(57)【要約】  カラーマネージメントモジュールは、入力された画像信号の色情報を３次元ＬＵＴにより色変換する第１の色変換器と、第１の色変換器で変換された画像信号と入力された画像信号を任意の比率で合成して合成画像信号を生成する内挿器と、合成画像信号の色情報をＨＳＶ空間で色変換して出力する第２の色変換器とを備えている。
2009101802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号の色情報を変換する第１の色変換器と、
前記第１の色変換器の出力と、前記入力画像信号を合成し、合成画像信号を生成する内挿器と、
前記合成画像信号の色情報を変換して出力する第２の色変換器と
を備えるカラーマネージメントモジュール。
【請求項２】
前記入力される画像信号の特徴を検出する画像特徴検出器と、
前記特徴に基づいて、前記内挿器と前記第２の色変換器の少なくとも一つを制御する画像適応連動制御器と
を備える請求項１に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項３】
前記第１の色変換器は、多次元ルックアップテーブルを有する請求項２に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項４】
前記第２の色変換器は、色相と彩度と明度とで成る色空間において色変換する請求項３に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項５】
前記多次元ルックアップテーブルのデータを変更するルックアップテーブル制御器を更に備える請求項３に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項６】
前記画像適応連動制御器は、前記特徴に基づいて、前記内挿器と前記第２の色変換器と前記ルックアップテーブル制御器の少なくとも一つを制御する請求項５に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項７】
前記画像適応連動制御器は、外部からの制御情報を受け、前記制御情報と前記特徴に基づいて、前記内挿器と前記第２の色変換器の少なくとも一つを制御する請求項２に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項８】
前記画像適応連動制御器は、外部からの制御情報を受けて、前記制御情報と前記特徴に基づいて、前記内挿器と前記第２の色変換器と前記ルックアップテーブル制御器の少なくとも一つを制御する請求項６に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項９】
前記画像適応連動制御器は、前記制御情報に基づいて、前記内挿器における画像信号の合成の比率を決定する請求項７に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１０】
前記制御情報は外部の光の情報を含む請求項７に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１１】
前記光の情報は照度である請求項１０に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１２】
前記画像適応連動制御器は、前記照度が所定の範囲の大きさである際に、前記入力画像信号の青色成分を強め、赤色成分を弱める制御をする請求項１１に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１３】
前記画像特徴検出器は、前記入力画像信号の連続する画面間での変化の大きさを検出し、
前記画像適応連動制御器は、前記変化の大きさが所定の範囲の大きさである際に前記内挿器を制御し、前記第１の色変換器で変換された画像信号の合成比率を弱める請求項２に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１４】
前記画像特徴検出器は、入力画像信号の色情報の信号レベルと出現頻度の少なくとも一方を検出し、
前記画像適応連動制御器は、前記信号レベルと前記出現頻度の少なくとも一方が所定の範囲の大きさである際に前記内挿器を制御し、前記第１の色変換器で変換された入力画像信号の合成比率を弱める請求項２に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１５】
前記ルックアップテーブル制御器は、前記多次元ルックアップテーブルのデータの一部を変更する請求項５に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１６】
入力画像信号の色情報を変換する第１の第１の色変換器と、
前記入力画像信号の色情報を変換する第３の色変換器と、
前記第１の色変換器の出力と、前記第３の色変換器の出力と、の画像信号を合成し、合成画像信号を生成する内挿器と、
前記合成画像信号の色情報を変換して出力する色変換器と
を備えるカラーマネージメントモジュール。
【請求項１７】
請求項１に記載のカラーマネージメントモジュールを具備するカラーマネージメント装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のカラーマネージメントモジュールを具備する集積回路。
【請求項１９】
請求項１に記載のカラーマネージメントモジュールと、
前記第２の色変換器からの画像信号を表示するディスプレイデバイスと
を備えた表示装置。
【請求項２０】
入力画像信号の色情報を変換する第１の色変換ステップと、
前記第１の色変換ステップで変換された画像信号と、前記入力された画像信号を合成し、合成画像信号を生成する内挿ステップと、
前記合成画像信号の色情報を変換して出力する第２の色変換ステップと
を備えるカラーマネージメント方法。
【請求項２１】
前記入力画像信号の特徴を検出する画像特徴検出ステップと、
前記特徴に基づいて前記内挿ステップ又は前記第２の色変換ステップの少なくとも一つの処理を制御する画像適応連動制御ステップと
を備える請求項２０に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２２】
前記第１の色変換ステップは、多次元ルックアップテーブルによる色変換である請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２３】
前記第２の色変換ステップは、色相と彩度と明度とで成る色空間において色変換する請求項２２に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２４】
前記多次元ルックアップテーブルのデータを変更するルックアップテーブル制御ステップを更に備える請求項２２に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２５】
前記画像適応連動制御ステップは、前記特徴に基づいて、前記内挿ステップと第２の色変換ステップとルックアップテーブル制御ステップの少なくとも一つの処理を制御する請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２６】
前記画像適応連動制御ステップは、外部からの制御情報を受け、前記制御情と前記特徴に基づいて、前記内挿ステップと第２の色変換ステップの少なくとも一つの処理を制御する請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２７】
前記画像適応連動制御ステップは、外部からの制御情報を受け、前記制御情報と前記特徴に基づいて、前記内挿ステップと第２の色変換ステップとルックアップテーブル制御ステップの少なくとも一つの処理を制御する請求項２５に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２８】
前記画像適応連動制御ステップは、前記制御情報に基づいて、前記比率を決定する請求項２６に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２９】
前記制御情報は外部の光の情報を示す信号である請求項２６に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３０】
前記光の情報は、照度である請求項２９に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３１】
前記画像適応連動制御ステップは、前記照度が所定の範囲の大きさである際に、前記入力画像信号の青色成分を強め、赤色成分を弱める制御をする請求項３０に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３２】
前記画像特徴検出ステップは、前記入力される画像信号の連続する画面間での変化の大きさを検出し、
前記画像適応連動制御ステップは、前記変化の大きさが所定の範囲の大きさである際に前記内挿ステップを制御し、前記第１の色変換ステップで変換された画像信号の合成比率を弱める請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３３】
前記画像特徴検出ステップは、前記入力画像信号の色情報の信号レベル、出現頻度を検出し、
前記画像適応連動制御ステップは、信号レベルと出現頻度の少なくとも一方が所定の範囲の大きさである際に、前記内挿ステップを制御し、前記第１の色変換ステップで変換された画像信号の合成比率を弱める請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３４】
前記ルックアップテーブル制御ステップは、前記多次元ルックアップテーブルのデータの一部を変更する請求項２４に記載のカラーマネージメント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像信号の色変換、色補正及び色域変換等のカラーマネージメントを行う、カラーマネージメントモジュール、カラーマネージメント装置、集積回路、表示装置、及びカラーマネージメント方法に関する。本発明は、その中で、特に多次元ルックアップテーブルによって入力画像信号の特徴に応じてリアルタイムにカラーマネージメント処理を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラープリンター装置やカラーコピー機、ディスプレイ装置などにおいては、色信号を異なる色空間に変換したり、異なる色域に変換したり、特定の色に対して個別に色相、彩度、明度等を変更している。このような自由度の高い各種のカラーマネージメント処理を正確かつ詳細に行う場合、３次元ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ、以下ＬＵＴと記載する）によるカラーマネージメント処理が行われている。【０００３】
しかしながら、メディアや信号ソース、色変換処理モード等に応じて、各々に最適化させるための多数のＬＵＴを備えておくことは、非常に大きなメモリ容量が必要である。そのため、簡易的なＬＵＴやマトリックス計算を併用することなどにより、これらの各種モードに応じた色変換処理を実現する技術が開発されている。【０００４】
例えば、特許文献１にその具体例が示されており、図１４は特許文献１に開示されている色変換装置である。図１４において、色変換装置は、入力装置９０００、色変換部９００１、出力装置９００７を備えている。色変換部９００１は、３次元ＬＵＴ計算部９００２、マトリックス係数が可変であるマトリックス計算部９００３、１次元ＬＵＴ計算部９００４、９００５、９００６を備えている。３次元ＬＵＴ計算部９００２は入力装置９０００からの信号を受けて、３次元ＬＵＴを使用して入力装置９０００からの信号を計算する。マトリックス計算部９００３は、３次元ＬＵＴ計算部９００２の出力をマトリックス計算する。１次元ＬＵＴ計算部９００４、９００５、９００６は、１次元ＬＵＴを使用して、マトリックス計算部９００３の出力を計算する。１次元ＬＵＴ計算部９００４、９００５、９００６の出力は、出力装置９００７に供給される。色変換部９００１は、各種色変換処理に応じた複数のマトリックス係数を用いている。このようにすることで３次元ＬＵＴを変更することなく、各色変換処理モードに対応することが可能である。この色変換部９００１では、３次元ＬＵＴ計算部９００２は固定であり、通常の色変換モードの変更等は、マトリックス計算部９００３のマトリックス係数と、１次元ＬＵＴ計算部９００４、９００５、９００６のＬＵＴ内容とを変更することにより対応される。【０００５】
ところで、３次元ＬＵＴによるカラーマネージメントシステムをディスプレイ装置に応用する場合、色変換処理モードや信号ソースに応じて複数のＬＵＴをもつことは、非常に大きなメモリ容量を必要とする。さらに、大きなメモリ容量を要する３次元ＬＵＴのデータを書き換えるには、長い書き換え処理時間を必要とするため、動画像表示中にリアルタイムでの処理には適さない。【０００６】
そこで、この課題に鑑みた色変換装置も提案されている。図１５は、その例であり、特許文献２に開示されている色変換装置である。図１５において、色変換装置は、第１の画像信号変換器９１０２、色補正器９１０３、第２の画像信号変換器９１０４、２次元ＬＵＴ格納器９１０５を備えている。第１の画像信号変換器９１０２は、入力画像信号９１０１を所定の式を用いて色相、明度、彩度の各変数に変換する。色補正器９１０３は、第１の画像信号変換器９１０２が入力画像信号から変換した色相、明度、彩度の変数を色補正する。色補正器９１０３は、色補正する際に、２次元ＬＵＴ格納器９１０５に保持されている予め作成された色相、明度、彩度のうちの２つの変数を組み合わせた２次元ＬＵＴが用いる。第２の画像信号変換器９１０４は、色補正器９１０３の出力である色補正後の色相、明度、彩度に対して第２の所定の式を用いて、出力画像信号９１０６を生成する。このような構成は、演算処理速度を落とすことなくリアルタイム処理にも適する。【０００７】
しかしながら、特許文献１に示した色変換装置９００１は、彩度や明度の限定された変換や、メディアや印字モードに応じた補正をローコストに実現することを目的としている。そうして、３次元ＬＵＴは固定のＬＵＴである。このため、マトリックス係数の可変による色変換処理の調整のみでは、変換特性も線形な特性となり、色変換の自由度も一定の範囲内に制限されてしまう。その結果、特定色相の特定明度や特定彩度の色のみを異なる色相や彩度明度の色に変換するような色変換処理や、非線形特性での色域変換といった、高精度な色変換処理を行うことは出来ない。【０００８】
また、特許文献２に示した色変換装置および色変換方法の場合は、リアルタイム処理は可能であるが、使用するＬＵＴが２次元であり、またＬＵＴの更新が適切に行われない。そのため高精度な色変換処理を行うことが出来ない。
【特許文献１】特開２００１−２０３９０３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９７０号公報
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、従来の装置や方法等での課題に鑑み、更に高精度なカラーマネージメント（色変換、色補正、色域変換等）を可能にする。
【００１０】
カラーマネージメントモジュールは、入力画像信号の色情報を変換する第１の色変換器と、第１の色変換器の出力と入力画像信号を合成し合成画像信号を生成する内挿器と、合成画像信号の色情報を変換して出力する第２の色変換器とを備える。
