JPH0736422A - ビデオ画像の表示状態調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタル系のデータ表示用として用意された
コントラストの低い低分解能の表示器を用いてアナログ
系のビデオ画像を表示する場合にあっても、擬似的に高
いコントラストを実現して画像品質の向上を図るととも
に、必要部分の映像を強調して画面上に表示可能とす
る。 【構成】 入力輝度信号の所定階調位置ｃを中心とした
所定の階調範囲Ｄを、表示器における全階調範囲Ｂに対
して略直線的に割り当てるとともに、階調範囲Ｄを下回
る範囲Ｅの階調を表示器の最少階調ｂに、上回る範囲Ｆ
の階調を最大階調ａに割り当てる。更に前記した設定階
調位置ｃとその階調範囲Ｄの幅とを、各々個別に変更で
きる様にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表示器上におけるビデオ
画像の表示状態を調整する方法であって、特にデジタル
系の画像を表示する液晶表示器の様に、輝度の表示階調
が比較的小さく制限されている表示器を用い、アナログ
系のビデオ画像を表示するのに適したコントラストおよ
び輝度の調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の表示器においては、入力さ
れる輝度信号におけるハイライトレベルから黒レベルま
での全範囲を、表示器における全表示階調に割り当てて
表示画面上に表示させる方法が一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
方法にあっては、表示器上に表示されるビデオ画像のコ
ントラストが低くなってしまい、表示品質が低下して必
要な画像が見づらくなる不都合があった。

【０００４】かかる不都合に対して本発明者は考察を行
った結果、通常の使用条件にあっては、輝度信号におけ
る低輝度と高輝度の両領域まで使用された映像信号が送
られることはまれであり、かかる領域における表示を無
視し、中輝度領域を限定して表示することにより表示品
質の向上が図れるとともに、輝度信号中において表示可
能とする輝度範囲を適宜変更可能とすることにより、必
要な映像部分のみが強調して表示できることを知見し
た。

【０００５】本発明は上記した知見に基づいてなされた
ものであって、低分解能の表示器を用いてコントラスト
の高いビデオ画像の表示を可能とするビデオ画像の表示
状態調整方法を提供することを目的とする。

【０００６】本発明は更に、入力される輝度信号の表示
範囲を変更可能とすることにより、必要な部分を強調し
て表示できる表示状態調整方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明にあっては図１（ａ）において実線をもっ
て例示する如く、入力輝度信号の所定階調位置ｃを中心
とした所定の階調範囲Ｄを、表示器における全階調範囲
Ｂに対して略直線状に割り当てている。また、上記した
設定階調範囲Ｄを下回る範囲Ｅの階調を表示器における
最少の階調ｂに、上回る範囲Ｆの階調を表示器における
最大の階調ａに各々割り当てる。

【０００８】更に、上記した入力輝度信号の設定階調位
置ｃと、上記した輝度信号の階調位置ｃを中心とした階
調範囲Ｄの幅とを、各々個別に変更可能としている。

【０００９】

【作用】上記した構成において、入力輝度信号は、中輝
度の表示領域を中心とした限定された範囲Ｄの輝度範囲
のみが表示器における全表示階調範囲Ｂに拡大され、そ
の結果、擬似的に表示画像のコントラストが強調して表
示される。

【００１０】また、入力輝度信号の設定階調位置ｃを変
更すると、それに対応して表示画面上におけるハイライ
トレベルあるいは黒レベルの部分が増減し、表示された
ビデオ画像における輝度が擬似的に変更される。また表
示範囲Ｄの幅を増減することにより、表示範囲Ｄに対す
る表示輝度の増加割合が増減され、コントラストも擬似
的に変更される。

【００１１】

【発明の効果】本発明は上記の如く、入力される輝度信
号の中輝度領域Ｄを、表示器における全表示輝度範囲Ｂ
に拡大して表示するように構成したので、デジタル系の
データ表示用として用意されたコントラストが低い低分
解能の表示器を用いてアナログ系のビデオ画像を表示す
る場合にあっても、擬似的に高いコントラストが得ら
れ、画像の表示品質を向上できる。

