(57)【要約】【課題】４：４：４方式の色差信号から４：２：２方式の色差信号をサンプリング生成し、更に、サンプリング生成した４：２：２方式の色差信号から４：４：４方式の色差信号をサンプリング復元することによって起こる急峻なエッジ近傍における色の劣化を抑止することができる。【解決手段】本発明の映像信号処理装置は、４：４：４方式の色差信号から急峻なエッジを検出するエッジ検出手段と、少なくとも前記急峻なエッジの前後の画素をサンプリングするためのサンプリングパルスを生成するサンプリングパルス生成手段と、前記サンプリングパルスに基づき、前記４：４：４方式の色差信号をサンプリングし、４：２：２方式の色差信号を生成するサンプリング手段と、前記４：２：２方式の色差信号から、少なくとも前記４：４：４方式の色差信号の急峻なエッジ前後の画素をサンプリング復元した４：４：４方式の色差信号を生成する映像信号復元手段と、を備える。【選択図】図１
2010226411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４：４：４方式の色差信号から急峻なエッジを検出するエッジ検出手段と、
少なくとも前記急峻なエッジの前後の画素をサンプリングするためのパルスを生成するパルス生成手段と、
前記パルスに基づき、前記４：４：４方式の色差信号をサンプリングし、４：２：２方式の色差信号を生成するサンプリング手段と、
前記４：２：２方式の色差信号から、少なくとも前記４：４：４方式の色差信号の急峻なエッジ前後の画素をサンプリング復元した４：４：４方式の色差信号を生成する映像信号復元手段と、
を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記パルス生成手段は、
水平同期信号に同期して１クロック周期毎にＨｉとＬｏを繰り返すトグルパルスを生成するトグルパルス生成手段と、
前記エッジ検出手段により生成されたエッジパルスと、前記トグルパルスと、から前記急峻なエッジが前記水平同期信号の立下りから奇数遅延の場合に、前記急峻なエッジ前後の１画素ずつをＨｉ、その他の場合にはＬｏの奇数エッジパルスを生成する奇数エッジパルス生成手段と、
前記エッジパルスと、前記トグルパルスと、から少なくともエッジ前後の２クロック期間はＨｉ、エッジ前後以外の期間はＨｉとＬｏを１クロック周期毎に繰り返すサンプリングパルスを生成するサンプリング生成手段と、を備え、
前記サンプリング手段が、４：４：４方式の色差信号から奇数番目の画素を間引いて４：２：２方式の色差信号を生成する際、前記奇数エッジパルス及び前記サンプリングパルスに基づき前記奇数遅延の急峻なエッジ後の１画素をサンプリングすることを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記パルス生成手段は、
水平同期信号に同期して１クロック周期毎にＨｉとＬｏを繰り返すトグルパルスを生成するトグルパルス生成手段と、
前記エッジ検出手段により生成されたエッジパルスと、前記トグルパルスと、から前記急峻なエッジが前記水平同期信号の立下りから偶数遅延の場合に、前記急峻なエッジ前後の１画素ずつをＨｉ、その他の場合にはＬｏの偶数エッジパルスを生成する偶数エッジパルス生成手段と、
前記エッジパルスと、前記トグルパルスと、から少なくともエッジ前後の２クロック期間はＨｉ、エッジ前後以外の期間はＨｉとＬｏを１クロック周期毎に繰り返すサンプリングパルスを生成するサンプリング生成手段と、を備え、
