JP2015111195A - 映像情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数段の画質調整回路（１２、１６）を持つ場合でも演算精度を保ちながら、画質調整に使用する演算回路、或いはメモリなどの回路規模を削減する。【解決手段】第二の画質調整部（１６）の特性を更新可能とするために、制御部（１８）によって特性データを計算し、第二の画質調整部（１６）内の変換テーブル（１６１ｒ、１６１ｇ、１６１ｂ）に書き込む。制御部（１８）は特性データを圧縮して送信し、第二の画質調整部（１６）は、圧縮されたデータを復元して、復元したデータを変換テーブル（１６１ｒ、１６１ｇ、１６１ｂ）に書き込む。【選択図】図１

Description

本発明は、入力された映像情報信号のレベルを、ユーザの好みにより、或いは使用環境に応じて最適に変換する映像情報表示装置に関するものである。

近年、テレビ受信機、情報端末、カーナビゲーションシステムなどの映像情報を表示するデバイスとして、液晶ディスプレイなどが普及している。表示画面を分割して一部の領域（画面）にＴＶ放送を受信することで得られた映像、或いはＤＶＤなどの記録装置で再生された映像を表示し、他の領域（画面）に操作メニュー、地図などを表示することがある。そのような場合に表示画面の一部に対してのみコントラスト、光源輝度の調整を行うことも知られている（特許文献１）。

特許第３２１５３８８号公報（段落００９４〜００９８、図１６〜図１８）

特許文献１の構成では表示画面のすべての領域（画面）に対してコントラスト、光源輝度の調整を行うには、すべての領域に対して個別に調整を行う必要があり、手間が掛かる。そのため、画面を合成した後で画面全体に対する調整を行う画質調整回路を設けることも知られている。

しかしながら、画面合成前に画質調整を行う回路と、画面合成後に画質調整を行う回路を設ける場合、前段の処理で、演算結果が信号のダイナミックレンジより大きくなったり、小さくなったりした場合に、後段の処理では元の階調を再現することができなくなる問題がある。これを避けるには、内部の演算精度およびデータのビット幅を増やす必要がある。しかしながら、そのようにした場合、画質調整回路内のメモリに格納されたデータの更新を行うときに、制御回路との通信量が多くなり、ブランキング期間内に更新ができず、出力画像が乱れてしまうと言う問題がある。

本発明は、上述の課題を解消するためになされたもので、複数段の画質調整回路を持つ場合に演算精度を保ちながら、回路規模を削減した映像情報表示装置を得ることを目的とする。

本発明の映像情報表示装置は、
映像データの画質を調整する第一の画質調整部と、
前記第一の画質調整部で画質が調整された前記映像データと、前記第一の画質調整部を経ることなく供給された情報データとを合成し、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータで表される合成画面を生成する画面合成部と、
前記合成画面の画質を調整する第二の画質調整部と、
前記第二の画質調整部における前記画質の調整のための変換特性を設定する制御部とを備え、
前記第二の画質調整部は、前記画質の調整のためのＲ、Ｇ、Ｂ個別の変換特性をそれぞれ記憶した変換テーブルを有し、
前記制御部は、前記変換特性を定義するＲ、Ｇ、Ｂ個別の特性データを前記第二の画質調整部に送信することで、前記変換テーブルに書き込ませるものであり、
前記制御部では前記特性データを前記第二の画質調整部に送信する際に、前記特性データを圧縮して送信し、
前記第二の画質調整部は、前記圧縮された特性データを復元して、復元した特性データを前記変換テーブルに書き込む
ことを特徴とする。

本発明によれば、第二の画質調整部の変換特性を示すデータを、圧縮して送信し、第二の画質調整部にて復元するため、画質を損なうことなくデータの転送量、転送時間、または転送レートを削減でき、消費電力の減少、および安価な部品の使用によるコスト削減の効果がある。

本発明の実施の形態１の映像情報表示装置１００の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の映像情報表示装置１００の表示部１７に表示される画像の例を示す図である。 図１の第一の画質調整部１２の構成例を示すブロック図である。 図３の手動コントラスト・ブライトネス調整部１２１の構成例を示すブロック図である。 （ａ）は図４の乗算部１２１１の入出力特性の例を示す図、（ｂ）は、図４の加算部１２１２の入出力特性の例を示す図である。 図３の自動コントラスト・ブライトネス調整部１２２の構成例を示すブロック図である。 図１の画面合成部１５の構成例を示すブロック図である。 図１の第二の画質調整部１６の構成例を示すブロック図である。 図８の階調変換部１６１に設定される変換特性の一例を示す図である。 階調変換部１６１への送信に用いられる圧縮データの構成を示す図である。 実施の形態１に係るデータ再構成部１６２の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２における圧縮されたＬＵＴデータの送信の手順を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る映像情報表示装置１００の構成を示すブロック図である。
図１において、映像情報表示装置１００は映像入力端子１０、スケーラ１１、第一の画質調整部１２、情報入力端子１３、情報画面再構成部１４、画面合成部１５、第二の画質調整部１６、表示部１７、及び制御部１８を備える。制御部１８は例えばＣＰＵで構成される。
映像情報表示装置１００は映像入力端子１０から入力された映像信号Ｖａと情報入力端子１３から入力された情報データＶｄに基づく画像とを合成して表示部１７に出力するものである。

