JP2002132225A

JP2002132225A - 映像信号補正装置およびそれを用いたマルチメディア計算機システム

Info

Publication number: JP2002132225A
Application number: JP2000324614A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Nakamura; 安久中村; Sadahiko Higami; 貞彦樋上; Tama Sakuta; 瑞作田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】明るいシーンでも暗いシーンでも、液晶表示
装置の特性を踏まえた補正を行って、ブラウン管と同等
の表示品位を得る。【解決手段】マルチメディア計算機システム本体に内
蔵された汎用表示コントローラ１０７と表示装置１１０
との間に、動画やＴＶ映像等の映像データを補正するた
めの画質補正装置１０９を設ける。この画質補正装置１
０９は、入力されるＲＧＢ信号を輝度色差信号に変換す
る信号変換手段と、１フレーム毎に輝度信号の特徴を抽
出するフレーム特徴抽出手段と、輝度信号と色差信号と
を補正する信号補正手段と、信号補正手段から出力され
る輝度色差信号をＲＧＢ信号に変換する信号変換手段と
を備えている。１フレーム前のフレーム特徴や輝度色差
信号の値によって、輝度信号や色差信号を補正して、階
調特性を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置を備
えたパーソナルコンピューター等において、映像データ
を表示する際の表示品位を向上させるために用いられる
映像信号補正装置およびそれを備えたマルチメディア計
算機システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマルチメディア計算機システムに
おいては、コントラストやブライトネス等の画質調整機
能は、映像信号入力手段（チューナ装置やキャプチャ装
置、主としてキャプチャ装置）に具備されており、ユー
ザが対象とする映像の内容によってそれらを選択可能と
されていた。

【０００３】図１は、一般的なマルチメディア計算機シ
ステムの構成を示すブロック図である。このシステム
は、コンピュータ本体と、これに接続された表示装置１
１０および入力装置１１１を備えている。入力装置１１
１は操作のためのキーボードやマウス等により構成され
ている。表示装置は、ＣＲＴやＬＣＤ等により構成され
ている。

【０００４】コンピュータ本体は、演算処理を行うため
のＣＰＵ１０１と、データの流れを制御するチップセッ
ト１０２と、プログラムやデータを一時的に格納するた
めのメモリ１０３と、データを記憶するためのＤＶＤや
ハードディスク等の外部記憶装置１０４と、アンテナ入
力された電波信号から所望の信号を取り出すためのチュ
ーナ装置１０５と、映像信号をデジタル信号に変換する
ためのキャプチャー装置１０６と、表示装置１１０を制
御するための表示コントローラ１０７と、表示のための
データを格納するビデオメモリ１０８と、画面上に表示
される映像の画質をユーザの好みに合わせて補正するた
めの機能を有する画質補正装置（チップ）である。

【０００５】以下に、このマルチメディア計算機システ
ムにおいて、映像信号を表示する例について説明する。
このマルチメディア計算機システムにおいては、映像信
号としてＴＶ映像信号が表示装置１１０に表示される。
この場合には、ＴＶ映像表示プログラムがＣＰＵ１０１
によって実行される。また、外部記憶装置１０４に格納
された例えばＤＶＤ等の圧縮された動画データが表示装
置１１０に表示される。この場合には、動画表示プログ
ラムがＣＰＵ１０１によって実行される。

【０００６】図５は、ＴＶ映像信号の流れを示す図であ
る。ＴＶ映像信号は、キャプチャ装置１０６から表示コ
ントローラ１０７を経由して、ビデオメモリ１０８に転
送される。表示コントローラ１０７は、表示用クロック
と同期して、ビデオメモリ１０８のデータから、通常の
コンピュータ画面とＴＶ映像とを合成し、得られたデー
タを表示装置１１０に送る。

【０００７】図６は、ＤＶＤ等の外部記憶装置に格納さ
れた動画データの流れを示す図である。外部記憶装置１
０４に格納されたデータは、まずメモリ１０３に取り込
まれる。次に、圧縮されたデータは、プログラムに内蔵
されるかまたは実行時に呼ばれるライブラリ形式で実装
された伸長ロジックにより、ＣＰＵ１０１において１フ
レーム毎のデータとして伸長され、表示コントローラ１
０７を経由して、ビデオメモリ１０８に転送される。表
示コントローラ１０７は、表示用クロックと同期して、
ビデオメモリ１０８のデータから、通常のコンピュータ
画面と動画とを合成し、得られたデータを表示装置１１
０に送る。

