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技術 信号処理装置、表示装置、信号処理方法、およびプログラム

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 尾脇義明
出願日 2016年3月23日 (5年9ヶ月経過) 出願番号 2017-509265
公開日 2018年1月18日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 WO2016-157838
状態 特許登録済
技術分野 電気信号の光信号への変換 映像信号回路
主要キーワード リミッタ位置 タブレット機 時定数処理 単位画素ブロック チューナー装置 変換映像信号 線形部分 ゲイン情報
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年1月18日)のものです。
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図面 (16)

課題・解決手段

高輝度表示装置向けの映像信号を、画質の低下を抑制して、低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換する信号処理装置を提供する。信号処理装置は、変換部と、選択部とを備える。変換部は、入力映像信号を、低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換する。選択部は、入力映像信号と出力映像信号との一方を選択して表示部に出力する。選択部は、高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが入力映像信号に付加されている場合には出力映像信号を選択し、高輝度フラグが入力映像信号に付加されていない場合には入力映像信号を選択する。

概要

背景

特許文献1は、標準よりも広いダイナミックレンジ輝度の範囲)を有するモニタの性能を活かすために、当該モニタに対してHDRデータとHDR情報とを送信する再生装置を開示している。この再生装置によってHDRデータとHDR情報とが送られてくると、モニタは、HDR情報に基づいてHDRデータを調整し、モニタ自身の特性に合わせた映像を表示する。

概要

高輝度表示装置向けの映像信号を、画質の低下を抑制して、低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換する信号処理装置を提供する。信号処理装置は、変換部と、選択部とを備える。変換部は、入力映像信号を、低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換する。選択部は、入力映像信号と出力映像信号との一方を選択して表示部に出力する。選択部は、高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが入力映像信号に付加されている場合には出力映像信号を選択し、高輝度フラグが入力映像信号に付加されていない場合には入力映像信号を選択する。

目的

本開示は、モニタの能力を超える映像信号を当該モニタに入力する場合であっても、画質の低下を抑制する信号処理装置、表示装置信号処理方法、およびプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

映像信号を表示部に出力する信号処理装置であって、入力映像信号を、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の範囲の上限値が小さい低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換する変換部と、前記入力映像信号と前記出力映像信号とが入力され、前記入力映像信号と前記出力映像信号との一方を選択して前記表示部に出力する選択部と、を備え、前記選択部は、前記高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが前記入力映像信号に付加されている場合には前記出力映像信号を選択し、前記高輝度フラグが前記入力映像信号に付加されていない場合には前記入力映像信号を選択する、信号処理装置。

請求項2

前記変換部は、少なくとも2種類の変換特性カーブの少なくとも1つを用いて、前記入力映像信号を前記出力変換信号に変換する、請求項1に記載の信号処理装置。

請求項3

前記変換部は、前記少なくとも2種類の変換特性カーブのうちの少なくとも2つを用いて前記入力映像信号を前記出力変換信号に変換し、前記入力映像信号の輝度に関する値に基づいて、前記少なくとも2種類の変換特性カーブの使用割合を決定する、請求項2に記載の信号処理装置。

請求項4

前記少なくとも2種類の変換特性カーブのうち、第1の変換特性カーブは、前記入力映像信号のうち、前記表示部の表示可能な輝度の範囲の上限値を超える輝度となる信号を前記上限値近傍の輝度に変換させ、かつ前記入力映像信号のうち前記表示部の表示可能な輝度の範囲に収まる信号の輝度を所定の規格に基づくように変換させる変換特性カーブであり、前記少なくとも2種類の変換特性カーブのうち、第2の変換特性カーブは、前記表示部の表示可能な輝度の範囲に収まるように前記入力映像信号の輝度を縮小させる変換特性カーブである、請求項3に記載の信号処理装置。

請求項5

前記変換部は、前記入力映像信号の輝度に関する値が第1の閾値以下の場合、前記第1の変換特性カーブの前記使用割合を100%とし、前記入力映像信号の輝度に関する値が第1の閾値よりも大きい場合、前記第2の変換特性カーブの前記使用割合を100%とする、請求項4に記載の信号処理装置。

請求項6

前記変換部は、前記入力映像信号の輝度に関する値が第1の閾値以下の場合、前記第1の変換特性カーブの前記使用割合を100%とし、前記入力映像信号の輝度に関する値が、第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上である場合、前記第2の変換特性カーブの前記使用割合を100%とし、前記入力映像信号の輝度に関する値が、前記第1の閾値と前記第2の閾値との間にある場合、前記第1の変換特性カーブと前記第2の変換特性カーブとの前記使用割合を所定の比率とする、請求項4に記載の信号処理装置。

請求項7

前記変換部は、現在算出する前記使用割合に対して、直前に用いた前記使用割合を反映させる、請求項3に記載の信号処理装置。

請求項8

前記入力映像信号の輝度に関する値は、前記入力映像信号にあらかじめ付加された付加情報に含まれる、請求項3に記載の信号処理装置。

請求項9

前記入力映像信号を分析して分析情報を検出する分析情報検出部をさらに備え、前記入力映像信号の輝度に関する値は、前記分析情報検出部において前記入力映像信号を分析して検出した前記分析情報に含まれる、請求項3に記載の信号処理装置。

請求項10

前記入力映像信号の輝度に関する値は、前記入力映像信号の1フレーム内での最大輝度と、前記入力映像信号の1フレーム内での平均輝度と、前記入力映像信号の所定フレーム数内での最大輝度から算出した1フレームあたり平均最大輝度と、前記入力映像信号の1フレーム内での輝度ヒストグラムと、前記入力映像信号に含まれる単位画素ブロックあたりの動きベクトルと、の少なくとも1つである、請求項3に記載の信号処理装置。

請求項11

請求項1に記載の信号処理装置と、表示部と、を備える、表示装置

請求項12

映像信号を表示部に出力する信号処理方法であって、入力映像信号が、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の範囲の上限値が小さい低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換されるステップと、前記入力映像信号と前記出力映像信号との一方が選択されて前記表示部に出力されるステップと、を含み、前記高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが前記入力映像信号に付加されている場合には前記出力映像信号が選択され、前記高輝度フラグが前記入力映像信号に付加されていない場合には前記入力映像信号が選択される、信号処理方法。

請求項13

映像信号を表示部に出力するためのプログラムであって、入力映像信号を、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の範囲の上限値が小さい低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換し、前記高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが前記入力映像信号に付加されている場合には前記出力映像信号を選択して前記表示部に出力し、前記高輝度フラグが前記入力映像信号に付加されていない場合には前記入力映像信号を選択して前記表示部に出力する、ことをコンピュータに実行させるプログラム。

技術分野

0001

本開示は、標準ダイナミックレンジよりも広いレンジを扱う規格(以下、HDR(High Dynamic Range)を扱う規格という)に準じた映像信号を処理する信号処理装置表示装置信号処理方法、およびプログラムに関する。

背景技術

0002

特許文献1は、標準よりも広いダイナミックレンジ(輝度の範囲)を有するモニタの性能を活かすために、当該モニタに対してHDRデータとHDR情報とを送信する再生装置を開示している。この再生装置によってHDRデータとHDR情報とが送られてくると、モニタは、HDR情報に基づいてHDRデータを調整し、モニタ自身の特性に合わせた映像を表示する。

