(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号の輝度に基づき階調補正に用いる画像処理パラメータを動的に切り替える画像処理装置であって、
入力映像信号のフレーム毎に、そのフレームの輝度を表す輝度特徴量を検出する輝度特徴量検出手段と、
複数のフレームの輝度特徴量から、フレームの輝度が単調に増加または減少するフェードシーンの期間を検出するフェードシーン検出手段と、
フェードシーンの期間の最初と最後のフレームに適用する画像処理パラメータをそれぞれのフレームの輝度特徴量から決定し、前記最初と最後のフレームの間にある複数のフレームに適用する画像処理パラメータを前記最初のフレームに適用する画像処理パラメータから前記最後のフレームに適用する画像処理パラメータへと徐々に変化するように決定する決定手段と、
フェードシーンの期間内のフレームを前記決定手段で決定された画像処理パラメータを用いて階調補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記最初と最後のフレームの間にあるフレームに適用する画像処理パラメータを、そのフレームの輝度特徴量から決定される画像処理パラメータと、前記最初のフレームから前記最後のフレームまで画像処理パラメータが線形に変化すると仮定した場合の画像処理パラメータとの間の値をとるように、決定する
ことを特徴する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
フェードシーンの検出のために所定数のフレームを記憶可能なバッファメモリを有しており、
入力映像信号の先頭フレームの入力が開始されてから前記バッファメモリに前記所定数のフレームが蓄積されるよりも前に、前記フェードシーン検出手段により最初のフェードシーンの期間が検出された場合は、前記最初のフェードシーンの期間が検出されたタイミングで各フレームを階調補正して出力する処理が開始される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記フェードシーン検出手段は、
フレームの輝度特徴量から、１つ後のフレームの輝度特徴量を減算した値が第１の閾値以上第２の閾値以下であるフレームが所定数以上連続する場合に、当該所定数以上のフレームの期間を、フレームの輝度が単調に減少するフェードシーンの期間であると判断し、
フレームの輝度特徴量を、１つ後のフレームの輝度特徴量から減算した値が第３の閾値以上第４の閾値以下であるフレームが所定数以上連続する場合に、当該所定数以上のフレームの期間を、フレームの輝度が単調に増加するフェードシーンの期間であると判断する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記決定手段は、
フェードシーンの期間の最初のフレームに対して、そのフレームの輝度特徴量からブレンド率を決定し、決定したブレンド率で第１の画像処理パラメータと第２の画像処理パラメータをブレンドすることにより画像処理パラメータを決定し、
フェードシーンの期間の最後のフレームに対して、そのフレームの輝度特徴量からブレンド率を決定し、決定したブレンド率で前記第１の画像処理パラメータと前記第２の画像処理パラメータをブレンドすることにより画像処理パラメータを決定し、
前記最初と最後のフレームの間にある複数のフレームのそれぞれに対して、前記最初のフレームに対して決定されたブレンド率から前記最後のフレームに対して決定されたブレンド率へと徐々に変化するようにブレンド率を決定し、決定したブレンド率で前記第１の画像処理パラメータと前記第２の画像処理パラメータをブレンドすることにより画像処理パラメータを決定する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
入力映像信号の輝度に基づき階調補正に用いる画像処理パラメータを動的に切り替える画像処理装置によって実行される画像処理方法であって、
入力映像信号のフレーム毎に、そのフレームの輝度を表す輝度特徴量を検出する輝度特徴量検出ステップと、
複数のフレームの輝度特徴量から、フレームの輝度が単調に増加または減少するフェードシーンの期間を検出するフェードシーン検出ステップと、
フェードシーンの期間の最初と最後のフレームに適用する画像処理パラメータをそれぞれのフレームの輝度特徴量から決定し、前記最初と最後のフレームの間にある複数のフレームに適用する画像処理パラメータを前記最初のフレームに適用する画像処理パラメータから前記最後のフレームに適用する画像処理パラメータへと徐々に変化するように決定する決定ステップと、
フェードシーンの期間内のフレームを前記決定ステップで決定された画像処理パラメータを用いて階調補正する補正ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
