(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の画面縦横比と任意の画素数の映像を映像表示装置に表示する際の映像情報量を算出する映像情報量算出装置であって、
基準映像の基準画面サイズをパラメータとする一次関数である観視距離変換式と、前記基準映像の基準画面サイズを観視者の視覚心理量が最大となる最適画面サイズに変換する画面形状変換式とを合成した画面サイズ算出式に基づいて、前記最適画面サイズを算出する画面サイズ算出手段を備えることを特徴とする映像情報量算出装置。
【請求項２】
前記観視者に発した赤外線又は超音波が反射されるまでの時間を測定して観視距離を測定する観視距離測定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の映像情報量算出装置。
【請求項３】
任意の画面縦横比と任意の画素数の映像を映像表示装置に表示する際の映像情報量を算出する映像情報量算出装置であって、
前記映像表示装置の画面サイズをパラメータとする一次関数である最適観視距離変換式に基づいて、観視者の視覚心理量を最大とする前記映像表示装置と前記観視者との最適観視距離を算出する観視距離算出手段を備えることを特徴とする映像情報量算出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、任意の画面縦横比と任意の画素数の映像を映像表示装置に表示する際の映像情報量を算出する映像情報量算出装置に関し、特に、観視者の視覚心理に及ぼす効果を反映した映像の映像情報量を算出する映像情報量算出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョンの映像やパーソナルコンピュータ（以下、パソコン）等の電子計算機からの映像を表示する装置としては、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の様々な映像表示装置がある。また、テレビジョンにはＮＴＳＣ(National Television System Committee)方式、ＰＡＬ(Phase Alternation line)方式やハイビジョン方式等の様々な表示方式があり、パソコンにはＶＧＡ(Video Graphics Array)やＳＶＧＡ(Super Video Graphics Array)等の様々な表示規格がある。
【０００３】
そのため、これらの表示方式や表示規格によって、映像信号（ビデオ信号）に含まれる画面縦横比、画面サイズ、画素数や偏向周波数等が様々な値に設定されている。そこで、このように異なる映像信号を一台の映像表示装置で表示するには、ＣＲＴディスプレイの場合には適応的に偏向回路を変化させ、液晶ディスプレイの場合には映像信号中の画素数を液晶ディスプレイの画素数に適合するように変換させている。近年、このような異なる映像信号を一台で出力可能な映像表示装置としては、マルチスキャンディスプレイが主流となっている。
【０００４】
また、映像表示装置の表示位置から観視者の眼の位置までの観視距離には、画面サイズに対して最適な観視距離がある。現在、国際的に推奨されている画面サイズと最適観視距離との関係式は、最適観視距離＝ｋ（係数）×画面高である(ITU-R Recommendation BT.1129-1,BT.710-3)。なお、ｋの値は、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式では６であり、ハイビジョン方式では３である。ちなみに、この関係式による最適観視距離は、視力１．０のテレビジョン観視者が走査線構造を識別できない距離に相当し、人間の視力解像度から決定された値である（藤尾孝「高品位テレビジョン開発とその将来」  テレビジョン学会誌  vol.36,no.10,p.863-872  1982）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の映像表示装置は、異なる表示方式や表示規格の映像信号の画素数、画面縦横比や偏向周波数に対して、映像表示装置の仕様（画面サイズや画面縦横比等）に応じて適応的に偏向回路を変化させたり、あるいは画素数を変換させていただけである。つまり、観視者が映像表示装置に表示された映像から受ける視覚心理（例えば、好ましさ、臨場感、快適感や迫力感といった印象の強さ）を考慮することなく、映像表示装置の画面サイズを基準に表示する画面サイズを設定していた。また、観視者の視覚心理は、表示されている映像の画面サイズと観視距離との関係によって変化する。そのため、従来の映像表示装置で表示される映像は、観視者の観視位置によって、必ずしも観視者の視覚心理に適合する映像ではなかった。
【０００６】
