JPH07170528A - 映像信号処理装置 - Google Patents
映像信号処理装置Info
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- JPH07170528A JPH07170528A JP5313844A JP31384493A JPH07170528A JP H07170528 A JPH07170528 A JP H07170528A JP 5313844 A JP5313844 A JP 5313844A JP 31384493 A JP31384493 A JP 31384493A JP H07170528 A JPH07170528 A JP H07170528A
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- JP
- Japan
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- signal processing
- gamma
- correction
- processing circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 好ましい階調再現を保ちながら正確な色再現
を行なうこと。 【構成】 信号処理回路５は、ディスプレイにおけるガ
ンマ特性の逆変換を行う部分であり、γ＝２．８とおい
た変換を行う。この出力ｒ′，ｇ′，ｂ′信号を直接デ
ィスプレイへ入力すると、正確な色再現になるが、好ま
しい階調再現にはならない。信号処理回路６は、入力
ｒ，ｇ，ｂ信号から“代表的な信号レベルｄ”を求める
もので、単純に最大値を出力するものである。最大値を
用いるのは、明るく色の鮮やかなものに対しては輝度の
低下を引き起こさないようにするためである。入力が
［ｒ：１．０，ｇ：０．０，ｂ：０．０］の場合、平均
値は０．３３であり、このレベルに対してガンマの違い
を補正すると約０．９倍することになり、ディスプレイ
上では色は変わらないものの暗くなる。最大値を用いる
のであれば、補正値は１．０であり、鮮やかな色が再現
できる。
を行なうこと。 【構成】 信号処理回路５は、ディスプレイにおけるガ
ンマ特性の逆変換を行う部分であり、γ＝２．８とおい
た変換を行う。この出力ｒ′，ｇ′，ｂ′信号を直接デ
ィスプレイへ入力すると、正確な色再現になるが、好ま
しい階調再現にはならない。信号処理回路６は、入力
ｒ，ｇ，ｂ信号から“代表的な信号レベルｄ”を求める
もので、単純に最大値を出力するものである。最大値を
用いるのは、明るく色の鮮やかなものに対しては輝度の
低下を引き起こさないようにするためである。入力が
［ｒ：１．０，ｇ：０．０，ｂ：０．０］の場合、平均
値は０．３３であり、このレベルに対してガンマの違い
を補正すると約０．９倍することになり、ディスプレイ
上では色は変わらないものの暗くなる。最大値を用いる
のであれば、補正値は１．０であり、鮮やかな色が再現
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、おもに撮像装置におけ
る映像信号処理装置に関し、特にテレビジョンの規格で
定められたガンマ特性（光−映像信号変換特性）と実際
のディスプレイのガンマ特性との違いを補正することに
より好ましい色再現を行う映像信号処理装置に関する。
る映像信号処理装置に関し、特にテレビジョンの規格で
定められたガンマ特性（光−映像信号変換特性）と実際
のディスプレイのガンマ特性との違いを補正することに
より好ましい色再現を行う映像信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョンでは、表示器のＣＲＴのガ
ンマ特性（入力の映像信号と出力の光との関係）をγ＝
２．２と仮定して、その逆変換を撮像側で行い伝送して
いる。これを式（１）に示す。しかし、実際のＣＲＴの
ガンマはγ＝２．８程度であり、２．２とは大きく異な
っている。現在のテレビジョンの撮像系と受像系の関係
を図１に示す。２０は３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３本の撮
