JP2010147756A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用の回路構成をそのまま用いて、ＸＹＺフォーマットの映像信号を受けてカラー表示を行うことが可能な映像表示装置を提供する。
【解決手段】赤、青、緑のデータを光に変換することによりカラー表示を行う表示部１０６、外部よりＸＹＺフォーマットの映像信号を受ける受信部１０１、受信したＸＹＺフォーマットの映像信号をＹＵＶフォーマットに変換するＲＧＢ−ＹＵＶ変換部１０２、ＹＵＶフォーマットに変換された信号に対し解像度変換・ゲイン調整などの処理を行う信号処理部１０３、処理された信号をＲＧＢフォーマットに変換するＹＵＶ−ＲＧＢ変換部１０４、ＲＧＢフォーマットに変換された信号に対しゲイン調整を行うゲイン調整部１０５、を備え、ＸＹＺフォーマットの映像信号を受信した場合、一旦、ＹＵＶフォーマットに変換し、その後、ＲＧＢフォーマットに変換することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は映像表示装置に関するものであり、特にＸＹＺフォーマットの映像信号を受けてカラー表示を行う映像表示装置に関するものである。

カラー表示を行う映像表示装置においては、表示部において赤、青、緑の画素を独立に制御することによりカラー表示を実現する方式が一般的である。一方で、映像信号の送受信においては、ＳＭＰＴＥやＩＴＵなどの規格に基づきＲＧＢおよびＹＵＶフォーマットが広く用いられており、装置内部でＹＵＶフォーマットからＲＧＢフォーマットへ変換（以下、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換）を行う映像表示装置が発表されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３５５６９１５号公報

ところで近年、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｎｅｍａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅなどの団体により、ＸＹＺ表色系における座標値をデータとして伝送するＸＹＺフォーマットでの信号伝送規格が制定されつつある。ＸＹＺフォーマットはＲＧＢ／ＹＵＶフォーマットとは異なるため、ＲＧＢ／ＹＵＶ／ＸＹＺフォーマット全てに対応する映像表示装置は、従来のＲＧＢ／ＹＵＶフォーマット対応の回路に加えて、ＸＹＺフォーマットからＲＧＢフォーマットへの変換回路を持つ必要がある。

ＸＹＺフォーマットからＲＧＢフォーマットへの変換（以下、ＸＹＺ−ＲＧＢ変換）は、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換と同様に、３×３行列のマトリクス演算で計算可能な線形変換である。しかし、ＸＹＺフォーマットがＸ、Ｙ、Ｚすべて符号ビットなしで定義されたデータであるのに対し、ＹＵＶフォーマットにおけるＵＶは色差信号であり、最上位ビットが符号ビットとして定義される。従って、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路を、そのままＸＹＺ−ＲＧＢ変換に用いることは出来ない。

一般にＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路は、解像度変換ＬＳＩなどのように複数の回路を組み合わせたＬＳＩの一部であるため、ＸＹＺ−ＲＧＢ変換を実現するためには、新規にＬＳＩを設計し直すか、あるいはＦＰＧＡなど書き換え可能なデバイスで変換回路を準備する必要がある。

本発明はこのような現状に鑑みなされたもので、新たにＸＹＺ−ＲＧＢ変換回路を追加することなく、従来より使用している汎用の回路構成をそのまま用いて、ＸＹＺフォーマットの映像信号を受けてカラー表示を行うことが可能な映像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を実現するために本発明の映像表示装置は、赤、青、緑のデータを光に変換することによりカラー表示を行う表示部と、外部よりＸＹＺフォーマットの映像信号を受ける受信部と、受信したＸＹＺフォーマットの映像信号をＹＵＶフォーマットに変換するＲＧＢ−ＹＵＶ変換部と、ＹＵＶフォーマットに変換された信号に対し解像度変換・ゲイン調整などの処理を行う信号処理部と、処理された信号をＲＧＢフォーマットに変換するＹＵＶ−ＲＧＢ変換部と、ＲＧＢフォーマットに変換された信号に対しゲイン調整を行うゲイン調整部と、を備え、ＸＹＺフォーマットの映像信号を受信した場合、一旦、ＹＵＶフォーマットに変換し、その後、ＲＧＢフォーマットに変換することを特徴とするものである。

