JP2001268593A - 色差信号補間回路及びそれに用いる色差信号補間方法 - Google Patents
色差信号補間回路及びそれに用いる色差信号補間方法Info
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- JP2001268593A JP2001268593A JP2000072051A JP2000072051A JP2001268593A JP 2001268593 A JP2001268593 A JP 2001268593A JP 2000072051 A JP2000072051 A JP 2000072051A JP 2000072051 A JP2000072051 A JP 2000072051A JP 2001268593 A JP2001268593 A JP 2001268593A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 色のはみだしを視覚的に分かりにくいものに
することが可能な色差信号補間回路を提供する。 【解決手段】 標準偏差算出部１は色差信号の値を求め
る対象ピクセルとその周辺の８ピクセルとを、各々対象
ピクセルを含む４つのブロックに分割し、それぞれに対
して輝度信号の画素値の標準偏差σを計算する。ブロッ
ク重み付け算出部２は標準偏差が０のブロックがない時
に、算出された標準偏差を小さい順に並べ替え、その逆
数に重み付け係数として定数値を乗算する。色差信号補
間部３は標準偏差が０のブロックがある時に、対象ピク
セルの色差信号を標準偏差が０のブロックと同じ値をと
って補間する。色差信号補間部３は標準偏差が０のブロ
ックがない時に対象ピクセルの色差信号を一番性質の近
いブロックからの度合いが高くなるように周辺の４ブロ
ックのいずれかの値をとって補間する。
することが可能な色差信号補間回路を提供する。 【解決手段】 標準偏差算出部１は色差信号の値を求め
る対象ピクセルとその周辺の８ピクセルとを、各々対象
ピクセルを含む４つのブロックに分割し、それぞれに対
して輝度信号の画素値の標準偏差σを計算する。ブロッ
ク重み付け算出部２は標準偏差が０のブロックがない時
に、算出された標準偏差を小さい順に並べ替え、その逆
数に重み付け係数として定数値を乗算する。色差信号補
間部３は標準偏差が０のブロックがある時に、対象ピク
セルの色差信号を標準偏差が０のブロックと同じ値をと
って補間する。色差信号補間部３は標準偏差が０のブロ
ックがない時に対象ピクセルの色差信号を一番性質の近
いブロックからの度合いが高くなるように周辺の４ブロ
ックのいずれかの値をとって補間する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は色差信号補間回路及
びそれに用いる色差信号補間方法に関し、特に画像符号
化の分野において扱われる画像の色差信号の補間方法に
関する。
びそれに用いる色差信号補間方法に関し、特に画像符号
化の分野において扱われる画像の色差信号の補間方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、家庭用テレビジョン受像機の大画
面化が進んでおり、３４型や４３型の受像機をわずか
２，３メートルといった至近距離から見る機会も多くな
っていると考えられる。
面化が進んでおり、３４型や４３型の受像機をわずか
２，３メートルといった至近距離から見る機会も多くな
っていると考えられる。
【０００３】高精細な画像を提供する手段としては、従
来のテレビジョン放送よりも走査線数を増した方式が開
発されているものの、それらが普及しつつあるとは言い
難い状況である。
来のテレビジョン放送よりも走査線数を増した方式が開
発されているものの、それらが普及しつつあるとは言い
難い状況である。
【０００４】それに対し、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖ
ｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）プレーヤやディジタル放
送が普及しつつある。こうしたメディアでは、一般的
に、画像符号化が行われている。
ｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）プレーヤやディジタル放
送が普及しつつある。こうしたメディアでは、一般的
に、画像符号化が行われている。
【０００５】そのため、こうしたメディアを大画面のテ
レビジョン受像機で見た場合には全体として美しい映像
が得られるものの、局所的に色がはみ出すという大変見
にくい状況になることがある。
レビジョン受像機で見た場合には全体として美しい映像
が得られるものの、局所的に色がはみ出すという大変見
にくい状況になることがある。
【０００６】４：４：４フォーマットというＹ信号と色
差信号とを同じ標本化周波数で標本化する仕様において
はこのような現象が原理的に起こらないが、伝送容量や
蓄積要領が限られている家庭用のフォーマットとしては
４：２：２や４：２：０フォーマットを使わざるを得な
い状況が今後も続くであろうことが予想される。上記の
フォーマットについては後述する。
差信号とを同じ標本化周波数で標本化する仕様において
はこのような現象が原理的に起こらないが、伝送容量や
蓄積要領が限られている家庭用のフォーマットとしては
４：２：２や４：２：０フォーマットを使わざるを得な
い状況が今後も続くであろうことが予想される。上記の
フォーマットについては後述する。
