(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー映像の色温度を上昇させるための方法において、
（ａ）選定された利得関数に基づいて入力映像信号に対する利得を計算するための段階と、
（ｂ）前記入力映像信号を所定の出力信号に変換するための段階と、
（ｃ）前記変換された出力信号の選定された色温度変化に対応する第１オフセット値を得るための段階と、
（ｄ）前記利得計算部で得られた利得及び前記（ｃ）段階で得られた第１オフセット値に基づいて第２オフセット値を計算するための段階と、
（ｅ）前記（ｂ）段階で変換されて出力される信号のうち少なくとも一つの信号の大きさから線形利得を計算する段階と、
（ｆ）前記（ｅ）段階で計算された線形利得及び前記（ｄ）段階で計算された第２オフセット値を考慮して第３オフセット値を計算するための段階と、
（ｇ）前記（ｂ）段階で変換されて出力された信号のうち選定された信号に前記第３オフセットを加算するための段階と、
（ｈ）前記（ｇ）段階で前記第３オフセット値が加算された信号の大きさを考慮して補償利得を計算する段階と、
（ｉ）前記（ｂ）段階で変換されて出力された信号のうち前記（ｇ）段階で前記第３オフセット値が加算される信号以外の信号に前記計算された補償利得を加算する段階とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記（ｂ）段階で変換されて出力される信号はＲ，Ｇ，Ｂ信号であり、前記（ｇ）段階で前記第３オフセット値が加算される信号はＢ信号であり、前記（ｉ）段階で前記補償利得が加算される信号はＧ信号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記（ｇ）段階は、（ｇ１）前記第３オフセット値が加算される選定された信号の大きさが最大値を超過する場合、最大値でクリッピングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記（ｇ）段階は、（ｇ２）ディスプレイのチャンネル特性に基づいて輝度調節利得を計算する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記（ｇ）段階は、（ｇ３）前記（ｇ１）段階で計算された輝度調節利得及び前記第３オフセット値に基づいて輝度調節オフセット値を計算する段階と、（ｇ４）前記（ｇ２）段階で計算された輝度調節オフセット値を前記第３オフセット値が加算される選定された信号以外の信号から減算する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記（ｇ４）段階で前記輝度調節オフセット値が減算される信号はＲ信号であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
カラー映像の色温度を上昇させるための装置において、
選定された利得関数に基づいて入力映像信号に対する利得を計算するための利得計算部と、
前記入力映像信号を所定の出力信号に変換するための出力信号変換部と、
前記変換された出力信号の選定された色温度変化に対応する第１オフセット値を得るための第１オフセット値計算部と、
前記利得計算部で得られた利得及び前記第１オフセット値計算部で得られた第１オフセット値に基づいて第２オフセット値を計算するための第２オフセット値計算部と、
前記出力信号変換部から出力される信号のうち少なくとも一つの信号の大きさから線形利得を計算するための線形利得計算部と、
前記計算された線形利得及び前記計算された第２オフセット値を考慮して第３オフセット値を計算するための第３オフセット値計算部と、
前記計算された第３オフセット値を前記出力信号変換部から出力された信号のうち選定された信号に加算するためのオフセット加算部と、
前記第３オフセットが加算された信号の大きさを考慮して、補償利得を計算する補償利得計算部とを含み、
前記計算された補償利得は、前記出力信号変換部から出力された信号のうち前記第３オフセットが加算される信号以外の信号に加算されることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記出力信号変換部から出力される信号はＲ，Ｇ，Ｂ信号であり、前記第３オフセット値が加算される信号はＢ信号であり、前記補償利得が加算される信号はＧ信号であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第３オフセット値が加算された選定された信号の大きさが最大値を超過する場合、最大値でクリッピングするためのクリッピング部をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
