(57)【要約】【課題】適切な色補正を実現する。【解決手段】映像表示装置１００は、入力ＲＧＢ映像信号１２１をＹ信号１２２、Ｕ信号１２３及びＶ信号１２４に変換する第１変換部１１１と、画素毎に、当該画素のためのゲインαを、入力ＲＧＢ映像信号１２１の当該画素の画素値に応じて決定するゲイン決定部１１２と、画素毎に、決定したゲインαを当該画素のＵ信号１２３及びＶ信号１２４に乗算することでＵ信号１２５及びＶ信号１２６を生成する乗算部１１３及び１１４と、Ｙ信号１２２とＵ信号１２５及びＶ信号１２６とを出力ＲＧＢ映像信号１２７に変換する第２変換部１１５とを備える。【選択図】図２
2018137528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ＲＧＢ映像信号を入力輝度信号及び入力色信号に変換する第１変換部と、
画素毎に、当該画素のためのゲインを、前記入力ＲＧＢ映像信号の当該画素の画素値に応じて決定するゲイン決定部と、
画素毎に、前記決定したゲインを当該画素の入力色信号に乗算することで補正色信号を生成する乗算部と、
前記入力輝度信号と前記補正色信号とを出力ＲＧＢ映像信号に変換する第２変換部とを備える
映像表示装置。
【請求項２】
前記ゲイン決定部は、画素毎に、当該画素のためのゲインを、前記入力ＲＧＢ映像信号の当該画素の画素値に含まれるＲ値、Ｇ値及びＢ値の最大値に応じて決定する
請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記ゲイン決定部は、画素毎に、当該画素のためのゲインを、前記入力ＲＧＢ映像信号の当該画素の画素値に含まれるＲ値、Ｇ値及びＢ値の平均値に応じて決定する
請求項１記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記ゲイン決定部は、前記画素値が小さいほど前記ゲインを大きくする
請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記ゲイン決定部は、前記画素値が予め定められた基準値より大きい場合、前記ゲインを１に設定し、前記画素値が前記基準値より小さい場合、前記画素値が小さいほど前記ゲインを大きくする
請求項４記載の映像表示装置。
【請求項６】
入力ＲＧＢ映像信号を入力輝度信号及び入力色信号に変換する第１変換部と、
画素毎に、当該画素のためのゲインを、前記入力ＲＧＢ映像信号の当該画素の画素値に応じて決定するゲイン決定部と、
画素毎に、前記決定したゲインを当該画素の入力色信号に乗算することで補正色信号を生成する乗算部と、
前記入力輝度信号と前記補正色信号とを出力ＲＧＢ映像信号に変換する第２変換部とを備える
信号処理装置。
【請求項７】
入力ＲＧＢ映像信号を入力輝度信号及び入力色信号に変換する第１変換ステップと、
画素毎に、当該画素のためのゲインを、前記入力ＲＧＢ映像信号の当該画素の画素値に応じて決定するゲイン決定ステップと、
画素毎に、前記決定したゲインを当該画素の入力色信号に乗算することで補正色信号を生成する乗算ステップと、
前記入力輝度信号と前記補正色信号とを出力ＲＧＢ映像信号に変換する第２変換ステップとを含む
信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、映像表示装置、信号処理装置及び信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ等の映像表示装置において、ＲＧＢ信号をＹＣｂＣｒ信号に変換し、ＹＣｂＣｒ信号に対して補正を行い、補正後のＹＣｂＣｒ信号をＲＧＢ信号に再変換する技術が知られている。例えば特許文献１では、Ｙ信号に応じてＣｂ信号及びＣｒ信号にゲインを乗算することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４４５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような、映像表示装置では、色補正の質を向上できることが望まれている。
【０００５】
