JP3800427B2 - 信号処理装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、信号処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、画像信号の処理において、従来の色域よりも広い色域の色を表現することができるようにした信号処理装置および方法、並びにプログラムに関する。
近年、画像処理技術の発展により、画像を撮影して記録するビデオカメラや、撮影された画像などの表示を行うテレビジョン受像機において、高画質化が進み、以前のビデオカメラやテレビジョン受像機に比べて、より鮮明な画像を再現することができるようになってきている。
図１は、そのようなビデオカメラとテレビジョン受像機から構成されるAV（Audio Visual）システムの一例の構成を示している。図１の例においては、ビデオカメラ１にて撮影された画像の信号が、記録媒体１１もしくはネットワーク１２を介してテレビジョン受像機２に供給され、ビデオカメラ１にて撮影された画像が、テレビジョン受像機２により表示される。
ここで、図１のビデオカメラ１とテレビジョン受像機２の構成例を、図２と図３を参照して説明する。
図２は、図１のビデオカメラ１の構成例を示すブロック図である。ビデオカメラ１は、所定の規格（例えば、ITU-R（International Telecommunication Union Radiocommunication sector）BT（Broadcasting service（Television））.601（以下、単にBT.601と称する）、またはITU-R BT.709（以下、単にBT.709と称する）など）に従って処理を行うが、ここでは、BT.709に従って処理を行う場合について説明する。
図２において、ビデオカメラ１は、操作部２１、撮影部２２、A/D変換部２３、原色変換部２４、色信号補正部２５、光電変換部２６、色信号変換部２７、エンコーダ２８、制御部２９、記録部３０、および通信部３１から構成されている。
操作部２１は、ユーザがビデオカメラ１に対して各種のコマンドを入力する際に操作され、ユーザによる操作により指示された処理の実行を示す信号を、それぞれの処理を行うブロックに供給する。例えば、操作部２１は、画像の撮影に関する信号を、撮影部２２へ供給する。また、操作部２１は、撮影部２２により撮影された画像の信号（以後、適宜、画像信号と称する）の出力先に関する信号を、制御部２９へ供給する。
撮影部２２は、操作部２１からの指示に従って、撮影処理を開始し、または停止する。また、撮影部２２は撮影した画像の画像信号をA/D（Analog/Digital）変換部２３に供給する。ここで、撮影部２２は、例えば、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージャや、CCD（Charge Coupled Device）などで構成され、画像信号として、R，G，B（Red，Green，Blue）の色信号を出力する。
A/D変換部２３は、撮影部２２から供給された色信号をA/D変換し、原色変換部２４に供給する。ここで、A/D変換部２３が原色変換部２４に供給する色信号R，G，Bを、それぞれ、Rorg，Gorg，Borgと表す。
原色変換部２４は、A/D変換部２３から供給された色信号Rorg，Gorg，Borgを、BT.709の原色に基づく色信号R709，G709，B709に原色変換し、色信号補正部２５に供給する。即ち、原色変換部２４は、例えば、式（１）を計算することにより、A/D変換部２３からの色信号Rorg，Gorg，Borgを、BT.709の原色に基づく色信号R709，G709，B709に変換する。
Figure 0003800427
 ・・・（１）
なお、式（１）の行列は、撮影部２２の原色点によって異なる。
色信号補正部２５は、原色変換部２４から供給された色信号R709，G709，B709を、BT.709にて定義された０乃至1.0の数値範囲の色信号R709，G709，B709に補正する。即ち、色信号補正部２５は、例えば、０より小さい色信号R709，G709，B709を、０に補正し（クリッピングし）、1.0より大きい色信号R709，G709，B709を、1.0に補正して、その補正後の色信号R709，G709，B709を、光電変換部２６に供給する。なお、ここでは、0乃至1.0の数値範囲のうちの0と1.0が、それぞれ、BT.709に準拠した色信号R709，G709，B709の最小値と最大値であるとする。
光電変換部２６は、色信号補正部２５から供給された色信号R709，G709，B709を、BT.709に準拠した光電変換特性に従って、BT.709の表示機構のγ（画像信号に対する発光輝度の非線形性）で補正した色信号R'709，G'709，B'709に変換し、色信号変換部２７に供給する。
即ち、光電変換部２６は、色信号補正部２５からの色信号R709，G709，B709を、式（２）に従って、色信号R'709，G'709，B'709に変換し、色信号変換部２７に供給する。
Figure 0003800427
 ・・・（２）
ここで、色信号R709と色信号R'709との間の光電変換特性は、BT.709に準拠した色信号R709の最小値から最大値、即ち、0から1.0までの範囲で定義されている。色信号G709と色信号G'709との間の光電変換特性、および色信号B709と色信号B'709との間の光電変換特性についても、同様である。
色信号変換部２７は、光電変換部２６から供給された色信号R'709，G'709，B'709を、式（３）に従い、BT.709に準拠した輝度信号Y'709と色差信号Cb'709，Cr'709に変換し、さらに、その輝度信号Y'709および色差信号Cb'709，Cr'709を８ビットで表現して、エンコーダ２８に供給する。
Figure 0003800427
 ・・・（３）
なお、式（３）の行列は、BT.709において1125/60/2:1シグナルフォーマット（Signal Format）について規定されている行列である。
ここで、BT.709によれば、色信号変換部２７において式（３）を計算することによって得られる輝度信号Y'709は、0乃至1.0の数値範囲の値である。また、色信号変換部２７において式（３）を計算することによって得られる色差信号Cb'709と色差信号Cr'709は、それぞれ、-0.5乃至0.5の数値範囲の値である。
さらに、色信号変換部２７は、式（３）を計算することによって得られる0乃至1.0の数値範囲の輝度信号Y'709を、８ビットで表現可能な0乃至255の整数範囲より狭い16乃至235の範囲の整数値に割り当て、その整数値である輝度信号Y'709を、BT.709に準拠した輝度信号としてエンコーダ２８に供給する。さらに、色信号変換部２７は、式（３）を計算することによって得られる-0.5乃至0.5の数値範囲の色差信号Cb'709と色差信号Cr'709を、それぞれ、８ビットで表現可能な0乃至255の整数の範囲より狭い16乃至240の整数範囲の整数値に割り当て、その整数値である色差信号Cb'709，Cr'709を、BT.709に準拠した色差信号として、エンコーダ２８に供給する。
エンコーダ２８は、色信号変換部２７から供給された８ビットの輝度信号Y'709と色差信号Cb'709，Cr'709を、例えば、MPEG（Moving Picture Experts Group）などの所定のフォーマットに従ってエンコードし、その結果得られるエンコードデータを、制御部２９に供給する。
制御部２９は、操作部２１からの指示に従い、エンコーダ２８から供給されたエンコードデータを記録部３０、または通信部３１に供給する。
記録部３０は、制御部２９から供給されたエンコードデータを、図１の記録媒体１１に記録する。通信部３１は、制御部２９から供給されたエンコードデータを、図１のネットワーク１２を介して送信する。
図３は、図１のテレビジョン受像機２の構成例を示すブロック図である。テレビジョン受像機２は、所定の規格（例えば、BT.601、またはBT.709など）に従って処理を行うが、ここでは、BT.709に従って処理を行う場合について説明する。
図３において、テレビジョン受像機２は、画像信号入力部４１、輝度・色差信号変換部４２、固有γ特性補正部４３、D/A変換部４４、および表示機構４５から構成されている。
画像信号入力部４１は、記録媒体１１から再生され、或いはネットワーク１２から伝送されてくるエンコードデータを受信する。さらに、画像信号入力部４１は、そのエンコードデータを、例えば、MPEGなどの所定のフォーマットに従ってデコードし、そのデコードにより得られる、BT.709に準拠した８ビットの輝度信号Y'709と色差信号Cb'709，Cr'709を、輝度・色差信号変換部４２に供給する。
輝度・色差信号変換部４２は、画像信号入力部４１から供給された輝度信号Y'709と色差信号Cb'709，Cr'709を、式（４）に従い、BT.709に準拠した色信号R'709，G'709，B'709に変換し、固有γ特性補正部４３に供給する。
Figure 0003800427
 ・・・（４）
ここで、画像信号入力部４１から輝度・色差信号変換部４２に供給される、BT.709に準拠した輝度信号Y'709は、上述したように、８ビットで表現可能な16乃至235の整数範囲の整数値である。また、画像信号入力部４１から輝度・色差信号変換部４２に供給される、BT.709に準拠した色差信号Cb'709，Cr'709は、それぞれ、上述したように、８ビットで表現可能な16乃至240の整数範囲の整数値である。
輝度・色差信号変換部４２は、輝度・色差信号変換部４２に供給される16乃至235の整数範囲の整数値の輝度信号Y'709を、0乃至1.0の数値範囲で表現される値とするとともに、16乃至240の整数範囲の整数値の色差信号Cb'709，Cr'709のそれぞれを、-0.5乃至0.5の数値範囲で表現される値とし、その0乃至1.0の数値範囲で表される輝度信号Y'709と、-0.5乃至0.5の数値範囲で表現される色差信号Cb'709，Cr'709を、式（４）に従って、0乃至1.0の範囲の色信号R'709，G'709 ，B'709に変換する。
