(57)【要約】    【課題】  コントラスト補正等の非線形の信号処理を行っても、色バランスが変化しない表示装置、信号処理回路、プログラム及び表示方法を提供する。    【解決手段】  外部から信号処理回路３２にＹＵＶ信号が入力されると、ヒストグラム検出部２５が、１フレーム分のＹ信号のヒストグラムを検出し、相関関係決定部３５が、このヒストグラムに基づいて入力されるＹ信号レベルとゲインとの相関関係を決定し、ＹＵＶゲイン決定部３７がゲインを決定する。そして、Ｙゲイン乗算部３３及びＵＶゲイン乗算部３４が、入力されたＹ信号並びにＵ信号及びＶ信号に対して、相互に同一のゲインを乗算し、ＹＵＶ信号を補正する。ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８は、この信号をＲＧＢ信号に変換して表示デバイス２３に対して出力する。【選択図】  図１４
2007142500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理回路を有し、この信号処理回路は、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じるものであることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記画像信号がＲＧＢ形式の信号であり、前記信号処理回路は、前記信号のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分に夫々前記同一のゲインを乗じるＲＧＢゲイン乗算部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記画像信号が輝度成分及び色差成分を含む信号であり、前記信号処理回路は、前記画像信号をＲＧＢ形式の信号に変換するＲＧＢ変換部と、このＲＧＢ形式の信号のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分に夫々前記同一のゲインを乗じるＲＧＢゲイン乗算部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記画像信号が輝度成分及び色差成分を含む信号であり、前記信号処理回路は、前記輝度成分及び前記色差成分に夫々前記同一のゲインを乗じる輝度・色差ゲイン乗算部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記画像信号がＲＧＢ形式の信号であり、前記信号処理回路は、前記ＲＧＢ形式の画像信号を輝度成分及び色差成分を含む信号に変換する輝度・色差変換部と、前記輝度成分及び前記色差成分に夫々前記同一のゲインを乗じる輝度・色差ゲイン乗算部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
ＲＧＢ形式の信号に基づいて画像を表示する表示デバイスを有し、前記信号処理回路は、前記ゲインを乗じた輝度成分及び前記ゲインを乗じた色差成分を含む信号をＲＧＢ形式の信号に変換して前記表示デバイスに対して出力するＲＧＢ変換部を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記輝度・色差ゲイン乗算部は、１フレーム分の前記画像信号の輝度成分のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部と、このヒストグラムに基づいて入力される各画素の輝度成分レベルと出力する輝度成分レベルとの相関関係を決定する相関関係決定部と、前記相関関係に基づいて各画素の輝度成分レベルを補正する輝度成分補正部と、補正前の前記輝度成分レベルに対する前記補正後の輝度成分レベルの比を前記色差成分に乗じて前記色差成分を補正する色差成分補正部と、を有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記信号処理回路は、前記画像信号の輝度成分に基づいて前記ゲインを決定するゲイン決定部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記ゲイン決定部は、１フレーム分の前記画像信号の輝度成分のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部と、このヒストグラムに基づいて輝度成分とゲインとの相関関係を決定する相関関係決定部と、前記輝度成分から各画素の輝度成分レベルを検出する輝度成分レベル検出部と、前記相関関係及び前記輝度成分レベルに基づいて前記ゲインを決定するゲイン算出部と、を有することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理回路において、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じるものであることを特徴とする信号処理回路。
【請求項１１】
コンピュータに、入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理手順を実行させるものであり、前記信号処理手順は、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じる手順であることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
前記画像信号がＲＧＢ形式の信号であり、前記信号処理手順は、前記信号のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分に夫々前記同一のゲインを乗じるＲＧＢゲイン乗算手順を有することを特徴とする請求項１１に記載のプログラム。
【請求項１３】
前記画像信号が輝度成分及び色差成分を含む信号であり、前記信号処理手順は、前記画像信号をＲＧＢ形式の信号に変換するＲＧＢ変換手順と、このＲＧＢ形式の信号のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分に夫々前記同一のゲインを乗じるＲＧＢゲイン乗算手順と、を有することを特徴とする請求項１１に記載のプログラム。
【請求項１４】
前記画像信号が輝度成分及び色差成分を含む信号であり、前記信号処理手順は、前記輝度成分及び前記色差成分に夫々前記同一のゲインを乗じる輝度・色差ゲイン乗算手順を有することを特徴とする請求項１１に記載のプログラム。
【請求項１５】
前記画像信号がＲＧＢ形式の信号であり、前記信号処理手順は、前記ＲＧＢ形式の画像信号を輝度成分及び色差成分を含む信号に変換する輝度・色差変換手順と、前記輝度成分及び前記色差成分に夫々前記同一のゲインを乗じる輝度・色差ゲイン乗算手順と、を有することを特徴とする請求項１１に記載のプログラム。
【請求項１６】
前記信号処理手順は、前記画像信号の輝度成分に基づいて前記ゲインを決定するゲイン決定手順を有することを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項１７】
前記ゲイン決定手順は、１フレーム分の前記画像信号の輝度成分のヒストグラムを検出するヒストグラム検出手順と、このヒストグラムに基づいて輝度成分とゲインとの相関関係を決定する相関関係決定手順と、前記輝度成分から各画素の輝度成分レベルを検出する輝度成分レベル検出手順と、前記相関関係及び前記輝度成分レベルに基づいて前記ゲインを決定するゲイン算出手順と、を有することを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
【請求項１８】
入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理工程を有し、この信号処理工程は、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じるものであることを特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す表示装置、信号処理回路、プログラム及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プラズマ表示装置等の表示装置において、画像のコントラストを改善するための信号処理が行われている。表示装置には、ＲＧＢ形式の画像信号（以下、ＲＧＢ信号ともいう）が入力される表示装置と、ＹＵＶ信号等の輝度信号及び色差信号からなる画象信号（以下、総称してＹＵＶ信号ともいう）が入力される表示装置とがあり、前者は主としてパーソナルコンピュータのディスプレイ等に使用され、後者は主としてＤＶＤ（Digital Versatile Disc）再生機及びテレビジョン受像機等に使用されている。また、前述の信号処理には、ＲＧＢ信号に対して信号処理を施す場合と、ＹＵＶ信号に対して信号処理を施す場合とがある。以下、従来の表示装置毎に、ＲＧＢ信号に対して信号処理を施す場合、及びＹＵＶ信号に対して信号処理を施す場合について説明する。
【０００３】
