(57)【要約】【課題】  映像を，より原色に近い色に補正し，フィルム写真のような鮮やかな色合いに近づけることができる。【解決手段】  複数の信号線２１０と，特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部２２０と，上記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部２３０と，上記対応信号によって，上記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部２４０と，を備えることを特徴とする，信号処理回路が提供される。かかる構成により信号レベルの高低差を拡大し，映像を全体として鮮やかな色に変更できる。【選択図】    図２
2006295618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号線と；
特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部と；
前記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部と；
前記対応信号によって，前記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部と；
を備えることを特徴とする，信号処理回路。
【請求項２】
前記差分計算部は，前記特定の信号線の信号レベルから他の信号線の信号レベルを減算し，
前記対応信号出力部は，前記減算結果が正の場合，制限無しの信号を出力し，
前記レベル制限部は，前記制限無しの信号に応じて，前記特定の信号線の信号レベルを維持することを特徴とする，請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項３】
前記対応信号出力部は，前記減算結果が負の場合，制限有りの信号を出力し，
前記レベル制限部は，前記制限有りの信号に応じて，前記特定の信号線の信号レベルを下げることを特徴とする，請求項２に記載の信号処理回路。
【請求項４】
前記対応信号出力部は，前記減算結果が負の場合，前記差分計算部の差分が大きいほど，制限する量が大きくなる信号を出力することを特徴とする，請求項３に記載の信号処理回路。
【請求項５】
前記対応信号出力部は，ルックアップテーブルを参照して，前記差分に対応する対応信号を出力することを特徴とする，請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記特定の信号線と前記差分計算部との間に，ローパスフィルタをさらに備えることを特徴とする，請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項７】
前記信号線は，映像の３原色カラー信号をそれぞれ伝達する信号線であることを特徴とする，請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項８】
複数の信号線と；
特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部と；
前記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部と；
前記対応信号によって，前記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部と；
を一体に備えることを特徴とする，集積回路装置。
【請求項９】
コンピュータに，
特定の信号レベルと他の信号レベルとの差分を計算するステップと；
前記計算された差分に対応する値を出力するステップと；
前記対応する値によって，前記特定の信号レベルを制限するステップと；
を実行させることを特徴とする，プログラム。
【請求項１０】
コンピュータが，
特定の信号レベルと他の信号レベルとの差分を計算するステップと；
前記計算された差分に対応する値を出力するステップと；
前記対応する値によって，前記特定の信号レベルを制限するステップと；
を実行することを特徴とする，信号処理方法。
【請求項１１】
撮像した映像の３原色カラー信号をそれぞれ伝達する信号線と；
特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部と；
前記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部と；
前記対応信号によって，前記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部と；
前記制限された信号レベルによって表現される映像信号を記憶する映像記憶部と；
を備えることを特徴とする，撮像装置。
【請求項１２】
記憶媒体から映像信号を読み出す映像読み出し部と；
読み出した映像の３原色カラー信号をそれぞれ伝達する信号線と；
特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部と；
前記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部と；
前記対応信号によって，前記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部と；
前記制限された信号レベルによって表現される映像を表示する映像表示部と；
を備えることを特徴とする，記憶媒体再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，複数の信号線に流れる信号レベルを相対的に加工する信号処理回路，集積回路装置，プログラム，信号処理方法，撮像装置，および記憶媒体再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からビデオカメラ等の映像を扱う装置では，映像の３原色であるＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅのそれぞれの輝度を維持するように演算処理がなされ，肉眼で見たままの映像が表現されていた。従って，かかる装置においては，肉眼で見るような映像から実質的に遠ざかるカラー補正は行われておらず，例えカラー補正が行われたとしても肉眼で不自然な変化を感じるものではなかった。
