JP2010072141A - 映像処理装置及び映像処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】利用者の視聴環境に合わせて最適な画質調整を実施することができる映像処理装置及び映像処理方法を提供する。
【解決手段】映像処理装置１は、外部環境として照度を計測する光センサ２２と、光センサ２２が計測した照度が予め定められた照度よりも高い場合に、光センサ２２が計測した照度に基づいて入力される映像信号の輝度信号の補正値を大きくするガンマ補正処理を行い、光センサ２２が計測した照度が予め定められた照度よりも低い場合に、光センサ２２が計測した照度に基づいて映像信号の輝度信号の補正値を小さくするガンマ補正処理を行う画質処理部１３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、映像処理装置及び映像処理方法に関する。
従来の技術として、時刻情報と、利用者の環境を指定する環境指定情報とを検出し、それらに基づいて表示映像の画質を補正する映像処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
この映像処理装置は、時刻情報を取得する時刻情報取得部と、例えば、天候等である環境指定情報とを取得する情報取得部と、時刻情報及び環境指定情報と入力される映像信号の特徴量とを比較して映像信号の補正量を算出する制御部と、補正量に基づいて映像信号を画質補正する画質処理部と、補正された映像信号を表示する表示部とを有し、利用者の視聴環境に適した画質補正を実施することができる。
しかし、従来の映像処理装置によると、天候等の環境指定情報は、映像処理装置の設置場所、例えば、居住空間においては外光が当たりやすい場所かどうか等の設置条件により大きく変動するため、利用者の視聴環境に対応した詳細な画質補正には適していないという問題がある。また、時刻情報に基づいて朝昼夜を判定する場合、季節等により日没等の時間が変動したり、映像処理装置の設置される位置の緯度によって利用者の視聴環境を一意に決定できないため、詳細な画質補正には適していないという問題がある。
また、利用者が感じる映像の明るさは、映像処理装置が設置される場所の照度に依存する（Ｂａｒｔｌｅｓｏｎ−Ｂｒｅｎｅｍａｎ効果）。つまり、照度が高い場合は、最も輝度値が高い映像が利用者にとっては相対的に暗く感じられ、映像のコントラストが弱く（映像信号のコントラスト値が小さく）なったかのように感じられる。また、照度が低い場合は、明るい場合と逆にコントラストが強く（映像信号のコントラスト値が大きく）なったかのように感じられるが、従来の映像処理装置は、利用者が感じる映像の明るさに対応して画質補正を実行できないという問題がある。
特開２００７−４３５３３号公報
従って、本発明の目的は、利用者の視聴環境に合わせて最適な画質調整を実施することができる映像処理装置及び映像処理方法を提供することにある。
（１）本発明は上記目的を達成するため、外部環境として照度を計測するセンサと、前記センサが計測した照度が予め定められた照度よりも高い場合に、前記センサが計測した照度に基づいて入力される映像信号の輝度信号の補正値を小さくするガンマ補正処理を行い、前記センサが計測した照度が前記予め定められた照度よりも低い場合に、前記センサが計測した照度に基づいて前記映像信号の輝度信号の補正値を大きくするガンマ補正処理を行う画質処理部とを有することを特徴とする映像処理装置を提供する。
上記した構成によれば、映像処理装置の外部環境が明るい場合、表示する映像のコントラストを強くし、映像処理装置の外部環境が暗い場合、表示する映像のコントラストを弱くするようガンマ補正処理を行うため、Ｂａｒｔｌｅｓｏｎ−Ｂｒｅｎｅｍａｎ効果によって説明されている外部環境に応じて利用者が感じるコントラスト変化に対応することができ、利用者の試聴環境に合わせて最適な画質調整を実施することができる。
（２）また、本発明は上記目的を達成するため、外部環境として照度を計測するセンサと、前記センサが計測した照度が大きいほど入力される映像信号の輝度信号のガンマ補正処理の補正値を小さくする画質処理部とを有することを特徴とする映像処理装置を提供する。
