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JP4648071B2 - 映像表示装置及び映像信号の色飽和度制御方法 - Google Patents

映像表示装置及び映像信号の色飽和度制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、テレビジョン信号やパーソナルコンピュータ等におけるデジタル映像信号の処理技術に係り、特に、色飽和度を制御する技術に関する。
本発明の従来技術としては、例えば、特開2004−241882号公報(特許文献1)や特開2000−39862号公報(特許文献2)に記載されたものがある。特開2004−241882号公報には、最適な肌色再現状態の映像を得るために、1フレームの映像信号の肌色部分の輝度分布に応じ、ヒストグラム変換型階調補正を行うともに、色飽和度補正を行うとする技術が記載され、特開2000−39862号公報には、液晶表示装置において、低輝度レベルでの彩度の低下をなくし、くすみのない映像を表示するために、入力映像信号の平均映像レベル(平均輝度レベル)を検出し、該検出した平均映像レベルで映像信号の利得を制御し、映像信号の所望色相の彩度を制御するとした技術が記載されている。
特開2004−241882号公報 特開2000−39862号公報
上記従来技術のうち、特開2004−241882号公報記載の技術では、映像信号の肌色部分のみについて階調や色飽和度の補正を行うものであり、他の色範囲についての適切な補正は難しいと考えられる。また、特開2000−39862号公報記載の技術では、映像信号から検出された輝度レベルが低い場合(低輝度時)に、彩度を上げるようにしているが、彩度情報に考慮した彩度制御を行っていない。このため、低輝度時の彩度が高い場合には、さらに彩度を高めてしまうようなことも起り得ると考えられ、このようなときには、暗い映像にもかかわらず色の濃い不自然な映像となってしまうおそれがある。
本発明の課題点は、かかる従来技術に鑑み、映像表示装置において映像信号を、輝度レベルと色分布状態に対応した適切な色飽和度(彩度または色の濃さ)で表示部側に出力することができるようにすることである。
また、本発明の目的は、輝度に応じた適切な彩度を有する高画質の映像表示が可能な技術を提供することにある。
上記課題点を解決するために、本発明では、入力された映像信号の輝度情報と、彩度分布に関する色ヒストグラム情報(彩度ヒストグラム情報)を検出し、該検出された輝度情報及び彩度ヒストグラム情報に基づいて映像信号の彩度を制御する。具体的には、映像信号の彩度を調整する彩度調整部を、彩度ヒストグラム情報と、輝度信号から検出した平均輝度レベル情報または輝度ヒストグラム情報に基づいて制御する。例えば、検出された平均輝度レベル情報が所定値よりもく、かつ検出された彩度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が所定値よりも低いまたは小振幅部分の度数が該所定値よりも高い場合は、映像信号の彩度を増加させるように彩度調整部を制御する。また、検出された輝度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が所定値よりもいまたは小振幅部分の度数が該所定値よりもく、かつ検出された彩度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が所定値よりも低いまたは小振幅部分の度数が該所定値よりも高い場合は、映像信号の彩度を増加させるように彩度調整部を制御する
具体的には、本発明は、上記を基本構成要件とする映像表示装置及び映像信号の色飽和度制御方法である。
本発明によれば、映像表示装置において、輝度レベルと色分布状態に対応した適切な色飽和度の映像信号を生成することができ、高画質の映像表示が可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態につき、図面を用いて説明する。
図1〜図7は、本発明の第1の実施例の説明図である。本第1の実施例は、平均輝度レベル情報と色ヒストグラム情報とに基づき映像信号の色飽和度を制御する場合である。図1は、本発明の第1の実施例としての映像表示装置の基本構成例図、図2は、図1の映像表示装置のマトリクス回路において、平均輝度レベル(APL)に応じ映像信号の色飽和度を増大または減少させる場合の説明図、図3は、図1の映像表示装置の表示部が液晶パネルの場合、マトリクス回路において平均輝度レベルに応じ色飽和度を変化させる場合の説明図、図4は、図1の映像表示装置のマトリクス回路において、色ヒストグラム情報により色飽和度変化を抑制する場合の説明図、図5は、図1の映像表示装置のマトリクス回路における平均輝度レベル情報と色ヒストグラム情報とに基づく色飽和度制御の説明図、図6は、図1の映像表示装置の色ヒストグラム検出部で検出される色ヒストグラム情報の例(検出例)を示す図、図7は、図1の映像表示装置における映像信号の色飽和度補正の動作説明図である。
図1において、11はアンテナ、12はデジタルチューナ、13は、入力される色差信号Cb、Crから色ヒストグラム情報を検出する検出手段としての色ヒストグラム検出部、14は、入力される輝度信号Yから平均輝度レベル情報を検出する検出手段としての平均輝度検出部、15は、制御手段または制御部としてのマイコン、16は、色差信号Cb、Crと輝度信号Yが入力され、マイコン15により制御されて所定の色飽和度の映像信号を生成して出力するマトリクス回路、16aは、マトリクス回路16内にあって、マイコン15からの制御信号により色差信号Cb、Crの復調軸調整を行う復調軸調整回路、16bは、同じくマトリクス回路16内にあって、上記復調軸調整で形成した信号(R−Y、R−G、R−B)と上記輝度信号Yを併せてマトリクス変換するマトリクス変換回路、17は、マトリクス回路16側からの所定の色飽和度の映像信号により映像表示を行う表示部である。制御手段または制御部としてのマイコン15では、検出された上記平均輝度レベル情報及び色ヒストグラム情報に基づき、上記復調軸調整回路16aを制御するための制御信号が形成される。復調軸調整回路16aでは、該制御信号により復調軸調整動作が制御される。すなわち、該復調軸調整回路16aでは、上記平均輝度レベル情報及び色ヒストグラム情報に基づき、映像信号の色飽和度を増減させる復調軸調整が行われる。マトリクス変換回路16bに対し輝度信号Yは、遅延合わせ処理などをされてから入力される。上記色ヒストグラム検出部13、上記平均輝度検出部14、上記マイコン15及び上記マトリクス回路16は、映像信号処理回路を構成する。ここで、上記色ヒストグラム検出部13は、映像信号の1フレームもしくは1フィールド期間における映像信号の色飽和度のヒストグラムすなわち色ヒストグラム(彩度ヒストグラム)を検出するものとする。また、平均輝度検出部14も、映像信号の1フレームもしくは1フィールド期間における映像信号の輝度ヒストグラムを検出するものとする。なお、以下の説明において、色飽和度とは彩度もしくは色の濃さと同じ意味であるものとする。
