JP2011027944A - 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 - Google Patents
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Abstract
【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
Description
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。
・・・(数式1)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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