そこで、本開示は、適切な色補正を実現できる映像表示装置、信号処理装置又は信号処理法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る映像表示装置は、入力ＲＧＢ映像信号を入力輝度信号及び入力色信号に変換する第１変換部と、画素毎に、当該画素のためのゲインを、前記入力ＲＧＢ映像信号の当該画素の画素値に応じて決定するゲイン決定部と、画素毎に、前記決定したゲインを当該画素の入力色信号に乗算することで補正色信号を生成する乗算部と、前記入力輝度信号と前記補正色信号とを出力ＲＧＢ映像信号に変換する第２変換部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示は、適切な色補正を実現できる映像表示装置、信号処理装置又は信号処理法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る映像表示装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る映像表示装置のブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る映像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態に係る画素値とゲインとの関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る映像表示装置により得られた信号の色域を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る黒の輝度信号及び色信号を、ＲＧＢの各画素からの光モレに分割した例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る光モレを考慮した色域の理論値と実測値とを示す図である。
【図８】図８は、実施の形態に係る光モレの影響を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１１】
（実施の形態）
本発明者は、映像表示装置において、表示部（例えば液晶パネル）のコントラスト比が十分でないために、暗い領域において色域が狭くなるという問題が生じることを見出した。以下、この問題を解決する実施の形態について図１〜図８を用いて説明する。
【００１２】
［映像表示装置の構成］
まず、図１及び図２を参照しながら、本実施の形態に係る映像表示装置１００の構成について説明する。図１は、映像表示装置１００の外観を示す図である。例えば、映像表示装置１００は、フラットパネルディスプレイ型の液晶テレビジョン受像機である。
【００１３】
図２は、映像表示装置１００のブロック図である。映像表示装置１００は、入力ＲＧＢ映像信号１２１に基づく映像を表示する。この映像表示装置１００は、信号処理装置１１０を備える。
【００１４】
信号処理装置１１０は、入力ＲＧＢ映像信号１２１に対して補正を行うことで出力ＲＧＢ映像信号１２７を生成する。映像表示装置１００は、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の記録媒体、あるいは、地上デジタル放送又は衛星デジタル放送等の放送機器から出力される映像信号を取得する。入力ＲＧＢ映像信号１２１は、当該取得された映像信号、又は、当該取得された映像信号に基づき生成された映像信号である。また、出力ＲＧＢ映像信号１２７に基づく映像が、映像表示装置１００が備える表示部（図示せず）に表示される。
【００１５】
なお、ここでは、信号処理装置１１０が、映像表示装置１００に含まれる例を示すが、信号処理装置１１０は、必ずしも映像表示装置１００に含まれる必要なく、例えば映像再生装置（例えばレコーダ等）に含まれてもよい。
【００１６】
［信号処理装置１１０の構成］
次に、図２に示すように、信号処理装置１１０は、第１変換部１１１と、ゲイン決定部１１２と、乗算部１１３及び１１４と、第２変換部１１５とを備える。
【００１７】
第１変換部１１１は、入力ＲＧＢ映像信号１２１を、Ｙ信号１２２（入力輝度信号）と、Ｕ信号１２３及びＶ信号１２４（入力色信号）に変換する。なお、ここでは、ＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換する例を述べるが、ＲＧＢ信号は、輝度信号及び色信号（色差信号）に変換されればよく、ＹＣｂＣｒ信号又はＹＰｂＰｒ信号等に変換されてもよい。
【００１８】
ゲイン決定部１１２は、入力ＲＧＢ映像信号１２１に基づきゲインαを決定する。具体的には、ゲイン決定部１１２は、画素毎に、当該画素のためのゲインαを、入力ＲＧＢ映像信号１２１の当該画素の画素値に応じて決定する。
【００１９】
乗算部１１３及び１１４は、乗算部１１３及び１１４は、画素毎に、ゲインαを当該画素のＵ信号１２３及びＶ信号１２４（入力色信号）に乗算することでＵ信号１２５及びＶ信号１２６（補正色信号）を生成する。具体的には、乗算部１１３は、画素毎に、ゲインαを当該画素のＵ信号１２３に乗算することでＵ信号１２５を生成する。乗算部１１４は、画素毎に、ゲインαを当該画素のＶ信号１２４に乗算することでＶ信号１２６を生成する。
【００２０】
