(57)【要約】【課題】使用する表示デバイスに最適な輝度・色の補正・強調処理を行ったうえで圧縮率の高い画像では輝度や色の強調によりノイズが目立つことを避け、圧縮率の低い画像では輝度や色を十分に強調するような制御を行う画像処理装置を提供する。【解決手段】圧縮画像データを入力とし、復号処理を施して原画像を復元して出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号手段と、複数の信号処理パラメータとパラメータ情報とを記憶するパラメータ記憶手段と、圧縮画像情報とパラメータ情報とを用いて複数の信号処理パラメータの中から１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御手段と、パラメータ選択情報に基づき複数の信号処理パラメータから１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、信号処理パラメータを用いて原画像に信号処理を施す信号処理手段とを設けた。【選択図】　図１
2004023328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号手段と、
複数の信号処理パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、
前記復号手段から出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力された複数の信号処理パラメータを用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御手段と、
前記制御手段から出力されたパラメータ選択情報に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、
前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて前記復号手段から出力された原画像に信号処理を施す信号処理手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号手段と、
複数の信号処理パラメータと各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報とを記憶するパラメータ記憶手段と、
前記復号手段から出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力されたパラメータ情報を用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御手段と、
前記制御手段から出力されたパラメータ選択情報に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、
前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて前記復号手段から出力された原画像に信号処理を施す信号処理手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記複数の信号処理パラメータは、画像処理装置の後段に接続される表示デバイスの特性を反映して作成された信号処理パラメータであり、
前記パラメータ選択情報は、前記表示デバイスの特性に合わせて変化する情報を含むパラメータ選択情報であることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記信号処理手段として、色拡張処理、または輝度部分強調処理の少なくとも１つを施す信号処理手段を有し、
前記圧縮画像情報は、原画像信号の画像サイズ、フレームレート、および圧縮後のデータレートであり、
前記制御手段は、画像サイズとフレームレートから原画像信号のデータレートを算出して、圧縮後のデータレートとの差が大きいほど色拡張量あるいは輝度部分強調量を減少させるパラメータ選択情報を出力することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記圧縮画像情報は地域情報を含み、
前記制御手段は、前記地域情報にも基づいてパラメータ選択情報を出力することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記信号処理手段として、ローパスフィルタ処理、色拡張処理、または輝度部分強調処理の少なくとも１つを施す信号処理手段を有し、
前記制御手段は、色拡張量を大きくする場合には同時にローパスフィルタ処理において帯域を狭くするパラメータ選択情報を出力することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項７】
光源を有する表示デバイスに対し、信号処理を施した画像信号と前記光源の輝度を制御する輝度制御信号とを出力する画像処理装置であって、
圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号手段と、
複数の信号処理パラメータと各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報とを記憶するパラメータ記憶手段と、
前記復号手段から出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力されたパラメータ情報を用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御手段と、
前記制御手段から出力されたパラメータ選択情報に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択して出力するパラメータ選択手段と、
前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて前記復号手段から出力された原画像に信号処理を施す信号処理手段と、
前記制御手段からのパラメータ選択情報に基づき前記輝度制御信号を発生し、前記表示デバイスに出力する輝度制御信号発生手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記圧縮画像データは光ディスクの再生信号から得られるものであることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記地域情報は光ディスクの再生信号に含まれるリージョナルコードであることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号ステップと、
前記復号ステップから出力された圧縮画像情報と、パラメータ記憶手段から読み出した複数の信号処理パラメータとを用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御ステップと、
前記制御ステップから出力されたパラメータ選択情報に基づき、前記パラメータ記憶ステップに記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択ステップと、
前記パラメータ選択ステップから出力された信号処理パラメータを用いて前記復号ステップから出力された原画像に信号処理を施す信号処理ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号ステップと、
前記復号ステップから出力された圧縮画像情報とパラメータ記憶手段から読み出したパラメータ情報を用いて複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御ステップと、
前記制御ステップから出力されたパラメータ選択情報に基づき、パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択ステップと、
前記パラメータ選択ステップから出力された信号処理パラメータを用いて前記復号ステップから出力された原画像に信号処理を施す信号処理ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の前記復号ステップと前記制御ステップと前記パラメータ選択ステップと前記信号処理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１３】
請求項１１に記載の前記復号ステップと前記制御ステップと前記パラメータ選択ステップと前記信号処理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１４】
ＣＰＵとメモリを含む演算記憶処理回路と、
複数の信号処理パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて信号処理を施す信号処理手段とを含む画像処理回路とを有する画像処理装置の前記演算記憶処理回路に実行させるためのプログラムであって、
圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号ステップと、
前記復号ステップから出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力された複数の信号処理パラメータを用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御ステップとを前記演算記憶処理回路に実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
