(57)【要約】  ローカルディミング処理を行う表示システムにおいて、ディスプレイ側の回路規模を削減する。ディスプレイのローカルディミング処理を行う制御装置であって、前記ディスプレイに表示されるフレームにおいて、画像が変化した変化エリアを特定する特定部と、前記変化エリアが特定された場合、前記ディスプレイに表示されるフレームを受信するごとに、受信したフレーム内の前記変化エリアの画像を、第１の処理単位ずつ解析する解析部と、前記第１の処理単位分の画像について解析結果が出力されるごとに、前記ディスプレイの対応するエリアに対するローカルディミング処理を制御するための制御情報を生成する生成部とを有する。
2020152847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイのローカルディミング処理を行う制御装置であって、
前記ディスプレイに表示されるフレームにおいて、画像が変化した変化エリアを特定する特定部と、
前記変化エリアが特定された場合、前記ディスプレイに表示されるフレームを受信するごとに、受信したフレーム内の前記変化エリアの画像を、第１の処理単位ずつ解析する解析部と、
前記第１の処理単位分の画像について解析結果が出力されるごとに、前記ディスプレイの対応するエリアに対するローカルディミング処理を制御するための制御情報を生成する生成部と
を有する制御装置。
【請求項２】
前記特定部は、
処理対象のフレームの各エリアの画像のヒストグラムから算出されるパラメータと、前記処理対象のフレームに先行する前フレームの対応するエリアの画像のヒストグラムから算出されるパラメータとを比較することで、前記変化エリアを特定する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記特定部は、
前記ディスプレイに表示する画像を出力するヘッドユニットからの信号に基づいて、前記変化エリアを特定する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記生成部は、
前記第１の処理単位分の画像について解析結果が出力されるごとに、対応する画像の画質を調整する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記変化エリアが特定された場合、前記ディスプレイに表示されるフレームを受信するごとに、前記受信したフレーム内の前記変化エリアの画像のヒストグラムを、前記第１の処理単位ずつ取得する取得部、を更に有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記解析部は、
前記取得部により取得されたヒストグラムから、前記変化エリアの画像を、前記第１の処理単位ずつ解析する、請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記解析部は、
前記変化エリアが存在するフレーム内の範囲に応じて、前記変化エリアの画像を解析する解析対象エリアの範囲を変更する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記解析部は、
複数の表示モードの間の遷移パターンに応じて、前記変化エリアの画像を解析する解析対象エリアの範囲を変更する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記ディスプレイは液晶ディスプレイであり、
前記生成部は、前記第１の処理単位分の画像について解析結果が出力されるごとに、対応するバックライトを制御するための制御情報を生成する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
ディスプレイのローカルディミング処理の制御方法であって、
制御装置が、前記ディスプレイに表示されるフレームにおいて、画像が変化した変化エリアを特定する特定工程と、
前記制御装置が、前記特定工程において画像が変化した変化エリアが特定された場合、前記ディスプレイに表示されるフレームを受信するごとに、受信したフレーム内の前記エリアの画像を、第１の処理単位ずつ解析する解析工程と、
前記制御装置が、前記第１の処理単位分の画像について解析結果が出力されるごとに、前記ディスプレイの対応するエリアに対するローカルディミング処理を制御するための制御情報を生成する生成工程と
を有する制御方法。
【請求項１１】
ヘッドユニットと、
ディスプレイと、
前記ヘッドユニットと前記ディスプレイの間に設けられ、前記ディスプレイのローカルディミング処理を行う制御装置と、
を有する表示システムであって、
前記制御装置は、
前記ディスプレイに表示されるフレームにおいて、画像が変化した変化エリアを特定する特定部と、
前記特定部により画像が変化した変化エリアが特定された場合、前記ディスプレイに表示されるフレームを受信するごとに、受信したフレーム内の前記エリアの画像を、第１の処理単位ずつ解析する解析部と、
前記第１の処理単位分の画像について解析結果が出力されるごとに、前記ディスプレイの対応するエリアに対するローカルディミング処理を制御するための制御情報を生成する生成部と
を有する表示システム。
【請求項１２】
前記特定部は、
処理対象のフレームの各エリアの画像のヒストグラムから算出されるパラメータと、前記処理対象のフレームに先行する前フレームの対応するエリアの画像のヒストグラムから算出されるパラメータとを比較することで、前記変化エリアを特定する、請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１３】
前記特定部は、
前記ディスプレイに表示する画像を出力するヘッドユニットからの信号に基づいて、前記変化エリアを特定する、請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１４】
前記変化エリアが特定された場合、前記ディスプレイに表示されるフレームを受信するごとに、前記受信したフレーム内の前記変化エリアの画像のヒストグラムを、前記第１の処理単位ずつ取得する取得部、を更に有する、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の表示システム。
【請求項１５】
前記解析部は、
前記変化エリアが存在するフレーム内の範囲に応じて、前記変化エリアの画像を解析する解析対象エリアの範囲を変更する、請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、制御方法及び表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶ディスプレイの分野においては、直下型のＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトを制御し、局所的に発光量を変更するローカルディミング技術が知られている。【０００３】
