JPH0659106B2 - ビデオ画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ビデオ信号から任意に選択されたビデオ画像
について印刷用の高品質な画質の色分解版を得るための
ビデオ画像処理装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年、マスコミに於けるテレビジョン放送の隆盛、ビデ
オ技術の発達と普及によりビデオ画像の中から所望の画
像を印刷物等に記憶し大量複製する需要が増えてきてい
る。

従来ビデオ画像を印刷物にする場合、カラーモニターの
ブラウン管面をスチールカメラで撮影し得られるカラー
フィルムを製版スキャナーで製版する方法、白黒モニタ
ーに映したR,G,Bビデオ画像をそれぞれR,G,Bカラーフィ
ルターを通し多重露光し得られるカラーフィルムを製版
スキャナーで製版する方法、さらに特開昭55−74545号
公報に開示されている如くR,G,Bビデオ信号を電気信号
のまま直接製版スキャナーに入力し製版する方法があっ
た。

しかしカラーモニターを撮影する方法ではブラウン管の
R,G,B蛍光体の分光放射特性及び濃度域とカラーフィル
ムの分光感度及び濃度域の不整合からビデオ画像の色調
や階調が満足に再現されない上、R,G,B蛍光体ドットと
印刷物の網点が干渉し合いモアレを生じるなどの欠点が
あった。また白黒モニターで多重露光する方法でもビデ
オ画像の走査線と印刷物の網点が干渉し合いモアレを生
じる上カラーフィルムを作成してから製版するという工
程の付加によりビデオ画像の解像度が劣化するなどの欠
点があった。

前記特開昭５５−７４５４５号公報の技術のR,G,Bビデ
オ信号を直接製版スキャナーに入力する方法では、ビデ
オ信号の表す色調、階調、階像度がほとんどそのまま再
現されるがビデオ画像の本来の画質が印刷用の原稿とし
て十分ではないことが多い。

この理由としては、ビデオ信号はカラーテレビジョン放
送の標準方式に従っており何種類かある標準方式のうち
我が国ではＮＴＳＣを採用しているが、ＮＴＳＣのビデ
オ信号はそれ以前の白黒テレビジョン放送との両立性な
どが考慮され画像の情報量が圧縮された形態となってい
ることによる。例えばＮＴＳＣのビデオ信号の周波数帯
域幅は約4.3MHzに制限されており、この中に明暗情報を
表わす輝度信号と色情報を表わす色信号が含まれてい
る。人間の目の色差に対する視覚が明暗差に対する視覚
より低いことから、色信号の周波数帯域は1.5MHzまたは
0.5MHzに制限されビデオ信号周波数で3.58MHzの副搬送
波で変調された後輝度信号に重畳されている。また輝度
信号は、本来約4.3MHzの周波数帯域幅を持つが、ビデオ
信号が復調され輝度信号と色信号が分離される際の損失
などで高周波数成分が失われることが多い。ビデオ信号
の周波数帯域幅はビデオ画像における表現の細かさを決
定するが、前記のような周波数帯域制限や損失によりビ
デオ画像の情報は極めて少なく表現の荒いものとなって
いる。実際にはＮＴＳＣのビデオ信号による１枚のビデ
オ画像は５２５本の走査線で構成されており、さらにビ
デオ信号の4.3MHz成分を十分再現できるデータサンプリ
ングを行うと１走査線は約６８０データで構成される
が、このうち実際に絵柄を表現している有効部分の走査
線及びデータの数は減り、結局１枚のビデオ画像は縦４
８０横５７０程度の画素で表現されている。ビデオ画像
から印刷物を作成する場合画面の大きさをＡ５版（１４
８mm×２１０mm）とすると画素の密度は１mm当たり３画
素程度となり画素が見えてしまう。通常の印刷物におけ
る画素の密度は１mm当たり１４〜２８画素であり、ビデ
オ画像のように画素の大きさが目立つことはない。この
問題を解決するためにビデオ画像の画素間の情報を元画
像の情報から補間計算により求めるという処理が行われ
ており、元画像の画素間に補間計算で求めたデータの新
しい画素を補いビデオ画像の画素数を増加させている。
代表的な補間方法としては平均値補間法とキュービック
コンボリューション法があげられる。第５図で補間の様
子を説明する。元画像データＩ（xk，yl）から補間画素
データＩ（xi，yj）を求める計算方法において、元画像
の画素間の距離をｄ，Ｘ−Ｙ座標平面上での元画像の画
素の座標を（xk，yl）、補間で求める画素の座標を（x
i，yj）とすると補間画素データＩ（xi，yj）次式1)の
ように計算される。

式1)における関数ｆ(x)は平均値補間法で式2)キュービ
ックコンボリューション法では近似計算で式3)のように
なる。

平均値補間法は補間画素に隣接する元画像の画像の画素
データのみから両画素間の距離に比例した重み付けをし
た平均値計算を行うもので、ビデオ画像における明暗差
や色差の大きな部分や高周波成分のノイズがある部分な
ど画像の荒さが目立つ部分の平滑化などに効果があり、
また補間計算も比較的簡単なものとなっている。しかし
平滑化のために画像のシャープネスは失なわれるという
問題がある。