【０００３】
このように，従来の映像再生装置では，放送規格や映像記録規格に基づいて色および輝度が忠実に再現されるように映像を再生していた。よって，原映像を忠実に再現する従来の映像再生装置は，肉眼で見る以上に鮮やかな色合いを表現することは不可能であった。
【０００４】
また，従来から，複数に分割された映像画面の輝度に重み付けを行い，その平均レベルを一定にするようにレンズの絞りを調整して画面全体の露出を調整する技術や，飽和度の高い色情報をもつ画素の輝度レベルに着目して露出を調整する技術（例えば，特許文献１）は存在するが，この技術も全体的な明るさを調整する等の単純な調整のみを行う技術であり，鮮やかな色合いを表現するものではない。
【０００５】
また，フィルムを利用する画像形成では，その物性的な特性から例えば赤はさらに純粋な赤に，青もさらに純粋な青に変えることができる。従って，フィルムを利用した写真では，全体的に鮮やかな色合いを表現できる。従来の映像再生装置においては，このような鮮やかな色合いを実現する場合，一旦記憶された画像を後で部分的に編集するといった手間のかかる処理が必要であった。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３７５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は，従来の映像再生装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，映像を，より原色に近い，フィルムのように鮮やかな色にリアルタイムで加工可能な，新規かつ改良された信号処理回路，集積回路装置，プログラム，信号処理方法，撮像装置，および記憶媒体再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は，映像を形成する複数の信号（例えば，色の３原色）のうち，信号レベルが高い信号に関しては，そのままの信号レベルを維持し，信号レベルが低い信号に関しては，その信号レベルを下げることにより，高い信号レベルの色をよりくっきりと表し，映像を全体として鮮やかな色に補正することを特徴としている。
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，複数の信号線と；この複数の信号線のうち，特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部と；上記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部と；上記対応信号によって，上記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部と；を備えることを特徴とする，信号処理回路が提供される。上記信号線は，映像の３原色カラー信号をそれぞれ伝達する信号線であるとしても良い。ここで上記差分計算部，対応信号出力部，レベル制限部は，信号線の数をｎとした場合，ｎ×（ｎ−１）個設けられるとしても良い。
【００１０】
かかる構成により，各信号線の信号レベルの差に応じて，自動的に同信号レベルを制限することが可能となり，高い信号レベルは，より高く，低い信号レベルは，より低く表現され，映像を全体として鮮やかな色に補正することができる。
【００１１】
上記差分計算部は，上記特定の信号線の信号レベルから他の信号線の信号レベルを減算し，上記対応信号出力部は，上記減算結果が正の場合，制限無し（制限を行わない）の信号を出力し，上記レベル制限部は，上記制限無しの信号に応じて，上記特定の信号線の信号レベルを維持するとしても良い。
【００１２】
かかる構成により，特定の信号線の信号レベルと他の信号線の信号レベルとの差に応じて，特定の信号線の信号レベルが他の信号線の信号レベルより高い（減算結果が正）場合に，特定の信号線の信号レベルを維持することが可能となる。
【００１３】
上記対応信号出力部は，上記減算結果が負の場合，制限有りの信号を出力し，上記レベル制限部は，上記制限有りの信号に応じて，上記特定の信号線の信号レベルを下げるとしても良い。
【００１４】
かかる構成により，特定の信号線の信号レベルと他の信号線の信号レベルとの差に応じて，特定の信号線の信号レベルが他の信号線の信号レベルより高い場合に，特定の信号線の信号レベルを維持し，かつ，特定の信号線の信号レベルが他の信号線の信号レベルより低い（減算結果が負）ときのみ信号レベルを制限することができる。このように低い信号レベルをより低くすることで，相対的に，高い信号レベルをより高くしたのと同じ効果を得ることができる。
【００１５】
上記対応信号出力部は，上記減算結果が負の場合，上記差分計算部の差分が大きいほど，制限する量が大きくなる信号を出力するとしても良い。
【００１６】
かかる構成により，特定の信号線の信号レベルと他の信号線の信号レベルとの差に応じて，特定の信号線の信号レベルが他の信号線の信号レベルより低いとき，その差分が大きければ大きいほど特定の信号線の信号レベルを下げる（単調減少）ことが可能となり，より鮮明な映像に加工することが可能となる。
【００１７】
上記対応信号出力部は，ルックアップテーブルを参照して，上記差分に対応する対応信号を出力することもできる。また，差分を引数とした関数により対応信号が導出されるとしても良い。
【００１８】
上記ルックアップテーブル（以下，ＬＵＴと言う。）には，差分に１対１に対応した値が記され，その値を参照して，上記対応信号が出力される。このＬＵＴは，上記対応信号出力部内に設けられるとしても良いし，外部の装置から参照されるとしても良い。上記ＬＵＴは，通常，メモリ等の記憶媒体の上記差分に対応したアドレスに，数値を予め記憶することによって形成される。かかるＬＵＴの分解能が低い場合は，線形補間や線形近似等によりその間の値を創出する。
