(57)【要約】【課題】縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させること。【解決手段】擬似高解像度化処理部が、元画像に対して設定された各画素ブロックから代表画素を選択するとともに、当該代表画素に基づいて決定した画素値を当該画素ブロックに対応する画素位置へ割り当てた縮小画像を、選択する代表画素を変えて複数種類生成し（奇数フレームおよび偶数フレーム）、フレーム補間処理部１０３が、時系列的に隣接する２つの縮小画像間を補う補間フレームを含む縮小画像を生成する。そして、タイミング制御部が、元画像のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数を用い、擬似高解像度化処理部によって生成された縮小画像およびフレーム補間処理部によって生成された縮小画像に基づく表示処理を行うように画像処理装置を構成する。【選択図】図４
2012010040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元画像から複数の異なる第１の縮小画像を生成する第１の縮小画像生成手段と、
時系列的に隣接する２つの縮小画像間を補う補間画像を含む第２の縮小画像を生成する第２の縮小画像生成手段と、
前記元画像のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数を用い、前記第１の縮小画像生成手段によって生成された第１の縮小画像および前記第２の縮小画像生成手段によって生成された第２の縮小画像に基づく表示処理を行う表示処理手段と
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第１の縮小画像生成手段は、
前記元画像に対して設定された各画素ブロックから代表画素を選択するとともに、当該代表画素に基づいて決定した画素値を当該画素ブロックに対応する画素位置へ割り当てた前記第１の縮小画像を、選択する代表画素を変えて複数種類生成す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３】
第１の表示モードと第２の表示モードとの切り替えを行う切り替え手段
をさらに備え、
前記表示処理手段は、
前記切り替え手段によって第１の表示モードへ切り替えられた場合には、前記第１の縮小画像に基づく表示処理を行い、前記第２の表示モードへ切り替えられた場合には、前記第２の縮小画像に基づく表示処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記切り替え手段は、
前記元画像の画像ソースの種別に応じて前記第１の表示モードおよび前記第２の表示モードの切り替えを行うことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記元画像が静的シーンに属する画像であるか動的シーンに属する画像であるかを判定する静動判定手段
をさらに備え、
前記切り替え手段は、
前記静動判定手段によって前記元画像が静的シーンに属する画像であると判定された場合には、表示モードを前記第１の表示モードへ切り替えるとともに、前記元画像が動的シーンに属する画像であると判定された場合には、表示モードを前記第２の表示モードへ切り替えることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記切り替え手段は、
表示モードの切り替えを行ってから所定フレーム間において前記表示モードの切り替えを禁止することを特徴とする請求項３、４または５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記第２の縮小画像生成手段は、
一の元画像から生成された前記第１の縮小画像および当該一の元画像と時系列的に隣接する他の元画像から生成された前記第１の縮小画像間を補う補間画像を前記第２の縮小画像として生成し、
前記表示処理手段は、
前記第１の縮小画像および前記第２の縮小画像を、前記第１の縮小画像間に前記第２の縮小画像が表示される順序で表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項８】
元画像から複数の異なる第１の縮小画像を生成する第１の縮小画像生成工程と、
時系列的に隣接する２つの縮小画像間を補う補間画像を含む第２の縮小画像を生成する第２の縮小画像生成工程と、
前記元画像のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数を用い、前記第１の縮小画像生成工程において生成した第１の縮小画像および前記第２の縮小画像生成工程において生成した第２の縮小画像に基づく表示処理を行う表示処理工程と
を含んだことを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関し、特に、縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させることができる画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を縮小させる方式として、縮小倍率に応じた数の画素を元画像から間引くことによって元画像を縮小させる間引き方式が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる間引き方式は、元画像の情報量を減らして縮小画像を生成する方式であるため、元画像と比較して縮小画像の画質が劣化するという問題があった。たとえば、ＷＶＧＡサイズ（８００×４８０）の元画像をＱＶＧＡサイズ（４００×２４０）へ縮小させた場合には、縮小画像の情報量は元画像と比較して１／４に低下することとなる。
【０００４】
そこで、本出願人は、縮小画像の画質劣化を極力抑えるために、従来において着目されていなかった時間軸を考慮した新規な画像処理手法を提案した（特願２００９−２７２８６１号参照）。具体的には、特願２００９−２７２８６１号に開示の画像処理手法では、１つの元画像からそれぞれ異なる代表画素を抽出してｎ個の縮小画像を生成し、これらｎ個の縮小画像を元画像のフレーム周波数のｎ倍のフレーム周波数で順次表示させることとしている。
【０００５】
これにより、かかる画像処理手法では、従来の間引き方式と比較して単位時間あたりｎ倍の情報が表示されることとなるため、縮小画像の画質劣化を極力抑えることができる。さらに、かかる画像処理手法では、同一の画素位置に対して異なる画素が順次表示されることとなるため、これによって生じる残像効果を利用して縮小画像の解像度を擬似的に高めることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２４７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特願２００９−２７２８６１号に開示の画像処理手法は、縮小画像の解像度を高める手法であって、動画応答性の向上については無関係であった。すなわち、かかる画像処理手法では、１つの元画像から複数種類の縮小画像が生成されるが、これらの縮小画像によって他の元画像との間が補われるわけではない。したがって、かかる画像処理手法を用いても、動画応答性については元の動画像と同一となる。
【０００８】
