JPH11239361A - 信号処理装置 - Google Patents

信号処理装置

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JPH11239361A
JPH11239361A JP10040250A JP4025098A JPH11239361A JP H11239361 A JPH11239361 A JP H11239361A JP 10040250 A JP10040250 A JP 10040250A JP 4025098 A JP4025098 A JP 4025098A JP H11239361 A JPH11239361 A JP H11239361A
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JP
Japan
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signal
color difference
digital
black
signals
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Application number
JP10040250A
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English (en)
Inventor
Takuya Iguchi
卓也 井口
Akihito Nishizawa
明仁 西澤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ディジタル信号処理系におけるビット数低減に
よる誤差を軽減する。 【解決手段】ディジタル色差信号から黒レベルを検出す
る黒信号レベル検出部15を設け、その黒レベル検出結
果に基づいて、色差信号補正部20により前記ディジタ
ル色差信号が正規の黒レベルとなるように補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理装置に係
り、特に、色差信号を生成,処理,出力する過程におい
てビット数を低減する処理を行う画像信号処理装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば、テレビジョン映像信号を入力し
てディジタル色差信号を生成する場合は、画質改善や復
調におけるディジタル信号の演算処理精度を向上させる
ために演算ビット数が多くなる。これは、撮像素子の出
力信号を入力してディジタル色差信号を生成する場合
や、ディジタル色差信号を入力してサンプリングレート
を変換したディジタル色差信号を生成する場合などにお
いても同様である。そのために、これらの色信号処理で
は、色差信号を出力するとき、または演算の途中で上位
N(Nは自然数)ビットの信号のみを取得することによ
りビット数を少なくするようにしている。
【0003】このように上位Nビットのみを取得するこ
とによりビット数を少なくする画像信号処理装置は特開
平7−298280号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、上位Nビ
ットのみの信号を取得することによりビット数を少なく
する画像信号処理装置において問題となるのは、取得す
る上位Nビット未満を切り捨てまたは切り上げることに
よって生じる誤差である。特に色差信号の処理において
は、この誤差により色差ベクトルが緑やマゼンダの方向
にずれる。そして、緑色の方向にずれると、人間の肌が
緑がかって見えるようになるなどの著しい画質劣化が生
じる。
【0005】特開平7−298280号公報に開示され
た色信号処理装置は、出力信号Mビット(Mは自然数)
の上位(M−2)ビットより少ないビット数を取得する
場合には、誤差が出力信号の0.5LSB以内に抑えら
れるようにしてあり、有効な手段である。
【0006】しかしながら、実際には、信号処理系の途
中でビット数をある程度少なくするようにしなければ、
複雑な演算処理を行なう処理系では演算部分のビット数
が著しく増大してしまう。特開平7−298280号公
報に記載された方法を用いたとしても、演算の途中でし
かも複数回ビット数を少なくする処理を行なう場合に
は、1回分の誤差が0.5LSB以内であっても、複数
回の処理を行なうことにより、その誤差は累積されて大
きくなる。
【0007】また、例えば、テレビジョン映像信号から
生成したディジタル色差信号と、撮像素子の出力信号か
ら生成したディジタル色差信号を切り替えて、そのディ
ジタル色差信号のサンプリングレートを変換する信号処
理系のように、信号処理の組み合わせが複数ある場合
や、マイコンによって信号処理のゲイン等を逐次変更す
るようなシステムの場合には、使い方によって誤差が変
わってしまう可能性がある。
【0008】本発明の目的は、ディジタル信号処理にお
けるビット数低減に伴う誤差の発生を軽減することがで
きる信号処理装置を提供することにある。
【0009】本発明の他の目的は、ディジタル色信号処
理におけるビット数低減に伴う画質劣化を軽減すること
ができる画像信号処理装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル色
差信号の処理過程においてビット数変換を行うことによ
り発生する誤差が変換後のディジタル色差信号の黒レベ
ルの変化として現われることに着目し、ディジタル色差
信号から黒信号のレベルを検出する検出手段を設け、そ
の検出結果に基づいてディジタル色差信号を補正するよ
うにしたものである。
【0011】これにより、ディジタル信号処理のビット
