JP2015038529A - 電子機器及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子機器において、画面の明るさを制御して消費電力を低減する電子機器及びその制御方法を提供する。【解決手段】実施形態の電子機器は、表示部と、照明手段と、制御手段と、抽出手段と、算出手段と、を具備する。表示部は、映像を表示する。照明手段は、前記表示部を照明する。制御手段は、前記照明手段に第一の制御量及び第二の制御量のそれぞれの組み合わせにより補正された駆動信号を供給する。抽出手段は、前記第一の制御量を前記表示部が表示する前記映像に対応する画像信号から抽出する。算出手段は、前記第二の制御量を前記表示部が表示する前記映像に対応する画像信号から算出する。【選択図】図1
Description
この発明は、動画や静止画等のコンテンツを再生し、表示する電子機器及びその制御方法に関する。
動画や静止画等のコンテンツ(番組あるいはタイトルと称する場合もある)を再生し、表示する電子機器において、消費電力を低減するため、画面(表示)の明るさを制御することが広く行われている。
画面の明るさを制御することにより消費電力を低減する電子機器及びその制御方法としては、様々な提案があり、実現されているものの少なくないが、一層消費電力を低減する要求がある。
この発明の目的は、動画や静止画等のコンテンツを再生する電子機器において、画面の明るさを制御して消費電力を低減する電子機器及びその制御方法を提供することである。
実施形態によれば、電子機器は、表示部と、照明手段と、制御手段と、抽出手段と、算出手段と、を具備する。表示部は、映像を表示する。照明手段は、前記表示部を照明する。制御手段は、前記照明手段に第一の制御量及び第二の制御量のそれぞれの組み合わせにより補正された駆動信号を供給する。抽出手段は、前記第一の制御量を前記表示部が表示する前記映像に対応する画像信号から抽出する。算出手段は、前記第二の制御量を前記表示部が表示する前記映像に対応する画像信号から算出する。
以下、図面を参照して、本発明の実施の一形態について説明する。
図1は、本発明を適用した電子機器(テレビジョン放送受信装置、以下、テレビ受信装置と略称する)の構成を概略的に示す。なお、実施形態においては、本発明の電子機器としてテレビ受信装置を例に説明するが、これに限定されることはない。すなわち、放送受信装置、放送受信機能付き携帯電話、放送受信機能付きパーソナルコンピュータ、及び放送受信装置が搭載された映像記録装置等、放送受信装置を備えた機器であれば何でも良い。また、放送は空中を伝播してくる電波を受信するものに限らず、ケーブルやIP(インターネット・プロトコル)網等のネットワークを介して放送局から配信される番組を受信可能な放送でも良い。なお、番組は、コンテンツ(ストリーム)とも称され、映像及び音声もしくは音楽等を含む。また、映像は、動画と静止画、あるいはテキストを主体とした文字放送やデータ放送の表示等を含む。
テレビ受信装置111は、映像信号(ビデオデータ)に対応する映像を表示する映像表示器113、例えばスピーカ等に代表される音声再生装置であって、音声出力(オーディオデータ)を再生する音声再生器115、ユーザからの制御指示(制御入力)信号を受け入れる操作部117、ユーザからのリモコン装置Rによる操作情報(制御入力)信号を受けつけるリモコン受信部119、および制御ブロック(制御部)160等を含む。なお、映像表示器(ディスプレイ装置)113は、例えば液晶パネル装置であって、付属する照明装置125からの照明光(バックライト)を選択的に透過することにより、映像を表示する。また、照明装置125は、制御回路127により、周囲の明るさや、連続して点灯されている時間と非点灯時間との差すなわち照明装置125の温度、及び後段に説明する画像の特性に基づく明るさの制御、等に基づいて規定される所定の駆動電圧で点灯される。
制御部160は、CPUまたはMPU(Main Processing Unit)とよばれる主制御装置(主制御用大規模IC(LSI))161を、含む。
制御部160(主制御装置161)は、操作部117からの操作入力、またはリモコン装置Rから送出された操作情報を受信部119により受信した(リモコン入力)制御信号、もしくはネットワーク接続部(通信インタフェース)173を介して外部から供給される情報およびデータに対応して、以下に説明する各部(要素)を、制御する。
