映像分析装置、視覚刺激危険度判定プログラム及び映像分析システム
【課題】比較的安全な映像や非常に危険な映像による視覚刺激の危険度を判定することができるようにする。
【解決手段】映像分析装置１は、輝度差算出手段７１によって、映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出する。輝度分類手段７２によって、輝度分類に従って、算出された輝度差の画素を分類する。面積算出手段７３によって、輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出する。面積分類手段７４によって、面積分類に従って、算出された明滅面積を分類する。そして、危険度判定手段７５によって、輝度分類及び面積分類の分類結果に従って、危険度判定基準を参照して、危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する。
【解決手段】映像分析装置１は、輝度差算出手段７１によって、映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出する。輝度分類手段７２によって、輝度分類に従って、算出された輝度差の画素を分類する。面積算出手段７３によって、輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出する。面積分類手段７４によって、面積分類に従って、算出された明滅面積を分類する。そして、危険度判定手段７５によって、輝度分類及び面積分類の分類結果に従って、危険度判定基準を参照して、危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激により視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定する映像分析装置、及び、視覚刺激危険度判定プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像の視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を判定するための映像分析装置としては、いわゆるハーディングマシン（The Harding FPA Flash and Pattern Analyzer（非特許文献１等参照））やいわゆる参考計測器（非特許文献２等参照）と呼ばれるものが知られている。ハーディングマシンは、ＩＴＣ（Information Technology & Computing Services）の２００１年版ガイドライン（非特許文献３等参照）を基準にして開発されている。一方、参考計測器は、「アニメーション等の映像手法に関するガイドライン」（非特許文献４等参照）の基準にほぼ沿ってチェックすることが可能になるように開発されている。
【０００３】
【非特許文献１】“Harding FPA Home flash & pattern analyser” Cambridge Research Systems Ltd.のホームページ [online]、[平成１８年１月６日検索]、インターネット“http://www.hardingfpa.co.uk”
【非特許文献２】江本、大塚、山賀、上原、井口、伊藤、藤井：“アニメ番組等ガイドライン対応「参考計測器」の開発”、映像情報メディア学会技術報告,22,No.40,pp.1-6(1998)
【非特許文献３】Independent Television Commission,U.K.“ITC Guidance Note for Licensees on Flashing Images and Regular Patterns in Television",1994,1998,2001-2002.
【非特許文献４】日本放送協会、民間放送連盟「アニメーション等の映像手法に関するガイドライン」、1998;http://www.nhk.or.jp/strl/publica/dayori/dayori98-10/kaisetsu1-2-j.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、２００５年２月にＩＴＵ−Ｒ（International Telecommunication Union-Radio communication Sector,国際電気通信連合無線通信部門）によって、ＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．１７０２（ITU-R Recommendation BT.1702,“Guidance for the reduction of photosensitive epileptic seizures caused by television",2005）が定められている。この勧告では、本文には明記されていないものの、補遺（Appendix）としてＩＴＣのガイドラインと同様、点滅の輝度差２０cd/m2以上でかつ点滅領域の面積が両面２５％を超える点滅が１秒間に３回（輝度変化の回数では６回以上）生じている場合、光感受性発作を引き起こす可能性が高いとしている。
【０００５】
そのため、いわゆるハーディングマシンや参考計測器等の従来装置では、ＩＴＣのガイドラインやＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．１７０２に従った映像、つまり、光感受性発作を引き起こす可能性が高い映像であるか否かの判定処理を次のように行っている。例えば、この判定処理の方法としては、すべての映像のフレームに渡って、隣接するフレーム同士の同じ座標（場所）の画素同士の輝度差が20cd/m2以上であるか否かで行う方法がある。また、他の判定処理の方法としては、その輝度差が20cd/m2以上の画素の存在領域の面積が画面の25％を超えるか否かで行う方法もある。なお、いわゆるハーディングマシンでは、動き補償をしつつ、輝度フリッカ等の点滅の検出を行うようになっている。
【０００６】
つまり、従来装置は、前記のように、基準を「超えたか超えないか」だけによる判定処理を行っている。例えば、従来装置は、輝度差20cd/m2、面積比25%を僅かに超えただけの比較的危険の少ない映像であっても、危険なものとして検出して警報を出している。ところが、基準を僅かに超えただけで比較的危険度の低い映像は、高い頻度で発生する傾向がある。つまり、従来装置では、比較的危険度の低い映像を危険なものとして頻繁に検出して、警報を頻繁に出力してしまう。そのため、非常に危険な映像であっても、危険でないという認識を与えてしまうことにもなりかねない。また、従来装置は、輝度差は20cd/m2に僅かに満たないが画面全体が点滅するような、非常に危険な映像を見逃してしまうという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、比較的安全な映像や非常に危険な映像による視覚刺激の危険度を判定するための映像分析装置、視覚刺激危険度判定プログラム及び映像分析システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載の映像分析装置は、ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定するために、輝度分類記憶手段と、面積分類記憶手段と、危険度判定基準記憶手段と、輝度差算出手段と、輝度分類手段と、面積算出手段と、面積分類手段と、危険度判定手段とを備える構成とした。
【０００９】
かかる構成において、映像分析装置は、輝度分類記憶手段によって、画素同士の輝度差に応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての輝度分類を記憶し、また、面積分類記憶手段によって、明滅面積の大きさに応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての面積分類を記憶し、さらに、危険度判定基準記憶手段によって、輝度分類及び明滅面積に応じて光感受性発作を引き起こす可能性を示す危険度を判定するための判定基準を記憶している。
【００１０】
そして、この映像分析装置は、輝度差算出手段によって、映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出する。続いて、映像分析装置は、輝度分類手段によって、輝度分類記憶手段に記憶されている輝度分類に従って、輝度差算出手段によって算出された輝度差の画素を分類する。なお、隣接フレームとは、対象フレーム自体に時間的に隣接しているフレームであることが望ましいが、ＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．１７０２に従う場合、１秒間に３回（輝度変化の回数では６回以上）程度生じる点滅を検出可能なフレームであれば、複数おきのフレームを含む概念としても構わない。
【００１１】
次に、この映像分析装置は、面積算出手段によって、輝度分類手段によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出し、続いて、面積分類手段によって、面積分類記憶手段に記憶されている面積分類に従って、面積算出手段によって算出された明滅面積を分類する。
【００１２】
そして、この映像分析装置は、危険度判定手段によって、輝度分類手段及び面積分類手段の分類結果に従って危険度判定基準記憶手段を参照して、判定基準によって危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する。つまり、前記したように、輝度分類と面積分類とはそれぞれが複数の組に分類されているため、危険度判定手段は、これらの分類を尺度とした判定基準によって危険度を多段階に判定する。
【００１３】
また、請求項２に記載の映像分析装置は、請求項１に記載の映像分析装置の危険度判定手段が、多段階に判定した危険度の中で、最も高い危険度を優先して出力する構成にした。
【００１４】
また、請求項３に記載の映像分析装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成に、判定基準変更手段を備える構成とした。
【００１５】
かかる構成において、映像分析装置は、判定基準変更手段によって、輝度分類記憶手段に記憶されている輝度分類及び面積分類記憶手段に記憶されている面積分類の少なくとも一方の判定基準を変更する。
【００１６】
また、請求項４に記載の映像分析装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の構成に、動きベクトル検出手段と、動き補償手段とを備える構成とした。
【００１７】
かかる構成において、映像分析装置は、動きベクトル検出手段によって、映像を構成する任意の対象フレームと、この対象フレーム以降に表示する隣接フレームとの間で、対象フレーム内の着目する画素が、隣接フレーム内のいずれの方向へ移動したのかを示す動きベクトルを検出し、動き補償手段によって、動きベクトル検出手段によって検出された動きベクトルに従って、前記隣接フレームの動き補償を行う。そのため、映像分析装置は、対象フレームと、動き補償済みの隣接フレームとの差分を求めることで、輝度差を算出することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の映像分析装置は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の構成に、ダウンサンプリング手段を備える構成とした。
【００１９】
かかる構成において、映像分析装置は、ダウンサンプリング手段によって、画素を間引きしてサンプリングする。例えば、ダウンサンプリング手段は、対象フレームの画素ごとのブロックの平均値を算出することによって、間引きする。
【００２０】
また、請求項６に記載の映像分析装置は、請求項１に記載の構成に、輝度変換手段を備える構成とした。
【００２１】
かかる構成において、映像分析装置は、輝度変換手段によって、ガンマ特性に基づいて画面輝度を算出する。輝度変換手段は、ガンマ特性を設定した輝度ルックアップテーブルを参照して、フレームごとの画面輝度を算出する。
【００２２】
また、請求項７に記載の映像分析装置は、請求項１に記載の構成に、入力手段を備える構成とした。
【００２３】
かかる構成において、映像分析装置は、入力手段によって、環境に存在する明滅光を撮影した環境信号を入力して、請求項１に記載の各手段によって、その環境信号を分析して、その明滅光の危険度を多段階に判定して出力する。なお、「環境に存在する明滅光」とは、照明器具等の点滅により生じる明滅光を意味することとする。例えば、店舗内照明や舞台照明の点滅効果に伴なう視覚刺激についても、映像分析装置は、視覚刺激危険度を判定することができる。
【００２４】
また、請求項８に記載の視覚刺激危険度判定プログラムは、ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定するために、コンピュータを、輝度差算出手段、輝度分類手段、面積算出手段、面積分類手段、危険度判定手段として機能させる構成とした。
【００２５】
かかる構成において、視覚刺激危険度判定プログラムは、輝度差算出手段によって、映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出し、続いて、輝度分類手段によって、画素同士の輝度差に応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての輝度分類を記憶する輝度分類記憶手段から輝度分類を読み出して、その輝度分類に従って、輝度差算出手段によって算出された輝度差の画素を分類する。
【００２６】
次に、視覚刺激危険度判定プログラムは、面積算出手段によって、輝度分類手段によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出し、続いて、面積分類手段によって、明滅面積の大きさに応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての面積分類を記憶する面積分類記憶手段から面積分類を読み出して、その面積分類に従って、面積算出手段によって算出された明滅面積を分類する。
【００２７】