【０００７】一般に、画像符号化の分野において扱われ
る信号は明るさ成分を表す輝度信号（Ｙ信号）と、色成
分と明るさ成分との差を表す２つの色差信号（Ｃ信号）
とからなる。２つの色差信号のうちの一方は青色成分か
ら明るさ成分を引いたものに相当し、Ｃｂ信号と表記さ
れる。他方は赤色成分から明るさ成分を引いたものに相
当しＣｒ信号と表記される。
る信号は明るさ成分を表す輝度信号（Ｙ信号）と、色成
分と明るさ成分との差を表す２つの色差信号（Ｃ信号）
とからなる。２つの色差信号のうちの一方は青色成分か
ら明るさ成分を引いたものに相当し、Ｃｂ信号と表記さ
れる。他方は赤色成分から明るさ成分を引いたものに相
当しＣｒ信号と表記される。
【０００８】これら３つの成分から一つのカラー映像が
構成されているので、３つの成分を同じ程度に符号化で
きれば望ましいが、符号量の増加を防ぐために２つの色
差信号は輝度信号よりも低い周波数で標本化されている
場合が多い。
構成されているので、３つの成分を同じ程度に符号化で
きれば望ましいが、符号量の増加を防ぐために２つの色
差信号は輝度信号よりも低い周波数で標本化されている
場合が多い。
【０００９】ＩＴＵ−Ｒ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−
Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏ
ｒ）ＢＴ．６０１−５を参照すると、例えば走査線数５
２５本、フィールド数が６０枚の映像信号を輝度信号は
１３．５ＭＨｚで、両色差信号はそれぞれ６．７５ＭＨ
ｚで標本化する仕様が定められている（これを４：２：
２フォーマットという）。
Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−
Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏ
ｒ）ＢＴ．６０１−５を参照すると、例えば走査線数５
２５本、フィールド数が６０枚の映像信号を輝度信号は
１３．５ＭＨｚで、両色差信号はそれぞれ６．７５ＭＨ
ｚで標本化する仕様が定められている（これを４：２：
２フォーマットという）。
【００１０】一方、輝度信号、両色差信号ともに１３．
５ＭＨｚで標本化する仕様も定められており（これを
４：４：４フォーマットという）、この形式の画像を符
号化する仕様も存在する。
５ＭＨｚで標本化する仕様も定められており（これを
４：４：４フォーマットという）、この形式の画像を符
号化する仕様も存在する。
【００１１】しかしながら、例えばＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔ
ｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎＳｅｃｔｏｒ）Ｈ．２６１やＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６
３、またはＩＳＯ−１１１７２、もしくはＩＳＯ−１４
４９６といった画像符号化の仕様においては４：２：２
フォーマットの色差信号を走査線一本おきに間引いた
４：２：０フォーマットと呼ばれる映像信号しか符号化
することができない。この場合、色差信号は輝度信号の
情報量の１／４にまで減らされてしまっている。
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔ
ｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎＳｅｃｔｏｒ）Ｈ．２６１やＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６
３、またはＩＳＯ−１１１７２、もしくはＩＳＯ−１４
４９６といった画像符号化の仕様においては４：２：２
フォーマットの色差信号を走査線一本おきに間引いた
４：２：０フォーマットと呼ばれる映像信号しか符号化
することができない。この場合、色差信号は輝度信号の
情報量の１／４にまで減らされてしまっている。
【００１２】また、４：４：４フォーマットを符号化す
ることができるＩＳＯ−１３８１８仕様においても、現
状では多くの場合において符号化効率を重要視し、４：
２：０フォーマットで符号化されている。
ることができるＩＳＯ−１３８１８仕様においても、現
状では多くの場合において符号化効率を重要視し、４：
２：０フォーマットで符号化されている。
【００１３】両色差信号を輝度信号の半分の標本化周波
数で標本化した場合、輝度信号には含むことができる高
い周波数帯の信号が両色差信号には存在しえない。その
ため、輝度信号が短い時間で急峻に変化した場合に、す
なわち１ピクセル間での画像の大幅な変化が認められる
場合において、両色差信号も本来同様に変化しなければ
ならないところを、低い標本化周波数のためにその変化
についていけない場合がある。この現象は、視覚的には
本来明確に塗り分けられなければならない画像の境界に
おいて、隣接した領域に色がはみ出すという形で認めら
れ、その画像が大変見にくいものとなる。
数で標本化した場合、輝度信号には含むことができる高
い周波数帯の信号が両色差信号には存在しえない。その
ため、輝度信号が短い時間で急峻に変化した場合に、す
なわち１ピクセル間での画像の大幅な変化が認められる
場合において、両色差信号も本来同様に変化しなければ
ならないところを、低い標本化周波数のためにその変化
についていけない場合がある。この現象は、視覚的には