図２は表示部１７の表示画面に表示される映像の一例を示す。図示の例は、カーナビゲーションシステムにおける表示画面の例である。図２の符号Ａａで示される領域は地図画面、符号Ａｂで示される領域は映像画面、符号Ａｃで示される領域は情報表示画面である。領域Ａｂに表示される映像は、映像入力端子１０から入力された信号によるものであり、領域Ａａ及びＡｃに表示される映像は、情報画面再構成部１４で生成されたものである。即ち、領域Ａｂに表示される映像と領域Ａａ及びＡｃに表示される映像とは異なる信号源から信号によるものである。

スケーラ１１は、映像入力端子１０から入力された映像信号Ｖａのサイズを出力画面の映像信号のサイズ、すなわち図２の領域Ａｂのサイズと同一になるように画素数の変換を行う。
スケーラ１１はまた、映像入力端子１０から入力される映像信号Ｖａのフレーム周波数を、情報入力端子１３から入力される情報データＶｄのフレーム周波数と一致させるようにフレームレート変換を行う。

第一の画質調整部１２は、入力された映像信号のブライトネス（輝度）及びコントラストを調節する。
情報画面再構成部１４は、情報入力端子１３から入力された情報データＶｄから情報画面を生成する。

画面合成部１５は、第一の画質調整部１２の出力と情報画面再構成部１４の出力を合成して一つの画面を形成する。
第二の画質調整部１６は、合成により形成された画面のコントラスト及びブライトネスを表示部１７に合わせて最適に調整し、調整後の合成データを出力する。
表示部１７は、例えば液晶ディスプレイで構成され、第二の画質調整部１６から出力される合成データで表される映像を表示する表示画面を有する。

制御部１８は、映像情報表示装置１００の全体を制御する。
例えば、制御部１８は、第一の画質調整部１２にコントラスト係数Ｋｃ及びブライトネス係数Ｋｂ、及び感度Ｋｇを供給して、第一の画質調整部１２における画質調整を制御する。

制御部１８はまた、スケーラ１１、情報画面再構成部１４、及び画面合成部１５に、表示画面内の複数の領域間の境界を示す情報Ｓｗを供給し、スケーラ１１における画素数の変換を制御し、情報画面再構成部１４における情報画面の再構成（構成される画面の大きさ及び表示画面中の位置）を制御し、画面合成部１５における画面合成（入力切替のタイミング）を制御する。

制御部１８はさらに、第二の画質調整部１６に、Ｒ、Ｇ、Ｂ個別の変換特性を示すデータ（特性データ）Ｄｃを供給して、第二の画質調整部１６における画質調整を制御する。特性データは第二の画質調整部１６内の変換テーブルの変換特性を定めるＲ、Ｇ、Ｂ個別のデータであり、後述のように、制御部１８で圧縮されて送信される。

制御部１８はまた、ユーザによる操作入力に応じて操作入力部１９から供給される画質調整条件変更要求に応じて、第一の画質調整部１２及び第二の画質調整部１６における画質調整の条件の変更を行う。

図１に示す映像情報表示装置１００の動作についてより詳しく説明する。
たとえば、映像入力端子１０から入力される映像信号ＶａのフォーマットがＤ２、すなわち有効映像領域が水平７２０画素、垂直４８０ライン、フレーム周波数が５９．９４Ｈｚのプログレッシブ信号であり、表示部１７に表示される有効映像フォーマットがＷＶＧＡ、すなわち水平８００画素、垂直４８０ライン、フレーム周波数を５９．９４Ｈｚのプログレッシブ信号であるとする。
また、表示部１７の表示画面に表示される映像が図２のような構成であり、図２の領域Ａａは４００画素×４８０ライン（以下、４００×４８０画素と示す）であり、図２の領域Ａｂ及びＡｃは、共に４００×２４０画素であるとする。

図２に示されるような表示画面の複数の領域への分割、表示画面における領域間の境界の位置は、制御部１８によって決定され、制御部１８は、決定した各領域の位置（境界の位置）を示す情報Ｓｗをスケーラ１１、情報画面再構成部１４、及び画面合成部１５に供給する。

映像入力端子１０から入力された、フォーマットがＤ２の映像信号Ｖａは、スケーラ１１で画素数変換を施されて、４００×２４０画素でＹ／Ｃｂ／Ｃｒ４：２：２フォーマット（各データが８ビット）の信号に変換され、映像信号Ｖ１１として出力される。
映像信号Ｖ１１は第一の画質調整部１２に入力される。

第一の画質調整部１２は、例えば図３に示すように、手動コントラスト・ブライトネス調整部１２１、自動コントラスト・ブライトネス調整部１２２、及び逆マトリクス変換部１２３を備える。