当該技術によれば、例えば、車載の表示システムにおいて、ヘッドユニット側で画像に応じた制御情報を生成し、各液晶ディスプレイに送信することで、各液晶ディスプレイでは高コントラストかつ高画質な画像を表示することができる。【０００４】
一方で、車載の液晶ディスプレイは機器の種類（用途）ごとに仕様や特性が様々であり、異なる種類（用途）の液晶ディスプレイに対しては、異なる制御情報を送信する必要がある。【０００５】
このため、複数の液晶ディスプレイが接続される車載の表示システムでは、ローカルディミング処理を行うための制御情報を、ヘッドユニット側ではなく、液晶ディスプレイ側で生成することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２０１３−２０２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、液晶ディスプレイ側で、画像に応じた制御情報をリアルタイムに生成しようとすると、液晶ディスプレイ側の回路規模が大きくなり、コストアップが不可避となる。【０００８】
一つの側面では、ローカルディミング処理を行う表示システムにおいて、ディスプレイ側の回路規模を削減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様によれば、制御装置は、以下のような構成を有する。すなわち、
ディスプレイのローカルディミング処理を行う制御装置であって、
前記ディスプレイに表示されるフレームを受信し、画像が変化した変化エリアを特定する特定部と、
前記変化エリアが特定された場合、前記ディスプレイに表示されるフレームを受信するごとに、受信したフレーム内の前記変化エリアの画像を、第１の処理単位ずつ解析する解析部と、
前記第１の処理単位分の画像について解析結果が出力されるごとに、前記ディスプレイの対応するエリアに対するローカルディミング処理を制御するための制御情報を生成する生成部とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
ローカルディミング処理を行う表示システムにおいて、ディスプレイ側の回路規模を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、比較例の表示システムのシステム構成を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る表示システムのシステム構成を示す図である。
【図３】図３は、比較例のローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要と、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要とを示す図である。
【図４】図４は、比較例のローカルディミング制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、表示モードの具体例を示す図である。
【図８】図８は、表示モードの遷移パターンを示す図である。
【図９】図９は、変化エリア特定処理の詳細を説明するための図である。
【図１０】図１０は、ヒストグラム取得処理の具体例を示す第１の図である。
【図１１】図１１は、ヒストグラム取得処理の具体例を示す第２の図である。
【図１２】図１２は、ローカルディミング処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、バックライト制御及び画質調整処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。
【００１３】
［第１の実施形態］
＜表示システムのシステム構成＞
はじめに、ヘッドユニットと複数の液晶ディスプレイとを有し、ローカルディミング処理を行う車載の表示システムのシステム構成について説明する。なお、ここでは、まず、（１）ヘッドユニット側で制御情報（液晶ディスプレイに表示する画像に基づいて生成され、ローカルディミング処理において、バックライトの制御に用いられる情報）を生成する比較例の表示システムについて説明する。続いて、（２）液晶ディスプレイ側で制御情報を生成する、第１の実施形態に係る表示システムについて説明する。
【００１４】
ただし、いずれの表示システムについても、説明の簡略化のため、複数の液晶ディスプレイのうちの１つのみを示して説明を行うものとする。
【００１５】
（１）比較例の表示システムのシステム構成
図１は、比較例の表示システムのシステム構成を示す図である。図１に示すように、ヘッドユニット側で制御情報を生成する比較例の表示システム１００は、ヘッドユニット１１０、シリアライザ１２０、デシリアライザ１３０、ディスプレイコントローラ１４０、液晶ディスプレイ１５０を有する。
【００１６】
ヘッドユニット１１０は、液晶ディスプレイ１５０に表示する画像を生成する。また、ヘッドユニット１１０は、ローカルディミング制御機能を有し、生成した画像について画質を調整するとともに、液晶ディスプレイ１５０の種類（クラスタメータ、ＨＵＤ（Head Up Display）等）に基づく制御情報を生成する。また、ヘッドユニット１１０は、画質を調整した画像及び生成した制御情報をシリアライザ１２０に出力する（符号１６１、１６２参照）。
【００１７】
シリアライザ１２０は、ヘッドユニット１１０より出力された画像及び制御情報の信号を１本の伝送線路（ビデオリンク）に送り出すためにシリアル化する回路である。シリアライザ１２０は、シリアル化した信号をビデオリンク（例えば、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）、ＡＰＩＸ（登録商標）等）を介して、デシリアライザ１３０に伝送する（符号１７０参照）。
【００１８】
デシリアライザ１３０は、ビデオリンクを介して伝送されたシリアル信号をパラレル化する回路である。デシリアライザ１３０は、パラレル化することで得た画像及び制御情報をディスプレイコントローラ１４０に出力する（符号１８１、１８２参照）。
【００１９】
ディスプレイコントローラ１４０は、液晶ディスプレイ１５０に画像を表示するとともに、液晶ディスプレイ１５０に含まれるバックライト１５１〜１５４を、制御情報に基づいて制御する。これにより、比較例の表示システム１００では、ローカルディミング処理を実現することができる。
【００２０】
（２）第１の実施形態に係る表示システムのシステム構成
図２は、第１の実施形態に係る表示システムのシステム構成を示す図である。図１との相違点は、第１の実施形態に係る表示システム２００の場合、ディスプレイコントローラ１４０がローカルディミング制御装置２１０を有している点である。