数低減によって生じた誤差分だけ色差信号に対して補正
を行なうことにより、ビット数低減による画質劣化を軽
減するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態を示
す画像信号処理装置のブロック図である。図1におい
て、1はテレビジョン映像信号、2はA/D変換器、3
はディジタル信号処理部、4はY/C分離回路、5は復
調部、6は色副搬送波生成部、7r、7bは乗算器、8
はビット数変換部、9はローパスフィルタ、10はビッ
ト数変換部、11は画質改善部、12はビット数変換
部、13は同期分離回路、14はタイミング生成部、1
5は黒信号レベル検出部、16は係数部、17はディジ
タル輝度信号、18はディジタル色差信号R−Y、19
はディジタル色差信号B−Y、20は色差信号補正部で
ある。
【0013】前記タイミング生成部14は、テレビジョ
ン映像信号1における水平同期信号の直後にある黒信号
帯の区間(範囲)を検出して該範囲に相当するタイミン
グの黒信号タイミングパルス信号を生成する回路であ
る。黒信号レベル検出部15は、ビット数変換部12か
ら出力されるディジタル色差信号R−Y,B−Yとタイ
ミング生成部14から出力される黒信号タイミングパル
ス信号を入力し、黒信号タイミングにおけるディジタル
色差信号R−Y,B−Yを抽出して黒レベルを検出する
回路である。係数部16は、黒信号レベル検出部15に
よって検出した黒レベルと正規の黒レベルを比較し、そ
の偏差に応じた補正データ(R−Y補正データ,B−Y
補正データ)を生成する回路である。色差信号補正部2
0は、ビット数変換部12から出力されるディジタル色
差信号R−Y,B−Yに前記補正データを加算する回路
である。
【0014】図2は、図1に示した実施形態におけるビ
ット数変換部8,10,12によるビット変換例を示し
たものである。図2において、201はディジタル色差
信号R−Y(入力信号)、202はディジタル色差信号
B−Y(入力信号)、203はディジタル色差信号R−
Y(出力信号)、204はディジタル色差信号B−Y
(出力信号)である。
【0015】この実施形態では、入力したMビット(M
は自然数)のディジタル色差信号R−Y201とMビッ
ト(Mは自然数)のディジタル色差信号B−Y202に
ついて、それぞれ上位Nビット(Nは自然数 M≧N)
を取得し、上位Nビット未満のデータは切り捨てて各N
ビットのディジタル色差信号R−Y,B−Y203,2
04として出力している。
【0016】図3は、図1に示した実施形態における色
差信号補正部20の一実施形態を具体的に示すブロック
図である。図3において、301はディジタル色差信号
R−Y(入力信号)、302はディジタル色差信号B−
Y(入力信号)、303はB−Y用補正データ、304
はR−Y用補正データ、305r,305bは加減算
器、306はリミッタ、307はディジタル色差信号R
−Y(出力信号)、308はディジタル色差信号B−Y
(出力信号)である。
【0017】この図3に示した実施形態は、入力したデ
ィジタル色差信号R−Y301にR−Y用補正データ3
04を加減算することにより、該ディジタル色差信号R
−Y301に補正を施している。また、R−Y用補正デ
ータ304を加減算することによりオーバーフローを起
こす可能性があるために、オーバーフローした場合には
リミッタ306によって正の最大値または負の最小値に
リミットしてからディジタル色差信号R−Y307とし
て出力するようにしている。
【0018】ディジタル色差信号B−Yについても前記
ディジタル色差信号R−Yと同様である。
【0019】次に、図1に示した画像信号処理装置にお
ける信号の流れ説明する。テレビジョン映像信号1は、
A/D変換器2によってディジタル信号形態に変換す
る。A/D変換器2から出力したディジタル映像信号
は、ディジタル信号処理部3におけるY/C分離回路4
と同期分離回路13に供給する。
【0020】Y/C分離回路4は、ディジタル映像信号
から分離した搬送色信号を復調部5における乗算器7
r,7bに供給する。色副搬送波生成部6の出力信号も
乗算器7r,7bに供給する。
【0021】乗算器7r,7bは、その出力信号をビッ
ト数変換部8に供給する。ビット数変換部8の出力信号
はローパスフィルタ9を通してビット数変換部10に供
給する。ビット数変換部10の出力信号は画質改善部1
1に供給する。画質改善部11の出力信号はビット数変
換部12に供給する。ビット数変換部12の出力信号
は、色差信号補正部20と黒信号レベル検出部15に供
給する。
【0022】同期分離回路13の出力パルスは、タイミ
ング生成部14に供給する。タイミング生成部14で生
成した黒信号タイミングパルス信号は、黒信号レベル検
出部15に供給する。黒信号レベル検出部15の検出信
号は、係数部16に供給して制御信号(R−Y用補正デ
ータ及びB−Y用補正データ)を生成する。
【0023】係数部16で生成した制御信号は色差信号
補正部20に供給する。色差信号補正部20の出力信号
はディジタル色差信号R−Y18とディジタル色差信号
B−Y19としてディジタル信号処理部3から出力す
る。
【0024】また、Y/C分離回路4で分離した輝度信
号はディジタル輝度信号17としてディジタル信号処理
部3から出力する。
【0025】次に、テレビジョン映像信号1からディジ
タル色差信号を生成するまでの動作について更に具体的
に説明する。
【0026】テレビジョン映像信号1は、A/D変換器
2によってディジタル信号形態に変換した後にY/C分
離回路4によって輝度信号と搬送色信号に分離する。
【0027】搬送色信号は、乗算器7r,7bによって
それぞれ位相が90°異なる色副搬送波を乗じてMaビ