前記決定ステップでは、前記最初と最後のフレームの間にあるフレームに適用する画像処理パラメータを、そのフレームの輝度特徴量から決定される画像処理パラメータと、前記最初のフレームから前記最後のフレームまで画像処理パラメータが線形に変化すると仮定した場合の画像処理パラメータとの間の値をとるように、決定する
ことを特徴する請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記画像処理装置は、フェードシーンの検出のために所定数のフレームを記憶可能なバッファメモリを有しており、
入力映像信号の先頭フレームの入力が開始されてから前記バッファメモリに前記所定数のフレームが蓄積されるよりも前に、前記フェードシーン検出ステップで最初のフェードシーンの期間が検出された場合は、前記最初のフェードシーンの期間が検出されたタイミ
ングで各フレームを階調補正して出力する処理が開始される
ことを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記フェードシーン検出ステップでは、
フレームの輝度特徴量から、１つ後のフレームの輝度特徴量を減算した値が第１の閾値以上第２の閾値以下であるフレームが所定数以上連続する場合に、当該所定数以上のフレームの期間を、フレームの輝度が単調に減少するフェードシーンの期間であると判断し、
フレームの輝度特徴量を、１つ後のフレームの輝度特徴量から減算した値が第３の閾値以上第４の閾値以下であるフレームが所定数以上連続する場合に、当該所定数以上のフレームの期間を、フレームの輝度が単調に増加するフェードシーンの期間であると判断する
ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記決定ステップでは、
フェードシーンの期間の最初のフレームに対して、そのフレームの輝度特徴量からブレンド率を決定し、決定したブレンド率で第１の画像処理パラメータと第２の画像処理パラメータをブレンドすることにより画像処理パラメータを決定し、
フェードシーンの期間の最後のフレームに対して、そのフレームの輝度特徴量からブレンド率を決定し、決定したブレンド率で前記第１の画像処理パラメータと前記第２の画像処理パラメータをブレンドすることにより画像処理パラメータを決定し、
前記最初と最後のフレームの間にある複数のフレームのそれぞれに対して、前記最初のフレームに対して決定されたブレンド率から前記最後のフレームに対して決定されたブレンド率へと徐々に変化するようにブレンド率を決定し、決定したブレンド率で前記第１の画像処理パラメータと前記第２の画像処理パラメータをブレンドすることにより画像処理パラメータを決定する
ことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレーム毎に、そのフレームのＡＰＬ（平均輝度レベル）や輝度ヒストグラムなどの輝度特徴量に基づいてγカーブ（画像処理パラメータ）を設定することで、表示画像のコントラストを好適に制御する技術がある。以後、このような階調補正処理をダイナミックγ処理と表記する。このような技術は、例えば、特許文献１に開示されている。通常、ダイナミックγ処理では、入力された映像信号の輝度などが急激に変化した場合に、設定するγカーブが急激に変化し、ちらつき等の妨害感が発生しないよう、一定の時定数を持たせて緩やかにγカーブが変更される。以後、このような処理を時間方向ＬＰＦ処理と表記する。
時間方向ＬＰＦ処理の一例として、時間的に連続するフレーム間のシーンの変化の度合いを検出し、検出した変化の度合いに応じた重み付けを輝度特徴量にし、重み付けされた輝度特徴量を用いて画像処理パラメータを求める技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−１２６３７７号公報
【特許文献２】特開２００４−２８２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フェードシーンの期間において、時間方向ＬＰＦ処理を用いたダイナミックγ処理を行うと、γカーブの適用が遅れ、黒つぶれや白とびが生じる場合がある。また、時間方向ＬＰＦ処理を行わないと、検出したフレーム毎の輝度特徴量の変化が直接γカーブに適用されてしまうため、ちらつき等の妨害感が発生する場合がある。フェードシーンは、フレームの輝度が単調に増加または減少するシーンであり、例えば、ある画像から別の画像に徐々に切り替わっていくシーンである。
【０００５】
本発明は、フェードシーンの期間において、階調補正パラメータの適用の遅れ、及び、ちらつき等の妨害感が抑制された階調補正処理を実現することのできる技術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】
