JP2007298693A - 映像表示装置及び半導体回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 画質劣化を生じさせることなく、電力を保ったまま明るさ感を向上できる表示装置を提供する。
【解決手段】 表示装置は、画素設定部４と、映像の特徴量を算出する特徴量算出部６と、検知限設定部７と、位置パラメータ設定部５と、乗算器９と、第１ＡＰＬ算出部１１と、ピーク輝度補正部１０を備える。人の目が画質の劣化を感知しにくい領域においてより積極的に信号レベルを下げる補正を行うことができ、単に特徴量のみに依存して信号レベルを下げるよりも、画面の全体的な明るさ感を向上できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器の消費電力を削減できるようにし、あるいは同じ消費電力における明るさ感を向上できるようにした映像表示装置及びその関連技術に関するものである。

近年、映像表示装置の大型化に伴い、特に自発光素子を利用した映像表示機器（例えば、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、有機ＥＬ）において、消費電力の削減は重要となっている。また、同じ消費電力でより明るさ感を向上させることも望まれている。特許文献１（特開２００２−１１６７２８号公報）はそのための技術を開示する。特許文献１によれば、特徴量抽出部が入力映像信号の平均輝度レベル（ＡＰＬ）を抽出し、変換処理部で抽出された平均輝度レベルに応じ、入力映像信号を変換する。

特許文献２（特開２００５−３２１６６４号公報）は、表示パネルの消費電力（あるいは、平均輝度レベル）を検出する検出回路と、映像の周辺部の輝度を下げる輝度変調回路を設け、消費電力（あるいは、平均輝度レベル）が閾値を超えた場合に、輝度変調回路を動作させ、閾値より小さい場合は輝度変調回路を停止する技術を開示する。

また、例えば、特許文献３（特開２００２−２８１３４６）は、階調補正により、コントラストや明るさ感を向上させる装置を開示する。即ち、入力信号の輝度分布（度数）に基づいて階調補正が行われ、入力信号から検出した特徴量に応じて階調補正が制御される。

従来技術では、入力映像信号の平均輝度レベルを消費電力削減の指標にしているので、複数の互いに異なる映像を表現する映像信号が入力されたとき、これらの映像の平均輝度レベルが一定（映像そのものの平均輝度レベルが一定である場合、映像の平均輝度レベルが一定になるように制御される場合の如何を問わず）であれば、消費電力を削減するための処理は同じになる。

また、従来技術では、階調補正パラメータは画面位置によらず一定であり、例えば画面全体の信号レベルを上げて明るさ感を向上させると、表示装置の消費電力が大きくなってしまう。

従来技術をふまえ、さらに電子機器の消費電力を削減できる技術、あるいは同じ消費電力で明るさ感を向上させる技術が求められている。
特開２００２−１１６７２８号公報 特開２００５−３２１６６４号公報 特開２００２−２８１３４６号公報 「感覚・知覚ハンドブック」、ＳＢＮ−４１４−３０５０３−９Ｃ３０１１、ｐ．ｐ．３４６−３４８

そこで本発明は、省電力効果をさらに向上させ、かつ同じ消費電力における明るさ感をより向上できる映像表示装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る映像表示装置は、入力映像信号の画素の位置を設定する画素設定部と、画素設定部が設定する画素の位置に依存する位置パラメータを供給する位置パラメータ供給部と、入力映像信号の特徴量を算出する特徴量算出部と、特徴量算出部が算出する特徴量に基づいて検知限を設定する検知限設定部と、位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと検知限設定部が設定する検知限とに基づいて画素の位置に依存する補正パラメータを定める補正パラメータ設定部と、補正パラメータ設定部が定める補正パラメータに基づいて、入力映像信号において画素設定部が設定する画素における信号を変換し変換結果を出力する変換部と、変換部の出力に基づいて、第１平均輝度レベルを算出する第１ＡＰＬ算出部と、第１平均輝度レベルに基づいて変換部の出力のピーク輝度を補正するピーク輝度補正部と、ピーク輝度補正部により補正された出力に基づいて表示を行う表示部とを備える。

この構成において、検知限設定部が、特徴量算出部が算出する特徴量に基づいて検知限を設定する。補正パラメータ設定部が、位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと検知限設定部が設定する検知限とに基づいて、補正パラメータを定める。変換部が入力映像信号において画素設定部が設定する画素における信号を変換する。さらに、ピーク輝度補正部が変換により小さくなった平均輝度レベル分の電力をピーク輝度上昇に割り当て、画面の全体的な明るさ感を向上させる。これにより、入力映像信号の変換に、検知限を反映することができる。即ち、人の目が画質の劣化を感知しにくい領域においてより積極的に信号レベルを下げる補正を行うことができ、単に特徴量のみに依存して信号レベルを下げるよりも、画面の全体的な明るさ感を向上できる。

