JP2014093617A - Color video signal processing device, processing method, and processing program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform color signal conversion taking full advantage of a color gamut by having an input-side color gamut and an output-side color gamut determined in advance.SOLUTION: A color saturation ratio calculation unit 108 calculates, as a function of brightness and hue, a color saturation ratio obtained by the output-side color saturation calculated by a color saturation/hue calculation unit 107 by an input-side color saturation calculated by a color saturation/hue calculation unit 106. An abmagnification determination unit 105 calculates a magnification of chromaticity a, bin the chromaticity diagram of an Labcolorimetric system by using the color saturation ratio, as well as a color saturation Cand a hue h supplied from a hue/color saturation calculation unit 104. An abexpansion unit 109 expands the color gamut of actual video by multiplying each coordinate value of the chromaticity a, bin the chromaticity diagram of the Labcolorimetric system by the magnification determined by the abmagnification determination unit 105. By having an input-side color gamut and an output-side color gamut determined in advance, it is possible to determine a magnification for color gamut expansion according to the brightness and hue of an input color video signal.

Description

本発明はカラー映像信号処理装置、処理方法及び処理プログラムに係り、特に色の表現範囲の異なるカラー映像システム間におけるカラー信号変換を行うカラー映像信号処理装置、処理方法及び処理プログラムに関する。   The present invention relates to a color video signal processing apparatus, processing method, and processing program, and more particularly to a color video signal processing apparatus, processing method, and processing program for performing color signal conversion between color video systems having different color expression ranges.

従来の一般的なカラー映像システムは、国際標準規格であるsRGB(standard RGB)規格の色の表示を行う前提で設計されている。これに対し、昨今のカラー映像システム機器(ディスプレイ、パーソナルコンピュータ、カラープリンタ、デジタルカメラなど)の性能の向上のため、色の表現範囲(以下、“色域”ともいう)が拡大する傾向にある。   A conventional general color video system is designed on the premise of displaying colors in accordance with the international standard sRGB (standard RGB) standard. On the other hand, in order to improve the performance of recent color video system devices (displays, personal computers, color printers, digital cameras, etc.), the color expression range (hereinafter also referred to as “color gamut”) tends to expand. .

例えば、発光色の色純度の高い発光ダイオード(LED)をバックライトとして用いる液晶パネルを使用した液晶表示装置や、レーザー光源を用いたプロジェクタなどは従来のそれらと比較してかなり広い色域を有している。一方、この状況を受けて、規格面から広色域に対応したAdobe RGBのような、sRGBよりも遥かに広い色空間も提唱され、その規格に準拠したカラー映像システム機器も使用されている。   For example, liquid crystal display devices using liquid crystal panels that use light emitting diodes (LEDs) with high color purity as the backlight, projectors using laser light sources, etc., have a considerably wider color gamut than conventional ones. doing. On the other hand, in response to this situation, a color space far wider than sRGB such as Adobe RGB corresponding to a wide color gamut has been proposed, and color video system equipment complying with the standard is also used.

このように、色域(色空間)が異なる規格に準拠したカラー映像システム機器が混在する状況下においては、色域の異なる機器間でそれぞれ表現されるカラー画像の見た目が変わるため、従来より、それらのカラー画像の見た目が変わらないようにカラーデータを変換するカラー信号変換方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。また、色域を広げるためのカラー信号変換方法も提案されている(例えば、特許文献3参照)。   In this way, in the situation where color video system devices conforming to standards with different color gamuts (color spaces) are mixed, the appearance of the color image expressed between devices with different color gamuts changes, so conventionally, A color signal conversion method for converting color data so that the appearance of these color images does not change has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). A color signal conversion method for expanding the color gamut has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開2000−165692号公報JP 2000-165692 A 特開2002−359748号公報JP 2002-359748 A 特開2003−153027号公報JP 2003-153027 A

しかしながら、特許文献1及び2に記載のカラー信号変換方法は、広い色域のカラーデータを狭い色域のカラーデータに変換してカラー画像の見た目が変化しないようにする方法であり、狭い色域のカラーデータを広い色域のカラーデータに変換することはできない。   However, the color signal conversion methods described in Patent Documents 1 and 2 are methods for converting color data of a wide color gamut into color data of a narrow color gamut so that the appearance of a color image does not change. Cannot be converted into color data of a wide color gamut.

一方、特許文献3に記載のカラー信号変換方法では、色域を拡大するカラー信号変換を行うが、その色域拡大において彩度や出力色域幅の値によって線形的に拡張するとしているものの、拡張させる度合いを明度や色相に応じて変化させるプロセスは存在しない。そのため、特許文献3に記載のカラー信号変換方法で全明度・全色相について色飽和が起きないような色域幅を制御しようとすると、拡張させる余裕のある色域の拡張を行うことができず、色域を十分に有効利用することは困難である。   On the other hand, in the color signal conversion method described in Patent Document 3, color signal conversion for expanding the color gamut is performed, but in the color gamut expansion, the color gamut expansion is linearly expanded depending on values of saturation and output color gamut width. There is no process for changing the degree of expansion according to lightness or hue. Therefore, if it is attempted to control the color gamut width that does not cause color saturation for all lightness and all hues by the color signal conversion method described in Patent Document 3, the color gamut that can be expanded cannot be expanded. It is difficult to use the color gamut sufficiently effectively.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、入力側色域と出力側色域とを予め決定しておくことで、色域を十分に有効利用したカラー信号変換を行い得るカラー映像信号処理装置、処理方法及び処理プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and color video signal processing capable of performing color signal conversion using the color gamut sufficiently by preliminarily determining the input side color gamut and the output side color gamut. An object is to provide an apparatus, a processing method, and a processing program.

上記の目的を達成するため、本発明のカラー映像信号処理装置は、CIE xy色度図において、カラー信号変換前のカラー映像信号の基となる第1の色域をなす第1の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として入力側彩度を構成する入力側彩度・色相計算手段と、CIE xy色度図において、第1の色域よりも広いカラー信号変換後のカラー映像信号の基となる第2の色域をなす第2の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として出力側彩度を構成する出力側彩度・色相計算手段と、出力側彩度を入力側彩度で除して彩度比を計算する彩度比計算手段と、入力される第1の色域のカラー映像信号の色相と彩度を画素単位に計算する色相・彩度計算手段と、色相・彩度計算手段により計算された色相及び彩度と、彩度比計算手段により計算された彩度比とに基づいて決定した倍率を、色相・彩度計算手段により色相と彩度とが計算されたカラー映像信号の色度に乗じて、そのカラー映像信号の色域拡大色信号を出力する色域拡大手段と、色域拡大色信号を第2の色域の出力カラー映像信号に変換して出力する出力変換手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a color video signal processing apparatus according to the present invention includes a first polygon having a first color gamut serving as a basis of a color video signal before color signal conversion in a CIE xy chromaticity diagram. For each of a plurality of division points on each side, input side saturation / hue calculation means for calculating saturation and hue for a plurality of lightness values and constituting input side saturation as a function of the lightness and hue; , In the CIE xy chromaticity diagram, a plurality of division points on each side of the second polygon forming the second color gamut that is the basis of the color video signal after the color signal conversion wider than the first color gamut. For each, output saturation and hue calculation means for calculating the saturation and hue for a plurality of brightness values, and constituting the output saturation as a function of their brightness and hue, and the output saturation for the input side saturation Saturation ratio calculation means to calculate the saturation ratio divided by degrees, and input Hue / saturation calculation means for calculating the hue and saturation of the color video signal in the first color gamut in units of pixels, hue and saturation calculated by the hue / saturation calculation means, and saturation ratio calculation means Multiplying the magnification determined based on the saturation ratio calculated by the chromaticity of the color video signal for which hue and saturation were calculated by the hue / saturation calculation means, and expanding the color gamut of the color video signal Color gamut expansion means for outputting a color signal, and output conversion means for converting the color gamut expansion color signal into an output color video signal of the second color gamut and outputting it.