従来の映像表示機器では、ＲＧＢフォーマットの信号を一旦、ＹＵＶフォーマットに変換（以下、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換）し、カラーゲイン調整や色相調整の処理を行った後、再びＲＧＢフォーマットに変換するものであり、そのため、前段にＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路を持ち、後段にＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路を持つ解像度変換ＬＳＩが汎用化している。

ＲＧＢフォーマットは、ＸＹＺフォーマット同様にＲ、Ｇ、Ｂすべて符号ビットなしで定義されている。そのため、原理的には、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路をそのままＸＹＺ−ＹＵＶ変換回路に用いることができる。ＸＹＺ−ＹＵＶ変換の後、後段のＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路でＲＧＢフォーマットに変換することにより、全体としてＸＹＺ−ＲＧＢ変換を実現することができる。

＜ＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路における演算＞

＜ＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路における演算＞

しかし、実際には、汎用ＬＳＩのＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路は、各信号規格におけるＲＧＢ−ＹＵＶ変換に対応できるよう変換行列の係数の設定範囲を定めているが、ＸＹＺ−ＹＵＶ変換行列の係数はＲＧＢ−ＹＵＶ変換の値とは大きく異なる。

下記に示す変換式のように、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ６０１やＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９規格のＲＧＢ−ＹＵＶ変換行列の係数は、いずれも−１以上１以下の範囲である。そのため、汎用ＬＳＩのＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路は、変換行列の係数として−１以上１以下の値を設定できる仕様である。

＜ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ６０１のＲＧＢ−ＹＵＶ変換＞

＜ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９のＲＧＢ−ＹＵＶ変換＞

一方、ＸＹＺ−ＹＵＶ変換における変換行列の係数は、一般に１以上あるいは−１以下の値をとり得るため、単純に汎用ＬＳＩのＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路を用いてＸＹＺ−ＹＵＶ変換を行うことはできない。

そこで、ＸＹＺ−ＹＵＶ変換行列の係数を定数ｍで除算することにより、全ての係数が−１以上１以下に収まるよう正規化し、正規化した行列の係数をＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路に設定する。その後、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換行列の係数に定数ｍを乗算することにより、ＸＹＺ−ＲＧＢ変換を実現する。

＜ＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路における演算＞

＜ＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路における演算＞

信号規格のＹＵＶ−ＲＧＢ変換は、下記の変換式に示すように、Ｙに関する係数が１である。そのため、汎用ＬＳＩのＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路は、Ｙに関する係数が１であることを前提に設計されているものが一般的である。

＜ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ６０１のＹＵＶ−ＲＧＢ変換＞

＜ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９のＹＵＶ−ＲＧＢ変換＞

そこで、（数６）においてＹに関する係数が１となるように、変換行列の各行をそれぞれｍ・β₁₁、ｍ・β₂₁、ｍ・β₃₁で除算することにより正規化する（数９参照）。

その後、カラー表示装置が一般的に持っているＲＧＢゲイン調整回路において、Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれにｎ・β₁₁、ｎ・β₂₁、ｎ・β₃₁を乗算することで、全体としてＸＹＺ−ＲＧＢ変換を行う。ただし、ここではＲ、Ｇ、Ｂの相対比率が保たれればカラー表示に問題はないため、ｎはｍに一致しなくともよい。

＜ＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路における演算＞

＜ＲＧＢゲイン調整回路における演算＞

以上の方法により、新たにＸＹＺ−ＲＧＢ変換用に回路を追加せずに、従来より汎用化されている回路構成をそのまま用いて、すなわち、従来の映像表示装置が一般的に持っている、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路およびＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路を用いて、ＸＹＺフォーマットを一旦、ＹＵＶフォーマットに変換した後、ＲＧＢフォーマットに変換する方法により、ＸＹＺ−ＲＧＢ変換を実現することで、従来の回路構成のままでＸＹＺフォーマットに対応する。