先ず、ＲＧＢ形式の信号に対する従来の信号処理方法について説明する。図１は、ＹＵＶ信号が入力される表示装置であって、ＲＧＢ信号に対して信号処理を施す従来の表示装置を示すブロック図である。図１に示すように、この従来の表示装置１０１においては、外部から入力されたＹＵＶ信号に対して信号処理を施す信号処理回路１０２と、この信号処理回路１０２から出力された処理後のＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する表示デバイス１０３とが設けられている。表示デバイス１０３は例えばＰＤＰ（Plasma Display Panel：プラズマディスプレイパネル）である。
【０００４】
信号処理回路１０２においては、外部から入力されたＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１０４と、ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１０４から出力されたＲＧＢ信号に対して非線形のコントラスト補正を施し、この補正後のＲＧＢ信号を表示デバイス１０３に対して出力するＲＧＢ補正部１０５とが設けられている。
【０００５】
また、信号処理回路１０２には、外部から入力されたＹＵＶ信号から１フレーム（１画面）分のＹ信号（輝度成分）のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部１０６と、検出されたヒストグラムに基づいてこの１フレームにおける補正方法を決定する補正方法決定部１０７とが設けられている。前述のＲＧＢ補正部１０５は、補正方法決定部１０７が決定した補正方法に基づいて、この１フレームを構成する各画素について、ＲＧＢ信号を補正するものである。この補正は、ＲＧＢ信号のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の夫々について独立して行う。
【０００６】
この従来の表示装置１０１においては、外部からＹＵＶ信号が入力されると、ヒストグラム検出部１０６が、１フレーム分のＹＵＶ信号からＹ信号のヒストグラムを検出し、このヒストグラムに基づいて、補正方法決定部１０７がこのフレームの補正方法、即ち、ＲＧＢ補正部１０５の入力信号のレベルと出力信号のレベルとの相関関係を決定する。この相関関係は、例えば基準値よりも明るい画素をより明るくし、基準値よりも暗い画素をより暗くする非線形の相関関係である。これによって、中間調レベルのコントラストを強調して、画像全体のコントラストを改善することができる。この相関関係をＲＧＢ補正部１０５に対して供給する。
【０００７】
一方、外部から入力されたＹＵＶ信号はＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１０４にも入力される。ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１０４は、このＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換して、ＲＧＢ補正部１０５に対して出力する。ＲＧＢ補正部１０５は、補正方法決定部１０７から供給された相関関係に基づいて、このＲＧＢ信号をＲＧＢの各成分毎に補正して、表示デバイス１０３に対して出力する。表示デバイス１０３は、この補正後のＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する。表示装置１０１においては、このようにして、画像のコントラストを改善することができる。
【０００８】
また、図２は、ＲＧＢ信号が入力される表示装置であって、ＲＧＢ信号に対して信号処理を施す従来の表示装置を示すブロック図である。図２に示すように、この従来の表示装置１１１は、図１に示す表示装置１０１と比較して、信号処理回路の構成が異なっている。即ち、図２に示す信号処理回路１１２においては、図１に示す信号処理回路１０２と比較して、ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１０４が設けられておらず、外部から入力されたＲＧＢ信号がそのままＲＧＢ補正部１０５に入力されるようになっている。また、信号処理回路１１２においては、外部から入力されたＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換するＲＧＢ／ＹＵＶ変換部１１４が設けられており、このＲＧＢ／ＹＵＶ変換部１１４により変換されたＹＵＶ信号のうちＹ信号がヒストグラム検出部１０６に入力されるようになっている。表示装置１１１の上記以外の構成は表示装置１０１と同様である。
【０００９】
次に、ＹＵＶ形式の信号に対する従来の信号処理方法について説明する。図３は、ＹＵＶ信号が入力される表示装置であって、ＹＵＶ信号に対して信号処理を施す従来の表示装置を示すブロック図である。図３に示すように、この従来の表示装置１２１においては、外部から入力されたＹＵＶ信号に対して信号処理を施す信号処理回路１２２と、この信号処理回路１２２から出力された処理後のＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する表示デバイス１０３とが設けられている。
【００１０】
信号処理回路１２２においては、外部から入力されたＹＵＶ信号のＹ信号（輝度成分）に対して補正を行うＹ信号補正部１２４が設けられている。また、このＹ信号補正部１２４により補正されたＹ信号、並びに外部から入力されたＹＵＶ信号のＵ信号及びＶ信号（色差成分）、即ち、補正されていないＵ信号及びＶ信号が入力され、これらの信号から構成されるＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換して表示デバイス１０３に対して出力するＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１２５が設けられている。
【００１１】
また、信号処理回路１２２には、外部から入力されたＹＵＶ信号から１フレーム分のＹ信号のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部１０６と、検出されたヒストグラムに基づいてこの１フレームにおける補正方法を決定する補正方法決定部１０７とが設けられている。前述のＹ信号補正部１２４は、補正方法決定部１０７が決定した補正方法に基づいて、この１フレームを構成する各画素について、Ｙ信号を補正するものである。
【００１２】
この従来の表示装置１２１においては、外部からＹＵＶ信号が入力されると、ＹＵＶ信号のうちＹ信号が、ヒストグラム検出部１０６及びＹ信号補正部１２４に入力される。そして、ヒストグラム検出部１０６が１フレーム分のＹＵＶ信号からＹ成分のヒストグラムを検出し、補正方法決定部１０７に対して出力する。補正方法決定部１０７はこのヒストグラムに基づいて、このフレームの補正方法、即ち、Ｙ信号補正部１２４の入力信号のレベルと出力信号のレベルとの相関関係を決定する。そして、この相関関係をＹ信号補正部１２４に対して供給する。
【００１３】
一方、Ｙ信号補正部１２４は、補正方法決定部１０７から供給された相関関係に基づいて、入力されたＹ信号を補正する。そして、この補正後のＹ信号をＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１２５に入力する。また、外部から入力されたＹＵＶ信号のうちＵ信号及びＶ信号は、補正されずにＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１２５に直接入力される。次に、ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１２５が、入力されたＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換して、表示デバイス１０３に対して出力する。表示デバイス１０３は、この補正後のＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する。表示装置１２１においては、このようにして、画像のコントラストを改善することができる。
【００１４】
また、図４は、ＲＧＢ信号が入力される表示装置であって、ＹＵＶ信号に対して信号処理を施す従来の表示装置を示すブロック図である。図４に示すように、この従来の表示装置１３１は、図３に示す表示装置１２１と比較して、信号処理回路１３２にＲＧＢ／ＹＵＶ変換部１３３が設けられている点が異なっている。ＲＧＢ／ＹＵＶ変換部１３３は、外部から入力されたＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換し、この変換後のＹＵＶ信号のうち、Ｙ信号をヒストグラム検出部１０６及びＹ信号補正部１２４に対して出力し、Ｕ信号及びＶ信号をＹＵＶ／ＲＧＢ変換部１２５に対して出力するものである。表示装置１３１の上記以外の構成は表示装置１２１と同様である。