上記した構成によれば、映像処理装置の外部環境が明るいほど、表示する映像のコントラストが弱くなるように映像信号に対してガンマ補正処理を行うため、Ｂａｒｔｌｅｓｏｎ−Ｂｒｅｎｅｍａｎ効果によって説明されている外部環境に応じて利用者が感じるコントラスト変化に対応することができ、利用者の試聴環境に合わせて最適な画質調整を実施することができる。
（３）また、本発明は上記目的を達成するため、外部環境として照度を計測する計測ステップと、前記計測された照度が予め定められた照度よりも高い場合に、前記計測された照度に基づいて入力される映像信号の輝度信号の補正値を小さくするガンマ補正処理を行い、前記計測された照度が前記予め定められた照度よりも低い場合に、前記計測された照度に基づいて前記映像信号の輝度信号の補正値を大きくするガンマ補正処理を行う画質補正処理ステップとを有することを特徴とする映像処理方法を提供する。
上記した方法によれば、（１）と同様の効果を有する映像処理方法を達成できる。
本発明によれば、利用者の視聴環境に合わせて最適な画質調整を実施することができる。
以下に、本発明の映像処理装置及び映像処理方法の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
（映像処理装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る映像処理装置を示す概略図である。
映像処理装置１は、図示しないアンテナを介して外部よりデジタル放送波等を受信して映像を表示したり、図示しないＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）レコーダーやＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）プレイヤー等の映像再生装置から映像信号を受信して映像を表示するテレビ受像器等であって、前面に映像を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等から構成される映像表示部１４と、音声を出力するスピーカ部１６と、複数の操作スイッチを有するリモコン１Ａから送信される赤外線を用いた操作信号を受光する受光部２１と、外部環境の照度を測定するフォトダイオード等から構成される光センサ２２とを有する。また、映像処理装置１は、背面に図示しないアンテナ端子、外部入力端子及び複数のスイッチからなる操作部等を有し、本体内部には映像信号や音声信号を処理したり各部を制御するためのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＨＤＤ等からなる電子部品を有する。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る映像処理装置の構成例を示すブロック図である。
映像処理装置１は、デジタル放送局２から送信される放送信号を受信するデジタル放送受信部１０を備えており、デジタル放送受信部１０は信号処理部１１に接続されている。信号処理部１１は、音声処理部１５と映像処理部１２とに接続されており、受信した放送信号を音声信号と映像信号に分離し、音声信号を音声処理部１５に出力し、映像信号を映像処理部１２に出力する。
音声処理部１５はスピーカ部１６に接続され、映像処理部１２は画質を調整する画質処理部１３を介してＣＲＴや液晶表示パネル等で構成される映像表示部１４に接続されている。また、音声処理部１５は、入力された音声信号の音質調整を行う。
画質処理部１３は、入力された映像信号を画質調整し、画質調整した映像信号を映像表示部１４に出力する。また、画質処理部１３は、映像表示部１４の表示調整を行うガンマ補正処理部１３Ａ及び彩度補正処理部１３Ｂを有する。映像表示部１４は、インバータ等により制御されて輝度を可変とするバックライト１４Ａと、バックライト１４Ａに照射されて映像を表示するＬＣＤパネル１４Ｂとを有する。なお、映像表示部１４は、ＬＣＤに限らず、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の表示装置を用いてもよい。
また、映像処理装置１は、図示しない外部入力端子に接続された映像再生装置３から送信される映像信号及び音声信号を受信する映像アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１７及び音声Ａ／Ｄ１８を有し、映像Ａ／Ｄ１７及び音声Ａ／Ｄ１８に入力された映像信号及び音声信号はアナログ信号からデジタル信号へと変換され、それらの出力はそれぞれ映像処理部１２及び音声処理部１５に接続される。
