JP2003348488A - 画像表示システム及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主画面と子画面との複数の画面を表示する場
合に、主画面の輝度が大きく変化した場合にはこれに応
じて輝度レベルの自動制御が可能でありながら、子画面
の輝度が大きく変化した場合には自動制御は機能せず、
主画面の輝度レベルにはなんら影響を与えることのない
画像表示システム及び画像表示方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 描画するための画像信号を発生する画像
信号発生ユニットと画像信号の表示を行う画像表示ユニ
ットとの２つの筐体を備え、画像信号発生ユニットから
画像表示ユニットへ画像信号を伝送する画像表示システ
ムであって、表示サイズを拡大縮小した複数の入力画像
が同時描画された際に、最も大きなサイズにて描画され
る画像ソースの輝度情報を基に描画時の輝度制御を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＴＶ等画像表示装置
の自動輝度制御を行う画像表示システム及び画像表示方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＶ受像機等の画像表示装置は、表示輝
度を調整する機能を有する。これは使用者の好みに応じ
て調整するいわゆる画質調整と呼ばれるものと、画像ソ
ースの内容に応じて自動的に輝度を制御するＡＢＬ（自
動輝度制限）、ＡＣＬ（自動コントラスト制限）、黒伸
張、等がある。

【０００３】ＡＢＬとは輝度ピークレベルを制限するも
のであり、ＡＣＬとは輝度コントラストを制限するもの
である。ＣＲＴを用いた表示装置に対して極端に明るい
輝度信号が与えられた場合、蛍光面上で隣接する他の蛍
光体にビームがはみ出てしまうブルーミング対策や、電
子銃の寿命を延ばす目的で用いられる。又、明る過ぎる
画面は視聴する者の目を疲労させてしまう為これを軽減
する目的や、消費電力を押さえる目的にも有効である。

【０００４】また、黒伸張とは「闇夜のカラス」の様な
暗い部分が支配的な画像を見易くする為の補正であり、
具体的には３０ＩＲＥ程度以下の輝度信号のコントラス
トを高める。

【０００５】何れも、描画する画像ソースのＡＰＬ（平
均輝度レベル）や、暗領域の画像の割合、ピーク輝度レ
ベル等のパラメータを基に、シーン毎に調整量を変化さ
せるのが一般的である。

【０００６】また、近年、複数の画像ソースを受け適宜
縮小処理を行って同時に表示するテレビジョン受像機が
ある。例えば表示エリア全体に第１の画像ソースを主画
面として表示させ、その一部に第２の画像ソースを子画
面として縮小表示する、ＰｉｎＰ等である。

【０００７】この様な複数の画面を同時に表示させた画
像表示装置に於いて、描画画像全体にそのままＡＢＬや
ＡＣＬ、黒伸張をかけると、一方の画像ソースの輝度変
化に対する補正処理が、他の画像ソースへも施してしま
う事と成る。

【０００８】例えば、一方の画面が明るい画像（例え
ば、晴れた日の雪原）から暗い画面（例えば、夜景）に
切り替わった際には輝度を上げる動作をするが、これに
引っ張られる形でもう一方の画像も輝度が上がってしま
う。

【０００９】これを鑑みて、例えば特開平１０−１９１
１９９号公報に開示の技術や特開平５−１６７９４６号
公報に開示の技術では、主画面にて成されるＡＢＬ補正
の逆特性の処理を子画面に施す事により、主画面による
ＡＢＬの子画面への影響をキャンセルしている。

【００１０】また、特開平６−２２２３８号公報に開示
の技術や特開平１０−３０４２７５号公報に開示の技術
では主画面と子画面の双方にＡＰＬ検出を設けてそれぞ
れ制御を行っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ＳＥＤやＰＤＰ等の３
５インチ以上の大型かつ薄型の表示装置の場合、その形
状の特異性から、描画する画像データを構築する画像信
号発生ユニットと描画を行う画像表示ユニットの２つの
筐体に別れており、画像信号発生ユニットから画像表示
ユニットへ画像信号を伝送する事に成る。

【００１２】ところが、ＡＢＬやＡＣＬ、黒伸張等の自
動制御における設定値は表示素子の階調特性におう所が
多く、画像信号発生ユニットでは決定出来ない。その
為、画像信号発生ユニットでは輝度信号の加工を行わ
ず、画像表示ユニットにて行う事となる。

【００１３】また、両者間の画像信号伝送を非圧縮のデ
ジタル画像データにて行う場合、それは高速通信となる
ため画像データは８ｂｉｔ階調に押さえた方が良く、こ
の面からも画像信号発生ユニットでは輝度信号の加工を
行わず、画像表示ユニットにて行う方が望ましい。

【００１４】一方、複数の画像ソース合成を行うのは画
像信号発生ユニットであり、画像表示ユニットでは受け
取った画像データのうち、どの部分が主画面でどの部分
が子画面であるか等は、一切判断がつかない。

【００１５】また、近年、デジタルＢＳ放送等のアスペ
クト比１６：９の画像ソースと従来のＮＴＳＣの様なア
スペクト比４：３の画像ソースが混在しており、これら
を表示する場合には表示画面の１部を黒くマスク表示す
る場合もあるが、この場合に於いても画像表示ユニット
では、受け取った画像信号のうちどの部分が有効画像領
域でどの部分がマスク領域であるかも判断がつかず、Ａ
ＰＬも低めの値とみなしてしまう事に成る。

【００１６】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
主画面と子画面との複数の画面を表示する場合に、主画
面の輝度が大きく変化した場合にはこれに応じて輝度レ
ベルの自動制御が可能でありながら、子画面の輝度が大
きく変化した場合には自動制御は機能せず、主画面の輝
度レベルにはなんら影響を与えることのない画像表示シ
ステム及び画像表示方法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像表示システムは、描画するための
画像信号を発生する画像信号発生ユニットと前記画像信
号の表示を行う画像表示ユニットとの２つの筐体を備
え、前記画像信号発生ユニットから前記画像表示ユニッ
トへ画像信号を伝送する画像表示システムであって、前
記画像信号発生ユニットは、複数の入力画像ソース毎に
表示サイズと表示位置とを決定する画面合成管理手段
（不図示のＣＰＵ）と、該画面合成管理手段の指示に従
って各入力画像ソース毎に表示サイズを変更する解像度
変換手段（１６、２６、３６）と、前記画面合成管理手
段の指示に従って解像度変換手段にて解像度変換された
複数の画像ソースから１枚の画面に合成する画像合成手
段（５６）と、複数の入力画像ソース毎に輝度情報を抽
出する輝度情報解析手段（５５）と、前記画面合成管理
手段の指示に従って１つの入力画像ソースからの輝度情
報のみを選択する輝度情報選択手段（５５）と、該輝度
情報選択手段にて選択された輝度情報を画像信号に重畳
させる輝度情報重畳手段（５７）とを備え、前記画像表
示ユニットは、前記画像信号発生ユニットから受け取っ
た画像信号から輝度情報を分離する輝度情報分離手段
（７４）と、該輝度情報分離手段にて分離した輝度情報
を基に輝度制御のための制御係数を決定する輝度制御判
定手段（７７）と、該輝度制御判定手段からの指示によ
り描画画像の輝度制御を行う輝度制御手段（７５）とを
備え、該輝度制御手段が、表示サイズを拡大縮小した複
数の入力画像が同時描画された際に、最も大きなサイズ
にて描画される画像ソースの輝度情報を基に描画時の輝
度制御を行うことを特徴とする。

【００１８】なお、上述の各手段の後に付された番号
は、後述の実施形態の説明における図面に記載された部
品の番号に対応し、番号が付された上述の各手段が、実
施形態の図面において、どの部品に対応するものかを示
すものであるが、この対応関係は一例であり、本発明
が、後述の実施形態に限定されるという意味ではない。

【００１９】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出
され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報には、所定
の輝度値を境界とし複数に分割した輝度範囲毎の、１乃
至数フレーム中の画素の存在率若しくはそれに準ずる値
である輝度ヒストグラムと、１乃至数フレーム中の最大
輝度値若しくはそれに準ずる輝度値を表わす最大輝度レ
ベルと、１乃至数フレーム中の最小輝度値若しくはそれ
に準ずる輝度値を表わす最小輝度レベルと、１乃至数フ
レーム中の輝度平均値若しくはそれに準ずる輝度値を表
わす平均輝度レベルとの内の少なくともいずれか１つ以
上を含むことを特徴とする。