前記サンプリング手段が、４：４：４方式の色差信号から偶数番目の画素を間引いて４：２：２方式の色差信号を生成する際、前記偶数エッジパルス及び前記サンプリングパルスに基づき前記偶数遅延の急峻なエッジ後の１画素をサンプリングすることを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は４：４：４方式の色差信号から４：２：２方式の色差信号をサンプリング生成し、更に、サンプリング生成した４：２：２方式の色差信号を４：４：４方式の色差信号にサンプリング復元する映像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の映像信号処理装置に関する技術として、４：４：４方式のクロマ信号とクロマ信号を1ピクセル時間遅延したものとを平均化し、４：４：４方式の輝度信号と平均化されたクロマ信号とを時分割の４：２：２方式の信号に変換することで、４：４：４方式のクロマ信号から４：２：２方式のクロマ信号に変換することによって生じる色の劣化を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−２６２２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来の映像信号処理装置では、色差信号の急峻な変化（エッジ）がある部分においても、急峻なエッジ前後の画素の平均した値が出力されるため、色が劣化してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するために、本発明の映像信号処理装置は、４：４：４方式の色差信号から急峻なエッジを検出するエッジ検出手段と、少なくとも前記急峻なエッジの前後の画素をサンプリングするためのパルスを生成するパルス生成手段と、前記パルスに基づき前記４：４：４方式の色差信号をサンプリングし、４：２：２方式の色差信号を生成するサンプリング手段と、前記４：２：２方式の色差信号から、少なくとも前記４：４：４方式の色差信号の急峻なエッジ前後の画素をサンプリング復元した４：４：４方式の色差信号を生成する映像信号復元手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００５】
色差信号の急峻なエッジを検出し、急峻なエッジ前後の画素をサンプリング及びサンプリング復元することにより、４：４：４方式の色差信号から４：２：２方式の色差信号をサンプリング生成し、更に、サンプリング生成した４：２：２方式の色差信号から４：４：４方式の色差信号をサンプリング復元することによって起こる急峻なエッジ近傍における色の劣化を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００７】
（実施の形態）
図１は、本発明の映像信号処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
エッジ検出手段１は、入力された４：４：４方式の色差信号（Ｕｉｎ、Ｖｉｎ）から、色差信号の急峻なエッジを検出し、エッジパルスをパルス生成手段２に出力する。
パルス生成手段２は、入力されたエッジパルス及び水平同期信号Ｈｉｎから、急峻なエッジの前後の画素をサンプリングするためのパルスを生成し、サンプリング手段３及び映像信号復元手段４に出力する。
サンプリング手段３は、入力されたパルスに基づき、入力された４：４：４方式の色差信号（Ｕｉｎ、Ｖｉｎ）から、少なくとも急峻なエッジの前後の画素をサンプリングした４：２：２方式の色差信号（Ｃ信号）を生成し、映像信号復元手段４に出力する。
映像信号復元手段４は、入力された４：２：２方式の色差信号（Ｃ信号）から、少なくとも急峻なエッジの前後の画素をサンプリング復元した４：４：４方式の色差信号（Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ）を生成し、出力する。
【０００８】
図２は図１の映像信号処理装置１００のパルス生成手段２、サンプリング手段３及び映像信号復元手段４の具体的な構成の一例を示すブロック図である。図１と同じ構成のものは同じ番号を付している。
【０００９】
図２に示すパルス生成手段２は、奇数エッジパルス生成手段１１、サンプリングパルス生成手段１２及びトグルパルス生成手段１３を構成する。
【００１０】
図２に示すサンプリング手段３は、ＬＨ回路２１及び２２、遅延回路３１〜３５、切替回路５１〜５３を構成する。