ット(Maは自然数)のデータとする。このMaビット
のデータは、ビット数変換部8でその上位Naビット
(Naは自然数 Ma≧Na)を取得することによりそ
のビット数を減らす。ビット数変換部8の出力信号は、
色副搬送波を乗ずることによって生じた高周波成分をロ
ーパスフィルタ9によって除去することにより、Mbビ
ット(Mbは自然数)のディジタル色差信号R−Y,B
−Yとする。このMbビットのディジタル色差信号R−
Y,B−Yは、ビット数変換部10で上位Nbビット
(Nbは自然数 Mb≧Nb)を取得することによりそ
のビット数を減らす。ビット数変換部10でNbビット
としたディジタル色差信号R−Y,B−Yは、画質改善
部11で画質改善処理を施して、Mcビット(Mcは自
然数)のディジタル色差信号R−Y,B−Yとする。こ
のMcビットのディジタル色差信号R−Y,B−Yは、
ビット数変換部8で上位Ncビット(Ncは自然数 M
c≧Nc)を取得することによりそのビット数を減らし
て、Ncビットのディジタル色差信号R−Y,B−Yと
する。
【0028】次に、黒レベルを検出して、ディジタル色
差信号を補正するまでの動作について更に具体的に説明
する。同期分離回路13は、A/D変換器2によってデ
ィジタル信号形態に変換したテレビジョン映像信号から
水平同期信号を抜き出す。タイミング生成部14は、こ
の水平同期信号に基づいてテレビジョン映像信号1の黒
信号の範囲を示すタイミングパルス信号を生成する。黒
レベル検出部15は黒信号の範囲を示すタイミングパル
ス信号に基づいて、ビット数変換部12から出力それる
ディジタル色差信号R−Y,B−Yを抽出して黒レベル
を検出する。
【0029】係数部16は、黒レベル検出部15によっ
て検出した黒レベルが正規の黒レベルよりも負側にずれ
ている場合は、そのずれ分だけの正の係数(補正デー
タ)を色差信号補正部20に供給して、ビット数変換部
12から出力されたディジタル色差信号R−Y,B−Y
に加算する。黒レベル検出部15によって検出した黒レ
ベルが正規の黒レベルよりも正側にずれている場合に
は、係数部16は、そのずれ分だけの負の係数(補正デ
ータ)を色差信号補正部20に供給して、ビット数変換
部12から出力されたディジタル色差信号R−Y,B−
Yに減算する。
【0030】このように、テレビジョン映像信号1にお
ける黒信号のレベルを基準として、ビット数低減後の黒
信号が本来の黒信号のレベルとどれだけ差があるかを検
出することにより、ビット数変換部8,10,12でど
れだけの誤差が生じたかを検出し、その誤差分を色差信
号補正部20で補正することにより、ビット数が少な
く、且つ画質劣化を最小限に抑えた色信号処理を実現す
ることができる。
【0031】図4は、本発明の他の実施形態を示す画像
信号処理装置のブロック図である。この実施形態は、図
1に示した実施形態における色差信号補正部20の代わ
りに、乗算器7r,7bの出力信号を補正する色差信号
補正部21と、ローパスフィルタ9の出力信号を補正す
る色差信号補正部22と、画質改善部11の出力信号を
補正する色差信号補正部23を設けたものである。
【0032】この実施形態は、フィードバック制御とな
るために、ビット数変換部8,10,12で生じた誤差
が補正されているかどうかを確認することができ、フィ
ードフォワード制御の前記実施形態に比較してより正確
な制御を行なうことができる。また、ビット数変換部
8,10,12の入力信号、すなわちビット数が低減さ
れる前のディジタル色差信号R−Y,B−Yに対して補
正を行なうようにしているために、Ma,Mb,Mcビ
ット単位で補正することができ、図1に示した実施形態
よりも細かい補正が可能である。
【0033】この実施形態は、本質的には、図1に示し
た実施形態に等しく、ディジタル色信号処理におけるビ
ット数低減に伴って発生する誤差を軽減することができ
る。
【0034】図5は、本発明の更に他の実施形態を示す
画像信号処理装置のブロック図である。図5において、
30は撮像素子、31はA/D変換器、32はディジタ
ル信号処理部、33は色差信号生成部、34はRGBマ
トリクス回路、35はホワイトバランス回路、36はガ
ンマ補正回路、37は色差マトリクス回路、38はビッ
ト数変換部、39は画質改善部、40はビット数変換
部、41は撮像素子駆動回路、42はタイミング生成
部、43は黒信号レベル検出部、44は係数部、45は
ディジタル色差信号R−Y、46はディジタル色差信号
B−Y、47は色差信号補正部、48は輝度信号処理
部、49はディジタル輝度信号である。
【0035】撮像素子駆動回路41は、撮像素子30と
タイミング生成部42に駆動パルス信号を供給する。撮
像素子30の出力信号は、A/D変換器31に供給す
る。A/D変換器31の出力信号は、ディジタル信号処
理部32のなかの色差信号生成部33におけるRGBマ
トリクス回路34と輝度信号処理部48に供給する。
【0036】RGBマトリクス回路34の出力信号は、
ホワイトバランス回路35に供給する。ホワイトバラン
ス回路35の出力信号は、ガンマ補正回路36に供給す
る。ガンマ補正回路36の出力信号は、色差マトリクス
回路37に供給する。色差マトリクス回路37の出力信
号は、ビット数変換部38に供給する。ビット数変換部
38の出力信号は、画質改善部39に供給する。画質改
善部39の出力信号は、ビット数変換部40に供給す
る。ビット数変換部40の出力信号は、色差信号補正部
47と黒信号レベル検出部43に供給する。
【0037】タイミング生成部42は、黒信号レベル検
出部43に黒信号タイミングパルス信号を供給する。黒
信号レベル検出部43により検出したディジタル色差信
号R−Y,B−Yの黒レベルは、係数部44に供給す
