JP5909542B2 - 画像捕獲表示システム、ビデオ画像内の関心領域を用いてシステム同期型輝度制御を実行する方法、およびメタデータの使用 - Google Patents
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Description
別の局面によると、画像内の関心領域は、ほぼまたは完全にSSBC計算のためのみに用いられ、SSBC調整は表示システムの表示装置または表示装置側で実行することができる。関心領域の規定は、人による創作的入力により、またはアルゴリズムを用いて自動的に行うことができる。
別の局面によると、ビデオ画像およびSSBC調整はメタデータとしてビデオストリーム内で符号化される。
別の局面によると、ビデオ画像およびSSBC調整はビデオ画像とは別のメタデータとしてビデオストリーム内で符号化される。
別の局面によると、関心領域を識別するルールは、表示システムの表示装置または表示装置側でハードウェア内にアルゴリズムとして含まれる。SSBC計算は、ほぼまたは完全に関心領域の内容のみに基づいて表示装置または表示装置側で実行される。SSBC調整は表示装置または表示装置側で実行される。
別の局面によると、画像ソースで計算されたSSBC「プロファイル」情報は、符号化されて入力画像となったメタデータとして送信される。
別の局面によると、受信装置は所望のSSBC調整を実行する手段の基礎としてメタデータを復号化し使用する。
別の局面によると、受信装置(例えばプレーヤ装置)は、表示装置に供給される信号内で所望のSSBC調整を実行して画像を提示するために、メタデータを復号化し使用する。
別の局面によると、画像の関心領域に関する情報は、ビデオ信号または画像を表す別の信号を有するメタデータとして供給され、このメタデータは所望のSSBC調整を実行する手段の基礎として用いられる。
別の局面によると、受信装置(例えばプレーヤ装置)は、表示装置に供給される信号内で所望のSSBC調整を実行して画像を提示するために、画像の関心領域に関する情報を表すメタデータを復号化し使用する。
用語「包含する」は本明細書において、記載した特徴、整数、工程またはコンポーネントの存在を特定するが1以上の他の特徴、整数、工程、コンポーネントまたはこれらの群の存在または追加を排除するものではない。
例えば画像ソース部13は、表示システムのうち画像が得られる部分であってもよく、受信装置または出力部は、画像を示す表示装置および/または表示装置上に示すべき画像を用意するデバイス(例えばCD、DVD、ブルーレイ(「Blu−ray(登録商標)」などとも呼ぶ)またはテーププレーヤなど)であってもよい。
画像内の関心領域はほぼまたは完全にSSBC計算のみに用いることができる。SSBC調整は表示システムの表示装置または表示装置側(出力部とも呼ぶ)で実行することができる。関心領域の規定は、人による創作的入力により、またはアルゴリズムを用いて自動的に行うことができる。
ビデオ画像および関心領域の規定(例えば人による創作的入力、アルゴリズムの自動的実行、またはその他の手段によって決定される)はビデオストリームで送信することができ、SSBC計算はほぼまたは完全に関心領域の内容のみに基づいて表示システムの表示装置または表示装置側で行うことができる。SSBC調整は表示装置側で実行される。
画像のインフォーカス部:被写界深度の狭い画像が生成可能である。このような画像では、関心領域がよく合焦しており、画像の他の部分(例えば関心領域よりも観察者に近い、または遠い部分)は合焦していない。
動く背景上の静止しているもの:例えば、動いている車に乗っている人物のクローズアップ画像を考える。車外の風景という動く背景に対して人物の画像は比較的静止しており、静止しているものが関心領域である。
他は明るくない画像内の明るい領域:他は暗いステージでスポットライトを浴びて立っている歌手を考える。画像内の照らされた部分が関心領域である。
他はカラフルでない画像内のカラフルな領域:曇り空を飛ぶ明るいまたは多色の複数の風船を考える。カラフルな領域が関心領域である。
「捕捉画像」すなわち記録されたビデオ画像の内容は例えば分析することができる。例えばこの分析を行うために用いられる手段は画像内容のヒストグラムであり、このヒストグラムにおいて画素の「グレー濃淡度」が、「画素数」すなわち表示装置内でそのグレー濃淡度値を有する画素の数に対してプロットされる。図3から図7を参照して述べる実施例において、グレー濃淡度は最も暗いレベル1から最も明るいレベル256までの範囲に亘る。
「正常」とは、本明細書で提示する実施例では、利用可能なグレー濃淡度全体に亘って画素の輝度がほぼ均一である画像を意味する。図3から図7では、グレー濃淡度をX軸(図示するグラフまたはチャートの水平軸)に沿って示し、所与のグレー濃淡度を有する画素の数をY軸(図示するグラフまたはチャートの垂直軸)に沿ってプロットしている。図4は低コントラスト画像のヒストグラム34である。この画像では利用可能なグレー濃淡度の限定された部分のみが用いられていることに留意されたい。図5は薄暗い画像のヒストグラム35である。
・ヒストグラムを生成することによって入力画像または「捕捉画像」を分析し、それにより1フレームのビデオの各グレーレベルにおける画素数を決定する。