固有γ特性補正部４３は、テレビジョン受像機２のγ特性が、BT.709の式（２）で表される光電変換特性（γ特性）と異なる場合に、輝度・色差信号変換部４２から供給された色信号R'709，G'709，B'709を、テレビジョン受像機２の表示機構（CRT（Cathode Ray Tube）など）のもつ固有のγ特性に従って、色信号R'709，G'709 ，B'709に変換し、D/A変換部４４に供給する。
なお、テレビジョン受像機２の表示機構４５のγ特性が、BT.709の光電変換特性と同一である場合は、固有γ特性補正部４３は不要である。
D/A変換部４４は、固有γ特性補正部４３から供給された色信号R'709，G'709，B'709をD/A（Digital/Analog）変換し、表示機構４５に供給する。
表示機構４５は、例えば、CRTなどで構成され、D/A変換部４４から供給された色信号R'709，G'709，B'709に基づいて、画像を表示する。
なお、上記のビデオカメラ１やテレビジョン受像機２において処理されるBT.709に準拠した色信号と輝度信号および色差信号とについては、非特許文献１にて規定されている。
ここで、図４に、BT.709における原色と基準白色のCIE（Commission Internationale de I'Eclariage）表色系における色度座標上の位置を示す。
RECOMMENDATION ITU-R BT. 709-4
上記のように、図２のビデオカメラ１や図３のテレビジョン受像機２においては、色信号は、BT.709の規格に沿って処理されるため、BT.709の規格外の色を表現することができなかった。
一方、BT.709に関係なく、色信号や、輝度信号および色差信号を、独自に定義すれば、広色域の色を表現することが可能になるが、この場合、そのような独自に定義された色信号や、輝度信号および色差信号は、BT.709に準拠したテレビジョン受像機などで処理することが困難となる。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、BT.709などの所定の規格よりも広色域の色を表現することができ、かつ、所定の規格に準拠した装置で扱うことが可能な信号を提供することができるようにするものである。
本発明の第１の信号処理装置は、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換手段と、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換手段と、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換手段と、色信号変換手段において得られた輝度信号を、所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、色信号変換手段において得られた色差信号を、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第１の信号処理装置は、光電変換特性を、原点に対して点対称にすることができる。
本発明の第１の信号処理装置は、原色変換手段、特性変換手段、および色信号変換手段の全てを1つのルックアップテーブルで構成するようにすることができる。
本発明の第１の信号処理方法は、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換ステップと、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換ステップと、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換ステップと、色信号変換ステップにおいて得られた輝度信号を、所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、色信号変換ステップにおいて得られた色差信号を、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正ステップとを含むことを特徴とする。
本発明の第１のプログラムは、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換ステップと、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換ステップと、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換ステップと、色信号変換ステップにおいて得られた輝度信号を、所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、色信号変換ステップにおいて得られた色差信号を、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正ステップとを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明の第２の信号処理装置は、輝度信号と色差信号とが、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換し、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換することにより得られる、所定の規格に準拠した輝度信号と、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、所定の規格に準拠した輝度信号と、第２の数値範囲の色差信号を、第３の色信号に変換する色差信号変換手段と、光電変換特性に従って、第３の色信号を、第２の色信号に変換する特性変換手段と、第２の色信号を、第１の色信号に変換する原色変換手段と、第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第２の信号処理装置は、光電変換特性を、原点に対して点対称にすることができる。
本発明の第２の信号処理装置は、原色変換手段、特性変換手段、および色信号変換手段の全てを1つのルックアップテーブルで構成するようにすることができる。
本発明の第２の信号処理方法は、輝度信号と色差信号とが、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換し、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換することにより得られる、所定の規格に準拠した輝度信号と、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、所定の規格に準拠した輝度信号と、第２の数値範囲の色差信号を、第３の色信号に変換する色差信号変換ステップと、光電変換特性に従って、第３の色信号を、第２の色信号に変換する特性変換ステップと、第２の色信号を、第１の色信号に変換する原色変換ステップと、第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正ステップとを含むことを特徴とする。
本発明の第２のプログラムは、輝度信号と色差信号とが、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換し、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換することにより得られる、所定の規格に準拠した輝度信号と、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、所定の規格に準拠した輝度信号と、第２の数値範囲の色差信号を、第３の色信号に変換する色差信号変換ステップと、光電変換特性に従って、第３の色信号を、第２の色信号に変換する特性変換ステップと、第２の色信号を、第１の色信号に変換する原色変換ステップと、第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正ステップとを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明の第１の信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラムにおいては、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号が、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換され、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号が、第３の色信号に変換される。さらに、第３の色信号が、輝度信号と色差信号に変換され、輝度信号が、所定の規格に準拠した輝度信号に補正されるとともに、色差信号が、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正される。
本発明の第２の信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラムにおいては、輝度信号と色差信号とが、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換し、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換することにより得られる、所定の規格に準拠した輝度信号と、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とである場合において、所定の規格に準拠した輝度信号と、第２の数値範囲の色差信号が、第３の色信号に変換され、光電変換特性に従って、第３の色信号が、第２の色信号に変換される。そして、第２の色信号が、第１の色信号に変換され、第１の色信号が、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正される。
本発明によれば、例えば、BT.709などの所定の規格で扱うことが可能な信号によって広色域の色を表現することが可能となる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
