(57)【要約】 【課題】  枠画像を含んだ画像データにおいて、メモリサイズ及び計算量を増やすことなく、自然画像のみに対して適切に画像補正することが可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】  画像処理装置は、画像形成部と画像処理部と画像表示部を供える。画像形成部は、枠画像と自然画像を形成する。画像形成部は、枠画像をあらかじめ画像処理部に送信し、自然画像は画像上の枠を配置する部分（マスク部分）にマスク処理を施してから画像処理部に送信する。画像処理部はマスク部分を検出して非マスク部分のみに画像補正処理を行い、マスク部分は枠画像を用いて無補正で表示する。これにより、表示される枠画像の色が元のものと変わったり、逆に枠画像の影響で自然画像の色が変わったりすることはない。また、フレームごとに枠画像と自然画像の合成を行ってから転送する必要がないため、処理時間が短縮され、データの転送量も削減される。【選択図】      図１
2005269442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部と画像処理部を備える画像処理装置であって、
前記画像形成部は、
第１の画像データと第２の画像データを形成する画像形成処理手段と、
前記第１の画像データと前記第２の画像データとが重なる部分を識別可能にするためのマスク処理を、前記第１の画像データに対して行うマスク処理手段と、
前記マスク処理された第１の画像データと前記第２の画像データを、前記画像処理部に別々に転送する転送手段と、を備え、
前記画像処理部は、
前記転送された第１の画像データにおいて、前記重なる部分を検出するマスク検出手段と、
前記第１の画像データ、又は前記重なる部分以外の第１の画像データを画像補正する画像補正手段と、
前記マスク検出結果に基づいて、前記画像補正された第１の画像データと前記第２の画像データとを重ね合わせる手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記マスク処理手段は、前記第１の画像データの特定ビットに前記重なる部分を識別するためのデータを付加し、
前記マスク検出手段は、前記特定ビットの値に基づいて前記重なる部分を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記マスク処理手段は、前記重なる部分の画像データを固有値にし、
前記マスク検出手段は、前記転送された第１の画像データが固有値であれば、当該画像データを前記重なる部分であると決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記マスク処理手段は、前記重なる部分の画像データのビット数及び色形式を変換し、
前記マスク検出手段は、前記転送された第１の画像データの所定ビットのデータに基づいて、前記重なる部分を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
画像形成部と画像処理部を備える画像処理装置であって、
前記画像形成部は、
第１の画像データと第２の画像データを形成する画像形成処理手段と、
前記第１の画像データ又は前記第２の画像データの色形式を変換し、当該第１の画像データと当該第２の画像データを合成する合成手段と、
前記合成された画像データを前記画像処理部に転送する転送手段と、を備え、
前記画像処理部は、
前記転送された画像データを、前記第１の画像データと前記第２の画像データに分離する分離手段と、
前記分離された第１の画像データを画像補正する画像補正手段と、
前記画像補正された第１の画像データと、前記分離された第２の画像データとを重ね合わせる手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記合成手段は、前記第１の画像データ又は前記第２の画像データのビット数及び色形式を変換し、
前記分離手段は、前記転送された画像データの所定ビットのデータに基づいて分離することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像形成処理手段は、前記第１の画像データよりもビット数が少ない第２の画像データを形成し、
前記合成手段は、前記第２の画像データの不足するビット数に所定値を付加し、当該第２の画像データを並べ替え、
前記分離手段は、前記転送された画像データの所定ビットのデータに基づいて分離することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
画像形成部と画像処理部を備える画像処理装置において実行される画像処理方法であって、
第１の画像データと第２の画像データを形成する画像形成処理工程と、
前記第１の画像データと前記第２の画像データとが重なる部分を識別可能にするためのマスク処理を、前記第１の画像データに対して行うマスク処理工程と、
前記マスク処理された第１の画像データと前記第２の画像データを、前記画像形成部から前記画像処理部に別々に転送する転送工程と、を備え、
前記転送された第１の画像データにおいて、前記重なる部分を検出するマスク検出工程と、
前記第１の画像データ、又は前記重なる部分以外の第１の画像データを画像補正する画像補正工程と、
前記マスク検出結果に基づいて、前記画像補正された第１の画像データと前記第２の画像データとを重ね合わせる工程と、を備えていることを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
画像形成部と画像処理部を備える画像処理装置において実行される画像処理方法であって、
第１の画像データと第２の画像データを形成する画像形成処理工程と、
前記第１の画像データ又は前記第２の画像データの色形式を変換し、当該第１の画像データと当該第２の画像データを合成する合成工程と、
前記合成された画像データを、前記画像形成部から前記画像処理部に転送する転送工程と、を備え、
前記転送された画像データを、前記第１の画像データと前記第２の画像データに分離する分離工程と、
前記分離された第１の画像データを画像補正する画像補正工程と、
前記画像補正された第１の画像データと、前記分離された第２の画像データとを重ね合わせる工程と、を備えていることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枠画像を含んだ画像データを画像処理する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージデータなどの自然画像に対して、枠、文字、下地などのグラフィックデータ画像（以下、単に「枠」又は「枠画像」とも呼ぶ）が重ねられた画像データを表示する画像処理装置などが知られている。このような枠画像が含まれた画像データを画像補正（例えば、コントラスト補正や彩度補正など）する際に、自然画像データだけでなく枠画像データをそのまま含めて画像補正すると、枠の色の影響で自然画像の補正が正しく行われなかったり、枠自身が画素毎に変化してしまったりすることが生じる。
【０００３】
更に、静止画でなく動画に枠画像が付いた場合、動画各フレームの特徴量により時間的に補正量が変化するような補正を枠画像を含めた画像に対して行うと、上記の問題に加え、本来時間的に変化すべきでない枠画像の色が、動画の変化に伴って時間的に変化してしまう。以上のような理由から、枠画像を除いた自然画像のみの情報を用いて、自然画像のみに対して補正処理を行い、枠画像の色は変化させないことが好適である。
【０００４】
