JP3189156B2 - ビデオ・プリンタ及び画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ・プリンタ及び
画像処理方法に関し、より具体的にはマルチ画を印刷出
力するビデオ・プリンタ及びそのための画像処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ・プリンタは、ビデオ・テープ・
レコーダ（ＶＴＲ）やスチル・ビデオ再生装置から出力
される映像信号や、テレビジョン信号の１画面を静止画
として紙に印刷出力する装置である。映像信号を出力す
る映像機器は、その出力信号の白１００％レベル及び／
又は黒レベルが機器毎に異なり、また、撮影シーンによ
り異なる明るさの信号を出力する。

【０００３】このように、入力する映像信号のレベルが
異なると、ビデオ・プリンタでは、次の様な問題点が発
生する。即ち、白１００％を最大白（無印刷）とセット
したとき、接続される映像機器によっては、明るい部分
が大きくとんでしまったり（無印刷となったり）、明る
い部分が薄いグレーに印刷されて全体として暗い印象に
なってしまうことがある。また、暗い部分に対しては、
黒レベルの高い映像信号が入力すると、最も暗い部分の
濃度が薄く印刷されてしまう。

【０００４】これに対しては、ブライトネス及びコント
ラストを手動で微調整するつまみを設ける方法が考えら
れるが、複数回の試し印刷を繰り返す必要があって習熟
しなければならず、非常に不便で操作性が悪い。

【０００５】また、印刷しようとする静止画で、最も明
るい部分と最も暗い部分を検出し、最も明るい部分を無
印刷、最も暗い部分を黒（最大濃度の印刷）とするよう
に、階調変換する構成もある。例えば、静止画の輝度信
号を適当にサンプリングして輝度のヒストグラムを形成
する。このヒストグラムの累積値の１％と９９％の輝度
レベルを求め、１％の輝度レベルをダーク・ポイント
（ＤＰ）とし、９９％の輝度レベルをハイライト・ポイ
ント（ＨＰ）とする。そして、ＤＰの輝度レベルが最大
濃度の黒に、ＨＰの輝度レベルが無印刷になるように階
調変換する。１％及び９９％を採用するのは、ノイズに
よる突発的影響を除去するためである。

【０００６】図２は、６４０画素×４８０ラインの画像
に対するサンプリングの一例を示す。水平１６画素、垂
直２画素置きにサンプリングしている。周辺部は重要で
ないことが多いので、水平及び垂直方向共に、周辺部を
除いた８０％程度の範囲からサンプリングしている。サ
ンプリングした輝度信号を例えば６ビットに量子化して
ヒストグラムを作成する。ヒストグラムの例を図３に示
す。

【０００７】階調変換としては、明度を示すＲＧＢ信号
を、濃度であるＣＭＹ値に自然対数変換する。ＨＰ以上
を無印刷、ＤＰ以下を全て最大濃度で印刷するために、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各値をＨＰとＤＰの間に線形変換し、線形
変換後の値が１以上であれば１とし、０以下であれば０
とする。このように補正したＲＧＢ値を自然対数変換す
る。図４の曲線１０は補正前のＲＧＢ対ＣＭＹの特性曲
線であり、曲線１２は、補正後のＲＧＢ対ＣＭＹの特性
曲線を示す。

【０００８】ビデオ・プリンタは、入力映像信号から、
印刷したい画面を取り込み記憶する画像メモリを具備す
る。上述の輝度ヒストグラムは、画像メモリに記憶され
る輝度データから算出している。

【０００９】ビデオ・プリンタにはまた、この画像メモ
リに複数の画像を縮小記憶して、同時に印刷する機能、
所謂マルチ画印刷を行なえるようにしたものが知られて
いる。例えば、図５（ａ）は４画面のマルチ画印刷、同
（ｂ）は２５画面のマルチ画印刷の例である。画像メモ
リは１画面分の画像データを記憶する容量（例えば、６
４０画素×４８０ライン）しかないので、４画面の場合
には、水平及び垂直方向に１／２に間引いて、図５
（ａ）に示すように当該画像メモリに格納し、２５画面
の場合には、水平及び垂直方向に１／５に間引いて、図
５（ｂ）に示すように当該画像メモリに格納する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このマルチ画印刷の場
合、上述の自動階調変換機能で問題が生じる。即ち、従
来の自動階調変換機能は、マルチ画の全体を１つの画像
として輝度のヒストグラムを形成し、これから算出した
ＨＰ及びＤＰに従い階調変換を行なう。ところが、マル
チ画を構成する個別画像のＤＰとＨＰは、マルチ画全体
のＤＰ及びＨＰと一致することがあまりない。例えば、
４画面のマルチ画で、１つの個別画像が明るく、他の３
つの個別画像が暗い場合、従来例では、ＨＰは明るい個
別画像の最も明るい値になり、明るい個別画像のみが適
正な明るさで印刷され、他の３つは暗く印刷され、全体
としては好ましくない印刷になる。

