JP2001502875A - 周囲光依存ビデオ信号処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 周囲光の光量を測定して周囲光の測定光量を得るステップ（ＬＤＲ）と、ビデオ信号を周囲光の測定光量に依存して処理するステップ（ＶＳＰ）とを具える周囲光に依存してビデオ信号を処理する方法において、前記周囲光の測定光量に大きな変化が存在するときにはビデオ信号をほぼ即時に制御するが、前記周囲光の測定光量に小さな変化が存在するときには前記ビデオ信号をシーン変化の発生時に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】 周囲光依存ビデオ信号処理 本発明は周囲光依存ビデオ信号処理方法及び周囲光依存ビデオ信号処理を実施 する表示装置に関するものである。 ＷＯ−Ａ−９４／１８，７９０号に、表示スクリーンの輝度をユーザ視野内の 平均輝度に自動的に且つ連続的に調整し得る表示スクリーン用の環境依存自動輝 度制御が開示されている。表示スクリーンを、室内の任意の位置に個別に設置し 得るとともにそのカバー空間角度がユーザ視野にほぼ一致するように調整し得る 外部光センサに結合させる。表示装置に組み込まれた電子制御回路又は表示装置 にインタフェースを介して接続し得る電子制御回路によって、表示スクリーンの 輝度、コントラスト又は背景照明を表示スクリーンの輝度が視野内の平均輝度と 最良の関係になるよう調整することが達成される。 本発明の目的は、もっと良好な周囲光依存ビデオ信号処理を提供することにあ る。この目的のために、本発明の第１の特徴は請求項１に限定された周囲光依存 ビデオ信号処理方法を提供することにある。本発明の第２の特徴は請求項９に限 定された周囲光依存ビデオ信号処理装置を提供することにある。本発明の第３の 特徴は請求項１０に限定された表示装置を提供することにある。種々の実施例は 縦続請求項に限定されている。 本発明の主要な特徴は、周囲光の光量を測定して周囲光の測定光量を得るステ ップと、ビデオ信号を周囲光の測定光量に依存して処理するステップとを具える 周囲光依存ビデオ信号処理方法において、前記周囲光の測定光量に大きな変化が あるときには前記ビデオ信号をほぼ即時に制御し、前記周囲光の測定光量に小さ な変化があるときには前記ビデオ信号をシーン変化の発生時に制御することにあ る。 ＷＯ−Ａ−９０／０６０３５に、雑音低減制御信号を転送又は蓄積時に導入さ れる雑音レベルに従って出力するようにデータ信号を処理する画像受信コントロ ーラにおいて、雑音低減制御信号を入力画像のシーン変化と同期して更新する手 段を更に設けて、検出雑音レベルを検出シーン変化状態と同期して量子化し制御 するときにスムースな雑音低減制御を行うことができるようにすることが開示さ れている。これは、周囲光の測定光量に大きな変化が発生するときにはビデオ信 号をほぼ即時に制御するが、前記周囲光の測定光量に小さな変化が発生するとき には前記ビデオ信号をシーン変化の発生時にのみ制御することを教示するもので はない。 本発明のこれらの特徴及び他の特徴は以下に記載する実施例の説明から明らか になる。 図面において、 図１は本発明の表示装置の実施例を示し、 図２は本発明の周囲光依存ビデオ信号プロセッサの実施例の動作を示すグラフ （コントラスト対周囲光）である。 図１は本発明表示装置の一実施例を示す。アンテナＡはテレビジョン信号を受 信してチューナＴに供給し、チューナＴがベースバンドビデオ信号を出力する。 周囲光依存ビデオ信号プロセッサＶＳＰがチューナＴから受信されるビデオ信号 を処理し、処理したビデオ信号を表示装置Ｄに供給する。 周囲光依存ビデオ信号プロセッサＶＳＰは光依存抵抗ＬＤＲ又はフォトダイオ ードのような他の光センサからの周囲光の測定光量を示す信号を受信する。測定 周囲光量信号は制御回路Ｃに供給され、この制御回路が縦続接続のヒストグラム ベース処理回路Ｈ、飽和制御回路Ｓ及び利得回路（可変増幅器）Ｇに制御信号を 供給し、周囲光依存ビデオ信号プロセッサＶＳＰ内においてビデオ信号がこれら の回路Ｈ，Ｓ及びＧ荷より処理される。 制御回路Ｃは回路Ｈ，Ｓ及びＧを、周囲光の測定光量に大きな変化が発生する ときはビデオ信号がほぼ即時に制御されるが、周囲光の測定光量の変化が小さい ときはビデオ信号がシーン変化の発生時にのみ制御されるように制御する。