JP2009159511A - 信号変換テーブルの生成システム、信号変換テーブルの生成方法及び信号変換テーブルの生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】目標とする画質の色調により近似するように調整するための信号変換テーブルを生成する信号変換テーブルの生成システム、信号変換テーブルの生成方法及び信号変換テーブルの生成プログラムを提供する。
【解決手段】画質調整装置の制御部は、参照映像表示装置２０及び調整対象映像表示装置１０の入出力特性を測定する。調整対象信号の値で定まる領域に、参照出力信号の値で定まる領域（参照出力信号空間）が包含されていない場合、制御部は、入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し、これに対応する仮想出力信号を算出する。制御部は、仮想出力信号の値で定まる領域（仮想出力信号空間）に参照出力信号空間が含まれていない場合には、含まれるまで仮想入力信号を設定し直す。仮想出力信号空間に参照出力信号空間が含まれた場合には仮ＬＵＴを算出し、この仮ＬＵＴにおける拡張された空間をクリッピングしてＬＵＴを生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスプレイ等の映像表示装置の画質を、目標とする映像表示装置の画質に近づけるために信号を変換する際に用いる信号変換テーブルの生成システム、信号変換テーブルの生成方法及び信号変換テーブルの生成プログラムに関する。

ディスプレイ等の映像表示装置においては、高画質な映像を表示することが望まれている。そこで、映像表示装置に、画質を調整するための画質調整エンジンを設けたものがある。例えば、液晶モジュールを備えたテレビジョン受像機においては、効率よく低廉にホワイトバランスを調整するものもある（例えば、特許文献１参照）。この文献に記載の技術では、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、又はＢ（ブルー）の調整係数を入力し、調整係数に基づいてガンマテーブルを書き換える。調整作業者が、液晶モジュール上のパターン映像の色度が目標の色度になったと判断した場合、調整係数を調整確定値として記憶させる。そして、調整確定値をガンマテーブルに反映して調整用ガンマテーブルを作成する。

また、本願発明の発明者において、調整対象の装置（調整対象映像表示装置）の画質を目標とする画質の装置（参照映像表示装置）に自動的に近似させる技術も検討されている（特願２００７−０２９６２９を参照。）。この場合、入力信号に対する調整対象映像表示装置の出力信号（調整対象出力信号）が、参照映像表示装置の出力信号（参照出力信号）と同じとなるように、信号変換を行なう信号処理回路を調整対象映像表示装置に設ける。この信号処理回路は、信号変換を行なうために信号変換テーブルを記憶している。この信号変換テーブルは、調整対象出力信号と参照出力信号とを一致させたときの、調整対象映像表示装置の入力信号と参照映像表示装置の入力信号との関係から作成される。
特開２００６−３２５０１４号公報（第１頁）