【００１１】
図２に示す映像信号復元手段４は、ＬＨ回路２３及び２４、遅延回路３６〜４４、補正画素生成手段６１及び６２、切替回路５４〜５９を構成する。
【００１２】
図３は、図２の映像信号処理装置１００において、４：４：４方式の色差信号（Ｕｉｎ、Ｖｉｎ）から４：２：２方式の色差信号（Ｃ信号）をサンプリング生成する動作の一例を示す図である。
【００１３】
図４は、図２の映像信号処理装置１００において、４：２：２方式の色差信号（Ｃ信号）から４：４：４方式の色差信号（Ｕｏｕｔ、Ｖｏｕｔ）にサンプリング復元する動作の一例を示す図である。
【００１４】
以下、図３及び図４を用いて、図２の映像信号処理装置１００の動作を説明する。
【００１５】
エッジ検出手段１は、入力された４：４：４方式の色差信号（Ｕｉｎ、Ｖｉｎ（１））から色差信号の急峻なエッジ（本実施の形態においては、エッジ１及びエッジ２とする）を検出し、エッジ１及びエッジ２の前後１画素ずつＨｉとなるエッジパルス（２）を生成し、奇数エッジパルス生成手段１１及びサンプリングパルス生成手段１２に出力する。
【００１６】
ここで、急峻なエッジとは、例えば、色相の大きな変化や階調の大きな変化（例えばＵｉｎまたはＶｉｎの階調の変化が２５６階調中６４以上変化した場合等）であり、その検出方法については、ハイパスフィルターや閾値を設定する等、公知の様々な方法が適用可能であり、ここでの説明は省略する。
【００１７】
トグルパルス生成手段１３は、入力された水平同期信号Ｈｉｎに同期して１Ｔ（Ｔは映像信号処理装置１００の1クロック周期）毎にＨｉとＬｏをトグルするトグルパルス（３）を生成し、奇数エッジパルス生成手段１１及びサンプリングパルス生成手段１２及び遅延回路３５に出力する。
奇数エッジパルス生成手段１１は、入力されたエッジパルス（２）及びトグルパルス（３）とから、エッジが水平同期信号Ｈｉｎの立ち下がりから奇数遅延の場合にエッジ前後１画素ずつＨｉ、その他の場合にはＬｏの奇数エッジパルス（４）を生成し、遅延回路３４に出力する。
サンプリングパルス生成手段１２は、入力されたエッジパルス（２）とトグルパルス（３）から、少なくともエッジ前後の２Ｔ期間はＨｉを出力し、エッジ前後以外の期間はＨｉ、Ｌｏを１Ｔ毎に繰り返すサンプリングパルス（５）を生成し、ＬＨ回路２１及びＬＨ回路２２、遅延回路４４に出力する。
サンプリング手段３において、ＬＨ回路２１は、入力されたサンプリングパルス（５）に応じて、サンプリングパルス（５）がＨｉの場合にはＵｉｎを１Ｔ後に出力し、サンプリングパルス（５）がＬｏの場合には出力信号を保持する（６）。
ＬＨ回路２２は、入力されたサンプリングパルス（５）に応じて、サンプリングパルス（５）がＨｉの場合には入力信号Ｖｉｎを１Ｔ後に出力し、サンプリングパルス（５）がＬｏの場合には出力信号を保持する（１０）。
遅延回路３１は、ＬＨ回路２１の出力信号（６）を１Ｔ遅延させる（７）。
遅延回路３２は、ＬＨ回路２２の出力信号（１０）を１Ｔ遅延させる（１１）。
遅延回路３４は、奇数エッジパルス（４）を１Ｔ遅延させ、切替回路５１、切替回路５２，遅延回路４２に出力する（８）。
切替回路５１は、ＬＨ回路２１の出力信号（６）と遅延回路３１の出力信号（７）を遅延回路３４の出力信号（８）に応じて、遅延回路３４の出力信号（８）がＨｉの場合には遅延回路３１の出力信号（７）を、遅延回路３４の出力信号（８）がＬｏの場合にはＬＨ回路２１の出力信号（６）を選択して出力する（９）。
切替回路５２は、ＬＨ回路２２の出力信号（１０）と遅延回路３２の出力信号（１１）を遅延回路３４の出力信号（８）に応じて、遅延回路３４の出力信号（８）がＨｉの場合には遅延回路３２の出力信号（１１）を、遅延回路３４の出力信号（８）がＬｏの場合にはＬＨ回路２２の出力信号（１０）を選択して出力する（１２）。
遅延回路３３は、切替回路５２の出力信号（１２）を１Ｔ遅延させる（１３）。
遅延回路３５は、トグルパルス（３）を２Ｔ遅延させる（１４）。
