JPH07162886A

JPH07162886A - ビデオ信号フィルム状圧縮方式

Info

Publication number: JPH07162886A
Application number: JP6246558A
Authority: JP
Inventors: David C Collier; シーコリアデビッド
Original assignee: Sony Electronics Inc
Current assignee: Sony Electronics Inc
Priority date: 1993-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1995-06-23
Anticipated expiration: 2020-06-02
Also published as: JP3655935B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ビデオ信号に写真フィルム圧縮特性を取入れ
るビデオ圧縮方式を提供すること。【構成】１組の変換パラメータを含むフィルム状圧縮
関数に従ってビデオ信号（アナログ又はデジタル）にフ
ィルム状圧縮を行うことにより、ビデオ信号から圧縮さ
れたビデオ信号を発生する手段１２，１６と、変換パラ
メータの組について選択した１組の値を上記フィルム状
圧縮手段１６に供給する手段２０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ信号にフィルム
圧縮特性を取入れるようにビデオ信号を処理する方式
（方法及び装置）に関するものである。本発明の１つの
具体構成は、ビデオ信号にフィルム状圧縮特性を取入れ
るために、ビデオカメラが発生したビデオ信号に写真フ
ィルム状の圧縮を行う手段を含むビデオカメラである。

【０００２】

【従来の技術】映像を表す電子信号を選択的に補正する
カラー補正方式は、当業者に周知である。多くの高級な
ビデオシステムでは、種々のタイプのカラー補正装置が
使用されている。テレシネのようなフィルム・ビデオ変
換システムでは、複雑なカラー補正装置が使用されてい
る。特にテレシネの場合、フィルムの特質により及びそ
れに対応するビデオ信号を発生するときの光学的フィル
ム映像の電子的走査によってもたらされるカラーの不正
確さ及び非直線性を克服するために、カラー補正が要求
される。

【０００３】映像の各ピクセルは、夫々対応する輝度
（又は光の強さ）を有する。カラー映像（又はカラー映
像データ）の場合、各ピクセルは３つの色成分値（例え
ば、赤、緑及び青の値）で表すことができ、各ピクセル
の各色成分値は、それに対応する輝度（又は光の強さ）
を有する。映像のピクセル（又は映像データの量）の最
大及び最小の輝度（又は光の強さ）の比を、本明細書で
は映像（又は映像データ）の「ダイナミック・レンジ」
（動作範囲）と呼ぶことにする。同様に、映像の色成分
の色成分値（又は１組の色成分値）の最大及び最小の輝
度（又は光の強さ）の比を、本明細書では色成分（又は
色成分データ）の「ダイナミック・レンジ」と呼ぶこと
にする。

【０００４】本明細書（特許請求の範囲を含む。）を通
じ、映像（もしくは映像データ、又は映像もしくは映像
データの色成分）のダイナミック・レンジを縮小させる
これらの変換を表すのに、「圧縮」という言葉を使用す
る。本明細書において、次のような場合に生じるダイナ
ミック・レンジ縮小の機能的特徴を表すのに、「フィル
ム圧縮」（又は「フィルム状圧縮」）という表現を使用
する。即ち、上記ダイナミック・レンジの縮小は、所望
値に設定した１つ以上の制御装置を具えた写真フィルム
カメラを操作し、及び（又は）所望値に設定した１つ以
上のフィルム現像処理パラメータで露出された写真フィ
ルムを現像する、といったやり方で写真フィルム上に映
像を発生する場合に生じる。映像を表す電子データ（例
えば、ビデオストリーム又はコンピュータに記憶された
デジタル映像）は、フィルム圧縮の特徴をまねるように
電子的に機能的フィルム状圧縮変換をすることができ
る。

【０００５】従来のビデオカメラが具える制御装置
（「ニー」及び「スロープ」）では、それにより発生さ
れるビデオ信号の滑らかで緩やかな圧縮をすることがで
きない。これに対し、フィルム・ストックをもつ従来の
フィルムカメラは一般に、それによって記録される映像
の滑らかで緩やかな圧縮ができる制御装置を具えてい
る。ビデオカメラにより記録されるビデオ映像データの
滑らかで緩やかな「フィルム状」圧縮を可能とする手段
をもつビデオカメラを提供する方法は、本発明をするま
で知られていなかった。

【０００６】ビデオ製作後（ポストプロダクション）編
集では、フィルムから得たビデオ（例えば、テレシネか
らのビデオ出力）の一部分を他のタイプのビデオの一部
分でインターカットしたいことが時々ある。フィルムか
ら得たものではないビデオ番組に挿入しようとするフィ
ルムからのビデオの一部分のダイナミック・レンジが、
フィルムからではないビデオのダイナミック・レンジと
著しく異なることがある。デジタルビデオデータのスト
リームの如きビデオ信号の「フィルム状」圧縮を可能と
する（例えば、フィルムから得た第１のビデオデータス
トリームのダイナミック・レンジを、フィルムから得た
ものでない第２のビデオデータストリームのそれに合わ
せるために）手段をビデオポストプロダクション編集装
置に含める方法は、本発明をするまで知られていなかっ
た。

【０００７】写真フィルムに対する露出（Ｅ）と露出後
のフィルム密度（Ｄ）との関係を示す「特性曲線」につ
いて、これまで種々の数式が提案されてきた。そのうち
の１つが、１９７５年２月発行「応用光学」第１４巻第
２号における、フロリダ大学のＡ．Ｅ．Ｓ．Ｇｒｅｅｎ
及びＲ．Ｄ．ＭｃＰｅｔｅｒｓらによる「写真特性曲線
の新しい解析式」と題する技術ノートに、記載されてい
る。このノートには、次式で定義された不透明度（ｏｐ
ａｃｉｔｙ）と呼ばれる歴史的測光量（ｗｔ）が再び取
入れられている。

【０００８】

【数１】ただし、Ｄ_lはフィルム密度の下限（又は「ベース・プ
ラス・フォッグ」密度）である。よって、特性曲線の下
方及び中間部分は、次式によって表される。

【数２】ただし、ｎはガンマの逆数である。

【０００９】著者は、それから逆不透明度（ｉｎｖｅｒ
ｓｅｏｐａｃｉｔｙ）又は多分ポジフィルムの不透明
度と読んでよいかも知れない量を次式により定義して、
この概念を上方の漸近線まで拡張している。

【００１０】

【数３】ただし、Ｄｕは最大又は飽和密度レベルであり、βは肩
部曲率又は非対称を示すパラメータである。よって、実
効不透明度は次式により定義される。 Ω＝ｗ_t／ｗ_u また、その特性曲線は、低密度から高密度まで次式によ
り表される。

【００１１】

【数４】

【００１２】先に参照した技術ノートは、パナトミック
−Ｘフィルムについて測定した密度・露出データを用い
て上述の特性曲線の最も適した解析を説明し、誤差は極
めて小さいと結論している。該技術ノートはそれから、
次の一般式を提案して終わっている。

【００１３】

【数５】上式には、更にパラメータ「α」及び「ｍ」が追加され
ている（ただし、ｍはｎから独立しており、ｍはｎに等
しくなくてもよい。）。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ビデ
オ信号（アナログビデオ又はデジタルビデオデータ）に
フィルム状圧縮を行って、ビデオ信号にフィルム状圧縮
特性を取入れる方法及び装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の１つの
具体構成は、ビデオ信号にフィルム状圧縮特性を取入れ
るために、ビデオカメラにより発生されたビデオ信号を
フィルム圧縮するハードウェア及び（又は）ソフトウェ
ア（例えば、配線された回路又はソフトウェアでプログ
ラムされたプロセッサ）を含むビデオカメラである。本
発明によるビデオカメラはユーザが変える圧縮パラメー
タ（又は少数の圧縮パラメータ）に応じて、ビデオカメ
ラにより記録されるビデオ映像データの滑らかで緩やか
な「フィルム状」圧縮を可能とする制御装置を含むのが
よい。

【００１６】本発明の他の種類の具体構成であるビデオ
ポストプロダクション編集装置は、アナログビデオ信号
又はデジタルビデオデータのストリームの「フィルム状
圧縮」を行うハードウェア及び（又は）ソフトウェア
（例えば、配線された回路又はソフトウェアでプログラ
ムされたプロセッサ）を含む。このような圧縮は、例え
ば、フィルムから得た第１のビデオ部分のダイナミック
・レンジを、フィルムから得たものではない第２のビデ
オ部分のそれに合わせるために行うことができる。