また、上記の目的を達成するため、本発明のカラー映像信号処理方法は、CIE xy色度図において、カラー信号変換前のカラー映像信号の基となる第1の色域をなす第1の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として入力側彩度を構成する入力側彩度・色相計算ステップと、CIE xy色度図において、第1の色域よりも広いカラー信号変換後のカラー映像信号基となる第2の色域をなす第2の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として出力側彩度を構成する出力側彩度・色相計算ステップと、出力側彩度を入力側彩度で除して彩度比を計算する彩度比計算ステップと、入力される第1の色域のカラー映像信号の色相と彩度を画素単位に計算する色相・彩度計算ステップと、色相・彩度計算ステップにより計算された色相及び彩度と、彩度比計算ステップにより計算された彩度比とに基づいて決定した倍率を、色相・彩度計算手段により色相と彩度とが計算されたカラー映像信号の色度に乗じて、そのカラー映像信号の色域拡大色信号を出力する色域拡大ステップと、色域拡大色信号を第2の色域の出力カラー映像信号に変換して出力する出力変換ステップとを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the color video signal processing method according to the present invention includes a first multi-color that forms a first color gamut that is a basis of a color video signal before color signal conversion in the CIE xy chromaticity diagram. Calculate the saturation and hue for each of the multiple division points on each side of the square and calculate the saturation and hue for the brightness and configure the input saturation as a function of the brightness and hue. In the CIE xy chromaticity diagram, a plurality of division points on each side of the second polygon forming the second color gamut that becomes the color video signal base after color signal conversion wider than the first color gamut For each of the above, the saturation and hue calculation steps for calculating the saturation and hue for a plurality of brightness values, and constituting the output saturation as a function of those brightness and hue, and the output saturation for the input side Saturation ratio calculation that calculates saturation ratio by dividing by saturation A hue / saturation calculation step for calculating the hue and saturation of the input color video signal of the first color gamut in units of pixels, and the hue and saturation calculated by the hue / saturation calculation step; Multiply the magnification determined based on the saturation ratio calculated in the saturation ratio calculation step by the chromaticity of the color video signal for which the hue and saturation are calculated by the hue / saturation calculation means, and obtain the color image. A color gamut expansion step of outputting a color gamut expansion color signal of the signal; and an output conversion step of converting the color gamut expansion color signal into an output color video signal of the second color gamut and outputting the signal.

また、、上記の目的を達成するため、本発明のカラー映像信号処理プログラムは、コンピュータに、
CIE xy色度図において、カラー信号変換前のカラー映像信号の基となる第1の色域をなす第1の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として入力側彩度を構成する入力側彩度・色相計算機能と、CIE xy色度図において、第1の色域よりも広いカラー信号変換後のカラー映像信号の基となる第2の色域をなす第2の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として出力側彩度を構成する出力側彩度・色相計算機能と、出力側彩度を入力側彩度で除して彩度比を計算する彩度比計算機能と、入力される第1の色域のカラー映像信号の色相と彩度を画素単位に計算する色相・彩度計算機能と、色相・彩度計算機能により計算された色相及び彩度と、彩度比計算機能により計算された彩度比とに基づいて決定した倍率を、色相・彩度計算手段により色相と彩度とが計算されたカラー映像信号の色度に乗じて、そのカラー映像信号の色域拡大色信号を出力する色域拡大機能と、色域拡大色信号を第2の色域の出力カラー映像信号に変換して出力する出力変換機能とを実現させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a color video signal processing program of the present invention is stored in a computer.
In the CIE xy chromaticity diagram, for each of a plurality of division points on each side of the first polygon forming the first color gamut that is the basis of the color video signal before the color signal conversion, the chromaticity for a plurality of brightness values is represented. In the CIE xy chromaticity diagram, a color signal wider than the first color gamut in the input side saturation / hue calculation function that calculates the degree and hue and constitutes the input side saturation as a function of their brightness and hue For each of a plurality of division points on each side of the second polygon that forms the second color gamut that forms the basis of the color video signal after conversion, the saturation and hue for a plurality of brightness values are calculated, and these are calculated. Output-side saturation / hue calculation function that configures output-side saturation as a function of brightness and hue, and saturation ratio calculation function that calculates saturation ratio by dividing output-side saturation by input-side saturation, Calculates the hue and saturation of the input color video signal in the first color gamut in units of pixels. The hue / saturation function, the hue and saturation calculated by the hue / saturation calculation function, and the magnification determined by the saturation ratio calculated by the saturation ratio calculation function. A color gamut expansion function for outputting the color gamut expansion color signal of the color video signal by multiplying the chromaticity of the color video signal whose hue and saturation are calculated by the calculation means, and the color gamut expansion color signal as the second color signal. An output conversion function for converting and outputting to an output color video signal of a color gamut is realized.

本発明によれば、入力側色域と出力側色域とを予め決定しておくことで、色域拡大の倍率を入力カラー映像信号の明度・色相に応じて決定することができ、色域を十分に有効利用したカラー信号変換を行うことができる。   According to the present invention, the input side color gamut and the output side color gamut are determined in advance, whereby the magnification of the color gamut expansion can be determined according to the brightness and hue of the input color video signal. It is possible to perform color signal conversion that fully utilizes the above.

本発明のカラー映像信号処理装置の一実施の形態のブロック図である。1 is a block diagram of an embodiment of a color video signal processing apparatus of the present invention. FIG. 図1の実施の形態の動作説明用フローチャートである。It is a flowchart for operation | movement description of embodiment of FIG. 入力側色域と出力側色域の一例を示すCIE xy色度図である。It is a CIE xy chromaticity diagram showing an example of an input side color gamut and an output side color gamut. 図1により決定される倍率の説明図である。It is explanatory drawing of the magnification determined by FIG.

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図1は、本発明に係るカラー映像信号処理装置の一実施形態のブロック図を示す。図1に示すカラー映像信号処理装置の構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータの中央処理装置(CPU)、メモリ、その他の大規模集積回路(LSI)で実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現される。図1ではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a color video signal processing apparatus according to the present invention. The configuration of the color video signal processing apparatus shown in FIG. 1 can be realized by a central processing unit (CPU) of an arbitrary computer, a memory, and other large-scale integrated circuits (LSI) in terms of hardware. This is realized by a program loaded on the computer. In FIG. 1, functional blocks realized by such cooperation are depicted. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.

図1に示すカラー映像信号処理装置100は、大別すると、信号処理対象の狭い色域の入力カラー映像信号に対して実際の信号処理を行って広い色域のカラー映像信号を得る信号処理部Aと、信号処理部Aで色域拡大のために用いる入出力の彩度比を予め計算して用意しておく入出力彩度比計算部Bとからなる。ここでは狭い色域の入力カラー映像信号として、D65光源下のsRGB色空間の三原色映像信号(以下、RGB映像信号という)を用いる場合を例にとって説明する。また、広い色域の出力カラー映像信号として、Adobe RGB色空間のRGB映像信号を用いる場合を例にとって説明する。   The color video signal processing apparatus 100 shown in FIG. 1 is roughly classified into a signal processing unit that obtains a wide color gamut color video signal by performing actual signal processing on an input color video signal in a narrow color gamut to be signal processed. A and an input / output saturation ratio calculation unit B that calculates and prepares in advance an input / output saturation ratio used for the color gamut expansion in the signal processing unit A. Here, a case where three primary color video signals (hereinafter referred to as RGB video signals) in the sRGB color space under the D65 light source are used as input color video signals in a narrow color gamut will be described as an example. Further, a case where an RGB video signal in the Adobe RGB color space is used as an output color video signal in a wide color gamut will be described as an example.