【００１５】
しかしながら、上述の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。先ず、図１及び図２に示すようなＲＧＢ信号に対して信号処理を施す方法の問題点について説明する。図５は、横軸に図１及び図２に示すＲＧＢ補正部１０５の入力信号のレベルをとり、縦軸に出力信号のレベルをとって、ＲＧＢ補正部１０５の信号補正方法を示すグラフ図である。図５に示すように、この信号補正方法は、基準値よりも明るい画素をより明るくし、基準値よりも暗い画素をより暗くすることによって、中間調レベルのコントラストを強調して、画像全体のコントラストを改善するものである。図５に示すように、一般に、ＲＧＢ信号において、Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分のレベルは相互に異なっている。このため、同じ相関関係に基づいて補正しても、成分毎に補正される程度が異なってしまう。例えば、図５に示す例では、Ｒ成分レベルは基準値よりも高いため、より増加し、Ｇ成分レベルは基準値よりも少し低いため、少し低下し、Ｂ成分レベルは基準値よりも大きく低いため、大きく低下する。このため、補正後のＲＧＢ信号は、補正前のＲＧＢ信号に対して、色の濃さ及び色合い等の色バランスが崩れてしまう。
【００１６】
また、図３及び図４に示すようなＹＵＶ信号に対して信号処理を施す方法においては、Ｙ信号についてのみ補正を行い、Ｕ信号及びＶ信号に対しては補正を行わないため、やはり色バランスが崩れてしまう。
【００１７】
そこで、特許文献１には、ＹＵＶ信号に対して補正を行う方法において、補正に伴う色バランスの変化を抑制するために、Ｙ信号の補正量、即ち、補正前のＹ信号レベルをＹｉｎとし、補正後のＹ信号のレベルをＹｏｕｔとしたときに、ΔＹ＝Ｙｏｕｔ−Ｙｉｎで定義される補正量に応じて、Ｕ信号及びＶ信号を補正する技術が開示されている。
【００１８】
【特許文献１】特開２０００−１１５７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述の従来の技術には、以下の問題点がある。特許文献１に記載されているように、Ｙ信号の補正量に基づいてＵ信号及びＶ信号を補正しても、やはり補正によって色バランスが崩れてしまうことがあり、色バランスの変化を抑制する効果は不十分である。
【００２０】
本発明が解決しようとする課題には、上述した問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る表示装置は、入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理回路を有し、この信号処理回路は、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じるものであることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る信号処理回路は、入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理回路において、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じるものであることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るプログラムは、コンピュータに、入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理手順を実行させるものであり、前記信号処理手順は、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じる手順であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る表示方法は、入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理工程を有し、この信号処理工程は、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じるものであることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図６は、本実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。図６に示すように、本実施形態に係る表示装置１は、カラーの画像信号が入力されるものである。そして、表示装置１には、この画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理回路２が設けられている。この信号処理回路２は、入力された画像信号の各成分に同一のゲインを乗じることにより、画像信号を補正するものである。更に、表示装置１には、この補正された画像信号に基づいて画像を表示する表示デバイス３が設けられている。表示デバイス３は例えばＰＤＰである。
【００２６】
次に、本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示方法について説明する。図６に示すように、表示装置１の信号処理回路２にカラーの画像信号が入力されると、信号処理回路２は、この画像信号の各成分に同一のゲインを乗じることにより、画像信号に対して非線形の信号処理を施す。そして、処理後の画像信号を表示デバイス３に対して出力する。表示デバイス３は、この処理後の画像信号に基づいて画像を表示する。
【００２７】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態においては、信号処理回路２が画像信号の各成分に対して同一のゲインを乗じるため、画像信号の色の濃さ及び色合い等の色バランスが信号処理によって崩れることがない。このため、色再現性が高い表示を行うことができる。
【００２８】
なお、信号処理回路２は、ハードウエアにより構成されているものであるが、コンピュータを用いてソフトウエアにより実現することも可能である。この場合は、信号処理回路２を実現するためのプログラムは、コンピュータに、入力されたカラーの画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理手順を実行させるものであり、前記信号処理手順は、前記画像信号の各成分に同一のゲインを乗じる手順である。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態に係る表示装置４は、カラーの画像信号であって、ＲＧＢ形式の画像信号が入力されるものである。そして、表示装置４には、この画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理回路５と、信号処理回路５から出力された画像信号に基づいて画像を表示する表示デバイス３とが設けられている。表示デバイス３はＲＧＢ形式の画像信号に基づいて画像を表示するものであり、例えばＰＤＰである。信号処理回路５には、外部から入力されたＲＧＢ形式の信号のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分に夫々同一のゲインを乗じるＲＧＢゲイン乗算部６が設けられている。
【００３０】
次に、本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示方法について説明する。図７に示すように、外部から、ＲＧＢ形式のカラーの画像信号が表示装置４の信号処理回路４のＲＧＢゲイン乗算部６に入力されると、ＲＧＢゲイン乗算部６は、この画像信号のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分に夫々同一のゲインを乗じることにより、非線形の補正を行う。この補正は、例えば画像のコントラストを改善するための補正である。そして、補正後の画像信号を表示デバイス３に対して出力する。表示デバイス３は、この補正後のＲＧＢ形式の画像信号に基づいて画像を表示する。
【００３１】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態においては、ＲＧＢゲイン乗算部６がＲＧＢ形式の画像信号の各色の成分に同一のゲインを乗じて信号処理を行うため、画像信号の色バランスが信号処理によって崩れることがない。このため、色再現性が高い表示を行うことができる。
【００３２】
なお、信号処理回路５は、ハードウエアにより構成されているものであるが、ソフトウエアによりコンピュータを使用して実現することも可能である。この場合、信号処理回路５を実現するためのプログラムは、コンピュータに、入力されたＲＧＢ形式の画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理手順を実行させるものであり、前記信号処理手順は、前記画像信号のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分に夫々同一のゲインを乗じるＲＧＢゲイン乗算手順を有するものである。