【００２１】
ローカルディミング制御装置２１０は、ディスプレイコントローラ１４０が受信した画像を解析し、解析結果に基づいて画質を調整するとともに、制御情報を生成する。また、ローカルディミング制御装置２１０は、画質を調整した画像を液晶ディスプレイ１５０に表示するとともに、液晶ディスプレイ１５０に含まれるバックライト１５１〜１５４を、生成した制御情報に基づいて制御する。これにより、第１の実施形態に係る表示システム２００では、ローカルディミング処理を実現することができる。
【００２２】
このように、ローカルディミング制御装置２１０を液晶ディスプレイ１５０側（ビデオリンクの先）に配し、液晶ディスプレイ１５０側で制御情報を生成する構成とすることで、例えば、
・ヘッドユニット１１０側で制御情報を生成する場合のように、接続される液晶ディスプレイの種類に応じた数の制御情報を生成する必要がなくなり、１種類の液晶ディスプレイに応じた制御情報を生成すればよいことになる、
・ビデオリンクにおいて、制御情報を伝送するための帯域を確保する必要がなくなる、
といった利点が得られる。
【００２３】
なお、表示システム２００において、ローカルディミング処理が適用可能なディスプレイであれば、液晶ディスプレイ１５０に代えて、他の表示方式のディスプレイを用いることも可能である。
【００２４】
＜ローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要＞
次に、ローカルディミング制御装置２１０によるローカルディミング処理の概要について説明する。なお、ここでは、まず、（１）比較例のローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要について説明し、続いて、（２）第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置の概要について説明する。説明は、図３を参照しながら行う。図３は、比較例のローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要と、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要とを示す図である。
【００２５】
（１）比較例のローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要
図３において、符号３１０は、比較例のローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要を示している。
【００２６】
符号３１０において、横軸は時間を表し、各時間に対応付けて示されたフレームは、比較例のローカルディミング制御装置が、対応する時間に受信したフレームを示している。
【００２７】
符号３１０に示すように、比較例のローカルディミング制御装置では、受信したフレームを、バックライトの数等のハードウェア構成に応じて複数のブロックに分け、それぞれのブロックにおいて画像を解析する。また、比較例のローカルディミング制御装置では、画像の解析結果に基づいて、それぞれのブロックの画質を調整する。更に、比較例のローカルディミング制御装置では、画像の解析結果に基づいて、それぞれのブロックに対応するバックライトを制御するための制御情報を生成する。
【００２８】
このように、比較例のローカルディミング制御装置では、フレームを受信するごとに、バックライトの数等のハードウェア構成に応じた複数のブロック全てを対象に解析を行い、画質の調整及び制御情報の生成を行う。このため、比較例のローカルディミング制御装置の場合、
・フレームを保持するための大容量のフレームメモリや、
・フレームを受信するごとに全ブロックを同時に解析するための処理能力の高いユニット等、
を配する必要があるなど、回路規模が大きくなり、コストアップが不可避となる。
【００２９】
（２）第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要
一方、図３において、符号３２０は、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置によるローカルディミング処理の概要を示している。
【００３０】
符号３２０において、横軸は時間を表し、各時間に対応付けて示されたフレームは、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置が、対応する時間に受信したフレームを示している。
【００３１】
符号３２０に示すように、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置では、受信したフレームを複数のエリア（ただし、エリアの大きさ＞ブロックの大きさ）に分け、それぞれのエリアにおいて画像の変化の有無を判定する。これにより、変化のあったエリアを特定する。
【００３２】
また、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置では、特定されたエリアについては、以降、フレームを受信するごとに、特定したエリア内の各ブロックを所定の処理単位（点線で囲った範囲。カラムと称す）ずつ、順次、画像を解析していく。なお、カラムとは、画像の解析を同時に行うことのできる処理単位を指しており、ここでは、ローカルディミング制御装置に配された、画像を解析するためのユニットの処理能力によって決められるものとする。
【００３３】
また、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置では、１カラム分の解析結果が出力されるごとに、対応する画像の画質を調整する。更に、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置では、１カラム分の解析結果が出力されるごとに、対応するバックライトを制御するための制御情報を生成する。
【００３４】
このように、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置では、
・変化のあったエリアを特定し、特定したエリアを対象に画像の解析を行い、画質の調整及び制御情報の生成を行う。
・フレームを受信するごとに、１カラムずつ画像の解析を行い、変化のあったエリアについての画質の調整及び制御情報の生成を、複数フレームに分けて（時分割して）行う。
【００３５】
これにより、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置によれば、フレームを保持するための大容量のフレームメモリが不要になるとともに、画像を解析するためのユニットの規模を小さくすることができる。この結果、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置によれば、回路規模を削減することができる。