本発明の画像処理装置は、入力映像信号の輝度に基づき階調補正に用いる画像処理パラメータを動的に切り替える画像処理装置であって、入力映像信号のフレーム毎に、そのフレームの輝度を表す輝度特徴量を検出する輝度特徴量検出手段と、複数のフレームの輝度特徴量から、フレームの輝度が単調に増加または減少するフェードシーンの期間を検出するフェードシーン検出手段と、フェードシーンの期間の最初と最後のフレームに適用する画像処理パラメータをそれぞれのフレームの輝度特徴量から決定し、前記最初と最後のフレームの間にある複数のフレームに適用する画像処理パラメータを前記最初のフレームに適用する画像処理パラメータから前記最後のフレームに適用する画像処理パラメータへと徐々に変化するように決定する決定手段と、フェードシーンの期間内のフレームを前記決定手段で決定された画像処理パラメータを用いて階調補正する補正手段と、を有する。
【０００７】
本発明の画像処理方法は、入力映像信号の輝度に基づき階調補正に用いる画像処理パラ
メータを動的に切り替える画像処理装置によって実行される画像処理方法であって、入力映像信号のフレーム毎に、そのフレームの輝度を表す輝度特徴量を検出する輝度特徴量検出ステップと、複数のフレームの輝度特徴量から、フレームの輝度が単調に増加または減少するフェードシーンの期間を検出するフェードシーン検出ステップと、フェードシーンの期間の最初と最後のフレームに適用する画像処理パラメータをそれぞれのフレームの輝度特徴量から決定し、前記最初と最後のフレームの間にある複数のフレームに適用する画像処理パラメータを前記最初のフレームに適用する画像処理パラメータから前記最後のフレームに適用する画像処理パラメータへと徐々に変化するように決定する決定ステップと、フェードシーンの期間内のフレームを前記決定ステップで決定された画像処理パラメータを用いて階調補正する補正ステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フェードシーンの期間において、階調補正パラメータの適用の遅れ、及び、ちらつき等の妨害感が抑制された階調補正処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る画像処理装置の機能構成の一例。
【図２】時間とＡＰＬの関係の一例。
【図３】フェードシーンの期間を検出する際の処理フローの一例。
【図４】各フレームのＡＰＬの一例。
【図５】フェードシーン検出部の出力の一例。
【図６】γカーブの一例を示す図。
【図７】ＡＰＬとブレンド率の関係の一例。
【図８】フェードシーンの期間内でのフレーム番号とブレンド率の関係の一例。
【図９】実施例２に係る画像処理装置の機能構成の一例。
【図１０】フェードシーンの期間を検出する際の処理フローの一例。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る画像処理装置及びその画像処理装置によって実行される画像処理方法について、図を用いて説明する。本実施例に係る画像処理装置は、入力される映像信号（入力映像信号）の輝度に基づき階調補正に用いる画像処理パラメータを動的に切り替える。
図１は本実施例に係る画像処理装置の機能ブロック図である。図１に示すように、画像処理装置１００は、入力信号端子１０１、映像遅延部１０２、ＡＰＬ検出部１０３、ＡＰＬ記憶部１０４、フェードシーン検出部１０５等を有する。また、γカーブ生成部１０６、フェードシーンγカーブ生成部１０７、γカーブ選択部１０８、γ変換部１０９、出力信号端子１１０等を有する。
【００１１】
入力信号端子１０１には、入力映像信号が入力される。具体的には、入力映像信号はフレーム単位で入力される。
映像遅延部１０２は、フレームの輝度が単調に増加または減少するフェードシーンの期間の検出のために、所定数のフレームを記憶し、入力映像信号を該所定数のフレーム分遅延してγ変換部１０９に出力する。具体的には、画像処理装置１００（映像遅延部１０２）は、所定数のフレームを記憶可能な不図示のバッファメモリを有しており、映像遅延部１０２は、該バッファメモリにフレームを記録する。本実施例では、遅延量を３００フレームとする（即ち、３００枚のフレームを記憶するものとする）。なお、遅延量はこれに限らない。フェードシーンの期間分のフレームを記憶できればよい。
【００１２】
ＡＰＬ検出部１０３は、入力映像信号のフレーム毎に、そのフレームの輝度を表す輝度