手動コントラスト・ブライトネス調整部１２１は、例えば図４に示されるように、乗算部１２１１と加算部１２１２とを備える。
乗算部１２１１は、例えば制御部１８から通知されたコントラスト係数Ｋｃと入力信号Ｖ１１との乗算を行う。ここで、Ｋｃは０．５〜１．５の範囲に限定されるものとする。Ｋｃの変更による入出力特性の変化を図５（ａ）に示す。

加算部１２１２は、制御部１８から通知されたブライトネス係数Ｋｂと、乗算部１２１１による乗算結果とを加算して信号Ｖ１２１を得る。ここで、Ｋｂは−２０〜＋２０の範囲に限定されるものとする。Ｋｂの変更による入出力特性の変化を図５（ｂ）に示す。

手動コントラスト・ブライトネス調整部１２１の入力Ｖ１１は８ビット（０〜２５５）であるため、出力Ｖ１２１は−２０〜＋４０３の範囲で表され、これを９ビットのデータ（−６４〜＋４４７）として自動コントラスト・ブライトネス調整部１２２へ出力する。

自動コントラスト・ブライトネス調整部１２２は、入力信号の特徴に応じてゲインを制御する。自動コントラスト・ブライトネス調整部１２２は例えば図６に示すように特徴量抽出部１２２１、ゲイン制御部１２２２、及びゲイン調整部１２２３を備える。

特徴量抽出部１２２１は、入力信号の平均輝度、ヒストグラムなどの特徴量を抽出する。
ゲイン制御部１２２２は、例えば、平均輝度を維持しながら、ヒストグラムの度数が大きい入力信号レベルの区間では出力信号の階調数を多くし、逆にヒストグラムの度数が小さい入力信号レベルの区間では出力信号の階調数を少なくするように制御する。ヒストグラムグラムの度数の変化に対する階調数の変更の度合い（感度）Ｋｇは制御部１８から設定可能なように構成されている。

ゲイン調整部１２２３は、ゲイン制御部１２２２で算出したゲイン特性を用いて入力信号を変換して９ビットのデータを出力する。

逆マトリクス変換部１２３では、Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ４：２：２フォーマット（各データが９ビット）の入力データに対し、Ｃｂ／Ｃｒ信号の線形補間を行い、Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ４：４：４フォーマットに変換し、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ６０１、或いはＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９などで規定されたＲＧＢ／ＹＣＢＣＲ変換（マトリクス）特性の逆特性の変換を施し、ＲＧＢ各９ビットのデータを画面合成部１５に出力する。

情報入力端子１３には、図示しない情報源（例えばＣＰＵで構成される）によって生成された情報データＶｄが入力される。ここで、情報データＶｄには、図２の領域Ａａに表示される地図データ、並びに地図上にある地図表示設定用アイコン類、図２の領域Ａｃに表示される背景データ、メニューアイコン、情報アイコンなどの部品類を生成するためのコマンドが含まれる。

情報入力端子１３を介して入力された情報データＶｄは情報画面再構成部１４に入力される。情報画面再構成部１４は、たとえばベクタグラフィックスエンジンにて構成され、入力された情報データを描画（グラフィックス）データに変換して、フレームメモリ１４ｍにＲＧＢフォーマットにて格納する。地図、背景、アイコンなどの描画データは、フレームメモリ１４ｍ上でＷＶＧＡサイズの画面上に表示される位置で合成される。合成により得られたデータは、例えばＲＧＢ各８ビットのラスタフォーマットで画面合成部１５に出力される。

画面合成部１５は、図７に示すように、ビット拡張部１５１と、選択部１５２とを有する。
ビット拡張部１５１は、情報画面再構成部１４の出力を構成するＲＧＢ各８ビットのデータを９ビットに拡張する。拡張はＭＳＢ側に値が「０」の第９ビットを付加した後で６４を加算することで行われる。拡張を行うのは、第一の画質調整部１２の出力データの取り得る値の範囲が９ビット（−６４〜＋４４７）であるのに対し、情報画面再構成部１４の出力データの取り得る値の範囲は８ビット（０〜＋２５５）であるためである。

選択部１５２は、第一の画質調整部１２から供給される映像データと情報画面再構成部１４から出力され、ビット拡張部１５１でビット拡張された情報データとを合成して、１つの画面を生成する。

選択部１５２は、制御部１８からの、領域の境界を示す情報に基づいて定められたタイミングで入力信号を切り替える。具体的には、領域Ａａ、Ａｂ、Ａｃの境界を示す情報Ｓｗが制御部１８から供給され、領域Ａａ、Ａｂ、Ａｃ間の境界に対応するタイミング（境界に位置する画素の信号が画面合成部１５に入力されるタイミング）で切替えが行われる。

以上の合成を行うことで、画面合成部１５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素データで表される合成画面を生成する。画面合成部１５の出力データ（合成データ）は第二の画質調整部１６に入力される。