ＣＰＵとメモリを含む演算記憶処理回路と、
複数の信号処理パラメータと各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報とを記憶するパラメータ記憶手段と、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて信号処理を施す信号処理手段とを含む画像処理回路とを有する画像処理装置の前記演算記憶処理回路に実行させるためのプログラムであって、
圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号ステップと、
前記復号ステップから出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力されたパラメータ情報を用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御ステップとを前記演算記憶処理回路に実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
請求項１２乃至請求項１５いずれかに記載のプログラムを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノートパソコンなどの携帯型表示装置において、入力された画像信号に処理を施すことによって表示パネルの特性を補正し、視覚的に良好な画像を表示するための画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略する）の性能向上に伴い、ＤＶＤやネットワークなどを介して圧縮画像データをＰＣで復号し表示することが増えている。この傾向はデスクトップＰＣのみでなく、携帯可能なノートＰＣでも多くなってきている。さらには、ノートＰＣよりもさらにコンパクトなＰＤＡでも圧縮画像データを復号し表示するものが見られるようになった。
【０００３】
一方、ＰＣは元々画像信号を表示するために作られたものではないため、ＴＶなどの画像表示機器と比べて画質面で劣る部分もある。特にノートＰＣでは消費電力の制約により、表示デバイスとして用いられている液晶パネルにおいてバックライトをあまり明るく出来ない、低消費電力で輝度を稼ぐためにカラーフィルタをあまり濃く出来ない、などの理由で暗く色彩の薄い、鮮やかではない画像を提示している。
【０００４】
この対策として、圧縮画像データを復号して得られた原画像信号を画像処理装置により処理したものを液晶パネルに出力して良好な表示画質を得ることを考える。この際に使用する従来の画像処理装置においては、ＲＧＢ信号、ＹＩＱ信号のような画像信号を入力し、ビデオカメラの光学系の補正、表示デバイスの非線形性の補正等を行うために、画像信号に対して、色補正、ガンマ補正などの処理を施す画像処理装置がある。
【０００５】
このような、色補正、ガンマ補正などの処理を施す画像処理装置として、特開平１０−２４３２５９号公報に示されたように、入力された画像信号に対してＤＳＰなどのプロセッサ構成でソフトウエアにより信号処理を実行可能な画像処理装置を用いて処理を行い、このＤＳＰにおいて実行されるプログラムを別途パーソナルコンピュータなどの画像処理支援装置により作成する画像処理装置がある。
【０００６】
また、特開２００１−３２６８７６号公報に示されたように、圧縮画像を復号するためのビデオデコーダから圧縮時に用いた画像符号化情報を取得し、この画像符号化情報に応じてブライトネス、シャープネスなどの画像信号処理パラメータを設定する画像処理装置がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような、従来の画像処理装置においては、据え置き型機器での処理を前提に構成されており消費電力や装置規模の面で携帯機器などに適用することが困難であったり、表示デバイスの特性を考慮せずに一律に処理を行うため十分な画質を得られなかったりするという問題がある。
【０００８】
画像処理装置としてＤＳＰを用い、このＤＳＰにおいて実行されるプログラムを画像処理支援システムで作成する場合は、ノートパソコン、ＰＤＡなどの携帯型表示装置に用いられている液晶パネルのような色再現性の低い表示デバイスに対して、積極的に色強調を行うことで色鮮やかな表示画面を得るという目的に対しては消費電力面で難のあるＤＳＰを用いなければならず、電池寿命が短くなったり、電力容量の大きい重い電池を使用する必要がある、という問題がある。
【０００９】
また、圧縮画像を復号するためのビデオデコーダから圧縮時に用いた画像符号化情報を取得し、単にこの画像符号化情報に応じてブライトネス、シャープネスなどの画像信号処理パラメータを設定する場合は、適用する表示装置が一品種に決まっているときには使用する表示デバイスに合わせて補正の基準となる値を決定することもできなくはないが、複数品種の表示デバイスに同一信号処理装置で対応しようとすると、実際の表示デバイスの特性と必ずしも適合した画像信号処理パラメータが得られるとは限らず、十分な画質の得られない場合がある。
【００１０】
さらに、画像信号に処理を施してから表示デバイスに出力することにより、輝度や色の強調を行う画像処理装置においては、入力画像信号がＭＰＥＧ２などの圧縮画像データから復号された画像である場合、輝度や色の強調に伴って圧縮ノイズをも強調してしまい、良好な画像が得られない場合があった。
【００１１】
本発明は前記課題に鑑み、消費電力や装置規模の面で携帯型表示装置に搭載可能であり、圧縮画像データを復号して得られた原画像の圧縮ノイズを強調して表示することがなく、かつ、表示デバイスを複数品種用いた場合にもそれぞれについて最適な輝度・色の補正・強調処理を行ったうえで表示デバイスと画像処理装置をセットで組み込んだ表示機器を量産することができる画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および媒体を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明（請求項１に対応）は、圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号手段と、複数の信号処理パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、前記復号手段から出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力された複数の信号処理パラメータを用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御手段と、前記制御手段から出力されたパラメータ選択情報に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて前記復号手段から出力された原画像に信号処理を施す信号処理手段とを有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１３】
また、第２の発明（請求項２に対応）は、圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号手段と、複数の信号処理パラメータと各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報とを記憶するパラメータ記憶手段と、前記復号手段から出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力されたパラメータ情報を用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御手段と、前記制御手段から出力されたパラメータ選択情報に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて前記復号手段から出力された原画像に信号処理を施す信号処理手段とを有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１４】
また、第３の発明（請求項３に対応）は、前記複数の信号処理パラメータは、画像処理装置の後段に接続される表示デバイスの特性を反映して作成された信号処理パラメータであり、前記パラメータ選択情報は、前記表示デバイスの特性に合わせて変化する情報を含むパラメータ選択情報であることを特徴とする第１の発明もしくは第２の発明に記載の画像処理装置である。
【００１５】
また、第４の発明（請求項４に対応）は、前記信号処理手段として、色拡張処理、または輝度部分強調処理の少なくとも１つを施す信号処理手段を有し、前記圧縮画像情報は、原画像信号の画像サイズ、フレームレート、および圧縮後のデータレートであり、前記制御手段は、画像サイズとフレームレートから原画像信号のデータレートを算出して、圧縮後のデータレートとの差が大きいほど色拡張量あるいは輝度部分強調量を減少させるパラメータ選択情報を出力することを特徴とする第１の発明もしくは第２の発明に記載の画像処理装置である。
【００１６】