【００１７】本発明の好適な実施例では、適切なソフト
ウェアでプログラムされたデジタルプロセッサを含むデ
ジタル回路を用いることにより、デジタル的にフィルム
状圧縮を実施している。一般に、かようなデジタル回路
はまず、圧縮しようとするアナログビデオ信号をデジタ
ル化し、それからデジタル化されたピクセルを参照表を
用いて変換し、変換されたピクセルを最終的にアナログ
圧縮（された）ビデオ信号に変換する。このようなデジ
タル回路は、カメラの原ビデオ信号の各色成分のアナロ
グ・デジタル変換、デジタル化された色成分データの各
ストリームの本発明によるデジタル圧縮、及び圧縮デー
タの各色成分のデジタル・アナログ変換のために、本発
明を実施するアナログビデオカメラに含めることができ
る。かかるデジタル回路の変形では、デジタルビデオデ
ータのストリームを処理するのに、アナログ・デジタル
及びデジタル・アナログ変換手段を省略することができ
る。

【００１８】本発明の他の実施例では、アナログビデオ
信号を処理するためのアナログ回路として実施すること
ができる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明を具体的に説明す
る。図１は、一般的なネガフィルム曲線のデータセット
及びモデル・オーバレイを示すグラフである。この場
合、「一般的」とは、或る数の異なるネガ写真フィルム
・ストックから測定したデータを平均したものを意味す
る。

【００２０】図２は、一般的な中間ポジ（ｉｎｔｅｒｐ
ｏｓｉｔｉｖｅ）フィルム曲線のデータセット及びモデ
ル・オーバレイを示すグラフである。図３は、一般的な
プリントフィルム曲線のデータセット及びモデル・オー
バレイを示すグラフである。

【００２１】最初に、一般的（理想的）フィルム特性曲
線に対する新しい解析モデルについて説明し、次いで、
本発明に従いアナログ又はデジタルビデオ信号に「フィ
ルム状」ハイライト圧縮（「フィルム状」上域圧縮）を
実施するための、上記モデルの適用方法を説明する。

【００２２】まず、上述の提案にかかる一般化された特
性曲線モデルを修正した式から出発することにする。

【００２３】

【数６】

【００２４】この式を広範囲の種々のフィルムと比較し
たところ、実際の特性曲線データとよく適合することが
分かった。このような３つの例を図１、２及び３に示
す。これらの例においては、上記モデルが、各フィルム
のタイプに関する代表的又は平均的特性曲線を作るため
に或る一定数のフィルムストックを平均することによっ
て得た一般的ネガフィルム、中間ポジフィルム及びプリ
ントフィルムのデータセットにぴったり合っている。実
験的研究の結果、プリントフィルムの特性曲線を表そう
とする場合、ｍ＝１とするとうまくゆき、ネガ及び中間
ストックについては、ｍ＝ｎとすると同様にうまくゆく
ことが分かった。この理由により、ｍ＝１及びｍ＝ｎの
場合が本発明の好適な具体例となる。

【００２５】ハイライト（上域）を圧縮するには、この
モデルにしたＨＤ（Ｈｕｒｔｅｒ−Ｄｒｉｆｆｉｅｌ
ｄ）曲線の中間から上方の部分のみを特徴付けすれば十
分であるから、上式を（かような目的のために）縮小す
ることにする。

【００２６】

【数７】

【００２７】非対数的ビデオ圧縮変換では、直線光又は
信号領域はそれ自体の中に位置（マップ）すべきである
ので、上式から密度を除く必要がある。ネガフィルムに
ついては、光伝導度Ｔの逆数である処理フィルム不透明
度ｗ_tは、次式により与えられる。

【００２８】

【数８】しかし、ビデオ圧縮における我々の目的であるポジフィ
ルム変換関数に似せるのに、出力伝導光Ｅ′を我々の目
的のために直接次のように表すことができる。

【００２９】

【数９】これを代入して次式を得る。

【００３０】

【数１０】或いは、もっと簡単に、それ自体にゼロをマップしたい
ならば、変換基本式は、次のようになる。

【００３１】

【数１１】ただし、パラメータｍ、ガンマ分の１であるｎ、肩部曲
率β（特性曲線にある肩部の曲率の量を表し、βの増加
は肩部の減少を示す。）、及び、映像が特性曲線上でど
れだけ離れているかの、即ち過露出度の尺度である「タ
イミング」パラメータＥ_maxを含む。ガンマ、ｍ及びβ
は、似せようとしているフィルム・タイプの一定の特
性、又は平均的標準値と見ることができる。よって、Ｅ
_maxは、所望の過露出又はハイライト圧縮の量を制御す
る１つのパラメータとなる。或いは、ハイライト圧縮を
β及びＥ_maxの両方を変化させて制御することもでき
る。

【００３２】０〜Ｅ_maxのダイナミック・レンジ内に主
映像を置くシミュレーションを柔軟に行うために、もう
１つのパラメータを加えて次式を作る。

【００３３】

【数１２】ただし、Ｅ_Sはレンジ（０，Ｅ_max）内のオフセットで
あり、Ｅ′＋Ｅ_Sは常に厳密にＥ_maxより小である。ｍ
＝１（又はｍ＝ｎ）とし、β及びＥ_maxを一定とすれ
ば、Ｅ_Sがハイライト圧縮量を制御する１つのパラメー
タとなる。

【００３４】１．０の入力輝度レベルを１．０のビデオ
レベルにマッピングしたい場合（ハイライト圧縮をしな
い場合）及び前の式の変数を呼び変える場合、逆圧縮関
数として次式を得る。

【００３５】

【数１３】ただし、Ｖ，Ｖ_S及びＶ_maxは夫々出力ビデオ信号、オ
フセット及び最大値であり、Ｌは入力相対シーン輝度で
ある。パラメータｍは、実験的研究により、ｍ＝１が広
範囲の種々のフィルム・タイプを正確に表せる値である
ことが分かったモデル的特徴を示すものである。これも
実現が一層簡単であるので、ｍ＝１の値は最良の実施態
様と考えられ、この最良態様の逆圧縮関数は、次のよう
になる。

【００３６】

【数１４】ただし、ｎは前の変換のときと同じようにガンマ分の１
である。しかし、本発明方式は、ユーザが変換式（１）
におけるパラメータｍを独立して制御できるように、ま
た更に変換式（１）におけるパラメータのどれか１つ以
上を独立に制御できるように設計することができる。幾
つかの応用例では、好適な変換はｍ＝ｎとする変換
（１）である。

【００３７】前節で述べた変換は、該変換が圧縮ビデオ
レベル（Ｖ）から対応するシーン輝度（Ｌ）へのマッピ
ングを表すので、実際は本発明に従ってフィルム状過露
出又はハイライト圧縮を模倣したビデオを実現するのに
必要なものの数学的逆関数である。本発明に従ってビデ
オ圧縮をデジタル的に実施するには、従来の標準的計算
手段を用いて参照表に逆関数関係を発生してもよい。か
ような方法の１つは、変換を表す１以上の参照表Ｌ＝Ｆ
（Ｖ）_LUT（各参照表は、ビデオレベルＶの関数として
の対応シーン輝度Ｌ及び１組の変換パラメータを表
す。）を作成することと、所望の逆関数関係を線形補間
するために、その作成された参照表（ＬＵＴ）を使用す
ることとを含む。この方法では、入力輝度Ｌに対応する
出力ビデオレベルＶを見出すために、参照表Ｌ＝Ｆ
（Ｖ）_LUTの括弧内の見出し（インデックス）、即ちＦ
（Ｖ_lower）＜Ｌ＜Ｆ（Ｖ_upper）のようなＶ_lower及
びＶ_upperをテーブルサーチによって見付け、それから
線形補間によってＶを決定する。従来の標準的な他の補
間方法を、逆関数参照表の作成に用いてもよい。

【００３８】図９に、本発明によるアナログビデオ信号
のフィルム状圧縮を行う好適な装置を示す。図９の回路
は、アナログカラービデオ信号を構成する３つのアナロ
グ色成分信号（「赤」信号Ｌ_R、「緑」信号Ｌ_G、及び
「青」信号Ｌ_B）を受信する。信号Ｌ_Rはアナログ回路
２１で信号Ｖ_Rに、信号Ｌ_Gはアナログ回路２３で信号
Ｖ_Gに、信号Ｌ_Bはアナログ回路２５で信号Ｖ_Bに夫々
変換される。各回路２１，２３及び２５は、変換（１）
又は変換（２）を実施するように構成される。これらの
回路２１〜２５の出力端子は、夫々入力信号Ｌ_R，Ｌ_G
及びＬ_Bを受信し、その入力端子に信号Ｖ_R，Ｖ_G及び
Ｖ_Bが現れる（各回路２１〜２５に変換（１）又は
（２）を適用した結果）ように接続される。各回路２１
〜２５は、変換を実施するとき選択した１組の変換パラ
メータ値（制御信号により決定される。）を加えるため
に（外部から供給される制御信号Ｐ_R，Ｐ_G，Ｐ_Bに応
じて）制御できるようにするのがよい。