請求項１に記載の信号処理装置（例えば、図１２のビデオカメラ６０）は、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換手段（例えば、図１２の原色変換部６２）と、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換手段（例えば、図１２の光電変換部６３）と、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換手段（例えば、図１２の色信号変換部６４）と、色信号変換手段において得られた輝度信号を、所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、色信号変換手段において得られた色差信号を、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正手段（例えば、図１２の補正部６４A）とを備えることを特徴とする。
請求項３に記載の信号処理装置（例えば、図１２のビデオカメラ６０）は、原色変換手段（例えば、図１２の原色変換部６２）、特性変換手段（例えば、図１２の光電変換部６３）、および色信号変換手段（例えば、図１２の色信号変換部６４）の全てが、１つのルックアップテーブルで構成されることを特徴とする。
請求項４に記載の信号処理方法は、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換ステップ（例えば、図１３のステップS３の処理）と、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換ステップ（例えば、図１３のステップS４の処理）と、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換ステップ（例えば、図１３のステップS５の処理）と、色信号変換手段において得られた輝度信号を、所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、色信号変換手段において得られた色差信号を、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正ステップ（例えば、図１３のステップS６の処理）とを含むことを特徴とする。
請求項５に記載のプログラムは、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換ステップ（例えば、図１３のステップS３の処理）と、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換ステップ（例えば、図１３のステップS４の処理）と、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換ステップ（例えば、図１３のステップS５の処理）と、色信号変換手段において得られた輝度信号を、所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、色信号変換手段において得られた色差信号を、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正ステップ（例えば、図１３のステップS６の処理）とを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
請求項６に記載の信号処理装置（例えば、図１４のテレビジョン受像機７０）は、輝度信号と色差信号とが、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換し、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換することにより得られる、所定の規格に準拠した輝度信号と、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、所定の規格に準拠した輝度信号と、第２の数値範囲の色差信号を、第３の色信号に変換する輝度・色差信号変換手段（例えば、図１４の輝度・色差信号変換部７１）と、光電変換特性に従って、第３の色信号を、第２の色信号に変換する特性変換手段（例えば、図１４の逆光電変換部７２）と、第２の色信号を、第１の色信号に変換する原色変換手段（例えば、図１４の原色変換部７３）と、第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正手段（例えば、図１４の色信号補正部７４）とを備えることを特徴とする。
請求項８に記載の信号処理装置（例えば、図１４のテレビジョン受像機７０）は、輝度・色差信号変換手段（例えば、図１４の輝度・色差信号変換部７１）、特性変換手段（例えば、図１４の逆光電変換部７２）、および原色変換手段（例えば、図１４の原色変換部７３）の全てが、１つのルックアップテーブルで構成されることを特徴とする。
請求項９に記載の信号処理方法は、輝度信号と色差信号とが、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換し、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換することにより得られる、所定の規格に準拠した輝度信号と、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、所定の規格に準拠した輝度信号と、第２の数値範囲の色差信号を、第３の色信号に変換する輝度・色差信号変換ステップ（例えば、図１５のステップS２２の処理）と、光電変換特性に従って、第３の色信号を、第２の色信号に変換する特性変換ステップ（例えば、図１５のステップS２３の処理）と、第２の色信号を、第１の色信号に変換する原色変換ステップ（例えば、図１５のステップS２４の処理）と、第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正ステップ（例えば、図１５のステップS２５の処理）とを含むことを特徴とする。
請求項１０に記載のプログラムは、輝度信号と色差信号とが、第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、第２の色信号を、第３の色信号に変換し、第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換することにより得られる、所定の規格に準拠した輝度信号と、所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、所定の規格に準拠した輝度信号と、第２の数値範囲の色差信号を、第３の色信号に変換する輝度・色差信号変換ステップ（例えば、図１５のステップS２２の処理）と、光電変換特性に従って、第３の色信号を、第２の色信号に変換する特性変換ステップ（例えば、図１５のステップS２３の処理）と、第２の色信号を、第１の色信号に変換する原色変換ステップ（例えば、図１５のステップS２４の処理）と、第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正ステップ（例えば、図１５のステップS２５の処理）とを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態について説明するが、その前に、本実施の形態で採用する色空間について、既に国際標準となっている色空間と比較して説明する。
図５は、国際標準となっている規格の信号の信号レベルと、その信号レベルを表現する整数値との関係を示している。
まず、IEC（International Electrotechnical Commission）にて規定される色空間についての規格であるsRGB規格においては、R，G，Bのそれぞれの色信号を表すために８ビットを使用し、それにより表現することができる０乃至255の値に、0乃至1.0の色信号R，G，Bの信号レベルが割り当てられているので、それぞれ256（＝255−0＋1）階調で表現される。
次に、静止画像の輝度信号と色差信号についての規格であるsYCC規格においては、輝度信号Yについては、sRGB規格と同様に、その輝度信号Yを表現するために８ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255の値に、0乃至1.0の輝度信号Yの信号レベルが割り当てられているので、256（＝255−0＋1）階調で表現される。
色差信号Cb，Crについては、それぞれの信号を表現するために８ビットを使用し、それにより表現することができる０乃至255の値に、-0.5乃至0.5の色差信号Cb，Crの信号レベルが割り当てられているので、256（＝255−0＋1）階調で表現される。
次に、SDTV（Standard Definition Television）の規格であるBT.601と、HDTV（High Definition Television）の規格であるBT.709における色信号と、輝度信号および色差信号とについて説明する。
BT.709では、R，G，Bのそれぞれの色信号を表現するために８ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い、16乃至235の整数範囲の整数値に、0乃至1.0の色信号R，G，Bの信号レベルが割り当てられているので、それぞれ220（＝235−16＋1）階調で表現される。
また、BT.709では、輝度信号Yを表現するために８ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い16乃至235の整数範囲の整数値に、0乃至1.0の輝度信号の信号レベルが割り当てられているので、220（＝235−16＋1）階調で表現される。
さらに、BT.709では、色差信号Cb，Crそれぞれを表現するために8ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い16乃至240の整数範囲の整数値に、-0.5乃至0.5の色差信号の信号レベルが割り当てられているので、それぞれ225（＝240−16＋1）階調で表現される。
なお、BT.601の色信号と、輝度信号および色差信号も、BT.709と同様に規定されている。また、BT.709およびBT.601では、信号を表現する８ビットで表される0乃至255のうちの、0と255は、不使用となっている。