【００２０】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出
され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、入力画
像ソースがレターボックス表示等の無画像領域を含む画
像信号であった場合、有効画像範囲の画像信号のみから
抽出したものであることを特徴とする。

【００２１】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出
され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、所定の
間隔にてサンプリングされた画素から抽出したものであ
ることを特徴とする。

【００２２】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて解析
に供されるサンプリング画素の間隔は、入力画像ソース
の解像度により自動的に変更されることを特徴とする。

【００２３】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出
され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、ＭＰＥ
Ｇ２にてデータ圧縮された画像データに対し、離散コサ
イン変換された画像データの内のＤＣ成分情報を基に抽
出したものであることを特徴とする。

【００２４】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出
され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、ＭＰＥ
Ｇ２にてデータ圧縮された画像データに対し、全フレー
ムに対する情報を含むＩピクチャーが与えられた時のみ
に抽出されることを特徴とする。

【００２５】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出
され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、Ｉピク
チャーが与えられた後所定の期間、新たなＩピクチャー
が与えられない場合には、変化した画素情報のみを含み
３フレーム毎に与えられるＰピクチャーから抽出するこ
とを特徴とする。

【００２６】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出
され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、Ｖブラ
ンキング期間の画像信号に重畳されていることを特徴と
する。

【００２７】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットから画像表示ユニットに伝え
られる画像信号とはデジタルデータであり、画像信号発
生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出され画像表示ユ
ニットに伝えられる輝度情報もデジタルデータにて表現
されるデジタルコードであることを特徴とする。

【００２８】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像信号発生ユニットから画像表示ユニットに伝え
られる画像信号とはアナログ信号であり、前記画像信号
発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出され画像表示
ユニットに伝えられる輝度情報は、信号振幅、信号の時
間幅及び信号周波数の内の何れか一つ、或いは複数の組
み合わせにて表現されるアナログ信号であることを特徴
とする。

【００２９】また、本発明に係る画像表示システムは、
前記画像表示ユニットの輝度制御手段により制御される
輝度制御とは、輝度ピークを制限する自動輝度制限制御
と、輝度コントラストを制限する自動コントラスト制限
と、暗領域のコントラストを強調する黒伸張と、γ特性
を変化させるγ制御との内の少なくとも１つ以上を含む
ものであることを特徴とする。

【００３０】さらに、本発明に係る画像表示方法は、描
画するための画像信号を発生する画像信号発生ユニット
と前記画像信号の表示を行う画像表示ユニットとの２つ
の筐体を備え、前記画像信号発生ユニットから前記画像
表示ユニットへ画像信号を伝送する画像表示方法であっ
て、前記画像信号発生ユニットが、複数の入力画像ソー
ス毎に表示サイズと表示位置とを決定する画面合成管理
工程と、該画面合成管理工程の指示に従って各入力画像
ソース毎に表示サイズを変更する解像度変換工程と、前
記画面合成管理工程の指示に従って解像度変換工程にて
解像度変換された複数の画像ソースから１枚の画面に合
成する画像合成工程と、複数の入力画像ソース毎に輝度
情報を抽出する輝度情報解析工程と、前記画面合成管理
工程の指示に従って１つの入力画像ソースからの輝度情
報のみを選択する輝度情報選択工程と、該輝度情報選択
工程にて選択された輝度情報を画像信号に重畳させる輝
度情報重畳工程とを備え、前記画像表示ユニットが、前
記画像信号発生ユニットから受け取った画像信号から輝
度情報を分離する輝度情報分離工程と、該輝度情報分離
工程にて分離した輝度情報を基に輝度制御のための制御
係数を決定する輝度制御判定工程と、該輝度制御判定工
程からの指示により描画画像の輝度制御を行う輝度制御
工程とを備え、該輝度制御工程が、表示サイズを拡大縮
小した複数の入力画像が同時描画された際に、最も大き
なサイズにて描画される画像ソースの輝度情報を基に描
画時の輝度制御を行うことを特徴とする。

【００３１】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニットに伝え
られる輝度情報には、所定の輝度値を境界とし複数に分
割した輝度範囲毎の、１乃至数フレーム中の画素の存在
率若しくはそれに準ずる値である輝度ヒストグラムと、
１乃至数フレーム中の最大輝度値若しくはそれに準ずる
輝度値を表わす最大輝度レベルと、１乃至数フレーム中
の最小輝度値若しくはそれに準ずる輝度値を表わす最小
輝度レベルと、１乃至数フレーム中の輝度平均値若しく
はそれに準ずる輝度値を表わす平均輝度レベルとの内の
少なくともいずれか１つ以上を含むことを特徴とする。

【００３２】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニットに伝え
られる輝度情報は、入力画像ソースがレターボックス表
示等の無画像領域を含む画像信号であった場合、有効画
像範囲の画像信号のみから抽出したものであることを特
徴とする。

【００３３】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニットに伝え
られる輝度情報は、所定の間隔にてサンプリングされた
画素から抽出したものであることを特徴とする。

【００３４】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
画像信号発生ユニットの輝度情報解析工程にて解析に供
されるサンプリング画素の間隔は、入力画像ソースの解
像度により自動的に変更されることを特徴とする。

【００３５】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニットに伝え
られる輝度情報は、ＭＰＥＧ２にてデータ圧縮された画
像データに対し、離散コサイン変換された画像データの
内のＤＣ成分情報を基に抽出したものであることを特徴
とする。

【００３６】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニットに伝え
られる輝度情報は、ＭＰＥＧ２にてデータ圧縮された画
像データに対し、全フレームに対する情報を含むＩピク
チャーが与えられた時のみに抽出されることを特徴とす
る。

【００３７】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニットに伝え
られる輝度情報は、Ｉピクチャーが与えられた後所定の
期間、新たなＩピクチャーが与えられない場合には、変
化した画素情報のみを含み３フレーム毎に与えられるＰ
ピクチャーから抽出することを特徴とする。

【００３８】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニットに伝え
られる輝度情報は、Ｖブランキング期間の画像信号に重
畳されていることを特徴とする。

【００３９】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
画像信号発生ユニットから画像表示ユニットに伝えられ
る画像信号とはデジタルデータであり、画像信号発生ユ
ニットの輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニッ
トに伝えられる輝度情報もデジタルデータにて表現され
るデジタルコードであることを特徴とする。

【００４０】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
画像信号発生ユニットから画像表示ユニットに伝えられ
る画像信号とはアナログ信号であり、前記画像信号発生
ユニットの輝度情報解析工程にて抽出され画像表示ユニ
ットに伝えられる輝度情報は、信号振幅、信号の時間幅
及び信号周波数の内の何れか一つ、或いは複数の組み合
わせにて表現されるアナログ信号であることを特徴とす
る。

【００４１】また、本発明に係る画像表示方法は、前記
輝度制御工程により制御される輝度制御とは、輝度ピー
クを制限する自動輝度制限制御と、輝度コントラストを
制限する自動コントラスト制限と、暗領域のコントラス
トを強調する黒伸張と、γ特性を変化させるγ制御との
内の少なくとも１つ以上を含むものであることを特徴と
する。

【００４２】このように、本発明は、複数の画像ソース
を合成し１枚の画像信号を構築する画像信号発生ユニッ
トとこの画像信号の表示を行う画像表示ユニットとの２
つの筐体を備え、画像信号発生ユニットから画像表示ユ
ニットへ画像信号を伝送する画像表示システムに於い
て、画像信号発生ユニットでは複数画像ソースの内の主
となる主画面のＡＰＬやピークレベル等の輝度情報を抽
出しその情報を画像表示ユニットに伝え、画像表示ユニ
ットでは伝えられたその情報を基に輝度の自動制御を行
う様にしたものである。

【００４３】また、本発明は、画像信号発生ユニットと
この画像信号の表示を行う画像表示ユニットとの２つの
筐体に分かれているからこそ、輝度情報を画像データに
載せるものである。

