WO2007111069A1

WO2007111069A1 - 映像処理装置およびプログラム

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Publication number: WO2007111069A1
Application number: PCT/JP2007/053523
Authority: WO
Inventors: Yasumasa Nishikawa; Youichi Yamada; Tatsuya Shiraishi
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2008-09-27

Abstract

　輝度率の設定に制限がなく、しかも画質を低下させずに複数の映像信号を混合させ得る映像処理装置等を提供することを課題とする。本発明の映像処理装置２０は、複数の映像信号を入力する入力手段２１０と、入力された各映像信号の輝度率を調節するための輝度率調節手段２２０と、調節された各映像信号の輝度率の合計が、所定のダイナミックレンジを超えるか否かを判別する輝度率合計判別手段２３０と、各映像信号の輝度率の合計が、所定のダイナミックレンジを超える場合、各映像信号の輝度値を補正する輝度値補正処理を行い、当該輝度値補正処理の補正結果に基づいて、各映像信号の輝度値を混合した混合映像信号を生成する第２混合映像信号生成手段２４２と、生成された混合映像信号を出力する出力手段２５０と、を備えたものである。

Description

明細書

映像処理装置およびプログラム

技術分野

[0001] 本発明は、複数の映像信号を入力し、これらを混合した混合映像信号を出力する映像処理装置およびプログラムに関するものである。

背景技術

[0002] 従来、 A端と B端を両端とする移動範囲を移動部材が移動することにより、 2種類の音声信号を同時に調整する音声信号調整装置が知られている (例えば、特許文献 1 )。この種の音声信号調整装置は、一般に「クロスフエーダ」と称され、 A端から B端への移動部材の移動に伴って第 1の音声信号の音量が大きくなり、逆に B端から A端への移動部材の移動に伴って第 2の音声信号の音量が大きくなるように構成されている。つまり、移動部材の位置に応じて、 2種類の音声信号の混合割合を 1つのインターフェースで決定できるようになって、る。

特許文献 1：特開 2004— 5987号公報

[0003] 一方、近年は、上記の音声信号調整装置を映像信号に応用し、 2種類の映像信号の混合割合を 1つのインターフェースで決定できる映像スィッチャも知られて、る。当該映像スィッチャは、移動部材の位置に拘わらず、第 1の映像信号と第 2の映像信号の輝度率の合計が常に 100% (所定のダイナミックレンジ，例えば [0〜255])となるように構成されている。つまり、 2種類の映像信号を混合させても輝度率の合計が 10 0%を超える（オーバーフローする）ことはなぐ単純に 2種類の映像信号の輝度値を合計させることで両映像信号を混合した混合映像信号を得ることができる。

[0004] また、この種の映像スィッチャは、クラブ等において、会場のモニターに変化の多い映像を映し出すために用いられる VJ機器に適用されることが多ぐ暗がりでもモニタ一映像が視認できるように、また会場の雰囲気をより効果的に盛り上げるためにも、クリアな映像を映し出すことが望まれて、る。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0005] ところで、例えば 3種類以上の映像信号を混合させた、場合、上記の映像スィッチャをそのまま適用することはできないため、映像信号毎にその輝度率を調節するためのフエーダを用意することが考えられる。し力しながら、 3種類以上の映像信号を混合させようとすると、仮に各映像信号の輝度率の上限が 100%である場合、輝度値の合計が所定のダイナミックレンジをオーバーフローしてしまう。当然、各映像信号の輝度率の上限を 33% (100Z3以下の値）とすれば、オーバーフローは避けられる力各映像信号の輝度率が全て 10%である場合など、低ヽ輝度率の映像信号を混合すると全体的に映像が薄くなり不明瞭になるといった問題があった。特に、上記のように V J機器に適用される場合、不明瞭な映像では会場の雰囲気を損ね、盛り上がりが半減してしまう。

[0006] また、 2種類の映像信号を混合させたヽ場合も、上記の映像スィッチャは、輝度率の合計が 100%となるように構成されているため、例えば輝度率 20%の映像信号と、輝度率 30%の映像信号とを混合させることはできない。つまり、輝度率の設定に制限があるため、ユーザが所望する微妙な映像ニュアンスを表現できないといった問題があった。特に、 VJ機器を利用するユーザ (VJ)は、独自の表現方法や多様なテク- ックが要求されるため、微妙な映像ニュアンスを表現できない映像スィッチャは、使いづらいものであった。