像管、１は各撮像管１からのｒ，ｇ，ｂ信号を以下のよ
うにしてガンマ補正する信号処理回路、２はこの処理後
のｒ″，ｇ″，ｂ″信号を輝度（Ｙ）および色差（Ｃ
１，Ｃ２）信号に変換するマトリックス回路であって、
これらは撮像装置を構成する。ＹおよびＣ１，Ｃ２信号
は、伝送信号として受像装置に入力され、まずマトリッ
クス回路３によってｒ″，ｇ″，ｂ″信号に変換され、
ＣＲＴ４に供給されｒ，ｇ，ｂから構成されるカラー画
像として表示される。ここで、信号処理回路１は（１）
式でγ＝２．２とした変換を行うもので、「″」を付け
てある信号はこのガンマ補正がされた信号であることを
示す。なお実際のカメラでは、色再現補正のリニアマト
リクスが撮像管と信号処理回路１との間に入っている。
ンマ特性（入力の映像信号と出力の光との関係）をγ＝
２．２と仮定して、その逆変換を撮像側で行い伝送して
いる。これを式（１）に示す。しかし、実際のＣＲＴの
ガンマはγ＝２．８程度であり、２．２とは大きく異な
っている。現在のテレビジョンの撮像系と受像系の関係
を図１に示す。２０は３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３本の撮
像管、１は各撮像管１からのｒ，ｇ，ｂ信号を以下のよ
うにしてガンマ補正する信号処理回路、２はこの処理後
のｒ″，ｇ″，ｂ″信号を輝度（Ｙ）および色差（Ｃ
１，Ｃ２）信号に変換するマトリックス回路であって、
これらは撮像装置を構成する。ＹおよびＣ１，Ｃ２信号
は、伝送信号として受像装置に入力され、まずマトリッ
クス回路３によってｒ″，ｇ″，ｂ″信号に変換され、
ＣＲＴ４に供給されｒ，ｇ，ｂから構成されるカラー画
像として表示される。ここで、信号処理回路１は（１）
式でγ＝２．２とした変換を行うもので、「″」を付け
てある信号はこのガンマ補正がされた信号であることを
示す。なお実際のカメラでは、色再現補正のリニアマト
リクスが撮像管と信号処理回路１との間に入っている。
【０００３】
【数１】 ｖ＝Ｌ1/r または Ｌ＝ｖr （１） ここでｖ：映像信号、Ｌ：入力または出力の光の大きさ γ：ガンマの値 このため、光の領域でみて総合入出力特性は図２および
（２）式のように暗部が少しつぶれた特性になる。これ
は、正確な輝度再現ではないが、黒が締まって一般に好
ましい階調再現とみなされている。
（２）式のように暗部が少しつぶれた特性になる。これ
は、正確な輝度再現ではないが、黒が締まって一般に好
ましい階調再現とみなされている。
【０００４】
【数２】 Ｌo ＝ｖ2.8 ＝（Ｌi 1/2.2）2.8 ＝Ｌi 1.3 （２） ここでＬo ：出力の光の大きさ、Ｌi ：入力の光の大き
さ
さ
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、階調再
現に対しては、現在のテレビジョンは好ましい再現を行
っているが、色についてみると問題がある。
現に対しては、現在のテレビジョンは好ましい再現を行
っているが、色についてみると問題がある。
【０００６】例えば、入力が［ｒ：０．５，ｇ：０．
３，ｂ：０．３］というようなやや赤い色の場合、
（２）式の変換によりディスプレイ上には［ｒ：０．４
１，ｇ：０．２１，ｂ：０．２１］が再現される。これ
は、入力よりも赤の強い色である。このため、撮像装置
においてリニアマトリクスなどにより正確な色再現をし
ようとしても、ガンマの違いによりディスプレイ上には
入力よりも濃い色が再現される。もし撮像側で行うガン
マ補正の値をディスプレイと同じにするならば、正確な
色再現は可能だが、好ましい階調再現にはならない。
３，ｂ：０．３］というようなやや赤い色の場合、
（２）式の変換によりディスプレイ上には［ｒ：０．４
１，ｇ：０．２１，ｂ：０．２１］が再現される。これ
は、入力よりも赤の強い色である。このため、撮像装置
においてリニアマトリクスなどにより正確な色再現をし
ようとしても、ガンマの違いによりディスプレイ上には
入力よりも濃い色が再現される。もし撮像側で行うガン
マ補正の値をディスプレイと同じにするならば、正確な
