KR100922461B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

영상의 콘텐츠에 따른 적절한 화면 표시 휘도를 실현함과 함께, 소비 전력을 충분히 저감시키는 것이 가능한 표시 장치를 제공한다. 영상을 표시하는 액정 패널과, 그 액정 패널을 조사하는 광원을 구비한 액정 표시 장치로서, 상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르에 따라서, 상기 광원의 발광 휘도를 제어한다. 또한, 백색의 색도(화이트 밸런스)를 대략 일정하게 유지하면서 광원의 발광 휘도의 증감을 조정한다.
튜너, LCD 컨트롤러, 영상 조정부, 디코더, 장르 정보 검출부, 액정 패널, 소스 드라이버, 게이트 드라이버

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 표시하는 영상의 내용에 맞추어, 적절한 영상 표시를 행하는 기술에 관한 것이다.
지금까지는, 입력되어 온 영상 신호의 영상 특징량에 기초하여, 다양한 제어를 행함으로써, 화질을 최적으로 하는 연구가 행하여져 왔다. 예를 들면, 입력 영상 신호의 1프레임에서의 평균 휘도 레벨(Average Picture Level, 이하 「APL」이라고 함)을 산출하고, 그 APL에 따라서 화면 휘도를 조정하는 것이나, 입력 영상 신호의 1프레임에서의 화소의 휘도 레벨 중, 최대 휘도 레벨, 최소 휘도 레벨에 기초하여, 화면 휘도를 조정하는 것, 그 밖에 입력 영상 신호의 휘도 레벨의 히스토그램 등을 분석함으로써, 화면 휘도의 조정이나 감마 보정을 행하는 것 등이 존재한다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, 액정 표시 장치 등에 이용되는 백라이트 유닛의 휘도를, 비교적 어두운 계조의 영상을 표시할 때에는, 휘도를 밝게 하도록 제어하고, 비교적 밝은 색조의 영상을 표시할 때에는, 휘도를 어둡게 하도록 제어함으로써, 화면을 보기 쉽게 함과 함께 저소비 전력화를 도모한 백라이트 유닛이 기재되어 있다.
특허 문헌 2에는, 액정 패널에 인가되는 영상 신호에 소정값 이상의 백 피크 신호가 포함되어 있는 것을 검출한 경우에, 광원의 휘도를 높게 함으로써, 고휘도 고콘트라스트를 실현하면서 저소비 전력으로 되도록 하는 액정 표시 장치가 기재되어 있다.
특허 문헌 3에는, 입력 영상 신호의 1필드, 또는 1프레임의 휘도 레벨마다의 면적 점유율을 구하고, 영상 신호의 콘트라스트 및 백라이트의 휘도를 개별로 독립하여 제어함으로써, 영상의 다이내믹 레인지 확대와 소비 전력 삭감을 행하는 액정 표시 장치가 기재되어 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 지금까지의 방법은, 영상 신호의 1프레임마다에서의 특징량에 따라서 화면 휘도를 조정하고 있는 것에 불과하여, 표시할 영상의 콘텐츠(영화, 스포츠, 뉴스, 애니메이션, 버라이어티 등 영상의 종류나 내용)의 종류에 따른 적절한 화면 휘도, 콘트라스트감, 강약감을 충분히 얻을 수 없으며, 또한, 소비 전력의 삭감도 불충분하였다. 이 때문에, 표시 장치에 다이내믹 모드, 스탠다드(표준) 모드, 시네마(영화) 모드, 저소비 전력 모드 등의 복수의 영상 표시 모드를 미리 설정해 두고, 표시할 영상의 콘텐츠 종별이나 시청 환경 등에 따라서 유저가 적절한 영상 표시 모드를 선택함으로써, 영상 신호 처리나 백라이트의 발광 정밀도를 조정할 필요가 있었다.
따라서, 영상 콘텐츠의 종별에 따라서 표시하는 영상의 휘도를 변화시킴으로써, 흥취성을 높이도록 한 텔레비전 시스템이 특허 문헌 4에 기재되어 있다. 특허 문헌 4에 기재된 텔레비전 시스템을, 도 21을 이용하여 설명한다.
그 텔레비전 시스템은, 텔레비전 수상기(211), 휘도 제어 장치(212), 및 리모콘(213)에 의해 구성되며, 텔레비전 수상기(211) 및 휘도 제어 장치(212)는 디지털 방송 전파를 수신할 수 있는 안테나(214)에 접속되어 있다.
이 디지털 방송에서 방송되는 프로그램은, 양화, 방화, 스포츠 등과 같이 세분화된 장르로 분류되고, 각 장르에는 장르 코드 No.가 부여되어 있다.
그리고, 리모콘 조작에 의해, 임의의 채널을 선택한 경우, 휘도 변화 제어 회로(2122)는, 튜너(2121)에 의해 추출된 장르에 기초하여, 기억 장치(2123) 내에 기억된 장르 모드 대응 테이블(도 21의 (b))을 참조하고, 그 장르에 대응한 휘도 처리를 가한다고 하는 취지의 제어 신호를 텔레비전 수상기(211)에 출력한다. 이것을 받아서 텔레비전 수상기(211)의 제어 회로(2112)는, 이 제어 신호에 따라서, 디스플레이(2114)에 표시하는 영상의 휘도의 조정 등을 지시하도록, 표시 제어 회로(2113)에 지시 신호를 출력한다.
예를 들면, 추출된 장르가 「양화(액션)」인 경우에는, 예를 들면, 영화관에 있는 듯한 현장감을 갖게 하기 위해, 시네마1 모드 처리에 따라서 디스플레이(2114)에 의해 표시되는 영상의 휘도를 떨어뜨리도록 하는 휘도 처리를 행하고, 추출된 장르가 「스포츠(야구)」인 경우에는, 예를 들면, 야구장에 있는 듯한 현장감을 갖게 하기 위해, 스포츠1 모드 처리에 따라서 디스플레이(2114)에 의해 표시되는 영상의 휘도를 올리도록 하는 휘도 처리를 행한다. 이 경우, 액션 영화도, 야구 중계에 대해서도 최적의 처리를 실시한 영상을 출력할 수 있다.
그 특허 문헌 4에서는, 소정의 휘도 처리란, 예를 들면 휘도를 일정 비율만 큼 작게 하는 처리나, 현장감을 증가시키고, 박력을 느끼게 하는 휘도로 변화시키는 처리 등이라고 되어 있다. 즉, 입력 영상 신호 레벨에 소정의 계수를 승산하여 표시 휘도를 올리거나 내리거나 하여, 입력 영상 신호에 소정의 커브를 갖게 함으로써, 영상의 표시 휘도를 변화시킨 것이다.
다음으로, 특허 문헌 4에 기재된 텔레비전 시스템과 유사한 디지털 텔레비전 방송 수신기가, 특허 문헌 5에 기재되어 있다. 그 특허 문헌 5에 기재된 디지털 텔레비전 방송 수신기를 도 22를 이용하여 설명한다.
특허 문헌 5에 기재된 디지털 텔레비전 방송 수신기는, 안테나(221), 튜너(222), 다중 분리 회로(223), 영상 신호 생성부(224), 디스플레이 장치(225), 스피커(226),　CPU(227), 조작부(228), 기억 장치(229)(RAM 및 ROM)를 구비하고 있다. RAM에는, 프로그램 안내 정보 및 프로그램 안내 데이터를 생성하기 위해 필요한 테이블 외에, 도 22의 (b)에 도시하는 바와 같은 장르별 조정 테이블이 기억되어 있다. 장르별 조정 테이블은, 조정 대상 장르를 나타내는 장르 코드, 그 장르에 대한 휘도 조정량 및 음량 조정량으로 이루어지며, 이 장르별 조정 테이블의 내용은, 유저에 의한 설정 조작에 기초하여 설정된다.
도 22의 (b)의 예에서는, 비교적 장시간에 걸쳐서 시청하는 영화의 장르에 대해서는, 눈의 피로를 완화시키기 위해, 휘도를 10% 다운시키는 것을 나타내는 데이터(-10%를 나타내는 데이터)가 휘도 조정량으로서 설정되어 있다. 또한, 뉴스의 장르에 대해서는, 음량을 10% 업시키는 것을 나타내는 데이터(+10%를 나타내는 데이터)가 음량 조정량으로서 설정되어 있다. 또한, 음악의 장르에 대해서는, 음량 을 10% 다운시키는 것을 나타내는 데이터(-10%를 나타내는 데이터)가 음량 조정량으로서 설정되어 있다. 또한, 어덜트의 장르에 대해서는, 음량을 40% 다운시키는 것을 나타내는 데이터(-40%를 나타내는 데이터)가 음량 조정량으로서 설정되어 있다.
이에 의해, 출력 영상 특성(예를 들면 휘도) 및 출력 음성 특성을, 장르별로 유저의 기호에 따라서 설정할 수 있고, 시청 채널이 변경되었을 때에는, 변경 후의 채널에서 방영되는 프로그램의 코드를 취득하고, 취득된 코드에 대한 출력 영상 특성 및 출력 음성 특성이 설정되어 있는 경우에는, 변경 후의 프로그램을 출력할 때에, 설정되어 있는 출력 영상 특성 및 출력 음성 특성에 따른 조정이 자동적으로 행하여진다.
이상과 같이, 특허 문헌 5에서는, 입력 영상 신호의 휘도를 일률적으로 10% 올리거나 내리는 등의 처리에 의해, 영상의 표시 휘도를 변화시키고 있다.
또한, 특허 문헌 4 및 5와 마찬가지로, 장르에 따라서 영상 신호에 처리를 실시하여, 바람직한 화질로 하고자 하는 기술이 특허 문헌 6 및 7에도 개시되어 있다.
또한 참고로서, 특허 문헌 8에는, 표시 영상의 콘텐츠 종별이 각성 작용을 발휘한 쪽이 좋은 콘텐츠(예를 들면 영화)인 경우에는, 백라이트의 445㎚∼480㎚에 주파장을 갖는 광원의 휘도를 증가시키도록 제어하는 표시 장치가 기재되어 있다
특허 문헌 1: 일본 특개평 6-34946호 공보
특허 문헌 2: 일본 특개소 62-19835호 공보
특허 문헌 3: 일본 특개 2002-14660호 공보
특허 문헌 4: 일본 특개 2001-111916호 공보
특허 문헌 5: 일본 특개평 10-322622호 공보
특허 문헌 6: 일본 특개 2002-158941호 공보
특허 문헌 7: 일본 특개 2005-12285호 공보
특허 문헌 8: 국제 공개 제2004/088616호 팜플렛
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자 하는 과제>
상술한 특허 문헌 4 및 5와 같이, 표시하는 영상의 콘텐츠 종별마다 적절한 화면 휘도로 설정하여 영상 표시를 행하는 것은 매우 유익하다.