また、第５の発明（請求項５に対応）は、前記圧縮画像情報は地域情報を含み、前記制御手段は、前記地域情報にも基づいてパラメータ選択情報を出力することを特徴とする第１の発明もしくは第２の発明に記載の画像処理装置である。
【００１７】
また、第６の発明（請求項６に対応）は、前記信号処理手段として、ローパスフィルタ処理、色拡張処理、または輝度部分強調処理の少なくとも１つを施す信号処理手段を有し、前記制御手段は、色拡張量を大きくする場合には同時にローパスフィルタ処理において帯域を狭くするパラメータ選択情報を出力することを特徴とする第１の発明もしくは第２の発明に記載の画像処理装置である。
【００１８】
また、第７の発明（請求項７に対応）は、光源を有する表示デバイスに対し、信号処理を施した画像信号と前記光源の輝度を制御する輝度制御信号とを出力する画像処理装置であって、圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号手段と、複数の信号処理パラメータと各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報とを記憶するパラメータ記憶手段と、前記復号手段から出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力されたパラメータ情報を用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御手段と、前記制御手段から出力されたパラメータ選択情報に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択して出力するパラメータ選択手段と、前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて前記復号手段から出力された原画像に信号処理を施す信号処理手段と、前記制御手段からのパラメータ選択情報に基づき前記輝度制御信号を発生し、前記表示デバイスに出力する輝度制御信号発生手段とを有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１９】
また、第８の発明（請求項８に対応）は、前記圧縮画像データは光ディスクの再生信号から得られるものであることを特徴とする第１の発明もしくは第２の発明に記載の画像処理装置である。
【００２０】
また、第９の発明（請求項９に対応）は、前記地域情報は光ディスクの再生信号に含まれるリージョナルコードであることを特徴とする第５の発明に記載の画像処理装置である。
【００２１】
また、第１０の発明（請求項１０に対応）は、圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号ステップと、前記復号ステップから出力された圧縮画像情報と、パラメータ記憶手段から読み出した複数の信号処理パラメータとを用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御ステップと、前記制御ステップから出力されたパラメータ選択情報に基づき、前記パラメータ記憶ステップに記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択ステップと、前記パラメータ選択ステップから出力された信号処理パラメータを用いて前記復号ステップから出力された原画像に信号処理を施す信号処理ステップとを有することを特徴とする画像処理方法である。
【００２２】
また、第１１の発明（請求項１１に対応）は、圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号ステップと、前記復号ステップから出力された圧縮画像情報とパラメータ記憶手段から読み出したパラメータ情報を用いて複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御ステップと、前記制御ステップから出力されたパラメータ選択情報に基づき、パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択ステップと、前記パラメータ選択ステップから出力された信号処理パラメータを用いて前記復号ステップから出力された原画像に信号処理を施す信号処理ステップとを有することを特徴とする画像処理方法である。
【００２３】
また、第１２の発明（請求項１２に対応）は、第１０の発明に記載の前記復号ステップと前記制御ステップと前記パラメータ選択ステップと前記信号処理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である。
【００２４】
また、第１３の発明（請求項１３に対応）は、第１１の発明に記載の前記復号ステップと前記制御ステップと前記パラメータ選択ステップと前記信号処理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である。
【００２５】
また、第１４の発明（請求項１４に対応）は、ＣＰＵとメモリを含む演算記憶処理回路と、複数の信号処理パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて信号処理を施す信号処理手段とを含む画像処理回路とを有する画像処理装置の前記演算記憶処理回路に実行させるためのプログラムであって、圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号ステップと、前記復号ステップから出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力された複数の信号処理パラメータを用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御ステップとを前記演算記憶処理回路に実行させるためのプログラムである。
【００２６】
また、第１５の発明（請求項１５に対応）は、ＣＰＵとメモリを含む演算記憶処理回路と、複数の信号処理パラメータと各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報とを記憶するパラメータ記憶手段と、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数の信号処理パラメータの１つを選択し出力するパラメータ選択手段と、前記パラメータ選択手段から出力された信号処理パラメータを用いて信号処理を施す信号処理手段とを含む画像処理回路とを有する画像処理装置の前記演算記憶処理回路に実行させるためのプログラムであって、圧縮画像データを入力とし復号処理を施して原画像を出力すると共に、前記圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して出力する復号ステップと、前記復号ステップから出力された圧縮画像情報と前記パラメータ記憶手段から出力されたパラメータ情報を用いて前記複数の信号処理パラメータの中の１つを選択するためのパラメータ選択情報を出力する制御ステップとを前記演算記憶処理回路に実行させるためのプログラムである。
【００２７】
また、第１６の発明（請求項１６に対応）は、第１２の発明乃至第１５の発明いずれかに記載のプログラムを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能な媒体である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１に係る画像処理装置のブロック図を示す。
【００３０】
図１において、５００は入力端子、５０１は復号手段、５０２は信号処理手段、５０３は出力端子、５０４は制御手段、５０５はパラメータ選択手段、５０６はパラメータ記憶手段、５０７は表示デバイスである。
【００３１】
入力端子５００からは圧縮画像データが入力される。復号手段５０１は入力端子５００経由で入力された圧縮画像データに復号処理を施し、復元した原画像を信号処理手段５０２に出力するとともに、圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して制御手段５０４に出力する。
【００３２】
一方、パラメータ記憶手段５０６には、表示デバイス５０７の特性に合わせて表示画像の見かけ上の画質を向上させるような複数の信号処理パラメータと各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報とがあらかじめ記憶されている。パラメータ記憶手段５０６は、図１の画像処理装置の電源投入時などの動作開始時点においてパラメータ情報を制御手段５０４に出力する。
【００３３】
制御手段５０４は、復号手段５０１から入力された圧縮画像情報と、パラメータ記憶手段５０６から入力されたパラメータ情報との両方を用い、パラメータ記憶手段５０６に記憶されている複数の信号処理パラメータの中から１つを選択するためのパラメータ選択情報をパラメータ選択手段５０５に出力する。パラメータ選択手段５０５は制御手段５０４から入力されたパラメータ選択情報に基づき、パラメータ記憶手段５０６に記憶されている複数の信号処理パラメータから１つを選択し、信号処理手段５０２に出力する。
【００３４】
信号処理手段５０２は、パラメータ選択手段５０５から入力された信号処理パラメータを用いて、復号手段５０１から入力された原画像に信号処理を施して出力端子５０３経由で表示デバイス５０７に出力する。
