(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の集積回路、
を含み、
前記１以上の集積回路は、
ビデオ・イメージのシーケンスに関連するビデオ信号と、該ビデオ・イメージのシーケンスを表示するように構成されたディスプレイを照明するように構成された光源の輝度設定値とを受信するように構成された入力インタフェースと、
前記入力インタフェースに電気的に結合され、前記輝度設定値と前記ビデオ・イメージのシーケンスにおける所定のビデオ・イメージの少なくとも部分集合に関連する輝度指標の一部分とに基づいて前記光源の強度設定値を決定するように構成された強度回路と、
前記強度回路に電気的に結合され、前記ビデオ・イメージのシーケンスにおける以前のビデオ・イメージに関連する以前の強度設定値に対する前記所定のビデオ・イメージに関連する前記光源の前記強度設定値の変化を該強度設定値の該変化のマグニチュード及び方向に基づいて選択的にフィルタリングするように構成されたフィルタと、
を含み、
前記輝度指標は、前記所定のビデオ・イメージにおける輝度値のヒストグラムを含み、
前記フィルタは、前記ビデオ・イメージのシーケンスにおける以前のビデオ・イメージに関連する以前の強度設定値に対する前記光源の前記強度設定値の変化を該変化が第１の所定値未満の場合に選択的にフィルタリングするように構成され、
前記フィルタによる前記フィルタリングは、前記輝度値のヒストグラムのピーク値が隣接ビデオ・イメージ間で所定値以上増加した場合に無効にされる、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記１以上の集積回路は、
前記入力インタフェースと前記強度回路とに電気的に結合され、前記受信ビデオ信号に基づいて前記所定のビデオ・イメージに関連する前記輝度指標を計算するように作動する抽出回路と、
前記抽出回路と前記強度回路とに電気的に結合され、前記輝度指標を分析して前記所定のビデオ・イメージにおける空間的に変動する視覚情報を含む該所定のビデオ・イメージの前記部分集合を識別するように構成された分析回路と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記１以上の集積回路は、前記入力インタフェースと前記分析回路とに電気的に結合されたスケーリング回路を更に含み、該スケーリング回路は、マッピング関数に基づいて前記所定のビデオ・イメージの前記部分集合に関連するビデオ信号をスケーリングするように構成され、
前記マッピング関数は、前記輝度指標の前記一部分に基づいている、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
歪み指標が、前記マッピング関数に関連付けられることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記光源の前記強度設定値は、前記歪み指標に基づいていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記スケーリングは、前記光源から前記ビデオ・イメージを表示するように構成された前記ディスプレイまでの光の結合を減衰するメカニズムのダイナミック・レンジに基づいていることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記１以上の集積回路は、前記強度回路に電気的に結合された遅延メカニズムを更に含み、該遅延メカニズムは、表示される現在のビデオ・イメージに前記光源の前記強度設定値を同期させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記所定のビデオ・イメージは、映像のフレームを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記フィルタは、ローパス・フィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記光源の前記決定された強度設定値は、該光源の電力消費を低減することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記光源は、発光ダイオード又は蛍光灯を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
コンピュータ・システムにおいて使用されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
携帯用電子装置において使用されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
１以上の集積回路を使用して光源の強度設定値を決定する方法であって、
ビデオ・イメージのシーケンスに関連するビデオ信号と該ビデオ・イメージのシーケンスを表示するように構成されたディスプレイを照明する光源の輝度設定値とを受信する段階と、
前記１以上の集積回路を通じて、前記輝度設定値と前記ビデオ・イメージのシーケンスにおける所定のビデオ・イメージの少なくとも部分集合に関連する輝度指標の一部分とに基づいて前記光源の強度設定値を決定する段階と、
前記ビデオ・イメージのシーケンスにおける以前のビデオ・イメージに関連する以前の強度設定値に対する前記所定のビデオ・イメージに関連する前記光源の前記強度設定値の変化を該強度設定値の該変化のマグニチュード及び方向に基づいて選択的にフィルタリングする段階と、
を含み、
前記輝度指標は、前記所定のビデオ・イメージにおける輝度値のヒストグラムを含み、
前記選択的にフィルタリングする段階は、前記ビデオ・イメージのシーケンスにおける以前のビデオ・イメージに関連する以前の強度設定値に対する前記光源の前記強度設定値の変化を該変化が第１の所定値未満の場合にフィルタリングすること
を含み、
前記フィルタリングは、前記輝度値のヒストグラムのピーク値が隣接ビデオ・イメージ間で所定値以上増加した場合に無効にされる、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記受信ビデオ信号に基づいて前記所定のビデオ・イメージに関連する前記輝度指標を計算する段階と、
前記輝度指標を分析して、前記所定のビデオ・イメージにおける空間的に変動する視覚情報を含む該所定のビデオ・イメージの前記部分集合を識別する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
マッピング関数に基づいて前記所定のビデオ・イメージの前記部分集合に関連するビデオ信号をスケーリングする段階、
を更に含み、
前記マッピング関数は、前記輝度指標の前記一部分に基づいている、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記フィルタリングする段階は、ローパス・フィルタリングを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記光源の前記決定された強度設定値は、該光源の電力消費を低減することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイのための逆光照明を動的に適応させる技術に関する。より具体的には、本発明は、ビデオ信号を調節してイメージごとにバックライトの強度を決定するための回路及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような小型電子ディスプレイは、広範な電子装置において益々一般的な構成要素である。例えば、これらの構成要素は、その低価格及び良好な性能のために、現在ではラップトップ・コンピュータのような携帯型電子装置において広範囲に使用されている。
【０００３】
これらのＬＣＤの多くは、蛍光光源又は発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて照明される。例えば、ＬＣＤは、多くの場合に、ディスプレイの上方、背後、及び／又はそばに位置する「冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）」によって逆光照明される。電子装置における既存のディスプレイ・システムを示す図１に示すように、光源１１０（ＣＣＦＬなど）とディスプレイ１１６の間に位置する減衰メカニズム１１４（空間光変調器など）は、ディスプレイ１１６に入射する光源１１０によって生成された光１１２の強度を低減するのに使用される。しかし、バッテリ耐用期間が、多くの電子装置において重要な設計基準であり、減衰作動が出力光１１２を切り捨てるので、この減衰作動は、エネルギ効率が悪く、従って、バッテリ耐用期間に悪影響を与える可能性がある。ＬＣＤディスプレイにおいては、減衰メカニズム１１４は、ディスプレイ１１６内に含められることに注意されたい。