このことから、縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させることができる画像処理装置あるいは画像処理方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させることができる画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、元画像から複数の異なる第１の縮小画像を生成する第１の縮小画像生成手段と、時系列的に隣接する２つの縮小画像間を補う補間画像を含む第２の縮小画像を生成する第２の縮小画像生成手段と、前記元画像のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数を用い、前記第１の縮小画像生成手段によって生成された第１の縮小画像および前記第２の縮小画像生成手段によって生成された第２の縮小画像に基づく表示処理を行う表示処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る画像処理方法は、元画像から複数の異なる第１の縮小画像を生成する第１の縮小画像生成工程と、時系列的に隣接する２つの縮小画像間を補う補間画像を含む第２の縮小画像を生成する第２の縮小画像生成工程と、前記元画像のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数を用い、前記第１の縮小画像生成工程において生成した第１の縮小画像および前記第２の縮小画像生成工程において生成した第２の縮小画像に基づく表示処理を行う表示処理工程とを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１の縮小画像生成手段が、元画像から複数の異なる第１の縮小画像を生成し、第２の縮小画像生成手段が、時系列的に隣接する２つの縮小画像間を補う補間画像を含む第２の縮小画像を生成し、表示処理手段が、元画像のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数を用い、第１の縮小画像生成手段によって生成された第１の縮小画像および第２の縮小画像生成手段によって生成された第２の縮小画像に基づく表示処理を行うこととしたため、縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る画像処理手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本実施例に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本実施例に係る画質調整部の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、擬似高解像度化処理の概要を示す図である。
【図６】図６は、フレーム補間処理部の動作例を示す図である。
【図７】図７は、モード切替部の動作例を示す図である。
【図８】図８は、モード切替部の他の動作例を示す図である。
【図９】図９は、本実施例に係る表示装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、擬似高解像度化処理およびフレーム補間処理を同時に行う場合の動作例を示す図である。
【図１１】図１１は、画素ブロック設定部および代表画素選択部の動作例を示す図である。
【図１２】図１２は、重み付け処理のパターン例を示す図である。
【図１３】図１３は、擬似高解像度化処理によって縮小画像の画質が改善される様子を示す図である。
【図１４】図１４は、動画像の動き方向に応じた重み付けを行う場合について説明するための図である。
【図１５】図１５は、擬似高解像度化処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、画素ブロック内の全ての画素にそれぞれ対応する縮小画像を生成する場合について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像処理装置および画像処理方法の実施例を詳細に説明する。まず、実施例の詳細な説明に先立ち、本発明に係る画像処理手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る画像処理手法の概要を示す図である。
【００１５】
同図の（Ａ）に示すように、本発明に係る画像処理手法では、擬似高解像度化処理（同図の（Ａ−１）参照）およびフレーム補間処理（同図の（Ａ−２）参照）の２つの処理を併用することで、縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させることとした。
【００１６】
ここで、擬似高解像度化処理とは、元画像から複数の異なる第１の縮小画像を生成する処理である。具体的には、１つの元画像からそれぞれ異なる代表画素を抽出してｎ個の縮小画像を生成し、これらｎ個の縮小画像を元画像のフレーム周波数のｎ倍のフレーム周波数で順次表示させることで、縮小画像の解像度を擬似的に高める処理である。なお、フレーム周波数とは、単位時間あたりに更新される画像の数である。
【００１７】
たとえば、同図の（Ａ−１）に示したように、擬似高解像度化処理では、１つの元画像から奇数フレームおよび偶数フレームの２種類の縮小画像を生成し、元画像のフレーム周波数（６０フレーム／ｓｅｃ）の２倍のフレーム周波数（１２０フレーム／ｓｅｃ）で交互に表示させる。この結果、同一の画素位置において２種類の画素が通常の２倍の速さで順次表示されることとなり、これによって生じる残像効果を利用して縮小画像の解像度を擬似的に高めることができる。
【００１８】
ただし、かかる擬似高解像度化技術には、動画応答性の向上には対応できないという問題があった。これは、擬似高解像度化技術が、１フレームの元画像から複数の縮小画像を生成するものであって、複数フレームの元画像からフレーム間の動きを補うような補間画像を生成しているわけではないためである。
【００１９】
一方、フレーム補間処理は、時系列的に隣接する２つの元画像間を補う補間フレームをこれら２つの元画像間へ挿入し、元画像よりも高いフレーム周波数で表示させることで、動画応答性を高める処理である。なお、かかるフレーム補間処理は、複数フレームの元画像からあらたな画像を生成するものであって、各元画像自体の解像度が高まるわけではない。
【００２０】
すなわち、同図の（Ｂ）に示すように、擬似高解像度化処理は、縮小画像の解像度を高めることができるものの動画応答性を向上させることはできず、フレーム補間処理は、解像度を高めることはできないが、動画応答性を高めることはできる。そこで、本発明に係る画像処理手法では、これら擬似高解像度化処理およびフレーム補間処理を様々な状況に応じて組み合わせて使用することとした。
【００２１】
たとえば、本発明に係る画像処理手法では、入力された元画像の画像ソースに応じて擬似高解像度化処理およびフレーム補間処理を切り替えて使用してもよい。すなわち、ナビ画像のように動きが比較的少ない画像を表示する場合には擬似高解像度化処理へ切り替え、ＤＶＤやＴＶ放送のように動きの多い画像を表示する場合にはフレーム補間処理に切り替えることで、静止画像および動画像の縮小画像の視認性を共に高めることができる。
【００２２】
なお、本発明に係る画像処理手法では、上記以外にも、たとえば、各元画像について静動判定を行い、かかる判定結果に基づいて擬似高解像度化処理およびフレーム補間処理を切り替えることとしてもよいし、ユーザの選択操作に応じて切り替えを行ってもよい。
【００２３】
また、本発明に係る画像処理手法では、擬似高解像度化処理およびフレーム補間処理をそれぞれ単体で使用するのではなく、これらを同時に使用することとしてもよい。なお、かかる点については、実施例において後述することとする。
【００２４】
以下では、図１を用いて説明した画像処理手法を適用した画像処理装置についての実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、ナビゲーション機能やテレビ機能あるいはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）機能などの複数の機能が一体化した車載装置に搭載される表示装置を画像処理装置の一例として用いて説明する。ただし、本発明にかかる画像処理装置は、画像を表示する様々な装置に対して適用することができる。
【実施例】
【００２５】
図２は、本実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。なお、同図には、車載装置１の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００２６】
同図に示すように、本実施例に係る車載装置１は、ナビゲーションエンジン１１と、ＴＶ（Television）チューナ１２と、ＤＶＤデッキ１３と、リアカメラ１４と、オーディオマイコン１５と、描画部１６と、映像切替部１７と、表示装置１８とを備えている。
【００２７】