信号処理部Aは、RGB→リニアRGB変換部101、リニアRGB→CIE XYZ変換部102、CIE XYZ→L***変換部103、色相・彩度計算部104、a**倍率決定部105、a**拡大部109、L***→CIE XYZ変換部110、CIE XYZ→リニアRGB変換部111、及びリニアRGB→RGB変換部112からなる。 The signal processing unit A includes an RGB → linear RGB conversion unit 101, a linear RGB → CIE XYZ conversion unit 102, a CIE XYZ → L * a * b * conversion unit 103, a hue / saturation calculation unit 104, and a * b * magnification determination. Part 105, a * b * enlargement part 109, L * a * b * → CIE XYZ conversion part 110, CIE XYZ → linear RGB conversion part 111, and linear RGB → RGB conversion part 112.

RGB→リニアRGB変換部101は、信号処理対象の狭い色域の入力カラー映像信号であるRGB映像信号が供給され、そのRGB映像信号に対してデジタル処理のために一般的な正規化とガンマ補正を行ってリニアRGB信号に変換する。リニアRGB→CIE XYZ変換部102は、リニアRGB信号を国際照明委員会(CIE)が策定したCIE XYZ色空間(以下、表色系ともいう)の色信号に変換する。CIE XYZ色空間は、sRGB色空間を後述する他の色空間(ここでは、例えばL***色空間)に変換するときの中間の作業色空間として用いられる。CIE XYZ→L***変換部103は、CIE XYZ色空間の色信号をL***色空間の色信号に変換する。色相・彩度計算部104は、CIE XYZ→L***変換部103から供給されるL***色空間の色信号を、公知の計算式によりL***表色系の彩度C*と色相hとを計算する。 The RGB → linear RGB conversion unit 101 is supplied with an RGB video signal, which is an input color video signal in a narrow color gamut to be processed, and performs normalization and gamma correction for digital processing on the RGB video signal. To convert to a linear RGB signal. The linear RGB → CIE XYZ conversion unit 102 converts the linear RGB signal into a color signal in a CIE XYZ color space (hereinafter also referred to as a color system) formulated by the International Lighting Commission (CIE). The CIE XYZ color space is used as an intermediate work color space when the sRGB color space is converted into another color space (here, for example, L * a * b * color space). The CIE XYZ → L * a * b * conversion unit 103 converts a color signal in the CIE XYZ color space into a color signal in the L * a * b * color space. The hue / saturation calculation unit 104 calculates the color signal of the L * a * b * color space supplied from the CIE XYZ → L * a * b * conversion unit 103 using an L * a * b * table according to a known calculation formula. The saturation C * and hue h of the color system are calculated.

**倍率決定部105は、本実施の形態の要部をなすブロックで、後述する彩度比計算部108から供給される彩度比と、色相・彩度計算部104から供給される彩度C*及び色相hとを用いて、L***表色系の色度図の色度a*、b*の倍率を計算する。なお、色度a*、b*は、色相と彩度とを示す。a**拡大部109は、a**倍率決定部105により決定された倍率を、L***表色系の色度図の色度a*、b*の各座標値に乗じて実際の映像(すなわち、入力RGB映像信号)の色域拡大を行う。 The a * b * magnification determination unit 105 is a block that forms a main part of the present embodiment, and is supplied from a saturation ratio supplied from a saturation ratio calculation unit 108 and a hue / saturation calculation unit 104 described later. Using the saturation C * and the hue h, the magnification of the chromaticity a * and b * in the chromaticity diagram of the L * a * b * color system is calculated. Note that chromaticity a * and b * indicate hue and saturation. The a * b * enlargement unit 109 converts the magnification determined by the a * b * magnification determination unit 105 to the coordinate values of the chromaticities a * and b * of the chromaticity diagram of the L * a * b * color system. The color gamut expansion of the actual video (that is, the input RGB video signal) is performed by multiplication.

***→CIE XYZ変換部110は、a**拡大部109で色域が拡大されたL***色空間の色信号を、中間の作業色空間であるCIE XYZ色空間の色信号に変換する。CIE XYZ→リニアRGB変換部111は、CIE XYZ色空間の色信号に対し所定の演算を行ってリニアRGB信号に変換する。リニアRGB→RGB変換部112は、リニアRGB信号に対し所定の演算を行ってRGB信号に変換する。この変換後のRGB信号は、入力映像信号に対して色域の拡大された映像信号である。 The L * a * b * → CIE XYZ conversion unit 110 converts the color signal of the L * a * b * color space whose color gamut has been expanded by the a * b * expansion unit 109 into the CIE XYZ that is an intermediate work color space. Convert to color signal of color space. The CIE XYZ → linear RGB conversion unit 111 performs a predetermined operation on the color signal in the CIE XYZ color space to convert it into a linear RGB signal. The linear RGB → RGB conversion unit 112 performs a predetermined operation on the linear RGB signal and converts it to an RGB signal. The RGB signal after the conversion is a video signal whose color gamut is expanded with respect to the input video signal.

色相・彩度計算部104は、本発明において、入力される第1の色域のカラー映像信号の色相と彩度を画素単位に計算する色相・彩度計算手段を構成する。また、a**倍率決定部105及びa**拡大部106は、本発明において、色相・彩度計算手段により計算された色相及び彩度と、後述する彩度比とに基づいて決定した倍率を、色相・彩度計算手段により色相と彩度とが計算されたカラー映像信号の色度に乗じて、そのカラー映像信号の色域拡大色信号を出力する色域拡大手段を構成する。また、L***→CIE XYZ変換部110、CIE XYZ→リニアRGB変換部111、及びリニアRGB→RGB変換部112は、本発明において色域拡大色信号を第2の色域の出力カラー映像信号に変換して出力する出力変換手段を構成する。 In the present invention, the hue / saturation calculation unit 104 constitutes hue / saturation calculation means for calculating the hue and saturation of the input color video signal of the first color gamut in units of pixels. In the present invention, the a * b * magnification determination unit 105 and the a * b * enlargement unit 106 are determined based on the hue and saturation calculated by the hue / saturation calculation unit and a saturation ratio described later. Multiplying the obtained magnification by the chromaticity of the color video signal for which the hue and saturation are calculated by the hue / saturation calculation means, and constituting a gamut expansion means for outputting the color gamut expansion color signal of the color video signal . In addition, the L * a * b * → CIE XYZ conversion unit 110, the CIE XYZ → linear RGB conversion unit 111, and the linear RGB → RGB conversion unit 112 output the color gamut expansion color signal of the second color gamut in the present invention. An output conversion means for converting to a color video signal and outputting it is configured.

一方、入出力彩度比計算部Bは、彩度・色相計算部106及び107と、彩度比計算部108とよりなる。彩度・色相計算部106は、CIE xy色度図において信号処理部Aの入力カラー映像信号の基となる色域を示す多角形の各辺上の複数の点において複数の明度についての彩度と色相を計算して、明度と色相の関数として入力側彩度を構成する。彩度・色相計算部107はCIE xy色度図において信号処理部Aの出力カラー映像信号の基となる色域を示す多角形の各辺上の複数の点において複数の明度についての彩度と色相を計算して、明度と色相の関数として出力側彩度を構成する。彩度比計算部108は、出力側彩度を入力側彩度で除して、明度と色相の関数である彩度比を計算し、計算した彩度比をa**倍率決定部105に供給する。 On the other hand, the input / output saturation ratio calculation unit B includes saturation / hue calculation units 106 and 107 and a saturation ratio calculation unit 108. The saturation / hue calculation unit 106 includes saturations for a plurality of lightnesses at a plurality of points on each side of a polygon indicating a color gamut that is a base of an input color video signal of the signal processing unit A in the CIE xy chromaticity diagram. And the hue is calculated and the input side saturation is constructed as a function of lightness and hue. In the CIE xy chromaticity diagram, the saturation / hue calculation unit 107 calculates the saturation for a plurality of lightnesses at a plurality of points on each side of a polygon indicating the color gamut that is the basis of the output color video signal of the signal processing unit A. The hue is calculated and the output saturation is constructed as a function of brightness and hue. The saturation ratio calculation unit 108 divides the output side saturation by the input side saturation to calculate a saturation ratio that is a function of lightness and hue, and the calculated saturation ratio is a * b * magnification determination unit 105. To supply.

