JPH08256354A - クロミナンス遷移補正器 - Google Patents

クロミナンス遷移補正器

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JPH08256354A
JPH08256354A JP7346098A JP34609895A JPH08256354A JP H08256354 A JPH08256354 A JP H08256354A JP 7346098 A JP7346098 A JP 7346098A JP 34609895 A JP34609895 A JP 34609895A JP H08256354 A JPH08256354 A JP H08256354A
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JP
Japan
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chrominance
component
luminance
frequency
high frequency
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Application number
JP7346098A
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English (en)
Inventor
Bruce J Penney
ブルース・ジェイ・ペニィー
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Tektronix Inc
Original Assignee
Tektronix Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/646Circuits for processing colour signals for image enhancement, e.g. vertical detail restoration, cross-colour elimination, contour correction, chrominance trapping filters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 帯域が制限されたチャンネルによって劣化さ
れたクロミナンス遷移を回復させて、ルミナンス遷移と
一致させる。 【解決手段】 ビデオ画像を表すルミナンス成分Y及び
2つの帯域制限されたクロミナンス成分Pb、Prを時間
領域から周波数領域に変換し(12,14,16)、そ
れを高周波部分YHF及び低周波部分YLFに分離する。補
正係数回路18、20は、低周波ルミナンス部分YLF及
び変換されたクロミナンス成分PbLF、PrLFから1対の
クロミナンス補正係数Kb、Krを決定する。乗算器2
2、24は、補正係数及び高周波ルミナンス部分から補
正された高周波クロミナンス成分PbHF、PrHFを発生す
る。加算回路28a、30aは、変換されたクロミナン
ス成分PbLF、PrLFを、補正された高周波クロミナンス
成分PbHF、PrHFと夫々加算し、周波数/時間領域コン
バータ28、30は、加算結果を時間領域に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー補正に関
し、特に、帯域の制限されたチャンネルによってクロミ
ナンス遷移が劣化した後に、これらクロミナンス遷移を
再生するクロミナンス遷移補正器に関する。
【0002】
【従来の技術】典型的なテレビジョン・ビデオ画像にお
いて、ある色から別の色へのクロミナンス遷移は、ルミ
ナンス遷移と一致している。ルミナンス帯域幅よりも狭
いクロミナンス帯域幅を有し、帯域が制限されたチャン
ネルを通過した後では、クロミナンス遷移は、もはや、
ルミナンス遷移に一致しないだろう。その結果、クロミ
ナンス分解能が低下して、映像品質が劣化し、クロマ・
キーの問題が生じる。なお、クロマ・キーでは、クロミ
ナンス細部に応じて、制御信号又はキー信号を発生す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】クロミナンスの鋭さを
改善するいくつかの従来のアプローチでは、遷移を高速
化するピーキング回路を用いていた。このアプローチの
欠点は、低速と考えられる遷移でさえも高速化してしま
うことである。この結果、画像細部の表現が不正確にな
ってしまう。
【0004】そこで、帯域が制限されたチャンネルによ
ってクロミナンス遷移が劣化した後に、これらクロミナ
ンス遷移を回復させて、ルミナンス遷移と一致させるク
ロミナンス遷移補正器が望まれている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のクロミナンス遷