第２の発明に係る映像表示装置では、入力映像信号の画素の位置を設定する画素設定部と、画素設定部が設定する画素の位置に依存する位置パラメータを供給する位置パラメータ供給部と、入力映像信号の特徴量を算出する特徴量算出部と、特徴量算出部が算出する特徴量に基づいて検知限を設定する検知限設定部と、位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと検知限設定部が設定する検知限とに基づいて画素の位置に依存する補正パラメータを定める補正パラメータ設定部と、補正パラメータ設定部が定める補正パラメータに基づいて、入力映像信号において画素設定部が設定する画素における信号を変換し変換結果を出力する変換部と、変換部の出力に基づいて、第１平均輝度レベルを算出する第１ＡＰＬ算出部と、入力映像信号の第２平均輝度レベルを算出する第２ＡＰＬ算出部と、第１平均輝度レベルと第２平均輝度レベルの一方を択一的に選択するＡＰＬセレクタと、ＡＰＬセレクタにより選択された平均輝度レベルに基づいて変換部の出力のピーク輝度を補正するピーク輝度補正部と、ピーク輝度補正部により補正された出力に基づいて表示を行う表示部とをを備える。

この構成により、検知限を反映した映像入力信号の変換によって小さくなった平均輝度レベル分を、消費電力の削減に割り当てる状態と、あるいは画面全体の明るさ感を向上させるために割り当てる状態とを、切り替えて実施できる。

第３の発明に係る映像表示装置では、第１ＡＰＬ算出部が出力する平均輝度レベルに基づいて補正ゲインを出力するＡＰＬゲイン算出部をさらに備え、補正パラメータ設定部は、位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと、検知限設定部が設定する検知限と、ＡＰＬゲイン算出部が出力する補正ゲインに基づいて補正パラメータを定める。

この構成により、入力映像信号の変換に、検知限を反映することに加え、ピーク輝度の上昇が小さい場合は変換を小さくすることにより、より画面の全体的な明るさ感を向上できる。

第４の発明に係る映像表示装置では、特徴量に入力映像信号の周波数成分を用いる。

この構成により、入力映像信号の周波数成分が変化するにつれ、検知限を変化させることができる。

第５の発明に係る映像表示装置では、位置パラメータ供給部は、入力映像信号により構成される表示画面の特定点から画素の位置までの距離と画素の位置における位置パラメータの値とが、ガウス分布をなすように、位置パラメータを供給する。

この構成により、特定点付近において補正の効果を弱くし見た目の画質劣化を抑制すると共に、特定点から遠い位置では、より積極的に補正を行うことができ、単に特徴量のみに依存するよりも、省電力効果、画面の全体的な明るさ感を向上することができる。しかも、上記ガウス分布を採用しているから、補正の効果が連続的に変化するだけでなく、特定点から遠ざかるにつれ補正の効果を急峻に高め、省電力効果、画面の全体的な明るさ感をより一層向上できる。

第６の発明に係る映像表示装置では、特定点は、表示画面の中央部である。

この構成により、多くの映像の注視点が集中する画面中心領域において補正の効果を弱くし見た目の画質劣化を抑制するとともに、省電力効果、あるいは画面の全体的な明るさ感をより一層向上できる。

第７の発明に係る映像表示装置では、特定点を算出する特定点算出部をさらに備え、特定点算出部は、入力映像信号により構成される表示画面を複数の領域に分割する領域分割部と、領域分割部により分割された領域毎に入力映像信号の特徴量を算出する領域特徴量算出部と、領域毎の特徴量に基づいて特定点を設定する特定点設定部とを備える。

この構成により、映像の注視点が集中する領域を特定点とすることができ、映像の注視点において補正の効果を弱くし見た目の画質劣化を抑制するとともに、省電力効果、あるいは画面の全体的な明るさ感をより一層向上できる。

第８の発明に係る映像表示装置では、特徴量算出部は、入力映像信号により構成される表示画面を複数の領域に分割する領域分割部と、領域分割部により分割された領域毎に入力映像信号の特徴量を算出する領域特徴量算出部とをさらに備え、検知限設定部は、領域分割部により分割された領域毎の特徴量に基づいて検知限を設定し、補正パラメータ供給部は、位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと検知限設定部が設定する領域毎の検知限とに基づいて補正パラメータを定める。

この構成により、表示画面内の領域ごとの検知限に基づいて補正をおこなうことができる。即ち、人の目が画質の劣化を感知しにくい領域のみ積極的に信号レベルを下げる補正を行うことができ、単に特定点からの距離に応じて一様に信号レベルを下げるよりも、省電力効果、あるいは画面の全体的な明るさ感を向上できる。

