JP2008271248A - 色信号変換装置およびそれを備えた映像表示装置並びに色信号変換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示パネルで再現できる色域以上の映像信号が入力されても、色相が変化しないように色信号の変換を行う。
【解決手段】色信号変換装置１００は、入力される複数の色信号のうちの最も値の小さい最小値信号を検出する最小値検出手段と、その最小値検出手段により検出された前記最小値信号の基準値との差分を抽出する差分抽出手段と、その差分抽出手段により抽出された前記差分を前記複数の色信号にそれぞれ加算する差分加算手段と、入力される複数の色信号の輝度と、差分加算手段により差分が加算された複数の色信号の輝度の比率に応じ、差分が加算された複数の色信号の彩度を変換する彩度変換手段とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、色信号変換装置およびそれを備えた映像表示装置並びに色信号変換方法に関する。

従来、液晶表示装置やプラズマディスプレイパネルといった薄型の表示パネルを備えた映像表示装置（例えば、デジタル放送受信装置など）が知られている。この種の映像表示装置は、近年、表示パネルの表示性能の進歩が著しく、従来よりも表示できる色の範囲が広くなった表示パネルを備えるものが増えてきている。

従来の映像表示装置は、表示パネルの表示性能を越える色信号が入力されることもあるため、ＲＧＢの３つの色信号の最大値を検出し、その最大値を表示パネルで表示可能なレベルに減衰させて表示パネルのダイナミックレンジに適合させる処理を行っている。この点に関し、例えば、特許文献１には、最大の信号レベルを抑圧開始レベルを超える所定レベルに抑圧し、この抑圧を行うゲインで他の色信号を共通に抑圧することによって、ホワイトバランスを崩さずに色信号を抑圧する映像信号処理装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。

ところで、こうした表示パネルの表示性能を生かし、より鮮やかな色を再現するため、近年新たに動画用拡張色空間規格ＩＥＣ６１９６６−２−４：ｘｖＹＣＣ（Color management Extended-gamut YCC color space for video applications）が制定された。このｘｖＹＣＣは、従来のＩＴＵ−ＢＴ７０９とデジタル映像伝送フォーマットの互換性を保ちながら、従来使われていなかったＹＣＣ領域を使用して、広色域化を図る規格となっている。

また、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格でも、近年Version1.3が制定されている。このＨＤＭＩ規格のVersion1.3は、ｘｖＹＣＣが組み込まれている。そのため、ビデオカメラやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）レコーダといった映像信号出力装置からｘｖＹＣＣに対応したＹＣＣ信号が出力されるとともに、そのＹＣＣ信号がＨＤＭＩケーブルを介して映像表示装置に入力され、映像表示装置がそのＹＣＣ信号を用いて映像を表示できるようになっている。
特開２００６−１７９９７８号公報

映像表示装置は、ｘｖＹＣＣ規格で伝送されたＢＴ６０１、ＢＴ７０９フォーマットの映像信号を入力すると、最終的にＲＧＢの３つの色信号（ＲＧＢ信号ともいう）に変換して、映像を表示する。

このとき、従来、ＢＴ７０９規格に記載されるＲＧＢ原色で、ＲＧＢ値が０〜１の間に収まった範囲の映像信号しか伝送されなかったところ、広色域化に伴い、拡張された色域に入る映像信号も伝送され得るようになる。

拡張された色域に入る映像信号は、ＲＧＢ値が０よりも小さい負になる映像信号や、ＲＧＢ値が１よりも大きくなる映像信号が含まれている。また、映像表示装置は、このような映像信号についてもＲＧＢ信号に変換して映像を表示する。

しかし、映像表示装置では、映像信号を出力する装置（例えば、ビデオカメラなど）から、表示パネルで再現できる色域以上の映像信号が入力された場合、ＲＧＢ信号のうちの一色または二色がパネル原色で０または１にクリップされてしまう。

そうすると、ＲＧＢ信号におけるＲＧＢそれぞれの色信号のＲＧＢ値の比が変わってしまうため色ずれが発生し、表示パネルが本来の色を発色できなくなってしまう。したがって、表示パネルの色域内に収まらない映像信号が入力されたときに色相を変化させないようにする必要がある。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、表示パネルで再現できる色域以上の映像信号が入力されても、色相が変化しないように色信号の変換を行う色信号変換装置およびそれを備えた映像表示装置並びに色信号変換方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、入力される複数の色信号のうちの最も値の小さい最小値信号を検出する最小値検出手段と、その最小値検出手段により検出された最小値信号の基準値との差分を抽出する差分抽出手段と、その差分抽出手段により抽出された差分を複数の色信号にそれぞれ加算する差分加算手段と、入力される複数の色信号の輝度と、差分加算手段により差分が加算された複数の色信号の輝度の比率に応じ、差分が加算された複数の色信号の彩度を変換する彩度変換手段とを有する色信号変換装置を特徴とする。