ナビゲーションエンジン１１は、車両の誘導や経路探索といった各種のカーナビゲーション機能を司るデバイスである。たとえば、ナビゲーションエンジン１１は、地図情報や自車両の位置情報あるいはＶＩＣＳ（Vehicle  Information  and  Communication  System）情報等を用いてナビ画像を生成し、生成したナビ画像の画像データを描画部１６へ出力する。ＴＶチューナ１２は、アンテナからアナログＴＶ放送波やデジタルＴＶ放送波を受信し、受信した放送波に含まれる画像データを映像切替部１７へ出力する。
【００２８】
ＤＶＤデッキ１３は、ＤＶＤの再生装置であり、ＤＶＤから読み取った画像データを映像切替部１７へ出力する。リアカメラ１４は、車両後方に設置されるカメラであり、車両後方を撮像した画像データを映像切替部１７へ出力する。オーディオマイコン１５は、ナビゲーションエンジン１１からの指示に応じたガイド用の音声、ＴＶチューナ１２あるいはＤＶＤデッキ１３から入力される音声を出力させるデバイスである。特に、オーディオマイコン１５は、ボリューム設定値の変更を受け付けた場合に、現在のボリューム設定値を示す画像（以下、「ボリューム表示画像」と記載する）を生成して、表示装置１８へ出力する。
【００２９】
描画部１６は、ナビゲーションエンジン１１から入力されたナビ画像に対してメニュー画面やボタンといったＧＵＩ（Graphical  User  Interface）画像を合成した合成画像（以下、「合成ナビ画像」と記載する）の画像データを表示装置１８へ出力する描画デバイスである。映像切替部１７は、表示装置１８からの指示に応じて、ＴＶチューナ１２、ＤＶＤデッキ１３あるいはリアカメラ１４から入力される画像データの中から１つの画像データを選択し、選択した画像データを表示装置１８へ出力するデバイスである。
【００３０】
表示装置１８は、描画部１６から入力される合成ナビ画像の画像データ、映像切替部１７から入力される画像データ、オーディオマイコン１５から入力されるボリューム表示画像の画像データを表示する装置である。
【００３１】
次に、表示装置１８の構成について図３を用いて説明する。図３は、本実施例に係る表示装置１８の構成を示すブロック図である。なお、同図には、表示装置１８の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００３２】
図３に示すように、表示装置１８は、電源８１と、ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）パネル８２と、マイコン処理部８３と、ＬＶＤＳ（Low  Voltage  Differential  Signaling）レシーバ８４と、画質調整部８５と、階調処理部８６と、ピクセル制御部８７と、タイミング制御部８８と、メモリ８９とを備える。電源８１は、ＴＦＴパネル８２に対して電力を供給するデバイスである。ＴＦＴパネル８２は、各種の画像を表示する表示デバイスである。
【００３３】
マイコン処理部８３は、表示装置１８全体を制御する制御部である。また、マイコン処理部８３は、ユーザからの操作等に応じて、描画部１６から入力される画像データ、映像切替部１７から入力される画像データ、オーディオマイコン１５から入力される画像データの中から１つの画像データを選択して、ＬＶＤＳレシーバ８４へ入力させる。また、マイコン処理部８３は、ユーザからの操作等に応じて、映像切替部１７に対して映像切替を指示したりもする。なお、マイコン処理部８３としては、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や、ＣＰＵおよびメモリを搭載した集積回路等を用いることができる。
【００３４】
ＬＶＤＳレシーバ８４は、大容量の画像データを高速で伝送させることができる画像インタフェースである。かかるＬＶＤＳレシーバ８４は、画像データが入力されると、入力された画像データを画質調整部８５へ出力する。
【００３５】
画質調整部８５は、ＬＶＤＳレシーバ８４から入力された画像データのサイズがＴＦＴパネル８２の表示サイズよりも大きい場合に、かかる画像データ（元画像）のサイズをＴＦＴパネル８２の表示サイズに縮小する処理を行う処理部である。
【００３６】
また、画質調整部８５は、ＬＶＤＳレシーバ８４から入力される画像データのソース種別を描画部１６や映像切替部１７等から取得する。ここで、ソース種別とは、ナビ画像やＴＶ放送あるいはリアカメラ画像といった画像ソースの種別を示す情報である。なお、ここでは、ソース種別を「ナビゲーションエンジン」、「ＴＶチューナ」、「ＤＶＤデッキ」あるいは「リアカメラ」のように画像データの出力元の機器で表すこととする。
【００３７】
階調処理部８６は、メモリ８９に記憶された縮小画像を取り出し、取り出した縮小画像に対して階調変換を行う処理部である。たとえば、階調処理部８６は、画像データの階調情報を８ビットから６ビットへ変換する。ピクセル制御部８７は、縮小画像に対してピクセル制御を行う処理部である。たとえば、ピクセル制御部８７は、縮小画像の各画素についてＲ（Red），Ｇ（Green），Ｂ（Blue）の配分を決定する。
【００３８】
タイミング制御部８８は、画質調整部８５によって生成された縮小画像のフレーム周波数を決定する処理部である。具体的には、タイミング制御部８８は、画質調整部８５によって１つの元画像に基づいて生成される縮小画像の数で元画像のフレーム周波数を乗じることによって、縮小画像のフレーム周波数を決定する。
【００３９】
また、タイミング制御部８８は、決定したフレーム周波数を用いて各縮小画像をＴＦＴパネル８２へ順次表示させる。たとえば、後述する表示モードが第１の表示モードである場合には、画質調整部８５によって奇数フレームおよび偶数フレームの２つの縮小画像が生成されるため、タイミング制御部８８は、元画像のフレーム周波数に対して２倍のフレーム周波数で、奇数フレームおよび偶数フレームを交互に表示させる。
【００４０】
メモリ８９は、画質調整部８５によって生成された縮小画像を記憶する記憶デバイスである。なお、メモリ８９としては、たとえば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）といった揮発性記憶素子を用いることができる。
【００４１】
次に、画質調整部８５の構成について図４を用いて具体的に説明する。図４は、本実施例に係る画質調整部８５の構成を示すブロック図である。なお、同図には、画質調整部８５の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００４２】
同図に示すように、画質調整部８５は、モード切替部１０１と、擬似高解像度化処理部１０２と、フレーム補間処理部１０３とを備えている。また、擬似高解像度化処理部１０２は、画素ブロック設定部８５ａと、代表画素選択部８５ｂと、重み付け部８５ｃと、第１の縮小画像生成部８５ｄとを含み、フレーム補間処理部１０３は、補間フレーム生成部８５ｅと、第２の縮小画像生成部８５ｆとを含んでいる。
【００４３】
なお、以下では、擬似高解像度化処理部１０１を用いた表示モードを「第１の表示モード」と呼び、フレーム補間処理部１０３を用いた表示モードを「第２の表示モード」と呼ぶこととする。
【００４４】
モード切替部１０１は、描画部１６や映像切替部１７から通知されるソース種別に応じて第１の表示モードおよび第２の表示モードの間で表示モードの切り替えを行う処理部である。また、モード切替部１０１は、表示モードを第１の表示モードへ切り替えた場合には、ＬＶＤＳレシーバ８４から受け取った元画像の画像データを擬似高解像度化処理部１０２へ渡し、第２の表示モードへ切り替えた場合にはフレーム補間処理部１０３へ渡す。かかるモード切替部１０１の動作例については、図７を用いて説明することとする。なお、モード切替部１０１は、図示しない選択スイッチによるユーザの切り替え指示に応じて表示モードを切り替えてもよい。
【００４５】
擬似高解像度化処理部１０２は、モード切替部１０１から受け取った画像データに対して擬似高解像度化処理を行うことによって奇数フレームおよび偶数フレームの２種類の縮小画像を生成する処理部である。
【００４６】
ここで、擬似高解像度化処理の概要について図５を用いて説明する。図５は、擬似高解像度化処理の概要を示す図である。
