JP4475019B2 - 画像処理装置及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、テレビジョン信号等の映像信号を処理する画像処理装置、及び、テレビジョン信号等の映像信号を表示する画像表示装置に関し、特に、ワイドアスペクト比のプラズマディスプレイパネルに映像信号を表示させるのに適したものに関する。

今日、衛星デジタルテレビジョン放送の普及や地上波デジタルテレビジョン放送の開始に対応して、ワイドアスペクト比（アスペクト比１６：９）のテレビジョンディスプレイが普及しつつある。

デジタルテレビジョン放送でも、アスペクト比４：３の素材（例えば、古い映像資料や、海外の放送局の番組や、地上波アナログテレビジョン放送用に製作されたコマーシャル等）を放送する場合がある。その場合には、放送局側で、素材の左右にサイドパネルを付加して１６：９のテレビジョン信号にアップコンバートしている。このサイドパネルを付加されたデジタルテレビジョン信号を、ワイドアスペクト比のテレビジョンディスプレイで表示するときには、図６に示すように、アスペクト比４：３の素材（ここでは人物の画像）が表示される画面Ｐの左右の部分に、サイドパネルＳが一定の明るさ（例えば黒）で表示される。

ワイドアスペクト比のテレビジョンディスプレイとしては、液晶ディスプレイと並んでＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）が主流になっているが、ＰＤＰでは、長時間同じ輝度で表示を続けると、画像が焼き付く（表示が切り替わった後も残像として残る）ことがある。

そこで、ワイドアスペクト比のＰＤＰでは、サイドパネルを付加された映像信号を表示するときに、画面の左右の部分にこの焼き付きが生じないようにすることが望まれる。

従来、ＰＤＰにおいて焼き付きを防止する方法としては、例えば、１フィールド内の各画素に対応する映像信号の平均レベルを算出し、映像信号が表示されない部分を、この算出した平均レベルに対応する輝度で発光させることにより、映像信号が表示されない部分の輝度を変化させるという方法が提案されていた（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２２２１２５号公報（段落番号００１２、図１）。

しかし、サイドパネルを付加された映像信号の場合には、サイドパネルの部分を含めた全体が映像信号であり、映像信号が表示されない部分は存在しない。そのため、この従来の方法では、サイドパネルの部分を含めた平均レベルが算出されるが、その平均レベルに対応する輝度で発光させるべき部分が存在しないことになってしまう。したがって、サイドパネルを付加された映像信号を表示するときに、画面の左右の部分の焼き付きを防止することはできない。

本発明は、上述の点に鑑み、サイドパネルを付加された映像信号をワイドアスペクト比のＰＤＰに表示するときに、画面の左右の部分の焼き付きを防止することを課題としてなされたものである。

この課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、入力映像信号のうちの画面の左右の部分に相当する画像データのレベルに基づき、この入力映像信号が、サイドパネルを付加された映像信号であるか否かを検出するサイドパネル検出手段と、このサイドパネル検出手段によってサイドパネルを付加された映像信号であると検出された場合に、この入力映像信号からこのサイドパネルの部分を除いた信号を、ワイドアスペクト比のディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張させる水平拡張手段とを備えたことを特徴とする。

この画像処理装置では、入力映像信号のうちの画面の左右の部分に相当する画像データのレベルに基づき、入力映像信号にサイドパネルが付加されているか否かが検出される。

そして、サイドパネルを付加されている場合には、入力映像信号からサイドパネルの部分を除いた信号（すなわち本来の素材）が、ワイドアスペクト比のディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張される。

したがって、この画像処理装置で処理された映像信号を、ワイドアスペクト比のＰＤＰに表示すると、サイドパネルは表示されず、本来の素材が画面全体に表示されるようになる。