枠画像が含まれた画像データへの画像処理方法として、画像形成側で各フレームの自然画像データに補正処理を行ってから枠画像と重ねて送信、表示するというものがある。この場合、画像形成側で処理を行っているため、補正処理と重ね合わせ処理にかなりの時間を要してしまう。一方、自然画像のみでなく枠画像も各フレームで一緒に画像処理側に転送し、画像処理側で補正処理を行ってから枠と重ねて表示するという画像処理方法もある。この場合は、変化しない枠データも毎フレーム送るため、転送量が増え、消費電力も増えてしまう。
【０００５】
そこで、特許文献１及び２に記載された画像処理装置では、特定色（色数限定）の枠画像データであることを前提として、画像処理側で輝度分布や彩度分布などにより枠画像を判断し、枠以外を補正するという方法を用いている。また、特許文献３には、自然画像と枠画像は独立に画像処理側に送り、画像処理側で自然画像に対して画像処理を行ってメモリに保存し、枠画像は別のメモリに保存し、両メモリを読み出して自然画像と枠画像を重ねて表示するという画像処理方法が記載されている。
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１及び２に記載された技術では、枠画像自身が豊富な色数と分布を持った画像である場合は正確な枠画素の判断ができないという問題があった。一方、特許文献３に記載された技術では、自然画像と枠画像の全データを保存する必要があるため、使用メモリ量が増えてしまうという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２０８０３４号公報
【特許文献２】特開２０００−１３６２３号公報
【特許文献３】特開２００３−２３３３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、枠画像を含んだ画像データにおいて、メモリサイズ及び計算量を増やすことなく、自然画像のみに対して適切に画像補正することが可能な画像処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの観点では、画像処理装置は、画像形成部と画像処理部を備える画像処理装置は、前記画像形成部は、第１の画像データと第２の画像データを形成する画像形成処理手段と、前記第１の画像データと前記第２の画像データとが重なる部分を識別可能にするためのマスク処理を、前記第１の画像データに対して行うマスク処理手段と、前記マスク処理された第１の画像データと前記第２の画像データを、前記画像処理部に別々に転送する転送手段と、を備え、前記画像処理部は、前記転送された第１の画像データにおいて、前記重なる部分を検出するマスク検出手段と、前記第１の画像データ、又は前記重なる部分以外の第１の画像データを画像補正する画像補正手段と、前記マスク検出結果に基づいて、前記画像補正された第１の画像データと前記第２の画像データとを重ね合わせる手段と、を備えている。
【００１０】
また、同様の観点では、画像形成部と画像処理部を備える画像処理装置において実行される画像処理方法は、第１の画像データと第２の画像データを形成する画像形成処理工程と、前記第１の画像データと前記第２の画像データとが重なる部分を識別可能にするためのマスク処理を、前記第１の画像データに対して行うマスク処理工程と、前記マスク処理された第１の画像データと前記第２の画像データを、前記画像形成部から前記画像処理部に別々に転送する転送工程と、を備え、前記転送された第１の画像データにおいて、前記重なる部分を検出するマスク検出工程と、前記第１の画像データ、又は前記重なる部分以外の第１の画像データを画像補正する画像補正工程と、前記マスク検出結果に基づいて、前記画像補正された第１の画像データと前記第２の画像データとを重ね合わせる工程と、を備えている。
【００１１】
上記の画像処理装置は、画像形成部と画像処理部を備えている。画像形成部は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、制御ソフトェアなどを備えるホストコンピュータシステムである。画像処理部は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）ドライバやＬＣＤコントローラなどのハードウェア、及びその制御フォームウェアを備えている。画像形成部の画像形成手段は、例えば自然画像（イメージデータ）などの第１の画像データを形成し、例えば枠画像（グラフィックデータ）などの第２の画像データを形成する。マスク処理手段は、第１の画像データと第２の画像データとが重なる部分（以下、「マスク部分」とも呼ぶ）を識別可能にするためのマスク処理を、第１の画像データに行う。こうして、画像形成部は、マスク処理後の第１の画像データと第２の画像データを別々に画像処理部に転送する。
【００１２】
画像処理部のマスク検出手段は、マスク部分が識別可能なようにマスク処理された第１の画像データにおけるマスク部分を検出する。そして、画像補正手段は、第１の画像データ、又はマスク部分以外の第１の画像データ（以下、「非マスク部分」とも呼ぶ）に対して画像補正を行う。重ね合わせ手段は、画像補正された第１の画像データと画像補正されていない第２の画像データを、マスク検出結果に基づいて重ね合わせる。これにより、画像補正された第１の画像データ（非マスク部分の画像のみ）と画像補正されていない第２の画像データが作成される。よって、上記の画像処理装置及び画像処理方法では、この作成された画像データが表示される場合、表示される第２の画像データの色が元のものと変わったり、逆に第２の画像データの影響で表示される第１の画像データの色が変わったりすることはない。また、画像形成部はフレームごとに第２の画像データと第１の画像データの合成を行ってから転送する必要がないため、処理時間が短縮され、データの転送量も削減される。
【００１３】
本発明の一態様では、画像処理装置は、前記マスク処理手段は、前記第１の画像データの特定ビットに前記重なる部分を識別するためのデータを付加し、前記マスク検出手段は、前記特定ビットの値に基づいて前記重なる部分を検出する。この態様では、第１の画像データの特定ビットに、マスク部分と非マスク部分の画像データとで異なるデータが付加される。
【００１４】
本発明の他の一態様では、画像処理装置は、前記マスク処理手段は、前記重なる部分の画像データを固有値にし、前記マスク検出手段は、前記転送された第１の画像データが固有値であれば、当該画像データを前記重なる部分であると決定する。この態様では、マスク部分の画像データを、非マスク部分の画像データが有し得ないデータ（固有値）にする。これにより、非マスク部分とマスク部分の画像データが識別可能になる。
【００１５】
本発明の別の一態様によれば、画像処理装置は、前記マスク処理手段は、前記重なる部分の画像データのビット数及び色形式を変換し、前記マスク検出手段は、前記転送された第１の画像データの所定ビットのデータに基づいて、前記重なる部分を検出する。この態様では、マスク部分の画像データをビット数及び色形式を変換することで、マスク部分の画像データ所定ビットのデータが、非マスク部分の画像データが有し得ない値となり、両者が識別可能になる。
【００１６】
本発明の他の観点では、画像形成部と画像処理部を備える画像処理装置は、前記画像形成部は、第１の画像データと第２の画像データを形成する画像形成処理手段と、前記第１の画像データ又は前記第２の画像データの色形式を変換し、当該第１の画像データと当該第２の画像データを合成する合成手段と、前記合成された画像データを前記画像処理部に転送する転送手段と、を備え、前記画像処理部は、前記転送された画像データを、前記第１の画像データと前記第２の画像データに分離する分離手段と、前記分離された第１の画像データを画像補正する画像補正手段と、前記画像補正された第１の画像データと、前記分離された第２の画像データとを重ね合わせる手段と、を備えている。