本来明確に塗り分けられなければならない画像の境界に
おいて、隣接した領域に色がはみ出すという形で認めら
れ、その画像が大変見にくいものとなる。
【００１４】従来の技術においては、図６に示すよう
に、入力画像がＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部
４でＡ／Ｄ変換され、画像符号化装置５で符号化された
後に、画像復号化装置６で復号化される。この画像復号
化装置６の４：２：０形式のフォーマットの出力がＤ／
Ａ（ディジタル／アナログ）変換部７でＤ／Ａ変換され
る場合において、例えば出力の場合、一つのＣｒ値、Ｃ
ｂ値を４ピクセルで共有したり、単に隣接画素からの直
線補間を行ったりしている。図７に示す４：２：０形式
のフォーマットでの補間においては、左上斜線部内で一
つのＣｒ値、Ｃｂ値を共有していることを示している。
に、入力画像がＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部
４でＡ／Ｄ変換され、画像符号化装置５で符号化された
後に、画像復号化装置６で復号化される。この画像復号
化装置６の４：２：０形式のフォーマットの出力がＤ／
Ａ（ディジタル／アナログ）変換部７でＤ／Ａ変換され
る場合において、例えば出力の場合、一つのＣｒ値、Ｃ
ｂ値を４ピクセルで共有したり、単に隣接画素からの直
線補間を行ったりしている。図７に示す４：２：０形式
のフォーマットでの補間においては、左上斜線部内で一
つのＣｒ値、Ｃｂ値を共有していることを示している。
【００１５】そのため、この範囲に画像の境界が存在
し、輝度信号に大きな変化が生じても両色差信号は同じ
値のために隣接ピクセルに色がはみ出してしまい、視覚
的影響がでてしまう。上記の補間については、特開平１
１−５５６８１号公報に開示された技術がある。
し、輝度信号に大きな変化が生じても両色差信号は同じ
値のために隣接ピクセルに色がはみ出してしまい、視覚
的影響がでてしまう。上記の補間については、特開平１
１−５５６８１号公報に開示された技術がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
おいては、色差信号が存在しないピクセルにおいて隣接
画素の値をそのまま用いているため、色のはみだしとい
う視覚的現象が生じてしまう。
おいては、色差信号が存在しないピクセルにおいて隣接
画素の値をそのまま用いているため、色のはみだしとい
う視覚的現象が生じてしまう。
【００１７】これは隣接画素間の平均値を取るという直
線補間や０値を挿入することで補間するという従来より
一般的に行われている方法でも補間することができる
が、これらの方法では画像の性質を利用していないた
め、隣接画素間で極端に画素値が変化する場合等におい
て色のはみだしが生じてしまうことになる。
線補間や０値を挿入することで補間するという従来より
一般的に行われている方法でも補間することができる
が、これらの方法では画像の性質を利用していないた
め、隣接画素間で極端に画素値が変化する場合等におい
て色のはみだしが生じてしまうことになる。
【００１８】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、色のはみだしを視覚的に分かりにくいものにする
ことができる色差信号補間回路及びそれに用いる色差信
号補間方法を提供することにある。
消し、色のはみだしを視覚的に分かりにくいものにする
ことができる色差信号補間回路及びそれに用いる色差信
号補間方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明による色差信号補
間回路は、色成分と明るさ成分との差を表す２つの色差
信号が輝度信号よりも低い周波数で標本化されている画
像形式において色差信号の補間を行う色差信号補間回路
であって、前記色差信号の補間を行う対象画素と当該対
象画素の隣接画素との標準偏差を求める標準偏差算出手
段と、前記標準偏差算出手段の算出結果に応じて前記対
象画素の色差信号の補間を行う手段とを備えている。
間回路は、色成分と明るさ成分との差を表す２つの色差
信号が輝度信号よりも低い周波数で標本化されている画
像形式において色差信号の補間を行う色差信号補間回路
であって、前記色差信号の補間を行う対象画素と当該対
象画素の隣接画素との標準偏差を求める標準偏差算出手
段と、前記標準偏差算出手段の算出結果に応じて前記対
象画素の色差信号の補間を行う手段とを備えている。
【００２０】本発明による色差信号補間方法は、色成分
と明るさ成分との差を表す２つの色差信号が輝度信号よ
りも低い周波数で標本化されている画像形式において色
差信号の補間を行う色差信号補間方法であって、前記色
差信号の補間を行う対象画素と当該対象画素の隣接画素
との標準偏差を求めるステップと、その算出結果に応じ
て前記対象画素の色差信号の補間を行うステップとを備
えている。
と明るさ成分との差を表す２つの色差信号が輝度信号よ
りも低い周波数で標本化されている画像形式において色
差信号の補間を行う色差信号補間方法であって、前記色
差信号の補間を行う対象画素と当該対象画素の隣接画素
との標準偏差を求めるステップと、その算出結果に応じ
て前記対象画素の色差信号の補間を行うステップとを備
えている。
【００２１】すなわち、本発明の色差信号の補間方法
は、４：２：２フォーマットや４：２：０フォーマット
といった両色差信号が輝度信号よりも低い周波数で標本
化されている画像形式において、輝度信号の変化から画
像の変化を推測し、それによって両色差信号を正しく補
