JPH0771301B2 - カラー映像信号の変換方法 - Google Patents

カラー映像信号の変換方法

Info

Publication number
JPH0771301B2
JPH0771301B2 JP4303986A JP4303986A JPH0771301B2 JP H0771301 B2 JPH0771301 B2 JP H0771301B2 JP 4303986 A JP4303986 A JP 4303986A JP 4303986 A JP4303986 A JP 4303986A JP H0771301 B2 JPH0771301 B2 JP H0771301B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signals
signal
color
conversion
color difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4303986A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62200889A (ja
Inventor
典生 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP4303986A priority Critical patent/JPH0771301B2/ja
Publication of JPS62200889A publication Critical patent/JPS62200889A/ja
Publication of JPH0771301B2 publication Critical patent/JPH0771301B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばRGB表色系のカラー映像信号をYUV表色
系等に変換して伝送し、伝送された信号を元のRGB表色
系のカラー映像信号に戻すためのカラー映像信号の変換
方法に関し、特に、ディジタル伝送する際の符号化効率
を向上し、デコーダを簡単な論理回路により構成可能と
するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、カラー映像信号のR,G,Bの3原色信号を、例
えばY,U,Vのような1つの輝度信号と1対の色差信号に
変換して伝送し、これらの伝送された信号を元の3原色
信号に戻すようなカラー映像信号のエンコード及び/又
はデコード装置において、各色差信号のダイナミックレ
ンジが輝度信号のダイナミックレンジに略一致するよう
に拡張し、これらの拡張された信号を元の3原色信号に
変換するときの変換式の各係数を2-n(nは整数)の和
にて近似することにより、信号伝送効率を高めるととも
に、デコード回路構成を簡略化するものである。
〔従来の技術〕
カラー映像信号をディジタル化して伝送(伝送路を介し
ての送受信のみならず、記録媒体に対する記録再生も含
む)する場合に、RGBの3原色信号を例えばYUVやYIQ等
のような、輝度信号と1対の色差信号の系に変換するこ
とが一般に行われている。これは、人間の視覚的な特性
として、輝度(明暗)に対する感度(特に分解能)に比
べて色彩に対する分解能が低いことにより、YUV系やYIQ
系等のような表色系のうちの輝度信号Yに対して色差信
号U,VあるいはI,Q等を空間的あるいは時間的に間引いて
伝送してもカラー画質の劣化が少なく、高効率の信号伝
送が行えるからである。
このような1つの輝度信号と1対の色差信号による表色
系の一例であるYUV系の各信号は、 の変換公式によりR,G,Bの信号から変換でき、これらの
Y,U,Vの信号に基いて、 の変換公式により元のR,G,B信号を復元できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、カラー映像信号をディジタル伝送(ディジタ
ル記録再生も含む)する場合には、上記各式,によ
る変換処理をディジタル的に行わせることが必要とされ
るが、従来においては、変換テーブルによる変換方式が
多く採用されている。
しかしながら、この方式では、Y,U,Vのデータ数に比例
して変換テーブルが大きなものとなり、自然画等のよう
な多数色の画像を取り扱う場合には、変換テーブルが大
きくなり過ぎるという不都合がある。
また、上記各式,を実際に計算する変換方式も考え
られるが、高解像度の画像を短時間で処理しようとする
場合には、高速な演算処理が要求されるのみならず、デ
ィジタル演算処理の際の乗算係数としては2進数表示さ
れたものが使用されるから、桁数が少いと上記式,
の各係数との間の誤差が増大するため、演算語長(桁
数)にも充分なビット数が要求され、高速かつ大規模な
回路構成が必要になるという欠点がある。
すなわち、例えばいわゆるCD-ROM画像で768×512ドット