【００１７】
また、同様の観点では、画像形成部と画像処理部を備える画像処理装置において実行される画像処理方法は、第１の画像データと第２の画像データを形成する画像形成処理工程と、前記第１の画像データ又は前記第２の画像データの色形式を変換し、当該第１の画像データと当該第２の画像データを合成する合成工程と、前記合成された画像データを、前記画像形成部から前記画像処理部に転送する転送工程と、を備え、前記転送された画像データを、前記第１の画像データと前記第２の画像データに分離する分離工程と、前記分離された第１の画像データを画像補正する画像補正工程と、前記画像補正された第１の画像データと、前記分離された第２の画像データとを重ね合わせる工程と、を備えている。
【００１８】
上記の画像処理装置及び画像処理方法によっても、画像補正された第１の画像と画像補正されていない第２の画像データを適切に表示することができる。したがって、表示される第２の画像データの色が元のものと変わったり、逆に第２の画像データの影響で表示される第１の画像データの色が変わったりすることはない。さらに、上記の画像処理装置及び画像処理方法では、画像形成部から画像処理部へ第１の画像データデータと第２の画像データデータを同時に転送している。即ち、第１の画像データデータと第２の画像データデータを合成した１つの画像データを転送している。これにより、第１の画像データ及び第２の画像データが動画である場合でも転送量は増加しない。また、画像処理部にフレームメモリなどがなく、第２の画像データと第１の画像データを別々に転送して重ねることができない場合にも、適切に画像処理を行うことができる。
【００１９】
好適には、前記合成手段は、前記第１の画像データ又は前記第２の画像データのビット数及び色形式を変換し、前記分離手段は、前記転送された画像データの所定ビットのデータに基づいて分離する。この場合、第２の画像データをビット数及び色形式を変換することで、第２の画像データと第１の所定ビットの画像データが異なるものとなり、分離可能になる。
【００２０】
更に、好適には、前記画像形成処理手段は、前記第１の画像データよりもビット数が少ない第２の画像データを形成し、前記合成手段は、前記第２の画像データの不足するビット数に所定値を付加し、当該第２の画像データを並べ替え、前記分離手段は、前記転送された画像データの所定ビットのデータに基づいて分離する。この場合、第２の画像データの不足するビット領域に付加された所定値を見ることで、第１の画像データと第２の画像データが分離される。第２の画像データの階調数は必ずしも多くを必要としない場合があり、上記の画像処理装置は、第２の画像データの階調数が少ないことを利用して有効に画像処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
（画像表示装置の構成）
まず、本発明の第１実施形態に係る画像処理部を含む画像表示装置について、図１を用いて説明する。図１には、第１実施形態に係る画像表示装置１０１の概略構成を示す。
【００２３】
画像表示装置１０１は、主に、画像形成部１と、画像処理部２と、画像表示部３とから構成される。画像表示装置１０１においては、画像形成部１で形成された画像を画像処理部２が画像処理し、処理後の画像が画像表示部３に表示される。画像形成部１と画像処理部２は、前述した画像処理装置として機能する。
【００２４】
画像形成部１は、画像形成処理部５、７と、合成情報形成部６と、マスク処理部８と、画像メモリ９、１０とを備える。画像形成部１は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、通信装置、描画装置、ディスクドライブ装置、制御ソフトウェアなどを備えるホストコンピュータシステムとすることができる。
【００２５】
画像形成処理部５は、動画や静止画の自然画像（イメージデータ）を形成する。この自然画像は、例えばＲＧＢ各“８”ビット、計“２４”ビットの画像データである。また、画像形成処理部５は、自然画像を人間の視覚特性に合わせて輝度・色差（ＹＵＶ）を示す色形式に変換してもよい。画像処理形成部５は、形成した自然画像に対応する信号Ｓ１をマスク処理部８に供給する。画像処理形成部５は、前述した第１の画像データを形成する。
【００２６】
画像形成処理部７は、上記のような自然画像に重ね合わせる枠、文字、図形などの画像データ（即ち、「枠画像」）を形成する。枠画像は、グラフィックデータであり、例えばＲＧＢ形式の画像データである。画像処理形成部７は、形成した枠画像に対応する信号Ｓ４を画像メモリ１０に書き込む。なお、枠画像が静止画である場合は、フレーム毎に枠画像は変化しないためフレームごとに送る必要はない。画像処理形成部７は、前述した第２の画像データを形成する。以上のように画像形成処理部５、７は、画像形成部１において画像形成処理手段として機能する。
【００２７】
合成情報形成部６は、自然画像と枠画像を重ね合わせる条件など（以下、「合成情報」と呼ぶ）を形成する。この合成情報は、例えば各画素において自然画像と枠画像のどちらを優先的に表示させるかなどの情報を示す。合成情報形成部６は、形成した合成情報に対応する信号Ｓ２をマスク処理部８に供給する。なお、上記の枠画像が静止画である場合は、フレーム毎に枠画像は変化しないため、フレームごとに合成情報を送る必要はない。
【００２８】
マスク処理部８は、取得した自然画像データＳ１を合成情報Ｓ２に基づいて、マスク処理する。マスク処理は、自然画像データと枠画像データとが重なる部分が識別できるようにするために、自然画像データＳ１に対して処理を行う。以下では、自然画像と枠画像とが重なる部分を「マスク部分」と呼び、自然画像と枠画像と重ならない部分を「非マスク部分」と呼ぶ。マスク処理部８は、画像形成部１において、前述したマスク処理手段として機能する。マスク処理部８は、マスク処理した画像データに対応する信号Ｓ３を画像メモリ９に書き込む。なお、具体的なマスク処理については、詳細は後述する。
【００２９】
画像メモリ９は、マスク処理された自然画像データＳ３が書き込まれ、これを記憶するメモリである。また、画像メモリ１０は、画像形成処理部７より書き込まれた枠画像データＳ４を記憶するメモリである。
【００３０】
画像メモリ５からは自然画像データＳ５が画像処理部２へ転送される。また、画像メモリ１０からは枠画像データＳ６が画像処理部２へ転送される。ここで、自然画像データＳ５の転送と枠画像データＳ６の転送は同時に行われるのではなく、同一の信号線を経由して時間的に別々に行われる。
【００３１】
画像処理部２は、マスク検出部１１と、画像補正部１２と、メモリ書き込み制御部１３と、フレームメモリ１４とを備える。画像処理部２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）ドライバやＬＣコントローラなどのハードウェア、及びその制御ファームウェアを備える。
【００３２】
マスク検出部１１は、画像メモリ９より自然画像データＳ５を読み出して、マスク検出を行う。マスク検出部１１は、取得した自然画像データＳ５におけるマスク部分の画像データを検出する。そして、マスク検出部１１は、自然画像データの非マスク部分の画像データＳ７を画像補正部１２に供給する。また、マスク検出部１１は、マスク部分の画像データに関する情報（以下、「マスク指示情報」と呼ぶ）Ｓ８をメモリ書き込み制御部１３に供給する。マスク指示情報は、マスク処理部８が取得する合成情報などに基づいて作成される。この場合、マスク検出部１１は、マスク指示情報Ｓ８を画像補正部１２での処理における所要クロック数と同じだけディレイさせる。以上のように、マスク検出部１１は、画像処理部２において前述したマスク検出手段として機能する。
