JP2010041249A - 調光方法、映像処理装置、表示装置及び調光演算装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】演算負荷が重い場合でも、映像に連動したリアルタイムのバックライト制御を実行することができる調光方法、映像処理装置、表示装置及び調光演算装置を提供する。
【解決手段】調光演算装置としてのSTB1から表示装置2へ、フレーム画像、調光制御値、及び同期情報が出力され、フレーム画像はフレームバッファ22に時系列的に記憶される。フレーム画像と共に表示装置2に入力された調光制御値は、必ずしもこのフレーム画像に基づく調光制御値ではないが、調光制御値は、同期情報に基づいて、この調光制御値に係るフレーム画像に関連付けられる。フレーム画像に基づく映像を表示する場合には、このフレーム画像に関連付けられている調光制御値に基づいてバックライト28の明るさが制御されるため、映像に連動したリアルタイムのバックライト制御が実行される。
【選択図】図1
【解決手段】調光演算装置としてのSTB1から表示装置2へ、フレーム画像、調光制御値、及び同期情報が出力され、フレーム画像はフレームバッファ22に時系列的に記憶される。フレーム画像と共に表示装置2に入力された調光制御値は、必ずしもこのフレーム画像に基づく調光制御値ではないが、調光制御値は、同期情報に基づいて、この調光制御値に係るフレーム画像に関連付けられる。フレーム画像に基づく映像を表示する場合には、このフレーム画像に関連付けられている調光制御値に基づいてバックライト28の明るさが制御されるため、映像に連動したリアルタイムのバックライト制御が実行される。
【選択図】図1
Description
本発明は、バックライトの明るさを調節する調光方法、映像処理装置、表示装置及び調光演算装置に関する。
近年、表示装置とSTB(Set-Top Box )とを着脱自在に接続してなる映像処理装置が使用されている。表示装置は薄型化が求められているため、表示装置が備える回路基板を小型化すべく、表示装置は必要最小限の機能のみを有し、他の機能はSTBが有するものがある。
このような映像処理装置の表示装置は、映像を表示する液晶表示パネルと、液晶表示パネルを照明するバックライトと、バックライトの明るさを制御する調光制御部とを備える。一方、STBは、外部からテレビジョン放送信号を受信し、受信したテレビジョン放送信号を復調してフレーム画像を得るためのチューナ部と、得られたフレーム画像に、色補正処理、コントラスト補正処理、及びガンマ補正処理等の映像処理を施す映像処理部とを備える。
このような映像処理装置の表示装置は、映像を表示する液晶表示パネルと、液晶表示パネルを照明するバックライトと、バックライトの明るさを制御する調光制御部とを備える。一方、STBは、外部からテレビジョン放送信号を受信し、受信したテレビジョン放送信号を復調してフレーム画像を得るためのチューナ部と、得られたフレーム画像に、色補正処理、コントラスト補正処理、及びガンマ補正処理等の映像処理を施す映像処理部とを備える。
最近の映像処理装置には、液晶表示パネルに表示される映像のコントラストを向上させるべく、映像に連動して動的に発光輝度を制御するいわゆるアクティブ・バックライト制御が採用されている(特許文献1,2参照)。
このために、映像処理装置は、フレーム画像の平均画像レベル(Average Picture Level 。以下、APLという)又は輝度のヒストグラム等に基づいて、調光制御部からバックライトへ出力されるパルス信号のゲイン又はデューティ比等を示す調光制御値を演算する。ただし、APLとしては、フレーム画像の平均輝度が用いられる。
このために、映像処理装置は、フレーム画像の平均画像レベル(Average Picture Level 。以下、APLという)又は輝度のヒストグラム等に基づいて、調光制御部からバックライトへ出力されるパルス信号のゲイン又はデューティ比等を示す調光制御値を演算する。ただし、APLとしては、フレーム画像の平均輝度が用いられる。
フレーム画像の液晶表示パネルに対する入力に同期させて、このフレーム画像に基づいて演算された調光制御値を調光制御部に入力させることによって、液晶表示パネルは、表示する映像の輝度に応じた明るさでバックライトに照明される。
具体的には、APLが低い場合、即ち映像が暗い場合は、バックライトを暗くすることによって、暗い映像が白っぽくなる(いわゆる黒浮きする)現象を抑制することができる。一方、APLが高い場合、即ち映像が明るい場合は、バックライトを明るくすることによって、明るい映像をより鮮明に表示することができる。
具体的には、APLが低い場合、即ち映像が暗い場合は、バックライトを暗くすることによって、暗い映像が白っぽくなる(いわゆる黒浮きする)現象を抑制することができる。一方、APLが高い場合、即ち映像が明るい場合は、バックライトを明るくすることによって、明るい映像をより鮮明に表示することができる。
表示装置の薄型化をはかるために、調光制御値を演算する演算部は、表示装置ではなくSTBに備えられる場合がある。従って、STBから表示装置へは、フレーム画像と調光制御値とが出力される。
このような演算部は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)を用いてなり、調光制御値を演算する処理のみならず、STBが備える各部を制御する処理、及び演算した調光制御値をフレーム画像と共に表示装置へ出力する処理等も実行する。つまり、演算部はマルチタスク機能を有する。
このような演算部は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)を用いてなり、調光制御値を演算する処理のみならず、STBが備える各部を制御する処理、及び演算した調光制御値をフレーム画像と共に表示装置へ出力する処理等も実行する。つまり、演算部はマルチタスク機能を有する。
ところで、特許文献1に開示されている映像信号処理装置においては、最初、表示装置の制御部が調光制御値を調光制御部に入力し、また、表示装置からSTBに対して、現在の調光制御値を通知する。STBは、通知された調光制御値に等しい調光制御値を表示装置へ出力する。表示装置は、STBから入力された調光制御値が、現在の調光制御値に基づく指定の調光制御値になったか否かを判定し、指定の調光制御値になった場合に、STBから入力された調光制御値が調光制御部に入力されて、アクティブ・バックライト制御が実行される。
また、特許文献2には、STBに接続される表示装置が液晶表示パネル及びバックライトを備える構成であっても液晶表示パネル以外(例えばプラズマ・ディスプレイ・パネル)を備える構成であってもSTBが動作可能な表示システムが開示されている。この表示システムでは、STBに接続されている表示装置が液晶表示パネル及びバックライトを備える構成である場合に、アクティブ・バックライト制御が実行される。
特願2008−019811号公報
特許第4016915号公報
特許文献1に記載の映像信号処理装置及び特許文献2に記載の表示システム等の従来の映像処理装置において、STBが備える演算部は、フレーム画像を取得し、取得したフレーム画像に基づいて調光制御値を演算する調光演算タスクを含む複数のタスクを同時的に実行する。従って、調光演算タスク以外のタスクの負荷が重い場合は、フレーム画像を取得してから調光制御値を演算し終えるまでに長時間を要する。
この結果、フレーム画像を表示装置へ出力してから、このフレーム画像に基づく調光制御値を表示装置へ出力するまでに、フレーム画像数フレーム分(例えば2フレーム分)の遅延時間が生じる。つまり、フレーム画像が表示装置へ出力されるときに、このフレーム画像と同時的に表示装置へ出力される調光制御値は、このフレーム画像の2フレーム前に出力されたフレーム画像に基づく調光制御値である。このため、表示される映像の輝度と、バックライトの明るさとが対応しなくなり、例えば、明るい(又は暗い)映像でバックライトが暗く(又は明るく)なるような不具合が生じる。
このような不具合を抑制するためには、調光演算タスク以外のタスクの負荷が重い場合でも、調光制御値を短時間で演算し終えることができるように、演算能力が高いマイコンを演算部として用いることが考えられる。
しかしながら、演算能力が高いマイコンは消費電力が大きい。更に、演算負荷は常に重いわけではなく、調光演算タスク以外のタスクの負荷が軽い場合もあるため、高い演算能力を有するマイコンは、全体としてオーバースペックになりがちであり、コストアップにつながる。
しかしながら、演算能力が高いマイコンは消費電力が大きい。更に、演算負荷は常に重いわけではなく、調光演算タスク以外のタスクの負荷が軽い場合もあるため、高い演算能力を有するマイコンは、全体としてオーバースペックになりがちであり、コストアップにつながる。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、フレーム画像に基づいて映像を表示する表示部に対するフレーム画像の入力と、このフレーム画像に基づく調光制御値の調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報に基づいて、フレーム画像と調光制御値とを関連付け、フレーム画像に基づく映像を表示する場合に、このフレーム画像に関連付けられている調光制御値に基づいてバックライトの明るさを制御することにより、演算負荷が重い場合でも、映像に連動したリアルタイムのバックライト制御を実行することができる調光方法及び映像処理装置を提供することにある。