また、前記した画面サイズと最適観視距離との関係式は、視力１．０の観視者が走査線構造を識別することができるか否かを基準にして最適観視距離を設定しているので、観視者の視覚心理に及ぼす効果を反映した関係式ではなかった。そのため、この関係式から得られた最適観視距離で観視者が映像を観たとしても、必ずしも最高の臨場感等が得られなかった。さらに、この関係式は、画面サイズの中でも画面の高さのみをパラメータとしているため、映像から受ける印象を大きく左右する画面縦横比が考慮されていない。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、観視者の視覚心理に及ぼす効果を反映した映像の映像情報量を算出することができる映像情報量算出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明に係る映像情報量算出装置は、任意の画面縦横比と任意の画素数の映像を映像表示装置に表示する際の映像情報量を算出する映像情報量算出装置であって、基準映像の基準画面サイズをパラメータとする一次関数である観視距離変換式と、前記基準映像の基準画面サイズを観視者の視覚心理量が最大となる最適画面サイズに変換する画面形状変換式とを合成した画面サイズ算出式に基づいて、前記最適画面サイズを算出する画面サイズ算出手段を備える構成とした。
この映像情報量算出装置によれば、画面サイズ算出手段によって観視者が観ている位置において観視者の視覚心理量を最大とする最適画面サイズを算出することができる。そのため、その最適画面サイズの映像を映像表示装置に表示することによって、この任意の画面縦横比と任意の画素数の映像から得られる最も好ましいといった印象や最高の臨場感等を観視者に与えることができる。
【００１０】
そして、前記映像情報量算出装置において、前記観視者に発した赤外線又は超音波が反射されるまでの時間を測定して観視距離を測定する観視距離測定手段を備える構成とした。
この映像情報量算出装置によれば、観視距離測定手段によって観視者と映像表示装置との観視距離を自動で測定することができる。そのため、観視者は、観視距離の入力操作を行わなくても、視覚心理量が最大となる最適画面サイズの映像が提供される。
【００１１】
また、前記課題を解決した映像情報量算出装置は、任意の画面縦横比と任意の画素数の映像を映像表示装置に表示する際の映像情報量を算出する映像情報量算出装置であって、前記映像表示装置の画面サイズをパラメータとする一次関数である最適観視距離変換式に基づいて、観視者の視覚心理量を最大とする前記映像表示装置と前記観視者との最適観視距離を算出する観視距離算出手段を備える構成とした。
この映像情報量算出装置によれば、観視距離算出手段によって表示する画面サイズに応じて視覚心理量を最大とする最適な観視距離を算出することができる。そして、その最適な観視距離の情報を観視者に提供し、その最適な観視距離で観視者が映像表示装置に表示されている映像を観ることによって、この任意の画面縦横比と任意の画素数の映像から得られる最も好ましいといった印象や最高の臨場感等を観視者に与えることができる。
【００１２】
なお、映像情報量は、映像表示装置に表示される映像に関する様々な情報の各量であり、例えば、画面サイズ（画面幅と画面高）、画面縦横比、画素数（水平画素数と垂直画素数）、観視者と映像表示装置との観視距離等である。また、視覚心理量は、観視者が映像から受ける印象や生理的反応の程度を表す量であり、例えば、観視者がいくつかの画面サイズの映像から受ける好ましさを５段階尺度等で主観評価して得られた主観評価値あるいは脳波（α波、β波）、脈拍、皮膚電気反射や心電図のＲ波間隔等の生体信号量である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る映像情報量算出装置の実施の形態について説明する。
【００１４】
本発明に係る映像情報量算出装置は、任意の画面縦横比と任意の画素数の映像に対して、この任意の画面縦横比と観視距離に基づいて、観視者の視覚心理量を最大とする最適画面サイズを算出することができる。特に、この最適画面サイズの算出では、視覚心理量を最大とするときの観視距離と画面サイズおよび画面縦横比との関係と、視覚心理量を最大とするときの画面サイズと画面縦横比との関係から導かれた任意の画面縦横比と観視距離をパラメータとする算出式を用いる。さらに、この映像情報量算出装置は、観視距離を測定でき、その測定した観視距離によって最適画面サイズを算出する。また、本発明に係る映像情報量算出装置は、映像表示装置に表示する画面サイズに応じて、視覚心理量を最大とする最適な観視距離を算出することができる。
【００１５】
本実施の形態では、映像表示装置として液晶ディスプレイを対象とし、この液晶ディスプレイに本発明に係る映像情報量算出装置を組み込む。そして、本実施の形態に係る映像情報量算出装置は、画面サイズ算出部を備え、この画面サイズ算出部では画面サイズ算出式により観視者の視覚心理量を最大とする最適映像の画面幅（画面サイズ）を算出する。さらに、この映像情報量算出装置は、最適観視距離算出部を備え、算出した画面サイズが液晶ディスプレイの画面サイズより大きい場合には、液晶ディスプレイの画面サイズに基づいて観視者の視覚心理量を最大とする最適な観視距離を算出する。なお、本実施の形態では、視覚心理量を観視者が映像に対して感じる好ましさの程度で表し、主観評価値とする。また本実施の形態では、液晶ディスプレイに入力される入力映像信号を、ＮＴＳＣ方式やハイビジョン方式等のテレビジョンの映像信号、ＶＧＡやＳＶＧＡ等のパソコンの映像信号等の映像信号とし、表示方式や表示規格を限定しない。