【００３３】
画像補正部１２は、マスク検出部１１より供給される非マスク部分の画像データＳ７に対して画像補正処理を行う。画像補正としては、例えば明度の調整や、コントラストの補正や、彩度の補正など公知のものが行われる。そして、画像補正部１２は、画像補正後の画像データＳ９をメモリ書き込み制御部１３に供給する。以上より、画像補正部１２は、画像処理部２において画像補正手段として機能する。
【００３４】
メモリ書き込み制御部１３は、取得した画像補正された非マスク部分の画像データＳ９と枠画像に対応する信号Ｓ６を、フレームメモリ１４に書き込むための制御を行う。この場合、メモリ書き込み制御部１３は、マスク検出部１１より取得するマスク指示信号Ｓ８に基づいて書き込み制御を行う。即ち、メモリ書き込み制御部１３は、自然画像データＳ９の非マスク部分のデータのみと、枠画像データＳ６のうちマスク部分に当たるデータとがフレームメモリ１４に書き込まれるようにする。これにより、フレームメモリ１４には、画像補正された自然画像データ（枠画像と重なる部分を除く画像）と画像補正されていない枠画像（以下、これらを合わせて「合成画像」と呼ぶ）とが記憶される。以上のように、メモリ書き込み制御部１３は、前述した重ね合わせる手段として機能する。
【００３５】
フレームメモリ１４は、メモリ書き込み制御部１３による書き込み信号Ｓ１０に基づいて合成画像データを記憶する。フレームメモリ１４に記憶された合成画像データは、画像表示部３に読み出される。
【００３６】
画像表示部３は、フレームメモリ１４に記憶された合成画像データＳ１１を読み出して、これを表示する。画像表示部３は、ＬＣＤなどの表示デバイスを備える。画像表示部３は、ＲＧＢ形式の画像データを表示し、合計“２４”ビット（ＲＧＢ各“８”ビット）又は“１８”ビット（ＲＧＢ各“６”ビット）の画像データを表示することができる。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る画像表示装置１０１では、画像補正された自然画像（非マスク部分の画像のみ）と画像補正されていない枠画像とが適切に画像表示部３に表示される。即ち、枠画像は画像補正されていないので、表示される枠画像の色が元のものと変わったり、逆に枠画像の影響で表示される自然画像の色が変わったりすることはない。また、本実施形態に係る画像表示装置１０１では、自然画像が動画であっても、画像形成部１はフレームごとに枠画像と自然画像の合成を行ってから転送する必要がないため、処理時間が短縮され、データの転送量も削減される。更に、画像形成部１は枠画像と自然画像を別々に画像処理部２に転送しているが、フレームメモリは１フレーム分だけでいいのでメモリコストが増加することもない。
【００３８】
（画像処理手順）
以下では、第１実施形態に係る画像処理手順を、図２を用いて具体的に説明する。
【００３９】
まず、画像形成部１での処理手順について説明する。画像形成処理部５は自然画像Ａ１を形成し、画像形成処理部７は枠画像Ｂ１を形成する。マスク処理部８は、自然画像Ａ１に対してマスク処理する。第１実施形態では、マスク処理部８は、マスク部分と非マスク部分を識別可能にするために、自然画像データの特定ビットに所定値を付加する。具体的には、マスク処理部８は、マスク部分Ａ２ａは特定ビット値を「０」にし、非マスク部分Ａ２ｂは特定ビット値を「１」にする。以上のようにマスク処理された自然画像Ａ２は画像メモリ９に記憶され、画像処理部２のマスク検出部１１により読み出される。
【００４０】
次に、画像処理部２での処理手順について説明する。マスク検出部１１では、読み出した自然画像データＳ５に対してマスク検出を行う。具体的には、マスク検出部１１は、自然画像データの特定ビット値に基づいて、マスク部分を検出する。即ち、マスク検出部１１は、この特定ビット値が「０」であれば非マスク部分であると判断し、特定ビット値が「１」であればマスク部分であると判断する。こうしてマスク検出された自然画像Ａ３（非マスク部分の画像データ）は画像保持されて、画像補正部１２に供給される。一方、マスク検出の結果は、例えば１ビットのマスク指示情報Ｓ８として（即ち、特定ビットの情報）、画像補正に要する所定クロック数と同じだけディレイされてメモリ書き込み制御部１３に供給される。
【００４１】
画像保持された自然画像データＡ３は、画像補正部１２にて画像補正される。画像補正された自然画像データＳ９と、画像補正されていない枠画像データＳ６は、メモリ書き込み制御部１３にてフレームメモリ１４への書き込み制御が行われる。メモリ書き込み制御部１３は、まず、まず枠画像データＳ６をフレームメモリ１４に書き込むようにする。次に、メモリ書き込み制御部１３は、マスク検出部１１によるマスク指示情報Ｓ８に基づいて、自然画像データＳ９の非マスク部分のデータのみをフレームメモリ１４に書き込むようにする。以上により、フレームメモリ１４には、合成画像データが記憶される。そして、フレームメモリ１４に記憶された合成画像データに対応する信号Ｓ１１は、画像表示部３に読み出される。画像表示部３は、フレームメモリ１４に記憶された合成画像Ｃ１を表示する。
【００４２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４３】
第２実施形態に係る画像表示装置の構成は、第１実施形態で示した画像表示装置１０１と同様であるため説明を省略する。ここでは、第２実施形態に係る画像処理手順について説明する。
【００４４】
図３は、第２実施形態における画像処理手順について示す図である。第２実施形態における画像処理は、マスク処理方法及びマスク検出方法に関して第１実施形態で示したものとは異なる。以下では、第２実施形態に係るマスク処理方法及びマスク検出方法のみについて詳細に説明する。
【００４５】
画像形成部１のマスク処理部８では、画像形成処理部５で形成されたＲＧＢ形式の自然画像データを、以下の式（１）〜（３）に従ってＹＵＶ形式のデータに変換する（以下、「ＹＵＶ変換」と呼ぶ）。ＲＧＢ及びＹＵＶの階調数は、「０＜＝ＲＧＢ＜＝２５５」で、「０＜＝ＹＵＶ＜＝２５５」であるものとする。
【００４６】
Y = + 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B            式（１）
U = - 0.168 R - 0.332 G + 0.500 B + 128      式（２）
V = + 0.500 R - 0.419 G - 0.081 B + 128      式（３）
このとき、マスク処理部８は、自然画像のマスク部分のデータを固有値に変換する。例えば、マスク処理部８は、自然画像のマスク部分のデータをＹ＝Ｕ＝Ｖ＝０に変換する。Ｙ＝Ｕ＝Ｖ＝０は、上式から明らかなように自然画像データをＹＵＶ変換した場合に存在し得ない値であるため、マスク部分と非マスク部分のデータを識別することが可能となる。
【００４７】
こうして、ＹＵＶ形式となった自然画像データは、マスク検出部１１に供給される。マスク検出部１１は、取得した画像データが固有値（例えば、Ｙ＝Ｕ＝Ｖ＝０）であればマスク部分であると識別し、固有値でなければ非マスク部分であると識別する。マスク検出以降の処理は、前述のものと同様であるため、説明を省略する。
【００４８】
