(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ装置であって、
ディスプレイ部と、
コンテンツ提供装置からメインコンテンツのデータを受信することが可能な受信部と、
映像データ及び該映像データにメインコンテンツと共にサブコンテンツが含まれるかを示す参照情報を前記受信部から受信し、前記受信部により受信される映像データに基づいて、前記メインコンテンツ及び該メインコンテンツに選択的に含まれる前記サブコンテンツの映像データを前記ディスプレイ部に表示させるプロセッサであって、前記参照情報に基づいて前記サブコンテンツが含まれない前記メインコンテンツが表示されるかどうかを判断し、前記サブコンテンツが含まれない前記メインコンテンツが表示されると判断すれば、コンテンツの属性に基づく動的トーンマッピングによる映像処理によって前記映像データを表示させ、前記サブコンテンツが前記メインコンテンツに含まれて表示されると判断すれば、前記ディスプレイ装置の属性に基づく静的トーンマッピングによる映像処理によって前記映像データを表示させるプロセッサと
を備えるディスプレイ装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記映像データに前記サブコンテンツが含まれるか否かに対応して複数の設定から選択されたいずれか一つの設定に従って、前記映像データのピクセル情報に対応する前記映像データの輝度情報を導出して前記映像データを表示する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記映像データに前記サブコンテンツが含まれる場合には、前記ディスプレイ装置の表現可能な輝度を少なくとも含む属性に基づく静的トーンマッピングによる映像処理を行い、前記映像データに前記サブコンテンツが含まれない場合には、前記メインコンテンツの輝度を少なくとも含む属性に基づく動的トーンマッピングによる映像処理を行う、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記メインコンテンツの場面によって個別に設けられた設定に従って前記映像データの輝度値を前記ディスプレイ部が表現可能な輝度値にマッピングすることにより、前記動的トーンマッピングによる映像処理を行う、請求項３に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記ディスプレイ装置の専用輝度範囲に対応して前記映像データの輝度値を前記ディスプレイ部が表現可能な輝度値にマッピングすることにより、前記静的トーンマッピングによる映像処理を行う、請求項３に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記コンテンツ提供装置から出力されるメタデータから前記参照情報を導出する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記映像データに対する前記サブコンテンツの面積比率が所定の閾値より大きい場合には、前記映像データに前記サブコンテンツが含まれていると判断されて静的トーンマッピングによる映像処理が行われ、前記映像データに対する前記サブコンテンツの面積比率が前記閾値より大きくない場合には、前記映像データに前記サブコンテンツが含まれていないと判断されて動的トーンマッピングによる映像処理が行われる、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記映像データに前記サブコンテンツが含まれる場合には、静的トーンマッピングによる第１映像処理を行い、
前記映像データにおいて前記サブコンテンツが含まれない時点から前記メインコンテンツの場面切替時点まで前記第１映像処理を維持し、動的トーンマッピングによる第２映像処理を前記場面切替時点から行う、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、静的及び動的トーンマッピングによる複数の映像処理のうちの第１映像処理から第２映像処理への切替時に、時間の経過に従って前記第１映像処理及び前記第２映像処理の適用比率を段階的に調整する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記映像データにおいて前記サブコンテンツが表示される領域及び前記サブコンテンツが表示されない領域のそれぞれに対して個別の前記映像処理を行う、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】
ディスプレイ装置の制御方法であって、
映像データ及び該映像データにメインコンテンツと共にサブコンテンツが含まれるかを示す参照情報をコンテンツ提供装置から受信する段階と、
前記参照情報に基づいて前記サブコンテンツが含まれない前記メインコンテンツが表示されるかどうかを判断する段階と、
前記サブコンテンツが含まれない前記メインコンテンツが表示されると判断すれば、コンテンツの属性に基づく動的トーンマッピングによる映像処理を選択する段階と、
前記サブコンテンツが前記メインコンテンツに含まれて表示されると判断すれば、前記ディスプレイ装置の属性に基づく静的トーンマッピングによる映像処理を選択する段階と、
前記選択された映像処理によって、前記メインコンテンツ及び該メインコンテンツに選択的に含まれる前記サブコンテンツの映像データを表示する段階と
を含むディスプレイ装置の制御方法。
【請求項１２】
前記映像データに前記サブコンテンツが含まれるか否かに対応して複数の設定から選択されたいずれか一つの設定に従って、前記映像データのピクセル情報に対応する前記映像データの輝度情報を導出して前記映像データを表示する段階を含む、請求項１１に記載のディスプレイ装置の制御方法。
【請求項１３】
前記映像データに前記サブコンテンツが含まれる場合には、前記ディスプレイ装置の表現可能な輝度を少なくとも含む属性に基づく静的トーンマッピングによる映像処理を行う段階と、
前記映像データに前記サブコンテンツが含まれない場合には、前記メインコンテンツの輝度を少なくとも含む属性に基づく動的トーンマッピングによる映像処理を行う段階を含む、請求項１１に記載のディスプレイ装置の制御方法。
【請求項１４】
前記メインコンテンツの場面によって個別に設けられた設定に従って前記映像データの輝度値を前記ディスプレイ装置が表現可能な輝度値にマッピングすることにより、前記動的トーンマッピングによる映像処理を行う段階を含む、請求項１３に記載のディスプレイ装置の制御方法。
【請求項１５】
前記ディスプレイ装置の専用輝度範囲に対応して前記映像データの輝度値を前記ディスプレイ装置が表現可能な輝度値にマッピングすることにより、前記静的トーンマッピングによる映像処理を行う段階を含む、請求項１３に記載のディスプレイ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力されるコンテンツを処理して映像を表示するディスプレイ装置及びその制御方法並びに記録媒体に関し、特に、高解像度及び高画質のコンテンツの映像を、ユーザの視認性を考慮して表示するディスプレイ装置及びその制御方法並びに記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ装置は、コンテンツの信号又はデータを映像処理プロセスに従って処理し、ディスプレイパネルの画面にコンテンツ映像を表示する装置であり、例えば一般家庭におけるＴＶである。ディスプレイ装置に提供されるコンテンツは、光学ディスク再生装置のようなコンテンツ再生装置又はセットトップボックスのような中継装置から、ＨＤＭＩ（登録商標）などの規格に基づいてディスプレイ装置に伝送される。
【０００３】
