JP4036749B2 - 画像を表示する方法及びシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像内の領域を選ぶように構成された選択手段と、その画像の光の強度を低減するように構成された低減手段とを備える、画像を表示するためのシステムに関する。
【０００２】
本発明は更に、画像内の領域を選ぶステップと、その画像の光の強さを低減するステップとを含む、画像を表示する方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
上述したようなシステム及び方法は、ヨーロッパ特許公報EP-B-0 589 513から知られている。この公報には、テレビジョン受信機のプロセッサ及び表示管を過負荷から保護する複数の光強度の低減機能が記述されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの機能により画質が向上され、表示管の寿命が延長される。第１の光強度の低減機能は、人の顔のような比較的大きい領域において働き、これらの領域における画像信号が第１の閾値を越える期間が所与の最小期間より長いときに実施される。この機能は、画像全体の光の強度を低減する。画像信号の最大許容振幅を越えるとすぐに第２の強度低減機能が実施される。この第２の機能は、局所的に光の強度を低減する。画像信号が所与の閾値を越える場合のみ双方の機能が効果的となる。しかし実際には、画像信号が閾値を越えないという事実にもかかわらず、表示管の寿命を低減しうる画像の部分があるということがわかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、冒頭の段落に記載したタイプのシステムであって、光の強度が表示管の寿命を低減しうる画像の所与の部分について画像信号の強度に関係なく低減されうるシステムを提供することである。このために、本発明によるシステムは、このシステムが、領域内の動き及び静止部分を検出するように構成された動き検出器を備え、低減手段が、領域内で動きも検出されたときに領域内の静止部分の光の強度を低減するように構成されることを特徴とする。有害な静止部分の典型的な例は、比較的長い期間画像に存在し多くの場合に飽和色を含むロゴである。無害な静止部分の例は、例えば壁である。このような壁は、強度を低減される必要がない。これを防ぐことができるようにするため、まず、前述したロゴのような静止部分が探される前に、領域内で動きが検出されるかどうか決定されうる。こうして、ロゴのみが強度を低減されなければならないところで、静止背景が強度を低減されることを防ぐことができる。
【０００６】
本発明によるシステムの実施例は請求項２に記載されている。画像は複数のピクセルを含む。例えば、ビデオでは、複数の画像が次々と示される。例えば、連続する画像における或るピクセルのピクセル値を減算することによって、そのピクセルの動きの量が決定されることが可能である。移動平均（ランニングアベレージ）は、例えば複数の連続する画像について動きの量を計算し、それを計算の数で割ることによって得られうる。「動き」ピクセルは、連続する画像の間でピクセル値が大きい差をもつピクセルであり、そのようなピクセルは、高い移動平均を与える。従って「静止」ピクセルの場合、移動平均が低い。
【０００７】
本発明によるシステムの一実施例が請求項３に記載されている。ノイズと呼ばれるピクセル信号内の不正確さにより、「静止」ピクセルの移動平均は必ずしも正確にゼロとはならない。これを補正するため、例えば「静止」ピクセルの移動平均があらかじめ決められた最大値を越えないという基準が成り立つことができる。この最大値が越えられるとき、それは「静止」ピクセルでない。これは、ピクセル信号におけるノイズの量の補正がなされうるという利点をもつ。あらかじめ決められた高い最大値では、多くのノイズが許容され、あらかじめ決められた低い最大値では、ピクセル信号における小さいノイズが許容され又はノイズが許容されないからである。
【０００８】