ディスプレイのチャンネル特性に基づいて輝度調節利得を計算するための輝度調節利得計算部をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記計算された輝度調節利得及び前記第３オフセット値に基づいて輝度調節オフセット値を計算するための輝度調節オフセット値計算部をさらに含み、前記計算された輝度調節オフセット値は前記第３オフセットが加算される選定された信号以外の信号から減算されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記輝度調節利得が減算される信号はＲ信号であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー映像での色温度上昇装置及びその方法に係り、より具体的にはデジタルＴＶ及びコンピュータ基盤イメージ処理装置において、入力画像の特定色領域において、色温度を適応的に高く調整して観察者の視感を高い色温度のホワイトに適応させて、原画像に比べてよりきれいで新鮮に感じさせる色温度上昇装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像においてホワイトの相関色温度（ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｃｏｌｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ＣＣＴ）が与える視覚的な効果はかなり大きい。例えば、ニュース形態の映像において背景を色温度の高い青色とすることによって色温度の低い背景に比べて放送されるニュースの新鮮度を視聴者にもっと強く与えることができる。
【０００３】
類似した理由で、一般の合成洗剤にいわゆる蛍光色を帯びる物質を添加して洗濯後に残量が白いシャツに残っていて、太陽光熱の紫外線エネルギーを吸収して視覚的領域である青色波長帯域に放射を起こすことによって服地の洗濯度をさらに目立たせる方法は既に広く使われている。
【０００４】
類似した理由で、映像ディスプレイのホワイトの色温度を一般テレビの標準である６５０００Ｋより高い９３０００Ｋと設定することによって長期間の作業による疲労感を減らして作業者の効率を図ることができた。
このような理由で、特にアジア圏国家のテレビ製造分野では、テレビ製造時にこれより高い１０００００Ｋに設定することによって、ディスプレイされるホワイトの色温度を上昇させて、容易にこのような効果を得るようにしている。しかし、このような方式で得られた映像は全色領域に対して一括的な色温度上昇をもたらし、一部の色領域（例：皮膚色）に対してはむしろ原画像に比べてイメージの画質を落とすというような結果を招くこともあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、前記のような従来の技術の問題点を解決するために、入力映像の特定色領域での色温度を上昇させるためのカラー映像での選択的な色温度上昇装置及び方法を提供することである。
本発明の他の目的は、特定色領域の色温度を上昇させながらも全体出力信号の輝度を一定に維持するためのカラー映像での選択的な色温度上昇装置及びその方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、映像信号の大きさに関係なく変化された映像信号の色温度を常に一定に維持するためのカラー映像での選択的色温度上昇装置及びその方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるカラー映像の色温度を上昇させるための方法は、（ａ）選定された利得関数に基づいて入力映像信号に対する利得を計算するための段階と、（ｂ）前記入力映像信号を所定の出力信号に変換するための段階と、（ｃ）前記変換された出力信号の選定された色温度変化に対応する第１オフセット値を得るための段階と、（ｄ）前記（ａ）段階で得られた利得及び前記（ｃ）段階で得られた第１オフセット値に基づいて第２オフセット値を計算するための段階と、（ｅ）前記（ｂ）段階で変換されて出力された信号のうち選定された信号に前記第２オフセット値を加算するための段階と、（ｆ）前記（ｅ）段階で第２オフセット値が加算された信号の大きさを考慮して補償利得を計算する段階と、（ｇ）前記（ｂ）段階で変換されて出力された信号のうち前記（ｅ）段階で前記第２オフセット値が加算される信号以外の信号に前記計算された補償利得を加算する段階とを含む。
【０００７】
前記他の目的を達成するために、本発明によるカラー映像の色温度を上昇させるための方法は、（ａ）選定された利得関数に基づいて入力映像信号に対する利得を計算するための段階と、（ｂ）前記入力映像信号を所定の出力信号に変換するための段階と、（ｃ）前記変換された出力信号の選定された色温度変化に対応する第１オフセット値を得るための段階と、（ｄ）前記利得計算部で得られた利得及び前記（ｃ）段階で得られた第１オフセット値に基づいて第２オフセット値を計算するための段階と、（ｅ）前記（ｂ）段階で変換されて出力される信号のうち少なくとも一つの信号の大きさから線形利得を計算する段階と、（ｆ）前記（ｅ）段階で計算された線形利得及び前記（ｄ）段階で計算された第２オフセット値を考慮して第３オフセット値を計算するための段階と、（ｇ）前記（ｂ）段階で変換されて出力された信号のうち選定された信号に前記第３オフセット値を加算するための段階と、（ｈ）前記（ｇ）段階で前記第３オフセット値が加算された信号の大きさを考慮して補償利得を計算する段階と、（ｉ）前記（ｂ）段階で変換されて出力された信号のうち前記（ｇ）段階で前記第３オフセット値が加算される信号以外の信号に前記計算された補償利得を加算する段階とを含む。
【０００８】
