JP6466488B2 - 表示装置、テレビジョン受像機、映像処理方法、制御プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、階調値と輝度値との変換関数を切り替える映像処理装置等に関する。

近年、高画質化技術の１つとして、ＳＤＲ（Standard Dynamic Range）信号よりも、階調数（取り得る階調値の個数）が多く、かつ、より高輝度の情報を含むＨＤＲ（High Dynamic Range）信号が注目を集めている。また、ＨＤＲ信号を保存することができるＵＨＤ ＢＤディスクが商品化されている。ＨＤＲ技術を用いることより、従来よりも高輝度かつ高コントラストな迫力のある映像を得ることができる。ＨＤＲ信号は規格としては最大１００００ｎｉｔ程度の輝度情報を含む。そして、ＨＤＲ信号が示す映像が字幕を含んでいる場合、当該字幕も高輝度で表示される。

映像が含む字幕を処理する技術として、特許文献１には、原画像を、字幕部分を抜取った映像と抜取った字幕部分の情報とに分割し、分割したこれらの情報を、補間及び拡大・縮小処理を行った後に合成する回路が開示されている。

特開２００１−１６９１９９号公報（２００１年６月２２日公開）

ＨＤＲ技術において、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示する技術が求められている。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、輝度を調整する技術において、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、表示対象画像の映像信号が示す階調値から輝度値を設定する複数の変換手段を有し、上記映像信号の輝度レベルに応じて、上記変換手段を切り替える切替部を備え、上記切替部は、上記表示対象画像から、人工的な表示オブジェクトを含む領域を除外して得られる補正画像の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替える。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る映像処理方法は、表示対象画像の映像信号が示す階調値から輝度値を設定する複数の変換手段を有する表示装置による映像処理方法であって、 上記映像信号の輝度レベルに応じて、上記変換手段を切り替える切替工程を含み、上記切替工程では、上記表示対象画像から、人工的な表示オブジェクトを含む領域を除外して得られる補正画像の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替える。

本発明の一態様によれば、輝度を調整する技術において、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。

本発明の実施形態１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る表示装置を備えているテレビジョン受像機の外観を示す図である。 本発明の実施形態１に係る映像処理方法を説明するフローチャートである。 （ａ）は、字幕を含む表示対象画像を表示している表示装置の外観を示す正面図である。（ｂ）は、図４の（ａ）が示す表示装置が表示している表示対象画像のＰＱカーブを示すグラフである。 本発明の実施形態２に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態２に係る映像処理方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態３に係る映像処理方法を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。ただし、本実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。なお、本明細書において、「トーンマッピングの切り替え」とは、映像信号が示す階調値を、映像を表示する際に使用される輝度値に変換する方法を切り替えることを意味する。

〔実施形態１〕
（表示装置１）
本発明の第１の実施形態に係る表示装置１について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る表示装置１の構成を示すブロック図である。また、図２は、表示装置１を備えているテレビジョン受像機の外観を示す正面図である。図１が示すように、表示装置１は、映像処理部２、バックライト７及び表示部８を備えている。映像処理部２は、変換関数（請求項における変換手段）を用いて、映像信号が示す階調値と輝度値との変換（トーンマッピング）を行う部材であり、字幕検出部３、切替部４、変換部５及びバックライト制御部６を備えている。

字幕検出部３は、外部から取得した映像信号が示す表示対象画像において、人工的な表示オブジェクト（本実施形態では字幕）を検出し、表示対象画像の輝度データ（階調値）から、人工的な表示オブジェクトを含む領域の輝度データを除外して得られる補正画像の輝度データを生成する。

切替部４は、字幕検出部３が生成した補正画像の輝度レベルに応じて、変換部５に用いられる変換関数を切り替える。

変換部５は、切替部４が切り替えた変換関数を用いて、補正画像の階調値を輝度値に変換する（詳細には、映像信号が示す階調値から、映像を表示する際に使用される輝度値への変換（トーンマッピング））。

バックライト制御部６は、表示部８が表示する補正画像に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、変換部５が変換した輝度値に制御する。また、バックライト制御部６は、表示部８が表示する人工的な表示オブジェクトを含む領域（字幕検出部３が検出した領域）に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、他のエリアの輝度とは異ならせた輝度値に制御する（ローカルディミング）。