그러나, 특허 문헌 4 및 5와 같이, 입력 영상 신호(휘도 신호)에 소정의 처리를 실시함으로써 미묘한 계조 표현에 영향을 주게 된다.
도 23을 참조하여, 단순한 예를 이용하여 이것을 설명하면, 입력 영상 신호의 계조를 그대로 출력하는 경우, 계조 변환 특성은 A와 같은 직선으로 된다. 즉, 입력 영상 신호의 표현 가능한 계조수와 출력 영상 신호의 표현 가능한 계조수가 동일하다.
그러나, 특허 문헌 4 및 5에 기재된 바와 같은 휘도 처리를 행하고자 하면, 예를 들면, 입력 영상 신호의 휘도를 50%로 변환하는 경우, 계조 변환 특성으로서는 C와 같은 직선으로 되게 된다. 즉, 입력 영상 신호의 표현 가능한 계조수가 256계조(8비트)인 경우, 출력 영상 신호의 표현 가능한 계조수는 절반인 128계조(7 비트 상당)로 되어, 의사 윤곽이 발생하는 등 표시 영상의 품위를 저하시키게 된다.
이것에서는, 콘텐츠 종별에 따른 적절한 표시 휘도로 조정하는 한편, 표시 계조수가 저하되어, 입력 영상 신호로 표현된 미묘한 농담 표현이 영상을 표시할 때에 손실되게 되어, 최적의 영상 표시를 행한다고 하는 목적을 충분히 달성할 수 없는 것으로 된다.
또한, 대화면의 액정 표시 장치에서의 소비 전력은, 그 대부분이 백라이트 유닛의 소비 전력에 의해 점유되어 있어, 환경 부하 경감의 면에서도, 이 백라이트 유닛에서의 불필요한 소비 전력을 감소하는 것이 요망되고 있다. 그런데, 특허 문헌 4 및 5와 같이, 입력 영상 신호(휘도 신호)에 소정의 처리를 실시함으로써 표시 휘도를 조정하는 것을 액정 표시 장치에 적용하였다고 해도, 소비 전력의 삭감 효과는 기대할 수 없다.
따라서 본 발명은, 표시 품위를 저하시키지 않고, 표시할 영상의 콘텐츠 종별에 따른 최적의 영상 표현을 행함과 함께, 충분한 소비 전력의 저감을 실현할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 영상을 표시하는 액정 패널과, 그 액정 패널을 조사하는 광원을 구비하고, 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 가변 제어하는 액정 표시 장치로서, 상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르를, 전자 프로그램 정보에서 규정된 분류에 따라서 검출하는 장르 검출 수단을 설치하고, 상기 장르 검출 수단에 의해 검출된 상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르에 따라서, 상기 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 가변 제어하는 휘도 제어 특성을 변경하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 영상의 표시 품위를 저하시키지 않고, 자동적으로 콘텐츠·장르마다 적합한 표시 휘도로 영상 표시를 행함으로써, 항상 적절한 표시 영상을 제시하는 것이 가능하게 됨과 함께, 불필요한 전력 소비를 충분히 억제할 수 있다.
또한, 광원의 발광 휘도 특성이란, 광원의 발광 휘도를 제어함으로써 얻어지는 휘도 특성이고, 광원의 발광 휘도 특성을 변경하는 것은, 광원 휘도 제어 특성을 변경하는 것과 동의이다.
구체적으로는, 상기 휘도 제어 특성의 변경에 의해, 상기 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 가변 제어하는 휘도 제어 특성을 나타내는 기울기가 변화되는 점인 특성 변경점이 변경되도록 하거나, 상기 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 가변 제어하는 휘도 제어 특성을 직선으로 근사하였을 때의 교점을 나타내는 근사 특성 변경점이 변경되도록 하거나, 상기 광원의 발광 휘도의 최대값과 최소값의 차가 변경되도록 함으로써, 장르마다의 적절한 휘도 제어 특성으로 할 수 있다.
또한, 상기 입력 영상 신호를 신축함과 함께, 상기 휘도 제어 특성을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력 영상 신호의 계조 특성을 보정함과 함께, 상기 휘도 제어 특성을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력 영상 신호에 대한 계조 변환 특성을 변경함과 함께, 상기 휘도 제어 특성을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원의 발광 휘도의 제어를, 상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르에 따라서 선택된 룩업 테이블에 기초하여 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원의 발광 휘도의 제어를, 상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르에 따라서 선택된 연산식에 기초하여 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 연산식은, 상기 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 구하기 위한 함수인 것을 특징으로 한다.
상기 입력 영상 신호의 특징량은, 입력 영상 신호의 평균 휘도 레벨인 것을 특징으로 한다.
상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르는, 입력 영상 신호에 중첩되어 있는 장르 코드에 의해 검출해도 되고, 과거의 시청 이력 정보에 기초하여 검출해도 된다.
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<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 영상의 콘텐츠 종별마다 적절한 영상 표시를 행하는 것이 가능하게 됨과 함께, 소비 전력을 효과적으로 저감할 수 있다.
도 1은 실시 형태1의 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 표시 장치에 이용하는 백라이트 장치의 예를 도시하는 외관도.
도 3은 본 발명의 표시 장치에 이용하는 백라이트 장치의 다른 예를 도시하 는 외관도.
도 4는 디지털 방송의 규격에서 정해진 장르 코드를 도시하는 도면.
도 5는 지상 디지털 방송에서 수신되는 영상 신호의 APL의 빈도의 분포를 장르마다 도시한 도면.
도 6은 장르가 대분류에서 「뉴스/보도」인 경우를 예로 하여 결정한 휘도 제어 테이블을 도시하는 도면.
도 7은 장르가 대분류에서 「뉴스/보도」인 경우에 이용하는 것이 바람직한 휘도 제어 테이블과 APL의 빈도를 도시하는 도면.
도 8은 장르가 대분류에서 「영화」인 경우에 이용하는 것이 바람직한 휘도 제어 테이블과 APL의 빈도를 도시하는 도면．
도 9는 장르가 대분류에서 「애니메이션/특촬」인 경우에 이용하는 것이 바람직한 휘도 제어 테이블과 APL의 빈도, 및 비교 대상으로서의 장르가 대분류에서 「뉴스/보도」인 경우의 휘도 제어 테이블과 APL의 빈도를 도시하는 도면.
도 10은 장르가 「축구」인 경우에 이용하는 것이 바람직한 휘도 제어 테이블과 APL의 빈도, 및 비교 대상으로서의 장르가 대분류에서 「뉴스/보도」인 경우의 휘도 제어 테이블과 APL의 빈도를 도시하는 도면.
도 11은 장르가 중분류에서 「씨름·격투기」인 경우에 이용하는 것이 바람직한 휘도 제어 테이블과 APL의 빈도, 및 비교 대상으로서의 장르가 중분류에서 「축구」인 경우의 휘도 제어 테이블과 APL의 빈도를 도시하는 도면.
도 12는 APL이 극히 높은 부분과 낮은 부분에서 광원의 발광 휘도를 낮게 하 는 휘도 제어 특성을 도시하는 도면.
도 13은 휘도가 일정한 부분을 갖지 않는 경우의, 영상 특징량에 대한 광원의 휘도 제어 특성의 예.
도 14는 휘도 제어 특성 테이블을 서서히 변경함으로써, 광원의 급격한 휘도 변화를 방지하는 동작을 도시하는 도면.
도 15는 서로 다른 휘도 제어 특성 테이블간에서의 휘도를 조금씩 변경함으로써, 광원의 급격한 휘도 변화를 방지하는 동작을 도시하는 도면.
도 16은 서로 다른 휘도 제어 특성 테이블간에서의 휘도를 소정 횟수에 걸쳐 서서히 변경함으로써, 광원의 급격한 휘도 변화를 방지하는 동작을 도시하는 도면.
도 17은 APL을 구할 때에서의 비연산 영역의 예를 도시하는 도면.
도 18은 장르가 대분류에서 「뉴스/보도」인 경우의 비선형의 휘도 제어 테이블의 예를 도시하는 도면.
도 19는 광원 휘도 제어가 단순한 경우의 휘도 제어 테이블을 도시하는 도면.　
도 20은 광원의 발광 휘도의 제어와 동시에 영상 신호도 신축하여 영상 표시를 행할 때에 이용하는 휘도 제어 테이블의 예를 도시하는 도면.
도 21은 특허 문헌 4에 기재된 기술을 설명하기 위한 도면.
도 22는 특허 문헌 5에 기재된 기술을 설명하기 위한 도면.
도 23은 계조 특성을 설명하기 위한 도면.
<부호의 설명>
11 : 장르 정보 입력부
12 : 디코더
13 : 장르 정보 검출부
14 : 제어부
15 : 영상 조정부
16 : 영상 표시부
17 : LCD 컨트롤러
18 : 광원 제어부
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
<제1 실시 형태>
본 실시 형태에 따른 표시 장치를, 도 1을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 표시 장치는, 입력된 방송 신호 등으로부터 디코더(12)에서 다중 분리된 전자 프로그램 정보 등으로부터 장르 정보를 검출하는 장르 정보 검출부(13), 디코더(12)에서 다중 분리된 영상 신호에 소정의 영상 처리를 행하는 영상 조정부(15), 영상 조정부(15)로부터 출력된 영상 신호에 기초하여 액정 패널(영상 표시부)(16)의 게이트 드라이버 및 소스 드라이버(도시 생략)에 액정 구동 신호를 출력하는 LCD 컨트롤러(17), 액정 패널(16)을 배면으로부터 조사하는 광원(도시 생략)의 발광 휘도의 증감을 제어하는 광원 제어부(18)를 구비하고 있다. 또한, 제어부(14)는, 디코더(12)에서 디코드된 영상 신호의 특징량, 및 장르 정보 검출부(13)에 의해 검출된 장르 정보에 기초하여, 표시 영상의 장르에 적절한 광원의 발광 휘도로 조정하도록, 광원 제어부(18)에 제어 신호를 공급한다.