【００１２】更に、入力される輝度信号における表示可
能範囲Ｄを任意に変更できる様に構成したので、必要部
分の映像を強調して画面上に表示できる。

【００１３】

【実施例】以下本発明を、図２および図３に示す如く、
ターゲットシステムのシーケンス制御専用に特化して構
成されたＰＬＣを接続し、そこで取り扱われる状態デー
タに対応したデジタル系の表示画面上に、ビデオカメラ
から送られるアナログ系のビデオ画像を重畳して表示可
能とする表示制御装置に実施した一例を示すがこれに限
らず、パーソナルコンピュータ用のモニタ装置など、通
常はデジタル系のデータ表示用であるが、アナログ系の
ビデオ画像をも表示可能とする各種形式の表示器に対し
ても略同様に実施できることは勿論である。

【００１４】本発明を実施する表示制御装置１０は、Ｐ
ＬＣ１２とともにターゲットシステムの操作卓などに一
体に組み込み、あるいはそれ自身が独立して配備され、
ターゲットシステムに対する各種データの作成、操作お
よび表示盤として使用される。

【００１５】このＰＬＣ１２は、必要とする個別の機能
毎に回路がユニット化され、各ユニットを必要に応じて
バスラインを介して適宜追加可能に並列接続することに
より、ＰＬＣ全体として達成される機能を増減可能とす
る従来と略同様な構成である（例えば、オムロン社製の
製品番号「Ｃ２０００Ｈ」）。

【００１６】

【表示制御装置の構成】本発明を実施する表示制御装置
１０は、本体ケース１４の正面中央位置に大きく設けた
開口１６を閉じる様に、液晶、ＥＬあるいはプラズマな
どの様に比較的低分解能（本実施例にあっては、１６段
の階調）の表示手段から選択されるディスプレイ１８を
配置する一方、該ディスプレイ１８の下方位置に、キー
ボード２０のプラグ２２を着脱自在に取り付けるソケッ
ト２４と、ＩＣカード２６に対するデータの入出力動作
を行うためのリーダ／ライタ用のソケット２８とが配置
されている。

【００１７】本体ケース１４の内部には表示制御回路３
０を収納する一方、上記したディスプレイ１８における
表示画面３２を透明なタッチパネル３４により密着状態
で覆っている。このタッチパネル３４に対する押圧によ
る指示は、タッチパネルコントローラ３６を介してその
入力位置が取り込み解析され、キーボード２０が取り外
されたシステム全体としての運転時に、手動操作による
指示データの入力を可能とする。

【００１８】表示制御回路３０の基本的な構成は一般的
なパーソナルコンピュータと略同一であって、バスライ
ン３８を介してＣＰＵ４０、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４４を
はじめとする各種メモリ５０・８２、あるいは後で詳述
する映像処理部４６が接続され、ＲＯＭ４２内に格納さ
れたシステムプログラムに従ってＣＰＵ４０が所定の演
算動作を行う一方、Ｉ／Ｏコントローラ４８を介してキ
ーボード２０からデータ入力を可能とするとともに、Ｒ
ＡＭ４４内に適宜格納される各種の演算結果は、グラフ
ィック用メモリ５０内に予め格納されているグラフィッ
クデータＧＤを用いてデジタル系画像データＤＤに変換
されたあと、映像処理部４６に送られてディスプレイ１
８の表示画面３２上で表示される。

【００１９】更にＲＡＭ４４上には、図５に示す如く、
ＰＬＣ１２のメモリユニット内に格納された状態データ
ＭＤを記憶可能とする領域を設け、ＰＬＣ１２の回路構
成に特化したアルゴリズムあるいは汎用の通信用プログ
ラムで作動する通信コントローラ５２を介し、ＰＬＣ１
２側の計算機リンクユニットとシリアルあるいはパラレ
ル通信路５４を通じて互いにデータの受け渡しを可能と
することにより、ＰＬＣ１２と表示制御装置１０とが最
小限の時間遅れをもって同一の状態データＭＤを保持す
る様にしている。

