(57)【要約】【課題】画像の補正処理に伴う負荷を軽減することが可能な画像表示装置、及び画像表示方法を提供する。【解決手段】補正データ生成部１９は、入力したＭＰＥＧ２データのビデオストリームに含まれる各ＧＯＰから、ＧＯＰの先頭に格納されているＩピクチャを抽出し、これをデコードして画素毎の輝度値からなるフレーム画像データ（ビットマップ）を生成する。さらに、生成したビットマップから、画像の明るさに基づいた各種特徴量を抽出して、画像を補正するための補正データ（伸張係数Ｇ）をＧＯＰ毎に導出する。補正制御部２０は、システム制御部１６からの動作指示に基づいたタイミングで、補正データ生成部１９が算出した伸張係数Ｇを伸張処理部２１に出力する。伸張処理部２１は、ビデオデコーダ１７で復号された画像データの各輝度値に対して、伸張係数Ｇに応じた伸張率を乗じる補正を行うことによって画像データの階調範囲を伸張する。【選択図】図１
2007133194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１フレーム内で完結するピクチャであるフレーム内符号化ピクチャ、及びフレーム間の
相関を利用して符号化されたピクチャであるフレーム間符号化ピクチャを含むピクチャ群
が複数格納された画像データから、前記各ピクチャを順次取得して復号し、前記各ピクチ
ャに応じた画像を順次表示する画像表示装置であって、
順次取得される前記各ピクチャから前記フレーム内符号化ピクチャを抽出し、当該フレ
ーム内符号化ピクチャと同一のピクチャ群に属する各ピクチャに応じた画像を補正するた
めの補正データを、当該フレーム内符号化ピクチャに基づいて生成する補正データ生成部
と、
前記補正データに基づいて、前記画像を補正するための処理を行う補正処理部と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、前記補正データ生成部は、抽出した前記フレ
ーム内符号化ピクチャが表す階調情報に応じた特徴量を導き、当該特徴量に基づいて、前
記フレーム内符号化ピクチャと同一のピクチャ群に属する各ピクチャの階調範囲を伸張す
るための補正データを生成し、前記補正処理部は、当該補正データに基づいて、前記各ピ
クチャを補正することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置であって、
光源と、
前記光源が射出した光を、前記画像データに応じて変調することにより前記画像を形成
する光変調装置と、
前記光変調装置に入射する光、及び前記光変調装置によって変調された光の少なくとも
一方の光量を調整可能な調光手段と、
を備え、前記補正データ生成部は、前記特徴量に基づいて、前記階調範囲の伸張に伴う画
像の輝度変化を抑制するための補正データを生成し、前記補正処理部は、当該補正データ
に基づいて前記調光手段を駆動することにより、前記光量を調整することを特徴とする画
像表示装置。
【請求項４】
１フレーム内で完結するピクチャであるフレーム内符号化ピクチャ、及びフレーム間の
相関を利用して符号化されたピクチャであるフレーム間符号化ピクチャを含むピクチャ群
が複数格納された画像データから、前記各ピクチャを順次取得して復号し、前記各ピクチ
ャに応じた画像を順次表示する画像表示方法であって、
順次取得される前記各ピクチャから前記フレーム内符号化ピクチャを抽出し、当該フレ
ーム内符号化ピクチャと同一のピクチャ群に属する各ピクチャに応じた画像を補正するた
めの補正データを、当該フレーム内符号化ピクチャに基づいて生成する補正データ生成工
程と、
前記補正データに基づいて、前記画像を補正するための処理を行う補正処理工程と、
を備えたことを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを入力し、当該画像データに応じた画像を表示する画像表示装置
、及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置の一形態として、光源から射出された光を、光変調装置（液晶ライトバル
ブ等）で画像データに応じて変調し、この変調光をスクリーン等に拡大投写して画像を表
示するプロジェクタ（投射型表示装置）が知られている。光変調装置は、複数の画素を備
えており、画像データに含まれる階調情報に応じて、光の透過率を画素毎に制御すること
により、画像データに応じた画像を形成している。
【０００３】
さらに、有効な階調範囲を伸張するために各画素の階調（透過率）を補正する伸張手段
と、前記補正に合わせて、光変調装置の各画素に入射する光量を略一様に低減することが
可能な調光手段とを備えたプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
これによれば、例えば、暗い画像を表示する際に、伸張手段によって階調範囲を白側（明
るい側）に伸張するとともに、調光手段によって光量を低減させることにより、画像の暗
さを維持しつつ有効な階調数を増やし（ダイナミックレンジを拡大し）、コントラスト感