間し、視覚的な色のはみだしを軽減することを特徴とし
ている。
は、４：２：２フォーマットや４：２：０フォーマット
といった両色差信号が輝度信号よりも低い周波数で標本
化されている画像形式において、輝度信号の変化から画
像の変化を推測し、それによって両色差信号を正しく補
間し、視覚的な色のはみだしを軽減することを特徴とし
ている。
【００２２】本発明においては画像復号化装置とＤ／Ａ
コンバータとの間において、輝度信号に応じて画像の性
質を推定し、適切な色差信号を補間し、視覚的な影響を
軽減するものである。
コンバータとの間において、輝度信号に応じて画像の性
質を推定し、適切な色差信号を補間し、視覚的な影響を
軽減するものである。
【００２３】本発明を利用することで、色のはみだしを
視覚的に分かりにくいものにすることが可能となるの
で、今後普及が予想されるさらなる大画面受像機におい
ても美しい映像を楽しむことが可能となる。また、携帯
情報端末における画像通信においても画像符号化が用い
られており、より高精細な映像を楽しむことが可能とな
る。
視覚的に分かりにくいものにすることが可能となるの
で、今後普及が予想されるさらなる大画面受像機におい
ても美しい映像を楽しむことが可能となる。また、携帯
情報端末における画像通信においても画像符号化が用い
られており、より高精細な映像を楽しむことが可能とな
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によ
る色差信号補間回路の構成を示すブロック図である。図
１において、本発明の一実施例による色差信号補間回路
は標準偏差算出部１と、ブロック重み付け算出部２と、
色差信号補間部３とから構成され、図示せぬ画像復号化
装置とＤ／Ａコンバータとの間に配設されている。
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によ
る色差信号補間回路の構成を示すブロック図である。図
１において、本発明の一実施例による色差信号補間回路
は標準偏差算出部１と、ブロック重み付け算出部２と、
色差信号補間部３とから構成され、図示せぬ画像復号化
装置とＤ／Ａコンバータとの間に配設されている。
【００２５】標準偏差算出部１は色差信号（Ｃｂ信号、
Ｃｒ信号）の値を求める対象ピクセルとその周辺の８ピ
クセルとを、各々対象ピクセルを含む４つのブロックに
分割し、４つのブロックそれぞれに対して輝度信号（Ｙ
信号）の画素値の標準偏差σを計算する。
Ｃｒ信号）の値を求める対象ピクセルとその周辺の８ピ
クセルとを、各々対象ピクセルを含む４つのブロックに
分割し、４つのブロックそれぞれに対して輝度信号（Ｙ
信号）の画素値の標準偏差σを計算する。
【００２６】ブロック重み付け算出部２はいずれかのブ
ロックの標準偏差が０でなければ、標準偏差算出部１が
算出した標準偏差を小さい順に並べ替え、その逆数に重
み付け係数として定数値を乗算する。
ロックの標準偏差が０でなければ、標準偏差算出部１が
算出した標準偏差を小さい順に並べ替え、その逆数に重
み付け係数として定数値を乗算する。
【００２７】色差信号補間部３はいずれかのブロックの
標準偏差が０であれば、対象ピクセルの色差信号を標準
偏差が０のブロックと同じ値をとって補間する。また、
色差信号補間部３はいずれかのブロックの標準偏差が０
でなければ、ブロック重み付け算出部２の乗算結果を基
に対象ピクセルの色差信号を一番性質の近いブロックか
らの度合いが高くなるように周辺の４ブロックのいずれ
かの値をとって補間する。
標準偏差が０であれば、対象ピクセルの色差信号を標準
偏差が０のブロックと同じ値をとって補間する。また、
色差信号補間部３はいずれかのブロックの標準偏差が０
でなければ、ブロック重み付け算出部２の乗算結果を基
に対象ピクセルの色差信号を一番性質の近いブロックか
らの度合いが高くなるように周辺の４ブロックのいずれ
かの値をとって補間する。
【００２８】図２は４：２：２フォーマットにおける
Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ各信号の配置を示す図であり、図３は本
発明の一実施例における補間を実行する際に参照する隣
接ピクセルの範囲を示す図であり、図４は本発明の一実
施例において標準偏差を求める各ブロックを示す図であ
り、図５は本発明の一実施例による色差信号の補間方法
を示すフローチャートである。これら図１〜図５を参照
して本発明の一実施例による色差信号の補間方法につい
て説明する。
Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ各信号の配置を示す図であり、図３は本
発明の一実施例における補間を実行する際に参照する隣
接ピクセルの範囲を示す図であり、図４は本発明の一実
施例において標準偏差を求める各ブロックを示す図であ
り、図５は本発明の一実施例による色差信号の補間方法
を示すフローチャートである。これら図１〜図５を参照
して本発明の一実施例による色差信号の補間方法につい
て説明する。
【００２９】最初に、４：２：２フォーマットにおいて
説明する。４：２：２フォーマットにおける輝度信号の
値とＣｂ、Ｃｒの両色差信号の値とは、図２に示すよう
な配置になっている。
説明する。４：２：２フォーマットにおける輝度信号の
値とＣｂ、Ｃｒの両色差信号の値とは、図２に示すよう
な配置になっている。
【００３０】すなわち、輝度信号の値（Ｙ１１〜Ｙ１
５，……，Ｙ２１〜Ｙ２５，……，Ｙ３１〜Ｙ３５，…
…，Ｙ４１〜Ｙ４５，……，Ｙ５１〜Ｙ５５，……，Ｙ
