JP4687515B2 - 動画像表示装置および動画像表示方法 - Google Patents
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Description
動画像データに基づいて動画像を表示する動画像表示装置であって、
前記動画像データの1フレームの画像データの輝度に関する画像特徴量に基づいて、前記画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理に使用する伸張係数を、前記動画像データの1フレーム毎に導出し、出力する伸張係数導出部と、
前記伸張係数導出部が出力した伸張係数に基づいて、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す輝度範囲伸張処理部と、
前記動画像データに基づいて、現フレームの画面状態が黒画面状態へ変化したことを検出するとともに、前記動画像のシーンが変更したことを示すシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部と、
を備え、
前記伸張係数導出部は、前記シーンチェンジが検出された場合は、現フレームに関する前記画像特徴量に応じて決定される現フレーム理想伸張係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されず、かつ、前記黒画面状態への変化が検出されない場合は、前記現フレーム理想伸張係数を、予め設定された第1の伸張係数修正規則に従って修正した第1の現フレーム修正伸張係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態への変化が検出された場合は、前記現フレーム理想伸張係数を、予め設定された第2の伸張係数修正規則に従って、前記第1の現フレーム修正伸張係数よりも小さくなるように修正した第2の現フレーム修正伸張係数を出力することを特徴とする。
前記伸張係数導出部は、前記複数の画像特徴量を用いて、予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記理想伸張係数を導出するものとしても良い。
前記画像特徴量に基づいて、前記照明装置の光量を示す調光係数を、前記動画像データの1フレーム毎に導出し、出力する調光係数導出部と、
前記調光係数導出部が出力した調光係数に基づき、前記照明装置の調光を実行する調光部と、
を備え、
前記調光係数導出部は、前記シーンチェンジが検出された場合は、現フレームに関する前記画像特徴量に応じて決定される現フレーム理想調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されず、かつ、前記黒画面状態への変化が検出されない場合は、前記現フレーム理想調光係数を、予め設定された第1の調光係数修正規則に従って修正した第1の現フレーム修正調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態への変化が検出された場合は、前記現フレーム理想調光係数を、予め設定された第2の調光係数修正規則に従って、前記第1の現フレーム修正調光係数よりも小さくなるように修正した第2の現フレーム修正調光係数を出力するものとしても良い。
動画像データに基づいて動画像を表示する動画像表示装置であって、
照明装置と、
前記動画像データの1フレームの画像データの輝度に関する画像特徴量に基づいて、前記照明装置の光量を示す調光係数を、前記動画像データの1フレーム毎に導出し、出力する調光係数導出部と、
前記調光係数導出部が出力した調光係数に基づき、前記照明装置の調光を実行する調光部と、
前記動画像データに基づいて、現フレームの画面状態が黒画面状態へ変化したことを検出するとともに、前記動画像のシーンが変更したことを示すシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部と、
を備え、
前記調光係数導出部は、前記シーンチェンジが検出された場合は、現フレームに関する前記画像特徴量に応じて決定される現フレーム理想調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されず、かつ、前記黒画面状態への変化が検出されない場合は、前記現フレーム理想調光係数を、予め設定された第1の調光係数修正規則に従って修正した第1の現フレーム修正調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態への変化が検出された場合は、前記現フレーム理想調光係数を、前記第1の現フレーム修正調光係数よりも小さくなるように、予め設定された第2の調光係数修正規則に従って修正した第2の現フレーム修正調光係数を出力するものとしても良い。
前記調光係数導出部は、前記複数の画像特徴量を用いて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記理想調光係数を導出するものとしても良い。
A.第1実施例:
A1.装置構成:
A2.画像特徴量算出部の処理:
A3.伸張係数導出部および伸張係数出力モード判定部の処理:
A4.調光係数導出部および調光係数出力モード判定部の処理:
A5.伸張係数の算出:
A6.輝度範囲伸張処理:
A7.調光係数の算出:
A8.調光制御処理:
A9.実施例の効果:
B.第2実施例:
C.その他の実施例:
A1.装置構成