バックライト７は、複数のエリアから構成され、当該複数のエリアの明るさを個別に制御可能であり、バックライト制御部６による制御に基づき、表示部８に光を照射する。

表示部８は、非発光型のディスプレイであり、映像信号（輝度データを除くＲＧＢデータ等）が示す表示対象画像を表示する。非発光型のディスプレイの例として、液晶ディスプレイ等が挙げられる。

なお、本実施形態では、非発光型の表示部８とバックライト７とを用いる構成を示すが、表示部８が表示する人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、他のエリアの輝度とは異ならせた輝度値に制御する構成（ローカルディミング）を採用しない場合は、バックライト７を用いずに、表示部８として、自発光型のディスプレイのみを用いてもよい。自発光型のディスプレイの例として、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ及びＬＥＤディスプレイ等が挙げられる。

（映像処理方法）
本実施形態に係る表示装置１により実行される映像処理方法の流れを、図３を参照して説明する。図３は、表示装置１のバックライト制御方法の流れを示すフローチャートである。なお、以下では、簡略化のため、表示部８の制御については説明を省略する。

まず、字幕検出部３は、外部から取得した映像信号が示す表示対象画像において、字幕を検出し、表示対象画像の輝度データ（階調値）から、人工的な表示オブジェクトを含む領域の輝度データを除外して得られる補正画像の輝度データを生成する（ステップＳ０）。

なお、字幕検出部３は、外部から取得した映像信号が示す表示対象画像に対して、フィルタを用いたエッジ検出等の画像処理を行い、人工的な表示オブジェクトを含む領域の輝度データを除外することができる。ただし、人工的な表示オブジェクトを含む領域の輝度データを除外する具体的な処理は、本実施形態を限定するものではない。

字幕検出部３が処理する映像信号の例として、ＨＤＲ信号が挙げられる。また、当該ＨＤＲ信号は、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface：高精細度マルチメディアインターフェース）規格に基づくＨＤＭＩ信号、Ｔｕｎｅｒ信号（チューナーによって受信した信号）等であり得る。

また、字幕検出部３が検出する人工的な表示オブジェクトとは、ＣＧ（Computer Graphics）等によって人工的に作成された表示オブジェクトのことを差し、表示対象画像のコンテンツ映像に合成又は付加させたオブジェクトであり得る。当該オブジェクトの例として、字幕、ロゴ（チャンネル表示）、及びコントロールパネル（ＳＴＢやＢＤなど送信側が重畳するＯＳＤ）等が挙げられる。

ステップＳ０の次の工程として、切替部４は、字幕検出部３が生成した補正画像の輝度データの輝度レベルに応じて、変換部５に用いられる変換関数を切り替える（ステップＳ１）。切替部４が変換関数を切り替えるために参照する輝度レベルの例として、補正画像の輝度データにおける最大の階調値又は階調値の平均値等が挙げられる。

次に、変換部５は、切替部４が切り替えた変換関数を用いて、補正画像の階調値を輝度値に変換する（ステップＳ２）。

次に、バックライト制御部６は、表示部８が表示する補正画像に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、変換部５が変換した輝度値に制御する（ステップＳ３）。

また、ステップＳ３において、バックライト制御部６は、表示部８が表示する人工的な表示オブジェクトを含む領域（字幕検出部３が検出した領域）に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、他のエリアの輝度とは異ならせた輝度値に制御する。なお、バックライト制御部は、表示部８が表示する人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するエリアの輝度（明るさ）を、当該人工的な表示オブジェクトの階調に応じて、他のエリアの輝度とは異ならせることが好ましい。

また、本実施形態では、映像処理部２が変換部５を備えており、変換部５は、切替部４が切り替えた変換関数を用いて、補正画像の階調値を輝度値に変換する構成を説明した。しかし、本発明の一態様はこれに限定されない。本発明の一態様は、映像処理部２は、変換関数を用いる代わりに、補正画像の階調値から輝度値を設定する変換手段を複数有していればよく（本実施形態では、複数の変換関数を有している）、切替部４は、補正画像の輝度レベルに応じて、上記の変換手段を切り替えればよい。例えば、映像処理部２は、補正画像の階調値から輝度値を設定するために階調値と輝度値との対応を示すテーブルを有しており、切替部４は、補正画像の輝度レベルに応じて、参照するテーブルを切り替えてもよい。