これにより、サイドパネルを付加された映像信号をワイドアスペクト比のＰＤＰに表示するときに、画面の左右の部分の焼き付きを防止することができる。

なお、この画像処理装置において、一例として、サイドパネル検出手段は、入力映像信号の複数の水平ラインについて、画面の左右の部分に相当する画像データのレベルが所定の閾値以下であるか否かを判別する判別手段を有し、これらの複数の水平ラインのうちの一定の割合以上の水平ラインについてこの判別手段により閾値以上であると判別されたことに基づき、サイドパネルを付加された映像信号であると検出するように構成するとよい。

また、この画像処理装置において、一例として、入力したアスペクト比１６：９のデジタルテレビジョン信号に、有効な映像部分の画素サイズを示す情報が付加されているか否かを検出する情報検出手段をさらに備え、この情報検出手段による検出を、サイドパネル検出手段による検出よりも優先して行い、この情報検出手段で検出された情報が示す画素サイズが、このデジタルテレビジョン信号の画素サイズと異なる場合に、このデジタルテレビジョン信号からこの有効な映像部分以外の部分（すなわちサイドパネルの部分）を除いた信号を、ワイドアスペクト比のディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張させることが好適である。

デジタルテレビジョン放送においては、デジタルテレビジョン信号中に、有効な映像部分（本来の素材）の画素サイズを示す情報を付加することがある。そこで、この情報が付加されているか否かの検出を、サイドパネル検出手段による検出よりも優先して行うことにより、一層簡単にサイドパネルの有無を検出して、ワイドアスペクト比のＰＤＰの画面の左右の部分の焼き付きを防止することができる。

次に、本発明に係る画像表示装置は、ワイドアスペクト比のディスプレイを有する画像表示装置において、入力映像信号のうちの画面の左右の部分に相当する画像データのレベルに基づき、この入力映像信号が、サイドパネルを付加された映像信号であるか否かを検出するサイドパネル検出手段と、このサイドパネル検出手段によってサイドパネルを付加された映像信号であると検出された場合に、この入力映像信号からこのサイドパネルの部分を除いた信号を、このディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張させる水平拡張手段とを備えたことを特徴とする。

この画像表示装置では、入力映像信号のうちの画面の左右の部分に相当する画像データのレベルに基づき、入力映像信号にサイドパネルが付加されているか否かが検出される。

そして、サイドパネルを付加されている場合には、入力映像信号からサイドパネルの部分を除いた信号（すなわち本来の素材）が、ワイドアスペクト比のディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張される。

したがって、このワイドアスペクト比のディスプレイには、サイドパネルは表示されず、本来の素材が画面全体に表示されるようになる。

これにより、ワイドアスペクト比のＰＤＰを有する画像表示装置において、サイドパネルを付加された映像信号を表示するときに、ＰＤＰの画面の左右の部分の焼き付きを防止することができる。

本発明によれば、サイドパネルを付加された映像信号を、ワイドアスペクト比のＰＤＰに表示するときに、画面の左右の部分の焼き付きを防止できるという効果が得られる。

また、デジタルテレビジョン信号中に有効な映像部分（本来の素材）の画素サイズを示す情報が付加されているか否かの検出を優先して行うことにより、一層簡単にサイドパネルの有無を検出して、ワイドアスペクト比のＰＤＰの画面の左右の部分の焼き付きを防止できるという効果も得られる。

以下、本発明を、ワイドアスペクト比のＰＤＰを有するテレビジョン受像機に適用した例について、図面を用いて具体的に説明する。

図１は、本発明を適用したテレビジョン受像機の回路構成を示すブロック図である。ＢＳデジタルチューナー１，ＣＳデジタルチューナー２，地上波デジタルチューナー３でそれぞれ周波数選択，復調，パケット分離，デコード等の処理を施されたデジタル映像信号のうち、いずれか１つのチューナーからのデジタル映像信号が、スイッチ４で選択されて、画質制御回路５に送られる。