本発明に係る調光方法は、時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する表示部、該表示部を照明するバックライト、及び該バックライトの明るさを制御するための調光制御値に基づいて前記バックライトの明るさを制御する調光制御部を備える表示装置と、入力されたフレーム画像に基づいて調光制御値を演算する調光演算ステップ、及び、該調光演算ステップで演算した調光制御値とフレーム画像とを前記表示装置へ出力する出力ステップを実行する調光演算装置とを接続してなる映像処理装置にて、前記バックライトの明るさを調節する調光方法において、前記調光演算装置は、フレーム画像の前記表示部に対する入力と、前記フレーム画像に基づいて前記調光演算ステップで演算した調光制御値の前記調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報を、フレーム画像毎に演算する同期演算ステップを実行し、前記調光演算装置又は前記表示装置は、フレーム画像を記憶する映像記憶部に、前記表示部に入力すべきフレーム画像を記憶させる記憶ステップと、前記同期演算ステップで演算した同期情報に基づいて、前記調光演算ステップで演算した調光制御値を、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像に関連付ける関連付ステップとを実行し、前記表示装置は、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像を前記表示部に入力する場合に、前記関連付ステップで前記フレーム画像に関連付けた調光制御値を前記調光制御部に入力する入力ステップを実行することを特徴とする。
本発明に係る映像処理装置は、時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する表示部、該表示部を照明するバックライト、及び該バックライトの明るさを制御するための調光制御値に基づいて前記バックライトの明るさを制御する調光制御部を備える表示装置と、入力されたフレーム画像に基づいて調光制御値を演算する調光演算手段、及び、該調光演算手段が演算した調光制御値とフレーム画像とを前記表示装置へ出力する出力手段を備える調光演算装置とを接続してなる映像処理装置において、前記調光演算装置は、フレーム画像の前記表示部に対する入力と、前記フレーム画像に基づいて前記調光演算手段が演算した調光制御値の前記調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報を、フレーム画像毎に演算する同期演算手段を備え、前記調光演算装置又は前記表示装置は、フレーム画像を記憶する映像記憶部に、前記表示部に入力すべきフレーム画像を記憶させる記憶手段と、前記同期演算手段が演算した同期情報に基づいて、前記調光演算手段が演算した調光制御値を、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像に関連付ける関連付手段とを備え、前記表示装置は、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像を前記表示部に入力する場合に、前記関連付手段が前記フレーム画像に関連付けた調光制御値を前記調光制御部に入力する入力手段を備えることを特徴とする。
本発明に係る映像処理装置は、前記表示装置は、前記映像記憶部、前記記憶手段及び前記関連付手段を備え、前記調光演算装置は、入力されたフレーム画像の明るさを示す映像特徴量を演算する特徴量演算手段を更に備え、前記調光演算手段は、前記特徴量演算手段が演算した映像特徴量に基づいて調光制御値を演算するようにしてあり、前記出力手段は、前記調光演算手段が演算した調光制御値と、前記同期演算手段が演算した前記調光制御値に係る同期情報と、フレーム画像とを前記表示装置へ出力するようにしてあり、前記同期演算手段は、前記出力手段によってフレーム画像が出力されてから、該フレーム画像に基づく調光制御値が前記出力手段によって出力されるまでの遅延時間又は該遅延時間に相当する時間に基づいて同期情報を演算するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る映像処理装置は、前記映像記憶部は、前記表示部に順次入力すべき複数のフレーム画像を記憶するようにしてあり、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像に調光制御値が関連付けられていない場合、前記関連付手段は、調光制御値が関連付けられていないフレーム画像に、前記表示部に対する入力順が前記フレーム画像よりも早い及び/又は遅いフレーム画像に関連付けられている調光制御値に基づいて求められる調光制御値を関連付けるようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る表示装置は、時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する表示部、該表示部を照明するバックライト、該バックライトの明るさを制御するための調光制御値に基づいて前記バックライトの明るさを制御する調光制御部、及びフレーム画像を記憶する映像記憶部を備え、調光制御値、フレーム画像の前記表示部に対する入力と、前記フレーム画像に基づいて演算された調光制御値の前記調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報、及びフレーム画像が入力される表示装置であって、前記映像記憶部に、前記表示部に入力すべきフレーム画像を記憶させる記憶手段と、入力された同期情報に基づいて、入力された調光制御値を、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像に関連付ける関連付手段と、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像を前記表示部に入力する場合に、前記関連付手段が前記フレーム画像に関連付けた調光制御値を前記調光制御部に入力する入力手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る調光演算装置は、入力されたフレーム画像の明るさを示す映像特徴量を演算する特徴量演算手段、時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する表示部を照明するバックライトの明るさを制御する調光制御部に入力される調光制御値を、前記特徴量演算手段が演算した映像特徴量に基づいて演算する調光演算手段、及び、該調光演算手段が演算した調光制御値とフレーム画像とを出力する出力手段を備える調光演算装置であって、フレーム画像の前記表示部に対する入力と、前記フレーム画像に基づいて前記調光演算手段が演算した調光制御値の前記調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報を、フレーム画像毎に演算する同期演算手段を備え、前記出力手段は、前記調光演算手段が演算した調光制御値と、前記同期演算手段が演算した前記調光制御値に係る同期情報と、フレーム画像とを出力するようにしてあり、前記同期演算手段は、前記出力手段によってフレーム画像が出力されてから、該フレーム画像に基づく調光制御値が前記出力手段によって出力されるまでの遅延時間又は該遅延時間に相当する時間に基づいて同期情報を演算するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、フレーム画像の表示部に対する入力に同期させて、このフレーム画像に基づく調光制御値を調光制御部に入力させるべく、同期情報を用いる。このために、本発明に係る映像処理装置は、表示装置と調光演算装置とを備え、本発明に係る調光方法に基づくコンピュータプログラムに従って作動する。
表示装置は、表示部、バックライト、及び調光制御部を備え、また、入力ステップを実行する入力手段を備える。
調光演算装置は、調光演算ステップを実行する調光演算手段、出力ステップを実行する出力手段、及び同期演算ステップを実行する同期演算手段を備える。
更に、調光演算装置及び表示装置の何れか一方は、フレーム画像を記憶する映像記憶部を備え、また、記憶ステップを実行する記憶手段と、関連付ステップを実行する関連付手段とを備える。
調光演算装置は、調光演算ステップを実行する調光演算手段、出力ステップを実行する出力手段、及び同期演算ステップを実行する同期演算手段を備える。
更に、調光演算装置及び表示装置の何れか一方は、フレーム画像を記憶する映像記憶部を備え、また、記憶ステップを実行する記憶手段と、関連付ステップを実行する関連付手段とを備える。