６１〜Ｙ６５，……）は全ピクセルで存在するものの、
両色差信号（Ｃｂ１１，Ｃｂ１３，Ｃｂ１５，……，Ｃ
ｂ２１，Ｃｂ２３，Ｃｂ２５，……，Ｃｂ３１，Ｃｂ３
３，Ｃｂ３５，……，Ｃｂ４１，Ｃｂ４３，Ｃｂ４５，
……，Ｃｂ５１，Ｃｂ５３，Ｃｂ５５，……，Ｃｂ６
１，Ｃｂ６３，Ｃｂ６５，……，Ｃｒ１１，Ｃｒ１３，
Ｃｒ１５，……，Ｃｒ２１，Ｃｒ２３，Ｃｒ２５，…
…，Ｃｒ３１，Ｃｒ３３，Ｃｒ３５，……，Ｃｒ４１，
Ｃｒ４３，Ｃｒ４５，……，Ｃｒ５１，Ｃｒ５３，Ｃｒ
５５，……）については水平方向に１ピクセルおきにし
か存在していない。
５，……，Ｙ２１〜Ｙ２５，……，Ｙ３１〜Ｙ３５，…
…，Ｙ４１〜Ｙ４５，……，Ｙ５１〜Ｙ５５，……，Ｙ
６１〜Ｙ６５，……）は全ピクセルで存在するものの、
両色差信号（Ｃｂ１１，Ｃｂ１３，Ｃｂ１５，……，Ｃ
ｂ２１，Ｃｂ２３，Ｃｂ２５，……，Ｃｂ３１，Ｃｂ３
３，Ｃｂ３５，……，Ｃｂ４１，Ｃｂ４３，Ｃｂ４５，
……，Ｃｂ５１，Ｃｂ５３，Ｃｂ５５，……，Ｃｂ６
１，Ｃｂ６３，Ｃｂ６５，……，Ｃｒ１１，Ｃｒ１３，
Ｃｒ１５，……，Ｃｒ２１，Ｃｒ２３，Ｃｒ２５，…
…，Ｃｒ３１，Ｃｒ３３，Ｃｒ３５，……，Ｃｒ４１，
Ｃｒ４３，Ｃｒ４５，……，Ｃｒ５１，Ｃｒ５３，Ｃｒ
５５，……）については水平方向に１ピクセルおきにし
か存在していない。
【００３１】色差信号の値を求めるピクセルを（ｉ，
ｊ）ピクセルとすると、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号の補間のた
めに、図３に示すように、その周辺の８ピクセル［（ｉ
−１，ｊ−１）（ｉ−１，ｊ）（ｉ−１，ｊ＋１）
（ｉ，ｊ−１）（ｉ，ｊ＋１）（ｉ＋１，ｊ−１）（ｉ
＋１，ｊ）（ｉ＋１，ｊ＋１）の各ピクセル］について
考える。
ｊ）ピクセルとすると、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号の補間のた
めに、図３に示すように、その周辺の８ピクセル［（ｉ
−１，ｊ−１）（ｉ−１，ｊ）（ｉ−１，ｊ＋１）
（ｉ，ｊ−１）（ｉ，ｊ＋１）（ｉ＋１，ｊ−１）（ｉ
＋１，ｊ）（ｉ＋１，ｊ＋１）の各ピクセル］について
考える。
【００３２】（ｉ，ｊ）ピクセルがフレームの境界に位
置し、周辺の８ピクセルが存在しない場合にはフレーム
境界に接している３ピクセルがもう一列（一行）存在す
るものとし、（ｉ，ｊ）ピクセルを含め９ピクセルの範
囲で考える。
置し、周辺の８ピクセルが存在しない場合にはフレーム
境界に接している３ピクセルがもう一列（一行）存在す
るものとし、（ｉ，ｊ）ピクセルを含め９ピクセルの範
囲で考える。
【００３３】これを、図４に示すように、４ピクセルず
つ、４つのブロックに分ける（図５ステップＳ１）。例
えば、左上ブロックは（ｉ−１，ｊ−１）、（ｉ−１，
ｊ）、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ，ｊ）の４ピクセルを含む
ものと考えるように、（ｉ，ｊ）ピクセルを含み、その
周辺の３ピクセルを含む４つのブロックに分ける。
つ、４つのブロックに分ける（図５ステップＳ１）。例
えば、左上ブロックは（ｉ−１，ｊ−１）、（ｉ−１，
ｊ）、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ，ｊ）の４ピクセルを含む
ものと考えるように、（ｉ，ｊ）ピクセルを含み、その
周辺の３ピクセルを含む４つのブロックに分ける。
【００３４】ここでは、上記の（ｉ−１，ｊ−１）、
（ｉ−１，ｊ）、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ，ｊ）の４ピク
セルを含むブロックと、（ｉ−１，ｊ）、（ｉ−１，ｊ
＋１）、（ｉ，ｊ）、（ｉ＋１，ｊ＋１）の４ピクセル
を含むブロックと、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ，ｊ）、（ｉ
＋１，ｊ−１）、（ｉ＋１，ｊ）の４ピクセルを含むブ
ロックと、（ｉ，ｊ）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ＋１，
ｊ）、（ｉ＋１，ｊ＋１）の４ピクセルを含むブロック
とに分ける。
（ｉ−１，ｊ）、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ，ｊ）の４ピク
セルを含むブロックと、（ｉ−１，ｊ）、（ｉ−１，ｊ
＋１）、（ｉ，ｊ）、（ｉ＋１，ｊ＋１）の４ピクセル
を含むブロックと、（ｉ，ｊ−１）、（ｉ，ｊ）、（ｉ
＋１，ｊ−１）、（ｉ＋１，ｊ）の４ピクセルを含むブ
ロックと、（ｉ，ｊ）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ＋１，
ｊ）、（ｉ＋１，ｊ＋１）の４ピクセルを含むブロック
とに分ける。
【００３５】標準偏差算出部１はこのようにしてできた
４つのブロックそれぞれに対し輝度信号の画素値の標準
偏差σを計算する（図５ステップＳ２）。標準偏差算出
部１で求められた標準偏差は（ｉ，ｊ）ピクセルが４つ
のブロックのうちのどのブロックに一番近い性質を持つ
ピクセルであるかを示すことになる。
４つのブロックそれぞれに対し輝度信号の画素値の標準
偏差σを計算する（図５ステップＳ２）。標準偏差算出
部１で求められた標準偏差は（ｉ，ｊ）ピクセルが４つ
のブロックのうちのどのブロックに一番近い性質を持つ
ピクセルであるかを示すことになる。
【００３６】ブロック重み付け算出部２はいずれかのブ
ロックの標準偏差が０をとらない場合、標準偏差算出部