キュービックコンボリューション法は補間画素に隣接す
る元画像の画素だけでなく補間画素付近の他の画素のデ
ータも用い元画像の情報に忠実で自然に近い補間計算を
行う。ただしビデオ画像に含まれるノイズ成分が目立っ
たり、また計算が複雑なので電子装置で補間計算を行う
場合装置構成が複雑になったり、処理時間が長くなった
りすうという問題がある。

このように従来から提案されている補間方法を利用して
もビデオ画像の画質向上に効果がある場合と効果がない
場合、さらに画質が劣化する場合があり、１枚のビデオ
画像に補間処理を行った上で印刷用の原稿に用いたとし
ても画像全体で評価すると画質の性質によって常に画質
向上効果が得られるとは限らない。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解決すべく発明されたものであり
ビデオ画像の部分部分に応じた補間処理（ある部分は補
間処理を行ない、他の部分は補間処理を施さない補間処
理も含む）を行ない、画像全体にわたり画質を向上させ
印刷用の高品質な画質のハードコピーあるいは印刷用色
分解版をビデオ画像から得るビデオ画像処理装置を供給
することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明はビデオ信号から任意に選択されたビデオ画像に
ついて印刷用の高品質な画質の色分解版を得るためのビ
デオ画像処理装置において、ビデオ画像に対し補間処理
を行う際にビデオ画像の部分を選択しその部分に画質向
上の効果がある補間方法を採用し補間処理を行う手段を
有するビデオ画像処理装置である。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図及び第
４図を用い説明する。第１図は本発明のシステム構成図
であり、ビデオ画像を表わすビデオ信号源としてＴＶチ
ューナ(1)やＶＴＲ(2)などがあり、ビデオ製版を行う画
像を編集したりする場合は１度１インチＶＴＲ(3)など
に画像を記録した後製版用のビデオ画像のビデオ信号が
フレームバッファ部(4)に入力される。ビデオ信号はフ
レームバッファ部(4)でＡ／Ｄ変換されビデオ画像の情
報はデジタルデータとなり記憶される。フレームバッフ
ァ部(4)に記憶されたビデオ画像に対しコンピューター
部(5)はデジタル画像処理を行い印刷用にビデオ画像の
画質を向上させ処理後のビデオ画像情報を製版スキャナ
ー(6)に出力しビデオ画像の色分解版を得る。

第２図は本発明のビデオ画像処理装置における画像処理
を行う部分のブロック図である。ビデオ信号発生源から
発生されたビデオ信号は、ＲＧＢビデオ信号及び同期信
号にデコーダー（図示せず）などにより変換された後フ
レームバッファ部(4)に入力される。フレームバッファ
部(4)ではＲＧＢビデオ信号はＡ／Ｄコンバーター(10)
でデジタルデータに変換されフレームメモリー(12)に格
納される。フレームメモリー(12)に格納されたビデオ画
像のデータは、フレームバッファ部(4)とコンピュータ
ー部(5)それぞれのインターフェイス(14)(23)を介しコ
ンピューター部(5)のＲＡＭ(21)に転送されＣＰＵ(20)
による画像処理が施される。処理後のビデオ画像のデー
タはＲＡＭ(21)から再びインターフェイス(23)(14)を介
してフレームメモリー(12)に格納され処理されたビデオ
画像の様子はフレームメモリー(12)に接続されたＤ／Ａ
コンバーター（図示せず）によりＲＧＢビデオ信号とし
てカラーモニター（図示せず）で確めることができる。
またカラーモニターを見ながらでデジタイザ(16)を用い
対話的な処理を行うこともできる。

次に本発明のビデオ画像処理装置においてビデオ画像に
対し行う部分部分で異なった補間演算処理をする補間処
理について説明する。

ビデオ画像には様々な種類や性質の絵柄が含まれ混在し
ているが、前述の平均値補間法やキュービックコンボリ
ューション法などの補間方法による処理で画質向上の効
果が有る部分だけでなく全く効果の無いあるいは逆に補
間処理を施すと画質の劣化した部分を生じてしまうこと
がある。本発明の補間処理では各補間方法で画質向上に
効果の有る部分のみビデオ画像から選択し補間処理を行
う。また１枚の画像についていくつかの部分を選択しそ
れぞれの部分に異なる補間方法の補間処理を行うことも
できる。

補間処理の概略を第３図と第４図に従って説明する。製
版すべきビデオ画像に補間処理を行う場合、最初にビデ
オ画像内で補間処理を行う部分を選択する（Ｓ１）。選
択方法には自動選択（Ｓ２）とマニュアル選択（Ｓ３）
がある。