【００３６】
＜ローカルディミング制御装置の機能構成＞
次に、表示システム２００に配されるローカルディミング制御装置２１０の機能構成について説明する。なお、ここでは、まず、（１）比較例のローカルディミング制御装置の機能構成について説明し、続いて、（２）第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置の機能構成について説明する。
【００３７】
（１）比較例のローカルディミング制御装置の機能構成
図４は、比較例のローカルディミング制御装置の機能構成の一例を示す図である。図４に示すように、比較例のローカルディミング制御装置２１０＿１は、取得部（フレームメモリ４０１、ヒストグラム取得部４０２）、解析部（閾値設定部４０３、特徴抽出部４０４）、生成部（画質調整部４０５、バックライト制御情報生成部４０６）を有する。
【００３８】
フレームメモリ４０１は、ディスプレイコントローラ１４０が受信したフレームを蓄積する。
【００３９】
ヒストグラム取得部４０２は、フレームメモリ４０１より、処理対象のフレームを読み出し、全てのブロックについて各階調の画素数をカウントし、ヒストグラムを生成する。
【００４０】
閾値設定部４０３は、生成されたヒストグラムから特徴抽出部４０４が特徴を抽出する際に用いる閾値を、特徴抽出部４０４に設定する。
【００４１】
特徴抽出部４０４は、閾値設定部４０３により設定された閾値に基づいて、ヒストグラム取得部４０２において生成された各ブロックのヒストグラムから特徴を抽出し、解析結果として画質調整部４０５及びバックライト制御情報生成部４０６に出力する。
【００４２】
画質調整部４０５は、フレームメモリ４０１より、処理対象のフレームを読み出し、特徴抽出部４０４において、各ブロックより抽出された特徴に基づいて、各ブロックの画質を調整する。また、画質調整部４０５は、ブロック単位で画質を調整したフレームの画像を、液晶ディスプレイ１５０に出力する。
【００４３】
バックライト制御情報生成部４０６は、特徴抽出部３０４において、各ブロックより抽出された特徴に基づいて、各ブロックに対応するバックライトを制御するための制御情報を生成する。また、バックライト制御情報生成部４０６は、生成した制御情報を、液晶ディスプレイ１５０に出力する。
【００４４】
（２）第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置の機能構成
図５は、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置の機能構成の一例を示す図である。図４との相違点は、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置２１０＿２の場合、変化エリア特定部５０１を含む特定部を有する点、取得部が、フレームメモリ４０１を有していない点、である。
【００４５】
変化エリア特定部５０１は、ディスプレイコントローラ１４０が受信したフレームを複数のエリアに分け、それぞれのエリアにおいて画像の変化があったか否かを判定する。また、変化エリア特定部５０１は、画像の変化があったエリアを特定し、特定したエリアをヒストグラム取得部５０２に通知する。
【００４６】
ヒストグラム取得部５０２は、変化エリア特定部５０１より特定されたエリアが通知されて以降、フレームを受信するごとに、特定されたエリア内の各ブロックについて、１カラムずつ解析を行う。具体的には、ヒストグラム取得部５０２は、フレームを受信するごとに、１カラムに含まれる各ブロックのヒストグラムを生成し、生成したヒストグラムを解析部（閾値設定部４０３、特徴抽出部４０４）に通知する。
【００４７】
＜ローカルディミング制御装置のハードウェア構成＞
次に、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置２１０＿２のハードウェア構成について説明する。図６は、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００４８】
図６に示すように、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置２１０＿２は、例えば、プロセッサ６０１、メモリ６０２、ヒストグラムユニット６０３、描画エンジン６０４、バッファ６０５を有する。ローカルディミング制御装置２１０＿２の各ハードウェアは、バス６１０を介して相互に接続される。
【００４９】
プロセッサ６０１は、メモリ６０２に格納されているローカルディミング制御プログラムを実行する演算デバイスである。プロセッサ６０１が、ローカルディミング制御プログラムを実行することで、図５を用いて説明したローカルディミング制御装置２１０＿２の機能構成が実現される。
【００５０】
メモリ６０２は、プロセッサ６０１により実行されるローカルディミング制御プログラムを格納する。また、メモリ６０２は、プロセッサ６０１がローカルディミング制御プログラムを実行する際の作業領域を提供する。
【００５１】
ヒストグラムユニット６０３は、複数のカウンタを有する。ヒストグラムユニット６０３が有する複数のカウンタは、ディスプレイコントローラ１４０が受信したフレームが、エリア単位またはブロック単位に分けられる際に、各エリアまたは各ブロックに割り当てられる。また、ヒストグラムユニット６０３が有する複数のカウンタは、割り当てられたエリアまたはブロックにおいて各階調範囲の画素数をカウントし、ヒストグラムを生成する。なお、階調範囲とは、例えば、０〜２５５の２５６階調を所定階調数ずつ分けた場合の、それぞれの範囲（所定階調数からなる範囲）を指すものとする。
【００５２】
描画エンジン６０４は、画質の調整が行われた画像を、バッファ６０５に描画する。バッファ６０５は、描画エンジン６０４により描画された画像を保持する。バッファ６０５により保持された画像は、液晶ディスプレイ１５０に出力され、液晶ディスプレイ１５０により表示される。
【００５３】
＜表示モードの具体例＞
次に、表示システム２００のヘッドユニット１１０が有する表示モードについて説明する。図７は、表示モードの具体例を示す図である。
【００５４】
このうち、符号７１０は、ヘッドユニット１１０が有する通常モードの一例を示す図である。符号７１０に示すように、通常モードの場合、液晶ディスプレイ１５０には、タコメータ、速度メータ等が表示される。
【００５５】
符号７２０は、ヘッドユニット１１０が有する車体情報表示モードの一例を示す図である。符号７２０に示すように、車体情報表示モードの場合、液晶ディスプレイ１５０には、タコメータ、速度メータに加えて、速度値、シフトポジション等、車両の状態を示す情報が表示される。