（具体例）
以下で、本実施形態に係る映像処理方法の具体例を、図４を参照して説明する。図４の（ａ）は、字幕を含む表示対象画像を表示している表示装置１の外観を示す正面図である。図４の（ｂ）は、図４の（ａ）が示す表示装置１が表示している表示対象画像のＰＱカーブを示すグラフである。図４の（ｂ）において、横軸は、変換前の階調値を表しており、縦軸は、変換後の輝度値（映像を表示する際の輝度）を表している。

図４の（ａ）が示すように、表示部８は、字幕を含む領域の輝度データを除外して得られた補正画像Ａと、字幕Ｂとを表示している。上述のステップＳ０において、字幕検出部３は、外部から取得した映像信号が示す表示対象画像において、字幕Ｂを検出し、表示対象画像の輝度データ（階調値）から、字幕Ｂを含む領域の輝度データを除外して得られる補正画像Ａの輝度データを生成する。

次に、ステップＳ１において、切替部４は、変換関数を、変換前の階調値と変換後の輝度値とのグラフが補正画像Ａの最大輝度レベルに応じたＰＱカーブ（ＳＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４に従うＥＯＴＦが示すカーブ）をなすように変換する変換関数に切り替える。より詳細には、切替部４は、変換関数を、映像信号が示す最大の階調値に対応する輝度値が所定の最大輝度レベルＣの値になるように階調値を輝度値に変換する変換関数に切り替える。ここで、所定の最大輝度レベルＣは、予め設定された任意の値であり得るが、映像信号が取り得る輝度範囲、及びバックライト７が照射可能な光の輝度範囲に応じて設定されることが好ましい。所定の最大輝度レベルＣの具体的な値の例として、１０００ｎｉｔが挙げられる。

次に、ステップＳ２において、変換部５は、切替部４が切り替えた変換関数を用いて、補正画像Ａの階調値を輝度値に変換する。次に、ステップＳ３において、バックライト制御部６は、表示部８が表示する補正画像Ａに対応するバックライト７の各エリアの輝度を、変換部５が変換した輝度値に制御する。また、バックライト制御部６は、表示部８が表示する字幕Ｂに対応するバックライト７の各エリアの輝度を、補正画像Ａの輝度とは異ならせた輝度値に制御する。

上記の具体例において、例えば、字幕Ｂに対応する階調値が補正画像Ａに対応する階調値よりも大きく、上述のステップＳ１において、切替部４が、字幕Ｂにおける最大の階調値を参照して変換関数を切り替えてしまった場合、変換前の階調値と変換後の輝度値とがなすＰＱカーブは、図４の（ｂ）の点線のようになり、映像が暗くなってしまう。

そこで、本実施形態では、ステップＳ１において、切替部４は、表示対象画像から字幕Ｂを除いた補正画像Ａの最大の階調値を参照して変換関数を切り替える。これにより、変換前の階調値と変換後の輝度値とがなすＰＱカーブは、図４の（ｂ）の実線のようになり、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。

しかし、このように補正画像Ａにおける輝度のみを調整した場合、字幕Ｂの輝度が相対的に高くなってしまう場合がある。そこで、バックライト制御部６は、表示部８が表示する字幕Ｂに対応するバックライト７の各エリアの輝度を、補正画像Ａの輝度よりも低い輝度に制御する。

また、字幕Ｂに対応する階調値が補正画像Ａに対応する階調値よりも小さい場合にも、本実施形態に係る映像処理方法は有効である。その場合、字幕Ｂを除いた補正画像Ａの最大の階調値を参照して変換関数を切り替えることにより、表示部８が表示した補正画像Ａの明るさは、字幕Ｂを除かない場合と比較して、暗くなり、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。また、バックライト制御部６は、表示部８が表示する字幕Ｂに対応するバックライト７の各エリアの輝度を、補正画像Ａの輝度よりも高い輝度に制御してもよい。

なお、本具体例では、階調値から輝度値に変換する際の輝度方式として、絶対輝度方式（ＰＱ方式等を含む）の例を示したが、輝度方式として、相対輝度方式（ＨＬＧ方式等を含む）を採用してもよい。その場合でも、本実施形態に係る表示装置１が奏する効果と同様の効果を奏することができる。