技術の発展によりカメラなどの撮影機器の性能が高度化する結果、コンテンツがフレーム単位で含む映像情報は飛躍的に増加し、これは、コンテンツ再生装置からディスプレイ装置に提供されるコンテンツが超高画質及び超高解像度で具現されるということを意味する。例えば、コンテンツはＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）映像のような高輝度映像のコンテンツであってもよい。ところが、ＨＤＲコンテンツをディスプレイ装置が表示するに当たって、ディスプレイ装置が表現可能な最大輝度がコンテンツの最大輝度より低いか、ディスプレイ装置が表現可能な輝度範囲がコンテンツの輝度範囲より狭い場合がある。ディスプレイ装置はこのようなＨＤＲコンテンツを表示するためにトーンマッピング（Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ：ＴＭ）という手法を用いる。
【０００４】
トーンマッピング手法は、入力映像としてのコンテンツの各輝度値を、ディスプレイ装置が表現可能な輝度範囲の値にマップして出力映像を生成し、それを表示する方法である。例えば、コンテンツの映像情報が０〜２０００ニット（ｎｉｔ）の輝度範囲であるが、ディスプレイ装置の表現可能な輝度範囲が０〜５００ニットである場合がある。この場合、単純にコンテンツの輝度値をそのまま具現して出力映像を生成しても、ディスプレイ装置は５００ニットより大きい輝度値を表現できない。そこで、ディスプレイ装置はトーンマッピングを行い、ＨＤＲコンテンツの輝度範囲を持つ入力映像を、ディスプレイ装置が表現可能な輝度範囲を持つ出力映像に変換させる。
【０００５】
トーンマッピング手法の例示には、静的トーンマッピング（Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ：ＳＴＭ）手法及び動的トーンマッピング（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ：ＤＴＭ）手法がある。ＳＴＭ手法によれば、トーンマッピングはディスプレイ装置の属性によって決定されるので、コンテンツの種類に関係なく、同じディスプレイ装置では同じトーンマッピングが適用される。ＤＴＭ手法によれば、トーンマッピングはコンテンツ内の場面（ｓｃｅｎｅ）によって決定される。通常、ＤＴＭ手法はＳＴＭ手法に比べてコンテンツ製作者の意図をよりよく反映することができる。
【０００６】
ところが、コンテンツ再生装置からディスプレイ装置に伝送されるデータがコンテンツ単独でない場合、例えばコンテンツとは別にコンテンツ再生装置で生成されたＵＩがコンテンツと合成される場合がある。この場合に表示されるコンテンツ及びＵＩに対してトーンマッピング手法を従来通り適用すると、ユーザにとってコンテンツ及びＵＩを視認する際に不便さ又は違和感を与えてしまうことが懸念される。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の実施例に係るディスプレイ装置は、ディスプレイ部と、コンテンツ提供装置からメインコンテンツのデータを受信することが可能な受信部と、映像データ及び該映像データにメインコンテンツと共にサブコンテンツが含まれるかを示す参照情報を受信部から受信し、前記受信部に受信される映像データに基づいて、前記メインコンテンツ及び該メインコンテンツに選択的に含まれる前記サブコンテンツの映像を前記ディスプレイ部に表示させ、前記映像に前記サブコンテンツが含まれるか否かに対応するように、前記参照情報に基づいて複数の映像処理の中から選択されたいずれか一つの前記映像処理によって前記映像を表示させるプロセッサとを備える。これによって、ディスプレイ装置はメインコンテンツに対して動的トーンマッピングが適用される映像においてサブコンテンツがメインコンテンツにオーバーレイされるとき、映像の画質変化を最小化することができる。
【０００８】
ここで、前記プロセッサは、前記映像に前記サブコンテンツが含まれるか否かに対応して複数の設定から選択されたいずれか一つの設定に従って、前記映像データのピクセル情報に対応する前記映像の輝度情報を導出して前記映像を表示することができる。
【０００９】
また、前記プロセッサは、前記映像に前記サブコンテンツが含まれる場合には、前記ディスプレイ装置の属性に基づく前記映像処理を行い、前記映像に前記サブコンテンツが含まれない場合には、前記メインコンテンツの属性に基づく前記映像処理を行うことができる。
【００１０】
ここで、前記プロセッサは、前記メインコンテンツの場面によって個別に設けられた設定に従って前記映像データのピクセル情報を前記映像の輝度情報に変換させ、前記メインコンテンツの属性に基づく前記映像処理を行うことができる。
【００１１】
また、前記プロセッサは、前記ディスプレイ装置の専用輝度範囲に対応して前記映像データのピクセル情報を前記映像の輝度情報に変換させ、前記ディスプレイ装置の属性に基づく前記映像処理を行うことができる。
【００１２】
また、前記プロセッサは、前記コンテンツ提供装置から出力されるメタデータから前記参照情報を導出することができる。
【００１３】
また、前記映像に対する前記サブコンテンツの面積比率が所定の閾値より大きい場合には、前記映像に前記サブコンテンツが含まれると判断し、前記映像に対する前記サブコンテンツの面積比率が前記閾値より大きくない場合には、前記映像に前記サブコンテンツが含まれないと判断することができる。
【００１４】
また、前記プロセッサは、前記映像に前記サブコンテンツが含まれる場合には、前記複数の映像処理のうち、前記ディスプレイ装置の属性に基づく第１映像処理を行い、前記映像において前記サブコンテンツが含まれない時点から前記メインコンテンツの場面切替時点まで前記第１映像処理を維持し、前記複数の映像処理のうち、前記メインコンテンツの属性に基づく第２映像処理を前記場面切替時点から行うことができる。
【００１５】
また、前記プロセッサは、前記複数の映像処理のうち、第１映像処理から第２映像処理への切替時に、時間の経過に従って前記第１映像処理及び前記第２映像処理の適用比率を段階的に調整することができる。
【００１６】
また、前記プロセッサは、前記映像において前記サブコンテンツが表示される領域及び前記サブコンテンツが表示されない領域のそれぞれに対して個別の前記映像処理を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の実施例に係るディスプレイ装置の制御方法は、映像データ及び該映像データにメインコンテンツと共にサブコンテンツが含まれるかを示す参照情報をコンテンツ提供装置から受信する段階と、映像に前記サブコンテンツが含まれるか否かに対応するように、前記参照情報に基づいて複数の映像処理の中からいずれか一つの前記映像処理を選択する段階と、前記選択された映像処理によって、前記メインコンテンツ及び該メインコンテンツに選択的に含まれる前記サブコンテンツの映像を表示する段階とを含む。
【００１８】
ここで、前記映像に前記サブコンテンツが含まれるか否かに対応して複数の設定から選択されたいずれか一つの設定に従って、前記映像データのピクセル情報に対応する前記映像の輝度情報を導出して前記映像を表示する段階を含んでもよい。
【００１９】
また、前記映像に前記サブコンテンツが含まれる場合には、前記ディスプレイ装置の属性に基づく映像処理を行う段階と、前記映像に前記サブコンテンツが含まれない場合には、前記メインコンテンツの属性に基づく映像処理を行う段階を含んでもよい。
【００２０】
ここで、前記メインコンテンツの場面によって個別に設けられた設定に従って前記映像データのピクセル情報を前記映像の輝度情報に変換させ、前記メインコンテンツの属性に基づく前記映像処理を行う段階を含んでもよい。
【００２１】
また、前記ディスプレイ装置の専用輝度範囲に対応して前記映像データのピクセル情報を前記映像の輝度情報に変換させ、前記ディスプレイ装置の属性に基づく前記映像処理を行う段階を含んでもよい。
【００２２】
また、前記コンテンツ提供装置から出力されるメタデータから前記参照情報を導出する段階をさらに含んでもよい。
【００２３】
また、前記映像に対する前記サブコンテンツの面積比率が所定の閾値より大きい場合には、前記映像に前記サブコンテンツが含まれると判断し、前記映像に対する前記サブコンテンツの面積比率が前記閾値より大きくない場合には、前記映像に前記サブコンテンツが含まれないと判断する段階を含んでもよい。