[0007] 本発明は、上記の問題点に鑑み、輝度率の設定に制限がなぐしかも画質を低下させずに複数の映像信号を混合させ得る映像処理装置およびプログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明の映像処理装置は、 n種類 (但し nは、 n≥ 2となる整数)の映像信号を入力する入力手段と、入力された各映像信号の輝度率を調節するための輝度率調節手段と、調節された各映像信号の輝度率の合計が、所定のダイナミックレンジを超えるか否かを判別する輝度率合計判別手段と、各映像信号の輝度率の合計が、所定のダイナミックレンジを超えない場合、各映像信号の輝度値を合計することにより、 n種類の映像信号を混合した混合映像信号を生成する第 1混合映像信号生成手段と、各映像信号の輝度率の合計が、所定のダイナミックレンジを超える場合、各映像信号の輝度値を補正する輝度値補正処理を行! \当該輝度値補正処理の補正結果に基づいて、混合映像信号を生成する第 2混合映像信号生成手段と、第 1混合映像信号生成手段または第 2混合映像信号生成手段により生成された混合映像信号を出力する出力手段と、を備えていることを特徴とする。

[0009] この構成によれば、入力された n種類の映像信号の輝度率の合計力所定のダイナミックレンジを超えなヽ場合は、各映像信号の輝度値を合計して混合映像信号を生成するため、低い輝度率に調節された映像信号を混合しても、映像が不明瞭になることがない。また、輝度率の合計が、所定のダイナミックレンジを超える場合は、各映像信号の輝度値を補正する輝度値補正処理を行うため、高い輝度率に調節された映像信号を混合することも可能である。すなわち、各映像信号の輝度率を制限なく調節できると共に画質を低下させることなぐ複数の映像信号を混合することができる。なお、輝度値補正処理は、生成する混合映像信号の輝度値が所定のダイナミックレンジを超えないように各映像信号の輝度値を補正することとなる。なお、「映像信号を混合する」とは、所定長さの映像を交互に組み合わせることではなぐ同一の時系列上において複数の映像をフエーダ方式でブレンドすることを指すものである。

[0010] 上記の映像処理装置にお!、て、輝度値補正処理は、所定のダイナミックレンジを n 倍に拡大して、調節された各映像信号の輝度率に基づく輝度値を合計した仮想映像信号を生成する処理と、仮想映像信号に含まれる全画素について、輝度値の最小値および最大値を調査する処理と、最小値から最大値までの輝度値を、所定のダイナミックレンジに割り当てることにより、仮想映像信号の輝度値を補正する処理と、力成ることが好ましい。

[0011] この構成によれば、輝度率の合計力所定のダイナミックレンジを超える場合でも、所定のダイナミックレンジを n倍に拡大して、各映像信号の輝度値を合計した仮想映像信号を一旦生成し、当該仮想映像信号に含まれる全画素の輝度値のうち、最小値力最大値までの輝度値を所定のダイナミックレンジに割り当てるため、仮想映像信号のコントラストを上げることができ、ひいては混合映像信号の画質を向上させることができる。なお、この場合、輝度値を補正した仮想映像信号が、混合映像信号として出力されることとなる。 [0012] 上記の映像処理装置にお!ヽて、輝度値補正処理は、各映像信号の輝度率を lZn 倍に補正する処理と、補正後の各映像信号の輝度値を合計した仮想映像信号を生成する処理と、仮想映像信号に含まれる全画素について、輝度値の最小値および最大値を調査する処理と、最小値から最大値までの輝度値を、所定のダイナミックレンジに割り当てることにより、仮想映像信号の輝度値を補正する処理と、力成ることが好ましい。

[0013] この構成によれば、輝度率の合計力所定のダイナミックレンジを超える場合でも、各映像信号の輝度率を lZn倍に補正し、補正後の各映像信号の輝度値を合計した仮想映像信号を生成するため、所定のダイナミックレンジを超える処理を必要としない。したがって、プログラム処理的に無駄な作業領域を必要とせず、メモリアクセスが簡単になるため処理速度を向上させることができる。また、本構成においても、仮想映像信号に含まれる全画素の輝度値のうち、最小値カゝら最大値までの輝度値を所定のダイナミックレンジに割り当てるため、仮想映像信号のコントラストを上げることができる。