【００３５】
以上のような動作により、図１の画像処理装置は入力端子５００から入力された圧縮画像データの特性と、表示デバイス５０７の特性との組み合わせに対して最適な信号処理を圧縮画像データから復元した原画像に施すことで高画質な表示を実現することが出来る。ここで、図１に示したブロック図の各構成要素はハードウエアで実現されたものでも、ソフトウエアで実現されたものでもかまわないが、これ以降の説明においては現状のノートＰＣに搭載することを念頭におき、復号手段５０１及び制御手段５０４をソフトウエアで、信号処理手段５０２、パラメータ選択手段５０５及びパラメータ記憶手段５０６をハードウエアで実現した構成を用いて説明する。
【００３６】
次に、図１の画像処理装置においてパラメータ記憶手段５０６にあらかじめ記憶させておく、表示デバイス５０７の特性に合わせた複数の信号処理パラメータと各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報との設定方法について説明する。
【００３７】
図２はパラメータ記憶手段に記憶させるパラメータを設定するための画像処理支援システムのブロック図である。
【００３８】
図２において、１は画像処理支援装置、２は画像処理回路、３は表示デバイス、４は測定装置、５は操作用画面表示装置である。また、１０、１１は入力端子、１２は測定値受信部、１３はターゲット設定部、１４はパラメータ算出部、１５はパラメータ設定部、１６は出力端子、１７は画像信号出力部、１８、１９は出力端子、２０は入力端子、２１は入出力端子、２２は外部インタフェース手段、２３はパラメータ記憶選択部、２４は画像信号処理部、２５は出力端子である。
【００３９】
画像信号処理部２４は図１の信号処理手段５０２に相当する。また、パラメータ記憶選択部２３が図１のパラメータ選択手段５０５およびパラメータ記憶手段５０６に相当する。また、表示デバイス３が図１の表示デバイス５０７に相当する。
【００４０】
これ以降の説明においては、画像信号処理部２４（信号処理手段５０２）、パラメータ記憶選択部２３（パラメータ選択手段５０５およびパラメータ記憶手段５０６）が外部インタフェース手段２２との組み合わせで一つの画像処理回路２を構成するものとする。より具体的には、画像処理回路２はＬＳＩとして実現され、このＬＳＩをノートＰＣに搭載して用いることになる。図１の構成における残りの部分、すなわち復号手段５０１および制御手段５０４は先にも述べたように、本実施の形態ではソフトウエアとして実現される形態で後ほど別途図面を用いて説明する。
【００４１】
まず、表示デバイス３のガンマ特性及び色再現性の測定動作から説明する。
【００４２】
画像処理支援装置１の画像信号出力部１７からは、表示デバイス３のガンマ特性及び色再現性を測定するための測定用画像信号が出力される。この測定用画像信号は画像処理回路２を介して表示デバイス３に出力されるが、測定時には画像処理回路２においてガンマ補正や色強調などの処理が施されないようにする必要がある。このため、画像処理支援装置１のパラメータ設定部１５は、画像信号処理部２４が入力端子２０からの入力信号に対してガンマ補正や色強調などの信号処理を施さず、源信号のまま出力端子２５に伝えるような測定用パラメータを作成し、出力端子１６経由で画像処理回路２へ出力する。この測定用パラメータは入出力端子２１、外部インタフェース２２を介してパラメータ記憶選択部２３に入力され、記憶される。パラメータ記憶選択部２３は記憶した測定用パラメータを画像信号処理部２４に供給する。
【００４３】
測定装置４は表示デバイス３に表示された測定用画像信号の輝度及び色彩を測定し、測定結果を画像処理支援装置１に出力する。画像処理支援装置１の入力端子１０に入力された測定結果は、測定値受信部１２により受信され、保存される。
【００４４】
測定用画像信号としては、例えば全面赤、緑もしくは青の単色表示、複数の階調の灰色単色表示などの複数の画像信号が切り替えて用いられる。この測定用画像信号の切り替えを、測定装置４の測定動作と同期して行うようにするため、測定値受信部１２は測定装置４から測定結果を受信すると、そのことを通知する受信通知信号を画像信号出力部１７に出力する。評価用画像信号出力部１７は受信通知信号を受け取ってから測定用画像信号を切り替える。
【００４５】
以上の動作を繰り返すことにより、表示デバイス３のガンマ特性、色再現性などの特性データが測定値受信部１２に保存される。
【００４６】
図３に表示デバイス３におけるガンマ特性の測定結果の一例、図４に表示デバイスにおける色再現性の測定結果の一例を示す。本実施の形態においては、表示デバイス３は入力としてＲＧＢ各８ビットパラレルのデジタル画像信号を受け取り、表示するものとする。
【００４７】
測定用画像信号として無彩色、すなわちＲＧＢの３信号として互いに同じ値を画面全体に表示する単色表示信号を、黒（Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝０）から白（Ｒ＝２５５、Ｇ＝２５５、Ｂ＝２５５）の間で順次値を変化させながら切り替えて表示・測定することで、図３に示したような表示デバイス３のガンマ特性を得ることが出来る。一般の表示デバイスにおいては、ガンマ特性は図３に示したような非線形の特性になる。
【００４８】
また、測定用画像信号として全面赤（Ｒ＝２５５、Ｇ＝０、Ｂ＝０）の信号を表示、測定することで図４の３００に示したＲ点の色度を得ることが出来る。同様に全面緑（Ｒ＝０、Ｇ＝２５５、Ｂ＝０）の信号を用いて図４の３０１に示したＧ点の色度が、全面青（Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５）の信号を用いて図４の３０２に示したＢ点の色度がそれぞれ得られる。表示デバイス３としてノートパソコンなど携帯型表示装置に用いる液晶パネルなどを想定すると、一般にＲＧＢ点が描く三角形の範囲、すなわち色再現性は、Ｒ点３０３、Ｇ点３０４、Ｂ点３０５が描く三角形で示したＮＴＳＣ規格で定められている色再現性に対して相対的に狭い範囲となる。このため、例えばＮＴＳＣ規格に準拠した画像信号を表示すると、色の薄い画像が表示されることになる。
【００４９】
次に、画像処理回路２における処理の詳細について説明する。
【００５０】
図５は画像処理回路２の内部ブロック図である。図２にすでに示されているブロックについては図２と同一番号を付与した。４０はＥＥＰＲＯＭ、４１はパラメータ選択回路、５０は逆ガンマ補正回路、５１は色変換処理回路、５２はガンマ補正回路である。
【００５１】
ここでは、画像処理支援装置１及び画像処理回路２で取り扱う信号処理パラメータとして、逆ガンマ補正パラメータ、色変換係数パラメータ、ガンマ補正パラメータの３つを一組としたものを想定する。ＥＥＰＲＯＭ４０にはこれらの信号処理パラメータの組み合わせが複数記憶されている。また、それぞれの信号処理パラメータに対応したパラメータ情報も記憶されている。これは色変換係数パラメータにおける色拡張量、ガンマ補正パラメータにおける輝度の部分強調量を記憶しているものとする。
【００５２】
画像処理支援装置１から入力された信号処理パラメータおよびパラメータ情報は、外部インタフェース２２経由でＥＥＰＲＯＭ４０に書き込まれる。画像処理回路２における信号処理パラメータおよびパラメータ情報の記憶にＥＥＰＲＯＭを用いることで、画像処理回路２は画像処理支援装置１からの入力無しに、一度記憶した信号処理パラメータに基づく画像処理を行うことが可能である。
【００５３】
ＥＥＰＲＯＭ４０に書き込まれたパラメータ情報は外部インタフェース手段２２を介して入出力端子２１に出力される。また、複数の信号処理パラメータのうち一つがパラメータ選択回路４１に読み出される。パラメータ選択回路４１により読み出された逆ガンマ補正パラメータは逆ガンマ補正回路５０に出力され、逆ガンマ補正回路５０は入力された逆ガンマ補正パラメータに基づいて入力端子２０経由で入力された画像信号に対して逆ガンマ補正を施し、色変換処理回路５１に出力する。パラメータ選択回路４１により読み出された色変換係数パラメータは色変換処理回路５１に出力され、色変換処理回路５１は入力された色変換係数パラメータに基づいて逆ガンマ補正回路５０から入力された画像信号に対して色変換処理を施し、ガンマ補正回路５２に出力する。パラメータ選択回路４１により読み出されたガンマ補正パラメータはガンマ補正回路５２に出力され、ガンマ補正回路５２は入力されたガンマ補正パラメータに基づいて色変換処理回路５１から入力された画像信号に対してガンマ補正処理を施し、出力端子２５に出力する。
【００５４】
逆ガンマ補正回路５０のブロック図を図６に示す。１００は入力端子、１０１は制御手段、１０２は乗算器、１０３は加算器、１０４は出力端子、１０６は終了Ｙ座標値記憶手段、１０７は開始Ｙ座標値記憶手段、１０８は終了Ｙ座標値選択手段、１０９は開始Ｙ座標値選択手段、１１０は減算器、１１１は除算器、１２０はパラメータ入力端子、１２１、１２２は入力端子である。なお、図６は逆ガンマ補正回路５０の中でＲＧＢのうち一種類の信号のみを処理する回路のブロック図であり、従って逆ガンマ補正回路５０としては図６に示したブロック図の回路をＲＧＢの３系統並列に有している。
【００５５】