そして、視覚刺激危険度判定プログラムは、危険度判定手段によって、輝度分類手段及び面積分類手段の分類結果に従って、輝度分類及び明滅面積に応じて光感受性発作を引き起こす可能性を示す危険度を判定するための判定基準を記憶する危険度判定基準記憶手段を参照して、判定基準によって危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する。
【００２８】
また、請求項９に記載の映像分析システムは、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の映像分析装置によって、ＳＤＴＶ（Standard Definition TeleVision）方式のビデオ信号及びＨＤＴＶ（High Definition TeleVision）方式のビデオ信号を並列に処理する映像分析システムであって、第１の映像分析装置と、第２の映像分析装置と、制御手段とを備える構成とした。
【００２９】
かかる構成において、映像分析システムは、第１の映像分析装置によって、ＳＤＴＶ方式のビデオ信号を分析し、第２の映像分析装置によって、ＨＤＴＶ方式のビデオ信号を分析する。そして、映像分析システムは、制御手段によって、第１の映像分析装置によるＳＤＴＶ方式のビデオ信号の分析と、第２の映像分析装置によるＨＤＴＶ方式のビデオ信号の分析とを並列に処理させるようになっている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項１又は請求項８に記載の発明によれば、ＩＴＣの２００１年版ガイドライン、及び、「アニメーション等の映像手法に関するガイドライン」等の基準に応じて、輝度分類及び面積分類を輝度分類記憶手段及び面積分類記憶手段に多段階に設定しておくことによって、輝度分類と面積分類とによって、多段階に危険度を判定することができるようになる。したがって、本発明によれば、比較的安全な映像や非常に危険な映像による視覚刺激の危険度を判定することができる。
【００３１】
そのため、本発明によれば、輝度差20cd/m2、面積比25％を僅かに超えただけの比較的危険の少ない（また、比較的出現する頻度の大きい）映像に過度に注目することを抑える一方、今までは見逃されがちな非常に危険な映像に対する注意を喚起することができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、最も高い危険度が出力されるため、ユーザに危険度の判断を誤らせることがなくなる。
【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、明滅映像と視聴者の健康に関する新たな医学的・技術的な知見が得られた場合にも、輝度分類及び面積分類を変更することにより、柔軟に対応することができる。
【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、動画の中の明滅の画素の対応関係を正確に把握することができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明によれば、処理するデータ量を減らすことができるため、映像分析の高速化を図ることができる。
【００３６】
請求項６に記載の発明によれば、ディスプレイへの入力画素値と出力輝度との対応関係が異なる映像システムを用いる場合にも対応することができる。
【００３７】
請求項７に記載の発明によれば、環境に存在する明滅光による視覚刺激の危険度を判定することができる。これにより、その明滅光によって光感受性発作を起こす可能性を評価することができるようになる。
【００３８】
請求項９に記載の発明によれば、ＨＤＴＶ方式のビデオ信号とＳＤＴＶ方式のビデオ信号とが並列して処理でき、また、各映像分析装置によって、両ビデオ信号のガンマ特性の分析を同時に行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、映像分析装置、視覚刺激危険度判定プログラム及び映像分析システムに関するものであるが、ここでは、映像分析装置の構成及び動作を主として説明する。
【００４０】
［映像分析装置の概要］
まず、映像分析装置１の概要について説明する。図１は、本発明に係る実施の形態の映像分析装置の構成を説明するブロック図である。
この映像分析装置１は、ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定するものである。
【００４１】
映像分析装置１は、Ａ／Ｄ変換回路２と、輝度変換回路３と、フラッシュメモリ４と、フレームメモリ５と、画像変換回路６と、画像計測回路７と、判定基準変更手段８とを備えている。なお、フラッシュメモリ４には、特に、輝度ＬＵＴ（Look Up Table）４１と、輝度判定閾値テーブル４２と、面積判定閾値テーブル４３と、危険度判定テーブル４４とが、記憶されている。また、映像分析装置１は、制御回路９からの指令信号に基づいて、視覚刺激危険度判定処理を実行する。
【００４２】
〈Ａ／Ｄ変換回路〉
Ａ／Ｄ変換回路２は、映像（ビデオ信号）をアナログ信号として入力し、そのアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号をビデオ信号として輝度変換回路３に出力するものである。
【００４３】
〈輝度変換回路〉
輝度変換回路３は、Ａ／Ｄ変換回路２からの映像信号を入力し、輝度ＬＵＴ４１を参照しつつ、ビデオ信号の電圧をフレームごとの画面の輝度に変換し、フレームメモリ５に出力するものである。この輝度変換回路３の処理を、画素値変換処理と呼ぶこととする。
【００４４】
図２に、図１の輝度変更回路のさらに詳細な構成を説明するブロック図を示す。この輝度変換回路３は、画素値変換処理を行うために、フレームメモリ読み書き手段３１と、フラッシュメモリ読み書き手段３２と、データ・アドレス変換手段３３と、輝度値算出手段３４とを備えている。
【００４５】
フレームメモリ読み書き手段３１は、フレームメモリ５に書き込まれているビデオ信号を読み出し、そのビデオ信号をデータ・アドレス変換手段３３及び輝度値算出手段３４に渡すものである。また、このフレームメモリ読み書き手段３１は、フレームメモリ５に画像輝度値データの書き込みを行うものである。
【００４６】
フラッシュメモリ読み書き手段３２は、フラッシュメモリ４からの輝度ＬＵＴ４１のデータを読み出し、そのデータを輝度値算出手段３４に渡すものである。また、このフラッシュメモリ読み書き手段３２は、フラッシュメモリ４に各種データの書き込みも行う。
【００４７】
データ・アドレス変換手段３３は、フレームメモリ読み書き手段３１によってフレームメモリ５から読み出されたビデオ信号を電圧値データとして読み出し、図示しないディスプレイ上の座標位置を指定するアドレスに変換するものである。
【００４８】
輝度値算出手段３４は、輝度ＬＵＴ４１を参照して、データ・アドレス変換手段３３で変換されたアドレスの画素ごとに輝度値を算出して、その輝度値をフラッシュメモリ読み書き手段３２に渡すものである。
【００４９】
続いて、前記構成の輝度変換回路３の処理の流れを説明する。図３に、その流れを説明するブロック図を示す。なお、適宜、図１及び図２を参照することとする。この輝度変換回路３では、Ａ／Ｄ変換回路２からビデオ信号を受け取ると、そのビデオ信号を、フレームメモリ読み書き手段３１によって、一旦、フレームメモリ５に書き込む（キャプチャ／Ｓａ１）。そして、フレームメモリ読み書き手段３１は、フレームメモリ５にキャプチャしてあるビデオ信号を電圧値データとして読み出し、データ・アドレス変換手段３３に渡す。データ・アドレス変換手段３３は、電圧値データを、図示しないディスプレイ上の座標位置を指定するアドレスに変換する（Ｓａ２）。
【００５０】
輝度値算出手段３４は、輝度ＬＵＴ４１を参照して、データ・アドレス変換手段３３で変換されたアドレスの画素ごとに輝度値を算出する。このとき、輝度値算出手段３４は、輝度及び色差信号の全レベルの組み合わせ（８bit×３）に対し、輝度ＬＵＴ４１を参照して（Ｓａ３又はＳａ５）、２種類の非負整数値を生成する。この非負整数値が、ビデオ信号の電圧を画面の輝度に変換したものに相当する。また、非負整数値は、ここでは、８bitとする。また、輝度ＬＵＴ４１には、ガンマ特性における非線形な関係を線形となるようにガンマ補償するために、入出力に対する補償値が定義されている。例えば、この輝度ＬＵＴ４１には、１６×３２の輝度及び色差信号の全レベルの組み合わせパターンの補償値がフレームの座標値に合わせて定義されている。
【００５１】
なお、輝度ＬＵＴ４１の値は、ＳＤＴＶとＨＤＴＶとでは異なる値をとるため、これら全てで４系統の処理となる。そこで、この実施の形態では、ＨＤＴＶの場合を説明することとする。また、２種類の非負整数値の違い、つまり、輝度ＬＵＴ４１の違いによって、ＨＤＴＶ−Ａ系（Ｓａ３，Ｓａ４）とＨＤＴＶ−Ｂ系（Ｓａ５，Ｓａ６）とのように表すこととする。
【００５２】
そして、輝度値算出手段３４は、算出した全ての画素輝度値データを、フレームメモリ読み書き手段３１によって、フレームメモリ５に書き込ませる（Ｓａ４又はＳａ６）。なお、ＨＤＴＶ−Ａ系（Ｓａ３，Ｓａ４）とＨＤＴＶ−Ｂ系（Ｓａ５，Ｓａ６）との両方の場合について並行して処理することが望ましい。つまり、映像分析装置１は、表示装置（ディスプレイ）への入力画素値と出力輝度との対応関係が異なる映像システムを用いる場合の視覚刺激危険度判定処理を並行して処理することができる。次に、図１に戻って説明を続ける。
【００５３】
〈フレームメモリ〉
フレームメモリ５は、輝度変換回路３からのビデオ信号を入力して記憶し、画像変換回路６及び画像計測回路７にビデオ信号を出力するものである。このフレームメモリ５は、図示しないディスプレイの１画面分に相当するプレーン（領域）に、各フレームを順に記憶し、フレーム単位でビデオ信号を、画像変換回路６及び画像計測回路７に出力するようになっている。
【００５４】
〈画像変換回路〉
図４に、図１の画像変換回路のブロック図を示す。この画像変換回路６は、フレームメモリ読み書き手段６１と、第１ダウンサンプリング手段６２（第１ダウンサンプリング処理）と、第２ダウンサンプリング処理６３（第２ダウンサンプリング処理）と、動きベクトル検出手段６４（動きベクトル探索処理）とを備えている。フレームメモリ読み書き手段６１は、フレームメモリ５に対して読み書きを行うものである。
【００５５】
〈第１ダウンサンプリング手段〉
第１ダウンサンプリング手段６２は、第１ダウンサンプリング処理を経た１系統の画面輝度データについて、フレームメモリ読み書き手段６１によって読み出させ、その画面輝度データについて、対象フレームの画素ごとのブロックの平均値を算出するものである。例えば、1080×1920（ＨＤＴＶの場合）画素分の画面輝度データの場合、（3/20）×（3/20）画素ごとのブロックの平均値（四捨五入した８bit）を算出する。そして、第１ダウンサンプリング手段６２は、算出した平均値をＨＤＴＶでは160×268画素の値とする。なお、ＳＤＴＶでは72×96画素の値となる。
【００５６】
また、ＨＤＴＶの垂直画素については、上下各１ライン分を破棄し、以降の処理は288×160画素で行えばよい。また、フレーム画素については、上下各１ライン分を破棄し、以降の処理を288×160画素で行うようにすればよい。したがって、画面輝度データは、第１ダウンサンプリング手段６２によって、間引きされる。
【００５７】
〈動きベクトル検出手段〉
動きベクトル検出手段６４は、第１ダウンサンプリング処理を経た１系統の信号について、８×８画素を１ブロックとして、前フレーム内の上下±９画素、左右±９画素の全画素の範囲でブロックマッチングを行い、ブロック単位で動きベクトルを探索するものである。なお、もう１系統の信号ではこの探索は行わず、以降の処理では同じ動きベクトルを用いるのが望ましい。なお、動きベクトル検出手段６４は、１フレーム前との間で繰り返し、30フレーム前まで遡って行うこととする。続いて、さらに詳細にこの処理について説明する。なお、動きベクトルの符号の向きは、前フレーム上での位置が上側及び左側を負とする。
【００５８】
動きベクトル検出手段６４は、まず、各画素値を64倍（６bitシフト）した値を算出し、その算出値から各ブロックの総和を差し引いた値同士の差分の絶対値を求める。そして、動きベクトル検出手段６４は、その絶対値の総和が最小となる相対位置を探索することで、ブロックマッチングを行う。
【００５９】
そして、動きベクトル検出手段６４は、その総和が同値の場合には、相対位置（距離）が０に近いもの、相対位置の絶対値が等しい場合には、より上側の位置、より左側の位置の順で選択する。ここで、映像外の探索をカバーするために、各フレームの上下左右それぞれ８画素ずつ、固定値「100」で埋めた拡張領域を設けることが望ましい。この場合、各フレームの画素数はＨＤＴＶでは304×176画素となる。なお、ＳＤＴＶで112×88画素となる。このとき、拡張領域も含め、８×８画素ブロックについて求めるフレーム間動きベクトルは、ＨＤＴＶで38×32個となる。なお、ＳＤＴＶで14×11個となる。
【００６０】
なお、拡張領域よりも外側の探索は行わないことが望ましい。そのため、この場合、例えば、拡張領域も含めた最も左上のブロックの動きベクトルの取り得る値の範囲は、水平・垂直とも０〜９となり、拡張する前の実画像領域の最も左上（拡張後の左上から右・下に各８画素内側）のブロックでは、水平・垂直とも８〜９となる。
【００６１】
〈第２ダウンサンプリング手段〉
第２ダウンサンプリング手段６３は、動きベクトル検出手段６４による動きベクトル探索を終えた拡張領域を含む画像における実画像領域（拡張領域を除いた部分）の各画素について、実画像領域の画素・右の画素・下の画素・右下の画素の４画素の平均値（四捨五入した８bit）を求める。そして、第２ダウンサンプリング手段６３は、求めた平均値を新たに各画素の値とする。したがって、実画像領域（拡張領域を除いた部分）の各画素は、第２ダウンサンプリング手段６３によって、その新たな各画素の値に間引きされる。
【００６２】
ただし、水平・垂直とも１画素おきに処理を行えば、動きベクトルによる補償後の位置は１画素刻みとなるため、平均値算出後の画素間引きは行わないことが望ましい。この平均値算出後の画像は、30フレーム前までバッファリングしておくことが望ましい。
【００６３】
次に、画像変換回路６の処理をさらに詳細に説明する。図５に、その処理の流れのブロック図を示す。フレームメモリ読み書き手段６１がフレームメモリ５（５（１））から画面輝度値データを読み出すと（Ｓｂ１）、第１ダウンサンプリング手段６２は、画面輝度値データを間引きし（第１の間引き／Ｓｂ２）、その結果をフレームメモリ読み書き手段６１によってフレームメモリ５（５（２））に書き込ませる（Ｓｂ３）。