先行技術

0003

特開2015−8024号公報

0004

標準のダイナミックレンジを有するモニタに対してHDRデータが送られる場合がある。HDRデータは、標準のモニタの表示可能な輝度を超えた映像信号である。また、標準のモニタでは、そのような映像信号が入力されることは想定されておらず、HDRデータを調整することはできない。このため、標準のモニタでHDRデータを未調整で表示すると、低輝度部分では黒浮き(黒の輝度が上がって見えること)が生じ、高輝度部分では明るさ不足となるため、コントラストが低下し、画質を低下させるおそれがある。

0005

本開示は、モニタの能力を超える映像信号を当該モニタに入力する場合であっても、画質の低下を抑制する信号処理装置、表示装置、信号処理方法、およびプログラムを提供する。

0006

本開示における信号処理装置は、映像信号を表示部に出力する信号処理装置である。信号処理装置は、変換部と、選択部とを備える。変換部は、入力映像信号を、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の範囲の上限値が小さい低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換する。選択部は、入力映像信号と出力映像信号とが入力され、入力映像信号と出力映像信号との一方を選択して表示部に出力する。選択部は、高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが入力映像信号に付加されている場合には出力映像信号を選択し、高輝度フラグが入力映像信号に付加されていない場合には入力映像信号を選択する。

0007

本開示における信号処理方法は、映像信号を表示部に出力する信号処理方法である。信号処理方法は、入力映像信号が、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の範囲の上限値が小さい低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換されるステップと、入力映像信号と出力映像信号との一方が選択されて表示部に出力されるステップと、を含み、高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが入力映像信号に付加されている場合には出力映像信号が選択され、高輝度フラグが入力映像信号に付加されていない場合には入力映像信号が選択される。

0008

本開示における映像処理装置、表示装置、信号処理方法、およびプログラムは、モニタの能力を超える映像信号が当該モニタに入力される場合であっても、画質の低下を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0009

図1は、実施の形態1における表示装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。
図2は、実施の形態1におけるHDR/SDR変換部の一構成例を模式的に示すブロック図である。
図3は、実施の形態1における第1の変換特性カーブの一例を示すグラフである。
図4は、実施の形態1における第2の変換特性カーブの一例を示すグラフである。
図5は、実施の形態1における第1の変換特性カーブを作成する際の理論を示すための図である。
図6は、実施の形態1におけるパラメータ算出部の一構成例を模式的に示すブロック図である。
図7は、実施の形態1におけるゲイン情報最大輝度との関係の一例を示すグラフである。
図8は、実施の形態1におけるチューナー部で実行される信号処理方法の一例を示すフローチャートである。
図9は、実施の形態2における表示装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。
図10は、実施の形態2における分析情報検出部の一構成例を模式的に示すブロック図である。
図11は、実施の形態2における輝度ヒストグラムについて説明するための図である。
図12は、実施の形態2におけるゲイン情報と最大輝度との関係の一例を示すグラフである。
図13は、実施の形態2におけるパラメータ算出部の一構成例を模式的に示すブロック図である。
図14は、実施の形態2における動きベクトルゲイン情報と動きベクトルとの関係の一例を示すグラフである。
図15は、実施の形態2におけるチューナー部で実行される信号処理方法の一例を示すフローチャートである。

実施例

0010

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項詳細説明、および実質的に同一の構成に対する重複説明等を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

0011

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

0012

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略または簡略化する場合がある。

0013

(実施の形態1)
以下、図1図8を用いて、実施の形態1を説明する。

0014

[1−1.構成]
[1−1−1.表示装置]
図1は、実施の形態1における表示装置1の一構成例を模式的に示すブロック図である。

0015

実施の形態1において、表示装置1は、例えば、放送波を受信することにより映像を表示するテレビジョンセット(以下、「テレビ」という)である。図1に示すように、表示装置1は、表示部2と、チューナー部3と、を備える。表示部2とチューナー部3とは、通信可能に互いに接続されている。

0016

なお、図1には、表示装置1が備える複数の構成要素のうち、本実施の形態に関連のある構成要素のみを示し、他の構成要素は省略している。他の構成要素には、テレビが一般的に備えている構成要素が含まれる。それらの説明は省略する。

0017

表示部2は、チューナー部3から送られてきた映像信号を受信し、当該映像信号に基づいて映像を表示する。表示部2としては、例えば液晶表示パネル有機EL(Electro Luminescence)表示パネルなどが挙げられる。表示部2は、表示可能な輝度の範囲(ダイナミックレンジ)が決まっている。ここでは、標準のダイナミックレンジで表示が可能な表示部2を例示する。

0018

なお、本実施の形態では、標準のダイナミックレンジの上限値を、例えば100cd/m2(=100nit)とし、その0〜100%の範囲を標準のダイナミックレンジとする。標準のダイナミックレンジよりも大きいダイナミックレンジは、101%以上の範囲として表される。HDRを扱う規格に準じているダイナミックレンジの場合には、0〜10000%程度の範囲となる。

0019

本実施の形態では、HDRを扱う規格に準拠している映像信号を高輝度表示装置向けの映像信号とし、標準のダイナミックレンジに対応した映像信号を低輝度表示装置向けの映像信号とする場合を例示する。高輝度表示装置は、標準のダイナミックレンジよりも大きいダイナミックレンジを表示可能な表示装置であり、例えばHDRを扱う規格に準拠している映像信号を表示可能な表示装置である。低輝度表示装置は、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の上限値が小さい表示装置であり、例えば、標準のダイナミックレンジに対応した映像信号を表示可能な表示装置である。

0020

[1−1−3.チューナー部]
チューナー部3は、アンテナを介して入力された放送波を映像信号に変換して、その映像信号を表示部2に出力する信号処理装置である。

0021

チューナー部3は、例えばLSI(Large Scale IntegratedCircuit)等の1チップ半導体集積回路として実現されている。チューナー部3は、受信部31と、変換部32と、選択部33と、を備える。なお、受信部31と、変換部32と、選択部33とは、複数の集積回路で実現されてもよいし、複数の個別回路ディスクリート部品で実現されてもよい。

0022

受信部31は、アンテナを介して入力された放送波を入力映像信号に変換する回路である。

0023

入力映像信号には、当該入力映像信号による映像のダイナミックレンジの種類を示すダイナミックレンジ情報が付加されている。例えば、入力映像信号が高輝度表示装置向けの映像信号である場合、ダイナミックレンジ情報としてHDRフラグ(高輝度フラグ)が入力映像信号に付加されている。一方、入力映像信号が低輝度表示装置向けの映像信号である場合、ダイナミックレンジ情報としてSDR(Standard Dynamic Range)フラグ(低輝度フラグ)が入力映像信号に付加されている。また、入力映像信号には、あらかじめ付加情報が付加されている。

0024

付加情報には、入力映像信号の輝度に関する値が含まれている。具体的には、入力映像信号の輝度に関する値として、入力映像信号の1フレーム内での最大輝度と、入力映像信号の1フレーム内での平均輝度と、入力映像信号の所定フレーム数内での最大輝度から算出した1フレームあたり平均最大輝度と、入力映像信号の1フレーム内での輝度ヒストグラムと、入力映像信号に含まれる単位画素ブロックあたりの動きベクトルと、が挙げられる。