また、本発明は、映像を表示する映像表示パネルと、入力される映像信号に映像表示パネルに対応した信号処理を行う映像信号処理手段と、その映像信号処理手段により処理された映像信号をＲＧＢ信号に変換するＲＧＢ信号変換手段と、そのＲＧＢ信号変換手段により変換されたＲＧＢ信号についての変換処理を行う色信号変換手段とを備えた映像表示装置であって、色信号変換手段は、入力されるＲＧＢ信号のうちの最も値の小さい最小値信号を検出する最小値検出手段と、その最小値検出手段により検出された最小値信号の基準値との差分を抽出する差分抽出手段と、その差分抽出手段により抽出された差分を、ＲＧＢ信号を構成するＲＧＢそれぞれの色信号に加算する差分加算手段と、入力されるＲＧＢ信号の輝度と、差分加算手段により差分が加算されたＲＧＢそれぞれの色信号の輝度の比率に応じ、差分が加算されたＲＧＢそれぞれの色信号の彩度を変換する彩度変換手段とを有する映像表示装置を提供する。

さらに、本発明は、入力される複数の色信号のうちの最も値の小さい最小値信号を検出し、その検出された最小値信号の基準値との差分を抽出し、抽出された差分を複数の色信号にそれぞれ加算し、入力される複数の色信号の輝度と、差分が加算された複数の色信号の輝度の比率に応じ、差分が加算された複数の色信号の彩度を変換する色信号変換方法を提供する。

以上詳述したように、本発明によれば、表示パネルで再現できる色域以上の映像信号が入力されても、色相が変化しないように色信号の変換を行う色信号変換装置およびそれを備えた映像表示装置並びに色信号変換方法が得られる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

（色信号変換装置の第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態にかかる色信号変換装置１００の構成を示すブロック図である。この色信号変換装置１００はＲＧＢ値が“０”よりも小さいＲＧＢ信号が入力されるときに後述する彩度変換を行い、ＲＧＭ値を“０”〜“１”の範囲に収められるように構成されている。

色信号変換装置１００は図１に示すように、最小値検出部１０１と、差分抽出部１０２と、差分加算部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃとを有している。また、色信号変換装置１００は輝度信号変換部１０４、１０５と、比率検出部１０８と、ゲイン変換部１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃとを有している。

最小値検出部１０１は入力される３つの色信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）のうちの最小値の色信号（最小値信号）を検出する。差分抽出部１０２は、最小値検出部１０１で検出した最小値信号の基準値“０”からの差分を抽出する。

この場合、最小値検出部１０１は基準値“０”と、最小値信号のＲＧＢ値との差分ｈを算出する演算（ｈ＝０−ＲＧＢ値）を行い、差分ｈが“０”以上のときは差分信号Δｗ（＝０−ＲＧＢ値）を出力する。また、差分ｈが“０”よりも小さいときは、最小値信号のＲＧＢ値が正であり、彩度変換を行う必要がないため、差分信号Δｗ（＝０）を出力する。こうして、色信号変換装置１００は、ＲＧＢ値が正の場合、負の場合のどちらでも作動するようになっている。

差分加算部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは、同様の加算手段であって、それぞれ入力されるＲ信号（Ｒｉｎ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ）に対し、差分信号Δｗを加算して、差分加算後のＲ信号（Ｒｉｎ＋Δｗ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ＋Δｗ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ＋Δｗ）を出力する。

輝度信号変換部１０４は第１の第１の輝度信号変換手段であって、入力されるＲ信号（Ｒｉｎ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ）のマトリックス演算を行い、輝度信号Ｙ０を算出する。この場合、輝度信号Ｙ０は次の式１にしたがって算出される。輝度信号変換部１０４はマトリクス演算を行う乗算器を用いて構成されている。
式１：Y0＝Ka×Rv＋Kb×Gv＋Kc×Bv （Ka,Kb,Kcは定数でKa＋Kb＋Kc=1, Rv,Gv,BvはそれぞれＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のＲＧＢ値）

輝度信号変換部１０５は第２の第１の輝度信号変換手段であって、差分加算後のＲ信号（Ｒｉｎ＋Δｗ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ＋Δｗ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ＋Δｗ）について、輝度信号変換部１０４と同様のマトリックス演算を行い、輝度信号Ｙ１を算出する。