【００６４】
そして、フレームメモリ読み書き手段６１がフレームメモリ５（５（２））から第１の間引きを行われた結果を読み出すと、第２ダウンサンプリング手段６４がさらに間引きし（第２の間引き／Ｓｂ４）、その結果をフレームメモリ読み書き手段６１によってフレームメモリ５（５（３））に書き込ませる。
【００６５】
また、フレームメモリ読み書き手段６１がフレームメモリ５（５（２））から第１の間引きを行われた結果を読み出すと、動きベクトル検出手段６４が動きベクトルを検出し（Ｓｂ６）、その結果をフレームメモリ５（５（４））にフレームメモリ読み書き手段６１によって書き込ませる（Ｓｂ７）。このときのフレームメモリ５（５（４））を、特に、動きベクトルＦＩＦＯ（First-In First-Out）記憶手段と呼ぶこととする。なお、フレームメモリ５は、ＦＩＦＯである。また、フレームメモリ５（５（ｎ））は、フレームメモリ５内の複数の領域や複数個のチップなどで構成されていることを意味することとする。次に、画像計測回路７について説明する。
【００６６】
〈画像計測回路〉
図６に、図１の画像計測回路の構成のブロック図を示す。この画像計測回路７は、輝度差算出手段７１と、輝度分類手段７２と、面積算出手段７３と、面積分類手段７４と、危険度判定手段７５と、フレームメモリ読み書き手段７６と、フラッシュメモリ読み出し手段７７とを備えている。このうち、フレームメモリ読み書き手段７６は、フレームメモリ５の読み書きを行うものである。また、フラッシュメモリ読み出し手段７７は、フラッシュメモリ４から読み出しを行うものである。以下、その他の各手段について説明する。
【００６７】
輝度差算出手段７１は、映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出するものである。
【００６８】
輝度分類手段７２は、フラッシュメモリ４に記憶されている輝度分類としての輝度判定閾値テーブル４２に従って、輝度差算出手段７１によって算出された輝度差の画素を分類するものである。
【００６９】
ここで、輝度判定閾値テーブル４２について説明する。この輝度判定閾値テーブル４２は、入力される映像から検出した明滅の輝度差を１６段階にレベル分けするためのものである。例えば、次のように表すことができる。
【００７０】
unsigned char TH[16]= /*Threshold levels*/
{4,5,6,7,9,11,13,16,19,23,28,33,39,46,54,64}
【００７１】
そして、輝度分類手段７２は、このような輝度判定閾値テーブル４２を参照して、明滅が検出されているときに、それぞれのレベルでの明滅をしている画素がいくつあったかをＧ[i]という配列にカウントしていく。
【００７２】
〈面積算出手段〉
面積算出手段７３は、輝度分類手段７２によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出するものである。したがって、１６段階のレベルごとに明滅面積が算出される。
【００７３】
面積分類手段７４は、フラッシュメモリ４に記憶されている面積分類としての危険度判定テーブル４３に従って、面積算出手段７３によって算出された明滅面積を分類するものである。ここで、面積判定閾値テーブル４３について説明する。
【００７４】
この面積判定閾値テーブル４３は、入力画像から検出した明滅面積を３２段階にレベル分けするためのデータである。例えば、次のように表すことができる。
【００７５】
unsigned short AR[32]=/*Area Size*/
{90,98,108,119,131,144,157,172,188,206,226,248,272,299,328,360,394,
432,474,520,571,626,686,753,825,905,993,1089,1194,1310,1436,1575}
【００７６】
そして、面積分類手段７４は、輝度値をレベル分けしたそれぞれの画素数のカウント結果Ｇ[i]と、このＡＲ[]を用いて、危険度がどのレベルに当たるかを判定する。
【００７７】
危険度判定手段７５は、輝度分類手段７２及び面積分類手段７４の分類結果に従って、危険度判定テーブル４４を参照して、危険度を多段階に判定し、その危険度を出力するものである。ここで、危険度判定テーブル４４について説明し、危険度判定手段７５の処理について説明する。
【００７８】
〈危険度判定テーブル〉
この危険度判定テーブル４４は、輝度差及び明滅面積の二つを尺度とした危険度の判定基準を示したものである。次に、一例を示す。ここでは、１６×３２の輝度のパターンの具体例として示す。行方向（縦方向）には、輝度差の分類が、上の行から下の行に向けて危険度が高くなるように示されている。また、列方向（横方向）には、明滅面積の分類が、左の列から右の列に向けて危険度が高くなるように示されている。なお、表記上、いずれの行も２３列目まで示し、それ以降の列を省略して示している。
【００７９】
〈危険度判定テーブル（輝度差１６段階×明滅面積３２段階）の具体例〉
〈定義式〉
unsigned char PR[16][32]= /* Probability */
〈輝度パターンデータ列〉
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2,…
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4,…
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 6, 7, 7, 8,…
0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,10,10,10,…
0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,10,10,11,11,12,12,12,…
0, 0, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 7, 8, 8, 9, 9,10,10,11,11,12,12,13,13,13,14,…
0, 2, 3, 5, 6, 7, 7, 8, 9, 9,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14,15,15,16,…
1, 3, 5, 6, 7, 8, 9,10,10,11,11,12,13,13,14,14,15,15,15,16,16,17,17,…
2, 5, 6, 8, 9,10,10,11,12,12,13,14,14,15,15,16,16,16,17,17,18,18,19,…
3, 6, 8, 9,10,11,12,12,13,14,14,15,16,16,17,17,17,18,18,19,19,20,20,…
5, 7, 9,10,11,12,13,14,14,15,16,16,17,17,18,18,19,19,20,20,20,21,21,…
6, 8,10,11,12,13,14,15,15,16,17,17,18,18,19,19,20,20,21,21,21,22,22,…
7, 9,11,12,13,14,15,16,17,17,18,19,19,20,20,21,21,21,22,22,23,23,23,…
7,10,11,13,14,15,15,16,17,18,18,19,20,20,21,21,22,22,23,23,23,24,24,…
8,10,12,13,14,15,16,17,17,18,18,19,20,20,21,21,22,22,22,23,23,24,24,…
8,10,12,13,14,15,16,17,17,18,18,19,20,20,21,21,22,22,22,23,23,24,24,…}
【００８０】
例えば、１行目の２３列目には、「２」が示されている。これは、輝度差による危険度のレベルが一番低く（１段階目）、明滅面積による危険度のレベルが２３段階目の場合に、輝度差及び明滅面積の二つを尺度とした危険度が「２」であることを意味している。また、１６行目（１段目）の２３列目には、「２４」が示されている。この場合も同様に、輝度差及び明滅面積の二つを尺度とした危険度が「２４」であることを意味している。そのため、同一の明滅面積であっても（２３段階目）、輝度差に応じて（１段階目と１６段階目）、異なる危険度（２と２４）として判定することができる。また、同様に、危険度判定テーブル４４の具体例を見て考えると、同一の輝度差であっても、明滅面積に応じて、異なる危険度として判定できることも分かる。
【００８１】
〈結果判定・出力処理〉
危険度判定手段７５は、輝度分類と、輝度分類に応じて算出された明滅面積とを面積算出手段７３から受け取ると、前記した危険度判定テーブル４４の値（８bit：１〜２５４）を参照して、対応する危険度の数値を抽出する。なお、明滅面積は、ＨＤＴＶ時では１４bit、ＳＤＴＶ時では１１bitの画素数となる。そして、危険度判定手段７５は、抽出した数値同士を比較し、その中で最大値を選択して、その数値を危険度として出力する。これを、「点滅映像生体影響度」（８bit）と呼ぶこととする。なお、この出力は、２種類の入力変換値に対してそれぞれ毎フレームごとに行うものとする。
【００８２】
そして、危険度判定手段７５は、輝度分類手段７２によってカウントされる配列（段階（行））としてのＧ[i]と、面積判定閾値テーブル４３の明滅面積を表すレベル（段階（列））としてのＡＲ[]とを用いて、何段階目に当たるかを引いて、そこに対応する値ＰＲ[]を算出する。この値ＰＲ[]が、輝度差及び明滅面積の二つを尺度とした危険度である。そして、このＰＲ[]同士を比較して、その中でも最大値を点滅映像生体影響度として出力する。例えば、その出力結果ＲＳＬＴは、次のようになる。
【００８３】
for(i=15;i>=0;i--)
for(j=31;j>=0;j--)
if(G[i]>AR[i])｛
if(PR[i][j]>RSLT)
RSLT=PR[i][j];
break;
}
【００８４】
次に、画像計測回路７の構成及び処理について、さらに詳細に説明する。図７に、図６の画像計測回路の構成及び処理を説明するブロック図を示す。
【００８５】
輝度差算出手段７１は、動き補償手段７１１と、減算手段７１２とを備えている。動き補償手段７１１は、フレームメモリ５（３）から第Ｎ＋１フレームを受け取って、動きベクトルＦＩＦＯ記憶手段５（４）から補償値を受け取って、動き補償を行い、動き補償済みフレームを減算手段７１２に渡すものである。減算手段７１２は、フレームメモリ５（３）からの第Ｎフレームと動き補償手段７１１からの動き補償済みフレームとの減算を行い、比較回路（輝度分類手段）７２に送るものである。
【００８６】
そして、比較回路７２は、輝度判定閾値テーブル４２の分類数に応じた分類ごとに、減算手段７１１からの値と、輝度判定閾値テーブル４２からの値とを比較して、いずれの分類に属するのかを判別するものである。ここでは、１６段階にレベル分けされている。比較回路７２及び輝度判定閾値テーブル４２の（１）〜（１６）は、そのレベルに相当する。
【００８７】
面積算出手段７３は、輝度反転検出回路７３１と、カウンタ７３２と、定数記憶手段７３３と、比較回路７３４と、切替手段７３５と、カウンタ７３６（１）〜７３６（１６）とを、輝度の分類数分だけ備えている。したがって、ここでは、面積算出手段７３は、各手段を１６組備えている。
【００８８】
輝度反転検出回路７３１は、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間で輝度の反転が起きているか否かを判定するものである。カウンタ７３２は、輝度反転検出回路７３１が輝度の反転を検出した回数を計数するものである。定数記憶手段７３３には、定数「６」が規定されている。ここで、定数「６」としてあるのは、ＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．１７０２によると、輝度変化の回数では６回を超えて生じている場合、光感受性発作を引き起こす可能性が高いとしているからである。
【００８９】
比較回路７３４は、カウンタ７３２の値と定数「６」とを比較し、カウンタ７３２の値が定数「６」を超えたときに、切り替え手段７３５をオンにして、カウンタ７３６（１）〜７３６（１６）をインクリメントさせるものである。このインクリメント後、切替手段７３５はオフにされる。また、カウンタ７３２がリセットされる。
【００９０】
〈反転エッジ（時間軸）検出処理〉
ここで、面積算出手段７３を用いて行う反転エッジ処理について説明する。
面積算出手段７３は、第２ダウンサンプリング手段６３による第２ダウンサンプリング処理後のフレームメモリ５（３）に記憶されている実画像領域（拡張領域を除いた部分）の水平・垂直とも０から数え始めた偶数番目の画素（ＳＤＴＶでは４８×３６画素、ＨＤＴＶでは１４４×８０画素について、以下の処理を実行する。
【００９１】
つまり、面積算出手段７３は、輝度反転検出回路７３１、カウンタ７３２、定数記憶手段７３３及び比較回路７３４によって、３０フレーム前までに反転エッジ（時間軸上）が７回以上あるか否かを調べる。そして、面積算出手段７３は、切替手段７３５及びカウンタ７３６によって、反転エッジが７回以上あった画素数を計測する。
【００９２】
なお、反転エッジの計測アルゴリズムで用いるエッジ判定の閾値（正の整数）は１６種類とし、各閾値について個別に計測を行うこととする。したがって、この場合、前記したように、１６×２（ＳＤＴＶ/ＨＤＴＶ）×２（入力変換値の種類）の４系統が並列となる。また、各閾値は、ＳＤＴＶ・ＨＤＴＶとも同じ値とし、同一の輝度判定閾値テーブル４２から与えられるものとする。
【００９３】
[反転エッジの計測アルゴリズム]
次に、各画素の反転エッジの計測アルゴリズムについて、さらに詳細に説明する。
【００９４】
Ｓｄ０：まず、輝度反転検出回路７３１は、各画素のエッジフラグ（−１，０，１）を「０」、各画素のカウンタ７３２を「０」に設定する。なお、エッジフラグは、輝度反転検出回路７３１内の図示しない記憶手段に設定されるものとする。エッジフラグ（−１）とエッジフラグ（１）とは、符号が異なることを示し、これが入れ替わることで反転を示すこととする。また、エッジフラグ（０）は、初期値とする。
【００９５】
Ｓｄ１：また、輝度反転検出回路７３１は、減算手段７１２からの出力値が、「現フレームの各画素値」と「前フレームにおける動きベクトルで補償した画素値」が、両方とも「160」以上の場合、Ｓｄ７へ進む。