図1は、本発明の第1実施例としての動画像表示装置1000の概略構成を機能的に示すブロック図である。動画像表示装置1000は、動画像データの1フレーム毎の画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理と、光源装置710の調光制御とを、その画像データの画像特徴量に応じて実行する機能を有する。さらに、動画像表示装置1000は、現フレームの画面状態が暗画面状態または黒画面状態へ変化したことを検出するとともに、画像がフレーム間で急激に変化するシーンチェンジを検出し、これら検出の内容に応じて別個の輝度範囲伸張処理と調光制御を行なう機能を有する。
画像特徴量算出部100は、画像データの輝度に基づいて、APL値と白ピーク値WPを計算する。なお、画像データの1画素の輝度Yは、例えば以下の(1)又は(2)式で定義される。
Y=0.299R+0.587G+0.144B ・・・(1)
Y=max(R,G,B) ・・・(2)
Ydri=(Yi1+Yi2+・・・+Yi256)/256 ・・・(3)
伸張係数導出部200は、APL値と白ピーク値WPを用いて、伸張係数LUT220および伸張修正LUT230を参照し、理想伸張係数Gid(n)、通常伸張係数Gn(n)、および、黒画面伸張係数Gs(n)を導出する。伸張係数出力モード判定部250は、理想伸張係数Gid(n)と、通常伸張係数Gn(n)と、画像特徴量算出部100が生成した輝度ヒストグラム110に基づいて、伸張係数出力モードの判定処理を行なう。伸張係数出力モードには、所定の開始条件が成立してから、所定の終了条件が成立するまで継続するシーンチェンジモードと、所定の開始条件が成立してから、所定の終了条件が成立するまで継続する黒画面モードと、いずれかの終了条件が成立してからいずれかの開始条件が成立するまで継続する通常モードの3種類のモードが存在する。それぞれの開始条件と終了条件について詳しくは後述する。なお、伸張係数導出部200は、伸張係数出力モードがシーンチェンジモードの場合は、理想伸張係数Gid(n)を出力し、伸張係数出力モードが黒画面モードの場合は、黒画面伸張係数Gs(n)を出力し、伸張係数出力モードが通常モードの場合は、通常伸張係数Gn(n)を出力する。
ThabG≦ThwbG≦ThadG≦ThwdG ・・・(4)
Ilimit=1023/K1 ・・・(5)
K1=1+Gn(n)/256 ・・・(6)
シーンチェンジモード開始条件1:暗画面検出フラグFGdkの値が[True]かつ(Gn(n)−Gid(n))が開始閾値ThstrG(0以上の整数)を超える
シーンチェンジモード開始条件2:白とび検出フラグFGstの値が[True]
黒画面モード開始条件:黒画面検出フラグFGbkの値が[True]かつGid(n)≧Gid(n−1)
シーンチェンジモード終了条件1:(Gn(n)−Gid(n))が終了閾値ThstopG(0以上の整数)未満
シーンチェンジモード終了条件2:Gid(n)>Gid(n−1)
黒画面モード終了条件:Gid(n)<Gid(n−1)
図10は、調光係数導出部500と調光係数出力モード判定部550の処理を示すフローチャートである。図6と図10を比較すれば分かるように、図10のフローチャートは図6の伸張係数およびフラグに関する記号「G」を調光係数およびフラグに関する記号「L」に置き換えたものに等しく、調光係数導出部500と調光係数出力モード判定部550の処理は、伸張係数導出部200と伸張係数出力モード判定部250の処理と同じなので、説明を省略する。但し、調光の場合、画面が暗くなると輝度が暗くなるように制御し、画面が明るくなると輝度が明るくなるように制御するので、暗画面状態において、理想調光係数Lid(n)が通常調光係数Ln(n)よりも大きくなる方向に変化したときに、シーンチェンジモードとすることが好ましい。また、黒画面状態において、理想調光係数Lid(n)が通常調光係数Ln(n)よりも大きくなる方向に変化したときに、黒画面モード終了とすることが好ましい。そこで、調光の場合のシーンチェンジモード開始条件と終了条件は、以下の通りとなる。
調光のシーンチェンジモード開始条件1:暗画面検出フラグFLdkの値が[True]かつ(Lid(n)−Ln(n))が開始閾値ThstrL(0以上の整数)を越える
調光のシーンチェンジモード開始条件2:白とび検出フラグFLstの値が[True]
調光のシーンチェンジモード終了条件1:(Lid(n)−Ln(n))が終了閾値ThstopL未満
調光のシーンチェンジモード終了条件2:Lid(n)>Lid(n−1)
調光の黒画面モード開始条件:黒画面検出フラグFLbkの値が[True]かつLid(n)≦Lid(n−1)
調光の黒画面モード終了条件:Lid(n)>Lid(n−1)
シーンチェンジモード終了条件1:(Gn(n)−Gid(n))が終了閾値ThstopG未満
シーンチェンジモード終了条件2:Gid(n)>Gid(n−1)
シーンチェンジモード終了条件3:(Lid(n)−Ln(n))が終了閾値ThlstopL未満
シーンチェンジモード終了条件4:Lid(n)>Lid(n−1)
さらに、また、モード判定部が1つである場合の黒画面終了条件を以下の通りとし、黒画面モード終了条件1,2の少なくとも1つが成立すれば、伸張係数出力モードと調光係数出力モードを共に通常モードとするものとしても良い。
黒画面モード終了条件1:Gid(n)<Gid(n−1)
黒画面モード終了条件2:Lid(n)>Lid(n−1)