を向上させることが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１７６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、動画像を構成するフレーム画像毎に、各フレーム画像に適した伸張量や
調光量を決定しつつ伸張処理や調光処理を施すことは多大な負荷となるため、動画像の円
滑で高品位な再生に支障をきたすことなくこれらの処理を行うことは困難であった。
【０００６】
特許文献１に記載の映像表示装置においては、画像データに加え、調光量等を制御する
ための調光制御信号が予め生成されて映像記録媒体に記録されており、この映像記録媒体
から画像データを読み出して画像表示を行うとともに、調光制御信号を読み出して、これ
に基づく調光処理を行うようになっている。この映像表示装置によれば、映像表示装置側
で調光量を導出する必要がないため、処理の負荷を軽減することが可能となるが、調光制
御信号を伴わない一般的な画像データについては、その効果を得ることはできない。
【０００７】
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、画像の補正処理に伴う負
荷を軽減することが可能な画像表示装置、及び画像表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像表示装置は、１フレーム内で完結するピクチャであるフレーム内符号化ピ
クチャ、及びフレーム間の相関を利用して符号化されたピクチャであるフレーム間符号化
ピクチャを含むピクチャ群が複数格納された画像データから、前記各ピクチャを順次取得
して復号し、前記各ピクチャに応じた画像を順次表示する画像表示装置であって、順次取
得される前記各ピクチャから前記フレーム内符号化ピクチャを抽出し、当該フレーム内符
号化ピクチャと同一のピクチャ群に属する各ピクチャに応じた画像を補正するための補正
データを、当該フレーム内符号化ピクチャに基づいて生成する補正データ生成部と、前記
補正データに基づいて、前記画像を補正するための処理を行う補正処理部とを備えたこと
を特徴とする。
【０００９】
この画像表示装置によれば、各ピクチャ群に含まれるフレーム内符号化ピクチャに基づ
いて生成した補正データを用い、補正処理部がピクチャ群毎に画像を補正する。つまり、
フレーム内符号化ピクチャ以外のピクチャ（フレーム間符号化ピクチャ）に基づいた補正
データを生成せずに済むため、画像データの補正処理に伴う負荷（補正データの生成）を
軽減することが可能となる。例えば、画像データがＭＰＥＧ２データの場合には、１５フ
レーム分程度のピクチャを含むピクチャ群（ＧＯＰ：Group Of Pictures）の中に、フレ
ーム内符号化ピクチャ（Ｉピクチャ）を１つだけ含む場合が多く、他のピクチャはフレー
ム間符号化ピクチャ（ＰピクチャやＢピクチャ）となっている。この場合、１５フレーム
で１つの補正データを生成するだけで済むようになる。なお、１つのＧＯＰに含まれる各
ピクチャの輝度分布は類似していることが多いため、ＧＯＰ内の全てのピクチャに対して
、同一の補正データを適用しても、適度な補正結果を得ることが可能である。
【００１０】
この画像表示装置において、前記補正データ生成部は、抽出した前記フレーム内符号化
ピクチャが表す階調情報に応じた特徴量を導き、当該特徴量に基づいて、前記フレーム内
符号化ピクチャと同一のピクチャ群に属する各ピクチャの階調範囲を伸張するための補正
データを生成し、前記補正処理部は、当該補正データに基づいて、前記各ピクチャを補正
することが望ましい。
【００１１】
この画像表示装置によれば、補正データ生成部が、抽出したフレーム内符号化ピクチャ
の特徴量に基づいて、各ピクチャの階調範囲を伸張するための補正データを生成し、補正
処理部が、当該補正データに基づいた補正を施すことによって各ピクチャの階調範囲を伸
張するため、画像のダイナミックレンジを拡大してコントラスト感を向上させることが可
能となる。
【００１２】
この画像表示装置において、光源と、前記光源が射出した光を、前記画像データに応じ
て変調することにより前記画像を形成する光変調装置と、前記光変調装置に入射する光、
及び前記光変調装置によって変調された光の少なくとも一方の光量を調整可能な調光手段
とをさらに備え、前記補正データ生成部は、前記特徴量に基づいて、前記階調範囲の伸張
に伴う画像の輝度変化を抑制するための補正データを生成し、前記補正処理部は、当該補
正データに基づいて前記調光手段を駆動することにより、前記光量を調整することが望ま
しい。
【００１３】
この画像表示装置によれば、補正データ生成部が、抽出したフレーム内符号化ピクチャ
の特徴量に基づいて、伸張処理に伴う画像の輝度変化を抑制するための補正データを生成
し、補正処理部が、当該補正データに基づいた調光を施すため、階調範囲の伸張に伴う輝
度の変化を抑制することが可能となる。
【００１４】
本発明の画像表示方法は、１フレーム内で完結するピクチャであるフレーム内符号化ピ
クチャ、及びフレーム間の相関を利用して符号化されたピクチャであるフレーム間符号化