調光演算手段は、入力されたフレーム画像に基づいて調光制御値を演算する。また、出力手段は、調光演算手段が演算した調光制御値とフレーム画像とを表示装置へ出力する出力ステップを実行する。
一般に、調光演算手段はマイコンを用いてなり、このマイコンは、調光制御値の演算処理以外の演算処理も同時的に実行するため、演算負荷が過剰に重くなることがある。調光演算手段が演算した調光制御値は、この調光制御値に係るフレーム画像の表示部に対する入力に同期させて調光制御部に入力させるべきものであるが、調光演算装置側の演算負荷が重い場合、フレーム画像は表示装置側へ出力可能な状態であっても、このフレーム画像に基づく調光制御値が出力可能な状態であるとは限らない(例えばまだ演算が終了していない状態である)。
一般に、調光演算手段はマイコンを用いてなり、このマイコンは、調光制御値の演算処理以外の演算処理も同時的に実行するため、演算負荷が過剰に重くなることがある。調光演算手段が演算した調光制御値は、この調光制御値に係るフレーム画像の表示部に対する入力に同期させて調光制御部に入力させるべきものであるが、調光演算装置側の演算負荷が重い場合、フレーム画像は表示装置側へ出力可能な状態であっても、このフレーム画像に基づく調光制御値が出力可能な状態であるとは限らない(例えばまだ演算が終了していない状態である)。
そこで、同期演算手段は、フレーム画像の表示部に対する入力と、このフレーム画像に基づく調光制御値(即ちこのフレーム画像に基づいて調光演算手段が演算した調光制御値)の調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報を、フレーム画像毎に演算する同期演算ステップを実行する。ここで、同期情報をフレーム画像毎に演算する理由は、マイコンの演算負荷が一定ではないからである。仮に、一定の同期情報を用いてフレーム画像と調光制御値とを同期させようとしても、演算負荷の変動に伴って、映像の明暗とバックライトの明暗とにズレが生じる虞がある。
記憶手段は、表示部に入力すべきフレーム画像を映像記憶部に記憶させる記憶ステップを実行する。
関連付手段は、同期演算手段が演算した同期情報に基づいて、調光演算手段が演算した調光制御値を、映像記憶部に記憶されているフレーム画像に関連付ける関連付ステップを実行する。
関連付手段は、同期演算手段が演算した同期情報に基づいて、調光演算手段が演算した調光制御値を、映像記憶部に記憶されているフレーム画像に関連付ける関連付ステップを実行する。
入力手段は、映像記憶部に記憶されているフレーム画像を表示部に入力する場合に、関連付手段がフレーム画像に関連付けた調光制御値を調光制御部に入力する入力ステップを実行する。
この結果、フレーム画像の表示部に対する入力と、このフレーム画像に基づく調光制御値の調光制御部に対する入力とを同期させることができる。
表示部は、時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する。調光制御部は、入力された調光制御値に基づいてバックライトの明るさを制御し、バックライトは、表示部に表示される映像の明るさ/暗さに連動して明るく又は暗く表示部を照明する。
この結果、フレーム画像の表示部に対する入力と、このフレーム画像に基づく調光制御値の調光制御部に対する入力とを同期させることができる。
表示部は、時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する。調光制御部は、入力された調光制御値に基づいてバックライトの明るさを制御し、バックライトは、表示部に表示される映像の明るさ/暗さに連動して明るく又は暗く表示部を照明する。
ところで、表示装置が映像記憶部、記憶手段及び関連付手段を備える場合、調光演算装置から表示装置へ出力される調光制御値は、同時的に出力されるフレーム画像に基づく調光制御値であるとは限らない。即ち、フレーム画像の入力よりも遅れて、このフレーム画像に基づく調光制御値が表示装置に入力されることがある。しかしながら、表示装置側で、同期情報に基づいて、先に入力されたフレーム画像と後から入力された調光制御値とを関連付けることができる。
一方、調光演算装置が映像記憶部、記憶手段及び関連付手段を備える場合、調光演算装置から表示装置へ出力される調光制御値は、同時的に出力されるフレーム画像に基づく調光制御値である。即ち、フレーム画像とこのフレーム画像に基づく調光制御値とが同時的に表示装置に入力される。何故ならば、調光演算装置側で、同期情報に基づいて、フレーム画像と、演算し終えた調光制御値とを関連付けることができるからである。
本発明にあっては、表示装置が映像記憶部、記憶手段及び関連付手段を備え、調光演算装置が特徴量演算手段を更に備える。また、本発明に係る映像処理装置は、本発明に係る表示装置と本発明に係る調光演算装置とを備える。
特徴量演算手段は、入力されたフレーム画像の明るさを示す映像特徴量(APL又は輝度のヒストグラム等)を演算し、調光演算手段は、特徴量演算手段が演算した映像特徴量に基づいて調光制御値を演算する。このため、調光制御値にはフレーム画像の明るさの度合いが忠実に反映される。
特徴量演算手段は、入力されたフレーム画像の明るさを示す映像特徴量(APL又は輝度のヒストグラム等)を演算し、調光演算手段は、特徴量演算手段が演算した映像特徴量に基づいて調光制御値を演算する。このため、調光制御値にはフレーム画像の明るさの度合いが忠実に反映される。
同期演算手段は、出力手段によってフレーム画像が出力されてから、このフレーム画像に基づく調光制御値が出力手段によって出力されるまでの遅延時間に基づいて、同期情報を、フレーム画像毎に演算する。
ただし、例えば遅延時間を直接的に計時することが困難である場合、遅延時間に相当する時間、即ち、出力手段によってフレーム画像が出力されるタイミングに近いタイミングの処理が実行されてから、このフレーム画像に基づく調光制御値が出力手段によって出力されるタイミングに近いタイミングの処理が実行されるまでの時間が用いられてもよい。
ただし、例えば遅延時間を直接的に計時することが困難である場合、遅延時間に相当する時間、即ち、出力手段によってフレーム画像が出力されるタイミングに近いタイミングの処理が実行されてから、このフレーム画像に基づく調光制御値が出力手段によって出力されるタイミングに近いタイミングの処理が実行されるまでの時間が用いられてもよい。
出力手段は、調光演算手段が演算した調光制御値と、同期演算手段が演算した前記調光制御値に係る同期情報と、フレーム画像とを表示装置へ出力する。このとき、調光演算装置から表示装置へ出力される調光制御値は、同時的に出力されるフレーム画像に基づく調光制御値であるとは限らない。
従って、表示装置の関連付手段は、同期情報に基づいて調光制御値とフレーム画像とを関連付ける場合に、調光制御値が入力されたタイミングよりも、遅延時間の分だけ早く入力されたフレーム画像に関連付ければよい。つまり、同期情報に基づいて、調光制御値とフレーム画像とを容易に関連付けることができる。
従って、表示装置の関連付手段は、同期情報に基づいて調光制御値とフレーム画像とを関連付ける場合に、調光制御値が入力されたタイミングよりも、遅延時間の分だけ早く入力されたフレーム画像に関連付ければよい。つまり、同期情報に基づいて、調光制御値とフレーム画像とを容易に関連付けることができる。
また、このような同期情報は、クロックの個数又はフレーム画像のフレーム数等で簡易に表すことができる。
仮に、同期情報として例えばタイムスタンプ情報を用いる場合、調光制御値及びフレーム画像の両方に、タイムスタンプ情報を関連付ける必要があるため、処理が煩雑である。
仮に、同期情報として例えばタイムスタンプ情報を用いる場合、調光制御値及びフレーム画像の両方に、タイムスタンプ情報を関連付ける必要があるため、処理が煩雑である。
更にまた、一般に、表示装置には、表示前のフレーム画像を一時的に記憶するバッファ・メモリが備えられているため、このバッファ・メモリを映像記憶部として用いる場合、調光演算装置は映像記憶部を備える必要はない。従って、装置構成を簡易にして、表示装置、延いては映像処理装置を小型軽量化することができる。また、記憶ステップ及び関連付ステップを表示装置側で実行するため、調光演算装置側で記憶ステップ及び関連付ステップを実行する必要がない分、調光演算装置側で演算される調光制御値の演算時間が過剰に長くなることを抑制することができる。
本発明にあっては、映像記憶部は、表示部に順次入力すべき複数のフレーム画像を記憶する。
表示装置が映像記憶部、記憶手段及び関連付手段を備える場合、映像記憶部に記憶されているフレーム画像の表示部に対する入力タイミングに際しても、フレーム画像に調光制御値が関連付けられていない虞がある。また、調光演算装置が映像記憶部、記憶手段及び関連付手段を備える場合、映像記憶部に記憶されているフレーム画像の表示装置への出力タイミングに際しても、フレーム画像に調光制御値が関連付けられていない虞がある。何故ならば、何らかのトラブルが生じた場合には、調光演算手段が演算した調光制御値及び同期演算手段が演算した同期情報の少なくとも一方が、関連付手段に与えられないからである。このようなトラブルとしては、例えば、調光演算装置側の演算負荷が非常に重く、入力タイミング又は出力タイミングまでに演算が間に合わなかった場合が考えられる。