【００２４】
また、前記映像に前記サブコンテンツが含まれる場合には、前記複数の映像処理のうち、前記ディスプレイ装置の属性に基づく第１映像処理を行う段階と、前記映像において前記サブコンテンツが含まれない時点から前記メインコンテンツの場面切替時点まで前記第１映像処理を維持し、前記複数の映像処理のうち、前記メインコンテンツの属性に基づく第２映像処理を前記場面切替時点から行う段階を含んでもよい。
【００２５】
また、前記映像において前記サブコンテンツが表示される領域及び前記サブコンテンツが表示されない領域のそれぞれに対して個別の前記映像処理を行う段階を含んでもよい。
【００２６】
また、本発明の実施例に係るディスプレイ装置のプロセッサによって実行可能な方法のプログラムが記録された、不揮発性のコンピュータ読取り可能記録媒体において、前記方法は、コンテンツ提供装置から映像データ及び該映像データにメインコンテンツと共にサブコンテンツが含まれるかを示す参照情報を受信する段階と、前記参照情報に基づいて複数の映像処理の中から、映像に前記サブコンテンツが含まれるか否かに対応するようにいずれか一つの前記映像処理を選択する段階と、前記選択された映像処理によって、前記メインコンテンツ及び該メインコンテンツに選択的に含まれる前記サブコンテンツの映像を表示する段階とを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係るディスプレイ装置においてコンテンツ提供装置から受信されるデータに基づいてコンテンツ映像及びＵＩを表示する様子を示す例示図である。
【図２】本発明の実施例に係るディスプレイ装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係るディスプレイ装置に表示される映像の映像フレームの一部が時間順に配置された様子を示す例示図である。
【図４】本発明の実施例に係るディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置の構成ブロック図である。
【図５】本発明のディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図６】本発明のディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【図７】本発明のディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【図８】本発明の実施例に係るディスプレイ装置が時間順序に従う場面別各映像フレームに対してトーンマッピング設定を適用する原理を説明する例示図である。
【図９】本発明の実施例に係るディスプレイ装置がトーンマッピング設定を切り替える過程のうち、一番目の映像フレームでの動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例に係るディスプレイ装置がトーンマッピング設定を切り替える過程のうち、二番目の映像フレーム以降からの動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係るディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【図１２】本発明に係るディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る実施例に関して詳しく説明する。各図を参照して説明する実施例は、特別な言及がない限り相互排他的な構成ではなく、一つの装置内で複数の実施例を選択的に組み合わせて具現することができる。このような複数の実施例の組み合わせは、本発明の技術分野における熟練した技術者が本発明の思想を具現する上で任意に選択して適用することができる。
【００２９】
図１は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置においてコンテンツ提供装置から受信されるデータに基づいてコンテンツ映像及びＵＩを表示する様子を示す例示図である。
【００３０】
図１に示すように、本発明の実施例に係るディスプレイ装置１２０は、コンテンツ提供装置１１０に接続して、コンテンツ提供装置１１０から出力されるデータを処理し、それに基づく映像を表示する。すなわち、コンテンツ提供装置１１０はソースデバイスとして動作し、ディスプレイ装置１２０はシンクデバイスとして動作する。コンテンツ提供装置１１０及びディスプレイ装置１２０間の接続方式には様々な有無線規格があり、本実施例ではＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）方式を取り上げるが、その他にも様々な方式を適用することができる。
【００３１】
ディスプレイ装置１２０は、ＴＶ、モニターなどをはじめとして、映像を表示可能な諸般装置を含む。コンテンツ提供装置１１０は、ブルーレイ又はＤＶＤなどの光学ディスク再生装置、セットトップボックス、ストリーミング装置などをはじめとして、コンテンツを再生したり中継する諸般装置を含む。
【００３２】
コンテンツ提供装置１１０がコンテンツを再生して生成したＴＭＤＳ方式のコンテンツ信号をＨＤＭＩケーブルを通じてディスプレイ装置１２０に伝送すれば、ディスプレイ装置１２０はコンテンツ信号を映像処理プロセスに従って処理し、ディスプレイ部上にコンテンツ映像を表示する。映像処理プロセスはコンテンツ信号のフォーマットによって様々な形態が可能であるが、例えば、デマルチプレクシング、デコーディング、デスクランブリング、ディテール強化、スケーリングなどがある。
【００３３】
コンテンツは基本的に所定のレファレンスモニターで表示される場合を基準に想定し、レファレンスモニターの色域及び輝度を考慮して製作される。コンテンツがＨＤＲ映像コンテンツとして具現されると、当該コンテンツはＬＤＲ（Ｌｏｗ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）映像コンテンツに比べて広い輝度範囲を有し、精細な映像を表現することができる。
【００３４】
ところが、ディスプレイ装置１２０の表現可能な最大輝度がレファレンスモニターのそれより低いと、ディスプレイ装置１２０はトーンマッピング手法を用いてＨＤＲ映像コンテンツである入力映像をＬＤＲ映像である出力映像に変換させて表示する。トーンマッピング手法には、ディスプレイ装置の属性に基づくＳＴＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ）手法と、コンテンツの属性に基づくＤＴＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ）手法がある。ディスプレイ装置１２０はＳＴＭ及びＤＴＭのいずれかを適用して出力映像を生成することができる。
【００３５】
ＤＴＭはコンテンツ内の場面切替に従って当該場面に適したトーンマッピングを行うので、ＳＴＭに比べてコンテンツ製作者の意図がよりよく反映されたコンテンツ映像を表示させることができる。したがって、ディスプレイ装置１２０はこのような点を考慮して、コンテンツ提供装置１１０からコンテンツデータを含む信号を受信すれば、当該コンテンツデータをＤＴＭ手法によってコンテンツ映像に変換して表示する。
【００３６】
ところが、ディスプレイ装置１２０にコンテンツ映像１４１が単独で表示されるのではなく、コンテンツ映像１４１にＵＩ１４２がオーバーレイされた合成映像１４０が表示される場合もある。例えば、ディスプレイ装置１２０にコンテンツ映像１４１だけが表示される間に、ユーザがリモートコントローラ１３０を操作し、ＵＩ１４２を表示するように指示するコマンドがリモートコントローラ１３０からコンテンツ提供装置１１０に伝送される場合がある。コンテンツ提供装置１１０はＵＩ１４２を生成してそれをコンテンツ映像１４１に合成させた合成映像１４０のデータをディスプレイ装置１２０に出力し、ディスプレイ装置１２０は合成映像１４０のデータを処理して合成映像１４０を表示する。
【００３７】