【００１１】
また、カラーマネージメントモジュールは、入力画像信号の色情報を変換する第１の第１の色変換器と、入力画像信号の色情報を変換する第３の色変換器と、第１の色変換器の出力と第３の色変換器の出力との画像信号を合成し、合成画像信号を生成する内挿器と、合成画像信号の色情報を変換して出力する色変換器とを備える。
【００１２】
カラーマネージメント装置は、上述のカラーマネージメントモジュールを具備する。
【００１３】
集積回路は、上述のカラーマネージメントモジュールを備える。
【００１４】
表示装置は、上述のカラーマネージメントモジュールと、第２の色変換器からの画像信号を表示するディスプレイデバイスとを備える。
【００１５】
カラーマネージメント方法は、入力画像信号の色情報を変換する第１の色変換ステップと、第１の色変換ステップで変換された画像信号と入力された画像信号を合成し合成画像信号を生成する内挿ステップと、合成画像信号の色情報を変換して出力する第２の色変換ステップとを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１によるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、３次元ＬＵＴ変換器の色空間と格子点を説明する概念図である。
【図３】図３は、３次元ＬＵＴ変換器における３次元内挿演算を説明する概念図である。
【図４】図４は、３次元ＬＵＴ変換器の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、ＨＳＶ色補正器の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、映像シーンが大きく変化した場合の内挿制御方法の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２によるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、ＬＵＴ書き換え時における内挿制御方法の一例を説明する図である。
【図９】図９は、実施の形態３におけるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３における内挿器の具体的な内挿方法の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４におけるカラーマネージメント装置を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態４における集積回路を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態４における表示装置を示す図である。
【図１４】図１４は、従来例の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、他の従来例の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
１１    第１の色変換器（３次元ＬＵＴ変換器）
１２    内挿器
１３    第２の色変換器（ＨＳＶ色補正器）
１４    画像特徴検出器
１５    画像適応連動制御器
７１    画像適応連動制御器
７２    ＬＵＴ制御器
９１１    第３の色変換器（３次元ＬＵＴ変換器）
１３０１    色空間変換器
１３０２Ｖ    明度補正処理器
１３０２Ｓ    彩度補正処理器
１３０２Ｈ    色相補正処理器
１３０４    ＨＳＶ補正制御器
１３０３    色空間逆変換器
３００１    カラーマネージメントモジュール
３００２    ディスプレイデバイス
３１００    カラーマネージメント装置
３２００    集積回路
３３００    表示装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るカラーマネージメントモジュール、集積回路、表示装置、及びカラーマネージメント装置、カラーマネージメント方法、について、図面を参照しながら説明する。なお、モジュールとは、ある機能を実現するために集められた要素のまとまりであり、本発明においては目的とするカラーマネージメント処理を実現するための構成要素の集合を意味する。実際には、電子回路や集積回路において、本発明の構成を実現した回路ブロック等に該当する。以下に示す実施の形態では、各処理器をハードウェアを構成する機能ブロックとした場合を例として説明を行うが、同様の処理をソフトウェアで実施することも可能である。【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施形態１によるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。図１のカラーマネージメントモジュールは、第１の色変換器である３次元ＬＵＴ変換器１１、内挿器１２、第２の色変換器であるＨＳＶ色補正器１３、画像特徴検出器１４、画像適応連動制御器１５を備えている。入力画像信号１００として、ＲＧＢ形式の入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）が入力され、出力信号としてカラーマネージメント処理されたＲＧＢ形式の画像出力信号１３０（赤信号１３０Ｒ、緑信号１３０Ｇ、青信号１３０Ｂ）が出力される。【００２０】
ここで、「ＬＵＴ」はルックアップテーブルのことである。「３次元ＬＵＴ」は３次元のルックアップテーブルのことである。３次元ＬＵＴ変換器１１は、多次元ルックアップテーブルの一例である。第１の色変換器は多次元ルックアップテーブルを有する。ルックアップテーブルとは、入力値に対して出力値を算出するために利用される参照又は変換のために用いられる対応表で、定義域での入力値に対して算出値を得るためものである。カラーマネージメントモジュールは、この算出値を利用して最終的な出力値を決定する。以降、ルックアップテーブルをＬＵＴとも記載する。【００２１】
また、入力画像信号１００は、静止画だけでなく、動画等の映像信号も含む。【００２２】
まず、３次元ＬＵＴ変換器１１の動作について図２、３、４を用いて説明する。図２は、３次元ＬＵＴ変換器１１の色空間と格子点を説明する概念図である。軸２１は赤信号を示し、軸２２は緑信号を示し、軸２３は青信号を示している。３次元ＬＵＴ変換器１１はＲＧＢ形式の入力画像信号１００に対して、図２に示すように所定の３次元色空間を規定する。そうして、３次元ＬＵＴ変換器１１はこの色空間の各軸２１、２２、２３を所定の間隔で等分した単位立方体の各格子点上に変換後の値（プロファイルデータ）をＲＧＢ各々設定する。立方体２５、２６、２７、２８は、その等分された単位立方体の一例である。なお、その等分はＸ個に当分するものとして、以降説明する。矢印２４は、Ｘ個に分割された場合の１単位を示している。【００２３】
例えば、ＲＧＢ形式の入力画像信号１００が、複数ビットからなるデジタルデータで示される場合を仮定する。この場合、３次元ＬＵＴ変換器１１は、入力画像信号１００の上位ビットから、各軸２１、２２、２３をＸ等分したＸの３乗個のうちのどの単位立方体かを選択し、入力画像信号１００の下位ビットから３次元内挿（後述）により変換後の値を算出するように動作をする。【００２４】
図３は、図２の１単位立方体のＲ信号の一例を拡大した図である。図３に示すように、１単位立方体のＲ信号には、８個の格子点データＲ０００〜Ｒ１１１と、入力画像信号１００の下位ビットであるｌｓｂＲ、ｌｓｂＧ、ｌｓｂＢが存在する。３次元ＬＵＴ変換器１１は、格子点データＲ０００〜Ｒ１１１と、ｌｓｂＲ、ｌｓｂＧ、ｌｓｂＢとから、順に１次、２次、３次と内挿演算を行い最終的にＲａｂｃｄの値を算出するように動作する。【００２５】
具体的には、下位ビットが８ビットの場合の１次の内挿演算は、（数１）の４つの計算を行い、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが算出される。【００２６】
【数１】
2009101802.tif 000003
【００２７】
次に２次の内挿演算は、１次の内挿演算結果を利用して、（数２）のの計算を行い、Ｒａｂ、Ｒｃｄを算出する。【００２８】
【数２】
2009101802.tif 000004
【００２９】
最後に、３次内挿演算として、（数３）のを計算して、Ｒａｂｃｄが算出される。【００３０】
【数３】
2009101802.tif 000005
【００３１】
図４にこのような動作を行う３次元ＬＵＴ変換器１１の基本構成の一例を示す。３次元ＬＵＴ変換器１１は、前段処理＆ビット分割器１１０１、Ｒ信号読出し制御器１１０２Ｒ、Ｇ信号読出し制御器１１０２Ｇ、Ｂ信号読出し制御器１１０２Ｂ、Ｒ−ＬＵＴ１１０３Ｒ、Ｇ−ＬＵＴ１１０３Ｇ、Ｂ−ＬＵＴ１１０３Ｂ、Ｒ−３次元内挿処理器１１０４Ｒ、Ｇ−３次元内挿処理器１１０４Ｇ、Ｂ−３次元内挿処理器１１０４Ｂ、およびＲＧＢ−ＬＵＴ書込み制１１０５御を備えている。図４において、図１と同じ信号は、同じ信号名と同じ参照符号を付けている。この例では、入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）として１４ビットのＲＧＢ形式の画像信号が入力され、前段処理＆ビット分割器１１０１はリミッタや正規化処理、ビットの分割処理等の前段処理を施し、１６ビットのデータにする。前段処理＆ビット分割器１１０１は、その１６ビットのデータを、上位５ビット（赤信号１０２Ｒ、緑信号１０２Ｇ、青信号１０２Ｂ）、下位１１ビット（赤信号１０１Ｒ、緑信号１０１Ｇ,青信号１０１Ｂ）に分割する。Ｒ信号読出し制御器１１０２Ｒ、Ｇ信号読出し制御器１１０２Ｇ、Ｂ信号読出し制御器１１０２Ｂは、上位５ビット（赤信号１０２Ｒ、緑信号１０２Ｇ、青信号１０２Ｂ）をそれぞれ取り込む。そうして、Ｒ信号読出し制御器１１０２Ｒは該当する３次元ＬＵＴの読出しアドレス１０３Ｒを決定し、Ｇ信号読出し制御器１１０２Ｇは該当する３次元ＬＵＴの読出しアドレス１０３Ｇを決定し、Ｂ信号読出し制御器１１０２Ｂは該当する３次元ＬＵＴの読出しアドレス１０３Ｂを決定する。Ｒ−ＬＵＴ１１０３Ｒは、読出しアドレス１０３Ｒを受けて、読出しアドレス１０３Ｒに対応するデータ（プロファイルデータ）１０４Ｒを出力する。Ｇ−ＬＵＴ１１０３Ｇは、読出しアドレス１０３Ｇを受けて、読出しアドレス１０３Ｇに対応するデータ（プロファイルデータ）１０４Ｇを出力する。Ｂ−ＬＵＴ１１０３Ｂは、読出しアドレス１０３Ｇを受けて、読出しアドレス１０３Ｂに対応するデータ（プロファイルデータ）１０４Ｇを出力する。データ（プロファイルデータ）１０４Ｒは、Ｒ−３次元内挿処理器１１０４Ｒに読み込まれる。データ（プロファイルデータ）１０４Ｇは、Ｇ−３次元内挿処理器１１０４Ｇに読み込まれる。データ（プロファイルデータ）１０４Ｂは、Ｂ−３次元内挿処理器１１０４Ｂに読み込まれる。【００３２】
一方下位１１ビット（赤信号１０１Ｒ、緑信号１０１Ｇ、青信号１０１Ｂ）はそれぞれＲ−３次元内挿処理器１１０４Ｒ、Ｇ−３次元内挿処理器１１０４Ｇ、Ｂ−３次元内挿処理器１１０４Ｂに入力される。Ｒ−３次元内挿処理器１１０４Ｒは、赤信号１０１Ｒを１次内挿の内挿係数として、Ｒ−ＬＵＴ１１０３Ｒから読み出された各格子点データとの間で、上述のような内挿処理を施して、変換処理を行なう。Ｇ−３次元内挿処理器１１０４Ｇは、緑信号１０１Ｇを２次内挿の内挿係数として、Ｇ−ＬＵＴ１１０３Ｇから読み出された各格子点データとの間で、上述のような内挿処理を施して、変換処理を行なう。Ｂ−３次元内挿処理器１１０４Ｒは、青信号１０１Ｂを３次内挿の内挿係数として、Ｂ−ＬＵＴ１１０３Ｂから読み出された各格子点データとの間で、上述のような内挿処理を施して、変換処理を行なう。【００３３】
このような３次元ＬＵＴ変換器１１において高精度の色変換を行うためには、等分数「Ｘ」（図２の各軸を分割する数）を大きくしなければならない。そうすると、膨大なデータ量のプロファイルデータが必要になり、ＬＵＴを動画表示中にリアルタイムで書き換える（更新、変更等する）ことは一般に困難なものになってくる。従って、ＬＵＴを書き換える場合は、従来は画像表示停止中に行われることが通常である。【００３４】
内挿器１２は、入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）と３次元ＬＵＴ変換器１１の出力信号（赤信号１１０Ｒ、緑信号１１０Ｇ、青信号１１０Ｂ）との間で、画像適応連動制御器１５からの内挿制御信号１４１に制御されてＲＧＢ毎に夫々補間処理を行って重み付け処理を行う。即ち、内挿器１２は、入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）と第１の色変換器である３次元ＬＵＴ変換器１１の出力信号（赤信号１１０Ｒ、緑信号１１０Ｇ、青信号１１０Ｂ）とを任意の比率で合成し、合成画像信号を生成する。また、内挿器１２は、３次元ＬＵＴ変換器１１をバイパスした入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）と、３次元ＬＵＴ変換器１１からの信号（赤信号１１０Ｒ、緑信号１１０Ｇ、青信号１１０Ｂ）との同期を取るため、入力画像信号１００に対して、３次元ＬＵＴ変換器１１と同一の遅延処理を内部で行う。【００３５】
次にＨＳＶ色補正器１３について図５を用いて説明する。図５に示すＨＳＶ色補正器１３は、内挿器１２で合成処理された合成画像信号であるＲＧＢ色信号（赤信号１２０Ｒ、緑信号１２０Ｇ、青信号１２０Ｂ）を入力する。まず、色空間変換器１３０１は入力されたＲＧＢ色信号（赤信号１２０Ｒ、緑信号１２０Ｇ、青信号１２０Ｂ）の色空間を変換する。具体的には、ＲＧＢ（赤、緑、青）形式による色信号を、色相、彩度、明度（Ｈｕｅ、Ｓｔａｔｕｒａｔｉｏｎ、Ｖａｌｕｅ）形式によるＨＳＶ色信号の各信号成分（色相信号１２１Ｈ、彩度信号１２１Ｓ、明度信号１２１Ｖ）に変換する。この色空間変換は例えば下記の（数４）に示す演算式によって変換が行われる。【００３６】
【数４】
2009101802.tif 000006
【００３７】
ここで、ＭＡＸ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＲＧＢの各信号のうちの最大値、ＭＩＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＲＧＢの各信号のうちの中間値、ＭＩＮ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＲＧＢの各信号のうちの最小値を表す。【００３８】
尚、この変換と同時に色空間変換器１３０１は、色空間逆変換器１３０３で元に戻るように、各々のＭＡＸ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ＭＩＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ＭＩＮ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がＲＧＢのどれに相当するかを判定する。【００３９】
このようにしてＨＳＶ信号（色相信号１２１Ｈ、彩度信号１２１Ｓ、明度信号１２１Ｖ）に変換した後、明度補正処理器１３０２Ｖ、彩度補正処理器１３０２Ｓ、色相補正処理器１３０２Ｈは、明度信号１２１Ｖ、彩度信号１２１Ｓ、色相信号１２１Ｈに対してそれぞれ補正等を行う。【００４０】