る。係数部44から出力される制御信号(補正データ)
は、色差信号補正部47に供給する。
【0038】色差信号補正部47の出力信号は、ディジ
タル色差信号R−Y45,ディジタル色差信号B−Y4
6としてディジタル信号処理部32から出力する。
【0039】また、輝度信号処理部48の出力信号は、
ディジタル輝度信号49としてディジタル信号処理部3
2から出力する。
【0040】次に、撮像素子30の出力信号からディジ
タル色差信号を生成するまでの動作について更に具体的
に説明する。撮像素子駆動回路41によって駆動されて
いる撮像素子30の出力信号は、A/D変換器31によ
ってディジタル信号に変換し、RGBマトリクス回路3
4によってRGBの色信号に変換し、ホワイトバランス
回路35によって撮影時の色温度に適したゲイン調整を
行ない、ガンマ補正回路36でガンマ補正を行ない、更
に、色差マトリクス回路37においてRGBの色信号か
らMaビット(Maは自然数)のディジタル色差信号R
−Y,B−Yに変換する。
【0041】このMaビットのデータ(ディジタル色差
信号R−Y,B−Y)は、ビット数変換部38によって
その上位Naビット(Naは自然数 Ma≧Na)を取
得することによりそのビット数を低減してNaビットの
ディジタル色差信号R−Y,B−Yとする。ビット数変
換部38の出力信号は、画質改善部39で画質改善処理
を施してMbビット(Mbは自然数)のディジタル色差
信号R−Y,B−Yとする。このMbビットのディジタ
ル色差信号R−Y,B−Yは、ビット数変換部40で上
位Nbビット(Nbは自然数 Mb≧Nb)を取得する
ことによりそのビット数を低減してNbビットのディジ
タル色差信号R−Y,B−Yとする。
【0042】次に、黒信号のレベルを検出してディジタ
ルの色差信号を補正するまでの動作について説明する。
タイミング生成部42は、撮像素子駆動回路41から与
えられる駆動パルスを基準にして、ディジタル色差信号
R−Y,B−Yの黒信号の範囲を示す黒信号タイミング
パルス信号を生成する。黒レベル検出部43は、黒信号
の範囲を示す黒信号タイミングパルス信号に基づいて、
ビット数変換部40から出力されるディジタル色差信号
R−Y,B−Yにおける黒信号のタイミングで該ディジ
タル色差信号R−Y,B−Yを抽出して黒レベルを検出
する。
【0043】係数部44は、黒レベル検出部43により
抽出されるディジタル色差信号R−Y,B−Yに基づい
て検出した黒レベルが正規の黒レベルよりも負側にずれ
ている場合には、そのずれ分だけの正の係数を色差信号
補正部47に供給して、ビット数変換部40から出力さ
れたディジタル色差信号R−Y,B−Yに加算する。ま
た、黒レベル検出部43で検出した黒レベルが正規の黒
レベルよりも正側にずれている場合は、係数部44は、
そのずれ分だけの負の係数を色差信号補正部47に供給
して、ビット数変換部40から出力されたディジタル色
差信号R−Y,B−Yから減算する。
【0044】この実施形態は、カメラの信号処理におい
てディジタル色差信号R−Y,B−Yを出力する例であ
る。この実施形態も、本質的には、図1に示した実施形
態と同様の効果が得られる。また、図4に示す実施形態
のような構成で色差信号を補正するようにしてもよい。
【0045】図6は、本発明の更に他の実施形態を示す
画像信号処理装置のブロック図である。図6において、
51はディジタル色差信号R−Y(入力信号)、52は
ディジタル色差信号B−Y(入力信号)、53はディジ
タル輝度信号(入力信号)、54はサンプリングレート
変換部、55はビット数変換部、56は画質改善部、5
7はビット数変換部、58は黒信号抽出部、59は黒信
号レベル検出部、60は黒信号抽出部、61は黒信号レ
ベル検出部、62は黒信号レベル比較部、63は係数
部、64は色差信号補正部、65はディジタル色差信号
R−Y(出力信号)、66はディジタル色差信号B−Y
(出力信号)、67はディジタル輝度信号(出力信号)
である。
【0046】入力したディジタル色差信号R−Y51と
ディジタル色差信号B−Y53とディジタル輝度信号5
3は、サンプリングレート変換部54と黒信号抽出部5
8に供給する。サンプリングレート変換部54から出力
されるディジタル輝度信号67は、黒信号抽出部60に
供給すると共に画像信号処理装置外に出力する。
【0047】サンプリングレート変換部54から出力さ
れるディジタル色差信号は、ビット数変換部55に供給
する。ビット数変換部55の出力信号は、画質改善部5
6に供給する。画質改善部56の出力信号は、ビット数
変換部57に供給する。ビット数変換部57の出力信号
は、色差信号補正部64と黒信号抽出部60に供給す
る。黒信号抽出部58の出力信号は、黒信号レベル検出
部59に供給する。黒信号抽出部60の出力信号は、黒
信号レベル検出部61に供給する。黒信号レベル検出部
59の出力信号は、黒信号レベル比較部62に供給す
る。黒信号レベル検出部61の出力信号は、黒信号レベ
ル比較部62に供給する。黒信号レベル比較部62の出
力信号は、係数部63に供給する。係数部63から出力
される制御信号(補正データ)は、色差信号補正部64
に供給する。色差信号補正部64の出力信号は、ディジ
タル色差信号R−Y65及びディジタル色差信号B−Y
66として画像信号処理装置の外に出力する。
【0048】次に、ディジタル色差信号及び輝度信号に
補正処理を施す前までの動作について説明する。ディジ
タル色差信号R−Y51とディジタル色差信号B−Y5
2とディジタル輝度信号53は、サンプリングレート変
換部54でサンプリングレートを変換する。サンプリン
グレートを変換したディジタル色差信号R−Y,B−Y
は、Maビット(Maは自然数)で出力する。このMa