１で算出された標準偏差を小さい順に並べ替え、その逆
数に重み付け係数として定数値を乗算する（図５ステッ
プＳ３，Ｓ５）。これは（ｉ，ｊ）ピクセルがどのブロ
ックと最も近い性質を持つかを表すパラメータになる。
ロックの標準偏差が０をとらない場合、標準偏差算出部
１で算出された標準偏差を小さい順に並べ替え、その逆
数に重み付け係数として定数値を乗算する（図５ステッ
プＳ３，Ｓ５）。これは（ｉ，ｊ）ピクセルがどのブロ
ックと最も近い性質を持つかを表すパラメータになる。
【００３７】色差信号補間部３はこのブロック重み付け
算出部２の乗算結果を基に、一番性質の近いブロックか
らの度合いが高くなるように周辺の４ブロックの値から
補間を行う（図５ステップＳ６）。
算出部２の乗算結果を基に、一番性質の近いブロックか
らの度合いが高くなるように周辺の４ブロックの値から
補間を行う（図５ステップＳ６）。
【００３８】また、色差信号補間部３はいずれかのブロ
ックの標準偏差が０の場合、（ｉ，ｊ）ピクセルの色差
信号がそのブロック内の色差信号と同じ値であるので、
そのブロックと同じ性質を持つものと考えられる。した
がって、色差信号補間部３は（ｉ，ｊ）ピクセルの色差
信号を、そのブロックと同じ値をとって補間を行う（図
５ステップＳ４）。
ックの標準偏差が０の場合、（ｉ，ｊ）ピクセルの色差
信号がそのブロック内の色差信号と同じ値であるので、
そのブロックと同じ性質を持つものと考えられる。した
がって、色差信号補間部３は（ｉ，ｊ）ピクセルの色差
信号を、そのブロックと同じ値をとって補間を行う（図
５ステップＳ４）。
【００３９】標準偏差算出部１とブロック重み付け算出
部２と色差信号補間部３とはそれぞれ対象となるピクセ
ルがなくなるまで上述した処理動作を繰り返し行う（図
５ステップＳ１〜Ｓ７）。
部２と色差信号補間部３とはそれぞれ対象となるピクセ
ルがなくなるまで上述した処理動作を繰り返し行う（図
５ステップＳ１〜Ｓ７）。
【００４０】以下に具体例を示す。（ｉ，ｊ）ピクセル
の輝度信号の値をＹi,j のように表すと、図４の左上
ブロックの輝度信号の標準偏差σulは、
の輝度信号の値をＹi,j のように表すと、図４の左上
ブロックの輝度信号の標準偏差σulは、
【数１】 という式から求められる。ここで、
【数２】 である。
【００４１】同様に、右上、左下、右下の各ブロックの
標準偏差σur，σll，σlrを計算する。もしも、標準偏
差σul，σllもしくは標準偏差σur，σlrが０である場
合、それぞれＣｂi,j ＝Ｃｂi,j-1 、Ｃｂi,j ＝Ｃ
ｂi,j+1 とする。この場合、Ｃｒも同様である。
標準偏差σur，σll，σlrを計算する。もしも、標準偏
差σul，σllもしくは標準偏差σur，σlrが０である場
合、それぞれＣｂi,j ＝Ｃｂi,j-1 、Ｃｂi,j ＝Ｃ
ｂi,j+1 とする。この場合、Ｃｒも同様である。
【００４２】次に、標準偏差σul，σur，σll，σlrを
小さい順に並べ替え、重み付け定数を乗算する。この場
合、 σul＜σll＜σur＜σlr とし、重み付け定数をω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 とす
ると、（ｉ，ｊ）ピクセルのＣｂ信号の値は、
小さい順に並べ替え、重み付け定数を乗算する。この場
合、 σul＜σll＜σur＜σlr とし、重み付け定数をω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 とす
ると、（ｉ，ｊ）ピクセルのＣｂ信号の値は、
【数３】 となる。
【００４３】このように、隣接画素との標準偏差を求
め、その値に応じた補間を行うために、近い性質を持つ
ピクセルからより多く、またあまり似ていない性質のピ
クセルからは多くない寄与のある補間とすることによっ
て、単純な線形補間を比べて、色のはみだしという視覚
的影響を軽減することができる。
め、その値に応じた補間を行うために、近い性質を持つ
ピクセルからより多く、またあまり似ていない性質のピ
クセルからは多くない寄与のある補間とすることによっ
て、単純な線形補間を比べて、色のはみだしという視覚
的影響を軽減することができる。
【００４４】一方、４：２：０フォーマットの場合、
４：２：２フォーマットの場合とは異なり、両色差信号
（Ｃｂ信号、Ｃｒ信号）の値が１ラインおきに交互にし
か存在しない。そのため、最初に縦方向に補間を行うこ
とで、４：２：２フォーマットと同様の形式にしてしま
う。Ｃｒ信号が存在しないピクセルの上下のピクセルに
はＣｒ信号が存在しているので、４：２：２フォーマッ
トの時と同様、まわりの８ピクセルを考え、それらを４
ブロックに分け、それらの標準偏差を求めることで、縦
方向から補間を行う。最初に縦方向の補間を行えば、
４：２：２フォーマットと同様の形式になるので、次に
４：２：２フォーマットの時と同様に横方向の補間を行
う。
４：２：２フォーマットの場合とは異なり、両色差信号
（Ｃｂ信号、Ｃｒ信号）の値が１ラインおきに交互にし
か存在しない。そのため、最初に縦方向に補間を行うこ
とで、４：２：２フォーマットと同様の形式にしてしま
う。Ｃｒ信号が存在しないピクセルの上下のピクセルに
はＣｒ信号が存在しているので、４：２：２フォーマッ
トの時と同様、まわりの８ピクセルを考え、それらを４
ブロックに分け、それらの標準偏差を求めることで、縦
方向から補間を行う。最初に縦方向の補間を行えば、
４：２：２フォーマットと同様の形式になるので、次に
４：２：２フォーマットの時と同様に横方向の補間を行
