(57)【要約】【課題】複数の画素からなる表示部と、その１以上の画素に対応して設けられたバックライトとを備えた表示装置の側でバックライト制御信号を生成する必要なしに、ローカルデミング制御によるダイナミックな映像の表示を可能とすること。【解決手段】映像信号生成装置に、映像信号を生成する映像信号生成部と、その映像信号からバックライト制御データを生成するバックライト制御データ生成部と、生成した映像信号を有効映像領域に配置し、前記生成されたバックライト制御データをブランキング領域に配置したＳＤＩ信号に変換して出力するＳＤＩ信号生成部とを設ける。一方、表示装置には、ＳＤＩ信号から、映像信号とバックライト制御データと分離するＳＤＩ分離部と、映像信号に基づいて表示部の各画素を制御する表示制御部と、バックライト制御データに基づいてバックライトを制御するバックライト制御部とを設ける。【選択図】図１
2018185460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を生成する映像信号生成部と、
前記生成された映像信号からバックライト制御データを生成するバックライト制御データ生成部と、
前記生成された映像信号を有効映像領域に配置し、前記生成されたバックライト制御データをブランキング領域に配置したＳＤＩ信号に変換して出力するＳＤＩ信号生成部と、を備えたことを特徴とする映像信号生成装置。
【請求項２】
複数の画素からなる表示部と該表示部の１以上の画素に対応して設けられたバックライトとを備えた表示装置であって、
有効映像領域に映像信号が配置され、ブランキング領域にバックライト制御データを配置したＳＤＩ信号から、映像信号とバックライト制御データと分離するＳＤＩ分離部と、
前記分離した映像信号に基づいて前記表示部の各画素を制御する表示制御部と、
前記分離したバックライト制御データに基づいて前記バックライトを制御するバックライト制御部とをさらに備えることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
映像信号を生成する映像信号生成部と、
前記生成された映像信号からバックライト制御データを生成するバックライト制御データ生成部と、
前記生成された映像信号を有効映像領域に配置し、前記生成されたバックライト制御データをブランキング領域に配置したＳＤＩ信号に変換して出力するＳＤＩ信号生成部とを有する映像信号生成装置と、
複数の画素からなる表示部と該表示部の１以上の画素に対応して設けられたバックライトとを有する表示装置であって、
有効映像領域に映像信号が配置され、ブランキング領域にバックライト制御データを配置したＳＤＩ信号から、映像信号とバックライト制御データと分離するＳＤＩ分離部と、
前記映像信号に基づいて前記表示部の各画素を制御する表示制御部と、
前記バックライト制御データに基づいて前記バックライトを制御するバックライト制御部とを有する前記表示装置とを備え、
前記表示装置は、前記映像信号生成装置で生成したバックライト制御データに基づいて前記バックライトを制御することを特徴とする映像生成システム。
【請求項４】
前記映像信号生成装置と前記表示装置とは同軸ケーブルで信号接続されていることを特徴とする請求項３記載の映像生成システム。
【請求項５】
前記表示装置はビューファインダーであることを特徴とする請求項３または４に記載の映像生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像生成システムに関し、詳細には、ローカルデミング制御を行うことによりダイナミックな映像を表示する表示装置を備えた映像生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶を用いた表示装置である液晶表示装置において、バックライトを構成する複数の発光部の発光状態を個々に制御するローカルデミング制御を行うことにより、ＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ）の映像を生成する手法が知られている（特許文献１）。ローカルデミング制御は、より豊かで迫力のある映像表現を実現する手段として急速に普及しつつある。
【０００３】
ローカルデミング制御を行うためには、通常の映像信号の他に、複数の発光部を個々に制御するための信号であるバックライト制御信号が必要となる。このバックライト制御信号は、通常、映像信号を受信した表示装置側で受け取った映像信号に基づいて生成している。
【０００４】