以上のように、第２実施形態における画像処理方法でも、画像補正された自然画像（非マスク部分の画像データのみ）と画像補正されていない枠画像が、適切に画像表示部３に表示される。第２実施形態では、第１実施形態と異なり自然画像と枠画像の識別のために専用のビットを設けていない。よって、画像データの階調値を減らす必要がないため（第１実施形態におけるマスク処理では、特定ビットの確保のために、階調値を示すビット数を減らす場合があるため）、表示される画像の質は低下しない。
【００４９】
なお、上記では、非マスク部分のデータをＹ＝Ｕ＝Ｖ＝０とするマスク処理について示したが、これには限定はしない。例えば、自然画像データをＹＵＶ変換せず（ＲＧＢ形式のデータのまま）、マスク部分のデータをＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０へと変換する。この場合は、非マスク部分のデータが元からＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０であれば、マスク部分の画像データと重ならないようにＲ＝Ｇ＝Ｂ＝１へとずらすようにする。これにより厳密には画像データの階調値が変化するが、黒レベルを１階調変化させるのみであるので、視覚的にほとんど問題とならない。
【００５０】
その他に、自然画像がＹＵＶ形式で、ＩＴＵ-Ｒ ＢＴ.６０１等の“８”ビットフルレンジでないＹＵＶフォーマット（１６＜＝Ｙ＜＝２３５、１６＜＝ＵＶ＜＝２４０）など、存在し得る値が限定されるようなフォーマットを採用すれば、マスク部分のデータをＹ＝０にするだけでマスク部分との識別が可能になる。
【００５１】
［第３実施形態］
以下では、本発明の第３実施形態について説明する。
【００５２】
（画像表示装置の構成）
図４に、第３実施形態に係る画像表示装置１０２の概略構成を示す。画像表示装置１０２も、画像形成部１と、画像処理部２と、画像表示部３とを備える。
【００５３】
画像形成部１の構成は、第１実施形態及び第２実施形態で示したものと同様である。第３実施形態に係る画像形成部１では、マスク処理部８での処理が上記のものと異なる。マスク処理部８は、まず、取得した非マスク部分の画像データとマスク部分の画像データとが異なる色形式となるように、非マスク部分又はマスク部分の画像データを色変換する。例えば、元の自然画像データの色形式がＲＧＢ形式であった場合、マスク処理部８は、非マスク部分のデータはＲＧＢ形式のままにし、マスク部分のデータはＹＵＶ形式のデータに変換する。更に、マスク処理部８は、マスク部分の画像データを非マスク部分の画像データとは異なるビット数に変換する。この場合、マスク処理部８は、色形式の変換時に、色形式とビット数の変換を同時に行うこともできる。以上により、マスク部分と非マスク部分のデータが識別可能になる。
【００５４】
次に、画像処理部２の処理について説明する。マスク処理された自然画像データは画像メモリ９に記憶されて、マスク分離部１５により読み出される。マスク分離部１５は、取得した自然画像データＳ５に対してマスク検出（マスク分離部１５が行うマスク検出を、以下では「マスク分離」と呼ぶ）を行い、更に色変換を行う。まず、マスク分離部１５は、自然画像データの所定ビットのデータを見て、マスク部分と非マスク部分を分離する。そして、マスク分離部１５は、非マスク部分とマスク部分の画像データの色形式が同一のものとなるように、非マスク部分又はマスク部分の画像データを色変換する。マスク分離部１５は、同一の色形式となった自然画像データ（マスク部分と非マスク部分の画像データを含む）Ｓ１２を画像補正部１２に供給すると共に、マスク指示情報Ｓ１４をメモリ書き込み制御部１３に供給する。なお、このマスク指示情報Ｓ１４は、以下で示す画像補正及び色変換の所要クロック数と同じだけディレイさせる。
【００５５】
画像補正部１２は、取得した自然画像データＳ１２に対して前述したような画像補正を行う。画像補正された自然画像データＳ１３は、色変換部１６に供給される。色変換部１６は、取得した自然画像データＳ１３の色形式を変換する。こうするのは、画像を表示する画像表示部３にて扱うことが可能な色形式のデータに変換するためである。そして、色変換部１６は、第１の色形式の自然画像データＳ１５を書き込み制御部１３に供給する。
【００５６】
メモリ書き込み制御部１３は、取得した自然画像データＳ１５と、枠画像データＳ６とを、フレームメモリ１４に書き込むための制御を行う。この場合、メモリ書き込み制御部１３は、マスク分離部１５より取得するマスク指示信号Ｓ１４に基づいて書き込み制御を行う。これにより、メモリ書き込み制御部１３による書き込み信号Ｓ１０に基づいて、フレームメモリ１４には前述した合成画像データが記憶される。そして、フレームメモリ１４に記憶された合成画像データＳ１１は、画像表示部３に読み出されて表示される。
【００５７】
以上のように、本発明の第３実施形態に係る画像表示装置１０２では、マスク部分の画像データを含みながらも転送量を増やすことなく、マスク部分の画像データを含めた自然画像データに対して画像補正を行う。更に、マスク部分の画像データがない元画像での補正結果と同等な補正を、マスク部分の画像データを含めた自然画像データに対しても行うことができる。したがって、画像補正された自然画像（非マスク部分の画像データのみ）と画像補正されていない枠画像が、適切に画像表示部３に表示される。即ち、表示される枠画像の色が元のものと変わったり、逆に枠画像の影響で表示される自然画像の色が変わったりすることはない。
【００５８】
（画像処理手順）
以下では、第３実施形態における具体的な画像処理手順を、図５を用いて説明する。
【００５９】
まず、画像形成部１での処理手順について説明する。画像形成処理部５は、ＲＧＢ形式（この色形式を、「第１の色形式」とする）の自然画像データＤ１１を形成する。図５では、自然画像Ｄ１１がＲＧＢ各“８”ビット、合計“２４”ビットであるものを示す。マスク処理部８は、自然画像データＤ１１に対してマスク処理及び色変換する。第３実施形態では、マスク処理部８は、自然画像Ｄ１１のマスク部分をＹＵＶ４：２：２フォーマットにてＹＵＶ形式（この色形式を、「第２の色形式」とする）に色変換する。具体的には、画像データにおいて水平方向の２画素を基準として考え、Ｙは１画素ごとに“８”ビット、ＵＶは２画素ごとに平均して“８”ビットでサンプリングする。変換後のマスク部分の画像データは、１画素“１６”ビットのデータ量となるため、残りの“８”ビット（例えば、上位“８”ビット）を「０」にする。これにより、図５に示すようにマスク部分の画像データは符号Ｄ２１で示すものに変換される。
【００６０】
一方、自然画像Ｄ１１の非マスク部分の画像データは、ＲＧＢ形式のデータのままであるが、０〜２５５の２５６階調ではなく１〜２５５の２５５階調に変換する。この場合、例えばリニアな変換、又は単に「０」の画素を「１」に変換する。こうするのは、非マスク部分のデータが「０」を有してしまうと、マスク部分のデータと識別できなくなってしまうからである。このような処理により、非マスク部分の画像データは符号Ｄ３１で示すものに変換される。以上のようにマスク処理された自然画像Ｄ１２は画像メモリ９に記憶され、画像処理部２のマスク分離部１５により読み出される。
【００６１】
次に、画像処理部２での処理手順について説明する。マスク分離部１５では、読み出した自然画像データＤ１２に対してマスク分離と色変換を行う。まず、マスク分離部１５は、ＹＵＶ形式のデータにて用いていない“８”ビット（例えば、上位“８”ビット）の値を見て、その値が「０」の場合はマスク部分であると判断し、「０」でなければ非マスク部分であると判断する。そして、マスク分離部１５は、分離した非マスク部分の画像データをＹＵＶ変換する。マスク分離部１５は、ＹＵＶ変換した非マスク部分のデータＤ３２及びマスク部分のデータＤ２２からなる自然画像データＤ１３を、画像補正部１２に供給する。