【０００４】
一部の電子装置においては、この問題は、ディスプレイ１１６上に表示されるビデオ信号の輝度を光源１１０の強度設定値とトレードオフにすることによって対処される。特に、多くのビデオ・イメージは、露出不足であり、例えば、これらのビデオ・イメージ内のビデオ信号のピーク輝度値は、ビデオ信号が符号化される時に許容される最大輝度値よりも小さいものである。この露出不足は、ビデオ・イメージの生成又は符号化中にカメラをパンさせた時に発生する可能性がある。初期ビデオ・イメージのピーク輝度は、正しく設定されているが（例えば、初期ビデオ・イメージは、露出不足ではない）、カメラアングル変化は、その後のビデオ・イメージのピーク輝度値を低減させる場合がある。その結果、一部の電子装置は、ビデオ・イメージのピーク輝度値をスケーリングして（ビデオ・イメージがもはや露出不足とならないように）光源１１０の強度設定値を低減し、それによってエネルギ消費を低減してバッテリ寿命を延ばす。
【０００５】
残念ながら、ビデオ・イメージの輝度を確実に決定することは困難であることが多く、すなわち、既存の技術を用いてスケーリングを決定することは困難である。これは、多くのビデオ・イメージが、ビデオ・イメージの黒バー、例えば、非画像部分で符号化されるからである。これらの非画像部分は、ビデオ・イメージの輝度の分析を複雑にし、従って、ビデオ信号の輝度と光源１１０の強度設定値の間のトレードオフの決定時に問題を生じる可能性がある。更に、これらの非画像部分は、視覚的アーチファクトを生成する可能性もあり、これは、電子装置の使用時に全体的なユーザ体験を損う可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、必要とされているものは、光源の強度設定値を決定することを容易にし、かつ上述の問題なしに知覚される視覚的アーチファクトを低減する方法及び装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、１以上の集積回路を含むシステムを提供する。システムの作動中に、１以上の集積回路におけるインタフェースは、ビデオ・イメージと、ビデオ・イメージを表示するディスプレイを照明する光源の輝度設定値とに関連するビデオ信号を受信する。次に、入力インタフェースに電気的に結合された抽出回路は、受信したビデオ信号に基づいてビデオ・イメージに関連する輝度指標（メトリック）を計算する。次に、抽出回路に電気的に結合された分析回路は、輝度指標を分析してビデオ・イメージの１以上の部分集合を識別し、分析回路に電気的に結合された強度回路は、輝度設定値と、ビデオ・イメージの部分集合の１つに関連する輝度指標の第１の部分とに基づいて光源の強度設定値を決定する。ビデオ・イメージのこの部分集合は、ビデオ・イメージに空間的に変動する視覚情報を含むことに注意されたい。更に、強度回路に電気的に結合された出力インタフェースは、光源の強度設定値を出力する。
【０００８】
一部の実施形態では、１以上の集積回路は、入力インタフェースと分析回路とに電気的に結合されたスケーリング回路を更に含む。システムの作動中に、スケーリング回路は、マッピング関数に基づいてビデオ・イメージの部分集合に関連するビデオ信号をスケーリングする。このマッピング関数は、輝度指標の第１の部分に基づいている。更に、出力インタフェースは、スケーリング回路に電気的に結合されて、ビデオ・イメージの部分集合に関連するスケーリングされたビデオ信号を含む修正ビデオ信号を出力する。
【０００９】
マッピング関数に関連する歪み指標が存在する場合があり、光源の強度設定値は、歪み指標に基づく場合があることに注意されたい。一部の実施形態では、スケーリングは、光源から光のビデオ・イメージを表示するディスプレイへの結合を減衰するメカニズムのダイナミック・レンジに基づいている。
【００１０】
一部の実施形態では、ビデオ・イメージは、映像のフレームを含む。
【００１１】
一部の実施形態では、輝度指標（メトリック）は、ビデオ・イメージの輝度値のヒストグラムを含む。
【００１２】
一部の実施形態では、ビデオ・イメージの部分集合は、ビデオ・イメージの符号化に関連する黒バー及び／又は１以上の線を除外する。黒バー及び／又は１以上の線は、ビデオ・イメージの部分集合に含まれないビデオ・イメージの残りを含むビデオ・イメージの別の部分集合に含めることができることに注意されたい。更に、黒バー及び／又は１以上の線は、ビデオ・イメージの他の部分集合に関連する輝度指標の第２の部分に基づいて識別することができる。例えば、輝度指標は、ビデオ・イメージの輝度値のヒストグラムを含むことができ、輝度指標の第２の部分の輝度値は、第１の所定値未満とすることができ、かつ第２の所定値未満の輝度値の範囲を有することができる。
【００１３】
一部の実施形態では、字幕は、非画像部分の少なくとも部分集合に重畳される。更に、スケーリング回路（又は、調節回路）は、ビデオ・イメージを表示するディスプレイの逆光照明に関連するビデオ・イメージにおけるユーザ知覚変化を低減するために、ビデオ・イメージの非画像部分の残りに対応するピクセルの輝度を非画像部分の初期の輝度値を超える新しい輝度値を有するようにスケーリングすることができる。非画像部分の残りは、非画像部分のその部分集合を除外することができることに注意されたい。
【００１４】
一部の実施形態では、字幕は、動的に発生され、かつビデオ・イメージに関連付けられる。更に、システムは、ビデオ・イメージを生成するために字幕を初期ビデオ・イメージに配合することができる。
【００１５】
一部の実施形態では、非画像部分の残りに対応するピクセルは、閾値未満のビデオ・イメージの非画像部分の輝度値に基づいて識別される。更に、閾値は、字幕に関連付けることができる。更に、一部の実施形態では、システムは、字幕を識別するように構成され、かつ閾値を決定するように構成される（例えば、輝度指標に基づいて）。
【００１６】
一部の実施形態では、ビデオ・イメージは、ビデオ・イメージのシーケンスに含められ、強度設定値は、ビデオ・イメージのシーケンスにおいてイメージごとに決定される。
【００１７】
一部の実施形態では、１以上の集積回路は、強度回路と出力インタフェースとに電気的に結合されたフィルタを更に含む。システムの作動中に、フィルタは、ビデオ・イメージのシーケンスにおける隣接ビデオ・イメージ間の光源の強度設定値の変化をフィルタリングする。例えば、フィルタは、ローパス・フィルタを含むことができる。更に、一部の実施形態では、フィルタは、強度設定値の変化をその変化が第３の所定値未満である場合にフィルタリングする。
【００１８】
一部の実施形態では、１以上の集積回路は、更に、分析回路に電気的に結合された調節回路を含む。システムの作動中に、調節回路は、ビデオ・イメージの他の部分集合の輝度を調節する。ビデオ・イメージの他の部分集合の新しい輝度が、ビデオ・イメージの他の部分集合を表示することに関連するノイズを減衰する無歪限界をもたらすことに注意されたい。更に、出力インタフェースは、調節回路に電気的に結合され、かつビデオ・イメージの他の部分集合の新しい輝度を含む修正ビデオ信号を出力する。
【００１９】
一部の実施形態では、輝度の調節は、平方メートルあたり少なくとも１カンデラだけビデオ・イメージの他の部分集合の輝度を増大させる。
【００２０】
一部の実施形態では、輝度の調節は、光源からの光のビデオ・イメージを表示するディスプレイへの結合を減衰するメカニズムのダイナミック・レンジに基づいている。
【００２１】
一部の実施形態では、１以上の集積回路は、強度回路及び／又は分析回路に電気的に結合された遅延メカニズム（バッファなど）を更に含む。システムの作動中に、遅延メカニズムは、表示される現在のビデオ・イメージに光源の強度設定値を同期する。
【００２２】
一部の実施形態では、光源の決定された強度設定値は、光源の電力消費量を低減する。
