JPH11275385A - 映像信号処理装置及び映像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体に悪影響を与えると思われる画像に
ついて危険防止の対応をすることができる。 【解決手段】 映像信号を構成する色差信号，輝度信号
の激しい変化を検出して映像信号に調整を施したり、危
険であることを音声や表示などによって通知したり、表
示装置に表示される映像をカットしたりする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体に悪影響を及
ぼす映像の画像変化パターンを検出して修正を施す映像
信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン放送の視聴中に視聴者が身
体の不調を訴えて病院に運ばれるという事態が発生する
ことがあり、過去にもテレビゲームを行っていた人が身
体の異常を訴えるという出来事があった。このように、
テレビジョン放送やテレビゲーム、ＶＴＲ、コンピュー
タからの映像信号を受像するテレビジョン受像機やモニ
ターなどでは映像の色相や色の濃さ、輝度の激しい変化
などによって人体に悪影響を及ぼすことがあった。しか
し、そのような映像に対する直接的な対策はとられてお
らず、テレビジョン放送中に字幕などで注意を促した
り、テレビゲーム等では取扱説明書にて注意を促す程度
であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、刺激的な内容を
求める視聴者に対応する映像を作成するため、また、限
りのある予算で視聴者にインパクト与える映像を作成す
るためにテレビジョン放送などでは色の点滅や輝度の急
激な変化を利用した技法を用いて番組やコンテンツの制
作を行っていた。

【０００４】更に、近年コンピュータグラフィックス
（ＣＧ）技術や仮想現実技術の進歩に伴い、種々様々な
映像がテレビジョン受像機やモニター上で表示されるよ
うになっている。これらの映像の中には眩しい程の像が
激しい点滅を繰り返すなどの画像がしばしば含まれてい
た。

【０００５】このように、色や輝度の時間変化の激しい
画像は見るものに強いストレスを与えると共に、場合に
よっては人体に重大な影響を与えることもあった。

【０００６】しかし、上述した事象について、テレビジ
ョン放送やテレビゲームなどのコンテンツ制作者には明
確なガイドラインは提示されておらず、これを有効に防
止する手段が求められていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、輝度信号及び色差信号よりなる映像
信号を処理する映像信号処理装置であって、前記輝度信
号及び／又は前記色差信号を画面上における所定の面積
からなる小領域に対応させて分割し、前記小領域を構成
する画素の輝度及び色差の平均値を求める領域分割平均
化手段１，２，３と、前記各小領域の輝度及び／又は色
差の所定量以上の変化が所定期間内において何回起こる
かを調べ、前記変化の回数が所定の回数を超える小領域
の数が所定の数を超え、しかも前記変化の時間が所定時
間以上継続したときに制御信号を発生する評価処理手段
５，６と、前記制御信号によって前記輝度信号及び／又
は前記色差信号に所定の処理を施す処理手段７，８，９
とを有することを特徴とする映像信号処理装置を提供す
るものである。また、前記処理手段７，８，９は前記映
像信号の色レベルを低減するか、前記映像信号の色信号
をカットするか、前記映像信号が危険であることを示す
警告音及び／又は警告表示を行うか、前記映像信号の出
力を中止するかの処理を行うことを特徴とする映像信号
処理総理を提供するものである。更に、映像信号を構成
する輝度信号及び／又は色差信号のレベルの変化、或い
は所定量以上の濃さを持つ色の色相変化が所定量以上で
あり、且つ前記変化の頻度と、全画面に対する前記変化
の起こる面積割合と、前記変化の継続時間とが所定値以
上であったときに、前記輝度信号及び／又は前記色差信
号に所定の処理を施し危険な画像の表示を回避すること
を特徴とする映像信号処理方法を提供するものである。
また更に、前記所定の処理は、前記映像信号の色レベル
を低減するか、前記映像信号の色信号をカットするか、
前記映像信号が危険であることを示す警告音及び／又は
警告表示を行うか、前記映像信号の出力を中止するかの
処理を行うことを特徴とする映像信号処理方法を提供す
るものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る映像処理装置
について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明
に係る映像処理装置の一実施例を示すブロック図であ
る。

