JP5337737B2 - Transmission signal conversion apparatus, transmission signal conversion program, reception signal conversion apparatus, and reception signal conversion program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像信号の伝送技術に係る送信信号変換装置および送信信号変換プログラム、並びに、受信信号変換装置および受信信号変換プログラムに関する。 The present invention relates to a transmission signal conversion device and a transmission signal conversion program, and a reception signal conversion device and a reception signal conversion program according to a video signal transmission technique.
従来、テレビジョン映像信号を伝送する手法として、カメラで撮影した、あるいは、電子的に生成した三原色の色信号であるR(赤)信号、G(緑)信号およびB(青)信号から、輝度信号と色差信号とを生成し伝送する手法が用いられている(非特許文献1参照)。 Conventionally, as a method of transmitting a television video signal, luminance is obtained from an R (red) signal, a G (green) signal, and a B (blue) signal, which are three primary color signals photographed by a camera or electronically generated. A method of generating and transmitting a signal and a color difference signal is used (see Non-Patent Document 1).
ここで、図15を参照して、従来の輝度信号と色差信号とにより映像信号を伝送する手法(従来手法1)について説明する。まず、図15(a)に示すように、映像信号の送信装置1Cは、非線形変換手段(ガンマ補正手段)70によって、線形信号であるRGB信号に対してガンマ補正(受信装置2Cのガンマ特性の逆特性)を行うことで、信号レベルの小さい領域については信号を伸長し、信号レベルの大きい領域については信号の圧縮を行う処理(非線形圧縮伸長処理)を行う。これによって、線形信号であるRGB信号が、非線形信号であるRαGαBα信号に変換される。
そして、送信装置1Cは、マトリクス変換手段71によって、ガンマ補正されたRαGαBα信号に対して、以下の(1)式に示すマトリクス変換を行って、輝度信号Y′と、色差信号Cb′,Cr′とを生成する。
Here, with reference to FIG. 15, a conventional technique (conventional technique 1) for transmitting a video signal using a luminance signal and a color difference signal will be described. First, as shown in FIG. 15A, the video
Then, the transmitting
ここで、r,g,bは輝度信号を生成するための係数で、例えば、HDTV信号規格であれば、r=0.2126、g=0.7152、b=0.0722である。
また、kcb,kcrは、(Bα−Y′)や(Rα−Y′)が元の信号(B(Bα),R(Rα))の約2倍のダイナミックレンジを持つため、色差信号Cb′,Cr′をそのダイナミックレンジ内に収めるための係数である。
Here, r, g, and b are coefficients for generating a luminance signal. For example, in the HDTV signal standard, r = 0.2126, g = 0.7152, and b = 0.0722.
Further, KCB, because kcr is with about twice the dynamic range of the (B α -Y ') and (R α -Y') is the original signal (B (B α), R (R α)), This is a coefficient for keeping the color difference signals Cb ′ and Cr ′ within the dynamic range.
そして、送信装置1Cは、色差信号Cb′,Cr′に対して、帯域制限手段(LPF;低域通過フィルタ)72によって、低域周波数成分を抽出する帯域制限を行い、ダウンサンプル手段73によって、画素を水平方向、あるいは、水平垂直方向に1画素置きにダウンサンプルすることで、色差信号Cb′LD,Cr′LDに変換する。
これによって、送信装置1Cは、4:2:2形式、4:2:0形式等の信号(Y′,Cb′LD,Cr′LD)を生成する。
このように生成された輝度信号Y′と色差信号Cb′LD,Cr′LDとが受信側に送信される。
Then, the transmitting
As a result, the transmitting
The luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ LD and Cr ′ LD generated in this way are transmitted to the receiving side.
一方、図15(b)に示すように、映像信号の受信装置2Cは、受信した映像信号のうち、色差信号Cb′LD,Cr′LDについては、アップサンプル手段80によって、アップサンプリングを行うことで、サンプル数および画素構造を輝度信号Y′と同じサンプル数および画素構造に戻す。
そして、受信装置2Cは、逆マトリクス変換手段81によって、前記(1)式の逆変換(逆マトリクス変換)を行うことで、RαGαBα信号を生成する。
そして、受信装置2Cは、線形変換手段82によって、RαGαBα信号に、送信装置1Cの非線形変換手段70におけるガンマ補正の逆特性を与えることで、RGB信号を生成する。なお、この線形変換手段82は、表示装置がCRT等のガンマ特性を有する表示装置であれば、当該表示装置に相当し、RαGαBα信号が、表示装置のガンマ特性を経た光として再生される。
On the other hand, as shown in FIG. 15 (b), the video signal receiving
Then, the
Then, the
しかし、この従来手法1では、マトリクス変換手段71において、ガンマ補正を行った非線形なRGB信号(RαGαBα信号)から、輝度信号と色差信号とを生成し、さらに、帯域制限手段72によって、色差信号を帯域制限している。そのため、受信装置2Cでは、輝度信号、色差信号からRGB信号を復元した際に、輝度情報を正しく再現できないという問題がある。これは、輝度を復元するための情報は、伝送用の輝度信号だけで伝送され、色信号に影響されないことが重要であるという定輝度原理を満足しないためである(非特許文献1参照)。
さらに、この従来手法1では、色差信号への帯域制限が、非線形信号に対する帯域制限であるため、非線形信号に含まれる情報(高調波成分)の一部が帯域制限によって失われてしまい、色情報が正しく再現できないという問題もある。
However, in the
Furthermore, in the
この問題を解決するには、輝度信号を線形なRGB信号から生成するとともに、非線形信号に対して帯域制限を行うのではなく、線形信号に対して帯域制限を行えばよい。このような手法として、HDTV(High Definition TeleVision)のアナログ伝送方式(MUSE方式)が採用した方式が存在する。 In order to solve this problem, the luminance signal is generated from the linear RGB signal, and the band limitation is performed on the linear signal instead of the band limitation on the nonlinear signal. As such a method, there is a method adopted by an analog transmission method (MUSE method) of HDTV (High Definition TeleVision).
ここで、図16を参照して、従来の輝度信号と色差信号とにより映像信号を伝送する他の手法(従来手法2)であるMUSE方式の伝送手法について説明する。
図16(a)に示すように、MUSE方式の送信装置1Dは、図15(a)で説明した送信装置1Cに対して、非線形変換手段70を、マトリクス変換手段71、帯域制限手段72やダウンサンプル手段73の後段に設けている。
Here, with reference to FIG. 16, a MUSE transmission method, which is another method (conventional method 2) for transmitting a video signal using a conventional luminance signal and color difference signal, will be described.
As shown in FIG. 16A, the
また、図16(b)に示すように、MUSE方式の受信装置2Dは、図15(b)で説明した受信装置2Cに対して、線形変換手段82を逆マトリクス変換手段81よりも前段に配置し、受信した輝度信号、色差信号を最初に線形信号に変換する構成としている。
すなわち、送信装置1Dでは、線形信号であるR,B信号と、線形信号である輝度信号Yの差信号R−Y,B−Yに対して帯域制限を行った後、ガンマ補正を行い伝送用の映像信号を生成している。
このようにMUSE方式の伝送手法では、定輝度原理を満足する定輝度伝送が可能になる。
Also, as shown in FIG. 16 (b), the MUSE-type receiving
That is, in the
As described above, the MUSE transmission method enables constant luminance transmission that satisfies the constant luminance principle.
しかし、この従来手法2は、差信号R−Y(図16中、Cr等)、差信号B−Y(図16中、Cb等)に対して、非線形変換を行うため、振幅の大きな信号(差信号が大きい=高彩度部)において、振幅を圧縮する変換が行われることになる。
そのため、従来手法2は、高彩度部において、SN比(signal-to-noise ratio;信号対雑音比)が、低下するという問題がある。
However, this
Therefore, the
なお、従来のMUSE方式では、色差信号の非線形特性を輝度信号よりも緩やかな特性とするとともに、振幅を2倍にすることで、高彩度部のSN比の低下を抑制していた。しかし、アナログ映像信号において振幅を2倍にするということは、デジタル映像信号においてはビット数を増やす必要があり、映像信号のデータ量が増えてしまうという問題がある。
このような問題を解決するため、本願発明者は、映像信号送信装置および伝送用映像信号生成プログラム、映像信号受信装置および伝送用映像信号変換プログラム、並びに、映像信号伝送システムを発明した(特許文献1参照)。
In the conventional MUSE system, the non-linear characteristic of the color difference signal is made gentler than that of the luminance signal, and the amplitude is doubled to suppress a decrease in the SN ratio of the high saturation portion. However, doubling the amplitude in an analog video signal has the problem of increasing the number of bits in the digital video signal and increasing the data amount of the video signal.
In order to solve such problems, the inventor of the present invention invented a video signal transmission device, a transmission video signal generation program, a video signal reception device, a transmission video signal conversion program, and a video signal transmission system (Patent Literature). 1).
特許文献1に記載の発明(先の発明)は、定輝度原理を満足する定輝度伝送を行いつつ、非線形変換(ガンマ補正)の圧縮伸長に起因する輝度情報や色情報のSN比の低下を抑制することができるという優れた効果を奏するものである。
この先の発明は、伝送用の映像信号として、2つの色信号(低域非線形第1色信号,低域非線形第2色信号)と、輝度信号の高域周波数成分を付加した色信号(非線形輝度加算第3色信号)とを伝送する。一方、映像信号を圧縮符号化するデジタル圧縮符号化装置等では、輝度信号と色差信号とを用いて映像信号を圧縮符号化するものが存在する。そのため、先の発明によって伝送される色信号を、デジタル圧縮符号化装置等で処理可能な輝度信号と色差信号とに変換(逆変換)する技術も望まれるところである。
The invention described in Patent Document 1 (the previous invention) reduces the SN ratio of luminance information and color information due to compression / expansion of nonlinear conversion (gamma correction) while performing constant luminance transmission that satisfies the constant luminance principle. It has an excellent effect that it can be suppressed.
In this invention, as a video signal for transmission, two color signals (a low-frequency nonlinear first color signal and a low-frequency nonlinear second color signal) and a color signal (non-linear luminance) to which a high-frequency component of the luminance signal is added. (Addition third color signal). On the other hand, there are digital compression encoding devices that compress and encode a video signal and the like that compress and encode a video signal using a luminance signal and a color difference signal. Therefore, there is also a demand for a technique for converting (inversely converting) a color signal transmitted according to the previous invention into a luminance signal and a color difference signal that can be processed by a digital compression coding apparatus or the like.
本発明は、以上のような要望に鑑みてなされたものであり、定輝度原理を満足する定輝度伝送を行いつつ、非線形変換(ガンマ補正)の圧縮伸長に起因するSN比の低下を抑制することが可能な映像信号送信装置および映像信号受信装置において伝送される色情報を、輝度信号と色差信号とに変換(逆変換)する送信信号変換装置および送信信号変換プログラム、並びに、受信信号変換装置および受信信号変換プログラムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above demands, and suppresses a decrease in the SN ratio caused by compression / expansion of nonlinear conversion (gamma correction) while performing constant luminance transmission that satisfies the constant luminance principle. Transmission signal conversion device, transmission signal conversion program for converting color information transmitted in video signal transmission device and video signal reception device into luminance signal and color difference signal (inverse conversion), and reception signal conversion device It is another object of the present invention to provide a received signal conversion program.
本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、まず、請求項1に記載の送信信号変換装置は、三原色の色信号である第1ないし第3色信号のうちで、前記第1色信号および第2色信号の低域周波数成分をダウンサンプルした後に非線形変換した低域非線形第1色信号および低域非線形第2色信号と、前記第1ないし第3色信号から生成した線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号に前記第3色信号の低域周波数成分を加算した後に非線形変換した非線形輝度加算第3色信号とを伝送用の映像信号として入力し、当該映像信号を、輝度信号と2つの色差信号とに変換する送信信号変換装置であって、線形変換手段と、高域信号生成手段と、帯域制限手段と、ダウンサンプル手段と、非線形変換手段と、輝度色差信号生成手段と、第2の線形変換手段と、アップサンプル手段と、高域信号加算手段と、第2の非線形変換手段と、を備える構成とした。
The present invention was devised to solve the above-mentioned problems. First, the transmission signal conversion device according to
かかる構成において、送信信号変換装置は、線形変換手段によって、非線形輝度加算第3色信号を、線形信号である輝度加算第3色信号に変換する。この変換は、非線形輝度加算第3色信号に、非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより行うことができる。
そして、送信信号変換装置は、高域信号生成手段によって、輝度加算第3色信号から、当該輝度加算第3色信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する。
In such a configuration, the transmission signal conversion device converts the non-linear luminance addition third color signal into a luminance addition third color signal which is a linear signal by the linear conversion means. This conversion can be performed by giving the inverse characteristic of the nonlinear transformation performed when the nonlinear luminance addition third color signal is generated to the nonlinear luminance addition third color signal.
And a transmission signal converter produces | generates the high frequency luminance signal which is a high frequency component of the said luminance addition 3rd color signal from a luminance addition 3rd color signal by a high frequency signal production | generation means.
また、送信信号変換装置は、帯域制限手段によって、輝度加算第3色信号から低域周波数成分を抽出し、ダウンサンプル手段によって、帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。これによって、輝度加算第3色信号の低域周波数成分がダウンサンプリングされた信号(低域線形第3色信号)が生成される。 Also, the transmission signal converter extracts a low frequency component from the luminance-added third color signal by the band limiting unit, and down-samples the signal extracted by the band limiting unit at a predetermined sampling interval by the down-sampling unit. . As a result, a signal (low-frequency linear third color signal) obtained by down-sampling the low-frequency component of the luminance-added third color signal is generated.
そして、送信信号変換装置は、非線形変換手段によって、低域線形第3色信号を、非線形変換により低域非線形第3色信号に変換する。
そして、送信信号変換装置は、輝度色差信号生成手段によって、低域非線形第1色信号、低域非線形第2色信号および低域非線形第3色信号から、低域非線形輝度信号と、2つの色差信号を生成する。これによって、変換後の出力信号である2つの色差信号が生成されることになる。
Then, the transmission signal conversion device converts the low-frequency linear third color signal into a low-frequency nonlinear third color signal by non-linear conversion by the non-linear conversion means.
Then, the transmission signal conversion device uses the luminance color difference signal generation means to generate the low frequency nonlinear luminance signal and the two color differences from the low frequency nonlinear first color signal, the low frequency nonlinear second color signal, and the low frequency nonlinear third color signal. Generate a signal. As a result, two color difference signals, which are output signals after conversion, are generated.
また、送信信号変換装置は、第2の線形変換手段によって、非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、低域非線形輝度信号を低域線形輝度信号に変換し、アップサンプル手段によって、低域線形輝度信号を、高域輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルする。 In addition, the transmission signal conversion device converts the low-frequency nonlinear luminance signal into the low-frequency linear luminance by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when the non-linear luminance addition third color signal is generated by the second linear conversion means. The signal is converted into a signal, and the low-frequency linear luminance signal is up-sampled by the up-sampling means so as to have the same number of samples and pixel structure as the high-frequency luminance signal.
そして、送信信号変換装置は、高域信号加算手段によって、アップサンプルした低域線形輝度信号に高域輝度信号を加算することで、線形輝度信号を生成する。
そして、送信信号変換装置は、第2の非線形変換手段によって、線形輝度信号を、非線形変換により非線形信号である輝度信号に変換する。これによって、変換後の出力信号である輝度信号が生成されることになる。
Then, the transmission signal conversion device generates a linear luminance signal by adding the high frequency luminance signal to the up-sampled low frequency linear luminance signal by the high frequency signal adding means.
Then, the transmission signal conversion device converts the linear luminance signal into a luminance signal which is a non-linear signal by non-linear conversion by the second non-linear conversion means. As a result, a luminance signal that is an output signal after conversion is generated.
また、請求項2に記載の送信信号変換プログラムは、三原色の色信号である第1ないし第3色信号のうちで、前記第1色信号および第2色信号の低域周波数成分をダウンサンプルした後に非線形変換した低域非線形第1色信号および低域非線形第2色信号と、前記第1ないし第3色信号から生成した線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号に前記第3色信号の低域周波数成分を加算した後に非線形変換した非線形輝度加算第3色信号とを伝送用の映像信号として入力し、当該映像信号を、輝度信号と2つの色差信号とに変換するために、コンピュータを、線形変換手段、帯域制限手段、ダウンサンプル手段、非線形変換手段、高域信号生成手段、輝度色差信号生成手段、第2の線形変換手段、アップサンプル手段、高域信号加算手段、第2の非線形変換手段、として機能させる構成とした。
The transmission signal conversion program according to
かかる構成において、送信信号変換プログラムは、線形変換手段によって、非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、非線形輝度加算第3色信号を、線形信号である輝度加算第3色信号に変換する。
そして、送信信号変換プログラムは、帯域制限手段によって、輝度加算第3色信号から低域周波数成分を抽出し、ダウンサンプル手段によって、帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。これによって、輝度加算第3色信号の低域周波数成分がダウンサンプリングされた信号(低域線形第3色信号)が生成される。
In this configuration, the transmission signal conversion program converts the nonlinear luminance addition third color signal into the linear signal by giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion performed when the nonlinear luminance addition third color signal is generated by the linear conversion means. Is converted into a luminance-added third color signal.