第９の発明に係る映像表示装置では、照明センサと検知限補正部とをさらに備え、検知限補正部は、照明センサの検出結果に基づいて検知限設定部が設定する検知限を補正し、補正パラメータ設定部は、位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと検知限補正部が補正する検知限とに基づいて補正パラメータを定める。

この構成により、照明センサによって外部環境の明るさを検出し、その結果を補正に反映することができる。ここで、外部環境の明るさによって、人の目の検知限はかなり変化するので、このようにすれば、より緻密に検知限に基づく補正を実施でき、消費電力を一層削減できる。

本発明によれば、画質劣化が感知されにくい領域において、積極的に映像変換し、省電力効果を向上でき、あるいは同じ消費電力で画面の全体的な明るさ感を向上できる。

以下図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における映像表示装置のブロック図である。各図において、画素単位で更新される変数（入力映像信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）、出力映像信号（ＯｕｔＲｉ，ＯｕｔＧｉ，ＯｕｔＢｉ）、補正パラメータＥｉ、位置パラメータｍｉ）には画素ｉ（座標（ｘｉ，ｙｉ））に依存することを示すため添字ｉを付すが、フレーム単位又は領域単位で更新される変数（特徴量Ｃ、検知限Ｄ）には添字ｉを付さない。

まず、本形態の映像表示装置の具体的構成を説明するに先立ち、本発明における重要概念（特徴量、検知限）について説明する。

（特徴量）
本形態では、入力映像信号の特定領域の周波数成分の二乗和（パワー）を特徴量Ｃとし、省電力効果を高めている。より具体的には、本形態における入力映像信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）は、ＲＧＢ色空間の信号であり、特徴量Ｃは、ＲＧＢ色空間からＹｕｖ色空間へ色変換した後の輝度信号（Ｙ成分）を、次式を用いてフーリエ変換した周波数帯域０〜１ｃｐｄにおけるパワーである。ここで、色変換の式は、周知のもので差し支えなく、本発明は色変換を骨子とするものではないから、色変換自体に関する詳細な説明は省略する。ｃｐｄは視角でありそのフルスペルはｃｙｃｌｅ ｐｅｒ ｄｅｇｒｅｅである。例えば、表示画面の水平画素数が「１０２４」であり、視角が３３度であるとき、空間周波数の最高値は約１５．５ｃｐｄとなる。

但し、Ｆ（ｗ）は、入力映像信号ＩｎＹｉをフーリエ変換した結果である。なお、フーリエ変換に替えて、ローパスフィルタを用いても良い。こうすれば、フーリエ変換を用いる場合よりも回路規模を削減できる。

非特許文献１（「感覚・知覚ハンドブック」、ＳＢＮ−４１４−３０５０３−９Ｃ３０１１、ｐ．ｐ．３４６−３４８）は、表示画面上にエッジが存在すると、Ｃｒａｉｋ−Ｏｂｒｉｅｎ錯視によって、高い輝度領域における見た目の明るさが低下する現象を教示する。この現象により、表示画面に複数のエッジが存在すると、エッジの周囲領域において明るさの感度が相対的に低下する（言い換えれば、輝度変化がわかりにくくなる）。また、画像に多数のエッジが存在するとパワーが高くなる。したがって、多数のエッジが存在する画像では、表示画面の中心と周辺との輝度差を大きくして良いということができる。本発明者らは、この性質を利用し、従来技術よりも省電力効果、明るさ感を高めようと試みた。

（検知限）
検知限Ｄは、次のように定められる。ある画像について、表示画面の中心の明るさを最大値「１」とする。表示画面の明るさがその周辺に至るまで全て最大値「１」と等しいとき、明るさの変化を感じる人はいない。

この状態から、表示画面の周辺の明るさを最大値「１」よりも徐々に下げていくと、明るさの変化を感じる人の数と明るさの変化を感じない人の数とが丁度等しくなる検知限Ｄに至る。本発明者らの実験によれば、検知限Ｄは、画像によってバラツキがあることがわかった。

本発明者らは、様々な画像について主観評価実験を繰り返して検知限Ｄを求め、その結果を図２に示すようにグラフにまとめた。図２において、横軸は特徴量Ｃ（パワー）であり縦軸は検知限Ｄである。図２から特徴量Ｃ（パワー）が大きくなると検知限Ｄが全体的に小さくなる傾向が読み取れる。しかも、図２は、特徴量Ｃ（パワー）が小さい領域において検知限Ｄの傾きの絶対値が大きく、特徴量Ｃ（パワー）が大きい領域では検知限Ｄの傾きの絶対値が小さいという特性があることを示している。

なお以上述べたように、本形態の映像信号変換装置では、特徴量は、入力映像信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）のパワーであり、検知限は、表示画面の中心の明るさに対する周辺の明るさの比である。

