(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＳＥの誘発を低減させるためのビデオ画像データの調整方法であって、該方法は、
ビデオ画像シーケンスを解析して、連続する画像間の所定の閾値を超える輝度の変化数が、所定の時間又は所定のビデオ画像数に亘って所定値よりも大きいか否かを決定するステップと；
前記決定した値が前記所定値を超える場合、前記画像シーケンスに修正手順を適用するステップであって、該修正手順は、
各画像に関して、該各画像を可能な輝度変化リストによる量だけ明るくする又は暗くすることにより複数の候補輝度変化を適用し、続いて前記適用した変化のうちのどれが、前記連続する画像間の所定閾値を超える輝度の変化数を前記所定値以下に低減させたかを決定するステップと；
輝度の変化が最も小さい、決定され、適用された変化を選択するステップとを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記選択した画像に適用された輝度変化のいずれも前記連続する画像間の所定閾値を超える輝度変化の発生数を前記所定値以下に低減させなかった場合、前記修正手順は、
以前に適用された輝度変化の各々に対するパラメータ値を決定するステップであって、前記パラメータ値は、以下、すなわち、
ａ）前記適用された輝度変化の結果として生じた、連続する画像間の前記閾値を超える輝度変化の発生数の減少と、
ｂ）前記適用された輝度変化で割った所定定数との合計であると定められるステップと；
最も大きなパラメータ値を有する輝度変化を選択するステップとを含む方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記選択した画像に適用された輝度変化のいずれも前記連続する画像間の所定閾値を超える輝度変化の発生数を前記所定値以下に低減させなかった場合、前記修正手順は、
前記連続する画像間の所定閾値を超える輝度変化の発生数が最大である画像を選択するステップと；
前記選択した画像を、前記シーケンスにおける前記選択した画像の次の画像又は直前の画像のコピーと置き換えるステップとを含む方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の方法において、前記適用した輝度の変化を、現在の輝度値に基づいて非線形に適用する方法。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか一項に記載の方法において、前記適用した輝度の変化を、現在の輝度値に基づいて線形に適用する方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の方法において、前記ビデオ画像シーケンスを解析して、連続する画像間の所定の閾値を超える輝度の変化数が前記所定値よりも大きいか否かを決定するステップは、
各画像を複数のサブ領域に分割するステップであって、画像の各サブ領域は残りの画像の各々における同じ場所に対応するサブ領域を有し、該対応するサブ領域が一組のコロケートされた（同一の位置にある）サブ領域を形成するようにするステップと；
各サブ領域に対して平均輝度を計算するステップと；
各組のコロケートされたサブ領域に対して、連続する画像間において前記所定閾値よりも大きな量で変化する平均輝度の発生数を決定するステップと；
各画像に対して、平均輝度が前記閾値よりも大きな量で変化するサブ領域の数を決定するステップと；
前記決定したサブ領域の数が画像内のサブ領域の総数の所定閾値よりも大きい場合、解析結果を「失敗」と表示するステップとを含む方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の方法において、前記輝度の変化が前記所定閾値を超えるか否かを決定する前記所定時間は１秒を含み得る方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の方法において、前記輝度の変化が前記所定閾値を超えるか否かを決定する前記所定時間は、映像データの１秒に相当する数である方法。
【請求項９】
ＰＳＥの誘発を減少させるためにビデオ画像データを調整する方法であって、該方法は、
ビデオ画像シーケンスを解析して、連続する画像間の所定閾値を超える輝度の変化数が所定時間又は所定数のビデオ画像に亘って所定値よりも大きいか否かを決定するステップと；
決定した数が前記所定値を超える場合、 前記画像シーケンスに修正手順を適用するステップであって、前記修正手順は、