0025

本実施の形態では、付加情報として、入力映像信号の1フレーム内での最大輝度がフレーム毎の入力映像信号に付加されている場合を例示して説明する。なお、1コンテンツをなす入力映像信号の全体に対して同じ付加情報が付加されてもよい。この場合、例えば、1コンテンツをなす全てのフレームから得られた最大輝度、平均輝度、輝度ヒストグラム、動きベクトル、のそれぞれの平均値の少なくとも1つを付加情報としてもよい。

0026

受信部31は、入力映像信号に付加された付加情報を変換部32のパラメータ算出部322に出力する。また、受信部31は、入力映像信号を選択部33と変換部32のHDR/SDR変換部321とに出力する。また、受信部31は、入力映像信号に付加されたダイナミックレンジ情報を選択部33に出力する。

0027

変換部32は、高輝度表示装置向けの映像信号を含む入力映像信号を、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の範囲の上限値が小さい低輝度表示装置向けの映像信号に変換して出力映像信号を作成する回路である。具体的には、変換部32は、HDR/SDR変換部321と、パラメータ算出部322と、を備える。

0028

HDR/SDR変換部321は、パラメータ算出部322により算出されたパラメータを用いて、入力映像信号に対して輝度の変換処理を施して出力映像信号を作成する回路である。

0029

図2は、実施の形態1におけるHDR/SDR変換部321の一構成例を模式的に示すブロック図である。

0030

HDR/SDR変換部321は、第1階調変換部37と、第2階調変換部38と、合成部39と、を備える。

0031

第1階調変換部37は、第1の変換特性カーブC1(図3参照)を用いて、入力映像信号の輝度を変換する回路である。第1階調変換部37は、変換後の第1の変換映像信号を合成部39に出力する。

0032

第2階調変換部38は、第2の変換特性カーブC2(図4参照)を用いて、入力映像信号の輝度を変換する回路である。第2階調変換部38は、変換後の第2の変換映像信号を合成部39に出力する。

0033

ここで、第1の変換特性カーブC1と第2の変換特性カーブC2とについて説明する。

0034

図3は、実施の形態1における第1の変換特性カーブC1の一例を示すグラフである。

0035

図4は、実施の形態1における第2の変換特性カーブC2の一例を示すグラフである。

0036

第1の変換特性カーブC1および第2の変換特性カーブC2は一例であり、輝度変換の目的にあった範囲であれば変更可能である。また、図3および図4のいずれにおいても、横軸は入力映像信号の輝度を示し、縦軸は変換後の出力映像信号の輝度を示している。また、縦軸のリミッタ位置とは、表示部2の表示可能なダイナミックレンジの上限値である。

0037

図5は、実施の形態1における第1の変換特性カーブC1を作成する際の理論を示すための図である。なお、図5において、いずれのグラフも横軸は入力映像信号の輝度を示し、縦軸は出力映像信号の輝度を示している。

0038

入力映像信号には、すでにOETF(光電気変換関数:Optical−Electro Transfer Function)による補正が行われている。そのOETFに対応するEOTF(電気光変換関数:Electro−Optical Transfer Function)を準備する。このEOTF(図5には、HDR−EOTFと記す)の一例を図5の(a)図に示す。

0039

図5の(b)図は、表示部2における表示可能なダイナミックレンジの上限値に合わせた補完グラフの一例である。

0040

また、表示部2が期待するEOTFに対応するOETFを準備する。このOETF(図5には、SDR−OETFと記す)の一例を図5の(c)図に示す。

0041

図5の(a)図〜(c)図に示す各グラフを掛け合わせることにより、図5の(d)図に示す第1の変換特性カーブC1が算出される。

0042

なお、図5の(d)図では、比較例として、HDRを扱う規格に準拠した入力映像信号を、HDRを扱う規格に対応した表示部に表示する場合の変換特性カーブC3を示している。変換特性カーブC3は、全体として線形のグラフとなっている。一方、第1の変換特性カーブC1は、非線形部と線形部とを有するグラフとなっている。第1の変換テーブC1の線形部は、リミッタ位置の値を基準にした水平な線分である。

0043

第1の変換特性カーブC1のこの線形部は、入力映像信号のうち、リミッタ位置(表示部2の表示可能な輝度の範囲の上限値)を超える輝度となる信号をリミッタ位置の値(またはその近傍の値)の輝度に変換させる部分である。これにより、リミッタ位置を超える輝度である入力映像信号は、線形部によって表示部2の表示可能なダイナミックレンジの上限値に変換されることになる。なお、線形部における変換後の値は、リミッタ位置の値と同値でなくてもよく、その近傍の値であってもよい。

0044

第1の変換特性カーブC1の非線形部は、入力映像信号のうち表示部2の表示可能なダイナミックレンジ(輝度の範囲)に収まる信号の輝度を所定の規格に基づくように変換させる部分である。所定の規格とは、入力映像信号による映像のダイナミックレンジと、表示部2の表示可能なダイナミックレンジと、に基づく規格である。具体的には、上述したように、図5の(a)図〜(c)図に示す3つのグラフを合成することにより得られた規格である。なお、所定の規格は、これに限定されるものではなく、種々の実験シミュレーション等によって得られた規格が用いられてもよい。

0045

この第1の変換特性カーブC1に基づいて入力映像信号の輝度が変換されると、入力映像信号が持つ本来の明るさに近い明るさを有するものの、高輝度部分においては擬似輪郭、白潰れ(表示映像における高輝度部分の階調性が失われること)等を含んだ可能性のある変換映像信号が作成される。

0046

第2の変換特性カーブC2は、図4に示すように、水平な線形部分のないグラフとなっている。そして、第2の変換特性カーブC2では、入力映像信号の輝度の範囲の上限値だけが、リミッタ位置の値に変換されるようになっている。この第2の変換特性カーブC2を用いることにより、入力映像信号の輝度は、表示部2の表示可能なダイナミックレンジ(輝度の範囲)に収まるように縮小され、出力映像信号に変換される。

0047

なお、第2の変換特性カーブC2としては、例えば図5の(d)図に示した変換特性カーブC3のような、全体として線形なグラフを用いることもできる。

0048

この第2の変換特性カーブC2に基づいて入力映像信号の輝度が変換されると、入力映像信号が持つ本来の明るさよりも暗くなるが、階調性が維持された変換映像信号が作成される。

0049

図2に示すように、合成部39は、第1階調変換部37から入力された第1の変換映像信号と、第2階調変換部38から入力された第2の変換映像信号とを所定の割合(以下、使用割合ともいう)で合成し、合成後の信号を出力映像信号として選択部33に出力する回路である。具体的には、合成部39は、パラメータ算出部322から入力されたパラメータを所定の割合とし、以下の式1によって出力映像信号を作成している。

0050

出力映像信号=第1の変換映像信号×(1−パラメータ)+第2の変換映像信号×パラメータ・・・(式1)
図1に示すように、パラメータ算出部322は、入力映像信号を変換するためのパラメータを算出する回路である。パラメータ算出部322は、受信部31から入力された付加情報に基づいてパラメータを算出する。ここで、パラメータとは、合成部39で用いられる第1の変換特性カーブC1と第2の変換特性カーブC2との使用割合のことである。具体的には、パラメータは、第1の変換特性カーブC1に基づく第1の変換映像信号と、第2の変換特性カーブC2に基づく第2の変換映像信号とを合成する際の、両者の割合である。

