(57)【要約】【課題】映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることが可能な映像信号処理装置、映像信号処理方法、プログラム、および表示装置を提供する。【解決手段】Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号からなる入力映像信号に基づいて色相信号、彩度信号および第１明度信号を画素ごとに出力する第１色空間変換部と、色相信号に基づいて余裕値を色相ごとに導出する余裕値導出部と、彩度信号と色相ごとの余裕値とに基づいて第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する制御値設定部と、第１明度信号と制御値とに基づいて第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力する明度調整部と、色相信号、彩度信号および第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号からなる出力映像信号を出力する第２色空間変換部とを備える映像信号処理装置が提供される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる入力映像信号に基づいて色空間を変換し、前記入力映像信号に基づく色相信号、彩度信号、および第１明度信号を画素ごとに出力する第１色空間変換部と、
前記色相信号に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出する余裕値導出部と、
前記彩度信号と色相ごとの前記余裕値とに基づいて、前記第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する制御値設定部と、
前記第１明度信号と前記制御値設定部において設定された制御値とに基づいて前記第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力する明度調整部と、
前記色相信号、前記彩度信号、および前記明度調整部において調整された前記第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる出力映像信号を出力する第２色空間変換部と、
を備えることを特徴とする、映像信号処理装置。
【請求項２】
前記明度調整部は、画素ごとの前記制御値と前記第１明度信号とを画素ごとに乗算して前記第２明度信号を出力することを特徴とする、請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記制御値設定部は、さらに色相ごとの制御値の上限を規定する上限規定値が色相ごとに設定された上限規定情報に基づいて前記制御値を設定し、
対応する色相ごとに前記余裕値と前記上限規定値とを比較して、前記上限規定値が、前記余裕値以上である場合には前記余裕値を選択的に用い、前記上限規定値が前記余裕値より小さい場合には前記上限規定値を選択的に用いて、前記制御値を設定することを特徴とする、請求項１、または請求項２のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる入力映像信号に基づいて色空間を変換し、前記入力映像信号に基づく色相信号、彩度信号、および第１明度信号を画素ごとに出力するステップと、
前記色相信号に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出するステップと、
前記彩度信号と色相ごとの前記余裕値とに基づいて、前記第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定するステップと、
前記第１明度信号と前記設定するステップにおいて設定された制御値とに基づいて前記第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力するステップと、
前記色相信号、前記彩度信号、および調整された前記第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる出力映像信号を出力するステップと、
を有することを特徴とする、映像信号処理方法。
【請求項５】
赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる入力映像信号に基づいて色空間を変換し、前記入力映像信号に基づく色相信号、彩度信号、および第１明度信号を画素ごとに出力するステップ、
前記色相信号に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出するステップ、
前記彩度信号と色相ごとの前記余裕値とに基づいて、前記第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定するステップ、
前記第１明度信号と前記設定するステップにおいて設定された制御値とに基づいて前記第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力するステップ、
前記色相信号、前記彩度信号、および調整された前記第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる出力映像信号を出力するステップ、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる入力映像信号の階調を画素ごとに調整する映像信号調整部と、
前記映像信号調整部が調整した映像信号に基づいて画像を表示画面に表示する映像表示部と、
を備え、
前記映像信号調整部は、
前記入力映像信号に基づいて色空間を変換し、前記入力映像信号に基づく色相信号、彩度信号、および第１明度信号を画素ごとに出力する第１色空間変換部と、
前記色相信号に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出する余裕値導出部と、
前記彩度信号と色相ごとの前記余裕値とに基づいて、前記第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する制御値設定部と、
前記第１明度信号と前記制御値設定部において設定された制御値とに基づいて前記第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力する明度調整部と、
前記色相信号、前記彩度信号、および前記明度調整部において調整された前記第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる出力映像信号を出力する第２色空間変換部と、
を備えることを特徴とする、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号処理装置、映像信号処理方法、プログラム、および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴディスプレイ（Cathode  Ray  Tube  display）に替わる表示装置として、有機ＥＬディスプレイ（organic  ElectroLuminescence  display。または、ＯＬＥＤディスプレイ（Organic  Light  Emitting  Diode  display）ともよばれる。）、ＦＥＤ（Field  Emission  Display。電界放出ディスプレイ）、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display。液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（Plasma  Display  Panel。プラズマディスプレイ）など様々な表示装置が開発されている。
【０００３】
ＣＲＴディスプレイを含む上記に示す表示装置は、装置ごとにある決まったダイナミックレンジ（dynamic  range）を有し、限られたダイナミックレンジの中で入力された映像信号が示す映像を表示することができる。
【０００４】
このような中、限られたダイナミックレンジの中でコントラスト感を向上させるために、映像信号に基づいて映像信号の補正カーブを作成し、作成した補正カーブに則って映像信号の補正を行う技術が開発されている。映像信号に基づいて輝度信号のヒストグラムを検出し、検出されたヒストグラムに基づいて映像信号を補正してコントラスト感を向上させる技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【０００５】
また、入力された映像信号の色空間を変換し、色空間が変換された映像信号に基づいて明度を調整する技術も開発されている。入力された映像信号を入力された映像信号の色空間を変換し、色空間が変換された映像信号の色相の調整と、彩度に基づく明度の調整とによって、映像信号を出力する出力側装置における色再現領域内で表現された映像信号へと変換する技術としては、例えば、特許文献２が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０２３１１号公報