第二の画質調整部１６では、表示部１７の表示特性及びユーザの好みに応じて映像信号の画質調整条件（画質設定パラメータ）を決定し、或いは変更し、合成データに対して、決定或いは変更された画質調整条件を用いて合成データに対して調整を加え、調整後の合成データを出力する。

表示部１７の表示特性とは表示部１７を構成する表示デバイスの発光特性を含むものであり、表示部１７の表示特性に応じた調整は製造者が工場出荷時に調整を行い、調整結果がデフォルト値として設定されている。ユーザの好みに応じた調整は、ユーザが手動で行うものであり、デフォルト値に対する修正と言う形で行われる。
ユーザによる画質調整条件変更要求は操作入力部１９を用いて行われ、画質設定パラメータの入力（或いは現在の設定値に対する変更）と言う形で成される。

第二の画質調整部１６は、例えば、コントラスト、ブライトネス、色あい及び色相のうちの一つ以上の調整機能、及び／又はガンマ補正機能を含んでいるが、以下ではコントラスト及びブライトネス調整機能、及びガンマ補正機能について説明を行う。

図８に示すように、第二の画質調整部１６は、階調変換部１６１、データ再構成部１６２、及びバッファ１６３を備える。
第二の画質調整部１６に入力された合成データは、階調変換部１６１に入力される。階調変換部１６１は、Ｒ、Ｇ、Ｂに対してそれぞれ別個の変換テーブル（ＬＵＴ）１６１ｒ、１６１ｇ、１６１ｂを備える。

変換テーブル１６１ｒ、１６１ｇ、１６１ｂの各々は、Ｒ、Ｇ、Ｂの入力値を出力値に変換するものである。各変換テーブルは、入力値がアドレスとして与えられると、当該アドレスに記憶されている出力値が読み出される。従って、各アドレスに記憶されている出力値（特性データ）によって変換特性が決まる。特性データは随時書き換えが可能であり、これにより変換特性が更新される。
変換テーブルの入力データはそれぞれ９ビット（−６４〜＋４４７）であり、出力データは、表示部１７のデータ入力ビット数に合致するビット数（例えば、８ビット（０〜２５５））のデータである。

階調変換部１６１に格納される特性データは制御部１８から与えられる。制御部１８では、ユーザによる画質調整条件変更要求に含まれる、輝度、明るさの設定に応じて階調変換部１６１の特性データ（変換出力値）の算出を行う。

変換出力値は、−６４から＋４４７までの値を持つ変換入力値の各々に対して算出される。
変換入力値（入力データ）を符号Ｘｎで表し、変換入力値を小さい順に並べたデータ列を符号｛Ｘｎ｝で表す。
変換入力値に対応する変換出力値（出力データ）を符号Ｚｎで表し、変換出力値を、対応する変換入力値の小さい順に並べたデータ列を符号｛Ｚｎ｝で表す。
変換出力値Ｚｎの算出は以下のようにして行われる。

制御部１８ではまず、−６４〜＋４４７の値を持つ入力値Ｘｎの各々に対してゲインＪｃとオフセットＪｂの調整を施す。ゲインＪｃ及びオフセットＪｂは、ユーザによる輝度、明るさの設定に基づいて決定される。ゲインＪｃによる調整はゲインＪｃを乗算する処理であり、オフセットＪｂによる調整はオフセットＪｂを加算する処理である。
ゲインの乗算及びオフセットの加算の結果得られる値が負の値であれば０にクリップし、また、正の値であれば２５６で除算し、除算の結果を１にクリップする（１よりも大きければ１とする）ことで正規化する。正規化したデータＹｎに対して、ガンマ値の逆数（１／γ）で累乗を計算したあとに、２５６を乗算することで正規化を解除し、乗算の結果を２５５にクリップする（２５５よりも大きければ２５５とする）ことで得られる値を変換出力値Ｚｎとする。

上記した、変換入力値Ｘｎから変換出力値Ｚｎを得る処理を数式で示すと以下の如くとなる。

上記の処理による変換出力値Ｚｎの算出は、全ての変換入力値Ｘｎについて行われ、入力値Ｘｎの小さい順に出力値Ｚｎを並べることでデータ列｛Ｚｎ｝が形成され、
入力データ列｛Ｘｎ｝と出力データ列｛Ｚｎ｝との関係で、変換特性が決まる。

上記の処理による変換特性の一例として、ゲインＪｃを０．９、オフセットＪｂを＋１、ガンマ値γを２とした場合の変換特性を図９に示す。

上記の処理によるデータ列｛Ｚｎ｝の生成は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各々について行われる。Ｒ、Ｇ、Ｂの各々についてのデータ列を｛Ｒｎ｝、｛Ｇｎ｝、｛Ｂｎ｝で表す。データ列｛Ｒｎ｝、｛Ｇｎ｝、｛Ｂｎ｝のいずれにも当てはまる説明では、以下でも｛Ｚｎ｝を用いる。