以上の点をふまえ、本形態の映像表示装置は、次の要素を備える。メモリは、入力映像信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）を１フレーム分（ｉ＝１，２，．．．，ｎ）記憶する。

画素設定部４は、入力映像信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）により構成される表示画面における画素ｉを設定し、メモリ２及び位置パラメータ供給部５へ出力する。メモリ２は、画素設定部４から画素ｉを入力するとその画素ｉにおける入力映像信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）を乗算部９へ出力する。

位置パラメータ供給部５は、画素設定部４が設定する画素ｉに依存する位置パラメータｍｉを供給する。位置パラメータｍｉは、画素ｉの座標（ｘｉ，ｙｉ）により変化する。したがって、全ての画素が同一色を有する映像信号が入力された場合であっても、位置パラメータｍｉによって映像信号が変換され、変換された映像信号では、画素により色が異なることになる。

本形態では、位置パラメータ供給部５は、次式により、画素ｉの位置パラメータｍｉを求める。

但し、（ｘ０，ｙ０）は表示画面の中心点Ｐ０の座標、ｒｉは、中心点Ｐ０（ｘ０，ｙ０）と画素ｉ（座標（ｘｉ，ｙｉ））との距離、Ｋはガウス関数の定数、ａ及びｂは、表示画面のアスペクト比に応じて、ａ：ｂ＝４：３，１６：９のように設定される正の定数である。

図３（ａ）は、位置パラメータｍｉを等値線で表示しており、図３（ａ）の線分ｐｑで位置パラメータｍｉの分布を切断すると、図３（ｂ）に示すように上に凸のガウス分布になる。ここで言う「分布」は、映像信号の分布（いわゆるヒストグラム度数）ではなく、表示画面に関する空間的な重みであり、入力映像信号とは無関係である。

特徴量算出部６は、入力映像信号を入力し、上述したように（数１）を用いて、入力映像信号の特徴量Ｃ（パワー）を算出する。

検知限設定部７は、図２のグラフに相当するデータテーブルを有し、このテーブルを使用し、特徴量算出部６が算出する特徴量Ｃから検知限Ｄを設定する。つまり、検知限設定部７は、特徴量Ｃを補正する。

補正パラメータ設定部８は、次式により、位置パラメータ供給部５が供給する位置パラメータｍｉと検知限設定部７が設定する検知限Ｄとに基づいて補正パラメータＥｉを定める。

乗算器９は、変換部に相当し、次式により、補正パラメータ設定部８が定める補正パラメータＥｉに基づいて、画素ｉの入力映像信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）を変換し変換結果である出力映像信号（Ｏｕｔ１Ｒｉ，Ｏｕｔ１Ｇｉ，Ｏｕｔ１Ｂｉ）をピーク輝度補正部１０と第１ＡＰＬ算出部１１へ出力する。

第１ＡＰＬ算出部１１は、次式により、乗算器９の出力（Ｏｕｔ１Ｒｉ，Ｏｕｔ１Ｇｉ，Ｏｕｔ１Ｂｉ）の第１平均輝度レベル（ＡＰＬ１）を求め、ピーク輝度補正部１０へ出力する。ここで、ｎは、総画素数であり、γは、逆ガンマ変換により映像信号を表示発光量に対して比例するように補正する累乗係数である。

表示部１２は、ピーク輝度補正部１０より出力された映像信号（Ｏｕｔ２Ｒｉ，Ｏｕｔ２Ｇｉ，Ｏｕｔ２Ｂｉ）を表示する表示デバイスであり、例えば、自発光型ディスプレイ（ＰＤＰ、有機ＥＬ、ＣＲＴ等）等であることが好ましい。

ピーク輝度補正部１０は、図４に示すような特性に基づいて、発光に必要な電力が一定になるようにピーク輝度を補正する。図４の例では、第１平均輝度レベルＡＰＬ１が小さい場合は、ピーク輝度を高くし、第１平均輝度レベルＡＰＬ１が大きい場合は、ピーク輝度を低くしている。発光に必要な電力は、ピーク輝度と第１平均輝度レベルＡＰＬ１を乗算した値に比例するので、このような補正をおこなうことにより、電力を一定にできる。

より具体的には、出力映像信号（Ｏｕｔ１Ｒｉ，Ｏｕｔ１Ｇｉ，Ｏｕｔ１Ｂｉ）に、補正ゲインを乗算し、新たな出力映像信号（Ｏｕｔ２Ｒｉ，Ｏｕｔ２Ｇｉ，Ｏｕｔ２Ｂｉ）を出力することにより、ピーク輝度を変換することが可能である。表示部１２がＰＤＰであるときは、１フレームあたりのＰＤＰの発光時間を調整することにより、ピーク輝度を変換しても良い。さらに、表示部１２が有機ＥＬやＣＲＴであるときは、印加電圧を調整することにより、ピーク輝度を変換しても良い。