また映像生成システムには、表示装置の他に、撮影や合成などの手法により映像信号を生成する映像信号生成装置が含まれており、映像信号生成装置と表示装置とは何らかの信号伝達手段で接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−４８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような映像生成システムにおいて、従来のように受信側の表示装置でバックライト制御信号を生成する場合には、複雑な処理回路やプログラムを受信装置側に別途用意する必要がある。しかしながら、ＶＦ（ビューファインダー）などの表示装置を備えた業務用カメラなどの映像生成システムでは、受信側となるＶＦは小型に構成されることが強く望ましいため、バックライト信号を生成するための構成を組み込むだけの空間的な余裕がない。また、同じ映像信号を複数の表示装置で表示させる映像生成システムでは、複数存在する受信側の表示装置のそれぞれにおいてバックライト信号を生成するための構成を設ける必要があり、重複したコストが発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、受信側でバックライト制御信号を生成する必要なしに、液晶表示装置においてローカルデミング制御によるダイナミックな映像の表示を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題を解決するために、本発明の一形態は、映像信号を生成する映像信号生成部と、前記生成された映像信号からバックライト制御データを生成するバックライト制御データ生成部と、前記生成された映像信号を有効映像領域に配置し、前記生成されたバックライト制御データをブランキング領域に配置したＳＤＩ信号に変換して出力するＳＤＩ信号生成部と、を備えた映像信号生成装置である。
【０００９】
本発明の他の一形態は、複数の画素からなる表示部と該表示部の１以上の画素に対応して設けられたバックライトとを備えた表示装置であって、有効映像領域に映像信号が配置され、ブランキング領域にバックライト制御データを配置したＳＤＩ信号から、映像信号とバックライト制御データと分離するＳＤＩ分離部と、前記分離した映像信号に基づいて前記表示部の各画素を制御する表示制御部と、前記分離したバックライト制御データに基づいて前記バックライトを制御するバックライト制御部とをさらに備える表示装置である。
【００１０】
本発明の他の一形態は、映像信号を生成する映像信号生成部と、前記生成された映像信号からバックライト制御データを生成するバックライト制御データ生成部と、前記生成された映像信号を有効映像領域に配置し、前記生成されたバックライト制御データをブランキング領域に配置したＳＤＩ信号に変換して出力するＳＤＩ信号生成部とを有する映像信号生成装置と、複数の画素からなる表示部と該表示部の１以上の画素に対応して設けられたバックライトとを有する表示装置であって、有効映像領域に映像信号が配置され、ブランキング領域にバックライト制御データを配置したＳＤＩ信号から、映像信号とバックライト制御データと分離するＳＤＩ分離部と、前記映像信号に基づいて前記表示部の各画素を制御する表示制御部と、前記バックライト制御データに基づいて前記バックライトを制御するバックライト制御部とを有する前記表示装置とを備え、前記表示装置は、前記映像信号生成装置で生成したバックライト制御データに基づいて前記バックライトを制御する映像生成システムである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】映像生成システムの構成例を示す図である。
【図２】表示装置を構成する画素の配置とそれに対応するバックライトの配置を示す図である。
【図３】映像信号生成装置内のＳＤＩ処理部の構成例を示す図である。
【図４】ＳＤＩ信号のデータ構成の一部を示す図である。
【図５】バックライト制御データの配置例を説明する図である。
【図６】表示装置内のＳＤＩ処理部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１３】
図１は本実施形態の映像生成システムの構成例を示す図である。本実施形態の映像生成システムは、図１に示すように、映像信号生成装置１と表示装置２とが信号伝達手段３で接続された構成を備えている。本実施形態の映像生成システムは、例えば、業務用カメラなどに組み込むことができる。映像生成システムを業務用カメラに組み込む場合、映像信号生成装置は撮像装置、表示装置はＶＦ（ビューファインダー）など、信号伝達手段はＳＤＩ（serial digital interface）信号を伝送する同軸ケーブルなどを用いてそれぞれ構成することができる。
【００１４】
映像信号生成装置１は、撮像・描画・編集などのさまざまな手段により映像信号を生成して、生成された映像信号をＳＤＩ信号に変換して出力する装置である。図１では、映像信号生成装置１が撮像により取得した映像を処理して映像信号を生成するものを例に挙げて説明しており、映像信号生成装置１は、撮像部１１と、映像処理部１２と、バックライト制御データ生成部１３と、ＳＤＩ処理部１４とを有している。
【００１５】
撮像部１１は、被写体を撮像することによって映像を取得して、取得した映像を映像処理部１２に出力する。
【００１６】
映像処理部１２は、撮像部１１で取得した映像を処理して映像信号を生成して、生成した映像信号をバックライト制御データ生成部１３とＳＤＩ処理部１４とに出力する。
【００１７】