【００３３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態に係る表示装置７は、前述の第２の実施形態と比較して、入力信号として、輝度成分及び色差成分を含む信号、例えばＹＵＶ形式の画像信号が入力されるものであり、また、信号処理回路５に、外部から輝度成分及び色差成分を含む画像信号が入力され、この画像信号をＲＧＢ形式の信号に変換し、変換後の信号をＲＧＢゲイン乗算部６に対して出力するＲＧＢ変換部８が設けられている点が異なっている。本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第２の実施形態と同様である。
【００３４】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態においては、輝度成分及び色差成分を含む画像信号に基づいて画像を表示することができる。本実施形態における前記以外の効果は、前述の第２の実施形態と同様である。
【００３５】
なお、信号処理回路５は、ハードウエアにより構成されているものであるが、ソフトウエアにより実現することも可能である。この場合、信号処理回路５を実現するためのプログラムは、コンピュータに、入力された輝度成分及び色差成分を含む信号画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理手順を実行させるものであり、前記信号処理手順は、前記画像信号をＲＧＢ形式の信号に変換するＲＧＢ変換手順と、このＲＧＢ形式の信号のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分に夫々前記同一のゲインを乗じるＲＧＢゲイン乗算手順と、を有するものである。
【００３６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図９は、本実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。図９に示すように、本実施形態に係る表示装置１０は、カラーの画像信号であって、輝度成分及び色差成分を含む信号、例えばＹＵＶ形式の画像信号が入力されるものである。そして、表示装置１０には、この画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理回路１１と、信号処理回路１１から出力された画像信号に基づいて画像を表示する表示デバイス３とが設けられている。表示デバイス３はＲＧＢ形式の画像信号に基づいて画像を表示するものであり、例えばＰＤＰである。信号処理回路１１には、外部から入力された画像信号の輝度成分及び色差成分に夫々同一のゲインを乗じる輝度・色差ゲイン乗算部１２と、このゲインを乗じた輝度成分及び前記ゲインを乗じた色差成分を含む信号をＲＧＢ形式の信号に変換して表示デバイス３に対して出力するＲＧＢ変換部１３とが設けられている。
【００３７】
次に、本実施形態に係る表示装置の動作、即ち、本実施形態に係る表示方法について説明する。図９に示すように、外部から、輝度成分及び色差成分を含むカラーの画像信号が表示装置１０の信号処理回路１１の輝度・色差ゲイン乗算部１２に入力されると、輝度・色差ゲイン乗算部１２は、この画像信号の輝度成分及び色差成分に夫々同一のゲインを乗じることにより、非線形の補正を行う。例えば、この画像信号がＹＵＶ形式の信号である場合は、この信号のＹ信号（輝度成分）並びにＵ信号及びＶ信号（色差成分）に相互に等しいゲインを乗じる。この補正は、例えば画像のコントラストを改善するための補正である。そして、補正後の画像信号をＲＧＢ変換部１３に対して出力する。ＲＧＢ変換部１３は、輝度・色差ゲイン乗算部１２によって同一のゲインが乗じられた輝度成分及び色差成分を含む信号をＲＧＢ形式の信号に変換して表示デバイス３に対して出力する。表示デバイス３は、このＲＧＢ形式の画像信号に基づいて画像を表示する。
【００３８】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態においては、輝度・色差ゲイン乗算部１２が輝度成分及び色差成分を含む画像信号の各成分に同一のゲインを乗じて信号処理を行うため、画像信号の色バランスが信号処理によって崩れることがない。このため、色再現性が高い表示を行うことができる。
【００３９】
なお、信号処理回路１１は、ハードウエアにより構成されているものであるが、ソフトウエアによりコンピュータを使用して実現することも可能である。この場合、信号処理回路１１を実現するためのプログラムは、コンピュータに、入力された輝度成分及び色差成分を含む画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理手順を実行させるものであり、前記信号処理手順は、前記輝度成分及び前記色差成分に夫々前記同一のゲインを乗じる輝度・色差ゲイン乗算手順を有するものである。
【００４０】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１０は、本実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。図１０に示すように、本実施形態に係る表示装置１４は、前述の第４の実施形態と比較して、入力信号として、ＲＧＢ形式の画像信号が入力されるものであり、また、信号処理回路１１に、外部からＲＧＢ形式の画像信号が入力され、この画像信号を輝度成分及び色差成分を含む画像信号に変換し、変換後の画像信号を輝度・色差ゲイン乗算部１２に対して出力する輝度・色差変換部１５が設けられている点が異なっている。本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第４の実施形態と同様である。
【００４１】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態においては、ＲＧＢ形式の画像信号に基づいて画像を表示することができる。本実施形態における前記以外の効果は、前述の第４の実施形態と同様である。
【００４２】
なお、信号処理回路１１は、ハードウエアにより構成されているものであるが、ソフトウエアにより実現することも可能である。この場合、信号処理回路１１を実現するためのプログラムは、コンピュータに、入力されたＲＧＢ形式の画像信号に対して非線形の信号処理を施す信号処理手順を実行させるものであり、前記信号処理手順は、前記ＲＧＢ形式の画像信号を輝度成分及び色差成分を含む信号に変換する輝度・色差変換手順と、前記輝度成分及び前記色差成分に夫々前記同一のゲインを乗じる輝度・色差ゲイン乗算手順と、を有するものである。
【００４３】
また、前述の第１乃至第５の実施形態において、信号処理回路には、画像信号の輝度成分に基づいてゲインを決定するゲイン決定部が設けられていてもよい。そして、このゲイン決定部には、１フレーム分の画像信号の輝度成分のヒストグラムに基づいて輝度成分とゲインとの相関関係を決定する相関関係決定部と、前記相関関係及び各画素の前記画像信号の輝度成分に基づいて前記ゲインを決定するゲイン算出部と、が設けられていてもよい。
【００４４】
この構成は、ハードウエアにより実現されるものであるが、ソフトウエアによってコンピュータを使用して実現することもできる。この場合は、前述の各実施形態に係るプログラムにおいて、前記信号処理手順が、前記画像信号の輝度成分に基づいて前記ゲインを決定するゲイン決定手順を有し、このゲイン決定手順が、１フレーム分の前記画像信号の輝度成分のヒストグラムを検出するヒストグラム検出手順と、このヒストグラムに基づいて輝度成分とゲインとの相関関係を決定する相関関係決定手順と、前記輝度成分から各画素の輝度成分レベルを検出する輝度成分レベル検出手順と、前記相関関係及び前記輝度成分レベルに基づいて前記ゲインを決定するゲイン算出手順と、を有していればよい。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。先ず、本発明の第１の実施例について説明する。図１１は、本実施例に係る表示装置を示すブロック図である。図１に示すように、本実施例に係る表示装置２１は、輝度成分及び色差成分を含むカラーのデジタルの画像信号、例えばＹＵＶ信号が入力され、この画像信号に基づいて画像を表示するものである。表示装置２１には、信号処理回路２２と、表示デバイス２３とが設けられている。信号処理回路２２は、入力された画像信号に対して、画像のコントラストを改善するための非線形の信号処理を施し、ＲＧＢ信号として表示デバイス２３に対して出力するものである。また、表示デバイス２３は、このＲＧＢ信号に基づいて画像を表示するものであり、例えばＰＤＰである。
【００４６】