SSBC調整の結果、表示装置に送るべき「SSBCをソースとする処理および符号化ずみ画像」が生成される。
図8に、SSBCがビデオ信号に適用される典型的なプロセスの概略を示すフローチャート38を示す。ヘッドエンド40(内容生成および記録を行う)で画像を分析し、適切なSSBC計算を行い符号化してビデオ信号にする。画像の捕捉、編集、記録、および圧縮/符号化工程を例えばブロック40に示す。ブロック40の工程は画像ソース部13(図1)で行うことができる。その後符号化SSBC情報を有するビデオ信号を保存するか、ブロック41に示すように送信する。
・メタデータはデータに関するデータである。
・メタデータはデータに関する情報である。
・メタデータは情報に関する情報である。
メタデータは、公に入手可能であり且つ情報を有するものの特性を記載することにより、記載されたものの識別、発見、評価および管理を補助する、任意の構造化符号化データである。
・ソース(例えば画像ソース13)で、各ビデオフレーム10の関心領域11を規定する。ソースとは例えば、画像生成、画像編集、画像記録または画像送信を行う点であり得る。
・ビデオ信号と共にメタデータを、例えば参照符号51(図2)で示すように記録する(CD、DVDまたはインターネット配信のために保存する)または例えば参照符号52で示すように送信する。ビデオ信号およびメタデータは、例えば画像ソース部13の出力53に供給することができる。
・表示装置で、52からの送信信号またはCD/DVD/テープまたはその他の媒体プレーヤ55からの信号を受信した回路がバックライト56の輝度およびLCDのグレーレベルを調整して、例えば、命令に従ってパッシブ表示装置57によって表示を提供するようにする。
・SSBC計算は、ソース13において且つソース13によって行われるため、画像クリエータ、エディタ、エンコーダまたはブロードキャスタによって、14による表示画像が意図したように見えるように最適化することができる。
・ソース13で行われるSSBC調整は画像クリエータの芸術的意図に一致するように選択することができることに留意されたい。
・上記の機能はソース13で行われるため、SSBC計算の負担は一度かかるだけである。これにより各受信器での計算回路の必要性がなくなり、従ってシステム全体のコストが低減される。
異なるレベルのメタデータ命令は、高精細テレビから携帯電話の表示装置まで広範囲の表示画像を向上させるために符号化することができる。
一実施形態では、メタデータ符号化の例は、すべての命令を供給することを含む。表示装置は、計算をする必要がないという点である意味「データ処理能力を持たない」表示装置である。すべての命令はデータ処理能力を持たない表示装置に供給される。本実施形態では、SSBC計算はヘッドエンド13(図1)または40(図8)で行われる。計算は関心領域11またはその他の基準のいずれに基づいてもよい。計算は人からの入力を利用してもよく、ソフトウェアアルゴリズムによって自動的に行われてもよい。ビデオストリームはメタデータと共に保存または送信される。命令は表示装置側14で受信されると、さらなる処理も解釈もされることなく直接実行される。これがSSBCイネーブルの「データ処理能力を持たない」表示装置であると考えられる。
・表示装置側のハードウェアおよびソフトウェアのコストを低減する。
・符号化が画像クリエータによりコンテンツソースで行われるため「間違いがない」。
・表示装置側14(上記では出力部または受信器とも呼ぶ)のスペクトル全体に同一の符号化システムが適用される。
・システムは「階層」を有する。すなわち、いくつかの高度な表示装置側がメタデータ内で符号化されたルックアップテーブル情報の全体を用いることができるが、その他のより単純な表示装置側はサブセットしか用いることができない。
・ブルーレイプレーヤ
・HD DVDプレーヤ
・コンピュータ
・ケーブルまたは衛星ボックス
・セットトップボックスのデジタルチューナ
・ビデオゲームコンソール
さらに本明細書に述べる本発明の特徴は静止画のみならず複数の画像(例えば映画、ビデオなど)にも適用されることが理解される。
・映画−アクション、ドラマ、ロマンティック
・スポーツ−屋内、屋外
・ビデオゲーム
・アニメーション
・ブロードキャストTV−トークショウ、シチュエーションコメディ
本発明を、カラーディスプレイおよびカラー画像を表すビデオ信号、白黒ディスプレイおよび白黒画像を表すビデオ信号、あるいは他の特定のタイプの表示装置またはビデオ信号に特に言及することなく、概して述べているが、本発明の特徴はカラーディスプレイ、白黒ディスプレイ、および/または他のタイプの表示装置と共に、ならびに様々なタイプの信号(例えばビデオ信号、MPEGフォーマット信号など)と共に用いることができることが理解される。
Claims (22)
- 表示システムの表示装置に画像を表示する方法であり、
表示用の画像を表す画像データ及び前記画像内の関心領域を表す符号化メタデータを含む入力信号を受信する段階であり、前記関心領域が前記画像の全体よりも小さい段階と、
前記画像内の関心領域を決定するための前記符号化メタデータを復号化する段階であり、前記関心領域が関心領域の画像データによって表される段階と、