本形態によれば、次の効果がある。
（効果１）表示画面の中心Ｐ０に対して周辺部分の輝度を下げると、第１平均輝度レベル（ＡＰＬ１）が小さくなる。また、ピーク輝度補正部１０が変換により小さくなった平均輝度レベル分の電力をピーク輝度上昇に割り当てる。その結果、画面の全体的な明るさ感を向上させることができる。すなわち、トータルで同じ消費電力でありながら、従来技術に比べ、画面全体の明るさ感を向上できる。

（効果２）表示画面の中心Ｐ０に対して周辺部分の輝度を下げると、映像信号によって、気づかれやすい場合と気づかれにくい場合とがあるということが、本発明者らの実験により明らかとなった。本形態では、入力映像信号に基づいて、適応的に補正値Ｅｉが定められるので、見た目の画質を維持しながら、効果的に画面の全体的な明るさ感を向上できる。

（効果３）入力画像の平均輝度が一定の場合、従来技術では、同じ処理が行われていたが、本形態では、入力画像の平均輝度が一定であっても、入力映像信号に応じて画像変換処理がきめ細やかに変化するため、従来技術よりも画面の全体的な明るさ感を向上できる。

本形態は、次のように変更できる。

（変更点１）本形態では、特徴量抽出部６がフレーム毎に検知限Ｄを更新しているが、特徴量抽出部６は、前フレームの検知限Ｄ’と現フレームの検知限Ｄとの差分の絶対値が一定値を超えないように、制限をかけても良い。また、Ｎフレームに１回更新しても良い。こうすると、表示画面のちらつきを抑制できる。

（変更点２）特徴量抽出部６は、表示画面全体の映像信号ではなく、表示画面の一部（例えば、表示画面の中心部に予め設定された一定領域内）の映像信号に基づいて特徴量を算出しても良い。こうすれば、演算量を削減して処理を高速化できる。

（変更点３）本形態では、特徴量は、周波数成分（パワー）であるが、検知限設定部７で検知限を設定できれば、彩度や色相などの他の特徴量を用いても良いし、周波数成分と彩度など複数種の特徴量を用いても良い。こうすれば、入力映像信号に応じて、画像変換処理がさらにきめ細やかに変化するため、画面の全体的な明るさ感をさらに向上できる。

（変更点４）メモリ２を省略し、乗算器９は、入力映像信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）により構成される表示画面よりも過去（本形態では１フレーム前）の表示画面に関する入力映像信号に基づいて処理を行うようにしても良い。フレームが高速で切り替わる場合（たとえば３０ｆｐｓ）、第Ｎフレームから抽出した特徴量Ｃを用いて、第Ｎ＋１フレームの入力映像信号を変換しても、フレームが高速に切り替わるため画質への影響は小さい。こうすれば、メモリ２分だけ回路規模を大きく削減できる。

（変更点５）本形態では、図３（ｂ）に示すように、特定点を中心とするガウス分布を用いたが、特定点から距離が離れるにつれて値が減少する直線近似や曲線近似の分布でもよい。直線近似にすれば、演算が簡単になり、回路規模を削減できる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における映像表示装置のブロック図である。以下、図１と同様の構成要素については、同一符号を付すことにより説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本形態では、図５に示すように、図１の構成に、第２ＡＰＬ算出部２０とＡＰＬセレクタ２１とが、追加される。第２ＡＰＬ算出部２０は、次式を用いて、映像入力信号（ＩｎＲｉ，ＩｎＧｉ，ＩｎＢｉ）の第２平均輝度レベル（ＡＰＬ２）を算出する。

ＡＰＬセレクタ２１は、第１ＡＰＬ算出部１１から出力される第１平均輝度レベルＡＰＬ１と、第２ＡＰＬ算出部２０から出力される第２平均輝度レベルＡＰＬ２とを、セレクタ信号に応じて択一的に選択し、ピーク輝度補正部１０へ出力する。

ＡＰＬセレクタ２１に入力されるセレクタ信号（「０／１」）は、ユーザがメニュー画面等で選択することにより入力しても良いし、入力映像の種類（放送、ＤＶＤ、パソコン出力等）により自動的に生成・入力しても良い。

本例の乗算器９は、図６（ａ）の入力信号を入力すると、図６（ｂ）の出力信号を出力する。セレクタ信号が「１」の場合、第２平均輝度レベルＡＰＬ２が選択され、表示部１２は、図６（ｃ）のような輝度分布により表示をおこなう。ここで、値「１」である輝度は、乗算器９により乗算されないから、セレクタ信号が「１」の場合、乗算によるピーク輝度の変化はなく、画面の周辺部の輝度が低下した分だけ消費電力が低下することになる。