0051

図6は、実施の形態1におけるパラメータ算出部322の一構成例を模式的に示すブロック図である。

0052

図6に示すように、パラメータ算出部322は、ゲイン算出部35と、時定数処理部36と、を備える。

0053

ゲイン算出部35は、受信部31から付加情報として入力された最大輝度に基づいてゲイン情報を算出する回路である。具体的には、ゲイン算出部35は、第1の閾値と、第1の閾値よりも大きな第2の閾値と、以下のグラフと、を用いて、最大輝度からゲイン情報を算出する。

0054

図7は、実施の形態1におけるゲイン情報と最大輝度との関係の一例を示すグラフである。

0055

図7に示すように、ゲイン算出部35は、最大輝度が第1の閾値T1以下である場合にはゲイン情報を「0」とし、最大輝度が第2の閾値T2以上である場合にはゲイン情報を「1」とする。また、図7に示すグラフは、第1の閾値T1から第2の閾値T2までの間は、「0」と「1」とを結んだ線形のグラフとなっている。そのため、ゲイン算出部35は、最大輝度が第1の閾値T1と第2の閾値T2との間にある場合には、この線形部分Lに基づく値をゲイン情報とする。この値が所定の比率である。

0056

なお、第1の閾値T1および第2の閾値T2は、種々の実験、シミュレーション等に基づき適切な値に設定されている。具体的には、第1の閾値T1は、表示部2の表示可能なダイナミックレンジの上限値程度の値であればよい。また、第2の閾値T2は、第1の閾値T1よりも大きければよい。

0057

図6に示すように、時定数処理部36は、ゲイン算出部35により算出された現在のゲイン情報と、直前に用いられたパラメータと、に基づいて次に用いるパラメータを算出し、算出したパラメータをHDR/SDR変換部321に出力する回路である。具体的には、時定数処理部36は、例えば以下の式2からパラメータを算出する。

0058

パラメータ=算出されたゲイン情報×α+直前に用いられたパラメータ×(1−α)・・・(式2)
αは重み付け係数であり、次の関係を満たす値である。0≦α≦1。αは、種々の実験、シミュレーションに基づき適切な値に設定されている。

0059

図1に示すように、選択部33は、入力映像信号と、当該入力映像信号が変換部32によって変換された出力映像信号と、ダイナミックレンジ情報と、が入力され、ダイナミックレンジ情報に基づき入力映像信号と出力映像信号との一方を選択し、選択した方の信号を表示部2に出力する回路である。具体的には、選択部33は、ダイナミックレンジ情報としてHDRフラグが入力された場合、つまり、入力映像信号が高輝度表示装置向けの映像信号である場合には、出力映像信号を選択して表示部2に出力する。また、選択部33は、ダイナミックレンジ情報としてSDRフラグが入力された場合、つまり、入力映像信号が低輝度表示装置向けの映像信号である場合には、入力映像信号を選択して表示部2に出力する。なお、選択部33は、SDRフラグおよびHDRフラグの双方が入力されない場合は、SDRフラグが入力されたものとして動作してもよい。

0060

[1−2.動作]
以上のように構成されたチューナー部3について、その動作を以下に説明する。

0061

図8は、実施の形態1におけるチューナー部3で実行される信号処理方法の一例を示すフローチャートである。

0062

受信部31は、アンテナから放送波を受信すると、受信した放送波を入力映像信号に変換する。そして、受信部31は、当該入力映像信号に付加された付加情報をパラメータ算出部322に出力する。また、受信部31は、入力映像信号を、HDR/SDR変換部321と選択部33とに出力する。また、受信部31は、入力映像信号に付加されたダイナミックレンジ情報を選択部33に出力する(ステップS1)。

0063

パラメータ算出部322は、受信部31から入力された付加情報に基づいてパラメータを算出し、算出したパラメータをHDR/SDR変換部321に出力する(ステップS2)。

0064

HDR/SDR変換部321は、受信部31から入力された入力映像信号に対してパラメータに基づく輝度変換を行うことで、その入力映像信号を出力映像信号に変換し、当該出力映像信号を選択部33に出力する(ステップS3)。

0065

選択部33は、受信部31からHDRフラグが入力されたか否かを判定する(ステップS4)。

0066

選択部33は、ステップS4で、HDRフラグが入力されたと判定した場合は(ステップS4でYes)、出力映像信号を選択して表示部2に出力する(ステップS5)。

0067

選択部33は、ステップS4で、HDRフラグは入力されていないと判定した場合は(ステップS4でNo)、入力映像信号を選択して表示部2に出力する(ステップS6)。

0068

チューナー部3は、このフローチャートに基づく処理をフレーム毎の入力映像信号に対して実行する。パラメータの算出時では、上述した式2により、現在算出するパラメータに対して直前(1フレーム前)に用いたパラメータが反映されることになる。このため、チューナー部3は、ゲイン情報が1から0に切り替わったタイミングであったとしても、直前に用いたパラメータと現在算出するパラメータとの差を小さくすることができる。つまり、チューナー部3では、出力映像信号の作成時に、使用割合として用いられるパラメータがフレーム毎に急峻に切り替わることを防止することができる。これにより、表示装置1は、表示部2で表示する映像にフレーム毎のチラツキが生じるのを抑制することができる。

0069

[1−3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、信号処理装置は、映像信号を表示部に出力する信号処理装置である。信号処理装置は、変換部と、選択部と、を備える。変換部は、入力映像信号を、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の範囲の上限値が小さい低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換する。選択部は、入力映像信号と出力映像信号とが入力され、入力映像信号と出力映像信号との一方を選択して表示部に出力する。選択部は、高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが入力映像信号に付加されている場合には出力映像信号を選択し、高輝度フラグが入力映像信号に付加されていない場合には入力映像信号を選択する。

0070

また、本実施の形態において、表示装置は、信号処理装置と、表示部と、を備える。

0071

また、本実施の形態において、信号処理方法は、映像信号を表示部に出力する信号処理方法である。信号処理方法は、入力映像信号が、高輝度表示装置よりも表示可能な輝度の範囲の上限値が小さい低輝度表示装置向けの出力映像信号に変換されるステップと、入力映像信号と出力映像信号との一方が選択されて表示部に出力されるステップと、を含み、高輝度表示装置向けの映像信号である旨を示す高輝度フラグが入力映像信号に付加されている場合には出力映像信号が選択され、高輝度フラグが入力映像信号に付加されていない場合には入力映像信号が選択される。

0072

なお、表示装置1は表示装置の一例である。表示部2は、表示部の一例であり、低輝度表示装置の一例でもある。チューナー部3は信号処理装置の一例である。変換部32は変換部の一例である。選択部33は選択部の一例である。

0073

例えば、実施の形態1に示した例では、チューナー部3において、入力映像信号に高輝度フラグ(HDRフラグ)が付加されている場合には、選択部33は、出力映像信号を選択して表示部2に出力する。出力映像信号は、表示部2で表示可能な輝度の範囲に対応するように、入力映像信号の輝度が変換されたものである。

0074

このように、チューナー部3では、表示部2の表示能力(ダイナミックレンジ)を超えた入力映像信号は、表示部2の表示能力(ダイナミックレンジ)に合わせた出力映像信号に変換される。選択部33は、この出力映像信号を選択して表示部2に出力する。したがって、チューナー部3を備えた表示装置1は、表示部2で表示できる輝度の上限を超える輝度を有する入力映像信号が入力された場合でも、画質の低下を抑制して、入力映像信号に基づく映像を表示部2に表示することができる。

