JP2006148607A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】映像信号のうちの所望の色相および彩度の箇所を、その色相や彩度に応じて任意にリアルタイムに補正することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供する。
【解決手段】入力映像信号から色相および彩度をリアルタイムに抽出する色抽出部１１２と、色抽出部１１２で抽出された色相および彩度に応じて入力映像信号の補正量をリアルタイムに決定する色補正量決定部１１３と、色補正量決定部１１３の決定結果に基づいて入力映像信号をリアルタイムに補正する色補正部１１４とを有し、色補正部１１４は、色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、補正範囲の上限をサチレーションによる画像の劣化が発生しないように、所定のレベルＶｔｈに制限して行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＬＣＤやＰＤＰ等の表示デバイスに表示すべき映像信号に対して色空間変換処理等を行う画像処理装置および画像処理方法に係り、特に、映像信号の色相および彩度を補正する画像処理装置および画像処理方法に関するものである。

ＣＲＴが主流であった表示デバイスとして、近年、ＬＣＤやＰＤＰ等の薄型の表示デバイスの開発が目覚しく、これらの表示デバイスを採用したテレビジョン等の映像機器が実用に供されている。

そして、これらの表示デバイスを用いた映像機器であって、映像規格に忠実な色再現を必要する画像表示装置においては、映像信号（映像信号）を表示デバイスに合せて、色空間変換をして表示するように構成される。
この種の画像処理装置においては、たとえば、マトリクス演算により入力映像信号の第１の色空間（ＣｂＣｒ）から第２の色空間（ＲＧＢ）へと変換する。

そして、テレビジョン受信機やテレビジョンカメラといったような映像機器には、一般に、色調整等を目的として、映像信号の色相や彩度を補正する装置が搭載されている。

従来、映像信号の色相を補正する装置としては、２つの色差信号を色差変換マトリクス回路でそれぞれ色差変換し、この色差変換した２つの色差信号にそれぞれスライスをかけ、この２つのスライス出力のうちの最小値をとることによって補正対象の色領域を抽出するようにしたものが存在していた（たとえば、特許文献１参照。）

図１８は、そうした色相補正装置の色信号抽出回路の部分の構成例を示すブロック図である。
この色信号抽出回路に入力した色差信号Ｃｂ（＝Ｂ−Ｙ），色差信号Ｃｒ（＝Ｒ−Ｙ）のうち、色差信号Ｃｂは可変利得増幅器５１，５２にそれぞれ供給され、色差信号Ｃｒは可変利得増幅器５３，５４にそれぞれ供給される。可変利得増幅器５１の出力と可変利得増幅器５３の出力とは加算器５５で加算され、可変利得増幅器５２の出力と可変利得増幅器５４の出力とは加算器５６で加算される。

これらの可変利得増幅器５１〜５４，加算器５５および５６で色差変換マトリクス回路５０が構成されており、色差変換した色差信号Ｃｂ′が加算器５５から出力され、色差変換した色差信号Ｃｒ′が加算器５６から出力される。

この色差信号Ｃｂ′，色差信号Ｃｒ′は、それぞれ最大値入力抽出回路５７，５８に入力する。最大値入力抽出回路５７，５８には、それぞれこの色差信号Ｃｂ′，色差信号Ｃｒ′の他に所定値の係数信号が入力する。最大値入力抽出回路５７，５８は、それぞれ２つの入力信号のうちの最大値の信号を抽出する回路であり、色差信号Ｃｂ′，色差信号Ｃｒ′にスライスをかける回路として機能する。

最大値入力抽出回路５７の出力信号は、減算器５９で最大値入力抽出回路５７への入力係数信号を減算された後、最小値入力抽出回路６１に入力する。最大値入力抽出回路５８の出力信号も、減算器６０で最大値入力抽出回路５８への入力係数信号を減算された後、最小値入力抽出回路６１に入力する。

最小値入力抽出回路６１は、２つの入力信号のうちの最小値の信号を抽出する回路である。この最小値入力抽出回路６１の出力信号が、補正対象の色領域を抽出した拍出色信号とされる。

図１９は、図１８の色信号抽出回路で抽出される色領域を、ｘ軸，ｙ軸にそれぞれ色差信号Ｃｂ，色差信号Ｃｒをとった色差平面上で例示する図である。
可変利得増幅器５１〜５４のゲインを調節することにより、ｘ軸に対する角度がθ１である半直線ｂ１と、ｘ軸に対する角度がθ２である半直線ｂ２とに挟まれた領域Ａ１１が、補正対象の色領域として抽出される。ｘ軸に対する角度がθｍである半直線ｂｍは、抽出色信号が最大となる箇所である。

図２０は、図１９に示した邑領域について最小値入力抽出回路６１から出力される抽出色信号を、３次元状にプロットした図（ｚ軸に抽出色信号をとった図）である。
抽出色信号は、色差平面の原点からの距離が大きくなるほど（すなわち彩度が高くなるほど）大きくなるが、色差平面の角度方向（色相方向）では彩度にかかわらず同じ曲線を描く。
特開平１１−３０８６２８号公報（段落番号００１２〜００２２、図７および図８）

ところで、近年は、色調整等を行う際に、映像信号のうちの所望の色相および彩度の箇所を、その色相や彩度に応じて任意に補正したいというニーズが高まっている。

しかし、図１８に示したような従来の色相補正装置では、次の（ａ）〜（ｃ〉のような点から、こうしたニーズに応えることが困難であった。

（ａ）図１９に示した角度θ１，θ２の値が、図２１に例示するように、半直線ｂ１と半直線ｂ２との間にｘ軸またはｙ軸（ｘ軸に対する角度が０°，９０°，１８０°または２７０゜となる箇所）が存在するような値になると、半直線ｂ１と半直線ｂ２とで挟まれる領域を特定することが困難になるので、色領域を抽出することが困難になる。

また、角度θ１とθ２との差が９０゜を超える場合には、必ず半直線ｂ１と半直線ｂ２との間にｘ軸またはｙ軸が存在するようになる。そのため、θ１とθ２との差が９０゜を超えるような大きな色領域を抽出することも困難になる。

このように、補正対象として抽出することのできる色領域が制約されるので、映像信号のうちの所望の色相の箇所を補正することが困難になる。

（ｂ）図１８の可変利得増幅器５１〜５４のゲインを調節することにより、抽出する色領域が決定されるだけでなく、図２０に示したように、抽出色信号のレベル（したがって抽出した色領域に対する補正の度合い）も決定される。このように、補正対象の色領域を決定する色差変換マトリクス回路５０が、補正量を決定する回路を兼ねているので、映像信号を任意に補正すること、たとえば映像信号の色相と彩度とを互いに独立して補正することが困難になる。

（ｃ）図１８の色信号抽出回路は、図１９に例示したように、１つの色領域しか抽出することができない。したがって、たとえば図２２に領域Ａ１１，Ａ１２として示すように２つ以上の色領域を抽出してそれぞれ補正しようとする場合には、図１８の色信号抽出回路全体を２個以上設ける必要があるので、回路規模の増大を招いてしまう。