【００１６】
まず、図１を参照して、液晶ディスプレイＬについて説明する。図１は、（ａ）が液晶ディスプレイＬの説明図であり、（ｂ）が液晶ディスプレイＬに入力される入力映像信号による入力映像の画面例であり、（ｃ）が視覚心理量を最大とする画面サイズの最適映像の画面例である。
【００１７】
液晶ディスプレイＬは、パソコン（図示せず）あるいはテレビチューナ（図示せず）等からの入力映像信号が入力され、この入力映像信号に従って映像を表示する。そして、液晶ディスプレイＬは、任意の画面縦横比と任意の画素数の入力映像を表示可能である。入力映像信号は、映像情報、音声情報および画面縦横比、水平画素数、垂直画素数等の情報を含んでいる。この入力映像信号に含まれる入力画面縦横比は、ａ’：ｂ’とする（図１（ｂ）図参照）。
なお、本実施の形態では、液晶ディスプレイＬが映像表示装置に相当する。
【００１８】
液晶ディスプレイＬは、画面サイズとしてディスプレイ画面幅Ｘとディスプレイ画面高Ｙを有し、観視者Ｖと液晶ディスプレイＬとの観視距離ｄに応じて、この画面サイズ一杯に映像を表示する場合とこの画面サイズより小さい画面サイズで映像を表示する場合がある（図１（ａ）図参照）。そのために、液晶ディスプレイＬは、映像情報量算出装置１を備え、入力映像信号の入力画面縦横比ａ’：ｂ’と観視距離ｄに基づいて、観視者Ｖの視覚心理量を最大とする最適映像の画面サイズ（最適画面幅）を算出する。なお、最適映像は、画面縦横比を入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’とし、画面サイズとしては最適画面幅をＷ’および最適画面高をＷ’×（ａ’／ｂ’）とする（図１（ｃ）図参照）。ちなみに、算出された最適映像の画面サイズが液晶ディスプレイＬの画面サイズより大きい場合、最適映像の画面サイズで表示できないので、液晶ディスプレイＬの画面サイズ一杯に表示する。
【００１９】
次に、図２を参照して、映像情報量算出装置１の構成について説明する。図２は、映像情報量算出装置１のブロック構成図である。
【００２０】
映像情報量算出装置１は、入力映像信号の入力画面縦横比ａ’：ｂ’と観視距離ｄとに基づいて、観視者Ｖの視覚心理量を最大とする最適画面幅Ｗ’を算出する（図１参照）。さらに、映像情報量算出装置１は、液晶ディスプレイＬの画面サイズ一杯に映像を表示する場合には、液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅Ｘとディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘとに基づいて、観視者Ｖの視覚心理量を最大とする最適観視距離ｄ’を算出する。そのために、映像情報量算出装置１は、観視距離測定部１０、映像情報抽出部１１、画面サイズ算出部１２、画面サイズ比較部１３、画素数変換部１４および最適観視距離算出部１５を備える。
なお、本実施の形態では、観視距離測定部１０が観視距離測定手段に相当し、画面サイズ算出部１２が画面サイズ算出手段に相当し、最適観視距離算出部１５が観視距離算出手段に相当する。
【００２１】
まず、観視距離測定部１０について説明する。
観視距離測定部１０は、観視距離ｄを画面サイズ算出部１２に出力する。そのために、観視距離測定部１０は、赤外線や超音波等を利用し、観視者Ｖと液晶ディスプレイＬとの観視距離ｄを測定する。例えば、観視距離測定部１０は、液晶ディスプレイＬの前面に赤外線センサを備える。そして、観視距離測定部１０は、赤外線センサから発した赤外線が観視者Ｖで反射して赤外線センサで受けられるまでの時間を計測し、その計測した時間と赤外線の速度から観視距離ｄを算出する。
【００２２】
次に、映像情報抽出部１１について説明する。
映像情報抽出部１１は、入力映像信号が入力され、入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’を画面サイズ算出部１２、画面サイズ比較部１３および画素数変換部１４に出力するとともに入力映像の垂直画素数および水平画素数を画素数変換部１４に出力する。そのために、映像情報抽出部１１は、入力映像信号から入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’と垂直画素数および水平画素数を抽出する。例えば、映像情報抽出部１１は、入力映像信号として入力される可能性のある全ての画面縦横比と画素数の情報テーブルを用意する。情報テーブルは、ＶＧＡに対して（１）４８０×６４０（垂直画素数×水平画素数），３：４（画面縦横比）、ＳＶＧＡに対して（２）６００×８００，３：４、ＮＴＳＣ方式に対して（３）４８０×７２０，＝３：４、ハイビジョン方式に対して（４）１０８０×１９２０，９：１６等とする。また、入力映像信号には、情報テーブルで付与されている各表示規格や各表示方式の数値（１，２，３，４・・・）がフラグ情報としてブランキング等に多重される。そして、映像情報抽出部１１は、入力映像信号からフラグ情報を読み出し、このフラグ情報に基づいて情報テーブルから（垂直画素数×水平画素数）と（画面縦横比）を抽出する。