【０００９】同図によれば、入力信号である輝度信号Ｙ
は領域分割平均化手段１によって表示される画面内の小
領域に分割され、その中の画素について信号の値を平均
する。例えば、図２に示すように縦方向を１２分割、横
方向を１６分割して１９２個の小領域に分割する。本実
施例では画面上において大面積の変化が起こる場合を考
えるため、各小領域の平均値を扱うことによって、各画
素をそのまま扱う場合に比べて信号処理に要する演算量
やメモリーの容量を大幅に節約することができる。

【００１０】以下、同様に色差信号Ｒ−Ｙは領域分割平
均化手段２によって小領域に分割され、色差信号Ｂ−Ｙ
は領域分割手段３によって小領域に分割される。なお、
このように小領域に分割して、その小領域の画素につい
て信号の平均値を求める代わりに、１フィールド又は１
フレームの画像に対して平面ローパスフィルタをかけた
後に粗くサンプリングしても良い。また、ライン方向の
みのローパスフィルタをかけて粗くサンプリングし、縦
方向はラインを間引くようにしても良い。

【００１１】このように小領域に分割された色差信号Ｒ
−Ｙ，Ｂ−Ｙは、色分け処理手段４によって色分け処理
が行われる。図３に示すように、各小領域についてＲ−
Ｙ，Ｂ−Ｙの値に応じて、Ｃｈ及びＣｉの値を決める。
Ｃｈは色相を８通りに分けた値で３ビットで表される。
Ｃｉは色の濃さを３段階で表した値で２ビットで表され
る。これは、例えばＣｈ，Ｃｉの情報がＲＯＭに書き込
まれており、Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙの値でアドレスを指定し
てＲＯＭの情報を読み出すことによりＣｈ及びＣｉの値
を得ることができる。

【００１２】得られたＣｈ及びＣｉの値は評価処理回路
６にそれぞれ送られる。評価処理回路６の構成を図４に
示す。ＣｈはＮフィールド又はＮフレーム（Ｎは自然
数）の遅延量を持つ遅延手段１１に入力され、Ｃｈの値
は第１の比較手段１２によりＮフィールド又はＮフレー
ム前の同一小領域のＣｈの値と比較される。更に、現時
点のＣｈの値に１を加えた値（ただし、現時点のＣｈの
値が「７」のときには「０」となる）及び現時点のＣｈ
の値から１を引いた値（ただし、現時点のＣｈの値が
「０」のときには「７」となる）が第２の比較手段１３
及び第３の比較手段１４によって、Ｎフィールド又はＮ
フレーム遅延したＣｈの値とそれぞれ比較される。

【００１３】各比較手段では、２つの値が等しい場合に
Ｈレベル（「１」）を出力し、２つの値が異なる場合に
Ｌレベル（「０」）を出力する。つまり、現時点の当該
小領域の色相が、Ｎフィールド又はＮフレーム前の同一
小領域の色相と同一の範囲に属するときには第１の比較
手段１２の出力がＨレベルとなり、現時点の当該小領域
の色相がＮフィールド又はＮフレーム前の同一小領域の
色相の両隣の何れかに位置する（図３参照）ときには、
第２の比較手段１３又は第３の比較手段１４の出力の何
れか一方の出力がＨレベルとなる。

【００１４】そこで、これらの比較手段の出力をＮＯＲ
回路１５に入力すると、その出力は３つの比較回路の出
力にＨレベルが一つもない場合にＨレベルとなる。これ
は、現時点の当該小領域の色相がＮフィールド又はＮフ
レーム前の同一小領域の色相及び両隣の色相と異なるこ
とを示している。

【００１５】次に、Ｃｉについて、その２ビット成分を
（Ｃｉａ，Ｃｉｂ）と表すとき、色の濃さは図３に示す
３通りが考えられる。

【００１６】Ｃｉａ及びＣｉｂの出力は第１のＡＮＤ回
路１６に入力する。第１のＡＮＤ回路１６はＣｉａ及び
Ｃｉｂの値が共に「１」のときのみＨレベルを出力す
る。

【００１７】ＮＯＲ回路１５及び第１のＡＮＤ回路１６
の出力を第２のＡＮＤ回路１７に入力し、その出力がＨ
レベルとなった場合、当該小領域は色相がある程度以上
変化して（同じでも両隣でもない）、しかも色が濃いこ
とを示している。