도 1에 도시하는 블록도에서는, 입력 영상 신호의 특징량의 검출은, 영상 조정부(15)에 의한 영상 조정의 전단에서 행하고 있지만, 이 조정을 영상 조정의 후단에서 행해도 된다. 단, 영상 조정부(15)에서는, 예를 들면 OSD 표시를 행하는 처리를 하거나, 스케일링 처리를 하거나, 레터 박스 표시(흑 마스크 등에 의한 화면 영역의 제한) 처리를 행하는 경우가 있지만, 영상 신호의 특징량의 검출을 영상 조정부(15)에 의한 영상 조정의 전단에서 행하면, 이들의 영향을 받지 않아, 참된 영상 신호에 대응한 광원 휘도의 조정을 할 수 있기 때문에, 각종 영상 조정의 전단에서 행하는 것이 바람직하다.
액정 패널(16)을 조사하는 광원은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 액정 패널(16)의 배면에 부착되는 백라이트 장치 내에, 세관 형상의 백색 형광관(21)이 등간격으로 전체면에 깔려져 배치되어 있다. 혹은, 도 3과 같이, 백라이트 장치 내에 적색, 녹색, 청색의 3원색으로 이루어지는 복수색의 LED 광원(도 3에서는, 적색 광원(31), 녹색 광원(32), 청색 광원(33))이 전체면에 깔려져 배치되어 있다. 또한 도시하지 않지만, 광원으로부터의 광을, 도광판을 이용하여 면균일화로 하는, 소위 사이드 엣지형이라고 불리는 백라이트 장치를 이용하여 액정 패널(16)을 조사해도 된다.
이와 같이 백라이트 광원으로서 형광관(21)이나 LED(31∼∼33)를 구비하는 표시 장치에서, 장르 정보에 기초하여 형광관의 발광 휘도를 제어함으로써, 또는 3원색의 혼색에 현저한 영향을 주지 않도록 각 LED의 발광 휘도를 제어함으로써 적 절한 표시 휘도를 실현한다. 즉, 액정 등의 광 변조 소자를 조사하는 대략 백색 광량의 증감을 제어한다(색도를 대략 일정하게 유지하면서 발광 휘도를 증감한다).
장르 정보는 예를 들면, 지상 디지털 방송이나 BS, CS 디지털 방송의 방송 신호에 중첩되어 송신되어 오는 전자 프로그램 정보(이하 「EPG 정보」라고 칭함)의 일부에, 장르 코드로서 포함되어 있다.
방송 신호는, 튜너(11-2)에서 수신되고, 디코더(12)에서 디코드 처리된다. 이 방송 신호 중으로부터 장르 정보로서 장르 코드를 장르 정보 검출부(13)에 의해 추출한다. 또한, 이 장르 정보는 튜너(11-2)에서 선국된 방송 신호로부터 분리·취득하는 경우에 한정되지 않고, 예를 들면, 표시 장치에 외부 기기(DVD 재생기나 블루레이 디스크 재생기 등)를 접속하고, 외부 기기에서 재생되어 표시 장치에 입력되는 영상 정보를 표시하는 경우에는, DVD 등의 미디어 매체 내에 부가된 콘텐츠 내용을 나타내는 플래그(예를 들면, 「영화」를 나타내는 식별 코드)를, 장르 정보 검출부(13)에서 검출할 수 있다.
상기 방송 신호는, 디지털 방송에 한정되지 않고, 아날로그 방송이라도 콘텐츠 정보의 취득이 가능하다. 예를 들면, ADAMS-EPG는, 아날로그 방송에 중첩되어 송신되는 EPG 정보이다.
또한, 장르 정보는, 입력 영상 신호와 동시에 입력되는 경우 외에, 영상 신호와는 별도의 서브 정보로서 입력되는 경우가 있다. 이 경우, 영상 신호와 장르 정보가 따로따로 입력되는 경우라도, 장르 정보가 어느 영상 정보를 나타내는 것인지가 대응지어져 입력된다. 예를 들면, XMLTV란 Web 상에서 공개되어 있는 TV 프 로그램표를 자동적으로 취득하고, XML화하여 출력하기 위한 어플리케이션이며, 이것을 이용하여 네트워크 상으로부터 표시하는 영상의 장르 정보를 취득할 수도 있다.
장르 정보로서의 장르 코드는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 지상 디지털 방송의 규격에서, 「뉴스/보도」, 「스포츠」, 「정보/와이드쇼」, 「드라마」, 「음악」, 「버라이어티」, 「영화」, 「애니메이션/특촬」, 「다큐멘터리/교양」, 「연극·공연」, 「취미/교육」, 「기타」의 장르가 미리 대분류로서 규정되며, 또한, 각 대분류마다 복수의 중분류가 규정되어 있다. 예를 들면, 「스포츠」의 대분류에서는, 「스포츠 뉴스」, 「야구」, 「축구」, 「골프」, 「기타 구기」, 「씨름·격투기」, 「올림픽·국제대회」, 「마라톤·육상·수영」, 「모터 스포츠」, 「마린·윈터 스포츠」, 「경마·공영 경기」, 「기타」가 중분류로서 규정되어 있다.
본 실시 형태에 따른 표시 장치는, 상기 표시할 영상에 대응한 장르를 판별하고, 그 판별한 장르에 적절한 화면 휘도, 콘트라스트, 강약감 등을 실현하기 위해, 광원의 발광 휘도를 제어한다.
이 광원의 발광 휘도의 제어는, ROM 등의 기억 장치에 장르마다의 복수의 휘도 제어 테이블(룩업 테이블)을 기억시켜 두고, 이것을 장르 검출부(13)에서 검출한 장르 정보에 기초하여 절환하여 선택하고, 그 휘도 제어 테이블의 휘도 제어 특성에 따라서 광원의 구동을 제어함으로써 행한다. 그 휘도 제어 테이블은, 입력 영상 신호의 영상 특징량에 따라서 광원의 발광 휘도를 어떻게 설정하는지의 관계 를 나타내고 있다.
그리고, 영상 표시부(16)에 표시하는 영상을 적절히 표시하기 위해, 장르에 따른 휘도 제어 테이블에 따라서, 광원의 발광 휘도의 제어를 행한다. 이하에서는, 장르 정보가 지상 디지털 방송의 방송 신호에 중첩되는 장르 코드이며, 영상 특징량이 APL인 경우를 예로 들어 이것을 설명한다.
우선, 「표시할 영상」에 대하여, 어떻게 광원의 발광 휘도를 제어하는 것이 「적절」한 것인지를 검증하기 위해 일정 기간(1주일 정도), 동일한 채널에서, 지상 디지털 방송에서 수신되는 영상 신호의 APL의 빈도의 분포를 장르마다 조사하는 작업을 행하였다.
도 5에, 몇 개의 장르에 대한 상기 조사의 결과를 발췌한 것을 게재하였다. 도 5의 (a)는, 동일한 채널에서 일정 기간 방송 신호를 수신한 경우에, 장르 코드가 대분류에서 「뉴스/보도」인 영상 신호의 APL의 빈도(시간)를 히스토그램으로 도시한 것이다. 횡축을 영상 특징량으로서의 입력 영상 신호의 APL, 종축을 입력 영상 신호의 APL의 출현 빈도를 시간(분)으로 나타내고 있고, 그 장르의 입력 영상 신호의 휘도 레벨의 총 평균도 동시에 표시하고 있다.
마찬가지로, 도 5의 (b) 및 (c)에서도, 표시하는 영상 신호의 장르 코드가 대분류에서 「영화」, 「애니메이션/특촬」인 경우의 입력 영상 신호의 APL의 빈도를 각각 히스토그램으로 도시하고 있다.
또한, 도 5의 (d) 및 (e)는, 표시하는 영상 신호의 장르 코드가, 대분류 「스포츠」　중에서 더 분류된 중분류 「축구」, 「씨름·격투기」인 경우의 입력 영상 신호의 APL의 빈도를 각각 히스토그램으로 도시하고 있다.
「표시할 영상」에 대하여, 어떻게 광원의 휘도를 제어하는 것이 「적절」한 것인지를 결정하기 위해서는 상기 입력 영상 신호의 APL의 빈도의 분포를 하나의 참고로 할 수 있다. 이 분포에 기초한 적절한 광원의 발광 휘도의 제어의 예로서, 전체적으로 영상 신호의 APL이 높은 개소에 치우쳐 있는 장르는, 밝은 영상이 많이 포함된다고 할 수 있기 때문에, APL이 높은 입력 영상 신호를 표시할 때에는, 광원의 휘도를 감소시킨다고 하는 제어가 생각된다. 이와 같은 제어에 의하면, 화면의 눈부심 및 눈에의 자극을 저감시킴과 함께, 소비 전력을 저감시킬 수 있다고 하는 점에서 광원의 발광 휘도의 「적절」한 제어라고 할 수 있다.
상기 제어예를, 입력 영상 신호의 장르가 대분류에서 「뉴스/보도」인 영상 신호의 APL의 분포(도 5의 (a))를 예로 들어 설명한다.
우선, 입력 영상 신호의 APL이 낮을 때(도 6의 (a), (b)의 A)에는, 광원의 발광 휘도가 최대값에서 일정하게 되도록 설정해 둔다. APL이 낮은 부분은 어두운 영상이므로, 광원 휘도를 높게 설정해 두어도, 화면의 눈부심이나 눈에의 자극이라고 하는 영향이 적은 한편, 어두운 영상 부분의 계조 표현을 향상시킴과 함께, 어두운 화면 내의 피크 부분을 눈에 띄게 하여, 콘트라스트감이 있는 아름다운 영상으로 할 수 있기 때문이다. 또한, APL이 낮은 영상 신호의 출현 빈도는 낮기 때문에, 광원의 발광 휘도를 크게 해도, 소비 전력의 증대를 억제하는 것이 가능하다.
특히 출현 빈도가 높은 APL의 범위(도 6의 (a)의 횡축 방향에서의 B-D간)에서는, 검출된 영상 신호의 APL이 높을수록 광원의 발광 휘도를 작게 하도록 변화시 켜, 화면의 눈부심 및 눈에의 자극을 저감시켜, 영상을 적절한 휘도로 표시하도록 제어한다(도 6의 (b)의 횡축 방향에서의 B-D간).
여기서, 영상 신호의 APL의 출현 빈도가 높은 부분일수록, 광원의 휘도를 급격하게 변화하도록 설정한다. 즉, 도 6의 (b)의 횡축 방향에서의 B-C간은, C-D간에 비하여 영상 신호의 출현 빈도가 보다 높으므로, APL에 대한 휘도 제어 특성의 기울기를 크게 한다(B-C간의 기울기 x1>C-D간의 기울기 x2). 이와 같이, 출현 빈도가 높은 APL을 갖는 화면에서 광원 휘도의 증감 정도를 크게 함으로써, 효과적으로 백라이트 광원에 의한 소비 전력을 저감하는 것이 가능하게 된다.