また、映像処理装置１は、図２において点線で示された制御線を介して各部を制御する制御部１９を有し、制御部１９には操作スイッチ等から構成される操作部２０と、リモコン１Ａの赤外線の操作信号を受光する受光部２１と、外部環境の照度を測定する光センサ２２とが接続される。
制御部１９は、各部を制御するためのプログラム等を格納するＲＯＭ１９Ａと、一時的に情報を格納して制御部１９の動作を補助するＲＡＭ１９Ｂと、自動画質調整部１９０及び利用者画質調整部１９１とを有する。
ＲＡＭ１９Ｂは、外部環境の照度と後述する画質調整設定値とを関連づけた補正値１９２を格納する。画質調整設定値は、主にガンマ補正値と、彩度補正値とを有する。
自動画質調整部１９０は、光センサ２２において計測される外部環境の照度と補正値１９２に基づいて画質調整設定値を決定し、決定した画質調整設定値に基づいて画質処理部１３を制御する。なお、自動画質調整部１９０は、映像情報のフィールド単位の時間間隔で動作し、ダイナミックに入力する映像情報の画質を調整する。また、自動画質調整部１９０は、画質調整設定値とともに音質調整設定値を決定し、決定した音質調整設定値に基づいて音声処理部１５を制御してもよい。
利用者画質調整部１９１は、操作部２０又は受光部２１において受信する操作信号に基づいて画質調整設定内容を変更することができる。変更の詳細については第２の実施の形態において後述する。
（動作）
以下に、本発明の実施の形態における電子機器の動作を各図を参照しつつ説明する。
デジタル放送局２から送信されたデジタル放送波は、図示しないアンテナを介してデジタル放送受信部１０に入力される。
デジタル放送受信部１０では、地上波デジタル放送の変調方式に対応した復調器（図示せず）によって受信信号を復調し、例えば、ＭＰＥＧ２の規格に基づいたデータ列（トランスポートストリーム）を抽出し信号処理部１１へ出力する。
信号処理部１１へ入力されたデータ列（トランスポートストリーム）は、例えばＭＰＥＧ２デコーダ（図示せず）によって音声信号（デジタル）と映像信号（デジタル）とに分離され、音声信号は音声処理部１５へ、また映像信号は映像処理部１２へ出力される。
映像処理部１２では、入力された映像信号（デジタル）の映像種別を検出するとともに、検出結果としての映像種別信号を自動画質調整部１９０へ出力する。
自動画質調整部１９０は、映像種別信号に基づいて画質処理部１３を制御するとともに、光センサ２２において計測された外部環境の照度と補正値１９２とに基づいて画質調整設定値を決定する。
次に、画質処理部１３は、画質調整設定値に基づいて映像信号を画質調整した後、必要に応じてアナログ信号等に変換してＣＲＴやＬＣＤ等で構成される映像表示部１４へ出力する。画質処理部１３のガンマ補正処理部１３Ａは、画質調整設定値に含まれるガンマ補正値に基づいて映像信号の輝度信号をガンマ補正し、彩度補正処理部１３Ｂは、画質調整設定値に含まれる彩度補正値に基づいて映像信号の彩度信号を補正する。
なお、彩度補正処理部１３Ｂは、ガンマ補正処理部１３Ａのガンマ補正値に基づいて彩度補正値を決定する。これは、輝度信号の補正だけを実行した場合、出力される映像信号の輝度と色彩との関係が不自然となるためである。そのため、彩度補正処理部１３Ｂは、映像信号に対し、ガンマ補正処理部１３Ａが実行したガンマ補正の度合いと同等の彩度補正を実行する。例えば、ガンマ補正を１０％程かけるとすれば、彩度補正も１０％程かける。ここで、補正の度合いとは、例えば、補正によって増減する映像信号のゲイン値として表される。
音声処理部１５では、入力された音声信号（デジタル）をアナログ音声信号に変換する処理等を行って、スピーカ部１６へ出力する。
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る映像処理装置の動作例を示す概略図である。
ガンマ補正処理部１３Ａは、自動画質調整部１９０が動作していない場合、映像信号の入力輝度に対する映像表示部１４の出力輝度の特性を補正する。図３（ａ）に示すように、映像表示部１４の特性は実線で示され、入力輝度に対して出力輝度が線形となるようにガンマ補正が行われる。