【００１１】また、４画面のマル値画印刷で、印刷すべ
き個別画像が３つしかない場合、残りの１つに対して
は、画像メモリに最大値を書き込んでおくのが一般的で
あるが、この場合、印刷すべき３枚の個別画像の明るさ
に関係なく、階調変換されてしまい、適正な濃度のプリ
ントは得られない。

【００１２】スチル・ビデオ・フロッピーには標準規格
で最大５０枚の画像を記録でき、インデックスとして２
５枚分をまとめてモニタ又はビデオ・プリンタに再生出
力する場合が多い。スチル・ビデオ・フロッピーの場
合、記録トラックと未記録トラックが混在する可能性が
高く、上述のマルチ画印刷でも、印刷すべき個別画像が
欠ける可能性が高い。

【００１３】本発明は、マルチ画出力において個別画像
を高品質に出力できるようにするとともに、高品質に出
力するための処理をマルチ画像を構成する個別画像に適
した方法にすることにより処理の高速化することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るビデオ・プ
リンタは、複数の個別画像からなるマルチ画を印刷可能
なビデオ・プリンタであって、個別画像の数が異なるマ
ルチ画を印刷可能であり、個別画像の数に応じた検出方
法を用いて、前記個別画像毎のハイライト・ポイント及
びダーク・ポイントを検出する検出手段と、前記個別画
像毎の算出されたハイライト・ポイント及びダーク・ポ
イントに従い、個別画像の階調を変換する階調変換手段
とを有し、前記検出方法には、前記個別画像のサンプリ
ング結果に応じてヒストグラムを作成し、該作成された
ヒストグラムから前記個別画像のハイライト・ポイント
及びダーク・ポイントを検出する第１の検出方法、及び
前記個別画像のサンプリング結果の最大値及び最小値を
検出し、前記個別画像のハイライト・ポイント及びダー
ク・ポイントを検出する第２の検出方法が含まれ、前記
第２の検出方法が用いられる個別画像の数は、前記第１
の検出方法が用いられる個別画像の数に比べて大きいこ
とを特徴とする。

【００１５】本発明に係る画像処理方法は、複数の個別
画像からなるマルチ画を出力する際に用いられる画像処
理方法であって、個別画像の数が異なるマルチ画を出力
可能であり、個別画像の数に応じた検出方法を用いて、
前記個別画像毎のハイライト・ポイント及びダーク・ポ
イントを検出する検出工程と、前記個別画像毎の算出さ
れたハイライト・ポイント及びダーク・ポイントに従
い、個別画像の階調を変換する変換工程とを有し、前記
検出方法には、前記個別画像のサンプリング結果に応じ
てヒストグラムを作成し、該作成されたヒストグラムか
ら前記個別画像のハイライト・ポイント及びダーク・ポ
イントを検出する第１の検出方法及び前記個別画像のサ
ンプリング結果の最大値及び最小値を検出し、前記個別
画像のハイライト・ポイント及びダーク・ポイントを検
出する第２の検出方法が含まれ、前記第２の検出方法が
用いられる個別画像の数は、前記第１の検出方法が用い
られる個別画像の数に比べて大きいことを特徴とする。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１７】先ず、本発明の基本的な考え方を説明す
る。

【００１８】４画面というような比較的画面数の少ない
マルチ画印刷の場合、各個別画像毎にヒストグラムを作
成し、個別画像毎のＨＰ及びＤＰを算出する。例えば、
図６に示すように、４つの個別画像毎に、８０％の範囲
内で水平方向８画素おき、垂直方向２画素おきに輝度デ
ータをサンプリングする。

【００１９】１画面印刷の場合は、水平方向１６画素お
き、垂直方向２画素おきにサンプリングしたから、１／
２に縮小した４画面のマルチ画では、１画面の場合の半
分の、水平方向８画素おき、垂直方向１画素おきが最も
良いが、１つの画像の印刷サイズが小さくなっているの
で、ＨＰ及びＤＰの算出精度も甘くてよく、水平方向８
画素おき、垂直方向２画素おきとしている。