ピクチャを含むピクチャ群が複数格納された画像データから、前記各ピクチャを順次取得
して復号し、前記各ピクチャに応じた画像を順次表示する画像表示方法であって、順次取
得される前記各ピクチャから前記フレーム内符号化ピクチャを抽出し、当該フレーム内符
号化ピクチャと同一のピクチャ群に属する各ピクチャに応じた画像を補正するための補正
データを、当該フレーム内符号化ピクチャに基づいて生成する補正データ生成工程と、前
記補正データに基づいて、前記画像を補正するための処理を行う補正処理工程とを備えた
ことを特徴とする。
【００１５】
この画像表示方法によれば、各ピクチャ群に含まれるフレーム内符号化ピクチャに基づ
いて生成した補正データを用い、ピクチャ群毎に画像を補正する。つまり、フレーム内符
号化ピクチャ以外のピクチャ（フレーム間符号化ピクチャ）に基づいた補正データを生成
せずに済むため、画像データの補正処理に伴う負荷（補正データの生成）を軽減すること
が可能となる。
【００１６】
また、上述した画像表示装置及び画像表示方法が、画像表示装置に備えられたコンピュ
ータを用いて構築されている場合には、本発明は、その機能を実現するためのプログラム
、或いは当該プログラムを前記コンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体等の態様
で構成することも可能である。記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ
、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコード等の符
号が印刷された印刷物、プロジェクタの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ）、及
び外部記憶装置等、前記コンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用することができ
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る画像表示装置として、光源から射出された光を画像デー
タに応じて変調し、この変調光をスクリーン等に拡大投写して画像を表示するプロジェク
タについて説明する。本実施形態のプロジェクタは、暗い画像を表示する際に、画像の階
調範囲を明るい側（白側）に伸張（拡大）することが可能となっており、これにより有効
な階調数を増やし（ダイナミックレンジを拡大し）、コントラスト感を向上させることが
できるようになっている。また、光源からの光量を低減（調光）可能な調光手段を備えて
おり、伸張処理に伴う輝度変化を抑制することが可能になっている。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るプロジェクタの回路構成を説明するためのブロック図である
。
図１に示すように、プロジェクタ１は、画像データ入力部１１、通信インターフェイス
（Ｉ／Ｆ）１２、記録媒体読取部１３、デマルチプレクサ１４、ＳＴＣ生成部１５、シス
テム制御部１６、ビデオデコーダ１７、オーディオデコーダ１８、補正データ生成部１９
、補正制御部２０、伸張処理部２１、調光素子駆動部２２、ライトバルブ駆動部２３、光
学装置３０等を備えている。
【００１９】
まず、光学装置３０について、図面を用いて詳述する。
図２は、光学装置３０の概略構成を示す構成図であり、光源から射出された光がスクリ
ーンに至るまでの光路を示している。
図２に示すように、光学装置３０は、照明光学系１１０と、色光分離光学系１２０と、
リレー光学系１３０と、光変調装置としての３つの液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ
，１４０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム１５０と、投写レンズ１６０とを備えてい
る。
【００２０】
照明光学系１１０は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電型光源ランプ
からなる光源１１１と、第１のレンズアレイ１１２と、第２のレンズアレイ１１３と、偏
光変換素子１１４と、重畳レンズ１１５と、調光素子１１６とを備えている。光源１１１
から射出された光線束は、微小なレンズ１１２ａがマトリクス状に配置された第１のレン
ズアレイ１１２によって多数の微小な光線束に分割される。第２のレンズアレイ１１３及
び重畳レンズ１１５は、分割された光線束のそれぞれが、照明対象である３つの液晶ライ
トバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの全体を照射するように備えられている。このた
め、各光線束が液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂで重畳され、液晶ライト
バルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの全体がほぼ均一に照明される。