0075

また、入力映像信号にHDRフラグが付加されていない場合、選択部33は、入力映像信号を選択して表示部2に出力する。HDRフラグが付加されていない入力映像信号は標準のダイナミックレンジに準じた映像信号である。したがって、表示部2が、標準のダイナミックレンジで映像を表示可能な表示部2であっても、表示装置1は、入力映像信号に基づく映像を、十分な画質で表示部2に表示することができる。

0076

信号処理装置において、変換部は、少なくとも2種類の変換特性カーブの少なくとも1つを用いて、入力映像信号を出力変換信号に変換してもよい。

0077

なお、第1の変換特性カーブC1、第2の変換特性カーブC2は、変換特性カーブの一例である。

0078

例えば、実施の形態1に示した例では、チューナー部3において、変換部32は、少なくとも2種類の変換特性カーブ(例えば、第1の変換特性カーブC1および第2の変換特性カーブC2)の少なくとも1つを用いて、入力映像信号を出力変換信号に変換する。したがって、チューナー部3は、輝度を優先した変換特性カーブを用いたり、階調性を優先した変換特性カーブを用いたりして、入力映像信号を出力変換信号に変換することができる。

0079

信号処理装置において、変換部は、少なくとも2種類の変換特性カーブのうちの少なくとも2つを用いて入力映像信号を出力変換信号に変換してもよい。また、変換部は、入力映像信号の輝度に関する値に基づいて、少なくとも2種類の変換特性カーブの使用割合を決定してもよい。

0080

なお、パラメータ算出部322で算出されるパラメータは、使用割合の一例である。合成部39は、第1の変換特性カーブC1に基づく第1の変換映像信号と、第2の変換特性カーブC2に基づく第2の変換映像信号と、を使用割合に応じて合成する処理を実行する処理部の一例である。

0081

例えば、実施の形態1に示した例では、チューナー部3において、変換部32は、入力映像信号の輝度に関する値に基づいて、少なくとも2種類の変換特性カーブ(例えば、第1の変換特性カーブC1および第2の変換特性カーブC2)の使用割合を決定する。これにより、チューナー部3は、入力映像信号の輝度に適した使用割合で、第1の変換特性カーブC1に基づく第1の変換映像信号と、第2の変換特性カーブC2に基づく第2の変換映像信号と、を合成部39で合成することができる。

0082

信号処理装置において、少なくとも2種類の変換特性カーブのうち、第1の変換特性カーブは、入力映像信号のうち、表示部の表示可能な輝度の範囲の上限値を超える輝度となる信号を上限値近傍の輝度に変換させ、かつ入力映像信号のうち表示部の表示可能な輝度の範囲に収まる信号の輝度を所定の規格に基づくように変換させる変換特性カーブであってもよい。また、少なくとも2種類の変換特性カーブのうち、第2の変換特性カーブは、表示部の表示可能な輝度の範囲に収まるように入力映像信号の輝度を縮小させる変換特性カーブであってもよい。

0083

なお、第1の変換特性カーブC1は第1の変換特性カーブの一例である。第2の変換特性カーブC2は第2の変換特性カーブの一例である。

0084

例えば、実施の形態1に示した例では、最大輝度が第1の閾値T1以下である入力映像信号は、表示部2で表示可能なダイナミックレンジ内で表現できる最大輝度を有する映像信号である。つまり、この入力映像信号は、表示部2で表示できない高輝度部分を含んでいない。チューナー部3は、この入力映像信号に対して第1の変換特性カーブC1を用いて輝度を変換すれば、入力映像信号を、擬似輪郭、白潰れは発生せず、入力映像信号が持つ本来の明るさに近い明るさを有する映像信号に変換することができる。

0085

一方、最大輝度が第2の閾値T2よりも大きい入力映像信号は、表示部2で表示できない最大輝度を有する映像信号である。チューナー部3は、この入力映像信号に対して第2の変換特性カーブC2を用いて輝度を変換すれば、入力映像信号が持つ本来の明るさよりも暗くはなるが、入力映像信号を、階調性の維持された映像信号に変換することができる。

0086

入力映像信号の輝度に関する値は、入力映像信号にあらかじめ付加された付加情報に含まれていてもよい。

0087

例えば、実施の形態1に示した例では、入力映像信号の輝度に関する値は、当該入力映像信号にあらかじめ付加された付加情報に含まれているので、チューナー部3は、付加情報から、入力映像信号の輝度に関する情報を、直接取得することができる。

0088

信号処理装置において、入力映像信号の輝度に関する値は、入力映像信号の1フレーム内での最大輝度と、入力映像信号の1フレーム内での平均輝度と、入力映像信号の所定フレーム数内での最大輝度から算出した1フレームあたりの平均最大輝度と、入力映像信号の1フレーム内での輝度ヒストグラムと、入力映像信号に含まれる単位画素ブロックあたりの動きベクトルと、の少なくとも1つであってもよい。

0089

例えば、実施の形態1に示した例では、チューナー部3は、入力映像信号の輝度に関する値に、入力映像信号の1フレーム内での最大輝度と、入力映像信号の1フレーム内での平均輝度と、入力映像信号の所定フレーム数内での最大輝度から算出した1フレームあたりの平均最大輝度と、入力映像信号の1フレーム内での輝度ヒストグラムと、入力映像信号に含まれる単位画素ブロックあたりの動きベクトルと、の少なくとも1つを用いてもよい。

0090

信号処理装置において、変換部は、現在算出する使用割合に対して、直前に用いた使用割合を反映させてもよい。

0091

なお、時定数処理部36は、現在算出する使用割合に対して、直前に用いた使用割合を反映させる処理を実行する処理部の一例である。

0092

例えば、実施の形態1に示した例において、チューナー部3では、現在算出するパラメータに対して、直前に用いたパラメータが反映されるので、フレーム毎の輝度の変換結果に急激な変動が生じることを抑制できる。したがって、チューナー部3を備えた表示装置1は、表示部2で表示する映像にフレーム毎のチラツキが生じるのを抑制することができる。

0093

信号処理装置において、変換部は、入力映像信号の輝度に関する値が第1の閾値以下の場合、第1の変換特性カーブの使用割合を100%とし、入力映像信号の輝度に関する値が、第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上である場合、第2の変換特性カーブの使用割合を100%とし、入力映像信号の輝度に関する値が、第1の閾値と第2の閾値との間にある場合、第1の変換特性カーブと第2の変換特性カーブとの使用割合を所定の比率としてもよい。

0094

なお、第1の変換映像信号は、第1の変換特性カーブを使用して変換された映像信号の一例である。第2の変換映像信号は、第2の変換特性カーブを使用して変換された映像信号の一例である。第1の閾値T1は第1の閾値の一例である。第2の閾値T2は第2の閾値の一例である。線形部分Lは、所定の比率を決定するための関数の一例である。最大輝度は、入力映像信号の輝度に関する値の一例である。