【０００８】ここで、画質の補正は、キャプチャ装置１
０６、ライブラリ形式で実装された伸長ロジック、およ
び画質補正装置１０９において行われる。

【０００９】通常、キャプチャ装置１０６では、アナロ
グ信号からデジタル信号を取り出す際に、「明るさ」、
「コントラスト」、「色相」や「彩度」等をユーザが設
定できるようになっている。例えば、図１０に示すよう
なキャプチャー装置１０６のデコーダに対する画質設定
ダイアログの設定を、マルチメディア計算機システムの
プログラムにより実行することができる。また、通常、
ライブラリ形式で実装された伸長ロジックでも、「明る
さ」や「色相」等のパラメータを調整可能である。さら
に、画質補正装置１０９は、例えば表示デバイスの特性
にあった変換特性を用意するという機能を有する。

【００１０】図９に、階調補正のために用いられるＬＵ
Ｔ（ルックアップテーブル）の例を示す。ＬＵＴとは、
入力値に対して出力値を一意的に決定するテーブルのこ
とであり、ＲＯＭまたは外部記憶装置に格納されたデー
タをＲＡＭに呼び出すことにより実現されるものであ
る。この図９において、横軸は入力信号レベル、縦軸は
出力信号レベルを示している。この図から分かるよう
に、暗いシーン用の出力信号が明るいシーン用の出力信
号に比べてより高いレベルで出力されており、これによ
って暗いシーンでも見やすい映像を得ることが可能とな
る。

【００１１】これらの映像表示における画質調整機能
は、固定的な設定とされており、例えばシーンに適応し
て変化するものではない。

【００１２】シーンに適応して画質調整を行うものとし
ては、特開２０００−７８４９６号公報に開示されてい
る画質調整装置が挙げられる。この画質調整装置は、暗
いシーンを検出する暗シーン検出手段を備え、映画の非
常に暗いシーンにおいて輝度を高くすると共に彩度を低
くして、見やすい映像を得るためのものである。

【００１３】通常のＴＶ映像は充分に明るいため、上記
方式は、映画の特に暗いシーンにのみ適用されるもので
ある。すなわち、通常のブラウン管ではコントラストが
高く、通常のＴＶ映像はブラウン管によってユーザが鑑
賞することを前提にしているため、特に補正を施す必要
が無かった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶等
の表示媒体を用いた表示装置では、一般に、ブラウン管
よりもコントラストが低く、階調特性が悪いため、通常
のＴＶ映像であっても暗いシーンが真っ暗になり、明る
いシーンは白っぽくなってしまうという問題がある。

【００１５】図７（ａ）に液晶表示装置における入出力
特性を示す。この図において、横軸は入力信号レベル、
縦軸は出力レベルを示す。この図から分かるように、入
力レベルが低い部分および高い部分は、コントラストが
低くなり、階調表現が損なわれている。具体的には、暗
いシーンでは全体的に黒潰れとなり、明るいシーンでは
白さちりとなるので、非常に見づらい映像となる。

【００１６】さらに、ブラウン管と液晶表示装置では、
一般に、色の再現性が異なる傾向がある。

【００１７】図８（ａ）に液晶表示装置におけるＲＧＢ
信号の入出力特性を示す。この図は、Ｒ（赤）の入力信
号レベルと出力レベルとが線形となるようにして、Ｇ
（緑）およびＢ（青）の特性を示したものである。この
図から分かるように、輝度が高くなるに従って、Ｂのレ
ベルの値がＲＧに比べて小さくなっている。これは、液
晶表示装置では、通常のブラウン管に比べて、明るくな
るほど青色の色再現が悪くなることを示している。例え
ば、入力信号レベルとして、ＲＧＢ＝（０、２３０、２
５５）を与えた場合、一般的に、ブラウン管では水色と
なるにも関わらず、液晶表示装置では緑がかった色合い
になってしまう。