上記構成において、制御手段または制御部としてのマイコン15は、検出された上記平均輝度レベルと上記色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数とをそれぞれ、基準値と比較して複数ランクにランク分けし該ランクを判別する。例えば、上記平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベルが低く(低ランク)、かつ上記色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が低い(低ランク)ときまたは小振幅部分の度数が高い(高ランク)ときは、上記マトリクス回路16の復調軸調整回路16aに対し、映像信号の色飽和度を下げるような復調軸調整を行わせて色を薄くさせる制御を行う。マイコン15は、また、上記平均輝度レベルが高く、かつ上記色ヒストグラム情報における上記大振幅部分の度数が低いときまたは上記小振幅部分の度数が高いときには、復調軸調整回路16aに上記色飽和度を上げる復調軸調整を行わせて色を濃くさせる制御を行う。さらに、マイコン15は、上記平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベルが低く、かつ上記色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が高いときは、上記復調軸調整回路16aに上記映像信号の色飽和度を下げる復調軸調整を行わせ、暗い映像における色乗りを減らす制御を行う。
以下の説明中で用いる図1の装置の構成要素には、図1に用いた符号と同じ符号を付して用いるとする。また、以下の説明において、色飽和度は、彩度もしくは色の濃さと同じ意味であるものとする。
図2は、図1の映像表示装置のマトリクス回路において、平均輝度レベル(APL)に応じ映像信号の色飽和度を増大または減少させる場合の説明図である。本場合は、平均輝度レベル(APL)が高いときに色飽和度を上げ、平均輝度レベル(APL)が低いときに色飽和度を下げるとした例である。
図2において、横軸は平均輝度レベル(APL)、縦軸は映像信号の色飽和度補正量すなわち彩度補正量(ゲイン)である。横軸における「SATUP」、「SATDOWN」はそれぞれ、平均輝度レベル(APL)の閾値、「APL1」は、閾値「SATUP」、「SATDOWN」それぞれの上限値、「APL0」は、閾値「SATUP」、「SATDOWN」それぞれの下限値、縦軸における「SATUPGAIN」は彩度補正量の上限値、「SATDOWNGAIN」は彩度補正量の下限値である。例えば、平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)が高く、マイコン15による判別の結果、閾値「SATUP」の下限値「APL0」以上のときは、マイコン15は、映像信号の彩度を増大させるように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度の増大補正量を演算する。また、平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)が低く、マイコン15による判別の結果、閾値「SATDOWN」の上限値「APL1」以下のときは、マイコン15は、映像信号の彩度を減らすように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度の減少補正量を演算する。これら彩度の増大補正量や減少補正量の演算結果はさらに、マイコン15により、色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報に基づく抑制係数で補正される。
図3は、図1の映像表示装置の表示部が液晶パネルであるとき、マトリクス回路において平均輝度レベルに応じ色飽和度(彩度)を変化させる場合の説明図である。本液晶パネルの場合は、平均輝度レベル(APL)が低い場合に色抜けが生じ易いため、これを改善するために、平均輝度レベル(APL)が高いときに色飽和度を下げ、平均輝度レベル(APL)が低いときに色飽和度を上げる。
図3において、横軸は平均輝度レベル(APL)、縦軸は液晶パネルに対応させる映像信号の色飽和度補正量すなわちLCD彩度補正量(ゲイン)である。図中の各符号は、上記2の場合と同じである。例えば、平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)が、マイコン15による判別の結果、閾値「SATDOWN」の下限値「APL0」以上のときは、マイコン15は、映像信号の彩度を減らすように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度の減少補正量を演算する。また、平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)が、マイコン15による判別の結果、閾値「SATUP」の上限値「APL1」以下のときは、マイコン15は、映像信号の彩度を増大させるように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度の増大補正量を演算する。これら彩度の減少補正量や増大補正量の演算結果はさらに、マイコン15により、色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報に基づく抑制係数で補正される。
図4は、図1の映像表示装置のマトリクス回路において、色ヒストグラム情報(彩度ヒストグラム情報)により色飽和度変化すなわち彩度変化を抑制する場合の説明図である。(a)は、彩度(色飽和度または色の濃さ)の増大を抑制する場合の抑制係数(彩度増大抑制係数)を示す図、(b)は、彩度(色飽和度または色の濃さ)の減少を抑制する場合の抑制係数(彩度減少抑制係数)を示す図である。