色再現は可能だが、好ましい階調再現にはならない。
【０００７】本発明の目的は、以上のような問題を解消
し、好ましい階調再現を保ちながら、正確な色再現（厳
密な表現をすると、色相と彩度の正確な再現）を行なえ
る映像信号処理装置を提供することにある。
し、好ましい階調再現を保ちながら、正確な色再現（厳
密な表現をすると、色相と彩度の正確な再現）を行なえ
る映像信号処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は撮像手段からの映像信号に関して表示手段のガ
ンマ値に応答する値でガンマ補正するガンマ補正手段
と、前記撮像信号に関して前記ガンマ補正と総合するこ
とによって前記表示手段の階調特性に適合する補正を行
う階調特性補正手段とを具えたことを特徴とする。
本発明は撮像手段からの映像信号に関して表示手段のガ
ンマ値に応答する値でガンマ補正するガンマ補正手段
と、前記撮像信号に関して前記ガンマ補正と総合するこ
とによって前記表示手段の階調特性に適合する補正を行
う階調特性補正手段とを具えたことを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１０】〈実施例１〉図３に本発明の第１の実施例
にかかる撮像装置を示す。３原色Ｒ，Ｇ，Ｂの各撮像管
２０からのｒ，ｇ，ｂ信号は、信号処理回路５に入力さ
れる。この信号処理回路５は、ディスプレイにおけるガ
ンマ特性の逆変換を行う部分であり、（１）式でγ＝
２．８とおいた変換を行う。この出力ｒ′，ｇ′，ｂ′
信号を直接ディスプレイへ入力すると、正確な色再現に
なるが、好ましい階調再現にはならない。
にかかる撮像装置を示す。３原色Ｒ，Ｇ，Ｂの各撮像管
２０からのｒ，ｇ，ｂ信号は、信号処理回路５に入力さ
れる。この信号処理回路５は、ディスプレイにおけるガ
ンマ特性の逆変換を行う部分であり、（１）式でγ＝
２．８とおいた変換を行う。この出力ｒ′，ｇ′，ｂ′
信号を直接ディスプレイへ入力すると、正確な色再現に
なるが、好ましい階調再現にはならない。
【００１１】信号処理回路６は、入力ｒ，ｇ，ｂ信号か
ら“代表的な信号レベルｄ”を求めるもので、その手段
としては図４，図５がある。図４に示すように、演算回
路９は、単純に（３）式のように最大値を出力するもの
である。最大値を用いるのは、明るく色の鮮やかなもの
に対しては輝度の低下を引き起こさないようにするため
である。例えば、入力が［ｒ：１．０，ｇ：０．０，
ｂ：０．０］の場合、平均値は０．３３であり、このレ
ベルに対してガンマの違いを補正すると（６）式より約
０．９倍することになり、ディスプレイ上では色は変わ
らないものの暗くなる。最大値を用いるのであれば、補
正値は１．０であり、鮮やかな色が再現できる。
ら“代表的な信号レベルｄ”を求めるもので、その手段
としては図４，図５がある。図４に示すように、演算回
路９は、単純に（３）式のように最大値を出力するもの
である。最大値を用いるのは、明るく色の鮮やかなもの
に対しては輝度の低下を引き起こさないようにするため
である。例えば、入力が［ｒ：１．０，ｇ：０．０，
ｂ：０．０］の場合、平均値は０．３３であり、このレ
ベルに対してガンマの違いを補正すると（６）式より約
０．９倍することになり、ディスプレイ上では色は変わ
らないものの暗くなる。最大値を用いるのであれば、補
正値は１．０であり、鮮やかな色が再現できる。
【００１２】
【数３】 ｄ＝Ｍａｘ（ｒ，ｇ，ｂ） （３） 図５は演算回路９の他にさらに次の２つの演算回路を用
いる。すなわち、演算回路１０は、（４）式のように最
小値を与える。また演算回路１１は、（５）式のように
演算回路９の出力ｄ１と演算回路１０の出力ｄ２とによ
って内挿を行うものである。
いる。すなわち、演算回路１０は、（４）式のように最
小値を与える。また演算回路１１は、（５）式のように
演算回路９の出力ｄ１と演算回路１０の出力ｄ２とによ
って内挿を行うものである。
【００１３】
【数４】ｄ1 ＝Ｍａｘ（ｒ，ｇ，ｂ）…図４の演算回路
９と同じ。
９と同じ。
【００１４】 ｄ2 ＝Ｍｉｎ（ｒ，ｇ，ｂ） （４） ｄ ＝（ｄ1 2＋ｄ2 2）／（ｄ1 ＋ｄ2 ） （５） 図３において、信号処理回路６からの出力ｄを入力する