ところで、調整対象映像表示装置で表現できる画像（映像）と参照映像表示装置で表現できる画像（映像）が異なる場合、調整対象出力信号が参照出力信号に一致しないことがある。この部分について、従来は、映像表示装置の出力信号に近似する調整対象出力信号を特定し、これに対応する入力信号を特定して、信号変換テーブルを作成していた。このように作成された信号変換テーブルを用いて調整対象映像表示装置の映像を調整した場合には、画質の色調などが異なっていた。特に、信号変換テーブルが粗く設定されている場合、画質の色調が大きく異なり、参照映像表示装置の高画質に近似させることが難しくなっていた。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされ、その目的は、目標とする画質の色調により近似するように調整するための信号変換テーブルを生成する信号変換テーブルの生成システム、信号変換テーブルの生成方法及び信号変換テーブルの生成プログラムを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、信号変換テーブルを用いて画質調整を行なう調整対象映像表示装置に入力した入力信号に対する調整対象出力信号の調整対象入出力特性が記憶された調整対象特性記憶手段と、画質目標の参照映像表示装置に入力した入力信号に対する参照出力信号の参照入出力特性が記憶された参照特性記憶手段
と、前記信号変換テーブルを生成する制御手段とを備えたシステムであって、前記制御手段は、前記参照入出力特性を出力信号座標で表現した参照出力信号空間と、前記調整対象入出力特性を出力信号座標で表現した調整対象出力信号空間とを比較する手段と、前記参照出力信号空間が前記調整対象出力信号空間に包含されない場合、前記入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し、この仮想入力信号を前記調整対象映像表示装置に入力した場合の仮想出力信号を、前記調整対象特性記憶手段に記憶された調整対象入出力特性を用いて算出する仮想出力算出手段と、前記仮想出力信号の仮想入出力特性と、前記参照特性記憶手段に記憶された参照入出力特性とを用いて仮信号変換テーブルを算出する手段と、前記仮信号変換テーブルの入力信号が前記仮想入力信号である場合には、本来の入力信号が取り得る範囲の入力信号に制限して、前記信号変換テーブルを算出する制限手段とを備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の信号変換テーブルの生成システムにおいて、前記制御手段は、前記参照映像表示装置に所定間隔で変更した入力信号を入力して、この入力信号に対応する参照出力信号を取得する参照出力信号測定手段と、前記調整対象映像表示装置に、前記所定間隔で変更した入力信号を入力して、この入力信号に対応する調整対象出力信号を取得する調整対象出力信号測定手段とを更に備え、前記仮想出力算出手段は、参照出力信号空間が包含されないと判断されたときの入力信号に対して、前記所定間隔で拡張した仮想入力信号を設定する設定処理を実行する手段と、設定した仮想入力信号の仮想入出力特性を出力信号座標で表現した仮想出力信号空間と、前記参照出力信号空間とを比較する仮想空間比較処理を実行する手段と、前記参照出力信号空間が、前記仮想出力信号空間に包含されていない場合には、前記設定処理と前記仮想空間比較処理とを繰り返して、前記参照出力信号空間が前記仮想出力信号空間に包含されたときに設定した仮想入力信号に対応する仮想出力信号を算出する手段とを含むことを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の信号変換テーブルの生成システムにおいて、前記入力信号は、３つの要素から構成されるコンポーネント方式の映像信号であり、前記制限手段は、前記仮信号変換テーブルの仮想入力信号の各要素が、入力信号が本来取り得る範囲より小さいときには、この入力信号が本来取り得る範囲の最小値に制限し、入力信号が本来取り得る範囲より大きいときには、この入力信号が本来取り得る範囲の最大値に制限することを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、信号変換テーブルを用いて画質調整を行なう調整対象映像表示装置に入力した入力信号に対する調整対象出力信号の調整対象入出力特性が記憶された調整対象特性記憶手段と、画質目標の参照映像表示装置に入力した入力信号に対する参照出力信号の参照入出力特性が記憶された参照特性記憶手段と、制御手段とを用いて、前記信号変換テーブルを生成する方法であって、前記制御手段は、前記参照入出力特性を出力信号座標で表現した参照出力信号空間と、前記調整対象入出力特性を出力信号座標で表現した調整対象出力信号空間とを比較する段階と、前記参照出力信号空間が前記調整対象出力信号空間に包含されない場合、前記入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し、この仮想入力信号を前記調整対象映像表示装置に入力した場合の仮想出力信号を、前記調整対象特性記憶手段に記憶された調整対象入出力特性を用いて算出する仮想出力算出段階と、前記仮想出力信号の仮想入出力特性と、前記参照特性記憶手段に記憶された参照入出力特性とを用いて仮信号変換テーブルを算出する段階と、前記仮信号変換テーブルの入力信号が前記仮想入力信号である場合には、本来の入力信号が取り得る範囲の入力信号に制限して、前記信号変換テーブルを算出する制限段階とを実行することを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、信号変換テーブルを用いて画質調整を行なう調整対象映像表示装置に入力した入力信号に対する調整対象出力信号の調整対象入出力特性が記憶された調整対象特性記憶手段と、画質目標の参照映像表示装置に入力した入力信号に対する参照
出力信号の参照入出力特性が記憶された参照特性記憶手段と、制御手段とを用いて、前記信号変換テーブルを生成するプログラムであって、前記制御手段を、前記参照入出力特性を出力信号座標で表現した参照出力信号空間と、前記調整対象入出力特性を出力信号座標で表現した調整対象出力信号空間とを比較する手段、前記参照出力信号空間が前記調整対象出力信号空間に包含されない場合、前記入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し、この仮想入力信号を前記調整対象映像表示装置に入力した場合の仮想出力信号を、前記調整対象特性記憶手段に記憶された調整対象入出力特性を用いて算出する仮想出力算出手段、前記仮想出力信号の仮想入出力特性と、前記参照特性記憶手段に記憶された参照入出力特性とを用いて仮信号変換テーブルを算出する手段、及び前記仮信号変換テーブルの入力信号が前記仮想入力信号である場合には、本来の入力信号が取り得る範囲の入力信号に制限して、前記信号変換テーブルを算出する制限手段として機能させることを要旨とする。

（作用）
請求項１、４又は５に記載の発明によれば、制御手段は、参照出力信号空間が調整対象出力信号空間に包含されない場合、入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し、この仮想入力信号を調整対象映像表示装置に入力した場合の仮想出力信号を、調整対象映像表示装置の入出力特性を用いて算出する。制御手段は、仮想出力信号の入出力特性と、参照映像表示装置の入出力特性とを用いて仮信号変換テーブルを算出する。制御手段は、この仮信号変換テーブルの入力信号が仮想入力信号である場合には、本来の入力信号が取り得る範囲の入力信号に制限して、信号変換テーブルを算出する。このため、信号変換テーブルは、参照出力信号に一致する仮想出力信号から、この仮想出力信号に対応する仮想入力信号を特定し、この仮想入力信号を本来の入力信号が取り得る範囲に近似して生成される。参照出力信号空間及び調整対象出力信号空間は、形状が複雑な非線形であるので、参照出力信号に近似させた調整対象出力信号から調整対象映像表示装置の入力信号を特定し、この入力信号を用いて信号変換テーブルを生成すると、調整対象映像表示装置の映像が異なる色調になる。この場合に比べて、参照出力信号に一致する仮想出力信号に対応する仮想入力信号を用いるので、色調の相違を小さくすることができる。よって、参照映像装置の映像に、色調がより近似する映像を調整対象映像表示装置で実現することができる。

請求項２に記載の発明によれば、制御手段は、参照映像表示装置に所定間隔で変更した入力信号を入力して、この入力信号に対応する参照出力信号を取得する。制御手段は、調整対象映像表示装置に、所定間隔で変更した入力信号を入力して、この入力信号に対応する調整対象出力信号を取得する。制御手段は、参照出力信号空間が包含されないと判断されたときの入力信号に対して、前記所定間隔分、拡張した仮想入力信号を設定する設定処理を実行する。制御手段は、設定した仮想入力信号に対応する前記仮想出力信号を３次元マトリクスで表現した仮想出力信号空間と、参照出力信号空間とを比較する仮想空間比較処理を実行する。制御手段は、参照出力信号空間が、仮想出力信号空間に包含されていない場合には、設定処理と仮想空間比較処理とを繰り返して、参照出力信号空間が仮想出力信号空間に包含されたときに設定した仮想入力信号に対応する仮想出力信号を算出する。すなわち、制御手段は、所定間隔分ずつ拡張した仮想入力信号を設定して、これに対応する仮想出力空間に参照出力信号空間が包含されるか否かを判断する。参照出力信号空間が包含される仮想出力空間が特定できたところで、この仮想出力信号の仮想入出力特性を用いて仮信号変換テーブルを生成する。このため、仮信号変換テーブルの作成に用いる仮想入出力特性データの数をより少なくでき、効率よく信号変換テーブルを生成することができる。