（実施形態１のまとめ）
表示装置が、ＨＤＲ信号が示す映像の字幕を表示する場合、ＨＤＲ信号が含む輝度データにおけるピーク輝度及び平均輝度を参照して、ＨＤＲ信号が示す画像の輝度データに適用する変換関数を切り替える。その場合、ピーク輝度又は平均輝度（ＡＰＬ）を大きく変動させる可能性のある字幕の輝度データを含んだピーク輝度及び平均輝度を参照して、変換関数を切り替えてしまうという問題がある。

ユーザがコントローラ等により字幕を表示させたときに、本来であればピーク輝度が低く、且つ、平均輝度も低い映像の場合には、ＰＱカーブを、ＭＡＸ ＣＬＬ（例えば１００００ｎｉｔ）を最大輝度値としたＰＱカーブから、表示装置に適したＰＱカーブに作り替える事で最適な画質を供給する事ができる。しかし、上記の問題により、字幕の白文字（現状のＵＨＤ−ＢＤでは通常のデータの半分である１２８／２５５などに設定している）を表示した時にはこの字幕部分をピーク輝度として検出してＰＱカーブを作成してしまう。また、平均輝度を参照してＰＱカーブを作成する場合においても、字幕部分の輝度を加算してしまい、正確に平均輝度データを取得する事ができない。そのため、ユーザが望む最適な輝度の映像を表示する事ができない。

そこで、本実施形態に係る表示装置１は、表示対象画像から、人工的な表示オブジェクトを含む領域を除外して得られる補正画像の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替える。これにより、最大輝度レベル又は平均輝度レベルを大きく変動させる可能性のある人工的な表示オブジェクトを除いた補正画像の輝度レベルに応じた変換手段で、階調値から輝度値を設定することができる。これにより、最大輝度レベル又は平均輝度レベルを参照してトーンマッピングの方法を切り替える場合に、人工的な表示オブジェクトの輝度による、最大輝度レベル又は平均輝度レベルに対する影響を抑制することができる。従って、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図５及び図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（表示装置１０）
本実施形態に係る表示装置１０について、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る表示装置１０の構成を示すブロック図である。図５が示すように、表示装置１０は、実施形態１に係る表示装置１の構成に加えて、映像処理部１１の受付部１２をさらに備えている。

受付部１２は、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行する否かの、ユーザによる選択を受け付ける。また、受付部１２は、表示対象画像における人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するエリア（対応エリア）の明るさを他のエリアの明るさとは異ならせる機能を実行するか否かの、ユーザによる選択を受け付ける。

（表示装置１０による映像処理方法）
本実施形態に係る表示装置１０により実行される映像処理方法の流れを、図６を参照して説明する。図６は、表示装置１０により実行される映像処理方法の流れを示すフローチャートである。なお、実施形態１において説明したステップと同様のステップについては、その説明を省略する。

まず、受付部１２は、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行する否かの、ユーザによる選択を受け付ける（ステップＳ１０）。また、ステップＳ１０において、受付部１２は、表示対象画像における人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するエリア（対応エリア）の明るさを他のエリアの明るさとは異ならせる機能を実行するか否かの、ユーザによる選択を受け付ける。

以下で、ステップＳ１０の例を説明する。例えば、人工的な表示オブジェクトが、字幕、ロゴ又はコントロールパネルである場合、ユーザが、これらを表示するか否かをユーザーメニューで設定し、受付部１２は、当該設定を受け付ける。そして、受付部１２が字幕、ロゴ又はコントロールパネルを表示する設定を受け付けた場合、次の工程に進む。また、受付部１２は、字幕、ロゴ又はコントロールパネルを表示する設定を受け付けた場合、バックライト制御部６が、表示対象画像における人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するエリア（対応エリア）の明るさを他のエリアの明るさとは異ならせる機能を実行するように、バックライト制御部６に指示する。

ステップＳ１０の次の工程として、字幕検出部３は、受付部１２が受け付けたユーザの選択に基づいて、外部から取得した映像信号が示す表示対象画像において、字幕を検出し、表示対象画像の輝度データ（階調値）から、人工的な表示オブジェクトを含む領域の輝度データを除外して得られる補正画像の輝度データを生成する（ステップＳ１１）。