【００２３】
一部の実施形態では、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び／又は蛍光灯を含む。
【００２４】
別の実施形態は、システムによって実行することができる光源の強度を決定する方法を提供する。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージに関連する輝度指標を計算する。次に、システムは、輝度指標に基づいてビデオ・イメージの部分集合を識別する。次に、システムは、ビデオ・イメージの部分集合に関連する輝度指標の第１の部分に基づいて光源の強度設定値を決定する。
【００２５】
別の実施形態は、システムによって実行することができる光源の強度を決定する別の方法を提供する。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージに関連する輝度値のヒストグラムを計算する。次に、システムは、ヒストグラムに基づいてビデオ・イメージの画像部分を識別する。次に、システムは、ビデオ・イメージの画像部分に関連するヒストグラムの部分に基づいて光源の強度設定値を決定する。
【００２６】
別の実施形態は、システムによって実行することができるビデオ・イメージの他の部分集合の輝度を調節する方法を提供する。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージに関連する輝度指標を計算する。次に、システムは、輝度指標に基づいてビデオ・イメージの部分集合及びビデオ・イメージの他の部分集合を識別する。次に、システムは、ビデオ・イメージの他の部分集合の輝度を調節し、ビデオ・イメージの第２の部分集合の新しい輝度は、ビデオ・イメージの他の部分集合を表示することに関連するノイズを減衰する無歪限界を提供する。
【００２７】
別の実施形態は、システムによって実行することができるビデオ・イメージの非画像部分の輝度をスケーリングする方法を提供する。作動中に、このシステムは、表示された時に画像部分と第１の輝度値を有する非画像部分とを含むビデオ・イメージを受信する。次に、システムは、ビデオ・イメージを表示するディスプレイの逆光照明に関連するビデオ・イメージのユーザ知覚変化を低減するために、第１の輝度値を超える第２の輝度値（例えば、新しい輝度値）を有するように非画像部分をスケーリングする。
【００２８】
別の実施形態は、システムによって実行することができる光源の強度設定値と表示される現在のビデオ・イメージとを同期する方法を提供する。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージのシーケンス、及び／又はビデオ・イメージを表示するディスプレイを照明する光源の輝度設定値を受信する。次に、システムは、ビデオ・イメージのシーケンスに対してイメージごとに光源の強度設定値を決定し、所定のビデオ・イメージの強度は、この所定のビデオ・イメージに関連するビデオ信号に含まれる輝度設定値及び／又は輝度情報に基づいている。次に、システムは、光源の強度設定値を表示される現在のビデオ・イメージと同期する。
【００２９】
別の実施形態は、システムによって実行することができる光源の強度設定値を決定する別の方法を提供する。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージのシーケンスにおける所定のビデオ・イメージに関連する輝度指標を計算する。次に、システムは、輝度指標に基づいて所定のビデオ・イメージの部分集合を識別する。次に、システムは、この所定のビデオ・イメージの部分集合に関連する輝度指標の第１の部分に基づいて光源の強度設定値を決定する。更に、システムは、ビデオ・イメージのシーケンスにおける少なくとも以前のビデオ・イメージに関連する以前の強度設定値に対する光源の強度設定値の変化をその変化が第１の所定値未満の場合にフィルタリングする。
【００３０】
別の実施形態は、システムによって実行することができる光源の強度設定値を決定する別の方法を提供する。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージのシーケンスを受信し、所定のビデオ・イメージは、表示された時に画像部分及び非画像部分を含む。画像部分は、輝度値のヒストグラムを有することに注意されたい。次に、システム、は、ヒストグラムに基づいてイメージごとに光源の強度設定値を決定する。次に、システムは、光源の強度設定値の変化を選択的にフィルタリングし、選択的なフィルタリングは、以前のビデオ・イメージから現在のビデオ・イメージへの強度設定値の所定の変化のマグニチュードに基づいている。
【００３１】
別の実施形態は、システムによって実行することができるビデオ・イメージの一部分の輝度を調節する更に別の方法を提供する。作動中に、このシステムは、表示された時に画像部分と、非画像部分と、非画像部分の少なくとも部分集合に重畳された字幕とを含むビデオ・イメージを受信する。非画像部分は、初期輝度値を有することに注意されたい。次に、システムは、ビデオ・イメージを表示するディスプレイの逆光照明に関連するビデオ・イメージのユーザ知覚変化を低減するために、初期の輝度値を超える新しい輝度値を有するようにビデオ・イメージの非画像部分の残りに対応するピクセルの輝度をスケーリングする。更に、非画像部分の残りは、非画像部分の部分集合を除外することに注意されたい。
【００３２】
別の実施形態は、上述の実施形態の１以上に関連する１以上の集積回路を提供する。
【００３３】
別の実施形態は、携帯式装置を提供する。この装置は、ディスプレイ、光源、及び減衰メカニズムを含むことができる。更に、携帯式装置は、１以上の集積回路を含むことができる。
【００３４】
別の実施形態は、１以上の付加的な集積回路を提供する。作動中に、これらの付加的な集積回路の１以上は、上述の方法における作動の少なくとも一部を実行することができる。一部の実施形態では、１以上の付加的な集積回路は、携帯式装置に含められる。
【００３５】
別の実施形態は、コンピュータ・システムと共に使用するためのコンピュータ・プログラム製品を提供する。このコンピュータ・プログラム製品は、上述の方法における作動の少なくとも一部に対応する命令を含むことができる。
【００３６】
別の実施形態は、コンピュータ・システムを提供する。このコンピュータ・システムは、上述の方法における作動の少なくとも一部に対応する命令を実行することができる。更に、これらの命令は、プログラム・モジュール内の高レベル・コード及び／又はコンピュータ・システム内のプロセッサによって実行される低レベル・コードを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ディスプレイ・システムを示すブロック図である。
【００３８】
【図２Ａ】本発明の実施形態によるビデオ・イメージの輝度値のヒストグラムを示グラフである。
【００３９】
【図２Ｂ】本発明の実施形態によるビデオ・イメージの輝度値のヒストグラムを示グラフである。
【００４０】
【図３】本発明の実施形態によるマッピング関数を示すグラフである。
【００４１】
【図４Ａ】本発明の実施形態による回路を示すブロック図である。
【００４２】
【図４Ｂ】本発明の実施形態による回路を示すブロック図である。
【００４３】
【図５Ａ】本発明の実施形態によるビデオ・イメージの画像及び非画像部分を示すブロック図である。
【００４４】
【図５Ｂ】本発明の実施形態によるビデオ・イメージの非画像部分の輝度値のヒストグラムを示すグラフである。
【００４５】
【図５Ｃ】本発明の実施形態によるビデオ・イメージの画像及び非画像部分を示すブロック図である。
【００４６】
【図６】本発明の実施形態によるビデオ・イメージのシーケンスに関する輝度値のヒストグラムを示す一連のグラフである。
【００４７】
【図７Ａ】本発明の実施形態による光源の強度を決定する方法を示す流れ図である。
【００４８】
【図７Ｂ】本発明の実施形態によるビデオ・イメージの部分集合の輝度を調節する方法を示す流れ図である。
【００４９】
【図７Ｃ】本発明の実施形態による光源の強度を決定する方法を示す流れ図である。
【００５０】
【図７Ｄ】本発明の実施形態による光源の強度と表示されるビデオ・イメージとを同期する方法を示す流れ図である。