制御部１８は、第二の画質調整部１６の階調変換部１６１で用いられる変換出力値、即ち特性データ（「ＬＵＴデータ」と言う）をそのまま送信するのではなく、圧縮して送信する。この圧縮は、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータ列の各々について別個に行われる。
例えばＲのデータ列についての圧縮処理は以下の如くである。

データ列の先頭のデータをそのまま出力する。２番目以降のデータは、一つ前のデータに対する差分を出力する。そのような処理の結果（先頭のデータ、及び２番目以降のデータについての差分値）を、例えば図１０のように、３ビットの固定長データ（固定長値）と可変長データ（可変長値）の組み合わせで表現したコードに変換する。そして、変換により得られたコードの列を直列に結合して、Ｒ成分の圧縮されたＬＵＴデータ（単に「圧縮データ」とも言う）Ｄｃとして送信する。

以上のように、送信のために行われる圧縮は、変換出力値（ＬＵＴデータ値）を変換入力値の小さい順に並べたときの、各データ値について先行するデータ値に対する差分を求める処理を含み、圧縮により生成されたデータ列は、圧縮前のデータ列の先頭のデータと、２番目以降のデータ値の各々について先行するデータ値に対する差分を示すデータを順に並べたものである。

Ｇ成分、Ｂ成分についても同様にして圧縮及び送信を行う。
制御部１８は以上の処理を行い、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＵＴデータの圧縮及び送信を行う。

第二の画質調整部１６では、制御部１８から圧縮されたＬＵＴデータ（圧縮データ）Ｄｃの送信が行われると、送信された圧縮データＤｃをバッファ１６３に格納する。バッファ１６３に格納されたＬＵＴデータが予め定められた量以上となった後、データ再構成部１６２は、１フレームの調整後の合成データの階調変換部１６１からの出力が完了した後（１フレームの最後のデータの出力の後、すなわち垂直ブランキング期間の始まりのタイミングでバッファ１６３からＬＵＴデータの読み込みを開始する。データ再構成部１６２は、バッファ１６３から読み出したＬＵＴデータに対して、制御部１８での変換時と逆の方法で複号(再構成)を行う。
なお、バッファ１６３でＬＵＴデータが予め定められた量以上になったことを条件として読み込みを開始するのではなく、予め定められた量のデータの制御部１８からバッファ１６３への送信が完了したときに、制御部１８が、そのことを示すフラグを第二の画質調整部１６に送り、データ再構成部１６２では、第二の画質調整部１６で上記のフラグを受信したことを条件として、バッファ１６３からのＬＵＴデータの読み込みを開始することとしても良い。

データ再構成部１６２は例えば図１１に示すように、リングバッファ１６２１、固定長部デコード部１６２２、可変長部デコード部１６２３、データ復号部１６２４、シフト量算出部１６２５、セレクタ１６２６、レジスタ１６２７、及び加算部１６２８を備える。
バッファ１６３から読み込まれるデータの先頭から、予め定められた数のビット（たとえば６４ビット）がリングバッファ１６２１に書き込まれる。

固定長部デコード部１６２２は、リングバッファ１６２１の先頭のデータから、予め定められた数のビット（図１０の例では３ビット）の固定長データを復号する。固定長データの復号結果は可変長部デコード部１６２３、データ復号部１６２４、及びシフト量算出部１６２５に出力される。

可変長部デコード部１６２３は、固定長データの復号値から可変長データのビット長を算出し、そのビット長のデータをリングバッファ１６２１から取り込む。図１０の例では、たとえば固定長データの値が「＋２」である場合は、可変長データの長さは３ビットとなり、リングバッファ１６２１の最初のデータから固定長分（３ビット）をシフトした４〜６ビット目のデータを取り込む。取り込んだデータはデータ復号部１６２４へ出力される。

データ復号部１６２４は固定長部デコード部１６２２の出力（固定長データ）、および可変長部デコード部１６２３の出力（可変長データ）の組合せから圧縮された値を元の値（差分値）に復号する。この処理は、図９の固定長値、及び可変長値の組合せから、差分値（制御部１８で算出した差分値）を再生する処理である。

シフト量算出部１６２５は、復号が完了するたびにその復号に使用した固定長データおよび可変長データ長の合計を算出してリングバッファ１６２１に通知する。

リングバッファ１６２１は、シフト量算出部１６２５から通知されたビット長を先頭から廃棄し、リングバッファ１６２１の先頭ポインタを廃棄した最終データの直後に移動させる。
リングバッファ１６２１は保持したデータが予め定められたデータ量以下になった場合、バッファ１６３に一定量のデータ送信を要求し、それより前にリングバッファ１６２１内に保持した最終データの次のアドレスより順に書き込む。
書き込みアドレスがリングバッファ１６２１の最終値まで到達した場合は先頭アドレスに戻り同様の書き込み、読み出し動作を続ける。

データ復号部１６２４で復号されたデータは一つ前のアドレスのデータとの差分データであるため、セレクタ１６２６、レジスタ１６２７、及び加算部１６２８にて階調変換部１６１に書き込むためのデータに復元する。

