映像信号処理装置及び映像表示装置
【課題】映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる映像信号処理装置及び映像表示装置を提供する。
【解決手段】映像信号処理装置は、輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成し、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値を補正する彩度値生成部１１と、彩度値に対応するＵ信号及びＶ信号の補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部１２と、補正ゲインをＵ信号及びＶ信号に乗算する第１及び第２の乗算器１３，１４とを備える。
【解決手段】映像信号処理装置は、輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成し、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値を補正する彩度値生成部１１と、彩度値に対応するＵ信号及びＶ信号の補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部１２と、補正ゲインをＵ信号及びＶ信号に乗算する第１及び第２の乗算器１３，１４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力される映像信号における色の濃淡を補正する映像信号処理装置及び映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置においては、映像の高画質化を目的とする様々な映像信号処理が行われている。例えば、特許文献１では、輝度信号と色信号とからなる映像用信号の輝度信号レベルを検出し、輝度信号レベルに基づいて出力ゲイン係数を発生させ、出力ゲイン係数を色信号レベルに乗じることによって、色信号を補正する色濃淡補正方法について開示されている。
【０００３】
また、従来、特許文献１のように輝度に基づいて色信号を補正するのではなく、彩度に基づいて色信号を補正する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３００５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に画質補正機能で扱う色空間には、ＹＵＶ（Ｙ：輝度、Ｕ：輝度信号と青色成分との差、Ｖ：輝度信号と赤色成分との差）色空間、ＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）色空間及びＨＳＶ（Ｈ：色相、Ｓ：彩度、Ｖ：明度）色空間などがある。
【０００６】
ここで、彩度に基づいて色信号を補正する方法について説明する。入力される映像信号がＹＵＶ色空間で表される場合、彩度は、輝度信号と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度信号と赤色成分との色差を表すＶ信号とに基づいて算出される。そして、彩度に応じた補正ゲインが決定され、決定された補正ゲインがＵ信号及びＶ信号に乗算される。このようにして、彩度に基づいて色信号（Ｕ信号及びＶ信号）が補正され、映像信号に対して色の濃淡が補正されることになる。
【０００７】
図７は、ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間とを模式的に表す図である。通常、ＹＵＶ色空間は円柱形状であり、ＲＧＢ色空間は、立方体形状である。図７に示すように、ＲＧＢ色空間は、ＹＵＶ色空間に内包される。ＲＧＢ色空間をＹＵＶ色空間に当てはめた場合、ＲＧＢ色空間の形状は、立方体を歪ませた形状となる。
【０００８】
このように、ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間とでは、表現できる色の数が異なっており、ＹＵＶ色空間の方がＲＧＢ色空間よりも多くの色を表現することが可能である。
【０００９】
上述の彩度に基づいて色信号を補正する方法では、彩度は、色信号（Ｕ信号及びＶ信号）に基づいて算出され、輝度を表すＹ信号については考慮されない。そのため、単純にＵ信号及びＶ信号のみを用いて算出された彩度から補正ゲインを決定し、補正ゲインをＵ信号及びＶ信号に乗算した場合、補正後のＵ信号及び補正後のＶ信号がＲＧＢ色空間で表現できない値となる虞がある。この場合、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができず、画質の品位を低下させてしまう。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる映像信号処理装置及び映像表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る映像信号処理装置は、輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成し、前記Ｙ信号、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて前記彩度値を補正する彩度値生成部と、前記彩度値生成部によって生成された前記彩度値に対応する前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号の補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、前記補正ゲイン決定部によって決定された補正ゲインを前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号に乗算する乗算器とを備える。
【００１２】
この構成によれば、彩度値生成部は、輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成する。また、彩度値生成部は、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値を補正する。そして、補正ゲイン決定部は、彩度値生成部によって生成された彩度値に対応するＵ信号及びＶ信号の補正ゲインを決定する。乗算器は、補正ゲイン決定部によって決定された補正ゲインをＵ信号及びＶ信号に乗算する。
【００１３】
したがって、赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値が補正され、補正された彩度値に基づいてＵ信号及びＶ信号が補正されるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【００１４】
また、上記の映像信号処理装置において、前記彩度値生成部は、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように前記彩度値を補正することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値が補正される。したがって、Ｕ信号及びＶ信号に補正ゲインを乗算したとしても、当該Ｕ信号及びＶ信号はＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【００１６】
また、上記の映像信号処理装置において、前記彩度値生成部は、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号から前記彩度値を算出する彩度値算出部と、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数を、前記彩度値を補正するための彩度補正値として算出する彩度補正値算出部と、前記彩度補正値算出部によって算出された前記彩度補正値に基づいて、前記彩度値算出部によって算出された前記彩度値を補正する彩度値補正部とを含むことが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、彩度値算出部は、Ｕ信号及びＶ信号から彩度値を算出する。そして、彩度補正値算出部は、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数を、彩度値を補正するための彩度補正値として算出する。続いて、彩度値補正部は、彩度補正値算出部によって算出された彩度補正値に基づいて、彩度値算出部によって算出された彩度値を補正する。
【００１８】
したがって、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数が、彩度値を補正するための彩度補正値として算出され、算出された彩度補正値に基づいて彩度値が補正されるので、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正することができる。
【００１９】