【００９６】
Ｓｄ２：減算手段７１２が「対象フレームの各画素値」−「前（隣接）フレームにおける動きベクトルで補償した面積値」を計算し、「輝度差」（-255〜255）として、比較回路７２に渡す。そして、輝度分類手段７２としての比較回路が、輝度判定閾値テーブル４２を参照して輝度分類を行って、輝度分類に応じた比較回路７２が動作して、面積算出手段７３に出力する。これにより、輝度反転検出手段７３１は、エッジフラグが「−１」であれば「輝度」の正負を反転する。なお、このとき、切替手段７３５はオフになっている。
【００９７】
Ｓｄ３：一方、輝度反転検出回路７３１は、エッジフラグが「０」以外（「−」から「１」）の場合、Ｓｄ５へ進む。
【００９８】
Ｓｄ４：また、輝度反転検出回路７３１は、「輝度差」が閾値以上の場合、エッジフラグを「−１」、カウンタ７３２を「１」に設定して、Ｓｄ７へ進む。
【００９９】
Ｓｄ５：次に、輝度反転検出回路７３１は、「輝度差」の正負反転値が閾値以上の場合、エッジフラグを「１」、カウンタ７３２を「１」に設定して、Ｓｄ６へ進み、それ以外（輝度差が正と負との閾値の間）場合、何もせずに、Ｓｄ７へ進む。
【０１００】
Ｓｄ６：輝度反転検出回路７３１は、輝度差が閾値以上の場合、エッジフラグの正負を反転し、カウンタ７３２を１増加する（インクリメントする）。
【０１０１】
Ｓｄ７：次に、輝度反転検出回路７３１は、前フレームが計測開始フレームの３０フレーム前に達していなければ、現フレームと前フレームをそれぞれ１フレーム遡った上で、Ｓｄ１へ戻る。ただし、現フレームにおける画素の位置は、遡る前の「前フレームにおける画素」の位置とする。
Ｓｄ８：そして、輝度反転検出回路７３１は、前フレームが計測開始フレームの３０フレーム前に達しているときに、比較回路７３４は、カウンタ７３２が定数記憶手段７３３の定数６よりも大きい「７」以上の場合には、切替手段７３５をオンにし、比較回路７２からの出力をカウンタ７３６に入力し、カウンタ７３６をインクリメントさせる。一方、カウンタが「６」以下の場合には、比較回路７２からの次の入力を待つことになる。
【０１０２】
一方、面積分類手段７４は、対象の１フレーム分の画素について輝度の計数がカウンタ７３６によって行われると、その計数値を受け取って、面積判定閾値テーブル４３を参照して、分類ごとに、面積がいずれのレベルに属するのかを判定し、危険度判定テーブル４４の分類に応じたいずれの危険度に該当するのかを判定するものである。
【０１０３】
また、最大値選択回路（危険度判定手段）７５は、前記したような危険度判定テーブル４４内のいずれの数値に該当するのかを輝度と面積とにより決定し、決定した数値の中で最大値を選択し、その最大値を危険度として出力するものである。
【０１０４】
ここで、画面の明滅面積と明滅輝度差との関係について説明する。図８に、画面の明滅面積と明滅輝度差との関係について説明する図を示す。図８（Ａ）に、画面の明滅面積（縦軸）と明滅輝度差（横軸）との関係で危険度を説明するグラフを示す。このグラフに示すように、明滅の輝度差であっても、画面の明滅面積が大きくなるに従って、危険度２、危険度４、危険度６のように、危険度が高くなることがあると考えられる（グラフ右側で顕著にみられる）。また、画面の明滅面積が同じであっても、明滅の輝度差が大きくなるに従って、危険度２、危険度４、危険度６のように、危険度が高くなることがあると考えられる。
【０１０５】
ここで、図８（Ｂ）に、面積及び輝度差の各基準値がそれぞれ１種類の場合に、画面の明滅面積（縦軸）と明滅輝度差（横軸）との関係で危険領域と安全領域とを説明するグラフを比較例として示す。つまり、この（Ｂ）場合は一つの輝度差の閾値と一つの面積の閾値によって判定するようになっているため、（Ａ）の危険度０．６であるにもかかわらず、安全な領域に属していると判定されてしまう。そのため、この（Ａ）の場合では、明滅の輝度差が小さく、明滅面積が大きい場合、或いは、明滅の輝度差が大きく、明滅面積が小さい場合に、危険度が高いときであっても、高い危険度であることを判定することができる。
【０１０６】
次に、映像分析装置１の視覚刺激危険度判定処理の全体の流れについて説明する。図９に、そのフローチャートを示す。
映像分析装置１は、Ａ／Ｄ変換回路２によってデジタル信号に変換されたビデオ信号を、輝度変換回路３によって、輝度ＬＵＴ４１を参照して、輝度値に変換し（ＳＡ１）、その画面輝度値データをフレームごとにフレームメモリ５に書き込む。
【０１０７】
次に、映像分析装置１は、画像変換回路６の第１ダウンサンプリング手段６２によって、フレームメモリ５に書き込まれている画面輝度値データを、（２０／３）×（２０／３）画素ごとのブロックの平均値を縮小画面の各画素値としてダウンサンプリング（間引き）する（ＳＡ２）。
【０１０８】
その後、映像分析装置１は、画像変換回路６の動きベクトル検出手段６４によって、８×８画素を１ブロックとして、上下、左右±９画素の範囲でブロックマッチングを行い、動きベクトルを探索して検出する（ＳＡ３）。
【０１０９】
続いて、映像分析装置１は、画像変換回路６の第２ダウンサンプリング手段６３によって、対象画素・右の画素・下の画素・右下の画素の４画素の平均値を新たに各画素の値としてダウンサンプリング（間引き）する（ＳＡ４）。
【０１１０】
次に、映像分析装置１は、画像計測回路７によって、輝度判定閾値テーブル４２を参照し、各輝度判定閾値に対して、動きベクトルを考慮に入れた上で、各画素について、３０フレーム前までの明るさの反転を計数する（ＳＡ５）。そして、映像分析装置１は、画像計測回路７によって、３０フレーム前までに反転が７回以上であるか否かを判定する（ＳＡ６）。映像分析装置１は、７回以上でない場合（ＳＡ６，Ｎｏ）には、画像計測回路７によって、危険度なしを出力して（ＳＡ７）、処理をＳＡ１０に移す。
【０１１１】
一方、映像分析装置１は、７回以上である場合（ＳＡ６，Ｙｅｓ）には、画像計測回路７によって、判定した画素を点滅画素数としてカウンタ７３６のカウントを行う（ＳＡ８）。次に、映像分析装置１は、画像計測回路７によって、各輝度判定閾値に対して求めた点滅画素数について、危険度判定テーブル４４を参照して抽出した値を危険度として出力する（ＳＡ９）。
【０１１２】
なお、映像分析装置１は、危険度を出力する（ＳＡ７，ＳＡ９）たびに、制御回路９に次のフレーム有りか否か（ＳＡ１０）を問い合わせることとする。制御回路９は、各映像分析装置１に入力するフレーム数を計数し、すべてのフレームについて分析が終了したときに映像分析装置１にその旨を通知することとする。なお、映像分析装置１に、このＳＡ１０の処理を実行する手段を備えるようにしてもよい。
【０１１３】
そして、映像分析装置１は、制御回路９から「次のフレーム有」の通知を受けると（ＳＡ１０，Ｙｅｓ）、処理をＳＡ１に戻し、「次のフレーム有」でない通知を受けると（ＳＡ１０，Ｎｏ）、処理を終了する。
【０１１４】
なお、前記実施の形態では、ＨＤＴＶの場合を例に説明したが、ＳＤＴＶであっても同様に処理することができる。図１０に、図３に相当する輝度変換回路の構成のブロック図を示す。図１０に示すように、ＳＤＴＶの場合は、ＨＤＴＶの場合（図３）と比べて、同一の構成になっている。異なるところは、輝度ＬＵＴ４１が異なるだけである。また、画像変換回路６、画像計測回路７についても、ＨＤＴＶの場合と同一の構成であるため、説明を省略する。つまり、ＳＤＴＶとＨＤＴＶとは、輝度ＬＵＴ４１、輝度判定閾値テーブル４２、面積判定閾値テーブル４３及び危険度判定テーブル４４の数値が異なるだけである。
【０１１５】
最後に、ＨＤＴＶとＳＤＴＶとの場合を並行処理するための構成について説明する。図１１に、視覚刺激危険度判定処理を並行処理する構成の映像分析システムのブロック図を示す。この映像分析システム１００は、図示しない筐体内に、映像分析装置１Ａ，１Ｂと、制御回路８Ａとを備え、その筐体から覗くように、ＨＤＴＶ映像信号入力端子９Ａと、ＳＤＴＶ映像信号入力端子９Ｂとを備えている。
【０１１６】
映像分析装置１Ａは、ＨＤＴＶのビデオ信号について処理するものである。また、映像分析装置１Ｂは、ＳＤＴＶのビデオ信号について処理するものである。また、制御回路（制御手段）８Ａは、映像分析装置１Ａ，１Ｂの動作を制御するものである。ＨＤＴＶ映像信号入力端子９Ａは、ＨＤＴＶ方式のビデオ信号（映像信号）を映像分析装置１Ａに入力する。ＳＤＴＶ映像信号入力端子９は、ＳＤＴＶ方式のビデオ信号を映像分析装置１Ｂに入力する。
【０１１７】
前記構成の映像分析システム１００は、制御回路９Ａの制御に従って、映像分析装置１ＢによるＳＤＴＶ方式のビデオ信号の分析と、映像分析装置１ＡによるＨＤＴＶ方式のビデオ信号の分析とを並列に処理する。また、各映像分析装置１Ａ，１Ｂのそれぞれが独自に各ビデオ信号の分析を処理するため、両ビデオ信号のガンマ特性の分析が同時に行える。そのため、映像分析システム１００によれば、視覚刺激危険度の分析を効率的に行うことができる。
【０１１８】
前記実施の形態では、各判断基準がテーブルとして与えられていることとして説明したが、次のような計算式で与えられる場合やプログラムによって与えられても構わない。ここで、発作を起こす可能性ρは、明滅の輝度差ｘ、面積比ｙとすると、例えば、次の数式で評価できる。なお、次の数式に従って、前記実施の形態で説明した危険度判定テーブル４４を算出することもできる。
【０１１９】
ρ（ｘ，ｙ）
＝（−３×１０16・ｘ3＋３×１０-4・ｘ2＋７×１０-4・ｘ−３×１０-4）
×（−０．７２４１ｙ2＋１．８１２４ｙ＋０．０８７８）
【０１２０】
なお、前記各回路（手段）は、電子回路、特に、ＩＣチップとして構成するばかりでなく、視覚刺激危険度判定プログラムと、この視覚刺激危険度判定プログラムを実行するコンピュータとから構成するようにしてもよい。したがって、映像分析装置１は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。なお、視覚刺激危険度判定プログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、各種記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【０１２１】
したがって、前記実施の形態の映像分析装置によれば、比較的安全な映像や非常に危険な映像による視覚刺激の危険度を判定することができる。そのため、映像分析装置は、点滅光、赤色光、コントラストの強い図形等の視覚刺激についての特徴のあるデータを輝度判定閾値テーブル４２、危険度判定テーブル４３、危険度判定テーブル４４に予め登録しておくことで、それらに伴なう危険度を容易にかつ正確に判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明に係る実施の形態の映像分析装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の輝度変更回路のさらに詳細な構成を説明するブロック図である。
【図３】図２に示した輝度変更回路の処理の流れのフローチャートである。
【図４】図１の画像変換回路のブロック図である。
【図５】図４の画像変換回路の処理の流れのフローチャートである。
【図６】図１の画像計測回路の構成のブロック図である。
【図７】図６の画像計測回路の構成及び処理を説明するブロック図である。
【図８】画面の明滅面積と明滅輝度差との関係について説明する図である。
【図９】映像分析装置の視覚刺激危険度判定処理の全体の流れについて説明するフローチャートである。
【図１０】図３に相当する輝度変換回路（ＳＤＴＶ）の構成のブロック図である。
【図１１】視覚刺激危険度判定処理を並行処理する構成の映像分析システムのブロック図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 映像分析装置
３ 輝度変換回路
４ フラッシュメモリ
５ フレームメモリ
６ 画像変換回路
７ 画像計測回路
８ 判定基準変更手段
９ 制御回路
４１ 輝度ＬＵＴ
４２ 輝度判定閾値テーブル（輝度分類記憶手段）
４３ 面積判定閾値テーブル（面積分類記憶手段）
４４ 危険度判定テーブル（危険度判定基準記憶手段）
７１ 輝度差算出手段
７２ 輝度分類手段
７３ 面積算出手段
７４ 面積分類手段
７５ 危険度判定手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激により視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定する映像分析装置、及び、視覚刺激危険度判定プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像の視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を判定するための映像分析装置としては、いわゆるハーディングマシン（The Harding FPA Flash and Pattern Analyzer（非特許文献１等参照））やいわゆる参考計測器（非特許文献２等参照）と呼ばれるものが知られている。ハーディングマシンは、ＩＴＣ（Information Technology & Computing Services）の２００１年版ガイドライン（非特許文献３等参照）を基準にして開発されている。一方、参考計測器は、「アニメーション等の映像手法に関するガイドライン」（非特許文献４等参照）の基準にほぼ沿ってチェックすることが可能になるように開発されている。
【０００３】
【非特許文献１】“Harding FPA Home flash & pattern analyser” Cambridge Research Systems Ltd.のホームページ [online]、[平成１８年１月６日検索]、インターネット“http://www.hardingfpa.co.uk”
【非特許文献２】江本、大塚、山賀、上原、井口、伊藤、藤井：“アニメ番組等ガイドライン対応「参考計測器」の開発”、映像情報メディア学会技術報告,22,No.40,pp.1-6(1998)
【非特許文献３】Independent Television Commission,U.K.“ITC Guidance Note for Licensees on Flashing Images and Regular Patterns in Television",1994,1998,2001-2002.