信号処理回路７は、現在のテレビジョンで行われている
ガンマ補正と実際のディスプレイのガンマ特性の違いを
補正するもので、（６）式の演算結果を出力する。
信号処理回路７は、現在のテレビジョンで行われている
ガンマ補正と実際のディスプレイのガンマ特性の違いを
補正するもので、（６）式の演算結果を出力する。
【００１５】
【数５】 ｅ＝ｄ(1/r1-1/r2) （６） ここでｒ１：テレビジョンの規格によるガンマ（２．
２） ｒ２：実際のディスプレイのガンマ（約２．８） 信号処理回路７の出力ｅは、掛算器８において信号処理
回路５からの各信号ｒ′，ｇ′，ｂ′に掛け算され、掛
算器８からの各出力はマトリクス回路２に入力され、そ
こでＹ，Ｃ１，Ｃ２信号に変換され、伝送系に出力され
る。
２） ｒ２：実際のディスプレイのガンマ（約２．８） 信号処理回路７の出力ｅは、掛算器８において信号処理
回路５からの各信号ｒ′，ｇ′，ｂ′に掛け算され、掛
算器８からの各出力はマトリクス回路２に入力され、そ
こでＹ，Ｃ１，Ｃ２信号に変換され、伝送系に出力され
る。
【００１６】例えば入力すなわち、撮像管２０からの信
号が［ｒ：０．５，ｇ：０．３，ｂ：０．３］のとき、
各段での出力は以下の通りである。
号が［ｒ：０．５，ｇ：０．３，ｂ：０．３］のとき、
各段での出力は以下の通りである。
【００１７】（１）信号処理回路５の出力：［ｒ′：
０．７８，ｇ′：０．６５，ｂ′：０．６５］ 信号処理回路６（図４の構成の時）の出力：ｄ＝０．５ 信号処理回路７の出力：ｅ＝０．９３ 掛算器８の出力：［ｒ′：０．７３，ｇ′：０．６１，
ｂ′：０．６１］ γ＝２．８のディスプレイ上に再現される色：［ｒ：
０．４１，ｇ：０．２５，ｂ：０．２５］ これは、ｒ，ｇ，ｂの比率が入力と同じであるため、入
力と同じ色であるが、全体のレベルは前述した現在のテ
レビジョンによる再現値にほぼ等しい。したがって、階
調特性は現在のテレビジョンとほぼ等しくなっている。
０．７８，ｇ′：０．６５，ｂ′：０．６５］ 信号処理回路６（図４の構成の時）の出力：ｄ＝０．５ 信号処理回路７の出力：ｅ＝０．９３ 掛算器８の出力：［ｒ′：０．７３，ｇ′：０．６１，
ｂ′：０．６１］ γ＝２．８のディスプレイ上に再現される色：［ｒ：
０．４１，ｇ：０．２５，ｂ：０．２５］ これは、ｒ，ｇ，ｂの比率が入力と同じであるため、入
力と同じ色であるが、全体のレベルは前述した現在のテ
レビジョンによる再現値にほぼ等しい。したがって、階
調特性は現在のテレビジョンとほぼ等しくなっている。
【００１８】（２）信号処理回路６が図５の構成の時
は、ｄ＝０．４３，ｅ＝０．９２となり、ディスプレイ
上には［ｒ：０．４０，ｇ：０．２４，ｂ：０．２４］
が再現される。
は、ｄ＝０．４３，ｅ＝０．９２となり、ディスプレイ
上には［ｒ：０．４０，ｇ：０．２４，ｂ：０．２４］
が再現される。
【００１９】このように本実施例では、入力とディスプ
レイ上に出力される色は同じでありながら、階調再現特
性は現在のテレビジョンとほぼ同じである。
レイ上に出力される色は同じでありながら、階調再現特
性は現在のテレビジョンとほぼ同じである。
【００２０】〈実施例２〉図６に本発明の第２の実施例
を示す。構成は図３のそれとほぼ同じであるが、信号処
理回路６には、信号処理回路５の出力ｒ′，ｇ′，ｂ′
信号を入力し、同回路６の出力ｄを処理するのが信号処
理回路１２である点が異なる。
を示す。構成は図３のそれとほぼ同じであるが、信号処
理回路６には、信号処理回路５の出力ｒ′，ｇ′，ｂ′
信号を入力し、同回路６の出力ｄを処理するのが信号処
理回路１２である点が異なる。
【００２１】信号処理回路６の入力は信号処理回路５の
出力なので、信号処理回路１２は（７）式の演算を行
い、その出力ｆを掛算器８に入力する。
出力なので、信号処理回路１２は（７）式の演算を行
い、その出力ｆを掛算器８に入力する。
【００２２】
【数６】
【００２３】〈実施例３〉図７に本発明の第３の実施例
を示す。構成は図３のそれとほぼ同じであるが、掛算器
８は信号処理回路５の前に設けてあるので、信号処理回