なお、明度補正処理器１３０２Ｖ、彩度補正処理器１３０２Ｓ、色相補正処理器１３０２Ｈがそれぞれの信号を独立に補正するだけでなく、相互に関連付けて補正を行うのであれば、明度補正処理器１３０２Ｖ、彩度補正処理器１３０２Ｓ、色相補正処理器１３０２Ｈに関連を持たせて制御することで補正も可能である。この場合は、ＨＳＶ補正制御器１３０４がＨＳＶ制御信号１４２（後述）と色空間変換器１３０１からのＨＳＶ系統の信号を入力として上述の関連付けの判断を行う。そうして、ＨＳＶ補正制御器１３０４は、上述の明度補正処理器１３０２Ｖ、彩度補正処理器１３０２Ｓ、色相補正処理器１３０２Ｈをそれぞれ明度制御信号１２３Ｖ、彩度制御信号１２３Ｓ、色相制御信号１２３Ｈにより制御して連携した補正処理を指示する。【００４１】
そして、色空間逆変換器１３０３は、補正後のＨＳＶ信号（色相信号１２２Ｈ、彩度信号１２２Ｓ、明度信号１２２Ｖ）をＲＧＢ形式の信号（赤信号１３０Ｒ、緑信号１３０Ｇ、青信号１３０Ｂ）に戻す。これは、前述の色空間変換器１３０１の変換動作と逆の変換動作である。【００４２】
画像特徴検出器１４は、入力画像信号１００の特徴を検出する。画像信号の特徴とは、例えば、映像データにおける連続する各画面（フレーム画面、シーン）間での変化の大きさや、各色の信号レベルやその平均値、最小値、最大値等や、各色相互間における信号の強弱、画面全体での輝度レベル等の特徴、またはこれらの時間軸上での変化や統計処理によって得られた特徴等である。画像特徴検出器１４は、入力画像信号１００の特徴を検出し、その画像特徴信号１４３を画像適応連動制御器１５に供給する。【００４３】
画像適応連動制御器１５は、画像特徴検出器１４から入力される画像特徴信号１４３および、外部より入力される制御情報１４０により、内挿制御信号１４１とＨＳＶ制御信号１４２を出力し、内挿器１２とＨＳＶ色補正器１３を適応的に制御する。なお、制御情報１４０は、例えば、入力映像信号の識別情報を示すメタデータ、ユーザが希望する好みの表示色パターン、出力デバイスのデバイス特性、出力デバイスが設置されている周囲の環境等といったカラーマネージメントモジュールの変換特性に影響を及ぼす外部からの要因等である。【００４４】
以上のように構成されたカラーマネージメントモジュールにおいて、画像適応連動制御器１５の適応制御を中心にその全体動作を更に説明する。【００４５】
まず、３次元ＬＵＴ変換器１１は、入力される入力画像信号１００のもつ色域とカラーマネージメントモジュールの出力側に接続される機器等（図示せず）、例えばディスプレイデバイスのもつ表示色域との関係から、入力画像信号１００の切り替え時等に所定のプロファイルデータにＬＵＴを書き換える。このようにして、３次元ＬＵＴ変換器１１は色域変換を含めた色変換処理を分担する。【００４６】
３次元ＬＵＴ変換器１１は、例えば、ＹＣｒＣｂ信号の拡張規格であるｘｖＹＣＣ規格形式の入力画像信号１００を、カラーマネージメントモジュールの出力側に接続されるディスプレイデバイスの表示色域に対応するような色変換処理を行う。ディスプレイデバイスがＢＴ７０９には対応しているが、ＢＴ７０９よりも広い色域を持つｘｖＹＣＣ規格に対応していない場合は、ｘｖＹＣＣ規格の入力信号が入力されたディスプレイデバイスは、そのままではｘｖＹＣＣ全体の色域をサポートしていない。そのため、入力信号の一部の範囲の色（拡張部分）については、正しくクリップされない（入力された信号の一部を正しくディスプレイデバイスでサポートできない）場合が発生する。そのため、３次元ＬＵＴ変換器１１は、ｘｖＹＣＣ信号の色域をＢＴ７０９の色域の範囲に色変換する処理を行う。【００４７】
また、別の例としては、ディスプレイデバイスがＢＴ７０９より広い表示色域をもっているデバイスの場合、図４の前段処理部分が後段の処理（３次元のＬＵＴ処理）が持つプロファイルに適合するようにレベル変換等の処理を行う。こうすることで、入力画像信号１００は、拡張部分であるｘｖＹＣＣの１以上もしくは負の領域値を持つ信号であっても、ディスプレイデバイスの持つ色域に対応させたプロファイルによりカラーマネージメント処理をすることが可能になる。そうして、ＢＴ７０９以外の色域を持つディスプレイデバイスが接続された場合でも、適切な画像（静止画、映像）を表示することができる。【００４８】
これに対して、ＨＳＶ色補正器１３は、ディスプレイデバイスの画質調整機能の設定、ユーザの好み、ディスプレイデバイスが設置されている周囲の光の状態、入力される画像の特徴等に応じて、画質調整を主体とした色信号処理を分担する。ここで言う画質調整とは、例えば、明るくメリハリのある彩度豊かな画質のモードや、映画ソースに最適な色調の画質モードや、明るすぎず目に負担をかけない画質モードなどの画質モードや、記憶色に限定した色の補正などである。【００４９】
ＨＳＶ色補正器１３で行う色信号処理については、大量のＬＵＴのデータ書換えは必要なく、制御パラメータ調整のみで信号処理回路により実現できる。そのため、リアルタイムでの制御が可能である。【００５０】
このようにして、本発明のカラーマネージメントモジュールでは、３次元ＬＵＴ変換器１１には色域変換などの色変換処理といったスタティック（静的）な処理をさせ、ＨＳＶ色補正器１３にはリアルタイム性が求められるダイナミック（動的）な処理をさせる。こうすることで、全体としてリアルタイム要求にも対応した画質調整を行うことが可能になり、より高精度な色信号処理を行うことができる。【００５１】
さらに、３次元ＬＵＴ変換器１１による色変換、色補正等の色管理処理（以降、ＣＭＳ処理と記載する）の後に内挿器１２を設け、入力画像信号１００と３次元ＬＵＴ変換器１１からの出力であるＲＧＢ信号（赤信号１１０Ｒ、緑信号１１０Ｇ、青信号１１０Ｂ）の内挿係数をダイナミックに調整し、３次元ＬＵＴ変換によるＣＭＳ処理の処理効果を自由に調整することも可能である。【００５２】
また、内挿器１２の内挿係数の調整を、外部からの制御情報１４０および画像特徴信号１４３に基づいて画像適応連動制御器１５が決定する内挿制御信号１４１に応じて、ダイナミックに変化させることができる。この場合は、画像の特徴や、外部からの制御情報に基づいてより高精度な色変換を行うことが可能になる。【００５３】
例えば、入力画像信号１００がｘｖＹＣＣ規格に対応した信号である場合には、内挿器１２において、３次元ＬＵＴ変換器１１でディスプレイデバイスに応じたＣＭＳ処理の施された信号を後段のＨＳＶ色補正器１３へ出力する。一方、ディスプレイデバイスの表示色域がＢＴ７０９しかサポートしていない時で、入力画像信号がＢＴ７０９規格に対応した信号の場合には、３次元ＬＵＴ変換器を迂回した入力画像信号をそのまま後段へ出力することも出来る。【００５４】
さらに、内挿器１２をその後段に位置するＨＳＶ色補正器１３と連動して制御することもできる。この場合は、画像適応連動制御器１５は、内挿器１２へ出力する内挿制御信号１４１と、ＨＳＶ色補正器１３へ出力するＨＳＶ制御信号１４２を関連付けて制御することで、より色変換を高精度に行うことが可能となる。【００５５】
画像適応連動制御器１５は、上記のように画像特徴や外部からの制御信号１４０に応じて、好ましい色変換の連動制御を行う。以下、画像適応連動制御器１５の制御例について更に説明する。【００５６】
まず、入力される映像信号の画像的特徴を考慮して、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理およびＨＳＶ色補正器１３を適応制御する例を説明する。図６は、映像シーンが大きく変化した場合の内挿制御方法の一例を示す図である。図６において、横軸６１は時間を、縦軸６０は内挿係数（単位は％）を示す。実線６２は、ＣＭＳとＨＳＶ処理の系を示し、点線６３はバイパスとＨＳＶ処理の系を示す。例えば、画像特徴検出器１４が、映像の特徴から映像シーンが大きく変化したことを検出した場合を仮定する。この場合には、内挿器１２に対する内挿制御１４１によって、例えば図６に示すようにシーン変化６４の後に内挿係数が制御されて、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理の影響度を一時的に弱められる（３次元ＬＵＴ変換器１１からの信号割合が減らされる）。なお、期間６５はシーン変化調整期間である。こうすることで、ＣＭＳ処理による色補正が偏りを持っているような場合に、その偏りが大きく影響するような画像にシーン変化する場合などにおいて、処理の効果が見栄えとして大きく影響しすぎるようになることを軽減できる。そうして、シーン変化時の違和感を軽減することができる。【００５７】
より詳細には、画像特徴検出器１４は、シーンの変化だけではなく、ＲＧＢの各々の色成分の信号レベルや出現頻度等も検出する。そうして、実際に現在設定している３次元ＬＵＴ変換のプロファイルデータにおける影響度合いが判定される。実際に、特定の色成分に対して強く偏りをもったプロファイルが設定されている場合などにおいては、このような方法で、処理効果での影響度合いが判定できる。そのため、影響が大きいシーンに変化した場合には、図６のようにＣＭＳ処理の影響を弱める度合いを強く（より大きく弱める）し、逆に影響が少ない画像シーンへの変化ならば、弱める度合いは少なく（あまり弱めない）するようにすればよい。【００５８】
具体的には、画像特徴検出器１４は、入力画像信号１００の色情報の信号レベルと出現頻度の少なくとも一方を検出する。そうして、画像適応連動制御器１５は、信号レベルと出現頻度の少なくとも一方が所定の範囲の大きさである際に、内挿器１２を制御する。そうして、第１の色変換器である３次元ＬＵＴ変換器１１で変換された入力画像信号１００の合成比率が弱められる。【００５９】
次に、画像適応連動制御器１５に入力される制御情報１４０に応じて、制御状態を変える例について説明する。一例として、制御情報１４０として本発明のカラーマネージメントモジュールの出力側に接続されるディスプレイデバイス周辺の照度情報をセンサー等（図示せず）で検出するようすることが可能である。こうすることで、照度に応じて内挿係数およびＨＳＶ色補正処理の制御内容を適応制御することもできる。例えば、照度が低く暗くなった場合には、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理において色を暗く沈んだ方向に制御しているプロファイルであった場合においては、内挿係数を下げてＣＭＳ効果を弱める制御が実行される。それとともに、必要に応じてＨＳＶ色補正処理において明度や彩度を強調するような制御が実行される。これにより、入力画像信号１００を更に高精度にカラーマネージメント処理することでディスプレイデバイスでの視認性を高め、色の違いを認識しやすくすることができる。【００６０】
更に、著しく暗い低照度が持続するような環境下の場合には、暗所視における人間の眼の視覚特性であるプルキンエ現象を補償するように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分のうちＢ信号を強調しＲ信号を抑圧するような方向にＨＳＶ色補正処理の色相制御を行うことも可能である。即ち、画像適応連動制御器１５は、照度が所定の範囲の大きさである際に、入力画像信号１００の青色成分である青信号１００Ｂを強め、赤色成分である赤信号１００Ｒを弱める制御をすることで、更に高品位のカラーマネージメント処理が実現される。【００６１】
逆に照度が高い場合には、明るい条件下でも効果が出るように、内挿係数を上げてＣＭＳ処理効果をより強調させるとともに、ＨＳＶ色補正処理において明度や彩度を強調するような制御にすることができる。【００６２】
なお、照度情報以外にも、他の光の情報にもとづいて内挿係数及びＨＳＶ色補正処理の制御内容を適応制御させることもできる。例えば、ディスプレイデバイスが設置されている周辺の光の色（例えば、照明色）をセンサー等が検出し、ディスプレイデバイスで表示された色が照明色によって影響を受けることをも考慮して制御される。こうすることにより、ユーザが実際に視覚する状態を更に考慮したカラーマネージメント処理をすることが可能になる。また、他にも光の色温度を用いて同様にカラーマネージメント処理をすることも可能である。このように、制御情報１４０としては、外部の光の情報を含むものであっても良い。【００６３】
尚、以上説明してきた内挿制御は、３次元ＬＵＴ変換器１１のＣＭＳ処理の処理結果と処理なしの信号との間で重み付け補間を行うものであるから、処理効果の強度調整としても使用できる。本発明のカラーマネージメントモジュールを利用したＴＶなどにおいて、使用者が任意に内挿係数を調整できるようにすることで、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理の簡易的な強度調整機能として使用することもできる。【００６４】
以上説明したように、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理とこれをバイパスした系との内挿器１２に対する内挿係数と、その後段のＨＳＶ色補正器１３での色信号処理パラメータとを連動して適応制御させる構成とすることにより、リアルタイムに３次元ＬＵＴによるＣＭＳ処理の処理効果の調整と色画質調整をリンクしてシームレスに制御することができる。【００６５】
また、説明した順で色変換処理を行い、３次元ＬＵＴ変換器１１のＣＭＳ処理が色域変換処理を主に分担し、ＨＳＶ色補正器１３が画質調整処理を主に分担することにより、ｘｖＹＣＣ信号に対しても効果的かつ容易に色域変換と画質調整とを実現することができる。【００６６】
なお、実施の形態１においては、３次元ＬＵＴ変換器１１、内挿器１２、ＨＳＶ色補正器１３間の画像信号をＲＧＢ形式の信号として説明したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、すべての段階で色相、彩度、明度（ＨＳＶ）の色空間で処理を行うのであれば、ＨＳＶの色空間信号で処理をすることも可能である。【００６７】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２におけるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。図７に示すカラーマネージメントモジュールと図１に示すカラーマネージメントモジュールとで異なる点は、図７においてＬＵＴ制御器７２が追加されている点と、画像適応連動制御器７１の内部動作が変更されている点である。以下、ＬＵＴ制御器７２と画像適応連動制御器７１を中心に説明する。その他の点は図１に示すカラーマネージメントモジュールと同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。【００６８】
ＬＵＴ制御器７２は、３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴデータの書き換えを制御する。３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴは、図２のように色空間の各軸をＸ個に等分したとすると、各色あたりの格子点は（Ｘ＋１）の３乗個のデータをもつことになる。従って、これがＲＧＢそれぞれにあるため、ＬＵＴデータのデータ量としては（Ｘ＋１）の３乗の３倍個のデータが存在することになる。カラーマネージメントモジュールの構成にもよるが、例えば各色につき、立方体の８頂点分の８個の空間単位にＲＡＭのメモリ空間を３次元ＬＵＴ変換器１１配置させることが考えられる。ＬＵＴ制御器７２はこの合計２４個のメモリ空間に対して、所定の格子点データとなるようにメモリ制御を行い、ＲＡＭへの書込みを制御する。【００６９】