そこで、映像記憶部に記憶されているフレーム画像に調光制御値が関連付けられていない場合、関連付手段は、調光制御値が関連付けられていないフレーム画像に、調光演算手段が演算した調光制御値ではない調光制御値を関連付ける。
以下では、フレーム画像に基づいて調光演算手段が演算した調光制御値を正規の調光制御値といい、正規の調光制御値が関連付けられていない場合に関連付手段がフレーム画像に関連付ける調光制御値を仮の調光制御値という。
以下では、フレーム画像に基づいて調光演算手段が演算した調光制御値を正規の調光制御値といい、正規の調光制御値が関連付けられていない場合に関連付手段がフレーム画像に関連付ける調光制御値を仮の調光制御値という。
仮の調光制御値は、表示部に対する入力順が、正規の調光制御値が関連付けられていないフレーム画像よりも早い及び/又は遅いフレーム画像に関連付けられている調光制御値に基づいて求められる。具体的には、例えば、1フレーム前のフレーム画像に関連付けられている調光制御値をそのまま用いるか、又は、前後のフレーム画像に関連付けられている調光制御値の平均値を用いる。
フレーム画像に基づく映像の明るさ/暗さが、1フレーム前後で極端に変化することは滅多にないため、仮の調光制御値は、正規の調光制御値に近い値を有する。
フレーム画像に基づく映像の明るさ/暗さが、1フレーム前後で極端に変化することは滅多にないため、仮の調光制御値は、正規の調光制御値に近い値を有する。
入力手段は、映像記憶部に記憶されているフレーム画像を表示部に入力する場合に、関連付手段がフレーム画像に関連付けた仮の調光制御値を調光制御部に入力する。この結果、バックライトは、表示部に表示される映像の明るさ/暗さに略連動して明るく又は暗く表示部を照明することができる。
また、1個の調光制御値を仮の調光制御値として流用する演算、又は、複数個の調光制御値に基づいて仮の調光制御値を求める演算は、フレーム画像に基づいて正規の調光制御値を演算するよりも演算負荷が軽い。従って、仮の調光制御値の演算処理が、他の演算処理に及ぼす悪影響を最小限に抑えることができ、しかも、短時間で仮の調光制御値を演算して調光制御値とフレーム画像とを関連付けることができる。更に、仮の調光制御値を演算するために高い演算能力を有するマイコンを備える必要がない。
本発明の調光方法及び映像処理装置による場合、フレーム画像の表示部に対する入力と、このフレーム画像に基づく調光制御値の調光制御部に対する入力とを同期させることができる。このため、フレーム画像を取得してから調光制御値を演算し終えるまでに長時間を要したときでも、表示部に表示される映像の輝度と、調光制御部によって制御されるバックライトの明るさとを対応させることができる。
また、調光制御値の演算に長時間を要してもフレーム画像と調光制御値とを同期させることができるため、演算負荷が重い場合でも調光制御値を短時間で演算し終えることができるほど高い演算能力を必要としない。従って、消費電力が大きいマイコンを用いる必要がない。
本発明の表示装置及び調光演算装置による場合、本発明の映像処理装置を構成する表示装置及び調光演算装置として用いることができ、本発明の調光方法の各ステップを実行することができる。
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図1は、本発明の実施の形態に係る映像処理装置3の構成を示すブロック図である。
映像処理装置3は、STB1と表示装置2とを、ケーブル30を介して着脱自在にHDMI(High-Definition Multimedia Interface)接続してなる。STB1は、第1制御部10、映像受付部11、映像処理部12、出力部13、不揮発メモリ14、及びカウンタ15を備え、表示装置2は、第2制御部20、入力部21、フレーム・バッファ・メモリ(以下、フレームバッファという)22、パケット受信部23、LCD(Liquid Crystal Display)コントローラ24、液晶表示パネル25、PWM制御部26、インバータ27、及びバックライト28を備える。
図1は、本発明の実施の形態に係る映像処理装置3の構成を示すブロック図である。
映像処理装置3は、STB1と表示装置2とを、ケーブル30を介して着脱自在にHDMI(High-Definition Multimedia Interface)接続してなる。STB1は、第1制御部10、映像受付部11、映像処理部12、出力部13、不揮発メモリ14、及びカウンタ15を備え、表示装置2は、第2制御部20、入力部21、フレーム・バッファ・メモリ(以下、フレームバッファという)22、パケット受信部23、LCD(Liquid Crystal Display)コントローラ24、液晶表示パネル25、PWM制御部26、インバータ27、及びバックライト28を備える。
STB1の映像受付部11はチューナ機能を有しており、外部からデジタル又はアナログのテレビジョン放送信号を受信し、受信したテレビジョン放送信号を復調してアナログのフレーム画像を映像処理部12へ順次出力する。テレビジョン放送信号には、音声の情報も含まれているが、以下では音声に関する説明は省略する。
映像処理部12は、入力されたフレーム画像夫々に対してA/D変換、フォーマット変換、色補正、コントラスト補正、RGB変換、及びガンマ補正等の各種映像処理を施してから、フレーム画像を出力部13へ出力する。ここで、出力部13へ出力されるフレーム画像は、例えばYCrCb信号を用いてなる非圧縮の映像データ・ブロックである。
映像処理部12は、入力されたフレーム画像夫々に対してA/D変換、フォーマット変換、色補正、コントラスト補正、RGB変換、及びガンマ補正等の各種映像処理を施してから、フレーム画像を出力部13へ出力する。ここで、出力部13へ出力されるフレーム画像は、例えばYCrCb信号を用いてなる非圧縮の映像データ・ブロックである。
また、映像処理部12にはAPL検出部121が含まれており、入力されたフレーム画像夫々のAPLを検出し、検出結果を第1制御部10へ出力する。このAPLは、フレーム画像の明るさを示す映像特徴量である。
第1制御部10はSTB1の制御中枢であり、図示しないRAMを作業領域として用い、図示しないROMに記憶されたコンピュータプログラム、データ等に従ってSTB1の各部を制御し、各種の演算を実行する。
第1制御部10はSTB1の制御中枢であり、図示しないRAMを作業領域として用い、図示しないROMに記憶されたコンピュータプログラム、データ等に従ってSTB1の各部を制御し、各種の演算を実行する。
例えば第1制御部10は、不揮発メモリ14に対して各種データを読み書きする。また、第1制御部10は、後述する調光制御値演算処理(図2参照)を実行することによって、調光制御値を算出し、同期情報演算処理(図3参照)を実行することによって、同期情報を算出する。更に、第1制御部10は、図示しない操作部又はリモートコントローラを用いた各種操作(選局操作、入力切替操作、音量調節操作、メニュー表示操作等)を受け付け、受け付けた操作に応じてSTB1の各部を制御し、又は、表示装置2の第2制御部20と通信することによって、受け付けた操作に応じた動作を表示装置2に実行させる。
更にまた、第1制御部10は、第2制御部20と定期的に通信して、STB1及び表示装置2夫々が保有する各種データを一致させる。また、第1制御部10は、STB1に他の電気機器(例えばデジタル・ビデオ・カメラ)が接続された場合に、接続された電気機器の制御部と通信して、所定のデータ交換を行なう。
以上の結果、例えば煩雑な演算処理が一度に多数発生した場合に、第1制御部10の演算負荷が重くなり、個々の演算処理が通常よりも長い時間を要することがある。
以上の結果、例えば煩雑な演算処理が一度に多数発生した場合に、第1制御部10の演算負荷が重くなり、個々の演算処理が通常よりも長い時間を要することがある。
出力部13は、第1制御部10に制御されることによって、入力されたフレーム画像に各種のヘッダ情報を付加することによって1フレームずつパケット化し、所定の出力タイミングで表示装置2へ順次出力する。STB1から表示装置2へは、演算負荷の軽重によらず遅延なくパケットが出力される。1個のパケットに含まれるフレーム画像とヘッダ情報とは、ケーブル30を介してSTB1から表示装置2へ、クロックに同期して並行的に出力される。
不揮発メモリ14は、例えばEEPROMを用いてなる。不揮発メモリ14には、図示しない操作部又はリモートコントローラを用いて映像処理装置3のユーザが入力した各種設定を示す設定情報が記憶される。この設定情報は、例えば表示装置2の画面の明るさ(即ちバックライト28の輝度)を設定するためのものである。
カウンタ15は、入力されたクロックの個数を計数する。なお、入力された全クロックを計数する構成ではなく、所定個ずつ間引いて計数する構成でもよい。
カウンタ15は、入力されたクロックの個数を計数する。なお、入力された全クロックを計数する構成ではなく、所定個ずつ間引いて計数する構成でもよい。
図2は、本発明の実施の形態に係る映像処理装置3が備えるSTB1で実行される調光制御値演算処理の手順を示すフローチャートである。