[0014] 上記の映像処理装置にお!、て、仮想映像信号の輝度値を補正する処理による、補正後の仮想映像信号の任意の座標における輝度値を NEW— Y (x, y)、ダイナミックレンジの最大値を DR、補正前の仮想映像信号の任意の座標における輝度値を IM G_Y (x, y)、補正前の仮想映像信号の最大輝度値を MAX— Y、補正前の仮想映像信号の最小輝度値を ΜΙΝ— Υ、としたとき、補正後の仮想映像信号の任意の座標における輝度値は、計算式「NEW— Y (x, y) = DR * (IMG— Y (x, y)— MIN— Y ) / (MAX— Y— MIN— Y)」によって算出され、補正前の仮想映像信号の最小輝度値 MIN— Yは、その初期値として、調節された各映像信号の輝度率の合計値に比例した値が設定されることが好ま、。

[0015] 例えば、仮想映像信号の最小輝度値 MIN—Yの初期値を定数としたり、仮想映像信号に含まれる最初の画素の輝度値としたりすると、仮想映像信号の最大輝度値 M AX— Yと等しくなる場合があり（例えば単一色の映像 (画像)の場合など)、計算不能となってしまう。また、最小輝度値 MIN— Yを、仮想映像信号に含まれる最初の画素の輝度値とすると大きすぎる値になる場合もあり（例えば色数が少な、映像 (画像)の場合など)、調節された輝度率の合計がダイナミックレンジを超えない場合と超えた場合の混合映像信号の見え方が極端に違うものとなってしまう。しカゝしながらこの構成によれば、各映像信号の輝度率の合計値に比例した値を最小輝度値の初期値として設定するため、上記のような問題を全て解決することができる。

[0016] 本発明のプログラムは、コンピュータを、上記の映像処理装置における各手段として機能させるためのものであることを特徴とする。

[0017] このプログラムにより、輝度率の設定に制限がなぐし力も画質を低下させずに複数の映像信号を混合させ得る映像処理装置を実現することができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の一実施形態に係る映像処理システムのシステム構成である。

[図 2]映像処理装置のブロック図である。

[図 3]映像処理装置に備えられたユーザインターフェースを示す図である。

[図 4]混合映像信号出力処理を示すフローチャートである。

[図 5]輝度値補正処理 1を示すフローチャートである。

[図 6]仮想映像信号の輝度値を補正するための計算式を示す図である。

[図 7]上記計算式の問題点を説明するための図である。

[図 8]上記計算式に用いられる仮想映像信号の最小輝度値の初期値と、調節された各映像信号の輝度率の合計値との関係を示すグラフである。

[図 9]本発明の第 2実施形態に係る輝度値補正処理 2を示すフローチャートである。符号の説明

[0019] 10 : DVDプレーヤ， 20 :映像処理装置， 22 : CPU, 23 :ビデオコントロールデバイス， 30 :モニター， Bl〜4 :輝度率表示部， D1〜D4 :映像表示部， Dm:混合映像表示部， F:フエーダ， SY:映像処理システム

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明の一実施形態に係る映像処理装置およびプログラムについて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図 1 (a)は、本発明の映像処理装置 20を適用した映像処理システム SYのシステム構成図である。映像処理システム SYは、映像処理装置 20に入力するための映像信号（映像信号 l〜n,但し nは n≥ 2となる整数)を生成する 1台以上の DVDプレーヤ 10 (同図では、 1台のみ図示）と、当該 1台以上の DVDプレーヤ 10から複数種類の映像信号を入力し、これらを混合すること〖こよって混合映像信号を生成する映像処理装置 20と、映像処理装置 20から出力された混合映像信号を表示 (再生)するモニター 30と、力ら成る。映像処理装置 20の一例としては、例えばクラブ等において、ビートの効いた音楽に合わせてモニターに映像を映し出すために用いられる VJ機器等が挙げられる。