The transmission signal conversion program extracts the low frequency component from the luminance-added third color signal by the band limiting unit, and down-samples the signal extracted by the band limiting unit at a predetermined sampling interval by the down-sampling unit. . As a result, a signal (low-frequency linear third color signal) obtained by down-sampling the low-frequency component of the luminance-added third color signal is generated.
また、送信信号変換プログラムは、非線形変換手段によって、低域線形第3色信号を、非線形変換により低域非線形第3色信号に変換する。
そして、送信信号変換プログラムは、高域信号生成手段によって、輝度加算第3色信号から、当該輝度加算第3色信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する。
また、送信信号変換プログラムは、輝度色差信号生成手段によって、低域非線形第1色信号、低域非線形第2色信号および低域非線形第3色信号から、低域非線形輝度信号と、2つの色差信号を生成する。これによって、変換後の出力信号である2つの色差信号が生成されることになる。
Further, the transmission signal conversion program converts the low-frequency linear third color signal into a low-frequency nonlinear third color signal by non-linear conversion by the non-linear conversion means.
And a transmission signal conversion program produces | generates the high frequency luminance signal which is a high frequency component of the said luminance addition 3rd color signal from a luminance addition 3rd color signal by a high frequency signal production | generation means.
In addition, the transmission signal conversion program generates a low-frequency non-linear luminance signal and two color differences from the low-frequency non-linear first color signal, the low-frequency non-linear second color signal, and the low-frequency non-linear third color signal by the luminance color difference signal generating unit. Generate a signal. As a result, two color difference signals, which are output signals after conversion, are generated.
また、送信信号変換プログラムは、第2の線形変換手段によって、非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、低域非線形輝度信号を低域線形輝度信号に変換し、アップサンプル手段によって、低域線形輝度信号を、高域輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルする。 Further, the transmission signal conversion program converts the low-frequency nonlinear luminance signal into the low-frequency linear luminance by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the non-linear luminance addition third color signal by the second linear conversion means. The signal is converted into a signal, and the low-frequency linear luminance signal is up-sampled by the up-sampling means so as to have the same number of samples and pixel structure as the high-frequency luminance signal.
そして、送信信号変換プログラムは、高域信号加算手段によって、アップサンプルした低域線形輝度信号に高域輝度信号を加算することで、線形輝度信号を生成する。
そして、送信信号変換プログラムは、第2の非線形変換手段によって、線形輝度信号を、非線形変換により非線形信号である輝度信号に変換する。これによって、変換後の出力信号である輝度信号が生成されることになる。
Then, the transmission signal conversion program generates a linear luminance signal by adding the high frequency luminance signal to the up-sampled low frequency linear luminance signal by the high frequency signal adding means.
Then, the transmission signal conversion program converts the linear luminance signal into a luminance signal which is a nonlinear signal by nonlinear conversion by the second nonlinear conversion means. As a result, a luminance signal that is an output signal after conversion is generated.
さらに、請求項3に記載の受信信号変換装置は、三原色の色信号である第1ないし第3色信号のうちで、前記第1色信号および第2色信号の低域周波数成分をダウンサンプルした後に非線形変換した低域非線形第1色信号および低域非線形第2色信号と、前記第1ないし第3色信号から生成した線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号に前記第3色信号の低域周波数成分を加算した後に非線形変換した非線形輝度加算第3色信号とから生成した映像信号である輝度信号と、2つの色差信号とを入力し、当該映像信号を、前記低域非線形第1色信号、前記低域非線形第2色信号および前記非線形輝度加算第3色信号に変換する受信信号変換装置であって、線形変換手段と、高域信号生成手段と、帯域制限手段と、ダウンサンプル手段と、非線形変換手段と、色信号生成手段と、第2の線形変換手段と、アップサンプル手段と、高域信号加算手段と、第2の非線形変換手段と、を備える構成とした。 Further, the received signal conversion apparatus according to claim 3 downsamples the low frequency components of the first color signal and the second color signal among the first to third color signals which are color signals of three primary colors. The third low frequency non-linear first color signal and the low frequency non-linear second color signal which are nonlinearly converted later, and the high frequency luminance signal which is a high frequency component of the linear luminance signal generated from the first to third color signals. A luminance signal that is a video signal generated from the non-linear luminance addition third color signal that is nonlinearly converted after adding the low frequency components of the color signal and two color difference signals are input, and the video signal is input to the low frequency A reception signal conversion device for converting into a nonlinear first color signal, the low-frequency nonlinear second color signal, and the nonlinear luminance addition third color signal, the linear conversion means, the high-frequency signal generating means, and the band limiting means; Down-sample means And a non-linear conversion means, and the color signal generating means, and a second linear transformation means, and the up-sampling means, and a high-frequency signal adding means, a second nonlinear transformation means, configured to include a.
かかる構成において、受信信号変換装置は、線形変換手段によって、輝度信号を、線形信号である線形輝度信号に変換する。この変換は、輝度信号に、非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより行うことができる。
そして、受信信号変換装置は、高域信号生成手段によって、線形変換手段で変換した線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する。
In such a configuration, the reception signal conversion device converts the luminance signal into a linear luminance signal that is a linear signal by the linear conversion means. This conversion can be performed by giving the luminance signal the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the non-linear luminance addition third color signal.
Then, the received signal conversion device generates a high frequency luminance signal, which is a high frequency component of the linear luminance signal, from the linear luminance signal converted by the linear conversion unit by the high frequency signal generation unit.
また、受信信号変換装置は、帯域制限手段によって、線形輝度信号から低域周波数成分を抽出し、ダウンサンプル手段によって、帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。これによって、線形輝度信号の低域周波数成分がダウンサンプリングされた信号(低域線形輝度信号)が生成される。 The reception signal converter extracts a low frequency component from the linear luminance signal by the band limiting unit, and down-samples the signal extracted by the band limiting unit at a predetermined sampling interval by the down-sampling unit. As a result, a signal (low frequency linear luminance signal) obtained by down-sampling the low frequency component of the linear luminance signal is generated.
そして、受信信号変換装置は、非線形変換手段によって、低域線形輝度信号を、非線形変換により低域非線形輝度信号に変換する。
そして、受信信号変換装置は、色信号生成手段によって、低域非線形輝度信号と、2つの色差信号とから、低域非線形第1色信号および低域非線形第2色信号を生成するととともに、低域非線形第3色信号を生成する。これによって、変換後の出力信号である低域非線形第1色信号および低域非線形第2色信号が生成されることになる。
The received signal conversion device converts the low-frequency linear luminance signal into a low-frequency nonlinear luminance signal by non-linear conversion by the non-linear conversion means.
The reception signal converter generates a low-frequency nonlinear first color signal and a low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals by the color signal generation means, A nonlinear third color signal is generated. As a result, the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal, which are output signals after conversion, are generated.
また、受信信号変換装置は、第2の線形変換手段によって、非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、低域非線形第3色信号を低域線形第3色信号に変換し、アップサンプル手段によって、低域線形第3色信号を、高域輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルする。 In addition, the received signal conversion device converts the low-frequency nonlinear third color signal into a low frequency band by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the non-linear luminance addition third color signal by the second linear conversion unit. The signal is converted into a linear third color signal, and the low-frequency linear third color signal is up-sampled by the up-sampling means so as to have the same sample number and pixel structure as the high-frequency luminance signal.
そして、受信信号変換装置は、アップサンプル手段でアップサンプルした低域線形第3色信号に高域輝度信号を加算することで、線形信号である輝度加算第3色信号を生成する。
そして、受信信号変換装置は、第2の非線形変換手段によって、輝度加算第3色信号を、非線形変換により非線形輝度加算第3色信号に変換する。これによって、変換後の出力信号である非線形輝度加算第3色信号が生成されることになる。
Then, the reception signal conversion device generates a luminance addition third color signal which is a linear signal by adding the high frequency luminance signal to the low frequency linear third color signal upsampled by the upsampling means.
Then, the received signal conversion device converts the luminance-added third color signal into a non-linear luminance-added third color signal by non-linear conversion by the second non-linear conversion means. As a result, a non-linear luminance addition third color signal which is an output signal after conversion is generated.
また、請求項4に記載の受信信号変換プログラムは、三原色の色信号である第1ないし第3色信号のうちで、前記第1色信号および第2色信号の低域周波数成分をダウンサンプルした後に非線形変換した低域非線形第1色信号および低域非線形第2色信号と、前記第1ないし第3色信号から生成した線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号に前記第3色信号の低域周波数成分を加算した後に非線形変換した非線形輝度加算第3色信号とから生成した映像信号である輝度信号と、2つの色差信号とを入力し、当該映像信号を、前記低域非線形第1色信号、前記低域非線形第2色信号および前記非線形輝度加算第3色信号に変換するために、コンピュータを、線形変換手段、高域信号生成手段、帯域制限手段、ダウンサンプル手段、非線形変換手段、色信号生成手段、第2の線形変換手段、アップサンプル手段、高域信号加算手段、第2の非線形変換手段、として機能させる構成とした。 The received signal conversion program according to claim 4 downsamples the low frequency components of the first color signal and the second color signal among the first to third color signals which are color signals of three primary colors. The third low frequency non-linear first color signal and the low frequency non-linear second color signal which are nonlinearly converted later, and the high frequency luminance signal which is a high frequency component of the linear luminance signal generated from the first to third color signals. A luminance signal that is a video signal generated from the non-linear luminance addition third color signal that is nonlinearly converted after adding the low frequency components of the color signal and two color difference signals are input, and the video signal is input to the low frequency In order to convert the first non-linear color signal, the low-frequency non-linear second color signal, and the non-linear luminance addition third color signal, a computer is converted into a linear conversion unit, a high-frequency signal generating unit, a band limiting unit, a down-sampling unit, Non Form conversion unit, the color signal generating means, the second linear transformation unit, the up-sampling means, the high-frequency signal adding means, and configured to function second nonlinear transformation means as.
かかる構成において、受信信号変換プログラムは、線形変換手段によって、輝度信号を、線形信号である線形輝度信号に変換する。この変換は、輝度信号に、非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより行うことができる。そして、受信信号変換プログラムは、高域信号生成手段によって、線形変換手段で変換した線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する。 In such a configuration, the received signal conversion program converts the luminance signal into a linear luminance signal, which is a linear signal, by linear conversion means. This conversion can be performed by giving the luminance signal the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the non-linear luminance addition third color signal. Then, the received signal conversion program generates a high-frequency luminance signal which is a high-frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal converted by the linear conversion unit by the high-frequency signal generating unit.
また、受信信号変換プログラムは、帯域制限手段によって、線形輝度信号から低域周波数成分を抽出し、ダウンサンプル手段によって、帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。これによって、線形輝度信号の低域周波数成分がダウンサンプリングされた信号(低域線形輝度信号)が生成される。 The received signal conversion program extracts a low frequency component from the linear luminance signal by the band limiting unit, and down-samples the signal extracted by the band limiting unit at a predetermined sampling interval by the down-sampling unit. As a result, a signal (low frequency linear luminance signal) obtained by down-sampling the low frequency component of the linear luminance signal is generated.
そして、受信信号変換プログラムは、非線形変換手段によって、低域線形輝度信号を、非線形変換により低域非線形輝度信号に変換する。
そして、受信信号変換プログラムは、色信号生成手段によって、低域非線形輝度信号と、2つの色差信号とから、低域非線形第1色信号および低域非線形第2色信号を生成するととともに、低域非線形第3色信号を生成する。これによって、変換後の出力信号である低域非線形第1色信号および低域非線形第2色信号が生成されることになる。
The received signal conversion program converts the low-frequency linear luminance signal into a low-frequency nonlinear luminance signal by non-linear conversion by the non-linear conversion means.
The received signal conversion program generates a low-frequency nonlinear first color signal and a low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals by the color signal generation means, A nonlinear third color signal is generated. As a result, the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal, which are output signals after conversion, are generated.
また、受信信号変換プログラムは、第2の線形変換手段によって、非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、低域非線形第3色信号を低域線形第3色信号に変換し、アップサンプル手段によって、低域線形第3色信号を、高域輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルする。 Further, the received signal conversion program gives the low frequency non-linear third color signal to the low frequency by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when the second linear conversion means generates the non-linear luminance addition third color signal. The signal is converted into a linear third color signal, and the low-frequency linear third color signal is up-sampled by the up-sampling means so as to have the same sample number and pixel structure as the high-frequency luminance signal.
そして、受信信号変換プログラムは、高域信号生成手段によって、線形変換手段で変換した線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する。そして、受信信号変換プログラムは、アップサンプル手段でアップサンプルした低域線形第3色信号に高域輝度信号を加算することで、線形信号である輝度加算第3色信号を生成する。
そして、受信信号変換プログラムは、第2の非線形変換手段によって、輝度加算第3色信号を、非線形変換により非線形輝度加算第3色信号に変換する。これによって、変換後の出力信号である非線形輝度加算第3色信号が生成されることになる。
Then, the received signal conversion program generates a high-frequency luminance signal which is a high-frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal converted by the linear conversion unit by the high-frequency signal generating unit. The received signal conversion program generates a luminance-added third color signal that is a linear signal by adding the high-frequency luminance signal to the low-frequency linear third color signal upsampled by the upsampling means.
Then, the received signal conversion program converts the luminance-added third color signal into a non-linear luminance-added third color signal by non-linear conversion by the second non-linear conversion means. As a result, a non-linear luminance addition third color signal which is an output signal after conversion is generated.
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項1,2に記載の発明によれば、定輝度原理を満足する定輝度伝送を行いつつ、非線形変換の圧縮伸長に起因するSN比の低下を抑制することが可能な3つの色信号(低域非線形第1色信号,低域非線形第2色信号,非線形輝度加算第3色信号)からなる映像信号を、輝度信号と2つの色差信号とからなる映像信号に変換することができる。これによって、請求項1,2に記載の発明は、定輝度伝送とSN比の低下を抑制する効果を奏しつつ、従来のデジタル符号化装置等で利用可能な映像信号を生成することができる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the first and second aspects of the present invention, three color signals that can suppress a decrease in the S / N ratio caused by the compression / expansion of nonlinear transformation while performing constant luminance transmission that satisfies the constant luminance principle ( A video signal composed of a low-frequency nonlinear first color signal, a low-frequency nonlinear second color signal, and a nonlinear luminance addition third color signal) can be converted into a video signal composed of a luminance signal and two color difference signals. Thus, the first and second aspects of the invention can generate a video signal that can be used in a conventional digital encoding device or the like while exhibiting the effect of suppressing constant luminance transmission and a decrease in the SN ratio.
請求項3,4に記載の発明によれば、定輝度原理を満足する定輝度伝送を行いつつ、非線形変換の圧縮伸長に起因するSN比の低下を抑制することが可能な輝度信号と2つの色差信号とからなる映像信号を、3つの色信号(低域非線形第1色信号,低域非線形第2色信号,非線形輝度加算第3色信号)からなる映像信号に変換することができる。これによって、請求項3,4に記載の発明は、定輝度伝送とSN比の低下を抑制する効果を奏しつつ、当該映像信号を従来のデジタル符号化装置等で符号復号した映像信号から、3つの色信号を生成することができる。 According to the third and fourth aspects of the present invention, while performing constant luminance transmission that satisfies the constant luminance principle, two luminance signals and two luminance signals that can suppress a decrease in SN ratio due to compression / expansion of nonlinear transformation The video signal composed of the color difference signals can be converted into a video signal composed of three color signals (a low-frequency nonlinear first color signal, a low-frequency nonlinear second color signal, and a nonlinear luminance addition third color signal). As a result, the third and fourth aspects of the present invention have the effect of suppressing constant luminance transmission and a decrease in the S / N ratio, and 3 from the video signal obtained by encoding and decoding the video signal with a conventional digital encoding device or the like. One color signal can be generated.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[参考例1の実施形態:映像信号伝送システムの構成]
まず、図1を参照して、本発明の参考例1の実施形態に係る映像信号伝送システムの構成について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Embodiment of Reference Example 1: Configuration of Video Signal Transmission System]
First, the configuration of a video signal transmission system according to an embodiment of Reference Example 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
映像信号伝送システムSは、デジタル映像信号(以下、単に映像信号という)を、輝度信号と2つの色信号とで扱うYBRコンポーネント方式の伝送システムである。
この映像信号伝送システムSは、図1に示すように、伝送路Nを介して映像信号を伝送する。ここでは、映像信号伝送システムSは、映像信号を送信する側に映像信号送信装置1を備え、伝送路Nを介して映像信号を受信する側に映像信号受信装置2を備えている。
The video signal transmission system S is a YBR component type transmission system that handles a digital video signal (hereinafter simply referred to as a video signal) with a luminance signal and two color signals.