0095

例えば、実施の形態1に示した例では、最大輝度が第2の閾値T2以上の場合、変換部32において、ゲイン情報は「1」となり、パラメータも「1」となる。このため、変換部32では、式1に基づき、出力映像信号に第2の変換映像信号が100%用いられる。また、最大輝度が第1の閾値T1以下の場合、変換部32において、ゲイン情報は「0」となり、パラメータも「0」となる。このため、変換部32では、式1に基づき、出力映像信号に第1の変換映像信号が100%用いられる。そして、最大輝度が第1の閾値T1と第2の閾値T2との間の場合、変換部32において、ゲイン情報は線形部分Lの関係に基づいた所定の比率になり、パラメータも所定の比率となる。このため、変換部32では、式1に基づき、第1の変換映像信号と第2の変換映像信号とが所定の比率で合成された信号が出力映像信号となる。

0096

これにより、チューナー部3では、パラメータが「0」か「1」のどちらかだけにはならず、「0」と「1」の間の値もパラメータに用いられる。例えば、1つの閾値でゲイン情報を「0」か「1」のいずれかに割り振った場合、最大輝度が閾値を超えたり下回ったりすると、ゲイン情報が急峻に切り替わる。しかし、ゲイン情報を決定するために2つの閾値が用いられていれば、「0」と、「1」と、「0」と「1」との間の値と、がゲイン情報として用いられる。これにより、チューナー部3では、最大輝度が閾値付近で変動したときに、ゲイン情報が急峻に切り替わることを抑制でき、パラメータの急峻な変化を抑制することができる。

0097

信号処理装置において、変換部は、入力映像信号の輝度に関する値が第1の閾値以下の場合、第1の変換特性カーブの使用割合を100%とし、入力映像信号の輝度に関する値が第1の閾値よりも大きい場合、第2の変換特性カーブの使用割合を100%としてもよい。

0098

例えば、実施の形態1に示した例では、変換部32は、最大輝度が第1の閾値以下の場合は、第1の変換特性カーブC1に基づく第1の変換映像信号の使用割合を100%とし、最大輝度が第1の閾値よりも大きい場合は、第2の変換特性カーブC2に基づく第2の変換映像信号の使用割合を100%としてもよい。

0099

なお、パラメータ算出部322において、時定数処理部36を設けずに、ゲイン情報をそのままパラメータとして用いてもよい。

0100

なお、実施の形態1では、チューナー部3の変換部32が、第1の変換映像信号と第2の変換映像信号とを所定の割合で合成することで、入力映像信号を出力映像信号に変換する動作例を説明した。しかし、本開示はこの動作例に限定されない。例えば、変換部32は、第1の変換特性カーブC1と第2の変換特性カーブC2とを所定の割合で合成し、その合成後の変換特性カーブを用いて、入力映像信号を出力映像信号に変換してもよい。つまり、チューナー部3において、変換特性カーブは、上述した2種類に限定されず、3種類以上が用いられてもよい。

0101

なお、実施の形態1では、高輝度フラグであるHDRフラグが入力映像信号に付加されている場合と、HDRフラグが入力映像信号に付加されていない場合とのいずれの場合でも、入力映像信号が変換部32によって出力映像信号に変換される動作例を説明した。しかし、本開示はこの動作例に限定されない。例えば、変換部32は、HDRフラグが入力映像信号に付加されていない場合には、入力映像信号を出力映像信号に変換しなくともよい。つまり、変換部32は、HDRフラグが入力映像信号に付加されていることを検出したときに、入力映像信号を変換して出力映像信号を作成してもよい。

0102

なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

0103

(実施の形態2)
以下、図9図15を用いて、実施の形態2を説明する。

0104

なお、実施の形態2に示す表示装置1Aでは、実施の形態1に示した表示装置1が備える構成要素と実質的に同じ動作をする構成要素に関しては、その構成要素と同じ符号を付与し、説明を省略する。以下、実施の形態1に示した表示装置1と異なる点を中心に説明を行い、実施の形態1に示した表示装置1と実質的に同一となる動作についての説明は省略される場合がある。

0105

[2−1.構成]
図9は、実施の形態2における表示装置1Aの一構成例を模式的に示すブロック図である。

0106

図9に示すように、表示装置1Aは、表示部2と、チューナー部3Aと、を備える。表示部2とチューナー部3Aとは、通信可能に互いに接続されている。表示装置1Aは、例えば、テレビである。

0107

なお、図9には、表示装置1Aが備える複数の構成要素のうち、本実施の形態に関連のある構成要素のみを示し、他の構成要素は省略している。他の構成要素には、テレビが一般的に備えている構成要素が含まれるが、それらの説明は省略する。

0108

[2−1−1.チューナー部]
図9に示すように、実施の形態2におけるチューナー部3Aは、実施の形態1で説明したチューナー部3と実質的に同じ構成を備える。チューナー部3Aは、その構成に加えて、さらに、分析情報検出部41を備える。すなわち、本実施の形態の表示装置1Aに備わるチューナー部3Aは、受信部31Aと、分析情報検出部41と、変換部32Aと、選択部33と、を備える。

0109

受信部31Aは、アンテナを介して入力された放送波を入力映像信号に変換する回路である。

0110

受信部31Aは、入力映像信号に付加された付加情報を変換部32Aのパラメータ算出部322Aに出力する。また、受信部31Aは、入力映像信号を、分析情報検出部41と、HDR/SDR変換部321Aと、選択部33と、に出力する。また、受信部31Aは、入力映像信号に付加されたダイナミックレンジ情報を選択部33に出力する。さらに、受信部31Aは、入力映像信号から算出した動きベクトルを変換部32Aに出力する。

0111

なお、動きベクトルの算出には、一般的に用いられている動きベクトルの算出方法を適用できるので、詳細な説明は省略する。また、受信部31Aでは、1フレームの動きベクトル(ベクトル量)の絶対値の総和を動きベクトル(スカラー量)として出力する。したがって、受信部31Aから出力される動きベクトルは、動きが相対的に遅い映像(または、動きが相対的に少ない映像)では値が相対的に小さくなり、動きが相対的に速い映像(または、動きが相対的に多い映像)では値が相対的に大きくなる。なお、受信部31Aは、例えば1フレームの動きベクトル(ベクトル量)の絶対値の最大値を動きベクトル(スカラー量)として出力してもよい。あるいは、受信部31Aは、絶対値が所定の値以上となる動きベクトル(ベクトル量)の絶対値の1フレームの総和を動きベクトル(スカラー量)として出力してもよい。

0112

図10は、実施の形態2における分析情報検出部41の一構成例を模式的に示すブロック図である。

0113

図10に示すように、分析情報検出部41は、平均輝度算出部411と、最大輝度算出部412と、輝度ヒストグラム算出部413と、第1ゲイン算出部414と、第2ゲイン算出部415と、第3ゲイン算出部416と、合成部417と、を備えている。

0114

平均輝度算出部411は、入力映像信号の1フレーム内での平均輝度を算出する回路である。具体的には、平均輝度算出部411は、入力映像信号による1フレーム分の全画素(実質的に全画素)の輝度の平均値を算出し、その算出した結果を平均輝度とする。

0115

最大輝度算出部412は、入力映像信号の1フレーム内での最大輝度を算出する回路である。具体的には、平均輝度算出部411は、入力映像信号による1フレーム分の全画素(実質的に全画素)の輝度から最大(実質的に最大)の輝度値を算出し、その算出した結果を最大輝度とする。

0116

輝度ヒストグラム算出部413は、入力映像信号の1フレーム内での輝度ヒストグラムを算出する回路である。具体的には、輝度ヒストグラム算出部413は、入力映像信号による1フレーム分の全画素の輝度のヒストグラムを算出する。