本発明によれば、新たにＸＹＺ−ＲＧＢ変換回路を追加することなく、従来より使用している汎用の回路構成をそのまま用いて、ＸＹＺフォーマットの映像信号を受けてカラー表示を行うことが可能となる。

以下、図を用いて本発明の一実施の形態による映像表示装置について説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態による映像表示装置の概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施の形態による映像表示装置は、受信部１０１と、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部１０２と、信号処理部１０３と、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部１０４と、ゲイン調整部１０５と、表示部１０６と、を備える。

受信部１０１において、ＸＹＺフォーマットの映像信号を受信し、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部１０２では受信した映像信号をＹＵＶフォーマットに変換する。理想的なＸＹＺ−ＹＵＶ変換は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｎｅｍａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＤＣＩ）規格のＸＹＺ−ＲＧＢ変換の変換行列（数１１）、およびＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９規格の変換行列（数１２）を乗算した３×３行列による演算処理となる（数１３）。

＜ＸＹＺ−ＲＧＢ変換（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｎｅｍａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ規格）＞

＜ＲＧＢ−ＹＵＶ変換（ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９規格）＞

＜ＸＹＺ−ＹＵＶ変換（ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９規格）＞

但し、解像度変換の汎用ＬＳＩに内蔵されたＲＧＢ−ＹＵＶ変換回路の係数は、一般に−１以上１以下で定義されているため、（数１３）の３×３行列をそのまま設定することができない。そこで、行列すべての係数を定数（ここでは１．７５とする）で除算する（数１４）。

ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部１０２では、（数１４）のマトリクス演算により、受信した映像信号をＹＵＶフォーマットに変換する。信号処理部１０３では、解像度変換・ゲイン調整などの映像信号処理を行う。映像信号処理された信号は、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部１０４において（数１５）の演算処理によりＲＧＢフォーマットに変換される。

＜ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９のＹＵＶ−ＲＧＢ変換＞

ＲＧＢフォーマットに変換された信号は、ゲイン調整部１０５においてゲイン調整される。

理想的なゲイン調整は、（数１４）で全体のゲインを１／１．７５しているため、Ｒ、Ｇ、Ｂのゲインをそれぞれ１．７５倍する処理となる。しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂの相対比率が保たれればカラー表示が可能のため、ゲイン倍率は任意である。

ゲイン調整された信号を受け、表示部１０６がカラー表示を行う。

以上の方法により、新たにＸＹＺ−ＲＧＢ変換用に回路を追加せずに、従来より汎用化されている回路構成をそのまま用いて、ＸＹＺ−ＲＧＢ変換を実現することができる。

以上のように本発明は、ＸＹＺフォーマットの映像信号を受けてカラー表示を行う映像表示装置を提供する上で有用な発明である。

本発明の一実施の形態による映像処理装置の概略構造を示すブロック図

符号の説明

１０１ 受信部
１０２ ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部
１０３ 信号処理部
１０４ ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部
１０５ ゲイン調整部
１０６ 表示部

Claims (1)

1. 赤、青、緑のデータを光に変換することによりカラー表示を行う表示部と、
   外部よりＸＹＺフォーマットの映像信号を受ける受信部と、
   受信したＸＹＺフォーマットの映像信号をＹＵＶフォーマットに変換するＲＧＢ−ＹＵＶ変換部と、
   ＹＵＶフォーマットに変換された信号に対し解像度変換・ゲイン調整などの処理を行う信号処理部と、
   処理された信号をＲＧＢフォーマットに変換するＹＵＶ−ＲＧＢ変換部と、
   ＲＧＢフォーマットに変換された信号に対しゲイン調整を行うゲイン調整部と、を備え、
   ＸＹＺフォーマットの映像信号を受信した場合、一旦、ＹＵＶフォーマットに変換し、その後、ＲＧＢフォーマットに変換することを特徴とする映像表示装置。

Images