実施の形態２では、３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴデータを書き換える時に、以下の如くに動作する。内挿器１２は、入力画像信号１００と３次元ＬＵＴ変換器１１から出力される信号とを、所定の時定数により切替える。この場合の入力画像信号１００は、３次元ＬＵＴ変換器１１を経由しない、バイパス経路を介した信号である。まず、内挿器１２がバイパス経路を経由した信号を１００％選択するように制御された後に、ＬＵＴ制御器７２により、３次元ＬＵＴ変換器１１はＬＵＴデータを書き換える。その後、内挿器１２がＣＭＳ処理信号が１００％選択するように戻す処理が行なわれる。こうして違和感を軽減しながら、画像表示中に画像表示を停止させることなく、ＬＵＴを書き換えられる。【００７０】
画像適応連動制御器７１による連動制御動作を、図８を用いて説明する。例えば、画像表示中において、外部より入力される制御情報１４０における照度データが大きく変化をした場合を仮定する。この場合は、照度に適した色変換の処理を行うため、３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴデータを書き換えることが望ましい。しかしながら、実施の形態１でも説明したように、ＬＵＴデータは比較的大きなデータ量になるため、動作中のＬＵＴデータの書き換えは出力信号の中断、遅延、欠落、若しくは出力される画像信号の乱れ等を生じさせる可能性がある。【００７１】
図８は、ＬＵＴ書き換え時における内挿制御方法の一例を示す図である。図８において、縦軸８０は内挿係数（単位は％）を示し、横軸８１は時間を示す。内挿係数「ｋ」はＣＭＳ処理の割合を示していると言える。実線８２はＣＭＳと通常処理の系を示し、点線８３はバイパス＆代替補正処理（代替補正処理については後述）の系を示している。ＣＭＳと通常処理の系を示す実線８２は、３次元ＬＵＴ変換器１１の出力信号の影響度が１００の状態（内挿係数「ｋ」が「１００」）から、内挿係数「ｋ」が制御されて「０」になる。この時、逆に、バイパスと代替補正処理の系を示す点線８３は、（１００−ｋ）の内挿係数であるので１００になる。この状態が継続されている期間がＬＵＴ書き換え期間８５である。ＬＵＴ書き換え期間８５で、ＬＵＴ制御器７２によりＬＵＴデータが書き換えられる。ＬＵＴ書き換えが終了すると、逆の動作で３次元ＬＵＴ変換器１１の出力信号のウェイトが１００になるように戻される。こうすることで、画像表示を停止することなくＬＵＴデータの書き換えができる。【００７２】
なお、図８の例では内挿係数「ｋ」を「１００」から「０」への制御と、「０」から「１００」への制御をほぼ同等の制御方式としたが、特にこれに限定するものではない。例えば、内挿係数「ｋ」の「０」から「１００」への変化率を、「１００」から「０」への変化率より緩やかにしたり、画像特徴検出手段１４で検出した特徴の種類により内挿係数「ｋ」の変化率を変えてもよい。さらに、必ずしも内挿係数「ｋ」を「０」又は「１００」に設定する必要はなく、中間の値、例えば内挿係数「ｋ」を「１００」から「５０」の範囲で変化させることも可能である。【００７３】
尚、ＬＵＴ制御器７２は、全てのＬＵＴデータ（格子点データ）の書き換えを制御するだけではなく、任意の一部分のみの書き換えを制御するものでもよい。この場合は、ＬＵＴデータの一部のみのデータ書き換えで対応できるので、ＬＵＴデータ書き換え時間が比較的短くなり、より高速にＣＭＳ処理を変更することが可能になる。なお、ＬＵＴデータの一部とは、固定であってもよいし、必要に応じてその部分を変えてもよい。必要に応じてＬＵＴデータの書き換え部分を変更する場合は、画像適応連動制御器７１からＬＵＴ制御器７２へ供給されている制御信号により、最適な書き換え部分（変更の必要な部分）を特定し、ＬＵＴ制御器７２がデータを書き換えることになる。【００７４】
また、ＬＵＴデータの書き換えが行われている間、ＨＳＶ色補正器１３による処理も併せて変更することもできる。ＬＵＴ制御器７２がＬＵＴデータを書き換え（更新）中は、ＨＳＶ色補正器１３はＣＭＳ処理されていない入力信号、即ち入力画像信号１００そのものを処理する。そこで、ＨＳＶ色補正器１３では、通常の３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理の場合に実施する補正処理（以下、通常補正処理と記載する）に加え、さらに代替補正処理が追加される。代替補正処理とは、３次元ＬＵＴを変更する前後の中間に相当するＣＭＳ処理を近似する色相、彩度、明度空間での変換処理である。【００７５】
その結果、ＬＵＴデータ更新中においても、より高精度な色変換をすることが可能になる。【００７６】
さらに、ＨＳＶ色補正器１３に代替補正処理を段階的に追加していくと同時に、内挿器１２において、３次元ＬＵＴ変換器１１（第１の色変換からの画像信号と入力される画像信号の合成比率を変化させる（３次元ＬＵＴからの信号比率を弱める）ことで、さらに滑らかに高精度な色変換をすることが可能になる。この場合は、内挿器１２において、どれくらいの時間期間で内挿係数（合成の比率）を変化させるかも考慮して決定される。この場合の時間期間は、入力される画像信号の映像特徴（例えば、映像のフレームレートや、映像内容の信号等）によって変化させることも可能である。【００７７】
（実施の形態３）
図９は、実施の形態３におけるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。実施の形態３と実施の形態２との相異する点は、新たに３次元ＬＵＴ変換器９１１が追加されたこと、およびＬＵＴ制御器７２による制御が、３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴだけでなく、３次元ＬＵＴ変換器９１１のＬＵＴも合わせて制御する点である。なお、３次元ＬＵＴ変換器９１１は第３の色変換器の一例である。【００７８】
入力画像信号１００は、３次元ＬＵＴ変換器１１および３次元ＬＵＴ変換器９１１へ入力される。３次元ＬＵＴ変換器１１および３次元ＬＵＴ変換器９１１は、ＬＵＴによってそれぞれ設定された色変換処理をそれぞれ実施する。３次元ＬＵＴ変換器１１および３次元ＬＵＴ変換器９１１で処理された画像信号は、内挿器１２へ出力される。内挿器１２では、実施の形態１および２と同様に、外部からの制御信号１４０や画像特徴検出器１４による画像特徴信号１４３に基づいて、画像適応連動制御器７１が決定した制御内容に従って入力される２つの色信号を任意の比率で合成する。【００７９】
具体的な内挿器１２の内挿方法の一例を図１０に示す。図１０は、縦軸が内挿係数（単位は％）を示し、横軸が時間を示す。図１０の内挿方法では、３次元ＬＵＴ変換器１１からの色信号が内挿器１２で１００％選択されている状態から始まる。画像適応連動制御器７１は、制御信号１４０又は画像特徴信号１４３に基づいて、色変換処理の処理内容を変更することを決定すると、ＬＵＴ制御器７２に対して、ＬＵＴデータの変更を指示する。ＬＵＴ制御器７２はＬＵＴデータ変更の指示を受けると、３次元ＬＵＴ変換器９１１のＬＵＴデータを変更する作業を行う。このとき、内挿器１２では、３次元ＬＵＴ変換器１１からの色信号を１００％内挿している状態であり、３次元ＬＵＴ変換器９１１からの色信号は、内挿器１２が出力する色信号１２０には影響を与えていない。そのため、ＬＵＴ制御器７２が３次元ＬＵＴ変換器９１１のＬＵＴデータを変更しても、色信号１２０に悪影響等を及ぼすことは無い。【００８０】
ＬＵＴ制御器７２が３次元ＬＵＴ変換器９１１のＬＵＴデータを書き換えると、画像適応連動制御器７１が内挿器１２に内挿係数を変更する内挿制御信号１４１を出力する。内挿器１２は、内挿制御信号１４１にしたがって内装係数を変更する。内挿器１２が内挿係数の変更をはじめると、図１０に示す通り３次元ＬＵＴ変換器１１が出力する色信号の比率が下がり、３次元ＬＵＴ変換器９１１が出力する色信号の比率が時間とともに高まる。この結果、最後には３次元ＬＵＴ変換器９１１からの色信号の内挿係数が１００％となる。【００８１】
実施の形態３では、内挿器１２に入力される色信号がいずれも３次元ＬＵＴ変換器１１又は３次元ＬＵＴ変換器９１１により色変換処理を施されるため、適応画像連動制御器７１が色変換処理を変更する場合の期間中でもより高精度な色変換処理を保つことができる。【００８２】
また、一方の３次元ＬＵＴ変換器が予めＬＵＴデータを変更してから、内挿係数を変更することも可能であるため、色信号に影響を及ぼす色変換処理の変更に要する時間をより短くすることも可能となる。【００８３】
なお、上記の説明では内挿係数を３次元ＬＵＴ変換器１１および３次元ＬＵＴ変換器９１１からの色信号を１００％と０％で変更する場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、一方を基本の色変換処理として、常時所定の色変換処理を行い、対応をその差分の色変換処理として用いてもよい。その場合は、内挿器１２で、差分の色変換処理の影響度を内挿制御信号１４１に従って変更すればよい。【００８４】
また、３次元ＬＵＴ変換器１１と３次元ＬＵＴ変換器９１１で用いるデータ量（図２の格子状データの等分の度合い）は必ずしも同じである必要は無い。一方は、色空間全体を等分に色分割し、ＬＵＴにより色変換処理を行い、他方は、特定の領域（例えば、肌色に近い領域など）をより精密に設定するＬＵＴデータであってもよい。その場合は、画像特徴検出器１４で、人物の肌が映し出される色信号を検出すると、画像適応連動制御器７１は内挿器１２に対して、肌色色領域の色変換処理をより精密におこなうため、その内挿係数を相対的に上げるものであってもよい。この場合には、特定の色領域にたいしてより高精度な色変換処理を行うことが可能となる。【００８５】
なお、実施の形態１から実施の形態３で示した第１の色変換として、３次元ＬＵＴ変換器１１以外の方法でも可能である。例えば、ＣＭＳ処理する内容が、容易に非線形関数等により数式化ができるのであれば、ＬＵＴよりもメモリ量を少なくすることが可能になり、変換処理内容の変更がさらに簡単になる。【００８６】
また、実施の形態１から実施の形態３では、第１の色変換器について、３次元ＬＵＴ変換器１１を示したが、これは３次元ＬＵＴに限定されるものではなく、他のＬＵＴ変換器でも同様に実現可能である。例えば、入力信号を一度ＨＳＶ系の色空間に変換し、そこで、任意の２変数、例えば、色相と彩度、色相と照度、彩度と照度のいずれかの２次元のＬＵＴ変換器を用いることも可能である。この場合には、第１の色変換器と第２の色変換器で動的に色変換を行う部分と静的に色変換を行う部分を分担することで、更にリアルタイム性のあるカラーマネージメントを行うことが可能である。【００８７】
また、実施の形態１から実施の形態３では、入力画像信号１００、及び出力画像信号１３０の形式としてＲＧＢ形式の信号を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ＲＧＢ形式の信号以外の色信号でも本発明は実現可能である。【００８８】
（実施の形態４）
本実施の形態１から実施の形態３においては、カラーマネージメントモジュールとして説明したが、本発明はモジュール以外での実現方法も可能である。例えば、図１、図７、図９等に示した各処理器を機能単位の電子回路で具現化し、ハードウェアとしての集積回路又は装置として実現することも可能である。【００８９】
同様に、図１、図７、図９に示した各処理器をソフトウェアの機能単位（例えば、処理関数）とすることで、ＣＰＵ又はＤＳＰとメモリ等を用いたハードウェア上で動作するソフトウェアプログラムとしても実現することが可能である。【００９０】
さらに、実施の形態１から実施の形態３の出力側に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等のディスプレイデバイスを備え、表示装置の一部としても実現することが可能である。この場合には、第１色変換器又は第２の色変換器において、接続するディスプレイデバイスの特性に応じたカラーマネージメント処理を行うことで、さらに適切な表示を行うことが可能になる。【００９１】
そこで、実施の形態４では、本発明におけるカラーマネージメント装置、集積回路、表示装置を図１１から図１３とともに説明する。図１１は本発明のカラーマネージメント装置を示し、図１２は本発明の集積回路を示し、図１３は本発明の表示装置を示す。【００９２】
まず、図１１とともに、本発明のカラーマネージメント装置を説明する。図１１において、カラーマネージメント装置３１００はカラーマネージメントモジュール３００１を備えている。カラーマネージメントモジュール３００１は実施の形態１から実施の形態３で示したカラーマネージメントモジュールと同様である。また、入力画像信号１００および出力画像信号１３０は、実施の形態１から実施の形態３で示した入力画像信号１００および出力画像信号１３０と夫々同様である。【００９３】
次に、図１２とともに、本発明の集積回路を説明する。図１２において、集積回路３２００はカラーマネージメントモジュール３００１を備えている。カラーマネージメントモジュール３００１は実施の形態１から実施の形態３で示したカラーマネージメントモジュールと同様である。また、入力画像信号１００および出力画像信号１３０は、実施の形態１から実施の形態３で示した入力画像信号１００および出力画像信号１３０と夫々同様である。【００９４】
更に、図１３とともに、本発明の表示装置を説明する。図１３において、表示装置３３００はカラーマネージメントモジュール３００１とディスプレイデバイス３００２を備えている。カラーマネージメントモジュール３００１は実施の形態１から実施の形態３で示したカラーマネージメントモジュールと同様である。また、入力画像信号１００および出力画像信号１３０は、実施の形態１から実施の形態３で示した入力画像信号１００および出力画像信号１３０と夫々同様である。カラーマネージメントモジュール３００１から出力された出力画像信号１３０は、ディスプレイデバイス３００２に供給され、ディスプレイデバイス３００２は画像表示などを行う。ディスプレイデバイス３００２は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等のディスプレイデバイスである。【００９５】
本発明は、カラーマネージメント装置、集積回路、表示装置等で実現されるだけでなく、これら装置、集積回路の一部を構成する機能単位のモジュールとしても具現できる。また、ソフトウェアの処理としても本発明は同様に実施可能である。【００９６】
本発明により、入力画像信号に対して、特にリアルタイムにカラーマネージメント処理内容を変更することでより高精度な色処理を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係るカラーマネージメントモジュール、カラーマネージメント装置、集積回路、表示装置、カラーマネージメント方法、よびその処理方法は、ＴＶ等の映像ディスプレイ装置の色補正処理を行う多次元ＬＵＴによるカラーマネージメント装置において、特に入力画像信号の画像的特徴等に応じて、リアルタイムに適応的に色補正処理制御を行う多次元カラーマネージメント処理に適用して有用である。
【図１】
2009101802.tif 000007
【図２】
2009101802.tif 000008
【図３】
2009101802.tif 000009