切替回路５３は、切替回路５１の出力信号（９）と遅延回路３３の出力信号（１３）を遅延回路３５の出力信号（１４）に応じて、遅延回路３５の出力信号（１４）がＨｉの場合には切替回路５１の出力信号（９）を、遅延回路３５の出力信号（１４）がＬｏの場合には遅延回路３３の出力信号（１３）を選択して、Ｃ信号を生成し、出力する（１５）。
映像信号復元手段４において、遅延回路４１は、遅延回路３５の出力信号（１４）を遅延させる（１６）。遅延量は切替回路５３の出力信号（１５）が映像信号復元手段４に入力するまでの遅延量と同一である。
ＬＨ回路５３は、遅延回路４１の出力信号（１６）に応じて、遅延回路４１の出力信号（１６）がＨｉの場合にはＣ信号（１５）を出力し、遅延回路４１の出力信号（１６）がＬｏの場合には出力信号を保持する（１７）。
ＬＨ回路２４は、遅延回路４１の出力信号（１６）に応じて、遅延回路４１の出力信号（１６）がＬｏの場合にはＣ信号（１５）を出力し、遅延回路４１の出力信号（１６）がＨｉの場合には出力信号を保持する（１９）。
遅延回路３６は、ＬＨ回路２３の出力信号（１７）を１Ｔ遅延させる（１８）。
遅延回路３７は、遅延回路３６の出力信号（１８）を１Ｔ遅延させる（２０）。
遅延回路３９は、ＬＨ回路２４の出力信号（１９）を１Ｔ遅延させる（２９）。
補間画素生成手段６１は、遅延回路３６の出力信号（１８）から補間画素を生成する。例えば水平方向に隣接する２つの画素の平均を補間画素とする（２３）。
補間画素生成手段６２は、ＬＨ回路２４の出力信号（１９）から補間画素を生成する。例えば水平方向に隣接する２つの画素の平均を補間画素とする（３１）。
遅延回路３８は、補間画素生成手段６１の出力信号（２３）を１Ｔ遅延させる（２４）。
遅延回路４０は、補間画素生成手段６２の出力信号（３１）を１Ｔ遅延させる（３２）。
遅延回路４２は、遅延回路３４の出力信号（８）を遅延させる（２１）。遅延量は切替回路５３の出力信号（１５）が、切替回路５４に入力するまでの遅延と同一である。
切替回路５４は、遅延回路３６の出力信号（１８）と遅延回路３７の出力信号（２０）を遅延回路４２の出力信号（２１）に応じて、遅延回路４２の出力信号（２１）がＨｉの場合には遅延回路３６の出力信号（１８）を、遅延回路４２の出力信号（２１）がＬｏの場合には遅延回路３７の出力（２０）を選択する（２２）。
切替回路５５は、ＬＨ回路２４の出力信号（１９）と遅延回路３９の出力信号（２９）を遅延回路４２の出力信号（２１）に応じて、遅延回路４２の出力信号（２１）がＨｉの場合にはＬＨ回路２４の出力信号（１９）を、遅延回路４２の出力信号（２１）がＬｏの場合には遅延回路３９の出力（２９）を選択する（３０）。
遅延回路４３は、遅延回路４２の出力信号（２１）を遅延させる（２５）。遅延量は切替回路５３の出力信号（１５）が、切替回路５６に入力するまでの遅延と同一である。
切替回路５６は、補間画素生成手段６１の出力信号（２３）と遅延回路３８の出力信号（２４）を遅延回路４３の出力信号（２５）に応じて、遅延回路４３の出力信号（２５）がＨｉの場合には補間画素生成手段６１の出力信号（２３）を、遅延回路４３の出力信号（２５）がＬｏの場合には遅延回路３８の出力（２４）を選択する（２６）。
切替回路５７は、補間画素生成手段６２の出力信号（３１）と遅延回路４０の出力信号（３２）を遅延回路４３の出力信号（２５）に応じて、遅延回路４３の出力信号（２５）がＨｉの場合には補間画素生成手段６２の出力信号（３１）を、遅延回路４３の出力信号（２５）がＬｏの場合には遅延回路４０の出力（３２）を選択する（３３）。
遅延回路４４は、サンプリングパルス（５）を遅延させる（２７）。遅延量は切替回路５３の出力信号（１５）が、切替回路４０に入力するまでの遅延と同一である。
切替回路５８は、切替回路５４の出力信号（２２）と切替回路５６の出力信号（２６）を遅延回路４４の出力信号（２７）に応じて、遅延回路４４の出力信号（２７）がＨｉの場合には切替回路５４の出力信号（２２）を、前記遅延回路４４の出力信号（２７）がＬｏの場合には前記切替回路５６の出力信号（２６）を選択する（２８）。