【００４７】
従来の画像処理手法では、画像を縮小する場合、バイリニア方式やバイキュービック方式等を用いて元画像から所定の画素を間引くことによって縮小画像を生成していた。このとき、従来の画像処理手法では、１つの元画像から１つの縮小画像を生成し、元画像と同一のフレーム周波数で表示していた。
【００４８】
一方、擬似高解像度化処理では、元画像からそれぞれ異なる画素を間引いた複数種類の縮小画像を生成し、生成した縮小画像の種類の数で元画像のフレーム周波数を乗じることによって得られるフレーム周波数を用いて、複数種類の縮小画像を順次表示することとしている。
【００４９】
具体的には、同図の（Ａ）に示したように、まず、元画像に対して複数の画素ブロックを設定する。ここで、画素ブロックとは、縮小画像上の各画素位置にそれぞれ対応する元画像上の領域である。
【００５０】
たとえば、同図の（Ａ）に示したように、画素ブロックＡは、縮小画像上の画素位置ａに対応している。なお、同図の（Ａ）では、縦横２個ずつ、計４つの画素を含んだ領域を１つの画素ブロックとしているが、画素ブロックとして設定される元画像上の領域はこれに限ったものではなく、元画像の縮小率に応じて変更してもよい。
【００５１】
つづいて、擬似高解像度化処理では、各画素ブロックから１つの代表画素を選択する。ここでは、各画素ブロック内の左上に位置する画素を代表画素として選択する。そして、擬似高解像度化処理では、各画素ブロックからそれぞれ選択した代表画素に基づいて「奇数フレーム」を生成する。ここでは、各画素ブロックの左上に位置する画素１０、画素１２、画素３０、画素３２、…を用いた縮小画像が奇数フレームとして生成される。
【００５２】
さらに、擬似高解像度化処理では、奇数フレームの生成に用いた代表画素とは異なる画素を用いて「偶数フレーム」を生成する。ここでは、各画素ブロック内の右下に位置する画素２１、画素２３、画素４１、画素４３、…を代表画素として選択し、これら代表画素に基づいて偶数フレームを生成する。このように、奇数フレームおよび偶数フレームは、それぞれ異なる情報に基づいて生成される。
【００５３】
つづいて、擬似高解像度化処理では、生成した縮小画像の種類の数で元画像のフレーム周波数を乗じることによって各縮小画像のフレーム周波数を決定し、決定したフレーム周波数を用いて、各縮小画像を順次表示させる。ここでは、同図の（Ｂ）に示したように、元画像のフレーム周波数６０フレーム／ｓｅｃに対して２倍のフレーム周波数１２０フレーム／ｓｅｃを用いて、奇数フレームおよび偶数フレームを交互に表示させる。
【００５４】
このように、擬似高解像度化処理では、それぞれ異なる代表画素に基づいて生成したｎ個の縮小画像を元画像に対してｎ倍のフレーム周波数で順次表示させる。すなわち、擬似高解像度化処理では、従来のように同一の縮小画像を元画像と同一のフレーム周波数を用いて表示させる場合と比較して、単位時間あたりｎ倍の情報が表示されることとなるため、縮小画像の画質劣化を極力抑えることができる。したがって、擬似高解像度化処理を行うことによって縮小画像の画質を改善することができる。
【００５５】
また、擬似高解像度化処理では、同一の画素位置に対して異なる画素が順次表示されることとなる。たとえば、同図の（Ａ）に示したように、縮小画像の画素位置ａには、画素ブロックＡに含まれる画素１０および画素２１が、元画像の２倍のフレーム周波数（すなわち、２倍の更新速度）で交互に表示される。このように、同一の画素位置に対して異なる画素が順次表示されることによって生じる残像効果を利用することで、縮小画像の解像度を擬似的に高めることができる。
【００５６】
たとえば、画素値が大きく異なる２つの画素（たとえば、「白」と「黒」）を同じ画素位置に交互に表示させると、残像効果によって、かかる画素位置には中間色（たとえば、「グレー」）が表示されているように見える。このため、たとえば、縮小画像における「白」と「黒」の境目（エッジ部分）は、「白」から「黒」へと極端に変化するのではなく、「白」から「グレー」を介して「黒」へと変化することとなる。したがって、擬似高解像度化処理によれば、特に、画像のエッジ部分に生じるジャギーが目立たなくなり、この結果、縮小画像の解像度が高まったように見せることができる。
【００５７】
なお、ここでは、各画素ブロック内の左上に位置する画素を用いて奇数フレームを生成し、各画素ブロック内の右下に位置する画素を用いて偶数フレームを生成することとしたが、これに限ったものではない。たとえば、奇数フレームの生成には右上の画素を用い、偶数フレームの生成には左下の画素を用いることとしてもよい。あるいは、奇数フレームの生成には右上と左上の平均画素を用い、偶数フレームの生成には左下と右下の平均画素を用いる等、合成画素を奇数、偶数フレームそれぞれの代表画素としてもよい。
【００５８】
図４に戻り、フレーム補間処理部１０３について説明する。なお、擬似高解像度化処理部１０２に含まれる各処理部の内容については、後述することとする。
【００５９】
フレーム補間処理部１０３は、モード切替部１０１から受け取った元画像の画像データに対してフレーム補間処理を行う処理部である。具体的には、フレーム補間処理部１０３は、補間フレーム生成部８５ｅと、第２の縮小画像生成部８５ｆとを含んでいる。
【００６０】
補間フレーム生成部８５ｅは、時系列的に隣接する２つの元画像間を補う補間フレームをこれら２つの元画像に基づいて生成する処理部である。また、補間フレーム生成部８５ｅは、各元画像の画像データおよび補間フレームの画像データを、時系列的に隣接する２つの元画像間へこれら元画像に基づく補間フレームが挿入される順序で第２の縮小画像生成部８５ｆへ渡す処理も併せて行う。
【００６１】
第２の縮小画像生成部８５ｆは、補間フレーム生成部８５ｅから受け取った元画像または補間フレームを縮小させた縮小画像を生成する処理部である。
【００６２】
ここで、フレーム補間処理部１０３の動作例について図６を用いて説明する。図６は、フレーム補間処理部１０３の動作例を示す図である。
【００６３】
図６に示すように、フレーム補間処理部１０３では、元画像Ａが入力されると（同図の（１）参照）、まず、補間フレーム生成部８５ｅが、元画像Ａを一時的に保持する。つづいて、元画像Ｂが入力されると（同図の（２）参照）、補間フレーム生成部８５ｅは、元画像Ｂおよび一時的に保持した元画像Ａを平均することによってこれら元画像Ａおよび元画像Ｂ間の補間フレームを生成する（同図の（３）参照）。
【００６４】
そして、フレーム補間処理部１０３では、補間フレーム生成部８５ｅが、これらの画像を元画像Ａ→補間フレーム→元画像Ｂの順に第２の縮小画像生成部８５ｆへ渡し、第２の縮小画像生成部８５ｆが、これらの画像の縮小画像を順次生成して（同図の（４）〜（６）参照）、メモリ８９へ格納する。
【００６５】
このように、フレーム補間処理部１０３を用いて時系列的に隣接する２つの元画像間を補う補間フレームを生成することによって動画応答性を高めることができる。
【００６６】
なお、ここでは、補間フレーム生成部８５ｅが、時系列的に隣接する２つの元画像を平均化した画像を補間フレームとして生成することとするが、２つの元画像間の動きベクトルをさらに考慮して補間フレームを生成することとしてもよい。
【００６７】
また、ここでは、補間フレーム生成部８５ｅが補間フレームを生成したのち、第２の縮小画像生成部８５ｆが元画像および補間フレームの縮小画像を生成することとしたが、これに限ったものではなく、第２の縮小画像生成部８５ｆが各元画像の縮小画像を生成したのち、補間フレーム生成部８５ｅが縮小後の元画像に基づいて補間フレームを生成することとしてもよい。
【００６８】
次に、モード切替部１０１の動作例について図７を用いて説明する。図７は、モード切替部１０１の動作例を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、ソース種別と表示モードとの対応関係について、同図の（Ｂ）および（Ｃ）には、同図の（Ａ）に示した対応関係の例外について示している。
【００６９】