また、上記の映像信号処理装置において、前記彩度補正値算出部は、前記Ｙ信号、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号から、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙを算出する色差算出部と、前記色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を赤色色差補正値として算出し、前記色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙを赤色色差補正値として算出し、前記色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を緑色色差補正値として算出し、前記色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙを緑色色差補正値として算出し、前記色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を青色色差補正値として算出し、前記色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙを青色色差補正値として算出する色差補正値算出部と、前記赤色色差補正値、前記緑色色差補正値及び前記青色色差補正値のうちの最大値を前記彩度補正値として出力する最大値出力部とを含むことが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、色差算出部は、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号から、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙを算出する。そして、色差補正値算出部は、色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を赤色色差補正値として算出し、色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙを赤色色差補正値として算出し、色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を緑色色差補正値として算出し、色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙを緑色色差補正値として算出し、色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を青色色差補正値として算出し、色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙを青色色差補正値として算出する。続いて、最大値出力部は、赤色色差補正値、緑色色差補正値及び青色色差補正値のうちの最大値を彩度補正値として出力する。
【００２１】
したがって、色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が赤色色差補正値として算出され、色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙが赤色色差補正値として算出され、色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が緑色色差補正値として算出され、色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙが緑色色差補正値として算出され、色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が青色色差補正値として算出され、色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙが青色色差補正値として算出され、赤色色差補正値、緑色色差補正値及び青色色差補正値のうちの最大値が彩度補正値として出力されるので、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正することができる。
【００２２】
本発明に係る映像表示装置は、上記のいずれかに記載の映像信号処理装置と、前記映像信号処理装置によって画質が補正された映像信号を表示する表示装置とを備える。
【００２３】
この構成によれば、映像信号における色の濃淡を適切に補正し、画質の品位を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値が補正され、補正された彩度値に基づいてＵ信号及びＶ信号が補正されるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態に係る映像信号処理装置を適用した映像表示装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すＵＶ信号補正部の構成を示す図である。
【図３】輝度Ｙが２０〜５０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。
【図４】輝度Ｙが６０〜８０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。
【図５】補正ゲイン決定部における補正ゲインの決定方法について説明するための図である。
【図６】図２に示す彩度値生成部の構成を示す図である。
【図７】ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間とを模式的に表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２７】
図１は、本実施の形態に係る映像信号処理装置を適用した映像表示装置の概略構成図である。図１において、映像表示装置１０は、ＵＶ信号補正部１、画質補正部２、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部３、ＲＧＢ−ＨＳＶ変換部４、記憶色補正部５、ＨＳＶ−ＲＧＢ変換部６、ガンマ補正部７、駆動制御部８及び表示装置９を備える。
【００２８】
ＵＶ信号補正部１に入力される入力映像信号ＶＤは、ＹＵＶ色空間で表され、輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む。ＵＶ信号補正部１は、入力映像信号ＶＤに含まれるＵ信号及びＶ信号を補正する。なお、ＵＶ信号補正部１の具体的な構成については後述する。
【００２９】
画質補正部２は、ＵＶ信号補正部１によって補正された映像信号に対して画質を補正する。例えば、画質補正部２は、ＵＶ信号補正部１によって補正された映像信号の階調を補正する。具体的には、画質補正部２は、ＹＵＶ色空間で表される映像信号に基づいて、階調補正の対象となる特定の色領域を検出し、検出した特定の色領域における映像信号から、ＡＰＬ（Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｌｅｖｅｌ）、最大輝度又は最小輝度などの特徴量を検出し、検出した特徴量に応じて階調のゲインを決定し、決定したゲインを映像信号に乗算する。これにより、ＵＶ信号補正部１によって変換された映像信号の色領域毎の階調が補正される。
【００３０】
また、画質補正部２は、ＵＶ信号補正部１によって変換された映像信号の輪郭部分を補正する。画質補正部２は、ＹＵＶ色空間で表される映像信号に基づいて、輪郭補正の対象となる特定の色領域を検出し、検出した特定の色領域における映像信号の輪郭部分を補正する。
【００３１】
ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部３は、ＹＵＶ色空間で表される映像信号をＲＧＢ色空間で表される映像信号に変換する。なお、ＹＵＶ色空間からＲＧＢ色空間への変換方法は、公知であるので説明を省略する。
【００３２】
ＲＧＢ−ＨＳＶ変換部４は、ＲＧＢ色空間で表される映像信号をＨＳＶ色空間で表される映像信号に変換する。なお、ＲＧＢ色空間からＨＳＶ色空間への変換方法は、公知であるので説明を省略する。
【００３３】
記憶色補正部５は、ＲＧＢ−ＨＳＶ変換部４によって変換されたＨＳＶ色空間で表される映像信号に対して記憶色補正を行う。記憶色とは、多くの人がイメージする色である。記憶色補正部５は、実際の色よりも彩度及びコントラストを高くし、実際の色よりも明るく鮮やかな色になるように補正する。記憶色補正部５は、Ｈ信号、Ｓ信号及びＶ信号を予め設定されている所定の値に補正することにより、例えば、肌色、青色及び緑色をそれぞれ記憶色に近づける。
【００３４】
ＨＳＶ−ＲＧＢ変換部６は、ＨＳＶ色空間で表される映像信号をＲＧＢ色空間で表される映像信号に変換する。なお、ＨＳＶ色空間からＲＧＢ色空間への変換方法は、公知であるので説明を省略する。
【００３５】