セレクタ信号が「０」の場合、第１平均輝度レベルＡＰＬ１が選択され、表示部１２は、図６（ｄ）のような輝度分布により、表示をおこなう。すなわち、この場合は、実施の形態１と同様に小さくなった平均輝度レベル分の電力（面積Ｓ１＋Ｓ２に対応。）をピーク輝度上昇用の電力（面積Ｓ３に対応。）に割り当てるので、画面の全体的な明るさ感を向上させることができる。

以上の構成により、本実施の形態の映像表示装置は、消費電力を削減して表示するモードと、同じ電力で明るさ感を向上させるモードを切り替えることができる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における映像表示装置のブロック図である。以下、図１と同様の構成要素については、同一符号を付すことにより説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

第１ＡＰＬ算出部１１は、乗算器９の出力（Ｏｕｔ１Ｒｉ，Ｏｕｔ１Ｇｉ，Ｏｕｔ１Ｂｉ）の第１平均輝度レベル（ＡＰＬ１）を求め、ピーク輝度補正部１０とＡＰＬゲイン算出部２２へ出力する。

ＡＰＬゲイン算出部２２は、図８に示すように、第１平均輝度レベルＡＰＬ１が高い場合はゲイン（ｇａｉｎＡ）を大きくし、第１平均輝度レベルＡＰＬ１が低い場合はゲイン（ｇａｉｎＡ）を小さくする。

補正パラメータ設定部８は、次式により、位置パラメータ供給部５が供給する位置パラメータｍｉと、検知限設定部７が設定する検知限Ｄと、ＡＰＬゲイン算出部２１が出力するゲイン（ｇａｉｎＡ）に基づいて補正パラメータＥｉを定める。

以上の構成により、ピーク輝度が上昇する場合に、見た目の画質を維持しながら検知限に基づいた補正をおこなうことにより、効率的に画面全体の明るさ感を向上することができる。

本形態では、ＡＰＬゲイン算出部２２は、第１ＡＰＬ算出部１１から出力される第１平均輝度レベルＡＰＬ１に基づいてゲイン（ｇａｉｎＡ）を求める。しかしながら、実施の形態２の第２ＡＰＬ算出部２０をさらに設け、第２平均輝度レベルＡＰＬ２に基づいてゲイン（ｇａｉｎＡ）を求めても良い。

（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４における映像表示装置のブロック図である。以下、図１と同様の構成要素については、同一符号を付すことにより説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態１において、特定点Ｐ０は画面の中心であったが、本形態の映像表示装置では、画像の特徴に応じて特定点を算出し、特定点を位置パラメータ供給部５へ出力する点が異なる。

本形態では、図１の構成に加え、特定点算出部３０がさらに設けられる。特定点算出部３０は、領域分割部３１と、領域特徴量算出部３２と、特定点設定部３３とを備える。領域分割部３１は、図１０のように画面を２５の領域に分割し、分割された各領域毎の画像入力データを領域特徴量算出部３２へ出力する。

領域特徴量算出部３２は、分割された２５の各領域について、合計２５個の特徴量を算出する。本形態では、肌色の分布頻度を特定点の特徴量ＣＡ（ｋ＝１〜２５）とする。（数８）において、入力画素が、色空間上で肌色領域内に属する場合、ｆｕｎｃ（ｋ）［ｉ］＝１となり、肌色領域に属しない場合、ｆｕｎｃ（ｋ）［ｉ］＝０となる。

特定点設定部３３は、分割された各領域のうち、最大の特徴量ＣＡ（ｋ＝１〜２５）を有する領域の中心点を、特定点Ｐ０とする。例えば、図１０では、人物の顔の部分が位置する領域（斜線部）の中心点が、特定点Ｐ０となる。

本発明者らの実験によれば、人は、映像中に表示されている人物を注視する傾向があるという傾向を得た。従って、人物の顔を中心に補正すれば、画面の全体的な明るさ感を向上できる。

尚、本形態では、画面を２５分割したが、勿論、他の分割数でも良く、等間隔に分割しなくても良い。

尚、本形態では、人物を特定点に設定するために、肌色情報によったが、顔の輪郭情報など他の特徴量を用いても良い。また、人物に限らず映像中で注視するものがあれば、その注視するものの特徴をあらわす特徴量（例えば、オブジェクトを示すパターンとの類似度等）を用いても良い。

（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５における映像表示装置のブロック図である。以下、図１と同様の構成要素については、同一符号を付すことにより説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本形態の特徴量算出部４０は、領域分割部４１と、領域特徴量算出部４２とをさらに備える。領域分割部４１は、図１２のように画面を４つの領域Ｃ１１〜Ｃ２２に分割し、分割された各領域毎Ｃ１１〜Ｃ２２の画像入力データを領域特徴量算出部４２へ出力する。