また、入力映像信号には、正の色彩値のみならず、負の色彩値をも含むことがある。したがって、マトリクス演算により得られるＲＧＢデータには、負の色彩値が含まれることがある。
従来の画像処理装置においては、ＹＣｂＣｒ色空間からＲＧＢ色空間に変換するにあっては、ＲＧ色空間の色域外の色彩値である負の色彩値（たとえば８ビットデータの場合２５６以上の色彩値）は、０〜２５５の色彩値へとクリッピング処理を施している。

しかしながら、従来の画像処理装置を採用している表示デバイスにおいては、負の色彩値がクリップされてしまうため、表示デバイスに応じたＲＧＢデータには負の色彩値が反映されていないことから、実際には２５６以上の色彩値で表されていた階調や色数を保持することができず、表色数が減少してオリジナルの映像信号よりも、少ない表色数でしかも低階調の表示画像しか得ることができないという不利益がある。

本発明の第１の目的は、映像信号のうちの所望の色相および彩度の箇所を、その色相や彩度に応じて任意に補正することができる画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。

本発明の第２の目的は、表色数の減少や階調の低下を招くことなく、オリジナルの映像信号に応じた表示画像を得ることが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点は、入力映像信号の色相および彩度を補正する画像処理装置であって、上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う。

好適には、上記抽出手段は、入力された２つの色差信号から、アークタンジェントを利用して色相および彩度を抽出する。

好適には、上記決定手段は、互いに色相の異なる複数の領域について上記入力映像信号が補正されるように補正量を決定する。

好適には、上記決定手段は、上記入力映像信号の色相の補正量と彩度の補正量とを互いに独立して決定する。

好適には、上記決定手段は、２つの色差信号を色差平面上の全ての角度範囲に亘って補正量を決定する。

好適には、上記補正手段は、上記決定手段の決定結果と、上記入力映像信号の輝度レベルとに基づいて上記入力映像信号を補正する。

本発明の第２の観点の画像処理装置は、入力映像信号の色相および彩度を補正する画像入力補正手段と、上記画像入力補正手段による正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間を第１の色空間から正および負の色彩値を含む第２の色空間に変換する第１の変換手段と、上記第１の変換手段による映像信号を、上記正の色彩値並びに上記負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイスの色域に対応可能な色空間に変換し、正の色彩値のみを含む変換映像信号を出力する第２の変換手段と、を有し、上記画像入力補正手段は、上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う。

本発明の第３の観点の画像処理装置は、入力映像信号の色相および彩度を補正する画像入力補正手段と、上記画像入力補正手段による正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間を第１の色空間から正および負の色彩値を含む第２の色空間に変換する第１の変換手段と、上記第１の変換手段による第２の色空間の映像信号に対して上記入力映像信号が対応する表示デバイスに応じたガンマ補正を行う第１の補正手段と、上記第１の補正手段による映像信号を、上記正の色彩値並びに上記負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイスの色域に対応可能な色空間に変換し、正の色彩値のみを含む変換映像信号を出力する第２の変換手段と、上記第２の変換手段による映像信号に対して上記表示すべき表示デバイスに応じたガンマ補正を行う第２の補正手段と、を有し、上記画像入力補正手段は、上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う。

本発明の第４の観点の画像処理装置は、入力映像信号の色相および彩度を補正する画像入力補正手段と、上記画像入力補正手段による正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間をＹＣｂＣｒ色空間から正および負の色彩値を含むＲＧＢ色空間に変換する第１の変換手段と、上記第１の変換手段による映像信号を、上記正の色彩値並びに上記負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイスの色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換し、正の色彩値のみを含む変換映像信号を出力する第２の変換手段と、を有し、上記画像入力補正手段は、上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う。

本発明の第５の観点の画像処理装置は、入力映像信号の色相および彩度を補正する画像入力補正手段と、上記画像入力補正手段による正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間をＹＣｂＣｒ色空間から正および負の色彩値を含むＲＧＢ色空間に変換する第１の変換手段と、上記第１の変換手段による第２の色空間の映像信号に対して上記入力映像信号が対応する表示デバイスに応じたガンマ補正を行う第１の補正手段と、上記第１の補正手段による映像信号を、上記正の色彩値並びに上記負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイスの色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換し、正の色彩値のみを含む変換映像信号を出力する第２の変換手段と、上記第２の変換手段による映像信号に対して上記表示すべき表示デバイスに応じたガンマ補正を行う第２の補正手段と、を有し、上記画像入力補正手段は、上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う。

本発明の第６の観点は、入力映像信号の色相および彩度を補正する画像処理方法であって、上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する第１のステップと、上記第１のステップで抽出した色相および彩度に応じた補正量を決定する第２のステップと、上記第２のステップの決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する第３のステップと、を有し、上記第３のステップにおいて、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う。

本発明によれば、この画像処理装置では、入力映像信号から、抽出手段によって色相と彩度とがそれぞれリアルタイムに抽出される。そして、決定手段により、抽出された色相および彩度に応じた補正量がリアルタイムに決定される。そして、その決定結果に基づき、補正手段によって入力映像信号の色相および彩度がリアルタイムに補正される。この補正手段の色相および彩度の補正は、所定の補正範囲で、補正範囲の上限をサチレーションによる画像の劣化が発生しないように、所定のレベルＶｔｈに制限して行われる。

本発明によれば、入力映像信号の色相と彩度とをそれぞれ抽出し、抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定するようにしたので、入力映像信号のうちの所望の色相および彩度の箇所を、その色相や彩度に応じて任意にリアルタイムに補正することができる。しかも、補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行うことから、サチレーションによる画像劣化の発生を抑止することが可能となる利点がある。

また、互いに色相の異なる複数の領域について入力映像信号が補正されるように補正量
を決定することにより、回路規模の増大を招くことなく、２以上の色領域について補正を行うことができるという効果も得られる。

また、入力映像信号の色相の補正量と彩度の補正量とを互いに独立して決定することにより、映像信号の色相と彩度とを互いに独立して補正する（色相だけ補正したり、彩度だけ補正したり、色相と彩度とを互い異なる量だけ補正する）ことができるという効果も得られる。

また、２つの色差信号を色差平面上の全ての角度範囲に亘って補正量を決定することにより、この色差平面上でＸ軸に対する角度が００，９０６，１８０゜または２７０６となる箇所を含む色領域や、この色差平面上で軸に対する角度範囲が９０゜を超える色領域について補正を行うことができるという効果も得られる。

また、抽出された色相および彩度に応じて決定した補正量だけでなく、入力映像信号の輝度レベルにも基づいて入力映像信号を補正することにより、映像信号のうちの所望の色相および彩度の箇所を、その色相や彩度だけでなく映像信号の輝度レベルに応じて任意に補正することができるという効果も得られる。