次に、切替部４は、字幕検出部３が生成した補正画像の輝度データの輝度レベルに応じて、変換部５に用いられる変換関数を切り替える（ステップＳ１２）。

次に、変換部５は、切替部４が切り替えた変換関数を用いて、補正画像の階調値を輝度値に変換する（ステップＳ１３）。

次に、バックライト制御部６は、表示部８が表示する補正画像に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、変換部５が変換した輝度値に制御する（ステップＳ１４）。

また、ステップＳ１４において、バックライト制御部６は、受付部１２が受け付けたユーザの選択に基づいて、表示部８が表示する人工的な表示オブジェクトを含む領域（字幕検出部３が検出した領域）に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、他のエリアの輝度とは異ならせた輝度値に制御する。

（実施形態２のまとめ）
以上のように、本実施形態に係る表示装置１０は、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行する否かの、ユーザによる選択を受け付ける。これにより、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替えるか否かの選択を、ユーザが行える。

また、本実施形態に係る表示装置１０は、表示対象画像における人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応する対応エリアの明るさを他のエリアの明るさとは異ならせる機能を実行するか否かの、ユーザによる選択を受け付ける。これにより、人工的な表示オブジェクトを含む領域と、人工的な表示オブジェクトを含む領域以外の領域との境界に不自然さがないように、各領域に対応するバックライトの明るさを調整することができる。従って、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態に係る映像処理方法は、実施形態１に係る表示装置１を用いることによって実行することができる。従って、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（実施形態３に係る映像処理方法）
本実施形態に係る表示装置１により実行される映像処理方法の流れを、図７を参照して説明する。図７は、表示装置１により実行される映像処理方法の流れを示すフローチャートである。なお、実施形態１において説明したステップと同様のステップについては、その説明を省略する。

まず、字幕検出部３は、外部から取得した映像信号が含むメタデータから、当該映像信号が示す表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンの種類を判別し、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行するか否かを判定する（ステップＳ２０）。字幕検出部３が、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行すると判定した場合、ステップＳ２１に進む。字幕検出部３が、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行しないと判定した場合、処理を終了する。

補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行するか否かを判定する方法の例として、字幕検出部３は、表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンが人工的な表示オブジェクトを含む可能性が高いカテゴリー、ジャンル又はシーンである場合、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行すると判定する方法が挙げられる。その場合、表示対象画像のカテゴリーが映画である場合、表示対象画像は、字幕を含む可能性が高いため、字幕検出部３は、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行すると判定する。また、表示対象画像のカテゴリーがスポーツである場合、さらに、字幕検出部３は、当該表示対象画像のシーンが屋内であるか屋外であるかを判別し、当該判別に基づいて、切替部４は、変換関数を切り替えてもよい（例えば、表示対象画像の平均輝度と連動して）。

また、ステップＳ２０において、字幕検出部３は、外部から取得した映像信号が含むメタデータから、当該映像信号が示す表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンの種類を判別し、表示対象画像における人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応する対応エリアの明るさを他のエリアの明るさとは異ならせる機能を実行するか否かを判定する。当該判定の方法は、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行するか否かを判定する方法と同様である。そのため、字幕検出部３は、対応エリアの明るさを他のエリアの明るさとは異ならせる機能を実行するか否かの判定を、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える機能を実行するか否かの判定に応じて決定してもよい。

そして、ステップＳ２１において、字幕検出部３は、外部から取得した映像信号が示す表示対象画像において、字幕を検出し、表示対象画像の輝度データ（階調値）から、人工的な表示オブジェクトを含む領域の輝度データを除外して得られる補正画像の輝度データを生成する（ステップＳ２１）。

次に、切替部４は、字幕検出部３が生成した補正画像の輝度データの輝度レベルに応じて、変換部５に用いられる変換関数を切り替える（ステップＳ２２）。

次に、変換部５は、切替部４が切り替えた変換関数を用いて、補正画像の階調値を輝度値に変換する（ステップＳ２３）。

次に、バックライト制御部６は、表示部８が表示する補正画像に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、変換部５が変換した輝度値に制御する（ステップＳ２４）。

また、上述のステップＳ２０において、字幕検出部３が対応エリアの明るさを他のエリアの明るさとは異ならせる機能を実行すると判定した場合、ステップＳ２４において、バックライト制御部６は、表示部８が表示する人工的な表示オブジェクトを含む領域（字幕検出部３が検出した領域）に対応するバックライト７の各エリアの輝度を、他のエリアの輝度とは異ならせた輝度値に制御する。