【００１８】また、Ｃｉａ及びＣｉｂはＮフィールド又
はＮフレーム（Ｎは自然数）の遅延量を持つ遅延手段１
１に入力される。第１のＸＯＲ回路１８には現時点のＣ
ｉａの値及び現時点のＣｉｂの値が入力し、第１のＸＯ
Ｒ回路１８の出力は第１のインバーター回路２１によっ
て反転する。第２のＸＯＲ回路１９には現時点のＣｉａ
の値及びＮフィールド又はＮフレーム遅延したＣｉａの
値が入力する。第３のＸＯＲ回路２０にはＮフィールド
又はＮフレーム遅延したＣｉａの値及びＮフィールド又
はＮフレーム遅延したＣｉｂの値が入力し、第３のＸＯ
Ｒ回路２０の出力は第２のインバーター回路２２によっ
て反転する。

【００１９】そして、第１のインバーター回路２１、第
３のＸＯＲ回路１９及び第２のインバーター回路２２の
出力は第３のＡＮＤ回路２３に入力する。第３のＡＮＤ
回路の出力はＣｉａ及びＣｉｂに関する演算結果を表し
ており、Ｎフィールド又はＮフレーム前に対して、Ｃｉ
が（１，１）から（０，０）に変化するか、或いはＣｉ
が（０，０）から（１，１）に変化するときにＨレベル
を出力する。

【００２０】現時点のＣｉの値が（１，１）又は（０，
０）であるときに、第１のＸＯＲ回路１８の出力はＬレ
ベルとなり、第１のインバーター回路２１によって反転
されてＨレベルとなる。また、Ｎフィールド又はＮフレ
ーム前のＣｉの値が（１，１）又は（０，０）であると
きに、第３のＸＯＲ回路２０の出力はＬレベルとなり、
第２のインバーター回路２２によって反転されてＨレベ
ルとなる。更に、第２のＸＯＲ回路１９の出力は現時点
のＣｉａの値と、Ｎフィールド又はＮフレーム前のＣｉ
ａの値が異なるときにＨレベルとなる。従って、第３の
ＡＮＤ回路２３の出力は、その前段の出力の全てがＨレ
ベルのときにＨレベルとなる。第３のＡＮＤ回路２３の
出力がＨレベルであるということは現時点とＮフィール
ド又はＮフレーム前の色の濃さが大きく変化したことを
表している。

【００２１】これにより、第２のＡＮＤ回路１７と第３
のＡＮＤ回路の出力をＯＲ回路２４へ入力し、ＯＲ回路
２４の出力がＨレベルとなるときには、現時点とＮフィ
ールド又はＮフレーム前の時点との間で、濃い色の色相
がある程度変化するか、色の濃さがある程度以上変化し
ていることを示している。

【００２２】次に、ＯＲ回路２４の出力をＮフィールド
又はＮフレーム毎に図示しないメモリに記憶し、所定の
期間（例えば）内でＯＲ回路２４の出力がＨレベルであ
った回数を集計する。その結果が例えば図２の各小領域
に記した数値の如くなったものとする。本実施例では、
色が大きく変化した回数が１０回の小領域が５６個あ
り、色が大きく変化した回数が１０回に満たない小領域
がいくつか散見されている。例えば、色の大きく変化し
た回数が所定の期間内に５回以上起こる小領域の数が、
画面全体の小領域の数の１／４を超えて発生した場合、
その画像を「危険画像」とする。このとき、本実施例で
は画面全体の小領域の数が１９２個で、その１／４は４
８個であるから、それより多い数の小領域において、頻
繁に大きな色の変化が起こっており、その画像が「危険
画像」であると見なされる。

【００２３】次に、図示しないメモリに記憶されるＯＲ
回路２４の出力の集計値によって「危険画像」であると
された画像については、所定の処理が施される。具体的
には、レベル色差信号Ｒ−Ｙ，Ｒ−Ｂに対してそのレベ
ルを絞るか、或いはこれらの信号をミュートする方法な
どがある。

【００２４】このような色差信号のレベルを絞ったりミ
ュートしたりする調整は、第２のレベル調整回路８及び
第３のレベル調整回路９にて行われるが、これを指令す
る制御信号は評価処理回路６から発せられる。ここで、
例えば画像を評価する期間を１秒間とした場合、評価対
象の映像が「危険画像」であったとしても、評価が終了
するまでの１秒間はそのまま映像が出力されてしまうの
が、実際には視聴者が激しい色の変化をある程度の時間
連続して観ることが問題であるから、１秒間程度の短い
継続期間における色の変化では人体に悪影響を与える可
能性は少なく、場合によっては評価時間を調節すること
で、より確実に「危険画像」の回避が可能である。