彩度・色相計算部106は、CIE xy色度図において、カラー信号変換前のカラー映像信号の基となる第1の色域をなす第1の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として入力側彩度を構成する、本発明における入力側彩度・色相計算手段を構成する。一方、彩度・色相計算部107は、CIE xy色度図において、カラー信号変換前のカラー映像信号の基となる第2の色域をなす第2の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として出力側彩度を構成する、本発明における出力側彩度・色相計算手段を構成する。また、彩度比計算部108は、出力側彩度を入力側彩度で除して彩度比を計算する、本発明における彩度比計算手段を構成する。   In the CIE xy chromaticity diagram, the saturation / hue calculation unit 106 calculates a plurality of division points on each side of the first polygon that forms the first color gamut that is the basis of the color video signal before color signal conversion. For each, the saturation and hue for a plurality of brightness values are calculated, and the input-side saturation / hue calculation means in the present invention is configured to construct the input-side saturation as a function of the brightness and hue. On the other hand, the saturation / hue calculation unit 107 includes a plurality of divisions on each side of the second polygon forming the second color gamut that is the basis of the color video signal before color signal conversion in the CIE xy chromaticity diagram. For each point, the saturation and hue for a plurality of brightness values are calculated, and the output-side saturation / hue calculation means according to the present invention is configured to configure the output-side saturation as a function of the brightness and hue. The saturation ratio calculation unit 108 constitutes saturation ratio calculation means in the present invention that calculates the saturation ratio by dividing the output-side saturation by the input-side saturation.

次に、本実施の形態のカラー映像信号処理装置100の動作について、図2のフローチャート、図3のCIE xy色度図、図4の倍率決定説明図を併せ参照して更に詳細に説明する。   Next, the operation of the color video signal processing apparatus 100 of the present embodiment will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG. 2, the CIE xy chromaticity diagram of FIG. 3, and the magnification determination explanatory diagram of FIG.

まず、入出力彩度比計算部Bの動作について説明する。彩度・色相計算部106に対し、CIE xy色度図において信号処理部Aの入力RGB映像信号の基となる色域(以下、「入力側色域」という)を入力する(ステップS1)。一般的には、色域はCIE xy色度図において、R、G、Bの3つの原色点の色度座標(x,y)の入力により指定される。ここでは、入力側色域は、一例として図3に示すCIE xy色度図において、D65光源下のsRGB色空間のR点を示すR1(0.640,0.330)、G点を示すG1(0.300,0.600)、B点を示すB1(0.150,0.060)を頂点とする実線で示す三角形20であるものとする。   First, the operation of the input / output saturation ratio calculation unit B will be described. In the CIE xy chromaticity diagram, a color gamut (hereinafter referred to as “input-side color gamut”) that is the basis of the input RGB video signal of the signal processing unit A in the CIE xy chromaticity diagram is input to the saturation / hue calculation unit 106 (step S1). Generally, the color gamut is specified by inputting chromaticity coordinates (x, y) of three primary color points R, G, and B in the CIE xy chromaticity diagram. Here, as an example, in the CIE xy chromaticity diagram shown in FIG. 3, the input side color gamut is R1 (0.640, 0.330) indicating the R point in the sRGB color space under the D65 light source, and G1 (0.300, 0.600) indicating the G point. ), A triangle 20 indicated by a solid line with B1 (0.150, 0.060) indicating the B point as a vertex.

次に、彩度・色相計算部106は、0〜100の明度について入力側色域外周における彩度を計算する(ステップS2)。具体的には、彩度・色相計算部106は、まず、D65光源下のsRGB色空間の三角形20の3つの辺それぞれの直線の方程式を求め、続いて各辺をそれぞれ例えば1000分割する。分割するのは、CIEが策定した略完全な色空間であるL***色空間は3次元であり、2次元で表されている上記のCIE xy色度図のsRGB色空間をこのL***色空間に変換するためである。そして、それぞれの分割点について式(1)によりzを導出する。 Next, the saturation / hue calculation unit 106 calculates the saturation at the outer periphery of the input side color gamut for lightness values of 0 to 100 (step S2). Specifically, the saturation / hue calculation unit 106 first obtains linear equations for each of the three sides of the triangle 20 in the sRGB color space under the D65 light source, and then divides each side, for example, by 1000. The L * a * b * color space, which is a substantially complete color space established by the CIE, is divided into three dimensions, and the sRGB color space of the above-mentioned CIE xy chromaticity diagram expressed in two dimensions is divided. This is for conversion to the L * a * b * color space. Then, z is derived for each dividing point by Equation (1).

z=1−x−y (1)
ここで、式(1)のx,yは分割点のxy色度図におけるx,y座標の値、zはXYZ表色系の3次元色空間におけるz座標の値を示す。
z = 1-xy (1)
Here, x and y in the expression (1) are values of x and y coordinates in the xy chromaticity diagram of the dividing point, and z is a value of z coordinate in the three-dimensional color space of the XYZ color system.

続いて、彩度・色相計算部106が、明度L*を0〜100の整数単位とし、Yを式(2)、式(5)、式(6)、式(7)を基に計算する。このときのX、Zは式(8)、式(9)で計算する。ここで、下記において、X、Y、ZはCIE XYZ表色系のX座標、Y座標、Z座標の値を示し、Xn、Yn、Znは基準となっているホワイトポイントのCIE XYZでの三刺激値である。また、L*はL***表色系の明度、a*、b*はL***表色系の色度を示す。 Subsequently, the saturation / hue calculation unit 106 calculates the brightness L * as an integer unit of 0 to 100, and Y is calculated based on Expression (2), Expression (5), Expression (6), and Expression (7). . X and Z at this time are calculated by Expression (8) and Expression (9). Here, in the following, X, Y, and Z indicate the values of the X, Y, and Z coordinates of the CIE XYZ color system, and Xn, Yn, and Zn are the three white points in the CIE XYZ as a reference. Stimulus value. Further, L * indicates the lightness of the L * a * b * color system, and a * and b * indicate the chromaticity of the L * a * b * color system.

Y=fy3Yn (fy>6/29),Y=(3/29)3(116fy−16)Yn (fy<6/29) (2)
X=fx3Xn (fx>6/29),X=(3/29)3(116fx−16)Yx (fx<6/29) (3)
Z=fz3Zn (fz>6/29),Z=(3/29)3(116fz−16)Zx (fz<6/29) (4)
fy=(L*+16)/116 (5)
fx=fy+(a*/500) (6)
fz=fy−(b*/200) (7)
X=xY/y (8)
Z=zY/y (9)
続いて、彩度・色相計算部106が、CIE XYZの各座標値から式(10)〜式(14)によりL***表色系の座標値に変換する。
Y = fy 3 Yn (fy> 6/29), Y = (3/29) 3 (116fy-16) Yn (fy <6/29) (2)
X = fx 3 Xn (fx> 6/29), X = (3/29) 3 (116fx−16) Yx (fx <6/29) (3)
Z = fz 3 Zn (fz> 6/29), Z = (3/29) 3 (116fz−16) Zx (fz <6/29) (4)
fy = (L * + 16) / 116 (5)
fx = fy + (a * / 500) (6)
fz = fy− (b * / 200) (7)
X = xY / y (8)
Z = zY / y (9)
Subsequently, the saturation / hue calculation unit 106 converts the coordinate values of the CIE XYZ into the coordinate values of the L * a * b * color system according to the equations (10) to (14).