画質制御回路５では、デジタル映像信号に対し、高画質化のための信号処理（例えば、インターレース信号のプログレッシブ変換等）が施される。画質制御回路５で信号を処理を施されたデジタル映像信号は、フレームメモリ６に一時的に記憶された後、スケーラー７に送られる。スケーラー７は、デジタル映像信号の画素サイズを、補間や間引き等によって拡張・縮小するための回路である。

スケーラー７から出力したデジタル映像信号は、画像表示回路８に送られる。画像表示回路８は、このデジタル映像信号に応じてワイドアスペクト比（アスペクト比１６：９）のＰＤＰ９を駆動することにより、ＰＤＰ９に画像を表示させる。

画質制御ＣＰＵ１１は、画質制御回路５，フレームメモリ６及びスケーラー７を制御するＣＰＵである。パネルＣＰＵ１２は、画像表示回路８及びＰＤＰ９を制御するＣＰＵである。

システムＣＰＵ１０は、図示しないリモートコントローラの操作や、 チューナー１〜３でパケット分離されたデータ（映像・音声以外の情報）に基づき、チューナー１〜３及びスイッチ４を制御したり、画質制御ＣＰＵ１１やパネルＣＰＵ１２を介して画質制御回路５〜ＰＤＰ９を制御するＣＰＵである。

図２は、システムＣＰＵ１０が、ＰＤＰ９の焼き付きの防止のために実行する処理を示すフローチャートである。この処理では、最初に、ＰＤＰ９に表示させる放送チャンネルのデジタルテレビジョン信号からパケット分離されたデータ（リモートコントローラの操作により、チューナー１〜３のうち、スイッチ４で選択されているチューナでパケット分離されたデータ）中に、有効な映像部分（本来の素材）の水平方向，垂直方向の画素サイズを示す情報が付加されているか否かを判断する（ステップＳ１）。なお、ここでは、この情報が示す水平方向，垂直方向の画素サイズをＣ，Ｄと表記するとともに、デジタルテレビジョン信号の水平方向，垂直方向の画素サイズをＡ，Ｂと表記することにする。

ステップＳ１でイエスであれば、この付加されている情報が示す水平方向，垂直方向の画素サイズＣ，Ｄが、そのデジタルテレビジョン信号の水平方向，垂直方向の画素サイズＡ，Ｂとそれぞれ同じであるか否かを判断する（ステップＳ２）。

イエスであれば、スケーラー７で画素サイズを変更させることなく、そのデジタルテレビジョン信号のアスペクト比のままでＰＤＰ９に表示を行わせる（ステップＳ３）。そして処理を終了する。

他方ノーであれば、スケーラー７で、この有効な映像部分の信号を、ＰＤＰ９画面全体に表示されるように水平方向に拡張して（例えば、均等に拡張するか、または画面の中央部分を拡張せずに周辺部分のみを拡張して）、ＰＤＰ９に表示を行わせる（ステップＳ４）。そして処理を終了する。

ステップＳ１でノーであった場合には、「サイドパネル検出処理」（ステップＳ５）を実行する。図３は、この「サイドパネル検出処理」の一例を示すフローチャートである。

この処理では、最初に、変数Ｉの値を１に設定するとともに，変数Ｃｎｔの値を０に設定する（ステップＳ１１）。続いて、フレームメモリ６に記憶されている１フレーム分のデジタル映像信号のうち、図４に示すように、画面Ｐを垂直方向にＮ分割（例えば数個〜十数個に分割）したときに上からＩ番目のブロック内に位置する或る１水平ラインＬについて、画面の左端，右端の画素の画像データのレベルをそれぞれ求める（ステップＳ１２）。そして、この求めたレベルが、それぞれ所定の閾値（例えばグレーよりも暗いレベル）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。

イエスであれば、変数Ｃｎｔの値を１だけインクリメントし（ステップＳ１４）、ステップＳ１５に進む。他方ノーであれば、そのままステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、Ｉ＝Ｎであるか否かを判断する。