【００５６】
符号７３０は、ヘッドユニット１１０が有するコントロールモードの一例を示す図である。符号７３０に示すように、コントロールモードの場合、液晶ディスプレイ１５０の中央エリアには、車室内の空調の状態を示す情報が表示される。
【００５７】
符号７４０は、ヘッドユニット１１０が有するナビゲーションモードの一例を示す図である。符号７４０に示すように、ナビゲーションモードの場合、液晶ディスプレイ１５０の中央エリアには、ナビゲーション画面が表示される。
【００５８】
符号７５０は、ヘッドユニット１１０が有するオーディオモードの一例を示す図である。符号７５０に示すように、オーディオモードの場合、液晶ディスプレイ１５０の中央エリアには、オーディオ画面が表示される。
【００５９】
符号７１０〜７５０の画面例によれば、表示モードが、通常モードまたは車体情報表示モードから、コントロールモード、ナビゲーションモード、オーディオモードのいずれかに遷移した場合には、中央エリアの画像が変化する。換言すると、中央エリアの画像以外の画像は変化しない。
【００６０】
反対に、表示モードが、コントロールモード、ナビゲーションモード、オーディオモードのいずれかから、通常モードまたは車体情報表示モードに遷移した場合には、全体の画像が変化する。
【００６１】
このように、車載のヘッドユニット１１０が有する表示モードの場合、遷移前と遷移後の表示モードの組み合わせによって、画像が変化するエリアが異なる。このため、上述したように、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置２１０＿２では、変化エリア特定部５０１がエリア単位でフレームを監視する。そして、ヘッドユニット１１０において表示モードが遷移することで画像が変化した場合には、変化エリア特定部５０１が、いずれのエリアが変化したかを特定する。
【００６２】
＜表示モードの遷移パターンの説明＞
図８は、表示モードの遷移パターンを示す図である。このうち、テーブル８００は、遷移前の表示モードと、遷移後の表示モードの組み合わせ（画像が変化するエリアの組み合わせ）をまとめたテーブルである。
【００６３】
なお、テーブル８００において、"モード１"には、例えば、"通常モード"が含まれ、"モード２"には、例えば、"車体情報表示モード"が含まれる。また、テーブル８００において、"モード３"には、例えば、"コントロールモード"、"ナビゲーションモード"、"オーディオモード"が含まれる。
【００６４】
テーブル８００に示すように、表示モードが"モード１"から"モード２"、"モード３"に遷移した場合、全てのエリアにおいて、画像の変化が所定の閾値以上となる。また、表示モードが"モード２"から"モード１"に遷移した場合、及び、"モード３"から"モード１"に遷移した場合、全てのエリアにおいて、画像の変化が所定の閾値以上となる。
【００６５】
一方、表示モードが"モード２"から"モード３"に遷移した場合、及び、"モード３"から"モード２"に遷移した場合、中央エリアにおいて、画像の変化が所定の閾値以上となる。
【００６６】
符号８１０は、遷移前の表示モードと、遷移後の表示モードの遷移方向を示している。符号８１０に示すように、ヘッドユニット１１０が有する表示モードの遷移方向には、
・"モード１"⇔"モード２"、
・"モード２"⇔"モード３"、
・"モード１"⇔"モード３"、
・"モード１"→"モード１"、
・"モード２"→"モード２"、
・"モード３"→"モード３"、
の９通りが含まれる。
【００６７】
テーブル８００に示した例においては、これら９通りの遷移方向のうち、２通りの遷移方向において、特定するエリアを中央に限定することができる。
【００６８】
＜変化エリア特定処理＞
次に、変化エリア特定部５０１による変化エリア特定処理の詳細について説明する。図９は、変化エリア特定処理の詳細を説明するための図である。図９に示すように、変化エリア特定部５０１は、処理対象のフレームを縦方向に４分割し、横方向に４分割することで１６個のエリアを得る。
【００６９】
ここで、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置２１０＿２のヒストグラムユニット６０３は、２５６個のカウンタを有しているものとする。変化エリア特定部５０１では、当該２５６個のカウンタを、４個のエリアに割り当てる。各エリアに割り当てられたカウンタ（ここでは、１エリアにつき６４個のカウンタ）は、それぞれのエリアにおいて、６４個の階調範囲（０〜３、４〜７、８〜１１、・・・、２４８〜２５１、２５２〜２５５）それぞれに分類される画素数をカウントする。
【００７０】
これにより、ヒストグラムユニット６０３は、それぞれのエリアについてヒストグラム（Ｈｉｓｔ０＿０、Ｈｉｓｔ０＿１、・・・Ｈｉｓｔ３＿３）を生成する。生成したヒストグラム（Ｈｉｓｔ０＿０、Ｈｉｓｔ０＿１、・・・Ｈｉｓｔ３＿３）は、それぞれ、メモリ６０２の所定の領域（Ｈｉｓｔ＿ｍｅｍ０〜Ｈｉｓｔ＿ｍｅｍ３のいずれか）に保持される。
【００７１】
変化エリア特定部５０１では、メモリ６０２の所定の領域（Ｈｉｓｔ＿ｍｅｍ０〜Ｈｉｓｔ＿ｍｅｍ３のいずれか）に保持されたヒストグラム（Ｈｉｓｔ０＿０、Ｈｉｓｔ０＿１、・・・Ｈｉｓｔ３＿３）を取得する。
【００７２】
また、変化エリア特定部５０１では、取得したヒストグラム（Ｈｉｓｔ０＿０、Ｈｉｓｔ０＿１、・・・Ｈｉｓｔ３＿３）に基づいて、それぞれのエリアにおいて、画像が変化したか否かの判定に用いるパラメータを算出する。変化エリア特定部５０１が算出するパラメータを、ここでは、Ｈｉｓｔ＿ｍｏｎ０、Ｈｉｓｔ＿ｍｏｎ１、・・・Ｈｉｓｔ＿ｍｏｎ１５とおく。なお、当該パラメータには、例えば、画素値の平均値、画素値のピーク値等が含まれる。
【００７３】
また、変化エリア特定部５０１では、それぞれのエリアについて算出したパラメータが、現在の処理対象フレームに先行する前フレームの対応するエリアについて算出したパラメータと比較して、所定の閾値以上変化したか否かを判定する。そして、変化エリア特定部５０１では、パラメータが所定の閾値以上変化したと判定した場合に、当該エリア（変化エリア）を特定し、特定した変化エリアをヒストグラム取得部５０２に通知する。
【００７４】
このように、表示モードの遷移が検出できる程度の大きさをエリアとし、かつ、表示モードの遷移が検出できる程度の階調数を階調範囲とすることで、変化エリア特定部５０１によれば、フレーム全体を、限られた数のカウンタで監視することができる。
【００７５】
＜ヒストグラム取得処理の説明＞