特徴量を検出する（輝度特徴量検出手段）。具体的には、フレームのＡＰＬを検出する。ＡＰＬは、フレームの各画素の輝度値の合計値を、該フレームの総画素数で除算することで得ることができる。なお、本実施例では、ＡＰＬは、０〜２５５の８ビット（２５６階調）の精度で検出されるものとするが、これに限らず、例えば１２８，５１２階調の精度で検出されてもよい。また、輝度特徴量はＡＰＬに限らない。輝度特徴量は、輝度ヒストグラム、フレームの最大輝度値、最小輝度値など、フレームの輝度を表すデータであればよい。
【００１３】
ＡＰＬ記憶部１０４は、所定数のフレームのＡＰＬ（ＡＰＬ検出部１０３で検出されたＡＰＬ）を記憶し、ＡＰＬを該所定数のフレーム分遅延してγカーブ生成部１０６及びフェードシーンγカーブ生成部１０７に出力する。具体的には、ＡＰＬは不図示のバッファメモリに記録される。本実施例では、遅延量を映像遅延部１０２の遅延量と同じ３００フレームとする。なお、フレームとＡＰＬは共通のバッファメモリに格納されてもよいし、それぞれ異なるバッファメモリに格納されてもよい。図２に、時間（フレーム番号）と、ＡＰＬ検出部１０３及びＡＰＬ記憶部１０４が出力するＡＰＬとの関係を示す。図２に示すように、ＡＰＬ記憶部１０４からは、ＡＰＬが、ＡＰＬ検出部１０３よりも３００フレーム分（遅延量）だけ遅延されて出力される。
また、ＡＰＬ記憶部１０４は、３００フレーム分のＡＰＬを記憶すると、該３００フレーム分のＡＰＬをフェードシーン検出部１０５に出力する。即ち、３００フレーム分のＡＰＬを記憶した後は、ＡＰＬが入力される度に記憶している３００フレーム分のＡＰＬをフェードシーン検出部１０５に出力する。
【００１４】
フェードシーン検出部１０５は、複数のフレームの輝度特徴量から、フェードシーンの期間を検出する（フェードシーン検出手段）。そして、検出結果をフェードシーンγカーブ生成部１０７とγカーブ選択部１０８に出力する。具体的には、フェードシーン検出部１０５は、ＡＰＬ記憶部１０４から３００フレーム分のＡＰＬを取得する。そして、取得したＡＰＬを用いてフレーム毎にフェードシーンのフレームであるか否かを判定し、判定結果をフェードシーンγカーブ生成部１０７とγカーブ選択部１０８に出力する。
本実施例では、ＡＰＬが１０フレーム以上連続で単調減少または単調増加している期間をフェードシーンの期間として検出する。それにより、フェードイン、フェードアウト、クロスフェードの映像シーンなどの期間を検出することができる。
【００１５】
具体的には、下記条件式１，２を１０フレーム以上連続で満たしている場合は単調減少と判定し、下記条件式３，４を１０フレーム以上連続で満たしている場合は単調増加と判定する。
ａｐｌ（ｉ＋ｆ）−ａｐｌ（ｉ＋１＋ｆ）≧ｔｈ１  …（１）
ａｐｌ（ｉ＋ｆ）−ａｐｌ（ｉ＋１＋ｆ）≦ｔｈ２  …（２）
ａｐｌ（ｉ＋１＋ｆ）−ａｐｌ（ｉ＋ｆ）≧ｔｈ３  …（３）
ａｐｌ（ｉ＋１＋ｆ）−ａｐｌ（ｉ＋ｆ）≦ｔｈ４  …（４）
【００１６】
式１〜４において、ａｐｌ（ｉ）はｉ番目のフレーム（フレームｉ）のＡＰＬであり、ｆは判定に用いる変数である。ｔｈ１は、判定対象のフレームのＡＰＬよりも、その次のフレーム（後フレーム）のＡＰＬの方が低いか否かを判定するための閾値である。ｔｈ２は、判定対象のフレームと後フレームの間でＡＰＬが大きく変化していないか否かを判定するための閾値である。ｔｈ３は、判定対象のフレームのＡＰＬよりも後フレームのＡＰＬの方が高いか否かを判定するための閾値である。ｔｈ４は、判定対象のフレームと後フレームの間でＡＰＬが大きく変化していないか否かを判定するための閾値である。式２，４を設ける理由は、判定対象のフレームと後フレームの間でＡＰＬが大きく変化している場合には、シーンが急に変わった可能性が高く、フェードシーンである可能性が低いからである。
本実施例では、ｔｈ１＝１、ｔｈ２＝１０、ｔｈ３＝１、ｔｈ４＝１０とする。なお、この値は一例であり、ＡＰＬが単調減少または単調増加しているか否か判定できればどのような値であってもよい。ｔｈ１とｔｈ３、ｔｈ２とｔｈ４は、互いに異なる値であってもよい。
【００１７】
次に、図３を用いて、フェードシーンの期間を検出する際の処理フローについて説明する。
以下、フェードシーンのフレームか否かを示す変数をｆｌｇ（ｉ）とする。具体的には、フェードシーンのフレームではない場合には、ｆｌｇ（ｉ）＝０とし、フェードシーンのフレームである場合には、ｆｌｇ（ｉ）＝１とする。
【００１８】
また、本実施例では、フェードシーンのフレームか否かの情報だけでなく、フェードシーンγカーブ生成部１０７での処理のため、更なる情報を生成（検出）し、出力する。具体的には、フェードシーンのフレーム数がｎであり、ｉ番目のフレームがフェードシーンのフレームである場合には、ｆ＿ｎｏ（ｉ）（＝０，１，・・・，ｎ−１）、ａｐｌ＿ｓ、ａｐｌ＿ｅを出力する。ｆ＿ｎｏ（ｉ）は、フェードシーンの期間内でのフレーム番号であり、ａｐｌ＿ｓ、ａｐｌ＿ｅは、それぞれ、フェードシーンの最初のフレーム（開始フレーム）のＡＰＬ、フェードシーンの最後のフレーム（終了フレーム）のＡＰＬである。また、フェードシーンでないフレームに対しては、ｎ＝ｆ＿ｎｏ（ｉ）＝ａｐｌ＿ｓ＝ａｐｌ＿ｅ＝−１を出力する。