*=116 f(Y/Yn)−16 (10)
*=500[f(X/Xn)−f(Y/Yn)] (11)
*=200[f(Y/Yn)−f(Z/Zn)] (12)
ここで
f(t)=t1/3 (t>(6/29)3=0.008856の場合) (13)
f(t)=[(29/3)3t+16]/116 (その他の場合) (14)
ただし、D65光源下ではXn=95.045、Yn=100、Zn=108.892
次に、彩度・色相計算部106は、入力側色域外周につき彩度を明度・色相についての関数として構成する(ステップS3)。具体的には、ステップS2において式(10)で明度L*を求めた三角形20の一つの辺上の各分割点のデータについて、次式により位相すなわち色相h’(単位ラジアン)を計算する。
L * = 116 f (Y / Yn) −16 (10)
a * = 500 [f (X / Xn) −f (Y / Yn)] (11)
b * = 200 [f (Y / Yn) −f (Z / Zn)] (12)
here
f (t) = t 1/3 (when t> (6/29) 3 = 0.008856) (13)
f (t) = [(29/3) 3 t + 16] / 116 (other cases) (14)
However, under the D65 light source, Xn = 95.045, Yn = 100, Zn = 108.892
Next, the saturation / hue calculation unit 106 configures the saturation as a function of the brightness / hue for the outer periphery of the input side color gamut (step S3). Specifically, the phase, that is, the hue h ′ (unit radians) is calculated by the following equation for the data of each division point on one side of the triangle 20 for which the lightness L * is obtained by equation (10) in step S2.

h’=atan(b*/a*) (15)
ただし、式(15)中、「atan」は逆タンジェントを示す。
h '= atan (b * / a * ) (15)
However, in formula (15), “atan” represents an inverse tangent.

続いて、彩度・色相計算部106は、式(15)で計算した色相h’を度換算して色相h(単位°)を得て、その色相hが最も整数に近い場合の明度L*と色度a*、b*をその記憶部の配列(またはテーブル)に組み込む。以下同様にして彩度・色相計算部106は、前述した三角形20の3つの辺上の全ての分割点について上記の処理を明度L*を変化させて行うことで、色相0°〜360°の明度L*と色度a*、b*のテーブルを得る。この結果、彩度は変数を明度L*と色相hとする配列となる。 Subsequently, the saturation / hue calculation unit 106 obtains a hue h (unit °) by converting the hue h ′ calculated by the equation (15) into a degree, and the lightness L * when the hue h is closest to an integer . And chromaticity a * and b * are incorporated in the array (or table) of the storage unit. In the same manner, the saturation / hue calculation unit 106 performs the above processing for all the dividing points on the three sides of the triangle 20 with the lightness L * changed, so that the hue of 0 ° to 360 ° is obtained. A table of lightness L * and chromaticity a * , b * is obtained. As a result, the saturation is an array with variables of lightness L * and hue h.

このように、本実施の形態では、彩度・色相計算部106は、CIE xy色度図において信号処理部Aの入力RGB映像信号の基となる入力側色域を示すD65光源下のsRGB色空間の三角形20の各辺上の複数の分割点において、複数の明度についての彩度と色相を計算して、明度L*と色相hの関数として入力側彩度を構成する。 As described above, in the present embodiment, the saturation / hue calculation unit 106 has the sRGB color under the D65 light source indicating the input side color gamut that is the basis of the input RGB video signal of the signal processing unit A in the CIE xy chromaticity diagram. At a plurality of division points on each side of the triangle 20 in the space, the saturation and hue for a plurality of brightness values are calculated, and the input side saturation is constructed as a function of the brightness L * and the hue h.

次に、彩度・色相計算部107に対し、CIE xy色度図において信号処理部Aの出力RGB映像信号の基となる色域(以下、「出力側色域」という)を入力する(ステップS4)。ここでは、出力側色域は、一例として図3に示すCIE xy色度図において、Adobe RGB色空間のR点を示すR2(0.640,0.340)、G点を示すG2(0.210,0.710)、B点を示すB2(0.150,0.060)を頂点とする一点鎖線で示す三角形22であるものとする。   Next, in the CIE xy chromaticity diagram, a color gamut (hereinafter referred to as “output side color gamut”) that is the basis of the output RGB video signal of the signal processing unit A in the CIE xy chromaticity diagram is input to the saturation / hue calculation unit 107 (step S3). S4). Here, as an example, the output side color gamut includes R2 (0.640, 0.340) indicating the R point in the Adobe RGB color space, G2 (0.210, 0.710), B indicating the G point in the CIE xy chromaticity diagram shown in FIG. It is assumed that it is a triangle 22 indicated by a one-dot chain line having a vertex at B2 (0.150, 0.060) indicating a point.

次に、彩度・色相計算部107は、0〜100の明度について出力側色域外周における彩度を計算する(ステップS5)。このステップS5では彩度・色相計算部107は、彩度色相計算部106によるステップS2と同様の処理を行う。続いて、彩度・色相計算部107は、出力側色域外周につき彩度を明度・色相についての関数として構成する(ステップS6)。このステップS6では彩度・色相計算部107は、彩度色相計算部106によるステップS3と同様の処理を行う。   Next, the saturation / hue calculation unit 107 calculates the saturation at the outer periphery of the output color gamut for the lightness of 0 to 100 (step S5). In step S5, the saturation / hue calculation unit 107 performs the same processing as in step S2 by the saturation / hue calculation unit 106. Subsequently, the saturation / hue calculation unit 107 configures the saturation as a function of the brightness / hue for the outer periphery of the output side color gamut (step S6). In step S <b> 6, the saturation / hue calculation unit 107 performs the same processing as in step S <b> 3 by the saturation hue calculation unit 106.

このようにして、本実施の形態では、彩度・色相計算部107は、CIE xy色度図において信号処理部Aの出力RGB映像信号の基となる出力側色域を示すAdobe RGB色空間の三角形22の各辺上の複数の分割点において、複数の明度についての彩度と色相を計算して、明度L*と色相hの関数として出力側彩度を構成する。 In this way, in the present embodiment, the saturation / hue calculation unit 107 in the Adobe RGB color space indicating the output side color gamut that is the basis of the output RGB video signal of the signal processing unit A in the CIE xy chromaticity diagram. At a plurality of division points on each side of the triangle 22, saturation and hue for a plurality of brightness values are calculated, and output-side saturation is constructed as a function of the brightness L * and the hue h.

次に、彩度比計算部108が、明度・色相について出力側色域外周の彩度を入力側色域外周の彩度で除して彩度比を計算する(ステップS7)。すなわち、彩度比計算部108は、彩度・色相計算部107で計算された出力側彩度を彩度・色相計算部106で計算された入力側彩度で除して得た彩度比を、明度と色相の関数として計算する。   Next, the saturation ratio calculation unit 108 calculates the saturation ratio by dividing the saturation of the outer periphery of the output side gamut by the saturation of the outer periphery of the input side gamut for lightness and hue (step S7). That is, the saturation ratio calculation unit 108 divides the output-side saturation calculated by the saturation / hue calculation unit 107 by the input-side saturation calculated by the saturation / hue calculation unit 106 to obtain a saturation ratio. Is calculated as a function of brightness and hue.