【００１８】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、ブラウン管よりも色
再現性が劣った液晶表示装置等の表示装置において、表
示装置の特性特性を踏まえた補正を行うことにより、明
るいシーンでも暗いシーンでも、ブラウン管と同等の表
示品位を得ることができる映像信号補正装置およびそれ
を用いたマルチメディア計算機システムを提供すること
を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の映像信号補正装
置は、入力されるＲＧＢ信号をＲＧＢの相関を表わす別
の色空間に対応する信号に変換する信号変換手段と、１
フレーム毎に該別の色空間に対応する信号の特徴を抽出
するフレーム特徴抽出手段と、該別の色空間に対応する
信号を補正する信号補正手段と、該信号補正手段から出
力される別の色空間に対応する信号をＲＧＢ信号に変換
する信号変換手段とを備えており、そのことにより上記
目的が達成される。

【００２０】本発明の映像信号補正装置は、入力される
ＲＧＢ信号を輝度色差信号に変換する信号変換手段と、
１フレーム毎に輝度信号の特徴を抽出するフレーム特徴
抽出手段と、輝度信号と色差信号とを補正する信号補正
手段と、該信号補正手段から出力される輝度色差信号を
ＲＧＢ信号に変換する信号変換手段とを備えており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【００２１】上記構成によれば、１フレーム前のフレー
ム特徴（例えば暗いシーンであるか、明るいシーンであ
るかを示す情報、他の例として、モノクロまたは色の薄
いシーンであるか、色の濃いシーンであるかを示す情報
や赤っぽいシーンであるか、青っぽいシーンであるかを
示す情報等）や輝度色差信号の値によって、輝度信号や
色差信号を補正して階調特性を向上することが可能であ
る。補正の際には、ＲＧＢ信号を輝度色差信号等の他の
色空間に変換しているので、明るさの調整と色合いの色
の濃さを独立して調整することが可能となる。

【００２２】前記フレーム特徴抽出手段において輝度平
均値を求め、前記信号補正手段において１フレーム前の
輝度平均値により輝度信号を補正してもよい。

【００２３】上記構成によれば、輝度平均値が低い場合
には輝度信号に正の加算値を加えて暗いシーンでの黒潰
れを防ぎ、輝度平均値が高い場合には輝度信号に負の加
算値を加えて明るいシーンでの白さちりを抑えることが
可能である。さらに、液晶表示装置における階調特性が
高い部分に輝度分布を一致させ、出力範囲を広げること
が可能となる。

【００２４】前記信号補正手段において、２種類の色差
信号の差により輝度信号を補正してもよい。

【００２５】上記構成によれば、ブラウン管よりも色再
現性が劣った表示装置、例えば液晶表示装置において、
輝度信号との相関が低いＢ（青）を調整して、深い青色
を得ることが可能である。

【００２６】前記信号補正手段において、輝度信号値に
より輝度信号を補正してもよい。

【００２７】上記構成によれば、ブラウン管の出力特性
を考慮した映像信号に対して、液晶表示装置の中輝度域
が暗くなってしまうのを明るく補正することが可能であ
る。

【００２８】前記フレーム特徴抽出手段において輝度平
均値を求め、前記信号補正手段において１フレーム前の
輝度平均値により各色差信号を補正してもよい。

【００２９】上記構成によれば、輝度平均値が低い場合
や輝度平均値が高い場合には色差信号に高い倍率を乗じ
て、暗いシーンでの色褪せや明るいシーンでの白さちり
を改善することが可能である。

【００３０】前記信号補正手段において、２種類の色差
信号の差により各色差信号を補正してもよい。

【００３１】上記構成によれば、色差信号の差が小さい
場合（赤っぽい部分の場合）または色差信号の差が大き
い場合（青っぽい部分の場合）において、色差信号を色
差信号（ＵＶ）に対して個別に調整することが可能とな
り、色合いをブラウン管に似せることが可能となる。

【００３２】前記信号補正手段において、輝度信号によ
り各色差信号を補正してもよい。

【００３３】上記構成によれば、輝度値が非常に低い場
合や輝度値非常に高い場合には、色差信号に低い倍率を
乗じて、明るいシーンの白い部分や暗いシーンの黒い部
分に生じる着色を抑制することが可能である。