ビットのディジタル色差信号R−Y,B−Yは、ビット
数変換部55において上位Naビット(Naは自然数
Ma≧Na)を取得することによりそのビット数を低減
してNaビットのディジタル色差信号R−Y,B−Yと
する。
【0049】ビット数変換部55から出されるNaビッ
トのディジタル色差信号R−Y,B−Yは、画質改善部
56において画質改善処理を施すことにより、Mbビッ
ト(Mbは自然数)のディジタル色差信号R−Y,B−
Yとする。このMbビットのディジタル色差信号R−
Y,B−Yは、ビット数変換部57で上位Nbビット
(Nbは自然数 Mb≧Nb)を取得することによりそ
のビット数を減らしてNbビットのディジタル色差信号
R−Y,B−Yとする。
【0050】次に、色差信号の黒レベルを検出すること
により、処理後のディジタル色差信号を補正する動作に
ついて説明する。
【0051】黒信号抽出部58は、ディジタル輝度信号
53がある一定のレベルより低く、且つ、ディジタル色
差信号R−Y51とディジタル色差信号B−Y52が色
差ベクトルの中心からある一定の範囲内の信号を黒信号
とみなす。黒信号抽出部60も、同様の方法で、サンプ
リングレート変換部54から出力される輝度信号とビッ
ト数変換部57から出力される色差信号に基づいて黒信
号を抽出する。
【0052】黒レベル検出部59は、黒信号抽出部58
で抽出した黒だけの色差信号から黒レベルを検出する。
黒レベル検出部61も、同様に、黒信号抽出部60で抽
出した黒だけの色差信号から黒レベルを検出する。
【0053】そして、黒レベル検出部59で検出した黒
レベルと、黒レベル検出部61で検出した黒レベルを黒
信号レベル比較部62で比較し、黒レベル検出部59で
検出した黒レベルよりも黒レベル検出部61で検出した
黒レベルの方が負側にずれている場合は、係数部63
は、そのずれ分だけの正の係数を色差信号補正部64に
供給して、ビット数変換部57から出力されたディジタ
ル色差信号R−Y,B−Yに加算する。また、黒レベル
検出部59で検出した黒レベルより黒レベル検出部61
で検出した黒レベルの方が正側にずれている場合は、係
数部63は、そのずれ分だけの負の係数を色差信号補正
部64に供給して、ビット数変換部57から出力された
ディジタル色差信号R−Y,B−Yから減算する。
【0054】この実施形態は、色差信号を入力し、これ
に処理を施した色差信号を出力する装置であって、特
に、テレビジョン信号やカメラの信号処理のように基準
となる黒信号が存在しない場合の例である。そこで、基
準となる黒レベルを入力直後の色差信号と輝度信号から
抽出し、それを処理を施した後の色差信号と輝度信号か
ら抽出した黒レベルと比較することにより、ビット数変
換部55,57において生じた誤差を検出するようにし
た。補正演算方法は、図1に示した実施形態と同様であ
る。
【0055】この実施形態においても、本質的には、図
1に示した実施形態と同様の効果が得られる。また、図
4に示した実施形態のような構成で色差信号を補正する
ようにしても良い。
【0056】図7は、本発明の更に他の実施形態を示す
画像信号処理装置のブロック図である。図7において、
70は撮像素子、71はテレビジョン信号、72は切替
部、73はA/D変換器、74はディジタル信号処理
部、75はテレビジョン信号処理部、76はビット数変
換部、77は同期分離回路、78はタイミング生成部、
79はカメラ信号処理部、80はビット数変換部、81
は撮像素子駆動回路、82はタイミング生成部、83は
切替部、84は輝度信号処理部、85は色差信号処理
部、86はビット数変換部、87は色差信号補正部、8
8は黒信号レベル検出部、89は係数部、90はディジ
タル色差信号R−Y、91はディジタル色差信号B−
Y、92はディジタル輝度信号である。
【0057】なお、前記切替部72,83は、連動する
モード切替スイッチである。
【0058】先ず、テレビジョン信号71からディジタ
ル色差信号及び輝度信号を生成するの動作について説明
する。
【0059】テレビジョン信号71は切替部72を介し
てA/D変換器73に供給する。A/D変換器73の出
力信号は、ディジタル信号処理部74におけるテレビジ
ョン信号処理部75と同期分離回路77に供給する。テ
レビジョン信号処理部75から出力されるディジタル色
差信号R−Y,B−Y及び輝度信号はビット数変換部7
6に供給する。ビット数変換部76から出力されるディ
ジタル色差信号R−Y,B−Y及び輝度信号は、切替部
83に供給する。同期分離回路77から出力されるパル
ス信号は、タイミング生成部78に供給する。タイミン
グ生成部78から出力される黒信号の範囲を示す黒信号
タイミングパルス信号は切替部83に供給する。
【0060】次に、撮像素子70の出力信号からディジ
タル色差信号及び輝度信号を生成する動作について説明
する。
【0061】撮像素子駆動回路81は撮像素子70とタ
イミング生成部82に駆動パルスを供給する。撮像素子
70の出力信号は、切替部72に供給する。切替部72
の出力信号は、A/D変換器73に供給する。A/D変
換器73の出力信号は、ディジタル信号処理部74にお
けるカメラ信号処理部79に供給する。カメラ信号処理
部79から出力されるディジタル色差信号R−Y,B−
Y及び輝度信号はビット数変換部80に供給する。ビッ
ト数変換部80から出力されるディジタル色差信号R−
Y,B−Y及び輝度信号は切替部83に供給する。タイ
ミング生成部82から出力される黒信号の範囲を示す黒
信号タイミングパルス信号は切替部83に供給する。
【0062】次に、切替部83の出力信号から信号処理
装置外にディジタル色差信号R−Y90,ディジタル色
