JP2005318137A

JP2005318137A - 色補正回路

Info

Publication number: JP2005318137A
Application number: JP2004132339A
Authority: JP
Inventors: Shingo Kida; 晋吾木田
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】映像信号の色補正回路において、補正対象の色を鮮やかに補正し、また、暗いシーンであってもノイズが目立つことを防止する。
【解決手段】画像の特徴検出部１０１はＹ信号の平均値ＡＰＬをフィールドごと又はフレームごとに算出し、ＣＰＵ１０２は補正係数算出部３１、３２〜３ｎに対して、中、高輝度であるｓ１＜ＡＰＬの場合には、補正の度合いをディスプレイごとに変化させるために設定される色相の補正係数Ｐ_iを補正する色相１の係数ｐ１、色相２の係数ｐ２、彩度の補正係数Ｓ_iを補正する彩度係数ｓ、彩度リミッタ、Ｙガンマの補正係数Ｇ_Yiを補正するＹガンマ係数ｇy、Ｃガンマの補正係数Ｇ_Ciを補正するＣガンマ係数ｇcをそのまま設定し、低輝度であるｓ０＜ＡＰＬ＜ｓ１の場合には、ＡＰＬが小さいほど各係数ｐ１、ｐ２、ｓ、ｇy、ｇcを小さく設定し、ＡＰＬ＜ｓ０の場合には、各係数ｐ１、ｐ２、ｓ、ｇy、ｇcを０に設定することにより、低輝度になるほど色補正効果を適応的に弱める。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＣＤ、ＰＤＰなどのテレビ受像機の映像信号の特定の色及びその近傍の色のみを対象に色相、彩度、輝度などを補正する色補正回路に関する。

一般に、ＬＣＤ、ＰＤＰなどのテレビ受像機では種々の機種があり、また、同じ機種であっても３原色の色度点がばらついている。そこで、特定の色及びその近傍の色のみを対象に色相、彩度、輝度などを補正する色補正回路が用いられる。従来の色補正回路としては、例えば下記の特許文献１に開示されているものがある。この従来の色補正回路を図４に示す。ここで、色を補正するためには２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙと輝度信号（Ｙ）にまたがる３次元の補正が要求される。また、色の３つの独立要素として色相、彩度、輝度が直感的にも分かりやすいので、色補正回路はこの３要素を独立に補正するように構成されている。

色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙはノイズ除去用のＬＰＦ１を介して角度Ｔ算出部２に印加され、角度Ｔ算出部２は色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの角度Ｔを算出する。ここで、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、例えば図５に示すようにＢ−ＹをＸ軸（横軸）、Ｒ−ＹをＹ軸（縦軸）とする色差平面で表すことができ、この色差平面では回転方向が色相を表し、半径方向が彩度を表す。また、図５（Ａ）に示すように角度θ₀、θ₁、θ₂（θ₁＜θ₀＜θ₂）におけるＬ０、Ｌ１、Ｌ２は等色相線を表す。等色相線Ｌ０が補正の中心線であって補正中心角θ₀により設定され、角度θ₁〜θ₂が補正領域である。

補正係数算出部３１、３２〜３ｎ（以下任意の補正係数算出部を３ｉとする：ｉ＝１、２〜ｎ）は補正対象の色の数に応じて設けられ、角度Ｔをパラメータとして補正対象の色の数に応じて彩度の補正係数Ｓ_i、色相の補正係数Ｐ_i、Ｙ（輝度）ガンマの補正係数Ｇ_Yi、Ｃ（彩度）ガンマの補正係数Ｇ_Ciを算出する。このとき、補正係数算出部３ｉは補正対象の色に応じた所定の補正中心角θ₀、角度θ₁〜θ₂を決める補正範囲Ｒと、補正の度合いをディスプレイごとに変化させるために色相の補正係数Ｐ_iを補正する色相１の係数ｐ１、色相２の係数ｐ２、彩度の補正係数Ｓ_iを補正する彩度係数ｓ、彩度リミッタ、Ｙガンマの補正係数Ｇ_Yiを補正するＹガンマ係数ｇy、Ｃガンマの補正係数Ｇ_Ciを補正するＣガンマ係数ｇcが設定され、これらを用いて補正係数Ｓ_i、Ｐ_i、Ｇ_Yi、Ｇ_Ciを算出する。なお、この算出処理については特許文献１に示されているので、詳細な説明は省略する。