ガンマ補正処理部１３Ａは、自動画質調整部１９０が動作している場合、光センサ２２が測定する照度に応じてガンマ補正を行う。図３（ｂ）に示すように、光センサ２２が測定する照度が比較的高い場合、例えば、６０％以上である場合、理想の出力特性に対して通常のガンマ補正の逆のガンマ補正を行う。また、照度が、６０％、７０％、８０％…と高くなるに従い、逆のガンマ補正を大きくする。つまり、ガンマ補正の度合（ガンマ補正の補正値）いを小さくする。また、映像表示部の出力特性に対してガンマ補正の度合いを弱めたガンマ補正を実行してもよい。
また、図３（ｃ）に示すように、光センサ２２が測定する照度が比較的低い場合、例えば、４０％以下である場合、理想の出力特性に対して更にガンマ補正を行う。また、照度が、４０％、３０％、２０％…と低くなるに従い、ガンマ補正を大きくする。つまり、ガンマ補正の度合いを大きくする。また、映像表示部の出力特性に対してガンマ補正の度合いを強めたガンマ補正を実行してもよい。
なお、照度は、映像表示装置１を使用する環境において基準となる照度を予め設定して、それを５０％とし、使用する環境において最も明るいと考えられる照度を１００％、最も暗いと考えられる照度を０％として設定する。なお、５０％における照度を利用者によって変えられるようにしてもよい。
なお、彩度補正処理部１３Ｂは、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すガンマ補正処理部１３Ａの度合いに対応した度合いの彩度補正を実行して出力映像信号を適正なものにする。
（第１の実施の形態の効果）
上記した実施の形態によると、ガンマ補正処理部１３Ａは、光センサ２２によって測定された照度が高い場合は、映像信号のコントラスト値を大きくするようなガンマ補正を実行し、照度が低い場合は、映像信号のコントラスト値を小さくするようなガンマ補正を実行するため、Ｂａｒｔｌｅｓｏｎ−Ｂｒｅｎｅｍａｎ効果によって説明されている外部環境に応じて利用者が感じるコントラスト変化に対応することができ、映像処理装置１は、利用者の試聴環境に合わせて最適な画質調整を実施することができる。
また、彩度補正処理部１３Ｂは、ガンマ補正処理部１３Ａのガンマ補正の度合いに応じて彩度補正を行うため、出力される映像信号を利用者にとってより自然なものにすることができる。
なお、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すガンマ補正処理部１３Ａの動作は一例であり、同一の傾向であればガンマ補正の度合いを変更することができる。
［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の表示例を示す概略図である。
壁色選択画面１４０は、利用者画質調整部１９１によって映像表示部１４に表示される表示内容であり、映像表示装置１が配置される環境において背面側の壁の色を選択するための色選択部１４０Ａと、直接同一の色を選択するための色見本であるカラーチャート１４０Ｂとを有する。利用者は、色選択部１４０Ａ又はカラーチャート１４０Ｂから所望の壁色を選択することで、補正値１９２を変更する。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の動作例を示す概略図である。
ガンマ補正処理部１３Ａは、利用者画質調整部１９１によって補正値が書き換えられた場合、自動画質調整部１９０によって光センサ２２が測定する照度に応じてガンマ補正を行う。図５に示すように、壁色選択画面において比較的光の反射率の低い壁色を選択した場合、例えば、壁色としてグレーを選択した場合、理想の出力特性に対して更にガンマ補正を行う。また、壁色が、茶色、黒…とより光の反射率の低いものになるに従い、ガンマ補正を大きくする。つまり、ガンマ補正の度合いを大きくする。また、図示していないが、壁色が光の反射率の高いものである場合は、逆のガンマ補正を実行する。つまり、ガンマ補正の度合いを小さくする。
また、ガンマ補正処理部１３Ａは、壁色によって決定された出力特性を照度５０％時のガンマ補正として、さらに光センサ２２が測定する照度に応じて第１の実施の形態において説明したガンマ補正を実施する。
（第２の実施の形態の効果）