【非特許文献４】日本放送協会、民間放送連盟「アニメーション等の映像手法に関するガイドライン」、1998;http://www.nhk.or.jp/strl/publica/dayori/dayori98-10/kaisetsu1-2-j.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、２００５年２月にＩＴＵ−Ｒ（International Telecommunication Union-Radio communication Sector,国際電気通信連合無線通信部門）によって、ＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．１７０２（ITU-R Recommendation BT.1702,“Guidance for the reduction of photosensitive epileptic seizures caused by television",2005）が定められている。この勧告では、本文には明記されていないものの、補遺（Appendix）としてＩＴＣのガイドラインと同様、点滅の輝度差２０cd/m2以上でかつ点滅領域の面積が両面２５％を超える点滅が１秒間に３回（輝度変化の回数では６回以上）生じている場合、光感受性発作を引き起こす可能性が高いとしている。
【０００５】
そのため、いわゆるハーディングマシンや参考計測器等の従来装置では、ＩＴＣのガイドラインやＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．１７０２に従った映像、つまり、光感受性発作を引き起こす可能性が高い映像であるか否かの判定処理を次のように行っている。例えば、この判定処理の方法としては、すべての映像のフレームに渡って、隣接するフレーム同士の同じ座標（場所）の画素同士の輝度差が20cd/m2以上であるか否かで行う方法がある。また、他の判定処理の方法としては、その輝度差が20cd/m2以上の画素の存在領域の面積が画面の25％を超えるか否かで行う方法もある。なお、いわゆるハーディングマシンでは、動き補償をしつつ、輝度フリッカ等の点滅の検出を行うようになっている。
【０００６】
つまり、従来装置は、前記のように、基準を「超えたか超えないか」だけによる判定処理を行っている。例えば、従来装置は、輝度差20cd/m2、面積比25%を僅かに超えただけの比較的危険の少ない映像であっても、危険なものとして検出して警報を出している。ところが、基準を僅かに超えただけで比較的危険度の低い映像は、高い頻度で発生する傾向がある。つまり、従来装置では、比較的危険度の低い映像を危険なものとして頻繁に検出して、警報を頻繁に出力してしまう。そのため、非常に危険な映像であっても、危険でないという認識を与えてしまうことにもなりかねない。また、従来装置は、輝度差は20cd/m2に僅かに満たないが画面全体が点滅するような、非常に危険な映像を見逃してしまうという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、比較的安全な映像や非常に危険な映像による視覚刺激の危険度を判定するための映像分析装置、視覚刺激危険度判定プログラム及び映像分析システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載の映像分析装置は、ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定するために、輝度分類記憶手段と、面積分類記憶手段と、危険度判定基準記憶手段と、輝度差算出手段と、輝度分類手段と、面積算出手段と、面積分類手段と、危険度判定手段とを備える構成とした。
【０００９】
かかる構成において、映像分析装置は、輝度分類記憶手段によって、画素同士の輝度差に応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての輝度分類を記憶し、また、面積分類記憶手段によって、明滅面積の大きさに応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての面積分類を記憶し、さらに、危険度判定基準記憶手段によって、輝度分類及び明滅面積に応じて光感受性発作を引き起こす可能性を示す危険度を判定するための判定基準を記憶している。
【００１０】
そして、この映像分析装置は、輝度差算出手段によって、映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出する。続いて、映像分析装置は、輝度分類手段によって、輝度分類記憶手段に記憶されている輝度分類に従って、輝度差算出手段によって算出された輝度差の画素を分類する。なお、隣接フレームとは、対象フレーム自体に時間的に隣接しているフレームであることが望ましいが、ＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．１７０２に従う場合、１秒間に３回（輝度変化の回数では６回以上）程度生じる点滅を検出可能なフレームであれば、複数おきのフレームを含む概念としても構わない。
【００１１】
次に、この映像分析装置は、面積算出手段によって、輝度分類手段によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出し、続いて、面積分類手段によって、面積分類記憶手段に記憶されている面積分類に従って、面積算出手段によって算出された明滅面積を分類する。
【００１２】
そして、この映像分析装置は、危険度判定手段によって、輝度分類手段及び面積分類手段の分類結果に従って危険度判定基準記憶手段を参照して、判定基準によって危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する。つまり、前記したように、輝度分類と面積分類とはそれぞれが複数の組に分類されているため、危険度判定手段は、これらの分類を尺度とした判定基準によって危険度を多段階に判定する。
【００１３】
また、請求項２に記載の映像分析装置は、請求項１に記載の映像分析装置の危険度判定手段が、多段階に判定した危険度の中で、最も高い危険度を優先して出力する構成にした。
【００１４】
また、請求項３に記載の映像分析装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成に、判定基準変更手段を備える構成とした。
【００１５】
かかる構成において、映像分析装置は、判定基準変更手段によって、輝度分類記憶手段に記憶されている輝度分類及び面積分類記憶手段に記憶されている面積分類の少なくとも一方の判定基準を変更する。
【００１６】
また、請求項４に記載の映像分析装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の構成に、動きベクトル検出手段と、動き補償手段とを備える構成とした。
【００１７】
かかる構成において、映像分析装置は、動きベクトル検出手段によって、映像を構成する任意の対象フレームと、この対象フレーム以降に表示する隣接フレームとの間で、対象フレーム内の着目する画素が、隣接フレーム内のいずれの方向へ移動したのかを示す動きベクトルを検出し、動き補償手段によって、動きベクトル検出手段によって検出された動きベクトルに従って、前記隣接フレームの動き補償を行う。そのため、映像分析装置は、対象フレームと、動き補償済みの隣接フレームとの差分を求めることで、輝度差を算出することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の映像分析装置は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の構成に、ダウンサンプリング手段を備える構成とした。
【００１９】
かかる構成において、映像分析装置は、ダウンサンプリング手段によって、画素を間引きしてサンプリングする。例えば、ダウンサンプリング手段は、対象フレームの画素ごとのブロックの平均値を算出することによって、間引きする。
【００２０】
また、請求項６に記載の映像分析装置は、請求項１に記載の構成に、輝度変換手段を備える構成とした。
【００２１】
かかる構成において、映像分析装置は、輝度変換手段によって、ガンマ特性に基づいて画面輝度を算出する。輝度変換手段は、ガンマ特性を設定した輝度ルックアップテーブルを参照して、フレームごとの画面輝度を算出する。
【００２２】
また、請求項７に記載の映像分析装置は、請求項１に記載の構成に、入力手段を備える構成とした。
【００２３】
かかる構成において、映像分析装置は、入力手段によって、環境に存在する明滅光を撮影した環境信号を入力して、請求項１に記載の各手段によって、その環境信号を分析して、その明滅光の危険度を多段階に判定して出力する。なお、「環境に存在する明滅光」とは、照明器具等の点滅により生じる明滅光を意味することとする。例えば、店舗内照明や舞台照明の点滅効果に伴なう視覚刺激についても、映像分析装置は、視覚刺激危険度を判定することができる。
【００２４】
また、請求項８に記載の視覚刺激危険度判定プログラムは、ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定するために、コンピュータを、輝度差算出手段、輝度分類手段、面積算出手段、面積分類手段、危険度判定手段として機能させる構成とした。
【００２５】
かかる構成において、視覚刺激危険度判定プログラムは、輝度差算出手段によって、映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出し、続いて、輝度分類手段によって、画素同士の輝度差に応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての輝度分類を記憶する輝度分類記憶手段から輝度分類を読み出して、その輝度分類に従って、輝度差算出手段によって算出された輝度差の画素を分類する。
【００２６】
次に、視覚刺激危険度判定プログラムは、面積算出手段によって、輝度分類手段によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出し、続いて、面積分類手段によって、明滅面積の大きさに応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての面積分類を記憶する面積分類記憶手段から面積分類を読み出して、その面積分類に従って、面積算出手段によって算出された明滅面積を分類する。
【００２７】
そして、視覚刺激危険度判定プログラムは、危険度判定手段によって、輝度分類手段及び面積分類手段の分類結果に従って、輝度分類及び明滅面積に応じて光感受性発作を引き起こす可能性を示す危険度を判定するための判定基準を記憶する危険度判定基準記憶手段を参照して、判定基準によって危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する。
【００２８】
また、請求項９に記載の映像分析システムは、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の映像分析装置によって、ＳＤＴＶ（Standard Definition TeleVision）方式のビデオ信号及びＨＤＴＶ（High Definition TeleVision）方式のビデオ信号を並列に処理する映像分析システムであって、第１の映像分析装置と、第２の映像分析装置と、制御手段とを備える構成とした。
【００２９】
かかる構成において、映像分析システムは、第１の映像分析装置によって、ＳＤＴＶ方式のビデオ信号を分析し、第２の映像分析装置によって、ＨＤＴＶ方式のビデオ信号を分析する。そして、映像分析システムは、制御手段によって、第１の映像分析装置によるＳＤＴＶ方式のビデオ信号の分析と、第２の映像分析装置によるＨＤＴＶ方式のビデオ信号の分析とを並列に処理させるようになっている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項１又は請求項８に記載の発明によれば、ＩＴＣの２００１年版ガイドライン、及び、「アニメーション等の映像手法に関するガイドライン」等の基準に応じて、輝度分類及び面積分類を輝度分類記憶手段及び面積分類記憶手段に多段階に設定しておくことによって、輝度分類と面積分類とによって、多段階に危険度を判定することができるようになる。したがって、本発明によれば、比較的安全な映像や非常に危険な映像による視覚刺激の危険度を判定することができる。
【００３１】
そのため、本発明によれば、輝度差20cd/m2、面積比25％を僅かに超えただけの比較的危険の少ない（また、比較的出現する頻度の大きい）映像に過度に注目することを抑える一方、今までは見逃されがちな非常に危険な映像に対する注意を喚起することができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、最も高い危険度が出力されるため、ユーザに危険度の判断を誤らせることがなくなる。
【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、明滅映像と視聴者の健康に関する新たな医学的・技術的な知見が得られた場合にも、輝度分類及び面積分類を変更することにより、柔軟に対応することができる。
【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、動画の中の明滅の画素の対応関係を正確に把握することができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明によれば、処理するデータ量を減らすことができるため、映像分析の高速化を図ることができる。
【００３６】
請求項６に記載の発明によれば、ディスプレイへの入力画素値と出力輝度との対応関係が異なる映像システムを用いる場合にも対応することができる。
【００３７】
請求項７に記載の発明によれば、環境に存在する明滅光による視覚刺激の危険度を判定することができる。これにより、その明滅光によって光感受性発作を起こす可能性を評価することができるようになる。
【００３８】
請求項９に記載の発明によれば、ＨＤＴＶ方式のビデオ信号とＳＤＴＶ方式のビデオ信号とが並列して処理でき、また、各映像分析装置によって、両ビデオ信号のガンマ特性の分析を同時に行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、映像分析装置、視覚刺激危険度判定プログラム及び映像分析システムに関するものであるが、ここでは、映像分析装置の構成及び動作を主として説明する。
【００４０】
［映像分析装置の概要］
まず、映像分析装置１の概要について説明する。図１は、本発明に係る実施の形態の映像分析装置の構成を説明するブロック図である。
この映像分析装置１は、ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定するものである。
【００４１】
映像分析装置１は、Ａ／Ｄ変換回路２と、輝度変換回路３と、フラッシュメモリ４と、フレームメモリ５と、画像変換回路６と、画像計測回路７と、判定基準変更手段８とを備えている。なお、フラッシュメモリ４には、特に、輝度ＬＵＴ（Look Up Table）４１と、輝度判定閾値テーブル４２と、面積判定閾値テーブル４３と、危険度判定テーブル４４とが、記憶されている。また、映像分析装置１は、制御回路９からの指令信号に基づいて、視覚刺激危険度判定処理を実行する。
【００４２】
〈Ａ／Ｄ変換回路〉
Ａ／Ｄ変換回路２は、映像（ビデオ信号）をアナログ信号として入力し、そのアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号をビデオ信号として輝度変換回路３に出力するものである。
【００４３】
〈輝度変換回路〉
輝度変換回路３は、Ａ／Ｄ変換回路２からの映像信号を入力し、輝度ＬＵＴ４１を参照しつつ、ビデオ信号の電圧をフレームごとの画面の輝度に変換し、フレームメモリ５に出力するものである。この輝度変換回路３の処理を、画素値変換処理と呼ぶこととする。