【図４】
2009101802.tif 000010
【図５】
2009101802.tif 000011
【図６】
2009101802.tif 000012
【図７】
2009101802.tif 000013
【図８】
2009101802.tif 000014
【図９】
2009101802.tif 000015
【図１０】
2009101802.tif 000016
【図１１】
2009101802.tif 000017
【図１２】
2009101802.tif 000018
【図１３】
2009101802.tif 000019
【図１４】
2009101802.tif 000020
【図１５】
2009101802.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月11日(2009.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像信号の色変換、色補正及び色域変換等のカラーマネージメントを行う、カラーマネージメントモジュール、カラーマネージメント装置、集積回路、表示装置、及びカラーマネージメント方法に関する。本発明は、その中で、特に多次元ルックアップテーブルによって入力画像信号の特徴に応じてリアルタイムにカラーマネージメント処理を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラープリンター装置やカラーコピー機、ディスプレイ装置などにおいては、色信号を異なる色空間に変換したり、異なる色域に変換したり、特定の色に対して個別に色相、彩度、明度等を変更している。このような自由度の高い各種のカラーマネージメント処理を正確かつ詳細に行う場合、３次元ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ、以下ＬＵＴと記載する）によるカラーマネージメント処理が行われている。
【０００３】
しかしながら、メディアや信号ソース、色変換処理モード等に応じて、各々に最適化させるための多数のＬＵＴを備えておくことは、非常に大きなメモリ容量が必要である。そのため、簡易的なＬＵＴやマトリックス計算を併用することなどにより、これらの各種モードに応じた色変換処理を実現する技術が開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１にその具体例が示されており、図１４は特許文献１に開示されている色変換装置である。図１４において、色変換装置は、入力装置９０００、色変換部９００１、出力装置９００７を備えている。色変換部９００１は、３次元ＬＵＴ計算部９００２、マトリックス係数が可変であるマトリックス計算部９００３、１次元ＬＵＴ計算部９００４、９００５、９００６を備えている。３次元ＬＵＴ計算部９００２は入力装置９０００からの信号を受けて、３次元ＬＵＴを使用して入力装置９０００からの信号を計算する。マトリックス計算部９００３は、３次元ＬＵＴ計算部９００２の出力をマトリックス計算する。１次元ＬＵＴ計算部９００４、９００５、９００６は、１次元ＬＵＴを使用して、マトリックス計算部９００３の出力を計算する。１次元ＬＵＴ計算部９００４、９００５、９００６の出力は、出力装置９００７に供給される。色変換部９００１は、各種色変換処理に応じた複数のマトリックス係数を用いている。このようにすることで３次元ＬＵＴを変更することなく、各色変換処理モードに対応することが可能である。この色変換部９００１では、３次元ＬＵＴ計算部９００２は固定であり、通常の色変換モードの変更等は、マトリックス計算部９００３のマトリックス係数と、１次元ＬＵＴ計算部９００４、９００５、９００６のＬＵＴ内容とを変更することにより対応される。
【０００５】
ところで、３次元ＬＵＴによるカラーマネージメントシステムをディスプレイ装置に応用する場合、色変換処理モードや信号ソースに応じて複数のＬＵＴをもつことは、非常に大きなメモリ容量を必要とする。さらに、大きなメモリ容量を要する３次元ＬＵＴのデータを書き換えるには、長い書き換え処理時間を必要とするため、動画像表示中にリアルタイムでの処理には適さない。
【０００６】
そこで、この課題に鑑みた色変換装置も提案されている。図１５は、その例であり、特許文献２に開示されている色変換装置である。図１５において、色変換装置は、第１の画像信号変換器９１０２、色補正器９１０３、第２の画像信号変換器９１０４、２次元ＬＵＴ格納器９１０５を備えている。第１の画像信号変換器９１０２は、入力画像信号９１０１を所定の式を用いて色相、明度、彩度の各変数に変換する。色補正器９１０３は、第１の画像信号変換器９１０２が入力画像信号から変換した色相、明度、彩度の変数を色補正する。色補正器９１０３は、色補正する際に、２次元ＬＵＴ格納器９１０５に保持されている予め作成された色相、明度、彩度のうちの２つの変数を組み合わせた２次元ＬＵＴが用いる。第２の画像信号変換器９１０４は、色補正器９１０３の出力である色補正後の色相、明度、彩度に対して第２の所定の式を用いて、出力画像信号９１０６を生成する。このような構成は、演算処理速度を落とすことなくリアルタイム処理にも適する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示した色変換装置９００１は、彩度や明度の限定された変換や、メディアや印字モードに応じた補正をローコストに実現することを目的としている。そうして、３次元ＬＵＴは固定のＬＵＴである。このため、マトリックス係数の可変による色変換処理の調整のみでは、変換特性も線形な特性となり、色変換の自由度も一定の範囲内に制限されてしまう。その結果、特定色相の特定明度や特定彩度の色のみを異なる色相や彩度明度の色に変換するような色変換処理や、非線形特性での色域変換といった、高精度な色変換処理を行うことは出来ない。
【０００８】
また、特許文献２に示した色変換装置および色変換方法の場合は、リアルタイム処理は可能であるが、使用するＬＵＴが２次元であり、またＬＵＴの更新が適切に行われない。そのため高精度な色変換処理を行うことが出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２０３９０３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９７０号公報
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、従来の装置や方法等での課題に鑑み、更に高精度なカラーマネージメント（色変換、色補正、色域変換等）を可能にする。
【００１１】
カラーマネージメントモジュールは、入力画像信号の色情報を変換する第１の色変換器と、第１の色変換器の出力と入力画像信号を合成し合成画像信号を生成する内挿器と、合成画像信号の色情報を変換して出力する第２の色変換器とを備える。
【００１２】
また、カラーマネージメントモジュールは、入力画像信号の色情報を変換する第１の第１の色変換器と、入力画像信号の色情報を変換する第３の色変換器と、第１の色変換器の出力と第３の色変換器の出力との画像信号を合成し、合成画像信号を生成する内挿器と、合成画像信号の色情報を変換して出力する色変換器とを備える。
【００１３】
カラーマネージメント装置は、上述のカラーマネージメントモジュールを具備する。
【００１４】
集積回路は、上述のカラーマネージメントモジュールを備える。
【００１５】
表示装置は、上述のカラーマネージメントモジュールと、第２の色変換器からの画像信号を表示するディスプレイデバイスとを備える。
【００１６】
カラーマネージメント方法は、入力画像信号の色情報を変換する第１の色変換ステップと、第１の色変換ステップで変換された画像信号と入力された画像信号を合成し合成画像信号を生成する内挿ステップと、合成画像信号の色情報を変換して出力する第２の色変換ステップとを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１によるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図
【図２】３次元ＬＵＴ変換器の色空間と格子点を説明する概念図
【図３】３次元ＬＵＴ変換器における３次元内挿演算を説明する概念図
【図４】３次元ＬＵＴ変換器の構成を示すブロック図
【図５】ＨＳＶ色補正器の構成を示すブロック図
【図６】映像シーンが大きく変化した場合の内挿制御方法の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態２によるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図
【図８】ＬＵＴ書き換え時における内挿制御方法の一例を説明する図
【図９】実施の形態３におけるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態３における内挿器の具体的な内挿方法の一例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態４におけるカラーマネージメント装置を示す図
【図１２】本発明の実施の形態４における集積回路を示す図
【図１３】本発明の実施の形態４における表示装置を示す図
【図１４】従来例の概略構成を示すブロック図
【図１５】他の従来例の概略構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るカラーマネージメントモジュール、集積回路、表示装置、及びカラーマネージメント装置、カラーマネージメント方法、について、図面を参照しながら説明する。なお、モジュールとは、ある機能を実現するために集められた要素のまとまりであり、本発明においては目的とするカラーマネージメント処理を実現するための構成要素の集合を意味する。実際には、電子回路や集積回路において、本発明の構成を実現した回路ブロック等に該当する。以下に示す実施の形態では、各処理器をハードウェアを構成する機能ブロックとした場合を例として説明を行うが、同様の処理をソフトウェアで実施することも可能である。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施形態１によるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。図１のカラーマネージメントモジュールは、第１の色変換器である３次元ＬＵＴ変換器１１、内挿器１２、第２の色変換器であるＨＳＶ色補正器１３、画像特徴検出器１４、画像適応連動制御器１５を備えている。入力画像信号１００として、ＲＧＢ形式の入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）が入力され、出力信号としてカラーマネージメント処理されたＲＧＢ形式の画像出力信号１３０（赤信号１３０Ｒ、緑信号１３０Ｇ、青信号１３０Ｂ）が出力される。
【００２０】
ここで、「ＬＵＴ」はルックアップテーブルのことである。「３次元ＬＵＴ」は３次元のルックアップテーブルのことである。３次元ＬＵＴ変換器１１は、多次元ルックアップテーブルの一例である。第１の色変換器は多次元ルックアップテーブルを有する。ルックアップテーブルとは、入力値に対して出力値を算出するために利用される参照又は変換のために用いられる対応表で、定義域での入力値に対して算出値を得るためものである。カラーマネージメントモジュールは、この算出値を利用して最終的な出力値を決定する。以降、ルックアップテーブルをＬＵＴとも記載する。
【００２１】
また、入力画像信号１００は、静止画だけでなく、動画等の映像信号も含む。
【００２２】
まず、３次元ＬＵＴ変換器１１の動作について図２、３、４を用いて説明する。図２は、３次元ＬＵＴ変換器１１の色空間と格子点を説明する概念図である。軸２１は赤信号を示し、軸２２は緑信号を示し、軸２３は青信号を示している。３次元ＬＵＴ変換器１１はＲＧＢ形式の入力画像信号１００に対して、図２に示すように所定の３次元色空間を規定する。そうして、３次元ＬＵＴ変換器１１はこの色空間の各軸２１、２２、２３を所定の間隔で等分した単位立方体の各格子点上に変換後の値（プロファイルデータ）をＲＧＢ各々設定する。立方体２５、２６、２７、２８は、その等分された単位立方体の一例である。なお、その等分はＸ個に当分するものとして、以降説明する。矢印２４は、Ｘ個に分割された場合の１単位を示している。
【００２３】
例えば、ＲＧＢ形式の入力画像信号１００が、複数ビットからなるデジタルデータで示される場合を仮定する。この場合、３次元ＬＵＴ変換器１１は、入力画像信号１００の上位ビットから、各軸２１、２２、２３をＸ等分したＸの３乗個のうちのどの単位立方体かを選択し、入力画像信号１００の下位ビットから３次元内挿（後述）により変換後の値を算出するように動作をする。
【００２４】
図３は、図２の１単位立方体のＲ信号の一例を拡大した図である。図３に示すように、１単位立方体のＲ信号には、８個の格子点データＲ０００〜Ｒ１１１と、入力画像信号１００の下位ビットであるｌｓｂＲ、ｌｓｂＧ、ｌｓｂＢが存在する。３次元ＬＵＴ変換器１１は、格子点データＲ０００〜Ｒ１１１と、ｌｓｂＲ、ｌｓｂＧ、ｌｓｂＢとから、順に１次、２次、３次と内挿演算を行い最終的にＲａｂｃｄの値を算出するように動作する。
【００２５】
具体的には、下位ビットが８ビットの場合の１次の内挿演算は、（数１）の４つの計算を行い、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが算出される。
【００２６】
【数１】
2009101802.tif 000022
【００２７】
次に２次の内挿演算は、１次の内挿演算結果を利用して、（数２）のの計算を行い、Ｒａｂ、Ｒｃｄを算出する。
【００２８】
【数２】
2009101802.tif 000023
【００２９】
最後に、３次内挿演算として、（数３）のを計算して、Ｒａｂｃｄが算出される。
【００３０】
【数３】
2009101802.tif 000024
【００３１】
図４にこのような動作を行う３次元ＬＵＴ変換器１１の基本構成の一例を示す。３次元ＬＵＴ変換器１１は、前段処理＆ビット分割器１１０１、Ｒ信号読出し制御器１１０２Ｒ、Ｇ信号読出し制御器１１０２Ｇ、Ｂ信号読出し制御器１１０２Ｂ、Ｒ−ＬＵＴ１１０３Ｒ、Ｇ−ＬＵＴ１１０３Ｇ、Ｂ−ＬＵＴ１１０３Ｂ、Ｒ−３次元内挿処理器１１０４Ｒ、Ｇ−３次元内挿処理器１１０４Ｇ、Ｂ−３次元内挿処理器１１０４Ｂ、およびＲＧＢ−ＬＵＴ書込み制１１０５御を備えている。図４において、図１と同じ信号は、同じ信号名と同じ参照符号を付けている。この例では、入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）として１４ビットのＲＧＢ形式の画像信号が入力され、前段処理＆ビット分割器１１０１はリミッタや正規化処理、ビットの分割処理等の前段処理を施し、１６ビットのデータにする。前段処理＆ビット分割器１１０１は、その１６ビットのデータを、上位５ビット（赤信号１０２Ｒ、緑信号１０２Ｇ、青信号１０２Ｂ）、下位１１ビット（赤信号１０１Ｒ、緑信号１０１Ｇ,青信号１０１Ｂ）に分割する。Ｒ信号読出し制御器１１０２Ｒ、Ｇ信号読出し制御器１１０２Ｇ、Ｂ信号読出し制御器１１０２Ｂは、上位５ビット（赤信号１０２Ｒ、緑信号１０２Ｇ、青信号１０２Ｂ）をそれぞれ取り込む。そうして、Ｒ信号読出し制御器１１０２Ｒは該当する３次元ＬＵＴの読出しアドレス１０３Ｒを決定し、Ｇ信号読出し制御器１１０２Ｇは該当する３次元ＬＵＴの読出しアドレス１０３Ｇを決定し、Ｂ信号読出し制御器１１０２Ｂは該当する３次元ＬＵＴの読出しアドレス１０３Ｂを決定する。Ｒ−ＬＵＴ１１０３Ｒは、読出しアドレス１０３Ｒを受けて、読出しアドレス１０３Ｒに対応するデータ（プロファイルデータ）１０４Ｒを出力する。Ｇ−ＬＵＴ１１０３Ｇは、読出しアドレス１０３Ｇを受けて、読出しアドレス１０３Ｇに対応するデータ（プロファイルデータ）１０４Ｇを出力する。Ｂ−ＬＵＴ１１０３Ｂは、読出しアドレス１０３Ｇを受けて、読出しアドレス１０３Ｂに対応するデータ（プロファイルデータ）１０４Ｇを出力する。データ（プロファイルデータ）１０４Ｒは、Ｒ−３次元内挿処理器１１０４Ｒに読み込まれる。データ（プロファイルデータ）１０４Ｇは、Ｇ−３次元内挿処理器１１０４Ｇに読み込まれる。データ（プロファイルデータ）１０４Ｂは、Ｂ−３次元内挿処理器１１０４Ｂに読み込まれる。