【００２１】
ここで、第１及び第２のレンズアレイ１１２，１１３間の光路には、調光手段としての
調光素子１１６が備えられている。調光素子１１６は、ルーバー１１６ａの回動により第
１のレンズアレイ１１２から射出される光を絞ることが可能となっており、第１のレンズ
アレイ１１２によって分割された光線束の一部を遮ることができる。このため、調光素子
１１６の絞り量に応じて、液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂを照明する光
の量が略一様に制限される。
【００２２】
偏光変換素子１１４は、光源１１１からの光を液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，
１４０Ｂで効率よく利用可能とするため、特定の偏光方向を有する偏光光に揃える機能を
有している。照明光学系１１０を射出した偏光光は、色光分離光学系１２０に入射する。
【００２３】
色光分離光学系１２０は、第１のダイクロイックミラー１２１と、第１の反射ミラー１
２２と、第２のダイクロイックミラー１２３とを備えており、照明光学系１１０から射出
された光を、波長域の異なる３色の光に分離する。第１のダイクロイックミラー１２１は
、略赤色の光を透過させるとともに、透過する光よりも短波長の光を反射する。第１のダ
イクロイックミラー１２１を透過した赤色光Ｒは、第１の反射ミラー１２２で反射されて
赤色光用の液晶ライトバルブ１４０Ｒを照明する。
【００２４】
第１のダイクロイックミラー１２１で反射された光のうち、緑色光Ｇは、第２のダイク
ロイックミラー１２３によって反射されて緑色光用の液晶ライトバルブ１４０Ｇを照明す
る。また、青色光Ｂは、第２のダイクロイックミラー１２３を透過し、リレー光学系１３
０を通過して、青色光用の液晶ライトバルブ１４０Ｂを照明する。
【００２５】
なお、青色光Ｂの経路は、他の色光の経路に比べて長くなってしまうことから、光線束
の発散によって液晶ライトバルブ１４０Ｂへの照明効率が低下するのを抑制するために、
青色光Ｂの経路には、リレー光学系１３０が設けられている。リレー光学系１３０は、入
射側レンズ１３１と、第２の反射ミラー１３２と、リレーレンズ１３３と、第３の反射ミ
ラー１３４と、射出側レンズ１３５とを備えている。色光分離光学系１２０から射出した
青色光Ｂは、入射側レンズ１３１によってリレーレンズ１３３の近傍で収束し、射出側レ
ンズ１３５に向けて発散する。
【００２６】
液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂのそれぞれは、一対の透明基板間に液
晶が封入された液晶パネル１４１を備えており、液晶パネル１４１の内面には、液晶に対
して微小領域（画素）毎に駆動電圧を印加可能な透明電極（画素電極）がマトリクス状に
形成されている。また、液晶パネル１４１の入射側表面及び射出側表面には、それぞれ入
射側偏光板１４２及び射出側偏光板１４３が貼り付けられている。入射側偏光板１４２及
び射出側偏光板１４３は、それぞれ特定の偏光方向の偏光光のみを透過可能であり、入射
側偏光板１４２は、偏光変換素子１１４によって揃えられた偏光方向の偏光光を透過可能
となっている。このため、各液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂに入射する
各色光の大部分は入射側偏光板１４２を透過して、液晶パネル１４１に入射する。
【００２７】
ここで、液晶パネル１４１の各画素に、画像データに応じた駆動電圧が印加されると、
液晶パネル１４１に入射した光は、駆動電圧に応じて変調され、画素毎に異なる偏光方向
を有した偏光光となる。この偏光光のうち、射出側偏光板１４３を透過可能な偏光成分の
みが液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂから射出される。つまり、液晶ライ
トバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂが、画像データに応じて、画素毎に異なる透過率
で入射光を透過させることによって、階調を有する光学像が色光毎に形成される。液晶ラ
イトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂから射出した各色光からなる光学像は、クロス
ダイクロイックプリズム１５０に入射する。
【００２８】
クロスダイクロイックプリズム１５０は、各液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１
４０Ｂから射出された各色の光学像を、画素毎に合成してカラー画像を表す光学像を形成
する。クロスダイクロイックプリズム１５０によって合成された光学像は、投写レンズ１
６０によってスクリーンＳＣに拡大投写され、画像として表示される。
【００２９】
図１に戻って、画像データ入力部１１は、通信インターフェイス１２又は記録媒体読取