の解像度の場合の1ドットあたりの復号化処理に割り当
てられる時間は約68nsec程度にすぎず、このような短時
間に上記式の計算をある程度の精度を保って行わせる
ためには、超高速の素子を用いた大きな回路構成が要求
され、高価格となってしまう。
また、Y,U,Vの各信号レベルのとり得る値は、R,G,Bをそ
れぞれ0.0〜1.0の範囲で変化させたときに、0.0≦Y≦
1.0,−0.436≦U≦0.436,−0.615≦V≦0.615のように
なり、これらの信号をそのままディジタル伝送すること
は、ダイナミックレンジの有効利用の観点からみて不利
である。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、ハードウェア構成を小さなものとすることができ、
ディジタル信号伝送の際のダイナミックレンジの観点か
らの伝送効率を高めることができるようなカラー映像信
号の変換方法の提供を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係るカラー映像信号の変換方法は、カラー映像
信号の3原色信号に対して変換式による計算を行って、
1つの輝度信号と1対の色差信号に変換する際に、各色
差信号についてのダイナミックレンジが輝度信号のダイ
ナミックレンジに近似した値となる変換式を用いてそれ
ぞれスケール拡張された色差信号に上記3原色信号を変
換する工程と、これらの拡張された各色差信号と上記輝
度信号とに基いて上記3原色信号を表現するときの各色
差信号に対する乗算係数を、2-n(nは整数)の和にて
近似した変換式を用いて変換する工程とを有することを
特徴としている。
〔作用〕 伝送路(記録媒体も含む)のダイナミックレンジを有効
に利用し得るように、該伝送ダイナミックレンジの範囲
内の許容最大値に輝度信号及び各色差信号のダイナミッ
クレンジを揃えて伝送することにより、信号伝送効率が
向上し、また、デコード演算時の乗算係数を2-nの和で
表現することにより、比較的小規模な回路構成で復号化
処理が行える。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例として、カラー映像信号の3原
色信号R,G,Bを、YUV表色系の1つの輝度信号Y及び1対
の色差信号U,Vに変換し、これらのYUV信号系から元のRG
B信号系に復元する例について説明する。
先ず、一般のカラー撮像素子等のカラー映像信号入力手
段においては、RGB表色系の3原色信号R,G,Bが多く用い
られており、これらのR,G,B信号を送出したり、記録媒
体に記録する際には、輝度信号及び1対の色差信号であ
る例えばY,U,V信号に変換される。このときのRGB系から
YUV系への変換公式は、前記式の通りである。
次に、送受信あるいは記録再生等の方法により伝送され
たY,U,V信号等を、カラーCRT(陰極線管)等のディスプ
レイ装置に表示させたりする場合には、元のRGB系に変
換することが必要とされ、このときのYUV系からRGB系へ
の変換公式は、前記式のようになっている。
ところで、R,G,B信号の取り得る値を、 0.0≦R,G,B≦1.0 …… とするときの各Y,U,V信号の取り得る値は、それぞれ次
の通りとなる。
この式のような変化範囲の信号を、そのままの値で、
例えばダイナミックレンジを±1として符号化すること
は、ダイナミックレンジ内に信号の取り得ないレベルが
含まれることになり、効率的な符号化方式とは言い難
い。
そこで、U,V信号の各値が、Y信号と同じダイナミック
レンジ1、すなわち±0.5の範囲内に収まるようにスケ
ールを拡張するものである。さらに、YUV系からRGB系へ
の変換が小規模なハードウェア構成で容易に実現できる
ように、変換式における各係数が2-n(nは整数)の和
で表現できるような変換方式を提案するものである。
ここで、信号Vを拡張して得られるVexを、 V=CvVex …… のように表わすとき、Vexの取り得る値が−0.5〜0.5の
範囲内にある(−0.5≦Vex≦0.5)ようにするために
は、上記式と上記式より、 Cv=1.23 …… であることが必要となる。いま、Vexの係数を2-nの和
で近似するための計算を進める上で、上記Cvの値を例え
ばCv=1.3に選ぶと、前記式のR,Gに関する変換式は、
それぞれ R=Y+1.482Vex …… G=Y−0.775Vex+α(U) …… ただしα(U)はUに関する項を示す。
となる。これらの,式の各Vexの係数を、2-nの和
で近似すると、 のように表現することができる。
次に、信号Uについても同様に、 U=CuUex …… と表わし、拡張された信号Uexを−0.5〜0.5の範囲内に
収める(−0.5≦Uex≦0.5)ためには、上記式と上記
式により、 Cu≧0.872 …… が必要とされる。ここで計算を簡略化するためにCu=1.