This video signal transmission system S transmits a video signal via a transmission line N as shown in FIG. Here, the video signal transmission system S includes the video
映像信号送信装置1は、三原色の色信号であるR(赤)信号、G(緑)信号およびB(青)信号から伝送用の映像信号を生成して送信するものである。
この映像信号送信装置1は、カメラCから入力したRGB信号から、非線形圧縮伸長を行った輝度信号(Yα)と2つの色信号の低域周波数成分(BLD α,RLD α)とを生成し、ケーブル、通信回線等の伝送路Nを介して、映像信号受信装置2に送信する。また、ここでは、映像信号送信装置1は、RGB信号をカメラCから入力しているが、映像信号を電子的に生成する装置、例えば、CG装置等から入力する構成であっても構わない。
The video
The video
映像信号受信装置2は、輝度信号と2つの色信号の低域周波数成分とを受信し、当該信号からRGB信号を生成し出力するものである。
この映像信号受信装置2は、伝送路Nを介して、映像信号送信装置1から、輝度信号(Yα)と2つの色信号の低域周波数成分(BLD α,RLD α)とを受信し、RGB信号として表示装置Dに出力する。なお、表示装置Dは、映像信号受信装置2の内部に備える構成であっても構わない。
The video
This
また、映像信号受信装置2が出力したRGB信号を、各種の映像信号処置装置で処理した後、再び映像信号伝送システムで伝送してもよい。
以下、本発明の参考例1の実施形態に係る映像信号送信装置1および映像信号受信装置2の構成について説明する。
Further, the RGB signals output from the video
Hereinafter, configurations of the video
〔映像信号送信装置の構成〕
最初に、図2を参照(適宜図1参照)して、本発明の参考例1の実施形態に係る映像信号送信装置1の構成について説明を行う。ここでは、映像信号送信装置1は、輝度信号生成手段10と、帯域制限手段11と、ダウンサンプル手段12と、非線形変換手段13と、を備えている。なお、映像信号送信装置1は、RGB信号を入力する入力手段や、輝度信号と色信号の低域周波数成分とを、伝送路Nを介して、映像信号受信装置2に出力する出力手段も備えるが、ここでは図示を省略する。また、各手段の処理遅延を補正するための遅延手段(遅延回路)についても、ここでは図示を省略する。
[Configuration of video signal transmitter]
First, referring to FIG. 2 (refer to FIG. 1 as appropriate), the configuration of the video
また、この映像信号送信装置1に入力されるRGB信号は、その信号レベルと光強度とが線形な関係を有する線形信号とする。なお、RGB信号がガンマ補正された非線形信号である場合は、入力したRGB信号に逆ガンマ特性により線形信号に変換する線形変換手段(図示せず)をさらに備えることとする。
The RGB signal input to the video
輝度信号生成手段10は、入力手段(不図示)を介して入力した線形信号であるRGB信号を予め定めた混合比率で混合することで輝度信号を生成するものである。この輝度信号生成手段10は、以下の(2)式に示す混合式によって、線形な輝度信号である輝度信号(線形輝度信号)Yを生成する。 The luminance signal generation means 10 generates a luminance signal by mixing RGB signals, which are linear signals input via an input means (not shown), at a predetermined mixing ratio. The luminance signal generation means 10 generates a luminance signal (linear luminance signal) Y, which is a linear luminance signal, by a mixing equation shown in the following equation (2).
ここで、r,g,bは輝度信号を生成するための係数である。この係数は、RGB信号から輝度信号を生成する一般的な規格に準拠すればよく、例えば、HDTV信号規格であれば、r=0.2126、g=0.7152、b=0.0722である。あるいは、厳密に輝度を表すことにはならないが、これらを簡略化して、r=0.2、g=0.7、b=0.1等としてもよい。
この輝度信号生成手段10は、生成した輝度信号Yを非線形変換手段13に出力する。
Here, r, g, and b are coefficients for generating a luminance signal. This coefficient may be based on a general standard for generating a luminance signal from an RGB signal. For example, in the case of an HDTV signal standard, r = 0.2126, g = 0.7152, and b = 0.0722. . Alternatively, although the luminance is not strictly expressed, these may be simplified so that r = 0.2, g = 0.7, b = 0.1, and the like.
The luminance signal generation unit 10 outputs the generated luminance signal Y to the non-linear conversion unit 13.
帯域制限手段11は、入力手段(不図示)を介して入力したB信号およびR信号から、それぞれ予め定めた低域周波数成分の信号(BL,RL)を抽出するものである。この帯域制限手段11は、一般的な低域通過フィルタによって構成することができる。 The band limiting unit 11 extracts a signal (B L , R L ) having a predetermined low frequency component from the B signal and the R signal input via the input unit (not shown). The band limiting unit 11 can be configured by a general low-pass filter.
また、この低域周波数成分は、後記するダウンサンプル手段12におけるダウンサンプルの度合いに応じて予め定まるもので、例えば、ダウンサンプルを1/2にする場合であれば、周波数成分の低域周波数側の半分の成分とする。 This low frequency component is determined in advance according to the degree of down sampling in the down sampling means 12 to be described later. For example, if the down sampling is halved, the low frequency component of the frequency component Half of the ingredients.
すなわち、例えば、映像信号の伝送形式を4:2:2形式とする場合、帯域制限手段11は、水平の1次元フィルタで構成することができ、水平方向の周波数成分のうち低域周波数側の半分の帯域の信号のみを通過させるものとする。また、例えば、映像信号の伝送形式を4:2:0形式とする場合、帯域制限手段11は、水平垂直の2次元フィルタで構成することができ、水平方向および垂直方向の周波数成分のうちそれぞれ低域周波数側の半分の帯域の信号のみを通過させるものとする。
この帯域制限手段11は、抽出した各信号(BL,RL)を、ダウンサンプル手段12に出力する。
That is, for example, when the transmission format of the video signal is 4: 2: 2, the band limiting unit 11 can be configured by a horizontal one-dimensional filter, and among the horizontal frequency components, the low frequency side It is assumed that only a half band signal is passed. For example, when the transmission format of the video signal is 4: 2: 0 format, the band limiting unit 11 can be configured by a horizontal and vertical two-dimensional filter, and each of frequency components in the horizontal direction and the vertical direction. It is assumed that only the signal of the half band on the low frequency side is allowed to pass.
The band limiting unit 11 outputs the extracted signals (B L , R L ) to the
ダウンサンプル手段12は、帯域制限手段11で抽出した各信号(BL,RL)を予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルするものである。
このサンプリング間隔は、映像信号の伝送形式に応じて予め定められている間隔である。例えば、映像信号の伝送形式を4:2:2形式とする場合、ダウンサンプル手段12は、画素を水平方向に1画素置きにダウンサンプルする。また、例えば、映像信号の伝送形式を4:2:0形式とする場合、ダウンサンプル手段12は、画素を水平方向、垂直方向ともに1画素置きにダウンサンプルする。
The down-
This sampling interval is a predetermined interval according to the transmission format of the video signal. For example, when the video signal transmission format is 4: 2: 2, the down-sampling means 12 down-samples every other pixel in the horizontal direction. For example, when the video signal transmission format is 4: 2: 0, the down-
なお、帯域制限手段11におけるフィルタ特性と、ダウンサンプル手段12におけるダウンサンプル比とを変えることで、4:2:2形式や4:2:0形式以外の形式、例えば、3:1:1形式等所望のサンプル数比とすることが可能である。
このダウンサンプル手段12は、ダウンサンプルした各信号(BLD,RLD)を、非線形変換手段13に出力する。
By changing the filter characteristics in the band limiting unit 11 and the downsampling ratio in the
The
非線形変換手段13は、ダウンサンプル手段12でダウンサンプルした線形信号である各信号(BLD,RLD)と、輝度信号生成手段10で生成した線形信号である輝度信号Yとを、非線形信号に変換するものである。
この非線形変換は、信号レベルの小さい領域については信号を伸長し、信号レベルの大きい領域については信号の圧縮を行う処理(非線形圧縮伸長処理)である。一般的に、非線形変換は、以下の(3)式や(4)式で表すことができる。
The non-linear conversion unit 13 converts each signal (B LD , R LD ) that is a linear signal down-sampled by the down-
This non-linear transformation is a process (non-linear compression / decompression process) for expanding a signal in a region with a low signal level and compressing a signal in a region with a high signal level. In general, the nonlinear transformation can be expressed by the following equations (3) and (4).
ここで、Eは非線形変換前の線形信号、E′は非線形変換後の非線形信号、α,a,b,c,dは係数を表している。なお、Eが小さい領域については、E′=eE(eは係数)で表されるに対して線形特性を与える場合もある。
例えば、HDTV信号規格では、線形信号Eから非線形信号E′への変換式は、以下の(5)式に示すように規定されている。
Here, E is a linear signal before nonlinear transformation, E ′ is a nonlinear signal after nonlinear transformation, and α, a, b, c, and d are coefficients. It should be noted that a region where E is small may be given a linear characteristic with respect to E ′ = eE (e is a coefficient).
For example, in the HDTV signal standard, the conversion equation from the linear signal E to the nonlinear signal E ′ is defined as shown in the following equation (5).
非線形変換手段13は、この(5)式を用いて非線形変換を行うこととしてもよい。
なお、ここでは、前記(3)式を簡略化し、a=1,b=0,c=0とすることで、Eα(αのべき乗表記)を、非線形変換手段13における非線形変換後の非線形信号の表記とする。
The non-linear conversion means 13 may perform non-linear conversion using the equation (5).
Here, the above equation (3) is simplified so that a = 1, b = 0, and c = 0, so that E α (notation of power of α) is nonlinear after nonlinear transformation in the nonlinear transformation means 13. Signal notation.
すなわち、非線形変換手段13は、ダウンサンプル手段12でダウンサンプルした信号BLDを低域非線形青信号BLD αに変換し、信号RLDを低域非線形赤信号RLD αに変換する。さらに、非線形変換手段13は、輝度信号生成手段10で生成した線形信号である輝度信号Yを非線形変換することで、非線形輝度信号Yαに変換する。 That is, the nonlinear conversion means 13 converts the signal B LD down-sampled by the down-sampling means 12 into a low-frequency nonlinear blue signal B LD α, and converts the signal R LD into a low-frequency nonlinear red signal R LD α . Further, the non-linear conversion means 13 converts the luminance signal Y, which is a linear signal generated by the luminance signal generation means 10, into a non-linear luminance signal Y α by non-linear conversion.
この非線形変換手段13で変換した非線形輝度信号Yα、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αが、外部に出力する伝送用の映像信号となる。
このように、非線形変換手段13で変換した非線形輝度信号Yα、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αは、図示を省略した出力手段を介して、映像信号受信装置2に送信される。
The non-linear luminance signal Y α , the low-frequency non-linear blue signal B LD α and the low-frequency non-linear red signal R LD α converted by the non-linear conversion means 13 are video signals for transmission output to the outside.
In this way, the non-linear luminance signal Y α , the low-frequency non-linear blue signal B LD α and the low-frequency non-linear red signal R LD α converted by the non-linear conversion means 13 are output to the video
以上、本発明の参考例1の実施形態に係る映像信号送信装置1の構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この映像信号送信装置1をソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる伝送用映像信号生成プログラムによって動作させることができる。
The configuration of the video
〔映像信号受信装置の構成〕
次に、図3を参照(適宜図1参照)して、本発明の参考例1の実施形態に係る映像信号受信装置2の構成について説明を行う。ここでは、映像信号受信装置2は、線形変換手段20と、帯域制限手段21と、高域信号生成手段22と、アップサンプル手段23と、色信号生成手段24と、高域信号加算手段25と、を備えている。なお、映像信号受信装置2は、伝送路Nを介して、輝度信号(Yα)と色信号の低域周波数成分(BLD α,RLD α)とを入力する入力手段や、RGB信号を出力する出力手段も備えるが、ここでは図示を省略する。また、各手段の処理遅延を補正するための遅延手段(遅延回路)についても、ここでは図示を省略する。
[Configuration of video signal receiver]
Next, referring to FIG. 3 (refer to FIG. 1 as appropriate), the configuration of the video
線形変換手段20は、映像信号送信装置1から送信され、入力手段(不図示)を介して入力した輝度信号(非線形輝度信号Yα)と、色信号の低域周波数成分(低域非線形青信号BLD α,低域非線形赤信号RLD α)とを、映像信号送信装置1において行う非線形変換の逆特性を与えることにより、線形な輝度信号(Y)と、線形な低域周波数成分の色信号(低域線形青信号BLD,低域線形赤信号RLD)とに変換するものである。なお、この非線形輝度信号Yαは、映像信号送信装置1において、前記(2)式によって、線形信号であるRGB信号から生成された後、非線形変換されたものであるため、線形変換手段20において、その非線形変換の逆特性による変換を行うことで、(線形)輝度信号Yが正しく再現されることになる。
この線形変換手段20は、変換した線形輝度信号Yを、帯域制限手段21と高域信号生成手段22とに出力する。また、線形変換手段20は、変換した低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDをアップサンプル手段23に出力する。
The linear conversion means 20 is transmitted from the video
The linear converting means 20 outputs the converted linear luminance signal Y to the band limiting means 21 and the high frequency signal generating means 22. The linear conversion means 20 outputs the converted low-frequency linear blue signal B LD and low-frequency linear red signal R LD to the up-sampling means 23.
帯域制限手段21は、線形変換手段20で変換した線形輝度信号Yから、予め定めた低域周波数成分(YL)を抽出するものである。なお、この帯域制限手段21は、映像信号送信装置1の帯域制限手段11(図2参照)と同じ低域周波数成分を抽出するものとする。この帯域制限手段21は、抽出した信号(低域線形輝度信号YL)を、高域信号生成手段22と色信号生成手段24とに出力する。
The
高域信号生成手段22は、線形変換手段20で変換した線形輝度信号Yから、高域周波数成分の信号(高域輝度信号YH)を抽出するものである。ここでは、高域信号生成手段22は、線形輝度信号Yから、帯域制限手段21で帯域制限した低域線形輝度信号YLを減算することで、線形輝度信号Yの高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成する。 The high frequency signal generating means 22 extracts a high frequency component signal (high frequency luminance signal Y H ) from the linear luminance signal Y converted by the linear conversion means 20. Here, the high frequency signal generating means 22 subtracts the low frequency linear luminance signal Y L band-limited by the band limiting means 21 from the linear luminance signal Y, so that a high frequency signal component of the linear luminance signal Y is high. generating a frequency luminance signal Y H.
なお、この高域信号生成手段22は、線形輝度信号Yから、予め定めた高域周波数成分を抽出するものとして構成してもよい。この場合、高域信号生成手段22は、一般的な高域通過フィルタによって構成することができる。また、この高域周波数成分は、帯域制限手段21において行う低域周波数成分の残りの高域側の成分として予め定めておくものとする。なお、高域信号生成手段22を高域通過フィルタで構成する場合、高域信号生成手段22は、帯域制限手段21で帯域制限した低域線形輝度信号YLを使用しない。
この高域信号生成手段22は、生成した高域輝度信号YHを、高域信号加算手段25に出力する。
The high frequency signal generating means 22 may be configured to extract a predetermined high frequency component from the linear luminance signal Y. In this case, the high-frequency signal generation means 22 can be configured by a general high-pass filter. The high frequency component is determined in advance as the remaining high frequency component of the low frequency component performed in the
The high frequency signal generating means 22 outputs the generated high frequency luminance signal Y H to the high frequency signal adding means 25.
アップサンプル手段23は、線形変換手段20で変換した線形信号である低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDを、(線形)輝度信号Yと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルするものである。 The up-sampling means 23 converts the low-frequency linear blue signal B LD and the low-frequency linear red signal R LD that are the linear signals converted by the linear conversion means 20 into the same number of samples and pixel structure as the (linear) luminance signal Y. It is intended to upsample.
例えば、映像信号送信装置1から送信される映像信号の伝送形式が4:2:2形式である場合、アップサンプル手段23は、水平方向に1画素ごとに画素の挿入を行う。また、映像信号送信装置1から送信される映像信号の伝送形式が4:2:0形式である場合、アップサンプル手段23は、水平方向、垂直方向ともに1画素ごとに画素の挿入を行う。なお、ここで、画素の挿入は、隣接画素からの補間フィルタより求めた画素値の画素を挿入する。
For example, when the transmission format of the video signal transmitted from the video
このアップサンプル手段23は、アップサンプルした低域線形青信号BLおよび低域線形赤信号RLを、色信号生成手段24と高域信号加算手段25とに出力する。
The up-
色信号生成手段24は、帯域制限手段21で帯域制限した低域線形輝度信号YLと、アップサンプル手段23でアップサンプルした低域線形青信号BLおよび低域線形赤信号RLとから、低域線形緑信号GLを生成するものである。この色信号生成手段24は、以下の(6)式によって、低域線形緑信号GLを生成する。
The chrominance signal generation unit 24 generates a low-frequency signal from the low-frequency linear luminance signal Y L band-limited by the band-limiting
ここで、r,g,bは、映像信号送信装置1の輝度信号生成手段10(図2参照)において、前記(2)式で用いた係数と同じものである。
この色信号生成手段24は、生成した低域線形緑信号GLを、高域信号加算手段25に出力する。
Here, r, g, and b are the same as the coefficients used in the equation (2) in the luminance signal generating means 10 (see FIG. 2) of the video
The color signal generation unit 24 outputs the generated low frequency linear green signal GL to the high frequency signal addition unit 25.