また、本発明によれば、表色の減少や階調の低下を招くことなく、オリジナルの映像に応じた表示画像を得ることができる利点がある。

以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。

図１は、本発明に係る画像処理装置を適用した画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。

本実施形態の画像表示装置１０は、図１に示すように、画像入力補正部１１、第１の変換回路１２、第１のガンマ（γ）補正回路１３、第２の変換回路１４、第２のγ補正回路１５、表示駆動回路１６、およびＰＤＰあるいはＬＣＤ等の表示デバイス１７を有している。

本画像表示装置１０は、たとえばデジタルテレビジョン放送の受信装置内に設けられたものであり、図示しないチューナで周波数選択されてデジタル復調，誤り訂正，多重分離，復号といった処理を施されたデジタル映像信号が、第１の色空間の映像信号（ＹＣｂＣｒ）として画像入力補正部１１に入力される。

画像入力補正部１１は、映像信号としてコンポーネント信号ＹＣｂＣｒが入力した場合には、単にそのコンポーネント信号ＹＣｂＣｒから輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒとを分離して第１の変換回路１２に出力する。
なお、画像入力補正部１１は、３原色の映像信号ＲＧＢが入力した場合には、その映像信号ＲＧＢをコンポーネント信号ＹＣｂＣｒに変換し、そのコンポーネント信号ＹＣｂＣｒから輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒとを分離して出力することが可能である。
画像入力補正部１１の出力映像信号には、正の色彩値のみならず、負の色彩値を含む。

また、画像入力補正部１１は、色差信号Ｃｂ，Ｃｒから色相および彩度を抽出し、たとえば、工場設定においては補正量ルックアップテーブルを参照することで、抽出した色相および彩度に応じた補正量を決定する回路である。たとえば、肌色にあたる色相範囲の入力映像信号に対しては、やや赤味がかるような色相の補正量とし、また、同時に彩度も少し上げることで目立たせるような補正量とする。
そして、画像入力補正部１１は、補正量の決定結果に基づいて第１の変換回路１２への映像信号を補正する。
画像入力補正部１１は、入力映像信号の色相および彩度をリアルタイムに補正する。この補正に際しては、画像入力補正部１１は、補正範囲の上限をサチレーションによる画像の劣化が発生しないように、所定のレベルＶｔｈに制限して行う。

また、画像入力補正部１１は、入力映像信号の色相の補正量と彩度の補正量とを互いに独立して決定し、映像信号の色相と彩度とを互いに独立して補正する（色相だけ補正したり、彩度だけ補正したり、色相と彩度とを互い異なる量だけ補正する）ことができる。
また、画像入力補正部１１は、互いに色相の異なる複数の領域について入力映像信号が補正されるように補正量を決定する。これにより、回路規模の増大を招くことなく、２以
また、画像入力補正部１１は、図２に示すような、いわゆる色差平面上の全ての角度範囲（０゜〜３６０゜）に亘って補正量を決定する。したがって、この色差平面上でｘ軸に対する角度が０°，９０°，１８０°または２７０゜となる箇所を含む色領域や、この色差平面上でｘ軸に対する角度範囲が９０°を超える色領域についても補正を行うことができる。
また、画像入力補正部１１は、補正量の決定結果だけでなく入力映像信号の輝度レベルにも基づいて入力映像信号を補正する。これにより、映像信号のうちの所望の色相および彩度の箇所を、その色相や彩度だけでなく映像信号の輝度レベルに応じて任意に補正することができる。

以下に、本実施形態の画像入力補正部１１の具体的な構成および各部の機能について説明し、その後、画像処理系の構成および機能について説明する。

図３は、図１の画像入力補正部の構成例を示すブロック図である。
図３の画像入力補正部１１は、画像入力部１１１、色抽出部１１２、色補正決定部１１３、および色補正部１１４を有している。

画像入力部１１１は、映像信号としてコンポーネント信号ＹＣｂＣｒが入力した場合には、単にそのコンポーネント信号ＹＣｂＣｒから輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒとを分離する。
画像入力部１１１から出力された色差信号ＣｂＣｒは、色抽出部１１２および色補正部１１４に入力される。また、画像入力部１１１された出力した輝度信号Ｙは、色補正部１１４に入力される。

色抽出部１１２は、入力する色差信号Ｃｂ，Ｃｒから色相および彩度を抽出する。
図４は、色抽出部１１２の構成を示すブロック図である。
色抽出部１１２は、図４に示すように、算出部１１２１、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）１１２２、および算出部１１２３を有する。色抽出部１１２に入力した色差信号Ｃｂ，Ｃｒは、算出部１１２１および算出部１１２３に送られる。

算出部１１２１は、入力した色差信号Ｃｂ，Ｃｒに対して、１画素クロック毎に、色差信号Ｃｂのレベルに対する色差信号Ｃｒのレベルの比ＣＲ／Ｃｂを算出する。
算出部１１２１で算出された比Ｃｒ／Ｃｂを示す信号は、ＬＵＴ１１２２に送られる。

ＬＵＴ１１２２は、比Ｃｒ／Ｃｂの値とアークタンジェントＣｒ／Ｃｂの値とを対応させて記憶したＲＯＭを含んでおり、１画素クロック毎に、入力した比Ｃｒ／Ｃｂの値に対応するアークタンジェントＣｒ／Ｃｂの値を示す信号ＵをこのＲＯＭから読み出して出力する。

図５は、色差信号Ｃｂ，Ｃｒがそれぞれ或るレベルＣｂ１，Ｃｒ１であるときのＬＵＴ１１２２の出力信号θの値θ１を、色差信号Ｃｂ，Ｃｒをそれぞれｘ軸，ｙ軸にとった色差平面上で示す図である。
この図５に例示するように、ＬＵＴｌ１２２の出力信号θは、この画像処理装置への入力映像信号の色相を表すものである。

算出部１１２３は、入力した色差信号Ｃｂ，Ｃｒから、１画素クロック毎に、図５の色差平面上でのベクトル（Ｃｂ，Ｃｒ）の大きさを算出し、算出した大きさを示す信号Ｓａを出力する。
図５に示したように色差信号Ｃｂ，ＣｒがそれぞれレベルＣｂ１，Ｃｒ１であるときには、ベクトル（Ｃｂ１，Ｃｒ１）の大きさＳａ１がこの算出部１３で算出されることになる。
図５に例示するように、算出部１３の出力信号Ｓａは、この画像処理装置への入力映像信号の彩度を表すものである。

図３に示すように、色抽出部１１２からは、ＬＵＴ１１２２の出力信号θおよび算出部１１２３の出力信号Ｓａ（入力映像信号の色相および彩度を示す信号）が、色補正量決定部１１３に出力される。

色補正量決定部１１３は、工場設定においては補正量ルックアップテーブルを参照することで、色抽出部１１２で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する。
たとえば、肌色にあたる色相範囲の入力映像信号に対しては、やや赤味がかるような色相の補正量とされ、また、同時に彩度も少し上げることで目立たせるような補正量とされる。また、補正量ルックアップテーブルを複数組持つようにして、たとえばユーザのモード切替によりこの補正量を選択可能にすることもできる。