【００２０】サンプリングした輝度データからヒストグ
ラムを作成し、個別画像＃１，＃２，＃３，＃４に対す
るＨＰ及びＤＰを算出する。個別画像＃１，＃２，＃
３，＃４の階調を、それぞれのＨＰ及びＤＰに従って変
換する。この階調変換は、印刷しながら行なってもよ
い。マルチ画に印刷しない部分がある場合、そこのデー
タは上述のように最大値になっているので、他の個別画
像のＨＰ及びＤＰに影響せず、印刷結果にも影響しな
い。

【００２１】次に、２５画面というような、構成画面数
の多いマルチ画印刷の場合の処理を説明する。この場
合、個別画像毎にヒストグラムをとり、ＨＰ及びＤＰを
算出していたのでは、計算に時間がかかり、紙が供給さ
れてから印刷可能になるまでの数秒間内に階調変換まで
を終えるのは困難である。

【００２２】また、２５画面のとき、２５枚の各画面を
単純に水平方向及び垂直方向に５画素おきにサンプリン
グして画像メモリに書き込み、読み出して印刷した場
合、残っている高周波成分によりモザイク状のプリント
になってしまう。これを防ぐには、ＬＰＦ（ローパス・
フィルタ）により水平及び垂直方向共に輝度の高域をカ
ットして帯域を１／５程度にし、その後、サンプリング
すればよい。当該ＬＰＦにより入力映像信号に含まれる
突発的なノイズも取り除かれており、ヒストグラムをと
らずに、単純に輝度の最大値及び最小値をそれぞれＨＰ
及びＤＰとしても問題ない。個別画像の印刷サイズが小
さくなり、ＨＰ及びＤＰの検出精度を甘くしてもよいと
いう理由にもよる。

【００２３】図７に、２５画面のマルチが表示の場合の
サンプリング例を示す。水平及び垂直方向共に８０％程
度の範囲をサンプリング範囲とする。４画面のときと同
様に、水平方向８画素おき、垂直方向２画素おきにサン
プリングする。ＬＰＦにより輝度レベルが平均化されて
いることと、印刷サイズが小さいだけ、ＨＰ及びＤＰの
検出精度が甘くてよいからである。

【００２４】各個別画像について、輝度データの最大値
をＨＰ、最小値をＤＰとする。これは単に大小比較処理
であり、ヒストグラムの作成処理に比べ非常に短時間で
済む。得られた２５個のＨＰ及びＤＰにより、個別画像
毎に階調変換を行ない、印刷する。勿論、ＨＰ及びＤＰ
を切り換えて階調変換を行ないながら、印刷していけ
ば、印刷に要する時間を短縮できる。

【００２５】図１は、昇華型熱転写方式のビデオ・プリ
ンタに適用した本発明の一実施例の構成ブロック図を示
す。入力信号はコンポジット・ビデオ信号と、輝度／ク
ロマ分離式のビデオ信号であり、ビデオ・デコーダ２０
がコンポジット・ビデオ信号を輝度信号とクロマ信号に
分離し、切換えスイッチ２２，２４が、ビデオ・デコー
ダ２０の輝度及びクロマ出力と、輝度／クロマ分離式の
ビデオ信号の輝度信号及びクロマ信号とを切り換える。

【００２６】ＬＰＦ２６はスイッチ２２から出力される
輝度信号から高域を除去して、２５画面のマルチ画用の
輝度信号を出力する。ＬＰＦ２６の回路例を図８に示
す。ＬＰＦ８０により高域を除去し、１ラインの遅延線
８２により１ライン分遅延する。加算回路８４により、
隣接する２ラインの信号を加算し、除算器８６により１
／２にして平均化する。

【００２７】切換えスイッチ２８は、１画面印刷又は４
画面印刷の場合には、切換えスイッチ２２の出力を選択
し、２５画面印刷の場合にはＬＰＦ２６の出力を選択す
る。色差変換回路３０は切換えスイッチ２４から出力さ
れるクロマ信号を２つの色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに変換
する。

【００２８】Ａ／Ｄ変換器３２，３４，３６は切換えス
イッチ３２からの輝度信号Ｙ、並びに色差変換回路３０
からの色差信号Ｒ−Ｙ及び同Ｂ−Ｙをディジタル信号に
変換し、メモリ制御回路３８が、それぞれ対応するＹメ
モリ４０、Ｒ−Ｙメモリ４２及びＢ−Ｙメモリ４４に格
納する。これらメモリ４０，４２，４４には、１画面印
刷、４画面印刷及び２５画面印刷のそれぞれに応じて、
１画面、４画面及び２５画面の画像データが格納され
る。