（１）「色相１補正」では、図５（Ａ）に示すように等色相線Ｌ０を中心としてＬ１〜Ｌ２内の色相をその中心の色相Ｌ０（又はＬ１、Ｌ２）に補正する。これにより例えば肌色の近傍の色を肌色に近づける。
（２）「色相２補正」では、図５（Ｂ）に示すようにＬ１〜Ｌ２内の色相を同一方向に回転して補正する。
（３）「彩度補正」では、図５（Ｃ）に示すようにＬ１〜Ｌ２内の色における半径方向を補正する。
（４）「Ｙガンマ補正」では、図５（Ｃ）と同様にＬ１〜Ｌ２内の色におけるＹ信号のガンマを補正する。
（５）「Ｃガンマ補正」では、「Ｙガンマ補正」に連動して彩度のガンマを補正する。
（６）「高彩度時の飽和補正」では、高彩度の色に対して、彩度増加時の飽和による色相変動を抑制する。補正（１）〜（５）は図４に示す補正係数算出部３１、３２〜３ｎで行う。

図４に戻り、加算器４は補正係数算出部３ｉにより算出された彩度の補正係数Ｓ_iを加算してその合計ΣＳ_iを求め、また、加算器５、６、７はそれぞれ、色相の補正係数Ｐ_iの合計ΣＰ_i、Ｙガンマの補正係数Ｇ_Yiの合計ΣＧ_Yi、Ｃガンマの補正係数Ｇ_Ciの合計ΣＧ_Ciを求める。色相／彩度補正処理部８は色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの彩度、色相をそれぞれ彩度の補正係数合計値ΣＳ_i、色相の補正係数合計値ΣＰ_iに基づいて積和演算して補正する。このとき、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙをそれぞれiry、ibyとする補正演算式を図４に示す。輝度ガンマ処理・彩度ガンマ処理部９はＹ信号の輝度ガンマと、色相／彩度補正処理部８により補正された色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの彩度ガンマをそれぞれＹガンマの補正係数合計値ΣＧ_Yi、Ｃガンマの補正係数合計値ΣＧ_Ciに基づいて補正する。また、輝度ガンマを補正すると彩度が見かけ上変化するので、これを防止するために彩度補正部１０が輝度ガンマ処理・彩度ガンマ処理部９により補正されたＹ信号、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの彩度を補正係数SatCorrectに基づいて補正する。
特開２００３−３４８６１４号公報（要約書）

しかしながら、上記従来例では、補正係数算出部３ｉには、補正の度合いをディスプレイごとに変化させるために色相の補正係数Ｐ_iを補正する色相１の係数ｐ１、色相２の係数ｐ２、彩度の補正係数Ｓ_iを補正する彩度係数ｓ、彩度リミッタ、Ｙガンマの補正係数Ｇ_Yiを補正するＹガンマ係数ｇy、Ｃガンマの補正係数Ｇ_Ciを補正するＣガンマ係数ｇcが映像に関係なく一義的に設定されるので、Ｓ／Ｎ比が悪い全体的に暗いシーンの場合、ノイズにも補正が加えられて逆にノイズが目立つという問題点があり、特に輝度補正による振幅の拡大が量子化ノイズを強調するという問題点がある。また、ノイズが目立たないような設定を行うと、色を鮮やかに補正したい部分の補正効果を弱めるという問題点がある。さらに、階調補正処理などの他の処理を併用するとノイズがより目立つという問題点がある。

本発明は上記従来例の問題点に鑑み、補正対象の色を鮮やかに補正することができるとともに、色補正を行うとノイズが目立つ暗いシーンであってもノイズが目立つことを防止することができる色補正回路を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、映像信号の第１及び第２の色差信号の一方を横軸、他方を縦軸とする色差平面上における入力映像信号の第１及び第２の色差信号の角度を検出し、前記検出された角度と補正の度合いとして設定される係数補正係数に基づいて前記入力映像信号の色相、彩度、輝度のいずれかを補正するための信号レベル補正係数を算出し、前記信号レベル補正係数を前記入力映像信号の前記第１及び第２の色差信号に乗算することにより色相、彩度、輝度のいずれかを補正する色補正回路において、
前記入力映像信号の輝度信号の平均値をフィールドごと又はフレームごとに検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された輝度信号の平均値が所定値より低い場合に、前記係数補正係数又は前記信号レベル補正係数を漸減してフィールドごと又はフレームごとに設定する係数変更手段とを、
有することを特徴とする。
また、前記係数変更手段によりフィールドごと又はフレームごとに設定される前記係数補正係数又は前記信号レベル補正係数を時間方向にリーク型に積分して設定する積分手段を更に備えたことを特徴とする。

本発明によれば、入力映像信号の輝度信号の平均値をフィールドごと又はフレームごとに検出して輝度信号の平均値が所定値より低い場合に係数補正係数又は信号レベル補正係数を漸減するので、補正対象の色を鮮やかに補正することができるとともに、色補正を行うとノイズが目立つ暗いシーンであってもノイズが目立つことを防止することができる。
また、フィールドごと又はフレームごとに設定される係数補正係数又は信号レベル補正係数をさらに時間方向にリーク型に積分して設定するので、動画にも対応することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る色補正回路の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１のＣＰＵの処理を示す説明図である。