部１３を介して、ＭＰＥＧ２データ（ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）規格に
基づいた動画像を表す画像データの１つ）を入力可能になっている。通信インターフェイ
ス１２は、通信ネットワーク２に接続されたサーバ３等からＭＰＥＧ２データを取得し、
記録媒体読取部１３は、ＤＶＤメディア等の記録媒体Ｍに記録されたＭＰＥＧ２データを
取得する。
【００３０】
ＭＰＥＧ２データは、画像情報を表すデータ列（ビデオストリーム）や、音声情報を表
すデータ列（オーディオストリーム）等の各エレメンタリストリームが、それぞれ分割さ
れて多重化されたシステムストリームとして入力される。ビデオストリームは、ＭＰＥＧ
規格に従い、各フレーム画像がＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれか１つのピ
クチャとして符号化されている。Ｉピクチャは、他のフレームを参照せずにフレーム内で
完結する空間的な圧縮符号化がなされたフレーム画像データであり、Ｐピクチャは、過去
のフレームとの相関を利用して、時間的な圧縮符号化がなされたもの、Ｂピクチャは、過
去及び未来の双方向のフレームとの相関を利用して、時間的な圧縮符号化がなされたもの
である。また、ＭＰＥＧ規格では、少なくとも１つのＩピクチャを含む複数のピクチャか
らなるピクチャ群をＧＯＰ（Group Of Pictures）として管理しており、ビデオストリー
ムの途中からの再生や、早送り再生、巻き戻し再生等が実現可能になっている。なお、Ｇ
ＯＰの先頭には、常にＩピクチャを格納するよう規定されている。また、ＧＯＰは、１５
フレーム分程度のピクチャで構成されることが多く、このうちＩピクチャは、先頭の１つ
のみであるのが一般的である。
【００３１】
ここで、ＭＰＥＧ２データのデータ構造について詳述する。ＭＰＥＧ２のシステムスト
リームは、多重化の方式によって、１つのプログラムで構成されるプログラムストリーム
と、複数のプログラムを包含し得るトランスポートストリームとに分類されるが、ここで
は、説明を簡単にするため、プログラムストリームの場合を例に説明する。
【００３２】
図３（ａ）〜（ｄ）は、プログラムストリームを説明するための説明図である。
図３（ａ）に示すように、プログラムストリーム（ＭＰＥＧ２データ）は、複数のパッ
ク５１で構成されており、図３（ｂ）に示すように、各パック５１には、パックヘッダ５
２と、１つ以上のＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケット５３とが含まれる。
パックヘッダ５２には、当該ＭＰＥＧ２データを再生する機器（本実施形態では、プロジ
ェクタ１）の基準クロック（ＳＴＣ：System Time Clock）の参照値であるＳＣＲ（Syste
m Clock Reference）等が格納されており、各ＰＥＳパケット５３は、図３（ｃ）に示す
ように、ＰＥＳヘッダ５４と、データ部５５とで構成されている。
【００３３】
データ部５５には、エレメンタリストリームを所定の単位で分割したデータが、ＭＰＥ
Ｇ規格に従って符号化されて格納される。ビデオストリームに関しては、前述したように
、符号化されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャが格納されることになるが、図３（
ｃ）、（ｄ）に示すように、分割・格納の単位は、これらのピクチャ単位とは必ずしも一
致せず、例えば、１つのＰＥＳパケット５３のデータ部５５に、複数のピクチャが含まれ
る場合や、１つのピクチャが複数のＰＥＳパケット５３にまたがって格納される場合もあ
る。
なお、各ピクチャの先頭には、ピクチャの先頭である旨を表すＰＳＣ（Picture Start 
Code）が付され、各ＧＯＰの先頭には、ＧＯＰの先頭である旨を表すＧＳＣ（Group Star
t Code）が付されているため、再生機器側では、各ＧＯＰや各ピクチャの境界を検知する
ことできる。また、各ピクチャには、ピクチャの符号化方式を表すＰＣＴ（Picture Codi
ng Type）が含まれており、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれであるかを識
別可能になっている。
【００３４】
図３（ｃ）に示すように、ＰＥＳヘッダ５４には、ストリーム識別子（Stream ID）が
格納されるとともに、必要に応じてＰＴＳ（Presentation Time Stamp）、ＤＴＳ（Decod
ing Time Stamp）等が格納される。
ストリーム識別子は、ビデオストリームやオーディオストリーム等、当該ＰＥＳパケッ
ト５３のデータ部５５に格納されているエレメンタリストリームの種別を識別するための
１バイトのデータである。例えば、ストリーム識別子が１１１０００００ｂであれば、当
該ＰＥＳパケット５３は、ビデオストリームを構成するビデオ情報をデータ部５５に格納
していることを示し、ストリーム識別子が１１００００００ｂであれば、オーディオスト
リームを構成するオーディオ情報をデータ部５５に格納していることを示す。