仮に、コンテンツ映像１４１だけを表示する場合と同じ方法で、合成映像１４０にＤＴＭ手法を適用して表示すると、コンテンツ映像１４１の場面切替時にはＵＩ１４２に各場面別に異なるトーンマッピングが適用されるので、ユーザにとってＵＩ１４２を視聴する際に不自然を感じることがある。このような点を克服するように、本発明の実施例では次のような方法を提案する。
【００３８】
ディスプレイ装置１２０はＳＴＭ処理及びＤＴＭ処理を含む映像処理中に、メインコンテンツの映像にサブコンテンツが含まれるか否かによって決定されたいずれか一つの映像処理によって映像１４０を表示する。ここで、映像１４０は、メインコンテンツ１４１と、メインコンテンツ１４１上にオーバーレイされたサブコンテンツ１４２を含むことができる。サブコンテンツはコンテンツ映像１４１とは別個の付加映像のデータを意味し、ＵＩ１４２、ＯＳＤ（ｏｎ−ｓｃｒｅｅｎ  ｄｉｓｐｌａｙ）、又はメインコンテンツ１４１のコンテンツとは別個のコンテンツを挙げることができる。
【００３９】
具体的に、ディスプレイ装置１２０は、コンテンツ提供装置１１０から受信される既に設定された参照情報に基づいて、コンテンツ映像１４１からメインコンテンツ１４１のメインコンテンツデータが出力されるのか、或いはサブコンテンツ１４２のサブコンテンツデータがメインコンテンツデータに付加されて出力されるのかを判断する。ディスプレイ装置１２０は、サブコンテンツデータが付加されていないメインコンテンツデータが出力されると判断すれば、当該コンテンツ映像１４１の属性に基づくＤＴＭ処理を行う。一方、ディスプレイ装置１２０は、サブコンテンツデータがメインコンテンツデータに付加されて出力されると判断すれば、ディスプレイ装置１２０の属性に基づくＳＴＭ処理を行う。ＤＴＭ処理及びＳＴＭ処理に関するより詳細な内容は後述する。
【００４０】
これによって、ディスプレイ装置１２０はＤＴＭ処理によってコンテンツ映像１４１が表示される中にＵＩ１４２が表示される場合、コンテンツ映像１４１の場面切替時にＵＩ１４２の表示画質が変わることを防ぎ、ユーザがＵＩ１４２を自然に認知するようにして提供することができる。
【００４１】
図２は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置の制御方法を示すフローチャートである。図２に示すように、ディスプレイ装置は次の過程のように動作する。
【００４２】
２１０段階でディスプレイ装置はコンテンツ再生装置からコンテンツ映像に対応するコンテンツデータを受信する。
【００４３】
２２０段階でディスプレイ装置は、受信するコンテンツデータに対して、コンテンツ映像の属性に対応するＤＴＭ処理を行う。ＤＴＭ処理のためのＤＴＭデータ、すなわちＤＴＭトーンマッピング設定は、ディスプレイ装置がコンテンツ再生装置から受信することができる。または、ＤＴＭトーンマッピング設定は、ディスプレイ装置がコンテンツ再生装置から受信するメタデータに基づいて生成することができる。メタデータに基づくＤＴＭトーンマッピング設定に関する内容は後述する。
【００４４】
２３０段階でディスプレイ装置は、ＤＴＭ処理されたコンテンツ映像を表示する。
【００４５】
２４０段階でディスプレイ装置は、コンテンツ再生装置からコンテンツ映像に付加映像がオーバーレイされた合成映像に対応する合成映像データが受信されるか否かを判断する。
【００４６】
合成映像データではなくコンテンツデータだけが受信されていると判断すれば、ディスプレイ装置は２２０段階に戻って、コンテンツ再生装置から受信されるコンテンツデータに対するＤＴＭ処理を続けて行う。
【００４７】
一方、合成映像データが受信されると判断すれば、２５０段階でディスプレイ装置は合成映像データに対してディスプレイ装置の属性に対応するＳＴＭ処理を行う。
【００４８】
２６０段階でディスプレイ装置は、ＳＴＭ処理された合成映像を表示する。
【００４９】
２７０段階でディスプレイ装置は、コンテンツ再生装置から合成映像データの受信が終了し、コンテンツデータだけが受信されるか否か判断する。
【００５０】
合成映像データが続けて受信されると判断すれば、ディスプレイ装置は２５０段階に戻って、合成映像データに対するＳＴＭ処理を続けて行う。
【００５１】
一方、合成映像データの受信からコンテンツデータ単独の受信に切り替えられたと判断すれば、ディスプレイ装置は２２０段階に戻って、コンテンツ再生装置から受信されるコンテンツデータに対するＤＴＭ処理を行う。
【００５２】
以下、ＳＴＭ処理及びＤＴＭ処理に関してより具体的に説明する。
【００５３】
ＳＴＭ処理は、映像を表示するディスプレイ装置の属性に基づいてトーンマッピングを行う方法である。ここで、ディスプレイ装置の属性は、例えばディスプレイ装置が表現可能な色域、最大輝度、輝度範囲などを含む。ディスプレイ装置の輝度範囲を考慮すれば、トーンマッピングは、入力映像のピクセル値、階調値又は輝度値に対比した出力映像の輝度値のテーブルにすることができ、一つのテーブルは、２次元上の一つのカーブで表現することができる。すなわち、トーンマッピングカーブは入力映像のピクセル値、階調値又は輝度値を表す横軸、及び出力映像の輝度値を表す縦軸による平面上に具現される。縦軸の範囲はディスプレイ装置によって決定される。
【００５４】
ディスプレイ装置の属性に基づいてトーンマッピングが行われるということは、一つのトーンマッピングテーブル又は一つのトーンマッピングカーブだけが適用されるとのことを意味する。すなわち、ＳＴＭ処理は、各ディスプレイ装置別に異なるトーンマッピングカーブが適用されるが、一つのディスプレイ装置ではいかなるコンテンツであれ、同一のトーンマッピングカーブが適用される。
【００５５】
ＤＴＭ処理は、コンテンツ映像の属性に基づいてトーンマッピングを行う方法である。ここで、コンテンツ映像の属性はコンテンツの場面単位を意味するところ、ＤＴＭ処理ではコンテンツの場面単位に個別のトーンマッピングカーブが用意される。ディスプレイ装置は、コンテンツの現在場面に対応するトーンマッピングカーブを現在場面の映像フレームに適用し、場面が他の場面に切り替わると、切り替わった場面に対応するトーンマッピングカーブを、切り替わった場面の映像フレームに適用する。すなわち、ＤＴＭ処理では一つのディスプレイ装置で表示されるコンテンツ映像内で、場面によって個別のトーンマッピングカーブが適用される。
【００５６】
コンテンツ再生装置からコンテンツ映像に対応するコンテンツデータが単独で出力される時、ディスプレイ装置はコンテンツデータに対してＤＴＭ処理をしてコンテンツ映像を表示することが好ましい。この場合、ＳＴＭ処理よりはＤＴＭ処理の方がコンテンツプロバイダの意図をより正確に反映したコンテンツ映像を表示できるわけである。
【００５７】
以下、本発明の実施例を反映する場合にユーザが感じる映像に対する視認性に関して説明する。
【００５８】
図３は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置に表示される映像の映像フレームの一部が時間順に配置された様子を示す例示図である。
【００５９】
図３に示すように、コンテンツ映像３１０は時間順序に従って順次に表示される複数の映像フレームを含む。コンテンツ映像３１０は、各場面単位で一つ以上の映像フレームを含み、時間の経過によって一つの場面が終わるとその次の場面に切り替わる。コンテンツ映像３１０内で一つの場面をどのように指定するか、または２つの場面をどのように区分するかは、様々な方法があるが、たいてい、コンテンツプロバイダによってコンテンツ映像３１０に付加されたメタデータに映像フレーム単位で場面（ｓｃｅｎｅ）を区分する情報を記録することができる。
【００６０】
ＤＴＭ処理においてコンテンツ映像３１０の場面単位でトーンマッピングテーブルのようなトーンマッピング設定情報が個別に設けられる理由は、次の通りである。例えば、場面＃ａは、夜のように相対的に暗い背景の画面であり、続く場面＃ｂは昼のように相対的に明るい背景の画面である。
【００６１】