比率検出部１０８は式２にしたがう演算を行い、輝度信号Ｙ０、Ｙ１の比率（輝度比率Ｒａ）を検出する。
式２：Ｒａ＝Ｙ０／Ｙ１

なお、輝度信号Ｙ１が“０”となる黒レベルのときはＹ０＝“０”かつ差分信号Δｗ＝“０”のときであり、このとき、比率検出部１０８は“１”を出力する。

また、入力されるＲＧＢ信号が後述する表示パネル５１０の色域内の色信号であれば差分信号Δｗ＝“０”となり、輝度信号Ｙ０＝Ｙ１になるため、輝度比率Ｒａ＝“１”となる。入力されるＲＧＢ信号が表示パネル５１０の色域外の色信号で、Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎのいずれかが負のＲＧＢ値を有するときは、差分信号Δｗ＞０となる。そのため、輝度比率Ｒａは式３により、“１”よりも小さくなる。
式３：Ｒａ＝Ｙ０／Ｙ１＝Ｙ０／Ｙ０＋Δｗ（＜１）

ゲイン変換部１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃは差分加算後のＲ信号（Ｒｉｎ＋Δｗ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ＋Δｗ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ＋Δｗ）について、比率検出部１０８により検出された輝度比率Ｒａに応じたゲイン変換を行い、Ｒ信号（Ｒｏｕｔ）、Ｇ信号（Ｇｏｕｔ）、Ｂ信号（Ｂｏｕｔ）を出力する。このゲイン変換部１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃはゲイン変換によって色信号の彩度を変換する彩度変換手段としての機能を有している。

次に、以上の構成を有する色信号変換装置１００の動作内容について、図２を参照して説明する。図２は色信号変換装置１００の動作内容の一例を模式的に示す図である。

色信号変換装置１００に図２（ａ）に示すような３つのＲ信号（Ｒｉｎ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ）が入力されたとする。この場合、Ｒｉｎは負のＲＧＢ値Ｒｖ（＝−０．４）を有している。また、Ｇｉｎは正のＲＧＢ値Ｇｖ（＝０．７）、Ｂｉｎは正のＲＧＢ値Ｂｖ（＝１）を示している。

すると、最小値検出部１０１は３つのＲ信号（Ｒｉｎ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ）から、最小値信号としてＲｉｎを検出する。また、ＲｉｎのＲＧＢ値が負であり、差分ｈが正であるため、最小値検出部１０１は差分信号Δｗ（＝０．４）を出力する。

次に、差分加算部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃはそれぞれＲｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに差分信号Δｗを加算して、Ｒｉｎ＋Δｗ、Ｇｉｎ＋Δｗ、Ｂｉｎ＋Δｗを出力する。

この場合、図２（ｂ）に示すように、Ｒｉｎ＋ΔｗのＲＧＢ値は０、Ｇｉｎ＋ΔｗのＲＧＢ値は０．７＋０．４＝１．１、Ｂｉｎ＋ΔｗのＲＧＢ値は１＋０．４＝１．４となる。

また、差分加算部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃがそれぞれＲ信号Ｒｉｎ、Ｇ信号Ｇｉｎ、Ｂ信号Ｂｉｎに同じ差分信号Δｗを加算している。そのため、入力されるＲＧＢ信号は差分信号Δｗ分だけ輝度があがっていることになる。

そして、輝度信号変換部１０４、１０５がそれぞれ上述のマトリックス演算を行う。ここでは、Ｙ０＝０．４９、Ｙ１＝０．４９＋０．４＝０．８９が得られたとする。すると、比率検出部１０８によって、輝度比率ＲａがＲａ＝０．４９／０．８９（＝０．５５）として検出される。

さらに、図２（ｃ）に示すように、ゲイン変換部１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃがＲｉｎ＋Δｗ、Ｇｉｎ＋Δｗ、Ｂｉｎ＋Δｗのそれぞれに対する輝度比率Ｒａの乗算演算によってゲイン変換を行う。すると、Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，ＢｏｕｔのゲインＲｖｏｕｔ，Ｇｖｏｕｔ，Ｂｖｏｕｔはそれぞれ次の式４に示すとおりとなる。
式４：Ｒｖｏｕｔ＝０、Ｇｖｏｕｔ＝１．１×０．５５＝０．６１
Ｂｖｏｕｔ＝１．４×０．５５＝０．７７

以上のように、色信号変換装置１００は入力されるＲＧＢ信号について、ＲＧＢ値を（−０．４，０．７，１）から（０，０．６１，０．７７）に変換する彩度変換を行っている。この彩度変換処理が行われることにより、出力されるＲＧＢ信号（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）は、表示パネル５１０の色度範囲内に収まるものとなる。

このように、色信号変換装置１００はＲｉｎ，Ｇｉｎ，ＢｉｎのいずれかのＲＧＢ値が負の値であるときは、基準値“０”との差分を抽出したうえで、そのＲＧＢ値（上述の実施形態ではＲｉｎのＲＧＢ値）を“０”にクリップし、残りの色のＲＧＢ信号については抽出した差分に応じて彩度を下げる彩度変換を行っている。