ノーであれば、変数Ｉの値を１だけインクリメントし（ステップＳ１６）、ステップＳ１２に戻る。他方イエスであれば、変数Ｃｎｔの値が所定の閾値（例えばＮの値の８０〜９０％程度）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。

イエスであれば、受信されたデジタルテレビジョン信号が、サイドパネルを付加されたデジタルテレビジョン信号であると判別し（ステップＳ１８）、処理を終了する。他方ノーであれば、受信されたデジタルテレビジョン信号が、サイドパネルを付加されたデジタルテレビジョン信号ではないと判別し（ステップＳ１９）、処理を終了する。

「サイドパネル検出処理」を終了すると、図２に示すように、「サイドパネル検出処理」の結果に基づき、受信されたデジタルテレビジョン信号にサイドパネルが付加されているか否かを判断する（ステップＳ６）。

イエスであれば、スケーラー７で、デジタル映像信号のうちサイドパネル以外の部分（すなわちアスペクト比４：３の本来の素材の部分）の信号を、ＰＤＰ９画面全体に表示されるように水平方向に拡張して（例えば、均等に拡張するか、または画面の中央部分を拡張せずに周辺部分のみを拡張して）、ＰＤＰ９に表示を行わせる（ステップＳ７）。そして処理を終了する。

他方ノーであれば、スケーラー７で画素サイズを変更させることなく、ＰＤＰ９に表示を行わせる（ステップＳ８）。そして処理を終了する。

次に、このテレビジョン受像機において、ＰＤＰ９の画面の左右の部分の焼き付きが防止される様子について説明する。

デジタルテレビジョン放送においては、１６：９のアスペクト比のデジタルテレビジョン信号中に、有効な映像部分（本来の素材）の画素サイズを示す情報を付加することがある。本来の素材のアスペクト比が１６：９である場合には、この情報が示す画素サイズは、デジタルテレビジョン信号の水平方向，垂直方向の画素サイズ（例えば１９２０×１０８０）と同じになる。また、本来の素材のアスペクト比が４：３である場合（４：３の素材にサイドパネルを付加して１６：９のテレビジョン信号にアップコンバートしている場合）には、この情報が示す画素サイズは、デジタルテレビジョン信号の水平方向，垂直方向の画素サイズとは相違するようになる。

ＰＤＰ９に表示させる放送チャンネルのデジタルテレビジョン放送において、デジタルテレビジョン信号中にこの情報が付加されている場合であって、本来の素材のアスペクト比が１６：９である場合には、図２の処理のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３により、そのデジタルテレビジョン信号がアスペクト比１６：９のままＰＤＰ９に表示される。

また、ＰＤＰ９に表示させる放送チャンネルのデジタルテレビジョン放送において、デジタルテレビジョン信号中にこの情報が付加されている場合であって、本来の素材のアスペクト比が４：３である場合には、図２の処理のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４により、そのデジタルテレビジョン信号のうちの本来の素材の部分のみの信号（すなわちサイドパネルの部分を除いた信号）が、ＰＤＰ９の画面全体に表示されるように水平方向に拡張されて、ＰＤＰ９に表示される。

他方、ＰＤＰ９に表示させる放送チャンネルのデジタルテレビジョン放送において、デジタルテレビジョン信号中に、こうした有効な映像部分の画素サイズを示す情報が付加されていない場合には、図２のステップＳ５の「サイドパネル検出処理」（図３）により、図４に示したようなデジタルテレビジョン信号の複数本（Ｎ本）の水平ラインについての画面の左端，右端の画像データのレベルに基づき、デジタルテレビジョン信号にサイドパネルが付加されているか否かが検出される。

そして、サイドパネルを付加されている場合（４：３の素材にサイドパネルを付加して１６：９のテレビジョン信号にアップコンバートしている場合）には、図２の処理のステップＳ６，Ｓ７により、そのデジタルテレビジョン信号からサイドパネルの部分を除いた信号（４：３の本来の素材）が、ＰＤＰ９の画面全体に表示されるように水平方向に拡張されて、ＰＤＰ９に表示される。