ここで第４図に補間部分の選択方法についてさらに詳し
く示す。自動選択の場合はビデオ画像データによる演算
結果に基づきコンピューターが画像内の補間を行う部分
を検出する方法を最初に決める（Ｓ２１）。検出方法
は、補間を行いたい部分とそれ以外の画像の性質の違い
から決定すればよく、色あるいは明るさが異なる場合は
ＲＧＢビデオ信号レベルから検出すれば良く（Ｓ２
２）、輪郭部分などの明るさの変化の大きさの異なる場
合は輝度信号のレベル差により検出すれば良く（Ｓ２
３）、また細い線・点・パターンの有無で異なる場合は
輝度信号の周波数から検出すれば良く、また他の検出方
法（Ｓ２５）でもよい。各検出方法に従いコンピュータ
ーによって検出された補間を行う部分の画像の位置情報
は補間位置メモリーに記録される（Ｓ２６）。マニュア
ル選択の場合は第２図のブロック図に示されているフレ
ームバッファ部(4)のデジタイザ(16)などを用い、補間
処理を行いたい部分画像の位置を入力し（Ｓ３）、その
都度補間位置メモリーに記録する（Ｓ２６）。補間位置
メモリーに記録された補間処理を行いたい部分は一定の
色に着色されビデオ画像と重ね合せでカラーモニターに
表示され（Ｓ２７）、カラーモニターの表示から自動選
択あるいはマニュアル選択で選択された部分の確認を行
う（Ｓ４）。選択された部分が補間したい部分と一致せ
ず選択のやり直しをしたり、さらに補間したい部分を付
け加えたい場合は再び補間部分を選択すれば良い（Ｓ
１）。なお１枚のビデオ画像に対し異なる種類の補間方
法が用いられる場合、補間を行う部分の画像の位置情報
と共にその部分に用いる補間方法の種類を示す情報も補
間位置メモリーに記録される。

マニュアル選択と自動選択は併用することができ例えば
自動選択による選択部分に過不足があってもマニュアル
選択で修正することができる。補間処理を行う部分を決
定した後補間方法を選択し（Ｓ５）、ビデオ画像のデー
タに対し平均値補間法（Ｓ６）、キュービックコンボリ
ューション法（Ｓ７）、その他の補間方法（Ｓ８）で補
間処理を行う。その際、前述のように補間部分の選択で
作成された、補間位置メモリーに記録されている補間を
行う部分画像の位置情報に従い、ビデオ画像のデータを
読み出しコンピューターが補間位置メモリーに記憶され
た補間計算を行う。平均値補間法は画像内で平滑化した
い部分などに用い、キュービックコンボリューション法
は、シャープネスを失わずに画素を増したりしたい部分
などに用いたりし、補間方法は対象となっている画像の
性質に応じて選択する。補間方法としては平均値補間法
とキュービックコンボリューション法をあげたが他の計
算方法を採用した方法でもよい。ある補間処理が行われ
た後、再び違う補間方法で補間処理を行う場合（Ｓ
９）、再び補間を行なう部分を選択し（Ｓ１）、同様に
処理を行う。

なお補間処理により増加させる画素数は最終的に印刷物
になった時のビデオ画像のサイズに応じて画像データの
１画素の大きさが目立たぬ程度に選べば良い。また本発
明の実施例ではコンピューターから製版スキャナーにビ
デオ画像情報を出力し印刷用の色分解版を得ているが、
かわりにフィルムレコーダーやカラープリンター等に出
力しビデオ画像のハードコピーを得るものであってもか
まわない。

以上、説明したように本実施例によればビデオ画像の性
質に応じビデオ画像の各部分に適した補間処理を行い、
ビデオ画像の画質向上の効果が期待できる。また、本発
明は本実施例に限定されることなく本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で種々の変更が可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ビデオ画像に補間処
理を行う際に各種類の補間方法に適した部分のみにそれ
ぞれ処理を行い、ビデオ画像各部分の画質を向上させる
ことにより、印刷用の高品質な画質のビデオ画像が得ら
れるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明のビデオ画像処理装置のシステム構成図、第２図は
本発明のビデオ画像処理装置の画像処理を行う部分のブ
ロック図、第３図は本発明のビデオ画像処理装置で行う
補間処理のフローチャート、第４図は本発明のビデオ画
像処理装置で行う補間処理部分の選択方法を示すフロー
チャート、第５図は補間方法における元画像の画素と補
間画素の関係を示す図である。 (4)……フレームバッファ部 (5)……コンピュータ部 (6)……スキャナー (10)……Ａ／Ｄコンバーター (12)……フレームメモリー (14)(23)……インターフェイス (20)……ＣＰＵ (21)……ＲＡＭ (22)……ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 幸寿 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 審査官 宮本 智子 (56)参考文献 特開 昭59−78350（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビデオ画像からフィルム等の中間媒体を利
   用することなく、印刷用分解版を作成するためのビデオ
   画像処理装置において、ビデオ信号をデジタル信号化す
   るＡ／Ｄ変換手段と、前記変換後の信号を記憶する記憶
   手段と、前記記憶手段に記憶された画像について複数の
   補間すべき部分を選択する補間部分選択手段と、選択さ
   れた各部分に対してそれらの画像の性質に応じた異なる
   補間処理を施す演算手段と、前記演算後の画像データを
   印刷用分解版作成データ変換する色変換手段と、前記色
   変換後の画像データを出力する出力手段とから構成され
   ることを特徴としたビデオ画像処理装置。