この彩度変換では、入力されるＲＧＢ信号について、ＲＧＢ値の比率を変更せずに彩度を下げることになるので、色相ずれが発生せず、色相が変化しない。したがって、色信号変換装置１００は色相を変化させないように色信号を変換することができる。また、色信号変換装置１００は、輝度の劣化がなく彩度だけを制御することができる。

（色信号変換装置の第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態に係る色信号変換装置３００の構成を示すブロック図である。この色信号変換装置３００は、ＲＧＢ信号を構成するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のいずれかのＲＧＢ値が“１”よりも大きい場合でも、色信号変換装置１００と同様にして色信号の変換が行えるようにしたものである。

ＩＥＣ６１９６６−２−４：ｘｖＹＣＣでは、ＲＧＢ値が負になるＲＧＢ信号だけでなく、ＲＧＢ値が“１”よりも大きくなるＲＧＢ信号もある。色信号変換装置３００は、ＲＧＢ値が“１”よりも大きいＲ信号、Ｇ信号またはＢ信号が含まれた場合に彩度を下げてＲＧＢ信号を“１”にクリップするように作動する。

色信号変換装置３００は色信号変換装置１００と比較して、補色変換部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃと、補色変換部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃとを有する点で異なり、他は同じ構成を有している。

補色変換部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃは色信号変換装置１００の前段に配置されている。この補色変換部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃは入力される３つのＲ信号（Ｒｉｎ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ）をそれぞれ補色のＲＧＢ信号に変換する。

補色は加算すると、無彩色の白色になる色である。例えば、赤色（Ｒ）の補色の色信号は１−Ｒｖで求めることができる。補色変換部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃはそれぞれ１−Ｒｖ、１−Ｇｖ、１−Ｂｖを求める補色演算を行い、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色の補色ＲＧＢ信号を色信号変換装置１００に出力する。色信号変換装置１００には、補色ＲＧＢ信号Ｒｃｉｎ、Ｇｃｉｎ、Ｂｃｉｎが入力される。

補色変換部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃは色信号変換装置１００の後段に配置されている。補色変換部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃは補色変換部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃと同様の構成を有し、補色変換部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃと同様の補色演算を行う。

以上の構成を有する色信号変換装置３００の動作内容について、図４を参照して説明する。図４は色信号変換装置３００の動作内容の一例を模式的に示す図である。

色信号変換装置３００に図４（ａ）に示すような３つのＲ信号（Ｒｉｎ）、Ｇ信号（Ｇｉｎ）、Ｂ信号（Ｂｉｎ）が入力されたとする。この場合、Ｒｉｎは１よりも大きいＲＧＢ値Ｒｖ（＝１．４）を有している。また、Ｇｉｎは正のＲＧＢ値Ｇｖ（＝０．７）、Ｂｉｎは正のＲＧＢ値Ｂｖ（＝１）を有している。

すると、補色変換部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃはそれぞれ１−Ｒｖ、１−Ｇｖ、１−Ｂｖを求める補色演算を行い、補色ＲＧＢ信号を色信号変換装置１００に入力する。この場合、補色Ｒ信号のＲＧＢ値Ｒｖｃは“−０．４”、補色Ｇ信号のＲＧＢ値Ｇｖｃは“０．３”、補色Ｂ信号のＲＧＢ値Ｂｖｃは“０”になる。

したがって、色信号変換装置１００に入力される補色ＲＧＢ信号は、補色Ｒ信号（Ｒｃｉｎ）のＲＧＢ値Ｒｖｃが負である。そのため、色信号変換装置１００は第１の実施の形態と同様の彩度変換を行い、彩度を下げて補色ＲＧＢ信号を出力する。

この場合、色信号変換装置１００では、図４（ｃ）に示すように、Ｒｖｃ、ＧｖｃおよびＢｖｃにΔｗが加算される。また、図４（ｄ）に示すようにして、輝度比率に応じて彩度が変換される。

なお、色信号変換装置１００から出力される補色ＲＧＢ信号（Ｒｃｏｕｔ，Ｇｃｏｕｔ，Ｂｃｏｕｔ）のＲＧＢ値（Ｒｖｃｏｕｔ、Ｇｖｃｏｕｔ、Ｂｖｃｏｕｔ）は次の式５のようにして算出される。
式５：Ｒｖｃｏｕｔ＝０、Ｇｖｃｏｕｔ＝０．７×０．２５＝０．１７
Ｂｖｃｏｕｔ＝０．４×０．２５＝０．１

そして、色信号変換装置１００から、補色ＲＧＢ信号（Ｒｃｏｕｔ，Ｇｃｏｕｔ，Ｂｃｏｕｔ）が出力されると、補色ＲＧＢ信号（Ｒｃｏｕｔ，Ｇｃｏｕｔ，Ｂｃｏｕｔ）は補色変換部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃに入力される。