セレクタ１６２６は各色の圧縮データ列のうちの先頭のデータがデータ復号部１６２４から出力されたときは、該データ（データ復号部１６２４の出力）を選択し、圧縮データ列のうちの２番目以降のデータがデータ復号部１６２４から出力されたときは、加算部１６２８の出力を選択する。

セレクタ１６２６で選択されたデータは、変換出力値として階調変換部１６１の変換テーブルの対応するアドレスに書き込まれる。変換テーブルのアドレスは変換入力値に対応するものであり、データ再構成部１６２から出力されるデータ（変換出力値）が、出力の順に（従って対応する変換入力値の小さい順に）、対応するアドレスに順に書き込まれる。

セレクタ１６２６の出力はデータ再構成部１６２の出力として階調変換部１６１に入力されるとともに、レジスタ１６２７に入力され、次の圧縮データの復号（次のアドレスに書き込むべきデータの復元）のために保持される。

加算部１６２８は、レジスタ１６２７の出力である１つ前のアドレスに書き込まれた変換出力値とデータ復号部１６２４の出力である現アドレスに対応する圧縮データの値（差分値）とを加算し、現アドレスに書き込むべき変換出力値を生成する。

本発明の実施の形態１の映像情報表示装置では、データ再構成部１６２で複号したデータを使って、階調変換部１６１に画像の有効データが入力されるまでに、すなわち入力データの垂直ブランキング期間が完了する前に階調変換部１６１内のＲＧＢデータをすべて更新するものとし、そのため階調変換部１６１はＲＧＢ各１フレーム分のみの容量を備えていればよく、その場合でも表示映像には更新に伴う画面の乱れは表れない。

ここで、制御部１８から、第二の画質調整部１６に転送されるデータの量を見積もる。本実施の形態１で述べた変換を実施しない場合に転送されるデータの量は階調変換部１６１に書き込まれるデータの量と等しく、２^９×８×３＝約１２．３ｋｂｉｔである。一方、本実施の形態１のように変換を行った場合、まず変換テーブル（ＬＵＴ）の最初の変換出力値（入力値−６４に対する出力値）は０の可能性が高く、また、変換出力値は変換入力値に対して単調増加するものであることから、一つ前の入力値に対する出力値との差分は０に近い正の数である可能性が高い。そのため、可変長データの長さはほぼ１〜３ビット程度をとることになる。ここで制御部１８からバッファ１６３に送信される可変長データの平均値を２ビットとみなすと、転送されるデータの量は、２^９×（３＋２）×３＝約７．７ｋｂｉｔである。すなわち、実施の形態１で説明した圧縮方法により、転送されるデータ量を約３７％削減することができる。

転送データ量を削減により、データの伝送レートも低くすることができる。上記のように、ＬＵＴデータは、垂直ブランキング期間の開始前に、その一部が送信され、残りは垂直ブランキング期間中に送信されが、バッファ１６３の容量が小さい場合には、垂直ブランキング開始前に送信されるＬＵＴデータの量は少なく、大部分は、垂直ブランキング期間中に送信される。伝送レートの計算に当たっては、ＬＵＴデータのすべてが、垂直ブランキング期間中に送信されるものと仮定することができる。
表示部１７の出力フォーマットをＷＶＧＡ、６０Ｈｚとし、垂直ブランキングを４５ラインとすると、垂直ブランキング期間は約１．４ｍＳとなる。
実施の形態１に説明したデータ圧縮を行わずにＬＵＴデータを送信する場合は、上記の垂直ブランキング期間内に送信を完了するためには約８．６Ｍｂｐｓの伝送レートが必要であるのに対し、実施の形態１に述べたデータ圧縮を行う場合は、上記の垂直ブランキング期間内に送信を完了するためには、約５．４Ｍｂｐｓのレートで転送すればよいことがわかる。転送レートが小さくなれば、制御部１８と第二の画質調整部１６との間の伝送に、より簡単な構成のシリアル伝送を使用することが可能となり、高速バス配線による基板の複雑化を回避することができる。また、制御部１８を構成するＣＰＵの通信用クロック周波数の低減、或いは通信時間の短縮によるＣＰＵ負荷の低減が見込まれ、消費電力の削減、或いはより低コストのＣＰＵの使用できる可能性が高くなる。

以上のように、本発明の実施の形態１によれば、制御部１８から階調変換部１６１を更新するデータについて、先行するデータに対する差分値を可変長データに変換して送信するので、データの転送量、転送時間、または転送レートを約４割削減することができる。そのため、制御部１８を構成するＣＰＵおよび装置全体の消費電力を低減することができる。

また、階調変換部１６１の更新（変換テーブルの書き換え）は垂直ブランキング期間に行われるので、表示部１７に表示される画像が乱れたりすることはなく、更新が完了すると、その直後の有効期間から、画質を変更した画面を視聴することができる。