【００２０】映像処理部４６は、図４に示す如く、上記
の様にして形成されたデジタル系画像データＤＤと、ビ
デオカメラ５６を用いて取り込まれたアナログ系画像デ
ータＡＤとを互いに合成可能とするものであって、図６
の如くデジタル系画像８０の上にウインドウ８４を開
き、そのウインドウ８４内にアナログ系画像８６を表示
可能とする。

【００２１】すなわち、適所に配置された複数台（本実
施例にあっては３台）のビデオカメラ５６から送られる
アナログ系画像データＡＤを画像選択部５８に入力し、
映像制御部６０から送られる選択データＳＳにより任意
の一台からのアナログ系画像データＡＤが選択的に取り
出される。この取り出されたアナログ系画像データＡＤ
は、Ａ／Ｄ変換器６２により順次にデジタルデータに変
換されたあと、後記する画像調整部６４を通じてアナロ
グ画像用フレームメモリ６６内にリアルタイムで記憶さ
れる。

【００２２】映像制御部６０は、それ自身がマイクロプ
ロセッサとメモリを備え、上記したＣＰＵ４０から送ら
れる各種のデータに基づき、該ＣＰＵ４０とは独立して
並列的に画像データ処理を可能とするものであって、ア
ナログ画像用フレームメモリ６６に格納されたアナログ
系画像データＡＤと、デジタル画像用フレームメモリ６
８に格納されたデジタル系画像データＤＤとを同時に画
像合成部７０に送る。画像合成部７０では、映像制御部
６０から送られる合成条件に関する画像合成データＳＤ
に基づき、デジタル系画像データＤＤとアナログ系画像
データＡＤを重畳処理したあと、この出力信号に基づい
た表示をディスプレイ１８の表示画面３２上で行う。

【００２３】本発明は、デジタル系画像８０に重畳され
るアナログ系画像８６の表示状態を調整可能とする画像
調整部６４の構成に特徴を有する。

【００２４】すなわち、画像調整部６４は、Ａ／Ｄ変換
器６２でデジタル変換された映像信号の変換用テーブル
７２と、変換用テーブル７２の選択部７４と、選択され
た変換用テーブル７２を用いて入力信号に対して所定の
変換処理を行ったあとアナログ画像用フレームメモリ６
６に送る映像信号変換部７６とを備えている。

【００２５】映像信号変換部７６は、８ビットのデータ
入力ラインと、４ビットのデータ出力ラインとを備える
ことにより、ハイライトレベルと黒レベルとの間を２５
６段階の階調表示する映像信号を、１６段階の階調表示
にその表示機能が制限されたディスプレイ１８に適応さ
せ得る様にしている。

【００２６】更に映像信号の変換用テーブル７２は、映
像信号変換部７６に入力される輝度信号を図１に示す関
係に従ってデータ変換することにより、表示画面３２上
におけるアナログ系画像８６の輝度、コントラストおよ
び色合いを、それぞれ１６段階に変更調整可能としてい
る。

【００２７】すなわち、コントラストの調整値が「０」
の時に図１（ａ）の一点鎖線で示す如く、入力輝度信号
の階調変化に対して直線状に比例して変化する様に変換
させる。更に、調整値が「１５」の最大値になった時、
実線で示す如く、入力信号の全階調範囲Ａの２分の１に
当たる、設定階調ｃを中心とした１２８階調分を、表示
画面３２における全階調範囲Ｂの１６階調分に比例させ
て割り当てる。