[0021] なお、映像処理装置 20に入力するための映像信号を生成するための装置としては、 DVDプレーヤ 10に限らず、他の装置（各種映像機器やパーソナルコンピュータなど）であっても良い。また、映像処理装置 20に、 DVDプレーヤ 10の機能を内蔵させても良い。さら〖こ、映像信号は、動画であっても良いし静止画であっても良い。

[0022] 図 1 (b)は、映像処理装置 20の簡易構成図である。映像処理装置 20は、その主要構成要素として、フエ一ダ？、 CPU22およびビデオコントロールデバイス 23を有している。フエーダ Fは、その操作子 Faをユーザが移動させることにより各映像信号の輝度率を調節するものである。なお、「映像信号」とは、 1画面（1画像)を表示するための信号を意味する。また、「各映像信号の輝度率」とは、各映像信号に含まれる画素 (NTSC方式の場合 345600画素、 PAL方式の場合 414720画素）の元々の輝度値に掛け合わせる割合を意味する。

[0023] CPU22は、フーダ Fの移動部材の位置に応じて発生するフーダ位置信号に基づヽて各映像信号の輝度率情報を生成し、これをビデオコントロールデバイス 23に出力する。また、この他 CPU22は、ユーザの操作に基づく情報管理や、外部装置との信号の入出力など、映像処理装置 20の統括制御を行う。

[0024] ビデオコントロールデバイス 23は、 CPU22から入力された輝度率情報に基づいて、各映像信号の輝度率を調整し、当該調整に基づいて各映像信号に含まれる各画素の輝度値を補正する。また、補正後の各映像信号の輝度値を混合して混合映像信号を生成し、モニター 30等に出力する。また、この他ビデオコントロールデバイス 2 3は、各映像信号をバッファリングし、上記の輝度率調整を始めとした各種映像処理（特殊効果など)のフィルタリングを行ヽ、各映像信号の混合 (ブレンド)や同期合わせを行う。 [0025] 次に、図 2のブロック図を参照し、映像処理装置 20の制御構成について説明する。同図に示すように、映像処理装置 20は、入力手段 210、輝度率調節手段 220、輝度率合計判別手段 230、混合映像信号生成手段 240および出力手段 250を有している。入力手段 210および出力手段 250は、不図示の映像信号入出力インターフエ一ス（一般的なビデオ入出力端子であるコンポジット端子、コンポーネント端子、 S-VIDE 0端子など。あるいは入力として特殊なもので USBから映像を取り込む構造など）により、その主要部が構成される。また、輝度率調節手段 220はフエーダ F (図 1参照）により、また輝度率合計判別手段 230および混合映像信号生成手段 240は、 CPU2 2およびビデオコントロールデバイス 23により、その主要部が構成される。

[0026] 入力手段 210は、 1台以上の DVDプレーヤ 10から、 n種類（但し nは、 n≥2となる整数）の映像信号を入力するものである。つまり、 1台の DVDプレーヤ 10から、複数種類の映像信号が入力されても良いが、同一の映像に基づく複数の映像信号が入力される場合、映像種類が同一であっても、異なる入力インターフェースカゝら入力されることとなるため、異種類の映像信号であるものとして取り扱う。

[0027] 輝度率調節手段 220は、ユーザがフエーダ Fを用いて、入力手段 210により入力された各映像信号の輝度率を調節するためのものである。本実施形態では、各フーダ Fが 0〜 100%の範囲で、輝度率を調整できるものとする。

[0028] 輝度率合計判別手段 230は、輝度率調節手段 220により調節された各映像信号の輝度率の合計力所定のダイナミックレンジを超える力否かを判別するものである。本実施形態では、「所定のダイナミックレンジ」 = [0〜255]の 256段階（8bit= lbyte )で表されるものとする。