【００３５】
ＰＴＳは、ビデオ情報やオーディオ情報等の再生タイミングを表すタイミングデータで
あり、ＤＴＳは、ビデオ情報やオーディオ情報等のデコードタイミングを表すタイミング
データである。ＭＰＥＧ２データの再生機器は、ＳＴＣとＤＴＳとが一致したときにデコ
ードし、ＳＴＣとＰＴＳとが一致したときに再生を行う。これにより、各エレメンタリス
トリームを同期させて再生することが可能となっている。なお、ＰＴＳは、データ部５５
にピクチャの先頭が含まれる場合に記録され、ＤＴＳは、当該ピクチャのデコードの順序
が再生の順序と異なる場合に記録される。例えば、過去側のＢピクチャに参照される未来
側のＩピクチャやＰピクチャは、前記Ｂピクチャよりも先にデコードされる必要があるた
め、ＤＴＳが格納されることになる。
【００３６】
図１に戻って、画像データ入力部１１は、このようなＭＰＥＧ２データ（システムスト
リーム）を順次入力してプリバッファリングを行いつつ、デマルチプレクサ１４及び補正
データ生成部１９に出力する。
【００３７】
デマルチプレクサ１４は、入力したＭＰＥＧ２データに含まれる各種データを抽出して
分配する。具体的には、各パック５１のパックヘッダ５２に含まれるＳＣＲを抽出してＳ
ＴＣ生成部１５に出力し、ＰＥＳパケット５３のＰＥＳヘッダ５４に含まれるＰＴＳ、Ｄ
ＴＳを抽出してシステム制御部１６に出力する。さらに、各ＰＥＳパケット５３のデータ
部５５に含まれる各種エレメンタリストリーム（ビデオストリーム、オーディオストリー
ム）を抽出するとともに、ＰＥＳヘッダ５４に含まれるストリーム識別子を参照して、こ
れらの種別（ストリーム）を識別し、ビデオストリームをビデオデコーダ１７に、オーデ
ィオストリームをオーディオデコーダ１８に分配する。分配された各ストリームは、各デ
コーダ１７，１８がそれぞれ備える図示しないバッファに格納される。
【００３８】
ビデオデコーダ１７は、システム制御部１６からの動作指示に基づいて、バッファに格
納されているビデオストリームの各ピクチャをデコード（復号）し、フレーム毎に、各画
素の輝度値からなる画像データを生成する。また、ビデオデコーダ１７は、システム制御
部１６からの動作指示に基づいて、生成された画像データを伸張処理部２１に出力する。
【００３９】
オーディオデコーダ１８は、システム制御部１６からの動作指示に基づいて、バッファ
に格納されているオーディオストリームをデコードする。デコードされた音声信号は、シ
ステム制御部１６からの動作指示に基づいて、図示しない増幅回路等に出力され、図示し
ないスピーカ等から音声として出力される。
【００４０】
ＳＴＣ生成部１５は、入力したＳＣＲに基づいてＳＴＣを生成し、システム制御部１６
に出力する。
【００４１】
システム制御部１６は、ＳＴＣ生成部１５から入力したＳＴＣと、デマルチプレクサ１
４から入力したＰＴＳやＤＴＳを比較し、比較結果に基づいたタイミングで、ビデオデコ
ーダ１７、オーディオデコーダ１８、補正制御部２０に動作指示を行う。具体的には、ビ
デオストリームやオーディオストリームにＤＴＳが付加されている場合には、ＳＴＣとＤ
ＴＳが一致した時に、各デコーダ１７，１８に対してデコード開始を指示し、ＰＴＳが付
加されている場合には、ＳＴＣとＰＴＳが一致した時に、各デコーダ１７，１８及び補正
制御部２０に対してデータ出力の指示を行う。これにより、ビデオストリームに同期した
補正処理を実施することが可能になっている。
【００４２】
補正データ生成部１９は、入力したＭＰＥＧ２データに基づいて、画像を補正するため
の補正データを生成し、補正制御部２０に出力する。
図４は、補正データ生成部１９をさらに詳細に説明するためのブロック図である。
図４に示すように、補正データ生成部１９は、Ｉピクチャ抽出部１９ａと、特徴量抽出
部１９ｂと、補正データ計算部１９ｃとからなっている。
【００４３】
Ｉピクチャ抽出部１９ａは、ＭＰＥＧ２データ（システムストリーム）を入力し、各Ｐ
ＥＳパケット５３のＰＥＳヘッダ５４に含まれるストリーム識別子を参照して、システム
ストリームからビデオストリームを検出する。さらに、データ部５５に含まれるＧＳＣ、
ＰＳＣ、或いはＰＣＴを参照して、ビデオストリームに含まれる各ＧＯＰから、ＧＯＰの
先頭に格納されているＩピクチャを抽出する。その後、抽出したＩピクチャをデコードし
て画素毎の輝度値からなるフレーム画像データ（ビットマップ）を生成し、特徴量抽出部
１９ｂに出力する。
【００４４】
特徴量抽出部１９ｂは、Ｉピクチャ抽出部１９ａから出力されたビットマップから、画
像の明るさ、つまり、各画素の輝度値に基づいた各種特徴量を抽出する。本実施形態では
、特徴量として、ビットマップ内の最大輝度値（白ピーク値）、及びビットマップの平均
輝度を表すＡＰＬ（Average Picture Level：平均画像レベル）を抽出（導出）する。
【００４５】
補正データ計算部１９ｃは、抽出した白ピーク値とＡＰＬとに基づき、ＬＵＴ（Look U
p Table）等を用いて、画像を補正するための補正データを算出する。本実施形態では、