以下では、表示装置2のインバータ27をPWM制御するためのオン・デューティ値(以下、デューティ値という)を調光制御値として用いる場合を例示する。
第1制御部10は、APL検出部121からAPLの検出結果が入力されたか否かを判定し(S11)、入力されていない場合(S11でNO)、S11の処理を繰り返し実行する。
以下では、表示装置2のインバータ27をPWM制御するためのオン・デューティ値(以下、デューティ値という)を調光制御値として用いる場合を例示する。
第1制御部10は、APL検出部121からAPLの検出結果が入力されたか否かを判定し(S11)、入力されていない場合(S11でNO)、S11の処理を繰り返し実行する。
APL検出部121からAPLの検出結果が入力された場合(S11でYES)、第1制御部10は、カウンタ15の計数結果(以下、第1クロック計数値という)を取得し(S12)、取得した第1クロック計数値を不揮発メモリ14に記憶させる(S13)。
次いで、第1制御部10は、S11でAPL検出部121から入力されたAPLの検出結果に基づいて、デューティ値を算出する(S14)。なお、第1制御部10は、APLの他に、フレーム画像の輝度の最大値及び最小値、不揮発メモリ14に記憶されている設定情報に含まれるバックライト28の輝度、並びに図示しない周囲照度センサが検出した周囲照度等に基づいてデューティ値を算出してもよい。
次いで、第1制御部10は、S11でAPL検出部121から入力されたAPLの検出結果に基づいて、デューティ値を算出する(S14)。なお、第1制御部10は、APLの他に、フレーム画像の輝度の最大値及び最小値、不揮発メモリ14に記憶されている設定情報に含まれるバックライト28の輝度、並びに図示しない周囲照度センサが検出した周囲照度等に基づいてデューティ値を算出してもよい。
最後に、第1制御部10は、S14で算出したデューティ値を、S13で記憶させた第1クロック計数値に関連付けて不揮発メモリ14に記憶させ(S15)、処理をS11へ戻す。
調光制御値演算処理の実行結果として、不揮発メモリ14には、各フレーム画像に基づくデューティ値及びこのデューティ値に関する第1クロック計数値が記憶される。
調光制御値演算処理の実行結果として、不揮発メモリ14には、各フレーム画像に基づくデューティ値及びこのデューティ値に関する第1クロック計数値が記憶される。
図3は、本発明の実施の形態に係る映像処理装置3が備えるSTB1で実行される同期情報演算処理の手順を示すフローチャートである。
第1制御部10は、パケットが出力部13から出力される出力タイミングか否かを判定する(S21)。パケットの出力タイミングではない場合(S21でNO)、第1制御部10はS21の処理を繰り返し実行する。
第1制御部10は、パケットが出力部13から出力される出力タイミングか否かを判定する(S21)。パケットの出力タイミングではない場合(S21でNO)、第1制御部10はS21の処理を繰り返し実行する。
パケットの出力タイミングである場合(S21でYES)、第1制御部10は、調光制御値演算処理のS15が実行されて、不揮発メモリ14にデューティ値が記憶されたか否かを判定し(S22)、記憶されていない場合(S22でNO)、処理をS27へ移す。
不揮発メモリ14にデューティ値が記憶された場合(S22でYES)、第1制御部10は、不揮発メモリ14からデューティ値とこのデューティ値に関する第1クロック計数値とを読み出し(S23)、カウンタ15の計数結果(以下、第2クロック計数値という)を取得する(S24)。S23が実行されるまでの間に、S15の処理が複数回実行された場合、第1制御部10は、S23にて複数個のデューティ値と各デューティ値に関する第1クロック計数値とを読み出すが、S24で取得する第2クロック計数値は1個でよい。
本実施の形態では、同期情報として、出力部13がパケットを出力してから、このパケットに含まれるフレーム画像に基づくデューティ値が含まれているパケットが出力部13によって出力されるまでの遅延時間を示す遅延時間情報を演算する。
ただし、出力部13が特定のフレーム画像を含むパケットを出力する出力タイミング及び出力部13が特定のフレーム画像に基づくデューティ値を含むパケットを出力する出力タイミングを検出することは困難である。従って、調光制御値演算処理のS12で取得した第1クロック計数値と、同期情報演算処理のS24で取得した第2クロック計数値を用い、第2クロック計数値から第1クロック計数値を減算した減算結果を、順次出力されるフレーム画像のフレーム数に換算したものを遅延時間として用いる。
そこで、第1制御部10は、第1クロック計数値及び第2クロック計数値に基づいて、遅延時間を算出し(S25)、算出した遅延時間を示す遅延時間情報と、この遅延時間を算出するために用いた第1クロック計数値に関するデューティ値とを一組にして、出力部13から出力されるパケットにヘッダ情報の一部として設定する(S26)。
S26の処理完了後、第1制御部10は、処理をS27へ移す。
S26の処理完了後、第1制御部10は、処理をS27へ移す。
ところで、S23にて複数個のデューティ値と各デューティ値に関する第1クロック計数値とを読み出した場合、第1制御部10は、S25で各デューティ値について遅延時間を算出し、S26でデューティ値と遅延時間情報とを複数組パケットに設定する。
従って、S27の処理実行前にS23以降の処理が実行された場合、パケットには1組又は複数組のデューティ値及び遅延時間情報が含まれる。
一方、S27の処理実行前にS23以降の処理が実行されなかった場合、パケットにはデューティ値も遅延時間情報も含まれない。
従って、S27の処理実行前にS23以降の処理が実行された場合、パケットには1組又は複数組のデューティ値及び遅延時間情報が含まれる。
一方、S27の処理実行前にS23以降の処理が実行されなかった場合、パケットにはデューティ値も遅延時間情報も含まれない。
最後に、第1制御部10は、出力部13を制御してパケットを出力させ(S27)、処理をS21へ戻す。
以上の結果、第1制御部10の演算負荷が軽く、全く遅延が生じなかった場合、出力部13からは、フレーム画像と、このフレーム画像に基づくデューティ値と、遅延時間0フレームを示す遅延時間情報とが含まれるパケットが出力される。
以上の結果、第1制御部10の演算負荷が軽く、全く遅延が生じなかった場合、出力部13からは、フレーム画像と、このフレーム画像に基づくデューティ値と、遅延時間0フレームを示す遅延時間情報とが含まれるパケットが出力される。
第1制御部10の演算負荷が重く、N(Nは自然数)フレーム分の遅延が生じた場合、出力部13からは、フレーム画像と、このフレーム画像のNフレーム前に出力されたフレーム画像に基づくデューティ値と、遅延時間Nフレームを示す遅延時間情報とが含まれるパケットが出力される。また、このパケットが出力される前には、出力部13からは、フレーム画像を含み、デューティ値及び遅延時間情報を含まないパケットが少なくともN個出力されている。
図1に示す表示装置2の入力部21には、STB1が出力したパケットが入力される。入力部21は、入力されたパケットに含まれるフレーム画像をフレームバッファ22へ出力し、このパケットに含まれるヘッダ情報をパケット受信部23へ出力する。
フレームバッファ22には、複数のフレーム画像が先入れ先出し型で記憶される。このために、フレームバッファ22には、夫々が1フレームのフレーム画像を格納する複数個のフレーム画像格納領域(以下、フレーム領域という)が設けられている。また、各フレーム領域に一対一対応で、1個のデューティ値を格納する調光制御値格納領域(以下、制御値領域という)が設けられている。本実施の形態では、フレーム領域にフレーム画像を格納し、このフレーム領域に対応する制御値領域にデューティ値を格納することによって、フレーム画像とデューティ値とが関連付けられる。
図4〜図8は、本発明の実施の形態に係る映像処理装置3がフレーム画像とデューティ値とを関連付ける手順を説明する模式図である。図4〜図8夫々には、5個のフレーム領域FM1〜FM5と、これらに対応する同数の制御値領域DM1〜DM5が例示されており、フレームバッファ22に入力されたフレーム画像は、フレーム領域FM1,FM2,…,FM5の順に格納される。また、フレーム画像は、必ずフレーム領域FM1に格納されているものが読み出され、デューティ値は、制御値領域DM1に格納されているものが読み出される。
フレーム画像と、これに関連付けられているデューティ値とは、同時的に読み出される。フレーム領域FM1に格納されているフレーム画像が読み出された場合、フレーム領域FM2,…,FM5に格納されているフレーム画像が、フレーム領域FM1,…,FM4に移動される。同様に、制御値領域DM1に格納されているデューティ値が読み出された場合、制御値領域DM2,…,DM5に格納されているデューティ値が、制御値領域DM1,…,DM4に移動される。
図9は、本発明の実施の形態に係る映像処理装置3が備える表示装置2で実行される関連付処理の手順を示すフローチャートである。この関連付処理は、パケット受信部23にヘッダ情報が入力された場合に、パケット受信部23によって実行される。