【００１９】
上記特定の信号線と上記差分計算部との間に，ローパスフィルタをさらに備えるとしても良い。
【００２０】
ノイズ等による信号レベルの急激な変化は，さらに当該信号処理回路を経由することで本線である信号線に望ましくない影響を及ぼす。かかるローパスフィルタ（以下，ＬＰＦと言う。）の構成により，急激な信号レベルの変化による信号線への影響を防止することができる。
【００２１】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，複数の信号線と；特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部と；上記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部と；上記対応信号によって，上記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部と；を一体に備えることを特徴とする，集積回路装置が提供される。
【００２２】
かかる集積回路装置は，上記信号処理回路を一体化した装置である。従って，信号処理回路同様，各信号線の信号レベルの差に応じて，自動的に同信号レベルを制限することが可能となり，高い信号レベルはより高く，低い信号レベルはより低く表現され，映像を全体として鮮やかな色に補正することができる。
【００２３】
また，上記信号処理回路に関する従属項に示された発明は，当該集積回路装置にも適応可能である。
【００２４】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，コンピュータに，特定の信号レベルと他の信号レベルとの差分を計算するステップと；上記計算された差分に対応する値を出力するステップと；上記対応する値によって，上記特定の信号レベルを制限するステップと；を実行させることを特徴とする，プログラムが提供される。
【００２５】
上記信号処理回路は，アナログまたはディジタル回路によって実現可能であるが，コンピュータによるプログラムとして動作することもできる。ここでは，コンピュータに入力された，映像を形成する複数の信号レベルをプログラムで処理し，その信号レベルを加工する。このプログラムは，映像を形成する複数の信号を，信号レベルが高い信号に関してはそのままの信号レベルを維持し，信号レベルが低い信号に関してはその信号レベルを下げることにより，高い信号レベルの色をよりくっきりと表し，映像を全体として鮮やかな色に補正する。
【００２６】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，コンピュータが，特定の信号レベルと他の信号レベルとの差分を計算するステップと；上記計算された差分に対応する値を出力するステップと；上記対応する値によって，上記特定の信号レベルを制限するステップと；を実行することを特徴とする，信号処理方法が提供される。
【００２７】
上記プログラム同様，コンピュータ上で信号処理を行う信号処理方法も実現することができる。ここでも，映像を形成する複数の信号を，信号レベルが高い信号に関してはそのままの信号レベルを維持し，信号レベルが低い信号に関してはその信号レベルを下げることにより，高い信号レベルの色をよりくっきりと表し，映像を全体として鮮やかな色に補正する。
【００２８】
また，上記信号処理回路に関する従属項に示された処理は，当該プログラムおよび信号処理方法にも適応可能である。
【００２９】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，撮像した映像の３原色カラー信号をそれぞれ伝達する信号線と；特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部と；上記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部と；上記対応信号によって，上記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部と；上記制限された信号レベルによって表現される映像信号を記憶する映像記憶部と；を備えることを特徴とする，撮像装置が提供される。
【００３０】
かかる構成により，当該撮像装置で映像を撮影した時点で，その映像をリアルタイムに鮮明に加工することが可能となり，記憶された鮮やかな映像（音声も含む）を視聴することができる。
【００３１】
また，上記信号処理回路に関する従属項に示された発明は，当該撮像装置にも適応可能である。
【００３２】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，記憶媒体から映像信号を読み出す映像読み出し部と；読み出した映像の３原色カラー信号をそれぞれ伝達する信号線と；特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する差分計算部と；上記計算された差分に対応する対応信号を出力する対応信号出力部と；上記対応信号によって，上記特定の信号線の信号レベルを制限するレベル制限部と；上記制限された信号レベルによって表現される映像を表示する映像表示部と；を備えることを特徴とする，記憶媒体再生装置が提供される。
【００３３】
かかる構成により，従来からある記憶媒体を再生すると同時に，その映像を鮮明に加工することが可能となり，鮮やかな映像を視聴することができる。
【００３４】
また，上記信号処理回路に関する従属項に示された発明は，当該記憶媒体再生装置にも適応可能である。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように本発明によれば，映像を，より原色に近いフィルムのように鮮やかな色に，リアルタイムで補正することが可能となる。従って，電子写真等，所謂ＣＣＤやＣＭＯＳ等により撮像した映像がフィルム写真のような鮮やかな色合いになる。
【００３６】