この シーン変化依存制御により周囲光依存制御設定変化がわずらわしい可視情報とな ることが阻止され、また大きな制御設定変化（室内の電灯がターンオン／オフさ れるとき、太陽が雲の背後に隠れるとき又は雲の背後から現れるとき）は即時に 制御されるため、ＴＶを見ている人は最適な観察状態を持ち続けることができる 。 周囲光の測定光量に大きな変化が発生するときは、最初に大きな調整を行い、 次いで小さな調整を行って、前記測定周囲光量の大きな変化のために必要な調整 を達成する。このようにすると、周囲光制御の制御速度が人間の目の順応速度と 適合する。制御速度を目に適合させることにより、制御の可視度を減少させるこ とができる。実験の結果、室内の電灯をスイッチオフすると、目が新しい状態に 慣れるのに数分間を要することが証明されている。ＴＶ画像がそのコントラスト をそれより速く減少する場合には、画像が数分間ぼけて見えるので、これは人を いらいらさせ得る。この実施例では、シーン変化の発生時に小さな調整を行うの が好ましい。主として明から暗へ、目は全くゆっくり順応するため、周囲光の測 定光量が明から暗への大きな変化を受ける場合には必要な調整は即時の大きな調 整とこれに続く小さな補足的調整に分けて行うのが好ましい。 図２は本発明による周囲光依存ビデオ信号プロセッサの一実施例の動作を示す グラフ（コントラスト対周囲光）である。周囲光（ＡＬ）を横軸に（対数的に） プロットし、コントラストＣＴを縦軸に（対数的に）にプロットしてある。上の 曲線１は、利得調整により(第１の周囲光値Ｖ１まで)、遅延及び利得回路により 達成し得る総コントラストの最大値に既に達しているので何も行わないことによ り(Ｖ１及びＶ２間)、及びヒストグラム／飽和調整により（第２の周囲光値Ｖ２ から）コントラストがどのように変化するかを示す。下の曲線２は増大する周囲 光量が対ユーザの知覚コントラストＰＣをどのように悪化させるかを示す。知覚 コントラストＰＣは曲線１及び２間の差である。利得が最大となるＶ１から、増 大する周囲光量は曲線１及び２間の差を減少し、即ち知覚コントラストを減少す る。矢ＰＣ１は低い周囲光量における知覚コントラストを示し、矢ＰＣ２は高い 周囲光量における知覚コントラストを示す。 第１の周囲光値Ｖ１までの周囲光範囲内では、利得を利得回路（可変増幅器） Ｇによりコントラスト変化を周囲光の光量に依存して行うのが好ましい。これは 次の考察に基づいている。今日のＴＶ装置は高いピーク白出力を有する。観察者 が暗い環境内にいる場合(且つ観察者の目が暗さに順応している場合)、この高い ピーク白出力はわずらわしくなる。従って、暗い周囲状態の下では、コントラス トはある程度減少させるのが好ましい。この場合、得られる画像は目がつかれに くいものとなる。従って、周囲光の測定光量が第１の所定値Ｖ１以下であるとき には、周囲光依存ビデオ信号処理をシーン変化の発生時まで遅らせる必要がある ことが判明した。 第２の周囲光値Ｖ２からの周囲光範囲では、コントラスト変化は図１のヒスト グラムベース処理回路（非線形増幅器）Ｈにより周囲光の光量に依存して行うの が好ましい。この目的のためには、ＵＳ−Ａ−５，５３７，０７１及びＥＰ−Ａ −０，６４８，０４３に記載されたタイプの回路を使用するのが好ましい。通常 の増幅器は、周囲光が減少するときコントラストを容易に減少させることができ るが、周囲光が値Ｖ２を超えて表示装置Ｄからもっと高い光出力が要求される場 合には、この要件を満足させることはできない。その理由は、表示装置Ｄの総合 光出力が既にその最大値にあるためである。このような状態でも、ヒストグラム ベース処理回路Ｈによれば局部的な知覚コントラストの増大を依然として得るこ とができる。その理由は、このような回路は画像内の興味のある部分（輝度レベ ル）を強調し興味のない部分を劣化させて表示装置Ｄの総合光出力をほぼ同一の レベルに維持したまま局部的な知覚コントラストを増大させることができるため である。このメカニズムは明るい状態の下での周囲光依存制御に極めて良好に適 合する。その理由は、強い周囲光の下では観察者はもはや細部（背景等）に興味 を示さなくなり、何が起こっているかを見たいと思うためである。