【００１９】
また、本実施例では、一例として、各フレームのＡＰＬが図４に示すような値の場合について説明する。フェードシーン検出部１０５は、フレーム０から順に、図３の処理フローに従って、フェードシーンのフレームか否かを判定する。
まず、ステップＳ１０１で、ｉ＝０とし、ステップＳ１０２に進む（初期化処理）。
ステップＳ１０２では、３００フレーム分の判定処理を行ったか否かを判定する。この時点では、判定対象のフレームｉがフレーム０であり、３００フレーム分の判定処理が行われていないため（Ｓ１０２：ｎｏ）、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３では、ｆ＝０とし、ステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４では、ａｐｌ（ｉ＋ｆ），ａｐｌ（ｉ＋１＋ｆ）が式１，２を満たしているか否かを判定する。フレーム０のＡＰＬは８０、フレーム１のＡＰＬは８０であり、フレーム０，１のＡＰＬは式１，２を満たしていないため（Ｓ１０４：ｎｏ）、ステップＳ１０６に進む。なお、ａｐｌ（ｉ＋ｆ），ａｐｌ（ｉ＋１＋ｆ）が式１，２を満たしている場合には（Ｓ１０４：ｙｅｓ）、ｆに１を加算し、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０６では、ｆ≧９を満たしているか否かを判定する。この時点では、ｆ＝０であり、ｆ≧９を満たしていないため（Ｓ１０６：ｎｏ）、Ｓ１０７に進む。
ステップＳ１０７では、ｆ＝０とし、ステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８では、ａｐｌ（ｉ＋ｆ），ａｐｌ（ｉ＋１＋ｆ）が式３，４を満たしているか否かを判定する。フレーム０のＡＰＬは８０、フレーム１のＡＰＬは８０であり、フレーム０，１のＡＰＬは式３，４を満たしていないため（Ｓ１０８：ｎｏ）、ステップＳ１１０に進む。なお、ａｐｌ（ｉ＋ｆ），ａｐｌ（ｉ＋１＋ｆ）が式３，４を満たしている場合には（Ｓ１０８：ｙｅｓ）、ｆに１を加算し、ステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１１０では、ｆ≧９を満たしているか否かを判定する。この時点では、ｆ＝０であり、ｆ≧９を満たしていないため（Ｓ１１０：ｎｏ）、Ｓ１１２に進む。
ステップＳ１１２では、判定対象のフレームｉをフェードシーンのフレームでないと判定し、判定対象のフレームｉに対しｆｌｇ（ｉ）＝０，ｎ＝−１，ｆ＿ｎｏ（ｉ）＝−１，ａｐｌ＿ｓ＝−１，ａｐｌ＿ｅ＝−１としてステップＳ１１４に進む。この時点では、フレーム０がフェードシーンでないと判定され、ｆｌｇ（０）＝０、ｎ＝−１、ｆ＿ｎｏ（ｉ）＝−１、ａｐｌ＿ｓ＝−１、ａｐｌ＿ｅ＝−１とされる。
ステップＳ１１４では、ｉ＝ｉ＋ｆ＋１とし、ステップＳ１０２に進む。この時点では
、ｉ＝１とされる。
【００２０】
以降、ｉ＝１９９まで、フェードシーンのフレームではないと判定される。
次に、フレーム２００以降のフレームに対する処理フローについて説明する。
まず、ステップＳ１０２では、判定対象のフレームｉがフレーム２００であり、３００フレーム分の判定が行われていないため、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３では、ｆ＝０とし、ステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４では、フレーム２００のＡＰＬは７８、フレーム２０１のＡＰＬは７６であり、フレーム２００，２０１のＡＰＬは式１，２を満たしているため（Ｓ１０４：ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５では、ｆに１を加算し、ステップＳ１０３に進む。この時点では、ｆ＝１とされる。
ステップＳ１０３では、フレーム２０１のＡＰＬは７８、フレーム２０２のＡＰＬは７６であり、フレーム２０１，２０２のＡＰＬは式１，２を満たしているため、ステップＳ１０５に進む。
【００２１】
以降、ステップＳ１０３でｆ＝１４になるまで、ステップＳ１０４で式１，２が満たされる。
そして、ｆ＝１４のときに、ステップＳ１０４で、フレーム２１４のＡＰＬは５０、フレーム２１５のＡＰＬは５０であり、式１，２を満たしていないため、ステップＳ１０６に進む。
次に、ステップＳ１０６で、ｆ＝１４であり、ｆ≧９を満たしているため（Ｓ１０６：ｙｅｓ）、ステップＳ１１３に進む。