前記さらに他の目的を達成するために、本発明によるカラー映像の色温度を上昇させるための装置は、選定された利得関数に基づいて入力映像信号に対する利得を計算するための利得計算部と、前記入力映像信号を所定の出力信号に変換するための出力信号変換部と、前記変換された出力信号の選定された色温度変化に対応する第１オフセット値を得るための第１オフセット値計算部と、前記利得計算部で得られた利得及び前記第１オフセット値計算部で得られた第１オフセット値に基づいて第２オフセット値を計算するための第２オフセット値計算部と、前記出力信号変換部から出力された信号のうち選定された信号に前記第２オフセット値を加算するためのオフセット加算部と、前記第２オフセット値が加算された信号の大きさを考慮して、補償利得を計算する補償利得計算部を含み、前記計算された補償利得は、前記出力信号変換部から出力された信号のうち前記第２オフセット値が加算される信号以外の信号に加算される。
【０００９】
前記さらに他の目的を達成するために、本発明によるカラー映像の色温度を上昇させるための装置は、選定された利得関数に基づいて入力映像信号に対する利得を計算するための利得計算部と、前記入力映像信号を所定の出力信号に変換するための出力信号変換部と、前記変換された出力信号の選定された色温度変化に対応する第１オフセット値を得るための第１オフセット値計算部と、前記利得計算部で得られた利得及び前記第１オフセット値計算部で得られた第１オフセット値に基づいて第２オフセット値を計算するための第２オフセット値計算部と、前記出力信号変換部から出力される信号のうち少なくとも一つの信号の大きさから線形利得を計算するための線形利得計算部と、前記計算された線形利得及び前記計算された第２オフセット値を考慮して第３オフセット値を計算するための第３オフセット値計算部と、前記計算された第３オフセット値を前記出力信号変換部から出力された信号のうち選定された信号に加算するためのオフセット加算部と、前記第３オフセット値が加算された信号の大きさを考慮して、補償利得を計算する補償利得計算部とを含み、前記計算された補償利得は、前記出力信号変換部から出力された信号のうち前記第３オフセット値が加算される信号以外の信号に加算される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の望ましい一実施例による選択的色温度上昇装置の概略的構成を示す図面である。図１を参照すれば、本発明による選択的色温度上昇装置は、利得計算部１１０、出力信号変換部１２０、色温度調節オフセット計算部１３０、及び補償利得計算部１４０を含む。
【００１１】
入力された映像信号Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒは利得計算部１１０に入力され、利得計算部１１０では下の計算式によって正規化されたＹ、Ｃ、Ｈが計算される。
【００１２】
【数１】
0004163502.tif 000002
【００１３】
【数２】
0004163502.tif 000003
【００１４】
利得計算部１１０は変換されたＹ、Ｃ、Ｈ信号から、補正が加えられるグレー領域を決定し、入力信号に該当する利得を図２の（ａ）、（ｂ）に示した利得関数を利用して求める。図２（ａ）でＹは［０，１］の範囲を有し、８ビット信号範囲を有する場合にＹは［０，２５５］である。
図２（ａ）、（ｂ）に示した利得関数ｇｙ（ｙ）及びｇｃ（ｃ）は下の数式を示す。
【００１５】
【数３】
0004163502.tif 000004
【００１６】
【数４】
0004163502.tif 000005
【００１７】
ここで、変数Ｙｔｈ、Ｃｔｈ、Ｃｔｌは任意の値であり、これら変数を適切に設定することによって色温度向上領域を調整することが可能である。
本実施例では、低輝度信号に対するホワイトトーン上昇が生じないようにＹｔｈは０．２〜０．５に設定する。また、色度変数であるＣｔｈ、Ｃｔｌ間の境界は、色の連続性を保障するために図２（ｂ）に示したように不連続点なしの構成にする。
【００１８】
利得計算部１１０は、前記求められたＹ及びＣの利得ｇＹ（Ｙ）及びｇＣ（Ｃ）から入力信号に対する利得ｇ（Ｙ，Ｃ）＝ｇＹ（Ｙ）×ｇＣ（Ｃ）を求める。図２（ｃ）は、Ｙが１である場合の利得関数ｇ（Ｙ，Ｃ）を示し、図２の（ｄ）はＹが０．５である場合の利得関数ｇ（Ｙ，Ｃ）を示す。
【００１９】
出力信号変換部１２０は、元映像信号であるＹ，Ｃｂ，Ｃｒを最終ディスプレイ駆動信号であるＲ，Ｇ，Ｂに変換する。
色温度調節オフセット計算部１３０は、選定された色温度変化のためにＲ，Ｇ，Ｂ信号に加えねばならないオフセット値０を予め計算する。すなわち、色温度調節オフセット計算部１３０は、出力信号変換部１２０から出力された原信号Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に加えられて最終的に出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅで得られる色温度の変化量を予め求めてオフセットの形で提供する。
【００２０】
利得計算部１１０で得られた利得ｇ（Ｙ，Ｃ）は、色温度調節オフセット計算部１３０で得られたオフセット０と乗算器１１２で乗算されて入力カラー信号Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒに対するオフセットΔを得る。