【００３９】本発明に従ってアナログビデオ信号のフィ
ルム状圧縮を行う他の技法は、変換（１）又は（２）の
どちらかに近似した逆解析式（閉じた形）を展開し、そ
れから入力アナログビデオを受信する（そして圧縮アナ
ログビデオを出力する）アナログ回路を用いて、この逆
解析式を実施することである。

【００４０】一般的ネガフィルムの特性をシミュレート
する本発明の１つの好適実施例では、次の如き変換
（１）の特殊な場合の逆関数に従ってビデオ圧縮を行
う。即ち、変換（１）において、ｍ＝ｎ，ガンマ＝（１／ｎ）＝０．６１，ベータ（β）
＝８．５とし、入力及び出力範囲を次のように制限する。Ｖを間
隔〔０，１〕に制限し、Ｌを間隔〔０，６〕に制限し、
Ｖ_Sを１／２開放間隔〔０，１〕に制限し、Ｖ_max＝２
とする。

【００４１】図４は、制御パラメータＶ_Sの数個の値の
各々に対する変換（１）の特殊な場合を、該パラメータ
Ｖ_Sを「１」（その上限）に向かって段階的に上げなが
らプロットすることによって得た曲線図である。図４で
表される変換は、「一般的」写真ネガフィルム特性曲線
から導出される圧縮曲線のよいモデルである。

【００４２】図２に示した一般的中間ポジフィルムのハ
イライト圧縮作用をシミュレートする本発明の他の好適
実施例では、次の如き変換（１）の逆関数に従ってビデ
オ圧縮を行う。即ち、変換（１）において、ｍ＝ｎ，ガンマ＝０．６２７，β＝６．５とし、入力及び出力範囲を図４の実施例の場合と同じ
（又は類似する）ように制限する。図５は、この第２の
好適実施例において制御パラメータＶ_Sをその上限
「１」に向かって段階的に上げることによって得た曲線
図である。

【００４３】本発明の別の好適な具体構成は、図６に示
すタイプの装置である。図６の装置は、入力装置２０
（キーボードなど）から供給されるユーザが指定したパ
ラメータ１８に応じてフィルム状圧縮関数を計算するよ
うに、ソフトウェアでプログラムされたプロセッサ１６
を含むデジタル回路を使用することにより、アナログビ
デオ信号にフィルム状圧縮をデジタル的に実施するもの
である。アナログビデオ入力信号（アナログカメラを用
いて発生できる。）は、アナログ・デジタル変換（Ａ／
Ｄ）回路１０にてデジタル化される。Ａ／Ｄ回路１０か
ら出力されるデジタル化されたピクセル（これらは、対
応するシーン輝度値Ｌである。）は、参照表（ＬＵＴ）
１２に供給される。各ピクセルに対して、ＬＵＴ１２は
変換されたピクセルを出力し、ＬＵＴ２０からの変換さ
れたピクセル（これらはビデオレベルＶである。）は、
デジタル・アナログ変換（Ｄ／Ａ）回路１４によりアナ
ログ圧縮ビデオ信号に変換される。

【００４４】プロセッサ１６は、前述した変換（１）又
は（２）のどちらかの逆関数の参照表となるＬＵＴ１２
を発生するようにプログラムするのがよい。変換（１）
及び（２）の各々は、本発明に従ってビデオデータにフ
ィルム状圧縮を施すのに要求されるものの数学的逆関数
であるから、プロセッサ１６を次のような２段階でプロ
グラムする。プロセッサ１６は、変換式の一方（及びユ
ーザ指定又は省略時（ｄｅｆａｕｌｔ）の変換パラメー
タ値の組）を使用して、各々がビデオレベルＶにより指
示される対応シーン輝度Ｌの中間テーブル（表）を発生
する。前述のように、中間テーブルによって逆関数関係
（例えば、１つ以上の逆関数参照表）を発生するのに、
従来の標準的な或る数の計算手段を使用できる。

【００４５】１つのかかる線形補間法は、選択した変換
式を表す１つ以上の順方向参照表Ｌ＝Ｆ（Ｖ）_LUT（各
表は、ビデオレベルＶ及び１組の変換パラメータの関数
としての対応シーン輝度Ｌを表す。）を発生し、それか
らこれらの順方向ＬＵＴを用いて所望の逆方向ＬＵＴを
線形補間することである。この簡単でありふれた方法で
は、入力輝度Ｌに対応する出力ビデオレベルＶを見付け
るのに、参照表Ｌ＝Ｆ（Ｖ）_LUTの括弧内の見出し（イ
ンデックス）、即ちＦ（Ｖ_lower）＜Ｌ＜Ｆ
（Ｖ_upper）のようなＶ_lower及びＶ_upperを見付け
る。それから、Ｆ（Ｖ_lower）とＦ（Ｖ_upper）の間に
ＬがあるＶ_lower及びＶ_upper間の同じ分数的又は比例
的距離にあるＶが決定（又は設定）される。

【００４６】もっと詳しくいえば、プロセッサ１６は、
ビデオレベルＶ並びにユーザが指定したパラメータβ、
Ｖ_max及びｎ（変換式（２）からの）の組１８の種々の
値からの、又は、ビデオレベルＶ並びにユーザが指定し
たパラメータβ、Ｖ_max及びｎ（変換式（１）からの）
の組１８の種々の値からの１組の対応シーン輝度値Ｌで
ある、中間順方向参照表を計算することができる。プロ
セッサ１６はそれから、これらの中間順方向値（パラメ
ータの組１８に対する）をランダムアクセスメモリ（内
部のものでもよい。）に記憶する。それは、これらの値
Ｌを対応する値Ｖにより表された参照表の記憶位置に書
込んで行う。プロセッサ１６はそれから、該ランダムア
クセスメモリ内の中間テーブルを補間することにより、
ＬＵＴ２０の中に入れるべき最終的逆方向テーブル値を
発生するのに使用される。この逆方向補間には、従来の
標準的な任意の補間技法を用いることができる。かよう
な方法の１つは、線形補間という普通の簡単な方法であ
る。

【００４７】圧縮しようとする入力ビデオ信号がカラー
ビデオ信号である場合、ＬＵＴ１２が受入れる各ピクセ
ルは、３つの色成分値（例えば、赤、緑及び青の成分
値）を含むであろう。１つの具体構成では、ＬＵＴ１２
の記憶位置が各３色成分値に割当てられるので、ＬＵＴ
１２は、３組の圧縮色成分値（例えば、「赤」、「緑」
及び「青」の並列ストリーム又は１つの時分割多重スト
リーム）を出力する。或いは、ＬＵＴ１２を３つの別々
のＬＵＴに（各色成分に対して１つ）置換えてもよく、
そうすると、これら３つの各ＬＵＴは、異なる色成分ス
トリームを受入れ、対応する圧縮色成分ストリームを出
力することになる。

【００４８】デジタル入力ビデオデータのストリーム
（デジタルカラービデオデータのストリームでもよ
い。）を処理するための図６のシステムの変形では、Ａ
／Ｄ回路１０及びＤ／Ａ回路１４を省略することができ
る。

【００４９】図９は、本発明を具体化したビデオカメラ
の簡略ブロック図である。ビデオカメラ１は、ピクセル
のフレームより成るカラーアナログビデオを出力するイ
メージセンサ８（これは、周知のＣＣＤタイプのもので
よい。）を含む。各ピクセル値は、記録されている映像
部分の対応シーン輝度Ｌに比例する電圧によって決ま
る。もっと具体的にいえば、各ピクセルは３色成分値
（例えば、赤、緑及び青の値）を含み、各色成分値はま
た、記録されている映像の色成分の部分の対応シーン輝
度（例えば、Ｌ_R，Ｌ_G又はＬ_B）に比例する電圧によ
って決まる。

【００５０】図９において、イメージセンサ８からのア
ナログビデオは、図６について上述した圧縮システム
（構成要素１０，１２，１４，１６及び２０より成
る。）によって処理される。図９の具体構成では、入力
装置２０は一般に、所望のフィルム圧縮パラメータを選
択するためにユーザが操作できる１以上のノブ、ダイヤ
ル又はスライダ制御器のセットである。Ｄ／Ａ回路１４
の出力に現れる圧縮（された）カラービデオ信号（これ
は、本発明によるフィルム状圧縮を受けている。）は、
カメラの記憶媒体１５（ビデオテープカセットでもよ
い。）に記録される。