モード切替部１０１は、ＬＶＤＳレシーバ８４から元画像の画像データを受け取るとともに、当該元画像のソース種別を描画部１６または映像切替部１７から受け取る。そして、同図の（Ａ）に示したように、ソース種別が「ナビゲーションエンジン」または「リアカメラ」である場合には、表示モードを第１の表示モードへ切り替え、ＬＶＤＳレシーバ８４から受け取った元画像の画像データを擬似高解像度化処理部１０２へ渡す。一方、ソース種別が「ＴＶチューナ」または「ＤＶＤデッキ」である場合には、表示モードを第２の表示モードへ切り替え、ＬＶＤＳレシーバ８４から受け取った元画像の画像データをフレーム補間処理部１０３へ渡す。
【００７０】
すなわち、モード切替部１０１は、ナビゲーションエンジン１１から描画部１６を介して出力される合成ナビ画像やリアカメラ１４から映像切替部１７を介して出力されるリアカメラ画像のように、比較的動きの少ない映像を表示する場合には、静的シーンに対応した第１の表示モードへ切り替える。また、モード切替部１０１は、ＴＶチューナ１２から映像切替部１７を介して出力されるＴＶ放送波やＤＶＤデッキ１３から映像切替部１７を介して出力されるＤＶＤ画像のように、動きの多い映像を表示する場合には、動的シーンに対応した第２の表示モードへ切り替える。
【００７１】
このように、モード切替部１０１が、元画像のソース種別に応じて第１の表示モードと第２の表示モードとを切り替えることとしたため、処理負荷を抑えつつ、静止画像および動画像の縮小画像の視認性を共に高めることができる。
【００７２】
なお、モード切替部１０１は、原則として図７の（Ａ）に示した対応関係に従って表示モードの切り替えを行うが、例外的に、第１の表示モードに対応するソース種別の画像を表示中に第２の表示モードへ切り替えたり、第２の表示モードに対応するソース種別の画像を表示中に第１の表示モードへ切り替えたりすることもできる。
【００７３】
たとえば、図７の（Ｂ）に示したように、リアカメラ画像を第１の表示モードで表示中に、車速が所定速度（ここでは、５０Ｋｍ／ｈ）以上となった場合には（同図の（Ｂ−１）参照）、モード切替部１０１は、表示モードを例外的に第２の表示モードへ切り替える（同図の（Ｂ−２）参照）。
【００７４】
これは、特に、リアカメラ１４をバック走行中だけでなく通常走行時にも使用する場合に有効である。すなわち、リアカメラ１４をバック走行中に使用する場合には、一般的に車速が遅い状態で使用される結果、リアカメラ画像の動きも比較的少なくなるため、第１の表示モードが適している。一方、リアカメラ１４を通常走行中に使用する場合には、車速が早い状態で使用される結果、リアカメラ画像の動きも多くなる。
【００７５】
そこで、かかる場合には、モード切替部１０１が表示モードを第１の表示モードから第２の表示モードへ切り替えることで、通常走行中におけるリアカメラ画像をより適した表示モードで表示させることができる。なお、モード切替部１０１は、車速ではなく、ギアの状態（すなわち、ＲレンジかＤレンジか）に応じて表示モードを切り替えることとしてもよい。
【００７６】
また、図７の（Ｃ）に示したように、ソース種別「ＤＶＤデッキ」のＤＶＤ画像を第２の表示モードで表示中に、ボリューム表示画面やサブメニュー画面といったポップ画面を表示する場合には（同図の（Ｃ−１）参照）、モード切替部１０１は、表示モードを例外的に第１のモードへ切り替える（同図の（Ｃ−２）参照）。
【００７７】
このように、ソース種別が第２の表示モードに対応した画像を表示中であっても、静的な画像であるポップアップ画像を表示する場合に、第１の表示モードへ切り替えることで、かかるポップアップ画像を静的シーンに適した表示モードで表示させることができる。なお、ポップアップ画面を第２の表示モードで表示しつつ、ポップアップ画面が重畳されていない領域については原則通り第１の表示モードで表示することとしてもよい。
【００７８】
ところで、これまでは、ソース種別に応じて表示モードを切り替える場合について説明してきたが、これに限ったものではない。たとえば、元画像ごとに静的シーンか動的シーンかを判定し、かかる判定結果に応じて表示モードを切り替えることで、シーンごとにより細かく切り替えを行うこととしてもよい。
【００７９】
以下では、かかる点について図８を用いて説明する。図８は、モード切替部１０１の他の動作例を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、画質調整部８５の他の構成を示すブロック図を、同図の（Ｂ）には、静動判定結果と表示モードとの対応関係を、同図の（Ｃ）には、表示モードの切り替えを制限する処理をそれぞれ示している。
【００８０】
同図の（Ａ）に示すように、かかる場合の画質調整部８５は、静動判定部１０４をさらに備えている。静動判定部１０４は、ＬＶＤＳレシーバ８４から受け取った元画像が静的シーンに属する画像であるか動的シーンに属する画像であるかを判定する処理部である。
【００８１】
具体的には、静動判定部１０４は、対象となる元画像と、時系列的に前後する元画像との差分を画素ごとに求める。そして、静動判定部１０４は、求めた差分の平均値が所定の閾値未満であれば、対象となる元画像を静的シーンに属する画像であると判定し、所定の閾値以上であれば動的シーンに属する画像であると判定する。
【００８２】
また、静動判定部１０４は、ＬＶＤＳレシーバ８４から受け取った画像データをかかる画像データについての静動判定結果と併せてモード切替部１０１へ渡す処理も行う。
【００８３】
また、モード切替部１０１は、静動判定部１０４から画像データおよび静動判定結果を受け取ると、静動判定結果に応じて表示モードの切り替えを行う。具体的には、同図の（Ｂ）に示したように、モード切替部１０１は、静動判定結果が「静的シーン」である場合には、表示モードを第１の表示モードへ切り替え、「動的シーン」である場合には第２の表示モードへ切り替える。
【００８４】
このように、静動判定部１０４が、元画像が静的シーンに属する画像であるか動的シーンに属する画像であるかを判定し、モード切替部１０１が、静動判定部１０４によって元画像が静的シーンに属する画像であると判定された場合には、表示モードを前記第１の表示モードへ切り替えるとともに、動的シーンに属する画像であると判定された場合には、第２の表示モードへ切り替えることとしたため、表示モードの切り替えをより細やかに行うことができる。
【００８５】
なお、静動判定結果に応じて表示モードを切り替えることとすると、表示モードの切り替えが頻繁に発生し、視認性が逆に低下してしまうおそれがある。そこで、モード切替部１０１は、表示モードの切り替えに制限を設けてもよい。
【００８６】
たとえば、図８（Ｃ）に示したように、元画像１について表示モードの切り替えを行ったとすると（同図の（１）参照）、モード切替部１０１は、元画像１以降の５フレーム間において表示モードの切り替えを禁止する（同図の（２）参照）。ここでは、元画像２〜元画像６について表示モードの切り替えが禁止される。そして、元画像７から表示モードを切り替え可能とする（同図の（３）参照）。
【００８７】
このように、切り替え手段が、表示モードの切り替えを行ってから所定フレーム間において表示モードの切り替えを禁止することとしたため、表示モードが頻繁に切り替わることによる視認性の低下を防ぐことができる。
【００８８】
なお、表示モードが頻繁に切り替わることを防止するための手法としては、これに限ったものではない。たとえば、静的シーンまたは動的シーンの何れか一方が判定され易くなるように静動判定に用いる所定の閾値を設定することで、一方の表示モードから他方の表示モードへは切り替えわり易く、その逆は切り替わりにくくなるようにしてもよい。これによっても表示モードが頻繁に切り替わることを防止することができる。
【００８９】
次に、表示装置１８の具体的動作について図９を用いて説明する。図９は、本実施例に係る表示装置１８の処理手順を示すフローチャートである。
【００９０】
図９に示すように、画質調整部８５では、モード切替部１０１が、ＬＶＤＳレシーバ８４から受け取った元画像のソース種別が「ナビゲーションエンジン」または「リアカメラ」の何れかであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００９１】