図4において、横軸は、色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数、縦軸は彩度変化(増大または減少)を抑制する抑制係数値である。図4(a)において、横軸における「SATUPHST0」は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数の、彩度増大抑制範囲での最低ランク値、「SATUPHST1」は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数の、彩度増大抑制範囲での最高ランク値、縦軸における「SATUPCOEF」は彩度増大抑制係数である。また、図4(b)において、横軸における「SATDOWNHST0」は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数の、彩度減少抑制範囲での最低ランク値、「SATDOWNHST1」は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数の、彩度減少抑制範囲での最高ランク値、縦軸における「SATDOWNCOEF」は彩度減少抑制係数である。
上記図2で述べたように、例えば、平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)が高く、該平均輝度レベル(APL)が閾値「SATUP」の下限値「APL0」以上のときは、マイコン15は、映像信号の彩度を増大させるように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度の増大補正量を演算する。マイコン15は、該増大補正量の演算結果値をさらに、図4(a)の彩度増大抑制係数「SATUPCOEF」によって補正する。すなわち、平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)が高くて閾値「SATUP」の下限値「APL0」以上のとき、色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数が、例えば大振幅部分の度数が低い結果または小振幅部分の度数が高い結果、マイコン15による判別により、最低ランク「SATUPHST0」と最高ランク「SATUPHST1」との間のランク値「SATUPHSTM」であったとすると、マイコン15は、該ランク値「SATUPHSTM」に対応した彩度増大抑制係数「SATUPCOEFM」により、上記彩度の増大補正量の演算結果値を補正し最終的な彩度増大補正量を求める。該補正は、例えば、該増大補正量「SATUP」の演算結果値に該彩度増大抑制係数「SATUPCOEFM」を掛け合わせることにより行う。該求めた最終的な彩度増大補正量を、マイコン15は彩度補正量として確定し設定する。
また、上記図2で述べたように、例えば、平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)が低く、該平均輝度レベル(APL)が閾値「SATDOWN」の上限値「APL1」以下のときは、マイコン15は、映像信号の彩度を減少させるように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度の減少補正量を演算する。マイコン15は、該減少補正量の演算結果値をさらに、図4(b)の彩度減少抑制係数「SATDOWNCOEF」によって補正する。すなわち、平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)が低くて閾値「SATDOWN」の上限値「APL1」以下のとき、色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数が、例えば大振幅部分の度数が低い結果、または小振幅部分の度数が高い結果、マイコン15による判別により、最低ランク「SATDOWNHST0」と最高ランク「SATDOWNHST1」との間のランク値「SATDOWNHSTM」であったとすると、マイコン15は、該ランク値「SATDOWNHSTM」に対応した彩度増大抑制係数「SATDOWNCOEFM」により、上記彩度の減少補正量の演算結果値を補正し最終的な彩度減少補正量を求める。該補正は、例えば、該減少補正量「SATDOWN」の演算結果値に該彩度減少抑制係数「SATDOWNCOEFM」を掛け合わせることにより行う。該求めた最終的な彩度減少補正量を、マイコン15は彩度補正量として確定し設定する。
図5は、図1の映像表示装置のマトリクス回路16における平均輝度レベル情報と色ヒストグラム情報とに基づく、マイコン15による色飽和度(彩度)制御の説明図である。(a)は、色飽和度(彩度)を減少させて色を薄くする場合、(b)は、色飽和度(彩度)を増大させて色を濃くする場合である。平均輝度検出部14で検出された平均輝度レベル(APL)は、マイコン15により、高ランク、中ランク、低ランクの3つのランクにランク分けされ、色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における大振幅部分及び小振幅部分の度数はそれぞれ、低ランクと高ランクの2つのランクにランク分けされるものとする。(a)の場合、平均輝度レベル(APL)が、高ランク及び中ランクである場合には、色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が低ランクであっても高ランクであっても、該色ヒストグラム情報には関係なく、マイコン15は色飽和度(彩度)制御を行わない。平均輝度レベル(APL)が低ランクでかつ色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が低ランク(ほとんど無彩色)のときに、マイコン15は、復調軸調整回路16aに復調軸調整を行わせて色飽和度(彩度)を減少させ、色を薄くする制御を行う。また、(b)の場合、平均輝度レベル(APL)が、中ランク及び低ランクである場合には、色ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が低ランクであっても高ランクであっても、該色ヒストグラム情報には関係なく、マイコン15は色飽和度(彩度)制御を行わない。平均輝度レベル(APL)が高ランクでかつ色ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が高ランク(色が濃い)のときに、マイコン15は,復調軸調整回路16aに復調軸調整を行わせて色飽和度(彩度)を増大させ、色を濃くする制御を行う。
なお、平均輝度レベル(APL)が低ランクでかつ色ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が高ランクのときにも、マイコン15は色飽和度(彩度)を減少させ、色を薄くする制御を行う。また、平均輝度レベル(APL)が高ランクでかつ色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が低ランクのときにも、マイコン15は、色飽和度(彩度)を増大させ、色を濃くする制御を行う。