図６は、色補正量決定部１１３の構成を示すブロック図である。
色補正量決定部１１３は、図６に示すように、補正量算出部１１３１および補正量算出部１１３２を有する。色補正量決定部１１３に入力した信号θ，信号Ｓａは、ともに補正量算出部１１３１および補正量算出部１１３２に送られる。

補正量算出部１１３１は、信号θの値および信号Ｓａの値から、１画素クロック毎に、たとえば補正量ルックアップテーブルを参照することで、この画像処理装置への入力映像信号に対する色相の補正（もとの色相に対する増減量）を決定し、決定した補正量を示す信号Δθを出力する。

補正量算出部１１３２は、信号θの値および信号Ｓａの値から、１画素クロック毎に、たとえば補正量ルックアップテーブルを参照することで、この画像処理装置への入力映像信号に対する彩度の補正量（もとの彩度に対する倍率）を決定し、決定した補正量を示す信号Ｓｇを出力する。なお、本発明を適用した画像処理装置は入力映像信号の色相および彩度をリアルタイムに補正する画像処理装置であって、図３に示される色抽出部１１２、色補正量決定部１１３、および色補正部１１４の処理はそれぞれリアルタイムに行われる。

図７（Ａ），（Ｂ）は、信号Ｓａの値が或る固定値である場合に、補正量算出部１１３２で算出される信号Δθの値、補正量算出部１１３２で算出される信号Ｓｇの値が、信号θの値の変化によって変化する様子を示す図である。なお、この固定値が異なる値であるときには、これらの信号Δθ，ｓｇの値を異なったものとすることも可能である。

図７（Ａ）に示すように、補正量算出部１１３１で算出される信号Δθの値（色相の補正量）は、図５の色差平面上でｘ軸に対する角度が９０°となる箇所を含む色鎮域Ａ１で、増減量がプラスとする。また、この色差平面上でｘ軸に対する角度が１８０゜となる箇所および２７０゜となる箇所を含む色領域Ａ２（ｘ軸に対する角度範囲が９０゜を超える色領域）で、増減量がマイナスとする。そして、それ以外の色領域では、増減量がゼロになるように設定する。

図７（Ｂ）に示すように、補正量算出部１１３２で算出される信号Ｓｇの値（彩度の補正量）は、図５の色差平面上でＸ軸に対する角度が９０°となる箇所を含む色領域Ａ３で、倍率が１よりも大きくする。また、この色差平面上でｘ軸に対する角度が１８０°となる箇所を含む色領域Ａ４で、倍率が１未満とする。そして、それ以外の色領域では、倍率が１になるように設定する。

このように、色補正量決定部１１３では、補正量算出部１１３１と補正量算出部１１３２とで、入力映像信号の色相の補正量と彩度の補正量とを互いに独立して決定する。

また、図７にも例示したように、補正量算出部１１３１、補正量算出部１１３２は、それぞれ図５に示した色差平面上の全ての角度範囲（０°〜３６０°）に亘って補正量を決定するとともに、それぞれ互いに色相の異なる複数の領域（図７では２つずつの領域Ａ１およびＡ２，Ａ３およびＡ４）で入力映像信号が補正されるように補正量を決定する。

図３に示すように、色補正量決定部１１３からは、色相の補正量を示す信号Δθと、彩度の補正量を示す信号Ｓｇとが、色補正部１１４に送られる。

色補正部１１４は、色補正量決定部１１３での補正量の決定結果に基づいてこの画像処理装置への入力映像信号を補正する。色補正部１１４は、この色相および彩度の補正は、所定の補正範囲で、補正範囲の上限をサチレーションによる画像の劣化が発生しないように、所定のレベルＶｔｈに制限して行う。

図８は、色補正部１１４の構成を示すブロック図である。
色補正部１１４は、図８に示すように、輝度依存調整部１１４１および色相彩度調整部１１４２を有する。
色補正量決定部１１３から色補正部１１４に入力した信号Δθ，信号Ｓｇは、輝度依存調整部１１４１に送られる。また、図３に示したように画像入力部１１１から色補正部１１４に入力した輝度信号Ｙは、輝度依存調整部１１４１に送られるとともに、色補正部１１４からそのまま出力する。

輝度依存調整部１１４１は、信号Δθ，信号Ｓｇのレベルを、１画素クロック毎に輝度信号Ｙのレベルに応じて調整し、調整した色相の補正量を示す信号Δθ２と、調整した彩度の補正量を示す信号Ｓｇ２とを出力する。

図９（Ａ），（Ｂ）は、輝度信号Ｙのレベルが比較的低い場合に、図７に例示した信号Δθ，信号Ｓｇのレベルが輝度依存調整部１１４１によって調整される様子を示す。この図９（Ａ），（Ｂ）の例のように、輝度依存調整部１１４１は、輝度信号Ｙのレベルが比較的低い場合（暗いシーンの場合）には、ノイズが強調されることを防止するために、信号Δθ，信号Ｓｇのレベルを抑制する。

輝度依存調整部１１４１から出力した信号Δθ２および信号Ｓｇ２は、色相彩度調整部１１４２に送られる。また、図３に示したように画像入力部１１１から色補正部１１４に入力した色差信号Ｃｂ，Ｃｒも、色相彩度調整部１１４２に送られる。
色相彩度調整部１１４２は、信号Δθ２および信号Ｓｇ２を用いて、１画素クロック毎に、下記の式によって色差信号Ｃｂ，Ｃｒの色相および彩度を調整するマトリックス処理を行い、調整した色差信号Ｃｂ２，Ｃｒ２を出力する。なお、このマトリックス処理自体は、一般的にテレビジョン受信機等で行われている処理である。

色補正部１１４は、上述したように、所定の補正範囲で、補正範囲の上限をサチレーションによる画像の劣化が発生しないように、所定のレベルＶｔｈに制限して行う。
図１０および図１１に、所定のレベルＶｔｈで上限を制限する機能をグラフ化した図である。横軸がスカラー量を示し、縦軸がゲインを示している。
このように、サチレーションの高い領域をＶｔｈでゲイン１にとどめておくことで、中間調を良好な形態で表現することができる。

第１の変換回路１２は、画像入力補正部１１により供給された正および負の色彩値を含む映像信号｛Ｙ：１０（０ ８ ２）、Ｃｂ／Ｃｒ：ｓ９（ｓ０＋７＋２）｝を入力し、正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間をＹＣｂＣｒ色空間（第１の色空間）から負の色彩値を含むＲＧＢ色空間（第２の色空間）に変換し、変換後の映像信号｛Ｒ：ｓ１３（ｓ１ ８ ４）、Ｇ：ｓ１３（ｓ１ ８ ４）、Ｂ：ｓ１３（ｓ１ ８ ４）｝を第１のγ補正回路１３に出力する。なお、ｓは符号を示す。

第１のγ補正回路１３は、第１の変換回路１２のよる第２の色空間の映像信号（ＲＧＢデータ）に対して、入力映像信号（入力映像信号）が対応する表示デバイス、たとえばＣＲＴに応じたガンマ補正を行い、補正後のＣＲＴ用ＲＧＢの線形の映像信号｛Ｒ：ｓ１５（ｓ１ ８ ６）、Ｇ：ｓ１５（ｓ１ ８ ６）、Ｂ：ｓ１５（ｓ１ ８ ６）｝を第２の変換回路１４に出力する。