입력 영상 신호의 APL이 높을 때(도 6의 (a), (b)의 E)에는, 광원의 발광 휘도를 낮게 일정한 값으로 설정하여, 화면의 눈부심 및 눈에의 자극에의 영향을 극력 저감하도록 한다.
이상과 같이, 영상 특징량의 출현 빈도의 히스토그램에 기초하여, 출현 빈도가 많은 영상 특징량의 부분일수록 광원의 발광 휘도의 변화를 크게 하는(영상 특징량에 대한 광원의 발광 휘도 제어 특성의 기울기를 크게 하는) 제어 특성으로 한다.
그리고, 이하에서는 설명의 편의를 위해 영상 특징량에 대한 광원의 발광 휘도 제어 특성을 나타내는 기울기가 변화되는 점을 특성 변경점이라고 정의짓는다. 도 6의 (b)에서는, 4개의 직선의 교점 B, C, D가 특성 변경점으로 된다(A, E로 나타내는 부분은 기울기가 제로임).
또한, 광원의 발광 제어를 단순하게 하기 위해서는, 입력 영상 신호의 APL이 낮은 부분(도 6의 (a), (b)의 A)에서 광원의 발광 휘도를 높게 일정값으로 하고 있는 특성(기울기 제로)으로부터, 기울기를 갖는 특성으로 변경으로 되는 포인트인 특성 변경점 B와, 기울기를 갖는 특성으로부터 입력 영상 신호의 APL이 높은 부분(도 6의 (a), (b)의 E)에서 광원의 발광 휘도를 낮게 일정값으로 하고 있는 특성(기울기 제로)으로 변경으로 되는 포인트인 특성 변경점 D 사이의 특성을, 직선으로 연결한 특성으로 하면 된다(도 6의 (b)의 기울기 x3).
장르마다의 일반적인 휘도 제어로서는, 상기한 예를 들 수 있지만, 실제로는, 장르에 따라, 영상 표시에 관한 다양한 개별의 사정이 존재하기 때문에, 「적절」한 광원 휘도 제어 특성을 상기한 예와 같이 획일적으로 결정하는 것은 곤란하다. 따라서, 장르마다의 개별의 사정을 파악하여, 적절한 광원 휘도 제어 특성을 결정하는 것이 필요하며, 이하에, 몇 개의 장르를 예로 들어, 광원의 적절한 제어에 대하여 고찰한다.
《뉴스/보도》
뉴스나 보도는, 많은 사건 등을 차례차례로 보도하기 때문에, 씬 체인지가 많다고 하는 특징이 있다. 그리고, 생활의 일환으로서 일상적으로 보여지는 콘텐츠이다.
따라서, 도 6의 (b)에서 도시한 일반적인 제어를 나타내는 휘도 제어 테이블보다도, APL에 따른 광원의 발광 휘도의 변화를 완만하게 하여, 생활에 녹아 들어 가는 원활한 영상 표시를 행하는 것이 바람직하다. 즉, 표시하는 영상의 장르가 대분류에서 「뉴스/보도」인 경우에는, 광원 휘도를 변화시키는 APL의 범위(도 6의 (b)의 횡축 방향에서의 B-D간)를 크게 취하거나, 혹은, 광원의 발광 휘도의 최대 레벨과 최소 레벨의 차를 작게 취하는 휘도 제어 특성을 이용하여, 광원의 발광 휘도를 제어하는 것이 바람직하다.
이 발광 휘도의 변화를 완만하게 한 휘도 제어 테이블의 일례를 도 7의 (c)에 도시한다. 비교 대상으로서 도 7의 (b)에 게재한 도 6의 (b)와 동일한 휘도 제어 특성과 비교하면, 휘도 변화시키는 APL의 범위가 큰 것을 알 수 있다.
또한, 뉴스나 보도는, 사실을 정확하게 전달해야 한다고 하는 성질도 갖는다. 따라서, 영상 신호가 어둡고, 밝음에 상관없이, 확실하게 정보를 전달할 수 있도록, 있는 그대로의 영상 표시를 행하는 것이 바람직하다.
이 관점에서 말하면, 도 7의 (d)에 도시하는 바와 같이, 도 7의 (b)의 비교 대상과 비교하여, 광원의 발광 휘도의 증감폭(도 6의 (b)에서 말하면, 종축 방향의 B-D간의 폭)을 작게 하여, 되도록이면 있는 그대로의 영상 표시를 행하도록 한다. 또한, 뉴스나 보도는, 스튜디오에서 촬영한 영상도 많기 때문에, 스튜디오에서의 조명에 의한 밝은 영상이 많다고도 할 수 있다. 따라서, 도 7의 (e)에 도시하는 바와 같이, 전체적으로 광원의 발광 휘도를 저하시킴과 함께, 또한 광원의 발광 휘도의 증감폭이 작은 휘도 제어 특성을 이용해도 된다. 또한 뉴스나 보도에서는, 사실을 정확하게 전달해야 한다는 점을 철저히 하여, APL 등의 입력 영상 특징량에 따른 광원의 발광 휘도의 제어를 행하지 않고, 도 7의 (f)에 도시하는 바와 같이, 광원의 발광 휘도를 일정값으로 하는 것도 가능하다.
이상과 같이, 도 7의 (b)에 도시하는 횡축 방향에서의 B-D간의 APL에 따른 제어 영역을, 도 7의 (c)에 도시하는 횡축 방향에서의 F-G간의 APL에 따른 제어 영역으로 확대(영상 특징량에서의 제어 범위의 메인 부분을 확대)함으로써, APL에 따른 광원의 발광 휘도의 변화를 완만하게 할 수 있다.
또한, 저APL 시에 광원의 발광 휘도를 높게 일정하게 하고 있는 값과, 고APL 시에, 광원의 발광 휘도를 낮게 일정하게 하고 있는 값의 차(최대 발광 휘도와 최소 발광 휘도의 차)를 좁게 함으로써, 광원의 발광 휘도의 변화를 완만하게 할 수 있다.
이상으로부터, 장르 정보 검출부(13)에서, 튜너(11-2)에서 수신한 방송 신호로부터 장르 코드를 대분류에서 추출하고, 영상 표시부(16)에서 표시할 영상의 장르가 「뉴스/보도」라고 판단하였을 때에는, 도 7의 (b) 내지 (f) 중 어느 하나의 휘도 제어 테이블을 이용하여, 광원 제어부(18)에 의해 광원의 발광 휘도를 제어하는 것이 적절하다.
《영화》
도 5의 (b)를 참조하면, 장르 코드에서의 대분류 「영화」는, 입력 영상 신호의 휘도 레벨의 총 평균이 25%로, 다른 장르에 비해서도 낮다. APL마다의 영상 신호의 출현 빈도는 APL이 낮은 부분에 많이 분포하고 있다.
이 결과만으로 판단하면, 상기 일반적인 제어예로부터 말하면, 어두운 영상이 많이 포함되어 있기 때문에, 광원의 휘도를 높게 해도, 눈부심의 영향은 느끼지 않는 것을 고려하여, 영상을 아름답게 보이도록 되도록이면 광원의 휘도를 높게 하는 제어로 한다
그러나, 영화는 장시간 집중하여 시청을 행하기 때문에, 시청자의 눈에의 자극을 가능한 한 억제하여, 자연스럽고 몰입감이 얻어지는 영상을 표시하고자 하는 특유의 사정이 있다. 또한, 영화의 영상은 일반적으로는 전체적으로 어둡지만, 씬 체인지로 갑자기 밝은 씬이 출현한다고 하는 성질도 있다.
따라서, 「영화」를 표시하는 경우에는, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 밝은 씬이어도, 어두운 씬이어도, 극단적으로 밝은 표시(또는 표시 시간)가 없도록 광원의 휘도를 평균적인 휘도보다도 낮은 휘도로 제어하는 것이 바람직하다.
그렇게 하면, 눈부심을 느끼지 않고, 영화관에서 시청하는 것과 같은 현장감이 얻어짐과 함께, 갑자기 나타나는 밝은 씬에 의한 눈에의 자극도 완화시킬 수 있다. 또한, 도 8의 (b)에서는, 특히 어두운 씬에서는, 콘트라스트감을 내어, 자막도 읽기 쉽게 하기 위해서, 광원의 휘도를 높게 하고 있다.
또한, 소비 전력의 관점에서는, 예를 들면 일반적인 영상 신호에서 많이 포함되어 있는 APL이 40%일 때에 충분히 광원의 발광 휘도를 작게 하기 위해, APL이 30%일 때부터 APL이 커짐에 따라서, 광원의 발광 휘도를 서서히 작게 하는 설정을 하고 있었다고 해도, 영화의 경우에는 출현 빈도가 가장 많은 APL은 20% 부근이기 때문에, 소비 전력을 저감한다고 하는 효과가 낮다.
그것을, 도 8의 (b)의 휘도 제어 특성을 이용하여 광원의 발광 휘도를 제어하면, APL 20%일 때에, 광원의 발광 휘도를 작게 하도록 변화시키고 있으므로, 효 과적으로 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 영화는 장시간 시청하는 콘텐츠라고 하는 특징도 고려하면, 소비 전력 삭감의 효과는 매우 크다고 할 수 있다.
또한, 영화와 같이 어두운 영상을 많이 포함하는 경우, 영상 신호 레벨을 축소함으로써, 표시하는 영상의 휘도를 어둡게 하는 것이 아니라, 광원의 휘도를 감소시킴으로써, 표시하는 영상의 휘도를 변화시키기 때문에, 어두운 영상에서의 계조 붕괴 등의 화질 열화를 방지하면서, 표시하는 화면의 휘도를 어둡게 할 수 있다고 하는 메리트도 크다.
구체적으로는, 통상적으로, 계조 표현은 소정 비트(예를 들면 8비트=256계조)로 표현된다. 그것을, 예를 들면 입력 영상 신호의 휘도를 절반의 휘도로 변환하는 경우, 상기 특허 문헌 4 및 5와 같이 영상 신호 레벨에 처리를 가함으로써 이것을 행하고자 하면, 7비트=128계조로 입력 영상 신호 모두를 표현하게 되어, 저레벨의 영상 신호가 많이 포함되는 「영화」의 영상을 표시하는 경우에는, 어두운 부분에서의 표현 가능한 계조수가 저감되어, 계조 붕괴가 발생한다. 이에 대하여, 광원의 발광 휘도를 억제함으로써 표시하는 영상의 휘도를 절반으로 하였다고 해도, 8비트=256계조로의 계조 표현에 의한 농담 표시를 유지하면서 「영화」에 적합한 표시 휘도 설정을 행하므로, 표시 영상의 품위를 저하시키지 않고, 콘텐츠 「영화」에 적절한 영상의 표시가 가능하게 된다.