各画像に関して、該各画像を可能な輝度変化リストによる量だけ明るくする又は暗くすることにより複数の候補輝度変化を適用するステップと、
前記連続する画像間の所定閾値を超える輝度変化の発生数が最も大きな画像を選択するステップと；
前記選択した画像を前記シーケンスにおいて前記選択した画像の次の画像又は直前の画像のコピーと置き換えるステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＰＳＥの誘発を最小限に抑える又は取り除くために映像を調整する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
てんかんは脳で発作が起きる傾向のある、一般的な神経学的疾患である。光過敏性てんかん（ＰＳＥ）は、閃光又は明暗パターンのコントラストによって発作が引き起こされるものである。ＰＳＥ患者は特定の視覚的刺激にさらされるとてんかん発作を起こすことがある。発作を引き起こす刺激の正確な性質は個人によって異なるが、発作の視覚的な誘発は一般に周期的であり、時間又は空間の規則的なパターンを形成する。視覚的な誘発の典型的な例には、閃光又は急に変化する、もしくは入れ替わる画像がある。ＰＳＥを発症しやすい多くの個人の誘発刺激には共通するいくつかの特徴がある。これらのパターンとしては、一般的に明度（luminance）のコントラストが高い、すなわち、明るい閃光と暗闇が交互に繰り返されるものや、黒い背景に対する白いバーがある。明度の変わらない色彩のみのコントラストにおいてはＰＳＥが引き起こされることは滅多にないが、色スペクトルの赤の領域におけるコントラストは、他の色のコントラストよりもＰＳＥ発作を引き起こす傾向にある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
テレビの画像はＰＳＥ発作の一般的な視覚的誘因となり得る。特に、強い光や色の光のシーケンスを含むビデオ画像は、ＰＳＥ発作の視覚的刺激となる可能性が高いことで知られている。このようなビデオ画像の最も一般的なものにはフラッシュ撮影やその他のストロボ照明効果がある。このため、とりわけイギリスや日本などの国々では、送信するビデオ画像においてＰＳＥを引き起こす可能性を低減するための対策を講じること、及び／又はＰＳＥを生じさせる可能性のあるビデオ画像シーケンスをこれから流そうとする場合、例えば「これから流す映像にはフラッシュ映像が含まれています」などの警告を表示することによって視聴者に注意を呼びかけることをテレビ放送局に要求している。イギリスや日本などの国々では、テレビ局は放送前にＰＳＥを引き起こす可能性について映像の内容を確認することが求められている。現在の要件では、画面の４分の１以上に亘って、２０ニト（ｎｉｔ：輝度の尺度）を超える違いのある閃光及びチェッカーボード又はバータイプのパターンが有るかどうかをチェックすることが指示されている。これらの要件はＩＴＵ（International Telecommunication Union：国際電気通信連合）規格Ｏｆｃｏｍ（Office of Communications：英国情報通信庁）／ＩＴＵ勧告ＢＴ．１７０２で定められている。閃光の影響を減らすには、場合によっては映像編集システムを使って映像を修正することが可能だが、この処理は手間がかかり、手作業であり、幾分無計画である、というのもこの処理には映像編集者による変更、映像出力の生成、ＰＳＥ誘発の有無に関する映像の再確認、そしてうまくいかなかった場合の振り出しに戻っての映像の再編集が含まれるからである。この処理は何度も反復され、時間や費用がかかり、不正確である。特に映像が過補正されることもあるため、ＩＴＵの要件を満たすものよりも品質の低いものが表示される可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、ＰＳＥの誘発を低減させるためのビデオ画像データの調整方法が提供され、本方法は、
ビデオ画像シーケンスを解析して、連続する画像間の所定の閾値を超える輝度の変化数が、所定の時間又は所定のビデオ画像数に亘って所定値よりも大きいか否かを決定するステップと；
決定した値が所定値を超える場合、画像シーケンスに修正手順を適用するステップであって、この修正ステップは、
各画像に関して、当該各画像に複数の候補輝度変化を適用し、続いて適用した変化のうちのどれが、連続する画像間の所定閾値を超える輝度の変化数を所定値以下に低減させたかを決定するステップと；