【００４４】もし、これらが同一筐体内であれば、ＣＰ
Ｕ等はどれが主画面であるか判っているので、そのＣＰ
Ｕが単独で画質調整指示値を決定出来る。

【００４５】しかし「他の筐体」からマルチ画合成（マ
ルチウインドウ）された画像データのみを受け取ったデ
ィスプレイ（画像表示ユニット）は、どのエリアが主画
面であるかと言う事や、更にはその画像データがマルチ
画合成されたか否かすら判らない。

【００４６】そこで主画面エリアを把握している「画像
信号発生ユニット」側で画質調整指示値を決定するため
の「輝度情報」を作成し、「別筐体」の「画像表示ユニ
ット」に伝える必要が生じる。

【００４７】次に、本発明における「画素の存在率若し
くはそれに準ずる値である輝度ヒストグラム」について
説明する。

【００４８】例えば４００×６００画素の場合、全画素
数は２４００００と成り、「画素の存在率」＝ｎ／２４
００００と成る。

【００４９】しかしここで、例えば８×８画素のエリア
を１単位として平均値を出し、これを基にヒストグラム
を得れば、回路規模は縮小出来て、ほぼ同等の効果が得
られる。

【００５０】或いは、数画素おきにサンプリングした画
素でのヒストグラムでも、同じ事が言える。

【００５１】また、ヒストグラムの区分も８ビットデー
タの上位２ビットのみをチェックして、４つの範囲毎の
「存在率」を求め、最上位と最下位の２つの範囲（１１
ｘｘ，ｘｘｘｘと００ｘｘ，ｘｘｘｘ）の存在率のみを
伝えるケースも考えられる。

【００５２】つまり、全画素の値を基に「輝度ヒストグ
ラム」を得る必要は無く、簡略した方法で得た「輝度ヒ
ストグラム」とニアリーイコールの値を「準ずる値」と
表現した。

【００５３】また、本発明にいう「最大輝度値若しくは
それに準ずる輝度値を表わす最大輝度レベル」、「最小
輝度値若しくはそれに準ずる輝度値を表わす最小輝度レ
ベル」、「輝度平均値若しくはそれに準ずる輝度値」に
ついて説明する。

【００５４】例えば８ビット階調データの場合、上位４
ｂｉｔのみを用いて解析し、最大、最小、平均の各輝度
レベルを４ｂｉｔで表わした場合、やはり精度は若干劣
るもののほぼ同等の効果が得られる。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００５６】また、以下の図面において、既述の図面に
記載された部品と同様の部品には同じ番号を付す。ま
た、以下に説明する本発明に係る画像表示システムの各
実施形態の説明は、本発明に係る画像表示方法の各実施
形態の説明を兼ねる。

【００５７】（第１の実施形態）まず、本発明に係る画
像表示システムの第１の実施形態について説明する。図
１は、本発明に係る画像表示システムの第１の実施形態
における画像信号発生ユニットの回路ブロック図であ
る。

【００５８】ここで示した画像信号発生ユニットは、描
画表示を行う画像表示ユニットにて描画する画像データ
を構築し、画像表示ユニットにそのデジタル画像データ
を出力する。

【００５９】図１は本発明の説明に必要な画像信号（デ
ジタルデータ＆アナログ信号）の処理部分のみを抽出し
たものであり、音声信号や全体を制御するＣＰＵ等の制
御系については省略してある。

【００６０】同図に於いて、１１はＢＳデジタル放送受
信アンテナ、１２はＢＳデジタル放送用チューナー、１
３はデジタル復調器、１４はＭＰＥＧデコーダ、１５は
ＢＳデジタル放送用の画像データ解析ブロック、１６は
ＢＳデジタル放送用スケーリングブロック、２１はアナ
ログ地上波放送受信アンテナ、２２はアナログ地上波用
チューナー、２３はＹ／Ｃ分離ブロック、２４はアナロ
グ地上波用Ａ／Ｄコンバータ、２５はアナログ地上波用
の画像データ解析ブロック、２６はアナログ地上波用ス
ケーリングブロック、３１はアナログ外部入力端子、３
４は外部入力用Ａ／Ｄコンバータ、３５は外部入力用の
画像データ解析ブロック、３６は外部入力用スケーリン
グブロック、４６はＯＳＤ信号発生器、５５は輝度情報
コード発生器、５６はマルチウインドウ合成ブロック、
５７は輝度情報コード重畳ブロック、５８はデジタル伝
送用トランスミッタ、５９はデジタル伝送用出力端子、
である。

【００６１】次に全体の流れを説明する。先ずＢＳデジ
タル放送についてであるが、ＢＳデジタル放送受信アン
テナ１１にて受信されたデジタル放送波は、ＢＳデジタ
ル放送用チューナー１２にて同調、復調が成され、ＰＳ
Ｋ変調された放送信号を得る。

【００６２】この変調信号はデジタル復調器１３にて復
調され、ＴＳ（トランスポートストリーム）として次段
のＭＰＥＧデコーダ１４に供給される。ＭＰＥＧデコー
ダ１４ではＭＰＥＧ２にて圧縮されたＴＳを解凍し、非
圧縮のデジタル画像データ（デジタルＹ信号／デジタル
色差信号）を得る。

【００６３】この内デジタルＹ信号は次段の画像データ
解析ブロック１５とスケーリングブロック１６に出力さ
れ、デジタル色差信号はスケーリングブロック１６にの
み出力される。

【００６４】次にアナログ地上波放送であるが、アナロ
グ地上波放送受信アンテナ２１にて受信されたアナログ
放送はアナログ地上波用チューナー２２にて同調、復調
が成されＹ信号（輝度信号）とＣ信号（クロマ信号）が
ミックスされたコンポジットビデオ信号を得る。

【００６５】このコンポジットビデオ信号はＹ／Ｃ分離
ブロック２３にてＹ信号とＣ信号に分離され、各々次段
のＡ／Ｄコンバータ２４にて量子化される。

【００６６】尚ここで、量子化されたＣ信号はクロマエ
ンコード処理がなされ、デジタル色差信号（Ｒ−Ｙ信号
／Ｂ−Ｙ信号）に変換される。量子化されたデジタルＹ
信号は次段の画像データ解析ブロック２５とスケーリン
グブロック２６に出力され、デジタル色差信号はスケー
リングブロック２６にのみ出力される。

【００６７】次に外部入力について記す。アナログ外部
入力端子３１から入力されたアナログコンポーネントビ
デオ信号（Ｙ信号／色差信号）はＡ／Ｄコンバータ３４
にて量子化され、デジタルＹ信号は次段の画像データ解
析ブロック３５とスケーリングブロック３６に出力さ
れ、デジタル色差信号はスケーリングブロック３６にの
み出力される。

【００６８】各画像データ解析ブロック１５，２５，３
５はそれぞれ入力されたデジタルＹ信号を解析し、輝度
情報を抽出する。

【００６９】各解析結果は輝度情報コード発生器５５に
集結され、ここで輝度制御用の輝度情報コードを得る。

【００７０】また、各スケーリングブロック１６，２
６，３６はそれぞれ入力されたデジタルＹ信号及びデジ
タル色差信号を、不図示のＣＰＵからの指示に従って拡
大／縮小のスケーリング処理を行う。

【００７１】スケーリング処理が施された各画像データ
は、マルチウインドウ合成ブロック５６内のフレームメ
モリ上で不図示のＣＰＵからの指示に従って適宜配置さ
れ、或いは各画像データどうしを所定の比率にてミック
スするアルファブレンディング処理が施された後、やは
りＣＰＵからの指示に従ってキャラクター文字データを
発生するＯＳＤ信号発生器４６からの画像データを重ね
られ、出力画像を構築する。

【００７２】この際、入力信号がインターレース信号で
あればノンインターレースに変換するいわゆるＩ／Ｐ変
換や、非同期の画像データの同期をとるフレームレート
変換処理等を施す。