第２の変換回路１４は、第１のγ補正回路１３による映像信号を、正の色彩値並びに負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイス１７の色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換し、変換後に正の色彩値のみを含む映像信号｛Ｒ：１４（０ ８ ６）、Ｇ：１４（０ ８ ６）、Ｂ：１４（０ ８ ６）｝を第２のγ補正回路１５に出力する。

第２の変換回路１４は、変換後に正の色彩値のみを含む映像信号｛Ｒ：１４（０ ８ ６）、Ｇ：１４（０ ８ ６）、Ｂ：１４（０ ８ ６）｝を第２のγ補正回路１５に出力するに際し、制御信号ＣＴＬに応じて、変換後の映像信号から負の色彩値をクリップして出力する第１モードと、変換後の映像信号ＲＧＢに負の色彩値が含まれている場合には、各負の色彩値のうち、その絶対値が最大のデータ（最小のデータ）ＲまたはＧまたはＢ成分を検出し、検出した最大のＲ，Ｇ，またはＢ成分の絶対値のデータをゼロ（０）として、残りのデータを正側にいわゆるＤＣオフセットをかけ、最小値の絶対値をＲＧＢ各成分に比率調整可能として加算する第２モードを選択可能である。
また、第２の変換回路１４は、第２モードが選択された場合、比率調整に応じて出力映像信号のゲインを調整可能な機能を有している。

図１２は、本実施形態に係る第２の変換回路１４の構成例を示すブロック図である。

図１２の第２の変換回路１４は、変換部１４１、ＲＧＢ最小値検出部１４２、負信号処理部１４３、加算器１４４、ゲインコントロール回路１４５、および出力ゲイン調整部１４６を有している。

変換部１４１は、第１のγ補正回路１３による映像信号を、正の色彩値並びに負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイス１７の色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換し、ＲＧＢ最小値検出部１４２、加算器１４４、およびゲインコントロール回路１４５に供給する。

ＲＧＢ最小値検出部１４２は、変換部１４１における映像信号のＲＧＢ成分を受けて、変換後の映像信号ＲＧＢに負の色彩値が含まれている場合に、各成分の負の色彩値のうち、その絶対値が最大のデータ（最小のデータ）ＲまたはＧまたはＢ成分を検出し、負の色彩値を含む検出結果を信号Ｓ１４２（ｓ２ ８ ６）として負信号処理部１４３に供給する。

負信号処理部１４３は、制御信号ＣＴＬが第１モードを指定している場合には、負の色彩値をクリップして加算器１４４に出力する。
負信号処理部１４３は、制御信号ＣＴＬが第２モードを指定している場合には、ＲＧＢ最小値検出部１４２による検出信号Ｓ１４２を受けて、検出した最大のＲ，Ｇ，またはＢ成分の絶対値のデータをゼロ（０）として、残りのデータを正側にいわゆるＤＣオフセットをかけ、最小値の絶対値をＲＧＢ各成分に比率調整可能とした信号Ｓ１４３を加算器１４４に出力する。

図１３は、負信号処理部１４３の構成例を示す回路図である。なお、図１３は、ＲＧＢの各１チャネル分の構成を示している。

図１３の負信号処理部１４３は、加算器１４３１、符号拡張部１４３２、およびセレクタ１４３３を有している。
この負信号処理部１４３は、ＲＧＢ最小値検出部１４２で検出された最小値が負のときにＲＧＢに最小値の絶対値を足しこむよう構成されている。

加算器１４４は、変換部１４１の変換映像信号に負信号処理部１４３の出力信号Ｓ１４３を加算して、信号Ｓ１４４（Ｓ３ ８ ６）ゲインコントロール回路１４５およびゲイン調整回路１４６に出力する。
第１モード時は、負信号処理部１４３の出力は負の色彩値がクリップされて削られていることから、加算器１４４の出力は、変換部１４１の出力映像信号そのものとなる。
また、第２モード時は、負信号処理部１４３の出力は、検出した最大のＲ，Ｇ，またはＢ成分の絶対値のデータをゼロ（０）として、残りのデータを正側にいわゆるＤＣオフセットをかけるような信号であることから、最小値の絶対値をＲＧＢ各成分に比率調整をした信号となり、表示デバイス17の色域外にあるデータを含む映像信号となる。

ゲインコントロール回路１４５は、変換部１４１から出力された映像信号の輝度値Ｙ１と加算器１４４から出力された映像信号の輝度値Ｙ２とを求めて、両者を比較する。
ゲインコントロール回路１４５は、比較の結果、両輝度値に変化がない場合には、第１モードで加算器１４４の出力は変換部１４１の出力のままであると判定し、ゲイン調整回路１４６のゲインをあらかじめ設定したゲインＧ１で変換後の出力すべき正の色彩値のみを含む映像信号のレベル調整するように指示する信号Ｓ１４５をゲイン調整回路１４６に出力する。
ゲインコントロール回路１４５は、比較の結果、両輝度値に変化がある場合には、第２モードで加算器１４４の出力は変換部１４１にＤＣオフセットをかけ、最小値の絶対値をＲＧＢ各成分に比率調整可能とした信号Ｓ１４３が加算されているものと判定し、ゲイン調整回路１４６のゲインをあらかじめ設定したゲインＧ１を比率調整値に応じて下げたゲインＧ２（＜Ｇ１）で変換後の出力すべき正の色彩値のみを含む映像信号のレベル調整するように指示する信号Ｓ１４５をゲイン調整回路１４６に出力する。

ゲインコントロール回路１４５は、入力されるデータはＲＧＢデータであることから、下記の式に基づいて輝度値Ｙ１、Ｙ２を求めるように構成される。

（数２）
Ｙ＝Ｒ（１／４＋１／１６）＋Ｇ（１／２＋１／１６）＋Ｂ（１／８）

ゲインコントロール回路１４５は、図１２に示すように、Ｙ１演算部１４５１、Ｙ２演算部１４５２、および比較部（Ｙ１／Ｙ２）１４５３を有する。

図１４は、図１２のＹ（Ｙ１，Ｙ２）演算部の具体的な構成例を示す回路図である。

図１４のＹ演算部２００は、２ビットシフタ２０１、１ビットシフタ２０２、３ビットシフタ２０３、４ビットシフタ２０４、および加算器２０５〜２０９を有している。
ゲインコントロール回路１４５の入力信号形式はＲＧＢであり、Ｙ１演算部１４５１の場合はｓ２ ８ ６であり、Ｙ２演算部１４５２の場合はｓ３ ８ ６である。
また、図１４において？符号で示す部分は、内部ノード拡張ビットを示し、Ｙ１はｓ２、Ｙ２はｓ３である。ビット拡張の際は符号拡張を行う。
また、シフト演算部は１／１６の値を基準とする。