輝度の変化が最も小さい、決定され、適用された変化を選択するステップとを含む。
【０００５】
選択した画像に適用された輝度変化のいずれも連続する画像間の所定閾値を超える輝度の変化の発生数を所定値以下に低減させなかった場合、修正手順は、
以前に適用された輝度変化の各々に対するパラメータ値を決定するステップであって、当該パラメータは、以下、すなわち、
ａ）適用された輝度変化の結果として生じた、連続する画像間の閾値を超える輝度変化の発生数の減少と、
ｂ）適用された輝度変化で割った所定定数との合計と定められるステップと；
最も大きなパラメータ値を有する輝度変化を選択するステップとを含む。
【０００６】
選択した画像に適用された輝度変化のいずれも連続する画像間の所定閾値を超える輝度変化の発生数を所定値以下に低減させなかった場合、修正手順は代替的に、
連続する画像間の所定閾値を超える輝度の変化の発生数が最大の画像を選択するステップと；
この選択した画像を、シーケンスにおけるこの選択した画像の次の画像又は直前の画像のコピーと置き換えるステップとを含む。
【０００７】
適用する輝度の変化は、現在の輝度値に基づいて非線形に適用してもよいし、あるいは現在の輝度値に基づいて線形に適用してもよい。
【０００８】
ビデオ画像のシーケンスを解析して、連続する画像間の所定の閾値を超える輝度の変化数が所定値よりも大きいか否かを決定するステップは、
各画像を複数のサブ領域に分割するステップであって、画像の各サブ領域は残りの画像の各々における同じ場所に対応するサブ領域を有し、これらの対応するサブ領域が一組のコロケートされた（同一の位置にある）サブ領域を形成するようにするステップと；
各サブ領域に対して平均輝度を計算するステップと；
各組のコロケートされたサブ領域に対して、連続する画像間において所定閾値よりも大きな量で変化する平均輝度の発生数を決定するステップと；
各画像に対して、平均輝度が閾値よりも大きな量で変化するサブ領域の数を決定するステップと；
決定したサブ領域の数が画像内のサブ領域の総数の所定閾値よりも大きい場合、解析結果を「失敗」と表示するステップとを含む。
【０００９】
輝度の変化が所定閾値を超えるか否かを決定する所定時間は１秒を含み得る。
【００１０】
輝度の変化が所定閾値を超えるか否かを決定するビデオ画像の所定数は、映像データ１秒に相当する数としてもよい。
【００１１】
本発明の更なる態様によれば、ＰＳＥの誘発を低減させるためにビデオ画像データを調整する方法は、
ビデオ画像シーケンスを解析して、連続する画像間の所定閾値を超える輝度の変化数が所定時間又は所定数のビデオ画像に亘って所定値よりも大きいか否かを決定するステップと；
決定した数が所定値を超える場合、 画像シーケンスに修正手順を適用するステップであって、この修正手順は、
連続する画像間の所定閾値を超える輝度変化の発生数が最も大きい画像を選択するステップと；
この選択した画像をシーケンスにおいて選択した画像の次の画像又は直前の画像のコピーと置き換えるステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】コロケートされたサブ領域を有する一連のビデオ画像の略図である。
【図２】映像データの修正方法を略的に示したものである。
【図３】映像データの更なる修正方法を略的に示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ｏｆｃｏｍ／ＩＴＵ規格及び関連するガイドラインでは、画面領域の４分の１以上を占める１秒間の閃光が３回を超えないことを要求している。１秒間の最大閃光数が３（３Ｈｚ）であるのは、これがＰＳＥ発作を引き起こすことで知られる最低の閃光数であるためである。３Ｈｚを下回るＰＳＥ感度は一般的ではない。
【００１４】
画面領域の４分の１以上を占める閃光が１秒間に３回以上あるか否かを決定するためにビデオ画像シーケンスをチェックするには、一方法によれば、映像シーケンス内の各画像を多数のサブ領域に分割する。サブ領域の実際の数は特に重要ではないが、画像／画面の所望される割合の測定を可能にするのに十分な数が必要である。
【００１５】