《애니메이션/특촬》
도 5의 (c)를 참조하면, 장르 코드에서의 대분류 「애니메이션/특촬」은, 입력 영상 신호의 평균 휘도가 51%이고, 영상 신호의 출현 빈도는 APL이 약간 높은 부분에, 완만하게 분포되어 있다. 도 5에서의 APL의 분포 중에서는, 입력 영상 신호의 분포는 「뉴스/보도」와 유사하다고 할 수 있다.
따라서, 도 5의 (c)의 결과만으로 말하면, 대분류 「뉴스/보도」와 동일한 휘도 제어 테이블을 이용하여 제어하면 되게 되지만, 애니메이션의 시청에는, 이하와 같은 사정이 존재한다.
사단 법인 일본 민간 방송 연맹이 정리한 「애니메이션 등의 영상 방법에 관한 가이드 라인」 해설 자료에 따르면, 시청자, 특히 많은 어린이들이 애니메이션 프로그램의 시청 중에 발작을 일으킨다고 하는 것이 보고되어 있다. 이 보고에 따르면, 이 발작의 원인은,
1. 영상이나 광의 점멸, 특히 「선명한 적색」의 점멸
2. 콘트라스트가 강한 화면의 반전이나 급격한 장면 전환
3. 규칙적인 패턴 모양의 사용
이 생각된다고 되어 있다. 이것을 받아들여, 상기 해설 자료에서는,
1. 영상이나 광의 점멸은, 원칙적으로 1초간에 3회를 초과하는 사용을 피함과 함께, 다음의 점에 유의한다.
(1) 「선명한 적색」의 점멸은 특히 신중하게 취급한다.
(2) 전항 (1)의 조건을 충족시킨 후에 1초간에 3회를 초과하는 점멸이 필요할 때에는, 5회를 한도로 하며, 또한, 화상의 휘도 변화를 20퍼센트 이하로 억제한다. 게다가, 연속하여 2초를 초과하는 사용은 행하지 않는다.
2. 콘트라스트가 강한 화면의 반전이나, 화면의 휘도 변화가 20퍼센트를 초 과하는 급격한 장면 전환은, 원칙적으로 1초간에 3회를 초과하여 사용하지 않는다.
3. 규칙적인 패턴 모양(줄무늬 모양, 스파이럴 모양, 동심원 모양 등)이, 화면의 대부분을 차지하는 것도 피한다.
라고 규정하고 있다.
따라서, 애니메이션 프로그램을 표시할 때에는, 광원의 발광 휘도를 내림으로써, 화면의 휘도 변화를 억제하여, 급격한 휘도 변화에 의한 인체적 영향도 완화시키는 것이 바람직하다(상기 2.의 점). 또한, 이와 같은 제어를 행함으로써, 과도한 광의 점멸에 의한 인체적 영향도 부드럽게 할 수 있다(상기 1. (2)의 점). 또한, 애니메이션 프로그램 표시 중의 표시 장치의 발열 및 소비 전력을 저감할 수 있다.
이상으로부터, 애니메이션을 표시할 때에는, 도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광원의 휘도를 평균적인 휘도보다도 낮은 휘도로 제어한다. 도 9의 (d)에 비교 대상으로서, 도 7의 (e)에서 도시한 뉴스/보도의 휘도 제어 테이블을 나열하였다. 입력 영상 신호의 휘도 레벨의 총 평균이 근사하고, 분포가 뉴스/보도와 유사한 경우라도, 광원의 발광 휘도의 변화폭(광원의 최대 발광 휘도값과 최소 발광 휘도값의 차)이 좁게 되어 있어, 휘도 제어 특성이 상이하다.
특히, 애니메이션 프로그램의 시청자는 아이가 많고, 시력에의 영향이 큰 이 연대에서 눈에의 자극을 완화시키는 것은, 아이에게 부드러운 영상 표시를 행한다고 하는 점에서도 매우 중요하다.
또한, 애니메이션은, 선명하고, 균일한 색으로 페인트되어, 심플한 화상이기 때문에, 얼룩이나 노이즈, 탁함을 드러나게 한다. 또한, 색과 색의 경계가 번지기 쉬워진다. 그리고, 색의 선명함 때문에, 플리커가 눈에 띄기 쉽다고 할 수 있고, 이와 같은 관점에서도, 애니메이션 프로그램을 표시할 때에는, 광원의 발광 휘도를 내려, 이들을 억제하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
이상으로부터, 장르 정보 검출부(13)에서, 튜너(11-2)에서 수신한 방송 신호로부터 장르 코드를 대분류에서 추출함으로써, 영상 표시부(16)에서 표시할 영상의 장르가 대분류에서 「애니메이션/특촬」이라고 판단하였을 때에는, 도 9의 (c)와 같은 휘도 제어 특성을 이용하여, 광원 제어부(18)에 의해 광원의 휘도를 제어하면 된다.
《스포츠(축구, 씨름·격투기)》
이상에서는, 장르 코드의 대분류마다의 사정에 대해서, 검토를 행하였지만, 여기서는, 대분류 「스포츠」에서의 중분류 「축구」, 「씨름·격투기」에 대해서, 고찰한다.
우선, 도 10에 도시하는 바와 같이, 중분류 「축구」와, 대분류 「뉴스/보도」의 입력 영상 신호를 비교하면, 평균 휘도가 51%와 48%로 되어 있어, 차는 그다지 없다.
그러나, 축구의 경우에는, 잔디밭의 영상이 많고, 큰 씬 체인지가 적다고 할 수 있다. 이것은, 도 10의 (a), (b)에서 도시한 APL의 분포의 비교로부터, 중분류 「축구」의 영상 신호의 APL의 분포는, 대분류 「뉴스/보도」와 달리, 소정의 APL의 범위에 치우친 분포로 되어 있는 것으로부터도 판독할 수 있다.
또한, 「축구」는 시청자가 영상과 일체감을 갖고 시청하고자 하는 콘텐츠라고 할 수도 있다.
따라서, 표시하는 영상의 장르가 중분류 「축구」인 경우에는, 특정한 APL의 범위에서 광원의 휘도를 크게 변화시켜, 현장감을 연출함과 함께, 효과적으로 소비 전력을 저감하는 것이 가능한 휘도 제어 특성으로 한다. 구체적으로는, 도 10의 (e)와 같이 APL에 따른 광원의 발광 휘도의 메인 제어폭(도 10의 (c)의 가장 낮은 APL에 대응하는 특성 변경점과 가장 높은 APL에 대응하는 특성 변경점의 폭)을 작게 하고, APL에 대하여 영상 신호가 출현하는 빈도가 피크로 되는 부근의 휘도 제어 특성의 기울기를 크게 하며, 광원의 발광 휘도를 급격하게 변화시키는 휘도 제어 테이블을 이용하면 된다. 완만한 영상 표시를 행하는 뉴스/보도의 휘도 제어 특성(도 10의 (d))과 비교하면, APL에 대응하는 2개의 근사 특성 변경점의 거리(메인 제어폭)가 작게 되어 있다.
또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 중분류 「축구」와, 중분류 「씨름·격투기」를 비교하면, 「씨름·격투기」는 입력 영상 신호의 평균 휘도가 35%로 낮고, 영상 신호의 출현 빈도는, APL이 약간 낮은 범위에 치우쳐서 분포되어 있다. 즉, 「축구」와 「씨름·격투기」는, APL의 전체 평균 및 APL에 대하여 영상 신호가 출현하는 빈도가 피크로 되는 부분이 상이하다고 할 수 있다.
이와 같은 전제 하에서, 예를 들면 축구의 휘도 제어 테이블(도 11(c))을 이용하여, 「씨름·격투기」의 표시 휘도를 제어한 경우, APL에 대하여 영상 신호가 출현하는 빈도가 피크로 되는 부분이 어긋나 있기 때문에, 대부분의 장면에서 광원 의 발광 휘도가 최대값으로 되어, 소비 전력화라고 하는 효과가 전혀 없게 된다고 하는 결과로 된다.
따라서, 표시하는 영상의 장르가 중분류 「씨름·격투기」인 경우에는, 「축구」에 비하여, 낮은 APL의 범위에서 광원의 발광 휘도를 변화시킨다. 이 때, APL에 대응하는 2개의 근사 특성 변경점은, 「축구」에 비하여 낮은 APL의 부분에 위치하고 있다.
이와 같이, 대분류에서 동일한 장르라도, 중분류의 장르에서 제어할 사정이 서로 다른 경우가 있어, 장르마다의 휘도 제어 테이블을 중분류마다 갖게 하고 있으면, 보다 세밀하게 장르마다의 「적절」한 영상의 표시를 행하는 것이 가능하게 된다.
중분류에서의 장르에 기초하는 광원 휘도의 제어의 다른 예를 들면, 대분류 「애니메이션/특촬」일 때에서의 중분류에서 「국내 애니메이션」「해외 애니메이션」일 때에 광원의 발광 휘도를 내리도록 하면, 콘텐츠 종별이 「애니메이션」일 때에만 도 9의 (c)의 휘도 제어 테이블을 이용함으로써, 보다 타겟을 좁힌 광원의 발광 휘도의 제어가 가능하게 된다. 또한, 대분류 「음악」에서의 중분류 「클래식 음악」「록 음악」은, 각각 서로 다른 휘도 제어 특성을 이용하여, 광원의 발광 휘도를 제어하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 표시하는 영상의 장르 정보에 기초하여, 광원의 발광 휘도를 적절하게 설정하기 때문에, 표시 디바이스가 갖는 계조 표현력을 유지하면서, 장르마다 「적절」한 표시 휘도를 실현하는 것이 가능하게 된다. 또한, 입력 영상 신 호의 특징량에 따른 광원의 발광 휘도 제어 특성을 장르마다 절환함으로써, 광원에서의 소비 전력을 효과적으로 저감할 수 있다.