【特許文献２】特開２００５−１８４６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
［１］映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムに基づいて映像信号を補正する従来の映像信号処理装置における問題
映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムに基づいて映像信号を補正する従来の技術（以下、「従来の技術１」とよぶ場合がある。）が適用された映像信号処理装置は、ヒストグラムが最大の度数を示す階調のコントラストが向上するように映像信号を補正する。
【０００８】
図８〜図１０は、それぞれ映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムに基づいて映像信号を補正する従来の技術を説明するための説明図である。従来の技術１が適用された映像信号処理装置は、図８に示すような画像が入力された場合には、図９に示すように映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムを導出する。そして、従来の技術１が適用された映像信号処理装置は、導出したヒストグラムに基づいて、最大の度数を示す階調“１２８”のコントラストが向上するように映像信号を補正する（図１０）。
【０００９】
従来の技術１は、上記のように、ヒストグラムが最大の度数を示す階調のコントラストが向上するように映像信号を補正する。従来の技術１を用いることによって、コントラスト感を高めることが可能となるので、従来の技術１が適用された従来の映像信号処理装置は、画質の向上を図ることができる可能性はある。しかしながら、従来の技術１が適用された従来の映像信号処理装置は、任意の映像信号に対して画質の向上を図ることができる訳ではない。以下、従来の技術１が適用された従来の映像信号処理装置における問題について図面を参照してより具体的に説明する。
【００１０】
図１１は、映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムに基づいて映像信号を補正する従来の技術１が適用された映像信号処理装置における問題を説明するための説明図である。図１１では、８ビット（bit）で表される映像信号、すなわち、２５６階調を表すことが可能な映像信号を例に挙げて示している。ここで、図１１（ａ）は、従来の映像信号処理装置において問題が生じる画像の一例を示している。また、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すラインａ−ｂの各位置における赤（Red。以下、「Ｒ」という。）成分に対応する信号（Ｒ信号）を示している。同様に、図１１（ｃ）は緑（Green。以下、「Ｇ」という。）成分に対応する信号（Ｇ信号）、図１１（ｄ）は青（Blue。以下、「Ｂ」という。）成分に対応する信号（Ｂ信号）、図１１（ｄ）は輝度信号（Ｙ信号）をそれぞれ示している。図１１（ｂ）〜図１１（ｅ）の各信号から明らかなように、図１１（ａ）に示す画像は、画像の左半分が明度が異なる赤（Ｒ）系統の画像を示しており、また、画像の右半分が明度が異なる黄色（Ｙｅ）系統の画像を示している。なお、Ｙ信号は、映像信号を構成するＲ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の信号レベルに応じて以下の数式１によって導出されるが、図１１（ｅ）では、Ｙ信号の最低レベルを“２８”とした場合を例に挙げている。
【００１１】
Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
・・・（数式１）
【００１２】
図１１（ａ）に示す画像の場合、例えば、画像の黄色を示す部分（図１１（ａ）のＰ）における色のコントラストを向上させることによって、より鮮明な画像を得ることが可能である。ここで、上記のように色のコントラストを調整することは、例えば、色の飽和度（saturation）調整と呼ばれる（または、カラー調整などとも呼ばれる）。しかしながら、画像の赤色を示す部分（図１１（ａ）のＱ）の信号レベルは、既に最大値に達しているため、それ以上に飽和度を上げると過飽和状態となり、かえって画質を損ねることとなる。
【００１３】
図１２は、図１１（ａ）に示す画像が色の飽和度調整により過飽和状態となった場合を示す説明図であり、図１１（ａ）に示す画像における飽和度を２倍に上げた例を示している。また、図１２（ａ）は、図１１（ａ）に示す画像が色の飽和度調整により過飽和状態となった場合の画像の一例を示しており、図１２（ｂ）〜図１２（ｅ）は、図１２（ａ）に示すラインａ−ｂの各位置におけるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号、およびＹ信号を示している。
【００１４】
図１１の状態から飽和度を２倍に上げることによって、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）に示すように、画像の右半分の黄色系統の部分におけるＲ信号とＧ信号の信号レベルが２倍とあるので、画像の右半分部分におけるコントラストが向上する。しかしながら、図１２（ｂ）に示すように、画像の左半分の赤系統の部分は、過飽和となり赤色の階調の段差が損なわれている。つまり、図１２（ａ）に示す画像では、画質の低下が生じている。
【００１５】
図１１、図１２に示すように、単純に飽和度の制御を行うと、画質の低下が生じる場合がある。ここで、従来に技術１は、図８〜図１０に示すように、ヒストグラムが最大の度数を示す階調のコントラストが向上するように映像信号を補正するので、従来の技術１を用いたとしても、図１２と同様の画質の低下が生じうる。
【００１６】
よって、従来の技術１を用いたとしても、高画質化は望むべくもない。
【００１７】
［２］入力された映像信号の色空間を変換し、色空間が変換された映像信号に基づいて明度を調整する従来の技術が適用された従来の映像信号処理装置における問題
入力された映像信号の色空間を変換し、色空間が変換された映像信号に基づいて明度を調整する技術（以下、「従来の技術２」とよぶ場合がある。）が適用された従来の映像信号処理装置は、色空間を変換して画像信号を処理することによって明度を調整する。しかしながら、従来の技術２が適用された映像信号処理装置は、映像信号を出力する出力側装置における色再現領域内で表現された映像信号へと変換することを前提としており、色相を回転させる処理が必要となる。また、従来の技術２が適用された映像信号処理装置は、色相が回転された映像信号に対して明度の調整を行う。つまり、例えば図１１（ａ）に示す画像を表す映像信号が入力された場合であっても、従来の技術２が適用された従来の映像信号処理装置から出力される映像信号が表す画像は、一定の画像となるとは限らない。さらに述べれば、図１１（ａ）に示す画像を表す映像信号が入力された場合において従来の技術２が適用された従来の映像信号処理装置から出力される映像信号（色相が回転された画像を示す映像信号）が表す画像は、図１１（ａ）に示す画像とは、似ても似つかぬ画像となる恐れすらある。
【００１８】
したがって、入力された映像信号の色空間を変換し、色空間が変換された映像信号に基づいて明度を調整する従来の技術を用いたとしても、高画質化は望むべくもない。
【００１９】
上記［１］、［２］に示したように、従来の技術１および／または従来の技術２を用いたとしても、コントラストの向上による高画質化は望むべくもない。
【００２０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることが可能な、新規かつ改良された映像信号処理装置、映像信号処理方法、プログラム、および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる入力映像信号に基づいて色空間を変換し、上記入力映像信号に基づく色相信号、彩度信号、および第１明度信号を画素ごとに出力する第１色空間変換部と、上記色相信号に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出する余裕値導出部と、上記彩度信号と色相ごとの上記余裕値とに基づいて、上記第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する制御値設定部と、上記第１明度信号と上記制御値設定部において設定された制御値とに基づいて上記第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力する明度調整部と、上記色相信号、上記彩度信号、および上記明度調整部において調整された上記第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる出力映像信号を出力する第２色空間変換部とを備える映像信号処理装置が提供される。
【００２２】
かかる構成により、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【００２３】
また、上記明度調整部は、画素ごとの上記制御値と上記第１明度信号とを画素ごとに乗算して上記第２明度信号を出力してもよい。