なお、本発明の実施の形態１では、制御部１８と第二の画質調整部１６との間のデータ圧縮に１つ前のデータとの差分値（１つの前の入力値に対応する出力値との差分値）を可変長コードに変換したが、１つ前のデータとの差分値の代わりに、例えば変換入力値に対する変換出力値の差分値を可変長コードに変換してもよい。
また、図１０に示した可変長コードへの変換は一例であり、かならずしもこれに限定されるものではなく、同様の効果を奏する変換方法を使用しても良い。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２の映像情報表示装置の構成は、図１に示す本発明の実施の形態１の映像情報表示装置と同様の構成である。以下、実施の形態２の映像情報表示装置の動作のうちの、実施の形態１の映像情報表示装置の動作と異なる部分について説明する。

本発明の実施の形態２の映像情報表示装置は、圧縮されたＬＵＴデータ（圧縮データ）の量が、１フレーム期間内に階調変換部１６１内のデータを更新することが可能な範囲のものであることが保証されていない場合に適したものである。

制御部１８はＬＵＴデータの圧縮処理が完了した時点で、ＲＧＢ各色の圧縮されたＬＵＴデータ（圧縮データ）の量をそれぞれ算出し、あらかじめ定められた閾値との比較を行い、１フレーム期間内で更新可能か判断する。

制御部１８が１フレーム期間内で更新可能と判断した場合は、ＲＧＢすべての圧縮データの送信（ＬＵＴデータの更新）を行う。
制御部１８が１フレーム期間内で更新できないと判断した場合は、２フレーム又は３フレーム期間に跨ってＲ、Ｇ、ＢのＬＵＴデータの更新を行う。

以下、実施の形態２における制御部１８の動作を、図１２を用いて説明する。ステップＳ１０１にて画質調整動作が開始されると、制御部１８は画質調整条件変更要求の有無を判断する（Ｓ１０２）。画質調整条件変更要求が無い場合（分岐ＮＯ）はステップＳ１０２の処理を繰り返すことで、画質調整条件変更要求が発せられるのを待つ。

ステップＳ１０２にて画質調整条件変更要求が確認された（分岐ＹＥＳ）場合、制御部１８は画質調整条件変更要求に含まれる新たな画質設定パラメータ（ユーザが入力した値、或いは現在用いられている設定値に対する変更分を加減算することで算出される値）を取得し（Ｓ１０３）、画質調整条件変更要求で要求されている変更の内容に応じて、実施の形態１で述べたように、変換出力値を算出する（Ｓ１０４）。
さらに、実施の形態１で述べたように、変換出力値を表すデータ(ＬＵＴデータ)を圧縮し、階調変換部１６１へ転送すべき圧縮データＤｃを生成し、同時に、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの転送すべき圧縮データの量（転送データ量）ＱＲ、ＱＧ、ＱＢを算出する（Ｓ１０５）。

次のステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で算出された転送データ量ＱＲ、ＱＧ、ＱＢの合計と、予め定められた閾値Ｋ１との大きさを比較する。ここで閾値Ｋ１は表示部１７の表示画面１フレーム期間内に送信できるＬＵＴデータの量を表すものである。実施の形態１で述べたように、ＬＵＴデータは、垂直ブランキング期間の開始前に、その一部が送信され、残りは垂直ブランキング期間中に送信される。バッファ１６３の容量が小さい場合には、ＬＵＴデータの大部分は、垂直ブランキング期間中に送信される。そこで、１フレーム期間中に送信できるＬＵＴデータの量の計算に当たっては、垂直ブランキング期間中にのみ送信が行われるものと仮定する。制御部１８の通信レートをＶ（ｂｐｓ）、表示画面１フレームの垂直ブランキング期間をＴ（ｓ）、伝送時のオーバーヘッドなどによる効率低下などを考慮した伝送効率係数をα（αは０以上１以下）とすると、Ｋ１＝Ｖ×Ｔ×αで表される。

ステップＳ１０６で、転送データ量の合計（ＱＲ＋ＱＧ＋ＱＢ）が閾値Ｋ１以下の場合（ＹＥＳ）、制御部１８は１フレーム期間内に全色の、圧縮されたＬＵＴデータの転送を行う（Ｓ１０７）。転送が完了したら、画質調整条件の変更を完了し（Ｓ１１１）、ステップＳ１０１に戻る。
一方、ステップＳ１０６で転送データ量の合計（ＱＲ＋ＱＧ＋ＱＢ）が閾値Ｋ１よりも大きい場合（ＮＯ）、制御部１８は、転送データ量ＱＲ、ＱＧ、ＱＢの値のうち最大の値を除いた残りの２つの値の合計と閾値Ｋ１の値との比較を行う(Ｓ１０８)。

ステップＳ１０８において、２つの転送データ量の合計が閾値Ｋ１以下ならば(ＹＥＳ)、制御部１８は２フレームに跨って圧縮データを送信することとし、最初のフレーム期間に、ステップＳ１０８で閾値Ｋ１との比較（Ｓ１０８）を行った２つの色の圧縮データを送信する。次のフレームで残りの一色、すなわち転送データ量が最大の値を示す色の、圧縮データを送信する（Ｓ１０９）。送信が完了したら、画質調整条件の変更を完了し（Ｓ１１１）、ステップＳ１０１に戻る。