補色変換部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃは補色変換部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃと同様の補色変換を行うため、補色変換部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃにより、補色ＲＧＢ信号がＲＧＢ信号に変換される。

こうして、補色変換部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃから、彩度変換が行われたＲＧＢ信号（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）が出力される。このＲＧＢ信号のＲＧＢ値（Ｒｖｏｕｔ，Ｇｖｏｕｔ，Ｂｖｏｕｔ）は図４（ｅ）に示すとおりである。

以上のように、色信号変換装置３００によれば、ＲｉｎのＲＧＢ値Ｒｖｃが“１”より大きいときに補色変換部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃによる補色変換が行われる。そのため、補色変換部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃの後段に配置されている色信号変換装置１００では、ＲＧＢ値が負になった補色ＲＧＢ信号が入力されるので、色信号変換装置１００が第１の実施の形態と同様の彩度変換を行い、“０”にクリップした補色ＲＧＢ信号を出力する。そして、続く補色変換手段３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃでは、再び補色変換が行われ、ＲＧＢ信号が出力される。

このように、色信号変換装置３００では、ＲＧＢ値が“１”よりも大きい場合でも、前段と後段に補色変換部を設けているため、色信号変換装置１００をそのまま用いて彩度変換を行える。色信号変換装置３００は、色信号変換装置１００と同様に、入力されるＲＧＢ信号について、ＲＧＢ値の比率を変更せずに彩度を下げることになるので、色相ずれが発生せず、色相が変化しないようになっている。また、色信号変換装置３００も色信号変換装置１００と同様に輝度の劣化がなく彩度だけを制御することができる。

（色信号変換装置の第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態に係る色信号変換装置６００の構成を示すブロック図である。色信号変換装置６００は色信号変換装置１００と比較して、輝度信号変換部１０５の代わりに差分加算部９０１が設けられている点で異なり、そのほかは同じ構成を有している。

差分加算部９０１は差分加算部１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃと同様の加算器で構成されている。

色信号変換装置１００では、輝度信号Ｙ１を上述したとおり、マトリクス演算によって求めていた。式６に示すように、輝度信号Ｙ１は輝度信号Ｙ０に差分信号Δｗを加算して輝度をあげることで求めることができる。
式６：Y1＝Ka×(Rv＋Δｗ)+Kb×(Gv＋Δｗ)＋Kc×(Bv＋Δｗ)
＝Ka×Rv+Kb×Gv＋Kc×Bv＋（Ka+Kb+Kc）×Δｗ
＝Y0＋Δｗ

この点を考慮し、色信号変換装置６００では、輝度信号変換部１０５を差分加算手段９０１に置き換えたものである。

差分加算手段９０１は輝度信号Ｙ１の算出用に設けたものである。すなわち、差分加算手段９０１は輝度信号変換１０４から出力される輝度信号Ｙ０と差分抽出手段１０２から出力される差分信号Δｗとの加算を行うことによって輝度信号Ｙ１を算出する。そして、差分加算手段９０１は輝度信号Ｙ１を比率検出手段１０８に出力する。

そのほか、色信号変換装置６００は色信号変換装置１００と同様の動作を行い、彩度変換を行う。したがって、色信号変換装置６００はＲＧＢ信号を構成するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のいずれかのＲＧＢ値が“０”よりも小さいときにそのＲＧＢ値を“０”にクリップし、残りの２色も差分に応じて彩度を下げるように彩度変換を行う。

こうして、色信号変換装置６００も、色信号変換装置１００と同様に、入力されるＲＧＢ信号について、ＲＧＢ値の比率を変更せずに彩度を下げることになるので、色相ずれが発生せず、色相が変化しないようになっている。また、色信号変換装置６００も色信号変換装置１００と同様に輝度の劣化がなく彩度だけを制御することができる。

また、色信号変換装置１００では、マトリクス演算を行う乗算器を用いて輝度信号変換部１０４，１０５を設けているが、色信号変換装置６００では、輝度信号変換部１０５の代わりに差分加算部９０１を設けている。そのため、色信号変換装置６００では、色信号変換装置１００よりも乗算器の個数が少なくなっているため、回路の規模を小さくすることができる。

（映像表示装置の第１の実施の形態）
次に、ＨＤＭＩコネクタを備えた映像表示装置５００の実施の形態について説明する。図６は、映像表示装置５００の構成を示すブロック図である。映像表示装置５００は、ＨＤＭＩコネクタ５０２と、ＨＤＭＩ処理部５０３と、映像信号処理部５０４とを有している。また、映像表示装置５００は、ＢＴ７０９ＲＧＢ変換部５０５と、色信号変換装置２００と、表示パネル５１０とを有し、そのほか図示はしないがテレビ放送を受信して映像を表示する機能も有している。