以下では、伸張係数導出部200の伸張係数計算部210が理想伸張係数Gid(n)と通常伸張係数Gn(n)と黒画面伸張係数Gs(n)を求める手順(図6のステップS1000)について説明する。図11は、理想伸張係数Gid(n)と通常伸張係数Gn(n)と黒画面伸張係数Gs(n)の導出処理を示すフローチャートである。まず、伸張係数計算部210は、伸張係数LUT220から理想伸張係数Gid(n)を取得する(ステップS1100)。
Gp1=(Gv3*S1+Gv4*S2+Gv5*S3+Gv6*S4)/S ・・・(7)
一方、図13(b)の面積S5〜S7が、各々座標P2を端点とする線分L3〜L5により分割された領域の面積であるものとし、面積Saが斜線の領域全体の面積であるものとすると、座標P2の理想伸張係数Gp2は、以下の(8)式で算出する。
Gp2=(Gv7*S5+Gv8*S6+Gv9*S7)/Sa ・・・(8)
以上により、理想伸張係数Gid(n)が求められる(図11のステップS1100)。
dWGid(n)=Gid(n)−Gr(n−1) ・・・(9)
理想変化量dWGid(n)は、理想伸張係数Gid(n)の前フレーム実伸張係数Gr(n−1)からの変化量に相当する。理想変化量dWGid(n)は、本発明の理想伸張係数差に相当する。
dWGn(n)=Gn(n)−Gr(n−1) ・・・(10)
dWGs(n)=Gs(n)−Gr(n−1) ・・・(11)
これらの修正変化量dWGn(n)およびdWGs(n)が求まると通常伸張係数Gn(n)および黒画面伸張係数Gs(n)が求まる。通常修正変化量dWGn(n)は、本発明の第1の修正伸張係数差に相当し、黒画面修正変化量dWGs(n)は、本発明の第2の修正伸張係数差に相当する。
dWGs(n)=dWGn(n)/SlowG ・・・(12)
Gn(n)=Gr(n−1)+dWGn(n) ・・・(13)
なお、理想変化量dWGid(n)が0の場合は図15の直線L6より通常修正変化量dWGn(n)も0であり、現フレームの通常伸張係数Gn(n)は前フレーム実伸張係数Gr(n−1)と一致する。直線L6は、通常伸張係数Gn(k)を求めるための直線であるので、直線L6の横に括弧書きで(Gn(k))と示した。
Gs(n)=Gr(n−1)+dWGs(n) ・・・(14)
なお、理想変化量dWGid(n)が0の場合は図15の直線L8より黒画面修正変化量dWGs(n)も0であり、現フレームの黒画面伸張係数Gs(n)は前フレーム実伸張係数Gr(n−1)と一致する。直線L8は、黒画面伸張係数Gs(k)を求めるための直線であるので、直線L8の横に括弧書きで(Gs(k))と示した。
Gid(n−1)>Gr(n−1)>Gid(n) ・・・(15)
Gid(n−1)<Gr(n−1)<Gid(n) ・・・(16)
輝度範囲伸張処理部300は、図6のステップS1000〜ステップS2580により伸張係数導出部200が出力した伸張係数Gr(n)に基づいて画像データの輝度を伸張する。この輝度範囲伸張処理は、以下の式(17a)〜(17d)で行なう。ここで、R0,G0,B0は輝度範囲伸張処理前の画像データの色情報の値であり、R1,G1,B1は輝度範囲伸張処理後の画像データの色情報の値である。また、伸張率K1は(17d)式で与えられる。
R1=K1*R0 ・・・(17a)
G1=K1*G0 ・・・(17b)
B1=K1*B0 ・・・(17c)
K1=1+Gr(n)/255 ・・・(17d)
伸張係数Gr(n)は、理想伸張係数Gid(n)と通常伸張係数Gn(n)と黒画面伸張係数Gs(n)のいずれかであり、共に0〜255のいずれかである。よって、伸張率K1は1以上である。
図16は、図10のステップS1000Lである理想調光係数Lid(n)と通常調光係数Ln(n)と黒画面調光係数Ls(n)の導出処理の手順を示すフローチャートである。図11と図16を比較すれば分かるように、図16のフローチャートは図11の伸張係数に関するGを調光係数に関するLに置き換えたものに等しく理想調光係数Lid(n)と通常調光係数Ln(n)と黒画面調光係数Ls(n)を導出する手順は、理想伸張係数Gid(n)と通常伸張係数Gn(n)と黒画面伸張係数Gs(n)を導出する手順と同じなので、説明を省略する。但し、理想調光係数Lid(n)は、図17の調光係数LUT520から求めた理想調光係数Lid(n)である。
調光制御部600は、図10のステップS1000L〜ステップS22580Lにより調光係数導出部500が出力した調光係数Lr(n)から以下の(1)式で示す光量率A1を求め、その値に基づき、調光素子700を制御する。光量率A1は、最大光量に対する割合を示しており、A1≦1である。
A1=Lr(n)/255 ・・・(18)
A1=K1-γ ・・・(19)
ここで、γはライトバルブ400のγ値であり、例えばγ=2.2である。図17の調光係数LUT520は、関係式(19)が成立するように図15の伸張係数LUT220から求められたものである。すなわち、調光係数LUT520の理想調光係数Lid(n)は、(20)式が成立するように設定されている。
Lid(n)/255=(1+Gid(n)/255)-γ ・・・(20)
以上の第1実施例における動画像表示装置1000によれば、伸張係数導出部200は、シーンチェンジが検出された場合は、シーンチェンジに適した理想伸張係数Gid(n)を出力するので、シーンチェンジの際にはシーンチェンジに適した輝度範囲伸張処理を行なうことが可能である。そして、伸張係数導出部200は、シーンチェンジが検出された後であって終了条件を満たすまでは理想伸張係数Gid(n)を出力するので、シーンチェンジが検出された後であって終了条件を満たすまでシーンチェンジに適した輝度範囲伸張処理を行なうことが可能である。