【００５１】
【図７Ｅ】本発明の実施形態によるビデオ・イメージの一部分の輝度を調節する方法を示す流れ図である。
【００５２】
【図８】本発明の実施形態によるコンピュータ・システムを示すブロック図である。
【００５３】
【図９】本発明の実施形態によるデータ構造を示すブロック図である。
【００５４】
【図１０】本発明の実施形態によるデータ構造を示すブロック図である。
【００５５】
同様の参照番号は、図面を通して対応する部分を指すことに注意されたい。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下の説明は、いずれの当業者にも本発明を製作及び使用することを可能にするために示すものであり、特定の用途及びその要件という関連で提供するものである。開示する実施形態に対する様々な修正は、当業者に容易に明らかであると思われ、本明細書で定める一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく他の実施形態及び用途にも適用することができる。従って、本発明は、図示の実施形態に限定されることを意図したものではなく、本明細書で開示する原理及び特徴に矛盾しない最も広い範囲を与えるものとする。
【００５７】
ハードウエア、ソフトウエア、及び／又はハードウエア及び／又はソフトウエアを使用する処理の実施形態を説明する。ハードウエアは、回路、携帯装置、システム（コンピュータ・システムなど）を含むことができ、ソフトウエアは、コンピュータ・システムと共に使用するためのコンピュータ・プログラム製品を含むことができることに注意されたい。更に、一部の実施形態では、携帯装置及び／又はシステムは、回路の１以上を含む。
【００５８】
これらの回路、装置、システム、コンピュータ・プログラム製品、及び／又は処理を用いて、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び／又は蛍光灯のような光源の強度を決定することができる。特に、この光源は、ビデオ・イメージのシーケンスでビデオ・イメージ（映像のフレームなど）を表示する携帯式装置及び／又はシステム内のＬＣＤディスプレイを逆光照明するのに使用することができる。ビデオ・イメージの１以上の少なくとも一部の輝度指標（例えば、輝度値のヒストグラム）を決定することにより、光源の強度を決定することができる。更に、一部の実施形態では、１以上のビデオ・イメージの少なくとも一部分に関連するビデオ信号（輝度値など）は、輝度指標から決定されるマッピング関数に基づいてスケーリングされる。
【００５９】
一部の実施形態では、輝度指標は、所定のビデオ・イメージの非画像部分、及び／又は所定のビデオ・イメージの画像部分、例えば、空間的に変動する視覚情報を含む所定のビデオ・イメージの部分集合を識別するために分析される。例えば、ビデオ・イメージは、ビデオ・イメージの画像部分を少なくとも部分的に取り囲む１以上の黒い線及び／又は黒バー（水平であってもなくてもよい）で符号化されることが多い。この問題は、一般的に「インターネット」のようなネットワーク上で見られるようなユーザ供給コンテンツに関して発生することに注意されたい。所定のビデオ・イメージの画像部分を識別することにより、光源の強度は、イメージごとに正しく決定することができる。従って、光源の強度設定値は、ビデオ・イメージのシーケンスにおいてイメージからイメージへ段階的に変えることができる（時間の関数として）。
【００６０】
更に、一部の実施形態では、所定のビデオ・イメージの非画像部分は、視覚的アーチファクトをもたらす可能性がある。例えば、減衰メカニズム１１４を含む携帯式装置及びシステムにおいては、非画像部分は、黒色のような最小輝度値が割り当てられることが多い。残念ながら、この輝度値は、ユーザに光源１１０のパルス作動に関連するノイズを知覚させる。その結果、一部の実施形態では、所定のビデオ・イメージの非画像部分の輝度は、このノイズの知覚を減衰又は低減する無歪限界をもたらす新しい輝度値にスケーリングされる。
【００６１】
一部の実施形態では、ビデオ・イメージのシーケンスにおける隣接したビデオ・イメージには、映画の一場面から次の場面への移行に関連する輝度変化のような輝度の大きな変化がある。フィルタがこのような変化を不注意に平滑化することを防止するために、所定のビデオ・イメージに関する光源の強度の変化のフィルタリングを選択的に無効にすることができる。更に、一部の実施形態では、光源の強度設定値を表示される現在のビデオ・イメージと同期させるのにバッファが使用される。
【００６２】
イメージごとに光源の強度設定値を決定することにより、これらの技術は、光源の電力消費量の低減を容易にする。例示的な実施形態では、光源に関連する電力節約は、１５〜５０％の間とすることができる。この低減は、携帯式装置及び／又はシステムのデザインの付加的な自由度を提供する。例えば、これらの技術を用いて、携帯式装置は、バッテリを小型化し、再生時間を延長し、及び／又はディスプレイの大型化を含むことができる。
【００６３】
これらの技術は、広範な携帯式装置及び／又はシステムにおいて使用することができる。例えば、携帯式装置及び／又はシステムは、パーソナル・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、ＭＰ３プレーヤ、及び／又は逆光照明されるディスプレイを含む別の装置を含むことができる。
【００６４】
本発明の実施形態により光源の強度を決定する技術をここで説明する。以下の実施形態では、所定のビデオ・イメージの輝度値のヒストグラムは、光源の強度が決定される指標の例示として使用される。しかし、他の実施形態では、１以上の付加的な強度指標が、ヒストグラムとは別に又はそれと共に使用される。
【００６５】
図２Ａは、ビデオ・イメージ（映像のフレームなど）における輝度値２１２の関数としてのカウント数２１４としてプロットした輝度値のヒストグラム２１０の実施形態を示すグラフ２００を示している。初期ヒストグラム２１０−１のピーク輝度値は、ビデオ・イメージを符号化する時に許容される最大２１６輝度値未満であることに注意されたい。例えば、ピーク値は、２０２のグレースケール・レベルに関連付けることができ、かつ最大値２１６は、２５５のグレースケール・レベルに関連付けることができる。ビデオ・イメージを表示するディスプレイのガンマ補正が２．２である場合、ピーク値に関連する輝度は、最大値２１６の約６０％である。その結果、ビデオ・イメージは、露出不足である。この一般的なでき事は、パン撮り中に起こることが多い。特に、例えば映画の場面に関連するビデオ・イメージのシーケンスにおける初期ビデオ・イメージは正しい露出を有するが、カメラがパンすると、その後のビデオ・イメージは、露出不足になる場合がある。
【００６６】
ＬＣＤディスプレイ（より一般的には、図１の減衰メカニズム１１４を含むもの）を含むようなディスプレイ・システムにおいては、ディスプレイ１１６（図１）を照明する光源１１０（図１）によって出力された光が、減衰メカニズム１１４（図１）により低減されることになるので、露出不足のビデオ・イメージは電力を浪費する。
【００６７】
しかし、それによって全体的な画質を維持しながら電力を節約する機会が得られる。特に、ビデオ・イメージの少なくとも一部分の輝度値は、最大２１６まで（例えば、グレースケール・レベルを再定義することにより）、又は更に最大２１６を超えるまで（以下で更に説明するように）スケーリングすることができる。これは、図２Ａでは、２１０−２によりヒストグラムによって示されている。光源の強度設定値は、次に、ヒストグラム２１０−２のピーク値及び強度設定値の積がスケーリング前とほぼ同じであるように低減されることに注意されたい（例えば、ＬＥＤに負荷サイクル又は電流を変更することにより）。ビデオ・イメージが最初に４０％露出不足である実施形態では、この技術は、光源に関連する電力消費量を約４０％低減する機能、すなわち、有意な電力節約を提供する。
【００６８】