請求項３に記載の発明によれば、制御手段は、仮信号変換テーブルの入力信号の各要素が、入力信号が本来、取り得る範囲より小さいときには、この入力信号が本来、取り得る範囲の最小値に制限し、入力信号が本来取り得る範囲より大きいときには、この入力信号が本来、取り得る範囲の最大値に制限する。このため、本来取り得る範囲の入力信号を用
いた信号変換テーブルを生成することができる。

本発明によれば、参照映像装置の映像に、より近似する色調の映像を調整対象映像表示装置で実現することができる。

以下、本発明を具体化した信号変換テーブルの生成装置の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。信号変換テーブルは、調整対象映像表示装置の画質を、参照映像表示装置の画質に近似するように入力信号を変換するために用いるテーブルである。なお、本実施形態では、調整対象映像表示装置及び参照映像表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を用いる。

まず、調整対象映像表示装置の構成について、図１（ａ）を用いて説明する。
図１（ａ）に示すように、調整対象映像表示装置１０は、映像処理回路１２、ルックアップテーブル(以下、ＬＵＴ)変換回路１５、映像表示デバイス１６を含んで構成される。調整対象映像表示装置１０の入力映像信号は、映像処理回路１２に供給される。通常、入力信号としては、輝度色差信号（ＹＰｂＰｒ信号）が用いられるが、説明を簡略化するため、ＲＧＢ方式の入力映像信号（ＲＧＢ信号）を用いるとする。なお、ＲＧＢ信号と輝度色差信号とは、線形マトリクス演算により変換及び逆変換が可能である。

映像処理回路１２は、ノイズ除去処理や同期信号分離処理などの映像信号処理を行なう。映像処理回路１２は、映像信号処理が行なわれた補正ＲＧＢ信号（図１（ａ）におけるＲ’，Ｇ’，Ｂ’）をＬＵＴ変換回路１５に供給する。

ＬＵＴ変換回路１５は、信号変換テーブル等の信号変換データとしてのＬＵＴを記憶している。ＬＵＴ変換回路１５は、記憶しているＬＵＴを用いて、入力された補正ＲＧＢ信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）を変換ＲＧＢ信号（Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”）に変換し、映像表示デバイス１６に供給する。

映像表示デバイス１６（本実施形態ではＬＣＤパネル）は、ＬＵＴ変換回路１５から供給された変換ＲＧＢ信号（Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”）に応じた発色の映像を出力(表示)する。この映像の発色状態を色度（ｘ,ｙ）及び輝度（Ｌv）を用いて評価し、これを調整対象映像表示装置１０の出力信号（調整対象出力信号）とする。従って、映像表示デバイス１６は、変換ＲＧＢ信号（Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”）に応じて調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）を出力
することになる。

次に、調整対象映像表示装置で表現する画質の目標となる参照映像表示装置の構成について、図１（ｂ）を用いて説明する。
図１（ｂ）に示すように、参照映像表示装置２０は、映像処理回路２２及び映像表示デバイス２６を含んで構成される。参照映像表示装置２０にも、上述した調整対象映像表示装置１０と同じ入力映像信号が入力される。

参照映像表示装置２０の映像処理回路２２には、入力映像信号が入力されて、映像処理回路１２と同様に、入力映像信号ノイズ除去処理や同期信号分離処理などの映像信号処理を行なう。映像処理回路２２は、これら映像信号処理が行なわれた補正ＲＧＢ信号（図１（ｂ）におけるＲr，Ｇr，Ｂr）を映像表示デバイス２６に供給する。

映像表示デバイス２６（本実施形態ではＬＣＤパネル）は、入力された補正ＲＧＢ信号（Ｒr，Ｇr，Ｂr）に応じた発色を行なう。この映像表示デバイス２６からの発色が、こ
の参照映像表示装置２０の出力になる。この映像表示デバイス２６からの発色を、色度（x’，y’）及び輝度（Ｌv’）を用いて評価し、これを参照映像表示装置２０の出力信号
（参照出力信号）とする。従って、映像表示デバイス２６は、入力された補正ＲＧＢ信号（Ｒr，Ｇr，Ｂｒ）に応じて参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）を出力することになる。

次に、本実施形態において、上述した調整対象映像表示装置１０及び参照映像表示装置２０の入出力特性を測定する測定装置について、図２を用いて説明する。
本実施形態における測定装置は、画質調整装置３０とディスプレイアナライザ４０とから構成される。

画質調整装置３０は、制御手段としての制御部３１及びデータ記憶部３２を備えている。画質調整装置３０の制御部３１は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有し、後述する処理（参照出力信号測定段階、調整対象出力信号測定段階、仮想出力算出段階及び制限段階等を含む処理）を行なう。そのためのＬＵＴ作成処理プログラムを実行することにより、制御部３１は、参照出力信号測定手段、調整対象出力信号測定手段、仮想出力算出手段及び制限手段等として機能する。この制御部３１は、テスト用の映像信号を生成し、これを映像表示装置（調整対象映像表示装置１０又は参照映像表示装置２０）に供給する。この制御部３１は、テスト用の映像信号の供給タイミングに応じて（同期させて）、ディスプレイアナライザ４０が取得した色度及び輝度の出力信号を取得し、入力信号と出力信号の関係データ（入出力特性データ）を取得する。