バックライト制御データ生成部１３は、映像処理部１２で生成した映像信号からローカルデミング用のローカルデミングデータ（単に、バックライト制御データともいう）を生成する。
【００１８】
ここで、ローカルデミング用のローカルデミングデータ（バックライト制御データ）について説明する。
【００１９】
図２は表示装置を構成する画素の配置とそれに対応するバックライトの配置を示す図である。ＬＣＤのようなバックライトを有する表示装置では、表示装置の各画素の開口率（バックライト光の透過率）を制御して画素毎の明るさを制御する手法に加えて、図２に示すように、水平垂直の数画素を単位としてバックライトの発光制御を行なうローカルデミングという手法を用いることができる。このローカルデミングとよばれる手法によって、映像を部分的により明るく表示したりまたはより暗く表示したりすることができるので、映像信号をダイナミックにめりはりをつけて表現できることが知られている。ローカルデミングデータ用のバックライト制御データとは、このバックライト発光制御を行うためのデータである。ローカルデミングにおけるバックライト発光制御は、バックライトのオン・オフ制御でもよいが、オン・オフ制御に限らず、バックライトの発光強度の制御も含んでいる。
【００２０】
このバックライト制御データは、例えば、ＨＤＴＶの場合、１フレームに水平画素数が１９２０、垂直画素数が１０８０の映像画素があるので、バックライトが８×８画素を単位として制御される場合、ローカルデミングデータとして（１９２０／８）×（１０８０／８）＝２４０（水平）×１３５（垂直）＝３２４００個のバックライトをそれぞれ制御するためのデータが必要になる。
【００２１】
バックライト制御データ生成部１３は、映像信号を構成する各画素の明るさに応じてローカルデミングデータ（バックライト制御データ）を生成する。
【００２２】
ＳＤＩ処理部１４は、映像信号とバックライト制御データと同期信号などのＳＤＩ規格上のデータの多重化を行う。
【００２３】
図３はＳＤＩ処理部１４の構成例を示す図である。ＳＤＩ処理部１４は、図３に示すように、映像信号とバックライト制御データと同期信号などのＳＤＩ規格上のデータとを多重化する多重化部１４１と、ＳＤＩ規格上のデータのうちの同期信号をトリガとして水平垂直カウンタ１４３を動作させる同期検出部１４２と、同期検出部１４２に制御されて映像信号、水平位置および垂直位置をカウントして切り替え信号を多重化部１４１に出力する水平垂直カウンタ１４３とを有している。
【００２４】
ここで多重化部１４１における多重化について説明する。多重化部１４１が出力する多重化データはＳＤＩ信号のデータ構成で出力される。ＳＤＩ信号のデータ構成は、ＳＤＩ規格に従ってその構成が決められている。
【００２５】
図４はＳＤＩ信号のデータ構成の一部を示す図である。図４に示すように、ＳＤＩ信号は、Ｙデータ系列とＣｂ／Ｃｒデータ系列とを有し、これらのデータ系列ごとに、有効映像領域であるデジタル有効ラインとブランキング領域であるデジタルラインブランキング（水平ブランキング）期間とで構成されるデジタルライン（水平期間）が設定されている。デジタルライン（水平期間）には、映像を構成する１ライン（１つの水平期間）の映像信号とその映像信号に対応する制御信号等が配置されており、１フレームの映像は複数のデジタルラインの信号を用いて構成することができる。デジタルラインブランキング期間は、ＥＡＶ（Ｅｎｄ  ｏｆ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｖｉｄｅｏ）期間とライン番号データ期間と誤り検出符号データ期間と、補助データ／未定義ワードデータ期間と、ＳＡＶ（Ｓｔａｒｔ  ｏｆ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｖｉｄｅｏ）期間とにより構成されている。デジタルラインブランキング期間のうち、補助データ／未定義ワードデータ期間以外はそのデータ用途が決まっている。
【００２６】
本実施形態のＳＤＩ処理部１４は、この補助データ／未定義ワードデータ期間にバックライト制御データを挿入する。この補助データ／未定義ワードデータ期間には、２６８ワードの空き領域が存在するが、先に計算したＨＤＴＶにおいて８×８画素を単位としてバックライト制御する場合のバックライト制御データの水平部分は２４０個であるので、先に例示したバックライト制御データは十分に配置することが可能である。実際には、Ｙデータ系列とＣｂ／Ｃｒデータ系列との２つの系列があるので、格納データ数はさらに多くすることができる。この場合、さらに細かいバックライトの配置にも個々に対応できる。
【００２７】
ＳＤＩ信号の１ワードは、１０ｂｉｔであるので、バックライト制御データのビット幅をＹデータ系列とＣｂ／Ｃｒデータ系列との２つの系列を使用して、２０ｂｉｔに大きくすることができる。さらに、同じバックライト位置に対して、１０ｂｉｔ幅の複数のバックライト制御データの２つを同時に持つことができる。
【００２８】