移補正器によれば、ビデオ画像を表すクロミナンス成分
信号及びルミナンス成分信号を時間領域から周波数領域
に変換し、各成分信号を高周波部分及び低周波部分に分
離する。夫々の低周波クロミナンス成分の各々を低周波
ルミナンス部分と組み合わせて、各クロミナンス成分用
の補正係数を発生する。これら補正係数を高周波ルミナ
ンス部分と乗算して、補正した高周波クロミナンス部分
を発生する。補正した高周波クロミナンス部分を夫々の
低周波クロミナンス部分と組み合わせて、補正したクロ
ミナンス成分を発生する。ルミナンス成分及び補正した
クロミナンス成分を時間領域に戻すように変換して、表
示を行うか、又は複合ビデオ画像にエンコードする。
【0006】本発明の目的、利点及びその他の新規な特
徴は、特許請求の範囲及び添付図を参照した以下の詳細
説明から明らかになろう。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明によるクロミナン
ス遷移補正器10のブロック図である。このクロミナン
ス遷移補正器10は、ビデオ画像を表すルミナンス成分
Y及び2つのクロミナンス成分信号Pb 及びPr を入力
信号として受ける。ルミナンス成分信号は、広帯域幅の
信号であり、クロミナンス成分の帯域幅は、ルミナンス
成分に対して制限されている。これら成分信号を夫々の
時間/周波数(T−>F)領域コンバータ(時間領域か
ら周波数領域への変換器)12、14及び16に入力す
る。ルミナンス用時間/周波数領域コンバータ12の出
力信号を1対のフィルタ、即ち、ロウパス(低域通過)
フィルタ(LPF)12a及びハイパス(高域通過)フ
ィルタ(HPF)12bに入力する。これらフィルタの
各々は、ルミナンス成分用低周波部分YLF及び高周波部
分YHFを発生する。同様に、クロミナンス用時間/周波
数領域コンバータ14及び16の出力信号についても、
ロウパス・フィルタ14a及び16aによりろ波(フィ
ルタ処理)を行うが、低周波クロミナンス成分出力信号
のみを用いる。クロミナンス成分信号Pb 及びPr が、
コンバータ14、16の前段で予めロウパス処理されて
いる場合には、必要に応じてロウパス・フィルタ14a
及び16aを除去できる。なお、コンバータ12、1
4、16及びフィルタ12a、12b、14a、16a
は、第1変換手段を構成する。
【0008】周知のように、時間/周波数領域変換は、
高速フーリエ変換(FFT)、離散フーリエ変換(DF
T)、離散余弦変換(DCT)又は他の適切な変換によ
り達成できるので、コンバータ12、14及び16は、
これら変換技術の内の1つを用いた回路である。典型的
なアプリケーションにおいて、ルミナンス成分Yの帯域
幅は4MHzであり、クロミナンス成分Pb 及びPr の
帯域幅は800KHzである。この場合、低周波LFは
800KHz未満を意味し、高周波HFは800KHz
から4MHzを意味する。低周波ルミナンス部分YLFを
1対の補正係数回路(決定手段)18及び20に入力す
る。一方の低周波クロミナンス部分、即ち、時間/周波
数領域コンバータ14(又はLPF14a)の出力信号
PbLF を一方の補正係数回路18に入力すると共に、他
方の低周波クロミナンス部分、即ち、時間/周波数領域
コンバータ16(又はLPF16a)の出力信号PrLF
を他方の補正係数回路20に入力して、次式に応じた1
対の補正係数Kb 及びKrを補正係数回路18及び20
の夫々から発生する。 Kb =PbLF /YLf Kr =PrLF /YLF この実施例において、補正係数回路18及び20は、除
算回路でもよい。
【0009】これら1対の補正係数を高周波ルミナンス
部分YHFと共に1対の乗算器(発生手段)22及び24
に入力して、補正された高周波クロミナンス部分PbHF
及びPrHF を発生する。高周波ルミナンス部分YHF及び
低周波ルミナンス部分YLFを加算回路26aで組み合わ
せ、低周波クロミナンス部分PbLF 及び補正した高周波
クロミナンス部分PbHF を加算回路28aで組み合わ
せ、低周波クロミナンス部分PrLF 及び補正した高周波
クロミナンス部分PrHF を加算回路30aで組み合わせ
る。これら加算回路26aの出力信号並びに加算回路2
8a及び30aの出力信号Pb'及びPr'を周波数/時間
(F−>T)領域コンバータ(周波数領域から周波数領
域への変換器)26、28及び30に夫々入力して、出
力ルミナンス成分信号YOUT 並びに出力クロミナンス成
分信号PbOUT及びPrOUTを夫々発生する。この代わり
に、入力ルミナンス成分信号Yを、点線32で示すよう
に、直接的に出力ルミナンス成分信号として、ルミナン
ス用周波数/時間領域コンバータ26を不要にしてもよ
い。なお、これら周波数/時間領域コンバータ26、2
8、30は、時間/周波数領域コンバータ12、14、
16に対応し、逆高速フーリエ変換コンバータ、逆離散