次に、フレームを受信するごとに、特定されたエリア内の各ブロックについて、１カラムずつヒストグラムを取得するヒストグラム取得処理について説明する。図１０及び図１１は、ヒストグラム取得処理の具体例を示す第１及び第２の図である。このうち、図１０は、ヘッドユニットにおいて"モード１"から"モード２"、"モード３"に遷移したことで、または、"モード２"、"モード３"から"モード１"に遷移したことで、全てのエリアにおいて画像が変化したと判定された場合を示している。
【００７６】
図１０において、変化エリア特定部５０１は、処理対象のフレームが、フレーム１０００からフレーム１０１０へと移行した際、各エリアについて算出したパラメータが所定の閾値以上変化したか否かを判定する。図１０の例は、パラメータ（Ｈｉｓｔ＿ｍｏｎ０、２、４、５、７、８、９、１１、１２、１４）が、所定の閾値以上変化したことを示している。この場合、変化エリア特定部５０１では、全てのエリアを画像の変化があったエリアとして特定する。
【００７７】
ヒストグラム取得部５０２では、全てのエリアが解析対象のエリアとして特定された場合のカラム数を決定する。なお、図１０の例は、バックライトに応じて、１フレームが、縦６個、横９個の計５４個のブロックに分割された場合を示している。また、図１０の例は、ヒストグラムユニット６０３の処理能力によって、縦一列（６個）分のブロックが１カラムと定義されたことで（Ｈｉｓｔ＿ｍｅｍ＿ｆｕｌｌ）、カラム数が"９"に決定された場合を示している。
【００７８】
図１０の例によれば、ヒストグラム取得部５０２は、１フレームを受信するごとに、１カラム（６個のブロック）についてヒストグラムを取得する処理を、９フレーム繰り返す。
【００７９】
具体的には、ヒストグラム取得部５０２は、
・１番目のフレーム１０１１において、第１のカラムのブロック１〜６に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック１〜６それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・２番目のフレーム１０１２において、第２のカラムのブロック７〜１２に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック７〜１２それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・３番目のフレーム１０１３において、第３のカラムのブロック１３〜１８に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック１３〜１８それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・４番目のフレーム１０１４において、第４のカラムのブロック１９〜２４に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック１９〜２４それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・５番目のフレーム１０１５において、第５のカラムのブロック２５〜３０に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック２５〜３０それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・６番目のフレーム１０１６において、第６のカラムのブロック３１〜３６に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック３１〜３６それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・７番目のフレーム１０１７において、第７のカラムのブロック３７〜４２に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック３７〜４２それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・８番目のフレーム１０１８において、第８のカラムのブロック４３〜４８に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック４３〜４８それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・９番目のフレーム１０１９において、第９のカラムのブロック４９〜５４に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック４９〜５４それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
【００８０】
そして、特徴抽出部４０４は、フレーム１０１１〜１０１９の各々において、ヒストグラム取得部５０２により取得された、対応するブロックのヒストグラムから、特徴を抽出する。特徴抽出部４０４は、表示モードの遷移パターンに応じて、遷移後の表示モードが全てのエリアが変化エリアとして特定されるものである場合、変化エリアの画像を解析する解析対象エリアの範囲をフレームの全てのエリアに設定して特徴を抽出する。
【００８１】
一方、図１１は、ヘッドユニットにおいて"モード２"から"モード３"に遷移したこと、または、"モード３"から"モード２"に遷移したことで、中央のエリアにおいて画像が変化したと判定された場合を示している。
【００８２】
図１１において、変化エリア特定部５０１は、処理対象のフレームが、フレーム１１００からフレーム１１１０へと移行した際、各エリアについて算出したパラメータが所定の閾値以上変化したか否かを判定する。図１１の例は、パラメータ（Ｈｉｓｔ＿ｍｏｎ５、６、７、８、９、１０、１１、１２）が、所定の閾値以上変化したことを示している。この場合、変化エリア特定部５０１では、中央のエリアを画像の変化があったエリアとして特定する。
【００８３】
なお、図１１の例も、１フレームが、縦６個、横９個の計５４個のブロックに分割され、ヒストグラムユニット６０３の処理能力によって、縦一列（６個）分のブロックが１カラムと定義された場合を示している（Ｈｉｓｔ＿ｍｅｍ＿ｆｕｌｌ）。なお、図１１の場合、カラム数が"５"に決定されている。
【００８４】
このため、ヒストグラム取得部５０２では、１フレームを受信するごとに、１カラム（６個のブロック）についてヒストグラムを取得する処理を、５フレーム繰り返す。
【００８５】
具体的には、ヒストグラム取得部５０２は、