第2実施例は、第1実施例と、図11のステップS1300における通常修正変化量dWGn(n)および黒画面修正変化量dWGs(n)の求め方が異なり、他の構成は第1実施例と同じである。第2実施例の通常修正変化量dWGn(n)および黒画面修正変化量dWGs(n)は、以下の(21),(22)式のように、変化量dWGn1(n),dWGs1(n)と修正係数ScaleG(n)を乗算して求める。
dWGn(n)=dWGn1(n)*ScaleG(n) ・・・(21)
dWGs(n)=dWGs1(n)*ScaleG(n) ・・・(22)
Gid(n)=Gid(n−2) ・・・(23)
Gid(n)≠Gid(n−1) ・・・(24)
dG(n−1)=Gid(n−1)−Gr(n−1) ・・・(25)
1<ScaleGblack<ScaleGwhite ・・・(26)
dG(n−1)=Gid(n−1)−Gr(n−1)
={dWGid(n−1)+Gr(n−2)}−{dWG(n−1)+Gr(n−2)}
=dWGid(n−1)−dWG(n−1) ・・・(27)
よって、現フレーム(nフレーム目)においては、1より大きい黒修正係数値ScaleGblackを用いて通常修正変化量dWGn(n)を求めることで、修正係数ScaleG(n)=1を用いるより、通常伸張係数Gn(n)を理想伸張係数Gid(n)に近づける。このことは、例えば図21における修正係数ScaleG(n)=1を用いる場合の座標C1から黒修正係数値ScaleGbkを用いる場合の座標D1への変化に相当する。なお、前フレームの理想伸張係数Gid(n−1)と前フレームの実伸張係数Gr(n−1)の差が広がりすぎているということは、前フレームの理想伸張係数Gid(n−1)が非常に大きくなっているということを意味しており、輝度範囲伸張処理前の画像が非常に暗くなっているということを意味している。ここでは、理想伸張係数Gid(n)に近づけた通常伸張係数Gn(n)により輝度範囲伸張処理をすることで、画像を明るくすることができる。
Gr(n−1)−Gid(n−1)≧ThwG ・・・(28)
よって、白とびを防ぐために、ステップS1378,S1382の画像が非常に暗くなっている場合よりも、更に通常伸張係数Gn(n)を理想伸張係数Gid(n)に近づけることが望ましい。本実施例によれば、ステップS1382,S1384で黒修正係数値ScaleGbkより更に大きい白修正係数値ScaleGwhを用いて通常修正変化量dWGn(n)を計算するので、通常伸張係数Gn(n)をより理想伸張係数Gid(n)に近づけることができ、白とびを防ぐことができる。このことは、例えば図21における修正係数ScaleG(n)=1を用いる場合の座標C2から白修正係数値ScaleGwhを用いる場合の座標D2への変化に相当する。
(1)上記各実施例では、輝度範囲伸張処理と調光制御を共に行なうものとしたが、どちらか一方のみを行なうものとしても良い。
100…画像特徴量算出部
110…輝度ヒストグラム
200…伸張係数導出部
210…伸張係数計算部
220…伸張係数ルックアップテーブル(LUT)
230…伸張修正ルックアップテーブル(LUT)
240…伸張係数セレクト部
250…伸張係数出力モード判定部
260…ヒストグラム解析部
270…画面変化検出部
280…モード判定実行部
300…輝度範囲伸張処理部
400…ライトバルブ
500…調光係数導出部
510…調光係数計算部
540…調光係数セレクト部
550…調光係数出力モード判定部
560…ヒストグラム解析部
570…画面変化検出部
580…モード判定実行部
600…調光制御部
700…調光素子
710…光源装置
800…投写光学系
900…スクリーン
Claims (11)
- 動画像データに基づいて動画像を表示する動画像表示装置であって、
前記動画像データの1フレームの画像データの輝度に関する画像特徴量に基づいて、前記画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理に使用する伸張係数を、前記動画像データの1フレーム毎に導出し、出力する伸張係数導出部と、
前記伸張係数導出部が出力した伸張係数に基づいて、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す輝度範囲伸張処理部と、
前記画像特徴量の変化に基づいて、現フレームの画面状態が黒画面状態へ変化したことを検出するとともに、前記動画像のシーンが変更したことを示すシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部と、
を備え、
前記伸張係数導出部は、前記シーンチェンジが検出された場合は、現フレームに関する前記画像特徴量に応じて決定される現フレーム理想伸張係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されず、かつ、前記黒画面状態への変化が検出されない場合は、前記現フレーム理想伸張係数を、予め設定された第1の伸張係数修正規則に従って修正した第1の現フレーム修正伸張係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態への変化が検出された場合は、前記現フレーム理想伸張係数を、予め設定された第2の伸張係数修正規則に従って、前記第1の現フレーム修正伸張係数よりも小さくなるように修正した第2の現フレーム修正伸張係数を出力し、