【００３２】
一方下位１１ビット（赤信号１０１Ｒ、緑信号１０１Ｇ、青信号１０１Ｂ）はそれぞれＲ−３次元内挿処理器１１０４Ｒ、Ｇ−３次元内挿処理器１１０４Ｇ、Ｂ−３次元内挿処理器１１０４Ｂに入力される。Ｒ−３次元内挿処理器１１０４Ｒは、赤信号１０１Ｒを１次内挿の内挿係数として、Ｒ−ＬＵＴ１１０３Ｒから読み出された各格子点データとの間で、上述のような内挿処理を施して、変換処理を行なう。Ｇ−３次元内挿処理器１１０４Ｇは、緑信号１０１Ｇを２次内挿の内挿係数として、Ｇ−ＬＵＴ１１０３Ｇから読み出された各格子点データとの間で、上述のような内挿処理を施して、変換処理を行なう。Ｂ−３次元内挿処理器１１０４Ｒは、青信号１０１Ｂを３次内挿の内挿係数として、Ｂ−ＬＵＴ１１０３Ｂから読み出された各格子点データとの間で、上述のような内挿処理を施して、変換処理を行なう。
【００３３】
このような３次元ＬＵＴ変換器１１において高精度の色変換を行うためには、等分数「Ｘ」（図２の各軸を分割する数）を大きくしなければならない。そうすると、膨大なデータ量のプロファイルデータが必要になり、ＬＵＴを動画表示中にリアルタイムで書き換える（更新、変更等する）ことは一般に困難なものになってくる。従って、ＬＵＴを書き換える場合は、従来は画像表示停止中に行われることが通常である。
【００３４】
内挿器１２は、入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）と３次元ＬＵＴ変換器１１の出力信号（赤信号１１０Ｒ、緑信号１１０Ｇ、青信号１１０Ｂ）との間で、画像適応連動制御器１５からの内挿制御信号１４１に制御されてＲＧＢ毎に夫々補間処理を行って重み付け処理を行う。即ち、内挿器１２は、入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）と第１の色変換器である３次元ＬＵＴ変換器１１の出力信号（赤信号１１０Ｒ、緑信号１１０Ｇ、青信号１１０Ｂ）とを任意の比率で合成し、合成画像信号を生成する。また、内挿器１２は、３次元ＬＵＴ変換器１１をバイパスした入力画像信号１００（赤信号１００Ｒ、緑信号１００Ｇ、青信号１００Ｂ）と、３次元ＬＵＴ変換器１１からの信号（赤信号１１０Ｒ、緑信号１１０Ｇ、青信号１１０Ｂ）との同期を取るため、入力画像信号１００に対して、３次元ＬＵＴ変換器１１と同一の遅延処理を内部で行う。
【００３５】
次にＨＳＶ色補正器１３について図５を用いて説明する。図５に示すＨＳＶ色補正器１３は、内挿器１２で合成処理された合成画像信号であるＲＧＢ色信号（赤信号１２０Ｒ、緑信号１２０Ｇ、青信号１２０Ｂ）を入力する。まず、色空間変換器１３０１は入力されたＲＧＢ色信号（赤信号１２０Ｒ、緑信号１２０Ｇ、青信号１２０Ｂ）の色空間を変換する。具体的には、ＲＧＢ（赤、緑、青）形式による色信号を、色相、彩度、明度（Ｈｕｅ、Ｓｔａｔｕｒａｔｉｏｎ、Ｖａｌｕｅ）形式によるＨＳＶ色信号の各信号成分（色相信号１２１Ｈ、彩度信号１２１Ｓ、明度信号１２１Ｖ）に変換する。この色空間変換は例えば下記の（数４）に示す演算式によって変換が行われる。
【００３６】
【数４】
2009101802.tif 000025
【００３７】
ここで、ＭＡＸ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＲＧＢの各信号のうちの最大値、ＭＩＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＲＧＢの各信号のうちの中間値、ＭＩＮ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＲＧＢの各信号のうちの最小値を表す。
【００３８】
尚、この変換と同時に色空間変換器１３０１は、色空間逆変換器１３０３で元に戻るように、各々のＭＡＸ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ＭＩＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ＭＩＮ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がＲＧＢのどれに相当するかを判定する。
【００３９】
このようにしてＨＳＶ信号（色相信号１２１Ｈ、彩度信号１２１Ｓ、明度信号１２１Ｖ）に変換した後、明度補正処理器１３０２Ｖ、彩度補正処理器１３０２Ｓ、色相補正処理器１３０２Ｈは、明度信号１２１Ｖ、彩度信号１２１Ｓ、色相信号１２１Ｈに対してそれぞれ補正等を行う。
【００４０】
なお、明度補正処理器１３０２Ｖ、彩度補正処理器１３０２Ｓ、色相補正処理器１３０２Ｈがそれぞれの信号を独立に補正するだけでなく、相互に関連付けて補正を行うのであれば、明度補正処理器１３０２Ｖ、彩度補正処理器１３０２Ｓ、色相補正処理器１３０２Ｈに関連を持たせて制御することで補正も可能である。この場合は、ＨＳＶ補正制御器１３０４がＨＳＶ制御信号１４２（後述）と色空間変換器１３０１からのＨＳＶ系統の信号を入力として上述の関連付けの判断を行う。そうして、ＨＳＶ補正制御器１３０４は、上述の明度補正処理器１３０２Ｖ、彩度補正処理器１３０２Ｓ、色相補正処理器１３０２Ｈをそれぞれ明度制御信号１２３Ｖ、彩度制御信号１２３Ｓ、色相制御信号１２３Ｈにより制御して連携した補正処理を指示する。
【００４１】
そして、色空間逆変換器１３０３は、補正後のＨＳＶ信号（色相信号１２２Ｈ、彩度信号１２２Ｓ、明度信号１２２Ｖ）をＲＧＢ形式の信号（赤信号１３０Ｒ、緑信号１３０Ｇ、青信号１３０Ｂ）に戻す。これは、前述の色空間変換器１３０１の変換動作と逆の変換動作である。
【００４２】
画像特徴検出器１４は、入力画像信号１００の特徴を検出する。画像信号の特徴とは、例えば、映像データにおける連続する各画面（フレーム画面、シーン）間での変化の大きさや、各色の信号レベルやその平均値、最小値、最大値等や、各色相互間における信号の強弱、画面全体での輝度レベル等の特徴、またはこれらの時間軸上での変化や統計処理によって得られた特徴等である。画像特徴検出器１４は、入力画像信号１００の特徴を検出し、その画像特徴信号１４３を画像適応連動制御器１５に供給する。
【００４３】
画像適応連動制御器１５は、画像特徴検出器１４から入力される画像特徴信号１４３および、外部より入力される制御情報１４０により、内挿制御信号１４１とＨＳＶ制御信号１４２を出力し、内挿器１２とＨＳＶ色補正器１３を適応的に制御する。なお、制御情報１４０は、例えば、入力映像信号の識別情報を示すメタデータ、ユーザが希望する好みの表示色パターン、出力デバイスのデバイス特性、出力デバイスが設置されている周囲の環境等といったカラーマネージメントモジュールの変換特性に影響を及ぼす外部からの要因等である。
【００４４】
以上のように構成されたカラーマネージメントモジュールにおいて、画像適応連動制御器１５の適応制御を中心にその全体動作を更に説明する。
【００４５】
まず、３次元ＬＵＴ変換器１１は、入力される入力画像信号１００のもつ色域とカラーマネージメントモジュールの出力側に接続される機器等（図示せず）、例えばディスプレイデバイスのもつ表示色域との関係から、入力画像信号１００の切り替え時等に所定のプロファイルデータにＬＵＴを書き換える。このようにして、３次元ＬＵＴ変換器１１は色域変換を含めた色変換処理を分担する。
【００４６】
３次元ＬＵＴ変換器１１は、例えば、ＹＣｒＣｂ信号の拡張規格であるｘｖＹＣＣ規格形式の入力画像信号１００を、カラーマネージメントモジュールの出力側に接続されるディスプレイデバイスの表示色域に対応するような色変換処理を行う。ディスプレイデバイスがＢＴ７０９には対応しているが、ＢＴ７０９よりも広い色域を持つｘｖＹＣＣ規格に対応していない場合は、ｘｖＹＣＣ規格の入力信号が入力されたディスプレイデバイスは、そのままではｘｖＹＣＣ全体の色域をサポートしていない。そのため、入力信号の一部の範囲の色（拡張部分）については、正しくクリップされない（入力された信号の一部を正しくディスプレイデバイスでサポートできない）場合が発生する。そのため、３次元ＬＵＴ変換器１１は、ｘｖＹＣＣ信号の色域をＢＴ７０９の色域の範囲に色変換する処理を行う。
【００４７】
また、別の例としては、ディスプレイデバイスがＢＴ７０９より広い表示色域をもっているデバイスの場合、図４の前段処理部分が後段の処理（３次元のＬＵＴ処理）が持つプロファイルに適合するようにレベル変換等の処理を行う。こうすることで、入力画像信号１００は、拡張部分であるｘｖＹＣＣの１以上もしくは負の領域値を持つ信号であっても、ディスプレイデバイスの持つ色域に対応させたプロファイルによりカラーマネージメント処理をすることが可能になる。そうして、ＢＴ７０９以外の色域を持つディスプレイデバイスが接続された場合でも、適切な画像（静止画、映像）を表示することができる。
【００４８】
これに対して、ＨＳＶ色補正器１３は、ディスプレイデバイスの画質調整機能の設定、ユーザの好み、ディスプレイデバイスが設置されている周囲の光の状態、入力される画像の特徴等に応じて、画質調整を主体とした色信号処理を分担する。ここで言う画質調整とは、例えば、明るくメリハリのある彩度豊かな画質のモードや、映画ソースに最適な色調の画質モードや、明るすぎず目に負担をかけない画質モードなどの画質モードや、記憶色に限定した色の補正などである。
【００４９】
ＨＳＶ色補正器１３で行う色信号処理については、大量のＬＵＴのデータ書換えは必要なく、制御パラメータ調整のみで信号処理回路により実現できる。そのため、リアルタイムでの制御が可能である。
【００５０】
このようにして、本発明のカラーマネージメントモジュールでは、３次元ＬＵＴ変換器１１には色域変換などの色変換処理といったスタティック（静的）な処理をさせ、ＨＳＶ色補正器１３にはリアルタイム性が求められるダイナミック（動的）な処理をさせる。こうすることで、全体としてリアルタイム要求にも対応した画質調整を行うことが可能になり、より高精度な色信号処理を行うことができる。
【００５１】
さらに、３次元ＬＵＴ変換器１１による色変換、色補正等の色管理処理（以降、ＣＭＳ処理と記載する）の後に内挿器１２を設け、入力画像信号１００と３次元ＬＵＴ変換器１１からの出力であるＲＧＢ信号（赤信号１１０Ｒ、緑信号１１０Ｇ、青信号１１０Ｂ）の内挿係数をダイナミックに調整し、３次元ＬＵＴ変換によるＣＭＳ処理の処理効果を自由に調整することも可能である。
【００５２】
また、内挿器１２の内挿係数の調整を、外部からの制御情報１４０および画像特徴信号１４３に基づいて画像適応連動制御器１５が決定する内挿制御信号１４１に応じて、ダイナミックに変化させることができる。この場合は、画像の特徴や、外部からの制御情報に基づいてより高精度な色変換を行うことが可能になる。
【００５３】
例えば、入力画像信号１００がｘｖＹＣＣ規格に対応した信号である場合には、内挿器１２において、３次元ＬＵＴ変換器１１でディスプレイデバイスに応じたＣＭＳ処理の施された信号を後段のＨＳＶ色補正器１３へ出力する。一方、ディスプレイデバイスの表示色域がＢＴ７０９しかサポートしていない時で、入力画像信号がＢＴ７０９規格に対応した信号の場合には、３次元ＬＵＴ変換器を迂回した入力画像信号をそのまま後段へ出力することも出来る。
【００５４】
さらに、内挿器１２をその後段に位置するＨＳＶ色補正器１３と連動して制御することもできる。この場合は、画像適応連動制御器１５は、内挿器１２へ出力する内挿制御信号１４１と、ＨＳＶ色補正器１３へ出力するＨＳＶ制御信号１４２を関連付けて制御することで、より色変換を高精度に行うことが可能となる。
【００５５】
画像適応連動制御器１５は、上記のように画像特徴や外部からの制御信号１４０に応じて、好ましい色変換の連動制御を行う。以下、画像適応連動制御器１５の制御例について更に説明する。
【００５６】
まず、入力される映像信号の画像的特徴を考慮して、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理およびＨＳＶ色補正器１３を適応制御する例を説明する。図６は、映像シーンが大きく変化した場合の内挿制御方法の一例を示す図である。図６において、横軸６１は時間を、縦軸６０は内挿係数（単位は％）を示す。実線６２は、ＣＭＳとＨＳＶ処理の系を示し、点線６３はバイパスとＨＳＶ処理の系を示す。例えば、画像特徴検出器１４が、映像の特徴から映像シーンが大きく変化したことを検出した場合を仮定する。この場合には、内挿器１２に対する内挿制御１４１によって、例えば図６に示すようにシーン変化６４の後に内挿係数が制御されて、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理の影響度を一時的に弱められる（３次元ＬＵＴ変換器１１からの信号割合が減らされる）。なお、期間６５はシーン変化調整期間である。こうすることで、ＣＭＳ処理による色補正が偏りを持っているような場合に、その偏りが大きく影響するような画像にシーン変化する場合などにおいて、処理の効果が見栄えとして大きく影響しすぎるようになることを軽減できる。そうして、シーン変化時の違和感を軽減することができる。
【００５７】
より詳細には、画像特徴検出器１４は、シーンの変化だけではなく、ＲＧＢの各々の色成分の信号レベルや出現頻度等も検出する。そうして、実際に現在設定している３次元ＬＵＴ変換のプロファイルデータにおける影響度合いが判定される。実際に、特定の色成分に対して強く偏りをもったプロファイルが設定されている場合などにおいては、このような方法で、処理効果での影響度合いが判定できる。そのため、影響が大きいシーンに変化した場合には、図６のようにＣＭＳ処理の影響を弱める度合いを強く（より大きく弱める）し、逆に影響が少ない画像シーンへの変化ならば、弱める度合いは少なく（あまり弱めない）するようにすればよい。
【００５８】
具体的には、画像特徴検出器１４は、入力画像信号１００の色情報の信号レベルと出現頻度の少なくとも一方を検出する。そうして、画像適応連動制御器１５は、信号レベルと出現頻度の少なくとも一方が所定の範囲の大きさである際に、内挿器１２を制御する。そうして、第１の色変換器である３次元ＬＵＴ変換器１１で変換された入力画像信号１００の合成比率が弱められる。
【００５９】