う。
【００４５】よって、本発明の一実施例では色のはみだ
しを視覚的に分かりにくいものにすることができるの
で、今後普及が予想されるさらなる大画面受像機におい
ても美しい映像を楽しむことができる。また、携帯情報
端末における画像通信においても画像符号化が用いられ
ており、より高精細な映像を楽しむことができる。
しを視覚的に分かりにくいものにすることができるの
で、今後普及が予想されるさらなる大画面受像機におい
ても美しい映像を楽しむことができる。また、携帯情報
端末における画像通信においても画像符号化が用いられ
ており、より高精細な映像を楽しむことができる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、色
成分と明るさ成分との差を表す２つの色差信号が輝度信
号よりも低い周波数で標本化されている画像形式におい
て色差信号の補間を行う色差信号補間回路において、色
差信号の補間を行う対象画素と当該対象画素の隣接画素
との標準偏差を求め、その算出結果に応じて対象画素の
色差信号の補間を行うことによって、色のはみだしを視
覚的に分かりにくいものにすることができるという効果
がある。
成分と明るさ成分との差を表す２つの色差信号が輝度信
号よりも低い周波数で標本化されている画像形式におい
て色差信号の補間を行う色差信号補間回路において、色
差信号の補間を行う対象画素と当該対象画素の隣接画素
との標準偏差を求め、その算出結果に応じて対象画素の
色差信号の補間を行うことによって、色のはみだしを視
覚的に分かりにくいものにすることができるという効果
がある。
【図１】本発明の一実施例による色差信号補間回路の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】４：２：２フォーマットにおけるＹ，Ｃｂ，Ｃ
ｒ各信号の配置を示す図である。
ｒ各信号の配置を示す図である。
【図３】本発明の一実施例における補間を実行する際に
参照する隣接ピクセルの範囲を示す図である。
参照する隣接ピクセルの範囲を示す図である。
【図４】本発明の一実施例において標準偏差を求める各
ブロックを示す図である。
ブロックを示す図である。
【図５】本発明の一実施例による色差信号の補間方法を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図６】従来の画像復号化の過程を示す図である。
【図７】４：２：０フォーマットでの従来技術における
補間を示す図である。
補間を示す図である。
１ 標準偏差算出部 ２ ブロック重み付け算出部 ３ 色差信号補間部
Claims (14)
- 【請求項１】 色成分と明るさ成分との差を表す２つの
色差信号が輝度信号よりも低い周波数で標本化されてい
る画像形式において色差信号の補間を行う色差信号補間
回路であって、前記色差信号の補間を行う対象画素と当
該対象画素の隣接画素との標準偏差を求める標準偏差算
出手段と、前記標準偏差算出手段の算出結果に応じて前
記対象画素の色差信号の補間を行う手段とを有すること
を特徴とする色差信号補間回路。 - 【請求項２】 前記色差信号の補間を行う手段は、前記
隣接画素との標準偏差の値に応じた補間を行うために、
近い性質を持つ画素からはより多く、あまり似ていない
性質の画素からは多くない寄与のある補間とするよう構
成したことを特徴とする請求項１記載の色差信号補間回
路。 - 【請求項３】 前記標準偏差算出手段は、前記対象画素
とその周辺の８画素とを、各々対象画素を含む４つのブ
ロックに分割し、４つのブロックそれぞれに対して輝度
信号の画素値の標準偏差を計算するよう構成したことを
特徴とする請求項１または請求項２記載の色差信号補間
回路。 - 【請求項４】 前記標準偏差が０のブロックがない時に
前記標準偏差算出手段が算出した標準偏差を小さい順に
並べ替えかつその逆数に重み付け係数として定数値を乗
算する乗算手段を含み、 前記色差信号の補間を行う手段は、前記標準偏差が０の
ブロックがない時に対象画素の色差信号を前記乗算手段
の乗算結果を基に一番性質の近いブロックからの度合い
が高くなるように周辺の４ブロックのいずれかの値をと
って補間するよう構成したことを特徴とする請求項３記
載の色差信号補間回路。 - 【請求項５】 前記画像形式が４：２：２フォーマット
であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれ
か記載の色差信号補間回路。 - 【請求項６】 前記画像形式が４：２：０フォーマット
であり、前記色差信号の縦方向の補間を行った後に横方
向の補間を行うよう構成したことを特徴とする請求項１
から請求項４のいずれか記載の色差信号補間回路。 - 【請求項７】 前記色差信号の補間処理を、復号処理と
ディジタル／アナログ変換処理との間で行うよう構成し
たことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか記
載の色差信号補間回路。 - 【請求項８】 色成分と明るさ成分との差を表す２つの
色差信号が輝度信号よりも低い周波数で標本化されてい
る画像形式において色差信号の補間を行う色差信号補間
方法であって、前記色差信号の補間を行う対象画素と当
該対象画素の隣接画素との標準偏差を求めるステップ
と、その算出結果に応じて前記対象画素の色差信号の補
間を行うステップとを有することを特徴とする色差信号
補間方法。 - 【請求項９】 前記色差信号の補間を行うステップは、
前記隣接画素との標準偏差の値に応じた補間を行うため
に、近い性質を持つ画素からはより多く、あまり似てい