【００７３】マルチウインドウ合成ブロック５６にて種
々の合成処理が施され１枚の画像と成った合成デジタル
画像データは、輝度情報コード重畳ブロック５７にて前
述の輝度情報コード発生器５５にて生成された輝度情報
コードが重畳されて最終出力データと成り、デジタル伝
送用トランスミッタ５８からデジタル伝送用出力端子５
９を介して図２に示される画像表示ユニットに出力され
る。

【００７４】次に、図２を参照して、本発明に係る画像
表示システムにおける画像表示ユニットについて説明す
る。図２は、本発明に係る画像表示システムの第１の実
施形態における画像表示ユニットの必要な部分のみを抽
出した回路ブロック図である。

【００７５】図２中、７１はデジタル伝送用入力端子、
７２はデジタル伝送用レシーバ、７３は同期分離回路、
７４は輝度情報コード分離器、７５は画質制御回路、７
６は画像表示パネル、７７は画像表示ユニットを制御す
るＣＰＵである。

【００７６】画像信号発生ユニットのデジタル伝送用出
力端子５９から出力されたデジタル画像データはデジタ
ル伝送用入力端子７１を経て、デジタル伝送用レシーバ
７２にて受信される。

【００７７】受信されたデジタル画像データは同期分離
回路７３にて同期信号が分離され、この同期情報を基に
輝度情報コード分離器７４にてデジタル画像データ上の
所定の位置に重畳された輝度情報コードを分離する。

【００７８】ＣＰＵ７７はこの輝度情報コードを受け取
り、コントラストや輝度レベル等の画質調整パラメータ
を決定し、画質制御回路７５に指示する。

【００７９】画質制御回路７５はＣＰＵ７７からの指示
に従って、伝送用レシーバ７２にて受信したデジタル画
像データを加工し、画像表示パネル７６に描画させる。

【００８０】図３はこの画像表示ユニットにて描画表示
される画像の一例であり、同図１００は表示画面エリア
を示す。そして富士山の画像１０１はＢＳデジタル放送
の画像、黒猫の画像１０２はアナログ地上波の画像、戦
艦大和の画像１０３は外部入力の画像であり、この様に
複数の画像ソースから１枚の画像を構築し同時に描画す
るマルチウインドウ表示を行う。

【００８１】尚、各画像ウインドウの配置ならびに大き
さは、図３に示した様な配置に固定されたものでは無
く、使用者の操作により自由に変更が可能である。例え
ば１つの画像ソースのみを全画面表示させたり、２つの
画像ソースのみを同時表示させる等の操作が可能であ
る。

【００８２】この実施形態に於いては、画像入力ソース
としてＢＳデジタル放送、アナログ地上波放送、外部入
力ソースの３つとしているが、例えばＢＳデジタルチュ
ーナー１２からスケーリングブロック１６までのＢＳデ
ジタル放送用ブロックをもう１組用意してＢＳデジタル
放送を２局同時に視聴可能としたり、２００３年からの
放送開始が予定されているデジタル地上波放送用の系
や、ＨＤＤ（ハードディスク）等のストレージ機能から
再生する系等を追加する等により、入力ソースを４つ以
上とする事も可能である。そしてその場合には、描画画
像も図３の様な３画面のみでは無く更に子画面ウインド
ウを増やしたものであっても良い。

【００８３】さて、本発明のポイントは上記主画面のみ
の輝度変化に対応した輝度レベル自動制御であり、以降
それについて説明する。

【００８４】図３の場合では、ＢＳデジタル放送の画像
１０１（富士山の画像）が大きく表示されており、これ
が使用者の注目している「主画面」であり、他の画像
（黒猫及び戦艦大和）は「子画面」として扱う。

【００８５】この様な複数画像の同時表示に於いて、主
画面の画像１０１（富士山の画像）の輝度が大きく変化
した場合これに応じて輝度レベルを自動制御すると、そ
れに伴って子画面の画像１０２，１０３（黒猫及び戦艦
大和）の輝度も変化してしまうが、これらは使用者の注
目画面では無いので特に問題は無い。

【００８６】反対に子画面の画像１０２，１０３（黒猫
及び戦艦大和）の輝度変化にも輝度レベルの自動制御が
機能してしまうと、それに伴って注目画面である主画面
の画像１０１（富士山の画像）の輝度も変化してしまう
事と成り、見づらい画像と成ってしまう。

【００８７】図４〜図７は、図１に於ける各画像データ
解析ブロック１５，２５，３５での解析に供する画素の
扱いを説明する為のサンプリング画素配置図であり、図
４は１０８０ｉモード、図５は７２０ｐモード、図６は
通常のＮＴＳＣ入力、図７は上下６０ラインが黒くマス
キングされたレターボックスのＮＴＳＣの場合を表わ
す。

【００８８】各図ともに■は、画像データ解析に用いる
為にサンプリングする画素を表わす。１０８０ｉモード
の場合は図４に示す如く、水平走査方向、垂直走査方向
ともに３０画素おきにサンプリングした画素データを基
に行う。

【００８９】そして７２０ｐモードの場合は図５に示す
如く、水平走査方向、垂直走査方向ともに２０画素おき
に、通常のＮＴＳＣの場合は図６に示す如く、水平走査
方向では１０画素おきに、垂直走査方向では１３画素お
きに、そしてレターボックスのＮＴＳＣの場合は図７に
示す如く、水平走査方向、垂直走査方向ともに１０画素
おきにサンプリングする。

【００９０】これにより、いずれの場合も水平走査方向
では６４画素がサンプリングされ、垂直走査方向では１
フレームで３６画素がサンプリングされる。

【００９１】このサンプリングされた画素データの処理
方法を説明するものが図８〜図１０の回路ブロック図で
あり、図１に於ける各画像データ解析ブロック１５，２
５，３５の内部である。いずれも機能ブロックとして抽
象化して表わしたもので、画素クロックやクリア／リセ
ット信号等も存在するがこれらのブロック図では省略し
てある。

【００９２】先ず図８は最大輝度レベル“Ｐｅａｋ”を
検出する回路ブロック図であり、入力された“Ｙ Ｄａ
ｔａ”は自己がラッチしている“Ｙ Ｄａｔａ”と比較
器５０１にて逐一比較される。比較結果はデータセレク
タ５０２に供給され、値が大きい方の“Ｙ Ｄａｔａ”
を選択させる。そしてここで選択された“Ｙ Ｄａｔ
ａ”、つまり値が大きい方の“Ｙ Ｄａｔａ”がラッチ
機能５０３にてラッチされる。この様にして１フレーム
期間、絶えず“Ｙ Ｄａｔａ”を大きい値に更新して行
き、そのフレーム終了時点で１画面での最大輝度レベル
“Ｐｅａｋ”が決定されるとともに、ラッチ機能５０３
にリセットをかけて次ぎのフレームに備える。ここでデ
ータセレクタ５０２にて値が小さい方の“Ｙ Ｄａｔ
ａ”を選択させる様にした物は、最小輝度レベル“Ｂｏ
ｔｔｏｍ”を得る回路ブロックと成る。

【００９３】次に図９は平均輝度レベル“ＡＰＬ”を検
出する為の回路ブロック図である。入力された“Ｙ Ｄ
ａｔａ”は加算器５１１とラッチ機能５１２の組み合わ
せにより次々と加算されて行く。１水平走査期間で６４
ヶの８ｂｉｔデータを加算し１４ｂｉｔの合計値を得
る。

【００９４】ここで下位６ｂｉｔを切り捨てた８ｂｉｔ
の１水平走査期間合計値は、今度は１Ｈ毎に加算器５１
３とラッチ機能５１４の組み合わせにより次々と加算さ
れて行く。１フレーム期間で３６回ヶの８ｂｉｔデータ
を加算し１４ｂｉｔの合計値を得る。そして除算器５１
５にて１／３６に演算する事により８ｂｉｔのフレーム
平均輝度レベル“ＡＰＬ”を得る。