【００５１】本発明は、１９９１年６月５日出願の一般
譲渡された係属米国特許出願０７／７１０，７０４号に
開示された装置に取入れることができる。その内容は、
本明細書に参考文献として含まれる（適切ならば、その
参照表に本発明によるフィルム圧縮を行うためのパラメ
ータを入れる。）。かような装置の一例を図７及び８を
参照して説明する。図７及び８（これらは、参照した米
国特許出願０７／７１０，７０４号の図１Ａ及び１Ｂと
同一であり、そこではもっと詳しく説明されている。）
は、３つの基本的機能を行うサブシステム、即ちフィル
ムパラメータ補正装置１０２、ビデオパラメータ補正装
置１０４及びエンコーダ１０６並びに制御装置１０７よ
り成るデジタルカラービデオ処理装置１００を示す。入
力ビデオデータストリームＲ_F，Ｇ_F，Ｂ_F及び出力ビ
デオデータストリームＲ，Ｇ，Ｂ並びに該出力ストリー
ムＲ，Ｇ，Ｂの発生前に発生される中間信号は、デジタ
ルである。好適な具体構成では、各入力Ｒ_F，Ｇ_F，Ｂ
_Fストリーム及び各出力ストリームＲ，Ｇ，Ｂは１０並
列ビットの情報ストリームである。また、図面に見られ
るように、種々の数の並列ビット（例えば、１２，１
６，１８又は２４）をもつ信号が、行われる個々の機能
に応じて装置を通じて使用される。

【００５２】ただし、このような信号ビット数は単なる
例にすぎず、本発明では、所望の解像度又は精度に応じ
て、もっと少ないか又はもっと多い数の信号ビットを使
用しうることを理解されたい。更に、経済的に技術が許
される限り、入力及び出力色成分ストリームにはもっと
多数の、例えば１２のビットがより望ましいことを理解
されたい。実際に、少なくとも１２ビットの色チャンネ
ルが、殆どエラーのないカラー再生、即ち目に見える量
子化エラー又は異常がないことを保証するのに十分であ
る、と示唆されている（１９８９年７月発行「コンピュ
ータ・グラフィックス」第２３巻、第３号Ｂ．Ｊ．Ｌｉ
ｎｄｂｌｏｏｍによる“ＡｃｃｕｒａｔｅＣｏｌｏｒ
ＲｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒＣｏｍｐｕｔｏ
ｒＧｒａｐｈｉｃｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”
「コンピュータ・グラフィックスに使用するための正確
なカラー再生」）。

【００５３】各サブシステム１０２，１０４，１０６内
で行われる各機能は、以下に詳述するように、デジタル
的且つ同期的に行われる。換言すると、各信号がデジタ
ルで同期して処理される。制御装置１０７は、制御パス
１０９及び制御インタフェース１１１，１１３，１１５
を介して、フィルムパラメータ補正装置１０２、ビデオ
パラメータ補正装置１０４及びエンコーダ１０６の動作
を調整し、同期化する。

【００５４】図７及び８並びに次の説明を通じて、幾つ
かの機能が同じ要素を「Ｒ」、「Ｇ」又は「Ｂ」のサフ
ィックスを付けた同じ番号で示す。これらのサフィック
スを使うのは、それらの対応する要素が夫々のビデオカ
ラー信号（例えば、赤、緑及び青）に対して同様な機能
を行うことを示すためである。

【００５５】また、次の説明は、赤、緑及び青に対応す
るカラー信号について行うが、所望により、他の相補的
な色の組合せを用いうることを理解されたい。例えば、
シアン、マゼンタ及び黄の３色を同様に用いてもよい。
代わりの３色（例えば、赤、緑及び青又はシアン、マゼ
ンタ及び黄）を選択的に使用することは、本発明の範囲
内であり、ポジ又はネガのフィルム映像の処理にとって
全く望ましいことがある。

【００５６】或いは、輝度信号（Ｙ）、赤色信号
（Ｐ_R）及び青色信号（Ｐ_B）より成る輝度・色信号ト
リオを、本発明に従って用いることもできる。輝度信号
Ｙは白黒の輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）を表し、赤色
信号Ｐ_Rは赤と輝度信号の差（Ｒ−Ｙ）を表し、青色信
号Ｐ_Bは青と輝度信号の差（Ｂ−Ｙ）を表す。

【００５７】また、以下述べる信号及びインタフェース
のラインは、所望により、直列又は並列のどちらかのプ
ロトコルで設け、動作させうることを理解されたい。し
かし、処理速度をできるだけ早くするには、たとえ全部
でなくても殆どの信号が、並列に変換され又は処理され
る夫々のビットを有するのがよい。

【００５８】以下もっと詳しく述べるように、フィルム
パラメータ補正装置１０２は、別々の対数変換器１０８
Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂ、フィルムマスキングマトリッ
クス処理器１１０、別々の感光度（計的）及び真数変換
器１１７Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂ、並びにフィルムパラ
メータ・レジスタ１１６を具え、これらはすべて実質的
に図示のように接続される。それらの機能動作を分かり
易くするため、感光度及び真数変換器の集合体１１７
Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂを、別々の対応する感光度変換
器１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ及び真数変換器１１４
Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂを有するものとして示す。しか
し、後述の如く、対応する感光度変換器１１２Ｒ，１１
２Ｇ，１１２Ｂ及び真数変換器１１４Ｒ，１１４Ｇ，１
１４Ｂは、感光度及び真数変換器集合体１１７Ｒ，１１
７Ｇ，１１７Ｂとして一緒に組合せるのがよい。

【００５９】対数変換器１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂ
は、対応する入力信号Ｒ_F，Ｇ_F，Ｂ_Fを受信し、対応
する出力信号ｌｏｇＲＦ，ｌｏｇＧＦ，ｌｏｇＢＦをフ
ィルムマスキングマトリックス処理器１１０に供給す
る。フィルムマスキングマトリックス処理器１１０は、
対応する出力信号Ｒ_FM，Ｇ_FM，Ｂ_FMを感光度変換器１１
２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂの入力カラー信号ポートに供
給する。感光度変換器１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ
は、対応する出力信号Ｒ_FME，Ｇ_FME，Ｂ_FMEを真数変
換器１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂに供給する。真数変
換器１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂは、対応する出力信
号Ｒ_D，Ｇ_D，Ｂ_Dを、後述のように、ビデオパラメー
タ補正装置１０４内の表示マスキングマトリックス処理
器１１８及びエンコーダ１０６に供給する。対数変換器
１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂ及び真数変換器１１４
Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂは、常用対数（ｌｏｇ₁₀）に従
って動作するものがよい。

【００６０】フィルムパラメータ・レジスタ１１６は、
フィルムパラメータ・インタフェース１２８を介してフ
ィルムカラー補正パラメータデータを受信し、適正なデ
ータを処理器インタフェース１２６を介してフィルムマ
スキングマトリックス処理器１１０に、別々の変換器イ
ンタフェース１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂを介して各
感光度変換器１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに与える。

【００６１】入力信号Ｒ_F，Ｇ_F，Ｂ_Fは、カラービデ
オ信号の赤、緑及び青成分を表すデータビデオ信号（こ
れらは、必ずしもそうではないが、一般にカラーフィル
ム映像データをテレシネなどのビデオに変換して発生さ
れたものであり、この場合、これらは夫々赤、緑及び青
色の光学的フィルム映像を表す。）である。入力信号Ｒ
_F，Ｇ_F，Ｂ_Fは、夫々の対数変換器１０８Ｒ，１０８
Ｇ，１０８Ｂの入力に供給され、それらの対数「ｌｏｇ
Ｒ_F」、「ｌｏｇＧ_F」及び「ｌｏｇＢ_F」に変換さ
れ、フィルムマスキングマトリックス処理器１１０内で
カラーマスキングに用いられる。

【００６２】各対数変換器１０８Ｒ〜１０８Ｂは、夫々
の入力信号Ｒ_F，Ｇ_F，Ｂ_Fがその内容をアドレスして
夫々の対数に等しい信号ｌｏｇＲ_F，ｌｏｇＧ_F，ｌｏ
ｇＢ _Fを与える参照表（ＬＵＴ）を有する。これらの対
数信号は、フィルムマスキングマトリックス処理器１１
０に入力される。しかし、所望に応じ、デジタル加算器
又は乗算器、マイクロプロセッサ、縮小命令セットコン
トローラ（ＲＩＳＣ）、注文（カスタム）デジタル信号
プロセッサ（ＤＳＰ）、注文極大規模集積回路（ＶＬＳ
Ｉ）又はスプライン発生器のような他の変換手段を用い
てもよい。スプライン発生器を用いると、殆どすべの数
学関数に比較的高い正確度で近似させることができる。
希望する精度に応じてもっと高いか又はもっと低いオー
ダー（次元）のスプラインを使用できるが、３次元スプ
ラインが正確さ、複雑さ及び速さの点からみて程よい妥
協案を示している。また、スプライン発生器を使用する
ことにより、必要なＬＵＴのサイズがもっと小さくなる
（というのは、適正な出力信号、例えば入力信号の対数
を得るのに１つの極めて大きなＬＵＴにアクセスするよ
りも、遙かに小さい複数のＬＵＴを使用できるからであ
る。）。