【００２４】
かかる構成により、明度の最大値に対する余裕範囲内で明度を画素ごとに調整することができる。
【００２５】
また、上記制御値設定部は、さらに色相ごとの制御値の上限を規定する上限規定値が色相ごとに設定された上限規定情報に基づいて上記制御値を設定し、対応する色相ごとに上記余裕値と上記上限規定値とを比較して、上記上限規定値が、上記余裕値以上である場合には上記余裕値を選択的に用い、上記上限規定値が上記余裕値より小さい場合には上記上限規定値を選択的に用いて、上記制御値を設定してもよい。
【００２６】
かかる構成により、明度の最大値に対する余裕範囲内で、かつ上限規定情報に規定された制御値の上限に従った制御値に基づいて、明度を画素ごとに調整することができる。
【００２７】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる入力映像信号に基づいて色空間を変換し、上記入力映像信号に基づく色相信号、彩度信号、および第１明度信号を画素ごとに出力するステップと、上記色相信号に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出するステップと、上記彩度信号と色相ごとの上記余裕値とに基づいて、上記第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定するステップと、上記第１明度信号と上記設定するステップにおいて設定された制御値とに基づいて上記第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力するステップと、上記色相信号、上記彩度信号、および調整された上記第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる出力映像信号を出力するステップとを有する映像信号処理方法が提供される。
【００２８】
かかる方法を用いることにより、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【００２９】
また、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる入力映像信号に基づいて色空間を変換し、上記入力映像信号に基づく色相信号、彩度信号、および第１明度信号を画素ごとに出力するステップ、上記色相信号に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出するステップ、上記彩度信号と色相ごとの上記余裕値とに基づいて、上記第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定するステップ、上記第１明度信号と上記設定するステップにおいて設定された制御値とに基づいて上記第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力するステップ、上記色相信号、上記彩度信号、および調整された上記第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる出力映像信号を出力するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【００３０】
かかるプログラムを用いることにより、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【００３１】
上記目的を達成するために、本発明の第４の観点によれば、赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる入力映像信号の階調を画素ごとに調整する映像信号調整部と、上記映像信号調整部が調整した映像信号に基づいて画像を表示画面に表示する映像表示部とを備え、上記映像信号調整部は、上記入力映像信号に基づいて色空間を変換し、上記入力映像信号に基づく色相信号、彩度信号、および第１明度信号を画素ごとに出力する第１色空間変換部と、上記色相信号に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出する余裕値導出部と、上記彩度信号と色相ごとの上記余裕値とに基づいて、上記第１明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する制御値設定部と、上記第１明度信号と上記制御値設定部において設定された制御値とに基づいて上記第１明度信号の明度を画素ごとに調整し、調整された第２明度信号を出力する明度調整部と、上記色相信号、上記彩度信号、および上記明度調整部において調整された上記第２明度信号に基づいて色空間を変換し、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる出力映像信号を出力する第２色空間変換部とを備える表示装置が提供される。
【００３２】
かかる構成により、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る映像信号処理装置における余裕値導出処理を説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る映像信号処理装置における制御値の設定方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る上限規定情報の一例を説明するための説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る映像信号処理装置における明度の調整結果の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る映像信号処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る映像信号処理方法の一例を示す流れ図である。
【図７】本発明の実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムに基づいて映像信号を補正する従来の技術を説明するための説明図である。
【図９】映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムに基づいて映像信号を補正する従来の技術を説明するための説明図である。
【図１０】映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムに基づいて映像信号を補正する従来の技術を説明するための説明図である。
【図１１】映像信号に基づく輝度信号のヒストグラムに基づいて映像信号を補正する従来の映像信号処理装置における問題を説明するための説明図である。
【図１２】図１１（ａ）に示す画像が色の飽和度調整により過飽和状態となった場合を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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、本明細書および図面において、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。
【００３６】
（本発明の実施形態に係るコントラストを向上させるためのアプローチ）
本発明の実施形態に係る映像信号処理装置（以下、「映像信号処理装置１００」とよぶ場合がある。）の構成について説明する前に、まず、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置におけるコントラストを向上させるためのアプローチについて説明する。
【００３７】
また、以下では、映像信号処理装置１００に入力される映像信号（以下、「入力映像信号」とよぶ場合がある。）が、赤成分に対応するＲ信号、緑成分に対応するＧ信号、および青成分に対応するＢ信号からなる映像信号であるとして説明するが、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、ＹＣｒＣｂ空間など他の色空間で表された映像信号をＲＧＢ色空間に変換して処理することもできる。ここで、本発明の実施形態に係る映像信号は、静止画像を示すものであってもよいし、または、動画像を示すものであってもよい。
【００３８】
［本発明の実施形態に係るアプローチの概要］
映像信号処理装置１００は、入力映像信号が示す色相（hue）と彩度（saturation  value）とに基づいて明度（value。またはbrightness。）を画素ごとに（各画素に対応する映像信号ごとに。以下同様とする。）調整することによって、コントラストを向上させる。より具体的には、映像信号処理装置１００は、色相ごとに明度の余裕を示す余裕値を導出し、色相ごとに導出された余裕値と彩度とに基づいて明度を調整する制御量を画素ごとに決定することによって、入力映像信号に基づいて明度の調整を行う。
【００３９】
映像信号処理装置１００は、入力映像信号に応じた色相ごとに余裕値を導出し、画素ごとに対応する明度信号（後述する）に対して余裕値が示す余裕内で明度の調整を行うので、例えば図１２に示すような過飽和による画質の低下を防止しつつ、コントラストを向上させることができる。