そして、ステップＳ１１３で、フレームｉ〜ｉ＋ｆの期間がフェードシーンの期間とされる。具体的には、フレーム２００〜２１４の期間がフェードシーンの期間とされる。
【００２２】
また、ステップＳ１１３では、フレーム２００〜２１４の期間がフェードシーンの期間であるため、ｆｌｇ（２００）＝ｆｌｇ（２０１）＝・・・＝ｆｌｇ（２１４）＝１とされる。フェードシーンの期間内でのフレーム番号は、ｆ＿ｎｏ（２００）＝０、ｆ＿ｎｏ（２０１）＝１、・・・、ｆ＿ｎｏ（２１４）＝１４とされる。フェードシーンのフレーム数ｎは１５、開始フレームのＡＰＬ（ａｐｌ＿ｓ）は７８、終了フレームのＡＰＬ（ａｐｌ＿ｅ）は５０とされる。
そして、ステップＳ１１４に進む。
ステップＳ１１４では、ｉ＝２１５とされ、ステップＳ１０２に進む。そして、フレーム２１５以降のフレームに対する処理が行われる。
以降、同様にフェードシーンのフレームか否かの判定が行われる。本実施例では、フレーム２１５〜フレーム３００は、フェードシーンのフレームではないと判定される。３００フレーム分の判定処理が行われたら（Ｓ１０２：ｙｅｓ）、フェードシーン検出部１０５は，フェードシーンγカーブ生成部１０７とγカーブ選択部１０８に図５に示すような判定結果を出力する。
【００２３】
γカーブ生成部１０６は、ＡＰＬ記憶部１０４から遅延して出力されるＡＰＬを用いて、フレーム毎に画像処理パラメータを生成し、γカーブ選択部１０８に出力する。本実施例では、画像処理パラメータとしてγカーブを生成する。なお、画像処理パラメータは、γカーブに限らない。階調補正に用いるパラメータであれば、どのようなパラメータであってもよい。以下、γカーブ生成部１０６の処理の一例について詳しく説明する。
【００２４】
γカーブ生成部１０６は、暗部を浮かせるγカーブＧ０と、暗部を沈めるγカーブＧ１を保持しているものとする。γカーブ生成部１０６は、式５〜７によりブレンド率α（ｘ）を算出する。式５〜７において、ｘはＡＰＬ記憶部１０４から遅延して出力されるＡＰ
Ｌであり、ａ，ｂ，ｃはそれぞれ所定の係数である。そして、ブレンド率α（ｘ）に応じた重みでＧ０とＧ１の２つのγカーブを合成してγカーブＧ（ｘ）を生成する。
Ｇ０は、例えば、図６の（ａ）で示すようなγカーブであり、Ｇ１は、例えば、図６の（ｂ）で示すようなγカーブである。
α（ｘ）＝ａ×ｘ                                ０≦ｘ≦６４の場合    …（５）
α（ｘ）＝ｂ×（ｘ−６４）＋α（６４）        ６５≦ｘ≦２０５の場合  …（６）
α（ｘ）＝ｃ×（ｘ−２０５）＋α（２０５）  ２０６≦ｘ≦２５５の場合  …（７）
本実施例では、ａ＝０．００２２、ｂ＝０．００５２、ｃ＝０．００２５２とする。この場合のＡＰＬｘとブレンド率α（ｘ）の関係を図７に示す。
【００２５】
ブレンド率α（ｘ）を用いたγカーブＧ（ｘ）の生成方法を式８に示す。
Ｇ（ｘ）＝α（ｘ）×Ｇ１＋（１−α（ｘ））×Ｇ０  …（８）
式８によれば、ＡＰＬｘが０の場合には、α（０）＝０となるため、Ｇ（０）＝Ｇ０となる。ＡＰＬｘが２５５の場合には、α（２５５）＝１となるため、Ｇ（２５５）＝Ｇ１となる。ＡＰＬｘが６０の場合は、式５より、α（６０）＝０．１３２となるため、Ｇ（６０）＝０．１３２×Ｇ１＋０．８６８×Ｇ０となる。図６の（ｃ）に式８によって得られたＧ（６０）のγカーブを示す。
【００２６】
フェードシーンγカーブ生成部１０７は、ＡＰＬ記憶部１０４から遅延して出力されるＡＰＬと、フェードシーン検出部１０５の検出結果とに基づいて、フェードシーンの期間内のフレームに対する画像処理パラメータを生成する（決定手段）。具体的には、フェードシーンγカーブ生成部１０７は、フェードシーンの期間の最初と最後のフレームに適用する画像処理パラメータをそれぞれのフレームの輝度特徴量から決定（生成）する。そして、上記最初と最後のフレームの間にある複数のフレームに適用する画像処理パラメータ（シーン内パラメータ）を最初のフレームに適用する画像処理パラメータから最後のフレームに適用する画像処理パラメータへと徐々に変化するように決定する。本実施例では、シーン内パラメータを、そのフレームの輝度特徴量から決定される画像処理パラメータと、最初のフレームから最後のフレームまで画像処理パラメータが線形に変化すると仮定した場合の画像処理パラメータとの間の値をとるように、決定する。以下、詳しく説明する。
【００２７】
フェードシーンの期間内のフレームに対するブレンド率α＿ｆ（ｉ）の算出方法を式９に示す。
α＿ｆ（ｉ）＝ｄ×α（ｘ）＋ｅ×β（ｉ）  …（９）
なお、式９中のｘはフレームｉのＡＰＬであり、ｄ，ｅは所定の係数である。本実施例では、ｄ＝０．５、ｅ＝０．５とする。
式９中のβ（ｉ）は、ブレンド率がフェードシーンの開始フレームのブレンド率α（ａｐｌ_ｓ）（式５〜７によって得られるブレンド率）から、終了フレームのブレンド率α