差信号B−Y91,ディジタル輝度信号92を出力する
動作を説明する。
【0063】切替部83から出力されるディジタル色差
信号R−Y,B−Yは、色差信号処理部85に供給す
る。色差信号処理部85の出力信号は、ビット数変換部
86に供給する。ビット数変換部86の出力信号は、色
差信号補正部87と黒信号レベル検出部88に供給す
る。切替部83から出力される黒信号の範囲を示す黒信
号タイミングパルス信号は、黒信号レベル検出部88に
供給する。黒信号レベル検出部88から出力される検出
信号は、係数部89に供給する。係数部89から出力さ
れる制御信号は、色差信号補正部87に供給する。色差
信号補正部87の出力信号は、ディジタル色差信号R−
Y90,ディジタル色差信号B−Y91として信号処理
装置外に出力する。
【0064】切替部83から出力される輝度信号は、輝
度信号処理部84に供給する。輝度信号処理部84の出
力信号は、ディジタル輝度信号92として信号処理装置
外に出力する。
【0065】この実施形態は、テレビジョン信号処理と
カメラの信号処理を同じシステム内で行なってディジタ
ル色差信号と輝度信号を生成し、2つのディジタル色差
信号及び輝度信号を切替え、更にその色差信号に例えば
サンプリングレート変換や画質改善処理等を施して出力
する例である。この実施形態は、図1に示した実施形態
と図5に示した実施形態を組み合わせて構成した実施形
態とも言える。
【0066】そして、この実施形態は、ビット数変換部
76とビット数変換部86で生じる誤差と、ビット数変
換部80とビット数変換部86で生じる誤差の大きさに
違いがある場合に対応しており、使用方法によって誤差
に違いがあるために生じる画質の差を小さくすることが
できる。この実施形態も図1に示した実施形態と同様の
効果が得られる。また、図4に示した実施形態のような
構成で色差信号を補正するようにしても良い。
【0067】画像信号処理装置の実施形態を説明した
が、本発明は、ビット数低減を行う各種の信号処理系に
適用してビット数低減による誤差を軽減することができ
る。
【0068】
【発明の効果】本発明は、ディジタル色差信号から黒信
号のレベルを検出し、その検出結果に基づいてディジタ
ル色差信号を補正するようにして、ディジタル信号処理
のビット数低減によって生じた誤差分だけ色差信号を補
正するものであり、ビット数低減による画質劣化を軽減
することができる。
【0069】また、このビット数低減によって生じる誤
差の補正は、ディジタル色差信号処理系以外の信号処理
系においても誤差軽減に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す画像信号処理装置の
ブロック図である。
【図2】図1に示した実施形態におけるビット数変換部
の変換例である。
【図3】図1に示した実施形態における色差信号補正部
のブロック図である。
【図4】本発明の他の実施形態を示す画像信号処理装置
のブロック図である。
【図5】本発明の更に他の実施形態を示す画像信号処理
装置のブロック図である。
【図6】本発明の更に他の実施形態を示す画像信号処理
装置のブロック図である。
【図7】本発明の更に他の実施形態を示す画像信号処理
装置のブロック図である。
【符号の説明】
1…テレビジョン映像信号、2…A/D変換器、3…デ
ィジタル信号処理部、4…Y/C分離回路、5…復調
部、6…色副搬送波生成部、7r…乗算器、7b…乗算
器、8…ビット数変換部、9…ローパスフィルタ、10
…ビット数変換部、11…画質改善部、12…ビット数
変換部、13…同期分離回路、14…タイミング生成
部、15…黒信号レベル検出部、16…係数部、17…
ディジタル輝度信号、18…ディジタル色差信号R−
Y、19…ディジタル色差信号B−Y、20…色差信号
補正部。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テレビジョン映像信号をディジタル化する
    A/D変換器と、このA/D変換器の出力信号を輝度信
    号と搬送色信号に分離するY/C分離手段と、前記搬送
    色信号に位相の異なる2種類の色副搬送波を乗ずる乗算
    手段と、この乗算手段の2種類の出力信号の高周波成分
    を取り除いて2種類の色差信号を得るローパスフィルタ
    と、前記2種類の色差信号に処理を施すL種類(Lは整
    数)の色差信号処理手段と、前記A/D変換器の出力信
    号から同期信号を抜き出す同期分離手段を備え、2種類
    のディジタル色差信号とディジタル輝度信号を出力する
    信号処理装置において、 前記Mビット(Mは自然数)のディジタル色差信号の上
    位Nビット(Nは自然数 M≧N)を取得するビット数
    の変換手段と、 前記同期信号に基づいて前記テレビジョン映像信号の黒
    信号の範囲を示すパルス信号を生成するタイミングパル
    ス生成手段と、 前記黒信号の範囲を示すパルス信号に基づいて前記ディ
    ジタル色差信号の黒レベルを検出する黒レベル検出手段
    と、 検出した前記黒レベルに基づいて前記ディジタル色差信
    号を補正する色差信号補正手段を設けたことを特徴とす
    る信号処理装置。
  2. 【請求項2】テレビジョン映像信号をディジタル化する
    A/D変換器と、このA/D変換器の出力信号を輝度信
    号と搬送色信号に分離するY/C分離手段と、前記搬送
    色信号に位相の異なる2種類の色副搬送波を乗ずる乗算
    手段と、この乗算手段の2種類の出力信号の高周波成分
    を取り除いて2種類の色差信号を得るローパスフィルタ
    と、前記2種類の色差信号に処理を施すL種類(Lは整