【００４０】
また、映像信号処理装置１００は、上記のように入力映像信号に応じた色相および彩度に基づいて明度を画素ごとに調整するので、従来の技術２が適用された従来の映像信号処理装置のように、色相が大きく変化（例えば、ユーザが色の変化を感じる程の変化）することはない。
【００４１】
したがって、映像信号処理装置１００は、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【００４２】
［本発明の実施形態に係るアプローチを実現するための処理の一例］
次に、上記本発明の実施形態に係るアプローチを実現するための処理について、より具体的に説明する。映像信号処理装置１００は、入力された入力映像信号に対して例えば、以下の（１）の処理〜（３）の処理を行うことによって、画像のコントラストを向上させる。以下では、入力映像信号が示す画像が、図１１（ａ）に示す画像である場合を例に挙げて、映像信号処理装置１００における本発明の実施形態に係るアプローチを実現するための処理を説明する。
【００４３】
（１）第１の色空間の変換処理
映像信号処理装置１００は、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる入力映像信号に基づいて、画素ごとに（各画素に対応する映像信号ごとに）色空間をＨＳＶ空間に変換する。ここで、映像信号処理装置１００が色空間をＨＳＶ空間に変換するのは、上述したように色相、彩度に基づいて明度を調整するためである。
【００４４】
映像信号処理装置１００が（１）の処理を行うことによって、入力映像信号は、色相を表す色相信号（以下、「色相信号（Ｈ）」とよぶ場合がある。）、彩度を表す彩度信号（以下、「彩度信号（Ｓ）」とよぶ場合がある。）、および明度を表す明度信号（以下、「第１明度信号（Ｖ）」とよぶ場合がある。）に変換される。ここで、映像信号処理装置１００は、例えば、以下の数式２〜数式４を用いることによって、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号からなる入力映像信号を色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第１明度信号（Ｖ）に変換することができる。以下の数式では、Ｒ信号を“Ｒｉ”、Ｇ信号を“Ｇｉ”、およびＢ信号を“Ｂｉ”として表し、色相信号（Ｈ）を“Ｈ”、彩度信号（Ｓ）を“Ｓ”、第１明度信号（Ｖ）を“Ｖ”として表している。また、以下での数式では、各画素に対応する映像信号におけるＲ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の最大値を“ＭＡＸ”とし、また、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の最小値を“ＭＩＮ”として表している。
【００４５】
【数２】
2011027944.tif 000003
【数３】
2011027944.tif 000004
【００４６】
（２）明度調整処理
映像信号処理装置１００は、上記（１）の処理によって変換された色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第１明度信号（Ｖ）に基づいて明度を調整する。以下では、明度が調整された明度信号を「第２明度信号（Ｖ’）」とよぶ場合がある。
【００４７】
より具体的には、映像信号処理装置１００は、例えば、以下の（２−１）の処理〜（２−３）の処理によって、第１明度信号（Ｈ）を第２明度信号（Ｈ’）に調整する。
【００４８】
（２−１）余裕値導出処理
映像信号処理装置１００は、色相信号（Ｈ）に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出する。
【００４９】
図１は、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００における余裕値導出処理を説明するための説明図である。ここで、図１は、映像信号処理装置１００が、図１１（ａ）に示す画像を表す入力映像信号に対応する色相信号（Ｈ）に基づいて検出した、色相と明度との関係を示している。また、図１では、横軸に色相信号（Ｈ）［degree］を示し、縦軸に明度［％］を示している。ここで、図１では、明度を百分率で表しているが、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、０．０〜１．０の範囲で明度を表すこともできる。
【００５０】
映像信号処理装置１００は、色相信号（Ｈ）に基づいて、入力映像信号が示す画像に含まれる色成分を検出し、検出結果に基づいて、余裕値を色相ごとに導出する。例えば、図１の色相Ｙｅに着目すると、色相Ｙｅでは、明度の最大値（１００％）に対して、５０％の余裕があることが分かる。映像信号処理装置１００は、色相Ｙｅに対して、例えば“５０”［％］を示す余裕値を導出する。
【００５１】
映像信号処理装置１００は、例えば、色相の１度ごとに、入力映像信号が示す画像に含まれる色成分の検出結果に応じた余裕値を導出する。なお、本発明の実施形態に係る余裕値の表現方法は、百分率で表されることに限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、百分率を０．０〜１．０の範囲の値に変換した余裕値を導出することもできる。
【００５２】
（２−２）制御値設定処理
〔１〕第１の制御値設定処理
映像信号処理装置１００は、上記（２−１）で導出された色相ごとの余裕値と、彩度信号（Ｓ）とに基づいて、明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する。
【００５３】
図２は、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００における制御値の設定方法の一例を示す説明図である。図２では、横軸に彩度信号（Ｓ）を示し、縦軸に制御値を示している。
【００５４】
ここで、図２は、図１に示す色相Ｙｅに対応する画素に対して設定される制御値の設定方法の一例を示している。なお、映像信号処理装置１００は、他の色相に対応する画素に対しても、図２を用いて説明する制御値の設定方法と同様の方法により、制御値を設定することができる。
【００５５】
また、図２では、彩度信号（Ｓ）および制御値を百分率で表しているが、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、百分率を０．０〜１．０の範囲の値に変換した値で表された制御値を彩度信号（Ｓ）に応じて導出することもできる。
【００５６】
映像信号処理装置１００は、上記（２−１）の処理で導出された色相ごとの余裕値と、彩度信号（Ｓ）とに基づいて例えば、以下の数式５に示す演算を画素ごとに行うことによって、制御値を一意に導出する。ここで、数式５に示す“ｙ”は制御値を示し、“ｐ”は、制御値を設定する画素に対応する色相の余裕値を示している。また、数式５に示す“ｘ”は彩度信号（Ｓ）の値を示している。
【００５７】
【数５】
2011027944.tif 000005
【００５８】
映像信号処理装置１００が、例えば、図１に示す色相Ｙｅに対応する画素に対する制御値を設定する場合、余裕値ｐはｐ＝５０［％］であるので、映像信号処理装置１００は、数式５の演算により、“１００＋５０×（ｘ／１００）２”という制御値を導出することができる。よって、上記画素に対しては、彩度信号（Ｓ）に応じた制御値が一意に設定される。
【００５９】
なお、映像信号処理装置１００は、数式５を用いて制御値を設定することに限られない。例えば、百分率を０．０〜１．０の範囲の値に変換した形式で表された制御値および彩度信号（Ｓ）を処理する場合には、映像信号処理１００は、例えば、以下の数式６に示す演算を画素ごとに行うことによって、制御値を一意に導出することができる。
【００６０】
【数６】
2011027944.tif 000006
【００６１】
映像信号処理装置１００は、例えば上記のように、彩度が最大のときの明度の強調量が最大となるような非線形な補正を実現する制御値を画素ごとに設定することによって、明度の最大値に対する余裕範囲内で明度が調整される制御値を設定する。よって、映像信号処理装置１００が、後述する（２−３）の処理において、第１の制御値設定処理において設定した制御値に基づいて第１明度信号（Ｖ）を調整したとしても、図１２に示すような過飽和による画質の低下は生じない。なお、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００における制御値の導出のための演算が、上記数式５、数式６に限られないことは、言うまでもない。
【００６２】
〔２〕第２の制御値設定処理
本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００における制御値を設定する制御値設定処理は、上記第１の制御値設定処理に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、上記（２−１）で導出された色相ごとの余裕値と、彩度信号（Ｓ）と、色相ごとの制御値の上限を規定する上限規定値が色相ごとに設定された上限規定情報とに基づいて、制御値を画素ごとに設定することもできる。