【００６２】
更に、マスク分離部１５は、マスク部分に関するマスク指示情報Ｓ１４を、画像補正の所要クロック数、及び色変換の所要クロック数と同じだけディレイさせて、メモリ書き込み制御部１３に供給する。
【００６３】
画像補正部１２は、取得した自然画像データＳ１２を画像補正する。そして、色変換部１６は、画像補正された自然画像データＳ１３を取得し、色変換を行う。色変換部１６は、ＹＵＶ形式の自然画像データ（非マスク部分とマスク部分の画像データを含む）をＲＧＢ形式のデータに変換する（以下、「ＲＧＢ変換」と呼ぶ）。これにより、非マスク部分の画像データＤ３３とマスク部分の画像データＤ２３から成るＲＧＢ形式の自然画像データＤ１４が生成される。色変換部１６は、このＲＧＢ形式の自然画像データＤ１４をメモリ読み込み制御部１３に供給する。
【００６４】
メモリ書き込み制御部１３は、まず、まず枠画像データＳ６をフレームメモリ１４に書き込むようにする。次に、メモリ書き込み制御部１３は、マスク分離部１５によるマスク指示情報Ｓ１４に基づいて、自然画像データＳ１５の非マスク部分のデータのみをフレームメモリ１４に書き込むようにする。以上により、フレームメモリ１４には、合成画像データが記憶される。こうして、フレームメモリ１４には、合成画像データが記憶される。そして、フレームメモリ１４に記憶された合成画像データＳ１１は、画像表示部３に読み出されて表示される。
【００６５】
なお、上記では、第１の色形式をＲＧＢ形式とし、第２の色形式をＹＵＶ形式として画像処理を行っていくものについて示したが、これに限定はされない。例えば、第１の色形式をＹＵＶ形式とし、第２の色形式をＲＧＢ形式としてもよい。即ち、各処理部での画像データの色形式をＲＧＢとＹＵＶを逆にする。その他に、第１の色形式をＹＵＶ４：２：２（計“１６”ビット）にし、第２の色形式をＹＵＶ４：４：４（計“２４”ビット）にしてもよい。
【００６６】
（変形例）
次に、第３実施例の変形例について説明する。本変形例は、上記したものとは非マスク部分の画像データとマスク部分の画像データの色形式及び各処理部における色変換などが異なる。
【００６７】
図６は、変形例に係る画像処理手順を示す図である。
【００６８】
まず、画像形成部１での処理手順について説明する。画像形成処理部５は、ＹＵＶ形式の自然画像データＥ１１を形成する。図６においては、自然画像Ｅ１１がＹＵＶ各“８”ビット、合計“２４”ビットであるものを示す。マスク処理部８は、自然画像データＥ１１に対してマスク処理及び色変換する。変形例では、マスク処理部８は、ＹＵＶ形式のマスク部分の画像データをＹＳ形式（Ｓ彩度）の画像特徴量データに変換する（以下、「ＹＳ変換」と呼ぶ）。具体的には、ＹＳを“１６”ビットにし、残りの“８”ビット（例えば、下位“８”ビット）を「０」にする。これにより、図６に示すようにマスク部分の画像データは符号Ｅ２１で示すものに変換される。一方、自然画像Ｅ１１の非マスク部分の画像データは、ＹＵＶ形式のデータのままであるが、０〜２５５の２５６階調ではなく１〜２５５の２５５階調に変換する。これより、非マスク部分の画像データは符号Ｅ３１で示すものに変換される。以上のようにマスク処理された自然画像Ｅ１２は画像メモリ９に記憶され、画像処理部２のマスク分離部１５に読み出される。
【００６９】
次に、画像処理部２での処理手順について説明する。マスク分離部１５では、読み出した自然画像データＥ１２に対してマスク分離と色変換を行う。まず、マスク分離部１５は、ＹＳ形式のデータにて用いていない“８”ビット（例えば、下位“８”ビット）の値を見て、その値が「０」の場合はマスク部分であると判断し、「０」でなければ非マスク部分であると判断する。そして、マスク分離部１５は、分離した非マスク部分の画像データを同様にＹＳ変換する。こうして、ＹＳ変換した非マスク部分のデータＥ３２及びマスク部分のデータＥ２２からなる画像特徴量データＥ１３が生成される。マスク分離部１５は、画像特徴量データＥ１３に対応する信号Ｓ１２と、元のＹＵＶ形式の非マスク部分の画像データＳ２１を画像補正部１２に供給する。
【００７０】
更に、マスク分離部１５は、自然画像データのマスク部分に関するマスク指示情報Ｓ１４を、画像補正の所要クロック数、及びＲＧＢ変換の所要クロック数と同じだけディレイさせて、メモリ書き込み制御部１３に供給する。
【００７１】
画像補正部１２は、自然画像データＳ２１をＹＳ形式の画像特徴量データＳ１２に基づいて画像分析し、画像補正を行う。ここでの画像分析は、例えば、特徴量として彩度Ｓが小さければ、鮮やかさが足りないので色差ＵＶを強調する、といった処理を行う。なお、このような処理は、図５に示した画像処理手順においては、画像補正部１２（即ち、Ｓ１２とＳ１３の間）で行っている。以上により画像補正部１２は、画像補正したＹＵＶ形式の画像データＳ２２を色変換部１６に供給する。
【００７２】
色変換部１６は、ＹＵＶ形式の自然画像データ（非マスク部分のみ）をＲＧＢ変換する。この場合、マスク部分は、最初のマスク処理（ＹＳ変換）の時点で画像データとしては消え去っているので、マスク部分は画像表示されず、画像特徴量のみ取り出せればいいので問題ない。これにより、色変換部１６は、非マスク部分の画像データＥ３３を生成する。色変換部１６は、このＲＧＢ形式の画像データＥ３３をメモリ読み込み制御部１３に供給する。
【００７３】
メモリ書き込み制御部１３は、まず、まず枠画像データＳ６をフレームメモリ１４に書き込むようにする。次に、メモリ書き込み制御部１３は、マスク分離部１５によるマスク指示情報Ｓ１４に基づいて、自然画像データＳ１５の非マスク部分のデータのみをフレームメモリ１４に書き込むようにする。以上により、フレームメモリ１４には、合成画像データが記憶される。そして、このフレームメモリ１４に記憶された合成画像データＳ１１は、画像表示部３に読み出されて表示される。
【００７４】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【００７５】
（画像表示装置の構成）
図７に、第４実施形態に係る画像表示装置１０３の概略構成を示す。画像表示装置１０３も、画像形成部１と、画像処理部２と、画像表示部３とを備える。
【００７６】
画像形成部１は、画像形成処理部５、７と、合成情報形成部６と、合成処理部８と、画像メモリ２１とを備える。画像形成処理部５は自然画像データを形成し、自然画像データに対応する信号Ｓ３１を合成処理部８に供給する。画像形成処理部７は枠画像データを形成し、枠画像データに対応する信号Ｓ３２を合成処理部８に供給する。合成情報形成部６は、前述したものと同様の合成情報を形成し、合成情報に対応するデータＳ３３を合成処理部２０に供給する。
【００７７】
合成処理部２０は、まず取得した自然画像と枠画像とが異なる色形式となるように、自然画像又は枠画像を色変換する。例えば、元の画像データの色形式がＲＧＢ形式であった場合、合成処理部２０は、自然画像データはＲＧＢ形式のままにし、枠画像のデータはＹＵＶ形式のデータに変換する。更に、合成処理部２０は、枠画像データを自然画像データとは異なるビット数に変換する。この場合、合成処理部８は、色形式の変換時に、色形式とビット数の変換を同時に行うこともできる。これにより、自然画像データと枠画像データが識別可能になる。更に、合成処理部２０は、上記の自然画像データと枠画像データを合成する。合成処理部２０は、合成した画像データＳ３５を画像メモリ２１に記憶させる。以上のように、合成処理部２０は、画像形成部１において前述した合成手段として機能する。
【００７８】