前記第1の伸張係数修正規則は、前記現フレーム理想伸張係数から前記輝度範囲伸張処理部が前フレームの輝度範囲伸張処理に使用した伸張係数である前フレーム実伸張係数を引いて理想伸張係数差を求め、前記第1の現フレーム修正伸張係数から、前記前フレーム実伸張係数を引いて求められる第1の修正伸張係数差の絶対値が前記理想伸張係数差の絶対値より小さく、かつ前記第1の修正伸張係数差の符号が前記理想伸張係数差の符号と一致するように前記第1の現フレーム修正伸張係数を求める、という規則であり、
前記第2の伸張係数修正規則は、前記第2の現フレーム修正伸張係数から、前記前フレーム実伸張係数を引いて求められる第2の修正伸張係数差の絶対値が前記第1の現フレーム修正伸張係数差の絶対値より小さく、かつ前記第2の修正伸張係数差の符号が前記理想伸張係数差の符号と一致するように前記第2の現フレーム修正伸張係数を求める、という規則であり、
前記画像特徴量は、前記画像データの輝度ヒストグラムに関して得られる、前記画像データの輝度の最大値である白ピーク値と、前記画像データの輝度の平均レベルである平均レベル値と、を含み、
予め設定された白ピーク黒画面閾値、白ピーク暗画面閾値、平均レベル黒画面閾値、および、平均レベル暗画面閾値は、それぞれ、予め設定された輝度の限度値の1/2以下に設定されており、かつ、前記平均レベル黒画面閾値が前記白ピーク黒画面閾値以下で、前記白ピーク黒画面閾値が前記平均レベル暗画面閾値以下で、前記平均レベル暗画面閾値が前記白ピーク暗画面閾値以下に設定されており、
前記シーンチェンジ検出部は、
前記白ピーク値が、前記白ピーク黒画面閾値以下、または、前記平均レベル値が、前記平均レベル黒画面閾値以下、であるという黒画面条件が成立する場合に前記黒画面状態への変化を検出し、
現フレームが前記黒画面状態よりは明るい状態である暗画面状態へ変化したことを検出し、かつ、前記第1の現フレーム修正伸張係数から前記現フレーム理想伸張係数を引いて求められる差が0より大きい、という開始条件が成立する場合に前記シーンチェンジを検出し、
前記伸張係数導出部は、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値とを用いて、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値と前記現フレーム理想伸張係数との関係を示す予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記現フレーム理想伸張係数を導出し、
前記伸張係数ルックアップテーブルには、前記白ピーク値が一定の場合には、前記輝度平均レベル値が高いほど低い前記現フレーム理想伸張係数が対応付けられており、前記輝度平均レベル値が一定の場合には、前記白ピーク値が高いほど低い前記現フレーム理想伸張係数が対応付けられている、
動画像表示装置。 - 請求項1記載の動画像表示装置であって、
前記伸張係数導出部は、前記シーンチェンジが検出された後は、予め設定されたシーンチェンジ終了条件を満たすまで前記現フレーム理想伸張係数を出力し、前記シーンチェンジ終了条件を満たした後は、前記第1の現フレーム修正伸張係数を出力し、
前記シーンチェンジ終了条件は、前記第1の現フレーム修正伸張係数から前記現フレーム理想伸張係数を引いて求められる差が0未満であること、および、前記伸張係数導出部が前フレームにおいて導出した前フレーム理想伸張係数より前記現フレーム理想伸張係数が大きいことの少なくとも一方を含む、
動画像表示装置。 - 請求項1記載の動画像表示装置であって、
前記伸張係数導出部は、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態が検出された後は、予め設定された黒画面終了条件を満たすまで前記第2の現フレーム修正伸張係数を出力し、前記黒画面終了条件を満たした後は、前記第1の現フレーム修正伸張係数を出力し、
前記黒画面終了条件は、現フレームにおける現フレーム理想伸張係数が前フレームにおける現フレーム理想伸張係数である前フレーム理想伸張係数よりも小さくなることである、
動画像表示装置。 - 請求項1記載の動画像表示装置であって、
前記シーンチェンジ検出部は、前記白ピーク値が、前記白ピーク黒画面閾値よりも高く、かつ、前記白ピーク暗画面閾値以下、または、前記平均レベル値が、前記平均レベル黒画面閾値よりも高く、かつ、前記平均レベル暗画面閾値以下、であるという暗画面条件が成立する場合に、前記暗画面状態への変化を検出する、
動画像表示装置。 - 請求項1記載の動画像表示装置であって、更に、
照明装置と、
前記画像特徴量に基づいて、前記照明装置の光量を示す調光係数を、前記動画像データの1フレーム毎に導出し、出力する調光係数導出部と、
前記調光係数導出部が出力した調光係数に基づき、前記照明装置の調光を実行する調光部と、
を備え、
前記調光係数導出部は、前記シーンチェンジが検出された場合は、現フレームに関する前記画像特徴量に応じて決定される現フレーム理想調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されず、かつ、前記黒画面状態への変化が検出されない場合は、前記現フレーム理想調光係数を、予め設定された第1の調光係数修正規則に従って修正した第1の現フレーム修正調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態への変化が検出された場合は、前記現フレーム理想調光係数を、予め設定された第2の調光係数修正規則に従って、前記第1の現フレーム修正調光係数よりも小さくなるように修正した第2の現フレーム修正調光係数を出力し、