次に、本請求方式について説明する。
本請求方式は、各信号レベルの信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格、即ち、例えば、-0.5乃至0.5の範囲の色差信号Cb，Crを８ビットで表現可能な0乃至255より狭い16乃至240の整数に割り当てて表現するBT.709を拡張したものとなっている。
具体的には、本請求方式では、輝度信号Yは、BT.709と同一に定義される。即ち、本請求方式では、輝度信号Yを表現するために８ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い16乃至235の整数範囲の整数値に、0乃至1.0の輝度信号Yの信号レベルが割り当てられている。従って、本請求方式でも、BT.709と同様に、0乃至1.0の信号レベルの範囲の輝度信号が、220（＝235−16＋1）階調で表現される。
また、本請求方式では、色差信号Cb，Crそれぞれの表現をするために８ビットを使用し、それにより表現することができる0乃至255より狭い16乃至240整数範囲の整数値に、-0.5乃至0.5の色差信号Cb，Crの信号レベルが割り当てられている。この点においては、BT.709と同様である。
しかしながら、本請求方式では、色差信号Cb，Crの信号レベルが割り当てられる整数範囲が、BT.709で信号レベルが割り当てられている16乃至240の整数範囲を包含する1乃至254の整数範囲に拡張されている。即ち、本請求方式では、BT.709と同様に、-0.5乃至0.5の信号レベルの範囲の色差信号Cb，Crが、それぞれ、16乃至240の225（＝240−16＋1）階調の整数範囲に割り当てられており、その16乃至240の整数範囲に対する信号レベルの割り当てが同様になる様にして、さらに1乃至15の整数範囲と、241乃至254の整数範囲にも、信号レベルが割り当てられている。
その結果、本請求方式では、1乃至254の整数範囲に、-0.57乃至0.56の信号レベルが割り当てられる。従って、本請求方式では、-0.57乃至0.56の信号レベルの範囲の色差信号Cb，Crが、それぞれ254（＝254−1＋1）階調に分けて表現される。
以上のように、BT.709を拡張した本請求方式では、BT.709の色差信号Cb，Crの信号レベルである-0.5乃至0.5を包含する-0.57乃至0.56の範囲の信号レベルの色差信号Cb，Crを扱うことができる。
従って、本請求方式によれば、BT.709で表現可能な色よりも広色域の色を表現することができる。
さらに、本請求方式の輝度信号Yは、BT.709の輝度信号Yと同一であり、また、本請求方式の色差信号Cb，Crは、16乃至240の整数範囲に割り当てられている-0.5乃至0.5の信号レベルについては、BT.709の色差信号Cb，Crと同一である。従って、本請求方式の輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crは、BT.709に準拠した装置であれば扱うことができ、例えば、BT.709で表現可能な色の範囲で、画像の表示を行うことができる。
本請求方式では、その色差信号Cb，Crが、BT.709の色差信号Cb，Crがとり得る-0.5乃至0.5の範囲よりも広い-0.57乃至0.56の範囲の信号レベルをとり得るので、そのような本請求方式の輝度信号Yおよび色信号Cb，Crを、色信号R，G，Bに変換した場合には、その色信号R，G，Bそれぞれの信号レベルは、いずれも、0乃至1.0より広い範囲の値、即ち、0未満の値（負の値）や1を超える値をとり得る。なお、ここでの0とは、BT.709に準拠した色信号R，G，Bの最小値であり、1とは、BT.709に準拠した色信号R，G，Bの最大値である。
以上のように、本請求方式では、負の値や1を超える値の色信号R，G，Bを扱うことができ、そのような色信号R，G，Bと、0乃至1.0の範囲の輝度信号Y、および-0.57乃至0.56の範囲の色差信号Cb，Crとの間の相互変換が行われる。
ところで、例えば、画像を撮影し、その画像の色信号R，G，Bを、本請求方式の輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crに変換して処理する場合、その本請求方式の輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crを、BT.709に準拠した装置で扱うことができるようにするには、本請求方式の輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crに変換する色信号R，G，Bを、BT.709の表示機構の光電変換特性に従った色信号R，G，Bに変換（γ（ガンマ）補正）する必要がある。
一方、BT.709では、その色信号R，G，Bがとり得る0乃至1.0の範囲については、光電変換特性が定義されているが、負の値と1.0を超える値については、光電変換特性が定義されていない。
そして、本請求方式の輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crに変換する色信号R，G，Bは、上述したように、負の値と1.0を超える値をとり得るので、そのような負の値や1.0を超える値の色信号R，G，Bを、どのような光電変換特性に従って変換するかが問題となる。
そこで、本請求方式では、例えば、BT.709で規定されている光電変換特性を、そのまま1.0を超える領域でも適用するとともに、入力が負値の場合は原点に対して点対称に拡張し、その拡張によって得られる光電変換特性を採用することとする。
即ち、図６は、本請求方式で採用する光電変換特性を示している。
図６に示す本請求方式の光電変換特性は、入力信号（色信号R，G，B）が、0乃至1.0の範囲については、BT.709における光電変換特性と同一である。
即ち、図６の本請求方式の光電変換特性のうちの、入力信号が0乃至1.0の範囲は、BT.709で定義されているように、式（２）と同様に表される。
また、図６の本請求方式の光電変換特性のうちの、入力信号が1.0を超えるの範囲は、式（２）の0.018乃至1.0の範囲をそのまま拡張したものとなっている。さらに、図６の本請求方式の光電変換特性のうちの、入力信号が負の範囲は、式（２）の光電変換特性を、原点に対して対称に拡張したものとなっている。
従って、図６の本請求方式の光電変換特性は、式（５）で表される。
Figure 0003800427
 ・・・（５）
なお、式（５）のRは、光電変換特性に従って変換を行う前の色信号Rを示しており、R'は、光電変換特性に従って変換を行った後の色信号Rを示している。本請求方式では、色信号G，Bも、式（５）に従って変換される。
次に、以上のような本請求方式によって表現することができる色について説明する。
図７は、BT.709がカバーする色空間と、マンセルカラーカスケード(Munsell Color Cascade)と呼ばれる高彩度色標の768色およびsRGB規格の色空間との関係を表す図である。
なお、図７においては（後述する図８および図９においても同様）、色信号R，G，Bを光電変換特性に従って変換し、その変換後の色信号R，G，Bを、輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crに変換した場合の、その輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crを、３つの軸にとって、色空間を表している。図７では、輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crが光電変換特性に従った変換が行われた色信号R，G，Bに対応するものであることを表すために、輝度信号Yおよび色差信号Cb，Crを、それぞれ、輝度信号Y'，および色差信号Cb'，Cr'と示してある。
また、図７において、●印がマンセルカラーカスケードの768色を示しており、格子状に囲まれている平行六面体の範囲が、BT.709規格の色信号で表現される色を示している。さらに、図７において、直方体で囲まれている範囲が、BT.709の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示している。
BT.709の輝度信号、色差信号では、sRGB規格の色空間をカバーするが、マンセルカラーカスケードの768色については、カバーすることができない部分が存在する。
図８は、本請求方式の輝度信号、色差信号による色空間、マンセルカラーカスケードの768色、BT.709規格の色信号による色空間、およびBT.709規格の輝度信号、色差信号による色空間の関係を表す図である。
図８において、図７と同様に●印がマンセルカラーカスケードの768色を示しており、平行六面体で囲まれている範囲が、BT.709規格の色信号で表現される色を示している。さらに、２つの直方体のうち、内側の直方体で囲まれている範囲が、BT.709の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示しており、外側の直方体で囲まれている範囲が、本請求方式の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示している。
図９は、図８のcb'方向への投影図である。
図９において、図７と同様に●印がマンセルカラーカスケードの768色を示しており、平行四辺形の範囲が、BT.709規格の色信号で表現される色を示している。さらに、２つの長方形のうち、内側の長方形で囲まれている範囲が、BT.709の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示しており、外側の長方形で囲まれている範囲が、本請求方式の輝度信号、色差信号がカバーする範囲を示している。
図８および図９に示すように、本請求方式は、マンセルカラーカスケードの768色とBT.709規格の色信号の色空間を完全にカバーしている。
図１０は、BT.709と本請求方式とがそれぞれカバーする色空間のカバー率を示している。
まず、マンセルカラーカスケードの768色の表面積に対するカバー率は、BT.709の色信号の色空間では55％であるのに対して、本請求方式の輝度信号、色差信号の色空間では100％である。