図６においては、逆ガンマ補正処理の特性は８領域に分割された折れ線により近似される。すなわち入力された画像信号は、そのレベルにより８つの領域のいずれに属するかを判定され、判定結果に応じた領域で直線近似演算により処理後の出力値に変換される。
【００５６】
図７は、図６にブロック図を示した逆ガンマ補正回路５０における補正処理内容を説明する図である。横軸が入力端子１００から入力される画像信号のレベルであり、縦軸が出力端子１０４から出力される画像信号のレベルを示す。入力された画像信号は入力値３２毎に区切られた８領域に分けられて、それぞれ８本の直線２０１−２０２、２０２−２０３、２０３−２０４、２０４−２０５、２０５−２０６、２０６−２０７、２０７−２０８、２０８−２０９に合わせて近似処理される。これら８領域の両端におけるＹ軸の値が本実施の形態における逆ガンマ補正パラメータである。
【００５７】
８本の直線の開始Ｙ座標、すなわち図７の各直線における左側の折れ点が示す出力レベル値が開始Ｙ座標値として入力端子１２２を介して開始Ｙ座標値記憶手段１０７に記憶される。また、８本の直線の終了Ｙ座標、すなわち図７の各直線における右側の折れ点が示す出力レベル値が終了Ｙ座標値として入力端子１２１を介して終了Ｙ座標値記憶手段１０６に記憶される。
【００５８】
入力端子１００から入力された８ビットパラレルの画像信号は上位３ビットと下位５ビットに分けられ、上位３ビットは制御手段１０１に、下位５ビットは乗算器１０２にそれぞれ入力される。制御手段１０１は上位３ビットの値を用いて入力された画像信号が図７における各折れ線のいずれの領域に相当するかを判定し、その判定結果に基づいて判定結果信号１０５により終了Ｙ座標値選択手段１０８、開始Ｙ座標値選択手段１０９を制御する。終了Ｙ座標値選択手段１０８及び開始Ｙ座標値選択手段１０９は、制御手段１０１からの制御により、終了Ｙ座標値記憶手段１０６及び開始Ｙ座標値記憶手段１０７に記憶された各折れ点のＹ座標値から入力画像信号が属する領域の両端に対応するＹ座標値をそれぞれ出力する。
【００５９】
終了Ｙ座標値選択手段１０８の出力から開始Ｙ座標値選択手段１０９の出力を減算器１１０により減算した結果を、さらに除算器１１１により固定値３２で除算した結果が対応する折れ線の傾きを示す値である。除算器１１１から出力される傾き値は乗算器１０２に出力される。乗算器１０２は除算器１１１からの傾き値と、入力端子１００からの入力画像信号の下位５ビットとを乗算した結果、すなわち入力画像信号の、対応する折れ線における開始Ｙ座標値からのＹ軸上のオフセット値を加算器１０３に出力する。加算器１０３は入力されたオフセット値と、開始Ｙ座標値選択手段１０９から入力された入力画像信号に対応する折れ線における開始Ｙ座標値とを加算して出力レベルの値を求め、出力端子１０４に出力する。
【００６０】
図８は色変換処理回路５１のブロック図である。１４０、１４１、１４２は入力端子、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８、１４９、１５０、１５１は乗算器、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７は加算器、１６０、１６１、１６２は出力端子、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８は入力端子である。図８はＲＧＢの全信号について示した図である。
【００６１】
図８においては３×３のマトリックス演算により、入力されたＲＧＢ画像信号に対して色変換処理が施されている。入力ＲＧＢ信号をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ、出力ＲＧＢ信号をそれぞれＲ’、Ｇ’、Ｂ’とし、色変換係数パラメータをＡ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３とすると、図８の色変換処理回路５１において実行される演算は式（１）で示される。
【００６２】
【数１】
2004023328.tif 000003
【００６３】
従って、入力端子１４０にＲ、入力端子１４１にＧ、入力端子１４２にＢがそれぞれ入力されるとすると、入力端子１７０にＡ１１、入力端子１７１にＡ１２、入力端子１７２にＡ１３、入力端子１７３にＡ２１、入力端子１７４にＡ２２、入力端子１７５にＡ２３、入力端子１７６にＡ３１、入力端子１７７にＡ３２、入力端子１７８にＡ３３がそれぞれ入力されることになる。これらを演算した結果、出力端子１６０にＲ’、出力端子１６１にＧ’、出力端子１６２にＢ’がそれぞれ出力される。
【００６４】
本実施の形態においては、色変換処理回路５１においては単なる色補正処理のみではなく、色強調処理もしくは色抑制処理も行う。色変換処理回路５１においては入力端子１７０〜１７８には符号付きの色変換係数パラメータが入力される。また、出力端子１６０、１６１、１６２に現れる映像信号はＲＧＢ各８ビットパラレルの範囲に収まるようにリミッタで制限せずに、符号付きで範囲も拡張されたものが出力されるように回路設計を行う。以降の説明においては、ＲＧＢ各符号付１０ビットパラレルで出力されるように設計したものとする。
【００６５】
ガンマ補正回路５２は、図６に示した逆ガンマ補正回路と同様のブロック図の回路を用いて実現することが出来る。ただし、入力画像信号に色変換処理回路５１での処理が加わっているため、細部で少し設計及び信号処理パラメータの算出内容を変更する必要が生じる場合がある。この点については後述する。
【００６６】
以降、画像処理支援装置における信号処理パラメータの算出動作について説明する。
【００６７】
図９は逆ガンマ補正パラメータにより指定される処理特性の例である。入力としてＮＴＳＣのようなビデオカメラ側で受像ガンマ補正をあらかじめ施されている画像信号を想定するとき、逆ガンマ補正回路５０において受像ガンマ補正の逆特性を施して線形な信号を得るために、パラメータ算出部１４は図９に曲線３１０で示したような逆ガンマ特性をもつような逆ガンマ補正パラメータを算出し、出力する。
【００６８】
パラメータ設定部１５での演算については、表示デバイスの特性は直接逆ガンマ補正特性には絡まないため、逆ガンマ補正パラメータは単にＮＴＳＣの受像ガンマ補正特性の逆特性を演算するだけでよく、さらには演算結果を固定値として記憶しておくだけでよい。例えば、逆ガンマ補正回路５０の入力信号をＸｇ、出力信号をＹｇとすると、図９の曲線３１０は
Ｙｇ＝２５５×（Ｘｇ／２５５）＊＊（１／２．２）　　…（２）
で算出することが出来る。なお、本明細書においては＊＊はべき乗の演算を示す。このようなパラメータ算出部１４は、例えばハードウエアとしてマイクロコンピュータを用い、その上で実行されるソフトウエアに式（２）を実装することで容易に実現できる。あるいは、図６の逆ガンマ補正回路においてはＸｇの値は固定で決まっているため、パラメータ算出部１４は、これに対応するＹｇの値を式（２）により求めた結果を記憶しておくようにしても良い。
【００６９】
また、映画などの暗い場面の多いコンテンツでの視認性を改善するために、図９の曲線３１１のように入力レベルの低い部分をやや高めに設定することも可能である。パラメータ演算時に入力レベルの低い部分に一定の輝度強調係数を加算することで算出可能である。例えば式（２）を下記のように変更すれば良い（＊＊はべき乗の演算）。
【００７０】
Ｘｇ＜２×Ｂのとき
Ｙｇ＝２５５×（Ｘｇ／２５５）＊＊（１／２．２）
＋Ａ×（１−ｃｏｓ（π（Ｘｇ／Ｂ））
Ｘｇ≧２×Ｂのとき
Ｙｇ＝２５５×（Ｘｇ／２５５）＊＊（１／２．２）　・・・（３）
式（３）により、Ｘｇ＝Ｂをピークとして、最大レベルＡだけを元の逆ガンマ補正特性に対して強調した逆ガンマ補正パラメータを算出することができる。このとき、Ａを負の値とすることで逆に入力レベルの低い部分のレベルを下げて圧縮ノイズが目立たないようにした逆ガンマ補正パラメータを算出することも出来る。さらにパラメータ算出部１４は、式（３）が生成するグラフを画像信号出力部１７経由で操作用画面表示装置５に表示し、操作者操作入力によって式（３）におけるＡ及びＢの値を調整することも可能である。
【００７１】
図１０は色変換係数パラメータにより指定される処理特性の例である。ｘｙ色度図上に示したＲ点３００、Ｇ点３０１、Ｂ点３０２が先に述べた手順で測定された表示デバイス３の色再現性を示す三角形を描いている。Ｒ点３０６、Ｇ点３０７、Ｂ点３０８はターゲットとなる色再現性を示す色度点である。なお、ターゲットとなる色再現性を示す色度点、Ｒ点３０６、Ｇ点３０７、Ｂ点３０８は、図４に示したＮＴＳＣ規格の色再現性を示す色度点、Ｒ点３０３、Ｇ点３０４、Ｂ点３０５と必ずしも同一ではない。
【００７２】
色変換処理回路５１において、図１０中に矢印で示したようにＲ点３００をＲ点３０６に、Ｇ点３０１をＧ点３０７に、Ｂ点３０２をＢ点３０８にそれぞれ擬似的に近づけるように、色信号の振幅を広げる処理を行う。表示デバイス３の色再現性自体が拡張されるわけではないため、表示デバイス３に表示された画像は、Ｒ点３００、Ｇ点３０１、Ｂ点３０２の示す三角形で画像の色が飽和するような形で表示される。しかし、中間色については色鮮やかに表示されるため色変換係数パラメータを適切に設定することで、色が飽和する弊害を最小限にとどめつつ、色鮮やかな表示を可能にする。
【００７３】