また，加工の度合いによっては，上記フィルム写真を超えた表現も可能であり，特殊効果として利用することができる。さらに，撮影時にアイリス（光の量を調整する絞り）を開けすぎて，色が飛んでしまい，全体的に白っぽく形成されてしまった映像も，その映像中の信号レベル間に少しでも差が有れば，その差が強調されるため，加工後の映像は鮮明になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３８】
フィルム等の写真技術を利用する画像形成では，その物性的な特性から，赤はさらに純粋な赤に，青もさらに純粋な青に変化する。従って，全体的に鮮やかな色合いを表現することができる。しかし，撮影時の映像を忠実に再現する従来の映像再生装置では，肉眼で見る以上に鮮やかな色合いを表現することが不可能であった。
【００３９】
本発明の実施形態では，映像を形成する各信号に対して，インタイメージ効果に相当する演算を行い，信号線間の相対的な信号レベル関係から信号レベルの増減を行う構成が記載される。
【００４０】
ここでは，映像を形成する複数の信号（例えば，色の３原色）のうち，信号レベルが高い信号に関しては，そのままの信号レベルを維持し，信号レベルが低い信号に関しては，その信号レベルを下げることにより，高い信号レベルの色をよりくっきりと表し，映像を全体として鮮やかな原色に近い色に補正している。
【００４１】
（第１の実施形態：信号処理回路）
図１は，第１の実施形態における信号処理回路を示した回路図である。かかる信号処理回路１００は，信号線１１０と，差分計算部１２０と，対応信号出力部１３０と，レベル制限部１４０とを含んで構成される。
【００４２】
上記信号線１１０（１１０ａ，１１０ｂ）は，例えば，黒と白といった色信号を伝達する。図１においては，「Ｂｌａｃｋ  Ｉｎ」や「Ｗｈｉｔｅ  Ｉｎ」から上記色信号が入力され，それぞれ信号線１１０ａ，１１０ｂを介して，「Ｂｌａｃｋ  Ｏｕｔ」や「Ｗｈｉｔｅ  Ｏｕｔ」に出力される。この入力から直接出力へ接続される信号線１１０を本線という。
【００４３】
上記差分計算部１２０（１２０ａ，１２０ｂ）は，減算回路等で実現でき，特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する。例えば，「Ｂｌａｃｋ」に着目すると，差分計算部１２０ａは，特定の「Ｂｌａｃｋ」の信号線１１０ａと他の「Ｗｈｉｔｅ」の信号線１１０ｂから信号レベルを検知し，「Ｂｌａｃｋ」の信号レベルから「Ｗｈｉｔｅ」の信号レベルを減算し，その結果を「Ｂｌａｃｋ」に関する対応信号出力部１３０ａに出力する。従って，「Ｂｌａｃｋ」の信号レベルが「Ｗｈｉｔｅ」の信号レベルより高い場合，正の値が出力され，逆だと負の値が出力される。
【００４４】
また，「Ｗｈｉｔｅ」に関する差分計算部１２０ｂでは，「Ｗｈｉｔｅ」の信号レベルから「Ｂｌａｃｋ」の信号レベルを減算し，その結果を「Ｗｈｉｔｅ」に関する対応信号出力部１３０ｂに出力する。
【００４５】
上記対応信号出力部１３０（１３０ａ，１３０ｂ）は，差分計算部１２０（１２０ａ，１２０ｂ）にそれぞれ接続され，差分計算部１２０で計算された差分に対応する対応信号を出力する。例えば，「Ｂｌａｃｋ」に関する対応信号出力部１３０ａでは，「Ｂｌａｃｋ」の信号レベルから「Ｗｈｉｔｅ」の信号レベルを減算した値を基に，対応信号が計算される。基本的に，差分が正の値を示すと，差分が大きいほどその特定の色（例えば，「Ｂｌａｃｋ」）を強調するように対応信号を選び，差分が負の値を示すと，差分が大きいほどその特定の色を目立たないように対応信号を選ぶ。
【００４６】
上記レベル制限部１４０（１４０ａ，１４０ｂ）は，乗算回路等で実現でき，対応信号出力部１３０からの対応信号によって，特定の信号線の信号レベルを制限または増幅する。例えば，「Ｂｌａｃｋ」に着目すると，「Ｂｌａｃｋ」に関する対応信号出力部１３０ａから対応信号を受け，「Ｂｌａｃｋ」の信号レベルに掛け合わせる。かかる対応信号を，１を中心とした値と仮定すると，対応信号が１以下の値の場合に，上記「Ｂｌａｃｋ」の信号レベルは減少し，対応信号が１以上の場合，信号レベルは増幅される。
【００４７】
ここで差分計算部１２０，対応信号出力部１３０，レベル制限部１４０は，信号線１１０の数をｎとした場合，ｎ×（ｎ−１）個設けられる。従って，本実施形態では，上記各部が２個ずつ設けられる。
【００４８】
上述したように，本実施形態によれば，特定の信号を他の信号との比較において，差分が大きければよりその特定の信号が強調され，差分が小さければより目立たないように信号が制限される。このようにして加工された信号を全体的な映像として判断すると，映像の各部分がより原色に近い，フィルムのように鮮やかな色に変化する。
【００４９】
（第２の実施形態：信号処理回路）
図２は，第２の実施形態における信号処理回路を示した回路図である。かかる信号処理回路２００は，信号線２１０と，ローパスフィルタ２１２と，差分計算部２２０と，対応信号出力部２３０と，レベル制限部２４０とを含んで構成される。
【００５０】
上記信号線２１０（２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ）は，例えば，赤，緑，青といったカラー信号を伝達する。図２の本線においては，「Ｒｅｄ  Ｉｎ」，「Ｇｒｅｅｎ  Ｉｎ」，「Ｂｌｕｅ  Ｉｎ」から上記カラー信号が入力され，それぞれ信号線２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃを介して，「Ｒｅｄ  Ｏｕｔ」，「Ｇｒｅｅｎ  Ｏｕｔ」，「Ｂｌｕｅ  Ｏｕｔ」に出力される。
【００５１】
上記ローパスフィルタ２１２（２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ）は，信号線２１０と差分計算部２２０との間に設けられ，ノイズ等による急激な信号レベルの変化による信号線への影響を防止する。
【００５２】