また、均等色空間（L*a*b*）の体積に対するカバー率は、BT.709の色信号の色空間では61％であるのに対して、本請求方式の輝度信号、色差信号の色空間では100％である。
以上のように、本請求方式によれば、広範囲の色空間をカバーし、広色域の色を表現することができる。
次に、図１１は、上述した本請求方式に対応したAVシステムの一実施の形態の構成例を示している。
図１１のAVシステムは、ビデオカメラ６０とテレビジョン受像機７０とで構成される。AVシステムにおいては、ビデオカメラ６０にて撮影された画像の信号が、記録媒体１１もしくはネットワーク１２を介してテレビジョン受像機７０に供給され、テレビジョン受像機７０において、ビデオカメラ６０にて撮影された画像が表示される。
図１２は、図１１のビデオカメラ６０の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。なお、図１２において、図２に示すビデオカメラ１における場合と同様の部分には同一の番号が付してあり、その説明は適宜省略する。
ビデオカメラ６０は、操作部２１、撮影部６１、A/D変換部２３、原色変換部６２、光電変換部６３、色信号変換部６４、補正部６４A、エンコーダ２８、制御部２９、記録部３０、通信部３１により構成される。
撮影部６１は、操作部２１からの指示に従って、撮影処理を開始し、または停止する。また、撮影部６１は撮影した画像の画像信号をA/D変換部２３に供給する。ここで、撮影部６１は、例えば、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージャや、CCD（Charge Coupled Device）などで構成され、画像信号として、R，G，Bの色信号を出力する。
ここで、撮影部６１であるCMOSイメージャまたはCCDの原色点は、広色域の色の情報を伝達するために、BT.709の原色点よりも広色域の位置にあるべきである。
A/D変換部２３は、撮影部６１から供給された色信号R，G，BをA/D変換し、原色変換部６２に供給する。ここで、A/D変換部２３が原色変換部６２に供給する色信号R，G，Bを、それぞれ、Rex，Gex，Bexと表す。
原色変換部６２は、A/D変換部２３から供給された色信号Rex，Gex，Bexを、BT.709の原色に基づく色信号Rex709，Gex709，Bex709に原色変換し、光電変換部６３に供給する。即ち、原色変換部６２は、例えば、式（６）を計算することにより、A/D変換部２３からの色信号Rex，Gex，Bexを、BT.709の原色に基づく色信号Rex709，Gex709，Bex709に変換する。なお、BT.709の原色は、前述の図４に示した通りである。
Figure 0003800427
 ・・・（６）
この、原色変換部６２での原色変換にて得られる色信号Rex709，Gex709，Bex709は、撮影部６１の原色点がBT.709の原色点と異なる場合、負の値や、１を超える値をとり得る。
光電変換部６３は、原色変換部６２から供給された色信号Rex709，Gex709，Bex709を、本請求方式の光電変換特性に従って、色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に変換し、色信号変換部６４に供給する。
即ち、光電変換部６３は、原色変換部６２からの色信号Rex709，Gex709，Bex709を、式（５）に従って色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に変換し、色信号変換部６４に供給する。
ここで、式（５）は、色信号Rex709を色信号R'ex709に変換する式であるが、色信号Gex709，Bex709も、それぞれ、式（５）の色信号R709と同様に、色信号G'ex709，B'ex709に変換される。
なお、光電変換部６３において、色信号Rex709，Gex709，Bex709を、本請求方式の光電変換特性に従って変換することにより得られる色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709のうちの0乃至1.0の範囲は、BT.709規格と同じである。
色信号変換部６４は、光電変換部６３から供給された色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709を、式（７）に従い、輝度信号Y'ex709および色差信号Cb'ex709，Cr'ex709に変換する。さらに、信号変換部６４は、補正部６４Aを内蔵しており、補正部６４Aは、輝度信号Y'ex709を本請求方式にて定義される0乃至1.0の数値範囲の輝度信号に補正し、色差信号Cb'ex709とCr'ex709を、本請求方式にて定義される-0.57乃至0.56の数値範囲の色差信号に補正して、エンコーダ２８に供給する。
Figure 0003800427
 ・・・（７）
即ち、色信号変換部６４は、補正部６４Aにて、例えば、0より小さい輝度信号Y'ex709を0に補正し、1.0より大きい輝度信号Y'ex709を1.0に補正する。また、-0.57より小さい色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を-0.57に補正し、0.56より大きい色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を0.56に補正して、その補正後の輝度信号Y'ex709を、８ビットで表現可能な0乃至255の整数範囲より狭い16乃至235の整数範囲の整数値に割り当て、その整数値である輝度信号Y'ex709を、本請求方式に準拠した輝度信号としてエンコーダ２８に供給し、さらに、補正後の色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、それぞれ、８ビットで表現可能な0乃至255の整数範囲より狭い1乃至254の整数範囲の整数値に割り当て、その整数値である色差信号Cb'ex709と色差信号Cr'ex709を、本請求方式に準拠した色差信号として、エンコーダ２８に供給する。
次に、図１３を参照して、図１２のビデオカメラ６０における撮影記録処理を説明する。
操作部２１は、撮影開始の指示を撮影部６１に対して行うと同時に、制御部２９に対して、記録開始の指示、つまり、記録部３０に記録処理を行わせるための指示を行って、撮影記録処理を開始する。
ステップS１において、撮影部６１は、撮影対象を撮影して画像信号を取得し、画像信号としてＲ，Ｇ，Ｂの色信号を、A/D変換部２３へ供給して、ステップS２へ進む。
ステップS２において、A/D変換部２３は、撮影部６１から供給された色信号をA/D変換し、原色変換部６２に供給して、ステップS３へ進む。
ステップS３において、原色変換部６２は、A/D変換部２３から供給された色信号Rex，Gex，Bexを、BT.709の原色に基づく色信号Rex709，Gex709，Bex709に原色変換し、光電変換部６３に供給して、ステップS４へ進む。
ステップS４において、光電変換部６３は、原色変換部６２から供給された色信号Rex709，Gex709，Bex709を、本請求方式の光電変換特性に従って、色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に変換し、色信号変換部６４に供給して、ステップS５へ進む。
ステップS５において、色信号変換部６４は、光電変換部６３から供給された色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709を、本請求方式に準拠した輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709に変換し、ステップS６へ進む。
ステップS６において、色信号変換部６４は、補正部６４Aにて、ステップS５の処理で得られた輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709のうち、無効な値の輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を補正する。
即ち、補正部６４Aは、ステップS５の処理で得られた輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、それぞれ、本請求方式にて定義される0乃至1.0の数値範囲の輝度信号Y'ex709と、-0.57乃至0.56の数値範囲の色差信号Cb'ex709，Cr'ex709に補正する。例えば、0より小さい輝度信号Y'709を0に補正し、1.0より大きい輝度信号Y'709を1.0に補正する。また、-0.57より小さい色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を-0.57に補正し、0.56より大きい色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を0.56に補正する。そして、補正後の、本請求方式に準拠した輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、図５で説明した８ビットで表現して、エンコーダ２８へ供給し、ステップS７へ進む。
ステップS７において、エンコーダ２８は、色信号変換部６４から供給された輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、例えば、MPEGなどの所定のフォーマットに従ってエンコードし、その結果得られるエンコードデータを、制御部２９に供給して、ステップS８へ進む。
ステップS８において、制御部２９は、エンコーダ２８から供給されたエンコードデータを記録部３０に供給する。記録部３０は、供給されたエンコードデータを記録媒体１１に記録し、ステップS９へ進む。
ステップS９において、操作部２１は、撮影記録処理の停止が要求されたか否かの判定を行う。
ステップS９において、撮影記録処理の停止が要求されていないと判定された場合は、ステップS１へ戻り上述の処理が繰り返される。また、ステップS９において、撮影記録処理の停止が要求されたと判定された場合、操作部２１は、撮影部６１に対して撮影停止の指示を行い、さらに、制御部２９に対して記録停止の指示を行って、撮影記録処理を停止させる。