第４実施形態では、画像形成部１で形成された画像データを画像処理部２に一度に転送する点で前述の実施形態で示したものと大きく異なる。画像形成部１で形成された画像データＳ３６は、画像処理部２の画像分離部２２に供給される。画像分離部２２は、取得した自然画像データＳ３６に基づいて、自然画像と枠画像を画像分離する。画像分離部２２は、取得した画像データの所定ビット数のデータに基づいて自然画像と枠画像を分離する。そして、画像分離部２２は、自然画像と枠画像の色形式が同一のものとなるように、自然画像又は枠画像を色変換する。
【００７９】
更に、画像分離部２２は、自然画像データＳ３７を画像補正部１２に供給すると共に、枠画像データＳ３９を合成処理部２３に供給する。更に、画像分離部２２は、自然画像と枠画像の分離に関する情報（前述した合成情報と同様の情報であり、以下「分離情報」と呼ぶ）Ｓ４１も、合成処理部２３に供給する。なお、枠画像データＳ３９及び分離情報Ｓ４１は、自然画像データに対して行う画像補正及び色変換の所要クロック数と同じだけディレイさせる。以上のように、画像分離部２２は、画像処理部２において前述した分離手段として機能する。
【００８０】
画像補正部１２は、取得した自然画像データＳ３７に対して画像補正を行う。そして、画像補正後の自然画像データＳ３８は、合成処理部２３に供給される。合成処理部２３は、まず、取得した自然画像データＳ３８に色変換を行う。こうするのは、画像を表示する画像表示部３が扱う色形式のデータに変換するためである。そして、合成処理部２３は、色変換後の自然画像データと枠画像データを、分離情報Ｓ４１に基づいて合成する。即ち、合成処理部２３は、合成画像データを作成する。作成された合成画像データＳ４０は、画像表示部３に供給される。そして、画像表示部３は、合成画像データＳ４０を読み出して表示する。
【００８１】
以上のように、第４実施形態に係る画像表示装置１０３でも、画像補正された自然画像と画像補正されていない枠画像が、適切に画像表示部３に表示される。よって、表示される枠画像の色が元のものと変わったり、逆に枠画像の影響で表示される自然画像の色が変わったりすることはない。ここで、第４実施形態に係る画像処理では、第１実施形態〜第３実施形態にて示したものと異なり、画像形成部１から画像処理部２へ自然画像データと枠画像データを同時に転送している。即ち、自然画像データと枠画像データを合成した１つの画像データを転送している。これにより、自然画像及び枠画像が動画である場合でも転送量は増加しない。更に、画像処理部２にフレームメモリなどがなく、枠画像と自然画像を別々に転送して重ねることができない場合にも、第４実施形態に係る画像処理方法は適切に対処することができる。
【００８２】
（画像処理方法）
以下では、第４実施形態における具体的な画像処理手順を、図８を用いて説明する。
【００８３】
まず、画像形成部１での処理手順について説明する。画像形成処理部５は、ＲＧＢ形式（この色形式を、「第１の色形式」とする）の自然画像データＦ１１を形成する。画像形成処理部７は、ＲＧＢ形式の枠画像データＦ２１を形成する。図８では、自然画像Ｆ１１及び枠画像Ｆ２１がＲＧＢ各“８”ビット、合計“２４”ビットであるものを示す。合成処理部２０は、自然画像データＦ１１に対して、ＲＧＢ形式のデータのままであるが、前述と同様の理由から０〜２５５の２５６階調ではなく１〜２５５の２５５階調に変換する。また、合成処理部２０は、枠画像Ｆ２１をＹＵＶ４：２：２フォーマットにてＹＵＶ形式（この色形式を、「第２の色形式」とする）に色変換する。そして、変換後の枠画像データは１画素“１６”ビットのデータ量となるため、合成処理部２０は残りの“８”ビット（例えば、上位“８”ビット）を「０」にする。以上のように変換が行われた自然画像データＦ１３と枠画像データＦ２３は、合成されて符号Ｆ３１で示す画像データとなる。以上のように合成された画像データＦ３１は画像メモリ２１に記憶され、画像処理部２の画像分離部２２に読み出される。
【００８４】
次に、画像処理部２での処理手順について説明する。画像分離部２２では、読み出した画像データＦ３１に対して画像分離と色変換を行う。まず、画像分離部２２は、ＹＵＶ形式のデータにて用いていない“８”ビットの値を見て、その値が「０」の場合は枠画像であると判断し、「０」でなければ自然画像であると判断する。そして、画像分離部２２は、分離した自然画像データをＹＵＶ変換する。画像分離部２２は、ＹＵＶ変換した自然画像データＦ１４を画像補正部１２に供給する。また、画像分離部２２は、枠画像データＳ３９と分離情報Ｓ４１を合成処理部２３に供給する。なお、枠画像データＳ３９と分離情報Ｓ４１は、自然画像データに対して行う画像補正及び色変換の所要クロック数と同じだけディレイされる。
【００８５】
画像補正部１２は、取得した自然画像データＳ３７を画像補正する。そして、画像補正部１２は、画像補正後の自然画像データＳ３８を合成処理部２３に供給する。合成処理部２３は、まず取得した自然画像データＳ３８に対して色変換を行う。即ち、合成処理部２３は、ＹＵＶ形式の自然画像データＳ３８をＲＧＢ形式のデータに変換する。そして、合成処理部２３は、取得した分離情報Ｓ４１に基づいて枠画像データＳ３９と色変換後の自然画像データを合成する。これにより、自然画像データＦ１５と枠画像データＦ２５からなる合成画像データＦ３２が作成される。画像表示部３は、この合成画像データＦ３２に対応する信号Ｓ４０を読み出して、表示する。
【００８６】
なお、上記では、第１の色形式をＲＧＢ形式とし、第２の色形式をＹＵＶ形式として示したがこれに限定はされない。例えば、第１の色形式をＹＵＶ形式とし、第２の色形式をＲＧＢ形式としても良い。即ち、各処理部での画像データの色形式をＲＧＢとＹＵＶを逆にする。その他に、第１の色形式をＹＵＶ４：２：２（計“１６”ビット）にし、第２の色形式をＹＵＶ４：４：４（計“２４”ビット）にしてもよい。
【００８７】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【００８８】
第５実施形態に係る画像表示装置の構成は、第４実施形態で示した画像表示装置１０３と同様である。即ち、画像形成部１から画像処理部２へ自然画像データと枠画像データを同時に転送する。以下では、第５実施形態に係る画像処理手順について説明する。
【００８９】
図９に、第５実施形態における具体的な画像処理手順を示す。
【００９０】
まず、画像形成部１での処理手順について説明する。画像形成処理部５は、ＲＧＢ形式の自然画像データＧ１１を形成する。自然画像データＧ１１は、ＲＧＢ各“８”ビットの計“２４”ビットのデータである。第５実施形態では、画像形成処理部７はＲＧＢ形式の計ｋビットの枠画像データＧ２１を形成する（１６＜＝ｋ＜２４）。図９では、ｋ＝“１８”ビットである例について示している。第５実施形態に係る画像処理は、自然画像と枠画像のビット数が異なる点で第４実施形態にて示したものとは異なる。
【００９１】
合成処理部２０は、まず自然画像データＧ２１をＹＵＶ変換する。このとき、合成処理部２０は、Ｕへの変換を０〜２５５（“８”ビットの場合）の２５６階調でなく、階調値ｍ〜２５５階調値２５５の（２５６−ｍ）階調に変換する（ＹとＶは通常のままである）。ここで、ｍ＝２（ｋ−１６）であり、図９で示す例ではｍ＝「４」である。以上により、自然画像データは符号Ｇ１２で示すデータになる。なお、自然画像データＧ２１に対して行うＹＵＶ変換は、例えば以下の式（４）〜（６）に示すようなものを用いることができる。
【００９２】
Ｙ = + 0.299 Ｒ + 0.587 Ｇ + 0.114 Ｂ    式（４）