ガンマ補正部７は、ＨＳＶ−ＲＧＢ変換部６によって変換されたＲＧＢ色空間で表される映像信号に対して、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂのガンマ特性を補正する。
【００３６】
駆動制御部８は、入力された映像信号を基に、映像に対応した駆動信号を生成し、表示装置９を駆動させる。それにより、映像が表示装置９に表示される。表示装置９は、例えばプラズマディスプレイパネル、液晶パネル又は有機ＥＬパネルであってもよく、特にその種類を問わない。
【００３７】
次に、図１に示すＵＶ信号補正部１についてさらに詳細に説明する。図２は、図１に示すＵＶ信号補正部の構成を示す図である。
【００３８】
図２に示すＵＶ信号補正部１は、彩度値生成部１１、補正ゲイン決定部１２、第１の乗算器１３及び第２の乗算器１４を備える。
【００３９】
彩度値生成部１１は、Ｙ信号とＵ信号とＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成し、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値を補正する。さらに、彩度値生成部１１は、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正する。
【００４０】
図３及び図４は、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。図３（Ａ）〜図４（Ｃ）は、図７に示す円柱形状のＹＵＶ色空間を、輝度Ｙ＝２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０％となる位置でそれぞれ輪切りにした図である。
【００４１】
すなわち、図３（Ａ）は、輝度Ｙが２０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図３（Ｂ）は、輝度Ｙが３０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図３（Ｃ）は、輝度Ｙが４０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図３（Ｄ）は、輝度Ｙが５０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。
【００４２】
また、図４（Ａ）は、輝度Ｙが６０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図４（Ｂ）は、輝度Ｙが７０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図４（Ｃ）は、輝度Ｙが８０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。
【００４３】
図３（Ａ）に示すように、輝度Ｙが２０％である場合、ＲＧＢ色空間では、青色については表現することができるが、赤色及び緑色についは殆ど表現することができない。また、図３（Ｂ）〜図３（Ｄ）に示すように、輝度Ｙが３０〜５０％である場合、ＲＧＢ色空間では、青色及び赤色については表現することができるが、緑色についは殆ど表現することができない。そして、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、輝度Ｙが６０〜８０％である場合、ＲＧＢ色空間では、緑色については表現することができるが、青色及び赤色についは殆ど表現することができない。
【００４４】
このように、ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間とでは、表現できる色の数が異なっており、ＲＧＢ色空間で表現可能な色の範囲は、ＹＵＶ色空間で表現可能な色の範囲よりも狭い。
【００４５】
そのため、彩度に基づいて色信号を補正する場合に、単純にＵ信号及びＶ信号のみを用いて算出された彩度から補正ゲインを決定し、補正ゲインをＵ信号及びＶ信号に乗算すると、補正後のＵ信号及び補正後のＶ信号がＲＧＢ色空間で表現できない値となる虞があり、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができない場合がある。
【００４６】
そこで、本実施の形態における彩度値生成部１１は、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正する。なお、彩度値生成部１１の具体的な構成については後述する。
【００４７】
補正ゲイン決定部１２は、彩度値生成部１１によって生成された彩度値に対応するＵ信号及びＶ信号の補正ゲインを決定する。ここで、補正ゲイン決定部１２における補正ゲインの決定方法について説明する。図５は、補正ゲイン決定部における補正ゲインの決定方法について説明するための図である。図５において、横軸は、彩度値を表し、縦軸は、補正ゲインを表している。
【００４８】
図５に示すように、補正ゲインは、彩度値が大きくなるとともに大きくなるような補正関数で表される。補正ゲイン決定部１２は、図５に示す補正関数を予め記憶している。補正ゲイン決定部１２は、予め記憶されている補正関数を参照し、彩度値生成部１１によって生成された彩度値に対応するＵ信号及びＶ信号の補正ゲインを決定する。例えば、図５において、彩度値がＭｘである場合、当該Ｍｘに対応するＭｙが、補正ゲインとして決定される。
【００４９】
なお、本実施の形態では、補正ゲイン決定部１２は、彩度値と補正ゲインとを対応付けた補正関数を予め記憶しているが、本発明は特にこれに限定されず、彩度値と補正ゲインとを対応付けたテーブルを記憶してもよい。
【００５０】
第１の乗算器１３は、補正ゲイン決定部１２によって決定された補正ゲインをＵ信号に乗算し、補正後のＵ信号を出力する。第２の乗算器１４は、補正ゲイン決定部１２によって決定された補正ゲインをＶ信号に乗算し、補正後のＶ信号を出力する。
【００５１】
このように、赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値が補正され、補正された彩度値に基づいてＵ信号及びＶ信号が補正されるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【００５２】
また、Ｕ信号及びＶ信号に補正ゲインを乗算したとしても、当該Ｕ信号及びＶ信号はＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【００５３】
次に、図２に示す彩度値生成部１１についてさらに詳細に説明する。図６は、図２に示す彩度値生成部の構成を示す図である。
【００５４】
図６に示す彩度値生成部１１は、彩度値算出部１０１、彩度補正値算出部１０２及び彩度値補正部１０３を備える。
【００５５】
彩度値算出部１０１は、Ｕ信号及びＶ信号から彩度値を算出する。具体的に、彩度値算出部１０１は、下記の（１）式に基づいて彩度値を算出する。
【００５６】
【数１】
【００５７】
なお、上記の（１）式において、Ｓは、彩度値を表し、Ｕは、Ｕ信号の値を表し、Ｖは、Ｖ信号の値を表している。
【００５８】
彩度値算出部１０１によって算出された彩度値は、彩度値補正部１０３へ出力される。
【００５９】
彩度補正値算出部１０２は、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数を、彩度値を補正するための彩度補正値として算出する。彩度補正値算出部１０２は、ＲＧＢ色差算出部１１１、色差補正値算出部１１２及び最大値回路１１３を備える。
【００６０】
ＲＧＢ色差算出部１１１は、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号から、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙを算出する。具体的に、ＲＧＢ色差算出部１１１は、下記の（２）式に基づいて、色差Ｒ−Ｙ、色差Ｇ−Ｙ及び色差Ｂ−Ｙを算出する。
【００６１】
【数２】
【００６２】
なお、上記の（２）式において、Ｋ１〜Ｋ４は、係数を表し、Ｕは、Ｕ信号の値を表し、Ｖは、Ｖ信号の値を表し、Ｒ−Ｙは、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差を表し、Ｇ−Ｙは、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差を表し、Ｂ−Ｙは、青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差を表している。なお、上記の（２）式は、ＹＵＶ信号からＲＧＢの色差信号へ変換する、公知のマトリックス変換式であり、例えば、係数Ｋ１は、１．１４０であり、係数Ｋ２は、−０．３９４であり、係数Ｋ３は、−０．３５８１であり、係数Ｋ４は、２．０３２である。また、係数Ｋ１〜Ｋ４は、固定値ではなく、可変値であってもよい。また、本実施の形態において、ＲＧＢ色差算出部１１１が色差算出部の一例に相当する。
【００６３】