【００６３】
図３は、本発明の実施形態に係る上限規定情報の一例を説明するための説明図である。ここで、図３では、図１と同様に、横軸に色相信号（Ｈ）［degree］を示し、縦軸に明度［％］を示している。また、図３の縦軸に示す明度［％］が、色相ごとの制御値の上限を規定する上限規定値に相当する。なお、図３では、明度を百分率で表しているが、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、０．０〜１．０の範囲で明度を表すこともできる。
【００６４】
映像信号処理装置１００は、図３に示すような上限規定情報を用いて、制御値の上限値を色相ごとに認識する。例えば、図３に示す上限規定情報では色相Ｙｅに対して５０［％］の上限規定値が設定されているので、映像信号処理装置１００は、色相Ｙｅに対応する画素に設定する制御値の上限の値（上限規定情報により規定される上限の値）が、１５０［％］であると認識する。また、映像信号処理装置１００は、色相Ｒに対して０［％］の上限規定値が設定されているので、色相Ｒに対応する画素に設定する制御値の上限の値（上限規定情報により規定される上限の値）が、１００［％］であると認識する。
【００６５】
ここで、上限規定情報は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）などに記録された、予め規定された情報とすることができるが、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、操作部（後述する）などを用いたユーザ操作に基づいて、上限規定情報を適宜生成することもできる。
【００６６】
映像信号処理装置１００は、上記（２−１）で導出された色相ごとの余裕値と、上限規定情報に設定された色相ごとの上限規定値とを選択的に用いることによって、彩度信号（Ｓ）に応じた制御値を設定する。つまり、映像信号処理装置１００は、第２の制御値設定処理を行う場合、色相ごとに、数式５（または数式６）に示す“ｐ”の値として、余裕値または上限規定値のいずれか一方を選択的に用いることによって、彩度信号（Ｓ）に応じた制御値を設定する。
【００６７】
より具体的には、映像信号処理装置１００は、対応する色相ごとに余裕値と上限規定値とを比較する。そして、映像信号処理装置１００は、上限規定値が余裕値以上である場合には余裕値を選択的に用い、上限規定値が余裕値より小さい場合には上限規定値を選択的に用いて、制御値を設定する。上記のように制御値を設定することによって、映像信号処理装置１００は、明度の最大値に対する余裕範囲内で、かつ上限規定情報に規定された制御値の上限に従った制御値を画素ごとに設定することができる。
【００６８】
よって、映像信号処理装置１００が、後述する（２−３）の処理において、第２の制御値設定処理により設定した制御値に基づいて第１明度信号（Ｖ）を調整したとしても、図１２に示すような過飽和による画質の低下は生じない。また、上限規定値が、例えばユーザ操作に基づいて設定される場合には、映像信号処理装置１００は、ユーザの意向に沿った明度の調整を行うことができ、上限規定値が、例えば予め規定されている場合には、映像信号処理装置１００は、当該設定に応じた明度の調整を行うことができる。
【００６９】
映像信号処理装置１００は、例えば、上記〔１〕、〔２〕に示すような処理を行うことによって、画素ごとに制御値を設定することができる。なお、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００における制御値の導出方法は、上記に限られない。
【００７０】
（２−３）明度調整処理（第２明度信号（Ｖ’）導出処理）
映像信号処理装置１００は、上記（２−２）の処理において導出された制御値と、第１明度信号（Ｖ）とに基づいて、明度が調整された第２明度信号（Ｖ’）を画素ごとに導出する。ここで、映像信号処理装置１００は、例えば、制御値を係数として用い、第１明度信号（Ｖ）と制御値とを画素ごとに乗算することによって第２明度信号（Ｖ’）を導出する。
【００７１】
（３）第２の色空間の変換処理
映像信号処理装置１００は、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第２明度信号（Ｖ’）に基づいて、画素ごとに色空間をＲＧＢ空間（入力映像信号に対応する色空間）に変換する。ここで、映像信号処理装置１００は、例えば、以下の数式７〜数式１５を用いることによって、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第２明度信号（Ｖ’）をＲ信号、Ｇ信号、およびＢ信号に変換することができる。以下の数式では、Ｒ信号を“Ｒｏ”、Ｇ信号を“Ｇｏ”、およびＢ信号を“Ｂｏ”として表し、色相信号（Ｈ）を“Ｈ”、彩度信号（Ｓ）を“Ｓ”、第２明度信号（Ｖ’）を“Ｖ’”として表している。
【００７２】
＜彩度信号（Ｓ）＝０のとき＞
【数７】
2011027944.tif 000007
【００７３】
＜彩度信号（Ｓ）≠０のとき＞
【数８】
2011027944.tif 000008
【数９】
2011027944.tif 000009
【数１０】
2011027944.tif 000010
【数１１】
2011027944.tif 000011
【数１２】
2011027944.tif 000012
【数１３】
2011027944.tif 000013
【数１４】
2011027944.tif 000014
【数１５】
2011027944.tif 000015
【００７４】
映像信号処理装置１００は、例えば、上記数式７〜数式１５に示す演算を画素ごとに行うことによって、明度が画素ごとに調整されたＲ信号（以下、「Ｒｏ信号」とよぶ場合がある。）、Ｇ信号（以下、「Ｇｏ信号」とよぶ場合がある。）、およびＢ信号（以下、「Ｂｏ信号」とよぶ場合がある。）を出力することができる。
【００７５】
映像信号処理装置１００は、例えば、上記（１）の処理（第１の色空間の変換処理）、（２）の処理（明度調整処理）、および（３）の処理（第２の色空間の変換処理）を行うことによって、画素ごとに入力映像信号の明度を調整する。ここで、映像信号処理装置１００は、上記（２）の処理において、色相ごとの余裕値を導出し、余裕値により規定される明度の最大値に対する余裕範囲内で明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する。また、映像信号処理装置１００は、設定した制御値に応じて第１明度信号（Ｖ）を画素ごとに調整する。つまり、映像信号処理装置１００は、色相信号（Ｈ）に基づき検出した明度の最大値に対する余裕範囲内で、明度を変化させる制御量を画素ごとに変える。そして、映像信号処理装置１００は、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および明度が調整された第２明度信号（Ｖ’）に基づくＲｏ信号、Ｇｏ信号、およびＢｏ信号を画素ごとに出力する。よって、映像信号処理装置１００は、上記（１）の処理〜（３）の処理により、上述した本発明の実施形態に係るアプローチを実現することができる。
【００７６】
図４は、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００における明度の調整結果の一例を示す説明図である。ここで、図４は、図１１（ａ）に示す画像を表す入力映像信号を映像信号処理装置１００が処理した処理結果の一例を示している。また、図４（ａ）は、映像信号処理装置１００から出力される映像信号（出力映像信号）が示す画像の一例を示しており、図４（ｂ）〜図４（ｅ）は、図４（ａ）に示すラインａ−ｂの各位置におけるＲ信号（Ｒｏ信号）、Ｇ信号（Ｇｏ信号）、Ｂ信号（Ｂｏ信号）、およびＹ信号を示している。
【００７７】
映像信号処理装置１００は、上述したように、色相信号（Ｈ）に基づき検出した明度の最大値に対する余裕範囲内で明度を変化させる制御量を画素ごとに変える。よって、映像信号処理装置１００は、図４（ｂ）〜図４（ｅ）に示すように、図１２（ｂ）に示すような赤色の階調の段差を損ねることなく、画像の右半分部分におけるコントラストを向上させることができる。
【００７８】
したがって、映像信号処理装置１００は、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【００７９】
なお、本発明の実施形態に係るアプローチを実現するための処理は、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、上記（３）の処理（第２の色空間の変換処理）を行わず、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および明度が調整された第２明度信号（Ｖ’）を出力映像信号として出力することもできる。上記の場合であっても、映像信号処理装置１００は、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することができるので、コントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【００８０】