図6は、図1の映像表示装置の色ヒストグラム検出部13で検出される色ヒストグラム情報の例である。図6に示されるように、色飽和度すなわち彩度のレベルは複数領域に分割される。図6では小振幅、中小振幅、中大振幅、大振幅の4つの彩度レベル領域に分割される。そして1画面期間(1フレームまたは1フィールド期間)において、各4つのレベル(振幅)領域毎に、各々その領域に属する度数、すなわち画素数を色差信号から検出して、例示されるような色ヒストグラムを形成する。これにより、1画面当たりの彩度分布(色飽和度分布または色の濃さ分布)が把握される。本色ヒストグラムは色が濃い場合の例であって、大振幅部分の度数が高ランク、小振幅部分の度数が低ランクとなっている。本第1の実施例の映像表示装置では、かかる色ヒストグラム情報に基づき、マイコン15が、マトリクス回路16の復調軸調整回路16aを制御して、所定の色飽和度(彩度)とした映像信号をマトリクス回路16に生成させ、出力させる。
図7は、図1の映像表示装置におけるマイコン15による映像信号の色飽和度(彩度)補正制御の一動作例の説明図である。この動作例は、図2に示された制御特性に対応する。
図7において、
(1)マイコン15は、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を開始する(ステップS701)。
(2)平均輝度検出部14が、輝度信号Yから平均輝度レベル(APL)情報を検出し、色ヒストグラム検出部13が、色差信号Cb、Crから色ヒストグラム情報を検出する(ステップS702)。マイコン15は、検出された平均輝度レベル情報及び色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数をランク分けする。
(3)マイコン15は、上記検出された平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATUP」の下限値「APL0」以上か否かを判別する(ステップS703)。
(4)ステップS703における判別の結果、平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATUP」の下限値「APL0」以上である場合には、マイコン15は、映像信号の彩度を増大させるように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度増大補正量を演算する(ステップS704)。
(5)マイコン15は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数ランクに基づき、彩度増大の抑制量(彩度増大抑制係数)を演算によって求める(ステップS705)。
(6)マイコン15は、上記ステップS704で求めた彩度増大補正量を、上記ステップS705で求めた彩度増大抑制係数により補正し、新たに彩度増大補正量を求める(ステップS706)。
(7)マイコン15は、上記ステップS706で求めた彩度増大補正量を、彩度補正量として確定する(ステップS707)。その後、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を終了させる(ステップS712)。
(8)上記ステップS703における判別の結果、上記検出された平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATUP」の下限値「APL0」以上ではないとき、マイコン15は、該平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATDOWN」の上限値「APL1」以下か否かを判別する(ステップS708)。
(9)ステップS708における判別の結果、平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATDOWN」の上限値「APL1」以下であるとき、マイコン15は、映像信号の彩度を減少させるように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度減少補正量を演算する(ステップS709)。
(10)マイコン15は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数ランクに基づき、彩度減少の抑制量(彩度減少抑制係数)を演算によって求める(ステップS710)。
(11)マイコン15は、上記ステップS709で求めた彩度減少補正量を、上記ステップS710で求めた彩度減少抑制係数により補正し、新たに彩度減少補正量を求める(ステップS711)。
(12)マイコン15は、上記ステップS711で求めた新たな彩度減少補正量を、彩度補正量として確定する(ステップS707)。その後、マイコン15は、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を終了させる(ステップS712)。
(13)上記ステップS708における判別の結果、平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATDOWN」の上限値「APL1」以下ではないとき、マイコン15は、上記ステップS707の動作を行い、彩度補正量を確定する。
上記(1)〜(13)の一連の補正制御動作は、制御手段または制御部としてのマイコン15が、プログラムに従って上記一連の手順を実行することで自動的に行われる。該プログラムは、該マイコン15内のメモリや映像表示装置内の他のメモリ(図示なし)などに予め記憶されているものとする。
図8は、図1の映像表示装置におけるマイコン15による映像信号の色飽和度(彩度)補正制御の、他の動作例を説明する図である。この補正制御の動作は、特に表示部17が液晶パネルであるときに実行されるものであり、図3に示された制御特性に対応する。以下にその動作の流れを説明する。
図8において、
(1)マイコン15は、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を開始する(ステップS801)。
(2)平均輝度検出部14が、輝度信号Yから平均輝度レベル(APL)情報を検出し、色ヒストグラム検出部13が、色差信号Cb、Crから色ヒストグラム情報を検出する(ステップS802)。マイコン15は、検出された平均輝度レベル情報及び色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数をランク分けする。