領域特徴量算出部４２は、実施の形態１と同様に、入力映像信号の特定領域の周波数成分の二乗和（パワー）を特徴量Ｃとして算出する。算出式は（数１）と同様であるが、図１２のように、各領域の特徴量Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２を算出する。

検知限設定部４２は、４つの特徴量Ｃ１１〜Ｃ２２のそれぞれに基づいて、４つの検知限Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２を算出し、補正パラメータ設定部８へ出力する。

図１３は、補正パラメータ設定部により演算された補正量の分布例を示す。本例では、画面上部は検知限が高く補正量が少ない。一方で、画面下部は検知限が低く補正量が大きくなっている。
このように、画面を複数の領域に分けて補正することにより、検知限が低い領域において、より積極的に補正できるので、図３のように画面に一様に補正するよりも画面の全体的な明るさ感を向上できる。

（実施の形態６）
図１４は、本発明の実施の形態６における映像表示装置のブロック図である。以下、図１と同様の構成要素については、同一符号を付すことにより説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本形態の映像表示装置は、図１の構成に加え、照明センサ５１と、検知限補正部５２とをさらに備える。検知限補正部５２は、検知限設定部７と補正パラメータ設定部８との間に設けられ、照明センサ５１の検出結果Ｒ１に基づいて検知限設定部７が設定する検知限Ｄを補正し、補正された検知限ＤＤを補正パラメータ設定部８へ出力する。補正パラメータ設定部８は、位置パラメータ供給部５が供給する位置パラメータｍｉと検知限補正部５２が出力する補正された検知限ＤＤとに基づいて補正パラメータＥｉを定める。

照明センサ５１が視環境の照度を求め検出結果Ｒ１を検知限補正部５２に出力すると、検知限補正部５２は、照度に応じた係数βを求め、補正された検知限ＤＤ＝Ｄ×βとする。

外部環境の明るさによって、人の目の検知限はかなり変化するので、照明センサ５１を用いると、より緻密に検知限に基づく補正を実施でき、更なる明るさ感向上、あるいは省電力効果が得られる。さらに、表示画面の明るさが適切になるように調整されるため、人間の目にやさしい表示が可能となる。

本発明に係る映像変換装置は、例えば、自発光型の表示デバイスの制御あるいはその応用分野等において、好適に利用できる。

本発明の実施の形態１における映像表示装置のブロック図 本発明の実施の形態１における特徴量と検知限との関係を示すグラフ （ａ）本発明の実施の形態１における位置パラメータの分布図、（ｂ）本発明の実施の形態１における位置パラメータの分布図 本発明の実施の形態１における平均輝度レベルとピーク輝度との関係を示すグラフ 本発明の実施の形態２における映像表示装置のブロック図 （ａ）本発明の実施の形態２における入力信号の分布図、（ｂ）本発明の実施の形態２における乗算器の出力信号の分布図、（ｃ）本発明の実施の形態２におけるセレクタ信号が「１」の場合の輝度分布図、（ｄ）本発明の実施の形態２におけるセレクタ信号が「０」の場合の輝度分布図 本発明の実施の形態３における映像表示装置のブロック図 本発明の実施の形態３における平均輝度レベルと補正ゲインとの関係を示すグラフ 本発明の実施の形態４における映像表示装置のブロック図 本発明の実施の形態４における領域分割の例示図 本発明の実施の形態５における映像表示装置のブロック図 本発明の実施の形態５における領域分割の例示図 本発明の実施の形態５における補正量の分布図 本発明の実施の形態６における映像表示装置のブロック図

符号の説明

２ メモリ
４ 画素設定部
５ 位置パラメータ供給部
６、４０ 特徴量算出部
７ 検知限設定部
８ 補正パラメータ設定部
９ 乗算器
１０ ピーク輝度補正部
１１ 第１ＡＰＬ算出部
１２ 表示部
２０ 第２ＡＰＬ算出部
２１ ＡＰＬセレクタ
２２ ＡＰＬゲイン算出部
３０ 特定点算出部
３１、４１ 領域分割部
３２、４２ 領域特徴量算出部
３３ 特定点設定部
５１ 照明センサ
５２ 検知限補正部

Claims (10)