色差補正値算出部１１２は、色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を赤色色差補正値として算出し、色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙを赤色色差補正値として算出し、色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を緑色色差補正値として算出し、色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙを緑色色差補正値として算出し、色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を青色色差補正値として算出し、色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙを青色色差補正値として算出する。
【００６４】
このように、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数が、彩度値を補正するための彩度補正値として算出され、算出された彩度補正値に基づいて彩度値が補正されるので、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正することができる。
【００６５】
また、色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が赤色色差補正値として算出され、色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙが赤色色差補正値として算出され、色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が緑色色差補正値として算出され、色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙが緑色色差補正値として算出され、色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が青色色差補正値として算出され、色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙが青色色差補正値として算出され、赤色色差補正値、緑色色差補正値及び青色色差補正値のうちの最大値が彩度補正値として出力されるので、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正することができる。
【００６６】
最大値回路１１３は、色差補正値算出部１１２によって算出された、赤色色差補正値、緑色色差補正値及び青色色差補正値のうちの最大値を彩度補正値として出力する。最大値回路１１３は、彩度補正値を彩度値補正部１０３へ出力する。なお、本実施の形態において、最大値回路１１３が最大値出力部の一例に相当する。
【００６７】
彩度値補正部１０３は、彩度補正値算出部１０２によって算出された彩度補正値に基づいて、彩度値算出部１０１によって算出された彩度値を補正する。彩度値補正部１０３は、彩度値算出部１０１によって算出された彩度値と、彩度補正値算出部１０２によって算出された彩度補正値とを所定の割合で合成する。
【００６８】
具体的に、彩度値補正部１０３は、不図示の制御部から内分点調整値（α値）が入力され、下記の（３）式に基づいて、彩度値と彩度補正値とを合成する。
【００６９】
Ｓ’＝Ｓ×α＋Ｃ×（１．０−α）・・・・（３）
なお、上記の（３）式において、Ｓ’は、補正後の彩度値を表し、Ｓは、彩度値算出部１０１によって算出された彩度値を表し、Ｃは、彩度補正値算出部１０２によって算出された彩度補正値を表し、αは、彩度値と彩度補正値とを合成する割合を表している。なお、αは、０≦α≦１．０を満たす。また、αは、固定値及び可変値のいずれであってもよい。
【００７０】
このように、α値により、彩度値と彩度補正値とを合成する割合を可変することにより、Ｕ信号及びＶ信号を必ずしもＲＧＢ表示可能範囲の境界内の値に収めるのではなく、Ｕ信号及びＶ信号をＲＧＢ表示可能範囲の境界上の値にすることが可能となる。すなわち、Ｕ信号及びＶ信号を、ＲＧＢ表示可能範囲の境界内の値に収めるよりも、ＲＧＢ表示可能範囲の境界上の値にした方が、画質が向上する場合がある。そこで、本実施の形態では、彩度値と彩度補正値とを合成する割合を可変することによって、より高精度に色の濃淡を補正することができ、画質の品位をより向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る映像信号処理装置及び映像表示装置は、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができ、入力される映像信号における色の濃淡を補正する映像信号処理装置及び映像表示装置として有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１ ＵＶ信号補正部
２ 画質補正部
３ ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部
４ ＲＧＢ−ＨＳＶ変換部
５ 記憶色補正部
６ ＨＳＶ−ＲＧＢ変換部
７ ガンマ補正部
８ 駆動制御部
９ 表示装置
１０ 映像表示装置
１１ 彩度値生成部
１２ 補正ゲイン決定部
１３ 第１の乗算器
１４ 第２の乗算器
１０１ 彩度値算出部
１０２ 彩度補正値算出部
１０３ 彩度値補正部
１１１ ＲＧＢ色差算出部
１１２ 色差補正値算出部
１１３ 最大値回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力される映像信号における色の濃淡を補正する映像信号処理装置及び映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置においては、映像の高画質化を目的とする様々な映像信号処理が行われている。例えば、特許文献１では、輝度信号と色信号とからなる映像用信号の輝度信号レベルを検出し、輝度信号レベルに基づいて出力ゲイン係数を発生させ、出力ゲイン係数を色信号レベルに乗じることによって、色信号を補正する色濃淡補正方法について開示されている。
【０００３】
また、従来、特許文献１のように輝度に基づいて色信号を補正するのではなく、彩度に基づいて色信号を補正する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３００５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に画質補正機能で扱う色空間には、ＹＵＶ（Ｙ：輝度、Ｕ：輝度信号と青色成分との差、Ｖ：輝度信号と赤色成分との差）色空間、ＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）色空間及びＨＳＶ（Ｈ：色相、Ｓ：彩度、Ｖ：明度）色空間などがある。
【０００６】
ここで、彩度に基づいて色信号を補正する方法について説明する。入力される映像信号がＹＵＶ色空間で表される場合、彩度は、輝度信号と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度信号と赤色成分との色差を表すＶ信号とに基づいて算出される。そして、彩度に応じた補正ゲインが決定され、決定された補正ゲインがＵ信号及びＶ信号に乗算される。このようにして、彩度に基づいて色信号（Ｕ信号及びＶ信号）が補正され、映像信号に対して色の濃淡が補正されることになる。
【０００７】
図７は、ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間とを模式的に表す図である。通常、ＹＵＶ色空間は円柱形状であり、ＲＧＢ色空間は、立方体形状である。図７に示すように、ＲＧＢ色空間は、ＹＵＶ色空間に内包される。ＲＧＢ色空間をＹＵＶ色空間に当てはめた場合、ＲＧＢ色空間の形状は、立方体を歪ませた形状となる。
【０００８】
このように、ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間とでは、表現できる色の数が異なっており、ＹＵＶ色空間の方がＲＧＢ色空間よりも多くの色を表現することが可能である。
【０００９】