여기서, 더욱 충분한 저소비 전력화를 행하기 위해, 도 12와 같은 휘도 제어 특성으로 해도 된다. 즉, 영상 특징량이 매우 클 때와 작을 때에서의 광원의 발광 휘도가 작아지는 특성으로 한다. 그 이유는, 장르가 「뉴스·보도」인 경우(도 12의 (a))의 휘도 제어 특성을 예로 들면, 영상 특징량으로서의 APL이 매우 큰 영상, 예를 들면 APL이 90% 이상인 새하얀 것에 가까운 영상은, 도 6의 (a)의 APL의 빈도로부터도 알 수 있는 바와 같이 통상의 영상으로서는 그다지 존재하지 않고, 이와 같은 영상이 존재한다고 해도 순간이거나, 또는 씬 체인지의 경우가 대부분이기 때문에, 이와 같은 영상을 표시할 때에는 광원의 발광 휘도를 작게 해도 시청자에게 있어서 휘도 저하에 의한 영향을 느끼게 하는 일은 거의 없기 때문이다. 또한, APL이 매우 작은 영상, 예를 들면 APL 10% 이하와 같은 새까만 것에 가까운 영상도, 통상의 영상으로서 거의 존재하지 않기 때문에, 이와 같은 영상을 표시할 때에 광원의 발광 휘도를 작게 하도록 설정해 두면 된다.
영상 특징량이 매우 크거나 또는 작은 영상이 그다지 존재하지 않는 것이면, 일부러 그와 같은 영상에 대한 광원의 발광 휘도를 낮게 하는 특성으로 하지 않아도 될 것처럼도 생각되지만, 근년의 표시 장치의 대형화에 수반하여 백라이트 휘도의 소비 전력이 막대하게 되고 있어, 영상 특징량이 매우 크거나 또는 작을 때에 소비되는 소비 전력도 무시할 수 없게 되어 있기 때문에, 상기한 바와 같은 세부에서의 저소비 전력화의 대책도 매우 중요시되고 있다.
도 12의 (b)에는, 장르가 「영화」인 경우에서, 영상 특징량이 매우 클 때와 작을 때에서 광원의 발광 휘도를 작게 하는 휘도 제어 특성을 도시하였다. 도 12의 (a)의 「뉴스·보도」의 휘도 제어 특성과 비교하면, 영상 특징량으로서의 APL이 가장 작은 측에 위치하는 특성 변경점은, 「영화」 쪽이 「뉴스·보도」에 비하여 APL　방향으로 보다 작은 개소에 위치하고 있다. 이것은, 도 5의 (a), (b)의 영상 신호의 분포도에 도시하는 바와 같이, 「영화」의 영상 신호는 「뉴스·보도」보다도 어두운 것이 많아, 광원의 발광 휘도가 최대값으로부터 작아지도록 변화시키는 APL의 범위를, 「뉴스·보도」의 경우보다도 좁게 함으로써, 어두운 영상에 대한 미묘한 영상 표현에 악영향을 미치지 않도록 하기 위해서이다. 이와 같이, 영상 특징량이 가장 큰 측에 위치하는 특성 변경점과 가장 작은 측에 위치하는 특성 변경점은, 각각의 장르에 따라서 변화되는 것이다.
또한, 이미 설명한 「영화」의 휘도 제어 특성의 일반적인 설명 중에서 「도 8의 (b)에서는, 특히 어두운 씬에서는, 콘트라스트감을 내어, 자막도 읽기 쉽게 하기 위해, 광원의 휘도를 높게 하고 있다」라고 하는 취지를 설명하고 있지만, 특히 어두운 씬에서 어느 쪽의 특성을 우선할지는 설계대로이다. 정말로 새까만 것에 가까운 부분만(예를 들면 APL 5% 이하)의 발광 휘도를 작게 하도록 설정하고 있어도 된다.
또한, 도 12에서는, 영상 특징량이 매우 클 때와 작을 때에서의 광원의 발광 휘도가 작아지는 특성으로 하였지만, 어느 쪽인가 한쪽의 경우에만 광원의 발광 휘도를 작게 하는 구성으로 해도 되는 것은 물론이다.
지금까지의 휘도 제어 특성의 설명에서는, 도 12의 (b)의 경우를 제외하고, 영상 특징량에 대한 광원의 발광 휘도값이 일정한 개소가 존재하고 있다. 그러나, 휘도 제어 특성에서 광원의 발광 휘도값이 일정한 것은 필요 조건이 아니므로, 도 12의 (b), 도 13의 (a)와 같이, 영상 특징량에 대한 광원의 발광 휘도값이 일정한 개소가 존재하지 않는 특성이어도 된다. 도 13의 (a)의 예에서는, 영상 특징량으로서의 APL이 낮을 때에는, 어두운 씬에서의 흑색 붕괴 현상을 방지하면서 콘트라스트를 향상시키기 위해, APL이 낮을수록 광원의 발광 휘도를 크게 하도록 변조한다. APL이 높을 때에는, 밝은 씬에서의 과도한 밝음, 눈부심을 피하기 위해, APL이 높을수록 광원의 발광 휘도를 크게 하도록 변조한다. 그리고, APL이 극히 낮을 때(도 13의 (a)의 A의 영역)에는, APL이 작아질수록 광원의 발광 휘도가 작아지도록 하여, 소비 전력의 저감을 도모한다. APL이 매우 높을 때(도 13의 (a)의 D의 영역)에는, APL이 커질수록 광원의 발광 휘도가 작아지도록 하여, 소비 전력의 저감을 도모한다. 또한, 이 특성은 일반적인 영상에 대하여 말할 수 있는 것이므로, 도 13의 휘도 제어 특성에서는 장르에 얽매이지 않고 표준적인 특성으로서 설명하였다. 단, 표준적인 특성이기 때문에 광원의 발광 휘도값이 일정한 개소가 존재하지 않는다고 하는 것도 아니며, 도 13의 (b)와 같이 광원의 발광 휘도값이 일정하게 되는 개소가 존재해도 되는 것은 물론이다.
그런데, 프로그램이 절환되거나, 시청자에 의한 채널 절환 조작이 이루어짐으로써, 상기 표시하는 영상의 장르에 변경이 발생한 경우, 광원의 발광 휘도 제어에 이용하는 휘도 제어 테이블을 절환함으로써, 휘도 제어 특성이 변경되지만, 그 휘도 제어 특성의 급격한 변경에 수반되는 부자연스러운 영상 표시로 되는 것을 방지하기 위해, 현재 선택되어 있는 휘도 제어 특성으로부터, 목적으로 하는 휘도 제어 특성에 근접하도록, 복수의 휘도 제어 테이블을, 시간을 들여 서서히 변경하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 「영화」의 장르에 대응한 휘도 제어 테이블로부터, 「뉴스/보도」의 장르에 대응한 휘도 제어 테이블로 절환할 때, 동일한 APL을 갖는 화면임에도 불구하고, 광원의 발광 휘도가 낮은 휘도 제어 특성으로부터, 광원의 발광 휘도가 높은 휘도 제어 특성으로 급격하게 절환되면, 눈부시게 느껴지거나, 눈에의 자극이 강해지게 되는 등, 시청자가 위화감을 느낄 가능성이 있다.
따라서, 이것을 방지하기 위해, 「영화」와 「뉴스/보도」의 휘도 제어 특성의 중간으로 되는 휘도 제어 특성을 갖는 테이블을 몇 개 준비해 두고, 이것을 몇 초마다 서서히 순서 절환해 감으로써, 상기 급격한 표시 휘도의 변화를 억제하는 것이 바람직하다
도 14는, 테이블을 몇 개 준비해 두고, 테이블 No.를 변경함으로써, 광원의 급격한 휘도 변화를 방지하는 동작을 도시하는 플로우차트이다. 이 동작을 이하에 설명한다.
현재 참조하고 있는 테이블 L(「L」은 현재 테이블을 나타내는 변수)의 No.가 M(「M」은 장르 코드 변경 전에 선택하고 있던 테이블 No.)인 경우에서(S141), 방송 신호로부터 분리·취득된 장르 코드가 변경된 것을 검지하였을 때(S142의 '예'), 그것에 수반하여 변경 후의 장르 코드에 대응한 사용 테이블의 No.가 결정된다(S143)(여기서는, 사용 테이블의 No.가 「N」으로 결정된 것으로 한다). 그리 고, 현재의 테이블 L로서, 상기 결정된 사용 테이블 N과 현재의 테이블 L(=M)의 휘도 제어 특성이 중간인 복수의 테이블 중, 현재의 테이블 L(=M)의 휘도 제어 특성에 가장 가까운 테이블 n을 선택하고, 그것을 현재의 테이블 L로 갱신한다(S144). 그리고, 현재의 테이블 L(=n)이 사용 테이블 N과 동일한지의 여부를 판단한다(S145). 동일하지 않은 경우에는 일정 시간 대기 후(예를 들면 1초)(S146), 현재의 테이블 L로서, 테이블 M과 N의 중간으로 되는 복수의 테이블 중, 테이블의 휘도 제어 특성이 테이블 M에 2번째로 가까운 테이블 n+1을 선택하고(S147), 그것을 현재의 테이블 L로 갱신한다(S144). 그리고, S145에서 현재의 테이블 L=N으로 될 때까지, S145→S146→S147→S144를 반복하고, 현재의 테이블 L=N으로 된 시점에서, 변경 후의 장르 코드에 대응한 사용 테이블로의 변경이 완료된다.
도 15는, 현재 테이블과 사용 테이블의 중간으로 되는 복수의 테이블을 준비하는 것이 아니라, 테이블 No.를 변경하였을 때에, 연산에 의해 서서히 변경 후의 테이블의 휘도 제어 특성으로 이행하는 동작을 도시하는 플로우차트이다. 이 동작을 이하에 설명한다.
현재 참조하고 있는 테이블 No.가 S인 경우에서(S151), 방송 신호로부터 분리·취득된 장르 코드가 변경된 것을 검지하였을 때(S152의 '예'), 그것에 수반하여 변경 후의 장르 코드에 대응한 사용 테이블의 No.가 결정된다(S153)(여기서는, 테이블의 No.가 T로 결정된 것으로 한다). 그리고, 현재의 테이블 S와 상기 결정된 사용 테이블 T의, 입력 영상 신호의 영상 특징량에 대한 발광 휘도의 차분을 추출하고, 해당 차분이 미리 정해진 임계값 m보다 작은지의 여부를 판단한다(S155). 상기 차분이 임계값 m 이상이라고 판단하였을 때에는, 상기 차분이 작아지도록 입력 영상 신호의 영상 특징량에 대한 테이블 S에 기초하는 발광 휘도 특성을, 테이블 T에 기초하는 발광 휘도 특성에 소정값만큼 근접시키도록 S를 S'로 수정한 후에(S157), 일정 시간 대기 후(예를 들면 1초)(S158), 다시 S154로 되돌아가서 수정 후의 현재 테이블 S(S'로 갱신 후의 S)와 사용 테이블 T의 차분을 추출하고, 그 차분과 임계값 m을 비교한다. S155→S157→S158→S154의 동작을, 차분이 임계값 m보다 작아질 때까지 반복하고, 차분이 임계값 m보다 작아졌을 때에, 현재의 테이블 S를 사용 테이블 T로 변경한다.