0、すなわちU=Uexとすれば、前記式のG,Bに関する
変換式は、それぞれ G=Y−0.394Uex+β(V) …… ただしβ(V)はVに関する項を示す。
B=Y+2.03Uex …… となる。これらの,式の各Uexの係数を2-nの和で
近似すると、 となる。
以上に述べた変換式をまとめると、先ずRGB系からYUV系
(Y及びUex,Vex)への変換公式は、 となる。すなわち、第1図において、エンコーダ10の3
入力端子11,12,13に供給されたカラー映像信号のR,G,B
信号は、エンコーダ10内で上記式による変換が行わ
れ、YUV系のディジタル信号Y,Uex,Vexとなって出力され
る。これらの出力ディジタル信号Y,Uex,Vexは、伝送路
や記録媒体等の伝送系20を介してデコーダ30に伝送さ
れ、次のような変換公式により元のカラー3原色信号R,
G,Bに変換されて、出力端子31,32,33よりそれぞれ取り
出される。
このような式のYUV→RGB変換を行うためのデコーダ30
の具体的な回路構成の一例を第2図に示す。
この第2図において、デコーダ30の各入力端子41,42,43
には信号Y,Uex,Vexがそれぞれ入力されており、5個の
係数乗算器44〜48、符号反転回路50および6個の加算器
51〜56によって、上記式の演算が実行されて、各出力
端子31,32,33より信号R,G,Bがそれぞれ取り出されるよ
うになっている。ここで、各係数乗算器44〜48は、いず
れも2-n(nは整数)を乗算するものであるから、ディ
ジタル演算の際には、いわゆる算術右方シフトや左方シ
フトのようなビットシフト処理のみにより乗算結果を得
ることができ、高速演算が可能であるとともに、回路構
成が極めて簡単で済む。また、2の補数表示されたディ
ジタルデータの場合の符号反転回路50については、全ビ
ットのインバート(0,1の反転)と+1(インクリメン
ト)により容易かつ高速に実現でき、加算器51〜56の個
数も6個と少数で済むため、デコーダ30を例えば1200ゲ
ート程度で構成できる。これは、従来のデコーダに必要
とされた8000ゲートに比べて、極めて小規模な回路構成
であり、上記式により変換されたY,Uex,Vexに対する
逆変換の式を忠実に実現するものであるため、精度も
高いものとなっている。
また、拡張されたYUV系における各信号Y,Uex,Vexのそれ
ぞれ取り得る値としては、上記式のR,G,Bの変化範囲
を0.0〜1.0とするとき、 となり、ダイナミックレンジ1.0(あるいは±0.5)内に
Y,Uex,Vexを比較的効率良く収めた形態で変換符号化す
ることが可能となる。また、これらの拡張されたYUV信
号系と、本来の(拡張なしの)YUV信号系との互換性も
ある程度考慮されており、第1図のデコーダ30に上記
式の変換公式に基く拡張なしのYUV信号が供給されて
も、実用上ほとんど問題のない程度にRGB系への変換が
行われる。
ところで、上記式に示すようなエンコード時の変換公
式中の各乗算係数については、必ずしも2-nの和とはな
っていないが、例えばいわゆるCD-ROM等への適用を考え
る場合に、エンコーダ10はソフト供給側あるいはメーカ
側で使用されるものであり、回路構成の大規模化や高価
格化は大きな欠点とはならない。これに対して、デコー
ダ30はユーザ側の機器に用いられるものであり、回路構
成の小規模化や低価格化が極めて重視されるわけであ
る。
次に、本発明の他の実施例として、上記拡張されたU,V
信号であるUex,Vexを、上記式や式を満足する範囲
内でさらに高精度に近似する場合について説明する。
この場合、V=CvVexを前記式のRに関する変換式に
代入すると、 R=Y+1.14CvVex …… となり、上記式のCv≧1.23を満足する条件の下にVex
の係数を2-nの和で近似すると、 また、Gに関する変換式についても同様に、 ただしα(U)はUに関する項を示す となる。次に、U=CuUexを前記式のB,Gに関する変換
式にそれぞれ代入し、上記式のCu≧0.872の条件を満
たすような各Uexの係数についての2-nの和による近似
を行うと、 ただしβ(V)はVに関する項を示す となる。このときのエンコーダ側でのRGB系から拡張YUV
系への変換公式は下記式のようになり、デコーダ側で
の拡張YUV系からRGB系への変換公式は、下記式のよう
になる。
また、拡張YUV系の各信号Y,Uex,Vexのそれぞれ取り得る
値は、0.0≦R,G,B≦1.0のとき、 0.0≦Y≦1.0 −0.498≦Uex≦0.498 −0.498≦Vex≦0.498 となり、ダイナミックレンジ1あるいは±0.5内に効率
良く収まっている。
ただし、この第2の実施例の場合には、上記式からも
明らかなように、デコーダ回路構成がやや複雑化する虞
れがあり、特に信号伝送効率を重視する場合にのみ有用
である。
なお、本発明は、上記実施例のみに限定されるものでは
なく、例えば、本来のYUV系とRGB系との間の変換公式の
各係数により近い値であり、かつ2-nの和で近似できる
ような拡張U,V信号の各係数の組を選び、本来のYUV信号
と拡張YUV信号との間の互換性を重視させるようにして
もよい。さらに、本発明をRGB系とYIQ系との間の信号変
換に適用することも容易に実現可能であり、この他種々
の輝度信号と1対の色差信号との表色系とRGB系との間
の信号変換に適用できることは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明のカラー映像信号の変換方法によれば、3原色信
号を1つの輝度信号と1対の色差信号に変換してディジ
タル伝送の際の信号伝送効率が高くなるとともに、デコ
ーダ側でのディジタル信号処理が簡単な回路構成で高速
かつ高精度に行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を概略的に示すブロック図、
第2図はデコーダの回路構成の具体例を示す回路図であ
る。 10……エンコーダ 20……伝送系 30……デコーダ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カラー映像信号の3原色信号に対して変換
    式による計算を行って、1つの輝度信号と1対の色差信
    号に変換する際に、各色差信号についてのダイナミック
