(57)【要約】【課題】映像の明るさが変化するという副作用を生じさせることなく、映像のレベルにかかわらずクロストークを低減させることができる映像処理装置を提供する。【解決手段】信号レンジ検出部１は、立体映像信号の信号レンジを検出する。信号レンジ変換部２は、信号レンジが立体映像信号の信号レベルの最小値側に偏っていることが検出された場合に、立体映像信号の信号レンジを信号レベルの最大値側にシフトさせる。バックライト発光強度制御部５は、バックライトの発光強度を下げるよう制御する。クロストーク相殺処理部３は、信号レンジが変換された立体映像信号のクロストーク成分を相殺するように処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体映像信号における左目映像信号と右目映像信号との少なくとも一方に基づいて、前記立体映像信号の信号レンジを検出する信号レンジ検出部と、
前記信号レンジ検出部によって、前記信号レンジが前記立体映像信号の信号レベルの最小値側に偏っていることが検出された場合に、前記信号レンジを、前記立体映像信号の信号レベルの最大値側にシフトさせるよう変換する信号レンジ変換部と、
前記信号レンジ変換部によって前記信号レンジを前記最大値側にシフトさせるよう変換した場合に、バックライトの発光強度を下げるよう制御するバックライト発光強度制御部と、
前記信号レンジ変換部によって信号レンジが変換された前記立体映像信号のクロストーク成分を相殺するように処理するクロストーク相殺処理部と、
を備えることを特徴とする映像処理装置。
【請求項２】
前記信号レンジ変換部は、前記信号レンジ検出部によって前記信号レンジが前記最大値側に偏っていることが検出された場合に、前記信号レンジを前記最小値側にシフトさせるよう変換し、
前記バックライト発光強度制御部は、前記信号レンジ変換部によって前記信号レンジを前記最小値側にシフトさせるよう変換した場合に、バックライトの発光強度を上げるよう制御する
ことを特徴とする請求項１記載の映像処理装置。
【請求項３】
前記信号レンジ検出部は、複数の領域に分割されているバックライトのそれぞれの領域に対応した液晶パネルのそれぞれの領域に表示する前記立体映像信号の信号レンジを検出し、
前記信号レンジ変換部は、前記液晶パネルのそれぞれの領域に表示する前記立体映像信号の信号レンジを変換し、
前記バックライト発光強度制御部は、前記バックライトのそれぞれの領域の発光強度を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
立体映像信号における左目映像信号と右目映像信号との少なくとも一方に基づいて、前記立体映像信号の信号レンジを検出し、
前記信号レンジが前記立体映像信号の信号レベルの最小値側に偏っていることが検出された場合に、前記信号レンジを、前記立体映像信号の信号レベルの最大値側にシフトさせるよう変換し、
前記信号レンジを前記最大値側にシフトさせるよう変換した場合に、バックライトの発光強度を下げるよう制御し、
信号レンジが変換された前記立体映像信号のクロストーク成分を相殺するように処理する
ことを特徴とする映像処理方法。
【請求項５】
前記信号レンジが前記最大値側に偏っていることが検出された場合に、前記信号レンジを前記最小値側にシフトさせるよう変換し、
前記信号レンジを前記最小値側にシフトさせるよう変換した場合に、バックライトの発光強度を上げるよう制御する
ことを特徴とする請求項４記載の映像処理方法。
【請求項６】
複数の領域に分割されているバックライトのそれぞれの領域に対応した液晶パネルのそれぞれの領域に表示する前記立体映像信号の信号レンジを検出し、
前記液晶パネルのそれぞれの領域に表示する前記立体映像信号の信号レンジを変換し、
前記バックライトのそれぞれの領域の発光強度を制御する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の映像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像のクロストークを低減させることができる映像処理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体映像（３Ｄ映像）を表示することができる３Ｄ映像表示装置が普及し始めている。３Ｄ映像には複数の方式があり、大きく分けて、専用の眼鏡を装着して３Ｄ映像を見る方式と、専用の眼鏡を装着する必要がなく裸眼で３Ｄ映像を見ることができる方式とがある。専用の眼鏡を用いる方式の１つとして、表示装置に左右の映像を交互に表示させ、映像の表示に同期させて眼鏡の左右のシャッタを交互に開閉させるシャッタ方式がある。
【０００３】
