JP4933782B2 - フリッカ映像検出装置、フリッカ映像検出プログラム、映像表示装置及びフリッカ検出方法 - Google Patents
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例えば、英国の独立テレビジョン委員会(ITC:Independent Television Commission)が策定した2001年版のITCガイドライン(「ITC Guidance Note for Licensees on Flashing Image and Regular Patterns in Television」,1994,1998,2001-2002)を基準として、光感受性発作を引き起こす可能性のある映像を検出する装置(HardingFPA:The Harding Flash and Pattern Analyzer;以下、ハーディングマシンという)が開発されている(非特許文献1参照)。
このハーディングマシンや参考計測器は、1秒間に3回を超える点滅(輝度フリッカ)や、赤色の点滅(赤フリッカ)の検出を、動き補償しながら行っている。
また、これらの検出装置以外にも、映像内のフリッカの継続時間や、周波数成分等の解析を行う映像解析システムが開示されている(特許文献1参照)。
"ハーディングFPAホームページ"、[online]、[平成18年1月11日検索]、インターネット<http://www.hardingfpa.co.uk> 江本、大塚、山賀、上原、井口、伊藤、藤井、"アニメ番組等ガイドライン対応「参考計測器」の開発"、映像情報メディア学会技術報告,22,No.40,pp.1−6(1998)
そこで、フリッカ映像検出装置は、不適正フレーム判定手段によって、大輝度差画素数と判定基準画素数とを比較することで、当該フレームが、視覚上不適正な輝度変化を発生するフレーム(不適正フレーム)であるか否かを判定する。
そして、フリッカ映像検出装置は、不適正区間検出手段によって、不適正フレーム判定手段で視覚上不適正な輝度変化が発生するフレームであると判定されたフレームの数が、所定時間内に、予め定めた基準回数を超過するか否かを判定することで、光感受性発作を引き起こす可能性のある映像の時間区間を検出する。なお、この所定時間や基準回数は、予め定められた基準であって、例えば、ITU−R勧告BT.1702で勧告されているように、所定時間を1秒、基準回数を3回(輝度変化の回数としては6回)とする。
そして、映像表示装置は、出力制御手段によって、フリッカ映像検出装置で検出された時間区間において、該当する時間区間内のフレームの出力を制御する。例えば、出力制御手段は、当該時間区間の直前のフレームを静止画表示するか、あるいは事前に決められた静止画を表示することにより、輝度変化がなくなることになる。
また、フリッカ映像検出プログラムは、判定基準画素数算出手段によって、不適正基準であって、基準視距離と、基準表示領域の大きさと、当該基準表示領域の大きさに対して隣接フレーム間の輝度差が基準輝度差以上となる画素の基準比率とに基づいて、現実の視距離において、映像表示装置の表示領域の大きさに対して基準比率となる画素数を判定基準画素数として算出する。
そして、フリッカ映像検出プログラムは、不適正フレーム判定手段によって、大輝度差画素数と判定基準画素数とを比較することで、当該フレームが、視覚上不適正な輝度変化を発生するフレーム(不適正フレーム)であるか否かを判定する。
そして、フリッカ検出方法は、不適正フレーム判定手段により、フレームごとに、隣接フレームにおいて対応する画素の輝度値の差が、前記基準輝度差以上となる画素の数と、前記判定基準画素数算出ステップで算出された判定基準画素数とを比較することで、前記フレームが、前記視覚上不適正な輝度変化を発生するフレームであるか否かを判定する。
請求項1又は請求項3に記載の発明によれば、実際に視聴者が視聴する映像表示装置の大きさや視距離が異なる視聴環境において、光感受性発作を引き起こす可能性が高い映像の時間区間を検出することができる。
[映像表示装置の概要]
まず、図1を参照して、本発明に係る映像表示装置の概要について説明を行う。図1は、本発明に係る映像表示装置の概要を説明するための説明図である。映像表示装置1は、視覚上不適正な輝度変化が生じるフレームの表示を制御しながら、映像信号を再生し表示するものである。
ここでは、図1に示すように、映像表示装置1は、映像表示装置1が有する固有の輝度特性(最高輝度値Lmax、ガンマ値γ)と、表示領域Rの大きさと、視聴者Hとの距離(視距離d)とに基づいて、ITCガイドライン等のガイドラインを、実際に視聴者Hが映像を視聴している環境に適応させる。