上述の彩度に基づいて色信号を補正する方法では、彩度は、色信号（Ｕ信号及びＶ信号）に基づいて算出され、輝度を表すＹ信号については考慮されない。そのため、単純にＵ信号及びＶ信号のみを用いて算出された彩度から補正ゲインを決定し、補正ゲインをＵ信号及びＶ信号に乗算した場合、補正後のＵ信号及び補正後のＶ信号がＲＧＢ色空間で表現できない値となる虞がある。この場合、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができず、画質の品位を低下させてしまう。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる映像信号処理装置及び映像表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る映像信号処理装置は、輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成し、前記Ｙ信号、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて前記彩度値を補正する彩度値生成部と、前記彩度値生成部によって生成された前記彩度値に対応する前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号の補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、前記補正ゲイン決定部によって決定された補正ゲインを前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号に乗算する乗算器とを備える。
【００１２】
この構成によれば、彩度値生成部は、輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成する。また、彩度値生成部は、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値を補正する。そして、補正ゲイン決定部は、彩度値生成部によって生成された彩度値に対応するＵ信号及びＶ信号の補正ゲインを決定する。乗算器は、補正ゲイン決定部によって決定された補正ゲインをＵ信号及びＶ信号に乗算する。
【００１３】
したがって、赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値が補正され、補正された彩度値に基づいてＵ信号及びＶ信号が補正されるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【００１４】
また、上記の映像信号処理装置において、前記彩度値生成部は、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように前記彩度値を補正することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値が補正される。したがって、Ｕ信号及びＶ信号に補正ゲインを乗算したとしても、当該Ｕ信号及びＶ信号はＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【００１６】
また、上記の映像信号処理装置において、前記彩度値生成部は、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号から前記彩度値を算出する彩度値算出部と、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数を、前記彩度値を補正するための彩度補正値として算出する彩度補正値算出部と、前記彩度補正値算出部によって算出された前記彩度補正値に基づいて、前記彩度値算出部によって算出された前記彩度値を補正する彩度値補正部とを含むことが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、彩度値算出部は、Ｕ信号及びＶ信号から彩度値を算出する。そして、彩度補正値算出部は、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数を、彩度値を補正するための彩度補正値として算出する。続いて、彩度値補正部は、彩度補正値算出部によって算出された彩度補正値に基づいて、彩度値算出部によって算出された彩度値を補正する。
【００１８】
したがって、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数が、彩度値を補正するための彩度補正値として算出され、算出された彩度補正値に基づいて彩度値が補正されるので、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正することができる。
【００１９】
また、上記の映像信号処理装置において、前記彩度補正値算出部は、前記Ｙ信号、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号から、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙを算出する色差算出部と、前記色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を赤色色差補正値として算出し、前記色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙを赤色色差補正値として算出し、前記色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を緑色色差補正値として算出し、前記色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙを緑色色差補正値として算出し、前記色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を青色色差補正値として算出し、前記色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙを青色色差補正値として算出する色差補正値算出部と、前記赤色色差補正値、前記緑色色差補正値及び前記青色色差補正値のうちの最大値を前記彩度補正値として出力する最大値出力部とを含むことが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、色差算出部は、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号から、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙを算出する。そして、色差補正値算出部は、色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を赤色色差補正値として算出し、色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙを赤色色差補正値として算出し、色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を緑色色差補正値として算出し、色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙを緑色色差補正値として算出し、色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を青色色差補正値として算出し、色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙを青色色差補正値として算出する。続いて、最大値出力部は、赤色色差補正値、緑色色差補正値及び青色色差補正値のうちの最大値を彩度補正値として出力する。
【００２１】
したがって、色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が赤色色差補正値として算出され、色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙが赤色色差補正値として算出され、色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が緑色色差補正値として算出され、色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙが緑色色差補正値として算出され、色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が青色色差補正値として算出され、色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙが青色色差補正値として算出され、赤色色差補正値、緑色色差補正値及び青色色差補正値のうちの最大値が彩度補正値として出力されるので、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正することができる。
【００２２】
本発明に係る映像表示装置は、上記のいずれかに記載の映像信号処理装置と、前記映像信号処理装置によって画質が補正された映像信号を表示する表示装置とを備える。
【００２３】
この構成によれば、映像信号における色の濃淡を適切に補正し、画質の品位を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値が補正され、補正された彩度値に基づいてＵ信号及びＶ信号が補正されるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態に係る映像信号処理装置を適用した映像表示装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すＵＶ信号補正部の構成を示す図である。