次に、画像適応連動制御器１５に入力される制御情報１４０に応じて、制御状態を変える例について説明する。一例として、制御情報１４０として本発明のカラーマネージメントモジュールの出力側に接続されるディスプレイデバイス周辺の照度情報をセンサー等（図示せず）で検出するようすることが可能である。こうすることで、照度に応じて内挿係数およびＨＳＶ色補正処理の制御内容を適応制御することもできる。例えば、照度が低く暗くなった場合には、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理において色を暗く沈んだ方向に制御しているプロファイルであった場合においては、内挿係数を下げてＣＭＳ効果を弱める制御が実行される。それとともに、必要に応じてＨＳＶ色補正処理において明度や彩度を強調するような制御が実行される。これにより、入力画像信号１００を更に高精度にカラーマネージメント処理することでディスプレイデバイスでの視認性を高め、色の違いを認識しやすくすることができる。
【００６０】
更に、著しく暗い低照度が持続するような環境下の場合には、暗所視における人間の眼の視覚特性であるプルキンエ現象を補償するように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分のうちＢ信号を強調しＲ信号を抑圧するような方向にＨＳＶ色補正処理の色相制御を行うことも可能である。即ち、画像適応連動制御器１５は、照度が所定の範囲の大きさである際に、入力画像信号１００の青色成分である青信号１００Ｂを強め、赤色成分である赤信号１００Ｒを弱める制御をすることで、更に高品位のカラーマネージメント処理が実現される。
【００６１】
逆に照度が高い場合には、明るい条件下でも効果が出るように、内挿係数を上げてＣＭＳ処理効果をより強調させるとともに、ＨＳＶ色補正処理において明度や彩度を強調するような制御にすることができる。
【００６２】
なお、照度情報以外にも、他の光の情報にもとづいて内挿係数及びＨＳＶ色補正処理の制御内容を適応制御させることもできる。例えば、ディスプレイデバイスが設置されている周辺の光の色（例えば、照明色）をセンサー等が検出し、ディスプレイデバイスで表示された色が照明色によって影響を受けることをも考慮して制御される。こうすることにより、ユーザが実際に視覚する状態を更に考慮したカラーマネージメント処理をすることが可能になる。また、他にも光の色温度を用いて同様にカラーマネージメント処理をすることも可能である。このように、制御情報１４０としては、外部の光の情報を含むものであっても良い。
【００６３】
尚、以上説明してきた内挿制御は、３次元ＬＵＴ変換器１１のＣＭＳ処理の処理結果と処理なしの信号との間で重み付け補間を行うものであるから、処理効果の強度調整としても使用できる。本発明のカラーマネージメントモジュールを利用したＴＶなどにおいて、使用者が任意に内挿係数を調整できるようにすることで、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理の簡易的な強度調整機能として使用することもできる。
【００６４】
以上説明したように、３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理とこれをバイパスした系との内挿器１２に対する内挿係数と、その後段のＨＳＶ色補正器１３での色信号処理パラメータとを連動して適応制御させる構成とすることにより、リアルタイムに３次元ＬＵＴによるＣＭＳ処理の処理効果の調整と色画質調整をリンクしてシームレスに制御することができる。
【００６５】
また、説明した順で色変換処理を行い、３次元ＬＵＴ変換器１１のＣＭＳ処理が色域変換処理を主に分担し、ＨＳＶ色補正器１３が画質調整処理を主に分担することにより、ｘｖＹＣＣ信号に対しても効果的かつ容易に色域変換と画質調整とを実現することができる。
【００６６】
なお、実施の形態１においては、３次元ＬＵＴ変換器１１、内挿器１２、ＨＳＶ色補正器１３間の画像信号をＲＧＢ形式の信号として説明したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、すべての段階で色相、彩度、明度（ＨＳＶ）の色空間で処理を行うのであれば、ＨＳＶの色空間信号で処理をすることも可能である。
【００６７】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２におけるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。図７に示すカラーマネージメントモジュールと図１に示すカラーマネージメントモジュールとで異なる点は、図７においてＬＵＴ制御器７２が追加されている点と、画像適応連動制御器７１の内部動作が変更されている点である。以下、ＬＵＴ制御器７２と画像適応連動制御器７１を中心に説明する。その他の点は図１に示すカラーマネージメントモジュールと同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６８】
ＬＵＴ制御器７２は、３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴデータの書き換えを制御する。３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴは、図２のように色空間の各軸をＸ個に等分したとすると、各色あたりの格子点は（Ｘ＋１）の３乗個のデータをもつことになる。従って、これがＲＧＢそれぞれにあるため、ＬＵＴデータのデータ量としては（Ｘ＋１）の３乗の３倍個のデータが存在することになる。カラーマネージメントモジュールの構成にもよるが、例えば各色につき、立方体の８頂点分の８個の空間単位にＲＡＭのメモリ空間を３次元ＬＵＴ変換器１１配置させることが考えられる。ＬＵＴ制御器７２はこの合計２４個のメモリ空間に対して、所定の格子点データとなるようにメモリ制御を行い、ＲＡＭへの書込みを制御する。
【００６９】
実施の形態２では、３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴデータを書き換える時に、以下の如くに動作する。内挿器１２は、入力画像信号１００と３次元ＬＵＴ変換器１１から出力される信号とを、所定の時定数により切替える。この場合の入力画像信号１００は、３次元ＬＵＴ変換器１１を経由しない、バイパス経路を介した信号である。まず、内挿器１２がバイパス経路を経由した信号を１００％選択するように制御された後に、ＬＵＴ制御器７２により、３次元ＬＵＴ変換器１１はＬＵＴデータを書き換える。その後、内挿器１２がＣＭＳ処理信号が１００％選択するように戻す処理が行なわれる。こうして違和感を軽減しながら、画像表示中に画像表示を停止させることなく、ＬＵＴを書き換えられる。
【００７０】
画像適応連動制御器７１による連動制御動作を、図８を用いて説明する。例えば、画像表示中において、外部より入力される制御情報１４０における照度データが大きく変化をした場合を仮定する。この場合は、照度に適した色変換の処理を行うため、３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴデータを書き換えることが望ましい。しかしながら、実施の形態１でも説明したように、ＬＵＴデータは比較的大きなデータ量になるため、動作中のＬＵＴデータの書き換えは出力信号の中断、遅延、欠落、若しくは出力される画像信号の乱れ等を生じさせる可能性がある。
【００７１】
図８は、ＬＵＴ書き換え時における内挿制御方法の一例を示す図である。図８において、縦軸８０は内挿係数（単位は％）を示し、横軸８１は時間を示す。内挿係数「ｋ」はＣＭＳ処理の割合を示していると言える。実線８２はＣＭＳと通常処理の系を示し、点線８３はバイパス＆代替補正処理（代替補正処理については後述）の系を示している。ＣＭＳと通常処理の系を示す実線８２は、３次元ＬＵＴ変換器１１の出力信号の影響度が１００の状態（内挿係数「ｋ」が「１００」）から、内挿係数「ｋ」が制御されて「０」になる。この時、逆に、バイパスと代替補正処理の系を示す点線８３は、（１００−ｋ）の内挿係数であるので１００になる。この状態が継続されている期間がＬＵＴ書き換え期間８５である。ＬＵＴ書き換え期間８５で、ＬＵＴ制御器７２によりＬＵＴデータが書き換えられる。ＬＵＴ書き換えが終了すると、逆の動作で３次元ＬＵＴ変換器１１の出力信号のウェイトが１００になるように戻される。こうすることで、画像表示を停止することなくＬＵＴデータの書き換えができる。
【００７２】
なお、図８の例では内挿係数「ｋ」を「１００」から「０」への制御と、「０」から「１００」への制御をほぼ同等の制御方式としたが、特にこれに限定するものではない。例えば、内挿係数「ｋ」の「０」から「１００」への変化率を、「１００」から「０」への変化率より緩やかにしたり、画像特徴検出手段１４で検出した特徴の種類により内挿係数「ｋ」の変化率を変えてもよい。さらに、必ずしも内挿係数「ｋ」を「０」又は「１００」に設定する必要はなく、中間の値、例えば内挿係数「ｋ」を「１００」から「５０」の範囲で変化させることも可能である。
【００７３】
尚、ＬＵＴ制御器７２は、全てのＬＵＴデータ（格子点データ）の書き換えを制御するだけではなく、任意の一部分のみの書き換えを制御するものでもよい。この場合は、ＬＵＴデータの一部のみのデータ書き換えで対応できるので、ＬＵＴデータ書き換え時間が比較的短くなり、より高速にＣＭＳ処理を変更することが可能になる。なお、ＬＵＴデータの一部とは、固定であってもよいし、必要に応じてその部分を変えてもよい。必要に応じてＬＵＴデータの書き換え部分を変更する場合は、画像適応連動制御器７１からＬＵＴ制御器７２へ供給されている制御信号により、最適な書き換え部分（変更の必要な部分）を特定し、ＬＵＴ制御器７２がデータを書き換えることになる。
【００７４】
また、ＬＵＴデータの書き換えが行われている間、ＨＳＶ色補正器１３による処理も併せて変更することもできる。ＬＵＴ制御器７２がＬＵＴデータを書き換え（更新）中は、ＨＳＶ色補正器１３はＣＭＳ処理されていない入力信号、即ち入力画像信号１００そのものを処理する。そこで、ＨＳＶ色補正器１３では、通常の３次元ＬＵＴ変換器１１によるＣＭＳ処理の場合に実施する補正処理（以下、通常補正処理と記載する）に加え、さらに代替補正処理が追加される。代替補正処理とは、３次元ＬＵＴを変更する前後の中間に相当するＣＭＳ処理を近似する色相、彩度、明度空間での変換処理である。
【００７５】
その結果、ＬＵＴデータ更新中においても、より高精度な色変換をすることが可能になる。
【００７６】
さらに、ＨＳＶ色補正器１３に代替補正処理を段階的に追加していくと同時に、内挿器１２において、３次元ＬＵＴ変換器１１（第１の色変換からの画像信号と入力される画像信号の合成比率を変化させる（３次元ＬＵＴからの信号比率を弱める）ことで、さらに滑らかに高精度な色変換をすることが可能になる。この場合は、内挿器１２において、どれくらいの時間期間で内挿係数（合成の比率）を変化させるかも考慮して決定される。この場合の時間期間は、入力される画像信号の映像特徴（例えば、映像のフレームレートや、映像内容の信号等）によって変化させることも可能である。
【００７７】
（実施の形態３）
図９は、実施の形態３におけるカラーマネージメントモジュールの構成を示すブロック図である。実施の形態３と実施の形態２との相異する点は、新たに３次元ＬＵＴ変換器９１１が追加されたこと、およびＬＵＴ制御器７２による制御が、３次元ＬＵＴ変換器１１のＬＵＴだけでなく、３次元ＬＵＴ変換器９１１のＬＵＴも合わせて制御する点である。なお、３次元ＬＵＴ変換器９１１は第３の色変換器の一例である。
【００７８】
入力画像信号１００は、３次元ＬＵＴ変換器１１および３次元ＬＵＴ変換器９１１へ入力される。３次元ＬＵＴ変換器１１および３次元ＬＵＴ変換器９１１は、ＬＵＴによってそれぞれ設定された色変換処理をそれぞれ実施する。３次元ＬＵＴ変換器１１および３次元ＬＵＴ変換器９１１で処理された画像信号は、内挿器１２へ出力される。内挿器１２では、実施の形態１および２と同様に、外部からの制御信号１４０や画像特徴検出器１４による画像特徴信号１４３に基づいて、画像適応連動制御器７１が決定した制御内容に従って入力される２つの色信号を任意の比率で合成する。
【００７９】
具体的な内挿器１２の内挿方法の一例を図１０に示す。図１０は、縦軸が内挿係数（単位は％）を示し、横軸が時間を示す。図１０の内挿方法では、３次元ＬＵＴ変換器１１からの色信号が内挿器１２で１００％選択されている状態から始まる。画像適応連動制御器７１は、制御信号１４０又は画像特徴信号１４３に基づいて、色変換処理の処理内容を変更することを決定すると、ＬＵＴ制御器７２に対して、ＬＵＴデータの変更を指示する。ＬＵＴ制御器７２はＬＵＴデータ変更の指示を受けると、３次元ＬＵＴ変換器９１１のＬＵＴデータを変更する作業を行う。このとき、内挿器１２では、３次元ＬＵＴ変換器１１からの色信号を１００％内挿している状態であり、３次元ＬＵＴ変換器９１１からの色信号は、内挿器１２が出力する色信号１２０には影響を与えていない。そのため、ＬＵＴ制御器７２が３次元ＬＵＴ変換器９１１のＬＵＴデータを変更しても、色信号１２０に悪影響等を及ぼすことは無い。
【００８０】
ＬＵＴ制御器７２が３次元ＬＵＴ変換器９１１のＬＵＴデータを書き換えると、画像適応連動制御器７１が内挿器１２に内挿係数を変更する内挿制御信号１４１を出力する。内挿器１２は、内挿制御信号１４１にしたがって内装係数を変更する。内挿器１２が内挿係数の変更をはじめると、図１０に示す通り３次元ＬＵＴ変換器１１が出力する色信号の比率が下がり、３次元ＬＵＴ変換器９１１が出力する色信号の比率が時間とともに高まる。この結果、最後には３次元ＬＵＴ変換器９１１からの色信号の内挿係数が１００％となる。
【００８１】
実施の形態３では、内挿器１２に入力される色信号がいずれも３次元ＬＵＴ変換器１１又は３次元ＬＵＴ変換器９１１により色変換処理を施されるため、適応画像連動制御器７１が色変換処理を変更する場合の期間中でもより高精度な色変換処理を保つことができる。
【００８２】
また、一方の３次元ＬＵＴ変換器が予めＬＵＴデータを変更してから、内挿係数を変更することも可能であるため、色信号に影響を及ぼす色変換処理の変更に要する時間をより短くすることも可能となる。
【００８３】
なお、上記の説明では内挿係数を３次元ＬＵＴ変換器１１および３次元ＬＵＴ変換器９１１からの色信号を１００％と０％で変更する場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、一方を基本の色変換処理として、常時所定の色変換処理を行い、対応をその差分の色変換処理として用いてもよい。その場合は、内挿器１２で、差分の色変換処理の影響度を内挿制御信号１４１に従って変更すればよい。
【００８４】
また、３次元ＬＵＴ変換器１１と３次元ＬＵＴ変換器９１１で用いるデータ量（図２の格子状データの等分の度合い）は必ずしも同じである必要は無い。一方は、色空間全体を等分に色分割し、ＬＵＴにより色変換処理を行い、他方は、特定の領域（例えば、肌色に近い領域など）をより精密に設定するＬＵＴデータであってもよい。その場合は、画像特徴検出器１４で、人物の肌が映し出される色信号を検出すると、画像適応連動制御器７１は内挿器１２に対して、肌色色領域の色変換処理をより精密におこなうため、その内挿係数を相対的に上げるものであってもよい。この場合には、特定の色領域にたいしてより高精度な色変換処理を行うことが可能となる。
【００８５】
なお、実施の形態１から実施の形態３で示した第１の色変換として、３次元ＬＵＴ変換器１１以外の方法でも可能である。例えば、ＣＭＳ処理する内容が、容易に非線形関数等により数式化ができるのであれば、ＬＵＴよりもメモリ量を少なくすることが可能になり、変換処理内容の変更がさらに簡単になる。