極端に強い周 囲光状態の下では、画像の自然な発生はもはや意味がなく、また重要でもなく、 極端な非線形増幅器の設定が許容される。 高い周囲光状態の下では、ＴＶスクリーンから到来する多くの反射光がある。 これらの反射光は主として白っぽい。その結果としてテレビジョン画像の飽和の 知覚減少が生ずる。この効果を補償するために、高い周囲光状態のときには（飽 和制御回路Ｓにより制御される）飽和を僅かに増大させる必要がある。これがた め、小さな補正（６４ステップ制御レンジの外に最大で５ステップ）をユーザ設 定に付加するのが好ましい。 本発明は上述した実施例に限定されるものでなく、当業者であれば請求の範囲 に記載された本発明の範囲を逸脱することなく多くの変形例を設計することがで きる。シーン変化の発生時に実行すべきビデオ信号処理設定の変化を順次のシー ン変化に応答して順次に実行する数個の部分設定変化に分割することができる。 請求の範囲において、括弧内の符号は本発明の範囲を限定するものではない。本 発明は数個の個別の素子を具えるハードウエアにより実現することができるとと もに、適切にプログラムしたコンピュータにより実現することもできる。請求の 範囲に列挙している手段の内のいくつかは一つの同一のハードウエアにより実現 することもできる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．周囲光の光量を測定して周囲光の測定光量を得るステップ（ＬＤＲ）と、 ビデオ信号を周囲光の測定光量に依存して処理するステップ（ＶＳＰ）と、 を具える周囲光に依存してビデオ信号を処理する方法において、 前記処理ステップ（ＶＳＰ）が、 前記周囲光の測定光量に大きな変化があるときには前記ビデオ信号をほぼ即時 に制御するステップと、 前記周囲光の測定光量に小さな変化があるときには前記ビデオ信号をシーン変 化の発生時に制御するステップと、 を具えることを特徴とする周囲光依存ビデオ信号処理方法。 ２．前記周囲光の測定光量に大きな変化があるときには、最初に大きな調整を行 い、次いで小さな調整を行って、前記周囲光の測定光量の大きな変化のために必 要な調整を達成することを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．前記小さな調整はシーン変化の発生時に行うことを特徴とする請求項２記載 の方法。 ４．前記周囲光の測定光量が明から暗への大きな変化を受ける場合には、前記必 要な調整を即時の大きな調整と、これに続く小さな補足的調整とに分けて行うの みであることを特徴とする請求項２記載の方法。 ５．周囲光の測定光量が第１の所定値（Ｖ１）以下のときには、前記周囲光依存 ビデオ信号処理をシーン変化の発生まで遅らせるのみであることを特徴とする請 求項１記載の方法。 ６．周囲光の測定光量が第２の所定値（Ｖ１）以下のときには、前記周囲光依存 ビデオ信号処理が利得調整（Ｇ）を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 ７．周囲光の測定光量が第３の所定値（Ｖ２）以上のときには、前記周囲光依存 ビデオ信号処理がヒストグラムベース処理（Ｈ）を含むことを特徴とする請求項 １記載の方法。 ８．周囲光の測定光量が第４の所定値（Ｖ２）以上のときには、前記周囲光依存 ビデオ信号処理が飽和調整（Ｓ）を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 ９．周囲光の光量を測定して周囲光の測定光量を得る手段（ＬＤＲ）と、 ビデオ信号を周囲光の測定光量に依存して処理する手段（ＶＳＰ）と、 を具える周囲光に依存してビデオ信号を処理する装置において、 前記処理手段（ＶＳＰ）が、 前記周囲光の測定光量に大きな変化が存在するときに前記ビデオ信号をほぼ即 時に制御する手段と、 前記周囲光の測定光量に小さな変化が存在するときに前記ビデオ信号をシーン 変化の発生時に制御する手段と、 を具えることを特徴とする周囲光依存ビデオ信号処理装置。 10． 請求項９に記載された周囲光依存ビデオ信号処理装置（ＶＳＰ）と、 前記周囲光依存ビデオ信号処理装置（ＶＳＰ）により処理されたビデオ信号を 表示する表示装置（Ｄ）と、 を具えることを特徴とする表示装置。