補正データとして、画像データの各輝度値を白側に伸張する倍率（伸張率）を導くための
伸張係数Ｇ、及び調光量（輝度低減量）を定めるための調光係数Ｌを導出する。ここで、
伸張係数Ｇは、例えば８ビットの数値（０〜２５５）で表されるパラメータであり、伸張
処理部２１が、伸張率として１＋Ｇ／２５６を各輝度値に乗じることにより、各輝度値が
１倍〜約２倍の範囲で伸張される。この結果、１フレーム内で用いられる輝度値の範囲（
階調範囲）が伸張し、コントラスト感を向上させることができる。調光係数Ｌは、階調範
囲の伸張に伴って画像が明るくなるのを抑制するために、画像の輝度を一様に低減させる
ためのパラメータであり、例えば８ビットの数値（０〜２５５）で表される。プロジェク
タ１は、調光係数Ｌが小さいほど、光量が小さくなるように調光する。
【００４６】
なお、補正によりコントラスト感を向上させるためには、輝度値の伸張による白飛びの
発生が最小限に収まる範囲内で、輝度値をできるだけ伸張する必要がある。ここで、１フ
レーム内の白ピーク値が小さいほど、白飛びを発生させずに輝度値を大きく伸張すること
が可能であるため、補正データ計算部１９ｃにおいて各係数Ｇ，Ｌを導出する際には、抽
出した白ピーク値が小さいほど、伸張係数Ｇを大きく（調光係数Ｌは小さく）するのが望
ましい。また、入力したＡＰＬの値が小さく白ピーク値から離れているほど、伸張処理に
より白飛びが発生する画素が限られることから、ＡＰＬの値が小さいほど、伸張係数Ｇが
大きく（調光係数Ｌは小さく）なるよう加味するのが望ましい。
【００４７】
図１に戻って、補正制御部２０は、システム制御部１６からの動作指示に基づいたタイ
ミングで、補正データ生成部１９が算出した補正データ（伸張係数Ｇ及び調光係数Ｌ）を
、それぞれ伸張処理部２１、及び調光素子駆動部２２に出力する。前述したように、シス
テム制御部１６は、ＳＴＣとＰＴＳとが一致する度に補正制御部２０に対する指示を行う
が、補正データは、各ＧＯＰの先頭のＩピクチャでのみ算出されるため、補正制御部２０
は、１ＧＯＰ期間中、同一の補正データを出力し続けることになる。なお、補正データが
更新される毎に１回の出力を行うようにしてもよい。
【００４８】
伸張処理部２１は、本発明の補正処理部に相当し、ビデオデコーダ１７から入力した画
像データの各輝度値に対して、補正制御部２０から入力した伸張係数Ｇに応じた伸張率（
１＋Ｇ／２５６）を乗じる補正を行う。これに伴い、画像データの階調範囲が伸張される
。補正された各画素の輝度値は、ライトバルブ駆動部２３に出力され、ライトバルブ駆動
部２３は、補正された輝度値に応じて液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂを
駆動する。また、調光素子駆動部２２も、本発明の補正処理部に相当し、調光素子１１６
の絞り量が、入力した調光係数Ｌに応じた値となるように、調光素子１１６のルーバー１
１６ａを駆動する。
以上の動作により、スクリーンＳＣには、階調範囲が伸張されてコントラスト感が向上
した画像が適度な輝度で表示される。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を得ることが
できる。
（１）本実施形態のプロジェクタ１によれば、各ＧＯＰの先頭のＩピクチャに基づいて
、ＧＯＰ毎に生成した補正データ（伸張係数Ｇ及び調光係数Ｌ）を用いて、伸張処理部２
１や調光素子駆動部２２がＧＯＰ毎に伸張処理や調光処理を行う。つまり、各ＧＯＰの先
頭のＩピクチャ以外のピクチャについては、補正データを生成せずに済むため、画像の補
正処理に伴う負荷（補正データの生成）を軽減することが可能となる。なお、１つのＧＯ
Ｐに含まれる各ピクチャの輝度分布は類似していることが多いため、ＧＯＰ内の全てのピ
クチャに対して、同一の補正データを適用しても、適度な補正結果を得ることが可能であ
る。
【００５０】
（２）本実施形態のプロジェクタ１によれば、補正データ生成部１９が、他のフレーム
を参照せずにフレーム内で完結するＩピクチャのみを用いて補正データを生成しているた
め、補正データを生成するのに他のフレームとの相関を利用する必要がない。このため、
補正データを容易に生成することが可能となる。
【００５１】
（３）本実施形態のプロジェクタ１によれば、補正データ生成部１９が、各ＧＯＰの先
頭に格納されたＩピクチャの特徴量に基づいて、ＧＯＰ内の各ピクチャの階調範囲を伸張
するための補正データ（伸張係数Ｇ）を生成し、伸張処理部２１が、当該補正データに基
づいた補正を施すことによって各ピクチャの階調範囲を伸張するため、画像のダイナミッ
クレンジを拡大してコントラスト感を向上させることが可能となる。
【００５２】
（４）本実施形態のプロジェクタ１によれば、補正データ生成部１９が、各ＧＯＰの先
頭に格納されたＩピクチャの特徴量に基づいて、伸張処理に伴う画像の輝度変化を抑制す
るための補正データ（調光係数Ｌ）を生成し、調光素子駆動部２２が、当該補正データに
基づいて調光素子１１６を駆動するため、階調範囲の伸張に伴う輝度の変化を抑制するこ
とが可能となる。