도 16은, 테이블 No.를 변경하였을 때에, 임의의 기정 횟수 휘도를 변경함으로써 서서히 변경 후의 테이블의 휘도 제어 특성으로 이행하는 동작을 도시하는 플로우차트이다. 이하에서는, 도 16을 참조하여, 256프레임에 걸쳐 휘도 제어 특성을 변경하는 동작을 설명한다.
현재 참조하고 있는 테이블 No.가 P인 경우에서(S161), 방송 신호로부터 분리·취득된 장르 코드가 변경된 것을 검지하였을 때(S162의 '예'), 그것에 수반하여 변경 후의 장르 코드에 대응한 사용 테이블의 No.가 결정된다(여기서는, 테이블의 No.가 Q로 결정된 것으로 한다). 동시에, 변경 횟수 c를 1로 설정한다(S163). 그리고, 현재의 테이블 P와 상기 결정된 사용 테이블 Q의 가중치 부여에 의한 변경 휘도를 산출하고, 휘도를 수정한다(S164).
Figure 112007077524815-pct00001
그리고, c=256인지(설정 횟수인 256회 휘도를 수정하였는지)를 확인하고(S165), 설정 횟수에 도달하지 않았을 때에는, 카운트값 c를 1회 갱신하고(S167), 재차 상기 수학식 1에 의해서, 현재 휘도를 P'로 수정한다. S164→S165→S167의 동작을, 소정 횟수만큼 반복하여, 설정 횟수인 256회 행한 경우에는, 최종적으로 현재의 테이블 P를 사용 테이블 Q로 변경한다. 상기 예에서는 256 프레임에 걸쳐 휘도 테이블을 서서히 수정하는 예를 설명하였지만, 256 프레임에 한정되지 않고, 소정 횟수를 설정함으로써, 변화의 완만함의 정도(천이 시간)를 조정할 수 있다.
이상과 같이, 표시 영상의 장르가 변경되었을 때에, 광원의 발광 휘도의 급격한 절환을 방지할 수 있다.
또한, 현재에는, 디지털 방송의 규격에서, 장르 코드가 「대분류」 및 「중분류」만이 규정되어 있지만, 금후의 규격의 변경이나 버전 업에 따라서는 소분류의 규격도 규정될 것이 예상되며, 이 경우에는, 소분류마다의 사정에 따른 광원의 발광 휘도의 제어를 행함으로써, 보다 미세하고 적절한 영상 표시를 행할 수 있다.
또한, 상술한 휘도 제어 테이블은, 대분류 또는 중분류의 수만큼 준비할 필요는 없으며, 예를 들면, 광원의 발광 제어에 관한 개별의 사정에 대하여 대분류 「영화」와 대분류 「드라마」에서의 중분류 「시대극」은, 그 사정이 유사하다고 할 수 있기 때문에, 휘도 제어 테이블을 공통으로 사용하거나 해도 된다.
반대로, 상기 휘도 제어 테이블을 대분류 또는 중분류의 분류수 이상으로 갖고 있어도 된다. 예를 들면, 도 7의 (c)∼(f)에는, 대분류 「뉴스/보도」에 이용하는 휘도 제어 테이블의 4개의 후보를 예시하였지만, 이들을 다른 사정(예를 들면, 시청 환경의 밝기 등)에 따라서 절환하여 이용하도록 하여, 보다 미세한 제어를 행해도 된다.
그리고, 상기한 바와 같이 장르 정보에 따라서 광원의 발광 휘도를 제어할 수 있는 경우는 다행이지만, 장르 정보가 얻어지지 않는 경우도 있을 수 있다. 또한, 장르 코드가 대분류에서 「기타」인 경우와 같이, 장르 정보가 얻어지지 않는 것과 동일한 경우도 있다. 이와 같은 경우에는, 유저의 시청 이력을 참조하여, 과거에 유저가 자주 시청한 장르를, 표시할 영상의 장르라고 추정함으로써, 그 장르에 대응하는 휘도 제어 테이블을 이용하여 광원의 발광 휘도를 제어하거나 하면 된다. 또는, 「표준」의 휘도 제어 테이블(예를 들면 도 13에 게재한 특성)을 준비하고, 이것을 이용해도 된다. 휘도 제어 테이블을 이용하지 않도록(광원의 휘도값을 일정하게 하도록) 해도 된다.
또한, 이상에서는 입력 영상 신호의 영상 특징량이 APL인 경우를 예로 들어, APL에 따라서 광원의 발광 휘도의 제어를 행하고 있지만, 이에 한하지 않고, 입력 영상 신호의 1프레임에서의 피크 휘도의 상태(유무 또는 다소)를 구하여, 광원 휘도의 제어에 이용하도록 해도 된다.
이 경우에는, 장르마다 피크 휘도를 표현하는 편이 좋은 경우에는 광원 휘도 를 조금 높게 발광 제어하도록 하여 피크를 눈에 띄게 하여 아름다운 영상을 표현시키거나, 피크 휘도를 표현할 필요가 적은 장르에서는 발광 휘도를 극력 저감시켜, 광원에서의 소비 전력을 저감시키거나 할 수 있다.
마찬가지로, 입력 영상 신호의 영상 특징량으로서, 1프레임 내의 소정 영역(기간)에서의 최대 휘도 레벨이나 최소 휘도 레벨, 휘도 분포 상태(히스토그램)를 이용하거나, 이들을 조합하여 구한 영상 특징량에 기초하여, 광원의 발광 휘도를 가변 제어하도록 해도 된다.
또한, APL을 구하기 위해 1프레임 전체의 영상 신호의 휘도 레벨의 평균값을 구할 필요는 없으며, 예를 들면, 표시 영상의 단부를 제외한 중앙 부근의 영상 신호의 휘도 레벨의 평균값을 구하여 영상 특징량으로서 이용해도 된다. 예를 들면, 방송 수신 신호로부터 분리·취득된 장르 정보에 기초하여, 미리 설정된(문자·기호 등이 중첩되어 있을 가능성이 높은) 화면 영역을 제외하도록 게이트 제어하여, 소정의 일부 영역만의 영상 특징량을 측정한다. 도 17에는, 장르가 중분류에서 「야구」를 가정한 경우의 APL의 측정 제외 범위의 개념을 도시해 보았다.
또한, 입력 영상 신호의 특징량에 따른 광원의 발광 휘도의 절환은, 시상수를 갖게 하여 서서히 절환하도록 하면, 급격한 휘도 변화를 초래하지 않아, 눈에의 자극이나 위화감 등의 관점에서 바람직하다.
또한, 상기에서는 장르 정보에 따라서 휘도 제어 테이블을 선택함으로써 광원의 발광 휘도의 제어를 행하는 예를 설명하였지만, 장르 정보에 따라서 휘도 제어 특성을 연산에 의해 변경하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 입력 영상 신호의 특징량에 따라서 변화되는 계수를 가진 함수식을 복수 준비해 두고, 표시할 영상의 장르에 따라서 소정의 함수식을 선택하도록 하면 된다.
또한, 장르 정보에 따라서 광원의 발광 휘도 특성을 자동적으로 절환하는 것 외에, 유저가 리모콘 등에 의해, 휘도 제어 특성을 선택하는 구성으로 해 두면, 유저가 원하는 휘도 제어 특성을 이용할 수 있기 때문에, 유저빌리티가 향상된다. 장르에 따라서 광원의 휘도 제어 특성을 변경하는 기능의 유효·무효를 절환하는 구성도 설정해 두어도 된다.
또한, 각 휘도 제어 테이블에서의 휘도 제어 특성은, 선형의 특성인 것처럼 기재하고 있지만, 비선형의 특성이어도 되는 것은 물론이다. 휘도 제어 특성이 비선형인 경우의 휘도 제어 특성은, 비선형의 휘도 제어 특성을 선형의 휘도 제어 특성에 근사하여, 근사 변경 특성점을 상정함으로써, 상술한 선형의 휘도 제어 특성과 비교할 수 있다.
이것을 구체적으로 설명한다. 예를 들면 장르가 대분류에서 「뉴스/보도」인 휘도 제어 특성이 도 18에 도시하는 비선형 특성인 것으로 한다. 이 비선형 특성을 직선 근사하면, 단순하게는 도 18에 점선으로 나타내는 바와 같은 3개의 직선으로 근사할 수 있다. 이 3개의 직선은, (1) 저APL의 영상에 대한 광원의 발광 휘도를 높게 일정값으로 하는 직선, (2) 고APL의 영상에 대한 광원의 발광 휘도를 낮게 일정값으로 하는 직선, (3) 그 사이의 APL의 영상에 대한 광원의 발광 휘도를 APL에 따라서 변화시키는 비선형의 곡선을 단일의 기울기로 근사한 직선으로 규정된다. 이 (3)의 직선은, 예를 들면 비선형의 곡선의 변곡점 J에서의 기울기에 의 해 규정된다.
이와 같이, 비선형의 휘도 제어 특성을 직선 근사함으로써, 직선의 교점(도 18의 예에서는 H, I)으로서 특성 변경점을 가정할 수 있고, 이 가정한 특성 변경점을 근사 특성 변경점이라고 정의짓는다. 근사 특성 변경점을, 선형의 휘도 제어 특성에서의 특성 변경점과 동일하게 생각하면, 비선형의 휘도 제어 특성이라도 선형의 휘도 제어 특성과 마찬가지로, APL에 관한 메인 제어폭의 확대 등을 간취할 수 있다.
또한, 근사하는 직선의 수는 3개에 한정되지 않고, 4개 이상의 직선으로 근사되어도 된다. 예를 들면 4개의 직선으로 근사한 경우에는, 근사 특성 변경점은 3개 존재하게 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 1프레임 내의 소정 영역에서의 영상 특징량에 따라서, 전체 화면에 대응하는 광원의 발광 휘도를 일률적으로 가변 제어하는 것에 대하여 설명하였지만, 화면을 복수 영역으로 분할하고, 각 분할 화면 영역에 표시되는 영상 신호의 특징량에 따라서, 각 분할 화면 영역에 대응한 광원의 발광 휘도를 독립하여 가변 제어하는 것에 적용해도 된다.