【００２８】一方、表示画面３２の輝度の調整にあって
は、図１（ｂ）の一点鎖線で示す如く、設定値が調整可
能範囲の中央の時に、前記した設定階調ｃが入力輝度信
号における全階調範囲Ａの中央に位置する様に設定する
とともに、調整値が１増減する毎に、実線で示す様に入
力輝度信号における設定階調ｃの位置を設定値だけ増減
させる。

【００２９】更に上記したコントラストおよび輝度にお
ける各１６段階の変更の組み合わせに対応して２５６通
りの変換用テーブル７２を形成するとともに、この変換
用テーブル７２をＲＧＢの３原色に対して１組ずつ設け
て調整を行うことにより、カラー表示時における１６段
階の色合い調整も同時にできる様にしている。

【００３０】したがって、手動または予め設定した条件
に基づいて自動的に送られるコントラストおよび輝度の
各調整値を選択部７４に入力すると、それに対応する変
換用テーブル７２が選ばれるので、その変換用テーブル
７２にしたがって映像信号変換部７６では入力される映
像信号の階調を順次に変換処理するのである。

【００３１】

【処理指示語の構成】本発明を実施する表示制御装置１
０にあっては更に、図５に示す表やグラフ枠の様なその
表示内容に変更を要しないベース画面７８、あるいはそ
のベース画面７８上で点滅や色変化させる図形などの画
像データを、必要とする表示単位毎に１つのファイル番
号を指定して予めグラフィック用メモリ５０中に格納し
ておく。

【００３２】一方、ＰＬＣ１２側のメモリユニット上に
設定されたリレーのオンオフ状態などに対応するビット
デバイスまたは温度の変化状態などに対応するワードデ
バイスが示す状態データＭＤを適宜時期に表示制御装置
１０側のＲＡＭ４４上に互いに関連づけながら読み込
む。

【００３３】ここで、事象データ用メモリ８２には予
め、図７（ａ）で例示する処理指示語Ｗが、各ベース画
面７８上で実行すべき事象数に対応した数だけ格納され
ている。該処理指示語Ｗは、表示制御動作を実行すべき
ベース画面７８のファイル番号Ｆと、該ベース画面７８
上で実行すべき動作内容を特定する事象名Ｎと、各実行
事象毎に参照される１または複数のデータからなる参照
情報ｒとを１組として備えたものであって、該参照情報
ｒ中に、参照すべき状態データＭＤのアドレスあるいは
ディスプレイ１８における表示画面３２上での表示座標
等の必要な情報ｒが予め設定できる様に構成している。

【００３４】したがって、図５に示す如く事象データ用
メモリ８２に格納された処理指示語Ｗ１・Ｗ２・・・・
Ｗｎを微小時間毎に間欠的に読み出し、各処理指示語Ｗ
の事象名で特定される内容の動作を、ＰＬＣ１２側から
取り出した状態データＭＤおよびグラフィック用メモリ
５０上のグラフィックデータＧＤを処理指示語Ｗ中の参
照情報ｒで参照しながら実行することにより、ＰＬＣ１
２側のビットデバイスあるいはワードデバイスの内容変
化に即応して変化するデジタル画像データＤＤが作成さ
れ、映像処理部４６により、ＰＬＣ１２の制御状態に対
応したデジタル系画像８０の表示動作が表示画面３２上
で行われるのである。

【００３５】一方、図７（ｂ）に示す処理指示語ＷＴ
は、タッチパネル３４に対する押圧操作と連動して、Ｒ
ＡＭ４４内の所定アドレスに所定のデータを書き込み可
能とするもので、キーボード２０が取り外された状態に
おける手動によるデータ入力を行う際に使用される。す
なわち、ベース画面７８のファイル番号Ｆ１、タッチパ
ネル３４の操作を特定する例えば「Ｔ」から始まる事象
名Ｎ１、タッチパネル３４からの入力操作を有効とする
タッチパネル３４上の入力座標範囲Ｘ１、タッチパネル
３４の押し操作と連動してデータを書き込むべきアドレ
スＡ１、データの書き込みがタッチパネル３４の押圧時
期に限定されるモーメンタリなビット書き込みか、絶対
値を上書きするワード書き込みかを特定する動作モード
Ｍ１、およびアドレスに書き込まれるべきワードデータ
又は書き込みのビット位置情報Ｄ１とから構成される。