[0029] 混合映像信号生成手段 240は、 n種類の映像信号を混合した混合映像信号を生成するものであり、第 1混合映像信号生成手段 241と、第 2混合映像信号生成手段 2 42とから成る。前者の第 1混合映像信号生成手段 241は、輝度率合計判別手段 23 0の判別結果により、各映像信号の輝度率の合計が所定のダイナミックレンジ（ lbyte )を超えないと判定された場合、すなわち輝度率の合計が 100%を超えない場合に、調節された輝度率に基づく各映像信号の輝度値を合計することにより、混合映像信号を生成する。また、後者の第 2混合映像信号生成手段 242は、輝度率合計判別手段 230の判別結果により、各映像信号の輝度率の合計が所定のダイナミックレンジ（ lbyte)を超えると判定された場合、すなわち輝度率の合計が 100%を超える場合に、各映像信号の輝度値を補正する輝度値補正処理を行い、当該輝度値補正処理の補正結果に基づいて、混合映像信号を生成する。輝度値補正処理については、後に詳述する。

[0030] 出力手段 250は、第 1混合映像信号生成手段 241または第 2混合映像信号生成手段 242により生成された混合映像信号を、モニター 30等に出力するものである。但し、入力手段 210により、 1種類の映像信号しカゝ入力されていない場合は、混合映像信号ではなぐビデオコントロールデバイス 23により映像処理が施された処理後の映像信号を出力することとなる。

[0031] 次に、図 3の平面図を参照し、映像処理装置 20に備えられたユーザインターフエ一スについて説明する。ここでは、 4つの映像信号をチャンネル 1〜4に入力可能な映像処理装置 20を例示する。同図に示すように、映像処理装置 20は、その筐体上面に、チャンネル 1〜4に対応する 4つのフエーダ F (F1〜F4)と、各チャンネルに入力された映像信号に基づく映像を表示する映像表示部 D1〜D4と、各フエーダ Fによつて設定されている輝度率を示す輝度率表示部 B1〜B4と、混合映像信号に基づく映像を表示する混合映像表示部 Dmと、を備えている。

[0032] 輝度率表示部 B1〜B4に示すように、図示の状態では、チャンネル 1〜チャンネル 4に入力されている映像信号の輝度率力それぞれ 50%、 50%、 100%、 0%であるので、チャンネル 4に入力されている映像信号 (D4)は、混合映像表示部 Dmに表示されないが、チャンネル 3に入力されている映像信号 (D3)は 100%の輝度率に基づく輝度値で、またチャンネル 1および 2に入力されている映像信号 (Dl, D2)はそれぞれ 50%の輝度率に基づく輝度値で混合されて、混合映像表示部 Dmに表示される。

[0033] 次に、図 4のフローチャートを参照し、上記のユーザインターフェース（図 3参照）を有する映像処理装置 20の混合映像信号出力処理について説明する。ユーザによるフエーダ F1〜F4の操作により各映像信号の輝度率が調節されると（S01,輝度率調節手段 220)、その輝度率の合計が 100% (所定のダイナミックレンジ)を超えるか否かを判別する（S02,輝度率合計判別手段 230)。ここで、 100%を超えないと判定した場合は（S02 :No)、チャンネル 1〜4の 4つの映像信号の輝度値を合計することにより、混合映像信号を生成する (S03,第 1混合映像信号生成手段 241)。例えば、チャンネル 1〜4の全て力 20%の輝度率に設定されたような場合である。

[0034] 一方、 100%を超えると判定した場合は（S02 : Yes)、単純に 4つの映像信号の輝度値を合計するとオーバーフローしてしまうため、輝度値補正処理の後、混合映像信号を生成する（S04,第 2混合映像信号生成手段 242)。輝度値補正処理については、図 5のフローチャートにて説明する。最後に、 S03または S04にて生成された混合映像信号を出力する（S05,出力手段 250)。

[0035] 次に、図 5のフローチャートを参照し、上記の S04にて実行される輝度値補正処理 1について説明する。まず、チャンネル 1〜4の 4つの映像信号の輝度値を合計し、仮想映像信号を生成する（S 11)。すなわち、ダイナミックレンジを 4倍 (n倍）にし、各フエーダ Fの設定値 (輝度率）に基づ!/、て調節した各映像信号の輝度値を合計することにより仮想映像信号を生成する。

[0036] 続、て、仮想映像信号に含まれる全画素にっ、て、輝度値の最小値および最大値を調査し (S 12)、当該最小値力最大値までの輝度値が所定のダイナミックレンジ [ 0〜255]の 256段階となるように、仮想映像信号の輝度値を補正する（S 13)。なお、図 4のフローチャートにおいて、 S04の工程で生成される混合映像信号は、この補正後の仮想映像信号に相当する。