ガンマ補正処理部１３Ａは、壁色選択画面１４０において選択した壁色が光の反射率の低いものである場合は、映像信号のコントラスト値を小さくするようなガンマ補正を実行し、光の反射率の高いものである場合は、映像信号のコントラスト値を大きくするようなガンマ補正を実行するため、Ｂａｒｔｌｅｓｏｎ−Ｂｒｅｎｅｍａｎ効果によって説明されている外部環境に応じて利用者が感じるコントラスト変化に対応することができ、映像処理装置１は、利用者の試聴環境に合わせて最適な画質調整を実施することができる。
なお、光センサ２２を映像処理装置１の背面に設ける構成としてもよい。これにより、より映像表示部１４の背景の照度をより正確に測定することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る映像処理装置を示す概略図である。 本発明の第１の実施の形態に係る映像処理装置の構成例を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る映像処理装置の動作例を示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の表示例を示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置の動作例を示す概略図である。
符号の説明
１…映像処理装置、１Ａ…リモコン、２…デジタル放送局、３…映像再生装置、１０…デジタル放送受信部、１１…信号処理部、１２…映像処理部、１３…画質処理部、１３Ａ…ガンマ補正処理部、１３Ｂ…彩度補正処理部、１４…映像表示部、１４Ａ…バックライト、１４Ｂ…パネル、１５…音声処理部、１６…スピーカ部、１７…映像Ａ／Ｄ、１８…音声Ａ／Ｄ、１９…制御部、１９Ａ…ＲＯＭ、１９Ｂ…ＲＡＭ、２０…操作部、２１…受光部、２２…光センサ、１４０…壁色選択画面、１４０Ａ…色選択部、１４０Ｂ…カラーチャート、１９０…自動画質調整部、１９１…利用者画質調整部、１９２…補正値

Claims (8)

  1. 外部環境として照度を計測するセンサと、
    前記センサが計測した照度が予め定められた照度よりも高い場合に、前記センサが計測した照度に基づいて入力される映像信号の輝度信号の補正値を小さくするガンマ補正処理を行い、前記センサが計測した照度が前記予め定められた照度よりも低い場合に、前記センサが計測した照度に基づいて前記映像信号の輝度信号の補正値を大きくするガンマ補正処理を行う画質処理部とを有することを特徴とする映像処理装置。
  2. 外部環境として照度を計測するセンサと、
    前記センサが計測した照度が大きいほど、入力される映像信号の輝度信号のガンマ補正処理の補正値を小さくする画質処理部とを有することを特徴とする映像処理装置。
  3. 前記画質処理部は、前記ガンマ補正処理に基づいて前記映像信号の彩度信号の補正処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の映像処理装置。
  4. 前記画質処理部は、前記外部環境の壁色を選択する壁色選択画面を表示処理し、前記壁色選択画面において選択された壁色に基づいて前記ガンマ補正処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の映像処理装置。
  5. 前記画質処理部は、前記壁色の光の反射率が大きいほど前記ガンマ補正処理の前記補正値を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の映像処理装置。
  6. 前記画質処理部が出力する映像信号を表示する表示部をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像処理装置。
  7. 前記センサは、前記表示部と逆側の面に設置されることを特徴とする請求項６に記載の映像処理装置。
  8. 外部環境として照度を計測する計測ステップと、
    前記計測された照度が予め定められた照度よりも高い場合に、前記計測された照度に基づいて入力される映像信号の輝度信号の補正値を小さくするガンマ補正処理を行い、前記計測された照度が前記予め定められた照度よりも低い場合に、前記計測された照度に基づいて前記映像信号の輝度信号の補正値を大きくするガンマ補正処理を行う画質補正処理ステップとを有することを特徴とする映像処理方法。
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