【００８６】
また、実施の形態１から実施の形態３では、第１の色変換器について、３次元ＬＵＴ変換器１１を示したが、これは３次元ＬＵＴに限定されるものではなく、他のＬＵＴ変換器でも同様に実現可能である。例えば、入力信号を一度ＨＳＶ系の色空間に変換し、そこで、任意の２変数、例えば、色相と彩度、色相と照度、彩度と照度のいずれかの２次元のＬＵＴ変換器を用いることも可能である。この場合には、第１の色変換器と第２の色変換器で動的に色変換を行う部分と静的に色変換を行う部分を分担することで、更にリアルタイム性のあるカラーマネージメントを行うことが可能である。
【００８７】
また、実施の形態１から実施の形態３では、入力画像信号１００、及び出力画像信号１３０の形式としてＲＧＢ形式の信号を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ＲＧＢ形式の信号以外の色信号でも本発明は実現可能である。
【００８８】
（実施の形態４）
本実施の形態１から実施の形態３においては、カラーマネージメントモジュールとして説明したが、本発明はモジュール以外での実現方法も可能である。例えば、図１、図７、図９等に示した各処理器を機能単位の電子回路で具現化し、ハードウェアとしての集積回路又は装置として実現することも可能である。
【００８９】
同様に、図１、図７、図９に示した各処理器をソフトウェアの機能単位（例えば、処理関数）とすることで、ＣＰＵ又はＤＳＰとメモリ等を用いたハードウェア上で動作するソフトウェアプログラムとしても実現することが可能である。
【００９０】
さらに、実施の形態１から実施の形態３の出力側に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等のディスプレイデバイスを備え、表示装置の一部としても実現することが可能である。この場合には、第１色変換器又は第２の色変換器において、接続するディスプレイデバイスの特性に応じたカラーマネージメント処理を行うことで、さらに適切な表示を行うことが可能になる。
【００９１】
そこで、実施の形態４では、本発明におけるカラーマネージメント装置、集積回路、表示装置を図１１から図１３とともに説明する。図１１は本発明のカラーマネージメント装置を示し、図１２は本発明の集積回路を示し、図１３は本発明の表示装置を示す。
【００９２】
まず、図１１とともに、本発明のカラーマネージメント装置を説明する。図１１において、カラーマネージメント装置３１００はカラーマネージメントモジュール３００１を備えている。カラーマネージメントモジュール３００１は実施の形態１から実施の形態３で示したカラーマネージメントモジュールと同様である。また、入力画像信号１００および出力画像信号１３０は、実施の形態１から実施の形態３で示した入力画像信号１００および出力画像信号１３０と夫々同様である。
【００９３】
次に、図１２とともに、本発明の集積回路を説明する。図１２において、集積回路３２００はカラーマネージメントモジュール３００１を備えている。カラーマネージメントモジュール３００１は実施の形態１から実施の形態３で示したカラーマネージメントモジュールと同様である。また、入力画像信号１００および出力画像信号１３０は、実施の形態１から実施の形態３で示した入力画像信号１００および出力画像信号１３０と夫々同様である。
【００９４】
更に、図１３とともに、本発明の表示装置を説明する。図１３において、表示装置３３００はカラーマネージメントモジュール３００１とディスプレイデバイス３００２を備えている。カラーマネージメントモジュール３００１は実施の形態１から実施の形態３で示したカラーマネージメントモジュールと同様である。また、入力画像信号１００および出力画像信号１３０は、実施の形態１から実施の形態３で示した入力画像信号１００および出力画像信号１３０と夫々同様である。カラーマネージメントモジュール３００１から出力された出力画像信号１３０は、ディスプレイデバイス３００２に供給され、ディスプレイデバイス３００２は画像表示などを行う。ディスプレイデバイス３００２は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等のディスプレイデバイスである。
【００９５】
本発明は、カラーマネージメント装置、集積回路、表示装置等で実現されるだけでなく、これら装置、集積回路の一部を構成する機能単位のモジュールとしても具現できる。また、ソフトウェアの処理としても本発明は同様に実施可能である。
【００９６】
本発明により、入力画像信号に対して、特にリアルタイムにカラーマネージメント処理内容を変更することでより高精度な色処理を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係るカラーマネージメントモジュール、カラーマネージメント装置、集積回路、表示装置、カラーマネージメント方法、よびその処理方法は、ＴＶ等の映像ディスプレイ装置の色補正処理を行う多次元ＬＵＴによるカラーマネージメント装置において、特に入力画像信号の画像的特徴等に応じて、リアルタイムに適応的に色補正処理制御を行う多次元カラーマネージメント処理に適用して有用である。
【符号の説明】
【００９８】
１１    第１の色変換器（３次元ＬＵＴ変換器）
１２    内挿器
１３    第２の色変換器（ＨＳＶ色補正器）
１４    画像特徴検出器
１５    画像適応連動制御器
７１    画像適応連動制御器
７２    ＬＵＴ制御器
９１１    第３の色変換器（３次元ＬＵＴ変換器）
１３０１    色空間変換器
１３０２Ｖ    明度補正処理器
１３０２Ｓ    彩度補正処理器
１３０２Ｈ    色相補正処理器
１３０４    ＨＳＶ補正制御器
１３０３    色空間逆変換器
３００１    カラーマネージメントモジュール
３００２    ディスプレイデバイス
３１００    カラーマネージメント装置
３２００    集積回路
３３００    表示装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号の色情報を変換する第１の色変換器と、
前記第１の色変換器の出力と、前記入力画像信号を合成し、合成画像信号を生成する内挿器と、
前記合成画像信号の色情報を変換して出力する第２の色変換器と
を備えるカラーマネージメントモジュール。
【請求項２】
前記入力される画像信号の特徴を検出する画像特徴検出器と、
前記特徴に基づいて、前記内挿器と前記第２の色変換器の少なくとも一つを制御する画像適応連動制御器と
を備える請求項１に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項３】
前記第１の色変換器は、多次元ルックアップテーブルを有する請求項２に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項４】
前記第２の色変換器は、色相と彩度と明度とで成る色空間において色変換する請求項３に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項５】
前記多次元ルックアップテーブルのデータを変更するルックアップテーブル制御器を更に備える請求項３に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項６】
前記画像適応連動制御器は、前記特徴に基づいて、前記内挿器と前記第２の色変換器と前記ルックアップテーブル制御器の少なくとも一つを制御する請求項５に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項７】
前記画像適応連動制御器は、外部からの制御情報を受け、前記制御情報と前記特徴に基づいて、前記内挿器と前記第２の色変換器の少なくとも一つを制御する請求項２に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項８】
前記画像適応連動制御器は、外部からの制御情報を受けて、前記制御情報と前記特徴に基づいて、前記内挿器と前記第２の色変換器と前記ルックアップテーブル制御器の少なくとも一つを制御する請求項６に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項９】
前記画像適応連動制御器は、前記制御情報に基づいて、前記内挿器における画像信号の合成の比率を決定する請求項７に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１０】
前記制御情報は外部の光の情報を含む請求項７に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１１】
前記光の情報は照度である請求項１０に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１２】
前記画像適応連動制御器は、前記照度が所定の範囲の大きさである際に、前記入力画像信号の青色成分を強め、赤色成分を弱める制御をする請求項１１に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１３】
前記画像特徴検出器は、前記入力画像信号の連続する画面間での変化の大きさを検出し、
前記画像適応連動制御器は、前記変化の大きさが所定の範囲の大きさである際に前記内挿器を制御し、前記第１の色変換器で変換された画像信号の合成比率を弱める請求項２に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１４】
前記画像特徴検出器は、入力画像信号の色情報の信号レベルと出現頻度の少なくとも一方を検出し、
前記画像適応連動制御器は、前記信号レベルと前記出現頻度の少なくとも一方が所定の範囲の大きさである際に前記内挿器を制御し、前記第１の色変換器で変換された入力画像信号の合成比率を弱める請求項２に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１５】
前記ルックアップテーブル制御器は、前記多次元ルックアップテーブルのデータの一部を変更する請求項５に記載のカラーマネージメントモジュール。
【請求項１６】
入力画像信号の色情報を変換する第１の第１の色変換器と、
前記入力画像信号の色情報を変換する第３の色変換器と、
前記第１の色変換器の出力と、前記第３の色変換器の出力と、の画像信号を合成し、合成画像信号を生成する内挿器と、
前記合成画像信号の色情報を変換して出力する色変換器と
を備えるカラーマネージメントモジュール。
【請求項１７】
請求項１に記載のカラーマネージメントモジュールを具備するカラーマネージメント装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のカラーマネージメントモジュールを具備する集積回路。
【請求項１９】
請求項１に記載のカラーマネージメントモジュールと、
前記第２の色変換器からの画像信号を表示するディスプレイデバイスと
を備えた表示装置。
【請求項２０】
入力画像信号の色情報を変換する第１の色変換ステップと、
前記第１の色変換ステップで変換された画像信号と、前記入力された画像信号を合成し、合成画像信号を生成する内挿ステップと、
前記合成画像信号の色情報を変換して出力する第２の色変換ステップと
を備えるカラーマネージメント方法。
【請求項２１】
前記入力画像信号の特徴を検出する画像特徴検出ステップと、
前記特徴に基づいて前記内挿ステップ又は前記第２の色変換ステップの少なくとも一つの処理を制御する画像適応連動制御ステップと
を備える請求項２０に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２２】
前記第１の色変換ステップは、多次元ルックアップテーブルによる色変換である請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２３】
前記第２の色変換ステップは、色相と彩度と明度とで成る色空間において色変換する請求項２２に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２４】
前記多次元ルックアップテーブルのデータを変更するルックアップテーブル制御ステップを更に備える請求項２２に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２５】
前記画像適応連動制御ステップは、前記特徴に基づいて、前記内挿ステップと第２の色変換ステップとルックアップテーブル制御ステップの少なくとも一つの処理を制御する請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２６】
前記画像適応連動制御ステップは、外部からの制御情報を受け、前記制御情と前記特徴に基づいて、前記内挿ステップと第２の色変換ステップの少なくとも一つの処理を制御する請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２７】
前記画像適応連動制御ステップは、外部からの制御情報を受け、前記制御情報と前記特徴に基づいて、前記内挿ステップと第２の色変換ステップとルックアップテーブル制御ステップの少なくとも一つの処理を制御する請求項２５に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２８】
前記画像適応連動制御ステップは、前記制御情報に基づいて、前記比率を決定する請求項２６に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項２９】
前記制御情報は外部の光の情報を示す信号である請求項２６に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３０】
前記光の情報は、照度である請求項２９に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３１】
前記画像適応連動制御ステップは、前記照度が所定の範囲の大きさである際に、前記入力画像信号の青色成分を強め、赤色成分を弱める制御をする請求項３０に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３２】
前記画像特徴検出ステップは、前記入力される画像信号の連続する画面間での変化の大きさを検出し、
前記画像適応連動制御ステップは、前記変化の大きさが所定の範囲の大きさである際に前記内挿ステップを制御し、前記第１の色変換ステップで変換された画像信号の合成比率を弱める請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３３】
前記画像特徴検出ステップは、前記入力画像信号の色情報の信号レベル、出現頻度を検出し、
前記画像適応連動制御ステップは、信号レベルと出現頻度の少なくとも一方が所定の範囲の大きさである際に、前記内挿ステップを制御し、前記第１の色変換ステップで変換された画像信号の合成比率を弱める請求項２１に記載のカラーマネージメント方法。
【請求項３４】
前記ルックアップテーブル制御ステップは、前記多次元ルックアップテーブルのデータの一部を変更する請求項２４に記載のカラーマネージメント方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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