【００４４】
図２に、図１の輝度変更回路のさらに詳細な構成を説明するブロック図を示す。この輝度変換回路３は、画素値変換処理を行うために、フレームメモリ読み書き手段３１と、フラッシュメモリ読み書き手段３２と、データ・アドレス変換手段３３と、輝度値算出手段３４とを備えている。
【００４５】
フレームメモリ読み書き手段３１は、フレームメモリ５に書き込まれているビデオ信号を読み出し、そのビデオ信号をデータ・アドレス変換手段３３及び輝度値算出手段３４に渡すものである。また、このフレームメモリ読み書き手段３１は、フレームメモリ５に画像輝度値データの書き込みを行うものである。
【００４６】
フラッシュメモリ読み書き手段３２は、フラッシュメモリ４からの輝度ＬＵＴ４１のデータを読み出し、そのデータを輝度値算出手段３４に渡すものである。また、このフラッシュメモリ読み書き手段３２は、フラッシュメモリ４に各種データの書き込みも行う。
【００４７】
データ・アドレス変換手段３３は、フレームメモリ読み書き手段３１によってフレームメモリ５から読み出されたビデオ信号を電圧値データとして読み出し、図示しないディスプレイ上の座標位置を指定するアドレスに変換するものである。
【００４８】
輝度値算出手段３４は、輝度ＬＵＴ４１を参照して、データ・アドレス変換手段３３で変換されたアドレスの画素ごとに輝度値を算出して、その輝度値をフラッシュメモリ読み書き手段３２に渡すものである。
【００４９】
続いて、前記構成の輝度変換回路３の処理の流れを説明する。図３に、その流れを説明するブロック図を示す。なお、適宜、図１及び図２を参照することとする。この輝度変換回路３では、Ａ／Ｄ変換回路２からビデオ信号を受け取ると、そのビデオ信号を、フレームメモリ読み書き手段３１によって、一旦、フレームメモリ５に書き込む（キャプチャ／Ｓａ１）。そして、フレームメモリ読み書き手段３１は、フレームメモリ５にキャプチャしてあるビデオ信号を電圧値データとして読み出し、データ・アドレス変換手段３３に渡す。データ・アドレス変換手段３３は、電圧値データを、図示しないディスプレイ上の座標位置を指定するアドレスに変換する（Ｓａ２）。
【００５０】
輝度値算出手段３４は、輝度ＬＵＴ４１を参照して、データ・アドレス変換手段３３で変換されたアドレスの画素ごとに輝度値を算出する。このとき、輝度値算出手段３４は、輝度及び色差信号の全レベルの組み合わせ（８bit×３）に対し、輝度ＬＵＴ４１を参照して（Ｓａ３又はＳａ５）、２種類の非負整数値を生成する。この非負整数値が、ビデオ信号の電圧を画面の輝度に変換したものに相当する。また、非負整数値は、ここでは、８bitとする。また、輝度ＬＵＴ４１には、ガンマ特性における非線形な関係を線形となるようにガンマ補償するために、入出力に対する補償値が定義されている。例えば、この輝度ＬＵＴ４１には、１６×３２の輝度及び色差信号の全レベルの組み合わせパターンの補償値がフレームの座標値に合わせて定義されている。
【００５１】
なお、輝度ＬＵＴ４１の値は、ＳＤＴＶとＨＤＴＶとでは異なる値をとるため、これら全てで４系統の処理となる。そこで、この実施の形態では、ＨＤＴＶの場合を説明することとする。また、２種類の非負整数値の違い、つまり、輝度ＬＵＴ４１の違いによって、ＨＤＴＶ−Ａ系（Ｓａ３，Ｓａ４）とＨＤＴＶ−Ｂ系（Ｓａ５，Ｓａ６）とのように表すこととする。
【００５２】
そして、輝度値算出手段３４は、算出した全ての画素輝度値データを、フレームメモリ読み書き手段３１によって、フレームメモリ５に書き込ませる（Ｓａ４又はＳａ６）。なお、ＨＤＴＶ−Ａ系（Ｓａ３，Ｓａ４）とＨＤＴＶ−Ｂ系（Ｓａ５，Ｓａ６）との両方の場合について並行して処理することが望ましい。つまり、映像分析装置１は、表示装置（ディスプレイ）への入力画素値と出力輝度との対応関係が異なる映像システムを用いる場合の視覚刺激危険度判定処理を並行して処理することができる。次に、図１に戻って説明を続ける。
【００５３】
〈フレームメモリ〉
フレームメモリ５は、輝度変換回路３からのビデオ信号を入力して記憶し、画像変換回路６及び画像計測回路７にビデオ信号を出力するものである。このフレームメモリ５は、図示しないディスプレイの１画面分に相当するプレーン（領域）に、各フレームを順に記憶し、フレーム単位でビデオ信号を、画像変換回路６及び画像計測回路７に出力するようになっている。
【００５４】
〈画像変換回路〉
図４に、図１の画像変換回路のブロック図を示す。この画像変換回路６は、フレームメモリ読み書き手段６１と、第１ダウンサンプリング手段６２（第１ダウンサンプリング処理）と、第２ダウンサンプリング処理６３（第２ダウンサンプリング処理）と、動きベクトル検出手段６４（動きベクトル探索処理）とを備えている。フレームメモリ読み書き手段６１は、フレームメモリ５に対して読み書きを行うものである。
【００５５】
〈第１ダウンサンプリング手段〉
第１ダウンサンプリング手段６２は、第１ダウンサンプリング処理を経た１系統の画面輝度データについて、フレームメモリ読み書き手段６１によって読み出させ、その画面輝度データについて、対象フレームの画素ごとのブロックの平均値を算出するものである。例えば、1080×1920（ＨＤＴＶの場合）画素分の画面輝度データの場合、（3/20）×（3/20）画素ごとのブロックの平均値（四捨五入した８bit）を算出する。そして、第１ダウンサンプリング手段６２は、算出した平均値をＨＤＴＶでは160×268画素の値とする。なお、ＳＤＴＶでは72×96画素の値となる。
【００５６】
また、ＨＤＴＶの垂直画素については、上下各１ライン分を破棄し、以降の処理は288×160画素で行えばよい。また、フレーム画素については、上下各１ライン分を破棄し、以降の処理を288×160画素で行うようにすればよい。したがって、画面輝度データは、第１ダウンサンプリング手段６２によって、間引きされる。
【００５７】
〈動きベクトル検出手段〉
動きベクトル検出手段６４は、第１ダウンサンプリング処理を経た１系統の信号について、８×８画素を１ブロックとして、前フレーム内の上下±９画素、左右±９画素の全画素の範囲でブロックマッチングを行い、ブロック単位で動きベクトルを探索するものである。なお、もう１系統の信号ではこの探索は行わず、以降の処理では同じ動きベクトルを用いるのが望ましい。なお、動きベクトル検出手段６４は、１フレーム前との間で繰り返し、30フレーム前まで遡って行うこととする。続いて、さらに詳細にこの処理について説明する。なお、動きベクトルの符号の向きは、前フレーム上での位置が上側及び左側を負とする。
【００５８】
動きベクトル検出手段６４は、まず、各画素値を64倍（６bitシフト）した値を算出し、その算出値から各ブロックの総和を差し引いた値同士の差分の絶対値を求める。そして、動きベクトル検出手段６４は、その絶対値の総和が最小となる相対位置を探索することで、ブロックマッチングを行う。
【００５９】
そして、動きベクトル検出手段６４は、その総和が同値の場合には、相対位置（距離）が０に近いもの、相対位置の絶対値が等しい場合には、より上側の位置、より左側の位置の順で選択する。ここで、映像外の探索をカバーするために、各フレームの上下左右それぞれ８画素ずつ、固定値「100」で埋めた拡張領域を設けることが望ましい。この場合、各フレームの画素数はＨＤＴＶでは304×176画素となる。なお、ＳＤＴＶで112×88画素となる。このとき、拡張領域も含め、８×８画素ブロックについて求めるフレーム間動きベクトルは、ＨＤＴＶで38×32個となる。なお、ＳＤＴＶで14×11個となる。
【００６０】
なお、拡張領域よりも外側の探索は行わないことが望ましい。そのため、この場合、例えば、拡張領域も含めた最も左上のブロックの動きベクトルの取り得る値の範囲は、水平・垂直とも０〜９となり、拡張する前の実画像領域の最も左上（拡張後の左上から右・下に各８画素内側）のブロックでは、水平・垂直とも８〜９となる。
【００６１】
〈第２ダウンサンプリング手段〉
第２ダウンサンプリング手段６３は、動きベクトル検出手段６４による動きベクトル探索を終えた拡張領域を含む画像における実画像領域（拡張領域を除いた部分）の各画素について、実画像領域の画素・右の画素・下の画素・右下の画素の４画素の平均値（四捨五入した８bit）を求める。そして、第２ダウンサンプリング手段６３は、求めた平均値を新たに各画素の値とする。したがって、実画像領域（拡張領域を除いた部分）の各画素は、第２ダウンサンプリング手段６３によって、その新たな各画素の値に間引きされる。
【００６２】
ただし、水平・垂直とも１画素おきに処理を行えば、動きベクトルによる補償後の位置は１画素刻みとなるため、平均値算出後の画素間引きは行わないことが望ましい。この平均値算出後の画像は、30フレーム前までバッファリングしておくことが望ましい。
【００６３】
次に、画像変換回路６の処理をさらに詳細に説明する。図５に、その処理の流れのブロック図を示す。フレームメモリ読み書き手段６１がフレームメモリ５（５（１））から画面輝度値データを読み出すと（Ｓｂ１）、第１ダウンサンプリング手段６２は、画面輝度値データを間引きし（第１の間引き／Ｓｂ２）、その結果をフレームメモリ読み書き手段６１によってフレームメモリ５（５（２））に書き込ませる（Ｓｂ３）。
【００６４】
そして、フレームメモリ読み書き手段６１がフレームメモリ５（５（２））から第１の間引きを行われた結果を読み出すと、第２ダウンサンプリング手段６４がさらに間引きし（第２の間引き／Ｓｂ４）、その結果をフレームメモリ読み書き手段６１によってフレームメモリ５（５（３））に書き込ませる。
【００６５】
また、フレームメモリ読み書き手段６１がフレームメモリ５（５（２））から第１の間引きを行われた結果を読み出すと、動きベクトル検出手段６４が動きベクトルを検出し（Ｓｂ６）、その結果をフレームメモリ５（５（４））にフレームメモリ読み書き手段６１によって書き込ませる（Ｓｂ７）。このときのフレームメモリ５（５（４））を、特に、動きベクトルＦＩＦＯ（First-In First-Out）記憶手段と呼ぶこととする。なお、フレームメモリ５は、ＦＩＦＯである。また、フレームメモリ５（５（ｎ））は、フレームメモリ５内の複数の領域や複数個のチップなどで構成されていることを意味することとする。次に、画像計測回路７について説明する。
【００６６】
〈画像計測回路〉
図６に、図１の画像計測回路の構成のブロック図を示す。この画像計測回路７は、輝度差算出手段７１と、輝度分類手段７２と、面積算出手段７３と、面積分類手段７４と、危険度判定手段７５と、フレームメモリ読み書き手段７６と、フラッシュメモリ読み出し手段７７とを備えている。このうち、フレームメモリ読み書き手段７６は、フレームメモリ５の読み書きを行うものである。また、フラッシュメモリ読み出し手段７７は、フラッシュメモリ４から読み出しを行うものである。以下、その他の各手段について説明する。
【００６７】
輝度差算出手段７１は、映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出するものである。
【００６８】
輝度分類手段７２は、フラッシュメモリ４に記憶されている輝度分類としての輝度判定閾値テーブル４２に従って、輝度差算出手段７１によって算出された輝度差の画素を分類するものである。
【００６９】
ここで、輝度判定閾値テーブル４２について説明する。この輝度判定閾値テーブル４２は、入力される映像から検出した明滅の輝度差を１６段階にレベル分けするためのものである。例えば、次のように表すことができる。
【００７０】
unsigned char TH[16]= /*Threshold levels*/
{4,5,6,7,9,11,13,16,19,23,28,33,39,46,54,64}
【００７１】
そして、輝度分類手段７２は、このような輝度判定閾値テーブル４２を参照して、明滅が検出されているときに、それぞれのレベルでの明滅をしている画素がいくつあったかをＧ[i]という配列にカウントしていく。
【００７２】
〈面積算出手段〉
面積算出手段７３は、輝度分類手段７２によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出するものである。したがって、１６段階のレベルごとに明滅面積が算出される。
【００７３】
面積分類手段７４は、フラッシュメモリ４に記憶されている面積分類としての危険度判定テーブル４３に従って、面積算出手段７３によって算出された明滅面積を分類するものである。ここで、面積判定閾値テーブル４３について説明する。
【００７４】
この面積判定閾値テーブル４３は、入力画像から検出した明滅面積を３２段階にレベル分けするためのデータである。例えば、次のように表すことができる。
【００７５】
unsigned short AR[32]=/*Area Size*/
{90,98,108,119,131,144,157,172,188,206,226,248,272,299,328,360,394,
432,474,520,571,626,686,753,825,905,993,1089,1194,1310,1436,1575}
【００７６】
そして、面積分類手段７４は、輝度値をレベル分けしたそれぞれの画素数のカウント結果Ｇ[i]と、このＡＲ[]を用いて、危険度がどのレベルに当たるかを判定する。
【００７７】
危険度判定手段７５は、輝度分類手段７２及び面積分類手段７４の分類結果に従って、危険度判定テーブル４４を参照して、危険度を多段階に判定し、その危険度を出力するものである。ここで、危険度判定テーブル４４について説明し、危険度判定手段７５の処理について説明する。
【００７８】
〈危険度判定テーブル〉
この危険度判定テーブル４４は、輝度差及び明滅面積の二つを尺度とした危険度の判定基準を示したものである。次に、一例を示す。ここでは、１６×３２の輝度のパターンの具体例として示す。行方向（縦方向）には、輝度差の分類が、上の行から下の行に向けて危険度が高くなるように示されている。また、列方向（横方向）には、明滅面積の分類が、左の列から右の列に向けて危険度が高くなるように示されている。なお、表記上、いずれの行も２３列目まで示し、それ以降の列を省略して示している。
【００７９】
〈危険度判定テーブル（輝度差１６段階×明滅面積３２段階）の具体例〉
〈定義式〉
unsigned char PR[16][32]= /* Probability */
〈輝度パターンデータ列〉
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2,…
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4,…
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 6, 7, 7, 8,…
0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,10,10,10,…
0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,10,10,11,11,12,12,12,…
0, 0, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 7, 8, 8, 9, 9,10,10,11,11,12,12,13,13,13,14,…
0, 2, 3, 5, 6, 7, 7, 8, 9, 9,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14,15,15,16,…
1, 3, 5, 6, 7, 8, 9,10,10,11,11,12,13,13,14,14,15,15,15,16,16,17,17,…
2, 5, 6, 8, 9,10,10,11,12,12,13,14,14,15,15,16,16,16,17,17,18,18,19,…
3, 6, 8, 9,10,11,12,12,13,14,14,15,16,16,17,17,17,18,18,19,19,20,20,…
5, 7, 9,10,11,12,13,14,14,15,16,16,17,17,18,18,19,19,20,20,20,21,21,…