次に、信号処理部Aの動作について説明する。RGB映像入力端子を介してRGB→リニアRGB変換部101に実際にカラー信号変換を行いたい狭い色域(ここでは、D65光源下のsRGBの色域)のRGB映像信号が入力される(ステップS8)。すると、RGB→リニアRGB変換部101は、入力されたRGB映像信号に対してデジタル処理のために一般的な正規化とガンマ補正を画素単位に行ってリニアRGB信号に変換する(ステップS9)。   Next, the operation of the signal processing unit A will be described. An RGB video signal in a narrow color gamut (here, sRGB color gamut under the D65 light source) to be actually subjected to color signal conversion is input to the RGB → linear RGB conversion unit 101 via the RGB video input terminal (step S8). ). Then, the RGB → linear RGB conversion unit 101 performs general normalization and gamma correction on the input RGB video signal for each pixel for conversion into a linear RGB signal (step S9).

続いて、リニアRGB→CIE XYZ変換部102が、RGB→リニアRGB変換部101から供給されるリニアRGB信号をCIE XYZ色空間の色信号に変換する(ステップS10)。ここでは、リニアRGB→CIE XYZ変換部102は、D65光源下のsRGBの色空間のRGB映像信号を、公知の次式によりCIE XYZ色空間のX座標、Y座標、Z座標で示される色信号に画素単位に変換する。   Subsequently, the linear RGB → CIE XYZ conversion unit 102 converts the linear RGB signal supplied from the RGB → linear RGB conversion unit 101 into a color signal in the CIE XYZ color space (step S10). Here, the linear RGB → CIE XYZ conversion unit 102 converts the RGB video signal in the sRGB color space under the D65 light source into a color signal indicated by the X, Y, and Z coordinates of the CIE XYZ color space according to the following equation: To pixel unit.

X=100*(0.4124*R+0.3576*G+0.1805*B) (16)
Y=100*(0.2126*R+0.7152*G+0.0722*B) (17)
Z=100*(0.0193*R+0.1192*G+0.9505*B) (18)
続いて、CIE XYZ→L***変換部103が、リニアRGB→CIE XYZ変換部102から供給されるCIE XYZ色空間の色信号をL***色空間の色信号に変換する(ステップS11)。具体的には、CIE XYZ→L***変換部103は、前記式(10)〜式(14)の変換式を用いてCIE XYZ色空間の色信号をL***色空間の色信号に変換する。
X = 100 * (0.4124 * R + 0.3576 * G + 0.1805 * B) (16)
Y = 100 * (0.2126 * R + 0.7152 * G + 0.0722 * B) (17)
Z = 100 * (0.0193 * R + 0.1192 * G + 0.9505 * B) (18)
Subsequently, the CIE XYZ → L * a * b * conversion unit 103 converts the color signal in the CIE XYZ color space supplied from the linear RGB → CIE XYZ conversion unit 102 into a color signal in the L * a * b * color space. (Step S11). Specifically, the CIE XYZ → L * a * b * conversion unit 103 converts the color signal of the CIE XYZ color space to L * a * b * color using the conversion formulas of the formulas (10) to (14). Convert to spatial color signal.

続いて、色相・彩度計算部104が、CIE XYZ→L***変換部103により変換されたL***色空間の色信号の色相と彩度とを計算する(ステップS12)。色相と彩度の計算は、彩度・色相計算部106と同様の計算方法による計算処理にて画素単位に行われる。なお、L***表色系の彩度C*は次式で表される。 Subsequently, the hue / saturation calculation unit 104 calculates the hue and saturation of the color signal in the L * a * b * color space converted by the CIE XYZ → L * a * b * conversion unit 103 (step) S12). The calculation of hue and saturation is performed on a pixel-by-pixel basis by calculation processing using a calculation method similar to that of the saturation / hue calculation unit 106. The saturation C * of the L * a * b * color system is expressed by the following equation.

*=√{(a*)2+(b*)2} (19)
次に、a**倍率決定部105は、明度と彩度と彩度比とから倍率を決定する(ステップS13)。すなわち、a**倍率決定部105は、色相・彩度計算部104から供給されるL***色空間の色信号の明度L*及び彩度C*と、彩度比計算部108により計算して得られた彩度比とを用いて、色度a*及びb*の倍率を決定する。この倍率決定について更に図4と共に説明する。
C * = √ {(a * ) 2 + (b * ) 2 } (19)
Next, the a * b * magnification determination unit 105 determines the magnification from the brightness, the saturation, and the saturation ratio (step S13). In other words, the a * b * magnification determination unit 105 includes the L * a * b * color space lightness L * and saturation C * supplied from the hue / saturation calculation unit 104, and the saturation ratio calculation unit. Using the saturation ratio obtained by calculation according to 108, the magnification of chromaticity a * and b * is determined. This magnification determination will be further described with reference to FIG.

図4は、縦軸が乗数、横軸がC*/Cin[L*,h]である倍率決定説明用グラフで、倍率として候補となる関数の例を示す。ここで、「C*」は上記の彩度を示し、「Cin[L*,h]」は彩度・色相計算部106に入力される入力側色域の彩度を示す。「Cin[L*,h]」は計算されたL***色空間の色信号の明度L*及び色相hによりアクセスされる。また、図4中の「rate[L*,h]」は彩度比計算部108で計算された彩度比を示す。 FIG. 4 is a graph for explaining the determination of magnification, in which the vertical axis is a multiplier and the horizontal axis is C * / Cin [L * , h], and shows examples of functions that are candidates for magnification. Here, “C *” indicates the above-described saturation, and “Cin [L * , h]” indicates the saturation of the input-side color gamut input to the saturation / hue calculation unit 106. “Cin [L * , h]” is accessed by the calculated lightness L * and hue h of the color signal in the L * a * b * color space. Further, “rate [L * , h]” in FIG. 4 indicates the saturation ratio calculated by the saturation ratio calculation unit 108.

図4において、Iは入力映像の彩度によらず一律に乗数を彩度比rate[L*,h]とした場合の特性を示す。IIは入力映像の彩度の低い場合には彩度比rate[L*,h]よりも小さな値の乗数とし、C*/Cin[L*,h]の値に比例して乗数が大となる特性を示す。IIIは特性Iと特性IIとの中間の特性で、係数kにより変化する特性を示す。 In FIG. 4, I represents the characteristic when the multiplier is uniformly set to the saturation ratio rate [L * , h] regardless of the saturation of the input video. II is a multiplier that is smaller than the saturation ratio rate [L * , h] when the saturation of the input video is low, and the multiplier is large in proportion to the value of C * / Cin [L * , h]. The characteristic which becomes. III is an intermediate characteristic between characteristic I and characteristic II, and indicates a characteristic that varies depending on the coefficient k.

本実施の形態では、a**倍率決定部105は、上記の特性IIIが示す乗数を倍率として決定する。すなわち、a**倍率決定部105は、彩度比rate[L*,h]から1を減じた値に係数kを乗じた値を最小値とし、彩度比rate[L*,h]を最大値とする範囲内で、彩度C*が高いほど大となる値を倍率として決定する。ただし、上記の特性IIが示す乗数を倍率に決定しても構わない。 In the present embodiment, a * b * magnification determining section 105 determines the multiplier indicated by characteristic III as the magnification. That is, the a * b * magnification determination unit 105 sets the value obtained by multiplying the value obtained by subtracting 1 from the saturation ratio rate [L * , h] and the coefficient k as the minimum value, and sets the saturation ratio rate [L * , h]. In the range where is the maximum value, a value that becomes larger as the saturation C * is higher is determined as the magnification. However, the multiplier indicated by the characteristic II may be determined as the magnification.