制御部160はまた、主制御装置161が実行する制御プログラムを保持したROM(Read Only Memory)162、主制御装置161の作業エリアを提供するRAM(Random Access Memory)163、各種の設定情報や制御情報ならびに上述のHDMI接続において変更された入力切換連携仕様、あるいはネットワーク接続部173を介して外部から供給される情報および録画予約情報などのデータ等を保持する不揮発性メモリ(Non Volatility Memory,NVM)164、およびHDD165を、含む。
なお、NVM164は、ネットワーク接続部173を経由して取り込まれ、制御部160を経由してメッセージや解読されたスケジュール情報等も保持する。
制御部160には、半導体メモリであるカード状媒体(メモリカード)Mからの情報の読み出しとメモリカードMへの情報の書き込みを可能とするカード_IF171、ネットワーク接続部(通信_IF)173、HDMI処理部174と接続するポート182、光ディスクDからの情報すなわち動画データやオーディオ(音声)データの読み出しと光ディスクへの情報の書き込みに用いられるディスクドライブ装置175、USB_I/F(インタフェース)、およびi.Link_I/F(インタフェース)177等の任意数のI/F(インタフェース)群が接続され、それぞれのインタフェースに適合する外部装置、あるいはハブ(拡張装置)もしくはネットワーク制御装置として機能する。
カード_I/F171は、カードホルダ172に装着されるメモリカードMから、映像および音声ファイルを読み込むことができ、また、メモリカードMに、映像および音声ファイルを書き込むことができる。
通信_I/F173は、LAN端子(ポート)181と接続され、イーサネット(登録商標)規格に従い、外部装置、例えば図示しないが携帯端末装置やモバイルPCを介して、あるいはリモコン装置から供給される制御情報や動画データを受け入れる。なお、通信_I/F173は、LAN対応のハブ(Hub)が接続されることで、LAN対応のHDD(NAS(Network Attached Storage)HDD)、PC、HDD内蔵のDVDレコーダ等の機器の接続が可能である。
HDMI処理部174には、HDMI端子182を介して、例えばレコーダ(記録再生装置)や、図示しないAVアンプ、もしくはハブが接続される。なお、AVアンプには、図示しないが、例えばDVDレコーダやDVDプレーヤ等が接続される。また、ハブには、例えばHDMI端子を備えたAVアンプや、PC、HDD内蔵のDVDレコーダ、DVDプレーヤ等の外部機器が接続可能である。なお、HDMI端子182がハブと接続される場合には、例えばブロードバンドルータを介して、例えばインターネット等のネットワークとの接続や、ネットワーク上に位置するPCや図示しない携帯電話または携帯端末装置、もしくは携帯端末との間の動画ファイル(映像データ)やオーディオファイル(音声データ)の読み込みおよび再生ならびに書き込み(記録)等も可能である。
ディスクドライブ装置175は、例えばDVD規格の光ディスクMから情報すなわち動画データやオーディオ(音声)データを読み出し、もしくは記録する。また、セットされた光ディスクがCD規格である場合には、オーディオ(音声)データを読み出し、再生するとともに、例えば曲名や演奏時間等を、映像表示器113に表示可能に出力する。
USB_I/F176は、USBポート184に接続される図示しないハブを介して、USB_I/Fを介してアクセス可能に形成されたHDD、キーボード等が接続可能であり、それぞれのUSB機器との間で情報の受け渡しが可能である。なお、USB_I/F176に対応する携帯電話、デジタルカメラ、メモリカードに対するカードリーダ/ライタも接続可能であることはいうまでもない。
i.Link_I/F177は、図示しないが、例えばAV(オーディオ−ビジュアル)−HDDあるいはD(Digital)−VHS(Video Home System)等の外部機器、もしくは、外付けのチューナあるいはSTP(Set Top Box(ケーブルテレビ用受信機))等がシリアル接続可能であり、接続される任意の機器との間で、情報の受け渡しが可能である。
なお、詳述しないが、個々のインタフェースに加えて、もしくは任意の1または複数のインタフェースに代えて、例えばDLNA(登録商標))規格等に準拠したネットワークコントローラや、図示しないBluetooth(登録商標)/(ブルートゥース(登録商標))が用意され、それらを経由して、データの受け渡しが可能なレコーダ装置やHDD装置、もしくは携帯可能な端末装置が接続されてもよいことはいうまでもない。