パケット受信部23は、入力されたヘッダ情報にデューティ値及び遅延時間情報の組が含まれているか否かを判定し(S31)、含まれている場合(S31でYES)、パケット受信部23は、フレームバッファ22のフレーム領域に格納されているフレーム画像の何れにデューティ値を関連付けるべきかを、入力されたヘッダ情報に含まれている遅延時間情報が示す遅延時間に基づいて演算する(S32)。
パケット受信部23は、入力されたヘッダ情報にデューティ値及び遅延時間情報の組が含まれているか否かを判定し(S31)、含まれている場合(S31でYES)、パケット受信部23は、フレームバッファ22のフレーム領域に格納されているフレーム画像の何れにデューティ値を関連付けるべきかを、入力されたヘッダ情報に含まれている遅延時間情報が示す遅延時間に基づいて演算する(S32)。
次いで、パケット受信部23は、S32の演算結果であるフレーム画像が格納されているフレーム領域に対応する制御値領域に、入力されたヘッダ情報に含まれているデューティ値、即ちSTB1で第1制御部10が算出した正規のデューティ値を格納する(S33)。
図4は、1フレーム目のフレーム画像F1をフレームバッファ22に格納してデューティ値D1と関連付ける場合を説明する模式図である。
以下では、フレーム領域FM1〜FM5及び制御値領域DM1〜DM5夫々には、最初、フレーム画像もデューティ値も格納されていないものとする。図4〜図8では、格納されていないことを「E」で示している。
入力部21に1個目のパケットP1が入力された場合、パケットP1に含まれている1フレーム目のフレーム画像F1は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM1に格納される。
以下では、フレーム領域FM1〜FM5及び制御値領域DM1〜DM5夫々には、最初、フレーム画像もデューティ値も格納されていないものとする。図4〜図8では、格納されていないことを「E」で示している。
入力部21に1個目のパケットP1が入力された場合、パケットP1に含まれている1フレーム目のフレーム画像F1は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM1に格納される。
パケットP1に含まれている正規のデューティ値D1及び遅延時間情報S1の組は、パケット受信部23に入力される。遅延時間情報S1が示す遅延時間は0フレームであるため、デューティ値D1は、パケットP1の0個前のパケットに含まれていたフレーム画像、即ちフレーム画像F1に基づくデューティ値である。従って、図9に示すS33の処理が実行された場合に、デューティ値D1は、制御値領域DM1に格納される。
図5は、2フレーム目のフレーム画像F2をフレームバッファ22に格納する場合を説明する模式図である。
入力部21に2個目のパケットP2が入力された場合、パケットP2に含まれている2フレーム目のフレーム画像F2は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM2に格納される。
パケットP2に含まれているヘッダ情報には、フレーム画像及びデューティ値が含まれていないため、図9に示すS33の処理は実行されず、従って、制御値領域DM2には何も格納されない。
入力部21に2個目のパケットP2が入力された場合、パケットP2に含まれている2フレーム目のフレーム画像F2は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM2に格納される。
パケットP2に含まれているヘッダ情報には、フレーム画像及びデューティ値が含まれていないため、図9に示すS33の処理は実行されず、従って、制御値領域DM2には何も格納されない。
また、入力部21に3個目の図示しないパケットが入力された場合、このパケットに含まれている3個目のフレーム画像F3は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM3に格納される。このパケットに含まれているヘッダ情報には、フレーム画像及びデューティ値が含まれていないため、制御値領域DM3には何も格納されない(図6参照)。
図6は、4フレーム目のフレーム画像F4をフレームバッファ22に格納してデューティ値D2を2フレーム目のフレーム画像F2と関連付ける場合を説明する模式図である。
入力部21に4個目のパケットP4が入力された場合、パケットP4に含まれているフレーム画像F4は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM4に格納される。
入力部21に4個目のパケットP4が入力された場合、パケットP4に含まれているフレーム画像F4は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM4に格納される。
パケットP4に含まれている正規のデューティ値D2及び遅延時間情報S2の組は、パケット受信部23に入力される。遅延時間情報S2が示す遅延時間は2フレームであるため、デューティ値D2は、パケットP4の2個前のパケットに含まれていたフレーム画像、即ちフレーム画像F2に基づくデューティ値である。従って、図9に示すS33の処理が実行された場合に、デューティ値D2は、制御値領域DM4ではなく、制御値領域DM2に格納される。
S33の実行後、又は、入力されたヘッダ情報にデューティ値及び遅延時間情報の組が含まれていない場合(S31でNO)、パケット受信部23は処理をS34へ移す。入力されたヘッダ情報にデューティ値及び遅延時間情報の複数組含まれている場合、パケット受信部23はS32及びS33の処理を複数組の夫々に対して実行してから処理をS34へ移す(図8参照)。
パケット受信部23は、後述する空の制御値領域が存在するか否か判定し(S34)、存在する場合には(S34でYES)、空の制御値領域に、仮のデューティ値を格納する(S35)。
空の制御値領域の例としては、前後の制御値領域にデューティ値が格納されており、自身にはデューティ値が格納されていない制御値領域が挙げられる。これは、例えば、制御値領域DM1,DM3にデューティ値が格納されており、自身にはデューティ値が格納されていない制御値領域DM2である。このような空の制御値領域DM2が存在する場合、制御値領域DM2に格納すべきデューティ値が、何らかのトラブルで失われた可能性があるため、制御値領域DM2に仮のデューティ値を格納する。
空の制御値領域の例としては、前後の制御値領域にデューティ値が格納されており、自身にはデューティ値が格納されていない制御値領域が挙げられる。これは、例えば、制御値領域DM1,DM3にデューティ値が格納されており、自身にはデューティ値が格納されていない制御値領域DM2である。このような空の制御値領域DM2が存在する場合、制御値領域DM2に格納すべきデューティ値が、何らかのトラブルで失われた可能性があるため、制御値領域DM2に仮のデューティ値を格納する。
また、空の制御値領域の他の例としては、読み出しが近いフレーム画像が格納されているフレーム領域に対応し、しかもデューティ値が格納されていない制御値領域が挙げられる。例えば、デューティ値が格納されていない制御値領域DM2,DM3である。フレーム領域FM1に格納されているフレーム画像を読み出した場合に、制御値領域DM1にデューティ値が格納されていないと、インバータ27のPWM制御が実行できないため、フレーム領域FM2,FM3にフレーム画像が格納されており、且つ、空の制御値領域DM2,DM3が存在する場合は、制御値領域DM2,DM3に仮のデューティ値を格納する。
デューティ値が格納されていない制御値領域に仮のデューティ値を格納するためには、この制御値領域よりも1個前の制御値領域に格納されているデューティ値をコピーして格納することが最も簡易である。
図7は、2フレーム目のフレーム画像F2に基づくデューティ値に等しいデューティ値を3フレーム目のフレーム画像F3に関連付ける場合を説明する模式図である。
図6に示す関連付けが終了した時点で、フレームバッファ22は、フレーム領域FM2,FM3には、夫々読み出しが近いフレーム画像F2,F3が格納されており、制御値領域DM2にはデューティ値D2が格納されているが、制御値領域DM3にはデューティ値が格納されていない状態になる。このような場合、図9に示すS35の処理が実行され、図7に示すように、デューティ値D2に等しいデューティ値D2’が仮のデューティ値として制御値領域DM3に格納される。
図6に示す関連付けが終了した時点で、フレームバッファ22は、フレーム領域FM2,FM3には、夫々読み出しが近いフレーム画像F2,F3が格納されており、制御値領域DM2にはデューティ値D2が格納されているが、制御値領域DM3にはデューティ値が格納されていない状態になる。このような場合、図9に示すS35の処理が実行され、図7に示すように、デューティ値D2に等しいデューティ値D2’が仮のデューティ値として制御値領域DM3に格納される。
図9に示すように、空の制御値領域が存在しない場合(S34でNO)、又はS35の処理を実行した後で、パケット受信部23は関連付処理を終了する。
なお、このような関連付処理は、パケット受信部23にヘッダ情報が入力された場合に、パケット受信部23からヘッダ情報を取得した第2制御部20が実行する構成であってもよい。