データ記憶部３２は、調整対象特性記憶手段、参照特性記憶手段及びＬＵＴ記憶手段として機能する。データ記憶部３２には、調整対象特性データ領域、参照特性データ領域、仮想特性データ領域及びＬＵＴデータ領域が区画されている。データ記憶部３２の調整対象特性データ領域には、調整対象映像表示装置１０の入出力特性データ（調整対象入出力特性データ）が記憶される。データ記憶部３２の参照特性データ領域には、参照映像表示装置２０の入出力特性データ（参照入出力特性データ）が記憶される。データ記憶部３２の仮想特性データ領域には、仮想入力信号に対する仮想出力信号の仮想入出力特性データが記憶される。データ記憶部３２のＬＵＴデータ領域には、後述するように作成されたＬＵＴが記憶される。

ディスプレイアナライザ４０は、映像表示デバイス（１６，２６）の発色状態（出力）を測定する測定器である。本実施形態では、このディスプレイアナライザ４０として、輝度及び色度を測定する色彩輝度計を用いる。このディスプレイアナライザ４０は、測定した色度及び輝度を、画質調整装置３０に供給する。

次に、上述した調整対象映像表示装置１０のＬＵＴ変換回路１５が保持するＬＵＴの作成方法について説明する。
（ＬＵＴ作成方法の概要）
まず、はじめに、ＬＵＴの作成方法の概要について説明する。

ここでは、映像処理回路（１２，２２）において映像信号処理が行なわれるが、入力された入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、静的な信号レベルにおいては特性の変更がないように出力する場合を想定する。この場合、調整対象映像表示装置１０においては、ＬＵＴ変換回路１５に入力される補正ＲＧＢ信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）は、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と等しくなる。また、参照映像表示装置２０においては、映像表示デバイス２６に入力される補正ＲＧＢ信号（Ｒr，Ｇr，Ｂr）は、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と等しく
なる。

本実施形態では、調整対象映像表示装置１０に入力映像信号が入力されたときの調整対
象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）と、入力映像信号が入力された参照映像表示装置２０における
参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）とを一致させてＬＵＴを作成する。

そこで、まず、参照入出力特性データを用いて、参照映像表示装置２０の入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を入力したときの参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）を取得する。この参照
出力信号（x’,y’,Ｌv’）と一致する調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）に対応する入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）を、調整対象入出力特性データを用いて求める。

ここで、参照映像表示装置２０の参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）が取り得る範囲が、
調整対象映像表示装置１０の調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）の範囲よりも広い場合には
、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）と一致する調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）が存在しないことになる。この場合、本発明では、調整対象映像表示装置１０の入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、仮想的に拡張（プラス方向及びマイナス方向に延長）させた仮想入力信号を想定し、この仮想入力信号に対応する仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）を求める。この仮想入
力信号は、仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）が、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）より広範囲となるように設定する。

そして、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）と一致する仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）に対応する仮入力信号（r’，g’，b’）を、仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）の仮想入出力特性データを用いて特定する。特定した仮入力信号（r’，g’，b’）と、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）に入力された入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とを関係付けて仮のＬＵＴを求める。この仮のＬＵＴにおいて仮入力信号（r’，g’，b’）が、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
の本来取り得る範囲以外の値となっていた場合には、本来の範囲の値になるように、仮入力信号（r’，g’，b’）の値を制限するクリッピング処理を行なって、仮のＬＵＴから
ＬＵＴを作成する。

次に、このような概要を具体的に実現するＬＵＴ作成処理について、図３を用いて説明する。
（ＬＵＴ作成処理）
まず、画質調整装置３０の制御部３１は、参照映像表示装置２０の入出力特性の測定処理を実行する（ステップＳ１−１）。ここでは、上述した図２に示す測定装置に、参照映像表示装置２０を接続する。そして、制御部３１は、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をそれぞれ「０」から「２５５」までの強度（８ビットで表現できる「２５６」段階の強度）において、所定間隔毎に（本実施形態では「３２」毎に）変化させて、それに対応する参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）を取得する。そして、画質調整装置３０の制御部３１は、入
力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値と、対応する参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）の値とから
、参照入出力特性データ[x’(R,G,B),y’(R,G,B),Ｌv’(R,G,B)]を生成して、データ記憶部３２の参照特性データ領域に記憶する。

この参照入出力特性データ[x’(R,G,B),y’(R,G,B),Ｌv’(R,G,B)]は、図４（ａ）に示すように、３次元マトリクス空間を用いて表現することができる。このため、参照特性データ領域には、入力映像信号（Ｒ,Ｇ,Ｂ）の値に対応して、参照出力信号（x’,y’,Ｌv
’）の値が格納される。例えば、「x’(０,０,０)」は、入力映像信号（Ｒ＝０,Ｇ＝０，Ｂ＝０）に対する映像出力の要素「x’」の値を示している。更に、１つの座標（例えば(０,０,０））に対して、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）のそれぞれの値（x’(０,０,０),y’(０,０,０),Ｌv’(０,０,０)の値）が関連付けて格納される。

次に、画質調整装置３０の制御部３１は、調整対象映像表示装置１０の入出力特性の測定処理を実行する（ステップＳ１−２）。ここでは、測定装置に、調整対象映像表示装置１０を接続する。この場合、ＬＵＴ変換回路１５は、信号の変換を実行せずに、入力され
た補正ＲＧＢ信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）と同じ変換ＲＧＢ信号（Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”）を出力するように設定される。