1. 入力映像信号の画素の位置を設定する画素設定部と、
   前記画素設定部が設定する画素の位置に依存する位置パラメータを供給する位置パラメータ供給部と、
   入力映像信号の特徴量を算出する特徴量算出部と、
   前記特徴量算出部が算出する特徴量に基づいて検知限を設定する検知限設定部と、
   前記位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと前記検知限設定部が設定する検知限とに基づいて画素の位置に依存する補正パラメータを定める補正パラメータ設定部と、
   前記補正パラメータ設定部が定める補正パラメータに基づいて、入力映像信号において前記画素設定部が設定する画素における信号を変換し変換結果を出力する変換部と、
   前記変換部の出力に基づいて、第１平均輝度レベルを算出する第１ＡＰＬ算出部と、
   前記第１平均輝度レベルに基づいて前記変換部の出力のピーク輝度を補正するピーク輝度補正部と、
   前記ピーク輝度補正部により補正された出力に基づいて表示を行う表示部とを備える映像表示装置。
2. 入力映像信号の画素の位置を設定する画素設定部と、
   前記画素設定部が設定する画素の位置に依存する位置パラメータを供給する位置パラメータ供給部と、
   入力映像信号の特徴量を算出する特徴量算出部と、
   前記特徴量算出部が算出する特徴量に基づいて検知限を設定する検知限設定部と、
   前記位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと前記検知限設定部が設定する検知限とに基づいて画素の位置に依存する補正パラメータを定める補正パラメータ設定部と、
   前記補正パラメータ設定部が定める補正パラメータに基づいて、入力映像信号において前記画素設定部が設定する画素における信号を変換し変換結果を出力する変換部と、
   前記変換部の出力に基づいて、第１平均輝度レベルを算出する第１ＡＰＬ算出部と、
   入力映像信号の第２平均輝度レベルを算出する第２ＡＰＬ算出部と、
   前記第１平均輝度レベルと前記第２平均輝度レベルの一方を択一的に選択するＡＰＬセレクタと、
   前記ＡＰＬセレクタにより選択された平均輝度レベルに基づいて前記変換部の出力のピーク輝度を補正するピーク輝度補正部と、
   前記ピーク輝度補正部により補正された出力に基づいて表示を行う表示部とをを備える映像表示装置。
3. 前記第１ＡＰＬ算出部が出力する平均輝度レベルに基づいて補正ゲインを出力するＡＰＬゲイン算出部をさらに備え、
   前記補正パラメータ設定部は、前記位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと、前記検知限設定部が設定する検知限と、前記ＡＰＬゲイン算出部が出力する前記補正ゲインに基づいて補正パラメータを定める請求項１記載の映像表示装置。
4. 前記特徴量に、前記入力映像信号の周波数成分を用いる請求項１から３のいずれか記載の映像信号変換装置。
5. 前記位置パラメータ供給部は、前記入力映像信号により構成される表示画面の特定点から前記画素の位置までの距離と前記画素の位置における位置パラメータの値とが、ガウス分布をなすように、前記位置パラメータを供給する請求項１から４のいずれか記載の映像表示装置。
6. 前記特定点は、表示画面の中央部である請求項５記載の映像表示装置。
7. 前記特定点を算出する特定点算出部をさらに備え、前記特定点算出部は、
   前記入力映像信号により構成される表示画面を複数の領域に分割する領域分割部と、
   前記領域分割部により分割された領域毎に入力映像信号の特徴量を算出する領域特徴量算出部と、
   前記領域毎の特徴量に基づいて前記特定点を設定する特定点設定部とを備える請求項５記載の映像表示装置。
8. 前記特徴量算出部は、前記入力映像信号により構成される表示画面を複数の領域に分割する領域分割部と、
   前記領域分割部により分割された領域毎に入力映像信号の特徴量を算出する領域特徴量算出部とをさらに備え、
   前記検知限設定部は、前記領域分割部により分割された領域毎の特徴量に基づいて検知限を設定し、
   前記補正パラメータ供給部は、前記位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと前記検知限設定部が設定する領域毎の検知限とに基づいて補正パラメータを定める請求項１から７のいずれか記載の映像表示装置。
9. 照明センサと検知限補正部とをさらに備え、
   前記検知限補正部は、前記照明センサの検出結果に基づいて前記検知限設定部が設定する検知限を補正し、
   前記補正パラメータ設定部は、前記位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと前記検知限補正部が補正する検知限とに基づいて補正パラメータを定める請求項１から８のいずれか記載の映像表示装置。
10. 入力映像信号の画素の位置を設定する画素設定部と、
    前記画素設定部が設定する画素の位置に依存する位置パラメータを供給する位置パラメータ供給部と、
    入力映像信号の特徴量を算出する特徴量算出部と、
    前記特徴量算出部が算出する特徴量に基づいて検知限を設定する検知限設定部と、
    前記位置パラメータ供給部が供給する位置パラメータと前記検知限設定部が設定する検知限とに基づいて画素の位置に依存する補正パラメータを定める補正パラメータ設定部と、
    前記補正パラメータ設定部が定める補正パラメータに基づいて、入力映像信号において前記画素設定部が設定する画素における信号を変換し変換結果を出力する変換部と、
    前記変換部の出力に基づいて、第１平均輝度レベルを算出する第１ＡＰＬ算出部と、
    前記第１平均輝度レベルに基づいて前記変換部の出力のピーク輝度を補正するピーク輝度補正部とを備える半導体回路。

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