<제2 실시 형태>
계속해서, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 표시 장치의 블록도는 제1 실시 형태에서 이용한 도 1과 마찬가지이지만, 본 실시 형태에서는, 광원 휘도의 설정을 단순하게 하여, 입력 영상 신호의 특징량에 상관없이, 일정한 휘도 레벨로 하고 있다. 구체적으로는, 도 19의 (b)∼(d)에 도시 하는 바와 같이, 표시할 영상의 장르마다 소정의 광원 휘도를 설정하고 있고, 그 광원 휘도 레벨을 ROM 등의 기억 장치에 기억하고 있다.
스포츠는, 다이내믹한 현장감을 향상시키고자, 높은 광원 휘도로 설정하고 있다(도 19의 (b)). 뉴스·보도는, 사실을 충실하게 전달하는 것이 바람직하기 때문에, 약간 높은 광원 휘도로 설정하고 있다(도 19의 (c)). 영화는, 어두운 시청 환경에서 장시간 몰입하여 시청하는 콘텐츠이기 때문에, 낮은 광원 휘도로 설정하고 있다(도 19의 (d)).
여기서, 광원의 휘도값을 변경하는 경우, 광원의 색도를 유지하면서 이것을 변경하는 것이 중요하다. 특히 광원이 청, 적, 녹으로 이루어지는 LED 등인 경우에는, 이들 혼색에 의해 얻어지는 백색의 밸런스(화이트 밸런스)를 일정하게 유지하면서 광원의 발광 휘도를 제어하도록 해야 한다.
또한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 상술한 바와 같이 표시할 영상의 장르 정보 외에, 시청 환경의 밝기를 검출하여 얻어지는 조도 정보를 이용하여, 광원의 발광 휘도를 제어하는 구성으로 하면, 보다 효과적인 광원 제어가 가능하게 된다.
또한, 이와 같은 장르마다의 광원 휘도 제어 동작의 온·오프를 유저가 임의로 선택할 수 있도록 구성해 두어도 된다.
<제3 실시 형태>
다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 제1 및 제2 실시 형태에서는, 입력 영상 신호의 APL이 클수록 광원의 발광 휘도를 작게 하도록 제어하는 것만의 표시 장치에 대한 설명이었지만, 본 실시 형태에서는 광원 제어에 부 가하여, 영상 신호의 처리를 가해도 되는 것을 설명한다.
도 20에 본 실시 형태에 따른 장르(대분류)마다의 휘도 제어 테이블의 예를 도시한다. 본 실시 형태의 휘도 제어 특성은, 제1 실시 형태와 달리, 입력 영상 신호의 영상 특징량으로서의 APL이 클수록 광원의 발광 휘도를 높게 하는 휘도 제어 특성으로 되어 있다. 이것은, APL이 낮은 영상은 전체적으로 어두운 영상이라고 할 수 있기 때문에, 어두운 영상일 때에 광원 휘도를 낮게 함과 함께, 영상 신호 레벨을 신장하여 다이내믹 레인지를 확대함으로써, 흑 레벨을 충분히 억제하여 콘트라스트감을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다. 마찬가지로, APL이 높은 영상에 대해서는, 영상 신호 레벨을 압축함과 함께, 광원의 발광 휘도를 크게 하여, 백색 붕괴 현상의 발생을 억제하고 있다.
이와 같이, 입력 영상 신호의 특징량에 대응하여 광원의 발광 휘도 제어를 행함과 동시에, 영상 신호의 신축 처리를 행함으로써, 표시 영상의 콘트라스트감을 향상시키는 것에서 본 발명을 적용해도 되고, 이 경우도, 콘텐츠 종별마다 최적의 광원 제어를 행함으로써, 콘트라스트감을 유지하면서, 소비 전력을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 실시 형태에서, 광원의 발광 휘도의 적절한 제어 외에, 감마 보정이나 콘트라스트 보정 등의 계조 변환 특성의 변경을 조합함으로써도, 콘텐츠 종별마다 최적의 영상 표현을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 영화에서는 APL이 낮은 영상이 많기 때문에 도 23의 곡선 D로 나타내는 바와 같은 특성을 이용하여 계조 변환함으로써 저계조 부분의 표현력을 향상시킨다. 스포츠에서는, APL이 높 은 영상이 많기 때문에 곡선 E로 나타내는 바와 같은 특성을 이용하여 계조 변환함으로써 고계조 부분의 표현력을 향상시킨다. 뉴스/보도의 경우에는, 계조 변환하지 않고 도 23의 직선 A의 특성으로 영상 표시하면 된다.
이 때, 영상 신호에 대한 계조 변환 처리를 행하면, 상술한 이유에 의해, 표현 가능한 계조수의 저감을 초래하므로, 입력 영상 신호에 대응하여 액정 표시 패널을 구동하기 위한 기준 계조 전압을 가변하도록 구성하면 된다. 구체적으로는, 미리 정해진 복수의 기준 계조 전압 데이터를 저장해 두고, 이들을 표시할 영상의 장르에 따라서 절환 선택함으로써, 콘텐츠 종별마다 최적의 감마 보정이나 콘트라스트 보정 등을 행하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서도 휘도 제어 특성은, 도 23의 (a)∼(c)와 같은 선형의 특성인지, 도 23의 (d)∼(f)와 같은 비선형의 특성인지는 상관없다.
<제4 실시 형태>
본 실시 형태는, 백라이트 광원이 도 3에 도시하는 바와 같은 LED인 경우의 표시 장치를 이용한다. 블록도로서는, 도 1에 도시하는 것과 마찬가지이다.
LED 광원은, 통상 R(적색) 광원, G(녹색) 광원, B(청색) 광원의 3원색의 광원을 구비하고 있다. 따라서, 각 색의 광원을 독립적으로 제어함으로써, 영상 표시면에 색채적인 영향을 줄 수 있다.
제1 실시 형태에서 설명한 「애니메이션 등의 영상 방법에 관한 가이드 라인」 해설 자료에 따르면, 발작을 일으키는 것을 방지하기 위해서는, 영상이나 광의 점멸, 특히 「선명한 적색」의 점멸을 피해야만 한다고 되어 있다. 본 실시 형태 에서는, 광원이 LED 광원인 것을 이용하여, 「선명한 적색」의 점멸을 완화시키는 것을 특징으로 하고 있다.
구체적으로는, 장르 검출부(13)에 의해 장르 코드를 추출하고, 액정 패널(16)에 표시하는 영상의 장르가 대분류에서 「애니메이션/특촬」이라고 판정하였을 때에는, 제어부(14)는, 청색의 광원의 발광 휘도를 높게 하도록 광원 제어부(18)에 제어 신호를 공급한다.
이것은, 적색의 점멸에 의한 자극에 대해서는, 청색의 영향도를 높임으로써 이것을 완화시키는 것이 유효하게 되기 때문이다.
이에 의해, 적색 광원의 점멸에 의한 인체적 영향을 완화시킬 수 있어, 시청자에게 부드러운 영상 표시를 행할 수 있다.
또한, 장르 정보 검출부(13)에 의해 장르 정보를 추출하고, 액정 패널(16)에 표시하는 장르가 대분류에서 「애니메이션/특촬」이라고 판정하였을 때에, 제어부(14)가, 적색의 광원의 발광 휘도를 낮게 하도록 광원 제어부(18)에 제어 신호를 공급해도 된다.
이와 같은 광원 휘도의 제어라도, 적색 광원의 점멸에 의한 인체적 영향을 완화시킬 수 있으며, 게다가, 액정 표시 장치의 중요한 문제인, 광원의 발열 및 소비 전력의 증가를 억제할 수 있다.
또한, 청색의 광원의 발광 휘도를 높게 함과 함께, 적색의 광원의 발광 휘도를 낮게 하는 제어를 행해도 되는 것은 물론이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 거리 센서(21)를 구비하여, 시청자와의 거리에 따라서 광원의 발광 강도를 제어하는 것이 바람직하다.
이상, 본 실시 형태에서는, LED 광원을 구비한 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하였지만, RGB를 독립적으로 제어할 수 있고, 영상 표시면에 색채적인 영향을 줄 수 있는 영상 표시 장치이면 적용 가능하다.
또한, 장르 코드는, 중분류를 이용해도 되는 것은 물론이다.
또한, 본 실시 형태와 같이, LED 광원을 이용한 경우, 입력 영상 신호의 특징량에 따른 광원 휘도의 제어를 화면 분할 영역마다 행하는 것도 용이하게 된다.
액정 표시 장치 등의 광 변조 소자와 백라이트 광원을 이용하여 영상을 표시하는 영상 표시 장치에 이용 가능하다.

Claims (13)

  1. 영상을 표시하는 액정 패널과, 그 액정 패널을 조사하는 광원을 구비하고,
    입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 가변 제어하는 액정 표시 장치로서,
    상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르를, 전자 프로그램 정보에서 규정된 분류에 따라서 검출하는 장르 검출 수단을 설치하고,
    상기 장르 검출 수단에 의해 검출된 상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르에 따라서, 상기 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 가변 제어하는 휘도 제어 특성을 변경하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 제어 특성의 변경에 의해, 상기 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 가변 제어하는 휘도 제어 특성을 나타내는 기울기가 변화되는 점인 특성 변경점이 변경되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 제어 특성의 변경에 의해, 상기 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 가변 제어하는 휘도 제어 특성을 직선으로 근사하였을 때의 교점을 나타내는 근사 특성 변경점이 변경되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 제어 특성의 변경에 의해, 상기 광원의 발광 휘도의 최대값과 최소값의 차가 변경되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호를 신축함과 함께, 상기 휘도 제어 특성을 변경하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호에 대한 계조 변환 특성을 변경함과 함께, 상기 휘도 제어 특성을 변경하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광원의 발광 휘도의 제어는, 상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르에 따라서 선택된 룩업 테이블에 기초하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광원의 발광 휘도의 제어는, 상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르에 따라서 선택된 연산식에 기초하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연산식은, 상기 입력 영상 신호의 특징량에 기초하여 상기 광원의 발광 휘도를 구하기 위한 함수인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호의 특징량은, 입력 영상 신호의 평균 휘도 레벨인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르는, 입력 영상 신호에 중첩되어 있는 장르 코드에 의해 검출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 액정 패널에 표시하는 영상의 장르는, 과거의 시청 이력 정보에 기초하여 검출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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