かかる処理において、ソース種別が「ナビゲーションエンジン」または「リアカメラ」であると判定した場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、画質調整部８５では、擬似高解像度化処理部１０２が擬似高解像度化処理を実行して奇数フレームおよび偶数フレームの２種類の縮小画像を生成する（ステップＳ１０２）。
【００９２】
そして、表示装置１８では、タイミング制御部８８が、元画像のフレーム周波数の２倍のフレーム周波数を用いて、奇数フレームおよび偶数フレームをＴＦＴパネル８２へ交互に表示させて（ステップＳ１０３）、処理を終える。
【００９３】
一方、ソース種別が「ナビゲーションエンジン」または「リアカメラ」でない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、画質調整部８５では、フレーム補間処理部１０３が、フレーム補間処理を実行して元画像および補間画像の縮小画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【００９４】
そして、表示装置１８では、タイミング制御部８８が、元画像のフレーム周波数の２倍のフレーム周波数を用いて、元画像および補間画像の縮小画像をＴＦＴパネル８２へ交互に表示させて（ステップＳ１０５）、処理を終える。
【００９５】
このように、モード切替部１０１が、静的シーンに対応する第１の表示モードと動的シーンに対応する第２の表示モードとの間で表示モードの切り替えを行い、タイミング制御部８８が、モード切替部１０１によって第１の表示モードへ切り替えられた場合には、奇数フレームおよび偶数フレームを交互に表示させ、第２の表示モードへ切り替えられた場合には、元画像および補間画像の縮小画像を交互に表示させることとした。したがって、縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させることができる。
【００９６】
ところで、これまでは、擬似高解像度化処理部１０２とフレーム間処理部１０３とをモード切替部１０１によって切り替えて使用する場合について説明してきたが、これに限ったものではなく、擬似高解像度化処理部１０２およびフレーム間処理部１０３を同時に使用することとしてもよい。以下では、かかる点について図１０を用いて説明する。図１０は、擬似高解像度化処理およびフレーム補間処理を同時に行う場合の動作例を示す図である。
【００９７】
図１０に示すように、元画像Ａが入力されると、まず、擬似高解像度化処理部１０２は、元画像Ａから奇数フレーム「奇ａ」および偶数フレーム「偶ａ」を生成する（同図の（１）参照）。つづいて、擬似高解像度化処理部１０２は、元画像Ｂが入力されると、元画像Ｂから奇数フレーム「奇ｂ」および偶数フレーム「偶ｂ」を生成する（同図の（２）参照）。
【００９８】
つづいて、フレーム補間処理部１０３では、補間フレーム生成部８５ｅが、奇数フレーム「奇ａ」および「奇ｂ」を平均することによってこれら奇数フレーム間の補間フレーム「補（奇）」を生成する（３）。同様に、フレーム補間処理部１０３では、補間フレーム生成部８５ｅが、偶数フレーム「偶ａ」および「偶ｂ」を平均することによってこれら偶数フレーム間の補間フレーム「補（遇）」を生成する（４）。なお、これらの縮小画像は、「奇ａ」→「偶ａ」→「補（奇）」→「補（遇）」→「奇ｂ」→「偶ｂ」の順序でメモリへ格納される。
【００９９】
そして、タイミング制御部８８は、元画像のフレーム周波数の４倍のフレーム周波数を用いて、これらの縮小画像をＴＦＴパネル８２へ順次表示させる。
【０１００】
このように、フレーム補間処理部１０３が、１つの元画像から生成された奇数フレーム（偶数フレーム）と、かかる元画像と時系列的に隣接する他の元画像から生成された奇数フレーム（偶数フレーム）との間を補う補間フレームを生成し、タイミング制御部８８が、奇数フレーム（偶数フレーム）とこれらの補間フレームとを、奇数フレーム（偶数フレーム）間に補間フレームが表示される順序で表示させることとした。したがって、モード切替部１０１による表示モードの切り替えを行うことなく、縮小画像の解像度および動画応答性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、ここでは、奇数フレーム同士または偶数フレーム同士を用いて補間フレームを生成する場合について説明したが、これに限ったものではなく、奇数フレームと偶数フレームとを補間する補間フレームを生成することとしてもよい。
【０１０２】
上述してきたように、本実施例では、擬似高解像度化処理部が、元画像に対して設定された各画素ブロックから代表画素を選択するとともに、当該代表画素に基づいて決定した画素値を当該画素ブロックに対応する画素位置へ割り当てた縮小画像を、選択する代表画素を変えて複数種類生成し（奇数フレームおよび偶数フレーム）、フレーム補間処理部が、時系列的に隣接する２つの縮小画像間を補う補間フレームを含む縮小画像を生成する。そして、本実施例では、タイミング制御部８８が、元画像のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数を用い、擬似高解像度化処理部によって生成された縮小画像およびフレーム補間処理部によって生成された縮小画像に基づく表示処理を行うこととしたため、画像を縮小する場合に、縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させることができる。
【０１０３】
次に、擬似高解像度化処理の具体的な内容について説明する。まず、擬似高解像度化処理部１０２に含まれる各処理部について図４等を用いて説明する。
【０１０４】
図４に示したように、画素ブロック設定部８５ａは、縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定する処理部である。本実施例において画素ブロック設定部８５ａは、縦横２個ずつ、計４つの画素を含んだ領域を１つの画素ブロックとして設定する。
【０１０５】
代表画素選択部８５ｂは、元画像に対して設定された各画素ブロックから代表画素を選択する処理部である。本実施例において代表画素選択部８５ｂは、各画素ブロック内の左上に位置する画素を第１の代表画素（奇数フレームの代表画素）として選択し、各画素ブロック内の右下に位置する画素を第２の代表画素（偶数フレームの代表画素）として選択する。
【０１０６】
ここで、画素ブロック設定部８５ａおよび代表画素選択部８５ｂの動作例について図１１を用いて説明する。図１１は、画素ブロック設定部８５ａおよび代表画素選択部８５ｂの動作例を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、画素ブロック設定部８５ａの動作例を示し、同図の（Ｂ）には、代表画素選択部８５ｂの動作例を示している。
【０１０７】
同図の（Ａ）に示したように、縮小画像上の各画素位置（すなわち、ＴＦＴパネル８２上の各画素位置）のうち、左上に位置する画素位置を画素位置ａとする。また、画素位置ａの右側に隣接する画素位置を画素位置ｂとし、画素位置ａの下側に隣接する画素位置を画素位置ｃとする。かかる場合、画素ブロック設定部８５ａは、画素位置ａに対応する元画像上の領域として、元画像の左上に位置する画素１０と、この画素１０に対して右側、下側および右下側にそれぞれ位置する画素１１、画素２０および画素２１を含んだ領域を画素ブロックＡとして設定する。
【０１０８】
同様に、画素ブロック設定部８５ａは、画素位置ｂに対応する元画像上の領域として、画素１２、画素１３、画素２２および画素２３を含んだ画素ブロックＢを設定し、画素位置ｃに対応する元画像上の領域として、画素３０、画素３１、画素４０および画素４１を含んだ画素ブロックＣを設定する。
【０１０９】
そして、同図の（Ｂ）に示したように、代表画素選択部８５ｂは、各画素ブロックＡ〜Ｃ内においてそれぞれ左上に位置する画素１０、画素１２および画素３０を第１の代表画素として選択し（同図の（１）参照）する。また、代表画素選択部８５ｂは、各画素ブロックＡ〜Ｃ内においてそれぞれ右下に位置する画素２１、画素２３および画素４１を第２の代表画素として選択する（同図の（２）参照）。そして、奇数フレームの縮小画像は、第１の代表画素に基づいて生成され、偶数フレームの縮小画像は、第２の代表画素に基づいて生成されることとなる。