図１に示す従来の色補正回路１００は図４に示したものと同一構成である。画像の特徴検出部１０１は画像の特徴として、入力信号であるＹ信号の平均値（ＡＰＬ：Average Picture Level）をフィールドごと又はフレームごとに算出する。ＣＰＵ１０２には、補正の度合いをディスプレイごとに変化させるために色相の補正係数Ｐ_iを補正する色相１の係数ｐ１、色相２の係数ｐ２、彩度の補正係数Ｓ_iを補正する彩度係数ｓ、彩度リミッタ、Ｙガンマの補正係数Ｇ_Yiを補正するＹガンマ係数ｇy、Ｃガンマの補正係数Ｇ_Ciを補正するＣガンマ係数ｇcが設定される。

そして、ＣＰＵ１０２は不図示の各レジスタを介して図４に示す補正係数算出部３１、３２〜３ｎに対して、図２に示すようにＡＰＬを２つの閾値ｓ０、ｓ１と比較して、中、高輝度であるｓ１＜ＡＰＬの場合には各係数ｐ１、ｐ２、ｓ、ｇy、ｇcの設定値をそのまま設定し、低輝度であるｓ０＜ＡＰＬ＜ｓ１の場合にはＡＰＬが小さいほど各係数ｐ１、ｐ２、ｓ、ｇy、ｇcを小さく設定し、ＡＰＬ＜ｓ０の場合には各係数ｐ１、ｐ２、ｓ、ｇy、ｇcを０に設定（図１のｐ１’、ｐ２’、ｓ’、ｇy’、ｇc’）することにより、低輝度になるほど色補正効果を適応的に弱める。また、閾値ｓ０、ｓ１の値を変化させることにより、ディスプレイごと、機種ごとのばらつきに対応することができる。

ここで、上記の係数ｐ１、ｐ２、ｓ、ｇy、ｇcをフィールドごと又はフレームごとに変化させると、変化が急峻になり、動画の場合に不具合が発生する可能性がある。そこで、上記の係数ｐ１、ｐ２、ｓ、ｇy、ｇcの変化をある程度緩やかにすることが望まれる場合がある。図３はその構成を示し、一例として、色相１の係数ｐ１の例（図３のangtint1）を示す。加算器１２１と、レジスタ１２２と乗算器１２３は時間方向にリーク型の積分回路を構成し、レジスタ１２２には１フィールド前又は１フレーム前の係数、色相１の係数ｐ１の値ｐ_k-1が格納されている。

そして、このリーク形積分回路はＣＰＵ１０２から今回のフィールド又はフレームの値ｐ_kが入力されると、
ｐ_k＋ｐ_k-1×２５５／２５６
の演算を行い、この演算結果がレジスタ１２２に格納される。そして、乗算器１２４は
ｐ_k＋ｐ_k-1×（２５５／２５６）×（１／２５６）
の演算を行い、この演算結果を今回のフィールド又はフレームの色相１の係数ｐ１’（図３のangtint1_out）として補正係数算出部３１、３２〜３ｎに設定する。この構成により、スタティックな処理をダイナミックな処理にすることができる。

本発明に係る色補正回路の一実施の形態を示すブロック図である。図１のＣＰＵの処理を示す説明図である。リーク形積分回路を示すブロック図である。従来の色補正回路を示すブロック図である。図４の色補正回路の処理を示す説明図である。

符号の説明

１００従来の色補正回路
１０１画像の特徴検出部
１０２ＣＰＵ
１２１加算器
１２２レジスタ
１２３、１２４乗算器

Claims

映像信号の第１及び第２の色差信号の一方を横軸、他方を縦軸とする色差平面上における入力映像信号の第１及び第２の色差信号の角度を検出し、前記検出された角度と補正の度合いとして設定される係数補正係数に基づいて前記入力映像信号の色相、彩度、輝度のいずれかを補正するための信号レベル補正係数を算出し、前記信号レベル補正係数を前記入力映像信号の前記第１及び第２の色差信号に乗算することにより色相、彩度、輝度のいずれかを補正する色補正回路において、
前記入力映像信号の輝度信号の平均値をフィールドごと又はフレームごとに検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された輝度信号の平均値が所定値より低い場合に、前記係数補正係数又は前記信号レベル補正係数を漸減してフィールドごと又はフレームごとに設定する係数変更手段とを、
有することを特徴とする色補正回路。
前記係数変更手段によりフィールドごと又はフレームごとに設定される前記係数補正係数又は前記信号レベル補正係数を時間方向にリーク型に積分して設定する積分手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の色補正回路。