これによって、映像表示装置1は、映像(テレビ番組等)を制作する側ではなく、実際に映像を表示する側において、視聴環境に応じて、視覚上不適正な輝度変化を抑えることができるため、光感受性発作を引き起こさない映像を表示することができる。
次に、図2を参照(適宜図1参照)して、映像表示装置の構成について説明する。図2は、本発明に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。ここでは、映像表示装置1は、A/D変換手段2と、フレームメモリ3と、D/A変換手段4と、出力手段5と、フリッカ映像検出装置6と、出力制御手段7とを備えている。
また、フリッカ映像検出装置6は、実際に視聴者Hが映像を視聴している環境である、映像表示装置1が有する固有の輝度特性(最高輝度値Lmax、ガンマ値γ)、表示領域Rの大きさ、視聴者Hとの距離(視距離d)を視環境パラメータとし、その視環境パラメータに基づいて、映像から光感受性発作を引き起こす可能性のある映像の区間を検出する。このフリッカ映像検出装置6の詳細な構成については、後で説明を行う。
次に、図3を参照(適宜図1及び図2参照)して、図2で説明したフリッカ映像検出装置6の詳細な構成について説明する。図3は、本発明に係るフリッカ映像検出装置の構成を示すブロック図である。なお、このフリッカ映像検出装置6は、一例として、ITU−R勧告BT.1702を、視聴者が実際に映像を視聴する環境に適応させることで、光感受性発作を引き起こす可能性のある映像の区間(時間区間〔不適正映像区間〕)を求めるものとする。
この視環境パラメータ記憶手段61には、視環境パラメータとして、出力手段5固有の輝度特性を示す値である最高輝度値Lmax、ガンマ値γ、表示領域Rの大きさ(対角長)及び映像表示装置1から視聴者Hまでの距離である視距離dを予め記憶しておく。
なお、ここでは、大輝度差画素数累計手段66は、フレームメモリ3に記憶されている連続する2つのフレームにおいて、同一位置に対応する画素の輝度値の差が、基準輝度差(ここでは、20cd/m2)以上である画素を累計することで、大輝度差画素数とする。また、大輝度差画素数累計手段66は、フレームの画素の画素値に基づいて、輝度値テーブル記憶手段63に記憶されている輝度値テーブルを参照することで、その画素値に対応する輝度値を取得し、フレーム間における画素の輝度値の差を求める。
すなわち、不適正フレーム判定手段67は、大輝度差画素数が判定基準画素数よりも多い場合に、当該フレームが不適正フレームであると判定する。なお、当該フレームが不適正フレームであるか否かを示す情報は、不適正区間検出手段68に出力される。
すなわち、不適正区間検出手段68は、不適正フレーム判定手段67で不適正フレームが発生したことを1秒間に6回以上通知される区間を不適正映像区間とする。例えば、映像信号がNTSC信号の場合、フレーム周波数が30Hzであるため、30フレームに6回以上通知される区間を不適正映像区間とする。
そして、不適正区間検出手段68は、この不適正映像区間の開始フレーム及び終了フレームを示す情報を不適正映像区間情報として、出力制御手段7に出力する。
なお、ここでは、視覚上不適正な輝度変化の判定を、ITU−R勧告BT.1702に準拠することにより行ったが、これらの判定に用いた数値(基準表示領域の大きさ、基準視距離、基準輝度差、基準比率)は、他のガイドライン等に基づくものであってもよい。
これによって、フリッカ映像検出プログラムは、パーソナルコンピュータ等の一般的なビデオバッファに記憶されている映像からも、光感受性発作を引き起こす可能性のある映像(あるいはその区間)を検出することができる。
例えば、図4に示すように、映像表示装置1に距離計測手段8を備える映像表示装置1Bの構成としてもよい。
この図4に示した映像表示装置1Bは、距離計測手段8によって、視聴者との距離を計測し、その距離を視距離として、視環境パラメータ設定手段60を介して視環境パラメータ記憶手段61に記憶する。この距離計測手段8は、一般的な距離センサで構成することができる。
これによって、視環境パラメータを設定する際に、視聴者の操作を減らすことができるとともに、視聴中で視距離が変わったとしても、正確な視距離に基づいた検出を行うことができる。
この図5に示した映像表示装置1Cは、輝度測定手段9によって、実際に出力手段5から出力される画素の輝度値を計測する。そして、輝度値特定手段62によって、画素値に対する輝度値を輝度値テーブルとして輝度値テーブル記憶手段63に記憶する。この輝度測定手段9は、一般的な輝度センサで構成することができる。