【００９５】最後に、図１０はヒストグラムデータ“Ｈ
ｉｓｔ．０”，“Ｈｉｓｔ．１”，“Ｈｉｓｔ．６”，
“Ｈｉｓｔ．７”を検出する為の回路ブロック図であ
る。“Ｈｉｓｔ．０”，“Ｈｉｓｔ．１”，“Ｈｉｓ
ｔ．６”，“Ｈｉｓｔ．７”とは、それぞれ“Ｙ Ｄａ
ｔａ”上位３ｂｉｔが“０００”（＝０），“００１”
（＝１），“１１０”（＝６），“１１１”（＝７）と
成る画素の存在率を表わすデータであり、“Ｙ Ｄａｔ
ａ”が０から２５５までの２５６階調表現の場合であれ
ば、それぞれ０〜１２．５ＩＲＥ、１２．５〜２５ＩＲ
Ｅ、７５〜８７．５ＩＲＥ、８７．５〜１００ＩＲＥの
範囲毎の画素の存在率を示すデータである。図１０で
は、入力された“Ｙ Ｄａｔａ”は４つの比較器５２
１，５３１，５４１，５５１，にて上位３ｂｉｔをチェ
ックされ、それぞれ“１１１”，“１１０”，“００
１”，“０００”であった場合、各々次段に接続されて
いる１２ｂｉｔカウンタ５２２，５３２，５４２，５５
２，を１フレーム期間インクリメントする。各１２ｂｉ
ｔカウンタ５２２，５３２，５４２，５５２，のカウン
タ値を除算器５２３，５３３，５４３，５５３，にて１
／９に演算する事により、８ｂｉｔのヒストグラムデー
タ“Ｈｉｓｔ．７”，“Ｈｉｓｔ．６”，“Ｈｉｓｔ．
１”，“Ｈｉｓｔ．０”を得る。

【００９６】尚、最大輝度レベル“Ｐｅａｋ”、最小輝
度レベル“Ｂｏｔｔｏｍ”、平均輝度レベル“ＡＰ
Ｌ”、ヒストグラムデータ“Ｈｉｓｔ．７”，“Ｈｉｓ
ｔ．６”，“Ｈｉｓｔ．１”，“Ｈｉｓｔ．０”とも
に、ここでは１フレーム期間毎に解析しているが、例え
ば３フレーム期間に渡る範囲にてこれらの値を抽出して
も構わない。

【００９７】この様にして得られた最大輝度レベル“Ｐ
ｅａｋ”、最小輝度レベル“Ｂｏｔｔｏｍ”、平均輝度
レベル“ＡＰＬ”、ヒストグラムデータ“Ｈｉｓｔ．
７”，“Ｈｉｓｔ．６”，“Ｈｉｓｔ．１”，“Ｈｉｓ
ｔ．０”は、図１にて示した輝度情報コード発生器５５
に供給される。

【００９８】輝度情報コード発生器５５では、どの画像
ソースが主画面であるかの情報を不図示のＣＰＵより受
け、輝度情報コード重畳ブロック５７にて重畳すべき輝
度情報コードを発生する。

【００９９】この輝度情報コードが重畳された画像デー
タを模式的に描いたものが図１１の波形図である。図１
１は、本発明に係る画像表示システムの第１の実施形態
における輝度情報コード重畳波形図である。

【０１００】図１１に於いて、ａ）はＹデータ、ｂ）は
Ｕデータ、ｃ）はＶデータ、ｄ）は水平同期信号、ｅ）
は垂直同期信号、を示す。

【０１０１】同図２００，２１０，２２０は、各々Ｙ，
Ｕ，Ｖの画像データであり、垂直ブランキング期間のＹ
データ２０１，２０２に輝度情報コードを重畳させる。

【０１０２】例えば１つ目の輝度情報コード２０１には
最大輝度レベル“Ｐｅａｋ”、最小輝度レベル“Ｂｏｔ
ｔｏｍ”、平均輝度レベル“ＡＰＬ”、の３つの情報を
載せ、２つ目の輝度情報コード２０２にはヒストグラム
データ“Ｈｉｓｔ．７”，“Ｈｉｓｔ．６”，“Ｈｉｓ
ｔ．１”，“Ｈｉｓｔ．０”の４つの情報を載せる。

【０１０３】この様に垂直ブランキング期間のＹデータ
に輝度情報コードを重畳させた画像データを受け取った
別筐体の画像表示ユニットは、自己の階調特性に対して
最適な輝度制御をかける。例えばＣＲＴを用いた画像表
示ユニットであれば、ビーム電流にリミッタをかけた
り、デジタル画像データをアナログ信号に変換するＤ／
Ａコンバータでの基準レベル等を制御してγ特性や振
幅、ＤＣオフセット等を変化させる。

【０１０４】また、ＴＦＴやＰＤＰ，ＳＥＤ等のマトリ
クス表示デバイスを用いた画像表示ユニットであれば、
画像データをデジタル演算やテーブル変換等により画像
データそのものを加工したり、表示素子の駆動電圧、駆
動電流、駆動パルス幅等を加工して、各表示デバイスの
特性にマッチした制御を行う。

【０１０５】尚、ここに示した第１の実施形態では、最
大輝度レベル“Ｐｅａｋ”、最小輝度レベル“Ｂｏｔｔ
ｏｍ”、平均輝度レベル“ＡＰＬ”、ヒストグラムデー
タ“Ｈｉｓｔ．７”，“Ｈｉｓｔ．６”，“Ｈｉｓｔ．
１”，“Ｈｉｓｔ．０”の７つの値を伝送する例を示し
たが、これら全てでは無く１部のデータ、例えば最大輝
度レベル“Ｐｅａｋ”と平均輝度レベル“ＡＰＬ”の２
つのみとする方法や、或いは、８分割されたヒストグラ
ムデータのみを全て（“Ｈｉｓｔ．０〜７”）伝送する
方法やも考えられる。そして更にはヒストグラムデータ
自体も１２．５ＩＲＥきざみの８分割のみならず、１０
ＩＲＥきざみの１０分割、６．２５ＩＲＥきざみの１６
分割等、如何なる分割数であっても可能であり、本発明
の主旨に差は無い。

【０１０６】また、これら輝度情報コードの重畳位置も
図１１の如くＹ信号の垂直バックポーチ部分に限定され
るものでは無く、垂直同期信号期間や垂直フロントポー
チ期間であっても構わない。また、図１１の２１１，２
１２，２２１，２２２の様な色差信号に対して重畳して
も良い。

【０１０７】そして輝度信号の解析に供する画素は、図
４〜図７に示した様に６４×３６画素に限定されるもの
では無く、如何なるサンプリング間隔の場合でも図８〜
図１０に示した画像データ解析ブロックのビット幅やカ
ウンタ上限値、除算係数の変更により対応出来る。

【０１０８】また、１０８０ｉ、７２０ｐ、といった解
像度モード毎にサンプリング間隔を変更してサンプリン
グ数を一定とするのでは無く、反対にサンプリング間隔
を固定としつつ画像データ解析ブロックのビット幅やカ
ウンタ、除算係数を可変としてサンプリング数の変更に
て対応する方法も考えられる。

【０１０９】そして更にはサンプリングされた画素のみ
から輝度信号の解析を行うのでは無く、全画素を対象と
した輝度信号解析であっても何ら問題が無い事は言うま
でも無い。そして本実施形態ではＹ信号を基に輝度情報
コードを発生させているが、ＲＧＢ信号を基に行うもの
であっても良い。

【０１１０】（第２の実施形態）次に、本発明に係る画
像表示システムの第２の実施形態について説明する。本
発明に係る画像表示システムの第２の実施形態として、
ＭＰＥＧ−２にて圧縮された画像データから輝度情報を
解析するブロック図を図１２に示す。これは第１の実施
形態に示した図１の回路ブロック図に於ける、ＢＳデジ
タル放送受信アンテナ１１からＢＳデジタル放送用スケ
ーリングブロック１６までの、ＢＳデジタル放送画像ソ
ース入力部に相当する回路ブロックであり、図１と同等
の機能を有する回路ブロックは同一の番号にて表わして
いる。

【０１１１】なお、本第２の実施形態において特に言及
している部分以外の部分は、前述の第１の実施形態と同
様の構成をなしているため、その詳細な説明を省略す
る。

【０１１２】この実施形態の場合、画像データ解析ブロ
ック１１５が第１の実施形態の場合と異なり、デジタル
復調器１３から解析用信号を受け取る。ＭＰＥＧ−２圧
縮では、通常８×８の６４画素のブロック毎に離散コサ
イン変換を用いて圧縮されており、この離散コサイン変
換による最初のデータはその８×８画素ブロックのＤＣ
成分、つまり６４画素の平均値を表わしている。