（ａｐｌ_ｅ）まで線形に変化すると仮定したときのフレームｉのブレンド率である。ブ
レンド率β（ｉ）の算出方法を式１０に示す。
β（ｉ）＝α（ａｐｌ_ｓ）
＋（α（ａｐｌ_ｅ）−α（ａｐｌ_ｓ））×（ｆ＿ｎｏ（ｉ）／（ｎ−１））
…（１０）
【００２８】
具体的には、フレーム２０９のブレンド率α＿ｆ（ｉ）は下記のように算出される。なお、本実施例では、図５より、ａｐｌ＿ｓ＝７８、ａｐｌ＿ｅ＝５０、ｎ＝１５である。また、式５より、α（６４）＝０．１４０８となる。そのため、式５，６から、α（ａｐｌ_ｓ），α（ａｐｌ_ｅ）は、それぞれ、０．２１３６，０．１１となる。また、フレーム２０９のＡＰＬは６０、ｆ＿ｎｏ（２０９）＝９である。
β（２０９）＝α（７８）＋（α（５０）−α（７８））×（９／１４）
＝０．２１３６＋（０．１１−０．２１３６）×（９／１４）
＝０．１４７
α＿ｆ（２０９）＝０．５×α（６０）＋０．５×β（２０９）
＝０．５×０．１３２＋０．５×０．１４７
＝０．１３９５
【００２９】
本実施例では、フェードシーンγカーブ生成部１０７は、γカーブ生成部１０６と同様の方法で、ブレンド率α＿ｆ（ｉ）を用いてγカーブを生成する。そのため、フレーム２０９のγカーブは０．１３９５×Ｇ１＋０．８６０５×Ｇ０となる。
そして、フェードシーンの期間内でのフレーム番号と、上記方法で生成したγカーブをγカーブ選択部１０８に出力する。
【００３０】
本実施例では、フレーム２００〜２１４の期間がフェードシーンの期間であるので、フェードシーンの期間内でのフレーム番号とブレンド率α＿ｆ（ｉ）の関係は図８の（ａ）のようになる。
また、図８の（ｂ）は、時間方向ＬＰＦ処理を行って得られるブレンド率であり、図８の（ｃ）は、時間方向ＬＰＦ処理を行わずにフレームのＡＰＬから求められるブレンド率である。
【００３１】
時間方向ＬＰＦ処理を行う場合、図８の（ｂ）のようにブレンド率が遷移するため、フェードシーンの期間の最後のフレーム（終了フレーム）でブレンド率の適用が遅れ、黒つぶれや白とびが発生してしまう。
また、時間方向ＬＰＦ処理を行わない場合、図８の（ｃ）のようにブレンド率が遷移するため、ブレンド率の変化点（ブレンド率が不連続となる点）であるフレーム番号ｆ＿ｎｏ（ｉ）が７の前後でちらつきが発生してしまう。
一方、本実施例では、図８（ａ）のように、ブレンド率が、フェードシーンの期間の開始フレームに適用するブレンド率から終了フレームに適用するブレンド率へと徐々に変化する。そのため、ちらつきの発生や、パラメータの適用の遅れ（黒つぶれや白とびの発生）を抑制することができる。
【００３２】
γカーブ選択部１０８では、フェードシーンの期間内のフレームに対しては、フェードシーンγカーブ生成部１０６から出力されるγカーブを選択する。フェードシーンの期間外のフレームに対しては、γカーブ生成部１０６から出力されるγカーブを適用する。フェードシーンの期間内のフレームか否かは、フェードシーン検出部１０５から出力される判定結果を用いて判定される。具体的には、γカーブ選択部１０８は、ｆｌｇ（ｉ）＝１であるフレームをフェードシーンの期間内のフレームであると判定し、ｆｌｇ（ｉ）＝０であるフレームをフェードシーンの期間外のフレームであると判定する。
【００３３】
γ変換部１０９は、映像遅延部１０２から出力されるフレームに対応するγカーブ（γカーブ選択部１０８から出力されるγカーブ）を用いて階調補正を行い、階調補正されたフレームを出力信号端子に出力する（補正手段）。即ち、フェードシーンの期間内のフレームは、フェードシーンγカーブ生成部１０６で生成（決定）されたγカーブ（階調補正パラメータ）を用いて階調補正される。フェードシーンの期間外のフレームは、γカーブ生成部１０６で生成されたγカーブを用いて階調補正される。
出力信号端子１１０は、階調補正されたフレームを不図示の画像表示装置（テレビジョン装置）や録画機器などに出力する。
【００３４】
以上述べたように、本実施例によれば、フェードシーンの期間の最初と最後のフレームの間で、最初のフレームに適用する画像処理パラメータから最後のフレームに適用する画像処理パラメータへと徐々に変化するように画像処理パラメータが決定される。それによ
り、γカーブの適用の遅れや、ちらつき等の妨害感を抑制できる。
【００３５】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る画像処理装置及びその画像処理装置によって実行される画像処理方法について、図を用いて説明する。
【００３６】
図９は本実施例に係る画像処理装置の機能ブロック図である。図９に示すように画像処理装置２００は、実施例１の画像処理装置１００の機能ブロックと同様の機能ブロックを有する。図９において、実施例１と同じ機能ブロックには実施例１と同じ符号を付し、説明を省略する。本実施例は、フェードシーン検出部９０５の出力を映像遅延部９０２とＡＰＬ記憶部９０４で反映し、遅延量を可変とする点が実施例１と異なる。