高域信号加算手段25は、アップサンプル手段23でアップサンプルした低域線形青信号BLおよび低域線形赤信号RLと、色信号生成手段24で生成した低域線形緑信号GLとに、それぞれ高域信号生成手段22で生成した高域輝度信号YHを加算することで、RGB信号を生成するものである。すなわち、高域信号加算手段25は、以下の(7)式によって、RGB信号を生成する。
High band signal adding means 25, and the low frequency linear blue signal B L and a low linear red R L which is upsampled in
このように、高域信号加算手段25は、RGB信号の帯域制限した低域周波数成分の信号(RL,GL,BL)と、輝度信号の高域周波数成分の信号(YH)とから、RGB信号を生成することができる。 As described above, the high-frequency signal adding means 25 includes the low-frequency component signal (R L , G L , B L ) of the RGB signal band-limited and the high-frequency component signal (Y H ) of the luminance signal. From this, an RGB signal can be generated.
以上、本発明の参考例1の実施形態に係る映像信号受信装置2の構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この映像信号受信装置2をソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる伝送用映像信号変換プログラムによって動作させることができる。
The configuration of the video
[参考例1の実施形態:映像信号伝送システムの動作]
次に、本発明の参考例1の実施形態に係る映像信号伝送システムSの動作について説明する。なお、以下では、映像信号送信装置1の動作、映像信号受信装置2の動作について順次説明を行う。
[Embodiment of Reference Example 1: Operation of Video Signal Transmission System]
Next, the operation of the video signal transmission system S according to the embodiment of the first reference example of the present invention will be described. In the following, the operation of the video
〔映像信号送信装置の動作〕
最初に、図4を参照(適宜図1,図2参照)して、映像信号送信装置1の動作について説明する。
[Operation of video signal transmitter]
First, the operation of the video
まず、映像信号送信装置1は、図示を省略した入力手段によって、外部から映像信号を入力する(ステップS1)。なお、この映像信号は、線形信号である三原色信号(RGB信号)である。
そして、映像信号送信装置1は、輝度信号生成手段10によって、ステップS1で入力したRGB信号を予め定めた混合比率で混合することで輝度信号Yを生成する(ステップS2)。具体的には、輝度信号生成手段10は、前記(2)式によって輝度信号Yを生成する。
First, the video
Then, the video
そして、映像信号送信装置1は、帯域制限手段11によって、ステップS1で入力したB信号およびR信号から、予め定めた低域周波数成分(BL,RL)を抽出する(ステップS3)。
さらに、映像信号送信装置1は、ダウンサンプル手段12によって、ステップS3で抽出した各信号(BL,RL)を、伝送形式(4:2:2形式、4:2:0形式等)により予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルした信号(BLD,RLD)を生成する(ステップS4)。
Then, the video
Further, the video
そして、映像信号送信装置1は、非線形変換手段13によって、ステップS4で生成した低域周波数成分の信号(BLD,RLD)と、ステップS2で生成した輝度信号Yとを、非線形変換により非線形信号に変換する(ステップS5)。すなわち、非線形変換手段13は、輝度信号Yを非線形輝度信号Yαに変換し、低域線形青信号BLDを低域非線形青信号BLD αに変換し、低域線形赤信号RLDを低域非線形赤信号RLD αに変換する。
Then, the video
その後、映像信号送信装置1は、図示を省略した出力手段によって、ステップS5で変換した非線形輝度信号Yαと、低域非線形青信号BLD αと、低域非線形赤信号RLD αとを、伝送用の映像信号として、伝送路Nを介して、映像信号受信装置2に出力する(ステップS6)。
以上の動作によって、映像信号送信装置1は、輝度信号(非線形輝度信号Yα)と、色信号(低域非線形青信号BLD α,低域非線形赤信号RLD α)とを、映像信号受信装置2に送信することができる。
Thereafter, the video
Through the above operation, the video
〔映像信号受信装置の動作〕
次に、図5を参照(適宜図1,図3参照)して、映像信号受信装置2の動作について説明する。
[Operation of video signal receiver]
Next, the operation of the video
まず、映像信号受信装置2は、図示を省略した入力手段によって、映像信号送信装置1から、伝送路Nを介して、伝送用の映像信号である輝度信号(非線形輝度信号Yα)と色信号(低域非線形青信号BLD α,低域非線形赤信号RLD α)とを入力する(ステップS10)。
そして、映像信号受信装置2は、線形変換手段20によって、ステップS10で入力した非線形輝度信号Yα、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αに非線形変換の逆特性を与えることで、各信号を、それぞれ線形輝度信号Y、低域線形青信号BLD,低域線形赤信号RLDに変換する(ステップS11)。
First, the video
Then, the video
そして、映像信号受信装置2は、帯域制限手段21によって、ステップS11で変換した線形輝度信号Yから、低域周波数成分(YL)を抽出する(ステップS12)。
Then, the video
そして、映像信号受信装置2は、高域信号生成手段22によって、ステップS11で変換した線形輝度信号Yから、ステップS12で抽出した低域線形輝度信号YLを減算することで、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成する(ステップS13)。
The video
また、映像信号受信装置2は、アップサンプル手段23によって、ステップS11で変換した低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDを、(線形)輝度信号Yと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルする(ステップS14)。
Further, the video
そして、映像信号受信装置2は、色信号生成手段24によって、ステップS12で帯域制限した低域線形輝度信号YLと、ステップS14でアップサンプルした低域線形青信号BLおよび低域線形赤信号RLとから、低域線形緑信号GLを生成する(ステップS15)。具体的には、色信号生成手段24は、前記(6)式によって低域線形緑信号GLを生成する。
The video
そして、映像信号受信装置2は、高域信号加算手段25によって、ステップS14でアップサンプルした低域線形青信号BLおよび低域線形赤信号RLと、ステップS15で生成した低域線形緑信号GLとに、ステップS13で生成した高域輝度信号YHを加算することで、RGB信号を生成する(ステップS16)。
The video
その後、映像信号受信装置2は、図示を省略した出力手段によって、ステップS16で生成したRGB信号(映像信号)を出力する(ステップS17)。
以上の動作によって、映像信号受信装置2は、映像信号送信装置1から出力される輝度信号(非線形輝度信号Yα)と色信号(低域非線形青信号BLD α,低域非線形赤信号RLD α)とから、三原色信号(RGB信号)の映像信号を生成することができる。
Thereafter, the video
Through the above-described operation, the video
〔色再現誤差の比較〕
次に、本発明の参考例1の実施形態に係る映像信号伝送システムS(映像信号送信装置1、映像信号受信装置2)による映像信号の伝送方式と、従来手法による映像信号の伝送方式との性能の比較について説明する。
ここでは、一般的な色再現の評価方法であるL*a*b*均等色空間における色の誤差を示す指標ΔEab *を用いて、8ビットの非線形R,G,B信号のすべての組み合わせについて再現される色の誤差ΔEab *を集計した。なお、従来手法は、図16に示した従来手法2である。
[Comparison of color reproduction errors]
Next, a video signal transmission method by the video signal transmission system S (video
Here, all combinations of 8-bit nonlinear R, G, and B signals using an index ΔE ab * that indicates a color error in the L * a * b * uniform color space, which is a general color reproduction evaluation method. The reproduced color error ΔE ab * was collected. The conventional method is the
この表に示すように、色の誤差ΔEab *の平均値および最大値ともに本発明の手法が小さい値となっており、本発明の手法が従来手法に比べて、色再現誤差が大きく改善していることが分かる。
このように本発明は、定輝度伝送を可能にしつつ、SN比の低下を抑制することができる。
As shown in this table, the average value and the maximum value of the color error ΔE ab * are small in the method of the present invention, and the method of the present invention greatly improves the color reproduction error compared to the conventional method. I understand that
As described above, the present invention can suppress a decrease in the SN ratio while enabling constant luminance transmission.
以上、参考例1の実施形態に係る映像信号伝送システムの構成および動作について説明した。この参考例1の実施形態は、輝度信号と2つの色信号とで扱うYBRコンポーネント方式の伝送システムであるが、映像信号を圧縮符号化するデジタル圧縮符号化装置等では、輝度信号と色差信号とを用いて映像信号を圧縮符号化するものが存在する。 The configuration and operation of the video signal transmission system according to the embodiment of the reference example 1 have been described above. The embodiment of the reference example 1 is a YBR component type transmission system that handles a luminance signal and two color signals. However, in a digital compression encoding apparatus that compresses and encodes a video signal, the luminance signal and the color difference signal There is one that compresses and encodes a video signal using.
そこで、ここでは、参考例1の実施形態に係る映像信号伝送システムの映像信号送信装置1が送信する映像信号を、輝度信号と2つの色差信号からなるYCC形式の映像信号に変換する送信信号変換装置と、当該送信信号変換装置が変換したYCC形式の映像信号を、映像信号受信装置2が受信するためのYBR形式の映像信号に変換する受信信号変換装置とについて説明する。
Therefore, here, the transmission signal conversion that converts the video signal transmitted by the video
〔送信信号変換装置の構成〕
まず、図6を参照して、本発明の実施形態に係る送信信号変換装置3の構成について説明を行う。ここでは、送信信号変換装置3は、線形変換手段30と、帯域制限手段31と、ダウンサンプル手段32と、非線形変換手段33と、色差信号生成手段34と、を備えている。なお、送信信号変換装置3は、映像信号送信装置1において生成される輝度信号および色信号を入力する入力手段や、輝度信号と色差信号を外部に出力する出力手段も備えるが、ここでは図示を省略する。また、各手段の処理遅延を補正するための遅延手段(遅延回路)についても、ここでは図示を省略する。
[Configuration of transmission signal converter]
First, the configuration of the transmission signal conversion apparatus 3 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the transmission signal conversion device 3 includes a linear conversion unit 30, a band limiting unit 31, a downsampling unit 32, a non-linear conversion unit 33, and a color difference signal generation unit 34. The transmission signal conversion device 3 includes input means for inputting the luminance signal and color signal generated in the video
線形変換手段30は、入力手段(不図示)を介して入力した輝度信号(非線形輝度信号Yα)を、映像信号送信装置1において行う非線形変換の逆特性を与えることにより、線形な輝度信号(線形輝度信号Y)に変換するものである。
この線形変換手段30は、変換した線形輝度信号Yを、帯域制限手段31に出力する。
The linear conversion unit 30 gives a luminance signal (non-linear luminance signal Y α ) input via an input unit (not shown) to the inverse characteristic of the non-linear conversion performed in the video
The linear conversion unit 30 outputs the converted linear luminance signal Y to the band limiting unit 31.
帯域制限手段31は、線形変換手段30で変換した線形輝度信号Yから、予め定めた低域周波数成分(YL)を抽出するものである。なお、この帯域制限手段31は、映像信号送信装置1の帯域制限手段11(図2参照)と同じ低域周波数成分を抽出するものとする。この帯域制限手段31は、抽出した信号(低域線形輝度信号YL)を、ダウンサンプル手段32に出力する。
The band limiting unit 31 extracts a predetermined low frequency component (Y L ) from the linear luminance signal Y converted by the linear conversion unit 30. The band limiting unit 31 extracts the same low frequency component as the band limiting unit 11 (see FIG. 2) of the video
ダウンサンプル手段32は、帯域制限手段31で抽出した低域線形輝度信号YLを予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルするものである。なお、このダウンサンプル手段32は、映像信号送信装置1のダウンサンプル手段12(図2参照)と同じサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルするものとする。
このダウンサンプル手段32は、ダウンサンプルした低域線形輝度信号YLDを、非線形変換手段33に出力する。
Down-sampling means 32 is for down-sampled low frequency linear luminance signal Y L predetermined sampling interval extracted by the band limiting means 31 (downsampling ratio). The downsampling unit 32 performs downsampling at the same sampling interval (downsampling ratio) as the downsampling unit 12 (see FIG. 2) of the video
The downsampling unit 32 outputs the downsampled low frequency linear luminance signal Y LD to the non-linear conversion unit 33.
非線形変換手段33は、ダウンサンプル手段32でダウンサンプルした線形信号である低域線形輝度信号YLDを、非線形信号(低域非線形輝度信号YLD α)に変換するものである。なお、この非線形変換手段33は、映像信号送信装置1の非線形変換手段13(図2参照)において行う非線形変換と同じ変換を行うものとする。
この非線形変換手段33は、変換した低域非線形輝度信号YLD αを、色差信号生成手段34に出力する。
The nonlinear conversion means 33 converts the low-frequency linear luminance signal Y LD that is the linear signal down-sampled by the down-sampling means 32 into a nonlinear signal (low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α ). The nonlinear conversion means 33 performs the same conversion as the nonlinear conversion performed in the nonlinear conversion means 13 (see FIG. 2) of the video
The nonlinear conversion means 33 outputs the converted low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α to the color difference signal generation means 34.
色差信号生成手段34は、非線形変換手段33で変換した低域非線形輝度信号YLD αと、入力手段(不図示)を介して入力した低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αとから、これら信号を予め定めた混合比率で混合することによって2つの色差信号を生成するものである。2つの色差信号を、青信号と輝度信号の差信号および赤信号と輝度信号の差信号で表現することが多いが、この場合、この色差信号生成手段34は、以下の(8)式に示すように、低域非線形青信号BLD αと低域非線形輝度信号YLD αとの差信号を色差信号CbLD αとし、低域非線形赤信号RLD αと低域非線形輝度信号YLD αとの差信号を色差信号CrLD αとする。 The chrominance signal generation means 34 is a low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α converted by the nonlinear conversion means 33, a low-frequency nonlinear blue signal B LD α and a low-frequency nonlinear red signal R LD input via an input means (not shown). Two color difference signals are generated from α by mixing these signals at a predetermined mixing ratio. The two color difference signals are often expressed by a difference signal between a blue signal and a luminance signal and a difference signal between a red signal and a luminance signal. In this case, the color difference signal generation means 34 is represented by the following equation (8). The difference signal between the low-frequency nonlinear blue signal B LD α and the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α is the color difference signal Cb LD α , and the difference between the low-frequency nonlinear red signal R LD α and the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α. The signal is a color difference signal Cr LD α .
なお、色差信号生成手段34は、色差信号のダイナミックレンジを輝度信号のダイナミックレンジと同じにするために、予め定めた係数で除算することとしてもよい。
すなわち、色差信号生成手段34は、以下の(9)式に示すように、低域非線形青信号BLD αと低域非線形輝度信号YLD αとの差信号を係数kcbで除算することで色差信号CbLD αとし、低域非線形赤信号RLD αと低域非線形輝度信号YLD αとの差信号を係数kcrで除算することで色差信号CrLD αとする。なお、この係数kcb,kcrは、色差信号のダイナミックレンジを輝度信号のダイナミックレンジと同じにするための係数であるが、簡略化してそれぞれの値を“2”としてもよい。
Note that the color difference signal generation unit 34 may divide by a predetermined coefficient so that the dynamic range of the color difference signal is the same as the dynamic range of the luminance signal.
That is, the color difference signal generation means 34 divides the difference signal between the low-frequency nonlinear blue signal B LD α and the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α by the coefficient kcb as shown in the following equation (9). and cb LD alpha, and the color difference signals Cr LD alpha by dividing the difference signal and the low frequency non-linear red signal R LD alpha and low nonlinear luminance signal Y LD alpha by a factor kcr. The coefficients kcb and kcr are coefficients for making the dynamic range of the color difference signal the same as the dynamic range of the luminance signal. However, the values may be simplified to be “2”.
この色差信号生成手段34で生成した色差信号CbLD α,CrLD αは、図示を省略した出力手段を介して、外部に出力される。なお、輝度信号については、出力手段(不図示)は、入力手段(不図示)を介して入力した非線形輝度信号Yαをそのまま出力する。
このように、送信信号変換装置3は、映像信号送信装置1において生成した映像信号を、輝度信号と2つの色差信号とのYCC形式の映像信号に変換することができる。
The color difference signals Cb LD α and Cr LD α generated by the color difference signal generation unit 34 are output to the outside through an output unit (not shown). Incidentally, the luminance signal output means (not shown) directly outputs a nonlinear luminance signal Y alpha input via the input means (not shown).
