(57)【要約】【課題】点滅映像を精度よく検出することができ、効果的に点滅映像の輝度変化量を抑制する。【解決手段】制御部１２５のヒストグラム処理機能１２５ａにおいて、デコーダ１２２の映像信号デコード出力を得ると、輝度ヒストグラムを検出し、規定輝度レベル以上のヒストグラム量をフレーム周期でメモリ１２６に格納し、ヒストグラム量を順次比較してフレーム間隔の輝度変化量を検出する。ここで、輝度変化量がしきい値を越えた場合には、垂直同期毎の輝度変化量から、規定フレーム内での輝度変化の周期性（周波数）を検出し、検出周波数（周期）がしきい値を越えた場合には点滅画面が発生したものとして点滅区間開始を表示制御部１２３に指示し、しきい値以下になった時点で点滅区間終了を指示して、一連の処理を終了する。表示制御部１２３は、点滅区間の開始と終了の指示を受けて、その点滅区間だけ表示部１３のバックライトの光量を低下させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号の輝度に関するヒストグラムをフレーム毎に検出するヒストグラム検出手段と、
検出されたヒストグラムの任意の輝度レベル以上のデータについて輝度変化量を算出する変化量算出手段と、
前記変化量がしきい値を越えるとき、点滅画面と判断して前記映像信号の表示輝度を抑制する表示制御手段と
を具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
さらに、前記変化量算出手段で算出された輝度変化量から輝度変化の周波数を算出する周波数算出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記変化量がしきい値を越え、かつ前記周波数算出手段で算出された周波数が規定値を超えるとき、前記点滅画面と判断することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、表示部が液晶表示方式の場合には、液晶のバックライトの明るさを制御することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記点滅画面が判断された際に、前記映像信号の表示輝度の抑制を行うか否かをユーザに選択することを許す選択手段を更に具備することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
映像信号の輝度に関するヒストグラムをフレーム毎に検出し、
検出されたヒストグラムの任意の輝度レベル以上のデータについて輝度変化量を算出し、
前記変化量がしきい値を越えるとき、点滅画面と判断して前記映像信号の表示輝度を抑制することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項６】
映像信号の輝度に関するヒストグラムをフレーム毎に検出するヒストグラム検出手段と、
検出されたヒストグラムの任意の輝度レベル以上のデータについて輝度変化量を算出する変化量算出手段と、
前記変化量がしきい値を越えるとき、点滅画面として検出する検出手段と、
前記点滅画面の検出時に画面の明るさを制限する表示手段と
を具備することを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示の際に、いわゆる光感受性障害を防止する処理を施す映像信号処理装置とその映像信号処理方法及び映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像技術の進歩により、アニメーション番組やゲーム等で特殊な映像手法が頻繁に使用されているが、その映像手法の中で、細かく点滅させる（輝度を急激に短い周期で変化させる）点滅映像が、幼児・児童の健康に影響を及ぼす、いわゆる光感受性障害の原因として問題視されている。この問題を回避する手法として、特許文献１に、フレーム画像の時間変化を監視し、単位時間内の輝度の変化を検査し、所定以上の輝度変化を検出し、その頻度に応じて表示輝度などを制御する動画像処理が提案されている。
【０００３】
しかしながら、上記提案の動画像処理では、入力映像信号のフレーム平均輝度を算出し、その平均値に基づいて輝度変化を検出し、輝度点滅部分の最大輝度信号を検出しているため、画面の全体的な変化を検出しているにすぎず、おおまかな点滅映像しか検出することができない。
【特許文献１】特開２００６−１９１２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上述べたように、従来の映像信号処理技術では、点滅映像の検出精度が低く、効果的に点滅映像の輝度変化量を抑制することが困難であった。
【０００５】