次に、a**拡大部109が、a**倍率決定部105により決定された倍率を、入力されるL***色空間の色信号の色度a*、b*の各座標値に乗じる拡大処理を行う(ステップS14)。これにより、L***色空間の色信号に変換されている入力RGB映像信号の色域が拡大される。 Next, the a * b * enlargement unit 109 uses the magnification determined by the a * b * magnification determination unit 105 as the chromaticity a * and b * of the color signal in the input L * a * b * color space. An enlargement process for multiplying each coordinate value is performed (step S14). As a result, the color gamut of the input RGB video signal converted into the color signal in the L * a * b * color space is expanded.

続いて、L***→CIE XYZ変換部110が、a**拡大部109で色域が拡大されたL***色空間の色信号を、中間の作業色空間であるCIE XYZ色空間の色信号に変換する(ステップS15)。具体的にはL***→CIE XYZ変換部110は、L***色空間の色信号に対して前記式(2)〜式(7)による演算処理を行ってCIE XYZ色空間の色信号に変換する。 Subsequently, the L * a * b * → CIE XYZ conversion unit 110 converts the color signal of the L * a * b * color space whose color gamut is expanded by the a * b * expansion unit 109 into the intermediate work color space. Conversion into a color signal of a certain CIE XYZ color space (step S15). Specifically, the L * a * b * → CIE XYZ conversion unit 110 performs arithmetic processing according to the above-described formulas (2) to (7) on the color signal in the L * a * b * color space to perform CIE XYZ. Convert to color signal of color space.

続いて、CIE XYZ→リニアRGB変換部111が、CIE XYZ色空間の色信号をリニアRGB信号に変換する(ステップS16)。ここでは、CIE XYZ→リニアRGB変換部111は、L***→CIE XYZ変換部110から供給されるCIE XYZ色空間のX座標、Y座標、Z座標で示される色信号を、画素単位に公知の次式によりAdobe RGB色空間のR点座標、G点座標、B点座標で示されるRGB映像信号に変換する。 Subsequently, the CIE XYZ → linear RGB conversion unit 111 converts the color signal in the CIE XYZ color space into a linear RGB signal (step S16). Here, the CIE XYZ → linear RGB converter 111 converts the color signal indicated by the X, Y, and Z coordinates of the CIE XYZ color space supplied from the L * a * b * → CIE XYZ converter 110 into a pixel. The unit is converted into an RGB video signal represented by the R point coordinates, G point coordinates, and B point coordinates in the Adobe RGB color space by the following known formula.

R=0.01*(2.0416*X−0.5650*Y−0.3447*Z) (20)
G=0.01*(−1.0199*X+1.9171*Y+0.0481*Z) (21)
B=0.01*(0.0340*X−0.1229*Y+1.0014*Z) (22)
次に、リニアRGB→RGB変換部112が、リニアRGB映像信号をRGB映像信号に変換する(ステップS17)。すなわち、リニアRGB→RGB変換部112は、CIE XYZ→リニアRGB変換部111から供給されるAdobe RGB色空間のリニアRGB映像信号に対して、一般的なガンマ変換と定数倍(例えば、RGB映像信号が8ビットであれば255倍)する処理を行うことで、モニタ画面の表示に適したRGB映像信号に変換する。
R = 0.01 * (2.0416 * X-0.5650 * Y-0.3447 * Z) (20)
G = 0.01 * (-1.0199 * X + 1.9171 * Y + 0.0481 * Z) (21)
B = 0.01 * (0.0340 * X-0.1229 * Y + 1.014 * Z) (22)
Next, the linear RGB → RGB conversion unit 112 converts the linear RGB video signal into an RGB video signal (step S17). That is, the linear RGB → RGB conversion unit 112 performs general gamma conversion and constant multiplication (for example, an RGB video signal) on the linear RGB video signal in the Adobe RGB color space supplied from the CIE XYZ → linear RGB conversion unit 111. Is converted to an RGB video signal suitable for display on a monitor screen.

そして、最後にリニアRGB→RGB変換部112は、変換後のRGB映像信号を外部へ出力する(ステップS18)。この出力RGB映像信号は、D65光源下のsRGB色空間の入力RGB映像信号よりも色域が拡大されたAdobe RGB色空間のRGB映像信号である。   Finally, the linear RGB → RGB conversion unit 112 outputs the converted RGB video signal to the outside (step S18). This output RGB video signal is an RGB video signal in the Adobe RGB color space in which the color gamut is expanded compared to the input RGB video signal in the sRGB color space under the D65 light source.

このように、本実施の形態によれば、入力側色域と出力側色域とをCIE xy色度図の座標として予め指定しておくことで、それらの入出力彩度比に基づいて色域拡大し得る倍率を決定することができる。そして、実際の入力カラー映像信号の明度・色相を解析して、その明度・色相に応じた倍率を入力カラー映像信号の色度に乗ずるようにしたため、色域を有効利用したカラー信号変換ができる。   As described above, according to the present embodiment, the input-side color gamut and the output-side color gamut are designated in advance as the coordinates of the CIE xy chromaticity diagram, so that the color based on the input / output saturation ratio can be obtained. It is possible to determine the magnification at which the area can be expanded. And, by analyzing the brightness and hue of the actual input color video signal and multiplying the chromaticity of the input color video signal by the magnification according to the brightness and hue, it is possible to perform color signal conversion using the color gamut effectively. .

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば明度・色相により倍率そのものを制御する方法や、図4に例示した倍率決定関数とは別の関数を使うようにしてもよい。また、出力側色域は入力側色域よりも色域が拡大している公知の色空間の色域を用いることができる。更に、上記の色域は三角形に限定されるものではなく、四角形などの他の多角形でもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, a method for controlling the magnification itself based on lightness and hue, or a function different from the magnification determination function illustrated in FIG. 4 may be used. Good. The output side color gamut may be a color gamut of a known color space in which the color gamut is larger than the input side color gamut. Furthermore, the above color gamut is not limited to a triangle, and may be another polygon such as a quadrangle.

更に、本発明は、図2のフローチャートに示した各ステップの処理をコンピュータに実行させるカラー映像信号処理プログラムも包含する。このカラー映像信号処理プログラムは、記録媒体に記録されてコンピュータに書き込まれたり、通信ネットワークを介して配信されてコンピュータにダウンロードされることができる。   Furthermore, the present invention also includes a color video signal processing program that causes a computer to execute the processing of each step shown in the flowchart of FIG. This color video signal processing program can be recorded on a recording medium and written to a computer, or distributed via a communication network and downloaded to a computer.

100 カラー映像信号処理装置
101 RGB→リニアRGB変換部
102 リニアRGB→CIE XYZ変換部
103 CIE XYZ→L***変換部
104 色相・彩度計算部
105 a**倍率決定部
106、107 彩度・色相計算部
108 彩度比計算部
109 a**拡大部
110 L***→CIE XYZ変換部
111 CIE XYZ→リニアRGB変換部
112 リニアRGB→RGB変換部
100 color video signal processing apparatus 101 RGB → linear RGB conversion unit 102 linear RGB → CIE XYZ conversion unit 103 CIE XYZ → L * a * b * conversion unit 104 hue / saturation calculation unit 105 a * b * magnification determination unit 106 107 Saturation / Hue Calculation Unit 108 Saturation Ratio Calculation Unit 109 a * b * Enlargement Unit 110 L * a * b * → CIE XYZ Conversion Unit 111 CIE XYZ → Linear RGB Conversion Unit 112 Linear RGB → RGB Conversion Unit

Claims (4)