0117

図11は、実施の形態2における輝度ヒストグラムについて説明するための図である。

0118

図11の(a)図に示すように、入力映像信号による画像が、1フレーム内において一様にグラデーションのかかった画像である場合、輝度の頻度は全体として一定となる(図11の(b)図参照)。また、図11の(c)図に示すように、入力映像信号による画像が、1フレーム内に一定の輝度で暗い部分と、一定の輝度で明るい部分とがあり、暗い部分の方が面積の大きい画像である場合には、頻度は暗い部分の輝度の方が大きくなる(図11の(d)図参照)。輝度ヒストグラムを基にしたゲイン情報の算出には、高輝度部分の輝度の頻度が必要なため、輝度ヒストグラム算出部413は、所定の閾値よりも大きい高輝度部分での輝度の頻度を輝度ヒストグラムとする。ここでの所定の閾値は、0〜入力映像信号の輝度の最大値、の間で、任意に設定されればよい。

0119

図10に示すように、第1ゲイン算出部414は、平均輝度算出部411で算出された平均輝度を基に第1ゲイン情報を算出する回路である。具体的には、ゲイン算出部35は、第1の閾値と、第1の閾値よりも大きな第2の閾値と、以下のグラフと、を用いて、最大輝度から第1ゲイン情報を算出する。

0120

図12は、実施の形態2におけるゲイン情報と最大輝度との関係の一例を示すグラフである。

0121

図12に示すように、第1ゲイン算出部414は、最大輝度が第1の閾値T3以下である場合には、第1ゲイン情報を「0」とし、最大輝度が第2の閾値T4以上である場合には第1ゲイン情報を「1」とする。また、図12に示すグラフは、第1の閾値T3から第2の閾値T4までの間は、「0」と「1」とを結んだ線形のグラフとなっている。そのため、第1ゲイン算出部414は、最大輝度が第1の閾値T3と第2の閾値T4との間にある場合には、この線形部分L1に基づく値を第1ゲイン情報とする。この値が所定の比率である。

0122

第2ゲイン算出部415は、最大輝度算出部412で算出された最大輝度を基に第2ゲイン情報を算出する回路である。

0123

第3ゲイン算出部416は、輝度ヒストグラム算出部413で算出された輝度ヒストグラムを基に第3ゲイン情報を算出する回路である。

0124

なお、第2ゲイン算出部415および第3ゲイン算出部416においても、図12に示すグラフと同様のグラフを用いて各ゲイン情報を算出する。ただし、第1の閾値T3および第2の閾値T4は、第1ゲイン算出部414、第2ゲイン算出部415、および第3ゲイン算出部416のそれぞれで互いに異なる値が設定されてもよい。第1の閾値T3および第2の閾値T4は、種々の実験、シミュレーション等に基づき適切な値に設定されている。

0125

図10に示すように、合成部417は、第1ゲイン情報と、第2ゲイン情報と、第3ゲイン情報と、を所定の割合で合成して分析情報を算出し、当該分析情報をパラメータ算出部322Aに出力する回路である。具体的には、合成部417は、以下の式3によって分析情報を算出している。

0126

分析情報=第1ゲイン情報×β1+第2ゲイン情報×β2+第3ゲイン情報×(1−β1−β2)・・・(式3)
β1およびβ2は、重み付け係数であり、次の関係を満たす値である。0≦β1≦1、0≦β2≦1、β1+β2≦1。β1およびβ2は、種々の実験、シミュレーション等に基づき適切な値に設定されている。

0127

パラメータ算出部322Aは、入力映像信号を変換するためのパラメータを算出する回路である。パラメータ算出部322は、受信部31Aから入力された付加情報と、分析情報検出部41から入力された分析情報と、受信部31Aから入力された動きベクトルと、に基づいてパラメータを算出する。

0128

図13は、実施の形態2におけるパラメータ算出部322Aの一構成例を模式的に示すブロック図である。

0129

図13に示すように、パラメータ算出部322Aは、ゲイン算出部35Aと、合成部42と、時定数処理部36Aと、動きベクトルゲイン算出部43と、積算部44と、を備える。

0130

ゲイン算出部35Aは、受信部31Aから付加情報として入力された最大輝度を基にゲイン情報を算出する回路である。具体的には、ゲイン算出部35Aは、第1の閾値T1と、第1の閾値よりも大きな第2の閾値T2と、図7のグラフと、を用いて、最大輝度からゲイン情報を算出する。ゲイン算出部35Aは、実施の形態1に示したゲイン算出部35と実質的に同じであるので、詳細な説明を省略する。

0131

合成部42は、ゲイン算出部35Aから入力されたゲイン情報と、分析情報検出部41から入力された分析情報と、を所定の割合で合成して合成情報を作成し、その合成情報を時定数処理部36Aに出力する回路である。具体的には、合成部42は、以下の式4によって合成情報を作成する。

0132

合成情報=算出されたゲイン情報×δ+分析情報×(1−δ)・・・(式4)
δは重み付け係数であり、次の関係を満たす値である。0≦δ≦1。δは、種々の実験、シミュレーション等に基づき適切な値に設定されている。

0133

時定数処理部36Aは、合成部42により算出された現在の合成情報と、時定数処理部36Aにより直前に算出されたパラメータと、に基づいて次のパラメータを算出し、算出したパラメータを積算部44に出力する回路である。具体的には、時定数処理部36Aは、例えば以下の式5からパラメータを算出する。

0134

パラメータ=算出された合成情報×γ+直前に時定数処理部36Aで算出されたパラメータ×(1−γ)・・・(式5)
γは重み付け係数であり、次の関係を満たす値である。0≦γ≦1。γは、種々の実験、シミュレーション等に基づき適切な値に設定されている。

0135

動きベクトルゲイン算出部43は、受信部31Aから入力された動きベクトルに基づき動きベクトルゲイン情報を算出し、算出した動きベクトルゲイン情報を積算部44に出力する回路である。具体的には、動きベクトルゲイン算出部43は、第1の閾値と、第1の閾値よりも大きな第2の閾値と、以下のグラフと、を用いて、動きベクトルから動きベクトルゲイン情報を算出する。

0136

図14は、実施の形態2における動きベクトルゲイン情報と動きベクトルとの関係の一例を示すグラフである。

0137

図14に示すように、動きベクトルゲイン算出部43は、動きベクトルが第1の閾値T5以下である場合には動きベクトルゲイン情報を「1」とし、動きベクトルが第2の閾値T6以上である場合には動きベクトルゲイン情報を「Gmin」とする。Gminは、次の関係を満たす値である。0<Gmin<1。

0138

また、図14に示すグラフは、第1の閾値T5から第2の閾値T6までの間は、「1」と「Gmin」とを結んだ線形のグラフとなっている。そのため、動きベクトルゲイン算出部43は、動きベクトルが第1の閾値T5と第2の閾値T6との間にある場合には、この線形部分L2に基づく値を動きベクトルゲイン情報とする。

0139

したがって、動きベクトルゲイン算出部43から出力される動きベクトルゲイン情報は、動きが相対的に遅い映像(または、動きが相対的に少ない映像)では値が相対的に大きくなり、動きが相対的に速い映像(または、動きが相対的に多い映像)では値が相対的に小さくなる。

0140

図13に示すように、積算部44は、時定数処理部36Aで算出されたパラメータに、動きベクトルゲイン算出部43で算出された動きベクトルゲインを積算し、その積算により算出されたパラメータをHDR/SDR変換部321Aに出力する回路である。