そして、画質調整装置３０の制御部３１は、上述した参照映像表示装置２０の入出力特性の測定処理と同様に、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をそれぞれ「０」から「２５６」（実際は２５５）までの強度で、所定間隔毎に（「３２」毎に）変化させて、それに対応する調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）を取得する。そして、画質調整装置３０の制御部３１
は、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）の値から、
調整対象入出力特性データ[x(R,G,B),y(R,G,B),Ｌv(R,G,B)]を生成して、データ記憶部３２の調整対象特性データ領域に記憶する。この調整対象入出力特性データ[x(R,G,B),y(R,G,B),Ｌv(R,G,B)]は、３次元マトリクス空間で表現可能であり、入力映像信号（Ｒ,Ｇ,Ｂ）の値に対応して、調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）の値が格納される。

次に、画質調整装置３０の制御部３１は、参照出力信号空間が、調整対象出力信号に包含されているか否かを判断する（ステップＳ１−３）。ここで、まず、画質調整装置３０の制御部３１は、ＲＧＢ座標の入出力特性データを、入力信号座標系から出力信号座標系に変換する。具体的には、制御部３１は、参照映像表示装置２０のＲＧＢ座標系で表現された参照入出力特性データ[x’(R,G,B),y’(R,G,B),Ｌv’(R,G,B)]を、図４（ｂ）に示すように、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）座標系に変換する。なお、図４（ｂ）における
参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）の値で定まる領域（参照出力信号空間）は、説明を容易
にするため、線形を有する簡単な形状で表現しているが、実際には、非線形であり、形状も複雑である。

これと同様に、制御部３１は、ＲＧＢ座標系で表現された調整対象入出力特性データ[x(R,G,B),y(R,G,B),Ｌv(R,G,B)]を、調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）座標系に変換する。
なお、調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）座標系に変換された調整対象出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）の値で定まる領域（調整対象出力空間）も、実際には、非線形であり、形状も複雑である。

そして、制御部３１は、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）と調整対象出力信号（ｘ,ｙ,
Ｌv）とを同じ座標系（座標空間）で表現して、調整対象出力空間と参照出力信号空間と
を比較する。

ここで、調整対象出力空間に参照出力信号空間が包含されている場合（ステップＳ１−３において「ＹＥＳ」の場合）には、画質調整装置３０の制御部３１は、ＬＵＴの生成処理を実行する（ステップＳ１−４）。具体的には、制御部３１は、参照入出力特性データ[x’(R,G,B),y’(R,G,B),Ｌv’(R,G,B)]と、調整対象入出力特性データ[x(R,G,B),y(R,G,B),Ｌv(R,G,B)]とを用いて、
x’(R,G,B)＝x(r,g,b) …（１）
y’(R,G,B)＝y(r,g,b) …（２）
Lv’(R,G,B)＝Lv(r,g,b) …（３）
が成立する入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）を算出する。そして、制御部３１は、３次元マトリクスの各座標に、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）とをそれぞれ関連付けて、データ記憶部３２のＬＵＴデータ領域に格納する。この場合、例えば、
R”(R,G,B)＝ｒ …（４）
G”(R,G,B)＝ｇ …（５）
B”(R,G,B)＝ｂ …（６）
のように格納される。結果として、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）に変換するＬＵＴが生成される。

一方、参照出力信号空間が調整対象出力信号空間に包含されてない場合（ステップＳ１−３において「ＮＯ」の場合）には、画質調整装置３０の制御部３１は、入力信号を拡張した仮想入力信号の設定処理を実行する（ステップＳ１−５）。具体的には、制御部３１は、入力信号の範囲を所定間隔分、拡張した仮想入力信号（Ｒ＋,Ｇ＋,Ｂ＋）を生成する。本実施形態では、所定間隔として「３２」の値が設定されている。例えば、制御部３１は、参照出力信号空間が包含されていないと判断したときの各要素（Ｒ又はＧ又はＢ）の取り得る範囲が「０〜２５５」であった場合には、図５に示すように、この範囲に「±３２」だけ拡張した「−３２〜２８７」の範囲の仮想入力信号を生成する。

次に、画質調整装置３０は、調整対象映像表示装置１０に仮想入力信号を入力した場合の仮想出力信号の算出処理を実行する（ステップＳ１−６）。具体的には、画質調整装置３０の制御部３１は、調整対象入出力特性データ[x(R,G,B),y(R,G,B),Ｌv(R,G,B)]を用いて、仮想入出力特性データ[x(R+,G+,B+),y(R+,G+,B+),Ｌv(R+,G+,B+)]を生成して、デー
タ記憶部３２の仮想特性データ領域に記憶する。この場合、例えば公知の補間方法等の算出方法を用いる。

次に、参照出力信号空間が仮想出力信号空間に包含されたか否かを判断する（ステップＳ１−７）。具体的には、画質調整装置３０の制御部３１は、上述したステップＳ１−３と同様に、仮想入出力特性データ[x(R+,G+,B+),y(R+,G+,B+),Ｌv(R+,G+,B+)]を、仮想出
力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）座標系に変換する。

そして、制御部３１は、ステップＳ１−３で変換した出力信号座標の参照出力信号（x
’,y’,Ｌv’）と仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）とを、同じ座標系（座標空間）で表現して
、仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）の値で定まる領域（仮想出力信号空間）と、参照出力信号
空間とを比較する。