かかるローパスフィルタ２１２は，当該信号処理回路２００がアナログ回路であれば，ＲＣ回路やさらに増幅器を使ったフィルタによって実現でき，ディジタル回路であれば，例えば，ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｎｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｅｓ）フィルタを使って実現できる。以下にＦＩＲフィルタによるローパスフィルタの例を示す。
【００５３】
図３は，上記ＦＩＲフィルタを示した回路図である。ＦＩＲフィルタ（１，２，１）は，例えば，数式Ｙｋ＝ｘｋ＋２×ｘｋ−１＋ｘｋ−２で表される。ここで，出力Ｙｋは，現在の入力（ｘｋ）と，１サンプリング前の入力（ｘｋ−１）と，２サンプリング前の入力（ｘｋ−２）によって定まる。
【００５４】
図３を参照すると，特定の信号線（例えば「Ｒｅｄ」）に接続されたフリップフロップ（ＦＦ）３１０等によるシフトレジスタを介して，１サンプリング前の入力と，さらに１サンプリング前の入力とが蓄積されている。信号線からの入力を含む上記３つの入力を乗算器３２０に出力し，それぞれ１，２，１の定数で掛け合わせる。最後に上記乗算結果を加算器３３０によって加算した結果を例えば４で割って差分計算部２２０に伝送する。
【００５５】
上記差分計算部２２０（２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅ，２２０ｆ）は，減算回路等で実現され，特定の信号線と他の信号線との信号レベルの差分を計算する。例えば，「Ｒｅｄ」に着目すると，差分計算部２２０ａは，特定の「Ｒｅｄ」の信号線２１０ａと他の「Ｇｒｅｅｎ」の信号線２１０ｂから信号レベルを検知し，「Ｒｅｄ」の信号レベルから「Ｇｒｅｅｎ」の信号レベルを減算し，その結果を「Ｒｅｄ」に関する対応信号出力部２３０ａに出力する。
【００５６】
また，同様に，差分計算部２２０ｂは，特定の「Ｒｅｄ」の信号線２１０ａと他の「Ｂｌｕｅ」の信号線２１０ｃから信号レベルを検知し，「Ｒｅｄ」の信号レベルから「Ｂｌｕｅ」の信号レベルを減算し，その結果を「Ｒｅｄ」に関する対応信号出力部２３０ｂに出力する。他の「Ｇｒｅｅｎ」，「Ｂｌｕｅ」に関する差分計算部２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅ，２２０ｆも同様の機能を有す。
【００５７】
上記対応信号出力部２３０（２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄ，２３０ｅ，２３０ｆ）は，差分計算部２２０（２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅ，２２０ｆ）にそれぞれ接続され，差分計算部２２０で計算された差分に対応する対応信号を出力する。例えば，「Ｒｅｄ」に関する対応信号出力部２３０ａでは，「Ｒｅｄ」の信号レベルから「Ｇｒｅｅｎ」の信号レベルを減算した値を基に対応信号を計算し，対応信号出力部２３０ｂでは，「Ｒｅｄ」の信号レベルから「Ｂｌｕｅ」の信号レベルを減算した値を基に対応信号を計算している。
【００５８】
本実施形態においては，上記対応信号の計算にＬＵＴを利用している。
【００５９】
図４は，対応信号出力部２３０が参照するＬＵＴを説明するための説明図である。上記ＬＵＴは，対応信号出力部２３０毎に設けられ，差分計算部２２０で計算された差分を横軸４１０，対応信号を縦軸４２０としたグラフで表すことができる。具体的には，メモリ等の記憶媒体の上記差分に対応した２０点程度のアドレスに，対応する数値を予め記憶することによって形成され，アドレスが存在しない部分は，線形補間や線形近似等によって創出される。かかるＬＵＴは，入力に応じて信号レベルのゲインを創出するため，ゲインテーブルとも呼ばれる。
【００６０】
上記ＬＵＴによると，差分が正の値を示している場合，その差分の大きさに拘わらず，対応信号として１．０が選択される（４３０）。また，差分が負の値を示している場合，その差分が大きいほど（差分の絶対値が大きいほど）対応信号は小さくなる（４４０）。上記差分が負の場合の曲線は，対応信号出力部２３０毎に，差分の基となる２つの信号レベルの特性に応じて定めることができる。
【００６１】
ところで，フィルムにおいてはホワイトバランスの概念は必要ないが，映像信号を扱う本実施形態では，ホワイトバランスが必要となる。従って，図４に示すような何れのＬＵＴにおいても，入力される差分に差が無い（差分０）場合，例えば，３原色の信号レベルが等しいとき，全ての対応信号を１．０とする。このようにしてホワイトバランスを保つ。
【００６２】
図５は，上記ＬＵＴの他の例を説明するための説明図である。ここでは，図４で説明したＬＵＴと違い，差分が正の値を示している場合，その差分が大きいほど（差分の絶対値が大きいほど）対応信号は大きくなり（４５０），差分が負の値を示している場合，その差分の大きさに拘わらず，対応信号として１．０が選択される（４６０）。かかる図５の構成は，図４と比較して階調表現が荒くなる。また，さらに図４と図５を合わせたＬＵＴも実施可能である。
【００６３】
上記レベル制限部２４０（２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄ，２４０ｅ，２４０ｆ）は，乗算回路等で実現でき，対応信号出力部２３０からの対応信号によって，特定の信号線の信号レベルを制限または増幅する。例えば，「Ｒｅｄ」に着目すると，レベル制限部２４０ａは，「Ｒｅｄ」に関する対応信号出力部２３０ａから対応信号を受け，「Ｒｅｄ」の信号線２１０ａにおける信号レベルと掛け合わせている。また，レベル制限部２４０ｂは，レベル制限部２４０ａの後段で，対応信号出力部２３０ｂからの対応信号を受け，レベル制限部２４０ａが制限した後の「Ｒｅｄ」の信号線における信号レベルと掛け合わせている。
【００６４】
以下，上記の構成を具体的に信号レベルの関係に基づいて説明する。
【００６５】