前記第1の調光係数修正規則は、前記現フレーム理想調光係数から前記調光部が前フレームの調光に使用した調光係数である前フレーム実調光係数を引いて理想調光係数差を求め、前記第1の現フレーム修正調光係数から、前記前フレーム実調光係数を引いて求められる第1の修正調光係数差の絶対値が前記理想調光係数差の絶対値より小さく、かつ前記第1の修正調光係数差の符号が前記理想調光係数差の符号と一致するように前記第1の現フレーム修正調光係数を求める、という規則であり、
前記第2の調光係数修正規則は、前記第2の現フレーム修正調光係数から、前記前フレーム実調光係数を引いて求められる第2の修正調光係数差の絶対値が前記第1の現フレーム修正調光係数差の絶対値より小さく、かつ前記第2の修正調光係数差の符号が前記理想調光係数差の符号と一致するように前記第2の現フレーム修正調光係数を求める、という規則であり、
前記調光係数導出部は、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値とを用いて、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値と前記現フレーム理想調光係数との関係を示す予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記現フレーム理想調光係数を求め、
前記調光係数ルックアップテーブルには、前記白ピーク値が一定の場合には、前記輝度平均レベル値が高いほど低い前記現フレーム理想調光係数が対応付けられており、前記輝度平均レベル値が一定の場合には、前記白ピーク値が高いほど低い前記現フレーム理想調光係数が対応付けられている、
動画像表示装置。 - 動画像データに基づいて動画像を表示する動画像表示装置であって、
照明装置と、
前記動画像データの1フレームの画像データの輝度に関する画像特徴量に基づいて、前記照明装置の光量を示す調光係数を、前記動画像データの1フレーム毎に導出し、出力する調光係数導出部と、
前記調光係数導出部が出力した調光係数に基づき、前記照明装置の調光を実行する調光部と、
前記画像特徴量の変化に基づいて、現フレームの画面状態が黒画面状態へ変化したことを検出するとともに、前記動画像のシーンが変更したことを示すシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部と、
を備え、
前記調光係数導出部は、前記シーンチェンジが検出された場合は、現フレームに関する前記画像特徴量に応じて決定される現フレーム理想調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されず、かつ、前記黒画面状態への変化が検出されない場合は、前記現フレーム理想調光係数を、予め設定された第1の調光係数修正規則に従って修正した第1の現フレーム修正調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態への変化が検出された場合は、前記現フレーム理想調光係数を、前記第1の現フレーム修正調光係数よりも小さくなるように、予め設定された第2の調光係数修正規則に従って修正した第2の現フレーム修正調光係数を出力し、
前記第1の調光係数修正規則は、前記現フレーム理想調光係数から前記調光部が前フレームの調光に使用した調光係数である前フレーム実調光係数を引いて理想調光係数差を求め、前記第1の現フレーム修正調光係数から、前記前フレーム実調光係数を引いて求められる第1の修正調光係数差の絶対値が前記理想調光係数差の絶対値より小さく、かつ前記第1の修正調光係数差の符号が前記理想調光係数差の符号と一致するように前記第1の現フレーム修正調光係数を求める、という規則であり、
前記第2の調光係数修正規則は、前記第2の現フレーム修正調光係数から、前記前フレーム実調光係数を引いて求められる第2の修正調光係数差の絶対値が前記第1の現フレーム修正調光係数差の絶対値より小さく、かつ前記第2の修正調光係数差の符号が前記理想調光係数差の符号と一致するように前記第2の現フレーム修正調光係数を求める、という規則であり、
前記画像特徴量は、前記画像データの輝度ヒストグラムに関して得られる、前記画像データの輝度の最大値である白ピーク値と、前記画像データの輝度の平均レベルである平均レベル値と、を含み、
予め設定された白ピーク黒画面閾値、白ピーク暗画面閾値、平均レベル黒画面閾値、および、平均レベル暗画面閾値は、それぞれ、予め設定された輝度の限度値の1/2以下に設定されており、かつ、前記平均レベル黒画面閾値が前記白ピーク黒画面閾値以下で、前記白ピーク黒画面閾値が前記平均レベル暗画面閾値以下で、前記平均レベル暗画面閾値が前記白ピーク暗画面閾値以下に設定されており、
前記シーンチェンジ検出部は、
前記白ピーク値が、前記白ピーク黒画面閾値以下、または、前記平均レベル値が、前記平均レベル黒画面閾値以下、であるという黒画面条件が成立する場合に前記黒画面状態への変化を検出し、
現フレームが前記黒画面状態よりは明るい状態である暗画面状態へ変化したことを検出し、かつ、前記第1の現フレーム修正調光係数から前記現フレーム理想調光係数を引いて求められる差が0より大きい、という開始条件が成立する場合に前記シーンチェンジを検出し、