【００６３】フィルムマスキングマトリックス処理器１
１０内で、入力信号Ｒ_F，Ｇ_F，Ｂ _Fの対数ｌｏｇ
Ｒ_F，ｌｏｇＧ_F，ｌｏｇＢ_Fが、フィルムマスキング
マトリックス係数に従ってカラーマスクされ、対応する
カラーマスクされたフィルム信号Ｒ_FM，Ｇ_FM，Ｂ_FMを生
じる。このマスキングは、元のフィルムストックの赤、
緑及び青色の感光乳剤間のクロストーク（漏れ）によ
る、フィルムカラー信号内のクロストーク効果を補償、
即ち補正するものである。このマスキングは、夫々のフ
ィルムカラー信号ｌｏｇＲ_F，ｌｏｇＧ_F，ｌｏｇＢ_F
内に含まれるフィルムカラー情報を修正、例えば率に応
じて増減し混合することによって達せられる。これらの
カラーマスキング動作は、実質的に次の式に従って行わ
れる。

【００６４】

【数１５】ただし、Ｒ_FM＝マスクされた赤フィルム信号Ｇ_FM＝マスクされた緑フィルム信号Ｂ_FM＝マスクされた青フィルム信号Ｆ_XY＝フィルムマスキングマトリックス係数（「Ｙ」色
光による「Ｘ」色フィルム信号への関与分）Ｃ_FX＝フィ
ルム補正率（「Ｘ」色フィルム信号に対する）

【００６５】フィルムマスキングマトリックス係数Ｆ_XY
及びフィルム補正率Ｃ_FXは、フィルムパラメータ・レジ
スタ１１６から信号インタフェース１２６を介してフィ
ルムマスキングマトリックス処理器１１０に入力され
る。フィルムパラメータ・レジスタ１１６は、外部ソー
ス、例えばコンピュータ又はキーボード入力インタフェ
ース（図示せず）からフィルムパラメータ・インタフェ
ース１２８を介して、フィルムマスキングマトリックス
係数Ｆ_XY及びフィルム補正率Ｃ_FXを受信する。これらの
係数Ｆ_XY及び率Ｃ_FXは、希望に応じて新しい値（例えば
識別されたカラー変化から計算された）を入れるか又は
フィルムパラメータ・インタフェース１２８を介して省
略時の値を調整することによって変更できる。

【００６６】フィルムマスキングマトリックス係数Ｆ_XY
は、フィルム製造者によって供給されるか又はユーザに
よって選択されたフィルムデータシートで得られるフィ
ルムデータから決定できる（例えば計算できる）省略
（時）値を有する。或いは、マスキングが殆どもしくは
全く必要でないか又は望ましくないと認められる場合、
「対角線」係数（即ち、Ｆ_RR，Ｆ_GG，Ｆ_BB）に夫々１の
値を与え、「非対角線」係数（即ち、Ｆ_RG，Ｆ_RB，
Ｆ_GB，Ｆ_GR，Ｆ_BR，Ｆ_BG）に夫々０の値を与えてもよ
い。

【００６７】フィルムマスキングマトリックス係数Ｆ_XY
は、フィルム染料（ダイ）の自然マスキングを「逆にす
る」ことによって決定される。例えば、周波数Ｆ１に対
応する色を表す明瞭な「赤」信号は、実際には或る程度
純粋の「赤」、「緑」及び「青」信号になっている。数
学的には、上述の式の「逆関数」である次の結合式によ
り、これを表現することができる。

【００６８】

【数１６】ただし、Ｒ_FM＝マスクされた（純粋の）赤フィルム信号Ｇ_FM＝マスクされた（純粋の）緑フィルム信号Ｂ_FM＝マスクされた（純粋の）青フィルム信号ＩＦ_XY＝相対的応答曲線から直接得て規準化した逆フィ
ルムマスキング係数（「Ｙ」色光による「Ｘ」色フィル
ム信号への関与分）ＩＣ_FX＝逆フィルム補正率（「Ｘ」色フィルム信号に対
する）

【００６９】フィルムマスキングマトリックス係数Ｆ_XY
及びフィルム補正率Ｃ_FXは、上述の３つの１次方程式の
組を標準的方法により解いて、例えば、上述のマトリッ
クスを逆にして着色染料の応答による物理的フィルム変
換を「逆にする」ことにより解いて決定することができ
る。よって、例えば、コダック（商標）５２４７カラー
ネガフィルムの場合、フィルムマスキングマトリックス
係数Ｆ_XYとしての代表的な省略値は、次のようになる。

【００７０】

【数１７】

【００７１】フィルム補正率Ｃ_FX及び逆フィルム補正率
ＩＣ_FXは、固定した（例えばｄｃの）信号パラメータを
表し、信号を更に増幅したり、減衰させたりするのに使
用できる。ただし、これらの率Ｃ_FXは、夫々一般に０の
値（即ち、原信号増幅又は減衰の点からいえば１）が与
えられる。

【００７２】フィルムマスキングマトリックス処理器１
１０から出力されるカラーマスクされたフィルム信号Ｒ
_FM，Ｇ_FM，Ｂ_FMは、次いで夫々の感光度及び真数変換器
集合体１１７Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂによって別々に感
光度及び真数変換される。カラーマスクされたフィルム
信号Ｒ_FM，Ｇ_FM，Ｂ_FMの各々は、フィルム染料密度とフ
ィルム染料露出の対数との関係を表すＨｕｒｔｅｒ−Ｄ
ｒｉｆｆｉｅｌｄ（ＨＤ）特性曲線にほぼ従って感光度
変換されるのがよい。フィルムマスキングされた（即
ち、クロストーク効果をできるだけ小さくするか又は除
去した）赤、緑及び青のフィルム染料密度を夫々表すカ
ラーマスクされたフィルム信号Ｒ_FM，Ｇ_FM，Ｂ_FMは、夫
々の感光度変換器１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂにより
対応する露出対数Ｒ_FME，Ｇ_FME，Ｂ_FMEに変換され
る。この感光度変換は、実質的に次式に従って行われ
る。

【００７３】

【数１８】

【００７４】上式に従い変換器１１２Ｒ，１１２Ｇ，１
１２Ｂによって行われる感光度変換は、フィルム特性に
対応したフィルムカラー補正パラメータを使用する。こ
れらのフィルムカラー補正パラメータは、各色フィルム
染料の最小（即ち、ベース＋フォッグ）Ｄ_xl及び最大
（即ち、飽和）Ｄ_xu密度、フィルム染料特性曲線の夫々
のトウＡ_X及び肩Ｂ_X特性、ガンマγ及びフィルムスピ
ードＡＳＡを含む。これらのフィルムカラー補正パラメ
ータは、フィルムパラメータ・レジスタ１１６から別々
の信号インタフェース・ライン１３０Ｒ，１３０Ｇ，１
３０Ｂを介して各変換器１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ
に与えられる。フィルムパラメータ・レジスタ１１６
は、外部のソース、例えばコンピュータ又はキーボード
・インタフェース（図示せず）からフィルムパラメータ
・インタフェース１２８を介してフィルムカラー補正パ
ラメータを受信する。

【００７５】補正され感光度変換されたフィルムカラー
信号Ｒ_FME，Ｇ_FME，Ｂ_FME（フィルム染料クロストー
ク効果及び露出されたフィルム染料密度の非直線特性が
補正された）は、それから夫々の真数変換器１１４Ｒ，
１１４Ｇ，１１４Ｂにより真数変換、即ち累乗され、線
形相当信号Ｒ_D，Ｇ_D，Ｂ_Dに戻される。これらの信号
Ｒ_D，Ｇ_D，Ｂ_Dはそれから、ビデオパラメータ補正装
置１０４内のビデオパラメータによるカラー補正と、エ
ンコーダ１０６内の符号化とのために使用される（後述
参照）。

【００７６】機能的には、各感光度及び真数変換器集合
体１１７Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂは、感光度変換器１１
２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ及び真数変換器１１４Ｒ，１
１４Ｇ，１１４Ｂより成る。各感光度変換器１１２Ｒ，
１１２Ｇ，１１２Ｂは、夫々の入力信号Ｒ_FM，Ｇ_FM，Ｂ
_FMがそれらの内容をアドレスして夫々変換された信号Ｒ
_FME，Ｇ_FME，Ｂ_FMEを与えるＬＵＴを含むことができ
る。同様に、各真数変換器１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４
Ｂは、夫々の入力信号Ｒ_FME，Ｇ_FME，Ｂ_FMEがそれら
の内容をアドレスして夫々線形相当信号Ｒ_D，Ｇ_D，Ｂ
_Dを与えるＬＵＴを含むことができる。しかし、各感光
度及び真数変換器集合体１１７Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂ
の好適な具体例では、感光度及び真数変換を機能的に結
合して単一のＬＵＴとする。