図６Ａは，映像の任意の画素における３原色の信号レベルを示した説明図である。信号処理回路２００には，「Ｒｅｄ」，「Ｇｒｅｅｎ」，「Ｂｌｕｅ」の３色が，その信号レベルにあまり差が無い状態で入力され，図６ＡにおいてＲｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎで表される。当該画素においては，入力Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎが｜Ｒｉｎ｜＞｜Ｇｉｎ｜＞｜Ｂｉｎ｜の関係を有している。
【００６６】
まず，「Ｒｅｄ」に着目すると，差分計算部２２０ａの出力はＲｉｎ―Ｇｉｎで正の値となり，差分計算部２２０ｂの出力もＲｉｎ―Ｂｉｎで正の値となる。従って，対応信号出力部２３０ａ，２３０ｂは，図４に示すＬＵＴを参照して，対応信号として１．０を出力する。レベル制限部２４０ａ，２４０ｂは，対応信号１．０により「Ｒｅｄ」信号を制限するが，１．０を乗算するということは制限しないということであり，即ち「Ｒｅｄ」の信号は入力された信号レベルと同レベルに維持される。
【００６７】
次に，「Ｇｒｅｅｎ」に着目すると，差分計算部２２０ｃの出力はＧｉｎ―Ｒｉｎで負の値となり，対応信号出力部２３０ｃは，図４に示すＬＵＴを参照して，０．８の対応信号を出力する。また，差分計算部２２０ｄの出力はＧｉｎ―Ｂｉｎで正の値となる。従って，対応信号出力部２３０ｄは１．０の対応信号を出力する。続いて，レベル制限部２４０ｃ，２４０ｄは，「Ｇｒｅｅｎ」信号を制限する。先ず，レベル制限部２４０ｃが対応信号０．８によって，「Ｇｒｅｅｎ」信号のレベルを０．８倍する。レベル制限部２４０ｄには対応信号１．０が入力されるので０．８倍された信号レベルは維持される。従って，最終的な「Ｇｒｅｅｎ」の信号レベルは，入力時の０．８倍になる。
【００６８】
最後に，「Ｂｌｕｅ」に着目すると，差分計算部２２０ｅの出力はＢｉｎ―Ｒｉｎで負の値となり，差分計算部２２０ｆの出力もＢｉｎ―Ｇｉｎで負の値となる。ここで，Ｂｉｎ―ＲｉｎとＢｉｎ―Ｇｉｎの絶対値は相違する。図４に示すＬＵＴを参照して，対応信号出力部２３０ｅは０．２の対応信号を出力し，対応信号出力部２３０ｆは０．８の対応信号を出力する。従って，「Ｂｌｕｅ」の信号レベルは，レベル制限部２４０ｅ，２４０ｆにより０．２×０．８＝０．１６倍まで制限される。
【００６９】
図６Ｂは，信号処理回路２００を経由した後の信号レベルを示した説明図である。図６Ａでは，３原色間にあまり差がなかったが，図６Ｂでは，最大の信号レベルを有するカラー信号（Ｒｅｄ）のみが維持され，他のカラー信号（Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）は減少している。また，信号レベルの小さいもの程，信号レベルが絞られることとなり，信号レベルの大きなもの程，色合いが優先される。
【００７０】
例えば，光が少ない夕暮れ時に夕日を撮像した場合であっても，その夕日の「Ｒｅｄ」以外の信号レベルが下げられ，上述の実施形態に示したように，「Ｒｅｄ」の彩度が上がる。
【００７１】
また，例えば，多少天気が悪いときにくすんだ青空を撮像した場合であっても，その青色を強調することもできる。
【００７２】
図７は，任意の画素群における入力Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎが｜Ｒｉｎ｜＜｜Ｇｉｎ｜＜｜Ｂｉｎ｜の関係を有する場合の各カラー信号における信号波形を示したタイムチャートである。ここでは，入力がＲｅｄ  Ｉｎ，Ｇｒｅｅｎ  Ｉｎ，Ｂｌｕｅ  Ｉｎで表され，信号処理回路２００を経由した後の出力がＲｅｄ  Ｏｕｔ，Ｇｒｅｅｎ  Ｏｕｔ，Ｂｌｕｅ  Ｏｕｔで表される。
【００７３】
信号処理回路２００では，｜Ｒｉｎ｜＜｜Ｇｉｎ｜＜｜Ｂｉｎ｜の関係を基に計算が行われ，図７に示すように，最大の信号レベルを有するカラー信号（Ｂｌｕｅ）のみが維持され，他のカラー信号（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ）の信号レベルが減少する。かかるＲｅｄとＧｒｅｅｎとを比較しても，Ｇｒｅｅｎの減少率よりＲｅｄの減少率の方が大きいのが理解される。このように加工された信号を映像として以下に説明する。
【００７４】
図８Ａ，Ｂは，任意の映像に信号処理回路２００を適用した場合の効果を示す説明図である。ここで，図８Ａは，撮像された映像そのものを示し，図８Ｂは，信号処理回路２００を通じた後の映像を示している。かかる図を参照して理解できるように，図８Ａに表された全体的にくすんだ青空も，その映像中の「Ｂｌｕｅ」以外の信号レベルが下げられ，「Ｂｌｕｅ」の彩度が上がり，図８Ｂに示すような鮮やかな青空に変えることができる。
【００７５】
このように，信号処理回路２００では，各信号線の信号レベルの差に応じて，自動的に同信号レベルを制限し，差分が大きければよりその特定の信号が強調され，差分が小さければより目立たないように信号が制限される。このようにして加工された信号を全体的な映像として判断すると，映像の各部分がより原色に近い，フィルムのように鮮やかな色に加工される。
【００７６】
また，｜Ｒｉｎ｜＝｜Ｇｉｎ｜＝｜Ｂｉｎ｜の関係が成り立つ場合（その画素が無彩色の場合），対応信号出力部２３０（２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄ，２３０ｅ，２３０ｆ）の出力は，全て１．０となり，「Ｒｅｄ」，「Ｇｒｅｅｎ」，「Ｂｌｕｅ」の各信号は制限を受けない。即ち，「Ｒｅｄ」，「Ｇｒｅｅｎ」，「Ｂｌｕｅ」の信号は，入力された信号レベルが維持される。
【００７７】
本実施形態の差分計算部２２０，対応信号出力部２３０，レベル制限部２４０の数は，信号線２１０が３本なので，３×（３−１）で６個となる。また，ローパスフィルタ２１２は信号線２１０毎に１つ設けられるので３個となる。
【００７８】
かかる構成により，本実施形態においても，フィルムカメラの撮りと現像の特性から生じるフィルムの“画作り”に似通った映像の形成が可能となる。即ち，ビデオカメラにおいてフィルムカメラ同様の色の再現性を得ることができる。