上述の例では、ビデオ・イメージ全体の輝度がスケーリングされたが、一部の実施形態では、スケーリングは、ビデオ・イメージの一部分に適用することができる。例えば、ビデオ・イメージの輝度値のヒストグラム２１０の実施形態を示すグラフ２３０を示す図２Ｂに示すように、ヒストグラム２１０−１の一部分に関連するビデオ・イメージの輝度値をスケーリングしてヒストグラム２１０−１を生成することができる。ヒストグラム２１０−１の一部分に関連する輝度値のスケーリングは、ヒストグラム２１０−１に対する所定の寄与に関連する位置（線番号又はピクセルなど）を追跡することによって容易にすることができる。一般的に、スケーリングされるビデオ・イメージの部分（及び従ってヒストグラムのその部分）は、重み付き平均、分布の１以上のモーメント、及び／又はピーク値のようなヒストグラムにおける値の分布に基づく場合がある。
【００６９】
更に、一部の実施形態では、このスケーリングは、非線形である場合があり、マッピング関数（図３を参照して以下で更に説明）に基づく場合がある。例えば、ヒストグラムの一部分に関連するビデオ・イメージの輝度値は、最大２１６よりも大きな値に対してスケーリングすることができ、それによって飽和したビデオ・イメージ（例えば、最大値２１６に等しいピーク値を有する輝度値のヒストグラムを最初に有するビデオ・イメージ）のスケーリングが容易にされる。次に、非線形の圧縮が適用されて、ビデオ・イメージにおける（及び従ってヒストグラムにおける）輝度値が最大値２１６未満であることを保証することができる。
【００７０】
図２Ａ及び図２Ｂは、所定のビデオ・イメージの輝度値のスケーリングを示すが、これらの技術は、ビデオ・イメージのシーケンスに適用することができることに注意されたい。一部の実施形態では、スケーリング及び光源の強度設定値は、ビデオ・イメージのシーケンスにおける所定のビデオ・イメージに関する輝度値のヒストグラムからイメージごとに決定される。例示的な実施形態では、スケーリングは、最初に、所定のビデオ・イメージのヒストグラムに基づいて決定され、次に、強度設定値が、スケーリングに基づいて決定される（例えば、図３を参照して以下で説明するようなマッピング関数を用いて）。他の実施形態では、強度設定値が、最初にビデオ・イメージのヒストグラムに基づいて決定され、次に、スケーリングが、このビデオ・イメージの強度設定値に基づいて決定される。
【００７１】
図３は、入力輝度値３１２（最大値３１８の輝度値まで）から出力輝度値３１４へのマッピングを実行するマッピング関数３１０の実施形態を示すグラフ３００を示している。一般的に、マッピング関数３１０は、勾配３１６−１に関連する線形部分、及び勾配３１６−２に関連する非線形部分を含む。一般的に、非線形部分は、マッピング関数３１０において任意の位置にあるとすることができることに注意されたい。ビデオ・イメージが露出不足である例示的な実施形態では、勾配３１６−１は、１よりも大きく、勾配３１６−２は、ゼロである。
【００７２】
所定のビデオ・イメージの少なくとも一部分に対して輝度値のヒストグラムから決定することができる所定のマッピング関数に対して、関連の歪み指標が存在する場合があることに注意されたい。例えば、マッピング関数３１０は、ビデオ・イメージの一部分の輝度値の非線形スケーリングを実施する場合があり、歪み指標は、このマッピング作動によって歪んだビデオ・イメージの百分率とすることができる。
【００７３】
一部の実施形態では、所定のビデオ・イメージの光源の強度設定値は、少なくとも部分的には、関連の歪み指標に基づくものである。例えば、マッピング関数３１０は、関連の歪み指標（所定のビデオ・イメージの百分率による歪みなど）が１０％のような所定値未満であるように、所定のビデオ・イメージの少なくとも一部分に対して輝度値のヒストグラムから決定することができる。次に、光源の強度設定値は、マッピング関数３１０に関連するヒストグラムのスケーリングから決定することができる。一部の実施形態では、スケーリング（及び従って強度設定値）は、少なくとも部分的には、いくつかのグレースケール・レベルのような減衰メカニズム１１４（図１）のダイナミック・レンジに基づくことに注意されたい。更に、一部の実施形態では、スケーリングは、ディスプレイに関連するガンマ補正効果を含めた後にグレースケール値又は輝度値に適用されることに注意されたい。
【００７４】
本発明の実施形態によるビデオ・イメージのシーケンスにおける所定のビデオ・イメージの強度設定値を決定するのに使用することができる１以上の回路又は回路内の部分回路をここで説明する。これらの回路又は部分回路は、１以上の集積回路上に含めることができる。更に、１以上の集積回路は、装置（ディスプレイ・システムを含む携帯式装置など）及び／又はシステム（コンピュータ・システムなど）に含めることができる。
【００７５】
図４Ａは、回路４１０の実施形態４００を示すブロック図を示している。この回路は、ビデオ・イメージのシーケンスにおける所定のビデオ・イメージに関連するビデオ信号４１２（ＲＧＢなど）を受信して、所定のビデオ・イメージに対して修正ビデオ信号４１６及び光源の強度設定値４１８を出力する。修正ビデオ信号４１６は、所定のビデオ・イメージの少なくとも一部分に関するスケーリングされた輝度値を含むことができる。更に、一部の実施形態では、回路４１０は、ＹＵＶのような異なるフォーマットで、ビデオ・イメージのシーケンスにおけるビデオ・イメージに関連する情報を受信する。
【００７６】
一部の実施形態では、回路４１０は、任意的な輝度設定値４１４を受信する。例えば、輝度設定値４１４は、光源に関するユーザ供給の輝度設定値（５０％）とすることができる。これらの実施形態では、強度設定値４１８は、所定のビデオ・イメージの輝度値のヒストグラム及び／又は所定のビデオ・イメージの輝度値のヒストグラムのスケーリングに基づいて決定される輝度設定値４１４及び強度設定値（スケール値など）の積とすることができる。更に、強度設定値４１８が輝度設定値に対応する係数により低減された場合、輝度値（例えば、図３のマッピング関数３１０）のヒストグラムのスケーリングは、ヒストグラムのピーク値及び強度設定値４１８の積がほぼ一定であるように係数の逆数により調節することができる。輝度設定値４１４に基づくこの補償は、所定のビデオ・イメージが表示された時に視覚的アーチファクトがもたらされることを防止することができる。
【００７７】
更に、一部の実施形態では、強度設定値の決定は、許容可能な歪み指標、電力節約ターゲット、ガンマ補正（より一般的には、ディスプレイに関連する飽和ブースト係数）、コントラスト改良係数、スケーリングされるビデオ・イメージの部分（及び従って輝度値のヒストグラムの一部分）、及び／又はフィルタリング時定数を含む１以上の付加的な入力に基づいている。
【００７８】
図４Ｂは、回路４５０の実施形態を示すブロック図を示している。この回路は、ヒストグラム抽出回路４６２とスケーリング回路４６６とに電気的に結合されて所定のビデオ・イメージに関連するビデオ信号４１２を受信するインタフェース（図示せず）を含む。一部の実施形態では、回路４５０は、輝度設定値４１４を任意的に受信する。
【００７９】
ヒストグラム抽出回路４６２は、ビデオ信号４１２の少なくとも一部分に基づいて、例えば、所定のビデオ・イメージの少なくとも一部分に基づいて輝度値のヒストグラムを計算する。例示的な実施形態では、ヒストグラムは、所定のビデオ・イメージ全体に対して決定される。
【００８０】
次に、このヒストグラムは、所定のビデオ・イメージの１以上の部分集合を識別するために分析回路４６４により分析される。例えば、所定のイメージの画像及び／又は非画像部分は、輝度値のヒストグラムの関連の部分に基づいて識別することができる（更に以下で図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明）。一般的に、所定のビデオ・イメージの画像部分は、空間的に変動する視覚情報を含み、非画像部分は、所定のビデオ・イメージの残りを含む。一部の実施形態では、ヒストグラム分析回路４６４は、所定のビデオ・イメージの画像部分のサイズを決定するのに使用される。更に、一部の実施形態では、ヒストグラム分析回路４６４を使用して、所定のビデオ・イメージの非画像部分内の１以上の字幕を識別する（図５Ｃを参照して更に以下で説明するように）。
【００８１】