【００３４】本発明のマルチメディア計算機システム
は、本発明の映像信号補正装置が、計算機本体もしくは
表示装置内に内蔵されているか、または計算機本体に内
蔵された表示コントローラを入力側とし、表示装置を出
力側として両者の間に設けられており、そのことにより
上記目的が達成される。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００３６】本実施形態では、図１に示したマルチメデ
ィア計算機システムにおいて、表示コントローラ１０７
と表示装置１１１の間に設けた画質補正装置（映像信号
補正装置）１０９を、以下のように構成することによ
り、見やすさや色再現性を高めることが可能となる。

【００３７】図２は本実施形態における画質補正装置
（チップ）１０９の構成を示すブロック図である。この
図において、２０１はＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換す
るためのＲＧＢ−ＹＵＶ変換部であり、２０２はフレー
ム毎の特徴を抽出するフレーム特徴抽出部である。２０
３はフレーム特徴抽出部２０２により求められた１フレ
ーム前の情報によってＹ信号を変換するＹ−Ｆ変換部で
あり、２０４はフレーム特徴抽出部２０２により求めら
れた１フレーム前の情報によってＵ信号を変換するＵ−
Ｆ変換部であり、２０５はフレーム特徴抽出部２０２に
より求められた１フレーム前の情報によってＶ信号を変
換するＶ−Ｆ変換部である。２０６はＹ信号の値により
Ｙ信号を変換するＹ−Ｙ変換部であり、２０７はＹ信号
の値によりＵ信号を変換するＵ−Ｙ変換部であり、２０
８はＹ信号の値によりＶ信号を変換するＶ−Ｙ変換部で
ある。２０９はＵＶ（色差信号の差）の値によりＹ信号
を変換するＹ−ＵＶ変換部であり、２１０はＵＶの値に
よりＵ信号を変換するＵ−ＵＶ変換部であり、２１１は
ＵＶの値によりＶ信号を変換するＶ−ＵＶ変換部であ
る。２１２はＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するための
ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部である。

【００３８】以下に、個々の変換部の機能について説明
する。

【００３９】ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２０１およびＹＵＶ
−ＲＧＢ変換部２１２は、ＲＧＢ信号とＹＵＶ信号を相
互変換するものであり、下記式（１）〜（６）により変
換することが可能である。これの変換部は、乗算回路と
加算回路により構成されている。

【００４０】Ｙ＝０．２９０×Ｒ＋０．５８７０×Ｇ＋０．１１４０×Ｂ・・・（１）Ｕ＝（−０．１６８７）×Ｒ＋（−０．３３１３）×Ｇ＋０．５０００×Ｂ・・・（２）Ｖ＝０．５０００×Ｒ＋（−０．４１８７）×Ｇ＋（−０．０８１３）×Ｂ・・・（３）Ｒ＝Ｙ＋１．４０２×Ｖ・・・（４）Ｇ＝Ｙ＋（−０．３４４１４）×Ｕ＋（−０．７１４１４）×Ｖ・・・（５）Ｂ＝Ｙ＋１．７７２×Ｕ・・・（６）フレーム特徴抽出部２０２は、１フレーム毎のＹ（輝
度）信号から、例えば平均値等のフレーム情報を求める
ものである。図３（ａ）にこのフレーム特徴抽出部２０
２の一例を示す。この図において、３０１は加算回路で
あり、３０２は加算値を格納する加算レジスタであり、
３０３はシフト演算を行うシフト回路であり、３０４は
ＣＬＫ信号とＨＳｙｎｃ信号から制御信号を生成する水
平方向セレクタであり、２０５はＨＳｙｎｃ信号とＶＳ
ｙｎｃ信号から制御信号を生成する垂直方向セレクタで
ある。また、信号Ｙは輝度信号レベルであり、信号ＶＳ
ｙｎｃは垂直同期信号であり、信号ＨＳｙｎｃは水平同
期信号であり、Ｃｌｋは制御クロックであり、Ｉ／Ｏ信
号はデータを転送するためのＩ／Ｏ信号であり、Ｆはフ
レーム特徴抽出部の出力でありフレーム特徴（ここでは
輝度信号の平均値）を示す信号である。

【００４１】初期状態として、図３（ｂ）に示す特徴抽
出領域の左上および右下の水平方向の座標Ｘ₁、Ｘ₂をＩ
／Ｏ信号により水平方向セレクタ３０４に転送し、垂直
方向の座標Ｙ₁、Ｙ₂をＩ／Ｏ信号により垂直方向セレク
タ３０５に転送する。ここで、Ｘ₂−Ｘ₁は、映像表示領
域よりも小さい２の巾乗の最大値（図３（ｂ）の２^N）
とする。