制御部160は、タイマーコントローラ(時計部)190を含む。時計部190は、時刻や、ユーザからの入力により設定される予約録画のための予約時刻(日時)と録画対象チャンネル等の情報を管理するとともに、その情報を保持可能である。なお、時計部190は、地上波デジタルチューナ150を介して受信するデジタル放送におけるTOT(Time Offset Table)と呼ばれる「時刻情報」を、常時取得できる。すなわち、電波時計を内蔵している機器と同等の時刻管理が可能である。また、地上波アナログチューナ152により受信するアナログアナログ放送の所定のチャンネルからも、毎日、所定の時間に時報を取得可能であることはいうまでもない。また、時計部190は、携帯端末装置から供給されるスケジューラ機能やメッセンジャ機能のための情報に対する計時部としても機能する。なお、時計部190は、スケジューラ機能およびメッセンジャ機能により規定される所定の時刻において、電源部191による、商用電源に対する電源のオン/オフ(通電)を制御できることはいうまでもない。すなわち、コンセントが抜かれている等の物理的に通電が困難な状況下以外においては、映像表示器113や信号処理部147あるいはHDD等の電力消費の比較的大きな要素を除く、制御部160等への2次電源(DC(直流)31V、あるいは24Vもしくは5V等)は、通常確保されており、予め規定された時刻に映像表示器113や信号処理部147あるいはHDD165等が起動されることは、いうまでもない。
信号処理部147は、入力画像データに、所定の画像処理を実行したのち、RGB信号に変換し、映像表示器113(前段のグラフィック処理部154)に出力する。
また、信号処理部147は、図3及び図4により後段に説明するステップ量の設定に用いる「動き量」を検出する動き量検出部147a、及び「APL(Average, Power Level)」を検出するAPL検出部147bを含む。なお、動き量検出部147a、APL検出部147bと独立に設けられてもよいし、例えば主制御部160のファームウエアとして用意されてもよい。
図2は、図1に示したテレビ受信装置における制御回路に所定の駆動電圧を供給するためのPWM(Pulse Width Modulation)の制御量を設定する方法をソフトウエア的に示す。
初めに、特定信号、例えばユーザ設定等に基づく固定値が設定されているか、を検出する[101]。
固定値(特定信号)ではない場合[101−NO]、入力信号が動画であるか、を検出する[102]。
入力信号が動画であることが検出できた場合[102−YES]、前回の判定結果が静止画であるか(前回の判定結果も動画であるか)がチェックされる[103]。
前回の判定結果が静止画であった場合[103−YES]、タイマー(Hold timer)に「0」が入力され[104]、タイマー(Hold timer)と所定時間(Hold time)とが比較される。なお、前回の判定結果が動画であった場合[103−NO]も、タイマー(Hold timer)のタイマー値が維持され、所定時間(Hold time)と比較される[105]。
タイマー(Hold timer)値と所定時間(Hold time)とが、「Hold timer ≧ Hold time 」であるとき[105−YES]、続いて、タイマー(Step timer)と所定時間(Step time)とが比較される[106]。
タイマー(Step timer)値と所定時間(Step time)とが、「Step timer ≧ Step time」であるとき[106−YES]、図3及び図4により説明する「動き量」と「APL(Average Power Level,平均値)」とバックライト(B/L)値と前回のバックライト(B/L)値からステップ量を引き算した値に基づいて、制御回路127に供給するPWM(Pulse Width Modulation)の制御量を設定するための1つの制御量であるステップ(Step)量が設定される[107]。
設定されたステップ量は、バックライト(B/L)値として、バックライト下限値と比較され[108]、「バックライト(B/L)値>バックライト(B/L)下限値」である場合[108−YES]、バックライト(B/L)値はバックライト(B/L)下限値に一致される[109]。
このようにして、制御回路127に供給するPWMの制御量が設定される。すなわち、制御回路127に供給するPWMの前回の制御量に、求められたバックライト(B/L)値が加算される[110]。
一方、入力信号が非動画(静止画)であることが検出できた場合[102−NO]、ステップ量は、「バックライト(B/L)値=前回のバックライト(B/L)値+ステップ(Step)量」により設定される[111]。