    レンジが輝度信号のダイナミックレンジに近似した値と
    なる変換式を用いてそれぞれスケール拡張された色差信
    号に上記3原色信号を変換する工程と、 これらの拡張された各色差信号と上記輝度信号とに基い
    て上記3原色信号を表現するときの各色差信号に対する
    乗算係数を、2-n(nは整数)の和にて近似した変換式
    を用いて変換する工程と を有することを特徴とするカラー映像信号の変換方法。
  2. 【請求項2】上記1つの輝度信号と1対の色差信号の系
    としてYUV系を採用し、輝度信号Yおよび拡張された色
    差信号Uex、Vexを、 の変換式により求め、これらの信号Y、Uex、Vexに基い
    て元の3原色信号R、G、Bを、 の変換式により得ることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のカラー映像信号の変換方法。
JP4303986A 1986-02-28 1986-02-28 カラー映像信号の変換方法 Expired - Lifetime JPH0771301B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4303986A JPH0771301B2 (ja) 1986-02-28 1986-02-28 カラー映像信号の変換方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4303986A JPH0771301B2 (ja) 1986-02-28 1986-02-28 カラー映像信号の変換方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62200889A JPS62200889A (ja) 1987-09-04
JPH0771301B2 true JPH0771301B2 (ja) 1995-07-31

Family

ID=12652763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4303986A Expired - Lifetime JPH0771301B2 (ja) 1986-02-28 1986-02-28 カラー映像信号の変換方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0771301B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2763336B2 (ja) * 1989-06-07 1998-06-11 キヤノン株式会社 色情報信号処理装置
JP2938115B2 (ja) * 1990-02-09 1999-08-23 三菱電機株式会社 色信号変換回路
JP2891073B2 (ja) * 1993-11-15 1999-05-17 日本電気株式会社 色信号変換方式
JP2964923B2 (ja) * 1995-08-16 1999-10-18 日本電気株式会社 画像処理装置および画像処理方法
JP3684740B2 (ja) 1997-01-24 2005-08-17 セイコーエプソン株式会社 Yuv−rgbデジタル変換回路並びにそれを用いた画像表示装置及び電子機器
JP3800427B2 (ja) 2004-07-20 2006-07-26 ソニー株式会社 信号処理装置および方法、並びにプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62200889A (ja) 1987-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3205498B2 (ja) 連続画像の符号化方法及び復号化方法
JPS6123468A (ja) 画像処理装置
US5136618A (en) Method and apparatus for bandwidth reduction of modulated signals
EP0581256A2 (en) Progressive bit plane reconstruction method
JPH0771301B2 (ja) カラー映像信号の変換方法
EP0468534B1 (en) Arithmetic logic unit
JP3449680B2 (ja) 映像信号符号化装置
EP0604759A1 (en) Method of and apparatus for processing digital image data
US5831687A (en) Color video signal processing method and apparatus for converting digital color difference component signals into digital RGB component signals by a digital conversion
JP3022721B2 (ja) 色信号処理方法
JP2698675B2 (ja) カラー画像情報の符号化及び再生方法
JPH06197223A (ja) 画像読取り装置
JP2570794B2 (ja) テレビジョン信号の高能率符号化装置
JP2785823B2 (ja) テレビジョン信号の高能率符号化装置及び方法、並びに復号装置及び方法
JP2832976B2 (ja) 適応符号化装置
JP3048771B2 (ja) 画像情報処理装置及び画像情報処理方法
JP2698641B2 (ja) カラー画像データ符号化方法及び複号方法
JPS5821985A (ja) 画像情報の伝送表示方式
JPS6126275B2 (ja)
JP2004048745A (ja) デジタルビデオシステムの信号処理装置及び方法
JP3876067B2 (ja) データの信号路接続方法および信号路接続器
JPH0360596A (ja) 符号変換装置
JPH0393378A (ja) 高能率符号化装置及び方法
JPH0311716B2 (ja)
JPS6199188A (ja) 符号情報映像化装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term