【０１１３】そこで図１２に示した回路ブロックでは、
デジタル復調器１３から解析用信号としてこのＤＣ成分
を画像データ解析ブロック１１５に与える。

【０１１４】この場合は、各種輝度情報（最大輝度レベ
ル“Ｐｅａｋ”、最小輝度レベル“Ｂｏｔｔｏｍ”、平
均輝度レベル“ＡＰＬ”、ヒストグラムデータ“Ｈｉｓ
ｔ．０〜７”）を得る際の除算係数やデータｂｉｔ数は
前述の図８〜図１０の場合とは異なるものの、基本的な
概念は変わらないので詳細については省略する。

【０１１５】また、ＭＰＥＧ−２圧縮では全てのフレー
ムに対して同一の圧縮処理を施している訳では無く、前
後のフレームには相関関係が在る事を前提に圧縮処理が
成される。

【０１１６】その概念を図１３に示す。図１３は、本発
明に係る画像表示システムの第２の実施形態におけるフ
レーム配列概念図である。

【０１１７】同図では、１から１０までの１０フレーム
に対しての処理を表わしている。ＭＰＥＧ２圧縮では、
Ｉピクチャー（Ｉ１）、Ｐピクチャー（Ｐ２，Ｐ５，Ｐ
８）、Ｂピクチャー（Ｂ３，Ｂ４，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ９，
Ｂ１０）、の３種類のフレームが存在する。

【０１１８】Ｉピクチャー（Ｉ１）は全画面の情報を圧
縮処理したもので、このフレーム単独で圧縮を解く事が
出来る。Ｐピクチャー（Ｐ２，Ｐ５，Ｐ８）は３フレー
ムに１回挿入され、その２フレーム前の画像（Ｉピクチ
ャー若しくはＰピクチャー）との差分情報のみが存在す
る。そしてＢピクチャー（Ｂ３，Ｂ４，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ
９，Ｂ１０）は前後からこれらをはさんでいるＩピクチ
ャー若しくはＰピクチャーからの再現する為の情報のみ
にて構成されている。

【０１１９】つまり、輝度レベルが大きく変化する様な
シーンチェンジ時にはＩピクチャーが存在する。

【０１２０】そこで画像データ解析ブロック１１５で
は、Ｉピクチャーが得られた時にのみ各種輝度情報を発
生させる。そして大きなシーンチェンジは無いものの徐
々に変化を続ける画像に対応するため、Ｉピクチャー後
所定の時間経過時、例えば３０フレームないし６０フレ
ーム目のＰピクチャーに対しても各種輝度情報を発生さ
せる。

【０１２１】このように、本発明に係る画像表示システ
ムの第２の実施形態においても前述の本発明に係る画像
表示システムの第１の実施形態と同様の効果を得ること
ができる。

【０１２２】（第３の実施形態）次に、本発明に係る画
像表示システムの第３の実施形態について説明する。本
発明に係る画像表示システムの第３の実施形態として、
画像データを構築する画像信号発生ユニットと表示を行
う画像表示ユニット間の画像信号伝送をアナログ信号に
て行う場合を示す。

【０１２３】この場合、各種輝度情報（最大輝度レベル
“Ｐｅａｋ”、ヒストグラムデータ“Ｈｉｓｔ．０〜
７”）を得るまでの構成は第１ないし第２の実施形態の
場合と変わる所はなく、最終段に於けるデジタル伝送用
トランスミッタ５８の代わりにＤ／Ａコンバータと７５
Ω出力ドライバーに置き換えただけであるので、全体的
回路ブロック構成の説明は省く。

【０１２４】この実施形態では輝度情報コードの重畳方
法が若干異なり、垂直ブランキング期間の所定のライン
にてＹ信号にアナログ波形として各種輝度情報を重畳す
る。その１ライン分のＹ信号波形を例示したものが図１
４、及び図１５である。図１４及び図１５は、本発明に
係る画像表示システムの第３の実施形態における輝度情
報波形重畳波形図である。

【０１２５】同図に於いて、（ａ）は平均的な画像に対
する各種輝度情報例である。ｔ０〜ｔ１の期間は、１フ
レーム中の最大輝度レベル“Ｐｅａｋ”を振幅にて表わ
し、図１４（ａ）では約９０ＩＲＥである事を示してい
る。

【０１２６】そしてｔ２、ｔ３、…ｔ１０、にて分割さ
れている８つの期間（ｔ２〜ｔ３、ｔ３〜ｔ４、…ｔ９
〜ｔ１０、）ではそれぞれの時間幅にてヒストグラムデ
ータ“Ｈｉｓｔ．７”、“Ｈｉｓｔ．６”、…“Ｈｉｓ
ｔ．０”を表わしている。

【０１２７】同図（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ比較
的明るい画素の多いハイキー画像の場合と、暗めの画素
の多いローキー画像の場合の輝度情報例である。

【０１２８】同図（ｂ）の場合、最大輝度レベル“Ｐｅ
ａｋ”は９５ＩＲＥ程度であり、７５ＩＲＥ〜８７．５
ＩＲＥの存在率“Ｈｉｓｔ．６”を示すｔ４〜ｔ５の期
間が長く、１２．５ＩＲＥ以下の存在率“Ｈｉｓｔ．
０”を示すｔ９〜ｔ１０の期間が短い。

【０１２９】また、同図（ｃ）の場合は最大輝度レベル
“Ｐｅａｋ”は８０ＩＲＥ程度であり、８７．５ＩＲＥ
以上の存在率“Ｈｉｓｔ．７”を示すｔ２〜ｔ３の幅は
“０”である。

【０１３０】この実施形態の場合も、伝える輝度情報は
最大輝度レベル“Ｐｅａｋ”とヒストグラムデータ“Ｈ
ｉｓｔ．０〜７”に限定されるものでは無く、如何なる
組み合わせとしても本発明の主旨に変わる所は無い。例
えば図１５に示した様に、ｔ０〜ｔ１期間の振幅にて平
均輝度レベル“ＡＰＬ”を、ｔ２〜ｔ３期間の振幅にて
最大輝度レベル“Ｐｅａｋ”を、そしてｔ４〜ｔ５期間
の振幅にて最小輝度レベル“Ｂｏｔｔｏｍ”を表現する
等のアレンジが可能である。

【０１３１】このように、本発明に係る画像表示システ
ムの第３の実施形態においても、前述の本発明に係る画
像表示システムの第１の実施形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【０１３２】（第４の実施形態）次に、本発明に係る画
像表示システムの第４の実施形態について図１６を参照
して説明する。図１６は、本発明に係る画像表示システ
ムの第４の実施形態における画像信号発生ユニット回路
ブロック図であり、アナログ画像信号から輝度情報を解
析する回路ブロック図である。

【０１３３】ここでも第１の実施形態に示した図１の場
合と同等の機能を有する回路ブロックは、図１と同一の
番号にて表わしている。

【０１３４】同図に於いて、３１５はＢＳデジタル放送
用の画像データ解析ブロック、３１７はＢＳデジタル放
送の画像データを量子化するＤ／Ａコンバータ、３２５
はアナログ地上波用の画像データ解析ブロック、３３５
は外部入力用の画像データ解析ブロック、３５５は輝度
情報コード発生器、３５７は輝度情報コード重畳ブロッ
ク、３５８は出力画像用Ｄ／Ａコンバータ、３５９はア
ナログ伝送用出力端子、である。

【０１３５】この実施形態の場合、各画像データ解析ブ
ロック３１５、３２５、３３５が第１及び第２の実施形
態の場合とは異なり、アナログ的に処理を行う。その回
路ブロックを図１７及び図１８に示す。

【０１３６】図１７は最大輝度レベル“Ｐｅａｋ”を得
る為のピークホールド回路例であり、同図に於いて６０
１と６０４はビデオ帯域も増幅出来るオペアンプ、６０
２はダイオード、６０３はコンデンサである。