[0037] つまり、輝度値補正処理とは、輝度コントラストを上げるため（画質を向上させるため )の画像最適化処理に相当するものである。したがって、最小値から最大値までの輝度値が [0〜255]となるような輝度補正比率（映像信号の各画素の輝度値をヒストグラム化し、当該ヒストグラム力得られた最小値力最大値を 256段階になるように割り当てるための比率)を求め、当該輝度補正比率に基づいて、仮想映像信号の各画素を輝度補正することにより、色とびのない混合映像信号を生成することができる。

[0038] 図 6 (a)は、その仮想映像信号の各画素を輝度補正するための計算式「NEW—Y

(X, y) =DR* (IMG— Y(x, y) MIN— Y) Z (MAX— Y— MIN— Y)」を示したものである。ここで、「DRZ (MAX Y-MIN Y)」力、上記の輝度補正比率に相当する。

[0039] なお、 4つのチャンネル（CH1〜CH4)の輝度率が、全て 100%に調節された場合、各映像信号の任意の座標 (X, y)における輝度値を、 CHl_Y(x, y) , CH2_Y( x, y) , CH3_Y(x, y) , CH4— Y(x, y)とすると、仮想映像信号の任意の座標 (x, y)における輝度値（IMG— Y(x, y) )は、「IMG— Y(x, y) =CHl_Y(x, y) +CH 2_Y(x, y) +CH3— Y(x, y) +CH4— Y(x, y)」となる。

[0040] ところで、上記の計算式を用いて仮想映像信号の各画素を輝度補正した場合、以下のような問題点が発生する。

ケース 1：仮想映像信号の最大輝度値 (MAX— Y)と、仮想映像信号の最小輝度値 (MIN_Y)が等しくなる場合

ケース 2：仮想映像信号の最小輝度値 (MIN— Y)が大きすぎる値となる場合

[0041] ケース 1の問題は、単一色の映像 (画像)の場合などに発生するものであり、上記の計算式の分母力^ (ゼロ）となるため、計算不能となってしまう。また、ケース 2の問題は、色数が少ない映像 (画像)の場合などに発生するものであり、仮想映像信号の最小輝度値を持つ画素がダイナミックレンジに割り当てられたときに 0にシフトされるため、輝度が失われてしまう（黒色となってしまう）。これにより、輝度率合計が 100%のときに生成される混合映像信号と、 101%のときに生成される混合映像信号とが極端に違った映像となってしまうといった問題がある。

[0042] 図 7は、ケース 2の問題点を説明するための図である。例えば、チャンネノレ 1に赤色系の濃淡の異なる 2色の映像信号 (図示では、左半分が濃い赤色、右半分が薄い赤色を示している）を入力し、チャンネル 2に青色系 1色の映像信号を入力した場合を想定する（映像表示部 D1がチャンネル 1、映像表示部 D2がチャンネル 2に入力された映像信号に基づく映像を示している）。ここで、チャンネル 1の輝度率を 100%、チヤンネル 2の輝度率を 1%にして、輝度補正処理を行うと、仮想映像信号の最小輝度値を持つ画素は全て 0にシフトされるため、混合映像表示部 Dmには、濃い赤色の領域 (左半分の領域)が全て黒色に変化した混合映像信号に基づく映像が表示される

[0043] このような問題 (ケース 1およびケース 2)の解決策として、仮想映像信号の最小輝度値の初期値に、ある定数を与えることが考えられる力この場合もケース 1のように、仮想映像信号の最大輝度値 (MAX— Y)と最小輝度値 (MIN— Y)が等しくなる場合が発生するため、有効な解決策とはならない。

[0044] そこで、本実施形態では、図 6 (b)に示すように、仮想映像信号の最小輝度値の初期値として、調節された各映像信号の輝度率の合計値 [R]に比例した値が設定されるようになっている。なお、仮想映像信号の最大輝度値の初期値は、所定のダイナミックレンジの最大値である [255]が設定される。すなわち、仮想映像信号は、ダイナミックレンジ力倍となっているため、各画素の輝度値は [0〜 1023]となり、 [255]以上の値を検出した場合は、その値が仮想映像信号の最大輝度値の初期値に代入される。