次に、図１４は、図１１のテレビジョン受像機７０の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。なお、図１４において、図３に示すテレビジョン受像機２における場合と同様の部分には同一の番号が付してあり、その説明は適宜省略する。
図１４において、テレビジョン受像機７０は、画像信号入力部４１、輝度・色差信号変換部７１、逆光電変換部７２、原色変換部７３、色信号補正部７４、固有γ特性補正部７５、D/A変換部４４、および表示機構７６から構成されている。
輝度・色差信号変換部７１は、画像信号入力部４１から供給された輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、式（８）に従い、本請求方式の光電変換特性に従った色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に変換し、逆光電変換部７２に供給する。
Figure 0003800427
 ・・・（８）
即ち、輝度・色差信号変換部７１は、８ビットで表現可能な16乃至235の整数範囲の整数値の輝度信号Y'ex709を、0乃至1.0の数値範囲で表現される値とするとともに、８ビットで表現可能な1乃至254の整数範囲の整数値の色差信号Cb'ex709，Cr'ex709のそれぞれを、-0.57乃至0.56の数値範囲で表現される値とし、その0乃至1.0の数値範囲で表される輝度信号Y'ex709と、-0.57乃至0.56の数値範囲で表現される色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、式（８）に従って、色信号R'ex709，G'ex709 ，B'ex709に変換する。
逆光電変換部７２は、輝度・色差信号変換部７１から供給された色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709を、本請求方式の光電変換特性に従って変換する。即ち、逆光電変換部７２は、輝度・色差信号変換部７１から供給された色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709を、式（９）に従い、色信号Rex709，Gex709，Bex709に変換し、原色変換部７３に供給する。
Figure 0003800427
 ・・・（９）
逆光電変換部７２は、輝度・色差信号変換部７１から供給された色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に対して、ビデオカメラ６０（図１２）の光電変換部６３にて行われる処理の逆の処理を行うことにより、輝度・色差信号変換部７１から供給された色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709を、ビデオカメラ６０の光電変換部６３にて変換される前の色信号Rex709，Gex709，Bex709に戻す。
なお、式（９）は、色信号R'ex709を色信号Rex709に変換する式であるが、色信号G'ex709，B'ex709も、それぞれ、式（９）の色信号R'ex709と同様に、色信号Gex709，Bex709に変換される。
原色変換部７３は、逆光電変換部７２から供給された色信号Rex709，Gex709，Bex709を、表示機構７６の原色に基づく色信号Rtv，Gtv，Btvに原色変換し、色信号補正部７４に供給する。即ち、原色変換部７３は、例えば、式（１０）を計算することにより、逆光電変換部７２からの色信号Rex709，Gex709，Bex709を、表示機構７６の原色に基づく色信号Rtv，Gtv，Btvに変換する。
Figure 0003800427
 ・・・（１０）
色信号補正部７４は、原色変換部７３から供給された色信号Rrv，Gtv，Btvのうち、表示機構７６にいおいて表示不可能な色信号に対して補正を行い、固有γ特性補正部７５に供給する。即ち、色信号補正部７４は、例えば、原色変換部７３から供給された色信号Rtv，Gtv，Btvの信号レベルが、表示機構７６において表示可能な色信号の信号レベルの範囲に含まれない場合、その色信号Rtv，Gtv，Btvを、表示機構７６において表示可能な色信号の信号レベルの範囲の色信号に補正する。
例えば、色信号補正部７４にて行う補正処理では、供給された色信号Rtv，Gtv，Btvが負の値であった場合、その色信号Rtv，Gtv，Btvを、0に補正する。
また、色信号補正部７４にて行う補正処理では、原色変換部７３から供給された色信号Rtv，Gtv，Btvが、表示機構７６において表示不可能な色信号であった場合、その色信号Rtv，Gtv，Btvを、その色信号Rtv，Gtv，Btvとの色差が最小になる、表示機構７６において表示可能な色域内の色信号に補正するようにしても良いし、輝度を維持したまま彩度を低下させた色信号に補正するようにしても良い。
固有γ特性補正部７５は、色信号補正部７４から供給された色信号Rtv，Gtv，Btvを、テレビジョン受像機７０の表示機構７６の固有のγ特性を補正するため、表示機構７６の色信号R'tv，G'tv，B'tv に変換し、D/A変換部４４に供給する。
D/A変換部４４は、固有γ特性補正部７５から供給された色信号R'tv，G'tv，B'tvをD/A変換し、表示機構７６に供給する。
表示機構７６は、例えば、CRTなどで構成され、D/A変換部４４から供給された色信号R'tv，G'tv，B'tvに基づいて画像を表示する。表示機構７６は、本請求方式に対応しており、図３の表示機構４５に比べて、広色域の色を表現（表示）することができるものとなっている。
次に、図１５を参照して、図１４のテレビジョン受像機７０における画像表示処理について説明する。
ステップS２１において、画像信号入力部４１は、画像信号を取得する。つまり、画像信号入力部４１は、入力されたエンコードデータを、例えば、MPEGに従ってデコードし、そのデコードにより得られる、本請求方式に従った輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、輝度・色差信号変換部７１へ供給して、ステップS２２へ進む。
ステップS２２において、輝度・色差信号変換部７１は、画像信号入力部４１から供給された輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、式（８）に従って色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に変換し、逆光電変換部７２に供給して、ステップS２３へ進む。
ステップS２３において、逆光電変換部７２は、輝度・色差信号変換部７１から供給された色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709を、本請求方式の式（９）に従って変換し、その結果得られる色信号Rex709，Gex709，Bex709を、原色変換部７３に供給して、ステップS２４へ進む。
ステップS２４において、原色変換部７３は、逆光電変換部７２から供給された色信号Rex709，Gex709，Bex709を、表示機構７６の原色に基づく色信号Rtv，Gtv，Btvに原色変換し、色信号補正部７４に供給して、ステップS２５へ進む。
ステップS２５において、色信号補正部７４は、原色変換部７３から供給された色信号Rtv，Gtv，Btvのうち、表示不可能な色信号を、表示可能な色信号に補正し、固有γ特性補正部７５に供給して、ステップS２６へ進む。
ステップS２６において、固有γ特性補正部７５は、色信号補正部７４から供給された色信号Rtv，Gtv，Btvを、テレビジョン受像機７０の固有のγ特性に従って、色信号R'tv，G'tv，B'tvに変換し、D/A変換部４４に供給して、ステップS２７へ進む。
ステップS２７において、D/A変換部４４は、固有γ特性補正部７５から供給された色信号R'tv，G'tv，B'tvをD/A変換し、表示機構７６へ供給して、ステップS２８へ進む。
ステップS２８において、表示機構７６は、D/A変換部４４から供給された色信号R'tv，G'tv，B'tvに基づいて、画像を表示する。その後、処理は、ステップS２１に戻り、上述した処理を繰り返す。
次に、図１６を参照して、ビデオカメラ６０にて撮影された画像が、テレビジョン受像機７０に表示されるまでの信号の流れを概略的に説明する。図１６の矢印は処理（信号に対する変換処理など）を表している。
処理８１乃至８３は、ビデオカメラ６０にて行われる処理であり、処理９１乃至９４の処理は、テレビジョン受像機７０にて行われる処理である。
まず、ビデオカメラ６０の撮影部６１にて撮影された画像は、D/A変換部２３を経由し、撮影部６１（図１２）の原色に基づく色信号Rex，Gex，Bexとして、原色変換部６２に供給され、BT.709の原色に基づく色信号Rex709，Gex709，Bex709に変換される（処理８１）。
その後、色信号Rex709，Gex709，Bex709は、光電変換部６３にて、本請求方式の光電変換特性に従った色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に変換され（処理８２）、さらに、色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709は、色信号変換部６２にて、本請求方式に準拠した輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709に変換され（処理８３）、エンコーダ２８にてエンコードされた後、エンコードデータとして、記録、もしくは、ネットワーク１２を介しての送信が行われる。
一方、テレビジョン受像機７０は、ビデオカメラ６０で得られたエンコードデータをデコードし、その結果得られる、本請求方式に準拠した輝度信号Y'ex709と色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、輝度・色差信号変換部７１にて、本請求方式の光電変換特性に従った色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に変換する（処理９１）。つまり、輝度信号Y'ex709および色差信号Cb'ex709，Cr'ex709を、ビデオカメラ６０の光電変換部６３が行う処理にて得られる色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709に戻す処理を行う。