【００２３】
次に、画面サイズ算出部１２について説明する。
画面サイズ算出部１２は、観視距離測定部１０からの観視距離ｄおよび映像情報抽出部１１からの入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’が入力され、最適映像の最適画面幅Ｗ’を画面サイズ比較部１３と画素数変換部１４に出力する。そのために、画面サイズ算出部１２は、観視距離ｄと入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’に基づいて、画面サイズ算出式（後記する式▲３▼）によって観視者Ｖの視覚心理量を最大とする最適映像の最適画面幅Ｗ’を算出する。この算出される最適映像の最適画面幅Ｗ’は、観視者Ｖが観視距離ｄにおいて入力画面縦横比ａ’：ｂ’の映像を観たときに、観視者Ｖが最も好ましいと感じる画面幅である。
【００２４】
ここで、図３を参照して、画面サイズ算出部１２で用いられる画面サイズ算出式の導出過程について説明する。図３は、画面サイズ算出式を導き出すブロック過程図である。
【００２５】
画面サイズ算出式を導き出す過程には、観視距離変換過程１２ａ、画面形状変換過程１２ｂおよび合成過程１２ｃがある。
【００２６】
まず、観視距離変換過程１２ａについて説明する。
観視距離変換過程１２ａは、基準映像の基準画面幅Ｗと基準画面縦横比ａ：ｂを、観視者Ｖの視覚心理量が最大となるときの観視距離ｄに変換する。そのために、観視距離変換過程１２ａは、観視距離変換式：ｄ＝ｆ（Ｗ，ａ，ｂ）（後記する式▲１▼）を用いる。この観視距離変換式は、実験によるデータから一次関数として生成される。なお、基準画面幅Ｗと基準画面縦横比ａ：ｂは、任意値である。
【００２７】
例えば、基準画面縦横比ａ：ｂ＝４：５、基準画面幅Ｗを１０２ｃｍから３００ｃｍまでの６段階とする基準映像をスクリーンに表示し、この６段階の基準映像に対して実験を行う。基準映像の絵柄としては、牧場、高速道路、公園、建物等を用意する。被験者は、スクリーンに表示されている各基準画面幅Ｗの基準映像を観て、各基準画面幅Ｗの基準映像に対して最も好ましいと感じる位置に立つ。ちなみに、被験者は、非常に好ましくない、好ましくない、ふつう、好ましい、非常に好ましいの５段階尺度で基準映像を主観的に評価し、非常に好ましいと感じる位置に最終的に立つ。そして、基準映像の各基準画面幅Ｗに対して、被験者が最終的に立った位置からスクリーンまでの観視距離ｄを各々測定する。なお、この実験では、被験者として年齢や性別に関係なく不作為に抽出された多数の人を対象とし、基準映像の絵柄も多種多様の絵柄を対象としたほうが、精度の高いデータが得られる。
【００２８】
図４に、前記した実験のデータとして、被験者（観視者）が基準映像に対して最も好ましいと感じるときの基準画面幅Ｗと観視距離ｄとの関係をグラフで示す。図４には絵柄として牧場、高速道路、公園、建物の４つ絵柄について示すが、基準映像の基準画面幅Ｗと観視距離ｄとの関係が、いずれの場合も基準映像の基準画面幅Ｗの増加に伴って観視距離ｄが増加する略直線となる。したがって、基準映像に対して観視者の視覚心理量が最大となるときには、観視距離変換式として、後記の式▲１▼のように基準映像の基準画面幅Ｗをパラメータとする一次関数が成立する。なお、被験者の主観によって評価しているので、絵柄によって実験データに多少のバラツキが生じる。そこで、一次関数の係数を導き出す際には、基準映像の各基準画面幅Ｗでの平均した観視距離ｄを用いる。
【００２９】
【数１】
0004362006.tif 000002
【００３０】
式▲１▼では、０．５９９７と４１．１２が、基準画面縦横比４：５の基準映像に対して被験者（観視者）が最も好ましいと感じるときの係数となる。したがって、被験者（観視者）が最も好ましいと感じるときの係数は、基準画面縦横比ａ：ｂに依存して変化する。
【００３１】
次に、画面形状変換過程１２ｂについて説明する。
画面形状変換過程１２ｂは、基準映像の基準画面幅Ｗと基準画面縦横比ａ：ｂを、観視者Ｖの視覚心理量が最大となるときの最適画面幅Ｗ’と入力画面縦横比ａ’：ｂ’の画面形状に変換する。ここでは、入力画面縦横比ａ’：ｂ’の値が決まっている場合における最適画面幅Ｗ’に変換する。そのために、画面形状変換過程１２ｂは、画面形状変換式：Ｗ’＝ｇ（Ｗ，ａ，ｂ，ａ’，ｂ’）（後記する式▲２▼）を用いる。この画面形状変換式は、実験によるデータに基づいて成立する等式から生成される。なお、基準画面幅Ｗと基準画面縦横比ａ：ｂは、任意値である。
【００３２】