【００２９】印刷に必要な画像データがメモリ４０，４
２，４４に格納されると、読み出され、Ｄ／Ａ変換器４
６，４８，５０によりアナログ信号に変換される。ＲＧ
Ｂマトリクス回路５２はＤ／Ａ変換器４６，４８，５０
の出力からＲＧＢ信号を形成し、切換えスイッチ５４
が、Ｄ／Ａ変換器４６から出力される輝度信号、並びに
ＲＧＢマトリクス回路５２から出力されるＢ，Ｇ，Ｒ信
号を順次選択する。なお、昇華型熱転写式プリンタは一
般的に面順次でプリントを行なう。

【００３０】Ｙ信号を先ず選択するのは、上述のヒスト
グラム処理のためであり、選択されたＹ信号は、Ａ／Ｄ
変換器５６によりディジタル信号に変換され、１ライン
分が、メモリ制御回路５８を介してライン・メモリ６０
に書き込まれる。

【００３１】１画面印刷の場合、ライン・メモリ６０に
蓄積された輝度信号から図２により説明したように所定
の画素データをサンプリングし、システム制御回路７２
に供給する。システム制御回路７２はヒストグラムを作
成し、上述のＨＰ及びＤＰを決定する。機構部が印刷可
能状態になったら、切換えスイッチ５４によりＢ信号を
選択する。選択されたＢ信号はＡ／Ｄ変換器５６により
ディジタル化され、１行分のＢデータがメモリ制御回路
５８を介してライン・メモリ６０に書き込まれる。

【００３２】ライン・メモリ６０のデータが順番に読み
出され、データＲＯＭ制御回路６２を介して階調変換Ｒ
ＯＭ６４に印加される。階調変換ＲＯＭ６４には、４ビ
ットのＨＰ、４ビットのＤＰ及びライン・メモリ６０か
らの８ビットのデータからなる１６ビットのアドレスが
印加され、該当するアドレスから階調変換後のデータが
読み出される。

【００３３】こうして階調変換されたデータはパルス幅
変換ＲＯＭ６６によりパルス幅変調され、ヘッド・ドラ
イバ６８を介してヘッド７０に印加される。昇華型熱転
写方式では、ヘッドの現在温度に応じて、印加するパル
ス時間を変更しないと、ヘッドの温度を一定に保てな
い。そこで、システム制御回路７２はヘッド７０の現在
温度を検出し、ヘッド温度データをパルス幅変換ＲＯＭ
６６に印加している。このようにして、イエローの印刷
が行なわれる。

【００３４】イエローの印刷を全ライン行なうと、次
は、Ｇ信号によりマゼンタの印刷を同様に行ない、その
後、Ｒ信号によりシアンの印刷を行なう。こうして、全
色の印刷が終了する。

【００３５】Ｄ／Ａ変換器４８，５０の出力は色差合成
回路７４に印加されて、クロマ信号となる。ビデオ・エ
ンコーダ７６はＤ／Ａ変換器４６の出力及び色差合成回
路７４から出力されるクロマ信号からコンポジット・ビ
デオ信号を形成する。また、Ｄ／Ａ変換器４６から出力
される輝度信号と、色さ合成回路７４から出力されるク
ロマ信号が、輝度／色差分離式のビデオ信号として出力
される。これらは、例えばモニタに印加され、印刷画像
の観察に利用される。入力画像そのものをモニタ出力す
るか、メモリ４０，４２，４４に格納された画像をモニ
タ出力するかは、メモリ制御回路３８への指令により制
御できる。

【００３６】次に、４画面印刷の場合の特徴的な動作を
説明する。この場合、ライン・メモリ６０に格納された
Ｙデータから、図６を参照して説明したように、システ
ム制御回路７２は４つの個別画像毎にヒストグラムによ
りＨＰ及びＤＰを算出して記憶し、Ｂ，Ｇ，Ｒの印刷の
際に、直交変換ＲＯＭ６４に印加するＨＰ及びＤＰアド
レスを、個別画像の切り換わり位置で切り換える。

【００３７】また、２５画面印刷の場合、図７を参照し
て説明したように、システム制御回路７２は、ライン・
メモリ６０に格納される輝度データの最大値及び最小値
により、各個別画像のＨＰ及びＤＰとして記憶する。そ
して、４画面印刷の場合と同様に、Ｂ，Ｇ，Ｒの印刷の
際に、直交変換ＲＯＭ６４に印加するＨＰ及びＤＰアド
レスを、個別画像の切り換わり位置で切り換える。