ない性質の画素からは多くない寄与のある補間とするよ
うにしたことを特徴とする請求項８記載の色差信号補間
方法。 - 【請求項１０】 前記標準偏差を算出するステップは、
前記対象画素とその周辺の８画素とを、各々対象画素を
含む４つのブロックに分割し、４つのブロックそれぞれ
に対して輝度信号の画素値の標準偏差を計算するように
したことを特徴とする請求項８または請求項９記載の色
差信号補間方法。 - 【請求項１１】 前記標準偏差が０のブロックがない時
に前記標準偏差を小さい順に並べ替えかつその逆数に重
み付け係数として定数値を乗算するステップを含み、 前記色差信号の補間を行うステップは、前記標準偏差が
０のブロックがない時に対象画素の色差信号を前記定数
値の乗算結果を基に一番性質の近いブロックからの度合
いが高くなるように周辺の４ブロックのいずれかの値を
とって補間するようにしたことを特徴とする請求項１０
記載の色差信号補間方法。 - 【請求項１２】 前記画像形式が４：２：２フォーマッ
トであることを特徴とする請求項８から請求項１１のい
ずれか記載の色差信号補間方法。 - 【請求項１３】 前記画像形式が４：２：０フォーマッ
トであり、前記色差信号の縦方向の補間を行った後に横
方向の補間を行うようにしたことを特徴とする請求項８
から請求項１１のいずれか記載の色差信号補間方法。 - 【請求項１４】 前記色差信号の補間処理を、復号処理
とディジタル／アナログ変換処理との間で行うようにし
たことを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか
記載の色差信号補間方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072051A JP3458813B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 色差信号補間回路及びそれに用いる色差信号補間方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072051A JP3458813B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 色差信号補間回路及びそれに用いる色差信号補間方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001268593A true JP2001268593A (ja) | 2001-09-28 |
| JP3458813B2 JP3458813B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=18590524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000072051A Expired - Fee Related JP3458813B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 色差信号補間回路及びそれに用いる色差信号補間方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3458813B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527566A (ja) * | 2003-06-13 | 2006-11-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 空間的信号変換 |
| KR100859052B1 (ko) * | 2007-02-06 | 2008-09-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 픽셀 어레이의 보간 방법 |
| KR101390096B1 (ko) | 2008-02-18 | 2014-04-28 | 엘지전자 주식회사 | 영상신호 변환장치 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000072051A patent/JP3458813B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527566A (ja) * | 2003-06-13 | 2006-11-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 空間的信号変換 |
| JP4734239B2 (ja) * | 2003-06-13 | 2011-07-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 空間的信号変換 |
| KR100859052B1 (ko) * | 2007-02-06 | 2008-09-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 픽셀 어레이의 보간 방법 |
| KR101390096B1 (ko) | 2008-02-18 | 2014-04-28 | 엘지전자 주식회사 | 영상신호 변환장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3458813B2 (ja) | 2003-10-20 |
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