【００３７】
映像遅延部９０２は、複数のフレームを記憶し、入力映像信号を該複数のフレーム分遅延してγ変換部１０９に出力する。本実施例では、入力映像信号が入力されてからフェードシーン検出部９０５で最初にフェードシーンの期間を検出するのに要したフレーム数を遅延量とする。また、映像遅延部９０２は、所定数（例えば３００枚）のフレームを記憶することができるものとする。そして、所定数のフレームが入力されてもフェードシーン検出部９０５でフェードシーンの期間が検出されない場合には、所定数のフレーム分（３００フレーム）を遅延量とする。
【００３８】
ＡＰＬ記憶部９０４は、複数のフレームのＡＰＬを記憶し、ＡＰＬを該複数のフレーム分遅延してγカーブ生成部１０６及びフェードシーンγカーブ生成部１０７に出力する。本実施例では、遅延量は映像遅延部９０２と同様とする。
また、本実施例では、ＡＰＬ記憶部９０４は、所定数のフレーム分のＡＰＬを記憶すると、該所定数のフレーム分のＡＰＬをフェードシーン検出部９０５に出力する。具体的には、ＡＰＬ記憶部９０４は、１００フレーム分のＡＰＬを記憶すると、該１００フレーム分のＡＰＬをフェードシーン検出部９０５に出力する。
そのため、本実施例では、γ変換部１０９において、最初のフェードシーンの期間が検出されたタイミングで各フレームが階調補正されて出力されることになる。
【００３９】
フェードシーン検出部９０５は、ＡＰＬ記憶部９０４から１００フレーム分のＡＰＬを取得し、フェードシーンの期間を検出する。そして、検出結果をフェードシーンγカーブ生成部１０７とγカーブ選択部１０８に出力する。また、フェードシーン検出部９０５は、３００フレーム分のＡＰＬが入力される前にフェードシーンの期間を検出した場合には、最初のフェードシーンの期間を検出するのに要したフレーム数を映像遅延部９０２とＡＰＬ記憶部９０４に出力する。
【００４０】
次に、図１０を用いて、フェードシーンを検出する際の処理フローについて説明する。なお、図１０において、実施例１と同じ処理には同じ符号を付し、説明は省略する。
本実施例では、ステップＳ１０１の次に、１００フレーム分の判定処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ２０２）。１００フレーム分の判定処理が行われていない場合には（Ｓ２０２：ｎｏ）、ステップＳ１０３へ進み、１００フレーム分の判定処理が行われた場合には（Ｓ２０２：ｙｅｓ）、フェードシーンの期間の検出処理を終了する。
ステップＳ１１３の次では、フェードシーンの期間の検出が初めてか否かを判断する（ステップＳ２１５）。フェードシーンの期間の検出が初めての場合には（Ｓ２１５：ｙｅｓ）、ステップＳ２１６へ進み、そうでない場合には（Ｓ２１５：ｎｏ）、ステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ２１６では、最初にフェードシーンの期間を検出するのに要したフレーム数を映像遅延部９０２とＡＰＬ記憶部９０４に出力する。
【００４１】
実施例１と同様に、各フレームのＡＰＬが図４のような場合を考える。この場合、最初にフレーム２００〜２１４の期間がフェードシーンの期間として検出されるため、検出するのに要したフレーム数として２１５が映像遅延部９０２とＡＰＬ記憶部９０４に出力される。
その結果、映像遅延部９０２とＡＰＬ記憶部９０４の遅延量は２１５フレームに設定される。なお、検出するのに要したフレーム数が３００を超えていた場合には、映像遅延部９０２とＡＰＬ記憶部９０４の遅延量は３００フレームに設定される。
【００４２】
以上述べたように、本実施例では、最初のフェードシーンの期間が検出されたタイミングで各フレームが階調補正されて出力される。具体的には、入力映像信号の先頭フレームの入力が開始されてから映像遅延部９０２に所定数のフレームが蓄積されるよりも前に最初のフェードシーンの期間が検出された場合に、該検出のタイミングで各フレームが階調補正されて出力される。それにより、実施例１に比べ映像を表示するまでの時間を短くすることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１００，２００  画像処理装置
１０３  ＡＰＬ検出部
１０５，９０５  フェードシーン検出部
１０７  フェードシーンγカーブ生成部
１０９  γ変換部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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