なお、このような関連付処理は、パケット受信部23にヘッダ情報が入力された場合に、パケット受信部23からヘッダ情報を取得した第2制御部20が実行する構成であってもよい。
図8は、5フレーム目のフレーム画像F5をフレームバッファ22に格納して2フレーム分のデューティ値D3,D4を2フレーム目及び3フレーム目夫々のフレーム画像F2,F3と関連付ける場合を説明する模式図である。
入力部21に5個目のパケットP5が入力された場合、パケットP5に含まれている5個目のフレーム画像F5は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM5に格納される。
入力部21に5個目のパケットP5が入力された場合、パケットP5に含まれている5個目のフレーム画像F5は、フレームバッファ22に入力されて、フレーム領域FM5に格納される。
パケットP5に含まれている正規のデューティ値D3及び遅延時間情報S3の組と、正規のデューティ値D4及び遅延時間情報S4の組とは、パケット受信部23に入力される。遅延時間情報S3が示す遅延時間は2フレームであるため、デューティ値D3は、パケットP5の2個前のパケットに含まれていたフレーム画像、即ちフレーム画像F3に基づくデューティ値である。従って、図9に示すS33の処理が実行された場合に、デューティ値D3は、制御値領域DM3に格納される。
ここで、制御値領域DM3には既に仮のデューティ値D2’が格納されているが、本実施の形態では後から格納されるデューティ値が優先されるものとする。即ち、デューティ値D3は、デューティ値D2’に上書きされる。
ここで、制御値領域DM3には既に仮のデューティ値D2’が格納されているが、本実施の形態では後から格納されるデューティ値が優先されるものとする。即ち、デューティ値D3は、デューティ値D2’に上書きされる。
また、遅延時間情報S4が示す遅延時間は1フレームであるため、デューティ値D4は、制御値領域DM4に格納される。
以上のようにしてバッファ22に格納されたフレーム画像F1,F2,…は、LCDコントローラ24に順次入力され、デューティ値D1,D2,…は、第2制御部20を介してPWM制御部26に順次入力される。
LCDコントローラ24は、入力されたフレーム画像に基づいて液晶表示パネル25を制御する。この結果、液晶表示パネル25には、入力されたフレーム画像に基づく映像が表示される。
以上のようにしてバッファ22に格納されたフレーム画像F1,F2,…は、LCDコントローラ24に順次入力され、デューティ値D1,D2,…は、第2制御部20を介してPWM制御部26に順次入力される。
LCDコントローラ24は、入力されたフレーム画像に基づいて液晶表示パネル25を制御する。この結果、液晶表示パネル25には、入力されたフレーム画像に基づく映像が表示される。
PWM制御部26は、入力されたデューティ値に基づいてパルス信号を生成し、生成したパルス信号をインバータ27へ出力することによって、インバータ27をPWM制御する。
インバータ27は、第2制御部20に制御されてオン/オフされ、オンにされている場合に、入力されたパルス信号に従い、バックライト28の光源に交流電圧を供給する。
インバータ27は、第2制御部20に制御されてオン/オフされ、オンにされている場合に、入力されたパルス信号に従い、バックライト28の光源に交流電圧を供給する。
バックライト28は、蛍光管又はLED等の図示しない光源を用いてなり、液晶表示パネル25の背面側から正面側へ光を照射する。なお、光源の配置はエッジライト型でも直下型でもよい。
PWM制御部26に入力されるデューティ値が大きい(又は小さい)ほど、バックライト28の光源に供給される交流電圧のデューティ比は大きく(又は小さく)なり、バックライト28が照射する光は明るく(又は暗く)なる。
PWM制御部26に入力されるデューティ値が大きい(又は小さい)ほど、バックライト28の光源に供給される交流電圧のデューティ比は大きく(又は小さく)なり、バックライト28が照射する光は明るく(又は暗く)なる。
図10は、本発明の実施の形態に係る映像処理装置3が備える表示装置2で実行される映像表示処理の手順を示すフローチャートである。
第2制御部20は、フレーム画像をLCDコントローラ24に入力させる入力タイミングであるか否かを判定し(S41)、入力タイミングではない場合(S41でNO)、S41の処理を繰り返し実行する。
入力タイミングである場合(S41でYES)、第2制御部20は、フレームバッファ22を制御して、フレーム画像(具体的にはフレーム領域FM1に格納されているフレーム画像)をLCDコントローラ24に入力させる(S42)。
第2制御部20は、フレーム画像をLCDコントローラ24に入力させる入力タイミングであるか否かを判定し(S41)、入力タイミングではない場合(S41でNO)、S41の処理を繰り返し実行する。
入力タイミングである場合(S41でYES)、第2制御部20は、フレームバッファ22を制御して、フレーム画像(具体的にはフレーム領域FM1に格納されているフレーム画像)をLCDコントローラ24に入力させる(S42)。
また、S42でLCDコントローラ24に入力させたフレーム画像に関連付けられているデューティ値(具体的には制御値領域DM1に格納されているデューティ値)を読み出して(S43)、PWM制御部26へ出力する(S44)。
最後に、第2制御部20は、フレームバッファ22を制御して、まだフレームバッファ22に格納されているフレーム画像夫々を1フレーム分、及びデューティ値夫々を1個分、入力側から出力側へ移動させる(S45)。
S45の処理完了後、第2制御部20は、処理をS41へ戻す。
最後に、第2制御部20は、フレームバッファ22を制御して、まだフレームバッファ22に格納されているフレーム画像夫々を1フレーム分、及びデューティ値夫々を1個分、入力側から出力側へ移動させる(S45)。
S45の処理完了後、第2制御部20は、処理をS41へ戻す。
以上のような各種処理を実行することによって、第1制御部10は調光演算手段及び同期演算手段として機能し、第2制御部20は入力手段として機能する。また、APL検出部121は特徴量演算手段として機能し、出力部13は出力手段として機能し、入力部21は記憶手段として機能し、フレームバッファ22は映像記憶部として機能し、パケット受信部23は関連付手段として機能する。更に、液晶表示パネル25は表示部として機能し、PWM制御部26は調光制御部として機能する。
このような映像処理装置3は、フレーム画像のLCDコントローラ24に対する入力と、このフレーム画像に基づくデューティ値のPWM制御部26に対する入力とを同期させることができる。このため、液晶表示パネル25に表示される映像の明暗とバックライト28の明暗とをリアルタイムに連動させることができる。この結果、暗い映像で黒浮き現象を抑制することができ、明るい映像をより鮮明に表示することができる。
なお、本実施の形態においては、STB1と表示装置2とがHDMI接続される構成を説明しているが、これに限定されるものではない。
また、映像受付部11は、テレビジョン放送信号を受信する構成に限定されず、例えば、STB1に接続されたデジタル・ビデオ・カメラから入力されたフレーム画像を映像処理部12へ出力する構成でもよい。
なお、本実施の形態においては、STB1と表示装置2とがHDMI接続される構成を説明しているが、これに限定されるものではない。
また、映像受付部11は、テレビジョン放送信号を受信する構成に限定されず、例えば、STB1に接続されたデジタル・ビデオ・カメラから入力されたフレーム画像を映像処理部12へ出力する構成でもよい。
更に、フレーム画像とデューティ値とが関連付けられていない場合に、1フレーム前のフレーム画像に関連付けられているデューティ値をそのまま仮のデューティ値として用いる構成に限定されず、1フレーム前後のフレーム画像に関連付けられているデューティ値の平均値を仮のデューティ値として用いてもよく、当該フレーム画像より前の複数フレームのフレーム画像夫々に関連付けられているデューティ値を用いて漸化式で仮のデューティ値を算出してもよい。
更にまた、フレームバッファ22に相当する映像記憶部をSTB1に備え、STB1側でフレーム画像とデューティ値とを関連付けてから表示装置2へ出力される構成でもよい。しかしながら、この場合、デューティ値の演算が終了するまでフレーム画像はSTB1から表示装置2へ出力されないため、演算負荷が非常に重い場合、未表示のフレーム画像が表示装置2側に存在しなくなる可能性がある。つまり、映像を円滑に表示するためには、表示装置2がフレームバッファ22を備える構成の方が有利である。
なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
また、本発明の効果がある限りにおいて、映像処理装置3に、本実施の形態に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
また、本発明の効果がある限りにおいて、映像処理装置3に、本実施の形態に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