所定のビデオ・イメージの１以上の部分集合に関連するヒストグラムの部分を使用して、スケーリング回路４６６は、所定のビデオ・イメージの部分のスケーリング、及び従ってヒストグラムを決定することができる。例えば、スケーリング回路４６６は、所定のビデオ・イメージに対してマッピング関数３１０（図３）を決定することができ、このマッピング関数に基づいてビデオ信号４１２の輝度値をスケーリングすることができる。次に、スケーリング情報は、強度計算回路４７０に供給することができ、強度計算回路４７０は、この情報を用いてイメージごとに光源の強度設定値４１８を決定する。上述のように、一部の実施形態では、この決定は、任意的な輝度設定値４１４にも基づいている。更に、出力インタフェース（図示せず）は、修正ビデオ信号４１６及び／又は強度設定値４１８を出力することができる。
【００８２】
例示的な実施形態では、ビデオ・イメージの非画像部分は、１以上の黒い線及び／又は１以上の黒バー（以下、簡潔さを期すために黒バーという）を含む。黒バーは、ディスプレイ・システム内の光漏れに関連する最小輝度値（１．９ｎｉｔｓなど）で表示されることが多い。残念ながら、この最小値は、バックライトのパルス作動の遮蔽への表示されたビデオ・イメージの適応を可能にするほど十分な無歪限界をもたらさない。
【００８３】
その結果、一部の実施形態では、任意的な黒バー調節又は補償回路４７４が、所定のビデオ・イメージの非画像部分の輝度を調節するのに使用される。ビデオ・イメージの非画像部分の新しい輝度値により、バックライトのパルス作動に関連するノイズのような所定のビデオ・イメージの表示に関連するノイズを減衰する無歪限界がもたらされる。特に、ディスプレイは、ここで、パルス作動に関連する光漏れを抑制する反転レベルを有することができる。一部の実施形態では、ビデオ・イメージは、１以上の字幕を含み、字幕に関連する非画像部分のピクセルの輝度値は、非画像部分の調節中に不変とすることができることに注意されたい（更に以下で図５Ｃを参照して説明）。しかし、１以上の字幕に関連するピクセルの輝度値は、ビデオ・イメージの画像部分のピクセルの輝度値と同様にスケーリングすることができる。
【００８４】
例示的な実施形態では、１以上の黒バーのグレースケール値は、０から６〜１０（２５５の最大値に対して）まで、又は少なくとも１カンデラ／平方メートルの輝度増加まで増大させることができる。一般的なディスプレイ・システムのガンマ補正及び光漏れに関連して、この調節により、黒バーの輝度とバックライトのパルス作動の知覚との間のトレードオフを表す約２倍だけ１以上の黒バーの輝度を増大させることができる。
【００８５】
一部の実施形態では、回路４５０は、任意的なフィルタ／ドライバ回路４７２を含む。この回路は、ビデオ・イメージのシーケンスにおける隣接ビデオ・イメージ間での強度設定値４１８の変化をフィルタリング、平滑化、及び／又は平均化するのに使用することができる。このフィルタリングは、系統的な緩和不足をもたらすことができ、その結果、イメージ単位の強度設定値４１８の変化が制限される（例えば、いくつかのフレームにわたって変化が拡散される）。更に、フィルタリングを用いて、高度な時間的フィルタリングを適用して明滅アーチファクトを低減又は排除し、及び／又はこのようなアーチファクトを遮蔽又は排除することによってより大きい電力低減を容易にすることができる。例示的な実施形態では、フィルタ／ドライバ回路４７２によって実行されるフィルタリングでは、ローパス・フィルタが含まれる。更に、例示的な実施形態では、フィルタリング又は平均化は、ビデオ・イメージの２個、４個、又は１０個のフレームにわたるものである。フィルタリングに関連する時定数は、強度設定値の変化の方向及び／又は強度設定値の変化のマグニチュードに基づいて異なる場合があることに注意されたい。
【００８６】
一部の実施形態では、フィルタ／ドライバ回路４７２は、デジタル制御値からＬＥＤ光源を駆動する出力電流へマップする。このデジタル制御値は、７又は８ビットを有することができる。
【００８７】
フィルタリングは、変化の符号に基づいて非対称である場合があることに注意されたい。特に、強度設定値４１８がビデオ・イメージに対して減少した場合、これは、いくつかのビデオ・イメージに関する僅かな電力消費量増加の代償として、視覚的アーチファクトを生成することなく減衰メカニズム１１４（図１）を用いて行うことができる。しかし、強度設定値４１８が所定のビデオ・イメージに対して増加した場合、視覚的アーチファクトは、強度設定値４１８の変化がフィルタリングされなければ発生する可能性がある。
【００８８】
これらのアーチファクトは、ビデオ信号４１２のスケーリングが決定される時に発生する場合がある。強度設定値４１８は、このスケーリングに基づいて決定することができることを思い出されたい。しかし、フィルタリングが適用された時、そのスケーリングは、スケーリングの計算結果と強度設定値４１８の関連の決定との間に不整合がある場合があるので、フィルタ／ドライバ回路４７２からの強度設定値４１８出力に基づいて修正する必要がある場合がある。これらの不整合は、構成要素不整合、予測性の欠如、及び／又は非線形性に関連付けられる場合があることに注意されたい。その結果、フィルタリングは、これらの不整合に関連する所定のビデオ・イメージに対してスケーリングの誤差に関連する視覚的アーチファクトの知覚を低減することができる。
【００８９】
一部の実施形態では、映画の場面間の移行に関連するもののような強度設定値４１８の大きな変化がある場合、フィルタリングは選択的に無効にされることに注意されたい。例えば、輝度値のヒストグラムのピーク値が隣接ビデオ・イメージ間で５０％増加した場合は、フィルタリングを選択的に無効にすることができる。これを図６を参照して以下で更に説明する。
【００９０】
一部の実施形態では、回路４５０は、強度設定値４１８を表示される現在のビデオ・イメージに関連する修正ビデオ信号４１６と同期するフィードフォワード技術を使用する。例えば、回路４５０は、修正ビデオ信号４１６及び／又は強度設定値４１８を遅延させ、その結果、これらの信号が同期化される１以上の任意的な遅延回路４６８（メモリバッファなど）を含むことができる。例示的な実施形態では、遅延は、所定のビデオ・イメージに関連する時間間隔と少なくとも同じ長さである。
【００９１】
一部の実施形態では、回路４００（図４Ａ）及び／又は４５０は、より少ないか又は追加の構成要素を含むことに注意されたい。例えば、回路４５０の機能は、制御論理４７６を用いて制御することができ、制御論理４７６は、任意的なメモリ４７８によって格納された情報を使用することができる。一部の実施形態では、ヒストグラム分析回路４６４は、光源のスケーリング及び強度設定値を決定し、これらは、次に、実施に向けて、それぞれスケーリング回路４６６及び強度計算回路４７０に供給される。
【００９２】
更に、１つよりも多い構成要素を単一の構成要素に組み合わせることができ、及び／又は１以上の構成要素の位置を変更することができる。一部の実施形態では、回路４００（図４Ａ）及び／又は４５０の機能の一部又は全部は、ソフトウエアに実施される。
【００９３】
本発明の実施形態によるビデオ・イメージの画像部分及び非画像部分の識別をここで更に説明する。図５Ａは、ビデオ・イメージ５００の画像部分５１０及び非画像部分５１２の実施形態を示すブロック図を示している。上述のように、非画像部分５１２は、１以上の黒い線及び／又は１以上の黒バーを含むことができる。しかし、非画像部分５１２は、水平である場合もあればそうでない場合もあることに注意されたい。例えば、非画像部分５１２は、垂直である場合がある。
【００９４】
ビデオ・イメージの非画像部分８１２は、輝度値の関連のヒストグラムを用いて識別することができる。これを図５Ｂに示すが、図５Ｂは、輝度値５４０の関数としてのカウント数５４２としてプロットされるビデオ・イメージの輝度値のヒストグラムの実施形態を示すグラフ５３０を示している。このヒストグラムは、所定値未満の最大５４４輝度値、及び別の所定値未満の値５４６の範囲を有することができる。例えば、最大値５４４は、２０というグレースケール値、又は２．２というガンマ補正では、最大輝度値の０．３７％の輝度値とすることができる。
【００９５】
一部の実施形態では、所定のビデオ・イメージの１以上の非画像部分５１２は、１以上の字幕（又は、より一般的には、重なり合ったテキスト又は文字）を含む。例えば、字幕は、動的に生成してビデオ・イメージに関連付けることができる。更に、一部の実施形態では、構成要素（図４Ａの回路４１０など）は、字幕を初期ビデオ・イメージと配合してビデオ・イメージを生成することができる。更に、一部の実施形態では、字幕は、構成要素により受信されるビデオ・イメージ内に含まれる（例えば、字幕は、ビデオ・イメージに組み込まれている）。