（本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００）
次に、上述した本発明の実施形態に係るアプローチに係る（１）の処理（第１の色空間の変換処理）〜（３）の処理（第２の色空間の変換処理）を行うことが可能な、映像信号処理装置１００の構成について説明する。
【００８１】
以下では、映像信号処理装置１００に入力される映像信号が、例えば、デジタル放送などで用いられるデジタル信号であるとして説明する。また、映像信号処理装置１００に入力される映像信号は、例えば、放送局などから送信され映像信号処理装置１００が受信したものとすることができるが、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００に入力される映像信号は、ＬＡＮ（Local  Area  Network）などのネットワークを介して外部装置から送信され、映像信号処理装置１００が受信したものであってもよいし、または、映像信号処理装置１００が備える記憶部（図示せず）に保持された映像ファイルや画像ファイルを映像信号処理装置１００が読み出したものであってもよい。
【００８２】
図５は、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。ここで、図５では、入力映像信号を、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉと示し、また、出力される映像信号（明度が調整された映像信号。以下、「出力映像信号」とよぶ場合がある。）をＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏとして示している。
【００８３】
図５を参照すると、映像信号処理装置１００は、第１色空間変換部１０２と、余裕値導出部１０４と、制御値設定部１０６と、明度調整部１０８と、第２色空間変換部１１０とを備える。
【００８４】
また、映像信号処理装置１００は、例えば、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）や各種処理回路などで構成され映像信号処理装置１００全体を制御することが可能な制御部（図示せず）や、制御部（図示せず）が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（図示せず）、制御部（図示せず）により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory。図示せず）、放送局などから送信される画像信号を受信する受信部（図示せず）、映像ファイルや画像ファイルなどを記憶可能な記憶部（図示せず）、ユーザが操作可能な操作部（図示せず）、外部装置（図示せず）と通信を行うための通信部（図示せず）などを備えてもよい。映像信号処理装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）により上記各構成要素間を接続する。なお、制御部（図示せず）は、後述する第１色空間変換部１０２、余裕値導出部１０４、制御値設定部１０６、明度調整部１０８、および第２色空間変換部１１０の役目を果たすこともできる。
【００８５】
ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard  Disk）などの磁気記録媒体や、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ（flash  memory）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive  Random  Access  Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric  Random  Access  Memory）、ＰＲＡＭ(Phase  change  Random  Access  Memory)などの不揮発性メモリ（nonvolatile  memory）が挙げられるが、上記に限られない。また、操作部（図示せず）としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられるが、上記に限られない。
【００８６】
また、映像信号処理装置１００と外部装置（図示せず）とは、例えば、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）端子やＩＥＥＥ１３９４規格の端子、ＤＶＩ（Digital  Visual  Interface）端子、あるいはＨＤＭＩ（High-Definition  Multimedia  Interface）端子などを介して物理的に接続されてもよいし、また、ＷＵＳＢ（Wireless  Universal  Serial  Bus）やＩＥＥＥ８０２．１１などを利用して無線で接続することもできる。さらに、映像信号処理装置１００と外部装置（図示せず）とは、例えば、ネットワークを介して接続することもできる。ネットワークとしては、例えば、ＬＡＮやＷＡＮ（Wide  Area  Network）など有線ネットワーク、ＭＩＭＯ（Multiple-Input  Multiple-Output）を用いたＷＬＡＮ（Wireless  Local  Area  Network）などの無線ネットワーク、あるいは、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission  Control  Protocol/Internet  Protocol）などの通信プロトコルを用いたインターネットなどが挙げられるが、上記に限られない。したがって、通信部（図示せず）は、外部装置（図示せず）との接続形態に応じたインタフェースを有する。
【００８７】
第１色空間変換部１０２は、上記（１）の処理（第１の色空間の変換処理）を行う役目を果たす。つまり、第１色空間変換部１０２は、入力映像信号（Ｒｉ信号、Ｇｉ信号、Ｂｉ信号）を色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第１明度信号（Ｖ）に変換する。ここで、第１色空間変換部１０２は、例えば、上記数式２〜数式４を用いることによって、Ｒｉ信号、Ｇｉ信号、Ｂｉ信号からなる入力映像信号を色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第１明度信号（Ｖ）に変換するが、変換方法は上記に限られない。
【００８８】
ここで、第１色空間変換部１０２は、上記数式２〜数式４の演算を行う専用の演算回路を備えることによって、入力映像信号を色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第１明度信号（Ｖ）へと変換するが、上記に限られない。例えば、第１色空間変換部１０２は、ＭＰＵや汎用の演算回路で構成されてもよい。
【００８９】
余裕値導出部１０４は、上記（２−１）の処理（余裕値導出処理）を行う役目を果たす。つまり、余裕値導出部１０４は、色相信号（Ｈ）に基づいて、明度の最大値に対する余裕を示す余裕値を色相ごとに導出する。ここで、余裕値導出部１０４は、例えば、上記（２−１）の処理（余裕値導出処理）を行う専用の処理回路により実現することができるが、上記に限られない。例えば、余裕値導出部１０４は、ＭＰＵや汎用の演算回路で構成されてもよい。
【００９０】
設定値導出部１０６は、上記（２−２）の処理（制御値設定処理）を行う役目を果たす。より具体的には、設定値導出部１０６は、余裕値導出部１０４が導出した色相ごとの余裕値と、彩度信号（Ｓ）とに基づいて、明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する（第１の制御値設定処理）。また、設定値導出部１０６は、余裕値導出部１０４が導出した色相ごとの余裕値と、彩度信号（Ｓ）と、上限規定情報とに基づいて、明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定することもできる（第２の制御値設定処理）。
【００９１】
ここで、制御値設定部１０６は、例えば、上記数式５（または上記数式６）の演算を行う専用の演算回路を備えることによって、余裕値または上限規定値と、彩度信号（Ｓ）とに応じた制御値を出力することができるが、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、制御値設定部１０６をＭＰＵや汎用の演算回路で構成することもできる。
【００９２】
明度調整部１０８は、上述した（２−３）の処理（明度調整処理）を行う役目を果たす。つまり、明度調整部１０８は、制御値設定部１０６から出力される制御値と第１明度信号（Ｖ）とに基づいて、第２明度信号（Ｖ’）を画素ごとに出力する。ここで、明度調整部１０８は、制御値と第１明度信号（Ｖ）とを乗算するための乗算回路（演算回路）を備えることによって、第２明度信号（Ｖ’）を画素ごとに出力するが、上記に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、明度調整部１０８をＭＰＵや汎用の演算回路で構成することもできる。