シャッタ方式では表示装置に表示させる左右の映像と左右のシャッタの開閉とを同期させるための構成を表示装置と眼鏡とに設けることが必要となるが、高い立体感の３Ｄ映像を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３１６００号公報
【特許文献２】特開２００１−２５８０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シャッタ方式を用いた３Ｄ映像表示装置では、眼鏡のシャッタの開口時間を短くすると映像が暗くなってしまい、開口時間を長くすると、明るさは改善されるものの逆側の目の映像が入り込んでクロストークが発生してしまう。高品質な３Ｄ映像とするには、シャッタの開口時間を極力長くすると共に、クロストークの少ない表示をすることが望まれる。
【０００６】
クロストークを低減させる一手法として、特許文献１に記載されている手法がある。例えば右目信号に左目信号の一部がクロストーク成分として混入する場合、予め左目信号のクロストーク成分を右目信号から差し引いておく。すると、クロストークが生じている状態でクロストークがないように見えて、クロストークが低減される。
【０００７】
ところが、特許文献１に記載されている手法では、映像のレベルが低い場合には、左右の目の信号の一方から他方を差し引こうとするとリミットされてしまって差し引くことができないので、クロストークを低減させることができない。この問題点を解消する手法が特許文献２に記載されている。特許文献２には、左目信号と右目信号との映像のレベル差が大きい領域を抽出し、その領域における映像のレベルが高い領域ではレベルを低くし、レベルが低い領域ではレベルを高くした上で、特許文献１と同様にクロストーク成分を相殺させることが記載されている。
【０００８】
しなしながら、特許文献２に記載されている手法では、映像信号のレンジが狭まってしまい、黒が浮いたり白の輝度が低下したりして、映像の明るさが変化するという副作用が生じてしまう。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑み、映像の明るさが変化するという副作用を生じさせることなく、映像のレベルにかかわらずクロストークを低減させることができる映像処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、立体映像信号における左目映像信号と右目映像信号との少なくとも一方に基づいて、前記立体映像信号の信号レンジを検出する信号レンジ検出部（１）と、前記信号レンジ検出部によって、前記信号レンジが前記立体映像信号の信号レベルの最小値側に偏っていることが検出された場合に、前記信号レンジを、前記立体映像信号の信号レベルの最大値側にシフトさせるよう変換する信号レンジ変換部（２）と、前記信号レンジ変換部によって前記信号レンジを前記最大値側にシフトさせるよう変換した場合に、バックライトの発光強度を下げるよう制御するバックライト発光強度制御部（５）と、前記信号レンジ変換部によって信号レンジが変換された前記立体映像信号のクロストーク成分を相殺するように処理するクロストーク相殺処理部（３）とを備えることを特徴とする映像処理装置を提供する。
【００１１】
上記の映像処理装置において、前記信号レンジ変換部は、前記信号レンジ検出部によって前記信号レンジが前記立体映像信号の信号レベルの最大値側に偏っていることが検出された場合に、前記信号レンジを前記最小値側にシフトさせるよう変換し、前記バックライト発光強度制御部は、前記信号レンジ変換部によって前記信号レンジを前記最小値側にシフトさせるよう変換した場合に、バックライトの発光強度を上げるよう制御することが好ましい。
【００１２】
上記の映像処理装置において、前記信号レンジ検出部は、複数の領域に分割されているバックライトのそれぞれの領域に対応した液晶パネルのそれぞれの領域に表示する前記立体映像信号の信号レンジを検出し、前記信号レンジ変換部は、前記液晶パネルのそれぞれの領域に表示する前記立体映像信号の信号レンジを変換し、前記バックライト発光強度制御部は、前記バックライトのそれぞれの領域の発光強度を制御することが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、立体映像信号における左目映像信号と右目映像信号との少なくとも一方に基づいて、前記立体映像信号の信号レンジを検出し、前記信号レンジが前記立体映像信号の信号レベルの最小値側に偏っていることが検出された場合に、前記信号レンジを、前記立体映像信号の信号レベルの最大値側にシフトさせるよう変換し、前記信号レンジを前記最大値側にシフトさせるよう変換した場合に、バックライトの発光強度を下げるよう制御し、信号レンジが変換された前記立体映像信号のクロストーク成分を相殺するように処理することを特徴とする映像処理方法を提供する。
【００１４】