【００９６】
図５Ｃは、非画像部分５１２−３内に字幕５６０を含むビデオ・イメージ５５０の画像部分５１０及び非画像各部５１２を示すブロック図を示している。非画像部分の輝度が調節された時、字幕５６０に対応するピクセルの輝度は、不変とすることができ、その結果、字幕の意図するコンテンツが維持される。特に、字幕５６０が閾値又は最小値を超える輝度を有する場合、ビデオ・イメージにおける対応するピクセルは、バックライトのパルス作動に関連するノイズのような所定のビデオ・イメージの表示に関連するノイズを減衰するのに十分な無歪限界を既に有する。その結果、これらのピクセルの輝度は、不変のままとすることができ、又は画像部分５１０のピクセルと同様に修正することができる（必要に応じて）。しかし、字幕５６０に関連するピクセルの輝度値は、ビデオ・イメージの画像部分５１０のピクセルの輝度値と同様にスケーリングすることができることに注意されたい。
【００９７】
一部の実施形態では、非画像部分５１２−３の残りに対応するピクセルは、閾値未満のビデオ・イメージの非画像部分の輝度値に基づいて識別される。ビデオ・イメージに対応するビデオ信号の時間的データストリームにおいては、これらのピクセルは、ピクセルごとに上書きして輝度値を調節することができる。
【００９８】
更に、閾値は、字幕５６０に関連付けることができる。例えば、字幕５６０が動的に生成され、及び／又は初期ビデオ・イメージと配合された場合、字幕５６０に関連する輝度及び／又は色内容を知ることができる。その結果、閾値は、字幕５６０のピクセルの輝度値に等しいか、又は関連するものとすることができる。例示的な実施形態では、字幕５６０内の記号は、２つの輝度値を有することができ、閾値は、２つのうちの低い方とすることができる。代替的に又は追加的に、一部の実施形態では、構成要素は、字幕５６０を識別するように構成され、閾値を決定するように構成される（例えば、輝度値のヒストグラムに基づいて）。例えば、閾値は、２５５という最大値からの１８０というグレースケール・レベルとすることができる。一部の実施形態では、輝度閾値ではなく、ビデオ・イメージにおける色内容（又は色成分）に関連する３つの閾値がある場合があることに注意されたい。
【００９９】
本発明の実施形態によるビデオ・イメージのシーケンスにおける強度設定値４１８（図７Ａ及び７Ｂ）のフィルタリングをここで更に説明する。図６は、受信したビデオ・イメージのシーケンス（ビデオ信号のあらゆるスケーリングの前の）に対して輝度値６１２の関数としてのカウント数６１４としてプロットされたビデオ・イメージ６１０に関する輝度値のヒストグラムの実施形態を示す一連のグラフ６００を示している。移行６１６は、ヒストグラム６１０−２に対するヒストグラム６１０−３内の輝度のピーク値の大きな変化を示している。上述のように、一部の実施形態では、強度設定値４１８（図４Ａ及び図４Ｂ）の時間的フィルタリングは、このような大きな変化が発生した時に無効にされ、従って、輝度変化全体を現在のビデオ・イメージ内に表示することができる。
【０１００】
本発明の実施形態による上述の技術に関連する方法をここで説明する。図７Ａは、システムによって実行することができる光源の強度を決定する方法７００を示す流れ図を示している。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージに関連する輝度指標を計算する（７１０）。次に、システムは、輝度指標に基づいてビデオ・イメージの部分集合を識別する（７１２）。ビデオ・イメージの部分集合は、ビデオ・イメージ内に空間的に変動する視覚情報を含む。
【０１０１】
次に、システムは、ビデオ・イメージの部分集合に関連する輝度指標の第１の部分に基づいて、ビデオ・イメージを表示するように構成されたディスプレイを照明するように構成された光源の強度設定値を決定する（７１４）。更に、一部の実施形態では、システムは、マッピング関数に基づいてビデオ・イメージの部分集合に関連するビデオ信号を任意選択でスケーリングする（７１６）。マッピング関数は、輝度指標の第１の部分に基づいている。例示的な実施形態では、輝度指標は、ビデオ・イメージに関連する輝度値のヒストグラムを含み、ビデオ・イメージの部分集合は、ビデオ・イメージの画像部分を含む。その結果、輝度指標の第１の部分は、ビデオ・イメージの画像部分に関連するヒストグラムの部分を含むことができる。
【０１０２】
例示的な実施形態では、輝度指標は、ビデオ・イメージに関連する輝度値のヒストグラムを含み、ビデオ・イメージの部分集合は、ビデオ・イメージの画像部分を含む。その結果、輝度指標の第１の部分は、ビデオ・イメージの画像部分に関連するヒストグラムの部分を含むことができる。
【０１０３】
図７Ｂは、システムによって実行することができるビデオ・イメージの部分集合の輝度を調節する方法７３０を示す流れ図を示している。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージに関連する輝度指標を計算する（７１０）。次に、システムは、輝度指標に基づいて、空間的に変動する視覚情報をビデオ・イメージに含むビデオ・イメージの第１の部分集合及びビデオ・イメージの残りを含むビデオ・イメージの第２の部分集合を識別する（７４０）。次に、システムは、ビデオ・イメージの第２の部分集合の輝度を調節し（７４２）、ビデオ・イメージの第２の部分集合の新しい輝度により、ビデオ・イメージの第２の部分集合を表示することに関連するノイズを減衰する無歪限界がもたらされる。
【０１０４】
例示的な実施形態では、ビデオ・イメージの第２の部分集合には、１以上の黒バーのようなビデオ・イメージの１以上の非画像部分が含まれる。従って、以前の輝度値を超えるようにビデオ・イメージの非画像部分の輝度値をスケーリングすることにより、ディスプレイの逆光照明に関連するビデオ・イメージの知覚を低減することができる。
【０１０５】
図７Ｃは、システムによって実行することができる光源の強度を決定する方法７５０を示す流れ図を示している。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージのシーケンスにおける所定のビデオ・イメージに関連する輝度指標を計算する（７６０）。次に、システムは、輝度指標に基づいて、所定のビデオ・イメージ内に空間的に変動する視覚情報を含むビデオ・イメージの部分集合を識別する（７６２）。
【０１０６】
次に、システムは、所定のビデオ・イメージの部分集合に関連する輝度指標の第１の部分に基づいて、ビデオ・イメージのシーケンスを表示するディスプレイを照明する光源の強度設定値を決定する（７６４）。更に、システムは、ビデオ・イメージのシーケンスにおける少なくとも以前のビデオ・イメージに関連する以前の強度設定値に対する光源の強度設定値の変化をその変化が第１の所定値未満の場合にフィルタリングする（７６６）。
【０１０７】
一部の実施形態では、システムは、マッピング関数に基づいてビデオ・イメージの部分集合に関連するビデオ信号を任意選択でスケーリングする（７１６）。マッピング関数は、輝度指標の第１の部分に基づいている。
【０１０８】
図７Ｄは、システムによって実行することができる光源の強度設定値及び表示されるビデオ・イメージを同期する方法７７０を示す流れ図を示している。作動中に、このシステムは、ビデオ・イメージのシーケンス及び／又はビデオ・イメージを表示するディスプレイを照明する光源の輝度設定値を受信する（７８０）。ビデオ・イメージのシーケンスは、ビデオ信号を含む。次に、システムは、ビデオ・イメージのシーケンスに対してイメージごとに光源の強度設定値を決定し（７８２）、所定のビデオ・イメージの強度は、所定のビデオ・イメージに関連するビデオ信号に含まれた輝度設定値及び／又は輝度情報に基づいている。次に、システムは、光源の強度設定値と表示される現在のビデオ・イメージとを同期する（７８４）。
【０１０９】
図７Ｅは、システムによって実行することができるビデオ・イメージの部分集合の輝度を調節する方法７９０を示す流れ図を示している。作動中に、このシステムは、表示された時に画像部分と、非画像部分と、少なくとも非画像部分の部分集合に重畳される字幕とを含むビデオ・イメージを受信する（７９２）。非画像部分は、初期輝度値を有することに注意されたい。次に、システムは、ビデオ・イメージを表示するディスプレイの逆光照明に関連するビデオ・イメージのユーザ知覚変化を低減するために、初期の輝度値を超える新しい輝度値を有するようにビデオ・イメージの非画像部分の残りに対応するピクセルの輝度をスケーリングする（７９４）。更に、非画像部分の残りでは、非画像部分の部分集合が除外されることに注意されたい。