ここで、参照出力信号空間が仮想出力信号空間に包含されてない場合（ステップＳ１−７において「ＮＯ」の場合）には、画質調整装置３０の制御部３１は、上述したステップＳ１−５以降の処理を繰り返して行なう。具体的には、制御部３１は、参照出力信号空間が包含されていないと判断したときに設定されている仮想入力信号に対して「±３２」分拡張させた仮想入力信号（Ｒ＋,Ｇ＋,Ｂ＋）を新たに設定する（ステップＳ１−５）。そして、制御部３１は、この仮想入力信号（Ｒ＋,Ｇ＋,Ｂ＋）を入力した場合の仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）を算出し（ステップＳ１−６）、参照出力信号空間が仮想出力信号空間
に包含されているか否かの判断を行なう（ステップＳ１−７）。

一方、図６に示すように、参照出力信号空間が仮想出力信号空間に包含された場合（ステップＳ１−７において「ＹＥＳ」の場合）には、画質調整装置３０の制御部３１は、仮ＬＵＴの算出処理を実行する（ステップＳ１−８）。具体的には、制御部３１は、参照入出力特性データ[x’(R,G,B),y’(R,G,B),Ｌv’(R,G,B)]と、仮想入出力特性データ[x(R+,G+,B+),y(R+,G+,B+),Ｌv(R+,G+,B+)]とを用いて、上記（１）〜（３）式が成立する入力
信号（ｒ，ｇ，ｂ）を仮入力信号（r’，g’，b’）として算出する。

この場合、測定された参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）と一致する仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）がない場合には、制御部３１は、公知の補間方法を用いて、参照出力信号（x’,y
’,Ｌv’）に一致する仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）を算出する。具体的には、制御部３１
は、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）の近傍の仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）の仮想入力信号（Ｒ＋,Ｇ＋,Ｂ＋）と、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）と近傍の仮想出力信号（ｘ,ｙ,
Ｌv）との距離に応じた重み付けから、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）に一致する仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）を算出する。

そして、制御部３１は、３次元マトリクスの各座標データに、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と仮入力信号（r’，g’，b’）とをそれぞれ関連付けて、これらのデータを、デー
タ記憶部３２に格納する。この場合は、例えば、
R”(R,G,B)＝r’ …（７）
G”(R,G,B)＝g’ …（８）
B”(R,G,B)＝b’ …（９）
のように格納される。結果として、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を仮入力信号（r’，g’，b’）に変換する仮ＬＵＴが生成される。

次に、画質調整装置３０の制御部３１は、仮ＬＵＴを用いて、拡張された空間をクリッピングしてＬＵＴの生成処理を実行する（ステップＳ１−９）。具体的には、制御部３１は、生成した仮ＬＵＴにおいて仮入力信号（r’，g’，b’）の各要素が「０〜２５５」
にない信号に対して制限をかけて、本来の入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が取り得る範囲（「０〜２５５」の範囲）の入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）となるように変換する。

本実施形態では、制御部３１は、各要素の値が、「０」より小さい場合には「０」に置換し、「２５５」より大きい場合には「２５５」に置換する。具体的には、制御部３１は、例えば、（r’，g’，b’）＝（８，１２，−５）であれば（ｒ，ｇ，ｂ）＝（８，１
２，０）に変換し、（r’，g’，b’）＝（−２，−３，−５）であれば（ｒ，ｇ，ｂ）
＝（０，０，０）に変換し、（r’，g’，b’）＝（２８０，−３，２０）であれば（ｒ
，ｇ，ｂ）＝（２５５，０，０）に変換する。

また、制御部３１は、各要素の値が「０〜２５５」内にある信号（r’，g’，b’）に
ついては、仮ＬＵＴの値をそのまま用いる（r’＝r，g’＝ｇ，b’＝ｂ）。
結果として、制御部３１は、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）に変換するＬＵＴを生成し、データ記憶部３２のＬＵＴデータ領域に記憶する。この場合、ステップＳ１−４で生成されたＬＵＴと同様に、（４）〜（６）式のように格納される。以上により、ＬＵＴの作成処理が完了する。

そして、制御部３１は、調整対象映像表示装置１０のＬＵＴ変換回路１５に、生成したＬＵＴを書き込み、ＬＵＴを保持させる。ＬＵＴ変換回路１５は、保持したＬＵＴを用いることにより、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を変換して入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）を出力する。これにより、調整対象映像表示装置１０の映像表示デバイス１６は、入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が入力されたときの参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）と近似した調整対象出
力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）を出力する。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・ 本実施形態では、画質調整装置３０の制御部３１は、参照出力信号空間が調整対象出力信号空間に包含されていない場合（ステップＳ１−３において「ＮＯ」の場合）には、入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し（ステップＳ１−５）、これに対応する仮想出力信号の算出処理を実行する（ステップＳ１−６）。制御部３１は、参照出力信号空間が、仮想出力信号の仮想出力信号空間に包含されたか否かを判断し、包含された場合（ステップＳ１−７において「ＹＥＳ」の場合）には、仮ＬＵＴの算出処理を実行する（ステップＳ１−８）。更に、制御部３１は、仮ＬＵＴを用いて、拡張された空間をクリッピングしてＬＵＴの生成処理を実行する（ステップＳ１−９）。このため、ＬＵＴは、参照出力信号に一致する仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）から仮入力信号（r’，g’，b’）を特定し、この仮入力信号（r’，g’，b’）を、本来の入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が取り得る
範囲に近似して生成される。参照出力信号空間及び調整対象出力信号空間は、形状が複雑な非線形であるので、従来のように、参照出力信号に近似させた調整対象出力信号から入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）を特定し、この入力信号（ｒ，ｇ，ｂ）を用いてＬＵＴを生成する
と、異なる色調になる。この場合に比べて、参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）に一致する
仮想出力信号（ｘ,ｙ,Ｌv）に対応する仮想入力信号（Ｒ＋,Ｇ＋,Ｂ＋）を用いるので、
色調の相違を小さくすることができる。よって、参照映像表示装置２０の映像に、色調がより近似する映像を調整対象映像表示装置１０で実現することができる。