例えば、基準画面縦横比ａ：ｂ＝４：５、基準画面幅Ｗを１２０，１８０，２４０，３００ｃｍとする映像をスクリーンに表示し、この４段階の映像に対して実験を行う。また、入力画面縦横比ａ’：ｂ’＝１：２とし、基準画面縦横比ａ：ｂ＝４：５と画面面積が同一となる最適画面幅Ｗ’とする映像をスクリーンに表示し、この４段階の映像に対して実験を行う。そして、観視距離変換過程１２ａと同様に、被験者は、スクリーンに表示されている各基準画面幅Ｗの映像を観て、非常に好ましいと感じる位置に最終的に立つ。また、被験者は、スクリーンに表示されている各最適画面幅Ｗ’の映像を観て、非常に好ましいと感じる位置に最終的に立つ。続いて、各基準画面幅Ｗに対して、被験者が最終的に立った位置からスクリーンまでの観視距離を各々測定する。また、各最適画面幅Ｗ’に対して、被験者が最終的に立った位置からスクリーンまでの観視距離を各々測定する。なお、この実験では、被験者として年齢や性別に関係なく不作為に抽出された多数の人を対象とし、基準映像の絵柄も多種多様の絵柄を対象としたほうが、精度の高いデータが得られる。
【００３３】
前記した実験によって、所定の絵柄に対して以下の結果が得られる。基準画面縦横比ａ：ｂ＝４：５の場合、４つの基準画面幅Ｗに対して観視距離はそれぞれ１１２，１５０，１８７，２１６ｃｍとなる。また、入力画面縦横比ａ’：ｂ’＝１：２の場合、４つの基準画面幅Ｗに対して観視距離はそれぞれ１１３，１４９，１８５，２２１ｃｍとなる。この結果、画面面積が同じであれば、画面縦横比が違っても、各画面幅の映像に対して最も好ましいと感じる観視距離が同じ距離となる。したがって、映像に対して視覚心理量が最大となるときには、画面形状変換式として、後記の式▲２▼が成立する。ちなみに、式▲２▼では、基準画面縦横比ａ：ｂが４：５の場合、式▲２▼’となる。なお、被験者の主観によって評価しているので、観視距離に多少のバラツキが生じる。
【００３４】
【数２】
0004362006.tif 000003
【００３５】
次に、合成過程１２ｃについて説明する。
合成過程１２ｃは、観視距離ｄと入力画面縦横比ａ’：ｂ’に基づいて、映像に対する視覚心理量が最大となるときの最適画面幅Ｗ’を算出する。そのために、合成過程１２ｃは、画面サイズ算出式：Ｗ’＝ｇ（ｆ’（ｄ，ａ，ｂ），ａ，ｂ，ａ’，ｂ’）（後記する式▲３▼）を用いる。この画面サイズ算出式は、観視距離変換式と画面形状変換式を合成して生成される。そこで、基準映像の基準画面縦横比ａ：ｂを４：５とし、式▲１▼と式▲２▼’を合成して式▲３▼を生成する。
なお、本実施の形態では、画面サイズ算出式▲３▼が算出式に相当する。
【００３６】
【数３】
0004362006.tif 000004
【００３７】
次に、図２に戻って、画面サイズ比較部１３について説明する。
画面サイズ比較部１３は、映像情報抽出部１１からの入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’、画面サイズ算出部１２からの最適映像の最適画面幅Ｗ’および液晶ディスプレイＬの画面サイズ情報としてディスプレイ画面幅Ｘとディスプレイ画面高Ｙが入力され、制御信号Ｓを画素数変換部１４および最適観視距離算出部１５に出力する。そのために、画面サイズ比較部１３は、算出した最適映像の画面サイズと液晶ディスプレイＬの画面サイズを比較し、その大小によって制御信号Ｓを設定する。
【００３８】
例えば、画面サイズ比較部１３は、Ｗ’≦ＸかつＷ’×（ａ’／ｂ’）≦Ｙの場合（つまり、最適映像の画面サイズが液晶ディスプレイＬの画面サイズ以下の場合）、制御信号Ｓに０を設定する。また、画面サイズ比較部１３は、Ｗ’＞ＸまたはＷ’×（ａ’／ｂ’）＞Ｙの場合（つまり、最適映像の最適画面幅が液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅より広いか最適映像の最適画面高が液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面高より高い場合）、制御信号Ｓに１を設定する。なお、液晶ディスプレイＬには、制御信号Ｓが０の場合には液晶ディスプレイＬの画面サイズより小さい画面サイズ（すなわち、最適映像の画面サイズ）で映像が表示され、制御信号Ｓが１の場合には液晶ディスプレイＬの画面サイズ一杯に映像が表示される。
【００３９】
次に、画素数変換部１４について説明する。
画素数変換部１４は、入力映像信号、映像情報抽出部１１からの入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’と垂直画素数および水平画素数、画面サイズ算出部１２からの最適映像の最適画面幅Ｗ’、画面サイズ比較部１３からの制御信号Ｓおよび液晶ディスプレイＬの画面サイズ情報としてディスプレイ画面幅Ｘとディスプレイ画面高Ｙが入力され、出力映像信号を液晶ディスプレイＬの表示部（図示せず）に出力する。そのために、画素数変換部１４は、制御信号Ｓに応じて入力映像の垂直画素数と水平画素数を視覚心理量が最大となる画面サイズとなるように画素数を変換し、出力映像信号に設定する。なお、制御信号Ｓが１の場合、観視者Ｖの観視距離ｄにおける視覚心理量を最大とする最適映像の画面サイズより小さい液晶ディスプレイＬの画面サイズでしか表示できないが、この液晶ディスプレイＬの画面サイズの条件下では最も視覚心理に及ぼす効果を反映した映像を表示していると考える。ちなみに、制御信号Ｓが１の場合（液晶ディスプレイＬの画面サイズ一杯に映像を表示する場合）、最適観視距離算出部１５によって液晶ディスプレイＬの画面サイズの映像から受ける視覚心理量を最大とする最適観視距離ｄ’を算出し、その情報を観視者Ｖに提供する。