【図３】輝度Ｙが２０〜５０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。
【図４】輝度Ｙが６０〜８０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。
【図５】補正ゲイン決定部における補正ゲインの決定方法について説明するための図である。
【図６】図２に示す彩度値生成部の構成を示す図である。
【図７】ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間とを模式的に表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２７】
図１は、本実施の形態に係る映像信号処理装置を適用した映像表示装置の概略構成図である。図１において、映像表示装置１０は、ＵＶ信号補正部１、画質補正部２、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部３、ＲＧＢ−ＨＳＶ変換部４、記憶色補正部５、ＨＳＶ−ＲＧＢ変換部６、ガンマ補正部７、駆動制御部８及び表示装置９を備える。
【００２８】
ＵＶ信号補正部１に入力される入力映像信号ＶＤは、ＹＵＶ色空間で表され、輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む。ＵＶ信号補正部１は、入力映像信号ＶＤに含まれるＵ信号及びＶ信号を補正する。なお、ＵＶ信号補正部１の具体的な構成については後述する。
【００２９】
画質補正部２は、ＵＶ信号補正部１によって補正された映像信号に対して画質を補正する。例えば、画質補正部２は、ＵＶ信号補正部１によって補正された映像信号の階調を補正する。具体的には、画質補正部２は、ＹＵＶ色空間で表される映像信号に基づいて、階調補正の対象となる特定の色領域を検出し、検出した特定の色領域における映像信号から、ＡＰＬ（Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｌｅｖｅｌ）、最大輝度又は最小輝度などの特徴量を検出し、検出した特徴量に応じて階調のゲインを決定し、決定したゲインを映像信号に乗算する。これにより、ＵＶ信号補正部１によって変換された映像信号の色領域毎の階調が補正される。
【００３０】
また、画質補正部２は、ＵＶ信号補正部１によって変換された映像信号の輪郭部分を補正する。画質補正部２は、ＹＵＶ色空間で表される映像信号に基づいて、輪郭補正の対象となる特定の色領域を検出し、検出した特定の色領域における映像信号の輪郭部分を補正する。
【００３１】
ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部３は、ＹＵＶ色空間で表される映像信号をＲＧＢ色空間で表される映像信号に変換する。なお、ＹＵＶ色空間からＲＧＢ色空間への変換方法は、公知であるので説明を省略する。
【００３２】
ＲＧＢ−ＨＳＶ変換部４は、ＲＧＢ色空間で表される映像信号をＨＳＶ色空間で表される映像信号に変換する。なお、ＲＧＢ色空間からＨＳＶ色空間への変換方法は、公知であるので説明を省略する。
【００３３】
記憶色補正部５は、ＲＧＢ−ＨＳＶ変換部４によって変換されたＨＳＶ色空間で表される映像信号に対して記憶色補正を行う。記憶色とは、多くの人がイメージする色である。記憶色補正部５は、実際の色よりも彩度及びコントラストを高くし、実際の色よりも明るく鮮やかな色になるように補正する。記憶色補正部５は、Ｈ信号、Ｓ信号及びＶ信号を予め設定されている所定の値に補正することにより、例えば、肌色、青色及び緑色をそれぞれ記憶色に近づける。
【００３４】
ＨＳＶ−ＲＧＢ変換部６は、ＨＳＶ色空間で表される映像信号をＲＧＢ色空間で表される映像信号に変換する。なお、ＨＳＶ色空間からＲＧＢ色空間への変換方法は、公知であるので説明を省略する。
【００３５】
ガンマ補正部７は、ＨＳＶ−ＲＧＢ変換部６によって変換されたＲＧＢ色空間で表される映像信号に対して、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂのガンマ特性を補正する。
【００３６】
駆動制御部８は、入力された映像信号を基に、映像に対応した駆動信号を生成し、表示装置９を駆動させる。それにより、映像が表示装置９に表示される。表示装置９は、例えばプラズマディスプレイパネル、液晶パネル又は有機ＥＬパネルであってもよく、特にその種類を問わない。
【００３７】
次に、図１に示すＵＶ信号補正部１についてさらに詳細に説明する。図２は、図１に示すＵＶ信号補正部の構成を示す図である。
【００３８】
図２に示すＵＶ信号補正部１は、彩度値生成部１１、補正ゲイン決定部１２、第１の乗算器１３及び第２の乗算器１４を備える。
【００３９】
彩度値生成部１１は、Ｙ信号とＵ信号とＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成し、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値を補正する。さらに、彩度値生成部１１は、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正する。
【００４０】
図３及び図４は、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。図３（Ａ）〜図４（Ｃ）は、図７に示す円柱形状のＹＵＶ色空間を、輝度Ｙ＝２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０％となる位置でそれぞれ輪切りにした図である。
【００４１】
すなわち、図３（Ａ）は、輝度Ｙが２０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図３（Ｂ）は、輝度Ｙが３０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図３（Ｃ）は、輝度Ｙが４０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図３（Ｄ）は、輝度Ｙが５０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。
【００４２】
また、図４（Ａ）は、輝度Ｙが６０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図４（Ｂ）は、輝度Ｙが７０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図であり、図４（Ｃ）は、輝度Ｙが８０％である場合において、ＲＧＢ色空間で表現することが可能なＵ信号及びＶ信号の範囲を示す図である。
【００４３】
図３（Ａ）に示すように、輝度Ｙが２０％である場合、ＲＧＢ色空間では、青色については表現することができるが、赤色及び緑色についは殆ど表現することができない。また、図３（Ｂ）〜図３（Ｄ）に示すように、輝度Ｙが３０〜５０％である場合、ＲＧＢ色空間では、青色及び赤色については表現することができるが、緑色についは殆ど表現することができない。そして、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、輝度Ｙが６０〜８０％である場合、ＲＧＢ色空間では、緑色については表現することができるが、青色及び赤色についは殆ど表現することができない。
【００４４】
このように、ＹＵＶ色空間とＲＧＢ色空間とでは、表現できる色の数が異なっており、ＲＧＢ色空間で表現可能な色の範囲は、ＹＵＶ色空間で表現可能な色の範囲よりも狭い。
【００４５】
そのため、彩度に基づいて色信号を補正する場合に、単純にＵ信号及びＶ信号のみを用いて算出された彩度から補正ゲインを決定し、補正ゲインをＵ信号及びＶ信号に乗算すると、補正後のＵ信号及び補正後のＶ信号がＲＧＢ色空間で表現できない値となる虞があり、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができない場合がある。
【００４６】
そこで、本実施の形態における彩度値生成部１１は、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正する。なお、彩度値生成部１１の具体的な構成については後述する。
【００４７】
補正ゲイン決定部１２は、彩度値生成部１１によって生成された彩度値に対応するＵ信号及びＶ信号の補正ゲインを決定する。ここで、補正ゲイン決定部１２における補正ゲインの決定方法について説明する。図５は、補正ゲイン決定部における補正ゲインの決定方法について説明するための図である。図５において、横軸は、彩度値を表し、縦軸は、補正ゲインを表している。