・ 本実施形態では、参照出力信号空間が調整対象出力信号空間に包含されていない場合（ステップＳ１−３において「ＮＯ」の場合）、画質調整装置３０の制御部３１は、入力信号を拡張した仮想入力信号を設定する（ステップＳ１−５）。制御部３１は、この仮想入力信号に対応する仮想出力信号を算出し（ステップＳ１−６）、参照出力信号空間が、仮想出力信号の仮想出力信号空間に包含されたか否かを判断する（ステップＳ１−７）。そして、包含されてない場合（ステップＳ１−７において「ＮＯ」の場合）には、制御部３１は、このときに設定されている仮想入力信号に対して「±３２」分拡張した仮想入力信号（Ｒ＋,Ｇ＋,Ｂ＋）を新たに生成して（ステップＳ１−５）、ステップＳ１−６及びステップＳ１−７を繰り返して実行する。そして、参照出力信号空間が仮想出力信号空間に包含された場合（ステップＳ１−７において「ＹＥＳ」の場合）には、制御部３１は、仮ＬＵＴの算出処理を実行する（ステップＳ１−８）。このため、参照出力信号空間を包含する必要最小限の仮想出力空間を特定したところで、この仮想出力信号の仮想入出力特性データを用いて仮信号変換テーブルを生成するので、仮信号変換テーブルの作成に用いる仮想入出力特性データの数をより少なくでき、効率よく信号変換テーブルを生成することができる。

・ 本実施形態では、画質調整装置３０の制御部３１は、仮ＬＵＴを用いてＬＵＴの生成処理を実行する（ステップＳ１−９）場合、各要素の値が、「０」より小さい場合には「０」に置換し、「２５５」より大きい場合には「２５５」に置換する。このため、本来取り得る範囲の入力映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いた信号変換テーブルを簡単な処理で生成することができる。

・ 本実施形態では、画質調整装置３０の制御部３１は、調整対象映像表示装置１０の入出力特性の測定処理し（ステップＳ１−２）、測定により得られた調整対象映像表示装置１０の調整対象入出力特性データ[x(R,G,B),y(R,G,B),Ｌv(R,G,B)]を用いてＬＵＴを作成した。このため、個々の調整対象映像表示装置１０の特性が異なっている場合であっても、その入出力特性をより正確に取得し、その調整対象映像表示装置１０の入出力特性に応じたＬＵＴを生成することができる。

また、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 上記実施形態において、画質調整装置３０の制御部３１は、拡張された空間をクリッピングしてＬＵＴの生成処理を実行する（ステップＳ１−９）場合、各要素の値が、「０」より小さい場合には「０」に置換し、「２５５」より大きい場合には「２５５」に置換した。拡張された空間をクリッピングしてする方法は、これに限られない。

○ 上記実施形態においては、制御部３１は、ＬＵＴ作成処理において、まず、参照映像表示装置２０の入出力特性の測定処理した（ステップＳ１−１）。これに限らず、参照映像表示装置２０の入出力特性の測定処理は、ＬＵＴ作成処理毎に行なわなくてもよい。具体的には、画質の目標とする参照映像表示装置２０の参照入出力特性データをデータ記憶部３２に記憶しておく。そして、各調整対象映像表示装置１０に記憶するＬＵＴを作成する処理においては、データ記憶部３２に記憶した参照入出力特性データを用いて、上記ステップＳ１−２〜Ｓ１−９を実行する。これにより、効率よく調整対象映像表示装置１０のＬＵＴを作成することができる。また、個々の調整対象映像表示装置１０の特性がばらついていても、同じ参照入出力特性データを用いるので、調整対象映像表示装置１０の色調を、画一的に参照映像表示装置２０に近似させることができる。

○ 上記実施形態においては、調整対象映像表示装置１０及び参照映像表示装置２０に入力される入力映像信号として、ＲＧＢ方式の入力映像信号を用いて説明した。これに限らず、例えば、輝度色差信号（ＹＰｂＰｒ信号）など、他のコンポーネント方式の信号であってもよい。

○ 上記実施形態においては、映像表示装置（１０，２０）として液晶ディスプレイを用いた。これに限らず、プラズマディスプレイやプロジェクターなど、画質を調整する映像表示装置であれば、液晶ディスプレイ以外に用いてもよい。

映像表示装置の内部構成図であり、（ａ）は調整対象映像表示装置、（ｂ）は参照映像表示装置を示す。 映像表示装置の入出力特性データを測定しＬＵＴを作成する画質調整装置を含む測定装置の構成図。 ＬＵＴ作成処理の処理手順を説明するための流れ図。 調整対象映像表示装置の入出力特性データを説明する説明図であり、（ａ）はＲＧＢ座標空間、（ｂ）は参照出力信号（x’,y’,Ｌv’）座標空間である。 ＲＧＢ座標空間における仮想入力信号に対する仮想出力信号の入出力特性データを説明する説明図。 参照出力信号空間が仮想出力信号空間に包含された場合の概念を説明するための説明図。

符号の説明

１０…調整対象映像表示装置、１２，２２…映像処理回路、１５…ＬＵＴ変換回路、１６，２６…映像表示デバイス、２０…参照映像表示装置、３０…画質調整装置、３１…制御部、３２…データ記憶部、４０…ディスプレイアナライザ。

Claims (5)