(3)マイコン15は、上記検出された平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATUP」の上限値「APL1」以下か否かを判別する(ステップS803)。
(4)ステップS803における判別の結果、平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATUP」の上限値「APL1」以下である場合には、マイコン15は、映像信号の彩度を増大させるように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度増大補正量を演算する(ステップS804)。
(5)マイコン15は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数ランクに基づき、彩度増大の抑制量(彩度増大抑制係数)を演算によって求める(ステップS805)。
(6)マイコン15は、上記ステップS804で求めた彩度増大補正量を、上記ステップS805で求めた彩度増大抑制係数により補正し、新たに彩度増大補正量を求める(ステップS806)。
(7)マイコン15は、上記ステップS806で求めた彩度増大補正量を、彩度補正量として確定する(ステップS807)。その後、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を終了させる(ステップS812)。
(8)上記ステップS803における判別の結果、上記検出された平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATUP」の上限値「APL1」以下ではないとき、マイコン15は、該平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATDOWN」の下限値「APL0」以下か否かを判別する(ステップS808)。
(9)ステップS808における判別の結果、平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATDOWN」の下限値「APL0」以下であるとき、マイコン15は、映像信号の彩度を減少させるように、平均輝度レベル(APL)に応じた彩度減少補正量を演算する(ステップS809)。
(10)マイコン15は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数ランクに基づき、彩度減少の抑制量(彩度減少抑制係数)を演算によって求める(ステップS810)。
(11)マイコン15は、上記ステップS809で求めた彩度減少補正量を、上記ステップS810で求めた彩度減少抑制係数により補正し、新たに彩度減少補正量を求める(ステップS811)。
(12)マイコン15は、上記ステップS811で求めた新たな彩度減少補正量を、彩度補正量として確定する(ステップS807)。その後、マイコン15は、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を終了させる(ステップS812)。
(13)上記ステップS808における判別の結果、平均輝度レベル(APL)が、閾値「SATDOWN」の下限値「APL0」以上ではないとき、マイコン15は、上記ステップS807の動作を行い、彩度補正量を確定する。
上記(1)〜(13)の一連の補正制御動作は、制御手段または制御部としてのマイコン15が、プログラムに従って上記一連の手順を実行することで自動的に行われる。該プログラムは、該マイコン15内のメモリや映像表示装置内の他のメモリ(図示なし)などに予め記憶されているものとする。
上記本発明の第1の実施例によれば、映像表示装置において、輝度レベルと色分布状態に対応した適切な色飽和度の映像信号を生成することができ、これによって高画質の映像表示が可能となる。特に、マトリクス回路16で色の濃さを変える構成であるため、該色の濃さと併せ、赤、緑、青のいずれかの色のみのゲインを変えられ、これによって、きめの細かい色制御が可能となる。
なお、上記で挙げた制御動作の特性はあくまでも一例であり、様々な制御特性で色飽和度(彩度)を制御することが可能である。例えば、図5(a)においては、平均輝度レベル(APL)が高ランクで、かつ色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が高ランクのときは「何もしない」としている。しかしながら、このような映像は明るくかつ色が濃いため、映像全体がぎらついて見える場合がある。従って、そのような場合は、図5(a)のように「何もしない」ではなく「色を薄くする」として、よりソフトな印象の映像となるように制御してもよい。また、いろいろな制御特性に対応した動作手順をマイコン15に実行させるためのプログラムを準備しておき、これを適宜選択してマイコン15に実行させるようにしてもよい。
図9は、図1の映像表示装置の色ヒストグラム検出部13で検出される色ヒストグラム情報の他の例であって、R−Y軸、B−Y軸で振幅領域平面を形成し、これに垂直に度数軸を設けた3次元の色ヒストグラムの例である。振幅領域平面内では、原点に対し同心状に振幅領域が形成され、内周側が小振幅領域、外周側が大振幅領域とされる。本3次元の色ヒストグラムによれば、色毎の色の濃さが同時に示されるため、色飽和度(彩度)を制御すべき色の特定と制御量などを短時間で正確に把握することができ、制御性能の向上とそれによる高画質化が可能となる。例えば、図12において、Gは、中大振幅領域(ロ)にある緑成分の色ヒストグラムである。この映像信号の緑色の色飽和度(彩度または色の濃さ)が異常に高いとき、これを減らす制御を行った場合には、他の色成分とのバランス度が改善され、鮮やかな映像を表示することができる。特に、本3次元の色ヒストグラム情報に基づき、マトリクス回路16で色の濃さの制御を行う構成では、かかる色成分毎の制御が容易であり、また所望色相の制御も可能となる。
図10〜図12は、本発明の第2の実施例の説明図である。本第2の実施例は、輝度ヒストグラム情報と色ヒストグラム情報とに基づき映像信号の色飽和度を制御する場合である。図10は、第2の実施例としての映像表示装置を構成する映像信号処理回路の構成例図、図11は、図10の映像信号処理回路中のマトリクス回路において、輝度ヒストグラム情報に応じ映像信号の色飽和度を増大または減少させる場合の説明図、図12は、図9の映像信号処理回路中のマトリクス回路における輝度ヒストグラム情報と色ヒストグラム情報とに基づく色飽和度制御の説明図である。