【０１１０】
方法７００（図７Ａ）、７３０（図７Ｂ）、７５０（図７Ｃ）、７７０（図７Ｄ）、及び／又は７９０の一部の実施形態では、追加の又はより少ない作動がある場合があり、作動の順序を変更することができ、かつ２以上の作動を単一の作動に組み合わせることができることに注意されたい。
【０１１１】
本発明の実施形態によるこれらの技術を実行するコンピュータ・システムをここで説明する。図８は、コンピュータ・システム８００の実施形態を示すブロック図を示している。コンピュータ・システム８００は、１以上のプロセッサ８１０、通信インタフェース８１２、ユーザインタフェース８１４、及びこれらの構成要素を互いに電気的に結合する１以上の信号線１８２２を含むことができる。１以上の処理ユニット８１０は、並行処理及び／又はマルチスレッド処理をサポートすることができ、通信インタフェース８１２は、永続的な通信接続を有することができ、１以上の信号線８２２は、通信バスを構成することができることに注意されたい。更に、ユーザインタフェース８１４は、ディスプレイ８１６、キーボード８１８、及び／又はマウスのようなポインタ８２０を含むことができる。
【０１１２】
コンピュータ・システム８００におけるメモリ８２４は、揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリを含むことができる。より具体的には、メモリ８２４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ、１以上のスマートカード、１以上の磁気ディスク記憶装置、及び／又は１以上の光記憶装置を含むことができる。メモリ８２４は、ハードウエア依存タスクを実行するための様々な基本システムサービスを処理する手順（又は１組の命令）を含むオペレーティングシステム８２６を格納することができる。メモリ８２４は、通信手順（又は１組の命令）を通信モジュール８２８内に格納することができる。これらの通信手順は、コンピュータ・システム８００に対して遠隔配置されるコンピュータ及び／又はサーバを含む１以上のコンピュータ及び／又はサーバと通信するのに使用することができる。
【０１１３】
メモリ８２４は、適応モジュール８３０（又は、１組の命令）、輝度指標モジュール８３６（又は、１組の命令）、分析モジュール８４４（又は、１組の命令）、強度計算モジュール８４６（又は、１組の命令）、スケーリングモジュール８５０（又は、１組の命令）、フィルタリング・モジュール８５８（又は、１組の命令）、及び／又は輝度モジュール８６０（又は、１組の命令）を含む複数のプログラム・モジュール（又は１組の命令）を含むことができる。適応モジュール８３０は、強度設定値８４８の決定を監督することができる。
【０１１４】
特に、強度指標モジュール８３３６は、１以上のビデオ・イメージ８３２（ビデオ・イメージＡ８３４−１及び／又はビデオ・イメージＢ８３４−２など）に基づいて、１以上の輝度指標（図示せず）を計算することができ、分析モジュール８４４は、ビデオ・イメージ８３２の１以上の１以上の部分集合を識別することができる。次に、スケーリングモジュール８５０は、マッピング関数８５２を決定及び／又は使用してビデオ・イメージ８３２の１以上をスケーリングし、１以上の修正ビデオ・イメージ８４０（ビデオ・イメージＡ８４２−１及び／又はビデオ・イメージＢ８４２−２など）を生成することができる。１以上のマッピング関数８６６は、少なくとも部分的に歪み指標８５４、及び／又はディスプレイ８１６に関連する減衰メカニズムの減衰範囲８５６に基づく場合があることに注意されたい。
【０１１５】
修正ビデオ・イメージ８４０に基づいて（又は同等に、マッピング関数８５２の１以上に基づいて）及び任意選択で輝度設定値８３８に基づいて、強度計算モジュール８４６は、強度設定値８４８を決定することができる。更に、フィルタリング・モジュール８５８は、強度設定値８４８の変化をフィルタリングすることができ、輝度モジュール８６０は、１以上のビデオ・イメージ８３２の非画像部分の輝度を調節することができる。
【０１１６】
メモリ８２４内の様々なモジュールにおける命令は、高レベル手続き型言語、オブジェクト指向プログラミング言語、及び／又はアセンブリ又は機械言語に実施することができる。プログラム言語は、コンパイル又は翻訳され、例えば、１以上の処理ユニット８１０によって実行されるように設定可能に又はそのように構成することができる。従って、命令は、プログラム・モジュール内の高レベル・コード及び／又はコンピュータ・システム８００内のプロセッサ８１０によって実行される低レベル・コードを含むことができる。
【０１１７】
コンピュータ・システム８００は、いくつかの個別の構成要素を有するように示されているが、図８は、本明細書で説明する実施形態の構造概略図としてではなくコンピュータ・システム８００に存在することができる様々な特徴の機能説明を提供することを目的としている。実際には、かつ当業者により認められるように、コンピュータ・システム８００の機能は、サーバ又はコンピュータの様々な群が機能の特定の部分集合を実行する多くのサーバ又はコンピュータ上に分散させることができる。一部の実施形態では、コンピュータ・システム８００の機能性の一部又は全ては、１以上のＡＳＩＣ及び／又は１以上のデジタル信号プロセッサＤＳＰに実施することができる。
【０１１８】
コンピュータ・システム８００は、より少ない構成要素又は追加の構成要素を含むことができる。更に、２以上の構成要素を単一の構成要素に組み合わせることができ、及び／又は１以上の構成要素の位置を変更することができる。一部の実施形態では、コンピュータ・システム８００の機能性は、当業技術で公知のように、ソフトウエアでより少なくかつハードウエアでより多く、又はハードウエアでより少なくかつソフトウエアでより多く実施することができる。
【０１１９】
本発明の実施形態によるコンピュータ・システム８００において使用することができるデータ構造をここで説明する。図９は、データ構造９００の実施形態を示すブロック図を示している。このデータ構造は、輝度値の１以上のヒストグラム９１０の情報を含むことができる。ヒストグラム９１０−１のような所定のヒストグラムは、複数のカウント数９１４及び関連の輝度値９１２を含むことができる。
【０１２０】
図１０は、コンピュータ・システム１０００の実施形態を示すブロック図を示している。このデータ構造は、マッピング関数１０１０を含むことができる。マッピング関数１０１０−１のような所定のマッピング関数は、入力値１０１２−１及び出力値１０１４−１のような複数の対の入力値１０１２及び出力値１０１４を含むことができる。
【０１２１】
データ構造９００（図９）及び／又は１０００の一部の実施形態では、より少ないか又は追加の構成要素が存在する場合があることに注意されたい。更に、２以上の構成要素を単一の構成要素に組み合わせることができ、及び／又は１以上の構成要素の位置を変更することができる。
【０１２２】
以上の実施形態では例示として輝度を使用したが、他の実施形態では、これらの技術は、１以上の色信号のようなビデオ・イメージの１以上の付加的な成分に適用される。
【０１２３】
本発明の実施形態の以上の説明は、例示及び説明のみを目的として呈示したものである。それらは、網羅的であること又は開示した形態に本発明を限定することを意図したものではない。従って、多くの修正及び変形が当業者には明らかであろう。更に、以上の開示は、本発明を限定することを意図したものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【符号の説明】
【０１２４】
４１２  ビデオ信号
４１４  輝度設定値
４５０  回路
４６２  ヒストグラム抽出回路
４６６  スケーリング回路
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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