本発明によるシステムの一実施例が請求項４に記載されている。ロゴのような静止部分が、比較的長い期間、画像内の同じ場所に存在する場合、それは有害なことがある。静止部分があらかじめ決められた最小期間の間存在するときのみ、静止部分の強度が低減されうる。これは、静止部分の強度が低減されるまでに幾らか時間を要するという利点を持つ。ほんの短い時間だけ存在し、従って無害であるか又はさほど有害でない静止部分の強度は低減されず、これにより比較的穏やかなピクチャは表示されることができる。
【０００９】
本発明によるシステムの一実施例が請求項５に記載されている。静止部分の強度は１つのステップで低減される必要はない。このような低減は、非常に目につきやすく、ビューワによっておそらく気付かれるからである。複数のより小さいステップで強度を低減することによって、同じ低減が得られる一方、ビューワはこれにそれほど気付かないであろう。
【００１０】
本発明の別の目的は、冒頭の段落に述べたような方法であって、光の強度が画像信号に関係なく低減されることができる方法を提供することである。このために、本発明による方法は、この方法が領域内の動き及び静止部分を検出するステップを更に含み、領域内で動きも検出される場合、低減ステップが静止部分について実施されることを特徴とする。
【００１１】
本発明による方法のいくつかの実施例が請求項７乃至１０に記載されている。
【００１２】
本発明のこれら及び他の見地は、以下に説明する実施例を参照して明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、画像１００をもつ表示スクリーンの例を示している。この画像には、強度が低減されうる領域１０２及び１０４の位置が示されている。ロゴのような静止オブジェクトは、それらが当該領域において画像を最小限に覆うので、多くの場合は画像の角（コーナー）に表示される。これらのロゴを検出することができるようにするため、画像の角に静止オブジェクトがあるかどうか探すことが有用である。従って、領域１０２及び１０４は、画像１００の角に位置しているが、原則として、これらは画像のどこに位置してもよく、又は画像内を移動して規則的に異なる場所に達するものであってもよい。更に、ロゴは一般にそれほど大きくない。２８インチのディスプレイ上では、これらは多くの場合３x３ｃｍより小さい。こうして、例えば５０ｘ５０ピクセルの相対的に小さい領域において動きがあるかを探せば十分である。ロゴが検出されうる領域の数は変更することができる。例えば、画像は、動きが探索される小さい領域に全体的に分割されてもよい。領域は四角形でなくてもよく、より大きくても小さくてもよい。動きは、領域１０２及び１０４内の角１０６、１０８、１１０及び１１２において決定されることができる。
【００１４】
図２は、本発明に従って強度を低減するためのシステムの最も重要な部分を図式的に示している。選択手段２０２は、ロゴが検出されうる画像内の領域１０２及び１０４の位置を特定するように構成される。動き検出器２０４は、画像１００の領域１０２及び１０４における動きを検出するように構成される。領域全体を検出する必要はない。一般に、角１０６、１０８、１１０及び１１２において動きを検出すれば十分である。こうして、メモリ空間が節約されることができる。
【００１５】
画像はピクセルからなり、各ピクセルは３つの異なる値をもち、１つのピクセルが各カラーに対応する。「Ｐｉｘｅｌ_Ｒ」はピクセルの赤の値であり、「Ｐｉｘｅｌ_Ｇ」は、ピクセルの緑の値であり、「Ｐｉｘｅｌ_Ｂ」はピクセルの青の値である。ここで「Ｐｉｘｅｌ_{ｍｏｔｉｏｎＲ，Ｇ，Ｂ}」と称されるピクセルの動きの量は、「Ｐｉｘｅｌ_ｏｌｄ」及び「Ｐｉｘｅｌ_ｎｅｗ」と表される連続する画像のピクセルのピクセル値を減算し、これらの絶対値をとることにより計算される。
【数１】

しかしながら、こうしてピクセル毎に計算される動きの量は、例えば市販の動き検出器によって計算されることもできる。
【００１６】
メモリ２０６に記憶されたピクセルごとの移動平均「Ｐｉｘｅｌ_{ａｖｅｒａｇｅＲ，Ｇ，Ｂ}」は、所与の数の連続する画像について動きの量を計算し、色ごとにそれらを加算し、それらを計算の数で割ることにより得られる。
【数２】

【００１７】