【００４０】
例えば、制御信号Ｓが０の場合、画素数変換部１４は、入力映像の水平画素数を最適画面幅Ｗ’になるように、あるいは入力映像の垂直画素数を最適画面高Ｗ’×（ａ’／ｂ’）になるように、画素数を変換する。その結果、液晶ディスプレイＬには、入力映像が最適画面幅Ｗ’および最適画面高Ｗ’×（ａ’／ｂ’）の画面サイズで表示される。なお、入力映像の水平画素数を画素数変換した場合には水平画素数の変換比率で入力映像の垂直画素数も変換され、あるいは入力映像の垂直画素数を画素数を変換した場合には垂直画素数の変換比率で入力映像の水平画素数も変換される。
【００４１】
他方、制御信号Ｓが１の場合、画素数変換部１４は、入力映像の絵柄が損なわれないようにするために、入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’と液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘとを比較し、画素数変換の基準を水平方向にするか垂直方向にするかを決定する。そこで、画素数変換部１４は、（ａ’／ｂ’）≧（Ｙ／Ｘ）の場合、入力映像の水平画素数を液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅Ｘになるように画素数を変換する。この場合、水平画素数の変換比率で入力映像の垂直画素数も変換され、垂直方向の入力映像が一部表示されない。また、画素数変換部１４は、（ａ’／ｂ’）＜（Ｙ／Ｘ）の場合、入力映像の垂直画素数を液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面高Ｙになるように画素数を変換する。この場合、垂直画素数の変換比率で入力映像の水平画素数も変換され、水平方向の入力映像が一部表示されない。
【００４２】
次に、最適観視距離算出部１５について説明する。
最適観視距離算出部１５は、画面サイズ比較部１３からの制御信号Ｓおよび液晶ディスプレイＬの画面サイズ情報としてディスプレイ画面幅Ｘとディスプレイ画面高Ｙが入力され、最適観視距離ｄ’を液晶ディスプレイＬの表示部（図示せず）に出力する。そのために、最適観視距離算出部１５は、制御信号Ｓが１の場合（液晶ディスプレイＬの画面サイズ一杯に映像を表示する場合）、液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅Ｘおよびディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘに基づいて、観視者Ｖの視覚心理量が最大となる最適観視距離ｄ’を算出する。この算出される最適観視距離ｄ’は、観視者Ｖがディスプレイ画面幅Ｘおよびディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘの映像を観るときに、観視者Ｖが最も好ましいと感じる観視距離である。そこで、最適観視距離算出部１５は、最適観視距離変換式：ｄ’＝ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｘ）を用いる。
【００４３】
最適観視距離変換式：ｄ’＝ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｘ）は、観視距離変換過程１２ａで説明した同様の実験によってデータが収集され、その実験データに基づいて生成されたディスプレイ画面幅Ｘをパラメータとする一次関数である。したがって、観視距離変換式：ｄ’＝ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｘ）は、ディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘに依存して前記した式▲１▼と係数のみ異なる。この場合、前記した式▲３▼を逆変換した式▲４▼を利用することもできる。なお、ディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘは、映像情報量算出装置１が適用される液晶ディスプレイＬの画面縦横比（９：１６、３：４等）に応じて設定される。
【００４４】
【数４】
0004362006.tif 000005
【００４５】
したがって、液晶ディスプレイＬの画面サイズ一杯に映像を表示する場合、液晶ディスプレイＬは観視者Ｖの視覚心理量を最大とする最適観視距離ｄ’を表示する。
【００４６】
次に、図１乃至図４を参照し、図５のフローチャートに沿って映像情報量算出装置１の動作について説明する。図５は、映像情報量算出装置の動作フローチャートである。
【００４７】
まず、映像情報量算出装置１は、映像情報抽出部１１が入力映像信号から入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’と垂直画素数×水平画素数を抽出する（Ｓ１）。また、映像情報量算出装置１は、観視距離測定部１０が観視距離ｄを測定する（Ｓ２）。