第２変換部１１５は、Ｙ信号１２２（入力輝度信号）と、Ｕ信号１２５及びＶ信号１２６（補正色信号）とを出力ＲＧＢ映像信号１２７に変換する。
【００２１】
［動作］
次に、図３及び図４を参照しながら、映像表示装置１００の動作を説明する。図３は、映像表示装置１００の動作の流れを示すフローチャートである。図３は、例えば、１フレームの入力ＲＧＢ映像信号１２１に対する処理を示す。
【００２２】
まず、映像表示装置１００は、対象フレームに含まれる複数の画素から処理対象の画素（対象画素）を選択する（Ｓ１０１）。つまり、以降のステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理は画素単位で繰り返し行われる。
【００２３】
次に、第１変換部１１１は、入力ＲＧＢ映像信号１２１で示される対象画素の画素値を、Ｙ信号１２２、Ｕ信号１２３及びＶ信号１２４に変換する（Ｓ１０２）。つまり、第１変換部１１１は、ＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換する。
【００２４】
また、ゲイン決定部１１２は、入力ＲＧＢ映像信号１２１で示される対象画素の画素値に基づきゲインαを決定する（Ｓ１０３）。また、ゲインαは１以上の値である。
【００２５】
図４は、入力ＲＧＢ映像信号１２１で示される対象画素の画素値Ｐとゲインαとの関係の一例を示す図である。例えば、ゲイン決定部１１２は、ゲインαを、対象画素の画素値Ｐに含まれるＲ値、Ｇ値及びＢ値の最大値（ＭＡＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ））又は平均値（ＡＶＧ（Ｒ、Ｇ、Ｂ））に応じて決定する。また、ゲイン決定部１１２は、対象画素の画素値Ｐが小さいほどゲインαを大きくする。
【００２６】
具体的には、図４に示すように、画素値Ｐが予め定められた基準値Ｐ０より大きい場合には、ゲインαは１に設定される。つまり、対象画素のＵ信号及びＶ信号に補正は行われない。一方、画素値Ｐが基準値Ｐ０より小さい場合には、画素値Ｐが小さいほどゲインαを大きくなる。なお、画素値Ｐとゲインαとの関係は、折れ線で定義されてもよいし、曲線で定義されてもよい。
【００２７】
次に、乗算部１１３は、対象画素のＵ信号１２３にゲインαを乗算することでＵ信号１２５を生成する。乗算部１１４は、対象画素のＶ信号１２４にゲインαを乗算することでＶ信号１２６を生成する（Ｓ１０４）。
【００２８】
次に、第２変換部１１５は、Ｙ信号１２２、Ｕ信号１２５及びＶ信号１２６を出力ＲＧＢ映像信号１２７に変換する（Ｓ１０５）。つまり、第２変換部１１５は、ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換する。
【００２９】
以上により、１つの対象画素に対する補正が完了する。対象フレームに含まれる全ての画素に対する処理が終了していない場合（Ｓ１０６でＮｏ）、次の画素が対象画素として選択され（Ｓ１０１）、選択された対象画素に対してステップＳ１０２以降の処理が行われる。一方、対象フレームに含まれる複数の画素に対する処理が終了した場合（Ｓ１０６でＹｅｓ）、対象フレームに対する処理が終了する。
【００３０】
なお、図３では、ＲＧＢ信号からＹＵＶ信号への変換処理と、Ｕ信号及びＹ信号の補正（ゲインαの乗算）と、ＹＵＶ信号からＲＧＢ信号への変換処理とを含む一連の処理が、画素単位で時系列に繰り返し行われる例を示したが、これに限らない。例えば、１フレーム分のＲＧＢ信号がＹＵＶ信号へ変換された後に、得られた１フレーム分のＹＵＶ信号に対して補正処理が行われ、補正後の１フレーム分のＹＵＶ信号がＲＧＢ信号に変換されてもよい。
【００３１】
［効果等］
以上のように、本実施の形態に係る映像表示装置１００は、ＲＧＢ信号の画素値が小さい画素に対して色信号を増幅する補正を行う。これにより、映像表示装置１００は、暗い領域において色域が狭くなることを抑制できるので、適切な色補正を実現できる。
【００３２】
図５は、本実施の形態の手法を用いない場合と、用いた場合との色域の測定結果を示す図である。図５では、入力ＲＧＢ映像信号の階調が１６、３２、６４、１２８、２５５である場合における、色彩輝度計による色座標の計測結果を示す。また、三角形の面積が大きいほど表現できる色域が広いことを意味する。
【００３３】
図５に示すように、本実施の形態の手法を用いることで、低階調（例えば階調が１６、３２等）の三角形の面積が広くなっている。つまり、暗い部分の色の差が視認しやすくなっていることがわかる。
【００３４】