図１４のゲインコントロール回路１４５においては、Ｒデータが２ビットシフタ２０１および加算器２０５に入力され、Ｂデータが１ビットシフタ２０２に入力され、Ｇデータが３ビットシフタ２０３および加算器２０７に入力される。
２ビットシフタ２０１に入力されたＲデータ（１／１６Ｒ（？ ８ １０））は、１／４Ｒ（？ ８ １０）となって加算器２０５に入力される。
加算器２０５では、２ビットシフタ２０１の出力と入力Ｒデータが加算され、データｙ１（？ ８ １０）となって加算器２０８に出力される。
１ビットシフタ２０２に入力されたＢデータは１／８（？ ８ １０）となって加算器２０６に入力され、加算器２０６からデータｙｂ（？ ８ １０）として加算器２０８に出力される。
加算器２０８においては、加算器２０５と加算器２０６の出力データが加算されて、データｙｒｂ（？ ８ １０）として加算器２０９に出力される。
３ビットシフタ２０３に入力されたＧデータ（１／１６Ｇ（？ ８ １０））は、１／２Ｒ（？ ８ １０）となって加算器２０７に入力される。
加算器２０７では、３ビットシフタ２０３の出力と入力Ｇデータが加算され、データｙｇ１（？ ８ １０）となって加算器２０９に出力される。
加算器２０９においては、加算器２０７と加算器２０８の出力データが加算されて、データｖｙ（？ ８ １０）として４ビットシフタ２０４に出力される。
そして、４ビットシフタ２０４からデータｙ ｏｕｔ（？ ８ １０）として出力される。

図１５は、図１２の比較部（Ｙ１／Ｙ２）の構成例を示す回路図である。

図１５の比較部２１０は、除算器２１１、クリップ部２１２、レジスタ２１３、およびセレクタ２１４を有する。
除算器２１１ではＹ１／Ｙ２が求められる。Ｙ1／Ｙ２は１以下なので、クリップ部２１２で割り算結果の段長部分をクリップする。

ゲイン調整部１４６は、ゲインコントロール回路１４５によるゲインコントロール信号Ｓ１４５に応じたゲインをもって、加算器１４４から出力された変換後に正の色彩値のみを含む映像信号｛Ｒ：１４（０ ８ ６）、Ｇ：１４（０ ８ ６）、Ｂ：１４（０ ８ ６）｝のゲインを調整し、第２のγ補正回路１５に出力する。
負の値をクリップ後のＲＧＢデータは必ず正であることから、符号を取ってゲインをＧを掛け算する。

第２のγ補正回路１５は、第２の変換回路１４による映像信号｛Ｒ：１４（０ ８ ６）、Ｇ：１４（０ ８ ６）、Ｂ：１４（０ ８ ６）｝に対して、画像を表示すべき表示デバイス１７に応じたガンマ補正を行い、補正後の映像信号｛Ｒ：１４（０ ８ ６）、Ｇ：１４（０ ８ ６）、Ｂ：１４（０ ８ ６）｝を表示駆動回路１６に出力する。

表示駆動回路１６は、第２のγ補正回路１５による映像信号｛Ｒ：１４（０ ８ ６）、Ｇ：１４（０ ８ ６）、Ｂ：１４（０ ８ ６）｝を表示デバイス（たとえばＰＤＰ）１７を駆動するのに適切なデータに加工して、加工後の映像信号｛Ｒ：１０（０ ８ ２）、Ｇ：１０（０ ８ ２）、Ｂ：１０（０ ８ ２）｝を表示デバイス１７に出力する。

次に、上記構成による動作を説明する。

たとえば画像入力補正部１１に対して、映像信号としてコンポーネント信号ＹＣｂＣｒが入力され、コンポーネント信号ＹＣｂＣｒから輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒとに分離されて正の色彩値のみならず、負の色彩値を含む映像信号が第１の変換回路１２に出力される。
また、画像入力補正部１１においては、色差信号Ｃｂ，Ｃｒから色相および彩度がリアルタイムに抽出され、抽出した色相および彩度に応じた補正量が決定され、決定した補正量に従って入力映像信号の色相および彩度がリアルタイムに補正される。この補正に際しては、画像入力補正部１１では、補正範囲の上限をサチレーションによる画像の劣化が発生しないように、所定のレベルに制限して行われる。

第１の変換回路１２においては、画像入力補正部１１により供給された正および負の色彩値を含む映像信号が入力され、正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間がＹＣｂＣｒ色空間（第１の色空間）から負の色彩値を含むＲＧＢ色空間（第２の色空間）に変換される。
そして、変換後の映像信号（符号付き）が第１のγ補正回路１３に出力される。

第１のγ補正回路１３においては、第１の変換回路１２のよる第２の色空間の映像信号（ＲＧＢデータ）に対して、入力映像信号（入力映像信号）が対応する表示デバイス、たとえばＣＲＴに応じたガンマ補正が行われる。
そして、第１のγ補正回路１３から、補正後のＣＲＴ用ＲＧＢの線形の映像信号が第２の変換回路１４に出力される。

第２の変換回路１４においては、第１のγ補正回路１３による映像信号に対して、正の色彩値並びに負の色彩値を反映させた信号処理が施されて、表示すべき表示デバイス１７の色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換される。
そして、第２の変換回路１４から、変換後に正の色彩値のみを含む映像信号が第２のγ補正回路１５に出力される。
第２の変換回路１４においては、変換後に正の色彩値のみを含む映像信号を２のγ補正回路１５に出力するに際し、制御信号ＣＴＬに応じて、変換後の映像信号から負の色彩値をクリップして出力する第１モードと、変換後の映像信号ＲＧＢに負の色彩値が含まれている場合には、各負の色彩値のうち、その絶対値が最大のデータ（最小のデータ）ＲまたはＧまたはＢ成分を検出し、検出した最大のＲ，Ｇ，またはＢ成分の絶対値のデータをゼロ（０）として、残りのデータを正側にいわゆるＤＣオフセットをかけ、最小値の絶対値をＲＧＢ各成分に比率調整可能として加算する第２モードが選択可能に制御される。
そして、第２の変換回路１４においては、負信号処理部１４３から第１モードまたは第２モードの処理に応じた信号Ｓ１４３が加算器１４４に出力される。

加算器１４４においては、変換部１４１の変換映像信号に負信号処理部１４３の出力信号Ｓ１４３が加算されて、信号Ｓ１４４（Ｓ３ ８ ６）がゲインコントロール回路１４５およびゲイン調整回路１４６に出力される。
加算器１４４における加算処理では、第１モード時は、負信号処理部１４３の出力は負の色彩値がクリップされて削られている。したがって、加算器１４４の出力は、変換部１４１の出力映像信号そのものとなる。
また、第２モード時は、負信号処理部１４３の出力は、検出した最大のＲ，Ｇ，またはＢ成分の絶対値のデータをゼロ（０）として、残りのデータを正側にいわゆるＤＣオフセットをかけるような信号であることから、最小値の絶対値をＲＧＢ各成分に比率調整をした信号となり、表示デバイス17の色域外にあるデータを含む映像信号となる。