Thus, the transmission signal conversion device 3 can convert the video signal generated in the video
以上、本発明の実施形態に係る送信信号変換装置3の構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この送信信号変換装置3をソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる送信信号変換プログラムによって動作させることができる。 The configuration of the transmission signal conversion device 3 according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the format of the present embodiment. Each means described above can be realized by a hardware configuration using a circuit, or can be realized by software. When the transmission signal conversion device 3 is realized by software, a general computer having a CPU and a memory (not shown) can be operated by the transmission signal conversion program that functions as the above-described units.
また、ここでは、送信信号変換装置3を、映像信号送信装置1(図2参照)から出力される映像信号を変換するものとして、映像信号送信装置1とは別体の装置として構成したが、送信信号変換装置3を、映像信号送信装置1の内部に組み込んで構成してもよい。
この場合、送信信号変換装置3は、映像信号送信装置1の非線形変換手段13の後段に配置すればよい。そして、線形変換手段30は、非線形変換手段13から非線形輝度信号Yαを入力し、色差信号生成手段34は、非線形変換手段13から低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを入力する。
これによって、映像信号送信装置1を、YCC形式の映像信号を送信する装置として構成することができる。
Here, the transmission signal conversion device 3 is configured as a device separate from the video
In this case, the transmission signal conversion device 3 may be disposed after the nonlinear conversion means 13 of the video
As a result, the video
〔受信信号変換装置の構成〕
次に、図7を参照して、本発明の実施形態に係る受信信号変換装置4の構成について説明する。ここでは、受信信号変換装置4は、線形変換手段30と、帯域制限手段31と、ダウンサンプル手段32と、非線形変換手段33と、色信号生成手段40と、を備えている。
色信号生成手段40以外の構成については、図6で説明した送信信号変換装置3と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of received signal converter]
Next, the configuration of the received signal conversion apparatus 4 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the received signal conversion apparatus 4 includes a linear conversion unit 30, a band limiting unit 31, a down-sampling unit 32, a non-linear conversion unit 33, and a color signal generation unit 40.
Since the configuration other than the color signal generation unit 40 is the same as that of the transmission signal conversion device 3 described with reference to FIG. 6, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
色信号生成手段40は、非線形変換手段33で変換した低域非線形輝度信号YLD αと、入力手段(不図示)を介して入力した色差信号CbLD α,CrLD αとから、色信号である低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを生成するものである。この色信号の生成は、色差信号生成の逆変換に相当する。 The color signal generation means 40 is a color signal obtained from the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α converted by the nonlinear conversion means 33 and the color difference signals Cb LD α and Cr LD α input via the input means (not shown). A low-frequency nonlinear blue signal B LD α and a low-frequency nonlinear red signal R LD α are generated. The generation of the color signal corresponds to the inverse conversion of the color difference signal generation.
この色信号生成手段40は、色差信号生成手段34(図6参照)において、前記(8)式によって、色差信号CbLD α,CrLD αを演算する場合、以下の(10)式により、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを生成する。 When the color difference signal generation unit 34 (see FIG. 6) calculates the color difference signals Cb LD α and Cr LD α according to the above equation (8), the color signal generation unit 40 is reduced by the following equation (10). A non-linear blue signal B LD α and a low-frequency non-linear red signal R LD α are generated.
また、色信号生成手段40は、色差信号生成手段34(図6参照)において、前記(9)式によって、色差信号CbLD α,CrLD αを演算する場合、以下の(11)式により、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを生成する。 Further, when the color signal generation unit 40 calculates the color difference signals Cb LD α and Cr LD α according to the equation (9) in the color difference signal generation unit 34 (see FIG. 6), the following equation (11) A low-frequency nonlinear blue signal B LD α and a low-frequency nonlinear red signal R LD α are generated.
なお、色差信号生成手段34(図6参照)において、どのような混合比率で色差信号を生成するか、例えば、前記(8)式によって色差信号CbLD α,CrLD αを生成するか、前記(9)式によって色差信号CbLD α,CrLD αを生成するかは、受信信号変換装置4において既知であるものとする。
この色信号生成手段40で生成した低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αは、図示を省略した出力手段を介して、外部に出力される。なお、輝度信号については、出力手段(不図示)は、入力手段(不図示)を介して入力した非線形輝度信号Yαをそのまま出力する。
It should be noted that the color difference signal generation means 34 (see FIG. 6) generates a color difference signal at what mixing ratio, for example, whether the color difference signals Cb LD α and Cr LD α are generated by the equation (8), Whether the color difference signals Cb LD α and Cr LD α are generated by the equation (9) is assumed to be known in the reception signal conversion device 4.
The low-frequency nonlinear blue signal B LD α and the low-frequency nonlinear red signal R LD α generated by the color signal generating means 40 are output to the outside through output means (not shown). Incidentally, the luminance signal output means (not shown) directly outputs a nonlinear luminance signal Y alpha input via the input means (not shown).
このように、受信信号変換装置4は、送信信号変換装置3において生成される輝度信号と2つの色差信号とのYCC形式の映像信号を、輝度信号と2つの色信号とのYBR形式の映像信号に変換することができる。そして、この映像信号を、映像信号受信装置2(図3参照)への入力信号とすることができる。 In this manner, the reception signal conversion device 4 converts the YCC format video signal of the luminance signal and the two color difference signals generated by the transmission signal conversion device 3 into the YBR format video signal of the luminance signal and the two color signals. Can be converted to This video signal can be used as an input signal to the video signal receiving device 2 (see FIG. 3).
以上、本発明の実施形態に係る受信信号変換装置4の構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この受信信号変換装置4をソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる受信信号変換プログラムによって動作させることができる。 The configuration of the received signal conversion apparatus 4 according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the format of the present embodiment. Each means described above can be realized by a hardware configuration using a circuit, or can be realized by software. When the reception signal conversion device 4 is realized by software, a general computer having a CPU and a memory (not shown) can be operated by the reception signal conversion program that functions as the above-described units.
また、ここでは、受信信号変換装置4を、映像信号受信装置2(図3参照)に、変換した映像信号を出力するものとして、映像信号受信装置2とは別体の装置として構成したが、受信信号変換装置4を、映像信号受信装置2の内部に組み込んで構成してもよい。
この場合、受信信号変換装置4は、映像信号受信装置2の線形変換手段20の前段に配置すればよい。そして、入力手段(不図示)は、入力した非線形輝度信号Yαを線形変換手段20に出力し、色信号生成手段40は、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを線形変換手段20に出力する。
これによって、映像信号受信装置2を、YCC形式の映像信号を受信する装置として構成することができる。
In addition, here, the reception signal conversion device 4 is configured to output the converted video signal to the video signal reception device 2 (see FIG. 3), and is configured as a separate device from the video
In this case, the reception signal conversion device 4 may be arranged in the preceding stage of the linear conversion means 20 of the video
Accordingly, the video
[参考例2の実施形態:映像信号伝送システムの構成]
次に、図8を参照して、本発明の参考例2の実施形態に係る映像信号伝送システムの構成について説明する。
[Embodiment of Reference Example 2: Configuration of Video Signal Transmission System]
Next, the configuration of the video signal transmission system according to the embodiment of the reference example 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
映像信号伝送システムSBは、デジタル映像信号(映像信号)として、RGBの各色信号を帯域制限した低域周波数成分に、その色信号のいずれか1つに輝度信号の高域周波数成分を付加して伝送するシステムである。
この映像信号伝送システムSBは、図8に示すように、伝送路Nを介して映像信号を伝送する。ここでは、映像信号伝送システムSBは、映像信号を送信する側に映像信号送信装置1Bを備え、伝送路Nを介して映像信号を受信する側に映像信号受信装置2Bを備えている。
Video signal transmission system S B as a digital video signal (video signal), the color signals of RGB to the low frequency components has been band-limited, adding high frequency components of the luminance signal into one of the color signals Transmission system.
The video signal transmission system S B, as shown in FIG. 8, for transmitting a video signal through the transmission path N. Here, the video signal transmission system S B is provided with a video
映像信号送信装置1Bは、三原色の色信号であるR(赤)信号、G(緑)信号およびB(青)信号から伝送用の映像信号を生成して送信するものである。
この映像信号送信装置1Bは、カメラCから入力したRGB信号の各色信号の低域周波数成分のいずれか(ここでは、G信号の成分)に輝度信号の高域周波数成分を付加して、ケーブル、通信回線等の伝送路Nを介して、映像信号受信装置2に送信する。また、ここでは、映像信号送信装置1Bは、RGB信号をカメラCから入力しているが、映像信号伝送システムS(図1参照)と同様、CG装置等の映像信号を電子的に生成する装置から入力する構成であっても構わない。
The video
This video
映像信号受信装置2Bは、RGB信号の各色信号の低域周波数成分のいずれかに輝度信号の高域周波数成分が付加された信号を受信し、当該信号からRGB信号を生成し出力するものである。
この映像信号受信装置2Bは、伝送路Nを介して、映像信号送信装置1Bから、色信号の低域周波数成分のいずれかに輝度信号の高域周波数成分が付加された信号を受信し、RGB信号として表示装置Dに出力する。なお、表示装置Dは、映像信号受信装置2Bの内部に備える構成であっても構わない。
The video
This video
また、この映像信号伝送システムSBでは、G信号の低域周波数成分に輝度信号の高域周波数成分を付加することとしたが、この輝度信号の高域周波数成分は、どの色信号に付加することとしてもよい。
以下、本発明の参考例2の実施形態に係る映像信号送信装置1Bおよび映像信号受信装置2Bの構成について説明する。
Further, in the video signal transmission system S B, it is assumed that the addition of high-frequency component of the luminance signal to the low frequency components of the G signal, the high-frequency component of the luminance signal is added to which color signals It is good as well.
Hereinafter, configurations of the video
〔映像信号送信装置の構成〕
まず、図9を参照(適宜図2,図8参照)して、本発明の参考例2の実施形態に係る映像信号送信装置1Bの構成について説明を行う。ここでは、映像信号送信装置1Bは、輝度信号生成手段10と、帯域制限手段11Bと、ダウンサンプル手段12と、非線形変換手段13Bと、高域信号生成手段14と、高域信号加算手段15と、を備えている。
なお、帯域制限手段11B、非線形変換手段13B、高域信号生成手段14および高域信号加算手段15以外の構成については、図2で説明した映像信号送信装置1と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of video signal transmitter]
First, referring to FIG. 9 (refer to FIG. 2 and FIG. 8 as appropriate), the configuration of the video
The configurations other than the band limiting unit 11B, the non-linear conversion unit 13B, the high frequency signal generating unit 14, and the high frequency signal adding unit 15 are the same as those of the video
また、映像信号送信装置1Bは、RGB信号を入力する入力手段や、輝度信号の高域周波数成分と色信号の低域周波数成分とを、伝送路Nを介して、映像信号受信装置2Bに出力する出力手段も備えるが、ここでは図示を省略する。また、各手段の処理遅延を補正するための遅延手段(遅延回路)についても、ここでは図示を省略する。
また、この映像信号送信装置1Bに入力されるRGB信号は、映像信号送信装置1と同様、線形信号とする。
The video
In addition, the RGB signal input to the video
帯域制限手段11Bは、入力手段(不図示)を介して入力したG信号、B信号およびR信号とから、それぞれ予め定めた低域周波数成分の信号(GL,BL,RL)を抽出するものである。なお、この帯域制限手段11Bにおける帯域制限の処理内容は、入出力信号が異なるのみで、図2で説明した帯域制限手段11と同一であるため、説明を省略する。
この帯域制限手段11Bは、抽出した信号(低域線形緑信号GL)を高域信号加算手段15に出力し、抽出した信号(低域線形青信号BL,低域線形赤信号RL)をダウンサンプル手段12に出力する。
The band limiting unit 11B extracts predetermined low frequency component signals (G L , B L , R L ) from the G signal, B signal, and R signal input via the input unit (not shown). To do. Note that the processing content of the band limiting in the band limiting unit 11B is the same as that of the band limiting unit 11 described with reference to FIG.
The band limiting unit 11B outputs the extracted signal (low-frequency linear green signal G L ) to the high-frequency signal adding unit 15, and extracts the extracted signals (low-frequency linear blue signal B L , low-frequency linear red signal R L ). Output to the down-sampling means 12.
高域信号生成手段14は、輝度信号生成手段10で生成した線形輝度信号Yから、高域周波数成分の信号(高域輝度信号YH)を抽出するものである。ここでは、高域信号生成手段14は、帯域制限手段141と、減算手段142と、を備えている。 The high frequency signal generation unit 14 extracts a high frequency component signal (high frequency luminance signal Y H ) from the linear luminance signal Y generated by the luminance signal generation unit 10. Here, the high-frequency signal generating unit 14 includes a band limiting unit 141 and a subtracting unit 142.
帯域制限手段141は、輝度信号生成手段10で生成した輝度信号Yから、予め定めた低域周波数成分の信号(YL)を抽出するものである。なお、この帯域制限手段141における帯域制限の処理内容は、入出力信号が異なるのみで、図2で説明した帯域制限手段11と同一であるため、説明を省略する。この帯域制限手段141は、抽出した信号(低域線形輝度信号YL)を減算手段142に出力する。 The band limiting unit 141 extracts a signal (Y L ) of a predetermined low frequency component from the luminance signal Y generated by the luminance signal generating unit 10. Note that the processing content of the band limiting in the band limiting unit 141 is the same as that of the band limiting unit 11 described with reference to FIG. The band limiting unit 141 outputs the extracted signal (low band linear luminance signal Y L ) to the subtracting unit 142.
減算手段142は、輝度信号生成手段10で生成した輝度信号Yから、帯域制限手段141で帯域制限した低域線形輝度信号YLを減算することで、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成するものである。この減算手段142は、生成した高域輝度信号YHを高域信号加算手段15に出力する。 The subtracting unit 142 subtracts the low frequency linear luminance signal Y L band-limited by the band limiting unit 141 from the luminance signal Y generated by the luminance signal generating unit 10, thereby obtaining a high frequency that is a high frequency component of the luminance signal. and it generates a luminance signal Y H. The subtracting unit 142 outputs the generated high frequency luminance signal Y H to the high frequency signal adding unit 15.
なお、この高域信号生成手段14は、線形輝度信号Yから、予め定めた高域周波数成分を抽出するものとして構成してもよい。この場合、高域信号生成手段14は、一般的な高域通過フィルタによって構成することができる。また、この高域周波数成分は、帯域制限手段11Bにおいて行う低域周波数成分の残りの高域側の成分として予め定めておくものとする。なお、高域信号生成手段14を高域通過フィルタで構成する場合、帯域制限手段11Bは、低域線形輝度信号YLを生成する必要はない。
この高域信号生成手段14は、生成した高域輝度信号YHを、高域信号加算手段15に出力する。
Note that the high frequency signal generation means 14 may be configured to extract a predetermined high frequency component from the linear luminance signal Y. In this case, the high-frequency signal generation means 14 can be configured by a general high-pass filter. This high frequency component is determined in advance as the remaining high frequency component of the low frequency component performed in the band limiting unit 11B. In the case of constituting a high-frequency signal generating means 14 by the high-pass filter, band limiting device 11B does not need to generate a low-frequency linear luminance signal Y L.
The high frequency signal generation unit 14 outputs the generated high frequency luminance signal Y H to the high frequency signal addition unit 15.
高域信号加算手段15は、高域信号生成手段14で生成した高域輝度信号YHと、帯域制限手段11Bで帯域制限した低域線形緑信号GLとを加算するものである。この高域信号加算手段15で生成される線形な信号(輝度加算緑信号)は、高域周波数成分が、輝度信号Yの高域周波数成分であり、低域周波数成分が、G信号の低域周波数成分となる。
この高域信号加算手段15は、生成した輝度加算緑信号(GL+YH)を、非線形変換手段13Bに出力する。
High frequency signal adding means 15 is for adding the high-band luminance signal Y H generated by the high frequency signal generator 14, the low-frequency linear green signal G L that is band-limited by band limiting device 11B. In the linear signal (luminance-added green signal) generated by the high-frequency signal adding means 15, the high-frequency component is the high-frequency component of the luminance signal Y, and the low-frequency component is the low-frequency component of the G signal. It becomes a frequency component.
The high-frequency signal adding unit 15 outputs the generated luminance addition green signal (G L + Y H ) to the non-linear conversion unit 13B.