【００３８】以上の説明から容易に理解できるように、
本発明によれば、マルチ画出力において個別画像毎にハ
イライト・ポイント及びダーク・ポイントを検出し階調
を補正することにより、高品質に出力することができ
る。 さらに、個別画像の数に応じた検出方法を用いてい
るので、個別画像の数に応じた適切な処理を行うことが
できる。 特に、個別画像の数が大きい場合に、個別画像
のサンプリング結果の最大値及び最小値を検出し、個別
画像のハイライト・ポイント及びダーク・ポイントを検
出する方法を用いるので、個別画像の数が大きくなって
もマルチ画の出力処理に時間がかかるようになることを
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の構成ブロック図である。

【図２】 １画面印刷のヒストグラム作成用サンプリン
グ範囲の説明図である。

【図３】 ヒストグラムの一例である。

【図４】 階調変換の特性図である。

【図５】 マルチ画印刷の説明図である。

【図６】 ４画面のマルチ画印刷のヒストグラム作成用
サンプリング範囲の説明図である。

【図７】 ２５画面のマルチ画印刷のヒストグラム作成
用サンプリング範囲の説明図である。

【図８】 ＬＰＦ２６の回路例である。

【符号の説明】

２０：ビデオ・デコーダ ２２，２４：切換えスイッチ
２６：ＬＰＦ ２８：切換えスイッチ ３０：色差変
換回路 ３２，３４，３６：Ａ／Ｄ変換器 ３８：メモ
リ制御回路 ４０：Ｙメモリ ４２：Ｒ−Ｙメモリ ４
４：Ｂ−Ｙメモリ ４６，４８，５０：Ｄ／Ａ変換器 ５２：ＲＧＢマトリ
クス回路 ５４：切換えスイッチ ５６：Ａ／Ｄ変換器
５８：メモリ制御回路 ６０：ライン・メモリ ６
２：データＲＯＭ制御回路 ６４：階調変換ＲＯＭ ６
６：パルス幅変換ＲＯＭ ６８：ヘッド・ドライバ ７
０：ヘッド ７２：システム制御回路 ７４：色差合成
回路 ７６：ビデオ・エンコーダ ８０：ＬＰＦ ８
２：遅延線 ８４：加算回路 ８６：除算器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の個別画像からなるマルチ画を印刷
   可能なビデオ・プリンタであって、個別画像の数が異なるマルチ画を印刷可能であり、 個別画像の数に応じた検出方法を用いて、前記 個別画像
   毎のハイライト・ポイント及びダーク・ポイントを検出
   する検出手段と、前記 個別画像毎の算出されたハイライト・ポイント及び
   ダーク・ポイントに従い、個別画像の階調を変換する階
   調変換手段とを有し、 前記検出方法には、前記個別画像のサンプリング結果に
   応じてヒストグラムを作成し、該作成されたヒストグラ
   ムから前記個別画像のハイライト・ポイント及びダーク
   ・ポイントを検出する第１の検出方法、及び前記個別画
   像のサンプリング結果の最大値及び最小値を検出し、前
   記個別画像のハイライト・ポイント及びダーク・ポイン
   トを検出する第２の検出方法が含まれ、 前記第２の検出方法が用いられる個別画像の数は、前記
   第１の検出方法が用いられる個別画像の数に比べて大き
   い ことを特徴とするビデオ・プリンタ。
2. 【請求項２】 複数の個別画像からなるマルチ画を出力
   する際に用いられる画像処理方法であって、 個別画像の数が異なるマルチ画を出力可能であり、 個別画像の数に応じた検出方法を用いて、前記個別画像
   毎のハイライト・ポイント及びダーク・ポイントを検出
   する検出工程と、 前記個別画像毎の算出されたハイライト・ポイント及び
   ダーク・ポイントに従い、個別画像の階調を変換する変
   換工程とを有し、 前記検出方法には、前記個別画像のサンプリング結果に
   応じてヒストグラムを作成し、該作成されたヒストグラ
   ムから前記個別画像のハイライト・ポイント及びダーク
   ・ポイントを検出する第１の検出方法及び前記個別画像
   のサンプリング結果の最大値及び最小値を検出し、前記
   個別画像のハイライト・ポイント及びダーク・ポイント
   を検出する第２の検出方法が含まれ、 前記第２の検出方法が用いられる個別画像の数は、前記
   第１の検出方法が用いられる個別画像の数に比べて大き
   いことを特徴とする画像処理方法。