図５はバックライト制御データの配置例を説明する図である。図５に示すように、バックライト制御データは、１つのバックライトにつきＹデータ系列とＣｂ／Ｃｒデータ系列とに配置される２つの１０ｂｉｔ幅のデータとすることができ、バックライトの配置の順番に水平方向に順次制御データを並べることができる。
【００２９】
ＳＤＩ信号には、信号の禁止ワードがあるので注意する必要がある。例えば、禁止ワードが０〜３および１０２０〜１０２３であり、バックライトの制御データの１ワードがＳＤＩ信号のデータ送信単位と同じ１０ｂｉｔ幅のデータの場合、バックライト制御データ生成部１３で生成されたバックライト制御データ０〜１０１５は、禁止ワード分のオフセットを付けて、４〜１０１９のデータに変換して伝送すればよい。受信側でオフセットを引けば、もとのデータに戻せる。また制御データのスケーリングを０〜１０００で１００％とすれば、０〜１００％の制御をすることも可能となる。
【００３０】
ＳＤＩ処理部１４は、上記の通り映像信号とバックライト制御データと同期信号などのＳＤＩ規格上のデータの多重化した多重化データを信号伝達手段３に出力する。
【００３１】
表示装置２は、ＬＣＤなどのバックライトを利用して表示を行う装置であり、画素とは別のバックライトを制御することにより明るさを制御して、よりダイナミックな表示を行うことができる装置である。
【００３２】
表示装置２は、ＳＤＩ処理部１４から出力された多重化データを信号伝達手段３を介して受け取り、受け取った多重化データに基づいて映像表示を行う装置であり、図１に示すように、ＳＤＩ処理部２１と、映像処理部２２と、バックライト制御部２３と、表示部２４と、バックライト２５とを有している。
【００３３】
ＳＤＩ処理部２１は、受信した多重化データから映像信号とバックライト制御データと同期信号などのＳＤＩ規格とを分離する。図６はＳＤＩ処理部２１の構成例を示す図である。図６に示すように、分離部２１１と同期検出部２１２と水平垂直カウンタ２１３とを有している。ＳＤＩ処理部２１では、同期検出部２１２で同期信号を検出し、検出した同期信号をトリガとして、水平垂直カウンタを動作させ、水平垂直カウンタ２１３で水平位置および垂直位置をカウントして切り替え信号を分離部２１１に出力すると、分離部２１１で多重化データ（ＳＤＩ信号の規格に従って配置されたデータ）から、映像信号とバックライト制御データとの同期などのＳＤＩ信号上のデータとを順次分離する。
【００３４】
ＳＤＩ処理部２１は、分離したデータのうち、映像信号と同期信号などの付加的なデータとを映像処理部２２に出力し、バックライト制御データと同期信号とをバックライト制御部２３に出力する。
【００３５】
映像処理部２２は、受け取った映像信号を同期信号などの付加的なデータに基づいて映像処理して、表示部２４の各画素を制御して映像表示を行う。
【００３６】
バックライト制御部２３は、受け取ったバックライト制御データと同期信号とを用いて表示部２４において表示される映像と同期させてバックライトを制御する。
【００３７】
このように、本実施形態の映像生成システムにおいては、表示装置２は単に、ＳＤＩ信号から映像信号と同様にバックライト制御データを分離して、その分離したバックライト制御データに基づいてバックライトを制御することによってローカルデミング制御が可能となる。したがって、表示装置２側にバックライト制御データを生成するための複雑な回路を設ける必要がない。
【００３８】
信号伝達手段３は、ＳＤＩ信号を伝達できる同軸ケーブルなどで構成することができる。本実施形態の映像生成システムでは、映像信号生成装置１と表示装置２との間で映像データとバックライト制御データとをＳＤＩ信号の形態で伝達できれば信号伝達手段は限定されない。
【００３９】
本実施形態の映像生成システムによれば、映像信号のデータ伝達形態であるＳＤＩ信号におけるデジタルラインブランキング期間の補助データ／未定義ワードデータ期間にバックライト制御データを配置することによって、既存のＳＤＩ信号により、受信側でバックライト制御信号を生成する必要なしに、液晶表示装置においてローカルデミング制御によるダイナミックな映像の表示ができる。
【００４０】
なお、以上の実施形態では受信側である表示装置２には、バックライト制御データの生成を全く行わない構成を例に挙げて説明したが、受信側の表示装置２でバックライト制御データの生成を行う構成を設けることを排除するものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１    映像信号生成装置
１１  撮像部
１２  映像処理部
１３  バックライト制御データ生成部
１４  ＳＤＩ処理部
１４１  多重化部
１４２  同期検出部
１４３  水平垂直カウンタ
２    表示装置
２１  ＳＤＩ処理部
２１１  分離部
２１２  同期検出部
２１３  水平垂直カウンタ
２２  映像処理部
２３  バックライト制御部
２４  表示部
２５  バックライト
３    信号伝達手段
【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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