非線形変換手段13Bは、ダウンサンプル手段12でダウンサンプルした線形信号である各信号(BLD,RLD)と、高域信号加算手段15で生成した線形信号である輝度加算緑信号(GL+YH)とを、非線形信号に変換するものである。
すなわち、非線形変換手段13Bは、ダウンサンプル手段12でダウンサンプルした信号BLDを低域非線形青信号BLD αに変換し、信号RLDを低域非線形赤信号RLD αに変換する。さらに、非線形変換手段13Bは、高域信号加算手段15で生成した輝度加算緑信号(GL+YH)を非線形変換することで、非線形輝度加算緑信号(GL+YH)αに変換する。なお、この非線形変換手段13Bにおける非線形変換の処理内容は、入出力信号が異なるのみで、図2で説明した非線形変換手段13と同一であるため、説明を省略する。
この非線形変換手段13Bで変換した非線形輝度加算緑信号(GL+YH)α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αが、外部に出力する伝送用の映像信号となる。
このように、非線形変換手段13Bで変換した非線形輝度加算緑信号(GL+YH)α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αは、図示を省略した出力手段を介して、映像信号受信装置2Bに送信される。
The non-linear conversion means 13B is a signal (B LD , R LD ) that is a linear signal down-sampled by the down-sampling means 12 and a luminance addition green signal (G L + Y) that is a linear signal generated by the high-frequency signal addition means 15. H ) is converted into a nonlinear signal.
That is, the nonlinear conversion means 13B converts the signal B LD down-sampled by the down-sampling means 12 into a low-frequency nonlinear blue signal B LD α, and converts the signal R LD into a low-frequency nonlinear red signal R LD α . Further, the non-linear conversion unit 13B converts the luminance addition green signal (G L + Y H ) generated by the high frequency signal addition unit 15 into a non-linear luminance addition green signal (G L + Y H ) α by performing non-linear conversion. The processing content of the nonlinear conversion in the nonlinear conversion means 13B is the same as that of the nonlinear conversion means 13 described with reference to FIG.
The non-linear luminance addition green signal ( GL + Y H ) α , the low-frequency non-linear blue signal B LD α, and the low-frequency non-linear red signal R LD α converted by the non-linear conversion means 13B become a transmission video signal output to the outside. .
Thus, non-linear luminance addition green signal converted by the nonlinear conversion unit 13B (G L + Y H) α, the low-frequency nonlinear blue signal B LD alpha and low nonlinear red R LD alpha, via an output means which is not shown And transmitted to the video
以上、本発明の参考例2の実施形態に係る映像信号送信装置1Bの構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この映像信号送信装置1Bをソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる伝送用映像信号生成プログラムによって動作させることができる。
The configuration of the video
〔映像信号受信装置の構成〕
次に、図10を参照(適宜図3,図9参照)して、本発明の参考例2の実施形態に係る映像信号受信装置2Bの構成について説明を行う。ここでは、映像信号受信装置2Bは、線形変換手段20Bと、高域信号生成手段22Bと、アップサンプル手段23と、高域信号加算手段25Bと、を備えている。
なお、線形変換手段20B、高域信号生成手段22Bおよび高域信号加算手段25B以外の構成については、図3で説明した映像信号受信装置2と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of video signal receiver]
Next, the configuration of the video
The components other than the linear conversion unit 20B, the high-frequency signal generating unit 22B, and the high-frequency signal adding unit 25B are the same as those of the video
また、映像信号受信装置2Bは、伝送路Nを介して、非線形輝度加算緑信号(GL+YH)α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを入力する入力手段や、RGB信号を出力する出力手段も備えるが、ここでは図示を省略する。また、各手段の処理遅延を補正するための遅延手段(遅延回路)についても、ここでは図示を省略する。
The video
線形変換手段20Bは、映像信号送信装置1Bから送信され、入力手段(不図示)を介して入力した非線形輝度加算緑信号(GL+YH)α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを、映像信号送信装置1Bにおいて行う非線形変換の逆特性を与えることにより、線形な信号(線形輝度加算緑信号(GL+YH)、低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLD)に変換するものである。
この線形変換手段20Bは、変換した線形輝度加算緑信号(GL+YH)を、G信号として出力手段(不図示)に出力するとともに、高域信号生成手段22Bに出力する。また、線形変換手段20Bは、変換した低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDをアップサンプル手段23に出力する。
Linear transformation means 20B is transmitted from the video
The linear conversion means 20B outputs the converted linear luminance addition green signal (G L + Y H ) to the output means (not shown) as a G signal and also outputs it to the high frequency signal generation means 22B. The linear conversion means 20B outputs the converted low-frequency linear blue signal B LD and low-frequency linear red signal R LD to the up-sampling means 23.
高域信号生成手段22Bは、線形変換手段20Bで変換した線形輝度加算緑信号(GL+YH)から、高域周波数成分の信号(高域輝度信号YH)を抽出するものである。ここでは、高域信号生成手段22Bは、帯域制限手段221と、減算手段222と、を備えている。
帯域制限手段221は、線形変換手段20Bで変換した線形輝度加算緑信号(GL+YH)から、予め定めた低域周波数成分(GL)を抽出するものである。なお、この帯域制限手段221は、映像信号送信装置1Bの帯域制限手段11B(図9参照)と同じ低域周波数成分を抽出するものとする。この帯域制限手段221は、抽出した信号(低域線形緑信号GL)を、減算手段222に出力する。
減算手段222は、線形変換手段20Bで変換した線形輝度加算緑信号(GL+YH)から、帯域制限手段221で帯域制限した低域線形緑信号GLを減算することで、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成するものである。この減算手段222は、生成した高域輝度信号YHを高域信号加算手段25Bに出力する。
The high-frequency signal generation unit 22B extracts a high-frequency component signal (high-frequency luminance signal Y H ) from the linear luminance addition green signal (G L + Y H ) converted by the linear conversion unit 20B. Here, the high frequency signal generating means 22B includes a band limiting means 221 and a subtracting means 222.
The band limiting unit 221 extracts a predetermined low frequency component (G L ) from the linear luminance addition green signal (G L + Y H ) converted by the linear conversion unit 20B. Note that the band limiting unit 221 extracts the same low frequency component as the band limiting unit 11B (see FIG. 9) of the video
The subtracting means 222 subtracts the low-frequency linear green signal GL band-limited by the band-limiting means 221 from the linear luminance-added green signal (G L + Y H ) converted by the linear converting means 20B, thereby increasing the luminance signal high. to thereby generate a high-frequency luminance signal Y H, which is the frequency component. The subtraction unit 222 outputs the generated high-frequency luminance signal Y H in the high band signal addition means 25B.
なお、この高域信号生成手段22Bは、線形輝度加算緑信号(GL+YH)から、予め定めた高域周波数成分を抽出するものとして構成してもよい。この場合、高域信号生成手段22Bは、一般的な高域通過フィルタによって構成することができる。また、この高域周波数成分は、帯域制限手段221において行う低域周波数成分の残りの高域側の成分として予め定めておくものとする。
この高域信号生成手段22Bは、生成した高域輝度信号YHを、高域信号加算手段25に出力する。
これによって、高域信号加算手段25において、低域線形青信号BLおよび低域線形赤信号RLに、高域輝度信号YHが加算されることで、RB信号が生成される。
Incidentally, the high-frequency signal generating means 22B from the linear luminance addition green signal (G L + Y H), it may be constructed as to extract a high frequency component determined in advance. In this case, the high-frequency signal generating means 22B can be configured by a general high-pass filter. This high frequency component is determined in advance as the remaining high frequency component of the low frequency component performed in the band limiting unit 221.
The high frequency signal generating unit 22B outputs the generated high frequency luminance signal Y H to the high frequency signal adding unit 25.
As a result, the high frequency signal adding means 25 adds the high frequency luminance signal Y H to the low frequency linear blue signal B L and the low frequency linear red signal R L , thereby generating an RB signal.
以上、本発明の参考例2の実施形態に係る映像信号受信装置2Bの構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この映像信号受信装置2Bをソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる伝送用映像信号変換プログラムによって動作させることができる。
The configuration of the video
[参考例2の実施形態:映像信号伝送システムの動作]
次に、本発明の参考例2の実施形態に係る映像信号伝送システムSBの動作について説明する。なお、以下では、映像信号送信装置1Bの動作、映像信号受信装置2Bの動作について順次説明を行う。
[Embodiment of Reference Example 2: Operation of Video Signal Transmission System]
Next, the operation of the video signal transmission system S B according to the embodiment of Example 2 of the present invention. In the following, the operation of the video
〔映像信号送信装置の動作〕
最初に、図11を参照(適宜図8,図9参照)して、映像信号送信装置1Bの動作について説明する。
[Operation of video signal transmitter]
First, the operation of the video
まず、映像信号送信装置1Bは、図示を省略した入力手段によって、外部から映像信号を入力する(ステップS20)。なお、この映像信号は、線形信号である三原色信号(RGB信号)である。
そして、映像信号送信装置1Bは、輝度信号生成手段10によって、ステップS20で入力したRGB信号を予め定めた混合比率で混合することで輝度信号Yを生成する(ステップS2)。具体的には、輝度信号生成手段10は、前記(2)式によって輝度信号Yを生成する。
First, the video
Then, the video
そして、映像信号送信装置1Bは、帯域制限手段11Bによって、ステップS20で入力したG信号、B信号およびR信号から、予め定めた低域周波数成分(GL,BL,RL)を抽出する(ステップS22)。
そして、映像信号送信装置1Bは、高域信号生成手段14によって、ステップS21で生成した輝度信号Yから、輝度信号Yの高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成する(ステップS23)。
Then, the video
The video
また、映像信号送信装置1Bは、ダウンサンプル手段12によって、ステップS22で抽出した信号(BL,RL)から、伝送形式(4:2:2形式、4:2:0形式等)により予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルした信号(BLD,RLD)を生成する(ステップS24)。
そして、映像信号送信装置1Bは、高域信号加算手段15によって、ステップS22で抽出した低域線形緑信号GLに、ステップS23で生成した高域輝度信号YHを加算することで、線形信号である輝度加算緑信号(GL+YH)を生成する(ステップS25)。
Further, the video
The video
そして、映像信号送信装置1Bは、非線形変換手段13Bによって、ステップS25で生成した輝度加算緑信号(GL+YH)と、ステップS24でダウンサンプルした低域周波数成分の信号(BLD,RLD)とを、非線形変換により非線形信号に変換する(ステップS26)。すなわち、非線形変換手段13Bは、輝度加算緑信号(GL+YH)を非線形輝度加算緑信号(GL+YH)αに変換し、低域線形青信号BLDを低域非線形青信号BLD αに変換し、低域線形赤信号RLDを低域非線形赤信号RLD αに変換する。
Then, the video
その後、映像信号送信装置1Bは、図示を省略した出力手段によって、ステップS26で変換した非線形輝度加算緑信号(GL+YH)αと、低域非線形青信号BLD αと、低域非線形赤信号RLD αとを、伝送用の映像信号として、伝送路Nを介して、映像信号受信装置2Bに出力する(ステップS27)。
以上の動作によって、映像信号送信装置1Bは、低域周波数成分の色信号のいずれかに輝度信号の高域周波数成分を付加して、映像信号受信装置2に送信することができる。
Thereafter, the video
Through the above operation, the video
〔映像信号受信装置の動作〕
次に、図12を参照(適宜図8,図10参照)して、映像信号受信装置2の動作について説明する。
[Operation of video signal receiver]
Next, the operation of the video
まず、映像信号受信装置2Bは、図示を省略した入力手段によって、映像信号送信装置1Bから、伝送路Nを介して、伝送用の映像信号である非線形輝度加算緑信号(GL+YH)αと、低域非線形青信号BLD αと、低域非線形赤信号RLD αとを入力する(ステップS30)。
First, the video
そして、映像信号受信装置2Bは、線形変換手段20Bによって、ステップS30で入力した非線形輝度加算緑信号(GL+YH)α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αに非線形変換の逆特性を与えることで、各信号を、それぞれ線形輝度加算緑信号(GL+YH)、低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDに変換する(ステップS31)。なお、この線形輝度加算緑信号(GL+YH)が、出力用のG信号となる。
The video
そして、映像信号受信装置2Bは、高域信号生成手段22Bによって、ステップS31で変換した線形輝度加算緑信号(GL+YH)から、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成する(ステップS32)。
Then, the video
また、映像信号受信装置2Bは、アップサンプル手段23によって、ステップS31で変換した低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDを、輝度信号と同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルする(ステップS33)。
In addition, the video
そして、映像信号受信装置2Bは、高域信号加算手段25Bによって、ステップS33でアップサンプルした低域線形青信号BLおよび低域線形赤信号RLに、ステップS32で生成した高域輝度信号YHを加算することで、RB信号を生成する(ステップS34)。
The video
その後、映像信号受信装置2Bは、図示を省略した出力手段によって、ステップS31で生成したG信号と、ステップS34で生成したRB信号とを映像信号として出力する(ステップS35)。
以上の動作によって、映像信号受信装置2Bは、映像信号送信装置1Bから出力される非線形輝度加算緑信号(GL+YH)αと、低域非線形青信号BLD αと、低域非線形赤信号RLD αとから、三原色信号(RGB信号)の映像信号を生成することができる。
Thereafter, the video
Through the above-described operation, the video
以上、参考例2の実施形態に係る映像信号伝送システムの構成および動作について説明した。この参考例2の実施形態は、非線形輝度加算緑信号(GL+YH)αと、低域非線形青信号BLD αと、低域非線形赤信号RLD αとを色信号として伝送するシステムであるが、前記したように、映像信号を圧縮符号化するデジタル圧縮符号化装置等では、輝度信号と色差信号とを用いて映像信号を圧縮符号化するものが存在する。 The configuration and operation of the video signal transmission system according to the embodiment of the reference example 2 have been described above. Embodiment of this reference example 2 is a system for transmitting the non-linear luminance addition green signal (G L + Y H) α , and the low frequency non-linear blue signal B LD alpha, the low-frequency nonlinear red signal R LD alpha as the color signals However, as described above, there are digital compression encoding devices that compress and encode a video signal and the like that compress and encode a video signal using a luminance signal and a color difference signal.
そこで、ここでは、参考例2の実施形態に係る映像信号伝送システムの映像信号送信装置1Bが送信する映像信号を、輝度信号と2つの色差信号からなるYCC形式の映像信号に変換する送信信号変換装置と、当該送信信号変換装置が変換したYCC形式の映像信号を、映像信号受信装置2Bが受信するための映像信号に変換する受信信号変換装置とについて説明する。
Therefore, here, the transmission signal conversion for converting the video signal transmitted by the video
〔送信信号変換装置の構成〕
まず、図13を参照して、本発明の実施形態に係る送信信号変換装置3Bの構成について説明を行う。ここでは、送信信号変換装置3Bは、線形変換手段50と、帯域制限手段51と、高域信号生成手段52と、ダウンサンプル手段53と、非線形変換手段54と、輝度色差信号生成手段55と、線形変換手段56と、アップサンプル手段57と、高域信号加算手段58と、非線形変換手段59と、を備えている。なお、送信信号変換装置3Bは、映像信号送信装置1Bにおいて生成される色信号(非線形輝度加算緑信号(GL+YH)α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD α)を入力する入力手段や、輝度信号と色差信号を外部に出力する出力手段も備えるが、ここでは図示を省略する。また、各手段の処理遅延を補正するための遅延手段(遅延回路)についても、ここでは図示を省略する。
[Configuration of transmission signal converter]
First, the configuration of the transmission signal conversion device 3B according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the transmission signal conversion device 3B includes a linear conversion unit 50, a band limiting unit 51, a high-frequency signal generation unit 52, a down-
線形変換手段50は、入力手段(不図示)を介して入力した色信号(非線形輝度加算緑信号(GL+YH)α)を、映像信号送信装置1Bにおいて行う非線形変換の逆特性を与えることにより、線形な信号(輝度加算緑信号(GL+YH))に変換するものである。
この線形変換手段50は、変換した輝度加算緑信号(GL+YH)を、帯域制限手段51と高域信号生成手段52とに出力する。
The linear conversion means 50 gives a color signal (non-linear luminance addition green signal (G L + Y H ) α ) input via input means (not shown) to the inverse characteristic of the non-linear conversion performed in the video signal transmission device 1B. by and converts it into a linear signal (luminance addition green signal (G L + Y H)) .
The linear conversion unit 50 outputs the converted luminance addition green signal (G L + Y H ) to the band limiting unit 51 and the high band signal generation unit 52.
帯域制限手段51は、線形変換手段50で変換した輝度加算緑信号(GL+YH)から、予め定めた低域周波数成分(GL)を抽出するものである。なお、この帯域制限手段51は、映像信号送信装置1Bの帯域制限手段11B(図9参照)と同じ低域周波数成分を抽出するものとする。この帯域制限手段51は、抽出した信号(低域線形緑信号GL)を、高域信号生成手段52とダウンサンプル手段53とに出力する。
The band limiting unit 51 extracts a predetermined low frequency component (G L ) from the luminance addition green signal (G L + Y H ) converted by the linear conversion unit 50. Note that the band limiting unit 51 extracts the same low frequency component as the band limiting unit 11B (see FIG. 9) of the video
高域信号生成手段52は、線形変換手段50で変換した輝度加算緑信号(GL+YH)から、高域周波数成分の信号(高域輝度信号YH)を抽出するものである。ここでは、高域信号生成手段52は、輝度加算緑信号(GL+YH)から、帯域制限手段51で帯域制限した低域線形緑信号GLを減算することで、輝度加算緑信号(GL+YH)の高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成する。 The high frequency signal generating means 52 extracts a high frequency component signal (high frequency luminance signal Y H ) from the luminance added green signal ( GL + Y H ) converted by the linear conversion means 50. Here, the high frequency signal generating unit 52 subtracts the low frequency linear green signal GL band-limited by the band limiting unit 51 from the luminance added green signal (G L + Y H ), thereby obtaining the luminance added green signal (G A high frequency luminance signal Y H which is a high frequency component of L + Y H ) is generated.