余弦変換コンバータ及び逆離散フーリエ変換コンバータ
又はその他の適切なコンバータでよい。コンバータ2
6、28、30からの出力成分信号を表示したり、エン
コードにより複合ビデオ信号を形成してもよい。なお、
加算回路28a,30a及びコンバータ28、30は、
第2変換手段を構成する。
【0010】クロミナンス遷移補正器10の動作の一例
において、高速フーリエ変換(FFT)回路を時間/周
波数領域コンバータ12、14、16として使用する。
通常、FFT変換により複雑なスペクトラムとなり、2
つの直角位相(quadrature)成分、即ち、実数成分及び
虚数成分を処理する。しかし、簡単に図示して説明する
ために、処理する信号は、図2及び図3に示すように、
時間的に対称なルミナンス波形及びクロミナンス波形を
有し、虚数成分がゼロとする、即ち、虚数成分を処理し
ないものとする。図2は、0ボルトから1ボルトに遷移
し、立ち上がり時間が約2クロック・サイクルのルミナ
ンス信号を表す。これに関連したクロミナンス信号は、
図3に示す如く、−0.25ボルトから0.25ボルト
に遷移し、立ち上がり時間が約8クロック・サイクルで
ある。これら両方の波形を拡大したものを図4及び図5
に示す。
【0011】これらルミナンス信号及びクロミナンス信
号のスペクトラムを図6及び図7に示す。これらルミナ
ンス信号及びクロミナンス信号は、類似のスペクトラム
形状を有するが、クロミナンス・スペクトラムの高周波
成分が失われている。特に、ルミナンス・スペクトラム
において、対応するクロミナンス・スペクトラムよりも
高い周波数にもスペクトラム・ピークが存在する点に留
意されたい。フィルタ12a及び12bの特性を図8及
び図9に示す。これらフィルタでは、低周波ルミナンス
成分及び高周波ルミナンス成分を図10及び図11に示
すように得て、これら成分から新たなクロミナンス信号
を再構成する。低周波(ロウパス)フィルタ12aは、
ルミナンス成分信号の低周波部分を選択する。高周波
(ハイパス)フィルタ12bは、ルミナンス成分信号の
高周波部分を選択する。選択的に設ける低周波フィルタ
14a及び16aは、クロミナンス成分の帯域幅が、ル
ミナンスの低周波ろ波と互換性があるように制限された
帯域幅になることを確実にする。この実施例において、
ルミナンス振幅に対するクロミナンス振幅の比が0.5
であるので、即ち、係数回路18及び20の出力信号が
夫々0.5であるので、クロミナンス用周波数/時間領
域コンバータ28、30の入力端において、加算回路2
8a及び30aにより低周波クロミナンス成分と加算さ
れる前に、乗算器22及び24が高周波ルミナンス成分
部分YHFを0.5によりスーケル(振幅調整)する。
【0012】加算回路28a及び30aにおいて、時間
/周波数領域コンバータ14及び16からの真の低周波
クロミナンス成分PbLF、PrLFを、新たに合成した高周
波クロミナンス成分PbHF、PrHFに加算して、補正した
クロミナンス・スペクトラム信号Pb'、Pr'を得る。周
波数/時間領域コンバータ28及び30において、補正
されたクロミナンス・スペクトラム信号Pb'、Pr'に対
して逆FFTを施して、図12及び図13に示す如き補
正されたクロミナンス波形を得る。なお、これら図12
及び図13は、夫々図3及び図5と対比したものであ
る。
【0013】上述の例では、説明を簡単にするために、
時間的に対称な波形を用いたが、実際のアプリケーショ
ンでは、FFTの両方の出力を用いる。代わりに、DC
Tの如く実数出力成分のみの変換を用いることもでき
る。また、上述の例では、256個のサンプル点による
変換を用いたが、実際のアプリケーションでは、適切な
ウィンドウにより、実質的にサンプル点の少ない変換を
用いてもよい。さらに、遷移補正器は、水平遷移に限定
されるものでもない。PALの如きいくつかのテレビジ
ョン・システムでは、垂直クロミナンス帯域幅を減らし
ている。この帯域幅は、遷移補正器をサンプル点の垂直
配列に適用することにより補正できる。また、4:2:
0のMPEGの如き圧縮したビデオの水平及び垂直分解
能は、共に下がっているので、サンプル点の垂直及び水
平配列の両方に遷移補正器を適用できる。
【0014】
【発明の効果】よって、本発明のクロミナンス遷移補正
器は、制限された帯域幅チャンネルによりクロミナンス
遷移が劣化された後に、ルミナンス成分信号及びクロミ
ナンス成分信号の低周波部分から周波数領域におけるク
ロミナンス成分補正係数を求め、これら補正係数及び高
周波ルミナンス部分を用いて補正された高周波クロミナ
ンス成分を発生し、これら補正されたクロミナンス成分
を時間領域に戻すように変換して、クロミナンス遷移を
再生できる。したがって、本発明によれば、帯域が制限
されたチャンネルによって劣化されたクロミナンス遷移