[0045] 図 8は、調節された各映像信号の輝度率の合計値 [R]と、設定される仮想映像信号の最小輝度値との関係を示すグラフである。このように、合計値 [R]の値に応じて、 [0〜165]程度の値を、仮想映像信号の最小輝度値 (MIN— Y)として与えることで、上記のケース 1およびケース 2の問題を効果的に解決することができる。すなわち、算出された仮想映像信号の最小輝度値以上の最小輝度値が仮想映像信号中の画素に存在したとしても、上記初期値が代入される。

[0046] 以上、説明したとおり、本実施形態によれば、入力された n種類の映像信号の輝度率の合計が、所定のダイナミックレンジを超えない場合は、各映像信号の輝度値を合計して混合映像信号を生成するため、低い輝度率に調節された映像信号を混合しても、映像が不明瞭になることがない。

[0047] 一方、輝度率の合計力所定のダイナミックレンジを超える場合は、各映像信号の輝度値を補正する輝度値補正処理を行うため、高ヽ輝度率に調節された映像信号を混合することも可能である。また、この場合、輝度値補正処理では、所定のダイナミックレンジを n倍に拡大して、各映像信号の輝度値を合計した仮想映像信号をー且生成し、当該仮想映像信号に含まれる全画素の輝度値のうち、最小値から最大値までの輝度値を所定のダイナミックレンジに割り当てるため、仮想映像信号のコントラストを上げることができ、ひいては混合映像信号の画質を向上させることができる。

[0048] すなわち、本実施形態の映像処理装置 20は、各映像信号の輝度率を制限なく調節できると共に画質を低下させることなぐ複数の映像信号を混合することができる。したがって、クラブ等において用いられる VJ機器に適用されても、不明瞭な混合映像を表示することがなぐ会場の雰囲気を損ねることもない。また、各映像信号の輝度率は、それぞれ 0〜 100%まで設定可能であるため、 VJ機器を利用する VJにとつて、微妙な映像ニュアンスを表現でき、使い勝手が良い。

[0049] 次に、図 9のフローチャートを参照し、本発明の第 2実施形態について説明する。第 1実施形態の輝度値補正処理 1では、ダイナミックレンジを 4倍 (n倍）にして仮想映像信号を生成するものとしたが（図 5の S11参照）、本実施形態では、ダイナミックレンジを拡大しないで、仮想映像信号を生成する点で異なる。以下、輝度値補正処理 1と異なる点を中心に、輝度値補正処理 2について説明する。

[0050] 図 9に示すように、本実施例では、まず各映像信号の輝度率が最大 25%となるように、チャンネル 1〜4の 4つの映像信号の輝度率を 1Z4倍（lZn倍）に縮小することにより、各映像信号の輝度率を補正する（S21)。続いて、補正後の各映像信号に含まれる各画素の輝度値を合計して、仮想映像信号を生成する（S22)。

[0051] なお、仮想映像信号生成後の処理（S23および S 24)は、図 5の S12および S13の処理 (仮想映像信号の最小値から最大値までの輝度値を、ダイナミックレンジ [0〜2 55]に再割り当てする処理）と同様であるため、説明を省略する。但し、この場合は、仮想映像信号の最小輝度値 (MIN— Y)の初期値と、最大輝度値 (MAX— Y)の初期値についても、 lZn倍された値となる。

[0052] 本実施例によれば、輝度率の合計が所定のダイナミックレンジを超える場合でも、各映像信号の輝度率を lZn倍に補正し、補正後の各映像信号の輝度値を合計した仮想映像信号を生成するため、所定のダイナミックレンジを超える処理を必要としない (バイト型変数で表現できる範囲で処理ができる）。したがって、プログラム処理的に無駄な作業領域を必要とせず、メモリアクセスが簡単になるため処理速度を向上させることができる。また、本実施においても、仮想映像信号に含まれる全画素の輝度値のうち、最小値力最大値までの輝度値を所定のダイナミックレンジに割り当てるため、混合映像信号の画質向上を図ることができる。