【０１３７】入力されたＹ信号の最大値電位はコンデン
サ６０３に保存され、オペアンプ６０４の出力端子から
最大輝度レベル電位“Ｐｅａｋ”を得る。そして１フレ
ームの終了時点で不図示のリセット信号線にてコンデン
サ６０３に保存されている電荷を放電し、ホールド値を
リセットする。

【０１３８】図１８は平均輝度レベル“ＡＰＬ”を得る
為の積分回路例であり、同図に於いて６１１はビデオ帯
域も増幅出来るオペアンプ、６１２はコンデンサであ
る。

【０１３９】入力されたＹ信号の電位に比例した電荷量
がコンデンサ６１２に蓄積され、１フレーム分の電位を
積分したのに等しい電位がオペアンプ６１１の出力端子
から出力される。この電位が平均輝度レベル“ＡＰＬ”
と成る。

【０１４０】このように、本発明に係る画像表示システ
ムの第４の実施形態においても、前述の本発明に係る画
像表示システムの第１の実施形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【０１４１】

【発明の効果】本発明は以上説明してきた様に、複数の
画像ソースを合成し１枚の画像信号を構築する画像信号
発生ユニットと、この画像信号の表示を行う画像表示ユ
ニットの２つの筐体から成り、画像信号発生ユニットか
ら画像表示ユニットへ画像信号を伝送する画像表示シス
テムに於いて、画像信号発生ユニットでは複数画像ソー
スの内の主となる主画面のＡＰＬやピークレベル等の輝
度情報を抽出しその情報を画像表示ユニットに伝え、画
像表示ユニットでは伝えられたその情報を基に輝度の自
動制御を行う事により、主画面の輝度が大きく変化した
場合にはこれに応じて輝度レベルの自動制御が可能であ
りながら、子画面の輝度が大きく変化した場合には機能
せず、主画面の輝度レベルにはなんら影響を与え無いよ
うにする事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態における画像信号発生ユニットの回路ブロック図であ
る。

【図２】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態における画像表示ユニットの必要な部分のみを抽出し
た回路ブロック図である。

【図３】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態における描画画像例を示す概略図である。

【図４】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態における１０８０ｉモード時サンプリング画素配置図
である。

【図５】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態における７２０ｐモード時サンプリング画素配置図で
ある。

【図６】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態におけるＮＴＳＣ時サンプリング画素配置図である。

【図７】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態におけるレターボックスＮＴＳＣ時サンプリング画素
配置図である。

【図８】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態における最大輝度レベル検出回路ブロック図である。

【図９】本発明に係る画像表示システムの第１の実施形
態における平均輝度レベル検出回路ブロック図である。

【図１０】本発明に係る画像表示システムの第１の実施
形態における輝度ヒストグラム検出回路ブロック図であ
る。

【図１１】本発明に係る画像表示システムの第１の実施
形態における輝度情報コード重畳波形図である。

【図１２】本発明に係る画像表示システムの第２の実施
形態におけるＭＰＥＧ２対応輝度情報解析ブロック図で
ある。

【図１３】本発明に係る画像表示システムの第２の実施
形態におけるフレーム配列概念図である。

【図１４】本発明に係る画像表示システムの第３の実施
形態における輝度情報波形重畳波形図である。

【図１５】本発明に係る画像表示システムの第３の実施
形態における輝度情報波形重畳波形図である。

【図１６】本発明に係る画像表示システムの第４の実施
形態における画像信号発生ユニット回路ブロック図であ
る。

【図１７】本発明に係る画像表示システムの第４の実施
形態における最大輝度レベル検出回路ブロック図であ
る。

【図１８】本発明に係る画像表示システムの第４の実施
形態における平均輝度レベル検出回路ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１１ ＢＳデジタル放送受信アンテナ １２ ＢＳデジタル放送用チューナー １３ デジタル復調器 １４ ＭＰＥＧデコーダ １５ 画像データ解析ブロック １６ スケーリングブロック ２１ アナログ地上波放送受信アンテナ ２２ アナログ地上波用チューナー ２３ Ｙ／Ｃ分離ブロック ２４ Ａ／Ｄコンバータ ２５ 画像データ解析ブロック ２６ スケーリングブロック ３１ アナログ外部入力端子 ３４ Ａ／Ｄコンバータ ３５ 画像データ解析ブロック ３６ スケーリングブロック ４６ ＯＳＤ信号発生器 ５５ 輝度情報コード発生器 ５６ マルチウインドウ合成ブロック ５７ 輝度情報コード重畳ブロック ５８ デジタル伝送用トランスミッタ ５９ デジタル伝送用出力端子 ７１ デジタル伝送用入力端子 ７２ デジタル伝送用レシーバ ７３ 同期分離回路 ７４ 輝度情報コード分離器 ７５ 画質制御回路 ７６ 画像表示パネル ７７ ＣＰＵ １００ 表示画面エリア １０１，１０２，１０３ 画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 5/14 Ｈ０４Ｎ 5/45 5/377 Ｇ０９Ｇ 5/36 ５２０Ｌ 5/391 5/00 ５２０Ｖ Ｈ０４Ｎ 5/45