切替回路５９は、切替回路５５の出力信号（３０）と切替回路５７の出力信号（３３）を遅延回路４４の出力信号（２７）に応じて、遅延回路４４の出力信号（２７）がＨｉの場合には切替回路５５の出力信号（３０）を、遅延回路４４の出力信号（２７）がＬｏの場合には切替回路５７の出力信号（３３）を選択する（３４）。
本発明によれば、入力された４：４：４方式の色差信号（Ｕｉｎ、Ｖｉｎ）から、色差信号の急峻なエッジ（エッジ１、エッジ２）を検出し、急峻なエッジ前後の画素（Ｕ４、Ｕ５、Ｕ１３、Ｕ１４、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ１３、Ｖ１４）をサンプリング及びサンプリング復元することにより、４：４：４方式の色差信号から４：２：２方式の色差信号にサンプリング生成し、更にサンプリング生成した４：２：２方式の色差信号から４：４：４方式の色差信号をサンプリング復元することによって起こる急峻なエッジ近傍における色の劣化を軽減することができる。
【００１８】
なお、本実施の形態においては、４：４：４方式の色差信号（Ｕｉｎ、Ｖｉｎ（１））から１、３、５番目・・・といった奇数番目の色差信号を間引いて４：２：２方式の色差信号（Ｃ信号（１５））を生成する際、急峻なエッジ１のＵ５及びＶ５は間引かない様にするために、奇数エッジパルス生成手段１１において奇数エッジパルス（４）を生成する構成としたが、これに限定されるものではなく、４：４：４方式の色差信号（Ｕｉｎ、Ｖｉｎ（１））から２、４、６番目・・・といった偶数番目の色差信号を間引いて４：２：２方式の色差信号（Ｃ信号）を生成する構成とし、図２において、奇数エッジパルス生成手段１１の代わりに偶数エッジパルス生成手段を設け、エッジが水平同期信号Ｈｉｎの立下りから偶数遅延の場合にエッジ前後１画素ずつＨｉ、その他の場合にはＬｏの偶数エッジパルスを生成し、急峻なエッジ２のＵ１４及びＶ１４を間引かない構成としても良い。
【００１９】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲を逸脱しない限り、種々の設計上の変更が可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、４：４：４方式の色差信号から４：２：２方式の色差信号をサンプリング生成し、更に、サンプリング生成した４：２：２方式の色差信号から４：４：４方式の色差信号をサンプリング復号することによって起こる色差信号の急峻なエッジ近傍における色の劣化を軽減することができ、映像信号処理装置において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の映像信号処理装置におけるパルス生成手段、サンプリング手段、映像信号復元手段の具体的な構成の一例を示すブロック図
【図３】図２の映像信号処理装置１００において、４：４：４方式の色差信号から４：２：２方式の色差信号をサンプリング生成する動作の一例を示す図
【図４】図２の映像信号処理装置１００において、４：２：２方式の色差信号から４：４：４方式の色差信号にサンプリング復元する動作の一例を示す図
【符号の説明】
【００２２】
１    エッジ検出手段
２    パルス生成手段
３    サンプリング手段
４    映像信号復元手段
１１    奇数エッジパルス生成手段
１２    サンプリングパルス生成手段
１３    トグルパルス生成手段
２１〜２４    ＬＨ回路
３１〜４４    遅延回路
５１〜５９    切替回路
６０、６１    補間画素生成手段
１００    映像信号処理装置
【図１】
2010226411.tif 000003
【図２】
2010226411.tif 000004
【図３】
2010226411.tif 000005
【図４】
2010226411.tif 000006