【００３６】したがって、上記した処理指示語ＷＴを予
め表示画面３２上に設定しておくと、タッチパネル３４
に対する実際の押圧座標から、それが含まれる入力座標
範囲を有する処理指示語ＷＴが検索され、そこに設定さ
れている動作モードＭ１に従って指定のアドレスＡ１に
データＤ１が書き込まれるのである。

【００３７】更に図７（ｃ）に示す処理指示語ＷＶは、
通常の処理指示語Ｗ１・Ｗ２・・・Ｗｎを用いて構成し
たデジタル系画像８０上に図６の如くウインドウ８４を
開き、そのウインドウ８４内にビデオカメラ５６から取
り込んだアナログ系画像８６を表示するためのものであ
る。

【００３８】かかる処理指示語ＷＶに対して設定される
データ項目としては、重畳表示がされるベース画面７８
のファイル番号Ｆ１、ビデオ画像の処理を特定する例え
ば「Ｖ」から始まる事象名Ｎ２、その設定された処理指
示語ＷＶを特定するＩＤ番号Ｎ３に加えて、アナログ系
画像８６の表示状態を特定する表示属性Ｍ２および透過
色Ｍ３、表示されるアナログ系画像８６を特定するビデ
オカメラ５６の入力チャンネルＣＨ、ウインドウ８４を
開いた時にその下に隠れる部分に設定されたタッチパネ
ル３４用の処理指示語ＷＴからのデータ入力を有効にす
るか無効にするかの選択データＭ４、あるいはウインド
ウ設定データの様に、アナログ系画像データＡＤとデジ
タル系画像データＤＤの合成に必要な各種の画像合成デ
ータＳＤが含まれる。

【００３９】

【処理指示語を用いた画像重畳手順】本実施例にあって
は、上記したビデオ表示用の処理指示語ＷＶを直接的に
解読処理するのではなく、図６および図８に例示する如
く、ＲＡＭ４４に格納した状態データＭＤ中にビデオ制
御用のデータ記憶領域８８を予め設定しておき、その中
でＩＤ番号が指定されると、該当のＩＤ番号を有する処
理指示語ＷＶの画像合成データＳＤをデータ記憶領域８
８に自動的に読み込む。しかる後、更新された画像合成
データＳＤを映像処理部４６に送り、その画像合成デー
タＳＤに従った重畳表示を行う様に構成している。

【００４０】すなわちビデオ制御データ記憶領域８８に
は、ＩＤ番号と画像合成データＳＤの記入領域を設け、
上記したタッチパネル３４用の処理指示語ＷＴ１を用
い、あるいはシステムの内外から直接的に所定のＩＤ番
号データＤ１を書き込むと、記入されたＩＤ番号Ｎ３を
有する処理指示語ＷＶ１から画像合成データＳＤが該当
の領域に対して読み込まれ、その値が画像合成データＳ
Ｄとしての既定値となる。

【００４１】かかる記憶領域８８には更に、映像の輝
度、コントラストおよび色合いを規定する映像パラメー
タの記憶領域を、各４ビットずつ３つの入力チャンネル
に対応して３組分備える。かかるパラメータ記憶領域に
は、最良の映像状態を示す標準値が予め既定値として設
定されており、前記した画像合成データＳＤと映像パラ
メータとが共に、該画像合成データＳＤおよび映像パラ
メータにおける変化発生時期に対応して映像処理部４６
へ送られる。

【００４２】更に上記した記憶領域８８には、ウインド
ウ設定データと映像パラメータの操作領域を設けてい
る。かかる操作領域は、上記の様にして設定された既定
値を手動で変更可能とするものである。