これによって、輝度値特定手段62は、視環境パラメータのうち、最高輝度値Lmaxやガンマ値γが不明である場合であっても、画素値に対応する輝度値を得ることができる。
次に、図6及び図7を参照(構成については、図2及び図3参照)して、映像表示装置1の動作について説明する。なお、ここでは、映像表示装置1において、本発明の特徴的な部分であるフリッカ映像検出装置6の動作について説明を行うこととする。図6は、本発明に係るフリッカ映像検出装置における不適正フレームを検出する動作を示すフローチャートである。図7は、本発明に係るフリッカ映像検出装置における不適正映像区間を検出する動作を示すフローチャートである。
まず、フリッカ映像検出装置6は、視環境パラメータ設定手段60によって、視聴者Hが映像表示装置1を視聴する際の環境を特定するためのパラメータ(視環境パラメータ)を設定し、視環境パラメータ記憶手段61に記憶する(ステップS1)。ここでは、視環境パラメータを、最高輝度値Lmax、ガンマ値γ、表示領域Rの大きさ及び視距離dとする。
そして、フリッカ映像検出装置6は、輝度値特定手段62によって、視環境パラメータ記憶手段61に記憶されている最高輝度値及びガンマ値に基づいて、画素値に対する輝度値を算出することで(前記(1)式参照)、輝度値テーブルを生成し、輝度値テーブル記憶手段63に記憶する(ステップS2)。
さらに、フリッカ映像検出装置6は、判定基準画素数算出手段64によって、視覚上不適正な輝度変化として予め定めた基準に基づいて、表示領域の大きさ及び視距離から、フレームが視覚上不適正な輝度変化を起こしているか否かの判定基準となる画素数(判定基準画素数)を算出する(ステップS3)。すなわち、フリッカ映像検出装置6は、ITU−R勧告BT.1702で示されている基準である、視距離2mにおいて、表示領域の大きさが対角25インチの表示装置で点滅領域が表示領域全体の25%に相当する画素数が、視距離dにおいて、映像表示装置1の表示領域Rの何画素分に相当するのかを算出する(前記(2)式参照)。これによって、判定基準画素数は実際の視聴環境における判定基準となる。
そして、フリッカ映像検出装置6は、映像信号がフレームメモリ3に再生された段階で、大輝度差画素数累計手段66によって、フレームごとに、隣接フレームにおいて対応する画素の輝度値の差が、基準輝度差(20cd/m2)以上となる画素の数を大輝度差画素数として累計する(ステップS4)。
そして、フリッカ映像検出装置6は、不適正フレーム判定手段67によって、ステップS3で算出された判定基準画素数と、ステップS4で累計されたフレーム内の大輝度差画素数とを比較することで、現在のフレームが不適正フレームであるか否かを判定する(ステップS5)。すなわち、不適正フレーム判定手段67は、大輝度差画素数が判定基準画素数よりも多い場合、現在のフレームを、隣接フレーム間で不適正な輝度変化があった不適正フレームであると判定し、大輝度差画素数が判定基準画素数以下の場合、現在のフレームを不適正フレームではないと判定する。
フリッカ映像検出装置6は、現在のフレームを不適正フレームであると判定した場合(図6のステップS5でYes)、不適正区間検出手段68によって、Nフレーム以内に不適正フレームが7回発生したか否かを判定する(ステップ6)。
なお、ステップS6の判定において不適正フレームが7回発生していない場合(ステップS6でNo)、又は、ステップS7においてすでに開始フレームが設定されている場合(ステップS7でYes)は、フリッカ映像検出装置6は、図6のステップS3に戻って動作を続ける。
このステップS6からステップS8までの動作によって、連続するフレームにおいて、不適正映像区間の開始フレームが設定されることになる。
なお、この終了フレームがNフレーム以内にないか否かを判定するのは、終了フレームがNフレーム以内にある場合は、さらに、終了フレームが後ろにずれる可能性があるためである。
このステップS9からステップS12までの動作によって、連続するフレームにおいて、不適正映像区間の終了フレームが設定されることになる。
その後、フリッカ映像検出装置6は、図6のステップS3に戻って、映像信号がフレームメモリ3に再生される間動作を継続する。
2 A/D変換手段
3 フレームメモリ
4 D/A変換手段
5 出力手段
6 フリッカ映像検出装置
60 視環境パラメータ設定手段
61 視環境パラメータ記憶手段
62 輝度値特定手段
63 輝度値テーブル記憶手段
64 判定基準画素数算出手段
65 判定基準画素数記憶手段
66 大輝度差画素数累計手段
67 不適正フレーム判定手段
68 不適正区間検出手段
7 出力制御手段
8 距離計測手段