コンテンツ映像３１０にＵＩ３２０がオーバーレイされずコンテンツ映像３１０だけが表示される場合、場面＃ａの映像フレームに対しては場面＃ａに対応するトーンマッピング設定が適用され、場面＃ｂの映像フレームに対しては場面＃ｂに対応するトーンマッピング設定が適用される。すなわち、場面＃ａから場面＃ｂに移る瞬間に、場面＃ａに対応するトーンマッピング設定から場面＃ｂに対応するトーンマッピング設定に移行する。場面＃ａでの光量及び場面＃ｂでの光量とが異なるので、明暗比を考慮すれば、各場面に対して個別のトーンマッピングを適用してこそ、場面が変わってもユーザの視認性を保障することができる。
【００６２】
ところが、同図のように、場面＃ａが表示される途中にＵＩ３２０がコンテンツ映像３１０にオーバーレイされ、その状態で場面＃ｂに切り替わって所定時間の間にＵＩ３２０がコンテンツ映像３１０上に表示される場合がある。この場合において、各場面の映像フレームに対して当該場面に対応するトーンマッピング設定を適用するとすれば、ＵＩ３２０にも個別のトーンマッピングが適用されることになる。これは、コンテンツ映像３１０の場面が切り替わることによりＵＩ３２０の画質が急変するようにユーザに認知され得るので、ユーザにとって違和感を招く。
【００６３】
そこで、本発明の実施例に係るディスプレイ装置は、コンテンツ映像３１０の場面＃ａを表示する途中にコンテンツ映像３１０にＵＩ３２０がオーバーレイされたことを感知すると、映像に対するトーンマッピング設定を、場面＃ａに対応するＤＴＭ設定からＳＴＭ設定に切り替える。ディスプレイ装置は、コンテンツ映像３１０の場面が切り替わってもＵＩ３２０が引き続き表示される間にはＳＴＭ設定を維持する。ＵＩ３２０がそれ以上表示されないと感知すると、ディスプレイ装置は直ちに現在場面に対応するＤＴＭ設定に切り替えたり、または現在場面が持続する間にはＳＴＭ設定を維持し、次の場面に切り替わる時点で切り替わった場面に対応するＤＴＭ設定に切り替える。
【００６４】
これによって、ＵＩ３２０が表示される間にはＵＩ３２０に対する視認性を保障することができる。
【００６５】
以下、本発明の実施例に係るディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のハードウェア構成に関して説明する。
【００６６】
図４は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置の構成ブロック図である。
【００６７】
図４に示すように、ディスプレイ装置４１０は、コンテンツ提供装置４２０からコンテンツ信号を受信する受信部４１１と、映像を表示するディスプレイ部４１２と、オーディオを出力するスピーカ４１３と、ユーザによる入力操作が行われるユーザ入力部４１４と、データが保存される記憶部４１５と、コンテンツ信号の処理及びディスプレイ装置の動作のための処理を行うプロセッサ４１６とを備える。
【００６８】
コンテンツ提供装置４２０は、ディスプレイ装置４１０にコンテンツ信号を伝送する送信部４２１と、コンテンツ信号を再生して送信部４２１に伝達するように処理するコンテンツ信号再生部４２２とを備える。送信部４２１は受信部４１１に対応して通信可能に設けられた通信回路を備える。コンテンツ信号再生部４２２は通常のハードウェアプロセッサによって具現される。
【００６９】
受信部４１１は各種の通信プロトコルに対応する通信モジュール又はポートなどが組み合わせられたデータ入出力インターフェースを含む通信回路である。受信部４１１は基本的にはコンテンツ提供装置４２０からコンテンツ信号を受信するが、両方向に信号を送受信できるように設けられる。本実施例に係る受信部４１１はＨＤＭＩケーブルを通じてコンテンツ提供装置４２０に接続されるが、接続される方式がＨＤＭＩに限定されるものではない。
【００７０】
ディスプレイ部４１２は画面上に映像を表示できるディスプレイパネルを備える。ディスプレイパネルは液晶方式のような受光構造又はＯＬＥＤ方式のような自発光構造を有する。ディスプレイ部４１２はディスプレイパネルの構造によって付加的な構成をさらに備えることができ、例えば、ディスプレイパネルが液晶方式であれば、液晶ディスプレイパネルに光を供給するバックライトユニットと、液晶ディスプレイパネルの液晶を駆動させるパネル駆動基板などが付加される。
【００７１】
スピーカ４１３はオーディオ信号を音響として出力する。スピーカ４１３はいずれか一つのオーディオチャネルのオーディオデータに対応するように設けられた単位スピーカを有し、複数オーディオチャネルのオーディオデータにそれぞれ対応するように複数の単位スピーカを有することができる。
【００７２】
ユーザ入力部４１４はユーザの操作又は入力に応じて、既に設定された制御コマンド又は情報をプロセッサ４１６に伝達する。ユーザ入力部４１４は情報の入力方式によって様々な形態が可能であり、例えば、ディスプレイ装置４１０の外側に設置されたキー、ディスプレイ部４１２に設置されたタッチスクリーン、ユーザの発話が入力されるマイクロホン、ユーザのジェスチャなどを撮影又は感知するカメラ、センサーなど、ディスプレイ装置４１０に設置された種々のユーザインターフェース環境を含む。または、ユーザ入力部４１４はディスプレイ装置４１０と物理的に分離されたリモートコントローラを含んでもよい。
【００７３】
記憶部４１５はプロセッサ４１６によってアクセスされ、プロセッサ４１６の制御によってデータの読取り、書込み、修正、削除、更新などの動作が行われる。記憶部４１５はディスプレイ装置４１０の電源の提供有無に関係なくデータを保持できるフラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ−ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ（ｈａｒｄ−ｄｉｓｃ  ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ  ｄｒｉｖｅ）などといった不揮発性メモリと、処理のためのデータがロードされるバッファ、ＲＡＭなどといった揮発性メモリを含む。
【００７４】
プロセッサ４１６は、受信部４１１に受信されるコンテンツ信号に対する処理を行い、コンテンツ映像をディスプレイ部４１２に表示させる。プロセッサ４１６はコンテンツ信号から映像データを抽出し、映像データをデコードし、映像データをトーンマッピング処理してディスプレイ部４１２に出力する。プロセッサ４１６は印刷回路基板上に装着されるＣＰＵ、チップセット、バッファ、回路などによって具現されるハードウェアプロセッサを含み、設計方式によってはＳＯＣ（ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  ｃｈｉｐ）によって具現することもできる。プロセッサ４１６はデマルチプレクサ、デコーダ、スケーラ、オーディオＤＳＰ、アンプなどの様々なプロセスに対応するモジュールを有し、それらの一部をＳＯＣとすることができる。例えば、デマルチプレクサ、デコーダ、スケーラなどの映像処理に関連したモジュールを映像処理ＳＯＣによって具現し、オーディオＤＳＰはＳＯＣと別のチップセットによって具現することが可能である。
【００７５】
以下、本発明の思想を具現するためにディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置の動作に関する様々な実施例について説明する。
【００７６】
図５は本発明のディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の一実施例を示す構成ブロック図である。
【００７７】
図５に示すように、コンテンツ提供装置５１０は、コンテンツ映像に対応するコンテンツデータ５１１が再生される間に、ＵＩなどのグラフィック映像に対応するＵＩデータ５１２が生成されると、コンテンツ映像上にＵＩが結合されて表示され得るようにコンテンツデータ５１１及びＵＩデータ５１２を合成する（５１４）。
【００７８】