6, 8,10,11,12,13,14,15,15,16,17,17,18,18,19,19,20,20,21,21,21,22,22,…
7, 9,11,12,13,14,15,16,17,17,18,19,19,20,20,21,21,21,22,22,23,23,23,…
7,10,11,13,14,15,15,16,17,18,18,19,20,20,21,21,22,22,23,23,23,24,24,…
8,10,12,13,14,15,16,17,17,18,18,19,20,20,21,21,22,22,22,23,23,24,24,…
8,10,12,13,14,15,16,17,17,18,18,19,20,20,21,21,22,22,22,23,23,24,24,…}
【００８０】
例えば、１行目の２３列目には、「２」が示されている。これは、輝度差による危険度のレベルが一番低く（１段階目）、明滅面積による危険度のレベルが２３段階目の場合に、輝度差及び明滅面積の二つを尺度とした危険度が「２」であることを意味している。また、１６行目（１段目）の２３列目には、「２４」が示されている。この場合も同様に、輝度差及び明滅面積の二つを尺度とした危険度が「２４」であることを意味している。そのため、同一の明滅面積であっても（２３段階目）、輝度差に応じて（１段階目と１６段階目）、異なる危険度（２と２４）として判定することができる。また、同様に、危険度判定テーブル４４の具体例を見て考えると、同一の輝度差であっても、明滅面積に応じて、異なる危険度として判定できることも分かる。
【００８１】
〈結果判定・出力処理〉
危険度判定手段７５は、輝度分類と、輝度分類に応じて算出された明滅面積とを面積算出手段７３から受け取ると、前記した危険度判定テーブル４４の値（８bit：１〜２５４）を参照して、対応する危険度の数値を抽出する。なお、明滅面積は、ＨＤＴＶ時では１４bit、ＳＤＴＶ時では１１bitの画素数となる。そして、危険度判定手段７５は、抽出した数値同士を比較し、その中で最大値を選択して、その数値を危険度として出力する。これを、「点滅映像生体影響度」（８bit）と呼ぶこととする。なお、この出力は、２種類の入力変換値に対してそれぞれ毎フレームごとに行うものとする。
【００８２】
そして、危険度判定手段７５は、輝度分類手段７２によってカウントされる配列（段階（行））としてのＧ[i]と、面積判定閾値テーブル４３の明滅面積を表すレベル（段階（列））としてのＡＲ[]とを用いて、何段階目に当たるかを引いて、そこに対応する値ＰＲ[]を算出する。この値ＰＲ[]が、輝度差及び明滅面積の二つを尺度とした危険度である。そして、このＰＲ[]同士を比較して、その中でも最大値を点滅映像生体影響度として出力する。例えば、その出力結果ＲＳＬＴは、次のようになる。
【００８３】
for(i=15;i>=0;i--)
for(j=31;j>=0;j--)
if(G[i]>AR[i])｛
if(PR[i][j]>RSLT)
RSLT=PR[i][j];
break;
}
【００８４】
次に、画像計測回路７の構成及び処理について、さらに詳細に説明する。図７に、図６の画像計測回路の構成及び処理を説明するブロック図を示す。
【００８５】
輝度差算出手段７１は、動き補償手段７１１と、減算手段７１２とを備えている。動き補償手段７１１は、フレームメモリ５（３）から第Ｎ＋１フレームを受け取って、動きベクトルＦＩＦＯ記憶手段５（４）から補償値を受け取って、動き補償を行い、動き補償済みフレームを減算手段７１２に渡すものである。減算手段７１２は、フレームメモリ５（３）からの第Ｎフレームと動き補償手段７１１からの動き補償済みフレームとの減算を行い、比較回路（輝度分類手段）７２に送るものである。
【００８６】
そして、比較回路７２は、輝度判定閾値テーブル４２の分類数に応じた分類ごとに、減算手段７１１からの値と、輝度判定閾値テーブル４２からの値とを比較して、いずれの分類に属するのかを判別するものである。ここでは、１６段階にレベル分けされている。比較回路７２及び輝度判定閾値テーブル４２の（１）〜（１６）は、そのレベルに相当する。
【００８７】
面積算出手段７３は、輝度反転検出回路７３１と、カウンタ７３２と、定数記憶手段７３３と、比較回路７３４と、切替手段７３５と、カウンタ７３６（１）〜７３６（１６）とを、輝度の分類数分だけ備えている。したがって、ここでは、面積算出手段７３は、各手段を１６組備えている。
【００８８】
輝度反転検出回路７３１は、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間で輝度の反転が起きているか否かを判定するものである。カウンタ７３２は、輝度反転検出回路７３１が輝度の反転を検出した回数を計数するものである。定数記憶手段７３３には、定数「６」が規定されている。ここで、定数「６」としてあるのは、ＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．１７０２によると、輝度変化の回数では６回を超えて生じている場合、光感受性発作を引き起こす可能性が高いとしているからである。
【００８９】
比較回路７３４は、カウンタ７３２の値と定数「６」とを比較し、カウンタ７３２の値が定数「６」を超えたときに、切り替え手段７３５をオンにして、カウンタ７３６（１）〜７３６（１６）をインクリメントさせるものである。このインクリメント後、切替手段７３５はオフにされる。また、カウンタ７３２がリセットされる。
【００９０】
〈反転エッジ（時間軸）検出処理〉
ここで、面積算出手段７３を用いて行う反転エッジ処理について説明する。
面積算出手段７３は、第２ダウンサンプリング手段６３による第２ダウンサンプリング処理後のフレームメモリ５（３）に記憶されている実画像領域（拡張領域を除いた部分）の水平・垂直とも０から数え始めた偶数番目の画素（ＳＤＴＶでは４８×３６画素、ＨＤＴＶでは１４４×８０画素について、以下の処理を実行する。
【００９１】
つまり、面積算出手段７３は、輝度反転検出回路７３１、カウンタ７３２、定数記憶手段７３３及び比較回路７３４によって、３０フレーム前までに反転エッジ（時間軸上）が７回以上あるか否かを調べる。そして、面積算出手段７３は、切替手段７３５及びカウンタ７３６によって、反転エッジが７回以上あった画素数を計測する。
【００９２】
なお、反転エッジの計測アルゴリズムで用いるエッジ判定の閾値（正の整数）は１６種類とし、各閾値について個別に計測を行うこととする。したがって、この場合、前記したように、１６×２（ＳＤＴＶ/ＨＤＴＶ）×２（入力変換値の種類）の４系統が並列となる。また、各閾値は、ＳＤＴＶ・ＨＤＴＶとも同じ値とし、同一の輝度判定閾値テーブル４２から与えられるものとする。
【００９３】
[反転エッジの計測アルゴリズム]
次に、各画素の反転エッジの計測アルゴリズムについて、さらに詳細に説明する。
【００９４】
Ｓｄ０：まず、輝度反転検出回路７３１は、各画素のエッジフラグ（−１，０，１）を「０」、各画素のカウンタ７３２を「０」に設定する。なお、エッジフラグは、輝度反転検出回路７３１内の図示しない記憶手段に設定されるものとする。エッジフラグ（−１）とエッジフラグ（１）とは、符号が異なることを示し、これが入れ替わることで反転を示すこととする。また、エッジフラグ（０）は、初期値とする。
【００９５】
Ｓｄ１：また、輝度反転検出回路７３１は、減算手段７１２からの出力値が、「現フレームの各画素値」と「前フレームにおける動きベクトルで補償した画素値」が、両方とも「160」以上の場合、Ｓｄ７へ進む。
【００９６】
Ｓｄ２：減算手段７１２が「対象フレームの各画素値」−「前（隣接）フレームにおける動きベクトルで補償した面積値」を計算し、「輝度差」（-255〜255）として、比較回路７２に渡す。そして、輝度分類手段７２としての比較回路が、輝度判定閾値テーブル４２を参照して輝度分類を行って、輝度分類に応じた比較回路７２が動作して、面積算出手段７３に出力する。これにより、輝度反転検出手段７３１は、エッジフラグが「−１」であれば「輝度」の正負を反転する。なお、このとき、切替手段７３５はオフになっている。
【００９７】
Ｓｄ３：一方、輝度反転検出回路７３１は、エッジフラグが「０」以外（「−」から「１」）の場合、Ｓｄ５へ進む。
【００９８】
Ｓｄ４：また、輝度反転検出回路７３１は、「輝度差」が閾値以上の場合、エッジフラグを「−１」、カウンタ７３２を「１」に設定して、Ｓｄ７へ進む。
【００９９】
Ｓｄ５：次に、輝度反転検出回路７３１は、「輝度差」の正負反転値が閾値以上の場合、エッジフラグを「１」、カウンタ７３２を「１」に設定して、Ｓｄ６へ進み、それ以外（輝度差が正と負との閾値の間）場合、何もせずに、Ｓｄ７へ進む。
【０１００】
Ｓｄ６：輝度反転検出回路７３１は、輝度差が閾値以上の場合、エッジフラグの正負を反転し、カウンタ７３２を１増加する（インクリメントする）。
【０１０１】
Ｓｄ７：次に、輝度反転検出回路７３１は、前フレームが計測開始フレームの３０フレーム前に達していなければ、現フレームと前フレームをそれぞれ１フレーム遡った上で、Ｓｄ１へ戻る。ただし、現フレームにおける画素の位置は、遡る前の「前フレームにおける画素」の位置とする。
Ｓｄ８：そして、輝度反転検出回路７３１は、前フレームが計測開始フレームの３０フレーム前に達しているときに、比較回路７３４は、カウンタ７３２が定数記憶手段７３３の定数６よりも大きい「７」以上の場合には、切替手段７３５をオンにし、比較回路７２からの出力をカウンタ７３６に入力し、カウンタ７３６をインクリメントさせる。一方、カウンタが「６」以下の場合には、比較回路７２からの次の入力を待つことになる。
【０１０２】
一方、面積分類手段７４は、対象の１フレーム分の画素について輝度の計数がカウンタ７３６によって行われると、その計数値を受け取って、面積判定閾値テーブル４３を参照して、分類ごとに、面積がいずれのレベルに属するのかを判定し、危険度判定テーブル４４の分類に応じたいずれの危険度に該当するのかを判定するものである。
【０１０３】
また、最大値選択回路（危険度判定手段）７５は、前記したような危険度判定テーブル４４内のいずれの数値に該当するのかを輝度と面積とにより決定し、決定した数値の中で最大値を選択し、その最大値を危険度として出力するものである。
【０１０４】
ここで、画面の明滅面積と明滅輝度差との関係について説明する。図８に、画面の明滅面積と明滅輝度差との関係について説明する図を示す。図８（Ａ）に、画面の明滅面積（縦軸）と明滅輝度差（横軸）との関係で危険度を説明するグラフを示す。このグラフに示すように、明滅の輝度差であっても、画面の明滅面積が大きくなるに従って、危険度２、危険度４、危険度６のように、危険度が高くなることがあると考えられる（グラフ右側で顕著にみられる）。また、画面の明滅面積が同じであっても、明滅の輝度差が大きくなるに従って、危険度２、危険度４、危険度６のように、危険度が高くなることがあると考えられる。
【０１０５】
ここで、図８（Ｂ）に、面積及び輝度差の各基準値がそれぞれ１種類の場合に、画面の明滅面積（縦軸）と明滅輝度差（横軸）との関係で危険領域と安全領域とを説明するグラフを比較例として示す。つまり、この（Ｂ）場合は一つの輝度差の閾値と一つの面積の閾値によって判定するようになっているため、（Ａ）の危険度０．６であるにもかかわらず、安全な領域に属していると判定されてしまう。そのため、この（Ａ）の場合では、明滅の輝度差が小さく、明滅面積が大きい場合、或いは、明滅の輝度差が大きく、明滅面積が小さい場合に、危険度が高いときであっても、高い危険度であることを判定することができる。
【０１０６】
次に、映像分析装置１の視覚刺激危険度判定処理の全体の流れについて説明する。図９に、そのフローチャートを示す。
映像分析装置１は、Ａ／Ｄ変換回路２によってデジタル信号に変換されたビデオ信号を、輝度変換回路３によって、輝度ＬＵＴ４１を参照して、輝度値に変換し（ＳＡ１）、その画面輝度値データをフレームごとにフレームメモリ５に書き込む。
【０１０７】
次に、映像分析装置１は、画像変換回路６の第１ダウンサンプリング手段６２によって、フレームメモリ５に書き込まれている画面輝度値データを、（２０／３）×（２０／３）画素ごとのブロックの平均値を縮小画面の各画素値としてダウンサンプリング（間引き）する（ＳＡ２）。
【０１０８】
その後、映像分析装置１は、画像変換回路６の動きベクトル検出手段６４によって、８×８画素を１ブロックとして、上下、左右±９画素の範囲でブロックマッチングを行い、動きベクトルを探索して検出する（ＳＡ３）。
【０１０９】
続いて、映像分析装置１は、画像変換回路６の第２ダウンサンプリング手段６３によって、対象画素・右の画素・下の画素・右下の画素の４画素の平均値を新たに各画素の値としてダウンサンプリング（間引き）する（ＳＡ４）。
【０１１０】
次に、映像分析装置１は、画像計測回路７によって、輝度判定閾値テーブル４２を参照し、各輝度判定閾値に対して、動きベクトルを考慮に入れた上で、各画素について、３０フレーム前までの明るさの反転を計数する（ＳＡ５）。そして、映像分析装置１は、画像計測回路７によって、３０フレーム前までに反転が７回以上であるか否かを判定する（ＳＡ６）。映像分析装置１は、７回以上でない場合（ＳＡ６，Ｎｏ）には、画像計測回路７によって、危険度なしを出力して（ＳＡ７）、処理をＳＡ１０に移す。
【０１１１】
一方、映像分析装置１は、７回以上である場合（ＳＡ６，Ｙｅｓ）には、画像計測回路７によって、判定した画素を点滅画素数としてカウンタ７３６のカウントを行う（ＳＡ８）。次に、映像分析装置１は、画像計測回路７によって、各輝度判定閾値に対して求めた点滅画素数について、危険度判定テーブル４４を参照して抽出した値を危険度として出力する（ＳＡ９）。
【０１１２】
なお、映像分析装置１は、危険度を出力する（ＳＡ７，ＳＡ９）たびに、制御回路９に次のフレーム有りか否か（ＳＡ１０）を問い合わせることとする。制御回路９は、各映像分析装置１に入力するフレーム数を計数し、すべてのフレームについて分析が終了したときに映像分析装置１にその旨を通知することとする。なお、映像分析装置１に、このＳＡ１０の処理を実行する手段を備えるようにしてもよい。
【０１１３】
そして、映像分析装置１は、制御回路９から「次のフレーム有」の通知を受けると（ＳＡ１０，Ｙｅｓ）、処理をＳＡ１に戻し、「次のフレーム有」でない通知を受けると（ＳＡ１０，Ｎｏ）、処理を終了する。
【０１１４】
なお、前記実施の形態では、ＨＤＴＶの場合を例に説明したが、ＳＤＴＶであっても同様に処理することができる。図１０に、図３に相当する輝度変換回路の構成のブロック図を示す。図１０に示すように、ＳＤＴＶの場合は、ＨＤＴＶの場合（図３）と比べて、同一の構成になっている。異なるところは、輝度ＬＵＴ４１が異なるだけである。また、画像変換回路６、画像計測回路７についても、ＨＤＴＶの場合と同一の構成であるため、説明を省略する。つまり、ＳＤＴＶとＨＤＴＶとは、輝度ＬＵＴ４１、輝度判定閾値テーブル４２、面積判定閾値テーブル４３及び危険度判定テーブル４４の数値が異なるだけである。
【０１１５】
最後に、ＨＤＴＶとＳＤＴＶとの場合を並行処理するための構成について説明する。図１１に、視覚刺激危険度判定処理を並行処理する構成の映像分析システムのブロック図を示す。この映像分析システム１００は、図示しない筐体内に、映像分析装置１Ａ，１Ｂと、制御回路８Ａとを備え、その筐体から覗くように、ＨＤＴＶ映像信号入力端子９Ａと、ＳＤＴＶ映像信号入力端子９Ｂとを備えている。
【０１１６】
映像分析装置１Ａは、ＨＤＴＶのビデオ信号について処理するものである。また、映像分析装置１Ｂは、ＳＤＴＶのビデオ信号について処理するものである。また、制御回路（制御手段）８Ａは、映像分析装置１Ａ，１Ｂの動作を制御するものである。ＨＤＴＶ映像信号入力端子９Ａは、ＨＤＴＶ方式のビデオ信号（映像信号）を映像分析装置１Ａに入力する。ＳＤＴＶ映像信号入力端子９は、ＳＤＴＶ方式のビデオ信号を映像分析装置１Ｂに入力する。
【０１１７】