信号処理回路２２には、外部から入力されるＹＵＶ信号のうちＹ信号が入力され、このＹ信号のレベルを補正するＹ信号レベル補正部２４が設けられている。また、信号処理回路２２には、ＹＵＶ信号のうちＹ信号が入力され、１フレーム（又は１フィールド）分のＹ信号のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部２５が設けられており、更に、このヒストグラムに基づいて、Ｙ信号レベル補正部２４に入力されるＹ信号のレベルとＹ信号レベル補正部２４から出力するＹ信号のレベルとの相関関係を決定し、この相関関係をＹ信号レベル補正部２４に対して供給する相関関係決定部２６が設けられている。相関関係決定部２６は例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）である。Ｙ信号レベル補正部２４は、この相関関係に基づいて各画素の輝度成分レベルを補正するものである。
【００４７】
更にまた、信号処理回路２２には、外部から入力されるＹＵＶ信号の全体、即ち、Ｙ信号並びにＵ信号及びＶ信号が入力されると共に、Ｙ信号レベル補正部２４から補正後のＹ信号が入力されるＵＶ信号レベル補正部２７が設けられている。ＵＶ信号レベル補正部２７は、Ｙ信号の変化率、即ち、補正前のＹ信号レベルに対する補正後のＹ信号レベルの比を、Ｕ信号及びＶ信号に夫々乗じて、Ｕ信号及びＶ信号を補正するものである。補正前のＹ信号のレベルをＹｉｎ、補正後のＹ信号のレベルをＹｏｕｔ、補正前のＵ信号のレベルをＵｉｎ、補正後のＵ信号のレベルをＵｏｕｔ、補正前のＶ信号のレベルをＶｉｎ、補正後のＶ信号のレベルをＶｏｕｔとすると、ＵＶ信号レベル補正部２７の動作は、下記数式１及び２で表すことができる。
【００４８】
【数１】
2007142500.tif 000003
【００４９】
【数２】
2007142500.tif 000004
【００５０】
更にまた、信号処理回路２２には、Ｙ信号レベル補正部２４から補正後のＹ信号が入力されると共に、ＵＶ信号レベル補正部２７から補正後のＵ信号及びＶ信号が入力され、これらの信号から構成される補正後のＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８が設けられている。ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８は、変換後のＲＧＢ信号を表示デバイス２３に対して出力するものである。
【００５１】
次に、上述の如く構成された本実施例に係る表示装置の動作、即ち、本実施例に係る表示方法について説明する。図１２は、横軸にＹ信号レベル補正部２４に入力されるＹ信号レベルＹｉｎをとり、縦軸に出力されるＹ信号レベルＹｏｕｔをとって、入力されるＹ信号のレベルと出力するＹ信号のレベルとの相関関係を示すグラフ図である。図１２に示す破線は、補正が行われない場合、即ち、Ｙｏｕｔ＝Ｙｉｎの場合を表している。
【００５２】
図１１に示すように、表示装置２１の信号処理回路２２に外部からＹＵＶ信号が入力されると、このＹＵＶ信号のうちのＹ信号はＹ信号レベル補正部２４、ヒストグラム検出部２５及びＵＶ信号レベル補正部２７に夫々入力され、Ｕ信号及びＶ信号はＵＶ信号レベル補正部２７のみに入力される。
【００５３】
そして、ヒストグラム検出部２５が、１フレーム分のＹ信号のヒストグラムを検出し、検出結果を相関関係決定部２６に対して出力する。相関関係決定部２６は、このヒストグラムに基づいて、Ｙ信号レベル補正部２４に入力されるＹ信号レベルとＹ信号レベル補正部２４から出力するＹ信号レベルとの相関関係を決定し、この相関関係をＹ信号レベル補正部２４に対して供給する。このとき、相関関係決定部２６には、何種類かの関数若しくはテーブルが記憶されていて、ヒストグラムに応じて最適な関数若しくはテーブルを選択することにより相関関係を決定してもよく、又は、ヒストグラムに基づいて所定の演算を行って最適な関数若しくはテーブルを生成することにより、相関関係を決定してもよい。
【００５４】
この相関関係は、例えば図１２に示すような関係である。即ち、入力されるＹ信号レベルが基準値よりも高い場合には、Ｙ信号レベルがより高くなるように補正し、入力されるＹ信号レベルが基準値よりも低い場合には、Ｙ信号レベルがより低くなるように補正する。これにより、階調が中間レベルにある画素のコントラストを強調して、画像全体のコントラストを改善することができる。
【００５５】
Ｙ信号レベル補正部２４は、相関関係決定部２６から供給された相関関係に基づいて、入力されたＹ信号のレベルを補正し、ＵＶ信号レベル補正部２７及びＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８に対して出力する。ＵＶ信号レベル補正部２７は、上記数式１及び２に示すように、Ｙ信号の変化率（Ｙｏｕｔ／Ｙｉｎ）をＵ信号及びＶ信号に夫々乗じて、Ｕ信号及びＶ信号を補正する。そして、補正後のＵ信号及びＶ信号をＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８に対して出力する。
【００５６】
そして、ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８が、Ｙ信号レベル補正部２４から入力された補正後のＹ信号と、ＵＶ信号レベル補正部２７から入力された補正後のＵ信号及びＶ信号から構成される補正後のＹＵＶ信号を、ＲＧＢ信号に変換する。そして、この変換後のＲＧＢ信号を表示デバイス２３に対して出力する。表示デバイス２３は、このＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する。
【００５７】
次に、本実施例の効果について説明する。本実施例においては、入力されたＵ信号及びＹ信号に、補正前のＹ信号レベルに対する補正後のＹ信号レベルの比（Ｙｏｕｔ／Ｙｉｎ）を乗じている。従って、Ｕ信号及びＹ信号に乗じるゲインは（Ｙｏｕｔ／Ｙｉｎ）である。また、Ｙ信号のゲインも（Ｙｏｕｔ／Ｙｉｎ）で表すことができる。このため、結果的に、入力されたＹＵＶ信号のＹ信号、Ｕ信号及びＶ信号に同一のゲイン、即ち、比（Ｙｏｕｔ／Ｙｉｎ）を乗じることになる。このため、補正によって、画像信号の色バランスが崩れることがない。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図１３は、本実施例に係る表示装置を示すブロック図である。図１３に示すように、本実施例に係る表示装置においては、外部から入力される画像信号として、ＹＵＶ信号ではなく、ＲＧＢ信号が入力されるようになっている。そして、信号処理回路２２には、外部からＲＧＢ信号が入力され、このＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換して、変換後のＹＵＶ信号のうちＹ信号をＹ信号レベル補正部２４、ヒストグラム検出部２５及びＵＶ信号レベル補正部２７に対して出力し、Ｕ信号及びＶ信号をＵＶ信号レベル補正部２７に対して出力するＲＧＢ／ＹＵＶ変換部２９が設けられている。本実施例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施例と同様である。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図１４は、本実施例に係る表示装置を示すブロック図である。なお、本実施例の構成要素のうち、前述の第１及び第２の実施例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１４に示すように、本実施例に係る表示装置３１は、輝度成分及び色差成分を含むカラーのデジタルの画像信号、例えばＹＵＶ信号が入力され、この画像信号に基づいて画像を表示するものである。表示装置３１には、信号処理回路３２と、表示デバイス２３とが設けられている。信号処理回路３２は、入力された画像信号に対して、画像のコントラストを改善するための非線形の信号処理を施し、ＲＧＢ信号として表示デバイス２３に対して出力するものである。
【００６０】
信号処理回路３２には、外部から入力されるＹＵＶ信号のうちＹ信号が入力され、このＹ信号のレベルに所定のゲインを乗算してＹ信号レベルを補正するＹゲイン乗算部３３と、外部から入力されるＹＵＶ信号のうちＵ信号及びＶ信号が入力され、このＵ信号及びＶ信号のレベルに夫々所定のゲインを乗算してＵ信号レベル及びＶ信号レベルを補正するＵＶゲイン乗算部３４とが設けられている。なお、Ｙゲイン乗算部３３及びＵＶゲイン乗算部３４により、輝度・色差ゲイン乗算部が構成されている。
【００６１】
また、信号処理回路３２には、入力されたＹＵＶ信号のうちＹ信号が入力され、１フレーム分のＹ信号のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部２５が設けられており、更に、このヒストグラムに基づいて、入力されるＹ信号のレベルとゲインとの相関関係を決定する相関関係決定部３５が設けられている。相関関係決定部３５は例えばＣＰＵである。
【００６２】