このため、ターゲットとなる色再現性を示す色度点Ｒ点３０６、Ｇ点３０７、Ｂ点３０８を適切に選ぶ必要があり、実際に色変換処理回路５１で処理した画像を表示デバイス３にて表示し、画質を確認しつつターゲットの調整を行わなくてはならない。本実施の形態の画像処理支援システムはこの目的に十分対応可能である。
【００７４】
本実施の形態において色変換処理回路５１で実際に行われる処理は式（１）に示された演算である。この演算処理で、図１０を用いた上記説明に対応する処理を行うためのパラメータ算出方法について以下に述べる。
【００７５】
式（１）において入出力信号はＲＧＢ信号となっているが、図１０はｘｙ色度図上に示されているので、この間の変換を考慮する必要がある。入力信号がそのまま表示デバイス３の色再現域上に表示された場合の色度点を、目標とする色再現域上の色度点に写像する処理を考える。表示デバイス３の色再現域上における、ある色の色度をｘ、ｙ、ｚとすると、ＸＹＺ系の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚは
Ｘ＝ｘＳ、Ｙ＝ｙＳ、Ｚ＝ｚＳ　・・・（４）
となる。ただし、Ｓ＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚである。
【００７６】
一方、目標とする色再現域上における、対応する色の色度をｘ’、ｙ’、ｚ’とすると、ＸＹＺ系の三刺激値Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’は
Ｘ’＝ｘ’Ｓ’、Ｙ’＝ｙ’Ｓ’、Ｚ’＝ｚ’Ｓ’　　・・・（５）
となる。ただし、Ｓ’＝Ｘ’＋Ｙ’＋Ｚ’である。
【００７７】
また、ＸＹＺ系三刺激値からＲＧＢ三刺激値への変換は
【００７８】
【数２】
2004023328.tif 000004
【００７９】
で行うことが出来る。
【００８０】
例えば、入力信号がそのまま表示デバイス３の色再現域上に表示された場合のＲＧＢ各色度点のｘｙ色度をＲ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）、Ｇ（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）、Ｂ（Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚ）とし、これを目標とする色再現域におけるＲＧＢ各色度点のｘｙ色度Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）、Ｇ’（Ｇｘ’，Ｇｙ’，Ｇｚ’）、Ｂ’（Ｂｘ’，Ｂｙ’，Ｂｚ’）に合わせるための色変換係数パラメータを求める場合、式（１）、式（４）、式（５）、式（６）を用いて、
【００８１】
【数３】
2004023328.tif 000005
【００８２】
より表示デバイス３のＲ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）、Ｇ（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）、Ｂ（Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚ）各色度点を、目標とする色再現域に合わせたＲ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）、Ｇ’（Ｇｘ’，Ｇｙ’，Ｇｚ’）、Ｂ’（Ｂｘ’，Ｂｙ’，Ｂｚ’）色度点に変換するための色変換係数パラメータＡ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３を求めることができる。
【００８３】
図１１はガンマ補正パラメータにより指定される処理特性の例である。この特性の基本となるのは図３に示した表示デバイス３におけるガンマ特性の逆特性であり、これを図１１に破線３２０で示す。破線３２０は図３のＹ軸において、輝度の最低レベルに０、最高レベルに２５５を割り当てたうえで、Ｘ軸とＹ軸を入れかえることで得られる。
【００８４】
破線３２０に合わせたパラメータを基本として、本実施の形態においては色変換処理回路５１において色強調処理もしくは色抑制処理も行っているため、ガンマ補正回路５２及びガンマ補正パラメータにおいてこれらへの対応を行っている。色変換処理回路５１の出力信号は符号付１０ビットパラレルデータを想定しており、式（１）のマトリックス演算において２５５を超える値、及び負の値が出てくる可能性がある。
【００８５】
そこで、図１１において実線３２１及び３２２で示したように、Ｘ軸上で２５５を超えた値の入力に対して緩やかな飽和特性を持たせて出力を最大２５５までに収める特性、及びＸ軸上で負の値の入力に対して、同様に緩やかな飽和特性により出力を０以上に収める特性を持たせる。このような特性に対応するためにガンマ補正回路５２は、図６の構成に対して符号ビット及び上位に追加されたビットを制御手段１０１に入力し、Ｘ軸方向の折れ線数を追加してその分開始Ｙ座標値及び終了Ｙ座標値の数を追加するように構成される。
【００８６】
また、破線３２０の特性に対し、映画などに多い暗い画面の視認性を良くするために、入力レベルの低い部分で出力をやや大きく出すように補正することも可能である。これが実線３２１で示した特性である。また、逆にＭＰＥＧなどの圧縮画像においては、暗い画面を余り明るくすると画面の本来黒一色であるべき部分でブロックノイズが出て見苦しい場合がある。これを避けるために明るさを若干押さえた特性が実線３２２で示した特性である。これらの特性は、例えば式（３）に準じる方法により、容易に算出することが出来る。
【００８７】
以上に述べた信号処理パラメータの算出動作において輝度や色彩を調整して目視上良好な画像を得るためには、実際に使用する表示デバイスにおいて画質を確認しておくことが必要である。このため図２のパラメータ算出部１４は信号処理パラメータの算出に用いた測定値やターゲット値、演算結果や演算途中の値などのパラメータ算出情報を、画像信号出力部１７経由で操作用画面表示装置５に表示して操作者に示すと共に、算出した信号処理パラメータを画像処理回路２に転送して実際に画像処理を施した画像信号を表示デバイス３に出力することで、操作者が信号処理パラメータの変化と実際の表示デバイス３での画質とを確認しながら信号処理パラメータ設定を行うことが可能である。
【００８８】
また、以上のような方法で作成した複数の信号処理パラメータに対応して、パラメータ情報も作成する。ここでは先に述べたように、色変換係数パラメータにおける色拡張量、ガンマ補正パラメータにおける輝度の部分強調量を用いる場合について説明する。色拡張量としては例えば図１０において表示デバイス３のＲ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）、Ｇ（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）、Ｂ（Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚ）各色度点と目標とする色再現域Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）、Ｇ’（Ｇｘ’，Ｇｙ’，Ｇｚ’）、Ｂ’（Ｂｘ’，Ｂｙ’，Ｂｚ’）各色度点との距離の平均値を用いることが出来る。また、輝度の部分強調量としては例えば図１１において、入力レベルがＸＲであったときの出力レベルの値を用いることが出来る。あるいは式（３）におけるＡ、Ｂの値をそのまま用いても良い。これらの値も図２のパラメータ算出部で容易に算出できるとともに、画像信号出力部１７経由で操作用画面表示装置５に表示して操作者に示し、確認を求めることも可能である。
【００８９】
次に図２の画像処理支援システムを用いて作成した信号処理パラメータと画像処理回路２とを用い、図１の画像処理装置を実現した例を図１２に示す。図１２において、図２と同じ部分に付いては同一番号を付与し、細かい説明は省く。３０はＣＰＵ、３１はメモリ、３２はバス制御部、３３はグラフィック・チップ、３４はバス、３５はユーザ・インタフェース部、３６は拡張インタフェース部である。また、６００はデータ受信ソフト、６０１はデコーダソフト、６０２は画像表示ソフト、６０３はパラメータ情報読み出しソフト、６０４は制御ソフト、６０５は選択情報送信ソフトである。
【００９０】
図１２に示した構成は、図２を用いた説明の際に述べたように画像信号処理部２４（信号処理手段５０２）、パラメータ記憶選択部２３（パラメータ選択手段５０５およびパラメータ記憶手段５０６）が外部インタフェース手段２２との組み合わせで一つの画像処理回路２を構成しているので、復号手段５０１および制御手段５０４をソフトウエアとして実現した構成である。
【００９１】
図１２のハードウエア構成は、画像処理回路２を含んでいることを除けば、一般的なパーソナルコンピュータの構成である。拡張インタフェース部３６には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの各種ドライブやネットワークインタフェースなど（図示せず）が接続される。データ受信ソフト６００はこれらのドライブやネットワークから圧縮画像データを受信し、デコーダソフト６０１に出力する。このようなデータ受信ソフト６００は、一般的には拡張インタフェース部３６に接続されるドライブやネットワークインタフェースのドライバソフトとしてこれらのハードウエアを販売するベンダーが供給している。