【００４８】
図５に示すように、補正ゲインは、彩度値が大きくなるとともに大きくなるような補正関数で表される。補正ゲイン決定部１２は、図５に示す補正関数を予め記憶している。補正ゲイン決定部１２は、予め記憶されている補正関数を参照し、彩度値生成部１１によって生成された彩度値に対応するＵ信号及びＶ信号の補正ゲインを決定する。例えば、図５において、彩度値がＭｘである場合、当該Ｍｘに対応するＭｙが、補正ゲインとして決定される。
【００４９】
なお、本実施の形態では、補正ゲイン決定部１２は、彩度値と補正ゲインとを対応付けた補正関数を予め記憶しているが、本発明は特にこれに限定されず、彩度値と補正ゲインとを対応付けたテーブルを記憶してもよい。
【００５０】
第１の乗算器１３は、補正ゲイン決定部１２によって決定された補正ゲインをＵ信号に乗算し、補正後のＵ信号を出力する。第２の乗算器１４は、補正ゲイン決定部１２によって決定された補正ゲインをＶ信号に乗算し、補正後のＶ信号を出力する。
【００５１】
このように、赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて彩度値が補正され、補正された彩度値に基づいてＵ信号及びＶ信号が補正されるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【００５２】
また、Ｕ信号及びＶ信号に補正ゲインを乗算したとしても、当該Ｕ信号及びＶ信号はＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるので、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができる。
【００５３】
次に、図２に示す彩度値生成部１１についてさらに詳細に説明する。図６は、図２に示す彩度値生成部の構成を示す図である。
【００５４】
図６に示す彩度値生成部１１は、彩度値算出部１０１、彩度補正値算出部１０２及び彩度値補正部１０３を備える。
【００５５】
彩度値算出部１０１は、Ｕ信号及びＶ信号から彩度値を算出する。具体的に、彩度値算出部１０１は、下記の（１）式に基づいて彩度値を算出する。
【００５６】
【数１】
【００５７】
なお、上記の（１）式において、Ｓは、彩度値を表し、Ｕは、Ｕ信号の値を表し、Ｖは、Ｖ信号の値を表している。
【００５８】
彩度値算出部１０１によって算出された彩度値は、彩度値補正部１０３へ出力される。
【００５９】
彩度補正値算出部１０２は、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数を、彩度値を補正するための彩度補正値として算出する。彩度補正値算出部１０２は、ＲＧＢ色差算出部１１１、色差補正値算出部１１２及び最大値回路１１３を備える。
【００６０】
ＲＧＢ色差算出部１１１は、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号から、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙを算出する。具体的に、ＲＧＢ色差算出部１１１は、下記の（２）式に基づいて、色差Ｒ−Ｙ、色差Ｇ−Ｙ及び色差Ｂ−Ｙを算出する。
【００６１】
【数２】
【００６２】
なお、上記の（２）式において、Ｋ１〜Ｋ４は、係数を表し、Ｕは、Ｕ信号の値を表し、Ｖは、Ｖ信号の値を表し、Ｒ−Ｙは、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差を表し、Ｇ−Ｙは、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差を表し、Ｂ−Ｙは、青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差を表している。なお、上記の（２）式は、ＹＵＶ信号からＲＧＢの色差信号へ変換する、公知のマトリックス変換式であり、例えば、係数Ｋ１は、１．１４０であり、係数Ｋ２は、−０．３９４であり、係数Ｋ３は、−０．３５８１であり、係数Ｋ４は、２．０３２である。また、係数Ｋ１〜Ｋ４は、固定値ではなく、可変値であってもよい。また、本実施の形態において、ＲＧＢ色差算出部１１１が色差算出部の一例に相当する。
【００６３】
色差補正値算出部１１２は、色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を赤色色差補正値として算出し、色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙを赤色色差補正値として算出し、色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を緑色色差補正値として算出し、色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙを緑色色差補正値として算出し、色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を青色色差補正値として算出し、色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙを青色色差補正値として算出する。
【００６４】
このように、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数が、彩度値を補正するための彩度補正値として算出され、算出された彩度補正値に基づいて彩度値が補正されるので、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正することができる。
【００６５】
また、色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が赤色色差補正値として算出され、色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙが赤色色差補正値として算出され、色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が緑色色差補正値として算出され、色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙが緑色色差補正値として算出され、色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）が青色色差補正値として算出され、色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙが青色色差補正値として算出され、赤色色差補正値、緑色色差補正値及び青色色差補正値のうちの最大値が彩度補正値として出力されるので、Ｕ信号及びＶ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように彩度値を補正することができる。
【００６６】
最大値回路１１３は、色差補正値算出部１１２によって算出された、赤色色差補正値、緑色色差補正値及び青色色差補正値のうちの最大値を彩度補正値として出力する。最大値回路１１３は、彩度補正値を彩度値補正部１０３へ出力する。なお、本実施の形態において、最大値回路１１３が最大値出力部の一例に相当する。
【００６７】
彩度値補正部１０３は、彩度補正値算出部１０２によって算出された彩度補正値に基づいて、彩度値算出部１０１によって算出された彩度値を補正する。彩度値補正部１０３は、彩度値算出部１０１によって算出された彩度値と、彩度補正値算出部１０２によって算出された彩度補正値とを所定の割合で合成する。
【００６８】
具体的に、彩度値補正部１０３は、不図示の制御部から内分点調整値（α値）が入力され、下記の（３）式に基づいて、彩度値と彩度補正値とを合成する。
【００６９】
Ｓ’＝Ｓ×α＋Ｃ×（１．０−α）・・・・（３）
なお、上記の（３）式において、Ｓ’は、補正後の彩度値を表し、Ｓは、彩度値算出部１０１によって算出された彩度値を表し、Ｃは、彩度補正値算出部１０２によって算出された彩度補正値を表し、αは、彩度値と彩度補正値とを合成する割合を表している。なお、αは、０≦α≦１．０を満たす。また、αは、固定値及び可変値のいずれであってもよい。
【００７０】
このように、α値により、彩度値と彩度補正値とを合成する割合を可変することにより、Ｕ信号及びＶ信号を必ずしもＲＧＢ表示可能範囲の境界内の値に収めるのではなく、Ｕ信号及びＶ信号をＲＧＢ表示可能範囲の境界上の値にすることが可能となる。すなわち、Ｕ信号及びＶ信号を、ＲＧＢ表示可能範囲の境界内の値に収めるよりも、ＲＧＢ表示可能範囲の境界上の値にした方が、画質が向上する場合がある。そこで、本実施の形態では、彩度値と彩度補正値とを合成する割合を可変することによって、より高精度に色の濃淡を補正することができ、画質の品位をより向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る映像信号処理装置及び映像表示装置は、映像信号における色の濃淡を適切に補正することができ、画質の品位を向上させることができ、入力される映像信号における色の濃淡を補正する映像信号処理装置及び映像表示装置として有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１ ＵＶ信号補正部