【００４２】水平方向セレクタ３０４および垂直方向セ
レクタ３０５は、各々、カウンタと比較器で構成されて
おり、ＣＬＫ信号およびＨＳｙｎｃによりカウンタアッ
プを行い、初期値で与えられた座標値と比較演算を行
う。水平方向セレクタ３０４の場合には、カウンタ値が
Ｘ₁以上、Ｘ₂未満であれば、イネーブル信号を出力す
る。垂直方向セレクタ３０５の場合には、カウンタ値が
Ｙ₁以上、Ｙ₂未満であれば、イネーブル信号を出力す
る。この回路構成により、加算レジスタに所望の領域に
対する１フレーム分の輝度値の累積値が格納され、シフ
ト回路部３０３によって平均値が演算されてＦ信号とし
て出力される。

【００４３】次に、信号補正手段について説明する。本
実施形態において、信号補正手段としては２０６〜２１
１までの９種類の変換部が設けられており、各々乗算回
路または加算回路と、ＬＵＴにより構成されている。

【００４４】Ｙ−Ｆ変換部２０３は、フレーム特徴Ｆに
よってＹ信号を補正するものである。図４（ａ）にＹ−
Ｆ変換部２０３におけるＬＵＴの一例を示す。このＬＵ
Ｔは、１フレーム前の輝度平均値を入力して、加算計数
値を出力するものである。加算計数値とは、入力信号
（ここではＹ信号）に対して一律に加算される値とす
る。

【００４５】輝度平均値が低い場合にはＹ信号に正の加
算値を加え、輝度平均値が高い場合には負の加算値を加
えることにより、例えば非常に暗いシーンでの黒潰れを
防ぎ、非常に明るいシーンでの白さちりを抑えることが
できる。

【００４６】図７（ｂ）の斜線部は、暗いシーンにおけ
る輝度分布の例を示す。この場合には輝度平均値が低い
ため、図中の矢印の方向に輝度分布を移動させるよう
に、１画面分の輝度値の各々に一定の正の値を加算す
る。これにより、図７（ｂ）に点線部で示すように、輝
度分布を液晶表示装置における階調特性の高い部分と一
致させて、出力範囲を格段に広げることができる。明る
いシーンについても同様に、１画面分の輝度値の各々に
一定の負の値を加算することにより、輝度分布を液晶表
示装置における階調特性の高い部分と一致させることが
できる。

【００４７】Ｕ−Ｆ変換部２０４およびＶ−Ｆ変換部２
０５は、フレーム特徴ＦによってＵ信号およびＶ信号を
補正するものである。図４（ｂ）にＵ−Ｆ変換部２０４
およびＶ−Ｆ変換部２０５におけるＬＵＴの一例を示
す。このＬＵＴは、１フレーム前の輝度平均値を入力し
て、乗算計数値を出力するものである。乗算計数値と
は、入力信号（ここではＵ信号およびＶ信号）に対して
一律に乗算される値とする。

【００４８】輝度平均値が低い場合や輝度平均値が高い
場合には高い倍率をＵ信号やＶ信号に乗じ、それ以外の
場合には低い倍率をＵ信号やＶ信号に乗じることによ
り、暗いシーンでの色褪せや明るいシーンでの白さちり
を改善することができる。

【００４９】Ｙ−Ｙ変換部２０６は、Ｙ信号の値によっ
てＹ信号を補正するものである。図４（ｃ）にＹ−Ｙ変
換部２０６におけるＬＵＴの一例を示す。このＬＵＴ
は、輝度値を入力して輝度値のバイアス値（加算計数
値）を出力するものである。

【００５０】マルチメディア計算機システムに入力され
る映像信号は、ブラウン管の出力特性（γ＝２．２）を
考慮した信号であるが、液晶表示装置ではγ係数がずれ
てしまうため、中輝度域のコントラストが低くなってし
まっていた。そこで、本実施形態では、中輝度域に高い
加算値を加えることにより、明るく補正を実現する。