また、サイドパネルを付加されていない場合（アスペクト比１６：９のデジタルテレビジョン信号である場合）には、図２の処理のステップＳ６，Ｓ８により、そのデジタルテレビジョン信号がアスペクト比１６：９のままＰＤＰ９に表示される。

このように、このテレビジョン受像機では、ＰＤＰ９に表示させるデジタルテレビジョン信号のうちの画面の左端，右端の画像データのレベルに基づき、そのデジタルテレビジョン信号にサイドパネルが付加されているか否かが検出される。

そして、サイドパネルを付加されている場合には、４：３の本来の素材部分の信号が、ＰＤＰ９の画面全体に表示されるように水平方向に拡張される。

したがって、ＰＤＰ９には、サイドパネルは表示されず、本来の素材が画面全体に表示されるようになる。図５は、図６に示した素材（人物の画像）と同じ素材にサイドパネルを付加したデジタルテレビジョン信号を表示する場合の、ＰＤＰ９の画面表示例を示す。サイドパネルは表示されず、本来の素材（人物の画像）が画面Ｐ全体に表示されている。これにより、サイドパネルを付加されたデジタルテレビジョン信号を表示するときに、ＰＤＰ９の画面の左右の部分の焼き付きを防止することができる。（また、図５の例は、画面の中央部分を拡張せずに周辺部分のみを拡張した例であり、画面の中央部分の人物は拡張されていないので、画面を見たときに違和感がない。）

さらに、前述のように、デジタルテレビジョン放送においては、デジタルテレビジョン信号中に、有効な映像部分（本来の素材）の画素サイズを示す情報を付加することがあり、この情報が付加されているか否かの検出を「サイドパネル検出処理」よりも優先して行っている（図２のステップＳ１）ので、一層簡単にサイドパネルの有無を検出して、ＰＤＰ９の画面の左右の部分の焼き付きを防止することができる。

なお、図３に示した「サイドパネル検出処理」では、１水平ラインの画像データについて、画面の左端，右端の画像データのレベルをそれぞれ閾値との比較対象にしている。しかし、別の例として、１水平ラインの画像データについて、画面の左右の部分（サイドパネルを付加されたデジタルテレビジョン信号の場合におけるサイドパネルの部分）であって画面の左端，右端以外の部分の画像データのレベルをそれぞれ閾値との比較対象にしてもよい。

また、図３に示した「サイドパネル検出処理」では、１水平ラインの画像データについて、画面の左端，右端の部分に相当する画像データのレベルがそれぞれ所定の閾値以下であるか否かを判断している。しかし、別の例として、１水平ラインの画像データについて、画面の左端の画像データのレベルと画面の右端の画像データのレベルとの差が所定の閾値以下であるか否かを判断するようにしてもよい。それにより、比較的高い輝度の（例えば明るいグレーの）サイドパネルを付加している場合にも、サイドパネルを検出することができるようになる。

また、以上の例では、ＰＤＰと一体になったテレビジョン受像機に本発明を適用しているが、これに限らず、ＰＤＰと別体になったチューナーボックスにも本発明を適用してよい。また、テレビジョン受像機以外の画像表示装置であってＰＤＰをディスプレイとして用いるものや、テレビジョンディスプレイ以外の用途のＰＤＰに表示させる映像信号を処理する画像処理装置にも本発明を適用してよい。さらには、ＰＤＰ以外の焼き付きを生じる可能性のあるディスプレイを用いた画像表示装置や、そうしたディスプレイに表示させる映像信号を処理する画像処理装置にも本発明を適用してよい。