【００２５】また、色の変化の回数は、特に危険な範囲
があるとも言われており、実際に変化の早さが非常に早
ければ人間の目には追従できなくなり、単に変化する色
の中間の色が見えることが知られている。従って、例え
ば危険とされる色の変化の頻度を１秒間に１０回〜２０
回までという範囲を指定しても良い。

【００２６】ところで、例えば「危険画像」が１秒間継
続し、次の１秒間は色の変化が休止し、更に次の１秒間
は再び「危険画像」が継続するというように、「危険画
像」が比較的短い時間に分割されて表示されることがあ
り、これを回避するために色信号のレベルを絞るなどの
措置を施した場合、危険が去ったと見なして色信号のレ
ベルを元のレベルに戻すときには、「危険画像」の検出
時と比較して長い期間安全であるとされたときに初めて
色信号のレベルを元に戻すようにした方が好ましい。

【００２７】また、色差信号のレベルを元に戻す場合、
絞られた色差信号が急激に元のレベルに戻るのは画面上
不自然となるので、絞った色差信号のレベルは徐々に戻
していくようにしても良い。そして、完全に色差信号の
レベルが元に戻る期間を「危険画像」の評価期間より長
く設定しても良い。これによって、上述したような「危
険画像」が断続的な場合、危険が去ったと見なして色差
信号のレベルを元に戻すときに、色差信号のレベルが完
全に戻らないうちに次の「危険画像」が表示されるの
で、結果的に色差信号のレベルが絞られ続けるため、危
険防止の効果を持つことになる。

【００２８】以上、色差信号の評価について説明した
が、輝度信号についても同様に処理する。まず、領域分
割平均化手段１によって画面を小領域に分割し、各小領
域において輝度信号を平均化する。そのレベルを白、グ
レー、黒の３段階に分け、Ｃｉと同様に２ビットで表し
Ｙｉとする。このＹｉについて、評価処理回路５により
Ｃｉと同様の処理を施す。つまり、現時点のＹｉの値が
Ｎフィールド又はＮフレーム前のＹｉの値に比べて大き
く変化したことを検出し、所定の期間にこの変化の起こ
る回数を集計して、その数が所定の数以上であるかどう
かを判別し「危険画像」の評価を行う。

【００２９】ここで「危険画像」と評価された場合に、
レベル調整回路７によって単純に輝度信号のレベルを絞
って黒くしてしまうと映像が不自然となってしまう。そ
こで例えば、評価した期間など過去の一定期間の輝度レ
ベルの平均値や、所定のグレーレベルなどを中心として
狭い範囲で輝度信号を変化させるようにしても良い。

【００３０】以上のように「危険画像」が検出された場
合、レベル調整回路７，８，９によって輝度信号Ｙ，色
差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのレベルを調整し、「危険画像」
を回避できるようにテレビ受像機やモニターなどに出力
する。

【００３１】なお、上述した実施例にて使用した数値は
あくまでも一例であって、小領域の大きさ、信号を比較
する間隔（フィールドであるかフレームであるか、また
Ｎの値）、色のレベルや色相の区分け、輝度レベルの区
分け、「危険画像」と評価するときの条件（色の変化回
数、画面上において大面積を占めるとの判断）などは人
体に悪影響を与える画像の特定や個人差、製造コストな
どによって適宜設定されるものである。また、本発明を
実現するための手段として、例えば各評価処理回路５，
６中の論理回路をマイコンなどによる処理にて行っても
良いことは勿論である。

【００３２】また、本発明による映像信号処理回路は、
単体の機器として構成しても良いが、ＶＴＲやビデオデ
ィスクレコーダなどの映像信号記録装置の記録信号回路
系に挿入したり、ＶＴＲやビデオディスクプレーヤーな
どの映像信号再生系に挿入したり、テレビジョン受像機
やパーソナルコンピュータのモニタ、衛星放送のチュー
ナーなどの映像信号処理系に挿入するなど、映像信号を
扱う各種機器に内蔵しても良い。