（実施形態３のまとめ）
以上のように、本実施形態に係る表示装置１は、表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンに応じて、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替える。これにより、表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンが人工的な表示オブジェクトを含んでいる可能性が高い場合に、上記補正画像の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替えることにより、必要に応じた変換手段の切り替えを実行できる。

また、本実施形態に係る表示装置１は、表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンに応じて、対応エリアの明るさを他のエリアの明るさとは異ならせる。これにより、表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンが人工的な表示オブジェクトを含んでいる可能性が高い場合に、対応エリアの明るさを他のエリアの明るさとは異ならせることにより、必要に応じたローカルディミングを実行できる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
表示装置１及び１０の制御ブロック（特に、字幕検出部３、切替部４、変換部５、バックライト制御部６、及び受付部１２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、表示装置１及び１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラム及び各種データがコンピュータ（又はＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）又は記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（又はＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の一実施形態の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一実施形態は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置（１、１０）は、表示対象画像の映像信号が示す階調値から輝度値を設定する複数の変換手段を有し、上記映像信号の輝度レベルに応じて、上記変換手段を切り替える切替部（４）を備え、上記切替部は、上記表示対象画像から、人工的な表示オブジェクトを含む領域を除外して得られる補正画像 の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替える。

上記の構成によれば、最大輝度レベル又は平均輝度レベルを大きく変動させる可能性のある人工的な表示オブジェクトを除いた補正画像の輝度レベルに応じた変換手段で、階調値から輝度値を設定することができる。これにより、最大輝度レベル又は平均輝度レベルを参照してトーンマッピングの方法を切り替える場合に、人工的な表示オブジェクトの輝度による、最大輝度レベル又は平均輝度レベルに対する影響を抑制することができる。従って、映像信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。

本発明の態様２に係る表示装置（１、１０）は、上記態様１において、複数のエリアから構成され、当該複数のエリアの明るさを個別に制御可能なバックライト（７）と、上記バックライトを制御するバックライト制御部（６）とを更に備え、上記バックライト制御部は、上記人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するエリアの明るさを、他のエリアの明るさとは異ならせてもよい。

上記の構成によれば、人工的な表示オブジェクトを含む領域と、人工的な表示オブジェクトを含む領域以外の領域との境界に不自然さがないように、各領域に対応するバックライトの明るさを調整することができる。

本発明の態様３に係る表示装置（１、１０）は、上記態様２において、上記バックライト制御部は、上記人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するエリアの明るさを、当該人工的な表示オブジェクトの階調に応じて、他のエリアの明るさとは異ならせてもよい。

上記の構成によれば、態様２に係る表示装置において、人工的な表示オブジェクトを含む領域と、人工的な表示オブジェクトを含む領域以外の領域との境界に不自然さがないように、各領域に対応するバックライトの明るさをより適切に調整することができる。

本発明の態様４に係る表示装置（１、１０）は、上記態様１〜３において、上記人工的な表示オブジェクトは、上記表示対象画像のコンテンツ映像に合成又は付加させたオブジェクトであってもよい。

上記の構成によれば、上記の構成によれば、最大輝度レベル又は平均輝度レベルを参照してトーンマッピングの方法を切り替える場合に、コンテンツ映像に合成又は付加させたオブジェクトの輝度による、最大輝度レベル又は平均輝度レベルに対する影響を抑制することができる。

本発明の態様５に係る表示装置（１、１０）は、上記態様４において、上記オブジェクトは、字幕、ロゴ、又はコントロールパネルであってもよい。

上記の構成によれば、最大輝度レベル又は平均輝度レベルを参照してトーンマッピングの方法を切り替える場合に、字幕、ロゴ、又はコントロールパネルの輝度による、最大輝度レベル又は平均輝度レベルに対する影響を抑制することができる。

本発明の態様６に係る表示装置（１、１０）は、上記態様１〜５において、上記変換手段は、変換関数による階調値と輝度値との変換関数であり、上記切替部は、上記変換関数を、変換前の階調値と変換後の輝度値とのグラフが上記補正画像の最大輝度レベルに応じたＰＱカーブをなすように変換する変換関数に切り替えてもよい。