上記の映像処理方法において、前記信号レンジが前記最大値側に偏っていることが検出された場合に、前記信号レンジを前記最小値側にシフトさせるよう変換し、前記信号レンジを前記最小値側にシフトさせるよう変換した場合に、バックライトの発光強度を上げるよう制御することが好ましい。
【００１５】
上記の映像処理方法において、複数の領域に分割されているバックライトのそれぞれの領域に対応した液晶パネルのそれぞれの領域に表示する前記立体映像信号の信号レンジを検出し、前記液晶パネルのそれぞれの領域に表示する前記立体映像信号の信号レンジを変換し、前記バックライトのそれぞれの領域の発光強度を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の映像処理装置及び方法によれば、映像の明るさが変化するという副作用を生じさせることなく、映像のレベルにかかわらずクロストークを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の映像処理装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１，図６中の信号レンジ変換部２における信号レンジの変換とバックライト発光発光強度制御部５によるバックライトの発光強度を調整する第１の例を説明するための図である。
【図３】図１，図６中の信号レンジ変換部２における信号レンジの変換とバックライト発光発光強度制御部５によるバックライトの発光強度を調整する第２の例を説明するための図である。
【図４】クロストークの発生を概念的に示す図である。
【図５】図１，図６中のクロストーク相殺処理部３におけるクロストーク成分の相殺処理を説明するための図である。
【図６】本発明の映像処理装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の映像処理装置及び方法の各実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１において、３Ｄ映像信号の左目映像信号と右目映像信号は、信号レンジ検出部１及び信号レンジ変換部２に入力される。信号レンジ検出部１は、左目映像信号と右目映像信号の少なくとも一方の信号のレンジを検出する。レンジの検出方法は任意である。信号レンジ検出部１は、左目映像信号と右目映像信号の少なくとも一方の信号レベル（輝度レベル）の所定の領域内の平均値を算出してレンジを検出することができる。所定の領域は例えば１フレームである。
【００２０】
また、信号レンジ検出部１は、左目映像信号と右目映像信号の少なくとも一方の信号レベルの中央値を求めることによってレンジを検出することができる。信号レンジ検出部１は、左目映像信号と右目映像信号の少なくとも一方の信号レベルの最小値と最大値とを求め、最小値と最大値との差によってレンジを検出することもできる。さらに、信号レンジ検出部１は、左目映像信号と右目映像信号の少なくとも一方の信号レベルの最小値からＭ番目のレベルの値と最大値からＮ番目のレベルの値とを求め、Ｍ番目のレベルの値とＮ番目のレベルの値との差によってレンジを検出することもできる。Ｍ，Ｎは所定の自然数である。このようにすると、最小値近傍及び最大値近傍のノイズ成分を除くことができる。
【００２１】
信号レンジ検出部１は、以上の複数のレンジの検出方法を組み合わせてレンジを検出してもよい。
【００２２】
信号レンジ検出部１は以上のようにして検出した信号のレンジを示すレンジ検出信号Ｓrdを、信号レンジ変換部２及びバックライト発光強度制御部５に供給する。信号レンジ変換部２は、レンジ検出信号Ｓrdに基づいて、後述するクロストーク相殺処理部３でクロストーク成分を相殺させる処理を行うことができないと判断する場合に、入力された左目映像信号と右目映像信号の信号レンジを変換する。
【００２３】
クロストーク成分を相殺させる処理を行うことができない場合の１つは、前述のように、左目映像信号と右目映像信号の信号レベルが低く、左目映像信号と右目映像信号の一方から他方を差し引こうとするとリミットされて差し引くことができない場合である。また、クロストーク相殺処理部３におけるクロストーク成分を相殺させる処理の仕方によっては、左目映像信号と右目映像信号の信号レベルが高い場合にもクロストーク成分を相殺させる処理を行うことができない。信号レベルが高い場合にクロストーク成分を相殺させる処理を行うことができない例については後述する。
【００２４】
信号レンジ変換部２は、信号レベルが所定レベルより低いか所定レベルより高く、クロストーク成分を相殺させる処理を行うことができない場合に、左目映像信号と右目映像信号の信号レンジを変換する。信号レンジ変換部２は、信号レベルを一様にシフトさせたり、信号レベルに所定の係数を乗算したりして信号レンジを変換する。信号レンジの変換方法は任意である。