路７の代りに用いる信号処理回路１３は（８）式の演算
を行い、その出力ｋを掛算器８に入力する。
を示す。構成は図３のそれとほぼ同じであるが、掛算器
８は信号処理回路５の前に設けてあるので、信号処理回
路７の代りに用いる信号処理回路１３は（８）式の演算
を行い、その出力ｋを掛算器８に入力する。
【００２４】
【数７】 ｆ＝ｄr2/r1-1 （８） 〈実施例４〉図８に本発明の第４の実施例を示す。構成
は図３のそれとほぼ同じであるが、すべての処理がマト
リクス回路２の後なので、信号処理回路６の代わりに信
号処理回路１２を用いる。輝度信号Ｙは０〜１．０であ
るが、色差信号Ｃ１，Ｃ２は−０．５〜０．５の範囲な
ので、信号処理回路１２は図４，図５の代わりに図９，
図１０の構成となる。
は図３のそれとほぼ同じであるが、すべての処理がマト
リクス回路２の後なので、信号処理回路６の代わりに信
号処理回路１２を用いる。輝度信号Ｙは０〜１．０であ
るが、色差信号Ｃ１，Ｃ２は−０．５〜０．５の範囲な
ので、信号処理回路１２は図４，図５の代わりに図９，
図１０の構成となる。
【００２５】図９では、演算回路１５により（９）式で
与えられる値を出力する。
与えられる値を出力する。
【００２６】
【数８】 ｄ＝Ｍａｘ（Ｙ，２・｜ｃ１｜，２・｜ｃ２｜） （９） 図１０では、演算回路１５と（１０）式で与えられる値
を出力する演算回路１６を用いて演算回路１１から（１
１）式で与えられる値を出力する。
を出力する演算回路１６を用いて演算回路１１から（１
１）式で与えられる値を出力する。
【００２７】
【数９】 ｄ1 ＝Ｍａｘ（Ｙ，２・｜ｃ１｜，２・｜ｃ２｜）…（９）式と同じ ｄ2 ＝Ｍｉｎ（Ｙ，２・｜ｃ１｜，２・｜ｃ２｜） （１０） ｄ ＝（ｄ1 2＋ｄ2 2）／（ｄ1 ＋ｄ2 ） （１１） 〈実施例５〉図１１に本発明の第５の実施例を示す。こ
れは図１の撮像装置の系統により作られた信号Ｙ，Ｃ
１，Ｃ２を、付属回路で補正して補正後の信号Ｙ′，Ｃ
１′，Ｃ２′を出力するものである。ガンマ補正が信号
処理回路１で行われているため、それを図６の信号処理
回路５で作られた信号と同じにするため、信号処理回路
１７が用いられる。これは（１２）式の補正を行うもの
である。他は図６と同じである。
れは図１の撮像装置の系統により作られた信号Ｙ，Ｃ
１，Ｃ２を、付属回路で補正して補正後の信号Ｙ′，Ｃ
１′，Ｃ２′を出力するものである。ガンマ補正が信号
処理回路１で行われているため、それを図６の信号処理
回路５で作られた信号と同じにするため、信号処理回路
１７が用いられる。これは（１２）式の補正を行うもの
である。他は図６と同じである。
【００２８】
【数１０】 ｇ＝ｄr1/r2 （１２）
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、好
ましい階調再現を保ちながら正確な色再現を行なうこと
ができる。
ましい階調再現を保ちながら正確な色再現を行なうこと
ができる。
【図１】テレビジョンにおける撮像装置と受像装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】テレビジョンにおける光の領域での入出力特性
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例のブロック図である。
【図４】信号処理回路６の構成の一例を示す図である。
【図５】信号処理回路６の構成の他の一例を示す図であ
る。
る。
【図６】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】本発明の第３の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図８】本発明の第４の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図９】信号処理回路１４の構成の一例を示す図であ
る。
る。
【図１０】信号処理回路１４の構成の他の一例を示す図
である。
である。
【図１１】本発明の第５の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