その後、色信号R'ex709，G'ex709，B'ex709は、逆光電変換部７２にて、ビデオカメラ６０の原色変換部６３が行う処理にて得られる、BT.709の原色に基づく色信号Rex709，Gex709，Bex709に変換される（処理９２）。
そして、色信号Rex709，Gex709，Bex709は、原色変換部７３にて、表示機構７６（図１４）の原色に基づく色信号Rtv，Gtv，Btvに変換される（処理９３）。
色信号Rtv，Gtv，Btvは、固有γ特性補正部７５にて、テレビジョン受像機７０の固有のγ特性に従って、色信号R'tv，G'tv，B'tvに変換され（処理９４）、この色信号R'tv，G'tv，B'tvに基づいて画像が表示される。
以上のように、ビデオカメラ６０とテレビジョン受像機７０においては、色差信号Cb，Crの有効数値（信号幅）を、BT.709よりも拡張した本請求方式を採用することにより、BT.709では表現できない広色域の色を再現することができる。
なお、ビデオカメラ６０で撮影された画像の輝度信号Yは、BT.709に準拠しており、さらに、色差信号Cb，Crも、-0.5乃至0.5の範囲では、BT.709に準拠しているので、その輝度信号Yおよび色差信号Cb，CrをBT.709に準拠したテレビジョン受像機にて処理した場合は、BT.709の色域にて、画像を表示することができる。
また、ビデオカメラ６０の原色変換部６２と色信号変換部６４のそれぞれは、３×３のマトリックス演算を行う回路で実現し、光電変換部６３は、１次元のLUT（Look Up Table）などで実現することができるが、原色変換部６２、光電変換部６３、および色信号変換部６４の全ては、３次元のLUTで実現することもできる。
さらに、テレビジョン受像機７０の輝度・色差信号変換部７１と原色変換部７３のそれぞれは、３×３のマトリックス演算を行う回路で実現し、逆光電変換部７２と固有γ特性補正部７５のそれぞれは、１次元のLUTなどで実現することができるが、輝度・色差信号変換部７１、逆光電変換部７２、原色変換部７３、および固有γ特性補正部７５の全ては、３次元のLUTで実現することもできる。
また、本実施の形態では、本請求方式の光電変換特性の負の範囲として、BT.709の光電変換特性を原点に対して点対称に拡張したものを用いるとしたが、本請求方式の光電変換特性の負の範囲は、BT.709の光電変換特性を原点に対して点対称に拡張したものでなくてもよい。即ち、本請求方式の光電変換特性の負の範囲としては、例えば、ITU-R BT.1361で規定されている光電変換特性を、そのまま負の範囲に拡張したものなどを適用することができる。
また、本実施の形態では、BT.709を拡張した本請求方式について説明したが、他の規格、即ち、例えば、、BT.601を同様に拡張することも可能である。但し、BT.601を拡張した本請求方式では、信号の変換処理に用いられる行列は、本実施の形態において示した行列とは異なる。例えば、図１２の色信号変換部６４が行う変換処理は、式（７）の代わりに、以下に示す式（１１）を用いて行う。
Figure 0003800427
 ・・・（１１）
さらに、同様の拡張は、ある数値範囲の色差信号を、所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い整数範囲の整数値に割り当てて表現する他の規格について行うことが可能である。
上述した一連の処理は、専用のハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。
上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または各種のプログラムをインストールすることで各種の機能を実行することが可能な、例えば、図１７に示される汎用のパーソナルコンピュータ１００などに、記録媒体からインストールされる。
この記録媒体は、図１７に示すように、パーソナルコンピュータ１００とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク１１１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク１１２（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク１１３（ＭＤ(Mini-Disc)（商標）を含む）、もしくは半導体メモリ１１４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、パーソナルコンピュータ１００に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM１０２や、記録部１０９に含まれるハードディスクなどで構成される。
パーソナルコンピュータ１００のCPU１０１は、パーソナルコンピュータの全体の動作を制御する。また、CPU１０１は、バス１０４および入出力インタフェース１０５を介してユーザから、キーボードやマウスなどを有する入力部１０６から指令が入力されると、それに対応してROM(Read Only Memory)１０２に格納されているプログラムを実行する。あるいはまた、CPU１０１は、ドライブ１１０に接続された磁気ディスク１１１、光ディスク１１２、光磁気ディスク１１３、または半導体メモリ１１４から読み出され、記録部１０９にインストールされたプログラムを、RAM(Random Access Memory)１０３にロードして実行する。さらに、CPU１０１は、プログラムの実行により得られたデータを、ディスプレイやスピーカなどを有する出力部１０７へ出力する。また、CPU１０１は、チューナやカメラ、またはマイクロフォンなどから構成される入力部１０６からデータを取得する。さらに、CPU１０１は、通信部１０８を制御して、外部と通信し、データの授受を実行する。
なお、通信部１０８は、無線による通信を行うものでもよいし、有線による通信を行うものでもよい。或いは、無線と有線の両方の通信が可能なものでもよい。さらに、その通信方式も特に限定されず、例えば、無線の場合、IEEE(The Institute of Electrical and Electronic Engineers , Inc.)802.11a、もしくは802.11bの無線LAN（Local Area Network）、または、Bluetooth等様々な無線通信方式が利用可能である。同様に、有線の場合も、Ethernet（登録商標）もしくはUSB、またはIEEE1394等様々な有線通信方式が利用可能である。
なお、上述した一連の処理を実行させるプログラムは、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースを介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を介してコンピュータにインストールされるようにしても良い。
また、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
従来のAVシステムの一例の構成を示すブロック図である。 図１のビデオカメラ１の構成例を示すブロック図である。 図１のテレビジョン受像機２の構成例を示すブロック図である。 ITU-R BT.709 における原色と基準白色を表した図である。 各規格の信号の信号レベルと、その信号レベルを表現する整数値との関係を示す図である。 本請求方式で採用する光電変換特性を示す図である。 ITU-R BT.709がカバーする色空間と、マンセルカラーカスケードの768色およびsRGB規格の色空間との関係を表す図である。 本請求方式の輝度信号、色差信号による色空間、マンセルカラーカスケードの768色、BT.709規格の色信号による色空間、およびBT.709規格の輝度信号、色差信号による色空間の関係を表す図である。 図８のcb'方向への投影図である。 BT.709と本請求方式とがそれぞれカバーする色空間のカバー率を示す図である。 本発明を適用したAVシステムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図１１のビデオカメラ６０の一実施の形態の構成例を示す図である。 図１２のビデオカメラ６０における撮影記録処理を説明するフローチャートである。 図１１のビテレビジョン受像機７０の一実施の形態の構成例を示す図である。 図１４のテレビジョン受像機７０における画像表示処理を説明するフローチャートである。 図１２のビデオカメラ６０と図１４のテレビジョン受像機７０での処理における信号の流れを示す図である。 パーソナルコンピュータ１００の構成例を示すブロック図である。
符号の説明
１ ビデオカメラ， ２ テレビジョン受像機， １１ 記録媒体， １２ ネットワーク， ２１ 操作部， ２２ 撮影部， ２３ A/D変換部， ２４ 原色変換部， ２５ 色信号補正部， ２６ 光電変換部， ２７ 色信号変換部， ２８ エンコーダ， ２９ 制御部， ３０ 記録部， ３１ 通信部， ４１ 画像信号入力部， ４２ 輝度・色差信号変換部， ４３ 固有γ特性補正部， ４４ D/A変換部， ４５ 表示機構， ６０ ビデオカメラ， ６１ 撮影部， ６２ 原色変換部， ６３ 光電変換部， ６４ 色信号変換部， ６４A 補正部， ７０ テレビジョン受像機， ７１ 輝度・色差信号変換部， ７２ 逆光電変換部， ７３ 原色変換部， ７４ 色信号補正部， ７５ 固有γ特性補正部， ７６ 表示機構， １００ パーソナルコンピュータ， １０１ ＣＰＵ， １０２ ＲＯＭ， １０３ ＲＡＭ， １０４ 内部バス， １０５ 入出力インタフェース， １０６ 入力部， １０７ 出力部， １０８ 記録部， １０９ 通信部， １１０ ドライブ， １１１ 磁気ディスク， １１２ 光ディスク， １１３ 光磁気ディスク， １１４ 半導体メモリ

Claims (10)