【００９３】
第２色空間変換部１１０は、上述した（３）の処理（第２の色空間の変換処理）を行う役目を果たす。つまり、第２色空間変換部１１０は、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第２明度信号（Ｖ’）を出力映像信号（Ｒｏ信号、Ｇｏ信号、Ｂｏ信号）に変換する。ここで、第２色空間変換部１１０は、例えば、上記数式７〜数式１５を用いることによって、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第２明度信号（Ｖ’）をＲｏ信号、Ｇｏ信号、およびＢｏ信号に変換するが、変換方法は上記に限られない。
【００９４】
ここで、第２色空間変換部１１０は、上記数式７〜数式１５の演算を行う専用の演算回路を備えることによって、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第２明度信号（Ｖ’）をＲｏ信号、Ｇｏ信号、およびＢｏ信号に変換するが、上記に限られない。例えば、第２色空間変換部１１０は、ＭＰＵや汎用の演算回路で構成されてもよい。また、第２色空間変換部１１０と第１色空間変換部１０２とは、共通の演算回路（あるいは、一部の演算回路を共有した構成）とすることもできる。
【００９５】
映像信号処理装置１００は、例えば、第１色空間変換部１０２、余裕値導出部１０４、制御値設定部１０６、明度調整部１０８、および第２色空間変換部１１０を備えることによって、上述した（１）の処理（第１の色空間の変換処理）、（２）の処理（明度調整処理）、および（３）の処理（第１の色空間の変換処理）を実現する。したがって、映像信号処理装置１００は、画素ごとに入力映像信号の明度を調整し、明度が調整された出力映像信号を出力することができる。
【００９６】
なお、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置の構成は、図５に示す構成に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置は、第２色空間変換部１１０を備えない構成、すなわち、（３）の処理（第２の色空間の変換処理）を行わない構成とすることもできる。上記の構成であっても、映像信号処理装置１００は、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することができる。
【００９７】
以上のように、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００は、上述した上記（１）の処理（第１の色空間の変換処理）、（２）の処理（明度調整処理）、および（３）の処理（第１の色空間の変換処理）を行うことによって、画素ごとに入力映像信号の明度を調整する。ここで、映像信号処理装置１００は、上述した（２）の処理において色相ごとの余裕値を導出し、余裕値により規定される明度の最大値に対する余裕範囲内で明度信号を調整する制御値を画素ごとに設定する。また、映像信号処理装置１００は、設定した制御値に応じて第１明度信号（Ｖ）を画素ごとに調整する。つまり、映像信号処理装置１００は、色相信号（Ｈ）に基づき検出した明度の最大値に対する余裕範囲内で、明度を変化させる制御量を画素ごとに変える。よって、映像信号処理装置１００は、設定した制御値に基づいて第１明度信号（Ｖ）を調整したとしても、図１２に示すような過飽和による画質の低下は生じない。したがって、映像信号処理装置１００は、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【００９８】
以上、本発明の実施形態として映像信号処理装置１００を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ、ＬＣＤ、ＰＤＰなどの表示装置や、ＰＣ（Personal  Computer）やサーバ（Server）などのコンピュータ、携帯電話などの携帯型通信装置など、様々な機器に適用することができる。また、映像信号処理装置１００は、例えば、図５に示す各部が集積されたＩＣチップとして実現することもできる。なお、映像信号処理装置１００の表示装置への適用については、後述する。
【００９９】
（映像信号処理装置に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置として機能させるためのプログラムによって、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【０１００】
（本発明の実施形態に係る映像信号処理方法）
次に、本発明の実施形態に係る映像信号処理方法について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る映像信号処理方法の一例を示す流れ図である。なお、以下では、図６に示す映像信号処理方法を映像信号処理装置１００が行うものとして説明するが、上記に限られず、後述する本発明の実施形態に係る表示装置に適用することもできる。
【０１０１】
映像信号処理装置１００は、入力映像信号（Ｒｉ信号、Ｇｉ信号、Ｂｉ信号）を色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、第１明度信号（Ｖ）に変換する（Ｓ１００。第１の色空間変換処理）。ここで、映像信号処理装置１００は、例えば、上記数式２〜数式４を用いることによって、入力映像信号を色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第１明度信号（Ｖ）に変換するが、変換方法は上記に限られない。
【０１０２】
映像信号処理装置１００は、ステップＳ１００において変換された色相信号（Ｈ）に基づいて、余裕値を色相ごとに設定する（Ｓ１０２）。ここで、映像信号処理装置１００は、例えば、色相信号（Ｈ）に基づいて入力映像信号が示す画像に含まれる色成分を検出し、色相の１度ごとに検出結果に応じた余裕値を導出する。
【０１０３】
映像信号処理装置１００は、ステップＳ１００において変換された彩度信号（Ｓ）と、ステップＳ１０２において色相ごとに設定された余裕値と、上限規定情報とに基づいて、制御値を画素ごとに設定する（Ｓ１０４）。ここで、映像信号処理装置１００は、例えば、上記（２−１）で導出された色相ごとの余裕値と、上限規定情報に設定された色相ごとの上限規定値とを選択的に用いることによって、彩度信号（Ｓ）に応じた制御値を設定する（第２の制御値設定処理）。
【０１０４】
なお、本発明の実施形態に係る映像信号処理方法における制御値の設定に係る処理は、上記ステップＳ１０４に示す処理に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、ステップＳ１００において変換された彩度信号（Ｓ）と、ステップＳ１０２において色相ごとに設定された余裕値とに基づいて、制御値を画素ごとに設定することもできる（第１の制御値設定処理）。
【０１０５】
映像信号処理装置１００は、ステップＳ１０４において画素ごとに設定された制御値に基づいて、ステップＳ１００において変換された第１明度信号（Ｖ）を画素ごとに調整する（Ｓ１０６）。ここで、映像信号処理装置１００は、例えば、第１明度信号（Ｖ）と画素ごとに設定された制御値とを対応する画素ごとに乗算することによって第１明度信号（Ｖ）を調整するが、上記に限られない。
【０１０６】
映像信号処理装置１００は、ステップＳ１００において変換された色相信号（Ｈ）および彩度信号（Ｓ）と、ステップＳ１０６において調整された第２明度信号（Ｖ’）とを出力映像信号（Ｒｏ信号、Ｇｏ信号、Ｂｏ信号）に変換する（Ｓ１０８。第２の色空間変換処理）。ここで、映像信号処理装置１００は、例えば、上記数式７〜数式１５を用いることによって、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、および第２明度信号（Ｖ’）を出力映像信号（Ｒｏ信号、Ｇｏ信号、Ｂｏ信号）に変換するが、上記に限られない。
【０１０７】
図６に示す映像信号処理方法を用いることにより、映像信号処理装置１００は、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【０１０８】
なお、本発明の実施形態に係る映像信号処理方法は、図６に示す方法に限られない。例えば、映像信号処理装置１００は、図６に示すステップＳ１０８を行わず、ステップＳ１００において変換された色相信号（Ｈ）および彩度信号（Ｓ）と、ステップＳ１０６において調整された第２明度信号（Ｖ’）とを出力映像信号として出力することもできる。上記の映像信号処理方法を用いる場合においても、映像信号処理装置１００は、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することができるので、コントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【０１０９】
（本発明の実施形態に係る表示装置）
次に、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置を適用した表示装置について説明する。