を回復させて、ルミナンス遷移と一致させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるクロミナンス遷移補正器のブロッ
ク図である。
【図2】ルミナンス成分波形信号を時間領域で示す図で
ある。
【図3】対応するクロミナンス成分波形信号を時間領域
で示す図である。
【図4】図2の一部を拡大した図である。
【図5】図3の一部を拡大した図である。
【図6】図2のルミナンス成分信号を周波数領域で示す
図である。
【図7】図3のクロミナンス成分信号を周波数領域で示
す図である。
【図8】ロウパス・フィルタの特性を示す図である。
【図9】ハイパス・フィルタの特性を示す図である。
【図10】ロウパスろ波したルミナンス成分信号を周波
数領域で示す図である。
【図11】ハイパスろ波したルミナンス成分信号を周波
数領域で示す図である。
【図12】本発明により再構成したクロミナンス成分波
形信号を時間領域で示す図である。
【図13】図12の再構成したクロミナンス成分波形信
号の一部の図である。
【符号の説明】
12、14、16 時間/周波数領域コンバータ 12a、14a,16a ロウパス・フィルタ 12b ハイパス・フィルタ 12、14、16、12a、14a,16a 第1変換
手段 18、20 補正係数回路(決定手段) 22、24 乗算器(発生手段) 26、28、30 周波数/時間領域コンバータ 26a、28a、30a 加算回路 26、28、30、26a、28a、30a 第2変換
手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビデオ画像を表すルミナンス及び2つの
    帯域制限されたクロミナンス成分を時間領域から周波数
    領域に変換し、上記変換されたルミナンス成分を高周波
    部分及び低周波部分に分離する第1変換手段と、 上記低周波ルミナンス部分及び上記変換されたクロミナ
    ンス成分から1対のクロミナンス補正係数を決定する決
    定手段と、 上記補正係数及び上記高周波ルミナンス部分から補正さ
    れた高周波クロミナンス成分を発生する発生手段と、 上記変換されたクロミナンス成分及び上記補正された高
    周波クロミナンス成分を時間領域に変換して、対応する
    クロミナンス出力成分を発生する第2変換手段とを具
    え、 上記クロミナンス出力成分の遷移が補正されていること
    を特徴とするクロミナンス遷移補正器。
  2. 【請求項2】 上記第1変換手段は、 高速フーリエ変換コンバータ、離散余弦変換コンバータ
    及び離散フーリエ変換コンバータから成るグループから
    選択され、上記ルミナンス成分を上記変換されたルミナ
    ンス成分に変換する時間/周波数コンバータと、 上記変換されたルミナンス成分を上記高周波部分及び上
    記低周波部分に分離する手段とを有することを特徴とす
    る請求項1のクロミナンス遷移補正器。
  3. 【請求項3】 上記決定手段は、上記変換されたルミナ
    ンス成分の上記低周波部分により各変換されたクロミナ
    ンス成分を除算して、上記補正係数を発生する手段を有
    することを特徴とする請求項1のクロミナンス遷移補正
    器。
  4. 【請求項4】 上記発生手段は、上記変換されたルミナ
    ンス成分の上記高周波成分を上記補正係数と乗算して、
    上記補正された高周波クロミナンス成分を発生する手段
    を有することを特徴とする請求項1のクロミナンス遷移
    補正器。
  5. 【請求項5】 上記第2変換手段は、 上記補正された高周波クロミナンス成分を上記夫々の変
    換されたクロミナンス成分と組み合わせて、補正された
    クロミナンス成分を発生する手段と、 上記第1変換手段に対応し、逆高速フーリエ変換コンバ
    ータ、逆離散余弦変換コンバータ及び逆離散フーリエ変
    換コンバータから成るグループから選択され、上記補正
    されたクロミナンス成分から上記クロミナンス出力成分
    を発生する周波数/時間領域コンバータとを有すること
    を特徴とする請求項1のクロミナンス遷移補正器。
  6. 【請求項6】 上記決定手段及び上記第2変換手段に入
    力する前に、上記変換されたクロミナンス成分を低域通
    過ろ波して、上記変換されたルミナンス成分の上記低周
    波成分に対応させる手段を更に具えたことを特徴とする
    請求項1のクロミナンス遷移補正器。
JP7346098A 1994-12-19 1995-12-11 クロミナンス遷移補正器 Pending JPH08256354A (ja)

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US08/357,884 1994-12-19
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