データが転送された時点で直ちにその画像データを表示することもできる。その場合には、最初のフレーム画像転送周期では上位１２ビットのみの画像データしかないため、表示画像は粗くなるが、利用者は画像自体の概要程度は把握することができる。
【００８１】
なお、ＣＰＵ２１６から表示装置２１２へ供給されるモード判定結果Ｓ２は、ＣＰＵ２１６側でどのような画像処理が行われたかを示す情報である。例えば高速動画モードのモード判定結果を受け取ると、表示装置２１２は、ＣＰＵ２１６内で減色処理及びＹＵＶ４：２：０フォーマットによるＲＧＢ→ＹＵＶ変換処理されて作成された１画素６ビットの画像データが転送されることを知る。また、静止画モードのモード判定結果を受け取ると、表示装置２１２は、ＣＰＵ２１６内において上位１２ビットと下位１２ビットにビットスライスして得られる静止画データが転送されることを知る。よって、表示装置２１２は、モード判定結果Ｓ２に基づいて、対応する方法でＹＵＶ→ＲＧＢ変換処理を行うことができる。
【００８２】
このように、本実施形態では、携帯端末装置２１０における画像表示モードを、静止画モードと高速動画モードと標準動画モードに分けたので、表示装置２１２までのインターフェイスでの画像処理を、表示画像の種類に合った適切な方法で行うことができる。具体的には、動画モードにおいては、表示装置に転送する情報を削減するようにしたため、インターフェイス部分であるコネクタの接点数を減らし、クロック数を低減することが可能となる。また、高速動画モードを別に設けたことにより、さらに高速に表示装置に情報を転送することが可能となる。一方、静止画モードの場合は、分割してデータを転送するので元の画像データがは失われることはなく、高画質の静止画像を表示することができる。
【００８３】
また、いずれのモードにおいても、式２を用いたＲＧＢ→ＹＵＶ変換を行うことにより、表示すべき画像データの色相を、表示パネルの特性に合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理を適用した携帯端末装置の概略構成を示す。
【図２】本発明に係る色変換を説明するための図である。
【図３】ＹＵＶ４：２：２フォーマットを説明するための図である。
【図４】ＹＵＶ４：２：０フォーマットを説明するための図である。
【図５】ＹＵＶ４：２：２フォーマットからＹＵＶ４：４：４フォーマットへの変換方法を説明する図である。
【図６】本発明に係る表示制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
２１０  携帯端末装置、  ２１２  表示装置、  ２１４  送受信部、  ２１６ＣＰＵ、  ２１８  入力部、  ２２０  プログラムＲＯＭ、  ２２４  ＲＡＭ
【図１】
2004361498.tif 000006
【図２】
2004361498.tif 000007
【図３】
2004361498.tif 000008
【図４】
2004361498.tif 000009
【図５】
2004361498.tif 000010
【図６】
2004361498.tif 000011