本発明は上記の状況に鑑みてなされたもので、点滅映像を精度よく検出することができ、効果的に点滅映像の輝度変化量を抑制することのできる映像信号処理装置とその映像信号処理方法及び映像表示装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明に係る映像信号処理装置は、映像信号の輝度に関するヒストグラムをフレーム毎に検出するヒストグラム検出手段と、検出されたヒストグラムの任意の輝度レベル以上のデータについて輝度変化量を算出する変化量算出手段と、前記変化量がしきい値を越えるとき、点滅画面と判断して前記映像信号の表示輝度を抑制する表示制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る映像信号処理方法は、映像信号の輝度に関するヒストグラムをフレーム毎に検出し、検出されたヒストグラムの任意の輝度レベル以上のデータについて輝度変化量を算出し、前記変化量がしきい値を越えるとき、点滅画面と判断して前記映像信号の表示輝度を抑制することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る映像表示装置は、映像信号の輝度に関するヒストグラムをフレーム毎に検出するヒストグラム検出手段と、検出されたヒストグラムの任意の輝度レベル以上のデータについて輝度変化量を算出する変化量算出手段と、前記変化量がしきい値を越えるとき、点滅画面として検出する検出手段と、前記点滅画面の検出時に画面の明るさを制限する表示手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、点滅映像を精度よく検出することができ、効果的に点滅映像の輝度変化量を抑制することのできる映像信号処理装置とその映像信号処理方法及び映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による映像信号処理装置を備える映像表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す映像表示装置は、本体１１の内部に入力映像信号に所定の信号処理を施す映像信号処理装置１２を備え、この装置１２で処理された映像信号を表示部１３に出力する構成となっている。本実施形態では、表示部１３にＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を用い、表示の輝度をバックライトで制御するものとする。
【００１２】
図２は、上記映像信号処理装置１２の具体的な構成を示すブロック図である。図２において、１２１は映像再生装置等から出力される映像信号を入力するための信号入力部であり、この信号入力部１２１に入力された映像信号はデコーダ１２２でデコードされた後、表示制御部１２３で明るさ、コントラスト等の表示制御が施されて表示部１３に送られる。また、上記表示制御部１２３は、表示部１３のバックライトの光量を制御するバックライト制御機能１２３ａを備える。
【００１３】
上記信号入力部１２１、デコーダ１２２、表示制御部１２３はバス１２４に接続される。このバス１２４には制御部１２５、操作入力部１２６及びメモリ１２７が接続される。制御部１２５は、操作入力部１２６からの指示に従って信号入力部１２１、デコーダ１２２、表示制御部１２３に所定の処理を施すもので、さらに、適宜作業用のメモリ１２７に映像信号を順次取り込み、予め登録されているプログラムを実行することで任意の信号処理を施すことができる。その信号処理として、本実施形態では、制御部１２５にヒストグラム処理機能１２５ａを加えている。
【００１４】
図３は上記ヒストグラム処理機能１２５ａの具体的な構成を示すブロック図である。図３において、ヒストグラム検出部２１は、上記デコーダ１２２でデコードされた映像信号を取り込んで、予め決められた階調で輝度に関する度数の分布を算出することでヒストグラムを検出する。点滅映像監視部２２は、検出されたヒストグラムから高域の輝度レベルが大きく変化する点滅映像の発生を監視する。点滅区間指示部２３は、点滅映像が見つかった場合にその点滅区間を表示制御部１２３に指示し、当該表示制御部１２３のバックライト制御機能１２３ａを通じて表示部１３のバックライトの明るさを低減させ、これによって輝度の変化量を抑制する。
【００１５】
上記構成において、以下に点滅映像の輝度変化量を抑制するための制御動作を説明する。
【００１６】
図４は、上記制御部１２５に搭載されるヒストグラム処理機能１２５ａの処理の流れを示すフローチャートである。まず、映像信号が入力され、デコード出力を得ると、デコード出力から映像信号の輝度分布を示すヒストグラムを検出し（ステップＳ１）、任意の輝度レベル以上のヒストグラム量（データ）を垂直同期の周期（フレーム毎）でメモリ１２６に格納し（ステップＳ２）、格納したヒストグラム量を順次比較することで、垂直同期間隔の輝度変化量を検出する（ステップＳ３）。ここで、輝度変化量がしきい値を越えるか否かを判断し（ステップＳ４）、しきい値を越えた場合には、ステップＳ４で検出された垂直同期毎の輝度変化量から、規定フレーム内での輝度変化の周期性（周波数）を検出する（ステップＳ５）。
【００１７】
続いて、上記ステップ５で検出された周波数（周期）がしきい値を越えるか判断し（ステップＳ６）、しきい値を越えた場合には点滅画面が発生したものとして点滅区間開始を表示制御部１２３に指示し、しきい値以下になった時点で点滅区間終了を指示して（ステップＳ７）、一連の処理を終了する。表示制御部１２３は、点滅区間の開始と終了の指示を受けて、その点滅区間だけ表示部１３のバックライトの光量を低下させる。これにより、映像信号の輝度が激しく変化したとしても、画面全体の明るさが暗くなるので、点滅による刺激度が低下し、光感受性障害の防止策として有効に機能するようになる。