【００４８】
次に、映像情報量算出装置１は、画面サイズ算出部１２が観視距離ｄと入力画面縦横比ａ’：ｂ’に基づいて画面サイズ算出式（前記した式▲３▼）によって最適映像の最適画面幅Ｗ’を算出する（Ｓ３）。この算出された最適映像の最適画面幅Ｗ’は、入力画面縦横比ａ’：ｂ’の映像に対して、観視距離ｄにおける観視者Ｖが最も好ましいと感じる画面幅である。
【００４９】
続いて、映像情報量算出装置１は、画面サイズ比較部１３が最適映像の最適画面幅Ｗ’および最適画面高Ｗ’×（ａ’／ｂ’）と液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅Ｘおよびディスプレイ画面高Ｙとを比較し、最適映像の画面サイズと液晶ディスプレイＬの画面サイズの大小を判断する（Ｓ４）。この大小判断では、最適映像の最適画面幅Ｗ’が液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅Ｘ以内かつ最適映像の最適画面高Ｗ’×（ａ’／ｂ’）が液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面高Ｙ以内か否かで判断する。そして、画面サイズ比較部１３は、最適映像の画面サイズが液晶ディスプレイＬの画面サイズ以内の場合には制御信号Ｓに０を設定し、最適映像の画面サイズが液晶ディスプレイＬの画面サイズ以内でない場合には制御信号Ｓに１を設定する。
【００５０】
制御信号Ｓが０の場合、映像情報量算出装置１は、画面数変換部１４が入力映像の水平画素数が最適映像の最適画面幅Ｗ’（あるいは、入力映像の垂直画素数が最適映像の最適画面高Ｗ’×（ａ’／ｂ’））となるように画素数を変換する（Ｓ５）。そして、画面数変換部１４は、この画素数変換を反映させた出力映像信号を生成し、液晶ディスプレイＬの表示部（図示せず）に出力する。すると、液晶ディスプレイＬには最適映像の画面サイズで映像が表示され、観視者Ｖに最も好ましい画面サイズで映像が提供される。
【００５１】
他方、制御信号が１の場合、映像情報量算出装置１は、画面数変換部１４が入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’と液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘを比較し、画素数変換の基準を水平方向か垂直方向のいずれの方向にするかを判断する。そして、（ａ’／ｂ’）≧（Ｙ／Ｘ）の場合、水平方向を基準とし、画面数変換部１４が入力映像の水平画素数が液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅Ｘとなるように画素数を変換する（Ｓ６）。また、（ａ’／ｂ’）＜（Ｙ／Ｘ）の場合、垂直方向を基準とし、画面数変換部１４が入力映像の垂直画素数が液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面高Ｙとなるように画素数を変換する（Ｓ６）。続いて、画面数変換部１４は、この画素数変換を反映させた出力映像信号を生成し、液晶ディスプレイＬの表示部（図示せず）に出力する。すると、液晶ディスプレイＬには画面サイズ一杯に映像が表示され、この液晶ディスプレイＬの画面サイズの条件において観視者Ｖに最も好ましい画面サイズで映像が提供される。
【００５２】
さらに、制御信号が１の場合、映像情報量算出装置１は、最適観視距離算出部１５が液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅Ｘとディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘに基づいて、最適観視距離変換式：ｄ’＝ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｘ）によって最適観視距離ｄ’を算出する（Ｓ７）。そして、最適観視距離算出部１５は、この最適観視距離ｄ’を液晶ディスプレイＬの表示部（図示せず）に出力する。すると、液晶ディスプレイＬには最適観視距離ｄ’が表示され、この最適観視距離ｄ’となる位置に観視者Ｖが移動すると、観視者Ｖは最も好ましい画面サイズで映像を観ることができる。
【００５３】
この映像情報量算出装置１によれば、観視距離ｄと入力映像の入力画面縦横比ａ’：ｂ’に基づいて、画面サイズ算出式によって任意の画面縦横比で表示する映像に対して最も好ましいと感じられる最適画面幅Ｗ’を算出することができる。さらに、映像情報量算出装置１は、観視距離ｄを測定することができるので、観視者Ｖの入力操作等を必要としない。また、映像情報量算出装置１は、液晶ディスプレイＬの画面サイズの制約により算出した最適画面幅Ｗ’で表示できない場合でも、液晶ディスプレイＬのディスプレイ画面幅Ｘとディスプレイ画面縦横比Ｙ：Ｘに基づいて、最適観視距離変換式によって液晶ディスプレイＬの画面サイズで表示する映像に対して最も好ましいと感じられる最適観視距離ｄ’を算出することができる。