・１番目のフレーム１１１１において、第１のカラムのブロック１３〜１８に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック１３〜１８それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・２番目のフレーム１１１２において、第２のカラムのブロック１９〜２４に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック１９〜２４それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・３番目のフレーム１１１３において、第３のカラムのブロック２５〜３０に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック２５〜３０それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・４番目のフレーム１１１４において、第４のカラムのブロック３１〜３４に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック３１〜３４それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
・５番目のフレーム１１１５において、第５のカラムのブロック３７〜４０に、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを順次割り当てる。そして、ブロック３７〜４０それぞれに割り当てられたカウンタにより各階調範囲の画素数がカウントされることで生成されたヒストグラムを取得する。
【００８６】
そして、特徴抽出部４０４は、フレーム１１１１〜１１１５の各々において、ヒストグラム取得部５０２により取得された、対応するブロックのヒストグラムから、特徴を抽出する。特徴抽出部４０４は、表示モードの遷移パターンに応じて、遷移後の表示モードが中央のエリアが変化エリアとして特定されるものである場合、変化エリアの画像を解析する解析対象エリアの範囲をフレームの中央のエリアに変更して特徴を抽出する。
【００８７】
このように、ヒストグラム取得部５０２では、各フレームについてヒストグラムを取得するブロックの数を１カラムに限定することで、限られたカウンタを用いて、各ブロックから、階調範囲が細かく精度の高いヒストグラムを取得することが可能となる。
【００８８】
また、ヒストグラム取得部５０２では、変化エリアが存在するフレーム内の範囲に応じてカラム数を決定することで、ヒストグラムの取得に要するフレームの数（時分割の数）を少なくことができる。
【００８９】
＜ローカルディミング処理の流れ＞
次に、ローカルディミング制御装置２１０＿２によるローカルディミング処理の流れについて説明する。図１２は、ローカルディミング処理の流れを示すフローチャートである。
【００９０】
ステップＳ１２０１において、変化エリア特定部５０１は、ヒストグラムユニット５０３が有するカウンタを各エリアに割り当て、各エリアにおいて生成されたヒストグラムを取得する。
【００９１】
ステップＳ１２０２において、変化エリア特定部５０１は、取得したヒストグラムそれぞれについてパラメータを算出する。
【００９２】
ステップＳ１２０３において、変化エリア特定部５０１は、算出したパラメータに基づいて前フレームからの画像の変化が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１２０３において、所定の閾値以上でないと判定した場合、変化エリア特定部５０１は、表示モードが遷移していないと判定し（ステップＳ１２０３においてＮＯと判定し）、ステップＳ１２０１に戻る。
【００９３】
一方、ステップＳ１２０３において、所定の閾値以上であると判定した場合、変化エリア特定部５０１は、表示モードが遷移したと判定し（ステップＳ１２０３においてＹＥＳと判定し）、ステップＳ１２０４に進む。
【００９４】
ステップＳ１２０４において、変化エリア特定部５０１は、変化した変化エリアを特定し、ヒストグラム取得部５０２に通知する。なお、変化エリア特定部５０１が変化エリアを特定することで、ヒストグラム取得部５０２では、カラム数Ｎを決定することができる。
【００９５】
ステップＳ１２０５において、ヒストグラム取得部５０２、画質調整部４０５及びバックライト制御情報生成部４０６は、バックライト制御及び画質調整処理を実行する。なお、バックライト制御及び画質調整処理の詳細は、図１３を用いて後述する。
【００９６】
ステップＳ１２０６において、変化エリア特定部５０１は、ローカルディミング処理を継続するか否かを判定する。ステップＳ１２０６において、継続すると判定した場合には（ステップＳ１２０６においてＹＥＳの場合には）、ステップＳ１２０１に戻る。
【００９７】
一方、ステップＳ１２０６において、ローカルディミング処理を継続しないと判定した場合には（ステップＳ１２０６においてＮＯの場合には）、ローカルディミング処理を終了する。
【００９８】
＜バックライト制御及び画質調整処理の流れ＞
次に、バックライト制御及び画質調整処理（図１２のステップＳ１２０５）の詳細について説明する。図１３は、バックライト制御及び画質調整処理の流れを示すフローチャートである。
【００９９】
ステップＳ１３０１において、ヒストグラム取得部５０２は、フレームカウンタｉに"１"を入力する。
【０１００】
ステップＳ１３０２において、ヒストグラム取得部５０２は、ｉ番目のフレームを取得する。
【０１０１】
ステップＳ１３０３において、ヒストグラム取得部５０２は、ｉ番目のフレーム内の特定されたエリアのうち、変化エリア内のｉカラム目の各ブロックに、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタを割り当てる。また、ヒストグラム取得部５０２は、ｉカラム目の各ブロックについて生成されたヒストグラムを取得する。
【０１０２】
ステップＳ１３０４において、特徴抽出部４０４は、取得されたｉカラム目の各ブロックのヒストグラムに基づいて特徴を抽出し、解析結果として画質調整部４０５及びバックライト制御情報生成部４０６に通知する。
【０１０３】
ステップＳ１３０５において、ヒストグラム取得部５０２は、ヒストグラムユニット６０３が有する２５６個のカウンタについて、カウント値をリセットする。
【０１０４】
ステップＳ１３０６において、バックライト制御情報生成部４０６は、通知された解析結果に基づいて、ｉカラム目の各ブロックに対応する位置のバックライトを制御するための制御情報を生成し、出力する。
【０１０５】
ステップＳ１３０７において、画質調整部４０５は、通知された解析結果に基づいて、ｉカラム目の各ブロックについて画質を調整する。
【０１０６】