【００７７】「赤」感光度及び真数変換器集光体１１７
Ｒの好適な具体例では、多重化動作のために２つのＬＵ
Ｔが結合されいてる。カラーマスクされた赤フィルム信
号Ｒ _FMは、両ＬＵＴの入力に結合される。両ＬＵＴはま
た、次の又は更新されたフィルムパラメータ・データ
（上述のような）を選択的に受信するために、「赤」変
換器インタフェース１３０Ｒに結合される。上述の制御
装置１０７による同期制御の下に、両ＬＵＴは、（１）
カラーマスクされた赤フィルム信号Ｒ_FMを受信して対応
する変換された赤フィルム信号Ｒ_FMEを出力すること、
及び（２）次の又は更新されたフィルムパラメータ・デ
ータを「赤」変換器インタフェース１３０Ｒを介して受
信することを交互に行う。この多重化動作により、単一
のＬＵＴをフィルム信号の変換と更にフィルムパラメー
タ・データを受信することとに時分割しなければならな
い場合に比べ、回路１１７Ｒを単一ＬＵＴ回路より早く
動作させることができる。

【００７８】希望に応じ、ＬＵＴの代わりに他の変換手
段を用いてもよい。例えば、デジタル加算器又は乗算
器、マイクロプロセッサ、ＲＩＳＣ、カスタム（注文）
ＤＳＰもしくはＶＬＳＩ、又はスプライン発生器を同様
に用いることができる。

【００７９】図８に示すビデオパラメータ補正装置１０
４は、表示（ディスプレイ）マスキングマトリックス処
理器１１８、別々の補助処理器１２０Ｒ，１２０Ｇ，１
２０Ｂ、別々のビデオ（標準）方式変換器１２２Ｒ，１
２２Ｇ，１２２Ｂ及び表示パラメータ・レジスタ１２４
を含み、これらはすべて図８に示すように接続される。
表示マスキングマトリックス処理器１１８は、補正され
たフィルムカラー信号Ｒ_D，Ｇ_D，Ｂ_Dを受信し、対応
する出力信号Ｒ_DM，Ｇ_DM，Ｂ_DMを与え、これらを補助処
理器１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂに供給する。補助処
理器１２０Ｒ〜１２０Ｂは、対応する出力信号Ｒ_DMA，
Ｇ_DMA，Ｂ_DMAをビデオ方式変換器１２２Ｒ〜１２２Ｂ
に供給する。ビデオ方式変換器１２２Ｒ〜１２２Ｂは、
対応する出力信号Ｒ_S，Ｇ_S，Ｂ_Sをエンコーダ１０７
の入力色信号ポートに供給する。

【００８０】補正されたフィルムカラー信号Ｒ_D，
Ｇ_D，Ｂ_Dは、真数変換器１１４Ｒ〜１１４Ｂ（上述の
フィルムパラメータ補正装置１０２内の）から表示マス
キングマトリックス処理器１１８に供給され、全装置内
のクロストーク効果（例えば、ＣＲＴディスプレイの如
き最終表示装置（図示せず）と、イメージオルシコンの
如き原入力信号Ｒ_F，Ｇ_F，Ｂ_Fを発生した走査装置
（図示せず）との間のクロストーク）を補償するための
カラーマスキングを受ける。表示マスキングマトリック
ス処理器１１８は、これらの補償された信号を表示マス
クされた信号Ｒ_DM，Ｇ _DM，Ｂ_DMとして出力する。

【００８１】このマスキングは、色合い、飽和度及び色
価（明暗度）のようなビデオ信号特性を補正するもの
で、夫々の補正されたフィルムカラー信号Ｒ_D，Ｇ_D，
Ｂ_D内に含まれる表示カラー情報を修正する、例えば率
に応じた増減及び混合をすることによって達せられる。
この表示マスキングは、ほぼ次式に従って行われる。

【００８２】

【数１９】ただし、Ｒ_DM＝マスクされた赤表示信号Ｇ_DM＝マスクされた緑表示信号Ｂ_DM＝マスクされた青表示信号Ｄ_XY＝表示マスキングマトリックス係数（「Ｙ」色フィ
ルム信号による「Ｘ」色表示信号への関与分）Ｃ_DX＝表
示補正率（「Ｘ」色表示信号に対する）

【００８３】表示マスキングマトリックス係数Ｄ_XY及び
表示補正率Ｃ_DXは、表示パラメータ・レジスタ１２４よ
り信号インタフェース１３２を介して表示マスキングマ
トリックス処理器１１８に供給される。また、表示パラ
メータ・レジスタ１２４は、上記の係数Ｄ_XY及び率Ｃ_DX
を外部ソース、例えばコンピュータもしくはキーボード
入力インタフェース（図示せず）から表示パラメータ・
インタフェース１３４を介して受信する。これらの係数
Ｄ_XY及び率Ｃ_DXは、希望により、表示パラメータ・イン
タフェース１３４に結合されたコンピュータもしくはキ
ーボード・インタフェース（図示せず）を介して、新し
い値を入れるか又は省略値を調整することによって変更
できる。

【００８４】表示マスキングマトリックス係数Ｄ_XYは、
最初に本装置を較正し個々の値を計算して決められる省
略値（ｄｅｆａｕｌｔｖａｌｕｅ）を有する。この最
初の較正は、基準カラー情報（例えば、走査赤、緑及び
青標準映像）を入力し、本装置のそれに対する応答を測
定する（例えば、走査された赤、緑及び青標準映像に対
する夫々の応答を測定する）ことにより達せられる。表
示マスキングマトリックス係数Ｄ_XYは、この初期較正か
ら得たデータに基いて計算できる。或いは、マスキング
が殆どもしくは全く必要でないか又は望ましくないと考
えられる場合、「対角線」係数（即ち、Ｄ_RR，Ｄ_GG，Ｄ
_BB）には夫々１の値が与えられ、「非対角線」係数（即
ち、Ｄ_RG，Ｄ_RB，Ｄ_GB，Ｄ_GR，Ｄ_BR，Ｄ_BG）には夫々ゼ
ロの値が与えられる。

【００８５】表示補正率Ｃ_DXは、固定（例えば、ｄｃ）
の信号パラメータを表し、信号を更に増幅したり、減衰
させたりするのに用いられる。ただし、これらの率Ｃ_DX
は一般に、ゼロの値（即ち、原信号増幅又は減衰の点か
らいえば１）が与えられる。

【００８６】表示マスキングマトリックス処理器１１８
は、上述の式に従って動作するように接続された１２個
のレジスタ、或る数の乗算器及び加算器を含むのがよ
い。ただし、マイクロプロセッサ、ＲＩＳＣ又はカスタ
ムＤＳＰ又はＶＬＳＩ回路の如き他のマスキング手段を
用いてもよい。

【００８７】表示マスク（された）信号Ｒ_DM，Ｇ_DM，Ｂ
_DMはそれから、補助処理器１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０
Ｂで別々に処理される。補助処理器１２０Ｒ〜１２０Ｂ
は、表示パラメータ・インタフェース１３４及び表示パ
ラメータ・レジスタ１２４から別々の信号インタフェー
ス１３６Ｒ，１３６Ｇ，１３６Ｂを介して補助処理器１
２０Ｒ〜１２０Ｂに供給される主観的カラー補正パラメ
ータに従って各表示マスク信号Ｒ_DM，Ｇ_DM，Ｂ_DMを「微
調整」する。

【００８８】この主観的カラー補正は、各表示マスク信
号Ｒ_DM〜Ｂ_DMについて夫々のカラー空間内、即ちカラー
飽和域内において１つずつほぼ図形的に行われる。かよ
うな主観的カラー補正は、前述した１９９３年４月１４
日出願の一般譲渡された係属特許出願０８／０４８，０
７７号（１９９１年４月１９日出願の「概略及び精細カ
ラー補正モードをもつデジタルビデオ処理装置」と題す
る米国特許出願０７／６８７，９６２号の継続出願）の
要旨であり、その明細書をここで援用する。