一方、コンテンツ提供装置５１０はコンテンツ映像に対するＵＩの面積を計算し（５１５）、計算結果をメタデータの一フィールドに記録する。フィールド名を便宜上、‘Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ’とするが、これは一例に過ぎない。コンテンツ提供装置５１０は、コンテンツ映像に対するＵＩの面積が所定の閾値より小さいと、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝０に設定し、コンテンツ映像に対するＵＩの面積が閾値より大きいと、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝１に設定する。例えば、閾値が２％のとき、コンテンツ提供装置５１０は、コンテンツ映像にオーバーレイされたＵＩの面積がコンテンツ映像の全面積の１％を占有すると、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝０に設定する。
【００７９】
すなわち、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝１はコンテンツ映像に実質的にＵＩがオーバーレイされて表示されることを意味し、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝０は、コンテンツ映像にＵＩがオーバーレイされずにコンテンツ映像だけがあるか、またはコンテンツ映像にオーバーレイされたＵＩが無視できる程度に小さいということを意味する。
【００８０】
コンテンツ提供装置５１０はコンテンツデータ５１１及びＵＩデータ５１２が合成された映像データと、メタデータ５１３を共にディスプレイ装置５２０に伝送する（５１６）。Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇの値は伝送前にメタデータ５１３に記録される。
【００８１】
ディスプレイ装置５２０は映像データ及びメタデータを受信すれば（５２１）、メタデータを分析してＧｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇの値を確認する（５２２）。ディスプレイ装置５２０は、確認されたＧｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇの値に対応してＤＴＭ又はＳＴＭのいずれかのトーンマッピングの設定を選択する（５２３）。トーンマッピングの設定において、ディスプレイ装置５２０はＧｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝０であれば、メタデータに指定されたコンテンツ映像の属性に基づいてＤＴＭ設定をし、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝１であれば、ディスプレイ装置５２０の属性に基づいてＳＴＭ設定をする。
【００８２】
ディスプレイ装置５２０は映像データ５２４に対して、決定されたトーンマッピング設定に従ってトーンマッピングを行い（５２５）、ディスプレイ部に映像を表示する。
【００８３】
図６は、本発明のディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【００８４】
図６に示すように、コンテンツ提供装置６１０は、コンテンツ映像に対応するコンテンツデータ６１１が再生される間にＵＩなどのグラフィック映像に対応するＵＩデータ６１２が生成されると、コンテンツ映像上にＵＩが結合されて表示され得るようにコンテンツデータ６１１及びＵＩデータ６１２を合成する（６１４）。
【００８５】
一方、コンテンツ提供装置６１０はコンテンツ映像に対するＵＩの面積を計算し（６１５）、‘Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ’及び‘Ｇｒａｐｈｉｃ＿ａｒｅａ’の値を導出する。コンテンツ提供装置６１０はＵＩ映像が生成されるとＧｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝１に設定するが、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ａｒｅａにコンテンツ映像に対するＵＩの面積の値を記録する。
【００８６】
コンテンツ提供装置６１０は、コンテンツデータ６１１及びＵＩデータ６１２が合成された映像データと共にメタデータ６１３をディスプレイ装置６２０に伝送する（６１６）。Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ及びＧｒａｐｈｉｃ＿ａｒｅａの値は伝送前にメタデータ６１３に記録される。
【００８７】
ディスプレイ装置６２０は映像データ及びメタデータを受信すれば（６２１）、メタデータを分析し、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ及びＧｒａｐｈｉｃ＿ａｒｅａの値を確認する（６２２）。ディスプレイ装置６２０は、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝１であれば、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ａｒｅａの値を所定の閾値と比較する。ディスプレイ装置６２０は、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ａｒｅａの値が閾値より大きいと、ディスプレイ装置６２０の属性に基づいてＳＴＭ設定をし、Ｇｒａｐｈｉｃ＿ａｒｅａの値が閾値より小さいと、メタデータに指定されたコンテンツ映像の属性に基づいてＤＴＭ設定をする。
【００８８】
ディスプレイ装置６２０は映像データ６２４に対して、決定されたトーンマッピング設定に従ってトーンマッピングを行い（６２５）、ディスプレイ部に映像を表示する。
【００８９】
本実施例が図５に関する連実施例と異なる点は、次の通りである。上の図５に関する実施例では、コンテンツ提供装置がＤＴＭ設定及びＳＴＭ設定のいずれを選択するかを決定し、ディスプレイ装置はメタデータに記録されたコンテンツ提供装置の選択情報に応じてトーンマッピングを行った。これに比べて、本実施例では、コンテンツ提供装置６１０はＵＩが生成されたという情報及びＵＩの面積に関する情報をディスプレイ装置６２０に伝達し、当該情報に基づいてディスプレイ装置６２０がＤＴＭ設定及びＳＴＭ設定のいずれを選択するかを決定する。
【００９０】
図７は、本発明のディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【００９１】
図７に示すように、コンテンツ提供装置７１０は、コンテンツデータ７１１及びＵＩデータ７１２を合成して映像データを生成する。一方、コンテンツ提供装置７１０はＳＴＭのためのＳＴＭメタデータ及びＤＴＭのためのＤＴＭメタデータを用意する。ＳＴＭメタデータはディスプレイ装置７２０から取得したディスプレイ装置７２０の属性に基づくトーンマッピング設定情報を含む。ＤＴＭメタデータはコンテンツデータ７１１の属性に基づくトーンマッピング設定情報を含む。
【００９２】
コンテンツ提供装置７１０はコンテンツ映像に対するＵＩの面積を計算する（７１５）。コンテンツ提供装置７１０は、計算された面積が所定の閾値より大きいと、ＳＴＭメタデータ及びＤＴＭメタデータの中からＳＴＭメタデータを選択し、計算された面積が閾値より小さいと、ＤＴＭメタデータを選択する（７１６）。
【００９３】
コンテンツ提供装置７１０は映像データと共に、選択されたメタデータをディスプレイ装置７２０に伝送する（７１７）。すなわち、本実施例では、コンテンツ提供装置７１０がＳＴＭ及びＤＴＭのいずれか一つを選択し、選択された方式によるトーンマッピング設定情報を生成してディスプレイ装置７２０に伝達する。
【００９４】
ディスプレイ装置７２０はコンテンツ提供装置７１０から映像データ及びメタデータを受信する（７２１）。ディスプレイ装置７２０はメタデータを分析し（７２２）、メタデータに含まれたトーンマッピング設定情報を取得する（７２３）。ディスプレイ装置は、取得したトーンマッピング設定情報に応じて映像データ７２４に対してトーンマッピングを行う（７２５）。