更にまた、信号処理回路３２には、入力されたＹＵＶ信号のうちＹ信号が入力され、このＹ信号から各画素のＹ信号レベルを検出するＹレベル検出部３６が設けられており、相関関係決定部３５から前記相関関係が供給されると共に、Ｙレベル検出部３６から各画素のＹ信号レベルが入力され、前記相関関係にＹ信号レベルを適用することにより、Ｙ信号、Ｕ信号及びＶ信号に乗算するゲインを決定するＹＵＶゲイン決定部３７が設けられている。前述のＹゲイン乗算部３３及びＵＶゲイン乗算部３４は、ＹＵＶゲイン決定部３７からゲインが供給されるものである。なお、ヒストグラム検出部２５、相関関係決定部３５、Ｙレベル検出部３６及びＹＵＶゲイン決定部３７により、ゲイン決定部が構成されている。
【００６３】
更にまた、信号処理回路３２には、Ｙゲイン乗算部３３から補正後のＹ信号が入力されると共に、ＵＶゲイン乗算部３４から補正後のＵ信号及びＶ信号が入力され、これらの信号からなるＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換して表示デバイス２３に対して出力するＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８が設けられている。
【００６４】
次に、上述の如く構成された本実施例に係る表示装置の動作、即ち、本実施例に係る表示方法について説明する。図１５は、横軸に入力されるＹ信号レベルをとり、縦軸にゲインをとって、Ｙ信号レベルとゲインとの相関関係を示すグラフ図である。図１４に示すように、表示装置３１の信号処理回路３２に外部からＹＵＶ信号が入力されると、このＹＵＶ信号のうちＹ信号はヒストグラム検出部２５、Ｙレベル検出部３６及びＹゲイン乗算部３３に夫々入力され、Ｕ信号及びＶ信号はＵＶゲイン乗算部３４のみに入力される。
【００６５】
そして、ヒストグラム検出部２５が、１フレーム分のＹ信号のヒストグラムを検出し、検出結果を相関関係決定部３５に対して出力する。相関関係決定部３５は、このヒストグラムに基づいて、Ｙ信号レベルと各信号に乗算するゲインとの相関関係を決定し、この相関関係をＹＵＶゲイン決定部３７に対して供給する。このとき、相関関係決定部３５には、何種類かの関数若しくはテーブルが記憶されていて、ヒストグラムに応じて最適な関数若しくはテーブルを選択することにより相関関係を決定してもよく、又は、ヒストグラムに基づいて所定の演算を行って最適な関数若しくはテーブルを生成することにより、相関関係を決定してもよい。
【００６６】
この相関関係は、例えば図１５に示すような関係である。即ち、入力されるＹ信号レベルが基準値よりも高い場合には、ゲインは１よりも大きく、従って、Ｙ信号レベルをより高くなるように補正し、入力されるＹ信号レベルが基準値よりも低い場合には、ゲインは１よりも小さく、Ｙ信号レベルをより低くなるように補正する。これにより、階調が中間レベルにある画素のコントラストを強調して、画像全体のコントラストを改善することができる。
【００６７】
一方、Ｙレベル検出部３６が、入力されたＹＵＶ信号のＹ信号から各画素のＹ信号レベルを検出し、ＹＵＶゲイン決定部３７に対して出力する。これにより、ＹＵＶゲイン決定部３７が、このＹ信号レベルを相関関係決定部３５から供給された相関関係に適用し、ゲインを決定する。そして、このゲインを、Ｙゲイン乗算部３３及びＵＶゲイン乗算部３４に対して供給する。
【００６８】
次に、Ｙゲイン乗算部３３が、入力されたＹ信号にＹＵＶゲイン決定部３７から供給されたゲインを乗算し、Ｙ信号レベルを補正する。また、ＵＶゲイン乗算部３４が、入力されたＵ信号及びＶ信号にＹＵＶゲイン決定部３７から供給されたゲインを乗算し、Ｕ信号レベル及びＶ信号レベルを補正する。そして、Ｙゲイン乗算部３３及びＵＶゲイン乗算部３４は、補正後のＹ信号並びにＵ信号及びＶ信号を、ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８に対して出力する。ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８は、この信号をＲＧＢ信号に変換して、表示デバイス２３に対して出力する。表示デバイス２３は、このＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する。
【００６９】
次に、本実施例の効果について説明する。本実施例においては、入力されたＹＵＶ信号のＹ信号、Ｕ信号及びＹ信号に、同一のゲインを乗じることになる。このため、補正によって、画像信号の色バランスが崩れることがない。以下、この効果について、数式を用いて定量的に説明する。
【００７０】
（１）変換式
先ず、ＲＧＢ信号とＹＵＶ信号との変換式を定義する。ＲＧＢ信号のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のレベルを夫々Ｒ、Ｇ、Ｂとし、ＹＵＶ信号の輝度信号のレベルをＹ、色差信号のレベルをＣｂ及びＣｒとし、係数をａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅとすると、ＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換するときには、変換式は下記数式３乃至６のようになる。なお、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは夫々値が確定している係数であるが、以下の説明では、便宜上、アルファベットにより表記する。
【００７１】
【数３】
2007142500.tif 000005
【００７２】
【数４】
2007142500.tif 000006
【００７３】
【数５】
2007142500.tif 000007
【００７４】
【数６】
2007142500.tif 000008
【００７５】
また、ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するときには、変換式は下記数式７乃至９のように定義される。なお、下記数式７乃至９は、上記数式３乃至６を逆算することにより導出されるものである。
【００７６】
【数７】
2007142500.tif 000009
【００７７】
【数８】
2007142500.tif 000010
【００７８】
【数９】
2007142500.tif 000011
【００７９】
（２）輝度レベルのみ補正する場合
上述の変換式を使用して、前述の従来の技術のように、ＹＵＶ信号のＹ信号のみ補正した場合に、全体の色バランスがどのように変化するかを計算する。ＹＵＶ信号に対して、Ｙの値をｍ倍し、Ｃｂ及びＣｒの値を変化させないようなコントラスト補正を行う場合、補正後の各信号のレベルをＹ’、Ｃｂ’、Ｃｒ’とすると、下記数式１０乃至１２が成立する。
【００８０】
【数１０】
2007142500.tif 000012
【００８１】
【数１１】
2007142500.tif 000013
【００８２】
【数１２】
2007142500.tif 000014
【００８３】
上記数式１０乃至１２を、上記数式７乃至９に代入し、更に上記数式３乃至６を代入すると、補正後のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のレベルを夫々Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’とするとき、補正後の信号のＲＧＢ成分は下記数式１３乃至１５のように求められる。
【００８４】
【数１３】
2007142500.tif 000015
【００８５】
【数１４】
2007142500.tif 000016
【００８６】
【数１５】
2007142500.tif 000017
【００８７】
上記数式１３乃至１５に示すように、補正後の信号の各成分レベルＲ’、Ｇ’、Ｂ’は、いずれも補正前の信号の各成分レベルＲ、Ｇ、Ｂの全てに依存する。また、レベルＲ、Ｇ、Ｂにかかる係数は、レベルＲ’、Ｇ’、Ｂ’の３つの計算式で相互に異なっている。従って、Ｙ信号を補正した後の画像信号の各成分レベルＲ’、Ｇ’、Ｂ’は、夫々補正前の他の色成分のレベルＲ、Ｇ、Ｂに影響され、補正後の信号の色バランスは、補正前の信号の色バランスとは異なってしまう。
【００８８】
（３）輝度レベル及び色差レベルを同じゲインで補正する場合
上述の変換式を使用して、本実施例のように、ＹＵＶ信号のＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を夫々同一のゲインで補正した場合に、全体の色バランスがどのように変化するかを計算する。ＹＵＶ信号に対してコントラスト補正を行い、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒの値を夫々ｍ倍した場合、補正後の各信号のレベルをＹ’、Ｃｂ’、Ｃｒ’とすると、下記数式１６乃至１８が成立する。
【００８９】
【数１６】
2007142500.tif 000018
【００９０】