前記調光係数導出部は、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値とを用いて、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値と前記現フレーム理想調光係数との関係を示す予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記現フレーム理想調光係数を導出し、
前記調光係数ルックアップテーブルには、前記白ピーク値が一定の場合には、前記輝度平均レベル値が高いほど低い前記現フレーム理想調光係数が対応付けられており、前記輝度平均レベル値が一定の場合には、前記白ピーク値が高いほど低い前記現フレーム理想調光係数が対応付けられている、
動画像表示装置。 - 請求項6記載の動画像表示装置であって、
前記調光係数導出部は、前記シーンチェンジが検出された後は、予め設定されたシーンチェンジ終了条件を満たすまで前記現フレーム理想調光係数を出力し、前記シーンチェンジ終了条件を満たした後は、前記第1の現フレーム修正調光係数を出力し、
前記シーンチェンジ終了条件は、前記第1の現フレーム修正調光係数と前記現フレーム理想調光係数の差が0未満であること、および、前記調光係数導出部が前フレームにおいて導出した前フレーム理想調光係数より前記現フレーム理想調光係数が大きいことの少なくとも一方を含む、
動画像表示装置。 - 請求項6記載の動画像表示装置であって、
前記調光係数導出部は、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態が検出された後は、予め設定された黒画面終了条件を満たすまで前記第2の現フレーム修正調光係数を出力し、前記黒画面終了条件を満たした後は、前記第1の現フレーム修正調光係数を出力し、
前記黒画面終了条件は、現フレームにおける現フレーム理想調光係数が前フレームにおける現フレーム理想調光係数である前フレーム理想調光係数よりも小さくなることである、
動画像表示装置。 - 請求項6記載の動画像表示装置であって、
前記シーンチェンジ検出部は、前記白ピーク値が、前記白ピーク黒画面閾値よりも高く、かつ、前記白ピーク暗画面閾値以下、または、前記平均レベル値が、前記平均レベル黒画面閾値よりも高く、かつ、前記平均レベル暗画面閾値以下、であるという暗画面条件が成立する場合に、前記暗画面状態への変化を検出する、
動画像表示装置。 - 動画像データに基づいて動画像を表示する動画像表示方法であって、
(a)前記動画像データの1フレームの画像データの輝度に関する画像特徴量に基づいて、前記画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理に使用する伸張係数を、前記動画像データの1フレーム毎に導出し、出力する工程と、
(b)前記出力する工程で出力した伸張係数に基づいて、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す工程と、
(c)前記画像特徴量の変化に基づいて、現フレームの画面状態が黒画面状態へ変化したことを検出するとともに、前記動画像のシーンが変更したことを示すシーンチェンジを検出する工程と、
を備え、
前記工程(a)は、前記シーンチェンジが検出された場合は、現フレームに関する前記画像特徴量に応じて決定される現フレーム理想伸張係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されず、かつ、前記黒画面状態への変化が検出されない場合は、前記現フレーム理想伸張係数を、予め設定された第1の伸張係数修正規則に従って修正した第1の現フレーム修正伸張係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態への変化が検出された場合は、前記現フレーム理想伸張係数を、予め設定された第2の伸張係数修正規則に従って、前記第1の現フレーム修正伸張係数よりも小さくなるように修正した第2の現フレーム修正伸張係数を出力し、
前記第1の伸張係数修正規則は、前記現フレーム理想伸張係数から前記輝度範囲伸張処理部が前フレームの輝度範囲伸張処理に使用した伸張係数である前フレーム実伸張係数を引いて理想伸張係数差を求め、前記第1の現フレーム修正伸張係数から、前記前フレーム実伸張係数を引いて求められる第1の修正伸張係数差の絶対値が前記理想伸張係数差の絶対値より小さく、かつ前記第1の修正伸張係数差の符号が前記理想伸張係数差の符号と一致するように前記第1の現フレーム修正伸張係数を求める、という規則であり、
前記第2の伸張係数修正規則は、前記第2の現フレーム修正伸張係数から、前記前フレーム実伸張係数を引いて求められる第2の修正伸張係数差の絶対値が前記第1の現フレーム修正伸張係数差の絶対値より小さく、かつ前記第2の修正伸張係数差の符号が前記理想伸張係数差の符号と一致するように前記第2の現フレーム修正伸張係数を求める、という規則であり、
前記画像特徴量は、前記画像データの輝度ヒストグラムに関して得られる、前記画像データの輝度の最大値である白ピーク値と、前記画像データの輝度の平均レベルである平均レベル値と、を含み、
予め設定された白ピーク黒画面閾値、白ピーク暗画面閾値、平均レベル黒画面閾値、および、平均レベル暗画面閾値は、それぞれ、予め設定された輝度の限度値の1/2以下に設定されており、かつ、前記平均レベル黒画面閾値が前記白ピーク黒画面閾値以下で、前記白ピーク黒画面閾値が前記平均レベル暗画面閾値以下で、前記平均レベル暗画面閾値が前記白ピーク暗画面閾値以下に設定されており、
前記工程(c)は、