【００８９】本発明を実施するため、各補助処理器１２
０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂは、前述した図６のＬＵＴ１
２の機能を行う参照表を具えてもよい。即ち、「赤」色
成分値Ｒ_DMにフィルム状圧縮を行うための輝度値Ｌ（ビ
デオレベルＶによって求められる。）が、プロセッサか
ら（図７及び８には図示しないが、前述した図６のプロ
セッサ１６と同じようにプログラムされている。）表示
パラメータ・レジスタ１２４に、そして該レジスタ１２
４から信号インタフェース１３６Ｒを介して補助処理器
１２０Ｒに入れられる。同様に、「緑」色成分値Ｇ_DMに
フィルム状圧縮を行うための輝度値Ｌ（ビデオレベルＶ
により求められる。）が、上述の如きプロセッサからレ
ジスタ１２４に、そして該レジスタ１２４から信号イン
タフェース１３６Ｇを介して補助処理器１２０Ｇに入れ
られる。「青」色成分値Ｂ_DMにフィルム状圧縮を行うた
めの輝度値Ｌ（ビデオレベルＶによって求められる。）
も、同様にして補助処理器１２０Ｂに入れられる。

【００９０】上記処理器１２０Ｒ〜１２０Ｂから出力さ
れる処理されたビデオカラー信号Ｒ _DMA，Ｇ_DMA，Ｂ
_DMA（処理器１２０Ｒ〜１２０Ｂで本発明によるフィル
ム状圧縮を受けたもの）は、次いで夫々のビデオ（標
準）方式変換器１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ内で選択
されたビデオカラー標準方式に合うよう別々に変換され
る。このようなビデオカラー方式変換は、一種のビデオ
カラー信号プリエンファシス、例えば信号振幅スケーリ
ングであり、結果として得られるビデオカラー信号
Ｒ_S，Ｇ_S，Ｂ_Sを使用可能な表示方式に合わせるため
に必要である。この変換は、所望により任意のビデオ又
はテレビジョンのカラー標準方式（例えば、ＮＴＳＣ、
ＰＡＬ又はＳＥＣＡＭ）に従って行うことができる。

【００９１】各ビデオ方式変換器１２２Ｒ，１２２Ｇ，
１２２ＢはＬＵＴを含み、その中で入力信号Ｒ_DMA，Ｇ
_DMA，Ｂ_DMAがその内容にアドレスし、それがビデオ標
準方式信号Ｒ_S，Ｇ_S，Ｂ_Sを与える。ただし、デジタ
ル加算器や乗算器、マイクロプロセッサ、ＲＩＳＣ、カ
スタムＤＳＰ又はＶＬＳＩ、或いはスプライン発生器の
ような他の変換手段を所望により用いてもよい。また、
これらのビデオ方式変換器１２２Ｒ〜１２２Ｂに、希望
に応じ、信号インタフェース１３８Ｒ，１３８Ｇ，１３
８Ｂ、表示パラメータ・レジスタ１２４及び表示パラメ
ータ・インタフェース１３４を介して制御信号及びパラ
メータ信号を選択的に供給することができる。

【００９２】標準方式に変換されたビデオカラー信号Ｒ
_S，Ｇ_S，Ｂ_Sは、カラー補正パラメータを選択的に符
号化するためのエンコーダ１０６の入力カラー信号ポー
トに入力される。後述のように、エンコーダ１０６は、
個々の出力カラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂ内の上述したカラー補
正パラメータを選択的に符号化するものである。即ち、
エンコーダ１０６は、上述のカラー補正パラメータを表
す別個のデータを選択的に符号化して個々の出力カラー
信号Ｒ，Ｇ，Ｂの中に入れることができる。

【００９３】したがって、単に補正されただけのカラー
信号を出力するのではなく、補正された又は補正されな
いカラー信号のどちらかを夫々のカラー補正パラメータ
・データと一緒に選択的に出力することができる。これ
は、補正された又は補正されないどちらかのカラー信号
と、夫々の適正なカラー補正パラメータとの両方を使用
したい（例えば、表示又はフィルムへの逆転換のため
に）ときに、魅力的な特色となる。そうではなく、カラ
ー信号をカラー補正された形でのみ供給すると、それら
の最初の補正されない形に関する情報が失われることに
なる。

【００９４】エンコーダ１０６は、そのパラメータ信号
ポートにフィルムパラメータ・レジスタ１１６からフィ
ルムカラー補正パラメータを、フィルムカラー補正パラ
メータ・インタフェース１４０を介して受信する。エン
コーダ１０６はまた、そのパラメータ信号ポートに表示
パラメータ・レジスタ１２４から表示カラー補正パラメ
ータを、表示カラー補正パラメータ・インタフェース１
４２を介して受信する。エンコーダ１０６は更に、その
カラー信号入力ポートに完全に補正され方式変換された
ビデオカラー信号Ｒ_S，Ｇ_S，Ｂ_Sをビデオ方式変換器
１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ（ビデオパラメータ補正
装置１０４内の）から選択的に受信する。或いは、エン
コーダ１０６は、そのカラー信号入力ポートに最初の未
補正入力フィルムカラー信号Ｒ_F，Ｇ_F，Ｂ_Fを、フィ
ルムパラメータ補正装置１０２及びビデオパラメータ補
正装置１０４を側路する直接接続線１４４Ｒ，１４４
Ｇ，１４４Ｂを介して選択的に受信する。更に或いは、
エンコーダ１０６は、そのカラー信号入力ポートに一部
補正されたフィルムカラー信号Ｒ_D，Ｇ_D，Ｂ_Dをビデ
オパラメータ補正装置１０４を側路する直接接続線１４
６Ｒ，１４６Ｇ，１４６Ｂを介して選択的に受信する。

【００９５】エンコーダ１０６が行う符号化は、従来公
知の多くの符号化技法のどれを実施しても達成できる。
例えば、夫々のカラー補正パラメータ・データを出力カ
ラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂの一部分（例えば、その垂直間隔）
の中に挿入（例えば集約）することができる。

【００９６】このカラー補正パラメータの符号化はま
た、１９９２年５月１２日出願の一般譲渡された係属米
国特許出願０７／８８３，８８８号（１９９１年５月１
４日出願の米国特許出願０７／６９９，９２８号の包袋
継続出願、発明の名称「ビデオフィールド及びフレーム
を選択的に識別するためのフィルムからビデオへのフレ
ーム映像変換装置及び方法」）に開示されたフィールド
又はフレームマーキングデータの符号化と同じ方法で行
うことができる。上記特許出願の明細書をここで援用す
る。

【００９７】上述の信号カラー補正及びカラー補正パラ
メータデータ符号化は、どんなベースを選択して行って
もよい。例えば、カラー補正や符号化は、所望に応じフ
レーム毎に（フレームベース）又はシーン毎に（シーン
ベース）を行うことができる。更に希望ならば、このカ
ラー補正や符号化をフィールド毎に行い、データを修正
又は符号化して個々のビデオフィールドの中に入れるこ
とができる。本発明の大部分デジタル的実施によるこの
柔軟性は、ディゾルブ、フェード及びシーン対シーン
（又はフィールド対フィールド又はフレーム対フレー
ム）のカラー整合の如き多くの編集操作を容易にする。

【００９８】以上、本発明を実施例について詳述した
が、本発明はこれらの具体例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内において種々の変形、変更をする
ことができるものである。

【００９９】

【発明の効果】本発明によれば、ビデオ信号にフィール
ド状圧縮特性を取入れるようにビデオ信号を処理するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的なネガフィルム曲線のデータセット及び
モデル・オーバレイを示すグラフである。

【図２】一般的な中間ポジフィルム曲線のデータセット
及びモデル・オーバレイを示すグラフである。

【図３】一般的なプリントフィルム曲線のデータセット
及びモデル・オーバレイを示すグラフである。

【図４】本発明に用いるネガ写真フィルムの一般特性に
基くビデオ圧縮曲線を示すグラフである。

【図５】本発明に用いる中間ポジ写真フィルムの一般特
性に基くビデオ圧縮曲線を示すグラフである。

【図６】本発明のビデオ信号圧縮装置を示すブロック図
である。

【図７】本発明を用いたデジタルカラービデオ処理装置
を示すブロック図（その１）である。

【図８】本発明を用いたデジタルカラービデオ処理装置
を示すブロック図（その２）である。

【図９】本発明のビデオカメラを示すブロック図であ
る。

【図１０】本発明を実施するためのアナログ回路を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１２，１６フィルム状圧縮手段２０選択したパラメータをフィルム圧縮手段に供給す
る手段１２参照表（手段）１６プロセッサ２１，２３，２５アナログ回路１ビデオカメラ８原ビデオ信号発生手段１０アナログ・デジタル変換手段１４デジタル・アナログ変換手段