【００２５】
バックライト発光強度制御部５は、レンジ検出信号Ｓrdに基づいて、信号レンジ変換部２における信号レンジの変換に対応させて、バックライト８の発光強度を調整するためのバックライト制御信号Ｓblcを生成して出力する。バックライト制御信号Ｓblcはバックライト駆動部６に入力される。バックライト駆動部６は、バックライト制御信号Ｓblcに応じてバックライト８を発光させるようバックライト８を駆動する。
【００２６】
図２は、信号レンジ変換部２における信号レンジの変換とバックライト発光強度制御部５によるバックライト８の発光強度の調整との関係の第１の例を示している。例えば、本実施形態において信号レンジは８ビットの値であり、最小値は0、最大値は256となる。図２（Ａ）は、入力された左目映像信号と右目映像信号の信号レンジが信号レベルの最小値側に偏っており（例えば0〜145）、信号レベルを大きくするようにレンジを変換した状態を示している（例えば70〜215）。信号のダイナミックレンジは一定でレンジが最大値側にシフトしている。この場合、バックライト発光強度制御部５は、図２（Ｂ）に示すように、バックライト８の発光強度を下げるよう制御する。例えば信号レンジを１０％最大値側にシフトさせたとすると、バックライト８の発光強度を１０％低下させる。
【００２７】
図３は、信号レンジ変換部２における信号レンジの変換とバックライト発光強度制御部５によるバックライト８の発光強度の調整との関係の第２の例を示している。図３（Ａ）は、入力された左目映像信号と右目映像信号の信号レンジが信号レベルの最大値側に偏っており(例えば86〜220)、信号レベルを小さくするようにレンジを変換した状態（例えば68〜202）を示している。信号のダイナミックレンジは一定でレンジが最小値側にシフトしている。この場合、バックライト発光強度制御部５は、図３（Ｂ）に示すように、バックライト８の発光強度を上げる制御する。例えば信号レンジを１０％最小値側にシフトさせたとすると、バックライト８の発光強度を１０％増加させる。
【００２８】
クロストーク相殺処理部３は、次のようにしてクロストーク成分を相殺させることによってクロストークを低減させる。図４は、クロストーク相殺処理部３でクロストーク成分を相殺させる処理を行わない場合に発生するクロストークを概念的に示している。図４（Ｂ）に示す右目映像信号を表示させるタイミングで逆側の図４（Ａ）に示す左目映像信号がわずかに入り込んだとする。右目映像信号の信号レベルが１００％、左目映像信号の信号レベルが２０％であるとする。すると、３Ｄ映像信号の観察者は、図４（Ｃ）に示すようなクロストーク成分Ｃctを視認することになる。
【００２９】
そこで、クロストーク相殺処理部３は、右目映像信号を表示させる際には、図５（Ａ）の左目映像信号が入り込んだ場合に生じるクロストーク成分Ｃctに相当する成分を図５（Ｂ）の右目映像信号から予め差し引いておく。図５（Ｃ）は図５（Ｂ）の右目映像信号からクロストーク成分Ｃctに相当する成分を差し引いた状態の右目映像信号を示している。すると、観察者は、図５（Ｃ）の右目映像信号に図５（Ａ）の左目映像信号が入り込んだ映像を見るので、図５（Ｄ）に示すようにクロストークが低減されることとなる。
【００３０】
左目映像信号を表示させる際には、右目映像信号が入り込んだ場合に生じるクロストーク成分Ｃctに相当する成分を左目映像信号から予め差し引いておく。観察者は、左目映像信号に右目映像信号が入り込んだ映像を見るので、クロストークが低減されることとなる。
【００３１】
クロストーク相殺処理部３は、右目映像信号を表示させる際には、右目映像信号と左目映像信号との差分を右目映像信号から差し引き、左目映像信号を表示させる際には、左目映像信号と右目映像信号との差分を左目映像信号から差し引くことによって、クロストーク成分Ｃctを相殺させるようにしてもよい。クロストーク相殺処理部３がこのような処理を行う場合、右目映像信号と左目映像信号との差分が負となる場合には、右目映像信号または左目映像信号から差し引く演算は加算となる。
【００３２】
図３で説明したように、左目映像信号と右目映像信号の信号レンジが信号レベルの最大値側に偏っている場合に信号レベルを小さくするようにレンジを変換するのは、右目映像信号または左目映像信号から差し引く演算が加算となる場合があるからである。右目映像信号または左目映像信号に対して加算処理を行う場合、最大値でリミットされて加算できず、クロストークを低減させることができない場合が発生する。信号レンジ変換部２が信号レベルを小さくするようにレンジを変換することにより、加算処理を行う場合でもクロストークを低減させることができる。
【００３３】