図１は３つのビデオ画像シーケンスの略図を示しており、各画像は個々の多数のサブ領域４に分割されている。分かりやすくするために、図１では各画像に対して１つのサブ領域４のみを示している。それぞれの画像２に示されるサブ領域４を通る点線によって示されるように、隣接する画像内の各サブ領域はコロケートされている。すなわち、各サブ領域は、隣接画像における対応サブ領域としてビデオ画像内の同じ場所に位置している。任意のサブ領域４内における「閃光」は、連続するビデオ画像内のコロケートされたサブ領域間で所定値よりも大きな輝度の変化が発生した場合に起こると考えられる。サブ領域内における閃光の発生を決定する一方法においては、そのサブ領域に亘る画像の平均輝度を計算し、画像シーケンス内の各コロケートされたサブ領域に対するこの値を記憶する。隣接するサブ領域間において所定値よりも大きな値で変化する平均輝度の発生数を決定し、各発生を「閃光」と定めることができる。続いてコロケートされたサブ領域内において任意の秒に発生する閃光の数を数える。コロケートされたサブ領域のシーケンスに亘って１秒間に閃光が３回以上ある場合、その場所は違反と考えられ、ビデオ画像内において所定の割合以上のサブ領域が違反である場合には、シーケンス全体がＯｆｃｏｍ／ＩＴＵに違反していると考えられ、アラートが上がる可能性がある。
【００１６】
閃光の１つの定義として、任意の隣接するコロケートされたサブ領域間の輝度の変化が少なくとも２０Ｃｄ／ｍ２（カンデラ毎平方メートル）であることがあるが、ただし、２つの値のうちの低い方が１６０Ｃｄ／ｍ２未満である場合に限られる。提供される映像データの性質に応じて、輝度値を例えば光度（luminance）Ｙなどの他の値からカンデラ毎平行メートルに変換する必要のある場合がある。変換は画面の大きさ、画面の輝度、コントラスト、及び視聴者から画面までどれくらい離れているかによる。このような要因を考慮して、光度（luminance）のカンデラ毎平方メートルへのこのような変換を行うにあたって多くの仮定を立てることができる。当然のことながら、本明細書の趣旨から逸脱することなく、他の輝度値も同様に使用して発生する閃光の定義を得ることができると理解されよう。
【００１７】
映像シーケンスがＩＴＵガイドラインに違反する閃光を含んでいることがわかると、映像シーケンスに対して修正を行い、閃光の一部又は全てを取り除いてシーケンスをガイドラインに準拠させることが明らかに所望される。行われる修正は、望ましくない視覚的なアーチファクトを最小限に抑えるように可及的微細なものであることが好ましい。上述のように、画像が個々のサブ領域に更に分割された映像シーケンスである場合、理論的には閃光の発生している個々の画像のみに修正を行うことが可能である。しかしながらこれはビデオ画像全体において特定の部分のみに変更を行うこととなるため、一般に、はっきりわかるアーチファクトを生じさせることとなる。従って、ビデオ画像全体に対して任意の所望される変更を行うことが好ましい。一つの可能な修正方法論として、閃光に最も影響を与える画像を特定し、その画像に対して修正を行うことがある。この方法論の略図を図２に示す。最初のステップ１０として、例えば図１を参照して説明した様に、画像シーケンス全体を「閃光」の有無に関してチェックする。この解析に基づき、ステップ１２においてこのシーケンスがガイドラインに違反しているか否かを決定する。違反していない場合、明らかに修正の必要はなく、更なるアクションをとることはないが、シーケンスが違反していると決定された場合、次のステップ１４において、閃光のサブ領域を最も多く含む画像を選択し、更にステップ１６において画像全体の輝度を変えて、閃光を発するサブ領域の数を最小限に抑える。例えば、輝度の増減をどちらも適用して、どちらが閃光を発するサブ領域の数の減少に大きく影響するかを決定することができる。該当する画像の輝度を変えて、そのシーケンスの閃光に与える影響を最小限に抑えた後、ステップ１０で映像シーケンス全体を再度解析する。映像シーケンス全体がもはやＩＴＵ規格に違反していない場合、修正手順を停止する。しかしながら映像シーケンスが依然としてＩＴＵガイドラインに違反しているのであれば、この方法を反復する。
【００１８】
図２を参照して説明した修正の方法論は効果的であるが、必ずしも最適な修正方法論とはいえない。例えば、映像シーケンスが画像全体に亘って閃光の発生する異なる領域を有する場合には、個々の画像の輝度を調整することによってシーケンスの全体的な改善を行うことはできないことがわかる。そこで更なる修正方法論を以下に提案する。
【００１９】