ＨＤＭＩコネクタ５０２は、ビデオカメラやＤＶＤレコーダ等の映像信号出力装置５０１からＨＤＭＩケーブル５１１を介してｘｖＹＣＣ規格で生成されたＨＤＭＩ規格にしたがう映像信号（ＨＤＭＩ信号）を入力し、ＨＤＭＩ信号をＨＤＭＩ処理部５０３に出力する。

ＨＤＭＩ処理部５０３はＨＤＭＩver1.3規格に対応している。ＨＤＭＩ処理部５０３は入力されるＨＤＭＩ信号のInformation Packetの分離処理、ＨＤＭＩ−Ａｕｄｉｏ信号の分離再生、ＨＤＭＩ−Ｖｉｄｅｏ信号の分離を行う。ここで、ＨＤＭＩ−Ｖｉｄｅｏ信号はＢＴ７０９またはＢＴ６０１のＹＣｂＣｒ形式の映像信号（Ｙは輝度信号、ＣｂＣｒは色差信号）であり、映像信号処理部５０４に出力される。

映像信号処理部５０４はＨＤＭＩ−Ｖｉｄｅｏ信号について、表示パネル５１０のサイズフォーマットに変換するスケーリング処理を行う。また、映像処理部５０４はＨＤＭＩ−Ｖｉｄｅｏ信号がインターレース信号の場合はノンインターレース信号に変換する順次走査変換処理を行う。ＨＤＭＩ−Ｖｉｄｅｏ信号はサイズフォーマットなどが様々であり、これを表示パネル５１０に表示するため、スケーリング処理が行われる。映像信号処理部５０４からＹＣｂＣｒ形式の映像信号が出力される。

ＢＴ７０９ＲＧＢ変換処理部５０５は、ＹＣｂＣｒ形式の映像信号をＢＴ７０９原色のＲＧＢ信号に変換する。ここで得られるＲＧＢ信号は、映像信号出力装置５０１により、図７に示す送信γ特性の演算式にしたがってγ補正がかけられている。このγ補正の特性（出力γ特性）は図８の点線で示すとおりである。

次に、色信号変換装置２００は、逆γ補正部５０６と、パネルＲＧＢ変換部５０７と、彩度変換処理部５０８と、γ補正部５０９とを有している。

逆γ補正部５０６は、ＢＴ７０９原色のＲＧＢ信号を図７に示す受信γ特性の演算式により、送信特性と逆特性の逆γ補正処理を行う。逆γ補正特性は図８の実線で示すとおりである。逆γ補正部５０６が逆γ補正処理を行うことによって、ＲＧＢ信号に対するγ補正が解かれてリニア特性のＲＧＢ信号が得られる。

パネルＲＧＢ変換部５０７は、ＢＴ７０９原色のリニア特性のＲＧＢ信号から、表示パネル５１０のパネル原色のリニア特性のＲＧＢ信号に変換する（この変換をパネルＲＧＢ変換ともいう）。このパネルＲＧＢ変換によって、ｘｖＹＣＣで伝送された拡大色域の色信号（色信号変換装置２００に入力されるＲＧＢ信号）が、表示パネル５１０の色域内に収まるＲＧＢ信号に変換される。なお、図示はしないが、ＢＴ７０９規格による色域よりも表示パネル５１０の色域が広く、表示パネル５１０の色域よりも、映像信号出力装置５０１の色域が広くなっている。

そして、表示パネル５１０の色域よりも映像信号出力装置５０１の色域が広いので表示パネル５１０の色域以上の色信号は表示パネル５１０の色域に収めるため、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のいずれかの色信号がクリップされる。すると、ＲＧＢの比が変わり、色相が変化することになるため、彩度変換部５０８が設けられている。

彩度変換部５０８は、上述の色信号変換装置１００と同じ構成を有している。この彩度変換部５０８は、パネル原色のリニアＲＧＢ信号が負の値を有する場合や、“１”よりも大きい値を有する場合の色相ずれを防止し、色相を変化させないようにするため、彩度変換を行う。この彩度変換は、色信号変換装置の第１の実施形態〜第３の実施形態で述べたとおりである。

γ補正部５０９は、彩度変換部５０８から出力されるＲＧＢ信号（Ｒｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｇｏｕｔ）について図９に示すγ特性にしたがいγ補正を行う。表示パネル５１０は、γ補正が行われたＲＧＢ信号を用いて液晶表示による映像表示を行う。

以上のように、映像表示装置５００は色信号変換装置２００を有している。色信号変換装置２００は色信号変換装置１００と同じ構成の彩度変換部５０８を有している。そのため、色信号変換装置２００は彩度変換部５０８に入力されるＲ信号（Ｒｉｎ），Ｇ信号（Ｇｉｎ），Ｂ信号（Ｂｉｎ）のいずれかのＲＧＢ値が負の値のときにＲＧＢ値の比率を変更せずに彩度を下げる。