【０１１０】
図４に戻り、重み付け部８５ｃについて説明する。重み付け部８５ｃは、各画素ブロックから選択した代表画素の画素値および当該代表画素に隣接する画素の画素値に対して所定の重み付けを行うことによって各画素ブロックに対応する画素位置へ割り当てる画素値を決定する処理部である。
【０１１１】
ここで、重み付け部８５ｃによる重み付け処理のパターン例について図１２を用いて説明する。図１２は、重み付け処理のパターン例を示す図である。
【０１１２】
同図の（Ａ）に示すように、重み付け部８５ｃは、奇数フレームの縮小画像を生成する場合には、各画素ブロックの基準位置（左上）に位置する代表画素および右上に位置する画素の画素値を用いて、縮小画像上の各画素位置の画素値を決定する。具体的には、同図の（Ａ）に示したように、重み付け部８５ｃは、基準位置に位置する代表画素の重み付け係数を０．７５とするとともに右上に位置する画素の重み付け係数を０．２５として、縮小画像上の各画素位置の画素値を算出する。
【０１１３】
同様に、重み付け部８５ｃは、偶数フレームの縮小画像を生成する場合には、右下に位置する代表画素の重み付け係数を０．７５とするとともに左下に位置する画素の重み付け係数を０．２５として、縮小画像上の各画素位置の画素値を算出する。
【０１１４】
なお、同図の（Ａ）に示した重み付け係数の値は一例であり、他の値を用いることとしてもよい。たとえば、偶数フレームの縮小画像を生成する場合に、右下に位置する代表画素の重み付け係数を０．５とするとともに左下に位置する画素の重み付け係数を０．５としてもよい。
【０１１５】
また、同図の（Ａ）では、縮小画像上の各画素の画素値を各画素ブロック内の２つの画素を考慮して決定することとしたが、各画素ブロック内の全ての画素の画素値を用いて縮小画像上の各画素位置の画素値を決定してもよい。たとえば、同図の（Ｂ）に示したように、重み付け部８５ｃは、奇数フレームの縮小画像を生成する場合に、基準位置に位置する代表画素の重み付け係数を０．４とし、その他の画素の重み付け係数を０．２として、縮小画像上の各画素位置の画素値を算出してもよい。
【０１１６】
なお、画素ブロック内の全ての画素を考慮して画素値を決定する場合には、奇数フレームと偶数フレームとが同一の縮小画像とならないように、奇数フレームを生成する場合における重み付けパターンと偶数フレームを生成する場合における重み付けパターンとを異ならせればよい。すなわち、同図の（Ｂ）に示したように、重み付け部８５ｃは、偶数フレームの縮小画像を生成する場合には、右下に位置する代表画素の重み付け係数を０．４とし、その他の画素の重み付け係数を０．２とすれば、奇数フレームと偶数フレームとが同一の縮小画像となることがない。
【０１１７】
また、重み付け部８５ｃは、同一の画素ブロックに属する画素のみを考慮して画素値を決定するのではなく、隣接する他の画素ブロックに属する画素も考慮して画素値を決定してもよい。たとえば、同図の（Ｃ）に示したように、重み付け部８５ｃは、奇数フレームの縮小画像を生成する場合に、基準位置に位置する代表画素の重み付け係数を０．６とし、同一画素ブロックに属するその他の画素の重み付け係数を０．０５とする。さらに、重み付け部８５ｃは、かかる画素ブロックに隣接する他の画素ブロックに属する画素であって、かつ、代表画素に隣接する画素の重み付け係数も０．０５とする。
【０１１８】
同様に、重み付け部８５ｃは、偶数フレームの縮小画像を生成する場合に、右下に位置する代表画素の重み付け係数を０．６とし、他の画素ブロックに属する画素も含め代表画素に隣接する画素の重み付け係数を０．０５とする。
【０１１９】
このように、縮小画像を生成する場合に、元画像上の代表画素の画素値だけを用いるのではなく、代表画素の周辺に位置する画素の画素値も考慮して縮小画像上の各画素位置の画素値を決定することによって、元画像からの情報量の低下をより一層抑えることができる。
【０１２０】
なお、画質調整部８５は、重み付け処理を行わずに、元画像上の代表画素の画素値だけを用いて、縮小画像上の各画素位置の画素値を決定してもよい。かかる場合、重み付け部８５ｃは、代表画素の重み付け係数を１とし、残りの画素の重み付け係数を０とすればよい。また、元画像上の代表画素として合成画素を用いる場合は、重み付け処理を行わなくてもよい。
【０１２１】
第１の縮小画像生成部８５ｄは、重み付け部８５ｃによって決定された画素値を縮小画像上の対応する画素位置へ割り当てた縮小画像を生成する処理部である。具体的には、第１の縮小画像生成部８５ｄは、第１の代表画素をそれぞれ対応する画素位置へ割り当てることによって奇数フレームの縮小画像を生成し、第２の代表画素をそれぞれ対応する画素位置へ割り当てることによって偶数フレームの縮小画像を生成する。また、第１の縮小画像生成部８５ｄは、生成した縮小画像をメモリ８９へ記憶する。
【０１２２】
次に、擬似高解像度化処理によって縮小画像の画質が改善される様子について図１３を用いて説明する。図１３は、擬似高解像度化処理によって縮小画像の画質が改善される様子を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、擬似高解像度化処理を行った場合における１つの画素位置に表示される画素の見え方を示している。また、同図の（Ｂ）には、従来の画像処理方法を用いて表示した縮小画像の一例を示し、同図の（Ｃ）には、擬似高解像度化処理を用いて表示した縮小画像の一例を示す。
【０１２３】
擬似高解像度化処理では、同一の画素位置に対して異なる画素が順次表示されることとなる。たとえば、図１３の（Ｂ）に示したように、縮小画像の画素位置ａには、画素ブロックＡに含まれる画素１０および画素２１が交互に表示される。
【０１２４】
ここで、元画像のエッジ部分に設定された画素ブロックには、画素値の大きく異なる画素が含まれる場合が多い。たとえば、画素ブロックＡにおいて、画素１０が「黒」の画素値を有し、画素２１が「白」の画素値を有しているとする。
【０１２５】
かかる場合、画素ブロックＡに対応する縮小画像上の画素位置ａには、「黒」の画素値を有する画素１０と「白」の画素値を有する画素２１とが交互に表示されることとなる。しかも、これらの画素１０および画素２１は、元画像の２倍のフレーム周波数で交互に表示される。このように、同一の画素位置において、「黒」の画素と「白」の画素とが早い周期で交互に表示された場合、かかる画素位置には、残像効果によって、「黒」と「白」との中間色である「グレー」が表示されているように見える。
【０１２６】
したがって、元画像を縮小した場合に、エッジ部分においてジャギーが目立って表示される従来の画像処理方法と比較して（同図の（Ｂ）参照）、かかるジャギーを目立たなくさせることができる（同図の（Ｃ）参照）。これは、エッジ部分に「黒」と「白」との中間色である「グレー」が表示される結果、エッジ部分が「黒」から「白」へと極端に変化するのではなく、「白」から「グレー」を介して「黒」へと変化して、エッジ部分が滑らかに表示されるように見えるためである。
【０１２７】
このように、擬似高解像度化処理によれば、同一の画素位置に対して異なる画素が順次表示されることによって生じる残像効果を利用して、縮小画像の解像度を擬似的に高めることができるため、縮小画像の画質を改善することができる。
【０１２８】
ところで、本実施例に係る画像処理方法では、動画像を縮小表示する場合に、動画像の動き方向に応じて、各画素ブロックに含まれる画素の重み付け係数を変化させることとしてもよい。以下では、かかる場合について図１４を用いて説明する。図１４は、動画像の動き方向に応じた重み付けを行う場合について説明するための図である。
【０１２９】
たとえば、同図の（Ａ）に示すように、黒いバーが画面の左手から右手に向かって移動する動画像を表示するとする。具体的には、同図の（Ａ）に示したように、黒いバーが画面の左手に位置する元画像１の次に、黒いバーが画面の右手に位置する元画像２が入力されるとする。
【０１３０】
かかる場合、重み付け部８５ｃは、まず、これら元画像１および元画像２から動画像の動き方向を特定する。たとえば、重み付け部８５ｃは、元画像１（基準元画像）上に設定された画素ブロックのうち、任意の画素ブロックを注目画素ブロックとする。そして、重み付け部８５ｃは、元画像２（参照元画像）に設定された画素ブロックのうち、注目画素ブロックとの相関が最も高い画素ブロックを検出し、検出した画素ブロックと注目画素ブロックとの位置関係から動画像の動き方向を特定する。