【００５１】Ｕ−Ｙ変換部２０７およびＶ−Ｙ変換部２
０８は、Ｙ信号の値によってＵ信号およびＶ信号を補正
するものである。図４（ｄ）にＵ−Ｙ変換部２０７およ
びＶ−Ｙ変換部２０８におけるＬＵＴの一例を示す。こ
のＬＵＴは、輝度値を入力して、Ｕ信号およびＶ信号に
対する乗算計数値を出力するものである。

【００５２】輝度値が非常に低い場合や輝度値が非常に
高い場合には、低い倍率をＵ信号やＶ信号に乗じること
により、上記Ｕ−Ｆ変換部２０４およびＵ−Ｖ変換部２
０５において生じる、明るいシーンの白い部分や暗いシ
ーンの黒い部分に着色するという不具合を抑制すること
ができる。

【００５３】Ｙ−ＵＶ変換部２０９は、Ｕ信号とＶ信号
の差によってＹ信号を補正するものである。図４（ｅ）
にＹ−ＵＶ変換部２０９におけるＬＵＴの一例を示す。
このＬＵＴは、ＵＶ＝（Ｕ−Ｖ）／２を入力して、Ｙ信
号に対する加算値を出力するものである。ここで、ＵＶ
は、その値が大きいほど青みがかった色となり、その値
が小さいほど赤みがかった色となることを示す変数であ
る。

【００５４】一般的に、液晶表示装置では、ブラウン管
に比べて色再現性が劣っており、例えば、全体的に赤が
強い場合（赤みがかって表示される）や青が強い場合
（青みがかって表示される）等、光源や実装技術によ
り、個体差が生じる。さらに、液晶表示装置では、バッ
クライトの明るさの最大のものが映像の明るさであり、
単純に明るくするだけでは、色が薄くなってしまう等の
傾向がある。そこで、例えばＵＶの値が高い画素の場合
には輝度値を下げ、ＵＶの値が低い画素の場合には輝度
値を上げることにより、赤色および青色を調整して鮮や
かな色合いを生成することが可能となる。

【００５５】Ｕ−ＵＶ変換部２１０およびＶ−ＵＶ変換
部２１１は、Ｕ信号とＶ信号の差によってＵ信号および
Ｖ信号を補正するものである。図４（ｆ）にＵ−ＵＶ変
換部２１０におけるＬＵＴの一例を示す。このＬＵＴ
は、ＵＶ＝（Ｕ−Ｖ）／２を入力して、Ｕ信号に対する
加算値を出力するものである。また、図４（ｇ）にＶ−
ＵＶ変換部２１１におけるＬＵＴの一例を示す。このＬ
ＵＴは、ＵＶ＝（Ｕ−Ｖ）／２を入力して、Ｖ信号に対
する加算値を出力するものである。

【００５６】図４（ｆ）および図４（ｇ）は、ＵＶの値
が負の値を取る場合（赤っぽい場合）にはＶの値を少し
減算し、Ｕの値をＶよりも多く減算することを示し、ま
た、ＵＶの値が正の値を取る場合（青っぽい場合）には
Ｕの値を少し加算し、Ｖの値をＵよりも多く加算するこ
とを示している。このことにより、色合いをより鮮やか
にすることが可能となる。

【００５７】以下に、具体的に信号を補正した例につい
て説明する。

【００５８】例えば、ＲＧＢ＝（０、２３０、２５５）
なる値が入力された場合、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２０１
において上記式（１）〜（３）により計算を行って、Ｙ
ＵＶ＝（１６４、５１、−１１７）とする。

【００５９】このとき、ＵＶ＝８４となるため、信号補
正手段では、図４（ｅ）〜図４（ｇ）から、Ｙに−１６
程度加算し、Ｕに５程度加算し、Ｖに５程度加算する。
これにより、信号補正手段からの出力はＹＵＶ＝（１４
８、５５、−１２１）となる。

【００６０】ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２１２において上記
式（４）〜（６）により計算を行ってＲＧＢに逆変換
し、０〜２５５の範囲に収まるように四捨五入すること
により、おおよそＲＧＢ＝（０、２０８、２４７）とな
る。