CIE xy色度図において、カラー信号変換前のカラー映像信号の基となる第1の色域をなす第1の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として入力側彩度を構成する入力側彩度・色相計算手段と、
CIE xy色度図において、前記第1の色域よりも広いカラー信号変換後のカラー映像信号の基となる第2の色域をなす第2の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として出力側彩度を構成する出力側彩度・色相計算手段と、
前記出力側彩度を前記入力側彩度で除して彩度比を計算する彩度比計算手段と、
入力される前記第1の色域のカラー映像信号の色相と彩度を画素単位に計算する色相・彩度計算手段と、
前記色相・彩度計算手段により計算された前記色相及び彩度と、前記彩度比計算手段により計算された前記彩度比とに基づいて決定した倍率を、前記色相・彩度計算手段により色相と彩度とが計算されたカラー映像信号の色度に乗じて、そのカラー映像信号の色域拡大色信号を出力する色域拡大手段と、
前記色域拡大色信号を前記第2の色域の出力カラー映像信号に変換して出力する出力変換手段と
を備えることを特徴とするカラー映像信号処理装置。
In the CIE xy chromaticity diagram, for each of a plurality of division points on each side of the first polygon forming the first color gamut that is the basis of the color video signal before the color signal conversion, the chromaticity for a plurality of brightness values is represented. Input-side saturation / hue calculation means for calculating the degree and hue and constituting the input-side saturation as a function of their brightness and hue;
In the CIE xy chromaticity diagram, a plurality of division points on each side of the second polygon forming the second color gamut that forms the basis of the color video signal after color signal conversion wider than the first color gamut. For each, output saturation and hue calculation means for calculating the saturation and hue for a plurality of brightness values, and constituting the output saturation as a function of their brightness and hue,
Saturation ratio calculation means for calculating a saturation ratio by dividing the output side saturation by the input side saturation;
Hue / saturation calculating means for calculating the hue and saturation of the input color video signal of the first color gamut in units of pixels;
The magnification determined based on the hue and saturation calculated by the hue / saturation calculating unit and the saturation ratio calculated by the saturation ratio calculating unit is set to a hue determined by the hue / saturation calculating unit. Gamut expansion means for multiplying the calculated chromaticity of the color video signal by the chromaticity and outputting the color gamut expansion color signal of the color video signal;
An output conversion means for converting the color gamut expansion color signal into an output color video signal of the second color gamut and outputting the output color video signal.
前記色域拡大手段は、
前記彩度比から1を減じた値に係数を乗じた値を最小値とし、前記彩度比を最大値とする範囲内で、前記色相・彩度計算手段により計算された前記彩度が高いほど大となる値を倍率として決定し、その決定した倍率を前記色相・彩度計算手段により色相と彩度とが計算されたカラー映像信号の色度に乗算して前記色域拡大信号を得ることを特徴とする請求項1記載のカラー映像信号処理装置。
The color gamut expansion means includes:
The saturation calculated by the hue / saturation calculation means is high within a range in which a value obtained by multiplying a value obtained by subtracting 1 from the saturation ratio is a minimum value and the saturation ratio is a maximum value. A value that is so large is determined as a magnification, and the determined magnification is multiplied by the chromaticity of the color video signal for which the hue and saturation are calculated by the hue / saturation calculation means to obtain the color gamut expansion signal. The color video signal processing apparatus according to claim 1.
CIE xy色度図において、カラー信号変換前のカラー映像信号の基となる第1の色域をなす第1の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として入力側彩度を構成する入力側彩度・色相計算ステップと、
CIE xy色度図において、前記第1の色域よりも広いカラー信号変換後のカラー映像信号の基となる第2の色域をなす第2の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として出力側彩度を構成する出力側彩度・色相計算ステップと、
前記出力側彩度を前記入力側彩度で除して彩度比を計算する彩度比計算ステップと、
入力される前記第1の色域のカラー映像信号の色相と彩度を画素単位に計算する色相・彩度計算ステップと、
前記色相・彩度計算ステップにより計算された前記色相及び彩度と、前記彩度比計算ステップにより計算された前記彩度比とに基づいて決定した倍率を、前記色相・彩度計算ステップにより色相と彩度とが計算されたカラー映像信号の色度に乗じて、そのカラー映像信号の色域拡大色信号を出力する色域拡大ステップと、
前記色域拡大色信号を前記第2の色域の出力カラー映像信号に変換して出力する出力変換ステップと
を含むことを特徴とするカラー映像信号処理方法。
In the CIE xy chromaticity diagram, for each of a plurality of division points on each side of the first polygon forming the first color gamut that is the basis of the color video signal before the color signal conversion, the chromaticity for a plurality of brightness values is represented. An input-side saturation / hue calculation step that calculates the degree and hue and constitutes the input-side saturation as a function of their brightness and hue;
In the CIE xy chromaticity diagram, a plurality of division points on each side of the second polygon forming the second color gamut that forms the basis of the color video signal after color signal conversion wider than the first color gamut. For each, the saturation and hue calculation steps for calculating the saturation and hue for a plurality of lightness values and constituting the output saturation as a function of their lightness and hue;
A saturation ratio calculating step of calculating a saturation ratio by dividing the output saturation by the input saturation;
A hue / saturation calculation step of calculating the hue and saturation of the input color video signal of the first color gamut in units of pixels;
The magnification determined based on the hue and saturation calculated in the hue / saturation calculation step and the saturation ratio calculated in the saturation ratio calculation step is determined by the hue / saturation calculation step. A color gamut expansion step of multiplying the calculated chromaticity of the color video signal by the chromaticity and outputting a color signal of the color video signal to expand the color gamut;
An output conversion step of converting the color gamut expansion color signal into an output color video signal of the second color gamut and outputting the output color video signal.
コンピュータに、
CIE xy色度図において、カラー信号変換前のカラー映像信号の基となる第1の色域をなす第1の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として入力側彩度を構成する入力側彩度・色相計算機能と、
CIE xy色度図において、前記第1の色域よりも広いカラー信号変換後のカラー映像信号の基となる第2の色域をなす第2の多角形の各辺上の複数の分割点のそれぞれについて、複数の明度についての彩度と色相を計算して、それらの明度と色相の関数として出力側彩度を構成する出力側彩度・色相計算機能と、
前記出力側彩度を前記入力側彩度で除して彩度比を計算する彩度比計算機能と、
入力される前記第1の色域のカラー映像信号の色相と彩度を画素単位に計算する色相・彩度計算機能と、
前記色相・彩度計算機能により計算された前記色相及び彩度と、前記彩度比計算機能により計算された前記彩度比とに基づいて決定した倍率を、前記色相・彩度計算機能により色相と彩度とが計算されたカラー映像信号の色度に乗じて、そのカラー映像信号の色域拡大色信号を出力する色域拡大機能と、
前記色域拡大色信号を前記第2の色域の出力カラー映像信号に変換して出力する出力変換機能と
を実現させることを特徴とするカラー映像信号処理プログラム。
On the computer,
In the CIE xy chromaticity diagram, for each of a plurality of division points on each side of the first polygon forming the first color gamut that is the basis of the color video signal before the color signal conversion, the chromaticity for a plurality of brightness values is represented. An input side saturation / hue calculation function that calculates the degree and hue and constitutes the input side saturation as a function of their brightness and hue;
In the CIE xy chromaticity diagram, a plurality of division points on each side of the second polygon forming the second color gamut that forms the basis of the color video signal after color signal conversion wider than the first color gamut. For each, output saturation and hue calculation functions that calculate saturation and hue for multiple brightnesses and configure output saturation as a function of their brightness and hue;
A saturation ratio calculation function for calculating a saturation ratio by dividing the output saturation by the input saturation;
A hue / saturation calculation function for calculating the hue and saturation of the input color video signal of the first color gamut in units of pixels;
The magnification determined based on the hue and saturation calculated by the hue / saturation calculation function and the saturation ratio calculated by the saturation ratio calculation function is determined by the hue / saturation calculation function. A color gamut expansion function that multiplies the chromaticity of the calculated color video signal by the chromaticity of the color video signal and outputs a color signal that expands the color gamut of the color video signal;
An output conversion function for converting the color gamut expanded color signal into an output color video signal of the second color gamut and outputting the same.
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