前記関心領域の画像データに対する画素のグレースケール分布範囲及び平均輝度を決定する段階と、
前記関心領域の画像に基づいて、画像に対する表示プロファイルを決定する段階であって、前記表示プロファイルが、前記関心領域の画像データによって表された前記関心領域に対する前記決定されたグレースケール分布範囲を伸張するための情報及び前記関心領域に対するバックライトの照射輝度を調整するための照射調整情報を提供する、段階と、
画像のグレースケール分布範囲を伸長し且つ同時に表示装置用のバックライトによる照射輝度を調整することにより、リアルタイムに前記画像データによって表された画像の全体に、前記表示プロファイルを適用する段階と、
前記表示装置上に前記適用された表示プロファイルに基づいて前記画像を表示する段階と、を含む前記方法。 - 前記表示装置が、画像信号受信器を更に含む前記表示システムの一構成要素であり、前記関心領域が、前記表示プロファイルに基づいて前記画像信号受信器で定められる、請求項1記載の方法。
- 前記関心領域を示す前記符号化メタデータが、前記画像を発生するカメラで発生される、請求項1記載の方法。
- 前記関心領域を示す前記符号化メタデータが、前記画像を編集している間に発生される、請求項1記載の方法。
- 前記関心領域を示す前記符号化メタデータが、前記画像を発生するビデオレコーダで発生される、請求項1記載の方法。
- 前記関心領域を示すメタデータを符号化することが、前記関心領域が選択されることにより、行われる、請求項1記載の方法。
- 前記関心領域を示すメタデータを符号化することが、アルゴリズムを使用して、自動的に行われる、請求項1記載の方法。
- 前記画像のグレー濃淡度範囲を伸長することが、補間することを含む、請求項1記載の方法。
- 前記表示システムによって受信されるビデオ信号ストリームに前記表示プロファイルを与えることを更に含む、請求項1記載の方法。
- 前記表示プロファイルが、前記符号化メタデータに含まれる、請求項1記載の方法。
- 前記符号化メタデータが、ビデオ信号ストリームの未使用の空間に提供される、請求項1記載の方法。
- 前記符号化メタデータが、前記ビデオ信号ストリーム内のビデオ画像とは分かれてビデオ信号ストリームに、提供される、請求項11記載の方法。
- 前記照射調整情報及び前記決定されたグレー濃淡度範囲における増加が、画像が得られる場所で準備される、請求項1記載の方法。
- 前記照射調整情報及び前記決定されたグレー濃淡度範囲における増加が、画像が準備されるか、又は表示用に用意される場所で準備される、請求項1記載の方法。
- 前記照射調整情報及び前記決定されたグレー濃淡度範囲における増加が、画像を表示することが意図された表示システムで準備される、請求項1記載の方法。
- 前記画像のより合焦していない他の部分と比較して、前記画像の比較的によく合焦している部分を使用して、前記関心領域を決定する、請求項1記載の方法。
- 顔認識ソフトウェアを使用して、前記画像中の顔を前記関心領域に決定する、請求項1記載の方法。
- 画像の動く背景部分に対して前記画像内の比較的静止している物体を使用して、前記関心領域を決定することを含む、請求項1記載の方法。
- 画像の静止背景部分に対して前記画像内の比較的動いている物体を使用して、前記関心領域を決定することを含む、請求項1記載の方法。
- 画像の比較的暗い部分に対して前記画像の比較的明るい部分を使用して、前記関心領域を決定する、請求項1記載の方法。
- 画像の比較的カラフルでない部分に対して前記画像の比較的カラフルな部分を使用して、前記関心領域を決定する、請求項1記載の方法。
- 表示用の画像を表す画像データ及び画像内の関心領域を示す符号化メタデータを受信するように構成された表示システムであり、前記関心領域が前記画像の全体よりも小さく、前記表示システムが、前記画像のグレー濃淡度を調整し、且つ前記関心領域に基づいて表示装置の照射を調整することができ、前記表示システムが、
パッシブ表示装置と、
画像を表示するために、前記パッシブ表示装置を照射し且つ前記パッシブ表示装置と協働する調整可能な照射源と、
前記符号化メタデータを復号して、前記画像内にあって、関心領域の画像データによって表される関心領域を決定するように構成された復号化器と、
前記パッシブ表示装置と前記照射源と連携する表示制御装置であり、
関心領域の画像データに対する画像のグレースケール分布範囲及び平均輝度を決定し、
前記関心領域の画像データに基づいて、前記画像に対する表示プロファイルを決定し、前記表示プロファイルが、前記関心領域の画像データによって表される前記関心領域に対する前記決定されたグレースケール分布範囲を伸長するための情報及び前記関心領域に対するバックライトの照射輝度を調整するための照射調整情報を含み、
前記表示プロファイルを、前記画像データによって表される前記画像の全体に適用し、
前記画像のグレースケール分布範囲を伸長し、且つ同時に、表示装置用のバックライトによる照射輝度をリアルタイムに調整して、前記適用された表示プロファイルに基づいて前記画像を表示するように構成された、前記表示制御装置とからなる、表示システム。
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