続いて、設定されたステップ(Step)量とバックライト(B/L)値とが、「B/L 値 ≧ User 設定値」であるかがチェックされ[112]、「B/L 値 ≧ User 設定値」である場合[112−YES]、「B/L 値」として「User 設定値」がセットされ[113]、PWMの制御量に加算される[110]。なお、「B/L 値」が「User 設定値」より小さい場合[113−NO]、そのまま「B/L offset 値」がPWMの制御量に加算される[110]。すなわち、「User 設定値」がセットされている場合は、通常、ユーザは(自身の設定した明るさからの)変更(明るさの増大)を希望しないことが予想できるため、「B/L 値」が「User 設定値」よりも大きな値であっても、[113]により、(明るさの)上限を「User 設定値」とすることが有益である。
また、上述した一連の検出/設定は、例えば100ミリ秒〜1秒程度の間の所定の時間毎に繰り返される。これにより、例えば動画において、明るさの変化の度合いが大きい場合、バックライトの明るさが僅かずつ、低減される。
図3に、図2に示したステップ量(動画向け)を設定するために用いる「動き量」を説明する。
初めに、タイマー(Timer)値が所定値「N」より大ききかが検出される[121]。
タイマー(Timer)値が所定値「N」より大きい([Timer ≧ N])場合[121−YES]、タイマー(Timer)値として「0(Timer = 0)」がセットされる[122]。
次に、動き量検出機能(動き量検出部)により、動き量を、例えば0(Still),1(Low),2(Middle),3(High, over Middle)の4段階に区分けする[123]。
以下、「動き量」が、X回(所定回数)、連続して同じ判定(結果)であることがチェックされ[124]、X回連続して同じ判定である場合、バックライトオフセット(B/L offset)値として、制御回路127によるバックライト制御(Backlight control)に適用する[125]。
なお、動き量は、例えば
「if 動き量 < TH1(第一のスレショルドレベル)、すなわち0(Still)、
else if 動き量 < TH2(第二のスレショルドレベル)」、1(Low)、
else if 動き量 < TH3(第三のスレショルドレベル)」、2(Middle)、
及び、3(High, over Middle)」
により判別される4段階とする。また、上述した一連の検出/判定は、例えば100ミリ秒〜1秒程度の間の所定の時間毎であって、図2により説明したステップ量の検出間隔と同じか、僅かに短い間隔で、繰り返される。
「if 動き量 < TH1(第一のスレショルドレベル)、すなわち0(Still)、
else if 動き量 < TH2(第二のスレショルドレベル)」、1(Low)、
else if 動き量 < TH3(第三のスレショルドレベル)」、2(Middle)、
及び、3(High, over Middle)」
により判別される4段階とする。また、上述した一連の検出/判定は、例えば100ミリ秒〜1秒程度の間の所定の時間毎であって、図2により説明したステップ量の検出間隔と同じか、僅かに短い間隔で、繰り返される。
図4に、図2に示したステップ量(動画向け)を設定するために用いる「APL」を説明する。
初めに、タイマー(Timer)値が所定値「N」より大ききかが検出される[131]。
タイマー(Timer)値が所定値「N」より大きい([Timer ≧ N])場合[131−YES]、タイマー(Timer)値として「0(Timer = 0)」がセットされる[132]。
次に、APL算出機能(APL算出部)によりAPLを、例えば0(Darker),1(Middle),2(Brighter)の3段階に区分けする[133]。
以下、求められた「APL」が、Y回(所定回数)、連続して同じ判定(結果)であることがチェックされ[134]、Y回(回数Yは、図3に示した回数Xと同一(Y=X)であってもよい)連続して同じ判定である場合、バックライトオフセット(B/L offset)値として、制御回路127によるバックライト制御(Backlight control)に適用する[35]。
なお、APLは、例えば
「if APL < TH1(第一のスレショルドレベル)、すなわち0(Darker)、
else if APL < TH2(第二のスレショルドレベル)」、1(Middle)、
else 、すなわち2(Brighter)、