【００７９】
（第３の実施形態：集積回路装置）
【００８０】
また，上記信号処理回路２００における，信号線２１０と，ローパスフィルタ２１２と，差分計算部２２０と，対応信号出力部２３０と，レベル制限部２４０とを一体に備えた集積回路装置も提供される。
【００８１】
かかる集積回路装置は，信号処理回路２００同様，各信号線２１０の信号レベルの差に応じて，自動的に同信号レベルを制限することが可能であり，高い信号レベルは，より高く，低い信号レベルは，より低く表現され，映像を全体として鮮やかな色に補正することができる。
【００８２】
（第４の実施形態：プログラム，信号処理方法）
また，上述の信号処理回路２００は，コンピュータを利用したプログラムとして動作することもできる。
【００８３】
図９は，コンピュータを利用したプログラムにより信号処理を行う流れを示したフローチャートである。かかるフローチャートによると，コンピュータが，先ず，映像における複数の信号から特定の信号を抽出し，特定の信号における信号レベルと他の信号レベルとの差分を計算する（Ｓ５００）。
【００８４】
続いて，コンピュータに記憶されたＬＵＴを参照し（Ｓ５１０），上記計算された差分に対応する値を導出する（Ｓ５２０）。こうして導出された対応値によって，コンピュータは，上記特定の信号レベルを制限する（Ｓ５３０）。かかるフローは，信号の数分だけ繰り返し，または並行して実行される。
【００８５】
このように，コンピュータに入力された映像を形成する複数の信号レベルをプログラムで処理し，その信号レベルを加工する。このプログラムは，映像を形成する複数の信号を，信号レベルが高い信号に関しては，そのままの信号レベルを維持し，信号レベルが低い信号に関しては，その信号レベルを下げることにより，高い信号レベルの色をよりくっきりと表し，映像を全体として鮮やかな色に補正する。
【００８６】
また，上記プログラムが記憶された記憶媒体や，コンピュータが，上記プログラムを実行して信号処理を行う信号処理方法も提供される。
【００８７】
（第５の実施形態：撮像装置）
上記の信号処理回路２００は，映像を撮影し，撮影した映像を記憶媒体に記憶する撮像装置にも適用できる。
【００８８】
図１０は，第５の実施形態における撮像装置の概略的な構成を示したブロック図である。かかる撮像装置６００は，撮像部６１０と，変換部６１２と，ホワイトバランス／シェイディング部６１４と，リニアマトリクス部６１６と，信号処理回路２００と，ニー回路６１８と，ガンマ回路６２０と，ホワイト／ブラッククリップ部６２２と，映像記憶部６２４とを含んで構成される。
【００８９】
第２の実施形態における構成要素として既に述べた信号処理回路２００は，実質的に機能が同一なので重複説明を省略し，ここでは，構成が相違する要素について説明する。
【００９０】
上記撮像部６１０は，外界の映像をプリズムで３原色のカラー信号に分解した後，ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像装置を利用して３原色の信号に変換する。本実施形態では，撮像部６１０による映像の信号処理を行っているが，かかる映像は，他の記憶媒体またはインターネット等の通信網から取得するとしても良い。
【００９１】
上記変換部６１２は，撮像部６１０からの信号に対して，信号線毎にＤＣクランプ，ゲイン調整を行い，さらに後段のディジタル処理のためアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換を行う。
【００９２】
上記ホワイトバランス／シェイディング部６１４は，変換部６１２によって変換されたディジタル信号に対して，白色を白色とするためのゲイン調整，即ちホワイトバランスを信号線毎に行い，光学系のシェイディングを行う。ここで，さらにＣＣＤデバイスのアパーチャ効果等の補正を行うとしても良い。
【００９３】
上記リニアマトリクス部６１６は，上記の構成において光学系３原色に分解した後の色信号の漏れを，リニア領域におけるマトリクス演算によって補正している。
【００９４】
上記ニー回路６１８は，最終的な映像の表示において高輝度領域の再現性を高めるため，ニーカーブの特性を利用して高輝度域を圧縮する。
【００９５】
図１１は，上記ニーカーブの一例を示した説明図である。かかるニーカーブ（実線）においては，高輝度領域の信号レベルを制限する変換を行うことによって，映像の高輝度領域における再現性を確保している。
【００９６】
上記ガンマ回路６２０は，逆ガンマ特性によりブラウン管モニタ等の映像表示部の映像が変化するのを，ガンマ特性を利用して防止し，最終的な映像のリニアな表示を実現する。
【００９７】
図１２は，上記ガンマ特性を有するガンマカーブの一例を示した説明図である。かかるガンマカーブ（実線）においては，任意領域の信号レベルを非線形に増幅する変換を行っている。
【００９８】
上記ホワイト／ブラッククリップ部６２２は，後段の回路において，処理することができない，もしくは無視される領域の信号レベルをカットする。上記の領域は，取扱可能な信号レベルの最大値以上，もしくは最小値以下の信号であり，上記カットは，例えば，バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）等により実現可能である。
【００９９】
上記映像記憶部６２４は，レベル制限部２４０によって制限された信号によって表現される映像を記憶媒体に記憶する。かかる記憶媒体は，メモリ（ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ），ＨＤＤ，光磁気ディスク，ストレージ等により構成されるとしても良い。
【０１００】
また，上記映像記憶部６２４の代わりにもしくは並列して，当該撮像装置６００の外部に映像信号を出力する出力部（図示せず）を設けることもできる。かかる出力部は，ホワイト／ブラッククリップ部６２２によって形成されたカラー信号を所望の信号フォーマットに変換し，出力端子を介して返還後の信号を出力する。