本発明を適用したテレビジョン受像機の回路構成を示すブロック図である。 図１のシステムＣＰＵが、ＰＤＰの焼き付きの防止のために実行する処理を示すフローチャートである。 図２の「サイドパネル検出処理」の一例を示すフローチャートである。 「サイドパネル検出処理」で画面の左端，右端のレベルを閾値と比較される複数本の水平ラインを示す図である。 図１のＰＤＰへのサイドパネルを付加されたデジタルテレビジョン信号の表示例を示す図である。 サイドパネルの表示例を示す図である。

符号の説明

１ ＢＳデジタルチューナー、 ２ ＣＳデジタルチューナー、 ３ 地上波デジタルチューナー、 ４ スイッチ、 ５ 画質制御回路、 ６Ｂフレームメモリ、 ７ スケーラー、 ８ 画像表示回路、 ９ ＰＤＰ、 １０ システムＣＰＵ、 １１ 画質制御ＣＰＵ、 １２ パネルＣＰＵ

Claims (6)

1. 入力映像信号のうちの画面の左右の部分に相当する画像データのレベルに基づき、前記入力映像信号が、サイドパネルを付加された映像信号であるか否かを検出するサイドパネル検出手段と、
   前記サイドパネル検出手段によってサイドパネルを付加された映像信号であると検出された場合に、前記入力映像信号から前記サイドパネルの部分を除いた信号を、ワイドアスペクト比のディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張させる水平拡張手段と
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   前記サイドパネル検出手段は、
   入力映像信号の複数の水平ラインについて、画面の左右の部分に相当する画像データのレベルが所定の閾値以下であるか否かを判別する判別手段を有し、
   前記複数の水平ラインのうちの一定の割合以上の水平ラインについて前記判別手段により前記閾値以上であると判別されたことに基づき、サイドパネルを付加された映像信号であると検出することを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   入力したアスペクト比１６：９のデジタルテレビジョン信号に、有効な映像部分の画素サイズを示す情報が付加されているか否かを検出する情報検出手段
   をさらに備え、
   前記情報検出手段による検出を、前記サイドパネル検出手段による検出よりも優先して行い、
   前記情報検出手段で検出された前記情報が示す画素サイズが、前記デジタルテレビジョン信号の画素サイズと異なる場合に、前記デジタルテレビジョン信号から前記有効な映像部分以外の部分を除いた信号を、ワイドアスペクト比のディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張させることを特徴とする画像処理装置。
4. ワイドアスペクト比のディスプレイを有する画像表示装置において、
   入力映像信号のうちの画面の左右の部分に相当する画像データのレベルに基づき、前記入力映像信号が、サイドパネルを付加された映像信号であるか否かを検出するサイドパネル検出手段と、
   前記サイドパネル検出手段によってサイドパネルを付加された映像信号であると検出された場合に、前記入力映像信号から前記サイドパネルの部分を除いた信号を、前記ディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張させる水平拡張手段と
   を備えたことを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項４に記載の画像表示装置において、
   前記サイドパネル検出手段は、
   入力映像信号の複数の水平ラインについて、画面の左右の部分に相当する画像データのレベルが所定の閾値以下であるか否かを判別する判別手段を有し、
   前記複数の水平ラインのうちの一定の割合以上の水平ラインについて前記判別手段により前記閾値以上であると判別されたことに基づき、サイドパネルを付加された映像信号であると検出することを特徴とする画像表示装置。
6. 請求項４に記載の画像表示装置において、
   入力したアスペクト比１６：９のデジタルテレビジョン信号に、有効な映像部分の画素サイズを示す情報が付加されているか否かを検出する情報検出手段
   をさらに備え、
   前記情報検出手段による検出を、前記サイドパネル検出手段による検出よりも優先して行い、
   前記情報検出手段で検出された前記情報が示す画素サイズが、前記デジタルテレビジョン信号の画素サイズと異なる場合に、前記デジタルテレビジョン信号から前記有効な映像部分以外の部分を除いた信号を、前記ディスプレイの画面全体に表示されるように水平方向に拡張させることを特徴とする画像表示装置。

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