【００９５】
一方、上の実施例において、コンテンツ映像上にＵＩがそれ以上表示されないことが検出されると、ディスプレイ装置は直ちに現在場面に対応するＤＴＭ設定に切り替えたり、または現在場面が持続する間にはＳＴＭ設定を維持し、次の場面に切り替わる時点に、切り替わった場面に対応するＤＴＭ設定に切り替えることができる旨説明されている。以下、これに関してより具体的に説明する。
【００９６】
図８は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置が時間順序に従う場面別各映像フレームに対してトーンマッピング設定を適用する原理を説明する例示図である。
【００９７】
図８に示すように、ディスプレイ装置は、時間の経過に従ってコンテンツ映像の各場面を順次に表示し、各場面は複数の映像フレームを含む。ディスプレイ装置は各映像フレームに対してＤＴＭ又はＳＴＭのいずれかの設定を適用してトーンマッピングを行う。
【００９８】
ディスプレイ装置でコンテンツ映像の場面＃ａが表示される間の一時点ｔ１に、ＵＩがコンテンツ映像にオーバーレイして表示される。この場合、ディスプレイ装置はＤＴＭ設定をＳＴＭ設定に切り替え、コンテンツ映像及びＵＩの合成映像に対してＳＴＭ設定に従ってトーンマッピングを行う。ＵＩが表示される間にコンテンツ映像が場面＃ａから場面＃ｂに切り替わっても、ディスプレイ装置はＳＴＭ設定を維持しつつ場面の映像フレームに対してトーンマッピングを行う。
【００９９】
ところが、コンテンツ映像の場面＃ｂが表示される間の一時点ｔ２にＵＩの表示が終了すると、その以降はコンテンツ映像だけが表示されるので、トーンマッピング設定をＳＴＭ設定からＤＴＭ設定に切り替えてよい。ここで、トーンマッピング設定がどの時点に切り替わることが好ましいかに関して説明する。
【０１００】
一例示として、ディスプレイ装置は、時点ｔ２において、ＳＴＭ設定から、コンテンツ映像の場面＃ｂに対応するＤＴＭ設定に切り替えることが考えられる。ところが、時点ｔ２から次の場面＃ｃに切り替わる時点ｔ３までの時間区間では、コンテンツ映像の場面＃ｂが継続している。仮に、時点ｔ２にトーンマッピングの設定が切り替わると、時点ｔ２以前のコンテンツ映像にはＳＴＭ設定が適用されるのに対し、時点ｔ２以降のコンテンツ映像にはＤＴＭ設定が適用されることになる。その場合、ユーザは時点ｔ２を境界にコンテンツ映像の画質が大きく変わったように感じてしまう。
【０１０１】
ユーザが感じてしまうこのような違和感を最小化するための他の例示として、ディスプレイ装置は、時点ｔ２においてトーンマッピングの設定を切り替えず、コンテンツ映像の場面＃ｂが表示される間にもＳＴＭ設定を維持する。そして、ディスプレイ装置は、時点ｔ３においてコンテンツ映像が場面＃ｃに切り替わると、ＳＴＭ設定を、コンテンツ映像の場面＃ｃに対応するＤＴＭ設定に切り替える。これによって、ディスプレイ装置は、コンテンツ映像を視聴するユーザが同一場面で画質の変化を感じてしまうことを軽減することができる。
【０１０２】
以上の実施例では、トーンマッピングの設定は一時点で全て切り替えられるように説明されている。このような方法も可能であるが、トーンマッピングは映像の画質に大きな影響を及ぼすので、急なトーンマッピング設定の切替は、ユーザにとって映像の画質が突然に変わったように見え、ユーザに違和感を与えることが懸念される。以下、このような違和感を解消するための実施例に関して説明する。
【０１０３】
図９は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置がトーンマッピング設定を切り替える過程のうち、一番目の映像フレームでの動作を示すフローチャートである。
図９に示すように、ディスプレイ装置は次のような過程によって動作する。ＤＴＭからＳＴＭに、又はＳＴＭからＤＴＭにトーンマッピング設定が切り替わる時には、映像の急な画質変化を防止するために、既に設定された時間区間の画質変化区間であるトランジション（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）区間を備えることができる。例えば、トーンマッピング設定を所定のＤＴＭカーブから所定のＳＴＭカーブに転換、すなわちトランジションしようとするとき、時間の経過に従ってディスプレイ装置はＤＴＭカーブ及びＳＴＭカーブの適用比率を段階的に調整することによって急激な画質変化を抑制することができる。
【０１０４】
トーンマッピングの切替開始時点におけるトーンマッピングカーブをＣ１、切替完了時点におけるトーンマッピングカーブをＣ２とすれば、切替開始時点と切替完了時点との間の一時点におけるトーンマッピングカーブＣｃは、‘Ｃｃ＝Ｃ１＊Ｔｒ＋Ｃ２（１−Ｔｒ）’と表すことができる。Ｔｒはトランジション比率であり、１００〜０％の範囲の値を有する。切替開始時点にはＴｒ＝１００％となり、切替開始時点から単位時間だけ経過するに従って、Ｔｒは、当該単位時間ごとに既に設定された正の整数値である‘ｓｔｅｐ＿ｓｉｚｅ’だけ減少する。切替完了時点になればＴｒ＝０となる。例えば、単位時間が３秒であれば、２４ｆｐｓコンテンツは７２フレームの間にＴｒが１００から０％まで段階的に減少しなければならず、これに合わせてｓｔｅｐ＿ｓｉｚｅの値が事前に設定される。ｓｔｅｐ＿ｓｉｚｅの値はトーンマッピングカーブのトランジションの速度を調節する因子となる。トランジション比率は線形に設定されてもよいが、既に設定されたシグモイド（Ｓｉｇｍｏｉｄ）形態のカーブに設定されてもよい。
【０１０５】
トーンマッピング設定のトランジションの具体的な過程は、次の通りである。９１０段階でディスプレイ装置は、切替開始時点における一番目の映像フレームを確認する。
【０１０６】
９２０段階でディスプレイ装置は、コンテンツ提供装置からＧｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝１と記録されたメタデータが受信されるか否か、又はＳＴＭ設定情報が記録されたメタデータが受信されるか否かを判断する。すなわち、ディスプレイ装置はコンテンツ映像にＵＩなどの付加映像が合成されたデータが受信されるか否か判断する。
【０１０７】
付加映像があることを示すメタデータが受信されると、９３０段階でディスプレイ装置は一つの単位時間が経過することに応答してｓｔｅｐ＿ｓｉｚｅだけトランジション比率を減少させる。すなわち、Ｔｒ＝１００−（ｓｔｅｐ＿ｓｉｚｅ）となる。
【０１０８】
９４０段階でディスプレイ装置は、減少したトランジション比率だけトーンマッピング設定をＤＴＭからＳＴＭに転移させる。前述したように、転移される時点のトーンマッピングカーブはＣｃ＝Ｃ１＊Ｔｒ＋Ｃ２（１−Ｔｒ）と表すことができる。Ｃ１がＤＴＭカーブ、Ｃ２がＳＴＭカーブであれば、ＣｃはＣ１からＴｒだけＣ２に隣接したカーブを表す。
【０１０９】
一方、付加映像があることを示すメタデータが受信されないと、９５０段階でディスプレイ装置は、現在のトーンマッピング設定であるＤＴＭを維持する。すなわち、Ｔｒ＝１００になるので、トーンマッピングカーブに変化はない。
【０１１０】
図１０は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置がトーンマッピング設定を切り替える過程のうち、二番目の映像フレーム以降の動作を示すフローチャートである。
【０１１１】
図１０に示すように、１０１０段階でディスプレイ装置は、次の順序の映像フレームを確認する。ここで、次の順序の映像フレームは、上の図９における一番目の映像フレームの次の映像フレームがその対象になり得る。
【０１１２】
１０２０段階でディスプレイ装置は、コンテンツ提供装置からＧｒａｐｈｉｃ＿ｉｎｆｏ＿ｆｌａｇ＝１と記録されたメタデータが受信されるか否か、又はＳＴＭ設定情報が記録されたメタデータが受信されるか否かを判断する。
【０１１３】
付加映像があることを示すメタデータが受信されると、１０３０段階でディスプレイ装置は、一つの単位時間が経過することに応答してｓｔｅｐ＿ｓｉｚｅだけトランジション比率を減少させる。
【０１１４】