上記の構成によれば、ＨＤＲ信号に応じたより適切な輝度で映像を表示することができる。

本発明の態様７に係る表示装置（１０）は、上記態様１〜６において、上記切替部が上記補正画像の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替える機能を実行する否かの、ユーザによる選択を受け付ける受付部をさらに備えていてもよい。

上記の構成によれば、補正画像の輝度レベルを参照して変換手段を切り替えるか否かの選択を、ユーザが行える。

本発明の態様８に係る表示装置（１、１０）は、上記態様１〜７において、上記切替部は、上記表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンに応じて、上記補正画像の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替えてもよい。

上記の構成によれば、表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンが人工的な表示オブジェクトを含んでいる可能性が高い場合に、上記補正画像の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替えることにより、必要に応じた変換手段の切り替えを実行できる。

本発明の態様９に係るテレビジョン受像機（１００）は、上記態様１〜８の何れか１つの表示装置を備えている。

上記の構成によれば、上記表示装置が上記各態様において奏する効果を上記テレビジョン受像機において得ることができる。

本発明の態様１０に係る映像処理方法は、表示対象画像の映像信号が示す階調値から輝度値を設定する複数の変換手段を有する表示装置（１、１０）による映像処理方法であって、上記映像信号の輝度レベルに応じて、上記変換手段を切り替える切替工程を含み、上記切替工程では、上記表示対象画像から、人工的な表示オブジェクトを含む領域を除外して得られる補正画像の輝度レベルを参照して上記変換手段を切り替える。

上記の構成によれば、上記態様１と同様の効果を奏する。

本発明の各態様に係る映像処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記映像処理装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記映像処理装置をコンピュータにて実現させる映像処理装置の制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明の一実施形態は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の一実施形態の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１、１０ 表示装置
２、１１ 映像処理部
３ 字幕検出部
４ 切替部
５ 変換部
６ バックライト制御部
７ バックライト
８ 表示部
１２ 受付部

Claims (10)

1. 表示対象画像の映像信号が示す階調値を、映像を表示する際に使用される輝度値に変換する複数の変換関数を有し、
   上記変換関数を切り替える切替部を備え、
   上記切替部は、上記表示対象画像から、人工的な表示オブジェクトを含む領域を除外して得られる補正画像の階調値における最大の階調値を参照して、上記変換関数を、変換前の階調値と変換後の輝度値とのグラフが上記補正画像の最大の階調値に応じたＰＱカーブをなすように変換する変換関数に切り替え、
   上記切替部は、上記表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンに応じて、上記変換関数を切り替える機能を実行するか否かを制御する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 複数のエリアから構成され、当該複数のエリアの明るさを個別に制御可能なバックライトと、
   上記バックライトを制御するバックライト制御部と
   を更に備え、
   上記バックライト制御部は、上記人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するエリアの明るさを、他のエリアの明るさとは異ならせる
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 上記バックライト制御部は、上記人工的な表示オブジェクトを含む領域に対応するエリアの明るさを、当該人工的な表示オブジェクトの階調に応じて、他のエリアの明るさとは異ならせる
   ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 上記人工的な表示オブジェクトは、上記表示対象画像のコンテンツ映像に合成又は付加させたオブジェクトである
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示装置。
5. 上記オブジェクトは、字幕、ロゴ、又はコントロールパネルである
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 上記切替部が上記補正画像の階調値における最大の階調値を参照して上記変換関数を切り替える機能を実行する否かの、ユーザによる選択を受け付ける受付部をさらに備えている
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の表示装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の表示装置を備えているテレビジョン受像機。
8. 表示対象画像の映像信号が示す階調値を、映像を表示する際に使用される輝度値に変換する複数の変換関数を有する表示装置による映像処理方法であって、
   上記変換関数を切り替える切替工程を含み、
   上記切替工程では、上記表示対象画像から、人工的な表示オブジェクトを含む領域を除外して得られる補正画像の階調値における最大の階調値を参照して、上記変換関数を、変換前の階調値と変換後の輝度値とのグラフが上記補正画像の最大の階調値に応じたＰＱカーブをなすように変換する変換関数に切り替え、
   上記切替工程では、上記表示対象画像のカテゴリー、ジャンル又はシーンに応じて、上記変換関数を切り替える機能を実行するか否かを制御する
   ことを特徴とする映像処理方法。
9. 請求項１に記載の表示装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記切替部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
10. 請求項９に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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