前記白ピーク値が、前記白ピーク黒画面閾値以下、または、前記平均レベル値が、前記平均レベル黒画面閾値以下、であるという黒画面条件が成立する場合に前記黒画面状態への変化を検出し、
現フレームが前記黒画面状態よりは明るい状態である暗画面状態へ変化したことを検出し、かつ、前記第1の現フレーム修正伸張係数から前記現フレーム理想伸張係数を引いて求められる差が0より大きい、という開始条件が成立する場合に前記シーンチェンジを検出し、
前記工程(a)は、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値とを用いて、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値と前記現フレーム理想伸張係数との関係を示す予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記現フレーム理想伸張係数を導出し、
前記伸張係数ルックアップテーブルには、前記白ピーク値が一定の場合には、前記輝度平均レベル値が高いほど低い前記現フレーム理想伸張係数が対応付けられており、前記輝度平均レベル値が一定の場合には、前記白ピーク値が高いほど低い前記現フレーム理想伸張係数が対応付けられている、
動画像表示方法。 - 照明装置を備えた動画像表示装置において、動画像データに基づいて動画像を表示する動画像表示方法であって、
(a)前記動画像データの1フレームの画像データの輝度に関する画像特徴量に基づいて、前記照明装置の光量を示す調光係数を、前記動画像データの1フレーム毎に導出し、出力する工程と、
(b)前記出力する工程で出力した調光係数に基づき、前記照明装置の調光を実行する工程と、
(c)前記画像特徴量の変化に基づいて、現フレームの画面状態が黒画面状態へ変化したことを検出するとともに、前記動画像のシーンが変更したことを示すシーンチェンジを検出する工程と、
を備え、
前記工程(a)は、前記シーンチェンジが検出された場合は、現フレームに関する前記画像特徴量に応じて決定される現フレーム理想調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されず、かつ、前記黒画面状態への変化が検出されない場合は、前記現フレーム理想調光係数を、予め設定された第1の調光係数修正規則に従って修正した第1の現フレーム修正調光係数を出力し、前記シーンチェンジが検出されずに、前記黒画面状態への変化が検出された場合は、前記現フレーム理想調光係数を、前記第1の現フレーム修正調光係数よりも小さくなるように、予め設定された第2の調光係数修正規則に従って修正した第2の現フレーム修正調光係数を出力し、
前記第1の調光係数修正規則は、前記現フレーム理想調光係数から前記調光部が前フレームの調光に使用した調光係数である前フレーム実調光係数を引いて理想調光係数差を求め、前記第1の現フレーム修正調光係数から、前記前フレーム実調光係数を引いて求められる第1の修正調光係数差の絶対値が前記理想調光係数差の絶対値より小さく、かつ前記第1の修正調光係数差の符号が前記理想調光係数差の符号と一致するように前記第1の現フレーム修正調光係数を求める、という規則であり、
前記第2の調光係数修正規則は、前記第2の現フレーム修正調光係数から、前記前フレーム実調光係数を引いて求められる第2の修正調光係数差の絶対値が前記第1の現フレーム修正調光係数差の絶対値より小さく、かつ前記第2の修正調光係数差の符号が前記理想調光係数差の符号と一致するように前記第2の現フレーム修正調光係数を求める、という規則であり、
前記画像特徴量は、前記画像データの輝度ヒストグラムに関して得られる、前記画像データの輝度の最大値である白ピーク値と、前記画像データの輝度の平均レベルである平均レベル値と、を含み、
予め設定された白ピーク黒画面閾値、白ピーク暗画面閾値、平均レベル黒画面閾値、および、平均レベル暗画面閾値は、それぞれ、予め設定された輝度の限度値の1/2以下に設定されており、かつ、前記平均レベル黒画面閾値が前記白ピーク黒画面閾値以下で、前記白ピーク黒画面閾値が前記平均レベル暗画面閾値以下で、前記平均レベル暗画面閾値が前記白ピーク暗画面閾値以下に設定されており、
前記工程(c)は、
前記白ピーク値が、前記白ピーク黒画面閾値以下、または、前記平均レベル値が、前記平均レベル黒画面閾値以下、であるという黒画面条件が成立する場合に前記黒画面状態への変化を検出し、
現フレームが前記黒画面状態よりは明るい状態である暗画面状態へ変化したことを検出し、かつ、前記第1の現フレーム修正調光係数から前記現フレーム理想調光係数を引いて求められる差が0より大きい、という開始条件が成立する場合に前記シーンチェンジを検出し、
前記工程(c)は、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値とを用いて、前記白ピーク値と前記輝度平均レベル値と前記現フレーム理想調光係数との関係を示す予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記現フレーム理想調光係数を導出し、
前記調光係数ルックアップテーブルには、前記白ピーク値が一定の場合には、前記輝度平均レベル値が高いほど低い前記現フレーム理想調光係数が対応付けられており、前記輝度平均レベル値が一定の場合には、前記白ピーク値が高いほど低い前記現フレーム理想調光係数が対応付けられている、
動画像表示方法。
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