【数１７】
2007142500.tif 000019
【００９１】
【数１８】
2007142500.tif 000020
【００９２】
上記数式１６乃至１８を、上記数式７乃至９に代入し、更に上記数式３乃至６を代入すると、補正後の信号のＲＧＢ成分は下記数式１９乃至２１のように求められる。
【００９３】
【数１９】
2007142500.tif 000021
【００９４】
【数２０】
2007142500.tif 000022
【００９５】
【数２１】
2007142500.tif 000023
【００９６】
上記数式１９乃至２１に示すように、補正後の信号の各成分レベルＲ’、Ｇ’、Ｂ’は、夫々補正前の同じ色の成分レベルＲ、Ｇ、Ｂのみに依存し、変化率も同一（ｍ倍）である。従って、補正後の信号の色バランスは、補正前の信号の色バランスと同じである。
【００９７】
このように、従来の輝度成分（Ｙ信号）のみを補正する方法では、補正に伴って色バランスが崩れるが、本実施例のように輝度成分（Ｙ信号）及び色差成分（Ｕ信号、Ｖ信号）の双方を同じゲインで補正する方法では、補正しても色バランスは崩れない。
【００９８】
これを、更に具体的な数値例を挙げて説明する。表１は、本実施例の補正方法と従来の補正方法により、成分レベルを−７％補正した場合の計算例を示すものである。
【００９９】
【表１】
2007142500.tif 000024
【０１００】
表１に示すように、補正前の画像信号として、肌色を表すＲＧＢ信号を例示する。この信号は、Ｒ＝１７０、Ｇ＝１０８、Ｂ＝２０である。なお、各成分レベルの数値は、０乃至２５５の整数の値をとるものであり、２５５が最も明るい状態を示し、０が最も暗い状態を示す。この色バランスを、Ｒ成分レベルを１とした相対値で表記すると、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１．０００：０．６４６：０．１１９となる。そして、このＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換すると、Ｙ＝１１５、Ｕ＝−５４、Ｖ＝３７となる。なお、Ｙは０乃至２５５の範囲の値をとり、Ｕ及びＶは−１２７乃至＋１２７の範囲の値をとる。ここまでは、本実施例及び従来例で同様である。
【０１０１】
本実施例においては、ＹＵＶ信号の各信号に−７％のゲインを乗じるため、補正後のＹＵＶ信号は、Ｙ＝１０８、Ｕ＝−５０、Ｖ＝３４となる。これに対して、従来例では、Ｙ信号のみに−７％のゲインを乗じるため、Ｙ信号レベルは本実施例と同様にＹ＝１０８となるが、Ｕ信号レベル及びＶ信号レベルは補正されないため、Ｕ＝−５４、Ｖ＝３７のままである。この補正後のＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に再変換して、Ｒ成分レベルを１とする相対値で表記すると、本実施例においては、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１．０００：０．６４６：０．１１９となり補正前と変わらないが、従来例においては、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１．０００：０．６２９：０．０７５となり、補正前から変わってしまう。このように、数値例によっても、本実施例では補正によって色バランスが崩れることはないが、従来例では色バランスが崩れることがわかる。
【０１０２】
次に、本実施例の補正方法と、前述の特許文献１に記載された輝度信号の変化量（ΔＹ＝Ｙｏｕｔ−Ｙｉｎ）に基づいて色差成分を補正する方法とを比較する。表２は、本実施例の補正方法と特許文献１に記載された補正方法により、輝度信号レベルを＋１０ＩＲＥ補正した場合に色差信号レベルを＋１０％補正する計算例を示すものである。
【０１０３】
【表２】
2007142500.tif 000025
【０１０４】
表２に示すように、補正前の輝度信号レベルが８０ＩＲＥである場合と、５０ＩＲＥである場合について説明する。なお、ＩＲＥとは、「Institute of Radio Engineers」の略であり、テレビ信号の振幅を表す単位である。１００ＩＲＥが全白を示し、０ＩＲＥが全黒を示す。表２に示すように、８０ＩＲＥの輝度信号レベル及び５０ＩＲＥの輝度信号レベルを夫々＋１０ＩＲＥ変化させて、９０ＩＲＥ、６０ＩＲＥとする場合、変化量はいずれも１０ＩＲＥで同一であるが、変化率は１．１２５倍、１．２００倍と相互に異なる。本実施例においては、輝度信号レベルの変化率と同じ変化率だけ、色差信号レベルも補正するため、輝度が高くなる分、色のレベルも高くなり、全体として、色の濃さ、色合いは変わらない。これに対して、特許文献１に記載された従来の方法では、輝度信号レベルが１．１２５倍、１．２００倍になっても、色差信号レベルは１．１倍にしかならず、相対的に色が薄く見える。この傾向は、補正前の輝度信号レベルが５０ＩＲＥであった場合の方が顕著である。以上説明したように、本実施例によれば、補正に伴う色バランスの変化を防止することができる。
【０１０５】
また、本実施例によれば、前述の第１の実施例と比較して、補正に際して除算を行う必要がないため、信号処理回路をハードウエアで構成する場合に、回路規模が小さくなり、設計が容易になると共に、回路の面積及びコストを低減することができる。
【０１０６】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。図１６は、本実施例に係る表示装置を示すブロック図である。図１６に示すように、本実施例に係る表示装置においては、外部から入力される画像信号として、ＹＵＶ信号ではなく、ＲＧＢ信号が入力されるようになっている。そして、信号処理回路３２には、外部からＲＧＢ信号が入力され、このＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換して、変換後のＹＵＶ信号のうちＹ信号を、ヒストグラム検出部２５、Ｙレベル検出部３６及びＹゲイン乗算部３３に対して出力し、Ｕ信号及びＶ信号をＵＶゲイン乗算部３４に対して出力するＲＧＢ／ＹＵＶ変換部３９が設けられている。本実施例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第３の実施例と同様である。
【０１０７】
次に、本発明の第５の実施例について説明する。図１７は、本実施例に係る表示装置を示すブロック図である。なお、本実施例の構成要素のうち、前述の第１乃至第４の実施例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１７に示すように、本実施例に係る表示装置４１は、輝度成分及び色差成分を含むカラーのデジタルの画像信号、例えばＹＵＶ信号が入力され、この画像信号に基づいて画像を表示するものである。表示装置４１には、信号処理回路４２と、表示デバイス２３とが設けられている。信号処理回路４２は、入力された画像信号に対して、画像のコントラストを改善するための非線形の信号処理を施し、ＲＧＢ信号として表示デバイス２３に対して出力するものである。
【０１０８】
信号処理回路４２には、外部から入力されるＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するＹＵＶ／ＲＧＢ変換部４３が設けられており、また、このＹＵＶ／ＲＧＢ変換部４３から出力されたＲＧＢ信号の各成分レベルに夫々同一の所定のゲインを乗算してＲＧＢ信号を補正するＲＧＢゲイン乗算部４４が設けられている。ＲＧＢゲイン乗算部４４により補正されたＲＧＢ信号は、表示デバイス２３に対して出力されるようになっている。
【０１０９】
また、信号処理回路４２には、入力されたＹＵＶ信号のうちＹ信号が入力され、１フレーム分のＹ信号のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部２５が設けられており、更に、このヒストグラムに基づいて、入力されるＹ信号のレベルとゲインとの相関関係を決定する相関関係決定部４５が設けられている。相関関係決定部４５は例えばＣＰＵである。
【０１１０】
更にまた、信号処理回路４２には、入力されたＹＵＶ信号のうちＹ信号が入力され、このＹ信号から各画素のＹ信号レベルを検出するＹレベル検出部３６が設けられており、相関関係決定部４５から前記相関関係が供給されると共に、Ｙレベル検出部３６から各画素のＹ信号レベルが入力され、前記相関関係にＹ信号レベルを適用することにより、ＲＧＢ信号のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に乗算するゲインを各画素について決定するＲＧＢゲイン決定部４６が設けられている。前述のＲＧＢゲイン乗算部４４は、ＲＧＢゲイン決定部４６からゲインが供給されるものである。
【０１１１】