ステップＳ１３０８において、ヒストグラム取得部５０２は、図１２のステップＳ１２０４において特定されたエリアについて、画質の調整及び制御情報の生成が完了したか否かを判定する。ステップ１３０８において、フレームカウンタｉがカラム数Ｎと等しくなっていない場合、ヒストグラム取得部５０２は、画質の調整及び制御情報の生成が完了していないと判定し（ステップＳ１３０８においてＮＯと判定し）、ステップＳ１３０９に進む。
【０１０７】
ステップＳ１３０９において、ヒストグラム取得部５０２は、フレームカウンタｉをインクリメントして、ステップＳ１３０２に戻る。
【０１０８】
一方、ステップＳ１３０８において、フレームカウンタｉがカラム数Ｎと等しくなった場合、ヒストグラム取得部５０２は、画質の調整及び制御情報の生成が完了したと判定し（ステップＳ１３０８においてＹＥＳと判定し）、図１２のステップＳ１２０６に戻る。
【０１０９】
＜まとめ＞
以上の説明から明らかなように、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置２１０＿２は、
・液晶ディスプレイに表示されるフレームを受信し、画像が変化した変化エリアを特定する。
・画像が変化した変化エリアが特定された場合、液晶ディスプレイに表示されるフレームを受信するごとに、受信したフレーム内の特定されたエリアの画像を、１カラム（所定の処理単位）ずつ解析する。
・１カラム分（所定の処理単位分）の画像について解析結果が出力されるごとに、対応する画像の画質を調整するとともに、対応するバックライトを制御するための制御情報を生成する。
【０１１０】
これにより、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置によれば、フレームを保持するための大容量のフレームメモリが不要になるとともに、画像を解析するためのユニットの規模を小さくすることができる。
【０１１１】
この結果、第１の実施形態に係るローカルディミング制御装置によれば、ローカルディミング処理を行う表示システムにおいて、液晶ディスプレイ側の回路規模を削減することができる。
【０１１２】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、変化エリア特定部５０１が、フレームの各エリアについてパラメータを算出することで、画像が変化した変化エリアを特定する構成とした。しかしながら、画像が変化した変化エリアを特定する方法は、これに限定されない。例えば、ヘッドユニットが有する表示モードごとに、他の表示モードに遷移した際に変化するエリアを予め特定しておき、ヘッドユニットから表示モードの遷移情報を取得することで、画像が変化するエリアを特定するように構成してもよい。
【０１１３】
また、上記第１の実施形態では、特徴抽出部４０４から通知される解析結果に基づいて、画質調整部４０５が画質の調整を行い、バックライト制御情報生成部４０６が制御情報の生成を行う構成とした。しかしながら、画質調整部４０５による画質の調整方法及びバックライト制御情報生成部４０６による制御情報の生成方法はこれに限定されない。例えば、ヘッドユニットから表示モードの遷移情報を取得し、取得した遷移情報と、解析結果とに基づいて、画質の調整や制御情報の生成を行うように構成してもよい。
【０１１４】
［その他の実施形態］
上記第１及び第２の実施形態では、１フレーム内のエリアの数を１６個、１カラムに含まれるブロックの数を６個として説明したが、１フレーム内のエリアの数、１カラムに含まれるブロックの数はこれに限定されない。ローカルディミング制御装置２１０＿２が有するリソースに応じて（例えば、ヒストグラムユニット６０３が有するカウンタの数に応じて）、１フレーム内のエリアの数、１カラムに含まれるブロックの数を決定するようにしてもよい。
【０１１５】
また、上記第１及び第２の実施形態では、１フレーム内のブロックの数を５４個として説明したが、１フレーム内のブロックの数はこれに限定されない。例えば、液晶ディスプレイ１５０が有するバックライトを制御するドライバの数に応じて、１フレーム内のブロックの数を決定するようにしてもよい。
【０１１６】
また、上記第１及び第２の実施形態では、１フレーム内の１６個のエリアのサイズが、互いに同じサイズであるとして説明したが、１６個のエリアには、異なるサイズのエリアが含まれていてもよい。同様に、上記第１及び第２の実施形態では、１フレーム内の５４個のブロックのサイズが、互いに同じサイズであるとして説明したが、５４個のブロックには、異なるサイズのブロックが含まれていてもよい。
【０１１７】
また、上記第１及び第２の実施形態では、ヒストグラムユニット６０３が２５６個のカウンタを有するものとして説明したが、ヒストグラムユニット６０３が有するカウンタの数は、これに限定されない。
【０１１８】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１００              ：比較例の表示システム
１１０              ：ヘッドユニット
１２０              ：シリアライザ
１３１              ：デシリアライザ
１４０              ：ディスプレイコントローラ
１５０              ：液晶ディスプレイ
１５１〜１５４      ：バックライト
２００              ：表示システム
２１０              ：ローカルディミング制御装置
４０１              ：フレームメモリ
４０２              ：ヒストグラム取得部
４０３              ：閾値設定部
４０４              ：特徴抽出部
４０５              ：画質調整部
４０６              ：バックライト制御情報生成部
５０１              ：変化エリア特定部
５０２              ：ヒストグラム取得部
【図１】
2020152847.tif 000003
【図２】
2020152847.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020152847.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020152847.tif 000011
【図１０】
2020152847.tif 000012
【図１１】
2020152847.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2020152847.tif 000015
【国際調査報告】
2020152847.tif 000016
2020152847.tif 000017
2020152847.tif 000018
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