Ｕ = (255-ｍ)/255×(- 0.168 Ｒ - 0.332 Ｇ + 0.500 Ｂ + 128) + ｍ    式（５）
Ｖ = + 0.500 Ｒ - 0.419 Ｇ - 0.081 Ｂ + 128    式（６）
一方、合成処理部２０は、枠画像データＧ２１に対して、ＹＵＶのうちの「Ｙ」、「Ｖ」の計“１６”ビットと「Ｕ」の下位（ｋ−１６）ビットの範囲を用いて合計“ｋ”ビットのＲＧＢ形式の並び方に変換する。そして、枠画像データＧ２１の「Ｕ」の上位（２４−ｋ）ビットは「０」とする。これにより、枠画像データは符号Ｇ２２で示すデータになる。以上のように変換が行われた自然画像データＧ１３と枠画像データＧ２３は、合成されて符号Ｇ３１で示す画像データとなる。このように合成された画像データＧ３１は画像メモリ２１に記憶され、画像処理部２の画像分離部２２に読み出される。
【００９３】
次に、画像処理部２での処理手順について説明する。画像分離部２２では、読み出した画像データＦ３１に対して画像分離を行う。画像分離部２２は、「Ｕ」の上位（２４−ｋ）ビットが「０」のときは枠画像と判断し、「０」でないときは自然画像と判断する。そして、画像分離部２２は、画像分離した自然画像データＳ３７を画像補正部１２に供給する。更に、画像分離部２２は、画像分離した枠画像データＳ３９と分離情報Ｓ４１を合成処理部２３に供給する。このとき、枠画像データＳ３９及び分離情報Ｓ４１は、自然画像データに対して行う画像補正及び色変換の所要クロック数と同じだけディレイさせる。
【００９４】
画像補正部１２は、取得した自然画像データＳ３７を画像補正する。そして、画像補正部１２は、画像補正後の自然画像データＳ３８を合成処理部２３に供給する。合成処理部２３は、まず取得した自然画像データＳ３８に対して色変換を行う。合成処理部２３は、ＹＵＶ形式の自然画像データＳ３８をＲＧＢ形式のデータに変換する。このとき、合成処理部２３は、元の自然画像データＧ１１と同様の２５６階調（０〜２５５）に引き伸ばすＲＧＢ変換を行う。例えば、合成処理部２３は、以下の式（７）〜（１０）に従ってＲＧＢ変換する。
【００９５】
Ｕ’ = 255/(255-ｍ)×(Ｕ-ｍ)                    式（７）
Ｒ = Ｙ                  + 1.402 (Ｖ-128)      式（８）
Ｇ = Ｙ - 0.344 (Ｕ'-128) - 0.714 (Ｖ-128)      式（９）
Ｂ = Ｙ + 1.772 (Ｕ'-128) - 0.001 (Ｖ-128)      式（１０）
合成処理部２３は、取得した分離情報Ｓ４１に基づいて、枠画像データＳ３９と色変換後の自然画像データを合成する。これにより、自然画像データＧ１４と枠画像データＧ２４からなる合成画像データＧ３２が作成される。そして、画像表示部３は、この合成画像データＧ３２に対応する信号Ｓ４０を読み出して表示する。
【００９６】
以上のように、第５実施形態に係る画像処理方法は、枠画像が少ない階調数である場合に対しても、画像補正された自然画像と画像補正されていない枠画像を適切に画像表示部３に表示することができる。枠画像の階調数は必ずしも多くを必要としないため、第５実施形態に係る画像処理方法は、枠画像の階調数が少ないことを利用して有効に画像処理を行っている。
【００９７】
なお、Ｕ＝０からＵ＝（ｍ−１）までの“ｍ”階調が最初から存在しないならば、階調圧縮の必要はないので、画像データに行ったＹＵＶ変換（式（４）〜（６））及びＲＧＢ変換（式（７）〜（１０））は通常の変換式を用いて行ってよい。例えば、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ.６０１等の“８”ビットのフルレンジでないＹＵＶフォーマット（１６＜＝Ｙ＜＝２３５、１６＜＝ＵＶ＜＝２４０）の場合、自然画像データを階調圧縮する必要はないため、この範囲外の区間を枠画像に用いることができる。例えば、Ｕ＝０〜１５が存在しない（即ち、Ｕの上位４ビットは必ず「０００１」〜「１１１１」のいずれかである）ことがわかっている場合、Ｕの上位４ビット＝「００００」であるデータを枠画像として使うことができる（即ち、前述のｋ＝２０に相当する）。
【００９８】
更に、自然画像データの階調値が０側や２５５側でなく中間調を有している場合、枠画像のビット数＝“ｋ”ビット（１６＜＝ｋ＜２４）のとき、自然画像の２（ｋ−２４）階調の空き階調域があれば、そこを枠画像の領域として用いることもできる。例えば、ｋ＝１８のときは「Ｕ」（「Ｙ」でも「Ｖ」でもよい）に２ビットを配するが、この場合には２２＝４階調の空きが必要となる。よって、以下のような自然画像データであるとき、上位“６”ビット＝「１０１１０１」のときは枠画像とし、それ以外は自然画像とすることができる。これにより、自然画像を階調圧縮することなく枠画像を配することができる。よって、自然画像の復元（階調伸縮）を行わないため、誤差も発生しない。
【００９９】
「１０１１ ００１１」；この階調値の画素が存在する
「１０１１ ０１００」；この階調値の画素が存在しないので下位２ビットを枠に使う
「１０１１ ０１０１」；この階調値の画素が存在しないので下位２ビットを枠に使う
「１０１１ ０１１０」；この階調値の画素が存在しないので下位２ビットを枠に使う
「１０１１ ０１１１」；この階調値の画素が存在しないので下位２ビットを枠に使う
「１０１１ １０００」；この階調値の画素が存在する
また、連続する４階調以外でも、上位をデコードすることで上記と同様のことを行うことができる。例えば、以下のように枠画像を配することができる。具体的には、上位７ビットがすべて「０」ならば、「０」と最下位ビットを合わせて「００」または「０１」を枠画像用に用いる。上位７ビットがすべて「１」ならば、「１」と最下位ビットを合わせて「１０」または「１１」を枠画像用に用いる。
「００００ ００００」；上位７ビットが「０」、枠画像用の２ビット＝「００」
「００００ ０００１」；上位７ビットが「０」、枠画像用の２ビット＝「０１」
「００００ ００１０」；自然画像
・・・
「１１１１ １１０１」；自然画像
「１１１１ １１１０」；上位７ビットが「１」、枠画像用の２ビット＝「１０」
「１１１１ １１１１」；上位７ビットが「１」、枠画像用の２ビット＝「１１」
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像処理手順を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る画像処理手順を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る画像処理手順を示す図である。
【図６】第３実施形態の変形例に係る画像処理手順を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る画像処理手順を示す図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る画像処理手順を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  画像形成部、  ２  画像処理部、  ３  画像表示部、  ５、７  画像形成処理部、  ８  マスク処理部、  １１  マスク検出部、  １２  画像補正部、  １３  メモリ書き込み制御部、  １４  フレームメモリ、  １０１、１０２、１０３  画像表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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