により判別される3段階とする。
「if APL < TH1(第一のスレショルドレベル)、すなわち0(Darker)、
else if APL < TH2(第二のスレショルドレベル)」、1(Middle)、
else 、すなわち2(Brighter)、
により判別される3段階とする。
このようにして求めた「動き量」と「APL」とを用いることにより、特に動画のような明るさの変動が大きな画像について、図5に一例を示すように、時間(t)に対し、明るさ(Bl)を、例えば「4(動き量)×3(APL)=12」で求められる複数の段階で、上述の100ミリ秒〜1秒程度の範囲内で細かく変更でき、時刻Aで示すように、連続した明るさ(Bl)の減少を一時的に抑えることや、時刻Bで示すように、暗い場面において画面が暗くなりすぎることを抑止するために一時的に明るさを増加することができる。なお、明るさを細かく変更することで、現行の制御による消費電力に比較して、消費電力を、一層低減できる。
また、図5に示した制御により、明るさのヒストグラム(図6(c)、現行)に従い画面の明るさを変更する方法(図6(d)、同)に比較して、図6(a)に示すような明るさの暗い場面(ヒストグラムが暗い場面の度数が高い場面)についても、図6(b)に示すように、図6(d)に示す現行の明るさの制御と同等の制御が適用可能となる。これにより、暗い場面の度数(ヒストグラム)が高い暗い場面の画像の明るさが暗くなりすぎて、画像が見えにくい状態が生じることを抑止できる。
なお、図7に示すように、制御回路127に、さらに映像表示器113の周辺光すなわちテレビ受信装置101が設置される環境(室内)の明るさを検出する周辺光センサ113aが検出する周辺光の影響を反映することで、より消費電力を低減できる(室内が暗い場合、画面の明るさを暗くすることができる)。
一方、制御回路127は、図6(a)により説明した「明るさのヒストグラム分布」を用いる明るさの制御を併用することにより、暗い場面の度数(ヒストグラム)が高い暗い場面の画像の明るさが暗くなりすぎて、画像が見えにくい状態が生じることを、一層抑止できる。
なお、図8(a)、図8(b)に一例を示すが、映像表示器113において、表示エリアが複数に分割した状態で駆動できる照明装置125を用いる場合、(照明装置125の)導光板331の垂直方向の厚み面に対向して水平光源332が、導光板331の水平方向の厚み面に対向して垂直光源333が、設けられ、それぞれ8つに分割した出射源H1−H8,V1−V8であるような場合に、それぞれの出射源の明るさを、上述した方法により部分的に、例えば画面中央に比較して、周辺部分の明るさを低減することで、一層消費電力を低減できる。より具体的には、H3−H6とV3−V6で定義される領域[a]に対してその周辺となるH2、H7、V2、V7で定義される領域[b]の明るさを上述の12段階のうち、2段階程度低減し、H1、H8、V1、V8で定義される領域[c]の明るさをさらに2段回程度低減することで、周辺部の明るさは、中央部に比較して認識されにくいことも関連して、映像表示器113の画面の大きさに比較して概ね1/3〜1/2程度の範囲の照明に要求される消費電力を低減できる。もちろん、図5により説明した通り、暗い場面においては、部分的に(上述の領域の少なくとも1つについて)、明るさを明るくする(高める)ことも可能であり、その場合の消費電力の増加は僅かである。
また、図9(a)、図9(b)に示すように、表示器113のガラス基板341の裏側に発光素子(LED)を2次元的に配列した基板342を設け、(基板342が保持する)各発光素子を、任意の数の単位で上述した方法により部分的に、例えば画面中央に比較して、周辺部分の明るさを低減することで、一層消費電力を低減できる。
以上のように、例えば、「動き量」・「APL」とも低い場合、全体的な映像のイメージ(感触)は、落ち着いた暗いシーンと推測できるため、視聴者が違和感を感じることのないよう、画面の明るさ(バックライト)の変動を小さくでき、「動き量」・「APL」ともに高い場合を、動きが激しく明るいシーンと推測して、画面の明るさ(バックライト)の変動量を(落ち着いたシーンに比較して)大きくすることにより一層消費電力低減する事が可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
111…テレビ受信装置(電子機器)、113…映像表示器(表示手段)、125…照明装置(照明手段)、127…制御回路(制御手段)、147…信号処理部(DSP)、147a…動き量検出部(動き検出手段)、147b…APL算出部(平均値算出手段)、160…主制御部(制御手段)。