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 描画するための画像信号を発生する画像
   信号発生ユニットと前記画像信号の表示を行う画像表示
   ユニットとの２つの筐体を備え、前記画像信号発生ユニ
   ットから前記画像表示ユニットへ画像信号を伝送する画
   像表示システムであって、 前記画像信号発生ユニットは、 複数の入力画像ソース毎に表示サイズと表示位置とを決
   定する画面合成管理手段と、 該画面合成管理手段の指示に従って各入力画像ソース毎
   に表示サイズを変更する解像度変換手段と、 前記画面合成管理手段の指示に従って解像度変換手段に
   て解像度変換された複数の画像ソースから１枚の画面に
   合成する画像合成手段と、 複数の入力画像ソース毎に輝度情報を抽出する輝度情報
   解析手段と、 前記画面合成管理手段の指示に従って１つの入力画像ソ
   ースからの輝度情報のみを選択する輝度情報選択手段
   と、 該輝度情報選択手段にて選択された輝度情報を画像信号
   に重畳させる輝度情報重畳手段とを備え、 前記画像表示ユニットは、 前記画像信号発生ユニットから受け取った画像信号から
   輝度情報を分離する輝度情報分離手段と、 該輝度情報分離手段にて分離した輝度情報を基に輝度制
   御のための制御係数を決定する輝度制御判定手段と、 該輝度制御判定手段からの指示により描画画像の輝度制
   御を行う輝度制御手段とを備え、 該輝度制御手段が、 表示サイズを拡大縮小した複数の入力画像が同時描画さ
   れた際に、最も大きなサイズにて描画される画像ソース
   の輝度情報を基に描画時の輝度制御を行うことを特徴と
   する画像表示システム。
2. 【請求項２】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解
   析手段にて抽出され画像表示ユニットに伝えられる輝度
   情報には、 所定の輝度値を境界とし複数に分割した輝度範囲毎の、
   １乃至数フレーム中の画素の存在率若しくはそれに準ず
   る値である輝度ヒストグラムと、 １乃至数フレーム中の最大輝度値若しくはそれに準ずる
   輝度値を表わす最大輝度レベルと、 １乃至数フレーム中の最小輝度値若しくはそれに準ずる
   輝度値を表わす最小輝度レベルと、 １乃至数フレーム中の輝度平均値若しくはそれに準ずる
   輝度値を表わす平均輝度レベルとの内の少なくともいず
   れか１つ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の
   画像表示システム。
3. 【請求項３】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解
   析手段にて抽出され画像表示ユニットに伝えられる輝度
   情報は、 入力画像ソースがレターボックス表示等の無画像領域を
   含む画像信号であった場合、有効画像範囲の画像信号の
   みから抽出したものであることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の画像表示システム。
4. 【請求項４】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解
   析手段にて抽出され画像表示ユニットに伝えられる輝度
   情報は、 所定の間隔にてサンプリングされた画素から抽出したも
   のであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１
   項に記載の画像表示システム。
5. 【請求項５】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解
   析手段にて解析に供されるサンプリング画素の間隔は、 入力画像ソースの解像度により自動的に変更されること
   を特徴とする請求項４に記載の画像表示システム。
6. 【請求項６】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解
   析手段にて抽出され画像表示ユニットに伝えられる輝度
   情報は、 ＭＰＥＧ２にてデータ圧縮された画像データに対し、離
   散コサイン変換された画像データの内のＤＣ成分情報を
   基に抽出したものであることを特徴とする請求項４に記
   載の画像表示システム。
7. 【請求項７】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解
   析手段にて抽出され画像表示ユニットに伝えられる輝度
   情報は、 ＭＰＥＧ２にてデータ圧縮された画像データに対し、全
   フレームに対する情報を含むＩピクチャーが与えられた
   時のみに抽出されることを特徴とする請求項６に記載の
   画像表示システム。
8. 【請求項８】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解
   析手段にて抽出され画像表示ユニットに伝えられる輝度
   情報は、 Ｉピクチャーが与えられた後所定の期間、新たなＩピク
   チャーが与えられない場合には、変化した画素情報のみ
   を含み３フレーム毎に与えられるＰピクチャーから抽出
   することを特徴とする請求項７に記載の画像表示システ
   ム。
9. 【請求項９】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解
   析手段にて抽出され画像表示ユニットに伝えられる輝度
   情報は、 Ｖブランキング期間の画像信号に重畳されていることを
   特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像
   表示システム。
10. 【請求項１０】 前記画像信号発生ユニットから画像表
    示ユニットに伝えられる画像信号とはデジタルデータで
    あり、 画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出され
    画像表示ユニットに伝えられる輝度情報もデジタルデー
    タにて表現されるデジタルコードであることを特徴とす
    る請求項９に記載の画像表示システム。
11. 【請求項１１】 前記画像信号発生ユニットから画像表
    示ユニットに伝えられる画像信号とはアナログ信号であ
    り、 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析手段にて抽出
    され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、信号振
    幅、信号の時間幅及び信号周波数の内の何れか一つ、或
    いは複数の組み合わせにて表現されるアナログ信号であ
    ることを特徴とする請求項９に記載の画像表示システ
    ム。
12. 【請求項１２】 前記画像表示ユニットの輝度制御手段
    により制御される輝度制御とは、 輝度ピークを制限する自動輝度制限制御と、 輝度コントラストを制限する自動コントラスト制限と、 暗領域のコントラストを強調する黒伸張と、 γ特性を変化させるγ制御との内の少なくとも１つ以上
    を含むものであることを特徴とする請求項１から１１の
    いずれか１項に記載の画像表示システム。
13. 【請求項１３】 描画するための画像信号を発生する画
    像信号発生ユニットと前記画像信号の表示を行う画像表
    示ユニットとの２つの筐体を備え、前記画像信号発生ユ
    ニットから前記画像表示ユニットへ画像信号を伝送する
    画像表示方法であって、 前記画像信号発生ユニットが、 複数の入力画像ソース毎に表示サイズと表示位置とを決
    定する画面合成管理工程と、 該画面合成管理工程の指示に従って各入力画像ソース毎
    に表示サイズを変更する解像度変換工程と、 前記画面合成管理工程の指示に従って解像度変換工程に
    て解像度変換された複数の画像ソースから１枚の画面に
    合成する画像合成工程と、 複数の入力画像ソース毎に輝度情報を抽出する輝度情報
    解析工程と、 前記画面合成管理工程の指示に従って１つの入力画像ソ
    ースからの輝度情報のみを選択する輝度情報選択工程
    と、 該輝度情報選択工程にて選択された輝度情報を画像信号
    に重畳させる輝度情報重畳工程とを備え、 前記画像表示ユニットが、 前記画像信号発生ユニットから受け取った画像信号から
    輝度情報を分離する輝度情報分離工程と、 該輝度情報分離工程にて分離した輝度情報を基に輝度制
    御のための制御係数を決定する輝度制御判定工程と、 該輝度制御判定工程からの指示により描画画像の輝度制
    御を行う輝度制御工程とを備え、 該輝度制御工程が、 表示サイズを拡大縮小した複数の入力画像が同時描画さ
    れた際に、最も大きなサイズにて描画される画像ソース
    の輝度情報を基に描画時の輝度制御を行うことを特徴と
    する画像表示方法。
14. 【請求項１４】 前記輝度情報解析工程にて抽出され画
    像表示ユニットに伝えられる輝度情報には、 所定の輝度値を境界とし複数に分割した輝度範囲毎の、
    １乃至数フレーム中の画素の存在率若しくはそれに準ず
    る値である輝度ヒストグラムと、 １乃至数フレーム中の最大輝度値若しくはそれに準ずる
    輝度値を表わす最大輝度レベルと、 １乃至数フレーム中の最小輝度値若しくはそれに準ずる
    輝度値を表わす最小輝度レベルと、 １乃至数フレーム中の輝度平均値若しくはそれに準ずる
    輝度値を表わす平均輝度レベルとの内の少なくともいず
    れか１つ以上を含むことを特徴とする請求項１３に記載
    の画像表示方法。
15. 【請求項１５】 前記輝度情報解析工程にて抽出され画
    像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、 入力画像ソースがレターボックス表示等の無画像領域を
    含む画像信号であった場合、有効画像範囲の画像信号の
    みから抽出したものであることを特徴とする請求項１３
    又は１４に記載の画像表示方法。
16. 【請求項１６】 前記輝度情報解析工程にて抽出され画
    像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、 所定の間隔にてサンプリングされた画素から抽出したも
    のであることを特徴とする請求項１３から１５のいずれ
    か１項に記載の画像表示方法。
17. 【請求項１７】 前記画像信号発生ユニットの輝度情報
    解析工程にて解析に供されるサンプリング画素の間隔
    は、 入力画像ソースの解像度により自動的に変更されること
    を特徴とする請求項１６に記載の画像表示方法。
18. 【請求項１８】 前記輝度情報解析工程にて抽出され画
    像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、 ＭＰＥＧ２にてデータ圧縮された画像データに対し、離
    散コサイン変換された画像データの内のＤＣ成分情報を
    基に抽出したものであることを特徴とする請求項１６に
    記載の画像表示方法。
19. 【請求項１９】 前記輝度情報解析工程にて抽出され画
    像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、 ＭＰＥＧ２にてデータ圧縮された画像データに対し、全
    フレームに対する情報を含むＩピクチャーが与えられた
    時のみに抽出されることを特徴とする請求項１８に記載
    の画像表示方法。
20. 【請求項２０】 前記輝度情報解析工程にて抽出され画
    像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、 Ｉピクチャーが与えられた後所定の期間、新たなＩピク
    チャーが与えられない場合には、変化した画素情報のみ
    を含み３フレーム毎に与えられるＰピクチャーから抽出
    することを特徴とする請求項１９に記載の画像表示方
    法。
21. 【請求項２１】 前記輝度情報解析工程にて抽出され画
    像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、 Ｖブランキング期間の画像信号に重畳されていることを
    特徴とする請求項１３から２０のいずれか１項に記載の
    画像表示方法。
22. 【請求項２２】 前記画像信号発生ユニットから画像表
    示ユニットに伝えられる画像信号とはデジタルデータで
    あり、 画像信号発生ユニットの輝度情報解析工程にて抽出され
    画像表示ユニットに伝えられる輝度情報もデジタルデー
    タにて表現されるデジタルコードであることを特徴とす
    る請求項２１に記載の画像表示方法。
23. 【請求項２３】 前記画像信号発生ユニットから画像表
    示ユニットに伝えられる画像信号とはアナログ信号であ
    り、 前記画像信号発生ユニットの輝度情報解析工程にて抽出
    され画像表示ユニットに伝えられる輝度情報は、信号振
    幅、信号の時間幅及び信号周波数の内の何れか一つ、或
    いは複数の組み合わせにて表現されるアナログ信号であ
    ることを特徴とする請求項２１に記載の画像表示方法。
24. 【請求項２４】 前記輝度制御工程により制御される輝
    度制御とは、 輝度ピークを制限する自動輝度制限制御と、 輝度コントラストを制限する自動コントラスト制限と、 暗領域のコントラストを強調する黒伸張と、 γ特性を変化させるγ制御との内の少なくとも１つ以上
    を含むものであることを特徴とする請求項１３から２３
    のいずれか１項に記載の画像表示方法。