図10において、18は、輝度信号Yから輝度ヒストグラム情報を検出する検出手段としての輝度ヒストグラム検出部である。他の構成要素は、図1に示す第1の実施例の場合と同様である。制御手段または制御部としてのマイコン15では、検出された上記輝度ヒストグラム情報及び色ヒストグラム情報に基づき、復調軸調整回路16aを制御するための制御信号を形成する。該復調軸調整回路16aでは、該制御信号により復調軸調整動作が制御される。すなわち、該復調軸調整回路16aでは、上記輝度ヒストグラム情報及び色ヒストグラム情報に基づき、映像信号の色飽和度を増減させる復調軸調整が行われる。
上記構成において、制御手段または制御部としてのマイコン15は、検出された上記輝度ヒストグラム情報と上記色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数とをそれぞれ、基準値と比較して複数ランクにランク分けし該ランクを判別する。例えば、上記輝度ヒストグラム検出部18で検出された輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数が低く(低ランク)、かつ色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が低い(低ランク)ときまたは小振幅部分の度数が高い(高ランク)ときは、マトリクス回路16の復調軸調整回路16aに対し、映像信号の色飽和度(色の濃さまたは彩度)を下げるような復調軸調整を行わせて色を薄くさせる制御を行う。マイコン15は、また、上記輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数が高く(高ランク)、かつ上記色ヒストグラム情報における上記大振幅部分の度数が低いときまたは上記小振幅部分の度数が高いときには、復調軸調整回路16aに色飽和度を上げる復調軸調整を行わせて色を濃くさせる制御を行う。さらに、マイコン15は、上記輝度ヒストグラム検出部18で検出された輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数が低く、かつ上記色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が高いときは、上記復調軸調整回路16aに映像信号の色飽和度を下げる復調軸調整を行わせ、暗い映像における色乗りを減らす制御を行う。
図11は、図10の映像信号処理回路のマトリクス回路16において、輝度ヒストグラム情報に応じ映像信号の色飽和度(彩度または色の濃さと同じ)を増大または減少させる場合の説明図である。本場合は、輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数が高いときに色飽和度を上げ、該度数が低いときに色飽和度を下げるとした例である。
図11において、横軸は輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数ランク(HST)、縦軸は映像信号の色飽和度補正量すなわち彩度補正量(ゲイン)である。横軸における「SATUP」、「SATDOWN」はそれぞれ、輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数ランク(HST)の閾値、「HST1」は、閾値「SATUP」、「SATDOWN」それぞれの上限値、「HST0」は、閾値「SATUP」、「SATDOWN」それぞれの下限値、縦軸における「SATUPGAIN」は彩度補正量の上限値、「SATDOWNGAIN」は彩度補正量の下限値である。例えば、輝度ヒストグラム検出部18で検出された輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数ランク(HST)が高く、マイコン15による判別の結果、閾値「SATUP」の下限値「HST0」以上のときは、マイコン15は、映像信号の彩度を増大させるように、輝度ヒストグラムにおける該所定の振幅部分の度数ランク(HST)に応じた彩度の増大補正量を演算する。また、輝度ヒストグラム検出部18で検出された輝度ヒストグラムにおける該所定の振幅部分の度数ランク(HST)が低く、マイコン15による判別の結果、閾値「SATDOWN」の上限値「HST1」以下のときは、マイコン15は、映像信号の彩度を減らすように、輝度ヒストグラムにおける該所定の振幅部分の度数ランク(HST)に応じた彩度の減少補正量を演算する。これら彩度の増大補正量や減少補正量の演算結果はさらに、マイコン15により、色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報に基づく抑制係数で補正される。
上記輝度ヒストグラム情報及び色ヒストグラム情報に基づく映像信号の色飽和度補正制御の動作手順は、上記第1の実施例における平均輝度レベル情報と色ヒストグラム情報に基づく場合の動作手順(図7)に準じ、概略以下のようになる。すなわち、
(1)マイコン15は、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を開始する。
(2)輝度ヒストグラム検出部18が、輝度信号Yから輝度ヒストグラム情報を検出し、色ヒストグラム検出部13が、色差信号Cb、Crから色ヒストグラム情報を検出する。マイコン15は、該検出された輝度ヒストグラム情報及び色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数をランク分けする。
(3)マイコン15は、上記検出された輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数ランク(HST)が、閾値「SATUP」の下限値「HST0」以上か否かを判別する。
(4)上記判別の結果、上記度数ランク(HST)が、閾値「SATUP」の下限値「HST0」以上である場合には、マイコン15は、映像信号の彩度を増大させるように、該輝度ヒストグラムの振幅部分の度数ランク(HST)に応じた彩度増大補正量を演算する。
(5)マイコン15は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数ランクに基づき、彩度増大の抑制量(彩度増大抑制係数)を演算によって求める。
(6)マイコン15は、上記彩度増大補正量を、上記彩度増大抑制係数により補正し、新たに彩度増大補正量を求める。
(7)マイコン15は、上記求めた補正された彩度増大補正量を、彩度補正量として確定する。その後、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を終了させる。