５，６，７ 信号処理回路 ８ 掛算器 ２０ 撮像管
Claims (5)
- 【請求項１】 撮像手段からの映像信号に関して表示手
段のガンマ値に応答する値でガンマ補正するガンマ補正
手段と、前記撮像信号に関して前記ガンマ補正と総合す
ることによって前記表示手段の階調特性に適合する補正
を行う階調特性補正手段とを具えたことを特徴とする映
像信号処理装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記階調特性補正手
段は、前記撮像手段からの撮像信号に基づいて補正信号
を作成し、当該補正信号によって前記ガンマ補正後の撮
像信号を補正することを特徴とする映像信号処理装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記階調特性補正手
段は、前記ガンマ補正後の撮像信号に基づいて補正信号
を作成し、当該補正信号によって前記ガンマ補正後の撮
像信号を補正することを特徴とする映像信号処理装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記階調特性補正手
段は、前記撮像手段からの撮像信号を補正し、前記ガン
マ補正手段は前記階調補正後の撮像信号を補正すること
を特徴とする映像信号処理装置。 - 【請求項５】 現行テレビジョン信号に対して請求項１
の映像信号処理装置を適用することを特徴とする映像信
号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31384493A JP3357439B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 映像信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31384493A JP3357439B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 映像信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07170528A true JPH07170528A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3357439B2 JP3357439B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=18046194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31384493A Expired - Lifetime JP3357439B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 映像信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357439B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011527851A (ja) * | 2008-07-08 | 2011-11-04 | イーストマン コダック カンパニー | 異なる規格を使用して符号化された画像の変換 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP31384493A patent/JP3357439B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011527851A (ja) * | 2008-07-08 | 2011-11-04 | イーストマン コダック カンパニー | 異なる規格を使用して符号化された画像の変換 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3357439B2 (ja) | 2002-12-16 |
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