計算されたオフセットΔは、加算器１２２により出力信号変換部１２０の出力信号のうち一つのＢ信号に加算され、加算された信号であるＢ＋Δが最大値を超える場合、例えば、Ｂ＋Δが８ビット信号であり、２５５を超える場合、クリッピング回路１４０により最大値２５５でクリッピングされる。
【００２１】
このように、加算器１８２の出力であるＢ＋Δが制限された信号範囲を超過する場合、クリッピング回路１４０により最大値でクリッピングされるために、Ｂ信号が２５５〜２５５−Δの範囲では所望の色温度を得られなくなる。
このような問題点を解決するために、補償利得計算部１５０は、色温度補償利得Ｃｇを下記の数式によって計算し、その計算された色温度補償利得Ｃｇを減算器１２４において、出力信号変換部１２０からの出力信号のうち一つのＧ信号から減算する。
【００２２】
【数５】
0004163502.tif 000006
【００２３】
前記数式５で補償定数“ｍ”は、０〜１の範囲で設定できる。望ましくは、補償定数“ｍ”は、色温度を維持し、輝度の損失を最小化する方向に調節される。このように、前記計算された補償利得ＣｇをＧ信号から減算することによって、出力信号変換部１２０の出力信号Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の大きさに関係なく所望の色温度の出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅを得ることができる。
本実施例では色温度補償利得ＣｇがＧ信号から減算されたが、選択的にＲ信号から減算されることもある。
【００２４】
以下、図３を参照して本発明の他の実施例を説明する。
図３の利得計算部３１０、出力信号変換部３２０、色温度調節オフセット計算部３３０、クリッピング回路３４０、及び補償利得計算部３５０は以前の実施例と同じ機能を行うため、これらの詳細な説明は省略する。
【００２５】
輝度調節利得計算部３６０は、ディスプレイのチャンネル特性により決定される輝度調節利得ｌｃを計算する。輝度調節利得計算部３６０で計算された輝度調節利得ｌｃは乗算器３１６によりオフセットΔに乗算され、乗算器３１６で計算された最終輝度調節利得ｌｃ×Δは減算器３２６によりＲ信号値から減算される。
これにより、Ｂ信号にオフセットΔが加算されることによって、出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅの輝度が上昇する分だけＲ信号に対して減衰され、原信号のＲ，Ｇ，Ｂにより再現された色の輝度と出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅとの輝度を同一にすることができる。
【００２６】
本実施例では最終輝度調節利得ｌｃ×ΔがＲ信号値から減算されたが、選択的にＧ信号から減算されることもある。
輝度調節利得ｌｃは、チャンネル特性、すなわち、蛍光物質の種類及び初期設定により決定される。本実施例ではＲチャンネル及びＢチャンネルを各々最大にしてディスプレイされた色、例えば、８ビット信号でＲ，Ｇ，Ｂが２５５，０，０である場合と、０，０，２５５である場合との輝度値が各々ＬＲ及びＬＢである場合、これら輝度値の比により最終輝度調節利得ｌｃ（下の数式において等式の左欄の記号を意味する）は、下記のように決定される。
【００２７】
【数６】
0004163502.tif 000007
【００２８】
以下、図４を参照して本発明によるさらに他の実施例を説明する。
図４の利得計算部４１０、出力信号変換部４２０、色温度調節オフセット計算部４３０、及びクリッピング回路４４０は以前の実施例と同じ機能を行うため、これらの詳細な説明は省略する。
【００２９】
出力信号変換部４２０で計算されたＲ，Ｇ，Ｂ値は、ガンマ補償された非線形信号である。したがって、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の大きさとは関係なく常に定数値である前述のオフセットΔが出力信号変換部１２０から出力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号のうち一つの信号に加えられる場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の大きさに比例しない色温度上昇が生じる。
【００３０】
線形利得計算部４７０は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の大きさとは関係なく常に一定の色温度の変化を出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅで維持させるための線形利得ｌを計算する。線形利得計算部４７０は、グレー領域に限定された利得値を考慮する場合、回路を簡単にするために下記の数式によって線形利得ｌ（下の数式において等式の左欄の記号を意味する）を求めることが可能である。
【００３１】
【数７】
0004163502.tif 000008
【００３２】