9 輝度測定手段
Claims (4)
- 視覚上不適正な輝度変化として予め定めた不適正基準と、現実の視聴環境である映像表示装置の輝度特性、表示領域の大きさ及び視距離とに基づいて、前記映像表示装置に表示する映像から、光感受性発作を引き起こす可能性のある映像の区間を検出するフリッカ映像検出装置であって、
前記輝度特性に基づいて、画素値に対応する輝度値を特定する輝度値特定手段と、
前記不適正基準であって、基準視距離と、基準表示領域の大きさと、当該基準表示領域の大きさに対して隣接フレーム間の輝度差が基準輝度差以上となる画素の基準比率とに基づいて、前記視距離において、前記表示領域の大きさに対して前記基準比率となる画素数を判定基準画素数として算出する判定基準画素数算出手段と、
フレームごとに、隣接フレームにおいて対応する画素の輝度値の差が、前記基準輝度差以上となる画素の数を大輝度差画素数として累計する大輝度差画素数累計手段と、
この大輝度差画素数累計手段で累計された大輝度差画素数と、前記判定基準画素数算出手段で算出された判定基準画素数とを比較することで、前記フレームが、前記視覚上不適正な輝度変化を発生するフレームであるか否かを判定する不適正フレーム判定手段と、
この不適正フレーム判定手段で前記視覚上不適正な輝度変化が発生するフレームであると判定されたフレームの数が、所定時間内に、予め定めた基準回数を超過するか否かを判定することで、前記光感受性発作を引き起こす可能性のある映像の時間区間を検出する不適正区間検出手段と、
を備えていることを特徴とするフリッカ映像検出装置。 - 映像を表示する映像表示装置において、
入力された映像から、光感受性発作を引き起こす可能性のある映像の時間区間を検出する請求項1に記載のフリッカ映像検出装置と、
このフリッカ映像検出装置によって検出された時間区間において、当該時間区間内の映像について出力を制御する出力制御手段と、
を備えていることを特徴とする映像表示装置。 - 視覚上不適正な輝度変化として予め定めた不適正基準と、現実の視聴環境である映像表示装置の輝度特性、表示領域の大きさ及び視距離とに基づいて、前記映像表示装置に表示する映像から、光感受性発作を引き起こす可能性のある映像の区間を検出するために、コンピュータを、
前記輝度特性に基づいて、画素値に対応する輝度値を特定する輝度値特定手段、
前記不適正基準であって、基準視距離と、基準表示領域の大きさと、当該基準表示領域の大きさに対して隣接フレーム間の輝度差が基準輝度差以上となる画素の基準比率とに基づいて、前記視距離において、前記表示領域の大きさに対して前記基準比率となる画素数を判定基準画素数として算出する判定基準画素数算出手段、
前記フレームごとに、隣接フレームにおいて対応する画素の輝度値の差が、前記基準輝度差以上となる画素の数を大輝度差画素数として累計する大輝度差画素数累計手段、
この大輝度差画素数累計手段で累計された大輝度差画素数と、前記判定基準画素数算出手段で算出された判定基準画素数とを比較することで、前記フレームが、前記視覚上不適正な輝度変化を発生するフレームであるか否かを判定する不適正フレーム判定手段、
この不適正フレーム判定手段で前記視覚上不適正な輝度変化が発生するフレームであると判定されたフレームの数が、所定時間内に、予め定めた基準回数を超過するか否かを判定することで、前記視覚上不適正な輝度変化が発生する映像の時間区間を検出する不適正区間検出手段、
として機能させることを特徴とするフリッカ映像検出プログラム。 - 視覚上不適正な輝度変化として予め定めた不適正基準と、現実の視聴環境である映像表示装置の輝度特性、表示領域の大きさ及び視距離とに基づいて、前記映像表示装置に表示する映像から、視覚上不適正な輝度変化を検出するフリッカ検出方法であって、
判定基準画素数算出手段により、フレームごとに、基準視距離と、基準表示領域の大きさと、当該基準表示領域の大きさに対して隣接フレーム間の輝度差が基準輝度差以上となる画素の基準比率とに基づいて、前記視距離において、前記表示領域の大きさに対して前記基準比率となる画素数を判定基準画素数として算出する判定基準画素数算出ステップと、
不適正フレーム判定手段により、フレームごとに、隣接フレームにおいて対応する画素の輝度値の差が、前記基準輝度差以上となる画素の数と、前記判定基準画素数算出ステップで算出された判定基準画素数とを比較することで、前記フレームが、前記視覚上不適正な輝度変化を発生するフレームであるか否かを判定する不適正フレーム判定ステップと、
を含んでいることを特徴とするフリッカ検出方法。
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