【００５３】
（変形例）
なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、ＭＰＥＧ２のプログラムストリームを例に説明しているが、ＭＰ
ＥＧ２のトランスポートストリームやＭＰＥＧ１データ、或いは、ＭＰＥＧ規格に基づい
たデータ以外の画像データに対しても適用可能である。
【００５４】
・前記実施形態では、各ＧＯＰの先頭のＩピクチャのみに基づいて補正データを生成し
ているが、１つのＧＯＰに複数のＩピクチャが含まれる場合には、複数のＩピクチャを用
いて、各々から補正データを生成するようにしてもよい。各ＧＯＰにＩピクチャ以外のピ
クチャが１つ以上含まれていれば、全てのＩピクチャを用いて補正データを生成しても、
本発明の効果（補正処理の負荷軽減）を得ることは可能である。
【００５５】
・前記実施形態において、補正（伸張処理及び調光処理）の実施・不実施を、ユーザの
意思等に基づいて選択できるようにしてもよい。
【００５６】
・前記実施形態では、補正データ（伸張係数Ｇや調光係数Ｌ）を導出するための特徴量
として、白ピーク値とＡＰＬとを用いているが、利用する特徴量は前記に限定されず、例
えば、１フレーム内の最小輝度値（黒ピーク値）や、最頻輝度値、分散等の各種統計値を
用いることも可能である。
【００５７】
・前記実施形態では、階調を白側（明るい側）に伸張可能な構成を説明しているが、階
調を黒側（暗い側）に伸張するようにしてもよいし、白黒両側に伸張可能な構成としても
よい。なお、黒側への伸張のみを行う場合には、調光素子１１６による調光の必要はない
。
【００５８】
・前記実施形態では、光源１１１として超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の
放電型光源ランプを用いているが、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなるＬＥＤ光源等、他
の光源を用いてもよい。
【００５９】
・前記実施形態では、画像表示装置として、外部のスクリーン等に画像を投写するプロ
ジェクタ１を例に説明しているが、透過型のスクリーンが一体的に備えられ、その背面側
に画像を投写するリアプロジェクタにも適用可能である。また、バックライトの光等を変
調する液晶表示装置等、他の画像表示装置にも適用することができる。
【００６０】
・前記実施形態では、光源１１１の光を調光するための調光手段として、ルーバー１１
６ａにより光量を絞る調光素子１１６を用いているが、絞り羽根等の他の絞り機構、或い
は、光源やバックライトの発光光量を制御可能な制御回路を用いることもできる。また、
印加する電圧に応じて光の透過率を変更可能な液晶素子やエレクトロクロミックガラス等
を調光素子として用い、光源１１１からスクリーンＳＣに至る光路の途中、或いは、スク
リーンＳＣが透過型である場合には、その前面に備えるようにしてもよい。
【００６１】
・前記実施形態では、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０
Ｇ，１４０Ｂを用いているが、反射型の光変調装置であるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On 
Silicon）等を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、マイクロミラ
ー毎に制御することにより、光源から射出した光を変調するＤＭＤ（テキサスインスツル
メンツ社の登録商標）（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等を用いることもできる
。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態に係るプロジェクタの回路構成を説明するためのブロック図。
【図２】光学装置の概略構成を示す構成図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、プログラムストリームを説明するための説明図。
【図４】補正データ生成部を詳細に説明するためのブロック図。
【符号の説明】
【００６３】
１…プロジェクタ、２…通信ネットワーク、３…サーバ、１１…画像データ入力部、１
２…通信インターフェイス、１３…記録媒体読取部、１４…デマルチプレクサ、１５…Ｓ
ＴＣ生成部、１６…システム制御部、１７…ビデオデコーダ、１８…オーディオデコーダ
、１９…補正データ生成部、１９ａ…Ｉピクチャ抽出部、１９ｂ…特徴量抽出部、１９ｃ
…補正データ計算部、２０…補正制御部、２１…伸張処理部、２２…調光素子駆動部、２
３…ライトバルブ駆動部、３０…光学装置、１１１…光源、１１６…調光素子、１４０Ｒ
，１４０Ｇ，１４０Ｂ…液晶ライトバルブ、１６０…投写レンズ。
【図１】
2007133194.tif 000003
【図２】
2007133194.tif 000004
【図３】
2007133194.tif 000005
【図４】
2007133194.tif 000006