したがって、映像表示装置５００は、彩度変換部５０８の彩度変換によって表示パネル５１０で表示する前にＲＧＢ信号について、ＲＧＢ値の比率を変更せずに彩度を下げている。そのため、表示パネル５１０には、色相ずれを発生せず、色相を変化させない色鮮やかな映像を表示することができる。

また、色信号にγ補正がかけられている場合、γ補正を解かなくても彩度変換を行い、色相ずれを発生しないようにすることができる。しかし、γ補正を解かないで彩度変換を行うと、色信号がリニア特性を示す場合と違って輝度が変わってしまうため適切な彩度変換を行えなくなる。

そのため、色信号変換装置２００は、彩度変換部５０８の前段に逆γ補正部５０６を配置して、逆γ補正部５０６による逆γ補正を行った色信号について彩度変換部５０８が最小値信号を検出するとともに、彩度変換を行うようにしている。つまり、γ補正がかけられている色信号に対して、逆γ補正部５０６によりγ補正を解いてから彩度変換を行い、適切な彩度変換が行われるようにしている。

なお、彩度変換部５０８を色信号変換装置３００と同じ構成にすることによって、入力されるＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号のいずれかのＲＧＢ値が“１”より大きいときにＲＧＢ値の比率を変更せずに彩度を下げることができる。

（映像表示装置の第２の実施の形態）
映像表示装置５００は、色信号変換装置２００の代わりに色信号変換装置２０１を有してもよいし、色信号変換装置２０２を有していてもよい。

色信号変換装置２０１は図１０に示すように、色信号変換装置２００と比較して、彩度変換部５０８の代わりに彩度変換部５１１を有している。彩度変換部５１１は上述した色信号変換装置１００と色信号変換装置３００とを有し、色信号変換装置１００の後段に色信号変換装置３００が配置されている。

また、色信号変換装置２０２は図１１に示すように、色信号変換装置２００と比較して、彩度変換部５０８の代わりに彩度変換部５１２を有している。彩度変換部５１２は上述した色信号変換装置１００と色信号変換装置３００とを有し、色信号変換装置３００の後段に色信号変換装置１００が配置されている。

彩度変換部５１１と彩度変換部５１２とはいずれも色信号変換装置１００と色信号変換装置３００とを有しているので、ＲＧＢ値が負のＲＧＢ信号と、ＲＧＢ値が“１”よりも大きいＲＧＢ信号の双方について、彩度変換を行い、色相ずれを発生しないようにすることができる。

ただし、ＢＴ７０９規格による色域、表示パネル５１０の色域および映像信号出力装置５０１の色域の広さの関係からみて、ＲＧＢ値が負のＲＧＢ信号よりも、ＲＧＢ値が“１”よりも大きいＲＧＢ信号が少ない。そのため、ＲＧＢ値が負となるＲＧＢ信号を対象としている色信号変換装置１００が色信号変換装置３００よりも前段に配置されている（上述の場合であれば彩度変換部５１１）方がより好ましいものとなる。

以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。

本発明の第１の実施の形態にかかる色信号変換装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかる色信号変換装置の動作内容の一例を模式的に示す図で、（ａ）は入力されるＲＧＢ信号のＲＧＢを示し、（ｂ）は入力される差分が加算されたＲＧＢ信号のＲＧＢを示し、（ｃ）は彩度が変換されたＲＧＢ信号のＲＧＢを示している。 本発明の第２の実施の形態にかかる色信号変換装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかる色信号変換装置の動作内容の一例を模式的に示す図で、（ａ）は入力されるＲＧＢ信号のＲＧＢを示し、（ｂ）は補色変換が行われたＲＧＢ信号のＲＧＢを示し、（ｃ）は差分が加算されたＲＧＢ信号のＲＧＢを示している。また、（ｄ）は彩度が変換されたＲＧＢ信号のＲＧＢを示し、（ｅ）は補色変換が行われたＲＧＢ信号のＲＧＢを示している。 本発明の第３の実施の形態にかかる色信号変換装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかる映像表示装置の構成を示すブロック図である。 送信γ特性の式、受信γ特性の式を示す図である。 送信γ特性および受信γ特性のグラフを示す図である。 γ補正部のγ特性のグラフを示す図である。 別の色信号変換装置の構成を示すブロック図である。 さらに別の色信号変換装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００、２００，２０１，２０２、３００，６００…色信号変換装置、１０１…最小値検出部、１０２…差分抽出部、１０３ａ，１０３ｂ，１０３…差分加算部、１０４，１０５…輝度信号変換部、１０８…比率検出部、１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ…ゲイン変換部、３０１ａ，３０１ｂ，３０３ｃ、３０２ａ，３０２ｂ，３０３ｃ…補色変換部、５００…映像表示装置、５０１…映像信号出力置、５０４…映像信号処理部、５０６…逆γ補正部、５０７…パネルＲＧＢ変換部、５０９…γ補正部