ここで、「Ｐｉｘｅｌ_{ａｖｅｒａｇｅｎｅｗ}」は計算された動きの量の新しい移動平均であり、「Ｐｉｘｅｌ_{ａｖｅｒａｇｅｏｌｄ}」は計算された動きの量の古い移動平均であり、「＃ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓ」は実施された計算の数である。ピクセルがロゴに属する場合、このピクセルは、低い移動平均をもつので、このピクセルはメモリ２０６において低い値をもつ。これは、値が同じであるか又はほとんど同じである２つのピクセルを減算する結果がほぼ０であるからである。ピクセルがロゴに属さない場合、このピクセルは高い移動平均をもつので、このピクセルは、メモリ２０６において高い値をもつ。これは、値が大きく異なる２つのピクセルを減算する結果が高い値をもつからである。ノイズと呼ばれるピクセル信号における不正確さにより、あるピクセルに関する移動平均が正確にゼロになることはほとんどない。この理由のため、ロゴに属するためにピクセルの移動平均が従わなければならない基準を含むメモリ２０８が加えられている。この基準は、例えば「静止」ピクセルの移動平均があらかじめ決められた最大値を越えないことでありうる。この最大値を越えるとき、それは「静止」ピクセルではなく、そのピクセルはロゴに属さない。こうして、ロゴに属さないピクセルがそれにもかかわらずロゴに属すると考えられることを防ぐこともできる。この基準はまた、多くの既知のロゴを含むこともできる。そのようなロゴはあらかじめ知られており、「静止」ピクセルと比較されることができる。
【００１８】
移動平均の使用にはいくつかの難点もある。第一に、比較的長い期間存在し、所与の時点で消えるロゴは、複数の期間にわたりなお検出されるであろう。第二に、ロゴが比較的長い期間無かった場合、ロゴが検出されるまでに多くの期間を要する。例えば、これは、以前に計算されたピクセルの移動平均（Ｐｉｘｅｌ_{ａｖｅｒａｇｅｏｌｄ}）と、以前に計算されたピクセルの動き（Ｐｉｘｅｌ_{ｍｏｔｉｏｎｏｌｄ}）と、現在計算されたピクセルの動き（Ｐｉｘｅｌ_{ｍｏｔｉｏｎ}）とに基づいて、以前に計算されたピクセルの移動平均「Ｐｉｘｅｌ_{ａｖｅｒａｇｅｏｌｄ}」と、現在計算されたピクセルの動き「Ｐｉｘｅｌ_{ｍｏｔｉｏｎ}」とを補正することにより防ぐことができる。補正は、例えば以下の表に基づいて行われる。表中で、「ＭａｘＤｅｖ」は、メモリ２０８に記憶されているような基準であり、「−」は、値が適応化されないことを示す。
【００１９】
【表１】

【００２０】
消える又は現れるロゴは、上記の表に示すような補正によって、より早い時点で検出されることができる。
【００２１】
ロゴの特徴的な機能の１つは、ロゴが例えば１５分という比較的長い期間存在しなければならないということであり、これは表示管にとって有害な影響を及ぼす。ロゴは、飽和色を含むことがあり、ロゴの位置において同じ表示負荷をもたらしうるので、有害な影響が生じることがある。最小期間がメモリ２１０に記憶される。ロゴがこの最小期間の間検出される場合、ロゴの強度が低減されうる。表示管の最大限に均一な負荷を得るために、ロゴの平均表示負荷が、ロゴが検出された画像の平均表示負荷に実質的に等しくなる程度まで、ロゴの強度が低減されることができる。ロゴは１つのステップで低減されなくてもよい。そのような低減は、非常に目に付きやすく、ビューワによっておそらく気付かれるからである。この理由のため、低減手段２１２は、好適には、ロゴの平均表示負荷が画像の平均表示負荷と等しくなるまで複数のステップで少しずつ強度を低減するように構成される。例えば、ロゴが飽和色を含むとき、これらの飽和色のみが強度を低減されることができる。ロゴは部分的に領域１０２及び１０４を越えることがあり、これによりロゴの強度が部分的にのみ低減されることがありうる。この場合、ロゴの複数のピクセルは領域１０２及び１０４のエッジに重なっており、領域１０２及び１０４のエッジに重なる「ロゴ」ピクセルがもはやなくなるまで、領域１０２及び１０４が拡大されることができる。こうしてロゴ全体の強度が低減されることも可能である。
【００２２】
この実施例に記述されるコンポーネントは、プラズマディスプレイ２１４を駆動する既知のシステム２１６に加えられる。例えばＣＲＴ、ＰＤＰ及びＰＬＥＤのような他のディスプレイがこのシステムと共に駆動されてもよい。
【００２３】