【００５４】
以上、本発明は、前記の実施の形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
例えば、本実施の形態では映像情報量算出装置によって最適映像の画面サイズを算出し、さらに液晶ディスプレイの画面サイズ一杯に映像を表示する場合には視覚心理量を最大とする最適観視距離を算出する構成としたが、映像情報量算出装置としては、映像表示装置で表示する画面サイズに基づいて視覚心理量を最大とする最適観視距離のみ提供する装置としてもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では映像表示装置を液晶ディスプレイとしたが、ＣＲＴディスプレイやプラズマディスプレイ等の他の映像表示装置でもよい。他の映像表示装置の場合、映像情報量算出装置としては画素数変換部での処理が異なる。
また、本実施の形態では観視距離を観視距離測定部で測定する構成としたが、観視者が観視距離を入力できる構成としてもよい。
また、本実施の形態では入力映像信号の入力画面縦横比と画素数を映像情報抽出部で抽出する構成としたが、観視者が予め入力できる構成としてもよいし、一つの表示方式の入力映像信号しか入力されない場合には映像情報抽出部がない構成としてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では観視距離変換過程で用いる観視距離変換式を一次関数として生成したが、多次元関数、対数関数、ロジスティック関数等の他の関数でもよい。
また、本実施の形態では最適観視距離算出部で最適観視距離を算出するように構成したが、映像情報量算出装置を単一の映像表示装置に適用する場合には、この映像表示装置の画面サイズに対する最適観視距離を予め算出しておき、映像表示装置の画面サイズ一杯に表示するときには予め算出しておいた最適観視距離を表示するようにしてもよい。
また、本実施の形態では視覚心理量を映像から受ける被験者の好ましさの程度で表し、主観評価値で規定したが、映像から受ける被験者の迫力感の程度や快適感の程度等の他の主観評価値で規定してもよいし、脳波（α波、β波）、脈拍、皮膚電気反射や心電図のＲ波間隔等の生体信号量で規定してもよい。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る映像情報量算出装置は、画面サイズ算出手段によって観視者が観ている位置において観視者の視覚心理量を最大とする最適画面サイズを算出することができる。そのため、その最適画面サイズで表示された映像は、観視者の視覚心理に及ぼす効果を最も反映した映像となる。
【００５８】
本発明の請求項２に係る映像情報量算出装置は、画面サイズ算出手段で用いられる算出式によって、観視距離と任意の画面縦横比をパラメータとして最適画面サイズを簡単に算出することができる。
【００５９】
本発明の請求項３に係る映像情報量算出装置は、観視距離測定手段によって観視者と映像表示装置との観視距離を自動で測定することができる。そのため、観視者は、観視距離の入力操作を行わなくても、視覚心理量が最大となる最適画面サイズの映像が提供される。
【００６０】
本発明の請求項４に係る映像情報量算出装置は、観視距離算出手段によって表示する画面サイズに応じて視覚心理量を最大とする最適な観視距離を算出することができる。そして、その最適な観視距離で観られる映像は、観視者の視覚心理に及ぼす効果を最も反映した映像となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本実施の形態に係る液晶ディスプレイの説明図であり、（ｂ）は（ａ）図の液晶ディスプレイに入力される入力映像信号による入力映像の画面例であり、（ｃ）は視覚心理量を最大とする画面サイズの最適映像の画面例である。
【図２】本実施の形態に係る映像情報量算出装置のブロック構成図である。
【図３】図２の画面サイズ算出部の画面サイズ算出式を導き出すブロック過程図である。
【図４】図３の観視距離変換過程の観視距離変換式を導き出すための実験データであり、被験者（観視者）が基準映像に対して最も好ましいと感じるときの画面幅と観視距離との関係を示すグラフである。
【図５】本実施の形態に係る映像情報量算出装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
１・・・映像情報量算出装置
１０・・・観視距離測定部（観視距離測定手段）
１１・・・映像情報抽出部
１２・・・画面サイズ算出部（画面サイズ算出手段）
１２ａ・・・観視距離変換過程
１２ｂ・・・画面形状変換過程
１２ｃ・・・合成過程
１３・・・画面サイズ比較部
１４・・・画素数変換部
１５・・・最適観視距離算出部（観視距離算出手段）
Ｌ・・・液晶ディスプレイ（映像表示装置）
Ｖ・・・観視者
【図１】
0004362006.tif 000006
【図２】
0004362006.tif 000007
【図３】
0004362006.tif 000008
【図４】
0004362006.tif 000009
【図５】
0004362006.tif 000010