【００６１】次に、図８（ｂ）および図８（ｃ）を用い
て液晶表示装置の表示特性を推測する。補正前のＲＧＢ
＝（０、２３０、２５５）が入力された場合の液晶表示
装置の表示特性は、ＲＧＢ＝（０、２３０、２３０）で
ある。すなわち、ＧとＢが等しくなって、青っぽい色が
得られない。

【００６２】一方、補正後のＲＧＢ＝（０、２０６、２
５５）が入力された場合の液晶表示装置の表示特性は、
ＲＧＢ＝（０、２０６、２３０）となり、ＧとＢの差は
補正前の入力値の差とほぼ等価になる。これは、水色に
対する色再現性が改善されていることを示している。さ
らに、緑色を示すＲＧＢ＝（０、２５５、０）や赤色を
示すＲＧＢ＝（２５５、２５５、０）を入力した場合に
は、上記補正方法では殆ど値が変わらない。よって、上
記青色の色再現性の向上と赤および緑の色再現性を両立
することができる。

【００６３】このように構成された本実施形態の映像信
号補正装置（画質補正装置）によれば、上述した２０３
〜２１１の変換部を組み合わせることにより、以下のよ
うな補正が可能となる。

【００６４】（１）液晶の低輝度域および高輝度域の階
調特性が劣る点に対して、Ｙ−Ｆ変換部２０３により暗
いシーンや明るいシーンでも見やすくすることが可能と
なり、Ｕ−Ｆ変換部２０４およびＶ−Ｆ変換部２０４に
より明るいシーンや暗いシーンでも、より鮮やかな色合
いにすることが可能となる。

【００６５】（２）光源（バックライト）により最大輝
度が抑えらることや、γ係数のずれに対して、Ｙ−Ｙ変
換部２０６により全体的に明るく鮮明な映像が得られ、
Ｕ−Ｙ変換部２０７およびＶ−Ｙ変換部２０８により輝
度値に併せた色合いの欠落や暗い部分の色付きを抑える
ことが可能となる。

【００６６】（３）色再現性の劣る点に対して、Ｙ−Ｕ
Ｖ変換部２０９によって濃い青色を生成し、Ｕ−ＵＶ変
換部２１０およびＶ−ＵＶ変換部２１１により、色相の
ずれを調整することが可能となる。

【００６７】なお、本実施形態ではＲＧＢ空間をＹＵＶ
空間に変換して補正処理を行っているが、ＲＧＢの相関
を表す空間であれば、例えばＨＳＩ空間（ＲＧＢ信号を
鮮やかさ、色相、明度に変換したもの）等、別の色空間
を用いてもよい。また、フレーム特徴として輝度平均値
を用いたが、最大値と最小値との中間値（ＹＵＶ空間で
は輝度値の最大値と最小値との中間値、ＨＳＩ空間では
明度の最大値と最小値との中間値）等をフレーム特徴と
してもよいことは言うまでもない。

【００６８】さらに、図４に示したような各ＬＵＴは、
信号変換部２０３〜２１１に固定的に含まれた形態では
なく、外部記憶装置１０４に格納されて必要なときにロ
ードされる構成としてもよい。また、上記ＬＵＴのパタ
ーンを複数設けて、ユーザの好みに合わせて置き換える
構成とすることもできる。

【００６９】さらに、図１では本発明の映像信号補正装
置を画質補正装置１０９として計算機本体に内蔵させた
が、表示装置内に内蔵させることも可能である。また、
表示コントローラ１０７から出力される信号はＲＧＢ信
号であり、また、表示装置１１０が受け取る信号もＲＧ
Ｂであるので、別体として画質補正装置１０９を設け
て、入力信号をＲＧＢ信号とし、計算機システムのＲＧ
Ｂ出力および表示装置１１０のＲＧＢ出力と接続するこ
とも可能である。

【００７０】本発明の映像信号補正装置は、液晶表示装
置に限らず、階調特性が良くない表示装置であれば、大
きな効果を期待することができる。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
パーソナルコンピューター等のマルチメディア計算機シ
ステムにおいて、どのようなシーンであっても、充分に
コントラストが高く、高品位な映像を得ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマルチメディア計算機システムの
構成を説明するためのブロック図である。