    数)の色差信号処理手段と、前記A/D変換器の出力信
    号から同期信号を抜き出す同期分離手段を備え、2種類
    のディジタル色差信号とディジタル輝度信号を出力する
    信号処理装置において、 前記乗算手段と、前記ローパスフィルタと、前記L種類
    の色差信号処理手段のMビット(Mは自然数)の出力デ
    ータから上位Nビット(Nは自然数 M≧N)を取得す
    るビット数の変換手段と、 前記同期信号から前記テレビジョン映像信号の黒信号の
    範囲を示すパルス信号を生成するタイミングパルス生成
    手段と、 前記黒信号の範囲を示すパルス信号に基づいて前記2種
    類のディジタル色差信号の黒信号のレベルを検出する黒
    レベル検出手段と、 検出した前記黒信号のレベルに基づいて、前記乗算手段
    と、前記ローパスフィルタと、前記L種類の色差信号処
    理手段の出力データを補正する色差信号補正手段を設け
    たことを特徴とする信号処理装置。
  3. 【請求項3】撮像素子の出力信号をディジタル化するA
    /D変換器と、このA/D変換器の出力信号から2種類
    の色差信号を生成する色差信号生成手段と、前記2種類
    の色差信号に処理を施すL種類(Lは整数)の色差信号
    処理手段と、前記A/D変換器の出力信号から輝度信号
    を生成する輝度信号生成手段と、前記撮像素子を駆動す
    る撮像素子駆動手段を備え、2種類のディジタル色差信
    号とディジタル輝度信号を出力する信号処理装置におい
    て、 前記色差信号生成手段と、前記L種類の色差信号処理手
    段のMビット(Mは自然数)の出力データから上位Nビ
    ット(Nは自然数 M≧N)を取得するビット数の変換
    手段と、 前記撮像素子駆動手段の出力パルス信号を基準にして前
    記撮像素子の出力信号の黒信号の範囲を示すパルス信号
    を生成するタイミングパルス生成手段と、 前記黒信号の範囲を示すパルス信号を基にして前記2種
    類のディジタル色差信号の黒信号のレベルを検出する黒
    レベル検出手段と、 検出した前記黒信号のレベルに基づいて、前記2種類の
    ディジタル色差信号を補正する色差信号補正手段を設け
    たことを特徴とする信号処理装置。
  4. 【請求項4】撮像素子の出力信号をディジタル化するA
    /D変換器と、このA/D変換器の出力信号から2種類
    の色差信号を生成する色差信号生成手段と、前記2種類
    の色差信号に処理を施すL種類(Lは整数)の色差信号
    処理手段と、前記A/D変換器の出力信号から輝度信号
    を生成する輝度信号生成手段と、前記撮像素子を駆動す
    る撮像素子駆動手段を備え、前記2種類のディジタル色
    差信号とディジタル輝度信号を出力する信号処理装置に
    おいて、 前記色差信号生成手段と、前記L種類の色差信号処理手
    段のMビット(Mは自然数)の出力データから上位Nビ
    ット(Nは自然数 M≧N)を取得するビット数の変換
    手段と、 前記撮像素子駆動手段の出力パルス信号を基準にして前
    記撮像素子の出力信号の黒信号の範囲を示すパルス信号
    を生成するタイミングパルス生成手段と、 前記黒信号の範囲を示すパルス信号に基づいて前記2種
    類のディジタル色差信号の黒信号のレベルを検出する黒
    レベル検出手段と、 検出した前記黒信号のレベルに基づいて、前記色差信号
    生成手段と、前記L種類の色差信号処理手段の出力デー
    タを補正する色差信号補正手段を設けたことを特徴とす
    る信号処理装置。
  5. 【請求項5】2種類のディジタル色差信号Aとディジタ
    ル輝度信号Aを入力し、前記2種類の色差信号に処理を
    施すL種類(Lは整数)の色差信号処理手段を備え、2
    種類のディジタル色差信号Bとディジタル輝度信号Bを
    出力する信号処理装置において、 前記L種類の色差信号処理手段のMビット(Mは自然
    数)の出力データから上位Nビット(Nは自然数 M≧
    N)を取得するビット数の変換手段と、 前記2種類のディジタル色差信号Bから黒信号を抜き出
    す黒信号抽出手段と、 抜き出した黒信号のレベルに基づいて、前記2種類のデ
    ィジタル色差信号Bを補正する色差信号補正手段を設け
    たことを特徴とする信号処理装置。
  6. 【請求項6】2種類のディジタル色差信号Aとディジタ
    ル輝度信号Aを入力し、前記2種類の色差信号に処理を
    施すL種類(Lは整数)の色差信号処理手段を備え、2
    種類のディジタル色差信号Bとディジタル輝度信号Bを
    出力する信号処理装置において、 前記L種類の色差信号処理手段のMビット(Mは自然
    数)の出力データから上位Nビット(Nは自然数 M≧
    N)を取得するビット数の変換手段と、 前記2種類のディジタル色差信号Bから黒信号を抜き出
    す黒信号抽出手段と、 抜き出した黒信号のレベルに基づいて、前記L種類の色
    差信号処理手段の出力データを補正する色差信号補正手
    段を設けたことを特徴とする信号処理装置。
  7. 【請求項7】2種類のディジタル色差信号Aとディジタ
    ル輝度信号Aを入力し、前記2種類の色差信号に処理を
    施すL種類(Lは整数)の色差信号処理手段を備え、2
    種類のディジタル色差信号Bとディジタル輝度信号Bを
    出力する信号処理装置において、 前記L種類の色差信号処理手段のMビット(Mは自然
    数)の出力データから上位Nビット(Nは自然数 M≧
    N)を取得するビット数の変換手段と、 前記2種類のディジタル色差信号Aと前記2種類のディ