【００９２】
デコーダソフト６０１はデータ受信ソフト６００から入力した圧縮画像データに復号処理を施し、復元した原画像を画像表示ソフト６０２に出力するとともに、圧縮画像データから原画像の形式及び圧縮処理内容を示す圧縮画像情報を読み出して制御ソフト６０４に出力する。画像表示ソフト６０２はグラフィックチップ３３を制御して、デコーダソフト６０１から入力した原画像を画像処理回路２の入力端子２０に供給する。
【００９３】
一方、パラメータ情報読み出しソフト６０３は拡張インタフェース部３６経由で画像処理回路２内のパラメータ記憶選択部２３にアクセスし、各信号処理パラメータの特性を示すパラメータ情報を読み出して制御ソフト６０４に出力する。
【００９４】
制御ソフト６０４は、デコーダソフト６０１から入力された圧縮画像情報と、パラメータ情報読み出しソフト６０３から入力されたパラメータ情報との両方を用い、パラメータ記憶選択部２３に記憶されている複数の信号処理パラメータの中から１つを選択するためのパラメータ選択情報を選択情報送信ソフト６０５に出力する。
【００９５】
制御ソフト６０４における信号処理パラメータの選択方法としては、例えばデコーダソフトが復号している圧縮画像データの圧縮率が高いときは、復元後の原画像そのものに圧縮ノイズが多く含まれていることが予想されるので、色変換係数パラメータにおける色拡張量の少ないパラメータ、ガンマ補正パラメータにおける輝度の部分強調量の少ない（あるいは輝度の一部を抑制した）パラメータを選択する方法がある。なお、ここで逆ガンマ補正パラメータについても入力レベルの低い部分のレベルを下げて圧縮ノイズが目立たないようにした逆ガンマ補正パラメータを選択するようにすることもできる。
【００９６】
圧縮画像データの圧縮率を算出するためには、デコーダソフト６０１は圧縮画像情報として、原画像信号の画像サイズ、フレームレート、圧縮後のデータレートを制御ソフト６０４に出力し、制御ソフト６０４は、画像サイズとフレームレートから原画像信号のデータレートを算出して、圧縮後のデータレートとの差が大きいほど圧縮率が高いと判定し、色変換係数パラメータにおける色拡張量の少ないパラメータ、ガンマ補正パラメータにおける輝度の部分強調量の少ない（あるいは輝度の一部を抑制した）パラメータを選択する。なお、原画像信号の画像サイズ、フレームレート、圧縮後のデータレートは例えばＭＰＥＧ２においてはビデオストリーム中のヘッダにそれぞれ記載されている。
【００９７】
さらに、圧縮率以外で復号後の画像に含まれる圧縮ノイズの多寡推定に有効な情報をパラメータ選択に用いることも可能である。例えば、ＭＰＥＧ１／２の場合であれば圧縮後のデータレートがＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ｂｉｔ　Ｒａｔｅ）であれば、ＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｂｉｔ　Ｒａｔｅ）よりも圧縮ノイズが多いと推定されるので、色拡張量の少ない、あるいは輝度の部分強調量のすくないパラメータを選択する。同様に、ＧＯＰ内のフレーム構造を確認してＢピクチャの含まれていない場合は、Ｂピクチャが含まれている場合よりも、色拡張量の少ない、あるいは輝度の部分強調量の少ないパラメータを選択する。量子化ステップの値を確認して粗いステップ値が用いられている場合は、細かいステップ値が用いられている場合よりも、色拡張量の少ない、あるいは輝度の部分強調量のすくないパラメータを選択する。
【００９８】
また、デコーダソフト６０１として複数の圧縮方式に対応したものを用いるか、あるいは入力される圧縮画像データによって複数のデコーダソフトを切り替えて用いることも可能であるが、このとき、いずれの圧縮方式を用いているかという情報をパラメータ選択に用いることも可能である。例えば、ＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧやＤＶなどのフレーム内圧縮のみを用いた方式ではＭＰＥＧ方式で圧縮されたものよりも同一圧縮率では圧縮ノイズが多くなりやすいので、その分色拡張量の少ない、あるいは輝度の部分強調量の少ないパラメータを選択する、というような方法である。
【００９９】
また、ＤＶＤから再生した圧縮画像データを復号及び表示する場合には、ＤＶＤにおけるリージョナルコードを信号処理パラメータの選択に用いることもできる。ＤＶＤの再生圧縮画像データが入力されるとデコーダソフト６０１は制御ソフト６０４に出力する圧縮画像情報にリージョナルコードを含める。制御ソフト６０４は受け取ったリージョナルコードを確認し、日本を含むエリアを示すリージョナルコードの場合は逆ガンマパラメータの輝度強調量の大きいものを選択し、米国を含むエリアを示すリージョナルコードの場合は輝度強調量の比較的小さいものを選択する、というようにパラメータの選択内容を変更する。
【０１００】
以上のような方法で制御ソフト６０４により作成されたパラメータ選択情報は、選択情報送信ソフト６０５により、拡張インタフェース部３６経由で画像処理回路２内のパラメータ記憶選択部２３に出力される。パラメータ記憶選択部２３は入力されたパラメータ選択情報に基づき、記憶されている複数の信号処理パラメータから１つを選択し、画像信号処理部２４に出力する。画像信号処理部２４は、パラメータ記憶選択部２３から入力された信号処理パラメータを用いて、グラフィックチップ３３から入力された原画像に信号処理を施して出力端子２５経由で表示デバイス３に出力する。
【０１０１】
以上、本実施の形態においては、ＤＳＰなどを用いずに専用の小規模なハードウエアを用いて表示デバイスについて最適な輝度・色の補正・強調処理を行う信号処理パラメータを設定したうえで、その信号処理パラメータを複数記憶し、入力される圧縮画像データと信号処理パラメータの特性の両方を比較して最適な信号処理パラメータを選択し実行できる画像処理装置と表示デバイスとをセットで組み込んだ表示機器を量産することができる。
【０１０２】
また、個々のエンドユーザーがカラーマネジメントを自分で行うのとは異なり、機器製造者が自分の用いる表示デバイスについて蓄積したノウハウを用いて、視覚的により良好な画像を量産ベースで供給することができる。
【０１０３】
（実施の形態２）
図１３に本発明の実施の形態２に係る画像処理装置の画像処理回路２のブロック図を示す。
【０１０４】
図１３は図５の構成において、画像信号に対するローパスフィルタ処理を付加した構成である。図１３において、図５と同じ部分に付いては同一番号を付与し、細かい説明は省く。６０９はローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと略する）回路である。
【０１０５】
圧縮ノイズが多く含まれる圧縮画像データに対しても、表示デバイスの色再現性の面や、圧縮画像データのコンテンツ内容の面から、色変換処理回路５１において色拡張量の大きい処理を行いたい場合、色拡張処理によって圧縮ノイズが強調されてしまうことが避けられない。そこで、圧縮画像データから復元された原画像に対してＬＰＦ処理を行うことにより圧縮ノイズを低減したうえで色拡張処理を行うようにする。
【０１０６】
この際に、常にＬＰＦ処理を行ったのでは、ＬＰＦ処理が余り必要でない、色拡張量の少ない処理を行う場合や圧縮ノイズの少ない圧縮画像データを復号及び表示する場合に余分な帯域制限を行ってしまい、細部の情報が無い劣化した画像を表示してしまう弊害が発生する。そこで、ＬＰＦ回路６０９をＦＩＲ、ＩＩＲなどのディジタルフィルタで構成し、そのフィルタ係数を複数用意してＥＥＰＲＯＭ４０に予め記憶させておき、パラメータ選択回路４１で複数のフィルタ係数のなかから一つを選択してＬＰＦ回路６０９に出力することで、ＬＰＦ回路６０９における帯域制限特性を可変できるようにする。
【０１０７】
このように構成した画像処理回路２を図１２の画像処理装置に用いた場合、制御ソフト６０４は、色変換係数パラメータにおける色拡張量の多いパラメータ、ガンマ補正パラメータにおける輝度の部分強調量の多いパラメータを選択する場合は、同時にＬＰＦ回路６０９における帯域制限を強める、すなわち通過帯域を狭くするようなフィルタ係数がＬＰＦ回路６０９に設定されるようなパラメータ選択情報を出力する。
【０１０８】
あるいは、実施の形態１で圧縮画像データの圧縮率や、その他復号後の画像に含まれる圧縮ノイズの多寡推定に有効な情報を用い、圧縮ノイズが多くなる場合には色拡張量や輝度部分強調量を減らす制御について説明したが、本実施の形態においては色拡張量や輝度部分強調量を減らさず、かわりにＬＰＦ回路６０９において通過帯域を狭くするようなフィルタ係数を設定することも可能である。
【０１０９】
例えば、デコーダソフト６０１は圧縮画像情報として、原画像信号の画像サイズ、フレームレート、圧縮後のデータレートを制御ソフト６０４に出力し、制御ソフト６０４は、画像サイズとフレームレートから原画像信号のデータレートを算出して、圧縮後のデータレートとの差が大きいほど圧縮率が高いと判定し、ＬＰＦ回路６０９において通過帯域を狭くするような信号処理パラメータを選択する。