0141

したがって、積算部44から出力されるパラメータは、動きが相対的に遅い映像(または、動きが相対的に少ない映像)では値が相対的に大きくなり、動きが相対的に速い映像(または、動きが相対的に多い映像)では値が相対的に小さくなる。

0142

図9に示すように、HDR/SDR変換部321Aは、パラメータ算出部322Aにより算出されたパラメータを用いて、入力映像信号に対して輝度の変換処理を施して出力映像信号を作成する回路である。

0143

HDR/SDR変換部321Aは、実施の形態1で図2に示したHDR/SDR変換部321と実質的に同じであるので、詳細な説明を省略する。HDR/SDR変換部321Aでは、HDR/SDR変換部321と同様に、パラメータの値が相対的に小さいときには第1の変換映像信号の割合が相対的に多くなり、パラメータの値が相対的に大きいときには第2の変換映像信号の割合が相対的に多くなる。したがって、HDR/SDR変換部321Aから出力される映像信号は、動きが相対的に遅い映像(または、動きが相対的に少ない映像)では第2の変換映像信号の割合が相対的に多くなり、動きが相対的に速い映像(または、動きが相対的に多い映像)では第1の変換映像信号の割合が相対的に多くなる。

0144

選択部33は、入力映像信号と、当該入力映像信号が変換部32Aによって変換された出力映像信号とが入力され、入力映像信号と出力映像信号との一方を選択し、選択した方の信号を表示部2に出力する回路である。具体的には、選択部33は、HDRフラグがある場合、つまり、入力映像信号が高輝度表示装置向けの映像信号である場合には、出力映像信号を選択して表示部2に出力する。また、選択部33は、SDRフラグがある場合、つまりHDRフラグがない場合には、入力映像信号を選択して表示部2に出力する。

0145

[2−2.動作]
以上のように構成されたチューナー部3Aについて、その動作を以下に説明する。

0146

図15は、実施の形態2におけるチューナー部3Aで実行される信号処理方法の一例を示すフローチャートである。

0147

受信部31Aは、アンテナから放送波を受信すると、受信した放送波を入力映像信号に変換する。そして、受信部31Aは、当該入力映像信号に付加された付加情報および当該入力映像信号から算出した動きベクトルをパラメータ算出部322Aに出力する。また、受信部31Aは、入力映像信号を、HDR/SDR変換部321Aと、選択部33と、分析情報検出部41と、に出力する。また、受信部31Aは、入力映像信号に付加されたダイナミックレンジ情報を選択部33に出力する(ステップS11)。

0148

分析情報検出部41は、受信部31Aから入力映像信号が入力されると、当該入力映像信号の1フレームあたりの平均輝度、最大輝度、および輝度ヒストグラムを算出し、これらに基づいて分析情報を検出する。そして、分析情報検出部41は、その分析情報をパラメータ算出部322Aに出力する(ステップS12)。

0149

パラメータ算出部322Aは、受信部31Aから入力された付加情報と、分析情報検出部41から入力された分析情報と、受信部31Aから入力された動きベクトルと、に基づいてパラメータを算出し、算出したパラメータをHDR/SDR変換部321Aに出力する(ステップS13)。

0150

HDR/SDR変換部321Aは、受信部31Aから入力された入力映像信号に対してパラメータに基づく輝度変換を行うことで、その入力映像信号を出力映像信号に変換し、当該出力映像信号を選択部33に出力する(ステップS14)。

0151

選択部33は、受信部31AからHDRフラグが入力されたか否かを判定する(ステップS15)。

0152

選択部33は、ステップS15で、HDRフラグは入力されていないと判定した場合は(ステップS15でNo)、入力映像信号を選択して表示部2に出力する(ステップS16)。

0153

選択部33は、ステップS15で、HDRフラグが入力されたと判定した場合は(ステップS15でYes)、出力映像信号を選択して表示部2に出力する(ステップS17)。

0154

チューナー部3Aは、このフローチャートに基づく処理をフレーム毎の入力映像信号に対して実行する。

0155

[2−3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、信号処理装置は、入力映像信号を分析して分析情報を検出する分析情報検出部をさらに備える。そして、入力映像信号の輝度に関する値は、分析情報検出部において入力映像信号を分析して検出した分析情報に含まれる。

0156

なお、表示装置1Aは表示装置の一例である。チューナー部3Aは信号処理装置の一例である。変換部32Aは変換部の一例である。パラメータ算出部322Aで算出されるパラメータは、使用割合の一例である。時定数処理部36Aは、現在算出する使用割合に対して、直前に用いた使用割合を反映させる処理を実行する処理部の一例である。分析情報検出部41は分析情報検出部の一例である。

0157

例えば、実施の形態2に示した例では、チューナー部3Aは、入力映像信号を分析して分析情報を検出する分析情報検出部41をさらに備える。そして、入力映像信号の輝度に関する値は、分析情報検出部において入力映像信号を分析して検出した分析情報に含まれる。

0158

したがって、チューナー部3Aは、入力映像信号に、輝度に関する値が付加されていなくとも、当該輝度に関する値を算出することができる。

0159

特に、本実施の形態では、チューナー部3Aは、分析情報と付加情報とを複合的に用いてパラメータを算出しているので、入力映像信号にとってより適切なパラメータを算出することが可能である。

0160

(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1、2を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1、2で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

0161

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

0162

実施の形態1、2では、表示装置1(1A)に搭載されたチューナー部3(3A)が信号処理装置である場合を例示して説明した。しかし、信号処理装置は表示装置1(1A)と別体であってもよい。表示装置1(1A)と別体の信号処理装置として、例えば、チューナー装置光ディスク再生装置ゲーム機パーソナルコンピュータスマートフォン携帯電話タブレット機器、等を適用することができる。なお、この場合、信号処理装置と表示装置とを、有線あるいは無線で通信可能としておくことで、表示装置で表示可能なダイナミックレンジを示す情報を、表示装置から信号処理装置に出力することができる。

0163

また、映像信号の配信方式としては、上述したように放送波による配信以外にも、記録メディアによる配信、インターネットを用いた配信などが挙げられる。記録メディアには、BLU−RAY(登録商標) DISCなどの光メディアや、SDカード等のフラッシュメモリ等が挙げられる。

0164

なお、上記実施の形態1、2において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されてもよく、または、各構成要素に適したソフトウェアプログラムプロセッサで実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)またはプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

0165

さらに、本開示は上記プログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。

0166

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

0167

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

0168

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

0169

本開示は、HDRを扱う規格に準じた映像信号を処理する信号処理装置、表示装置、信号処理方法、およびプログラムに適用可能である。具体的には、テレビ等の映像受信装置等に、本開示は適用可能である。

0170

1,1A表示装置
2 表示部
3,3Aチューナー部
31,31A 受信部
32,32A 変換部
33 選択部
35,35Aゲイン算出部
36,36A時定数処理部
37 第1階調変換部
38 第2階調変換部
39,42,417 合成部
41分析情報検出部
43動きベクトルゲイン算出部
321,321AHDR/SDR変換部
322,322Aパラメータ算出部
411平均輝度算出部
412最大輝度算出部
413輝度ヒストグラム算出部
414 第1ゲイン算出部
415 第2ゲイン算出部
416 第3ゲイン算出部

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