【０１０１】
かかる構成により，当該撮像装置６００で映像を撮影した時点で，その映像を鮮明に加工することが可能となり，記憶された鮮やかな映像を視聴することができる。
【０１０２】
（第６の実施形態：記憶媒体再生装置）
上述の信号処理回路２００は，記憶媒体を映像として再生する記憶媒体再生装置にも適用できる。
【０１０３】
図１３は，第６の実施形態における記憶媒体再生装置の概略的な構成を示したブロック図である。かかる記憶媒体再生装置６５０は，映像読み出し部６６０と，信号線２１０と，ローパスフィルタ２１２と，差分計算部２２０と，対応信号出力部２３０と，レベル制限部２４０と，映像表示部６７０とを含んで構成される。
【０１０４】
第２の実施形態における構成要素として既に述べた信号線２１０と，ローパスフィルタ２１２と，差分計算部２２０と，対応信号出力部２３０と，レベル制限部２４０とは，実質的に機能が同一なので重複説明を省略し，ここでは，構成が相違する映像読み出し部６６０と，映像表示部６７０とを主に説明する。
【０１０５】
上記映像読み出し部６６０は，記憶媒体，例えば，メモリ（ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ），ＨＤＤ，光磁気ディスク，ストレージから映像信号を読み出す。また，かかる映像をインターネット等の通信網から取得するとしても良い。
【０１０６】
上記映像表示部６７０は，レベル制限部２４０によって制限された信号を画素単位で結合し，全体として表現される映像をディスプレイ等に表示する。
【０１０７】
かかる構成により，従来からある記憶媒体を再生すると同時に，その映像を鮮明に加工することが可能となり，鮮やかな映像を視聴することができる。
【０１０８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０９】
例えば，第２の実施形態のレベル制限部は，各信号線に対して複数設けられているが，かかる場合に限られず，対応信号出力部からの対応信号を予め掛け合わせて，信号線毎に１つ設けられたレベル制限部に入力するとしても良い。
【０１１０】
即ち，第２の実施形態における「Ｂｌｕｅ」の対応信号出力部２３０ｅ，２３０ｆの対応信号０．２と０．８を予め掛け合わせ，１つのレベル制限部が，上記結果（０．１６）によって「Ｂｌｕｅ」の信号レベルを制限するとしても良い。
【０１１１】
また，上述の実施形態では，ＬＵＴを参照して対応信号を創出する構成を説明したが，かかる場合に限られず，差分に対する関数により対応信号が導出されるとしても良い。かかる場合，関数の次数も限定されない。
【０１１２】
また，上述の実施形態では，ＬＵＴとして１つの曲線を例に挙げているが，このような１つの曲線に限定されるものではなく，対応信号出力部毎に相違するＬＵＴを有するとしても良い。
【０１１３】
なお，本明細書の信号処理方法における各ステップは，必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく，並列的あるいは個別に実行される処理（例えば，並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は，複数の信号線に流れる信号レベルを相対的に加工する信号処理回路，集積回路装置，プログラム，信号処理方法，撮像装置，および記憶媒体再生装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】第１の実施形態における信号処理回路を示した回路図である。
【図２】第２の実施形態における信号処理回路を示した回路図である。
【図３】ＦＩＲフィルタを示した回路図である。
【図４】対応信号出力部が参照するＬＵＴを説明するための説明図である。
【図５】ＬＵＴの他の例を説明するための説明図である。
【図６Ａ】映像の任意の画素における３原色の信号レベルを示した説明図である。
【図６Ｂ】信号処理回路を経由した後の信号レベルを示した説明図である。
【図７】各カラー信号における信号波形を示したタイムチャートである。
【図８Ａ】任意の映像に信号処理回路を適用した場合の効果を示す説明図である。
【図８Ｂ】任意の映像に信号処理回路を適用した場合の効果を示す説明図である。
【図９】コンピュータを利用したプログラムにより信号処理を行う流れを示したフローチャートである。
【図１０】第５の実施形態における撮像装置の概略的な構成を示したブロック図である。
【図１１】ニーカーブの一例を示した説明図である。
【図１２】ガンマ特性を有するガンマカーブの一例を示した説明図である。
【図１３】第６の実施形態における記憶媒体再生装置の概略的な構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１００，２００  信号処理回路
１１０，２１０  信号線
１２０，２２０  差分計算部
１３０，２３０  対応信号出力部
１４０，２４０  レベル制限部
２１２  ローパスフィルタ
６００  撮像装置
６１０  撮像部
６２４  映像記憶部
６５０  記憶媒体再生装置
６６０  映像読み出し部
６７０  映像表示部
【図１】
2006295618.tif 000003
【図２】
2006295618.tif 000004
【図３】
2006295618.tif 000005
【図４】
2006295618.tif 000006
【図５】
2006295618.tif 000007
【図６Ａ】
2006295618.tif 000008
【図６Ｂ】
2006295618.tif 000009
【図７】
2006295618.tif 000010
【図８Ａ】
2006295618.tif 000011
【図８Ｂ】
2006295618.tif 000012
【図９】
2006295618.tif 000013
【図１０】
2006295618.tif 000014
【図１１】
2006295618.tif 000015
【図１２】
2006295618.tif 000016
【図１３】
2006295618.tif 000017