一方、ステップＳ１０８において、転送データ量ＱＲ、ＱＧ，ＱＢの値のうち最大の値を除いた残りの２つの転送データ量の値の合計が閾値Ｋ１以上ならば（ＮＯ）、制御部１８は３フレームに跨って圧縮データを送信することとし、最初のフレーム期間に、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちどれか一色（例えばＲ）の圧縮データを送信する。次のフレームで別の一色（例えばＧ）の圧縮データ、さらに次のフレームで残りの一色（例えばＢ）の圧縮データを送信する（Ｓ１１０）。送信が完了したら、画質調整条件の変更を完了し（Ｓ１１１）、ステップＳ１０１に戻る。

以上のように、本発明の実施の形態２によれば、制御部１８が圧縮されたＬＵＴデータの量（転送データ量）を算出し、１フレーム期間内に更新できるかどうかを確認し、１フレーム内に更新できないと判断された場合に、連続する２フレーム、または３フレームに跨って、Ｒ、Ｇ、Ｂの圧縮データを個別に送信するので、変換テーブルに入力される画像の有効期間の間に変換テーブルが更新されることがなく、ユーザには表示画面の映像の乱れが感じられることなく、ユーザの指定した画質特性を使って画像を表示することができる。

実施の形態１及び２では、ユーザによる画質調整条件変更要求に応じて画質調整条件の変更を行うものとして説明したが、表示装置の使用環境を示す環境情報、例えば照度センサによる照度の計測結果に基づいて、制御部１８が画質調整条件の変更が必要か否かを判断し、画質調整条件の変更の必要があると判断した場合に、上記と同様に画質調整条件の変更の処理を行うこととしても良い。この場合には、ステップＳ１０２では、制御部１８が画質調整条件変更の必要があるか否かの判定を行うことになる。

１０ 映像入力端子、 １１ スケーラ、 １２ 第一の画質調整部、 １５ 画面合成部、 １６ 第二の画質調整部、 １７ 表示部、 １３ 情報入力端子、 １４ 情報画面再構成部、 １８ 制御部、 １００ 映像情報表示装置、 １２１ 手動コントラスト・ブライトネス調整部、 １２２ 自動コントラスト・ブライトネス調整部、 １２３ 逆マトリクス変換部、 １２１１ 乗算部、 １２１２ 加算部、 １２２３ ゲイン調整部、 １２２１ 特徴量抽出部、 １２２２ ゲイン制御部、 １６１ 階調変換部、 １６２ データ再構成部、 １５１ ビット拡張部、 １５２ 選択部、 １６３ バッファ、 １６２１ リングバッファ、 １６２２ 固定長部デコード部、 １６２３ 可変長部デコード部、 １６２４ データ復号部、 １６２５ シフト量算出部、 １６２６ セレクタ、 １６２７ レジスタ、 １６２８ 加算部。

Claims (5)

1. 映像データの画質を調整する第一の画質調整部と、
   前記第一の画質調整部で画質が調整された前記映像データと、前記第一の画質調整部を経ることなく供給された情報データとを合成し、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータで表される合成画面を生成する画面合成部と、
   前記合成画面の画質を調整する第二の画質調整部と、
   前記第二の画質調整部における前記画質の調整のための変換特性を設定する制御部とを備え、
   前記第二の画質調整部は、前記画質の調整のためのＲ、Ｇ、Ｂ個別の変換特性をそれぞれ記憶した変換テーブルを有し、
   前記制御部は、前記変換特性を定義するＲ、Ｇ、Ｂ個別の特性データを前記第二の画質調整部に送信することで、前記変換テーブルに書き込ませるものであり、
   前記制御部では前記特性データを前記第二の画質調整部に送信する際に、前記特性データを圧縮して送信し、
   前記第二の画質調整部は、前記圧縮された特性データを復元して、復元した特性データを前記変換テーブルに書き込む
   ことを特徴とする映像情報表示装置。
2. 前記特性データが前記変換テーブルの入力値に対応する出力値を表すものであり、
   前記圧縮が、前記出力値を、対応する入力値の小さいものから順に並べたときの、先行する出力値に対する差分を求める処理を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像情報表示装置。
3. 前記特性データが前記変換テーブルの入力値に対応する出力値を表すものであり、
   前記圧縮が、各入力値と対応する出力値との差分を求める処理を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像情報表示装置。
4. 前記制御部は、前記第二の画質調整部のＲ、Ｇ、Ｂの各々の変換特性を与える圧縮された特性データを送信する際に、圧縮された特性データの量を、予め定められた閾値と比較し、比較結果に応じて圧縮された特性データを転送する期間を決定し、決定された期間に転送を行うことを特徴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の映像情報表示装置。
5. 前記第二の画質調整部における画質調整の条件がユーザにより、或いは環境情報に基づいて設定可能なものであり、設定された画質調整の条件に応じて、前記制御部が前記特性データを算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の映像情報表示装置。

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