なお、この高域信号生成手段52は、輝度加算緑信号(GL+YH)から、予め定めた高域周波数成分を抽出するものとして構成してもよい。この場合、高域信号生成手段52は、一般的な高域通過フィルタによって構成することができる。また、この高域周波数成分は、帯域制限手段51において行う低域周波数成分の残りの高域側の成分として予め定めておくものとする。なお、高域信号生成手段52を高域通過フィルタで構成する場合、高域信号生成手段52は、帯域制限手段51で帯域制限した低域線形緑信号GLを使用しない。
この高域信号生成手段52は、生成した高域輝度信号YHを、高域信号加算手段58に出力する。
Incidentally, the high-frequency signal generating means 52, the luminance addition green signal (G L + Y H), may be constructed as to extract a high frequency component determined in advance. In this case, the high-frequency signal generating means 52 can be configured by a general high-pass filter. This high frequency component is determined in advance as the remaining high frequency component of the low frequency component performed in the band limiting means 51. When the high-frequency signal generating unit 52 is configured with a high-pass filter, the high-frequency signal generating unit 52 does not use the low-frequency linear green signal GL that is band-limited by the band-limiting unit 51.
The high frequency signal generating means 52 outputs the generated high frequency luminance signal Y H to the high frequency signal adding means 58.
ダウンサンプル手段53は、帯域制限手段51で抽出した低域線形緑信号GLを予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルするものである。なお、このダウンサンプル手段53は、映像信号送信装置1Bのダウンサンプル手段12(図9参照)と同じサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルするものとする。
このダウンサンプル手段53は、ダウンサンプルした信号GLDを、非線形変換手段54に出力する。
The down-
The down-
非線形変換手段54は、ダウンサンプル手段53でダウンサンプルした線形信号(GLD)を、非線形信号(低域非線形緑信号GLD α)に変換するものである。なお、この非線形変換手段54は、映像信号送信装置1Bの非線形変換手段13B(図9参照)において行う非線形変換と同じ変換を行うものとする。
この非線形変換手段54は、変換した低域非線形緑信号GLD αを、輝度色差信号生成手段55に出力する。
The nonlinear conversion means 54 converts the linear signal (G LD ) down-sampled by the down-sampling means 53 into a nonlinear signal (low-frequency nonlinear green signal G LD α ). The nonlinear conversion means 54 performs the same conversion as the nonlinear conversion performed in the nonlinear conversion means 13B (see FIG. 9) of the video
The non-linear conversion unit 54 outputs the converted low-frequency non-linear green signal G LD α to the luminance / color difference signal generation unit 55.
輝度色差信号生成手段55は、非線形変換手段54で変換した低域非線形緑信号GLD αと、入力手段(不図示)を介して入力した低域非線形青信号BLD αと、低域非線形赤信号RLD αとから、輝度信号と2つの色差信号とを生成するものである。この輝度色差信号生成手段55は、各色信号RLD α,GLD α,BLD αから、以下の(12)式に示す混合式によって、低域非線形輝度信号YLD αと色差信号CbLD αと色差信号CrLD αとを生成する。 The luminance color difference signal generation means 55 is a low-frequency nonlinear green signal G LD α converted by the nonlinear conversion means 54, a low-frequency nonlinear blue signal B LD α input via input means (not shown), and a low-frequency nonlinear red signal. A luminance signal and two color difference signals are generated from R LD α . The luminance / color difference signal generating means 55 uses the low frequency nonlinear luminance signal Y LD α and the color difference signal Cb LD α from the color signals R LD α , G LD α , and B LD α according to the mixing equation shown in the following equation (12). And a color difference signal Cr LD α are generated.
ここで、ry,gy,byは輝度信号を生成するための係数で、例えば、HDTV信号規格であれば、ry=0.2126、gy=0.7152、by=0.0722である。また、rCb,gCb,bCb、rCr,gCr,bCrは、色差信号を生成するための係数で、例えば、HDTV信号規格であれば、rCb=−0.2126/1.8556、gCb=−0.7152/1.8556、bCb=0.5、rCr=0.5、gCr=−0.7152/1.5748、bCr=−0.0722/1.5748である。
この輝度色差信号生成手段55は、生成した低域非線形輝度信号YLD αを線形変換手段56に出力する。また、2つの色差信号(色差信号CbLD α,CrLD α)は外部に出力する信号となる。
Here, r y , g y , and b y are coefficients for generating a luminance signal. For example, in the case of the HDTV signal standard, r y = 0.2126, g y = 0.7152, b y = 0. 0722. R Cb , g Cb , b Cb , r Cr , g Cr , and b Cr are coefficients for generating a color difference signal. For example, in the case of the HDTV signal standard, r Cb = −0.2126 / 1. 8556, g Cb = −0.7152 / 1.8556, b Cb = 0.5, r Cr = 0.5, g Cr = −0.7152 / 1.5748, b Cr = −0.0722 / 1. 5748.
The luminance / chrominance signal generation means 55 outputs the generated low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α to the linear conversion means 56. Two color difference signals (color difference signals Cb LD α and Cr LD α ) are signals to be output to the outside.
線形変換手段56は、輝度色差信号生成手段55で生成した低域非線形輝度信号YLD αを、映像信号送信装置1Bにおいて行う非線形変換の逆特性を与えることにより、線形な信号(低域線形輝度信号YLD)に変換するものである。
この線形変換手段56は、変換した低域線形輝度信号YLDを、アップサンプル手段57に出力する。
The linear conversion unit 56 gives a low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α generated by the luminance / color-difference signal generation unit 55 to a linear signal (low-frequency linear luminance by giving inverse characteristics of nonlinear conversion performed in the video
The linear conversion means 56 outputs the converted low-frequency linear luminance signal Y LD to the up-sampling means 57.
アップサンプル手段57は、線形変換手段56で変換した線形信号である低域線形輝度信号YLDを、高域信号生成手段52で生成する高域輝度信号YHと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルするものである。 Upsampling means 57, becomes a low-frequency linear luminance signal Y LD, the same number of samples and the pixel structure and the high frequency luminance signal Y H generated in the high-frequency signal generating means 52 which is a linear signal which has been converted by the linear conversion unit 56 It is something to upsample.
例えば、映像信号送信装置1Bから送信される映像信号の伝送形式が4:2:2形式である場合、アップサンプル手段57は、水平方向に1画素ごとに画素の挿入を行う。また、映像信号送信装置1Bから送信される映像信号の伝送形式が4:2:0形式である場合、アップサンプル手段57は、水平方向、垂直方向ともに1画素ごとに画素の挿入を行う。なお、ここで、画素の挿入は、隣接画素からの補間フィルタより求めた画素値の画素を挿入する。
このアップサンプル手段57は、アップサンプルした低域線形輝度信号YLを、高域信号加算手段58に出力する。
For example, when the transmission format of the video signal transmitted from the video
The
高域信号加算手段58は、アップサンプル手段57でアップサンプルした低域線形輝度信号YLに、高域信号生成手段52で生成した高域輝度信号YHを加算することで、(線形)輝度信号Yを生成するものである。
この高域信号加算手段58は、生成した輝度信号Yを非線形変換手段59に出力する。
The high frequency signal adding means 58 adds the high frequency luminance signal Y H generated by the high frequency signal generating means 52 to the low frequency linear luminance signal Y L up-sampled by the up-sampling means 57, thereby (linear) luminance. The signal Y is generated.
The high frequency signal adding means 58 outputs the generated luminance signal Y to the non-linear conversion means 59.
非線形変換手段59は、高域信号加算手段58で生成した輝度信号Yを、非線形信号(非線形輝度信号Yα)に変換するものである。なお、この非線形変換手段59は、映像信号送信装置1Bの非線形変換手段13B(図9参照)において行う非線形変換と同じ変換を行うものとする。
この非線形変換手段59で変換した非線形輝度信号Yαと、輝度色差信号生成手段55で生成した色差信号CbLD α,CrLD αは、図示を省略した出力手段を介して、外部に出力される。
このように、送信信号変換装置3Bは、映像信号送信装置1Bにおいて生成した映像信号を、輝度信号と2つの色差信号とのYCC形式の映像信号に変換することができる。
The non-linear conversion means 59 converts the luminance signal Y generated by the high frequency signal adding means 58 into a non-linear signal (non-linear luminance signal Y α ). Note that the non-linear conversion means 59 performs the same conversion as the non-linear conversion performed in the non-linear conversion means 13B (see FIG. 9) of the video
The non-linear luminance signal Y α converted by the non-linear conversion unit 59 and the color difference signals Cb LD α and Cr LD α generated by the luminance color difference signal generation unit 55 are output to the outside through an output unit (not shown). .
In this way, the transmission signal conversion device 3B can convert the video signal generated in the video
以上、本発明の実施形態に係る送信信号変換装置3Bの構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この送信信号変換装置3Bをソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる送信信号変換プログラムによって動作させることができる。 The configuration of the transmission signal conversion device 3B according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the format of the present embodiment. Each means described above can be realized by a hardware configuration using a circuit, or can be realized by software. When the transmission signal conversion device 3B is realized by software, a general computer having a CPU and a memory (not shown) can be operated by the transmission signal conversion program that functions as the above-described units.
また、ここでは、送信信号変換装置3Bを、映像信号送信装置1B(図9参照)から出力される映像信号を変換するものとして、映像信号送信装置1Bとは別体の装置として構成したが、送信信号変換装置3Bを、映像信号送信装置1Bの内部に組み込んで構成してもよい。
この場合、送信信号変換装置3Bは、映像信号送信装置1Bの非線形変換手段13Bの後段に配置すればよい。そして、線形変換手段50は、非線形変換手段13Bから非線形輝度加算緑信号(GL+YH)αを入力し、輝度色差信号生成手段55は、非線形変換手段13Bから低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを入力する。
これによって、映像信号送信装置1Bを、YCC形式の映像信号を送信する装置として構成することができる。
Further, here, the transmission signal conversion device 3B is configured as a device separate from the video
In this case, the transmission signal conversion device 3B may be arranged after the nonlinear conversion means 13B of the video
Thus, the video
〔受信信号変換装置の構成〕
次に、図14を参照して、本発明の実施形態に係る受信信号変換装置4Bの構成について説明する。ここでは、受信信号変換装置4Bは、線形変換手段50と、帯域制限手段51と、高域信号生成手段52と、ダウンサンプル手段53と、非線形変換手段54と、線形変換手段56と、アップサンプル手段57と、高域信号加算手段58と、非線形変換手段59と、色信号生成手段60と、を備えている。
[Configuration of received signal converter]
Next, with reference to FIG. 14, the structure of the received signal converter 4B according to the embodiment of the present invention will be described. Here, the received signal conversion device 4B includes a linear conversion unit 50, a band limiting unit 51, a high-frequency signal generation unit 52, a down-
色信号生成手段60以外の構成については、入出力信号の種類が異なるのみで、図13で説明した送信信号変換装置3Bと同一の処理を行うものである。そこで、色信号生成手段40以外の構成については、図13で説明した送信信号変換装置3と同一の符号を付して説明を省略する。 The configuration other than the color signal generation unit 60 is the same as the transmission signal conversion device 3B described with reference to FIG. Therefore, configurations other than the color signal generation unit 40 are denoted by the same reference numerals as those of the transmission signal conversion device 3 described with reference to FIG.
色信号生成手段60は、非線形変換手段54で変換した低域非線形輝度信号YLD αと、入力手段(不図示)を介して入力した色差信号CbLD α,CrLD αとから、低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを生成するものである。 The color signal generation means 60 is a low-frequency nonlinear signal based on the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α converted by the nonlinear conversion means 54 and the color difference signals Cb LD α and Cr LD α input via the input means (not shown). A red signal R LD α , a low-frequency nonlinear green signal G LD α, and a low-frequency nonlinear blue signal B LD α are generated.
この色信号生成手段60は、送信信号変換装置3Bの輝度色差信号生成手段55(図13参照)において、前記(12)式によって、低域非線形輝度信号YLD α、色差信号CbLD α,CrLD αを演算する場合、以下の(13)式により、低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを生成する。 This color signal generation means 60 is a luminance color difference signal generation means 55 (see FIG. 13) of the transmission signal conversion device 3B, and the low frequency nonlinear luminance signal Y LD α , color difference signals Cb LD α , Cr according to the equation (12). When calculating LD α , a low-frequency nonlinear red signal R LD α , a low-frequency nonlinear green signal G LD α, and a low-frequency nonlinear blue signal B LD α are generated according to the following equation (13).
ここで、(13)式は、前記(12)式の逆変換式であり、yR,cbR,crR,yG,cbG,crG,yB,cbB,crBは、輝度信号および色差信号から赤信号、緑信号および青信号を生成するための係数で、例えば、HDTV信号規格であれば、yR=1,cbR=0,crR=1.5748,yG=1,cbG=−0.0722×1.8556/0.7152,crG=−0.2126×1.5748/0.7152,yB=1,cbB=1.8556,crB=0である。
この色信号生成手段60は、生成した低域非線形緑信号GLD αを線形変換手段56に出力する。また、他の色信号である低域非線形赤信号RLD αおよび低域非線形青信号BLD αは外部に出力する信号となる。
Here, (13), said (12) is the inverse conversion equation of equation, y R, c bR, c rR, y G, c bG, c rG, y B, c bB, c rB represents luminance For example, in the HDTV signal standard, y R = 1, c bR = 0, c rR = 1.5748, y G = 1. , C bG = −0.0722 × 1.8556 / 0.7152, c rG = −0.2126 × 1.5748 / 0.7152, y B = 1, c bB = 1.8556, c rB = 0 is there.
The color signal generation unit 60 outputs the generated low-frequency nonlinear green signal G LD α to the linear conversion unit 56. Further, the low-frequency nonlinear red signal R LD α and the low-frequency nonlinear blue signal B LD α, which are other color signals, are signals to be output to the outside.
非線形変換手段59で変換した非線形輝度加算緑信号(GL+YH)αと、色信号生成手段60で生成した色信号(低域非線形赤信号RLD αおよび低域非線形青信号BLD α)は、図示を省略した出力手段を介して、外部に出力される。
このように、受信信号変換装置4Bは、送信信号変換装置3Bにおいて生成される輝度信号と2つの色差信号とのYCC形式の映像信号を、映像信号受信装置2B(図10参照)への入力信号に変換することができる。
The non-linear luminance addition green signal (G L + Y H ) α converted by the non-linear conversion means 59 and the color signals generated by the color signal generation means 60 (low-frequency non-linear red signal R LD α and low-frequency non-linear blue signal B LD α ) , And output to the outside through an output unit (not shown).
As described above, the reception signal conversion device 4B converts the YCC format video signal of the luminance signal and the two color difference signals generated in the transmission signal conversion device 3B into an input signal to the video
以上、本発明の実施形態に係る受信信号変換装置4Bの構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この受信信号変換装置4Bをソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる受信信号変換プログラムによって動作させることができる。 The configuration of the received signal conversion device 4B according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the format of the present embodiment. Each means described above can be realized by a hardware configuration using a circuit, or can be realized by software. When the reception signal conversion device 4B is realized by software, a general computer having a CPU and a memory (not shown) can be operated by the reception signal conversion program that functions as the above-described units.
また、ここでは、受信信号変換装置4Bを、映像信号受信装置2B(図10参照)に、変換した映像信号を出力するものとして、映像信号受信装置2Bとは別体の装置として構成したが、受信信号変換装置4Bを、映像信号受信装置2Bの内部に組み込んで構成してもよい。
In addition, here, the reception signal conversion device 4B is configured to output the converted video signal to the video
この場合、受信信号変換装置4Bは、映像信号受信装置2Bの線形変換手段20Bの前段に配置すればよい。そして、非線形変換手段59は、非線形輝度加算緑信号(GL+YH)α)を線形変換手段20Bに出力し、色信号生成手段60は、低域非線形赤信号RLD αおよび低域非線形青信号BLD αを線形変換手段20Bに出力する。
これによって、映像信号受信装置2を、YCC形式の映像信号を受信する装置として構成することができる。
In this case, the reception signal conversion device 4B may be arranged in front of the linear conversion means 20B of the video
Accordingly, the video
以上説明したように、映像信号伝送システムS(SB)は、映像信号送信装置1(1B)において、線形なRGB信号から輝度信号Yを生成し、輝度信号Yに非線形変換を行うことで、非線形輝度信号Yαを生成する。この非線形輝度信号Yαは、映像信号受信装置2(2B)において、この非線形変換の逆特性を与えることで、輝度信号Yを正しく再現することができる。 As described above, the video signal transmission system S (S B ) generates the luminance signal Y from the linear RGB signal in the video signal transmission device 1 (1B) and performs nonlinear conversion on the luminance signal Y. A non-linear luminance signal Yα is generated. This non-linear luminance signal Y alpha, in the video signal receiving device 2 (2B), by applying a inverse characteristic of the nonlinear conversion, it is possible to correctly reproduce the luminance signal Y.