【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７３】

【数１８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ信号にフィルム状圧縮を行う方法
であって、（ａ）ビデオ信号を圧縮手段に供給するステップと、（ｂ）上記圧縮手段内のビデオ信号にフィルム状圧縮関
数に従ってフィルム状圧縮を行うことにより、ビデオ信
号から圧縮されたビデオ信号を発生するステップとを含
むビデオ信号フィルム状圧縮方法。
【請求項２】ビデオ信号が１組の色成分信号を含むカ
ラービデオ信号であり、上記フィルム状圧縮が該色成分
信号の各々に対して別々に行われる請求項１の方法。
【請求項３】フィルム状圧縮関数が１組の変換パラメ
ータを有し、上記（ｂ）ステップを行う前に該変換パラ
メータの組に対して希望する値を選択するステップを含
む請求項１の方法。
【請求項４】ビデオ信号は対応するシーン輝度値Ｌを
もつピクセルを含み、圧縮されたビデオ信号はビデオレ
ベルＶをもつ修正されたピクセルを含み、フィルム状圧
縮関数は次式の逆関数である請求項１の方法ただし、ｍはパラメータ、Ｖ_Sはオフセット・パラメー
タ、Ｖ_maxは最大ビデオレベル・パラメータ、ｎはガン
マ・パラメータの逆数に等しいパラメータ、βは肩部曲
率パラメータである。
【請求項５】ｍ＝ｎである請求項４の方法。
【請求項６】ビデオ信号は対応するシーン輝度値Ｌを
もつピクセルを含み、圧縮されたビデオ信号はビデオレ
ベルＶをもつ修正されたピクセルを含み、フィルム状圧
縮関数は次式の逆関数である請求項１の方法ただし、Ｖ_Sはオフセット・パラメータ、Ｖ_maxは最大
ビデオレベル・パラメータ、ｎはガンマ・パラメータの
逆数に等しいパラメータ、βは肩部曲率パラメータであ
る。
【請求項７】ビデオ信号は、対応するシーン輝度値Ｌ
をもつピクセルのストリームを含むデジタル信号であ
り、圧縮されたビデオ信号はビデオレベルＶをもつ修正
されたピクセルを含み、上記（ｂ）ステップは、（ｃ）上記対応するシーン輝度値Ｌによって表され、ビ
デオレベルＶを定める参照表値を参照表に入れるステッ
プを含む請求項１の方法。
【請求項８】フィルム状圧縮関数はＬ＝Ｆ（Ｖ）の逆
関数であり、上記（ｃ）のステップは、Ｌ＝Ｆ（Ｖ）を表す中間参照表を決めるステップと、Ｆ（Ｖ_lower）＜Ｌ＜Ｆ（Ｖ_upper）のように、各入力
輝度Ｌに対し括弧内の見出しＶ_lower及びＶ_upperを決
めるために上記中間参照表を使用するステップと、上記各入力輝度Ｌに対応する出力ビデオレベルＶを、Ｆ
（Ｖ_lower）＜Ｌ＜Ｆ（Ｖ_upper）の間における対応す
る入力輝度Ｌと同様に括弧内の見出しＶ_lower及びＶ
_upperの間において同じ間隔に定めるステップとを含む
請求項７の方法。
【請求項９】ビデオ信号がビデオカメラにより発生さ
れ、上記圧縮手段が該ビデオカメラに取付けられた請求
項１の方法。
【請求項１０】ビデオ信号がアナログビデオ信号であ
る請求項１の方法。
【請求項１１】ビデオ信号にフィルム状圧縮を行う装
置であって、１組の変換パラメータを含むフィルム状圧縮関数に従っ
てビデオ信号にフィルム状圧縮を行うことにより、ビデ
オ信号から圧縮されたビデオ信号を発生する手段と、上記１組の変換パラメータについて選択した１組の値を
上記フィルム状圧縮を行う手段に供給する手段とを含む
ビデオ信号フィルム状圧縮装置。
【請求項１２】ビデオ信号が１組の色成分信号を含む
カラービデオ信号であり、上記フィルム状圧縮を行う手
段は、色成分信号の各々に別々に上記フィルム状圧縮を
行う請求項１１の装置。
【請求項１３】ビデオ信号に対応するシーン輝度値Ｌ
をもつピクセルを含み、圧縮されたビデオ信号はビデオ
レベルＶをもつ修正されたピクセルを含み、フィルム状
圧縮関数は次式の逆関数である請求項１１の装置ただし、Ｖ_Sはオフセット・パラメータ、Ｖ_maxは最大
ビデオレベル・パラメータ、ｎはガンマ・パラメータの
逆数に等しいパラメータ、βは肩部曲率パラメータ、ｍ
はもう１つのパラメータである。
【請求項１４】ｍ＝ｎである請求項１３の装置。
【請求項１５】ビデオ信号は対応するシーン輝度値Ｌ
をもつピクセルをを含み、圧縮されたビデオ信号はビデ
オレベルＶをもつ修正されたピクセルを含み、フィルム
状圧縮関数は次式の逆関数である請求項１１の装置ただし、Ｖ_Sはオフセット・パラメータ、Ｖ_maxは最大
ビデオレベル・パラメータ、ｎはガンマ・パラメータの
逆数に等しいパラメータ、βは肩部曲率パラメータであ
る。
【請求項１６】ビデオ信号は、対応するシーン輝度値
Ｌをもつピクセルのストリームを含むデジタル信号であ
り、圧縮されたビデオ信号はビデオレベルＶをもつ修正
されたピクセルを含み、フィルム状圧縮を行う手段は、
上記対応するシーン輝度値Ｌによって表され、ビデオレ
ベルＶを定める参照表値を記憶する参照表を含む請求項
１１の装置。
【請求項１７】フィルム状圧縮関数がＬ＝Ｆ（Ｖ）の
逆関数であり、ソフトウェアでプログラムされ次の機能
をもつプロセッサを含む請求項１６の装置Ｌ＝Ｆ（Ｖ）
を表す中間参照表を決定すること、該中間参照表を用いて、Ｆ（Ｖ_lower）＜Ｌ＜Ｆ（Ｖ
_upper）のように各入力輝度Ｌに対する括弧内の見出し
Ｖ_lower及びＶ_upperを決定すること、上記各入力輝度Ｌに対応する出力ビデオレベルＶを、Ｆ
（Ｖ_lower）＜Ｌ＜Ｆ（Ｖ_upper）の間における対応す
る入力輝度Ｌと同様に括弧内の見出しＶ_lower及びＶ
_upperの間において同じ間隔に定めること。
【請求項１８】ビデオ信号がアナログ信号であり、上
記のフィルム状圧縮を行う手段は、上記フィルム状圧縮
関数に従って上記アナログ信号に上記フィルム状圧縮を
行うアナログ回路を含む請求項１１の装置。
【請求項１９】上記装置がビデオポストプロダクショ
ン編集装置であり、ビデオ信号は第１のダイナミック・
レンジを有し、基準ビデオ部分は第２のダイナミック・
レンジを有し、上記１組の変換パラメータについて選択
される値の１組は、圧縮されたビデオ信号が上記第２の
ダイナミック・レンジにほぼ等しい修正されたダイナミ
ック・レンジを有するように、選択される請求項１１の
装置。
【請求項２０】フィルム状圧縮特性をもつ圧縮された
ビデオ信号を発生するビデオカメラであって、原ビデオ信号を発生する手段と、１組の変換パラメータを含むフィルム状圧縮関数に従っ
て上記原ビデオ信号にフィルム状圧縮を行うことによ
り、該原ビデオ信号から圧縮されたビデオ信号を発生す
る手段と、上記１組の変換パラメータについて選択された値の１組
を上記フィルム状圧縮を行う手段に供給する手段とを含
むビデオカメラ。
【請求項２１】上記の圧縮されたビデオ信号及び原ビ
デオ信号の各々がアナログ信号であり、上記のフィルム
状圧縮を行う手段は、上記原ビデオ信号をデジタル化されたピクセルのストリ
ームに変換するアナログ・デジタル変換手段と、上記デジタル化されたピクセルをフィルム状圧縮された
ピクセルに変換する参照表手段と、上記のフィルム状圧縮されたピクセルを上記の圧縮され
たビデオ信号に変換するデジタル・アナログ変換手段と
を含む請求項２０のビデオカメラ。
【請求項２２】上記原ビデオ信号は対応するシーン輝
度値Ｌをもつピクセルを含み、上記圧縮されたビデオ信
号はビデオレベルＶをもつ修正されたピクセルを含み、
上記フィルム状圧縮関数は次式の逆関数である請求項２
０のビデオカメラただし、Ｖ_Sはオフセット・パラメータ、Ｖ_maxは最大
ビデオレベル・パラメータ、ｎはガンマの逆数に等しい
パラメータ、βは肩部曲率パラメータ、ｍはもう１つの
パラメータである。
【請求項２３】ｍ＝ｎである請求項２２のビデオカメ
ラ。
【請求項２４】ｍ＝１である請求項２２のビデオカメ
ラ。