【００３３】更に、上述した実施例では、「危険画像」
が検出された場合に、各信号レベルを絞るように構成し
たが、テレビ受像機やモニター上に警告を表示したり、
音声によって警告音を発するようにして視聴者に通知す
るのみでも良い。このとき、評価処理回路５，６によっ
て得られた制御信号をＬＥＤなどの駆動回路やキャラク
タージェネレータ、ブザー音を鳴らすための発振回路等
に供給し、所定の方法によって通知を行う。ソフト制作
会社や番組制作会社などにおいて、映像素材をこの方法
を採用した機器に通すことによって、そのコンテンツ中
に「危険画像」が存在するかを事前に検査し、「危険画
像」が検出されたときの対応を協議して決めることがで
きる。そして、協議によって、上述した実施例のように
色差信号及び輝度信号のレベルを絞るようにするか、別
の表現に置き換えるか、或いはそのシーンをカットする
かなどの処理方法を決定する。

【００３４】また更に、色差信号や輝度信号のレベルを
絞ると同時に通知を行っても良い。更にまた、信号レベ
ルを絞る代わりに入力信号が「危険画像」であると見な
された期間に別の画像（例えば、「危険画像」であるこ
とを表す文字など）を表示しても良い。また、「危険画
像」が検出された場合に、この映像信号処理装置を適用
したＶＴＲやテレビ受像機などの電源をオフにして一切
の表示を中止するようにしても良い。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳述したように、映像信号の激し
い変化を検出して人体に悪影響を与えると思われる画像
について対応することができるので、視聴者に対する健
康被害などの事故を未然に防ぐことができる。また、放
送局やソフト販売会社では、視聴者の健康に害を与える
映像の流通を防止することができ、また、誤って流通し
た場合でも、機器に本発明の映像信号処理装置を組み込
むことにより、視聴者の健康に害を与えることを未然に
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る映像信号処理装置の一実施例を示
すブロック図である。

【図２】画像を小領域に分割した例を示す図である。

【図３】色相と色の濃さの区分けした例を示す図であ
る。

【図４】評価処理回路での処理の一例を示す図である。

【符号の説明】

１，２，３ 領域分割平均化手段 ４ 色分け処理手段 ５，６ 評価処理回路 ７，８，９ レベル調整回路（処理手段） １１ 遅延手段 １２ 第１の比較手段 １３ 第２の比較手段 １４ 第３の比較手段 １５ ＮＯＲ回路 １６ 第１のＡＮＤ回路 １７ 第２のＡＮＤ回路 １８ 第１のＸＯＲ回路 １９ 第２のＸＯＲ回路 ２０ 第３のＸＯＲ回路 ２１ 第１のインバーター ２２ 第２のインバーター ２３ 第３のＡＮＤ回路 ２４ ＯＲ回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】輝度信号及び色差信号よりなる映像信号を
   処理する映像信号処理装置であって、 前記輝度信号及び／又は前記色差信号を画面上における
   所定の面積からなる小領域に対応させて分割し、前記小
   領域を構成する画素の輝度及び色差の平均値を求める領
   域分割平均化手段と、 前記各小領域の輝度及び／又は色差の所定量以上の変化
   が所定期間内において何回起こるかを調べ、前記変化の
   回数が所定の回数を超える小領域の数が所定の数を超
   え、しかも前記変化の時間が所定時間以上継続したとき
   に制御信号を発生する評価処理手段と、 前記制御信号によって前記輝度信号及び／又は前記色差
   信号に所定の処理を施す処理手段とを有することを特徴
   とする映像信号処理装置。
2. 【請求項２】前記処理手段は前記映像信号の色レベルを
   低減するか、前記映像信号の色信号をカットするか、前
   記映像信号が危険であることを示す警告音及び／又は警
   告表示を行うか、前記映像信号の出力を中止するかの処
   理を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処
   理装置。
3. 【請求項３】映像信号を構成する輝度信号及び／又は色
   差信号のレベルの変化、或いは所定量以上の濃さを持つ
   色の色相変化が所定量以上であり、且つ前記変化の頻度
   と、全画面に対する前記変化の起こる面積割合と、前記
   変化の継続時間とが所定値以上であったときに、前記輝
   度信号及び／又は前記色差信号に所定の処理を施し危険
   な画像の表示を回避することを特徴とする映像信号処理
   方法。
4. 【請求項４】前記所定の処理は、前記映像信号の色レベ
   ルを低減するか、前記映像信号の色信号をカットする
   か、前記映像信号が危険であることを示す警告音及び／
   又は警告表示を行うか、前記映像信号の出力を中止する
   かの処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の映像
   信号処理方法。