Claims (11)
- 映像を表示する表示部と、
前記表示部を照明する照明手段と、
前記照明手段に第一の制御量及び第二の制御量のそれぞれの組み合わせにより補正された駆動信号を供給する制御手段と、
前記第一の制御量を前記表示部が表示する前記映像に対応する画像信号から抽出する抽出手段と、
前記第二の制御量を前記表示部が表示する前記映像に対応する画像信号から算出する算出手段と、
を具備する電子機器。 - 前記抽出手段は、前記画像信号の動き量を抽出する請求項1記載の電子機器。
- 前記抽出手段は、前記画像信号の動き量を抽出し、抽出した動き量の大きさに応じ、複数の指示値を設定する請求項2記載の電子機器。
- 前記算出手段は、前記画像信号の明るさの平均値を算出する請求項1または2記載の電子機器。
- 前記算出手段は、前記画像信号の明るさの平均値を算出し、算出した平均値の大きさに応じ、複数の指示値を設定する請求項4記載の電子機器。
- 前記制御手段は、前記抽出手段が設定した前記複数の指示値、前記算出手段が設定した前記複数の指示値、及び画像の明るさの程度を示す第三の制御量(明るさのヒストグラム分布)を用いて、複数の指示値を設定する請求項3または5記載の電子機器。
- 第一の制御量を、表示部が表示する映像に対応する画像信号から抽出し、
第二の制御量を、表示部が表示する映像に対応する画像信号から算出し、
第一の制御量及び第二の制御量のそれぞれの組み合わせにより補正された駆動信号を照明装置に供給する
電子機器の制御方法。 - 第一の制御量は、画像信号の動き量を抽出した動き量の大きさに応じた複数の指示値を含む請求項7の電子機器の制御方法。
- 第二の制御量は、画像信号の明るさの平均値を算出した平均値の大きさに応じた複数の指示値を含む請求項7の電子機器の制御方法。
- 第一の制御量の複数の指示値、第二の制御量の複数の指示値、及び画像の明るさの程度を示す第三の制御量(明るさのヒストグラム分布)に基づく複数の指示値を組み合わせる請求項9記載の電子機器の制御方法。
- 画像信号から第一の制御量を抽出する抽出手段と、
画像信号から第二の制御量を算出する算出手段と、
前記抽出手段が抽出した前記第一の制御量及び前記算出手段が算出した前記第二の制御量のそれぞれの組み合わせにより補正された駆動信号を出力する出力手段と、
を具備する電子機器。
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---|---|---|---|
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JP2011262977A JP2015038529A (ja) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | 電子機器及びその制御方法 |
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JP2002156950A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-05-31 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
WO2003032288A1 (fr) * | 2001-10-05 | 2003-04-17 | Nec Corporation | Appareil d'affichage, systeme d'affichage d'image, et terminal utilisant ce systeme et cet appareil |
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2011
- 2011-11-30 JP JP2011262977A patent/JP2015038529A/ja active Pending
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JP2002156950A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-05-31 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
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