２ 画質補正部
３ ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部
４ ＲＧＢ−ＨＳＶ変換部
５ 記憶色補正部
６ ＨＳＶ−ＲＧＢ変換部
７ ガンマ補正部
８ 駆動制御部
９ 表示装置
１０ 映像表示装置
１１ 彩度値生成部
１２ 補正ゲイン決定部
１３ 第１の乗算器
１４ 第２の乗算器
１０１ 彩度値算出部
１０２ 彩度補正値算出部
１０３ 彩度値補正部
１１１ ＲＧＢ色差算出部
１１２ 色差補正値算出部
１１３ 最大値回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成し、前記Ｙ信号、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて前記彩度値を補正する彩度値生成部と、
前記彩度値生成部によって生成された前記彩度値に対応する前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号の補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、
前記補正ゲイン決定部によって決定された補正ゲインを前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号に乗算する乗算器とを備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記彩度値生成部は、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように前記彩度値を補正することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記彩度値生成部は、
前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号から前記彩度値を算出する彩度値算出部と、
赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数を、前記彩度値を補正するための彩度補正値として算出する彩度補正値算出部と、
前記彩度補正値算出部によって算出された前記彩度補正値に基づいて、前記彩度値算出部によって算出された前記彩度値を補正する彩度値補正部とを含むことを特徴とする請求項２記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記彩度補正値算出部は、
前記Ｙ信号、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号から、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙを算出する色差算出部と、
前記色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を赤色色差補正値として算出し、前記色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙを赤色色差補正値として算出し、前記色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を緑色色差補正値として算出し、前記色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙを緑色色差補正値として算出し、前記色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を青色色差補正値として算出し、前記色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙを青色色差補正値として算出する色差補正値算出部と、
前記赤色色差補正値、前記緑色色差補正値及び前記青色色差補正値のうちの最大値を前記彩度補正値として出力する最大値出力部とを含むことを特徴とする請求項３記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の映像信号処理装置と、
前記映像信号処理装置によって画質が補正された映像信号を表示する表示装置とを備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１】
輝度を表すＹ信号と、輝度と青色成分との色差を表すＵ信号と、輝度と赤色成分との色差を表すＶ信号とを含む入力映像信号から彩度値を生成し、前記Ｙ信号、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号に基づいて算出した赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じて前記彩度値を補正する彩度値生成部と、
前記彩度値生成部によって生成された前記彩度値に対応する前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号の補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、
前記補正ゲイン決定部によって決定された補正ゲインを前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号に乗算する乗算器とを備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記彩度値生成部は、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号がＲＧＢ色空間で表示可能な範囲内に収まるように前記彩度値を補正することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記彩度値生成部は、
前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号から前記彩度値を算出する彩度値算出部と、
赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙのそれぞれの逆数を、前記彩度値を補正するための彩度補正値として算出する彩度補正値算出部と、
前記彩度補正値算出部によって算出された前記彩度補正値に基づいて、前記彩度値算出部によって算出された前記彩度値を補正する彩度値補正部とを含むことを特徴とする請求項２記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記彩度補正値算出部は、
前記Ｙ信号、前記Ｕ信号及び前記Ｖ信号から、赤色成分Ｒと輝度Ｙとの色差Ｒ−Ｙ、緑色成分Ｇと輝度Ｙとの色差Ｇ−Ｙ及び青色成分Ｂと輝度Ｙとの色差Ｂ−Ｙを算出する色差算出部と、
前記色差Ｒ−Ｙが正である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を赤色色差補正値として算出し、前記色差Ｒ−Ｙが負である場合、｜Ｒ−Ｙ｜／Ｙを赤色色差補正値として算出し、前記色差Ｇ−Ｙが正である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を緑色色差補正値として算出し、前記色差Ｇ−Ｙが負である場合、｜Ｇ−Ｙ｜／Ｙを緑色色差補正値として算出し、前記色差Ｂ−Ｙが正である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／（１．０−Ｙ）を青色色差補正値として算出し、前記色差Ｂ−Ｙが負である場合、｜Ｂ−Ｙ｜／Ｙを青色色差補正値として算出する色差補正値算出部と、
前記赤色色差補正値、前記緑色色差補正値及び前記青色色差補正値のうちの最大値を前記彩度補正値として出力する最大値出力部とを含むことを特徴とする請求項３記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の映像信号処理装置と、
前記映像信号処理装置によって画質が補正された映像信号を表示する表示装置とを備えることを特徴とする映像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１８２２３３（Ｐ２０１１−１８２２３３Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４５３０２（Ｐ２０１０−４５３０２）
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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