また、映像信号伝送システムS(SB)は、映像信号送信装置1(1B)において、線形な色信号を帯域制限およびダウンサンプルした後に非線形変換によって非線形信号に変換する。この非線形信号は、受信側において非線形変換の逆特性によって線形信号に戻されるため、色を低歪みで再現することが可能になる。 Also, the video signal transmission system S (S B ) converts the linear color signal into a non-linear signal by non-linear conversion after band limiting and down-sampling in the video signal transmitting apparatus 1 (1B). Since this nonlinear signal is returned to a linear signal by the inverse characteristic of the nonlinear transformation on the receiving side, it becomes possible to reproduce the color with low distortion.
また、映像信号伝送システムS(SB)は、映像信号送信装置1(1B)において、色差信号を用いないため、従来のような色差信号に対する非線形変換を行う処理がなく、映像信号の高彩度部におけるSN比の低下を抑制することができる。 Further, since the video signal transmission system S (S B ) does not use the color difference signal in the video signal transmission apparatus 1 (1B), there is no processing for performing nonlinear conversion on the color difference signal as in the conventional case, and the high saturation portion of the video signal. The SN ratio can be prevented from decreasing.
また、以上説明したように、送信信号変換装置3(3B)や受信信号変換装置4(4B)は、映像信号伝送システムS(SB)において伝送される映像信号を、輝度信号と色差信号との映像信号に変換(逆変換)できるため、定輝度原理を満足する定輝度伝送を行いつつ、非線形変換の圧縮伸長に起因する輝度情報や色情報のSN比の低下を抑制する効果に加え、従来のデジタル圧縮符号化装置等を利用することができる。 As described above, the transmission signal conversion device 3 (3B) and the reception signal conversion device 4 (4B) convert the video signal transmitted in the video signal transmission system S (S B ) into a luminance signal and a color difference signal. In addition to the effect of suppressing the decrease in the S / N ratio of luminance information and color information due to compression / expansion of nonlinear conversion, while performing constant luminance transmission that satisfies the constant luminance principle, A conventional digital compression encoding device or the like can be used.
S,SB 映像信号伝送システム
1,1B 映像信号送信装置
10 輝度信号生成手段
11,11B 帯域制限手段
12 ダウンサンプル手段
13,13B 非線形変換手段
14 高域信号生成手段
141 帯域制限手段
142 減算手段
15 高域信号加算手段
2,2B 映像信号受信装置
20,20B 線形変換手段
21 帯域制限手段
22,22B 高域信号生成手段
221 帯域制限手段
222 減算手段
23 アップサンプル手段
24 色信号生成手段
25,25B 高域信号加算手段
3 送信信号変換手段
30 線形変換手段
31 帯域制限手段
32 ダウンサンプル手段
33 非線形変換手段
34 色差信号生成手段
4 受信信号変換手段
40 色信号生成手段
50 線形変換手段
51 帯域制限手段
52 高域信号生成手段
53 ダウンサンプル手段
54 非線形変換手段
55 輝度色差信号生成手段
56 線形変換手段(第2の線形変換手段)
57 アップサンプル手段
58 高域信号加算手段
59 非線形変換手段(第2の非線形変換手段)
S, S B video
57 Up-sampling means 58 High-frequency signal adding means
59 Nonlinear conversion means (second nonlinear conversion means)
Claims (4)
前記非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、前記非線形輝度加算第3色信号を、線形信号である輝度加算第3色信号に変換する線形変換手段と、
この線形変換手段で変換した輝度加算第3色信号から、当該輝度加算第3色信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する高域信号生成手段と、
前記線形変換手段で変換した輝度加算第3色信号から低域周波数成分を抽出する帯域制限手段と、
この帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
このダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形第3色信号を、非線形変換により低域非線形第3色信号に変換する非線形変換手段と、
前記低域非線形第1色信号、前記低域非線形第2色信号および前記低域非線形第3色信号から、低域非線形輝度信号と、前記2つの色差信号を生成する輝度色差信号生成手段と、
前記非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、前記低域非線形輝度信号を低域線形輝度信号に変換する第2の線形変換手段と、
この第2の線形変換手段で変換した低域線形輝度信号を、前記高域輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルするアップサンプル手段と、
前記アップサンプル手段でアップサンプルした低域線形輝度信号に前記高域輝度信号を加算することで、前記線形輝度信号を生成する高域信号加算手段と、
この高域信号加算手段で生成した線形輝度信号を、非線形変換により非線形信号である前記輝度信号に変換する第2の非線形変換手段と、
を備えることを特徴とする送信信号変換装置。 Of the first to third color signals which are the color signals of the three primary colors, the low-frequency non-linear first color signal and the low frequency obtained by performing non-linear conversion after down-sampling the low-frequency components of the first color signal and the second color signal A nonlinear second color signal and a low frequency component of the third color signal are added to a high frequency signal which is a high frequency component of the linear luminance signal generated from the first to third color signals, and then nonlinear conversion is performed. A non-linear luminance addition third color signal is input as a video signal for transmission, and the video signal is converted into a luminance signal and two color difference signals.
Linear conversion that converts the non-linear luminance addition third color signal into a luminance addition third color signal that is a linear signal by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the non-linear luminance addition third color signal Means,
High-frequency signal generating means for generating a high-frequency luminance signal that is a high-frequency component of the luminance-added third color signal from the luminance-added third color signal converted by the linear conversion means;
Band limiting means for extracting a low frequency component from the luminance-added third color signal converted by the linear conversion means;
Downsampling means for downsampling the signal extracted by the band limiting means at a predetermined sampling interval;
A non-linear conversion means for converting the low-pass linear third color signal down-sampled by the down-sampling means into a low-pass non-linear third color signal by non-linear conversion;
A luminance color difference signal generating means for generating a low frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals from the low frequency nonlinear first color signal, the low frequency nonlinear second color signal, and the low frequency nonlinear third color signal;
Second linear conversion means for converting the low-frequency nonlinear luminance signal into a low-frequency linear luminance signal by giving an inverse characteristic of the nonlinear conversion performed when generating the nonlinear luminance-added third color signal;
Up-sampling means for up-sampling the low-frequency linear luminance signal converted by the second linear conversion means so as to have the same number of samples and pixel structure as the high-frequency luminance signal;
High-frequency signal adding means for generating the linear luminance signal by adding the high-frequency luminance signal to the low-frequency linear luminance signal up-sampled by the up-sampling means;
Second nonlinear conversion means for converting the linear luminance signal generated by the high frequency signal adding means into the luminance signal which is a nonlinear signal by nonlinear conversion;
A transmission signal conversion apparatus comprising:
前記非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、前記非線形輝度加算第3色信号を、線形信号である輝度加算第3色信号に変換する線形変換手段、
この線形変換手段で変換した輝度加算第3色信号から、当該輝度加算第3色信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する高域信号生成手段、
前記線形変換手段で変換した輝度加算第3色信号から低域周波数成分を抽出する帯域制限手段、
この帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段、
このダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形第3色信号を、非線形変換により低域非線形第3色信号に変換する非線形変換手段、
前記低域非線形第1色信号、前記低域非線形第2色信号および前記低域非線形第3色信号から、低域非線形輝度信号と、前記2つの色差信号を生成する輝度色差信号生成手段、
前記非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、前記低域非線形輝度信号を低域線形輝度信号に変換する第2の線形変換手段、
この第2の線形変換手段で変換した低域線形輝度信号を、前記高域輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルするアップサンプル手段、
前記アップサンプル手段でアップサンプルした低域線形輝度信号に前記高域輝度信号を加算することで、前記線形輝度信号を生成する高域信号加算手段、
この高域信号加算手段で生成した線形輝度信号を、非線形変換により非線形信号である前記輝度信号に変換する第2の非線形変換手段、
として機能させることを特徴とする送信信号変換プログラム。 Of the first to third color signals which are the color signals of the three primary colors, the low-frequency non-linear first color signal and the low frequency obtained by performing non-linear conversion after down-sampling the low-frequency components of the first color signal and the second color signal A nonlinear second color signal and a low frequency component of the third color signal are added to a high frequency signal which is a high frequency component of the linear luminance signal generated from the first to third color signals, and then nonlinear conversion is performed. In order to input the non-linear luminance addition third color signal as a video signal for transmission and convert the video signal into a luminance signal and two color difference signals,
Linear conversion that converts the non-linear luminance addition third color signal into a luminance addition third color signal that is a linear signal by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the non-linear luminance addition third color signal means,
High frequency signal generation means for generating a high frequency signal that is a high frequency component of the luminance addition third color signal from the luminance addition third color signal converted by the linear conversion means,
Band limiting means for extracting a low frequency component from the luminance-added third color signal converted by the linear conversion means,
Down-sampling means for down-sampling the signal extracted by the band-limiting means at a predetermined sampling interval;
Non-linear conversion means for converting the low-pass linear third color signal down-sampled by the down-sampling means into a low-pass non-linear third color signal by non-linear conversion;
A luminance color difference signal generating means for generating a low frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals from the low frequency nonlinear first color signal, the low frequency nonlinear second color signal, and the low frequency nonlinear third color signal;
Second linear conversion means for converting the low-frequency nonlinear luminance signal into a low-frequency linear luminance signal by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the nonlinear luminance-added third color signal;
Up-sampling means for up-sampling the low frequency linear luminance signal converted by the second linear conversion means so as to have the same number of samples and pixel structure as the high frequency luminance signal,
High-frequency signal adding means for generating the linear luminance signal by adding the high-frequency luminance signal to the low-frequency linear luminance signal up-sampled by the up-sampling means,
Second nonlinear conversion means for converting the linear luminance signal generated by the high frequency signal adding means into the luminance signal which is a nonlinear signal by nonlinear conversion;
The transmission signal conversion program characterized by functioning as.
前記非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、前記輝度信号を、線形信号である線形輝度信号に変換する線形変換手段と、
この線形変換手段で変換した線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する高域信号生成手段と、
前記線形変換手段で変換した線形輝度信号から低域周波数成分を抽出する帯域制限手段と、
この帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
このダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を、非線形変換により低域非線形輝度信号に変換する非線形変換手段と、
前記低域非線形輝度信号と、前記2つの色差信号とから、前記低域非線形第1色信号および前記低域非線形第2色信号を生成するととともに、低域非線形第3色信号を生成する色信号生成手段と、
前記非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、前記低域非線形第3色信号を低域線形第3色信号に変換する第2の線形変換手段と、
この第2の線形変換手段で変換した低域線形第3色信号を、前記高域輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルするアップサンプル手段と、
前記アップサンプル手段でアップサンプルした低域線形第3色信号に前記高域輝度信号を加算することで、線形信号である輝度加算第3色信号を生成する高域信号加算手段と、
この高域信号加算手段で生成した輝度加算第3色信号を、非線形変換により前記非線形輝度加算第3色信号に変換する第2の非線形変換手段と、
を備えることを特徴とする受信信号変換装置。 Of the first to third color signals which are the color signals of the three primary colors, the low-frequency non-linear first color signal and the low frequency obtained by performing non-linear conversion after down-sampling the low-frequency components of the first color signal and the second color signal A nonlinear second color signal and a low frequency component of the third color signal are added to a high frequency signal which is a high frequency component of the linear luminance signal generated from the first to third color signals, and then nonlinear conversion is performed. A luminance signal that is a video signal generated from the non-linear luminance addition third color signal and two color difference signals are input, and the video signal is input to the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal. And a received signal conversion device for converting to the non-linear luminance addition third color signal,
Linear conversion means for converting the luminance signal into a linear luminance signal that is a linear signal by giving an inverse characteristic of the nonlinear conversion performed when generating the nonlinear luminance addition third color signal;
High-frequency signal generation means for generating a high-frequency luminance signal that is a high-frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal converted by the linear conversion means,
Band limiting means for extracting a low frequency component from the linear luminance signal converted by the linear conversion means;
Downsampling means for downsampling the signal extracted by the band limiting means at a predetermined sampling interval;
Non-linear conversion means for converting the low-frequency linear luminance signal down-sampled by this down-sampling means into a low-frequency non-linear luminance signal by non-linear conversion,
A color signal for generating the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals and generating a low-frequency nonlinear third color signal Generating means;
Second linear conversion means for converting the low-frequency nonlinear third color signal into a low-frequency linear third color signal by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the non-linear luminance addition third color signal When,
Up-sampling means for up-sampling the low-frequency linear third color signal converted by the second linear conversion means so as to have the same number of samples and pixel structure as the high-frequency luminance signal;
A high-frequency signal adding means for generating a luminance-added third color signal that is a linear signal by adding the high-frequency luminance signal to the low-frequency linear third color signal upsampled by the upsampling means;
Second nonlinear conversion means for converting the luminance addition third color signal generated by the high-frequency signal addition means into the nonlinear luminance addition third color signal by nonlinear conversion;
A received signal conversion apparatus comprising:
前記非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、前記輝度信号を、線形信号である線形輝度信号に変換する線形変換手段、
この線形変換手段で変換した線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する高域信号生成手段、
前記線形変換手段で変換した線形輝度信号から低域周波数成分を抽出する帯域制限手段、
この帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段、
このダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を、非線形変換により低域非線形輝度信号に変換する非線形変換手段、
前記低域非線形輝度信号と、前記2つの色差信号とから、前記低域非線形第1色信号および前記低域非線形第2色信号を生成するととともに、低域非線形第3色信号を生成する色信号生成手段、
前記非線形輝度加算第3色信号を生成する際に行った非線形変換の逆特性を与えることにより、前記低域非線形第3色信号を低域線形第3色信号に変換する第2の線形変換手段、
この第2の線形変換手段で変換した低域線形第3色信号を、前記高域輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルするアップサンプル手段、
前記アップサンプル手段でアップサンプルした低域線形第3色信号に前記高域輝度信号を加算することで、線形信号である輝度加算第3色信号を生成する高域信号加算手段、
この高域信号加算手段で生成した輝度加算第3色信号を、非線形変換により前記非線形輝度加算第3色信号に変換する第2の非線形変換手段、
として機能させることを特徴とする受信信号変換プログラム。 Of the first to third color signals which are the color signals of the three primary colors, the low-frequency non-linear first color signal and the low frequency obtained by performing non-linear conversion after down-sampling the low-frequency components of the first color signal and the second color signal A nonlinear second color signal and a low frequency component of the third color signal are added to a high frequency signal which is a high frequency component of the linear luminance signal generated from the first to third color signals, and then nonlinear conversion is performed. A luminance signal that is a video signal generated from the non-linear luminance addition third color signal and two color difference signals are input, and the video signal is input to the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal. And for converting the nonlinear luminance addition third color signal into a computer,
Linear conversion means for converting the luminance signal into a linear luminance signal that is a linear signal by giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion performed when generating the nonlinear luminance addition third color signal;
From the linear luminance signal converted by this linear conversion means, a high frequency signal generating means for generating a high frequency luminance signal that is a high frequency component of the linear luminance signal,
Band limiting means for extracting a low frequency component from the linear luminance signal converted by the linear conversion means,
Down-sampling means for down-sampling the signal extracted by the band-limiting means at a predetermined sampling interval;
Non-linear conversion means for converting the low-frequency linear luminance signal down-sampled by this down-sampling means into a low-frequency non-linear luminance signal by non-linear conversion,
A color signal for generating the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals and generating a low-frequency nonlinear third color signal Generating means,
Second linear conversion means for converting the low-frequency nonlinear third color signal into a low-frequency linear third color signal by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion performed when generating the non-linear luminance addition third color signal ,
Up-sampling means for up-sampling the low-frequency linear third color signal converted by the second linear conversion means so as to have the same number of samples and pixel structure as the high-frequency luminance signal,
High-frequency signal adding means for generating a luminance-added third color signal that is a linear signal by adding the high-frequency luminance signal to the low-frequency linear third color signal upsampled by the upsampling means;
Second nonlinear conversion means for converting the luminance-added third color signal generated by the high-frequency signal adding means into the nonlinear luminance-added third color signal by nonlinear conversion;
A received signal conversion program characterized in that it functions as
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