【０１１０】
図７は、本発明の実施形態に係る表示装置２００の構成の一例を示すブロック図である。なお、図７に示す表示装置２００は、本発明の実施形態に係る表示装置の一実施形態であり、本発明の実施形態が図７の構成に限定されるものではないことは、言うまでもない。また、以下では、表示装置２００に入力される映像信号が、図５に示す映像信号処理装置１００と同様の入力映像信号（Ｒｉ信号、Ｇｉ信号、Ｂｉ信号）であるものとして説明する。
【０１１１】
図７を参照すると、表示装置２００は、映像信号調整部２０２と、映像表示部２０４とを備える。
【０１１２】
また、表示装置２００は、例えば、ＭＰＵなどで構成され表示装置２００全体を制御することが可能な制御部（図示せず）や、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（図示せず）、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（図示せず）、ユーザインタフェース用の表示データなどの各種データを記憶可能な記憶部（図示せず）、ユーザが操作可能な操作部（図示せず）、放送局などから送信される映像信号を受信する受信部（図示せず）、外部装置（図示せず）と通信を行うための通信部（図示せず）などを備えてもよい。表示装置２００は、例えば、データの伝送路としてのバスにより上記各構成要素間を接続する。
【０１１３】
ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられるが、上記に限られない。また、操作部（図示せず）としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられるが、上記に限られない。
【０１１４】
また、表示装置２００と外部装置（図示せず）とは、例えば、ＵＳＢ端子やＤＶＩ端子、あるいはＨＤＭＩ端子などを介して物理的に接続されてもよいし、また、ＷＵＳＢなどを利用して無線で接続することもできる。さらに、表示装置２００と外部装置（図示せず）とは、例えば、有線／無線のネットワークを介して接続することもできる。したがって、通信部（図示せず）は、外部装置（図示せず）との接続形態に応じたインタフェースを有する。
【０１１５】
映像信号調整部２０２は、例えば、図５に示す本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００と同様の構成をとることができる。したがって、映像信号調整部２０２は、入力映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させた出力映像信号（Ｒｏ信号、Ｇｏ信号、Ｂｏ信号）を出力する。
【０１１６】
映像表示部２０４は、映像信号調整部２０２において調整された映像信号に基づいて、映像を表示する。
【０１１７】
[映像表示部２０４の構成例]
映像表示部２０４は、表示部２０６と、行駆動部２０８と、列駆動部２１０と、電源供給部２１２と、表示制御部２１４とを備える。
【０１１８】
表示部２０６は、映像信号が表す画像を表示する表示画面の役目を果たす。表示部２０６は、例えば、マトリクス状（行列状）に配置された複数の画素を備える。例えば、ＳＤ（Standard  Definition）解像度の映像を表示する表示部は、少なくとも６４０×４８０＝３０７２００（データ線×走査線）の画素を有し、カラー表示のために当該画素がＲ、Ｇ、Ｂのサブピクセル（sub  pixel）からなる場合には、６４０×４８０×３＝９２１６００（データ線×走査線×サブピクセルの数）のサブピクセルを有する。同様に、例えば、ＨＤ（High  Definition）解像度の映像を表示する表示部は、１９２０×１０８０の画素を有し、カラー表示の場合には、１９２０×１０８０×３のサブピクセルを有する。
【０１１９】
また、表示部２０６は、例えば、画素ごとに印加する電圧量／電流量を制御するための画素回路（図示せず）を備えていてもよい。画素回路は、例えば、印加される走査信号および電圧信号により電流量を制御するためのスイッチ素子およびドライブ素子と、電圧信号を保持するためのキャパシタで構成される。上記スイッチ素子および上記ドライブ素子は、例えば、薄膜トランジスタ（Thin  Film  Transistor）で構成される。
【０１２０】
行駆動部２０８、および列駆動部２１０は、例えば、表示部２０６が有する複数の画素に電圧信号を印加して各画素を発光させる。ここで、行駆動部２０８、および列駆動部２１０は、一方が画素のＯＮ／ＯＦＦを決定する電圧信号（走査信号）を印加し、他方が表示させる映像に応じた電圧信号（映像信号）を印加する役目を果たすことができる。
【０１２１】
また、行駆動部２０８、および列駆動部２１０の駆動方式としては、例えば、上記行列状に配置された画素ごとに発光させる点順次駆動走査方式、上記行列状に配置された画素を一列ごとに発光させる線順次駆動走査方式、そして、上記行列状に配置された全ての画素を発光させる面順次駆動走査方式などが挙げられる。なお、図８に示す表示装置２００の映像表示部２０４は、行駆動部２０８と列駆動部２１０との２つの駆動部を備えているが、本発明の実施形態に係る表示装置が１つの駆動部で構成できることは、言うまでもない。
【０１２２】
電源供給部２１２は、行駆動部２０８および列駆動部２１０に電源を供給し、行駆動部２０８および列駆動部２１０には電圧が印加される。また、電源供給部２１２が、行駆動部２０８および列駆動部２１０に印加する電圧の大きさは、映像信号調整部２０２により調整された映像信号に応じて可変する。
【０１２３】
表示制御部２１４は、例えば、ＭＰＵなどで構成され、映像信号調整部２０２により調整された映像信号に応じて、行駆動部２０８および列駆動部２１０の一方に画素のＯＮ／ＯＦＦを決定する電圧を画素に印加するための制御信号を入力し、また、他方に映像信号を入力する。また、表示制御部２１４は、映像信号調整部２０２により補正された映像信号に応じて、電源供給部２１２による行駆動部２０８および列駆動部２１０への電源の供給を制御することもできる。
【０１２４】
本発明の実施形態に係る表示装置２００は、図７に示すような構成を有することにより、入力される映像信号を調整し、当該調整された映像信号（出力映像信号）に基づいて当該映像信号が表す画像を表示することができる。なお、本発明の実施形態に係る表示装置１００の構成が、図７に示す構成に限られないことは、言うまでもない。
【０１２５】
以上のように、本発明の実施形態に係る表示装置２００は、上述した本発明の実施形態に係る映像信号処理装置１００と同様の機能、構成を有する映像信号調整部２０２を備える。よって、表示装置２００は、画素ごとに入力映像信号の明度を調整することができる。また、表示装置２００は、明度が調整された映像信号（出力映像信号）に基づいて当該映像信号が表す画像を表示する。したがって、表示装置２００は、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【０１２６】
また、本発明の実施形態として表示装置２００を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ、ＰＤＰなどの自発光型の表示装置や、ＬＣＤなどのバックライト型の表示装置、テレビジョン（Television）放送を受信するテレビ受像機などに適用することができる。また、本発明の実施形態は、ＰＣやサーバなどのコンピュータ、携帯電話などの携帯型通信装置など、様々な機器に適用することができる。
【０１２７】
（表示装置に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の実施形態に係る表示装置をとして機能させるためのプログラムによって、入力された映像信号に基づいて選択的に明度を調整することによりコントラストを向上させて高画質化を図ることができる。
【０１２８】
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。
【０１２９】
例えば、上記では、コンピュータを、本発明の実施形態に係る画像処理装置として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記憶媒体も併せて提供することができる。
【０１３０】
上述した構成は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、当然に、本発明の技術的範囲に属するものである。
【符号の説明】
【０１３１】
１００    映像信号処理装置
１０２    第１色空間変換部
１０４    余裕度導出部
１０６    制御値設定部
１０８    明度値調整部
１１０    第２色空間変換部
２００    表示装置
２０２    映像信号調整部
２０４    映像表示部
２０６    表示部
２０８    行駆動部
２１０    列駆動部
２１２    電源供給部
２１４    表示制御部
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図８】
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