【０１１０】
以上、本実施の形態においては、圧縮ノイズが後段の信号処理により強調されそうな場合にのみ通過帯域を狭くして常に良好な画質で画像表示することが可能になる。
【０１１１】
（実施の形態３）
図１４に本発明の実施の形態３に係る画像処理装置のブロック図を示す。
【０１１２】
図１４は図１２の構成において、表示デバイス３におけるバックライトの制御を付加した構成である。図１４において、図１２と同じ部分に付いては同一番号を付与し、細かい説明は省く。６１０はバックライト制御ソフト、６１１はバックライト発光部である。
【０１１３】
図１２においては、ＤＶＤにおけるリージョナルコードを信号処理パラメータの選択に用いていたが、単にガンマの輝度強調量を制御するだけでは、明るさに対する嗜好とノイズの目立ちやすさとを切り離して制御することが難しい。そこで明るさに関しては表示デバイス３においてバックライトの明るさを制御することでも調整を行い、ガンマ補正パラメータで輝度強調量を大きくすることによってノイズが目立ちすぎてしまうことを防ぐ。例えば制御ソフト６０４はデコーダソフト６０１から受け取ったリージョナルコードを確認して米国を含むエリアを示すリージョナルコードの場合は輝度強調量の比較的小さいものを選択し、日本を含むエリアを示すリージョナルコードの場合は逆ガンマパラメータの輝度強調量をやや大きいものを選択するが、余り強調し過ぎないように強調量をおさえ、その分表示デバイス３のバックライトを明るくする。
【０１１４】
より具体的には、輝度強調量のやや大きいパラメータを選択するようなパラメータ選択情報が制御ソフト６０４から出力されると、バックライト制御ソフト６１０はバックライトの発光強度を大きくするようなバックライト制御信号を拡張インタフェース部３６経由でバックライト発光部６１１に出力する。バックライト発光部６１１はバックライト制御ソフト６１０から入力したバックライト制御信号に基づき、バックライトの発光強度を大きく、すなわち画面を明るめに制御する。
【０１１５】
以上、本実施の形態においては、明るさに関しては表示デバイス３においてバックライトの明るさを制御することでも調整を行い、ガンマ補正パラメータで輝度強調量を大きくすることによってノイズが目立ちすぎてしまうことを防ぐことができる。
【０１１６】
また、明るい画面を好む地域に対応するリージョナルコードのＤＶＤを再生していないときなど、不必要なときにはバックライトの明るさを抑えておくことで消費電力が大きくなってしまうことを防ぐことが出来る。
【０１１７】
なお、本発明の実施の形態においては、パラメータ記憶手段から制御手段へパラメータ情報を出力するものとして説明しているが、単に選択した信号処理パラメータそのものを出力して、制御手段が入力した信号処理パラメータを解析することによりパラメータ情報を得るような構成としてもよい。この場合は、例えば色拡張量としては式（１）におけるＡ１１、Ａ２２、Ａ３３の値を色拡張パラメータからそのまま抜き出して用いることが可能であるし、輝度強調量としては図１１の入力レベルＸＲに対する出力レベルの値がガンマ補正パラメータから容易に求めることができる。もちろん、それぞれ別の指標を用いてもかまわない。
【０１１８】
また、表示デバイス３の入力信号がＲＧＢ各８ビットパラレルのデジタル信号の場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず画像信号一般に適用可能である。さらに表示デバイス３はノートパソコンなどの液晶に限らず、ＣＲＴ、ＰＤＰなどの一般の表示デバイスについても同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
また、色変換処理として３×３のマトリックス演算を用いた場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、別の色変換処理を用いた場合にも適用可能である。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＤＳＰなどを用いずに専用の小規模なハードウエアを用いるため、消費電力や装置規模の面で携帯型表示装置に搭載可能であり、表示デバイスを複数品種用いた場合にもそれぞれについて最適な輝度・色の補正・強調処理を行ったうえで表示デバイスと画像処理装置をセットで組み込んだ表示機器を量産することができる画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および媒体を提供することができる。
【０１２１】
また、個々の表示デバイスの表示特性に最適化した制御特性でもって、圧縮ノイズが多くなる、圧縮率の高い画像では輝度や色の強調によりノイズが目立つことを避け、圧縮率の低い画像では輝度や色を十分に強調するような制御を行う画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および媒体を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における画像処理装置のブロック図
【図２】パラメータ記憶手段に記憶させるパラメータを設定するための画像処理支援システムのブロック図
【図３】表示デバイス３におけるガンマ特性の測定結果の一例を示す図
【図４】表示デバイス３における色再現性の測定結果の一例を示す図
【図５】画像処理回路２のブロック図
【図６】逆ガンマ補正回路５０のブロック図
【図７】逆ガンマ補正回路５０における補正処理内容を説明する図
【図８】色変換処理回路５１のブロック図
【図９】逆ガンマ補正パラメータにより指定される処理特性の例を示す図
【図１０】色変換係数パラメータにより指定される処理特性の例を示す図
【図１１】ガンマ補正パラメータにより指定される処理特性の例を示す図
【図１２】図２の画像処理支援システムを用いて作成したパラメータと画像処理回路２とを用い、図１の画像処理装置を実現した例を示す図
【図１３】本発明の実施の形態２に係る画像処理回路２のブロック図
【図１４】本発明の実施の形態３に係る画像処理装置のブロック図
【符号の説明】
１　画像処理支援装置
２　画像処理回路
３　表示デバイス
４　測定装置
５　操作用画面表示装置
１０、１１　入力端子
１２　測定値受信部
１３　ターゲット設定部
１４　パラメータ算出部
１５　パラメータ設定部
１６　出力端子
１７　画像信号出力部
１８、１９　出力端子
２０　入力端子
２１　入出力端子
２２　外部インタフェース手段
２３　パラメータ記憶選択部
２４　画像信号処理部
２５　出力端子
３０　ＣＰＵ
３１　メモリ
３２　バス制御部
３３　グラフィック・チップ
３４　バス
３５　ユーザ・インタフェース部
３６　拡張インタフェース部
４０　ＥＥＰＲＯＭ
４１　パラメータ選択回路
５０　逆ガンマ補正回路
５１　色変換処理回路
５２　ガンマ補正回路
１００　入力端子
１０１　制御手段
１０２　乗算器
１０３　加算器
１０４　出力端子
１０６　終了Ｙ座標値記憶手段
１０７　開始Ｙ座標値記憶手段
１０８　終了Ｙ座標値選択手段
１０９　開始Ｙ座標値選択手段
１１０　減算器
１１１　除算器
１２０　パラメータ入力端子
１２１、１２２　入力端子
１４０、１４１、１４２　入力端子
１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８、１４９、１５０、１５１
乗算器
１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７　加算器
１６０、１６１、１６２　出力端子
１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８
入力端子
５００　入力端子
５０１　復号手段
５０２　信号処理手段
５０３　出力端子
５０４　制御手段
５０５　パラメータ選択手段
５０６　パラメータ記憶手段
５０７　表示デバイス
６００　データ受信ソフト
６０１　デコーダソフト
６０２　画像表示ソフト
６０３　パラメータ情報読み出しソフト
６０４　制御ソフト
６０５　選択情報送信ソフト
６０９　ローパスフィルタ
６１０　バックライト制御ソフト
６１１　バックライト発光部
【図１】
2004023328.tif 000006
【図２】
2004023328.tif 000007
【図３】
2004023328.tif 000008
【図４】
2004023328.tif 000009
【図５】
2004023328.tif 000010
【図６】
2004023328.tif 000011
【図７】
2004023328.tif 000012
【図８】
2004023328.tif 000013
【図９】
2004023328.tif 000014
【図１０】
2004023328.tif 000015
【図１１】
2004023328.tif 000016
【図１２】
2004023328.tif 000017
【図１３】
2004023328.tif 000018
【図１４】
2004023328.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月9日(2003.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
【数３】
2004023328.tif 000020