第２の変換回路１４のゲインコントロール回路１４５においては、変換部１４１から出力された映像信号の輝度値Ｙ１と加算器１４４から出力された映像信号の輝度値Ｙ２とが求められて、両者が上記比率調整に合わせて比率として比較される。
ゲインコントロール回路１４５では、比較の結果、両輝度値に変化がない場合には、第１モードで加算器１４４の出力は変換部１４１の出力のままであると判定される。この場合、Ｙ１／Ｙ２の比率は１となる。
そして、ゲイン調整回路１４６のゲインがあらかじめ設定したゲインＧ１で変換後の出力すべき正の色彩値のみを含む映像信号のレベル調整するように指示する信号Ｓ１４５がゲイン調整回路１４６に出力される。

ゲインコントロール回路１４５においては、比較の結果、両輝度値に変化がある場合には、第２モードで加算器１４４の出力は変換部１４１にＤＣオフセットをかけ、最小値の絶対値をＲＧＢ各成分に比率調整可能とした信号Ｓ１４３が加算されているものと判定される。この場合、Ｙ１／Ｙ２の比率は１より小さい値となる。
そして、ゲイン調整回路１４６のゲインをあらかじめ設定したゲインＧ１を比率調整値に応じて下げたゲインＧ２（＜Ｇ１）で変換後の出力すべき正の色彩値のみを含む映像信号のレベル調整するように指示する信号Ｓ１４５がゲイン調整回路１４６に出力される。

ゲイン調整部１４６では、ゲインコントロール回路１４５によるゲインコントロール信号Ｓ１４５に応じたゲインをもって、加算器１４４から出力された変換後に正の色彩値のみを含む映像信号のゲインが調整されて、第２のγ補正回路１５に出力される。

第２のγ補正回路１５においては、第２の変換回路１４による映像信号に対して、画像を表示すべき表示デバイス１７に応じたガンマ補正が行われる。
そして、補正後の映像信号が表示駆動回路１６に出力される。

表示駆動回路１６においては、第２のγ補正回路１５による画像デーが表示デバイス（たとえばＰＤＰ）１７を駆動するのに適切なデータに加工され、加工後の映像信号が表示デバイス１７に出力される。
これにより、表示デバイス１７の持つ色域に応じた画像表示が行われる。

以上の構成を有する画像表示装置１０においては、図１６に示すように、第１の変換回路１２は、画像入力補正部１１により供給された正および負の色彩値を含む映像信号｛Ｙ：１０（０ ８ ２）、Ｃｂ／Ｃｒ：ｓ９（ｓ０＋７＋２）｝を入力し、正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間をＹＣｂＣｒ色空間（第１の色空間）から負の色彩値を含むＲＧＢ色空間（第２の色空間）に変換し、変換後の映像信号｛Ｒ：ｓ１３（ｓ１ ８ ４）、Ｇ：ｓ１３（ｓ１ ８ ４）、Ｂ：ｓ１３（ｓ１ ８ ４）｝を出力する第１の変換回路１２と、第１の変換回路１２のよる第２の色空間の映像信号（ＲＧＢデータ）に対して、入力映像信号（入力映像信号）が対応する表示デバイス、たとえばＣＲＴに応じたガンマ補正行い、補正後のＣＲＴ用ＲＧＢの線形の映像信号｛Ｒ：ｓ１５（ｓ１ ８ ６）、Ｇ：ｓ１５（ｓ１ ８ ６）、Ｂ：ｓ１５（ｓ１ ８ ６）｝を出力する第１のγ補正回路１３と、第１のγ補正回路１３による映像信号を、正の色彩値並びに負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイス１７の色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換し、変換後に正の色彩値のみを含む映像信号｛Ｒ：１４（０ ８ ６）、Ｇ：１４（０ ８ ６）、Ｂ：１４（０ ８ ６）｝を第２のγ補正回路１５に出力する第２の変換回路を有することから、以下の効果を得ることができる。

すなわち、図１６に示すように、従来装置のように第１の変換回路１２において負の色彩値をクリップせずに、後段の第１のγ補正回路１３と第２の変換回路１４にも供給し、第２の変換回路１４において、正の色彩値並びに負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイス１７の色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換することから、第１のモード時において、図１７にＡで示す入力映像信号の色域外にかつＢで示す表示デバイス１７の色域内の階調や色数を保持することが可能で、表色数の減少や階調の低下を招くことなく、オリジナルの映像信号に応じた表示画像を得ることができる。
また、第２のモード時においては、第１のモード時の効果に加えて、図１７中のＣで示す表示デバイス１７の色域外ある色彩値で表される階調や色数を図１７中Ｂで示す表示デバイス１７の本来の色域に位置付けることができ、さらにオリジナルの映像信号に応じた表示画像を得ることができる利点がある。

また、第２のモード時には、ゲイン調整回路１４６のゲインをあらかじめ設定したゲインＧ１を比率調整値に応じて下げたゲインＧ２（＜Ｇ１）で変換後の出力すべき正の色彩値のみを含む映像信号のレベル調整をするので、最小の成分に応じてレベルを正側にシフトされた分を調整比率に応じて下げることができることから、映像信号の色彩をより正確に表現することが可能となる。

また、画像入力補正部１１は、入力映像信号の色相および彩度をリアルタイムに補正し、この補正に際しては、補正範囲の上限をサチレーションによる画像の劣化が発生しないように、所定のレベルに制限して行うことから、画像劣化のない映像を得ることが可能である。

また、画像入力補正部１１は、入力映像信号から、色相と彩度とがそれぞれリアルタイムに抽出し、抽出した色相および彩度に応じた補正量をリアルタイムに決定し、その決定結果に基づき、入力映像信号の色相および彩度がリアルタイムに補正することから、入力映像信号の色相と彩度とをそれぞれ抽出し、抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定することにより、入力映像信号のうちの所望の色相および彩度の箇所を、その色相や彩度に応じて任意にリアルタイムに補正することができる。しかも、補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行うことから、サチレーションによる画像劣化の発生を抑止することが可能となる利点がある。

また、入力映像信号の色相の補正量と彩度の補正量とを互いに独立して決定するので、映像信号の色相と彩度とを互いに独立して補正する（色相だけ補正したり、彩度だけ補正したり、色相と彩度とを互い異なる量だけ補正する）ことができる。

また、互いに色相の異なる複数の領域について入力映像信号が補正されるように補正量を決定するので、回路規模の増大を招くことなく、２以上の色領域について補正を行うことができる。

また、色差平面上の全ての角度範囲（０゜〜３６０゜）に亘って補正量を決定するので、平面上でＵ軸に対する角度画０°，９０°，１８０°または２７０゜となる箇所を含む色領域や、この色差平面上でＵ軸に対する角度範囲が９０°を超える色領域についても補正を行うことができる。

また、補正量の決定結果だけでなく入力映像信号の輝度レベルにも基づいて入力映像信号を補正するので、映像信号のうちの所望の色相および彩度の箇所を、その色相や彩度だけでなく映像信号の輝度レベルに応じて任意に補正することができる。