1 STB(調光演算装置)
10 第1制御部(調光演算手段,同期演算手段)
121 APL検出部(特徴量演算手段)
13 出力部(出力手段)
2 表示装置
20 第2制御部(入力手段)
21 入力部(記憶手段)
22 フレームバッファ(映像記憶部)
23 パケット受信部(関連付手段)
25 液晶表示パネル(表示部)
26 PWM制御部(調光制御部)
28 バックライト
3 映像処理装置
10 第1制御部(調光演算手段,同期演算手段)
121 APL検出部(特徴量演算手段)
13 出力部(出力手段)
2 表示装置
20 第2制御部(入力手段)
21 入力部(記憶手段)
22 フレームバッファ(映像記憶部)
23 パケット受信部(関連付手段)
25 液晶表示パネル(表示部)
26 PWM制御部(調光制御部)
28 バックライト
3 映像処理装置
Claims (6)
- 時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する表示部、該表示部を照明するバックライト、及び該バックライトの明るさを制御するための調光制御値に基づいて前記バックライトの明るさを制御する調光制御部を備える表示装置と、
入力されたフレーム画像に基づいて調光制御値を演算する調光演算ステップ、及び、該調光演算ステップで演算した調光制御値とフレーム画像とを前記表示装置へ出力する出力ステップを実行する調光演算装置と
を接続してなる映像処理装置にて、前記バックライトの明るさを調節する調光方法において、
前記調光演算装置は、
フレーム画像の前記表示部に対する入力と、前記フレーム画像に基づいて前記調光演算ステップで演算した調光制御値の前記調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報を、フレーム画像毎に演算する同期演算ステップ
を実行し、
前記調光演算装置又は前記表示装置は、
フレーム画像を記憶する映像記憶部に、前記表示部に入力すべきフレーム画像を記憶させる記憶ステップと、
前記同期演算ステップで演算した同期情報に基づいて、前記調光演算ステップで演算した調光制御値を、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像に関連付ける関連付ステップと
を実行し、
前記表示装置は、
前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像を前記表示部に入力する場合に、前記関連付ステップで前記フレーム画像に関連付けた調光制御値を前記調光制御部に入力する入力ステップ
を実行することを特徴とする調光方法。 - 時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する表示部、該表示部を照明するバックライト、及び該バックライトの明るさを制御するための調光制御値に基づいて前記バックライトの明るさを制御する調光制御部を備える表示装置と、
入力されたフレーム画像に基づいて調光制御値を演算する調光演算手段、及び、該調光演算手段が演算した調光制御値とフレーム画像とを前記表示装置へ出力する出力手段を備える調光演算装置と
を接続してなる映像処理装置において、
前記調光演算装置は、
フレーム画像の前記表示部に対する入力と、前記フレーム画像に基づいて前記調光演算手段が演算した調光制御値の前記調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報を、フレーム画像毎に演算する同期演算手段
を備え、
前記調光演算装置又は前記表示装置は、
フレーム画像を記憶する映像記憶部に、前記表示部に入力すべきフレーム画像を記憶させる記憶手段と、
前記同期演算手段が演算した同期情報に基づいて、前記調光演算手段が演算した調光制御値を、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像に関連付ける関連付手段と
を備え、
前記表示装置は、
前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像を前記表示部に入力する場合に、前記関連付手段が前記フレーム画像に関連付けた調光制御値を前記調光制御部に入力する入力手段
を備えることを特徴とする映像処理装置。 - 前記表示装置は、前記映像記憶部、前記記憶手段及び前記関連付手段を備え、
前記調光演算装置は、入力されたフレーム画像の明るさを示す映像特徴量を演算する特徴量演算手段を更に備え、
前記調光演算手段は、前記特徴量演算手段が演算した映像特徴量に基づいて調光制御値を演算するようにしてあり、
前記出力手段は、前記調光演算手段が演算した調光制御値と、前記同期演算手段が演算した前記調光制御値に係る同期情報と、フレーム画像とを前記表示装置へ出力するようにしてあり、
前記同期演算手段は、前記出力手段によってフレーム画像が出力されてから、該フレーム画像に基づく調光制御値が前記出力手段によって出力されるまでの遅延時間又は該遅延時間に相当する時間に基づいて同期情報を演算するようにしてあることを特徴とする請求項2に記載の映像処理装置。 - 前記映像記憶部は、前記表示部に順次入力すべき複数のフレーム画像を記憶するようにしてあり、
前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像に調光制御値が関連付けられていない場合、前記関連付手段は、調光制御値が関連付けられていないフレーム画像に、前記表示部に対する入力順が前記フレーム画像よりも早い及び/又は遅いフレーム画像に関連付けられている調光制御値に基づいて求められる調光制御値を関連付けるようにしてあることを特徴とする請求項2又は3に記載の映像処理装置。 - 時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する表示部、該表示部を照明するバックライト、該バックライトの明るさを制御するための調光制御値に基づいて前記バックライトの明るさを制御する調光制御部、及びフレーム画像を記憶する映像記憶部を備え、
調光制御値、フレーム画像の前記表示部に対する入力と、前記フレーム画像に基づいて演算された調光制御値の前記調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報、及びフレーム画像が入力される表示装置であって、
前記映像記憶部に、前記表示部に入力すべきフレーム画像を記憶させる記憶手段と、
入力された同期情報に基づいて、入力された調光制御値を、前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像に関連付ける関連付手段と、
前記映像記憶部に記憶されているフレーム画像を前記表示部に入力する場合に、前記関連付手段が前記フレーム画像に関連付けた調光制御値を前記調光制御部に入力する入力手段と
を備えることを特徴とする表示装置。 - 入力されたフレーム画像の明るさを示す映像特徴量を演算する特徴量演算手段、時系列的に入力されるフレーム画像に基づいて映像を表示する表示部を照明するバックライトの明るさを制御する調光制御部に入力される調光制御値を、前記特徴量演算手段が演算した映像特徴量に基づいて演算する調光演算手段、及び、該調光演算手段が演算した調光制御値とフレーム画像とを出力する出力手段を備える調光演算装置であって、
フレーム画像の前記表示部に対する入力と、前記フレーム画像に基づいて前記調光演算手段が演算した調光制御値の前記調光制御部に対する入力とを同期させるための同期情報を、フレーム画像毎に演算する同期演算手段
を備え、
前記出力手段は、前記調光演算手段が演算した調光制御値と、前記同期演算手段が演算した前記調光制御値に係る同期情報と、フレーム画像とを出力するようにしてあり、
前記同期演算手段は、前記出力手段によってフレーム画像が出力されてから、該フレーム画像に基づく調光制御値が前記出力手段によって出力されるまでの遅延時間又は該遅延時間に相当する時間に基づいて同期情報を演算するようにしてあることを特徴とする調光演算装置。
Priority Applications (1)
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JP2008200140A JP2010041249A (ja) | 2008-08-01 | 2008-08-01 | 調光方法、映像処理装置、表示装置及び調光演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112419987A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光驱动方法、装置、显示系统 |
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-
2008
- 2008-08-01 JP JP2008200140A patent/JP2010041249A/ja active Pending
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