【００４３】図９は、例えばタッチパネル３４上に処理
指示語ＷＴを用いて操作スイッチ９０を設定したアナロ
グ系画像８６の表示状態調整用の画面であって、設定さ
れた操作スイッチ９０の押圧動作と連動して、前記した
映像パラメータ操作領域中における特定のビットをオン
またはオフすることにより、選択されているチャンネル
における映像パラメータの値が、アップまたはダウンカ
ウントされる。

【００４４】上記の様にタッチパネル３４を用いて手動
で、あるいは所定の条件が満足されることによりシステ
ムが強制的にビデオ制御用データ記憶領域８８の記憶内
容を書き換えると、その書き換えた内容も順次に映像処
理部４６に送られる結果、表示画面３２上においてウイ
ンドウ８４中のアナログ系ビデオ画像８６のコントラス
ト、輝度および色合いが段階的に変更表示されるのであ
る。

【００４５】なお、アナログ系画像８６の表示状態を調
整する方法は、上記の様な処理指示語ＷＶを用いて間接
的に行うものに限らず、スイッチ操作の結果を直接的に
設定データとして映像処理部４６に送るものであっても
よい。また、アナログ系画像８６のデータ源としては、
ビデオカメラからの出力に限らず、テレビジョン信号や
ＶＴＲからの出力なども利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な構成を示す説明図であって、
（ａ）はコントラストの変更例を、（ｂ）は輝度の変更
例を各々示す。

【図２】外観形状の概略的な構成を示す一部を破断した
斜視図である。

【図３】表示制御回路の構成を示すブロック図である。

【図４】図３における映像処理部の詳細な構成を示すブ
ロック図である。

【図５】表示画面上における処理指示語を用いた表示手
順を説明する図であって、ウインドウを閉じている状態
を示す。

【図６】表示画面上における処理指示語を用いた表示手
順を説明する図あって、ウインドウを開いてアナログ系
画像を重畳させる手順を示す。

【図７】本発明で特に使用する処理指示語の構成を示す
説明図であって、（ａ）は処理指示語の基本的な構成、
（ｂ）はタッチパネル操作用の処理指示語の構成、
（ｃ）はアナログ画像の重畳用の処理指示語の構成を各
々示す。

【図８】図５および図６におけるビデオ制御データの具
体的な構成を示す説明図である。

【図９】ビデオ画像の調整用画面の一例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ 表示制御装置 １８ ディスプレイ ３０ 表示制御回路 ３２ 表示画面 ３４ タッチパネル ４６ 映像処理部 ５６ ビデオカメラ ５８ 画像選択部 ６０ 映像制御部 ６４ 画像調整部 ７０ 画像合成部 ７２ 変換用テーブル ７４ テーブル選択部 ７６ 映像信号変換部 ８０ デジタル系画像 ８２ 事象データ用メモリ ８４ ウインドウ ８６ アナログ系画像 ８８ ビデオ制御データ記憶領域 ９０ 操作スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される輝度信号の全階調範囲Ａに比
   して、表示される輝度の全階調範囲Ｂの分解能が小さい
   表示器におけるビデオ画像の表示状態調整方法であっ
   て、 入力輝度信号の所定階調位置ｃを中心とした所定の階調
   範囲Ｄを、表示器における全表示階調範囲Ｂに対して略
   直線状に割り当てるとともに、 上記した設定階調範囲Ｄを下回る範囲Ｅの階調を表示器
   における最少の階調ｂに、上回る範囲Ｆの階調を表示器
   における最大の階調ａに各々割り当てることを特徴とす
   るビデオ画像の表示状態調整方法。
2. 【請求項２】 上記した入力輝度信号の設定階調位置
   ｃ、および該設定階調位置ｃを中心とした階調範囲Ｄの
   幅を、各々個別に変更可能としたことを特徴とする請求
   項１記載のビデオ画像の表示状態調整方法。