1. 信号変換テーブルを用いて画質調整を行なう調整対象映像表示装置に入力した入力信号に対する調整対象出力信号の調整対象入出力特性が記憶された調整対象特性記憶手段と、
   画質目標の参照映像表示装置に入力した入力信号に対する参照出力信号の参照入出力特性が記憶された参照特性記憶手段と、
   前記信号変換テーブルを生成する制御手段とを備えたシステムであって、
   前記制御手段は、
   前記参照入出力特性を出力信号座標で表現した参照出力信号空間と、前記調整対象入出力特性を出力信号座標で表現した調整対象出力信号空間とを比較する手段と、
   前記参照出力信号空間が前記調整対象出力信号空間に包含されない場合、前記入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し、この仮想入力信号を前記調整対象映像表示装置に入力した場合の仮想出力信号を、前記調整対象特性記憶手段に記憶された調整対象入出力特性を用いて算出する仮想出力算出手段と、
   前記仮想出力信号の仮想入出力特性と、前記参照特性記憶手段に記憶された参照入出力特性とを用いて仮信号変換テーブルを算出する手段と、
   前記仮信号変換テーブルの入力信号が前記仮想入力信号である場合には、本来の入力信号が取り得る範囲の入力信号に制限して、前記信号変換テーブルを算出する制限手段と
   を備えたことを特徴とする信号変換テーブルの生成システム。
2. 前記制御手段は、
   前記参照映像表示装置に所定間隔で変更した入力信号を入力して、この入力信号に対応する参照出力信号を取得する参照出力信号測定手段と、
   前記調整対象映像表示装置に、前記所定間隔で変更した入力信号を入力して、この入力信号に対応する調整対象出力信号を取得する調整対象出力信号測定手段とを更に備え、
   前記仮想出力算出手段は、
   参照出力信号空間が包含されないと判断されたときの入力信号に対して、前記所定間隔で拡張した仮想入力信号を設定する設定処理を実行する手段と、
   設定した仮想入力信号の仮想入出力特性を出力信号座標で表現した仮想出力信号空間と、前記参照出力信号空間とを比較する仮想空間比較処理を実行する手段と、
   前記参照出力信号空間が、前記仮想出力信号空間に包含されていない場合には、前記設定処理と前記仮想空間比較処理とを繰り返して、前記参照出力信号空間が前記仮想出力信号空間に包含されたときに設定した仮想入力信号に対応する仮想出力信号を算出する手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の信号変換テーブルの生成システム。
3. 前記入力信号は、３つの要素から構成されるコンポーネント方式の映像信号であり、
   前記制限手段は、前記仮信号変換テーブルの仮想入力信号の各要素が、入力信号が本来取り得る範囲より小さいときには、この入力信号が本来取り得る範囲の最小値に制限し、入力信号が本来取り得る範囲より大きいときには、この入力信号が本来取り得る範囲の最大値に制限することを特徴とする請求項１又は２に記載の信号変換テーブルの生成システム。
4. 信号変換テーブルを用いて画質調整を行なう調整対象映像表示装置に入力した入力信号に対する調整対象出力信号の調整対象入出力特性が記憶された調整対象特性記憶手段と、
   画質目標の参照映像表示装置に入力した入力信号に対する参照出力信号の参照入出力特性が記憶された参照特性記憶手段と、
   制御手段とを用いて、前記信号変換テーブルを生成する方法であって、
   前記制御手段は、
   前記参照入出力特性を出力信号座標で表現した参照出力信号空間と、前記調整対象入出力特性を出力信号座標で表現した調整対象出力信号空間とを比較する段階と、
   前記参照出力信号空間が前記調整対象出力信号空間に包含されない場合、前記入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し、この仮想入力信号を前記調整対象映像表示装置に入力した場合の仮想出力信号を、前記調整対象特性記憶手段に記憶された調整対象入出力特性を用いて算出する仮想出力算出段階と、
   前記仮想出力信号の仮想入出力特性と、前記参照特性記憶手段に記憶された参照入出力特性とを用いて仮信号変換テーブルを算出する段階と、
   前記仮信号変換テーブルの入力信号が前記仮想入力信号である場合には、本来の入力信号が取り得る範囲の入力信号に制限して、前記信号変換テーブルを算出する制限段階と
   を実行することを特徴とする信号変換テーブルの生成方法。
5. 信号変換テーブルを用いて画質調整を行なう調整対象映像表示装置に入力した入力信号に対する調整対象出力信号の調整対象入出力特性が記憶された調整対象特性記憶手段と、
   画質目標の参照映像表示装置に入力した入力信号に対する参照出力信号の参照入出力特性が記憶された参照特性記憶手段と、
   制御手段とを用いて、前記信号変換テーブルを生成するプログラムであって、
   前記制御手段を、
   前記参照入出力特性を出力信号座標で表現した参照出力信号空間と、前記調整対象入出力特性を出力信号座標で表現した調整対象出力信号空間とを比較する手段、
   前記参照出力信号空間が前記調整対象出力信号空間に包含されない場合、前記入力信号を拡張した仮想入力信号を設定し、この仮想入力信号を前記調整対象映像表示装置に入力した場合の仮想出力信号を、前記調整対象特性記憶手段に記憶された調整対象入出力特性を用いて算出する仮想出力算出手段、
   前記仮想出力信号の仮想入出力特性と、前記参照特性記憶手段に記憶された参照入出力特性とを用いて仮信号変換テーブルを算出する手段、及び
   前記仮信号変換テーブルの入力信号が前記仮想入力信号である場合には、本来の入力信号が取り得る範囲の入力信号に制限して、前記信号変換テーブルを算出する制限手段
   として機能させることを特徴とする信号変換テーブルの生成プログラム。

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