    ジタル色差信号Bのレベルをそれぞれ検出する2つの色
    差レベル検出手段A,Bと、 この2つの色差レベル検出手段A,Bの検出結果を比較
    する色差レベル比較手段と、 この色差レベル比較手段の比較結果に基づいて、前記2
    種類のディジタル色差信号Bを補正する色差信号補正手
    段を設けたことを特徴とする信号処理装置。
  8. 【請求項8】2種類のディジタル色差信号Aとディジタ
    ル輝度信号Aを入力し、前記2種類の色差信号に処理を
    施すL種類(Lは整数)の色差信号処理手段を備え、2
    種類のディジタル色差信号Bと、ディジタル輝度信号B
    を出力する信号処理装置において、 前記L種類の色差信号処理手段のMビット(Mは自然
    数)の出力データから上位Nビット(Nは自然数 M≧
    N)を取得するビット数の変換手段と、 前記2種類のディジタル色差信号A,Bのレベルをそれ
    ぞれ検出する色差レベル検出手段A,Bと、 この色差レベル検出手段A,Bの検出結果を比較する色
    差レベル比較手段と、 この色差レベル比較手段の比較結果に基づいて、前記L
    種類の色差信号処理手段のMビット(Mは自然数)の出
    力データを補正する色差信号補正手段を設けたことを特
    徴とする信号処理装置。
  9. 【請求項9】2種類のディジタル色差信号Aとディジタ
    ル輝度信号Aを入力し、前記2種類の色差信号に処理を
    施すL種類(Lは整数)の色差信号処理手段を備え、2
    種類のディジタル色差信号Bとディジタル輝度信号Bを
    出力する信号処理装置において、 前記L種類の色差信号処理手段のMビット(Mは自然
    数)の出力データから上位Nビット(Nは自然数 M≧
    N)を取得するビット数の変換手段と、 前記2種類のディジタル色差信号Aと前記2種類のディ
    ジタル色差信号Bからそれぞれ黒信号A,Bを抜き出す
    黒信号抽出手段A,Bと、 抜き出した黒信号A,Bからそれぞれ黒信号のレベルを
    検出する黒レベル検出手段A,Bと、 この黒レベル検出手段A,Bの検出結果を比較する黒レ
    ベル比較手段と、 この黒レベル比較手段の比較結果に基づいて、前記2種
    類のディジタル色差信号Bを補正する色差信号補正手段
    を設けたことを特徴とする信号処理装置。
  10. 【請求項10】2種類のディジタル色差信号Aとディジ
    タル輝度信号Aを入力し、前記2種類の色差信号に処理
    を施すL種類(Lは整数)の色差信号処理手段を備え、
    2種類のディジタル色差信号Bとディジタル輝度信号B
    を出力する信号処理装置において、 前記L種類の色差信号処理手段のMビット(Mは自然
    数)の出力データから上位Nビット(Nは自然数 M≧
    N)を取得するビット数の変換手段と、 前記2種類のディジタル色差信号A,Bからそれぞれ黒
    信号A,Bを抜き出す黒信号抽出手段A,Bと、 抜き出した黒信号A,Bからそれぞれ黒信号のレベルを
    検出する黒レベル検出手段A,Bと、 この黒レベル検出手段A,Bの検出結果を比較する黒レ
    ベル比較手段と、 この黒レベル比較手段の比較結果に基づいて、前記L種
    類の色差信号処理手段の出力データを補正する色差信号
    補正手段を設けたことを特徴とする信号処理装置。
  11. 【請求項11】Mビット(Mは自然数)のディジタル信
    号から上位Nビット(Nは自然数 M≧N)を取得する
    ビット数変換手段を備えた信号処理装置において、 前記ディジタル信号の所定の範囲を示すパルス信号に基
    づいて前記ディジタル信号の信号レベルを検出する信号
    レベル検出手段と、 この検出した信号レベルと正規の信号レベルを比較する
    信号レベル比較手段と、 この比較結果に基づいて前記
    ディジタル信号のレベルを補正する信号補正手段を設け
    たことを特徴とする信号処理装置。
  12. 【請求項12】Mビット(Mは自然数)のディジタル信
    号から上位Nビット(Nは自然数 M≧N)のディジタ
    ル信号を取得するビット数変換手段を備えた信号処理装
    置において、 前記2つのディジタル信号の所定の範囲の信号レベルを
    比較する信号レベル比較手段と、その比較結果に基づい
    てNビットのディジタル信号の信号レベルを補正する信
    号補正手段を設けたことを特徴とする信号処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013102523A (ja) * 2013-01-25 2013-05-23 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 画像処理装置、符号化装置、復号装置及びプログラム
JP2013118675A (ja) * 2013-01-25 2013-06-13 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 画像処理装置、符号化装置、復号装置及びプログラム

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JP2013102523A (ja) * 2013-01-25 2013-05-23 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 画像処理装置、符号化装置、復号装置及びプログラム
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