[0053] なお、上記の 2つの実施形態では、 4つの映像信号を入力する場合にっ、て説明したが、 2つ以上 (複数)の映像信号を入力する場合であれば、本発明を適用可能である。また、 VJ機器以外にも、複数の映像信号を入力し、これらをブレンド可能な装置やプログラム（映像ミキサー、映像コントローラ、映像処理アプリケーションなど）に、本発明を適用可能である。

[0054] また、上記の例に示した映像処理装置 20における各部、並びに各機能をプロダラムとして提供することも可能である。また、そのプログラムを記録媒体（図示省略）に格納して提供することも可能である。記録媒体としては、 CD— ROM、フラッシュ ROM 、メモリカード (コンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア、メモリースティック等）、コンパクトディスク、光磁気ディスク、デジタルバーサタイルディスク、フレキシブルディスクおよびノヽードディスク等を利用することができる。

[0055] また、上述した実施例によらず、映像処理システム SYのシステム構成、映像処理装置 20の装置構成や処理工程等について、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更も可能である。

Claims

請求の範囲

[1] n種類 (但し nは、 n≥ 2となる整数)の映像信号を入力する入力手段と、

入力された前記各映像信号の輝度率を調節するための輝度率調節手段と、調節された前記各映像信号の輝度率の合計が、所定のダイナミックレンジを超えるか否かを判別する輝度率合計判別手段と、

前記各映像信号の輝度率の合計が、前記所定のダイナミックレンジを超えなヽ場合、前記各映像信号の輝度値を合計することにより、前記 n種類の映像信号を混合した混合映像信号を生成する第 1混合映像信号生成手段と、

前記各映像信号の輝度率の合計が、前記所定のダイナミックレンジを超える場合、前記各映像信号の輝度値を補正する輝度値補正処理を行!ヽ、当該輝度値補正処理の補正結果に基づ!/、て、前記混合映像信号を生成する第 2混合映像信号生成手段と、

前記第 1混合映像信号生成手段または前記第 2混合映像信号生成手段により生成された前記混合映像信号を出力する出力手段と、

を備えて!/ヽることを特徴とする映像処理装置。

[2] 前記輝度値補正処理は、

前記所定のダイナミックレンジを n倍に拡大して、調節された前記各映像信号の輝度率に基づく輝度値を合計した仮想映像信号を生成する処理と、

前記仮想映像信号に含まれる全画素にっ、て、輝度値の最小値および最大値を調査する処理と、

前記最小値から前記最大値までの輝度値を、前記所定のダイナミックレンジに割り当てることにより、前記仮想映像信号の輝度値を補正する処理と、から成ることを特徴とする請求項 1に記載の映像処理装置。

[3] 前記輝度値補正処理は、

前記各映像信号の輝度率を lZn倍に補正する処理と、

補正後の前記各映像信号の輝度値を合計した仮想映像信号を生成する処理と、前記仮想映像信号に含まれる全画素にっ、て、輝度値の最小値および最大値を調査する処理と、前記最小値から前記最大値までの輝度値を、前記所定のダイナミックレンジに割り当てることにより、前記仮想映像信号の輝度値を補正する処理と、から成ることを特徴とする請求項 1に記載の映像処理装置。

[4] 前記仮想映像信号の輝度値を補正する処理による、補正後の前記仮想映像信号の任意の座標における輝度値を NEW— Y (x, y)、

前記所定のダイナミックレンジの最大値を DR、

補正前の前記仮想映像信号の任意の座標における輝度値を IMG— Y (x, y)、補正前の前記仮想映像信号の最大輝度値を MAX— Y、

補正前の前記仮想映像信号の最小輝度値を ΜΙΝ—Υ、としたとき、

補正後の前記仮想映像信号の任意の座標における輝度値は、

計算式「NEW— Y (x, y) = DR * (IMG— Y (x, y) MIN— Y) Z (MAX— Y—

MIN— Y)」によって算出され、

補正前の前記仮想映像信号の最小輝度値 MIN— Yは、その初期値として、調節された前記各映像信号の輝度率の合計値に比例した値が設定されることを特徴とする請求項 2または 3に記載の映像処理装置。

[5] コンピュータを、請求項 1ないし 4のいずれ力 1項に記載の映像処理装置における各手段として機能させるためのプログラム。