【図２】本発明に係る映像信号補正装置の構成例を示す
図である。

【図３】（ａ）は本発明に係る映像信号補正装置におけ
るフレーム特徴抽出部の構成例を示す図であり、（ｂ）
はフレーム特徴抽出領域について説明するための図であ
る。

【図４】（ａ）〜（ｇ）は、本発明に係る映像信号補正
装置における信号補正手段のＬＵＴ関数の例を示す図で
ある。

【図５】マルチメディア計算機システムにおいてＴＶ映
像表示プログラムを実行したときの制御とデータの流れ
を説明するための図である。

【図６】マルチメディア計算機システムにおいて動画表
示プログラムを実行したときの制御とデータの流れを説
明するための図である。

【図７】（ａ）は液晶表示装置における入出力特性を示
す図であり、（ｂ）は本発明による階調特性の改善例を
示す図である。

【図８】（ａ）は液晶表示装置におけるＲＧＢ信号の入
出力特性を示す図であり、（ｂ）は本発明による補正前
の表示特性の差を示す図であり、（ｃ）は本発明による
補正後の表示特性の差を示す図である。

【図９】複数のγ補正による画質調整について説明する
ための図である。

【図１０】デコーダに対する画質設定ダイアログについ
て説明するための図である。

【符号の説明】

１０１ＣＰＵ１０２チップセット１０３メモリ１０４外部記憶装置１０５チューナ装置１０６キャプチャ装置１０７表示コントローラ１０８ビデオメモリ１０９画質補正装置１１０表示装置１１１入力装置２０１ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２０２フレーム特徴抽出部２０３Ｙ−Ｆ変換部２０４Ｕ−Ｆ変換部２０５Ｖ−Ｆ変換部２０６Ｙ−Ｙ変換部２０７Ｕ−Ｙ変換部２０８Ｖ−Ｙ変換部２０９Ｙ−ＵＶ変換部２１０Ｕ−ＵＶ変換部２１１Ｖ−ＵＶ変換部２１２ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部３０１加算回路３０２加算レジスタ３０３シフト回路３０４水平方向セレクタ３０５垂直方向セレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者作田瑞大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 5C006 AA01 AA22 AF46 BB11 BC16 FA54 5C066 AA03 AA13 BA20 CA17 EA05 EA07 GA02 GA05 JA03 KE02 KE03 KE09 KM13 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 EE19 EE29 EE30 JJ01 JJ02 JJ05 KK02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されるＲＧＢ信号をＲＧＢの相関を
表わす別の色空間に対応する信号に変換する信号変換手
段と、１フレーム毎に該別の色空間に対応する信号の特徴を抽
出するフレーム特徴抽出手段と、該別の色空間に対応する信号を補正する信号補正手段
と、該信号補正手段から出力される別の色空間に対応する信
号をＲＧＢ信号に変換する信号変換手段とを備えた映像
信号補正装置。
【請求項２】入力されるＲＧＢ信号を輝度色差信号に
変換する信号変換手段と、１フレーム毎に輝度信号の特徴を抽出するフレーム特徴
抽出手段と、輝度信号と色差信号とを補正する信号補正手段と、該信号補正手段から出力される輝度色差信号をＲＧＢ信
号に変換する信号変換手段とを備えた映像信号補正装
置。
【請求項３】前記フレーム特徴抽出手段において輝度
平均値を求め、前記信号補正手段において１フレーム前の輝度平均値に
より輝度信号を補正する請求項２に記載の映像信号補正
装置。
【請求項４】前記信号補正手段において、２種類の色
差信号の差により輝度信号を補正する請求項２に記載の
映像信号補正装置。
【請求項５】前記信号補正手段において、輝度信号値
により輝度信号を補正する請求項２に記載の映像信号補
正装置。
【請求項６】前記フレーム特徴抽出手段において輝度
平均値を求め、前記信号補正手段において１フレーム前の輝度平均値に
より各色差信号を補正する請求項２に記載の映像信号補
正装置。
【請求項７】前記信号補正手段において、２種類の色
差信号の差により各色差信号を補正する請求項２に記載
の映像信号補正装置。
【請求項８】前記信号補正手段において、輝度信号に
より各色差信号を補正する請求項２に記載の映像信号補
正装置。
【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
の映像信号補正装置が、計算機本体もしくは表示装置内
に内蔵されているか、または計算機本体に内蔵された表
示コントローラを入力側とし、表示装置を出力側として
両者の間に設けられているマルチメディア計算機システ
ム。