また、以上の例では、入力映像信号の色相をルックアップテーブルを用いて抽出するとともに、入力映像信号の彩度を演算回路を用いて抽出している。しかし、これに限らず、入力映像信号の色相を演算回路を用いて抽出したり、入力映像信号の彩度をルックアップテーブルを用いて抽出するようにしてもよい。

また、以上の例ではテレビジョン放送の受信装置に本発明を適用している。しかし、これに限らず、テレビジョンカメラのような撮像装置や、ＤＶＤプレーヤーのような映像記 録再生装置や、編集装置等にも本発明を適用してよい。

図１は、本発明に係る画像処理装置を適用した画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。 色相および彩度の補正を説明するめの図である。 図１の画像入力補正部の構成例を示すブロック図である。 図３の色抽出部の構成を示すブロック図である。 色抽出部で抽出される色相および彩度を例示する図である。 図３の色補正量決定部の構成を示すブロック図である。 色補正量決定部で決定される補正量を例示する図である。 図３の色補正部の構成を示すブロック図である。 図８の輝度依存調整部の処理を例示する図である。 所定のレベルＶｔｈで上限を制限する機能をグラフ化した図である。 所定のレベルＶｔｈで上限を制限する機能をグラフ化した図である。 本実施形態に係る第２の変換回路の構成例を示すブロック図である。 負信号処理部の構成例を示す回路図である。 図１２のＹ（Ｙ１，Ｙ２）演算部の具体的な構成例を示す回路図である。 図１２の比較部（Ｙ１／Ｙ２）の構成例を示す回路図である。 本実施形態の画像表示装置における各部の色彩値を含む処理の一例を示す図である。 本実施形態の効果を説明するための図である。 従来の色信号抽出回路の構成例を示すブロック図である。 図１８の色信号抽出回路で抽出される色領域を例示する図である。 図１９の色領域について図８の色信号抽出回路から出力される抽出色信号を示す図である。 図１９の半直線ｂ１とｂ２との間にｙ軸が存在する例を示す図である。 ２つの色領域を抽出しようとする例を示す図である。

符号の説明

１０…画像表示装置、１１…画像入力補正部、１２…第１の変換回路、１３…第１のガンマ（γ）補正回路、１４…第２の変換回路、１５…第２のγ補正回路、１６…表示駆動回路、１７…表示デバイス、１１１…画像入力部、１１２…色抽出部、１１３…色補正量決定部、１１４…色補正部。

Claims (11)

1. 入力映像信号の色相および彩度を補正する画像処理装置であって、
   上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、
   上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、
   上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、
   上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う
   画像処理装置。
2. 上記抽出手段は、入力された２つの色差信号から、アークタンジェントを利用して色相および彩度を抽出する
   請求項１記載の画像処理装置。
3. 上記決定手段は、互いに色相の異なる複数の領域について上記入力映像信号が補正されるように補正量を決定する
   請求項１記載の画像処理装置。
4. 上記決定手段は、上記入力映像信号の色相の補正量と彩度の補正量とを互いに独立して決定する
   請求項１記載の画像処理装置。
5. 上記決定手段は、２つの色差信号を色差平面上の全ての角度範囲に亘って補正量を決定する
   請求項１記載の画像処理装置。
6. 上記補正手段は、上記決定手段の決定結果と、上記入力映像信号の輝度レベルとに基づいて上記入力映像信号を補正する
   請求項１記載の画像処理装置。
7. 入力映像信号の色相および彩度を補正する画像入力補正手段と、
   上記画像入力補正手段による正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間を第１の色空間から正および負の色彩値を含む第２の色空間に変換する第１の変換手段と、
   上記第１の変換手段による映像信号を、上記正の色彩値並びに上記負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイスの色域に対応可能な色空間に変換し、正の色彩値のみを含む変換映像信号を出力する第２の変換手段と、を有し、
   上記画像入力補正手段は、
   上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、
   上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、
   上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、
   上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う
   画像処理装置。
8. 入力映像信号の色相および彩度を補正する画像入力補正手段と、
   上記画像入力補正手段による正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間を第１の色空間から正および負の色彩値を含む第２の色空間に変換する第１の変換手段と、
   上記第１の変換手段による第２の色空間の映像信号に対して上記入力映像信号が対応する表示デバイスに応じたガンマ補正を行う第１の補正手段と、
   上記第１の補正手段による映像信号を、上記正の色彩値並びに上記負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイスの色域に対応可能な色空間に変換し、正の色彩値のみを含む変換映像信号を出力する第２の変換手段と、
   上記第２の変換手段による映像信号に対して上記表示すべき表示デバイスに応じたガンマ補正を行う第２の補正手段と、を有し、
   上記画像入力補正手段は、
   上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、
   上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、
   上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、
   上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う
   画像処理装置。
9. 入力映像信号の色相および彩度を補正する画像入力補正手段と、
   上記画像入力補正手段による正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間をＹＣｂＣｒ色空間から正および負の色彩値を含むＲＧＢ色空間に変換する第１の変換手段と、
   上記第１の変換手段による映像信号を、上記正の色彩値並びに上記負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイスの色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換し、正の色彩値のみを含む変換映像信号を出力する第２の変換手段と、を有し、
   上記画像入力補正手段は、
   上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、
   上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、
   上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、
   上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う
   画像処理装置。
10. 入力映像信号の色相および彩度を補正する画像入力補正手段と、
    上記画像入力補正手段による正および負の色彩値を含む入力映像信号の色空間をＹＣｂＣｒ色空間から正および負の色彩値を含むＲＧＢ色空間に変換する第１の変換手段と、
    上記第１の変換手段による第２の色空間の映像信号に対して上記入力映像信号が対応する表示デバイスに応じたガンマ補正を行う第１の補正手段と、
    上記第１の補正手段による映像信号を、上記正の色彩値並びに上記負の色彩値を反映させた信号処理により、表示すべき表示デバイスの色域に対応可能なＲＧＢ色空間に変換し、正の色彩値のみを含む変換映像信号を出力する第２の変換手段と、
    上記第２の変換手段による映像信号に対して上記表示すべき表示デバイスに応じたガンマ補正を行う第２の補正手段と、を有し、
    上記画像入力補正手段は、
    上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する抽出手段と、
    上記抽出手段で抽出された色相および彩度に応じた補正量を決定する決定手段と、
    上記決定手段の決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する補正手段と、を有し、
    上記補正手段は、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う
    画像処理装置。
11. 入力映像信号の色相および彩度を補正する画像処理方法であって、
    上記入力映像信号から色相および彩度を抽出する第１のステップと、
    上記第１のステップで抽出した色相および彩度に応じた補正量を決定する第２のステップと、
    上記第２のステップの決定結果に基づいて、上記入力映像信号の色相および彩度を補正する第３のステップと、を有し、
    上記第３のステップにおいて、上記色相および彩度の補正を、所定の補正範囲で、かつ当該補正範囲の上限を所定のレベルに制限して行う
    画像処理方法。
    

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