更なる修正方法論の略図を示す図３を参照すると、先ずステップ２６においてシーケンスを閃光の有無に関して解析し、閃光に影響を与えるサブ領域を書き留める。シーケンスが違反していると決定されると（ステップ２８）、違反しているシーケンス内の第１画像を選択する（ステップ３０）。図３において、これは「ｉｔｈ画像」と示される。次にステップ３２で輝度の変化を選択する（ｎｔｈ変化）。この変化により、可能な輝度変化リストによる量だけ画像を明るくする、又は暗くする。ステップ３４において、選択した画像に対して選択した変化を適用し、ステップ３５において、シーケンスを閃光の有無に関して再度解析し、閃光を発するサブ領域を書き留める。選択した画像に対して更に輝度の変化を適用しないと決定されるまで、ステップ３４及び３５を各々の可能な輝度変化に対して繰り返す（ステップ３６）。そして次の画像を選択してステップ３２〜３６を繰り返す。
【００２０】
選択して輝度変化を適用させる画像がこれ以上ないと決定すると（ステップ３８）、各画像に対する各輝度変化から書き留めたデータを分析し、変化があれば、どの変化がシーケンスをこれ以上違反させることがないかを調べる（ステップ４０）。どの変化も十分であれば、ステップ４２において輝度に対する変化の最も小さいものを選択し、シーケンスの修正に使用する。
【００２１】
どの変化もシーケンスを修正するのに十分でない場合、変化を適用しない場合と比較して、閃光を発するサブ領域の総数を減らす変化があるかどうかを決定する（ステップ４４）。ない場合、ステップ４６において最も閃光を発するサブ領域に影響を与える画像を選択し、シーケンスにおける前又は次の画像と置き換える。選択した画像は前又は次の画像の繰り返しなので、閃光を発するサブ領域に影響を与えることはできないため、この手順によって閃光を発するサブ領域の数を減少させることが証明される。画像を置き換えた後にシーケンスを再度解析し（ステップ５０）、シーケンスがもはや違反していない場合、プロセスを停止する。
【００２２】
一つ又は複数の輝度の変化によって閃光を発するサブ領域の数が減少した場合（ステップ４４）、このような最良の変化を選択して適用する（ステップ４８）。これを実現するために、各輝度の変化の「goodness」と称されるパラメータを決定する。この場合、「goodness」は、Goodness ＝（閃光を発するサブ領域の減少）＋ラムダ／（輝度の変化）として計算する。この式において、輝度の変化は適用される輝度の変化の絶対値であり、ラムダは経験的に導かれた定数である。これは比例的に大きな効果を持つ輝度の変化を小さくさせるために有利に働く。
【００２３】
ステップ４８において、最大の「goodness」値となる輝度の変化を最良の変化として選択し、選択した画像にこの変化を適用する。
【００２４】
プロセスを停止しない場合、ステップ３０〜４０を反復し、閃光を発するサブ領域の数を低減させるか、又はシーケンスを固定させるかの別の変化を選択する。輝度の変化が有効でない場合に画像を反復させる（ステップ４６）とは、プロセスはいつでも終了することを意味する。すなわち、最も極端で病理学的なＰＳＥ誘発の場合であっても、この手順によって修正され得る。
【００２５】
個々の画像に適用される上述の輝度の変化は、好適には非線形で適用し、輝度が絶対白又は絶対黒に固定（clamp）されないようにする。これを実現させる一つの可能な解決策は、単に元の値に基づいて輝度値の増減を測定することである。例えば、輝度（brightness）は光度（luminance）で表すことができ、その単位はニト（ｎｉｔ）である。ニトで表す場合、輝度の範囲は０（黒）〜２００（白）である。輝度を増やす場合、ニトは以下のように変化する；
輝度＝輝度＋ａ（２００−輝度）／１００
上式において輝度はニトで測定される。上式において、ａの値は所望される輝度の変化に応じて０〜１００である。ａ＝０の場合変化はないが、ａ＝１００の場合、全ての値は２００ニットに変化する。暗さに関しても同様であり、
輝度＝輝度ａ（輝度）／１００となる。
【００２６】
図３を参照して説明した修正手順は、映像シーケンスがＩＴＵガイドラインに違反するか否かを決定する任意の方法論と組み合わせて使用することができ、図１を参照して説明した特定の方法論に限定されないことを理解されよう。上述の修正手順は周知のデジタル信号処理手法及びシステムを使って容易に実行することができ、修正手順を適用することにより、デジタル映像データを自動的に修正する能力を提供することができ、放送される映像データがＰＳＥ誘発の除去に関するＩＴＵガイドラインに完全に準拠していることが保証される。修正手順は一貫性があり、反復可能であり、一方で修正された映像データの視覚的なアーチファクトを最小限に抑えることができる。
【図１】
0006646656.tif 000002
【図２】
0006646656.tif 000003
【図３】
0006646656.tif 000004