【００１８】
具体的な処理内容について、図５乃至図７を参照して説明する。
【００１９】
今、ヒストグラム検出部２１が８ビットの輝度レベル検出性能を持っているとすると、ヒストグラムの輝度検出レベルは、図５に示すように、０〜２５５階調での検出が可能となる。ここで、ヒストグラムが図６（ａ）に示すように０階調のみの場合は全黒画面を意味しており、図６（ｂ）に示すように２５５階調のみの場合は全白画面を意味している。入力映像信号の輝度レベルをフレーム単位（垂直同期単位）で取り込んでヒストグラムを検出すると、例えば図７に示すような輝度分布が得られる。
【００２０】
上記ヒストグラムにおいて、ここでは健康への影響が大きいと思われる上位２００階調以上の高階調部分に注目し、この高階調部分について、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、前々フレーム、前フレーム、原フレームそれぞれのヒストグラム量の変化量を演算し、その演算結果からヒストグラム量が例えば数十％以上変化した場合には、その周期性（周波数）を計測し、その計測結果が既定値を超える場合に点滅画面が生じていると判断するようにしているので、高い検出効果を得ることができる。また、一部の階調のみメモリ１２６に登録するようにしているため、メモリ容量を削減することも可能となる。
【００２１】
以上の結果、本発明に係る映像信号処理装置によれば、ヒストグラム検出によりフレーム毎にどの輝度成分が多く分布しているかを把握することができるため、点滅画面を高い精度で検出することができる。また、輝度変化量の検出範囲を自由に設定できるため、点滅画面をよりいっそう高い精度で検出することができる。例えば、健康への影響が大きいと思われる高階調部分に注目し、この部分のヒストグラム量を検出し、点滅画面の輝度変化量及び周期を検出することで、メモリ容量の低減と高い検出効果を得ることができる。
【００２２】
尚、視聴者が成年以上のある程度の年齢となれば、上記のような障害はほとんど生じない。この場合、本来の映像輝度信号を再現することも可能なように、操作入力部１２６から点滅画面での輝度変化を低減する効果をオンオフ指示することで、制御部１２５のヒストグラム処理機能による点滅画面抑制を有効あるいは無効にする機能を持たせることも可能とする。具体的には例えば、点滅画面が判断された際に、表示輝度の抑制を行うか否かをユーザに選択することを許すＧＵＩ（Graphical User Interface）を画面上に表示するよう制御し、リモートコントローラ等の操作手段で当該ＧＵＩに従い、ユーザが表示輝度の抑制を行うかを選択するように映像信号処理装置１２を構成することができる。
【００２３】
また、上記実施形態では、表示部にＬＣＤを使用した場合について説明したが、他の方式の表示装置、例えばブラウン管、プラズマ等によるものであっても、点滅画面の区間を検出して輝度レベルの制御を行うことで、同様に実施可能であることはいうまでもない。従って、表示輝度を抑制する手段は、バックライトの輝度制御に限定されない。
【００２４】
さらに、上記実施形態では、映像信号のみについて説明したが、通常は音声信号を伴う。この場合において、点滅区間の検出には時間を要するため、映像信号の表示を遅延させて輝度抑制期間と同期をとる。そこで、音声信号についても映像信号に合わせて遅延させることで、同時に同期をとることが可能となる。
【００２５】
その他、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による映像信号処理装置を備える映像表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す映像信号処理装置の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】図２に示す上記ヒストグラム処理機能の具体的な構成を示すブロック図。
【図４】図２に示す制御部１２５に搭載されるヒストグラム処理機能の処理の流れを示すフローチャート。
【図５】上記ヒストグラム処理機能におけるヒストグラムの具体例を示す図。
【図６】上記ヒストグラムの階調と画面との関係を示す図。
【図７】本発明のヒストグラムによる点滅画面の検出の手順を説明するための図。
【符号の説明】
【００２７】
１１…映像表示装置本体、１２…映像信号処理装置、１３…表示部、１２１…信号入力部、１２２…デコーダ、１２３…表示制御部、１２３ａ…バックライト制御機能、１２４…バス、１２５…制御部、１２５ａ…ヒストグラム処理機能、１２６…操作入力部、１２７…メモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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