前記構成の映像分析システム１００は、制御回路９Ａの制御に従って、映像分析装置１ＢによるＳＤＴＶ方式のビデオ信号の分析と、映像分析装置１ＡによるＨＤＴＶ方式のビデオ信号の分析とを並列に処理する。また、各映像分析装置１Ａ，１Ｂのそれぞれが独自に各ビデオ信号の分析を処理するため、両ビデオ信号のガンマ特性の分析が同時に行える。そのため、映像分析システム１００によれば、視覚刺激危険度の分析を効率的に行うことができる。
【０１１８】
前記実施の形態では、各判断基準がテーブルとして与えられていることとして説明したが、次のような計算式で与えられる場合やプログラムによって与えられても構わない。ここで、発作を起こす可能性ρは、明滅の輝度差ｘ、面積比ｙとすると、例えば、次の数式で評価できる。なお、次の数式に従って、前記実施の形態で説明した危険度判定テーブル４４を算出することもできる。
【０１１９】
ρ（ｘ，ｙ）
＝（−３×１０16・ｘ3＋３×１０-4・ｘ2＋７×１０-4・ｘ−３×１０-4）
×（−０．７２４１ｙ2＋１．８１２４ｙ＋０．０８７８）
【０１２０】
なお、前記各回路（手段）は、電子回路、特に、ＩＣチップとして構成するばかりでなく、視覚刺激危険度判定プログラムと、この視覚刺激危険度判定プログラムを実行するコンピュータとから構成するようにしてもよい。したがって、映像分析装置１は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。なお、視覚刺激危険度判定プログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、各種記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【０１２１】
したがって、前記実施の形態の映像分析装置によれば、比較的安全な映像や非常に危険な映像による視覚刺激の危険度を判定することができる。そのため、映像分析装置は、点滅光、赤色光、コントラストの強い図形等の視覚刺激についての特徴のあるデータを輝度判定閾値テーブル４２、危険度判定テーブル４３、危険度判定テーブル４４に予め登録しておくことで、それらに伴なう危険度を容易にかつ正確に判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明に係る実施の形態の映像分析装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の輝度変更回路のさらに詳細な構成を説明するブロック図である。
【図３】図２に示した輝度変更回路の処理の流れのフローチャートである。
【図４】図１の画像変換回路のブロック図である。
【図５】図４の画像変換回路の処理の流れのフローチャートである。
【図６】図１の画像計測回路の構成のブロック図である。
【図７】図６の画像計測回路の構成及び処理を説明するブロック図である。
【図８】画面の明滅面積と明滅輝度差との関係について説明する図である。
【図９】映像分析装置の視覚刺激危険度判定処理の全体の流れについて説明するフローチャートである。
【図１０】図３に相当する輝度変換回路（ＳＤＴＶ）の構成のブロック図である。
【図１１】視覚刺激危険度判定処理を並行処理する構成の映像分析システムのブロック図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 映像分析装置
３ 輝度変換回路
４ フラッシュメモリ
５ フレームメモリ
６ 画像変換回路
７ 画像計測回路
８ 判定基準変更手段
９ 制御回路
４１ 輝度ＬＵＴ
４２ 輝度判定閾値テーブル（輝度分類記憶手段）
４３ 面積判定閾値テーブル（面積分類記憶手段）
４４ 危険度判定テーブル（危険度判定基準記憶手段）
７１ 輝度差算出手段
７２ 輝度分類手段
７３ 面積算出手段
７４ 面積分類手段
７５ 危険度判定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定する映像分析装置であって、
画素同士の輝度差に応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての輝度分類を記憶する輝度分類記憶手段と、
明滅面積の大きさに応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての面積分類を記憶する面積分類記憶手段と、
前記輝度分類及び前記明滅面積に応じて光感受性発作を引き起こす可能性を示す危険度を判定するための判定基準を記憶する危険度判定基準記憶手段と、
映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出する輝度差算出手段と、
前記輝度分類記憶手段に記憶されている輝度分類に従って、前記輝度差算出手段によって算出された輝度差の画素を分類する輝度分類手段と、
この輝度分類手段によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出する面積算出手段と、
前記面積分類記憶手段に記憶されている面積分類に従って、前記面積算出手段によって算出された明滅面積を分類する面積分類手段と、
前記輝度分類手段及び前記面積分類手段の分類結果に従って前記危険度判定基準記憶手段を参照して、判定基準によって危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する危険度判定手段と、
を備えていることを特徴とする映像分析装置。
【請求項２】
前記危険度判定手段は、
多段階に判定した危険度の中で、最も高い危険度を優先して出力すること、
を特徴とする請求項１に記載の映像分析装置。
【請求項３】
前記輝度分類記憶手段に記憶されている輝度分類、前記面積分類記憶手段に記憶されている面積分類、及び、前記危険度判定基準記憶手段に記憶されている判定基準の少なくとも一つのデータを変更する判定基準変更手段を備えていること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の映像分析装置。
【請求項４】
映像を構成する任意の対象フレームと、この対象フレーム以降に表示する隣接フレームとの間で、前記対象フレーム内の着目する画素が、隣接フレーム内のいずれの方向へ移動したのかを示す動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
この動きベクトル検出手段によって検出された動きベクトルに従って、前記隣接フレームの動き補償を行う動き補償手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の映像分析装置。
【請求項５】
画素を間引きしてサンプリングするダウンサンプリング手段、
を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の映像分析装置。
【請求項６】
ガンマ特性に基づいて画面輝度を算出する輝度変換手段、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の映像分析装置。
【請求項７】
環境に存在する明滅光を撮影した環境信号を入力する入力手段を備え、
前記入力手段によって入力された環境信号を分析して、その明滅光の危険度を多段階に判定して出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の映像分析装置。
【請求項８】
ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定するために、コンピュータを、
映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出する輝度差算出手段、
画素同士の輝度差に応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての輝度分類を記憶する輝度分類記憶手段から輝度分類を読み出して、その輝度分類に従って、前記輝度差算出手段によって算出された輝度差の画素を分類する輝度分類手段、
この輝度分類手段によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出する面積算出手段、
明滅面積の大きさに応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての面積分類を記憶する面積分類記憶手段から面積分類を読み出して、その面積分類に従って、前記面積算出手段によって算出された明滅面積を分類する面積分類手段、
前記輝度分類手段及び前記面積分類手段の分類結果に従って、前記輝度分類及び前記明滅面積に応じて光感受性発作を引き起こす可能性を示す危険度を判定するための判定基準を記憶する危険度判定基準記憶手段を参照して、判定基準によって危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する危険度判定手段、
として機能させることを特徴とする視覚刺激危険度判定プログラム。
【請求項９】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の映像分析装置によって、ＳＤＴＶ方式のビデオ信号及びＨＤＴＶ方式のビデオ信号を並列に処理する映像分析システムであって、
前記ＳＤＴＶ方式のビデオ信号を分析する第１の前記映像分析装置と、
前記ＨＤＴＶ方式のビデオ信号を分析する第２の前記映像分析装置と、
第１の前記映像分析装置による前記ＳＤＴＶ方式のビデオ信号の分析と、第２の前記映像分析装置による前記ＨＤＴＶ方式のビデオ信号の分析とを並列に処理させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする映像分析システム。
【請求項１】
ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定する映像分析装置であって、
画素同士の輝度差に応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての輝度分類を記憶する輝度分類記憶手段と、
明滅面積の大きさに応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての面積分類を記憶する面積分類記憶手段と、
前記輝度分類及び前記明滅面積に応じて光感受性発作を引き起こす可能性を示す危険度を判定するための判定基準を記憶する危険度判定基準記憶手段と、
映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出する輝度差算出手段と、
前記輝度分類記憶手段に記憶されている輝度分類に従って、前記輝度差算出手段によって算出された輝度差の画素を分類する輝度分類手段と、
この輝度分類手段によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出する面積算出手段と、
前記面積分類記憶手段に記憶されている面積分類に従って、前記面積算出手段によって算出された明滅面積を分類する面積分類手段と、
前記輝度分類手段及び前記面積分類手段の分類結果に従って前記危険度判定基準記憶手段を参照して、判定基準によって危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する危険度判定手段と、
を備えていることを特徴とする映像分析装置。
【請求項２】
前記危険度判定手段は、
多段階に判定した危険度の中で、最も高い危険度を優先して出力すること、
を特徴とする請求項１に記載の映像分析装置。
【請求項３】
前記輝度分類記憶手段に記憶されている輝度分類、前記面積分類記憶手段に記憶されている面積分類、及び、前記危険度判定基準記憶手段に記憶されている判定基準の少なくとも一つのデータを変更する判定基準変更手段を備えていること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の映像分析装置。
【請求項４】
映像を構成する任意の対象フレームと、この対象フレーム以降に表示する隣接フレームとの間で、前記対象フレーム内の着目する画素が、隣接フレーム内のいずれの方向へ移動したのかを示す動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
この動きベクトル検出手段によって検出された動きベクトルに従って、前記隣接フレームの動き補償を行う動き補償手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の映像分析装置。
【請求項５】
画素を間引きしてサンプリングするダウンサンプリング手段、
を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の映像分析装置。
【請求項６】
ガンマ特性に基づいて画面輝度を算出する輝度変換手段、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の映像分析装置。
【請求項７】
環境に存在する明滅光を撮影した環境信号を入力する入力手段を備え、
前記入力手段によって入力された環境信号を分析して、その明滅光の危険度を多段階に判定して出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の映像分析装置。
【請求項８】
ディスプレイに表示させる映像を分析して、映像による視覚刺激によって視聴者に光感受性発作を引き起こさせる可能性を示す危険度を判定するために、コンピュータを、
映像を構成するフレームの中の任意の対象フレームとその隣接フレームとの間で同一座標に位置する任意の画素同士の輝度差を算出する輝度差算出手段、
画素同士の輝度差に応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての輝度分類を記憶する輝度分類記憶手段から輝度分類を読み出して、その輝度分類に従って、前記輝度差算出手段によって算出された輝度差の画素を分類する輝度分類手段、
この輝度分類手段によって分類された輝度分類ごとに画素数を計数して、その計数値を、輝度差に応じた明滅面積として算出する面積算出手段、
明滅面積の大きさに応じて複数の組に画素を分類するための判定基準としての面積分類を記憶する面積分類記憶手段から面積分類を読み出して、その面積分類に従って、前記面積算出手段によって算出された明滅面積を分類する面積分類手段、
前記輝度分類手段及び前記面積分類手段の分類結果に従って、前記輝度分類及び前記明滅面積に応じて光感受性発作を引き起こす可能性を示す危険度を判定するための判定基準を記憶する危険度判定基準記憶手段を参照して、判定基準によって危険度を多段階に判定し、その危険度を出力する危険度判定手段、
として機能させることを特徴とする視覚刺激危険度判定プログラム。
【請求項９】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の映像分析装置によって、ＳＤＴＶ方式のビデオ信号及びＨＤＴＶ方式のビデオ信号を並列に処理する映像分析システムであって、
前記ＳＤＴＶ方式のビデオ信号を分析する第１の前記映像分析装置と、
前記ＨＤＴＶ方式のビデオ信号を分析する第２の前記映像分析装置と、
第１の前記映像分析装置による前記ＳＤＴＶ方式のビデオ信号の分析と、第２の前記映像分析装置による前記ＨＤＴＶ方式のビデオ信号の分析とを並列に処理させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする映像分析システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１９３１９２（Ｐ２００７−１９３１９２Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２４６８（Ｐ２００６−１２４６８）
【出願日】平成１８年１月２０日（２００６．１．２０）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２０日（２００６．１．２０）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
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