図３は、本発明により強度を低減する方法の主なステップを示すフローチャートである。ステップ３００は、初期化ステップであり、画像内の領域のポジショニング、領域内の全てのピクセルに関する移動平均の初期化、及びピクセルが静止しているときの時間単位の数の初期化を含む。ステップ３０２において、動きが領域のエッジにあるかどうか上述したやり方で決定される。そうでない場合、ステップ３０２に戻る前に、ステップ３０４においてあらかじめ決められた待ち時間が観察される。動きがあるとき、ステップ３０６で動きの量が検出され、上述したやり方で領域内のピクセルごとの動きの量がこのピクセルに関する以前の移動平均の値に加えられる。ステップ３０８において、この移動平均が上述した基準に従うとき、ピクセルは「静止」しており、移動平均が基準に従うときの時間単位の数が、１ずつ上げられる。ステップ３０８において、移動平均が上述した基準に従わないとき、ピクセルは「動いており」、移動平均が基準に従う時間単位の数は、その時間単位の数が０より大きい場合は１ずつ下げられる。次のステップ３１０において、時間単位の数が、ピクセルが静止でなければならないときの最小期間に従うかどうかチェックされる。時間単位の数がこれに従わないとき、ステップ３０４に進む。時間単位の数が、ピクセルが静止でなければならない最小期間に従うとき、ステップ３１２において、光強度がまだ低減されていなかった場合はピクセルの光強度が段階的に低減される。そののち、ステップ３０４に進む。
【図面の簡単な説明】
【図１】強度が低減されうる画像内の領域の位置の例を示す図。
【図２】本発明により強度を低減するためのシステムの最も重要な部分を示す図。
【図３】本発明により強度を低減する方法の主なステップを示すフローチャート。

Claims (10)

1. 画像内の領域を選択するように構成された選択手段と、前記画像の光の強度を低減するように構成された低減手段とを有する、画像を表示するためのシステムであって、前記システムが更に、前記領域内の動き及び静止部分を検出するように構成された動き検出器を有し、前記領域内に動きが検出される場合にのみ、前記低減手段が、前記領域内の前記静止部分の前記光の強度を低減することを特徴とするシステム。
2. 前記システムが更に、前記領域における動きの量の移動平均を含む第１のメモリを有する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記システムが更に、前記領域において前記静止部分を動き部分と区別するために前記移動平均が従わなければならないあらかじめ決められた基準を含む第２のメモリを有する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記システムが更に、前記静止部分が前記基準に従わなければならないあらかじめ決められた最小期間を含む第３のメモリを有する、請求項３に記載のシステム。
5. 前記低減手段が、前記光の強度を段階的に低減するように構成される、請求項１に記載のシステム。
6. 画像内の領域を選択するステップと、前記画像の光の強度を低減するステップとを含む、画像を表示する方法であって、前記方法が更に、前記領域内の動き及び静止部分を検出するステップを含み、前記領域において動きが検出される場合にのみ、前記低減ステップが前記静止部分について実施される方法。
7. 前記方法が更に、前記領域における動きの量の移動平均を決定するステップを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記移動平均があらかじめ決められた基準に従う場合、前記領域において前記静止部分を動き部分と区別するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記静止部分があらかじめ決められた最小期間の間前記基準に従うかどうか決定するステップを更に含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記光の強度を段階的に低減するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。

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