前記数式７によって計算された線形利得ｌは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の大きさとは関係なく常に一定の色温度の変化を出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅで維持できるように乗算器４１４でオフセットΔに乗算される。
本実施例ではＧ入力信号に基づいて線形利得ｌを求めたが、選択的に他の入力信号に基づいて線形利得ｌを計算することも可能である。
【００３３】
乗算器４１４で計算された最終オフセットｌ＊Δは、加算器４２２により出力信号変換部４２０の出力信号のうち、一つのＢ信号に加算され、加算された信号Ｂ＋ｌ＊Δが最大値（本実施例では２５５）を超える場合、クリッピング回路４４０によりクリッピングされる。
【００３４】
このように、Ｂ＋ｌ＊Δが制限された信号範囲を超過する場合、クリッピング回路４４０により最大値でクリッピングされるために、Ｂ信号が２５５〜２５５−ｌ＊Δの範囲では所望の色温度を得られなくなる。
このような問題点を解決するために、補償利得計算部４５０は色温度補償利得Ｃｇを下記の数式によって計算し、計算された補償利得Ｃｇを加算器４２４で、Ｇ信号から減算する。
【００３５】
【数８】
0004163502.tif 000009
【００３６】
前記数式８で補償定数“ｍ”は、０〜１の範囲で設定される。望ましくは、補償定数“ｍ”は、色温度を維持し、輝度の損失を最小化するように調節される。本実施例では色温度補償利得ＣｇがＧ信号から減算されたが、選択的にＲ信号から減算されることもある。
【００３７】
以下、図５を参照して本発明によるさらに他の実施例を説明する。
図５の利得計算部５１０、出力信号変換部５２０、色温度調節オフセット計算部５３０、クリッピング回路５４０、補償利得計算部５５０、及び線形利得計算部５７０は以前の実施例と同じ機能を行うため、これらの詳細な説明は省略する。
【００３８】
線形利得計算部５７０で計算された線形利得ｌは乗算器５１４でオフセットΔに乗算される。
乗算器５１４で計算された最終オフセットｌ＊Δは加算器５２２により出力信号変換部５２０の出力信号のうち、一つのＢ信号に加算され、加算された信号Ｂ＋ｌ＊Δが最大値（本実施例では２５５）を超える場合、クリッピング回路５４０によりクリッピングされる。
【００３９】
補償利得計算部５５０は加算器５２２の出力信号のＢ＋ｌ＊Δが制限された信号範囲、例えば、８ビット信号であり、２５５を超える場合、色温度補償利得Ｃｇを計算して、計算された補償利得Ｃｇを加算器５２４で、Ｇ信号から減算する。
また、乗算器５１４で計算されたｌ＊Δは、乗算器５１６で輝度調節利得計算部４６０で計算された輝度調節利得ｌｃに乗算される。乗算器５１６で計算された最終輝度調節利得ｌｃ×ｌ＊Δは減算器５２６によりＲ信号値から減算される。
【００４０】
これにより、Ｂ信号にオフセット値ｌ＊Δが加算されることによって、出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅの輝度が上昇する分だけＲ信号に対して減衰させて、原信号のＲ，Ｇ，Ｂにより再現された色の輝度と出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅの輝度とを同一にする。
以上、図面と明細書で最適の実施例が開示された。ここで特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、当業者であれば、これより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できる。よって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならない。
【００４１】
【発明の効果】
前述したように、本発明による色温度上昇装置を使用することによって、特定グレー領域の色温度を上昇させながらも、変換された出力信号Ｒ，Ｇ，Ｂの大きさに関係なく所望の色温度の上昇した出力信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅを得ることができ、入力映像信号及び出力映像信号の輝度を一定に維持させる効果があり、また、視聴者に、原画像より相対的に高い色温度を有する映像内のホワイトに適応させることによって原画像に比べて新鮮でかつきれいな感じを与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例による色温度上昇装置を示す図面である。
【図２】  本発明の一実施例による利得関数を示す図面である。
【図３】  本発明の他の実施例による色温度上昇装置を示す図面である。
【図４】  本発明のさらに他の実施例による色温度上昇装置を示す図面である。
【図５】  本発明のさらに他の実施例による色温度上昇装置を示す図面である。
【符号の説明】
１１０    利得計算部
１１２    乗算器
１２０    出力信号変換部
１２２    加算器
１２４    減算器
１３０    色温度調節オフセット計算部
１４０、１５０    補償利得計算部
【図１】
0004163502.tif 000010
【図２】
0004163502.tif 000011
【図３】
0004163502.tif 000012
【図４】
0004163502.tif 000013
【図５】
0004163502.tif 000014