以上のようにして、クロストーク相殺処理部３は、右目映像信号と左目映像信号のそれぞれからクロストーク成分Ｃctに相当する成分を差し引いて、右目映像信号と左目映像信号とを交互に液晶パネル駆動部４に供給する。液晶パネル駆動部４は、右目映像信号と左目映像信号とを交互に表示させるよう液晶パネル７を駆動する。液晶パネル７の裏面にはバックライト８が配置されている。図１では理解を容易にするため、バックライト８を液晶パネル７に対してずらした状態で図示している。上記のように、バックライト８はバックライト駆動部６によって駆動されて発光する。
【００３４】
バックライト８は、複数のＬＥＤを液晶パネル７の裏面に配置した構成でもよいし、複数の冷陰極蛍光管（CCFL）を液晶パネル７の裏面に配置した構成でもよい。発光強度を可変できればよく、発光体の種類は任意である。また、バックライト８は、ＬＥＤ等を液晶パネル７の側面に配置して発光した光を液晶パネル７の裏面に照射するいわゆるエッジライト方式としてもよい。
【００３５】
図２（Ａ），図３（Ａ）で説明したように液晶パネル７に表示される映像の信号レンジが変換され、図２（Ｂ），図３（Ｂ）で説明したようにバックライト８の発光強度が調整されるので、結果として、映像信号のレンジが狭まることはなく、黒が浮いたり白の輝度が低下したりして、映像の明るさが変化するという副作用が生じることもない。第１実施形態によれば、映像の明るさが変化するという副作用を生じさせることなく、映像のレベルにかかわらずクロストークを低減させることが可能となる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図６を用いて第２実施形態について説明する。図６において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。図６に示すように、第２実施形態におけるバックライト８は４つの領域８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに分割されている。バックライト８における４つの領域８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは、バックライト駆動部６によって個別に駆動される。即ち、４つの領域８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの発光強度は個別に制御可能となっている。
【００３７】
信号レンジ検出部１と信号レンジ変換部２とバックライト発光強度制御部５には、バックライト８がどのように分割されているかを示す分割領域設定信号が入力される。信号レンジ検出部１は、入力された分割領域設定信号に基づいて、４つの領域８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄそれぞれに対応する液晶パネル７の領域毎に左目映像信号と右目映像信号の少なくとも一方のレンジを検出する。信号レンジ変換部２は、４つの領域８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄそれぞれに対応する液晶パネル７の領域毎に左目映像信号と右目映像信号の信号レンジを変換する。
【００３８】
バックライト発光強度制御部５は、４つの領域８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄそれぞれの発光強度を調整するためのバックライト制御信号Ｓblcを生成して出力する。これによって、第２実施形態では、４つの領域８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄそれぞれに対応する液晶パネル７の領域毎に映像の信号レンジが変換され、バックライト８の発光強度が調整される。従って、第２実施形態によれば、それぞれの領域に対して個別かつ的確にクロストークを低減させることが可能となる。
【００３９】
バックライト８の分割数及び分割の仕方は図６に限定されるものではない。分割数をさらに多くしてもよいし、水平方向または垂直方向のみに分割することも可能である。勿論、水平方向及び垂直方向双方に分割する方が好ましい。バックライト８を複数の領域に分割する場合は、発光体としてＬＥＤを用いるのが好適である。
【００４０】
本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  信号レンジ検出部
２  信号レンジ変換部
３  クロストーク相殺処理部
４  液晶パネル駆動部
５  バックライト発光強度制御部
６  バックライト駆動部
７  液晶パネル
８  バックライト
【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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