(8)上記検出された輝度ヒストグラムの判別の結果、該輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数ランク(HST)が、閾値「SATUP」の下限値「HST0」以上ではないとき、マイコン15は、該輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数ランク(HST)が、閾値「SATDOWN」の上限値「HST1」以下か否かを判別する。
(9)上記判別の結果、輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数ランク(HST)が、閾値「SATDOWN」の上限値「HST1」以下であるとき、マイコン15は、映像信号の彩度を減少させるように、該輝度ヒストグラムにおける度数ランク(HST)に応じた彩度減少補正量を演算する。
(10)マイコン15は、色ヒストグラム情報における所定の振幅部分の度数ランクに基づき、彩度減少の抑制量(彩度減少抑制係数)を演算によって求める。
(11)マイコン15は、上記彩度減少補正量を、上記彩度減少抑制係数により補正し、新たに彩度減少補正量を求める。
(12)マイコン15は、上記補正された新たな彩度減少補正量を、彩度補正量として確定する。その後、マイコン15は、映像信号の色飽和度(彩度)補正制御動作を終了させる。
(13)上記判別の結果、上記輝度ヒストグラムにおける所定の振幅部分の度数ランク(HST)が、閾値「SATDOWN」の上限値「HST1」以下ではないとき、マイコン15は、彩度補正量を確定する。
上記(1)〜(13)の一連の補正制御動作も、制御手段または制御部としてのマイコン15が、プログラムに従って上記一連の手順を実行することで自動的に行われる。該プログラムは、該マイコン15内のメモリや映像表示装置内の他のメモリ(図示なし)などに予め記憶されているものとする。
図12は、図10の映像信号処理回路中のマトリクス回路16における輝度ヒストグラム情報と色ヒストグラム情報とに基づく色飽和度制御の説明図である。(a)は、色飽和度(彩度)を減少させて色を薄くする場合、(b)は、色飽和度(彩度)を増大させて色を濃くする場合である。本図12の場合、輝度ヒストグラム検出部18で検出された輝度ヒストグラムにおける大振幅部分の度数は、マイコン15により、高ランク、中ランク、低ランクの3つのランクにランク分けされ、色ヒストグラム検出部13で検出された色ヒストグラム情報における大振幅部分及び小振幅部分の度数はそれぞれ、低ランクと高ランクの2つのランクにランク分けされるものとする。(a)の場合、輝度ヒストグラムにおける大振幅部分の度数が、高ランク及び中ランクである場合には、色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が低ランクであっても高ランクであっても、該色ヒストグラム情報には関係なく、マイコン15は色飽和度(彩度)制御を行わない。輝度ヒストグラムにおける大振幅部分の度数が低ランクでかつ色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が低ランク(ほとんど無彩色)のときに、マイコン15は、復調軸調整回路16aに復調軸調整を行わせて色飽和度(彩度)を減少させ、色を薄くする制御を行う。また、(b)の場合、輝度ヒストグラムにおける大振幅部分の度数が、中ランク及び低ランクである場合には、色ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が低ランクであっても高ランクであっても、該色ヒストグラム情報には関係なく、マイコン15は色飽和度(彩度)制御を行わない。輝度ヒストグラムにおける大振幅部分の度数が高ランクでかつ色ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が高ランク(色が濃い)のときに、マイコン15は,復調軸調整回路16aに復調軸調整を行わせて色飽和度(彩度)を増大させ、色を濃くする制御を行う。
なお、輝度ヒストグラムにおける大振幅部分の度数が低ランクでかつ色ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が高ランクのときにも、マイコン15は色飽和度(彩度)を減少させ、色を薄くする制御を行う。また、輝度ヒストグラムにおける大振幅部分の度数が高ランクでかつ色ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が低ランクのときにも、マイコン15は、色飽和度(彩度)を増大させ、色を濃くする制御を行う。
上記図10の映像信号処理回路を用いた映像表示装置では、上記制御された色飽和度(彩度)の映像信号により表示部(図示なし)に映像表示される。
上記本発明の第2の実施例によっても、輝度レベルと色分布状態に対応した適切な色飽和度の映像信号を生成することができ、これによって高画質の映像表示が可能となる。色の濃さと併せ、全色相のうち赤、緑、青のいずれかの色もしくはそれらの組み合わせのみのゲインを変えられ、これによって、きめの細かい色制御が可能となる。すなわち、この実施例では、赤、青、緑などの所望の色相範囲にある彩度(色の濃さまたは色飽和度と同じ意味)を他の色相の彩度とは独立して制御することが可能となる。例えば、平均輝度レベル(APL)が高いときは、緑及び赤の彩度を制御せずに青の彩度のみを高めるように制御することが可能となる。これによって、例えば海または空等の比較的濃い青色を含む明るい映像について、海または空を更に濃くしてより美しく表示することが可能となる。また、青と緑をともに他の色相とは独立して彩度を濃くするように制御してもよいし、青と緑は彩度を上げ、赤については彩度を下げるように制御してもよい。このように、本実施例は、所定もしくは所望の色相について輝度情報及び色(彩度)ヒストグラム情報に基づき色飽和度を制御しているため、よりきめ細かな色の調整が可能となる。
さらに、上記第2の実施例の映像表示装置の映像信号処理回路における色ヒストグラム検出部13として、上記図12に示したような3次元の色ヒストグラムを検出する構成のものを用いた場合には、色毎の色の濃さが同時に示されるため、色飽和度(彩度)を制御すべき色の特定と制御量などを短時間で正確に把握することができ、マトリクス回路16の機能と併せ、色飽和度(彩度)制御性能の向上とそれによる高画質化が可能となる。また、色相の制御も可能となる。
また、上記第2の実施例の映像表示装置の表示部に液晶パネルを用いた場合には、輝度ヒストグラム情報に応じて色飽和度(彩度)を変化させるとき、上記第1の実施例の映像表示装置の表示部に液晶パネルを用いた場合において平均輝度レベル(APL)に応じ色飽和度(彩度)を変化させる場合(図3)と同様にして変化させる。また、この場合(第2の実施例の映像表示装置の表示部に液晶パネルを用いた場合)の、マイコン15による輝度ヒストグラム情報と色ヒストグラム情報とに基づく映像信号の色飽和度(彩度)補正制御の動作は、上記第1の実施例の映像表示装置の表示部に液晶パネルを用いた場合における平均輝度レベル(APL)と色ヒストグラム情報とに基づく色飽和度(彩度)補正制御動作(図8)と同様の動作となる。