１０４０段階でディスプレイ装置は、減少したトランジション比率だけトーンマッピング設定を転移させる。
【０１１５】
一方、付加映像があることを示すメタデータが受信されないと、１０５０段階でディスプレイ装置は、現在映像フレームから時間的に隣接した以前映像フレームのトーンマッピング設定状態を確認する。
【０１１６】
以前映像フレームのトーンマッピング設定状態がＤＴＭ状態にあった場合、１０６０段階でディスプレイ装置はＤＴＭ設定を維持する。
【０１１７】
一方、以前映像フレームの状態がＤＴＭからＳＴＭに移転する段階にあった場合、１０７０段階でディスプレイ装置は、トーンマッピングが切り替わってから既に設定された時間が経過したか判断する。
【０１１８】
既に設定された時間が経過していないと、ディスプレイ装置は直接に１０４０段階に移行する。一方、既に設定された時間が経過していると、１０８０段階でディスプレイ装置は、場面が切り替わったか否か判断する。場面が切り替わっていると１０６０段階に移行し、場面が切り替わっていないと、１０４０段階に移行する。これは、コンテンツ提供装置又はディスプレイ装置での頻繁なユーザ入力などによってユーザが映像の画質変化を顕著に視認することを防止するためのものであり、ＤＴＭ設定が適用される間に発生するトーンマッピング設定の切替時に、切り替わったトーンマッピング設定が上記の既に設定された時間だけ維持される。
【０１１９】
図１１は、本発明に係るディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【０１２０】
図１１に示すように、コンテンツ提供装置１１１０はコンテンツデータ１１１１及びＵＩデータ１１１２を合成して映像データを生成する（１１１４）。コンテンツ提供装置１１１０はコンテンツ映像に対するＵＩの面積を計算し（１１１５）、計算結果に対応するようにＳＴＭ設定情報を生成する（１１１６）。例えば、コンテンツ提供装置１１１０は種々のレファレンスモニターの及びディスプレイ装置の様々な組み合わせに対応してＳＴＭ設定情報を保存し、その中からいずれか一つの設定情報を取得することができる。
【０１２１】
一方、コンテンツ提供装置１１１０はコンテンツデータのメタデータ１１１３に基づいてＤＴＭ設定情報を生成する（１１１７）。
【０１２２】
コンテンツ提供装置１１１０はＤＴＭ設定情報及びＳＴＭ設定情報のうち、現在状態に合う設定情報を選択する（１１１８）。コンテンツ提供装置１１１０は、設定情報が記録されたメタデータと、映像データをディスプレイ装置１１２０に伝送する（１１１９）。
【０１２３】
ディスプレイ装置１１２０は映像データ及びメタデータが受信されると（１１２１）、メタデータを分析し（１１２２）、メタデータからトーンマッピング設定情報を取得する（１１２３）。ディスプレイ装置１１２０は取得したトーンマッピング設定情報に基づいて映像データ１１２４のトーンマッピングを行う（１１２５）。
【０１２４】
本実施例は、従来のＨＤＭＩ標準に定義されていない別のメタデータを定義しなくても、標準に定義されたＤＴＭメタデータ設定を利用することができる。コンテンツ提供装置１１１０は、現在映像フレームに対応するトーンマッピング設定情報を生成し、これをＤＴＭメタデータ標準様式に従ってメタデータに記録してディスプレイ装置１１２０に伝送する。
【０１２５】
図１２は、本発明に係るディスプレイ装置及びコンテンツ提供装置のデータ伝送及び動作過程の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【０１２６】
図１２に示すように、本実施例に係るコンテンツ提供装置１２１０は、コンテンツ映像にＵＩがオーバーレイされたとき、映像フレーム内でＵＩが表示される第１領域と、ＵＩが表示されないでコンテンツ映像だけが存在する第２領域を区分し、各領域を区分するための情報をディスプレイ装置１２２０に提供する。ディスプレイ装置は受信する情報に基づいて映像フレームにおいて第１領域と第２領域とを区分し、第１領域に対してＳＴＭ設定を適用し、第２領域に対してＤＴＭ設定を適用する方式でトーンマッピングを行う。
【０１２７】
具体的な過程は次の通りである。コンテンツ提供装置１２１０は、全画面においてコンテンツ映像上にオーバーレイされるＵＩに対応するＵＩデータ１２１２を、コンテンツ映像に対応するコンテンツデータ１２１１と合成して映像データを生成する（１２１４）。コンテンツ提供装置１２１０は全画面においてＵＩの座標を判断し、ＵＩ座標情報を生成する（１２１５）。ＵＩ座標情報は、例えば全画面においてＵＩの領域を四角形で定義するとき、ＵＩの４つの頂点に対応するＴｏｐ−ｌｅｆｔ、ｔｏｐ−ｒｉｇｈｔ、ｂｏｔｔｏｍ−ｌｅｆｔ、ｂｏｔｔｒｏｍ−ｒｉｇｈｔの４つの座標を定義する。ＵＩ座標情報は、後にＳＴＭ設定を適用するための参照情報となり、ディスプレイ装置１２２０に伝送するメタデータにさらに記録することができる。、
また、コンテンツ提供装置１２１０は、メタデータ１２１３を分析してＤＴＭ設定のための情報を生成する。コンテンツ提供装置１２１０は映像データと共に、上記の情報が記録されているメタデータをディスプレイ装置１２２０に伝送する（１２１６）。
【０１２８】
ディスプレイ装置１２２０は映像データ及びメタデータを受信すれば（１２２１）、メタデータを分析して上記の情報を取得する（１２２２）。ディスプレイ装置１２２０は取得した情報から、全映像においてコンテンツ映像が占有する領域及びＵＩが占有する領域を判断し（１２２３）、ＤＴＭ設定情報及びＳＴＭ設定情報を生成する（１２２４）。
【０１２９】
最終的にディスプレイ装置１２２０は、映像データ１２２５に対してトーンマッピングを行う（１２２６）。ディスプレイ装置１２２０は全映像において、コンテンツ映像が占有する領域に対してはＤＴＭ設定情報を適用してＤＴＭを行い、ＵＩが占有する領域に対してはＳＴＭ設定情報を適用してＳＴＭを行う。
【０１３０】
すなわち、以上の実施例ではディスプレイ装置が一つの映像フレームに対してＤＴＭ又はＳＴＭのいずれかのトーンマッピングを選択的に行うことに比べ、本実施例に係るディスプレイ装置１２２０は一つの映像フレーム内の分割された領域の特性に基づいて、各領域別に異なるトーンマッピングを行う。これによって、本実施例によれば、コンテンツ映像及びＵＩのそれぞれに対して最適化されたトーンマッピングを個別に行い、全映像の画質を向上させることができる。
【０１３１】
本発明の例示的な実施例に係る方法は、様々なコンピュータ手段で実行可能なプログラム命令の形態にしてコンピュータ読取り可能媒体に記録することができる。このようなコンピュータ読取り可能媒体はプログラム命令、データファイル、データ構造などを単独で又は組み合わせて含むことができる。例えば、コンピュータ読取り可能媒体は、削除又は上書きの可否に関係なく、ＲＯＭなどの記憶装置のような揮発性又は不揮発性記憶装置、又は例えばＲＡＭ、メモリチップ、装置又は集積回路のようなメモリ、又は例えばＣＤ、ＤＶＤ、磁気ディスク又は磁気テープなどのような光学又は磁気的に記録可能であると同時に機械（例えば、コンピュータ）で読取り可能な記憶媒体に格納することができる。移動端末に組み込み可能なメモリは、本発明の実施例を具現する指示を含むプログラム又はプログラムを格納するのに適した機械で読取り可能な記憶媒体の一例であることが理解できるだろう。この記憶媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特別に設計されて構成されたものであってもよく、コンピュータソフトウェアの技術分野において熟練した技術者に公知されて使用可能なものであってもよい。
【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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【図１１】
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【図１２】
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