次に、上述の如く構成された本実施例に係る表示装置の動作、即ち、本実施例に係る表示方法について説明する。図１７に示すように、外部から表示装置４１の信号処理回路４２にＹＵＶ信号が入力されると、このＹＵＶ信号のうちＹ信号はヒストグラム検出部２５及びＹレベル検出部３６に夫々入力され、ＹＵＶ信号全体はＹＵＶ／ＲＧＢ変換部４３に入力される。
【０１１２】
そして、ヒストグラム検出部２５が、１フレーム分のＹ信号のヒストグラムを検出し、検出結果を相関関係決定部４５に対して出力する。相関関係決定部４５は、このヒストグラムに基づいて、Ｙ信号レベルとＲＧＢ信号の各成分に乗算するゲインとの相関関係を決定し、この相関関係をＲＧＢゲイン決定部４６に対して供給する。このとき、相関関係決定部４５には、何種類かの関数若しくはテーブルが記憶されていて、ヒストグラムに応じて最適な関数若しくはテーブルを選択することにより相関関係を決定してもよく、又は、ヒストグラムに基づいて所定の演算を行って最適な関数若しくはテーブルを生成することにより、相関関係を決定してもよい。この相関関係は、例えば図１５に示すような関係である。
【０１１３】
一方、Ｙレベル検出部３６が、入力されたＹＵＶ信号のＹ信号から各画素のＹ信号レベルを検出し、ＲＧＢゲイン決定部４６に対して出力する。これにより、ＲＧＢゲイン決定部４６が、このＹ信号レベルを相関関係決定部４５から供給された相関関係に適用し、各画素のゲインを決定する。そして、このゲインを、ＲＧＢゲイン乗算部４４に対して供給する。
【０１１４】
次に、ＲＧＢゲイン乗算部４４が、入力されたＲＧＢ信号のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に、ＲＧＢゲイン決定部４６から供給されたゲインを夫々乗算する。即ち、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に相互に等しいゲインを乗じ、これにより、ＲＧＢ信号を補正する。そして、この補正後のＲＧＢ信号を、表示デバイス２３に対して出力する。表示デバイス２３は、このＲＧＢ信号に基づいて画像を表示する。
【０１１５】
次に、本実施例の効果について説明する。本実施例においては、入力されたＲＧＢ信号のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に、相互に等しいゲインを乗じて補正しているため、補正によって、画像信号の色バランスが崩れることがない。また、補正に際して除算を行う必要がないため、回路規模を小さくすることができ、回路の設計が容易になると共に、回路の面積及びコストを低減することができる。
【０１１６】
次に、本発明の第６の実施例について説明する。図１８は、本実施例に係る表示装置を示すブロック図である。図１８に示すように、本実施例に係る表示装置においては、外部から入力される画像信号として、ＹＵＶ信号ではなく、ＲＧＢ信号が入力されるようになっている。そして、信号処理回路４２には、ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部４３（図１７参照）は設けられておらず、外部から入力されたＲＧＢ信号は変換されずにＲＧＢゲイン乗算部４４に入力されるようになっている。また、信号処理回路４２には、外部から入力されたＲＧＢ信号からＹ信号を生成し、このＹ信号をヒストグラム検出部２５及びＹレベル検出部３６に対して夫々出力するＹ信号生成部４８が設けられている。本実施例における上記以外の構成及び動作は、前述の第５の実施例と同様である。
【０１１７】
次に、本実施例の効果について説明する。前述の第４の実施例（図１６参照）においては、外部からＲＧＢ形式で入力された画像信号を、一旦ＹＵＶ信号に変換して補正を行い、その後、ＲＧＢ信号に再度変換して表示デバイスに対して出力している。このため、ゲイン乗算部の前後に、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換部３９及びＹＵＶ／ＲＧＢ変換部２８を設ける必要がなる。これに対して、本実施例では、外部からＲＧＢ形式で入力された画像信号をＲＧＢ形式のまま補正して、そのまま表示デバイスに対して出力している。このため、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換部及びＹＵＶ／ＲＧＢ変換部を設ける必要がなく、回路構成が簡略になる。この結果、前述の第４の実施例と比較して、回路の面積及びコストを低減することができると共に、信号処理速度を向上させることができる。なお、図１８に示すように、本実施例に係る表示装置４１にはＹ信号生成部４８が設けられているが、これはＲＧＢ信号からＹ信号のみを生成するものであるため、ＲＧＢ信号からＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を生成するＲＧＢ／ＹＵＶ変換部３９よりも構成が簡略である。本実施例における上記以外の効果は、前述の第５の実施例と同様である。
【０１１８】
なお、前述の各実施例においては、信号処理回路はロジック回路等のハードウエアにより構成されているが、コンピュータ、例えばＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit：大規模集積回路）等を使用して、ソフトウエアにより実現してもよい。
【０１１９】
また、前述の各実施例においては、信号処理としてコントラストを改善するための補正を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、逆γ変換に適用してもよく、逆γ変換及びコントラスト改善のための補正を同時に行ってもよい。
【０１２０】
更に、表示デバイスはＰＤＰには限定されず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶表示装置）等であってもよい。
【０１２１】
本実施例においては、信号処理回路が画像信号の各成分（Ｙ信号、Ｕ信号、Ｖ信号）に対して同一のゲインを乗じるため、画像信号の色の濃さ及び色合い等の色バランスが信号処理によって崩れることがない。このため、色再現性が高い表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】ＹＵＶ信号が入力される表示装置であって、ＲＧＢ信号に対して信号処理を施す従来の表示装置を示すブロック図である。
【図２】ＲＧＢ信号が入力される表示装置であって、ＲＧＢ信号に対して信号処理を施す従来の表示装置を示すブロック図である。
【図３】ＹＵＶ信号が入力される表示装置であって、ＹＵＶ信号に対して信号処理を施す従来の表示装置を示すブロック図である。
【図４】ＲＧＢ信号が入力される表示装置であって、ＹＵＶ信号に対して信号処理を施す従来の表示装置を示すブロック図である。
【図５】横軸にＲＧＢ補正部の入力信号のレベルをとり、縦軸に出力信号のレベルをとって、ＲＧＢ補正部の信号補正方法を示すグラフ図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施例に係る表示装置を示すブロック図である。
【図１２】横軸にＹ信号レベル補正部に入力されるＹ信号レベルＹｉｎをとり、縦軸に出力されるＹ信号レベルＹｏｕｔをとって、入力されるＹ信号のレベルと出力するＹ信号のレベルとの相関関係を示すグラフ図である。
【図１３】本発明の第２の実施例に係る表示装置を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施例に係る表示装置を示すブロック図である。
【図１５】横軸に入力されるＹ信号レベルをとり、縦軸にゲインをとって、Ｙ信号レベルとゲインとの相関関係を示すグラフ図である。
【図１６】本発明の第４の実施例に係る表示装置を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第５の実施例に係る表示装置を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第６の実施例に係る表示装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１、４、７、１０、１４；表示装置
２；信号処理回路
３；表示デバイス
５、１１；信号処理回路
６；ＲＧＢゲイン乗算部
８、１３；ＲＧＢ変換部
１２；輝度・色差ゲイン乗算部
１５；輝度・色差変換部
２１、３１、４１；表示装置
２２、３２、４２；信号処理回路
２３；表示デバイス
２４；Ｙ信号レベル補正部
２５；ヒストグラム検出部
２６、３５、４５；相関関係決定部
２７；ＵＶ信号レベル補正部
２８、４３；ＹＵＶ／ＲＧＢ変換部
２９、３９；ＲＧＢ／ＹＵＶ変換部
３３；Ｙゲイン乗算部
３４；ＵＶゲイン乗算部
３６；Ｙレベル検出部
３７；ＹＵＶゲイン決定部
４４；ＲＧＢゲイン乗算部
４６；ＲＧＢゲイン決定部
４８；Ｙ信号生成部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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