【０１３１】
つづいて、同図の（Ｂ）に示したように、重み付け部８５ｃは、元画像２の縮小画像（縮小画像２）の偶数フレームを生成する場合の重み付けパターンを、特定した動き方向に応じて決定する。たとえば、重み付け部８５ｃは、各画素ブロックの代表画素および代表画素の周辺に位置する画素のうち、動き方向に位置する画素の重み付け係数が通常よりも大きくなるように重み付けパターンを変更する。
【０１３２】
すなわち、たとえば、図１４の（Ａ）に示したように、偶数フレームの縮小画像を生成する場合に、右下に位置する代表画素の重み付け係数を０．７５とし、左下に位置する画素の重み付け係数を０．２５とすることが標準的に決まっているとする。かかる場合に、動画像が左手から右手に動いていることが特定された場合には、重み付け部８５ｃは、動き方向、すなわち右手側に位置する画素の重み付け係数を０．７５から０．９に増やし、左手側に位置する画素の重み付け係数を０．１に減らす（同図の（Ｃ）参照）。
【０１３３】
このように、代表画素の画素値および当該代表画素に隣接する画素の画素値に対して、動き方向に位置する画素の重み付け係数が通常よりも大きくなるように重み付けパターンを変更する。これによって、元画像２の偶数フレームが、元画像２と元画像２の次に表示される元画像との中間画像として表示されることとなるため、動画解像度を高めることができる。
【０１３４】
次に、擬似高解像度化処理の処理手順について図１５を用いて説明する。図１５は、擬似高解像度化処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１３５】
同図に示すように、表示装置１８では、ＬＶＤＳレシーバ８４が、描画部１６、映像切替部１７あるいはオーディオマイコン１５から元画像の画像データを取得すると（ステップＳ２０１）、画素ブロック設定部８５ａが、元画像に対して画素ブロックを設定する（ステップＳ２０２）。
【０１３６】
つづいて、代表画素選択部８５ｂは、各画素ブロック内の左上に位置する画素を第１の代表画素として選択する（ステップＳ２０３）。つづいて、重み付け部８５ｃは、選択された第１の代表画素の画素値および第１の代表画素の周辺に位置する画素の画素値を用いて重み付け処理を行うことで（ステップＳ２０４）、縮小画像の各画素位置に割り当てる画素値を決定する。そして、第１の縮小画像生成部８５ｄは、重み付け部８５ｃによって決定された画素値をそれぞれ対応する画素位置へ割り当てることによって、奇数フレームの縮小画像を生成する（ステップＳ２０５）。
【０１３７】
つづいて、代表画素選択部８５ｂは、各画素ブロック内の右下に位置する画素を第２の代表画素として選択する（ステップＳ２０６）。つづいて、重み付け部８５ｃは、選択された第２の代表画素の画素値および第２の代表画素の周辺に位置する画素の画素値を用いて重み付け処理を行うことで（ステップＳ２０７）、縮小画像の各画素位置に割り当てる画素値を決定する。つづいて、第１の縮小画像生成部８５ｄは、重み付け部８５ｃによって決定された画素値をそれぞれ対応する画素位置へ割り当てることによって、偶数フレームの縮小画像を生成する（ステップＳ２０８）。
【０１３８】
そして、タイミング制御部８８は、元画像のフレーム周波数の２倍のフレーム周波数を用いて、奇数フレームおよび偶数フレームをＴＦＴパネル８２へ交互に表示させて（ステップＳ２０９）、処理を終える。
【０１３９】
このように、画素ブロック設定部８５ａが、縮小画像の各画素位置にそれぞれ対応する画素ブロックを元画像に対して設定し、代表画素選択部８５ｂが、画素ブロックから代表画素を選択し、第１の縮小画像生成部８５ｄが、当該代表画素に基づいて決定した画素値を当該画素ブロックに対応する画素位置へ割り当てた縮小画像を、選択する代表画素を変えて複数種類生成し、タイミング制御部８８が、元画像のフレーム周波数に対して、第１の縮小画像生成部８５ｄによって生成された縮小画像の種類の数を乗じることによって縮小画像のフレーム周波数を決定するとともに、決定したフレーム周波数を用いて、各縮小画像を順次表示させることとした。
【０１４０】
したがって、同一の元画像からそれぞれ異なる画素を選択して生成した複数の縮小画像を順次表示していくことで、１つの元画像の情報をより多く表示することができ、この結果、縮小画像の画質を改善することができる。
【０１４１】
ところで、これまでは、奇数フレームおよび偶数フレームの２つの縮小画像を生成する場合について説明したが、これに限ったものではなく、たとえば、画素ブロック内の全ての画素にそれぞれ対応する縮小画像を生成することとしてもよい。以下では、かかる点について図１６を用いて説明する。図１６は、画素ブロック内の全ての画素にそれぞれ対応する縮小画像を生成する場合について説明するための図である。
【０１４２】
同図の（Ａ）に示すように、画質調整部８５は、各画素ブロック内に含まれる４つの画素にそれぞれ基づいて４つの縮小画像を生成する。具体的には、画質調整部８５は、各画素ブロックの左上に位置する画素を第１の代表画素とする縮小画像（第１フレーム）と、各画素ブロックの右下に位置する画素を第２の代表画素とする縮小画像（第２フレーム）とを生成する。さらに、画質調整部８５は、各画素ブロックの右上に位置する画素を第３の代表画素とする縮小画像（第３フレーム）と、各画素ブロックの左下に位置する画素を第４の代表画素とする縮小画像（第４フレーム）とを生成する。
【０１４３】
つづいて、同図の（Ｂ）に示したように、タイミング制御部８８は、生成した縮小画像の種類の数で元画像のフレーム周波数を乗じることによって各縮小画像のフレーム周波数を決定し、決定したフレーム周波数を用いて各縮小画像を順次表示させる。すなわち、タイミング制御部８８は、元画像のフレーム周波数が６０フレーム／ｓｅｃである場合には、かかるフレーム周波数に対して４倍のフレーム周波数２４０フレーム／ｓｅｃで、第１フレーム〜第４フレームを順次表示させる。
【０１４４】
このように、各画素ブロックに含まれる全ての画素を代表画素として順次選択するとともに各代表画素の画素値を当該画素ブロックに対応する画素位置へ割り当てることによって、各画素ブロックに含まれる画素と同数の縮小画像を生成し、これらの縮小画像を順次表示させることによって、元画像の情報をほとんど欠落させることなく縮小画像を表示させることができる。
【０１４５】
なお、上述してきた実施例では、ＶＧＡ（８００×４８０）サイズの元画像を１／４に縮小してＥＧＡ（４００×２４０）サイズのディスプレイに表示する場合について説明したが、元画像の縮小率はこれに限ったものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
以上のように、本発明に係る画像処理装置および画像処理方法は、縮小画像の解像度だけでなく動画応答性も向上させたい場合に有用であり、特に、車載装置に表示される縮小画像の画質を改善したい場合に適している。
【符号の説明】
【０１４７】
１    車載装置
１１    ナビゲーションエンジン
１２    ＴＶチューナ
１３    ＤＶＤデッキ
１４    リアカメラ
１５    オーディオマイコン
１６    描画部
１７    映像切替部
１８    表示装置
８１    電源
８２    ＴＦＴパネル
８３    マイコン処理部
８４    ＬＶＤＳレシーバ
８５    画質調整部
１０１    モード切替部
１０２    擬似高解像度化処理部
８５ａ  画素ブロック設定部
８５ｂ  代表画素選択部
８５ｃ  重み付け部
８５ｄ  第１の縮小画像生成部
１０３    フレーム補間処理部
８５ｅ  補間フレーム生成部
８５ｆ  第２の縮小画像生成部
１０４    静動判定部
８６    階調処理部
８７    ピクセル制御部
８８    タイミング制御部
８９    メモリ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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