  1. 色信号を処理して、輝度信号と色差信号を出力する信号処理装置において、
    第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、前記所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換手段と、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、前記第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換手段と、
    前記第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換手段と、
    前記色信号変換手段において得られた輝度信号を、前記所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、前記色信号変換手段において得られた色差信号を、前記所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、前記第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、前記第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正手段と
    を備えることを特徴とする信号処理装置。
  2. 前記光電変換特性は、原点に対して点対称である
    ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
  3. 前記原色変換手段、特性変換手段、および色信号変換手段の全てが、１つのルックアップテーブルで構成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
  4. 色信号を処理して、輝度信号と色差信号を出力する信号処理装置の信号処理方法において、
    第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、前記所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換ステップと、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、前記第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換ステップと、
    前記第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換ステップと、
    前記色信号変換ステップにおいて得られた輝度信号を、前記所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、前記色信号変換ステップにおいて得られた色差信号を、前記所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、前記第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、前記第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正ステップと
    を含むことを特徴とする信号処理方法。
  5. 色信号を処理して、輝度信号と色差信号を出力する信号処理をコンピュータに行わせるプログラムにおいて、
    第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点より広色域の原色点の第１の色信号を、前記所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換する原色変換ステップと、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲より広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、前記第２の色信号を、第３の色信号に変換する特性変換ステップと、
    前記第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する色信号変換ステップと、
    前記色信号変換ステップにおいて得られた輝度信号を、前記所定の規格に準拠した輝度信号に補正するとともに、前記色信号変換ステップにおいて得られた色差信号を、前記所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、前記第１の整数範囲を包含する第２の整数範囲の整数値に割り当てて表現される、前記第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号に補正する補正ステップと
    を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  6. 輝度信号と色差信号を処理して、色信号を出力する信号処理装置において、
    前記輝度信号と色差信号とは、
    第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、前記所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、前記第２の色信号を、第３の色信号に変換し、
    前記第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する
    ことにより得られる、前記所定の規格に準拠した輝度信号と、前記所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、前記第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、前記第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と、前記第２の数値範囲の色差信号を、前記第３の色信号に変換する色差信号変換手段と、
    前記光電変換特性に従って、前記第３の色信号を、前記第２の色信号に変換する特性変換手段と、
    前記第２の色信号を、前記第１の色信号に変換する原色変換手段と、
    前記第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正手段と
    を備えることを特徴とする信号処理装置。
  7. 前記光電変換特性は、原点に対して点対称である
    ことを特徴とする請求項６に記載の信号処理装置。
  8. 前記色差信号変換手段、特性変換手段、および原色変換手段の全てが、１つのルックアップテーブルで構成される
    ことを特徴とする請求項６に記載の信号処理装置。
  9. 輝度信号と色差信号を処理して、色信号を出力する信号処理装置の信号処理方法において、
    前記輝度信号と色差信号とは、
    第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、前記所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、前記第２の色信号を、第３の色信号に変換し、
    前記第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する
    ことにより得られる、前記所定の規格に準拠した輝度信号と、前記所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、前記第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、前記第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と、前記第２の数値範囲の色差信号を、前記第３の色信号に変換する色差信号変換ステップと、
    前記光電変換特性に従って、前記第３の色信号を、前記第２の色信号に変換する特性変換ステップと、
    前記第２の色信号を、前記第１の色信号に変換する原色変換ステップと、
    前記第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正ステップと
    を含むことを特徴とする信号処理方法。
  10. 輝度信号と色差信号を処理して、色信号を出力する信号処理をコンピュータに行わせるプログラムにおいて、
    前記輝度信号と色差信号とは、
    第１の数値範囲の色差信号を所定の複数ビットで表現可能な整数範囲より狭い第１の整数範囲の整数値に割り当てて表現する所定の規格の原色点よりも広色域の原色点の第１の色信号を、前記所定の規格の原色に基づく第２の色信号に変換し、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と色差信号に対応する色信号がとり得る数値範囲よりも広い数値範囲において定義される光電変換特性に従って、前記第２の色信号を、第３の色信号に変換し、
    前記第３の色信号を、輝度信号と色差信号に変換する
    ことにより得られる、前記所定の規格に準拠した輝度信号と、前記所定の複数ビットで表現可能な第２の整数範囲であり、かつ、前記第１の整数範囲を包含する第２の数値範囲の整数値に割り当てて表現される、前記第１の数値範囲を包含する第２の数値範囲の色差信号とであり、
    前記所定の規格に準拠した輝度信号と、前記第２の数値範囲の色差信号を、前記第３の色信号に変換する色差信号変換ステップと、
    前記光電変換特性に従って、前記第３の色信号を、前記第２の色信号に変換する特性変換ステップと、
    前記第２の色信号を、前記第１の色信号に変換する原色変換ステップと、
    前記第１の色信号を、画像を表示する表示機構が表示可能な数値範囲の信号に補正する補正ステップと
    を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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