また、本実施の形態に係る映像表示装置１００は、画素単位でゲインαを決定する。これにより、フレーム単位でゲインを設定する場合に比べて、適切な補正を行うことができる。例えば、フレーム単位でゲインを設定した場合には、元の画像で色の濃い領域の色が飽和してしまうという問題がある。一方で、本実施の形態では、暗い画素に対してのみゲインαを乗算することで、暗部のみ色域を広げることができる。
【００３５】
また、映像表示装置１００は、色信号のみを補正し、輝度信号には補正を行わない。これにより、輝度（グレースケール）ガンマカーブへの影響を抑制できる。
【００３６】
また、映像表示装置１００は、変換前のＲＧＢ信号の画素値に基づき、ゲインαを決定する。これにより、例えば、変換後のＹ信号に基づき暗部を判定する場合に比べて、精度を向上できる。具体的には、Ｙ信号は、Ｇ信号に対する感度が高く、Ｒ信号及びＢ信号に対する感度が低い。これにより、例えば、Ｒ信号又はＢ信号のみが高い場合には、ゲインαが低く設定されてしまい、色域の拡大が十分に行えない可能性がある。一方、本実施の形態では、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号の最大値又は平均値を用いることで、このような場合においても、適切に色域を拡大できる。
【００３７】
［色域減少の原理］
暗い領域において色域が狭くなる原因の一つは、黒表示における光モレが影響していると考えられる。本発明者等は、黒の光モレを考慮したシミュレーションと、実測値との比較を行い、光モレの影響を確認した。
【００３８】
図６は、黒の輝度信号及び色信号を、ＲＧＢの各画素からの光モレに分割した例を示す図である。図７は、図６に示す光モレがＲＧＢの各画素から常時発生していると仮定した場合の色域の理論値（シミュレーション結果）と、実測値とを示す図である。図７に示すように、理論値と実測値とが概ね一致していることがわかる。
【００３９】
また、図８は、暗い赤色と濃い赤色とに対する光モレの影響を説明するための図である。図８に示すように本来はＲ信号のみで構成される色に対して、光モレによりＧ信号及びＢ信号が加わることで、純色の赤ではなく、白っぽい赤になってしまう。これにより、色域が狭くなってしまう。また、濃い赤の場合（階調が高い場合）には、元々の画素値に対する光モレの影響の割合が少なくなるため、当該光モレによる影響は感じられ難い。一方で、暗い赤の場合（階調が低い場合）には、光モレの割合が相対的に大きくなるため、当該光モレの影響が顕著になる。
【００４０】
［変形例等］
以上、本開示の実施の形態に係る映像表示装置について説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００４１】
例えば、上記実施の形態に係る映像表示装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【００４２】
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００４３】
つまり、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【００４４】
また、本開示は、上記映像表示装置又は信号処理装置により実行される特徴的なステップを含む、映像表示装置の制御方法又は信号処理方法として実現されてもよい。
【００４５】
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【００４６】
上記フローチャートに示す処理手順は一例であり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
【００４７】
以上、一つまたは複数の態様に係る映像表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本開示は、液晶テレビ等の映像表示装置又は信号処理装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１００  映像表示装置
１１０  信号処理装置
１１１  第１変換部
１１２  ゲイン決定部
１１３、１１４  乗算部
１１５  第２変換部
１２１  入力ＲＧＢ映像信号
１２２  Ｙ信号
１２３、１２５  Ｕ信号
１２４、１２６  Ｖ信号
１２７  出力ＲＧＢ映像信号
【図１】
2018137528.tif 000003
【図２】
2018137528.tif 000004
【図３】
2018137528.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2018137528.tif 000008
【図７】
2018137528.tif 000009
【図８】
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