なお、上記各実施例では、制御手段または制御部としてマイコン15を用いるとしたが、本発明はこれに限定されず、他の制御手段または制御部を用いてもよい。表示部17も、特に限定されず、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルやCRTなどを用いたものであってもよい。
本発明の第1の実施例としての映像表示装置の基本構成図である。 図1の映像表示装置で平均輝度レベルに応じ色飽和度を変える場合の説明図である。 図1の映像表示装置の表示部が液晶パネルの場合の色飽和度変化の説明図である。 図1の映像表示装置の色ヒストグラム情報で色飽和度を抑制する説明図である。 図1の映像表示装置における色飽和度制御の説明図である。 図1の映像表示装置における色ヒストグラム情報の検出例である。 図1の映像表示装置における映像信号の色飽和度補正の一動作例図である。 図1の映像表示装置における映像信号の色飽和度補正の他の動作例図である。 3次元の色ヒストグラム情報の検出例である。 本発明の第2の実施例の映像表示装置を構成する映像信号処理回路の構成例図である。 図10の映像信号処理回路における輝度ヒストグラム情報に応じ色飽和度を変える場合の説明図である。 図10の映像信号処理回路における色飽和度制御の説明図である。
符号の説明
11…アンテナ、
12…デジタルチューナ、
13…色ヒストグラム検出部、
14…平均輝度検出部、
15…マイコン、
16…マトリクス回路、
16a…復調軸調整回路、
16b…マトリクス変換回路、
17…表示部、
18…輝度ヒストグラム検出部。

Claims (4)

  1. 映像信号に基づき映像を表示する映像表示装置において、
    前記映像信号の彩度を調整するための彩度調整部と、
    前記映像信号から平均輝度レベル情報及び彩度ヒストグラム情報を検出する検出部と、
    前記検出部により検出された前記平均輝度レベル情報及び彩度ヒストグラム情報に基づいて前記彩度調整部を制御する制御部と、
    前記彩度調整がされた映像信号に基づく映像を表示する表示部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記検出された前記平均輝度レベル情報が第1所定値よりも高く、かつ前記検出された前記彩度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が第2所定値よりも低いまたは前記検出された彩度ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が前記第2所定値よりも高い場合は、前記映像信号の彩度を増加するように前記彩度調整部を制御する、
    ことを特徴とする映像表示装置。
  2. 映像信号に基づき映像を表示する映像表示装置において、
    前記映像信号の彩度を調整するための彩度調整部と、
    前記映像信号から輝度ヒストグラム情報及び彩度ヒストグラム情報を検出する検出部と、
    前記検出部により検出された前記輝度ヒストグラム情報及び彩度ヒストグラム情報に基づいて前記彩度調整部を制御する制御部と、
    前記彩度調整がされた映像信号に基づく映像を表示する表示部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記検出された前記輝度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が第1所定値よりも高いまたは前記検出された輝度ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が前記第1所定値よりも低く、かつ前記検出された前記彩度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が第2所定値よりも低いまたは前記検出された彩度ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が前記第2所定値よりも高い場合は、前記映像信号の彩度を増加するように前記彩度調整部を制御する、
    ことを特徴とする映像表示装置。
  3. 映像信号の色飽和度を制御する色飽和度制御方法において、
    前記映像信号に含まれる色差信号から彩度ヒストグラム情報を検出するとともに、前記映像信号に含まれる輝度信号から平均輝度レベル情報を検出する第1のステップと、
    前記検出された彩度ヒストグラム情報と平均輝度レベル情報との組合せに基づき前記色差信号を制御することにより前期映像信号の色飽和度を調整する第2のステップと、
    を備え、
    前記第2のステップは、前記検出された前記平均輝度レベル情報が第1所定値よりもく、かつ前記検出された前記彩度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が第2所定値よりも低いまたは前記検出された彩度ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が前記第2所定値よりも高い場合は、前記映像信号の色飽和度を増加するように前記色差信号を制御する、
    ことを特徴とする色飽和度制御方法
  4. 映像信号の色飽和度を制御する色飽和度制御方法において、
    前記映像信号に含まれる色差信号から彩度ヒストグラム情報を検出するとともに、前記映像信号に含まれる輝度信号から輝度ヒストグラム情報を検出する第1のステップと、
    前記検出された彩度ヒストグラム情報と平均輝度レベル情報との組合せに基づき前記色差信号を制御することにより前期映像信号の色飽和度を調整する第2のステップと、
    を備え、
    前記第2のステップは、前記検出された前記輝度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が第1所定値よりも高く、かつ前記検出された前記彩度ヒストグラム情報における大振幅部分の度数が第2所定値よりも低いまたは前記検出された彩度ヒストグラム情報における小振幅部分の度数が前記第2所定値よりも高い場合は、前記映像信号の色飽和度を増加するように前記色差信号を制御する、
    ことを特徴とする色飽和度制御方法
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