Claims (9)

1. 入力される複数の色信号のうちの最も値の小さい最小値信号を検出する最小値検出手段と、
   該最小値検出手段により検出された前記最小値信号の基準値との差分を抽出する差分抽出手段と、
   該差分抽出手段により抽出された前記差分を前記複数の色信号にそれぞれ加算する差分加算手段と、
   前記入力される複数の色信号の輝度と、前記差分加算手段により前記差分が加算された前記複数の色信号の輝度の比率に応じ、前記差分が加算された複数の色信号の彩度を変換する彩度変換手段とを有する色信号変換装置。
2. 前記差分抽出手段は、前記差分が負の値であるときは抽出された前記差分の絶対値を示す差分信号を出力し、前記差分が正の値であるときは０の値を示す差分信号を出力する請求項１記載の色信号変換装置。
3. 前記入力される複数の色信号を輝度信号に変換する第１の輝度信号変換手段と、
   前記差分が加算された前記複数の色信号を輝度信号に変換する第２の輝度信号変換手段とを更に有し、
   前記彩度変換手段は、前記第１の輝度信号変換手段により変換された前記輝度信号と、前記第２の輝度信号変換手段により変換された前記輝度信号との輝度の比率に応じて前記彩度を変換する請求項１または２記載の色信号変換装置。
4. 前記入力される複数の色信号を輝度信号に変換する輝度信号変換手段と、
   該輝度信号変換手段により変換された前記輝度信号に前記差分抽出手段により抽出された前記差分を加算する輝度信号用差分加算手段とを更に有し、
   前記彩度変換手段は、前記輝度信号変換手段により変換された前記輝度信号と、前記輝度信号用差分加算手段により前記差分が加算された前記輝度信号との輝度の比率に応じて前記彩度を変換する請求項１または２記載の色信号変換装置。
5. 前記入力される複数の色信号を補色の色信号に変換する第１の補色変換手段と、
   前記彩度変換手段により彩度が変換された複数の色信号を補色の色信号に変換する第２の補色変換手段とを更に有する請求項１〜４のいずれか一項記載の色信号変換装置。
6. 複数の色信号に対する逆γ補正を行う逆γ補正手段と、
   複数の色信号にγ補正を行うγ補正手段とを更に有し、
   前記逆γ補正手段により前記逆γ補正が行われた前記複数の色信号について前記最小値検出手段が前記最小値信号を検出し、かつ前記彩度変換手段により彩度が変換された前記複数の色信号について前記γ補正手段が前記γ補正を行うように構成されている請求項１〜５のいずれか一項記載の色信号変換装置。
7. 前記逆γ補正手段により前記逆γ補正が行われた前記複数の色信号を表示パネル原色のＲＧＢ信号に変換するＲＧＢ変換手段を更に有し、
   前記ＲＧＢ変換手段により変換された前記ＲＧＢ信号について前記最小値検出手段が前記最小値信号を検出するように構成されている請求項６記載の色信号変換装置。
8. 映像を表示する映像表示パネルと、入力される映像信号に前記映像表示パネルに対応した信号処理を行う映像信号処理手段と、該映像信号処理手段により処理された映像信号をＲＧＢ信号に変換するＲＧＢ信号変換手段と、該ＲＧＢ信号変換手段により変換されたＲＧＢ信号についての変換処理を行う色信号変換手段とを備えた映像表示装置であって、
   前記色信号変換手段は、
   入力されるＲＧＢ信号のうちの最も値の小さい最小値信号を検出する最小値検出手段と、
   該最小値検出手段により検出された前記最小値信号の基準値との差分を抽出する差分抽出手段と、
   該差分抽出手段により抽出された前記差分を、前記ＲＧＢ信号を構成するＲＧＢそれぞれの色信号に加算する差分加算手段と、
   前記入力されるＲＧＢ信号の輝度と、前記差分加算手段により前記差分が加算された前記ＲＧＢそれぞれの色信号の輝度の比率に応じ、前記差分が加算されたＲＧＢそれぞれの色信号の彩度を変換する彩度変換手段とを有する映像表示装置。
9. 入力される複数の色信号のうちの最も値の小さい最小値信号を検出し、
   該検出された前記最小値信号の基準値との差分を抽出し、
   該抽出された前記差分を前記複数の色信号にそれぞれ加算し、
   前記入力される複数の色信号の輝度と、前記差分が加算された前記複数の色信号の輝度の比率に応じ、前記差分が加算された複数の色信号の彩度を変換する色信号変換方法。

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