(57)【要約】【課題】従来の評価用画像では、帯域圧縮による性能劣化の検出や、帯域圧縮の種別を識別することが容易ではなかった。これは輝度信号と色差信号が分離していないパターンが用いられていたほか、経験や参照用画像との比較を必要としていたためである。【解決手段】色差信号に特徴のあるパターンを組み合わせて文字またはパターンを形成し、さらにこのパターンを複数を組み合わせることにより、パターンと色信号帯域圧縮処理の関係を効果的に利用することにより、色信号帯域圧縮処理の種類を視覚的に意味のある形状として表示できるようにする。【選択図】図１１
2018085626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字またはシンボルを形成する第１の前景領域と、前記第１の前景領域に背景として接する第１の背景領域と、文字またはシンボルを形成する第２の前景領域と、前記第２の前景領域に背景として接する第２の背景領域と、文字またはシンボルを形成する第３の前景領域と、前記第３の前景領域に背景として接する第３の背景領域とにより構成し、前記第１、前記第２および前記第３の背景領域を前記第２の背景領域を中心位置として並べて配置して形成した画像であって、
前記画像の色差成分が、前記第１の前景領域において水平方向および垂直方向に２画素周期で階調変動する市松パターンを形成し、前記第１の背景領域において前記市松パターンの階調値の平均値を階調値として有し、
前記画像の色差成分が、前記第２の前景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記第２の背景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で水平方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成し、
前記画像の色差成分が、前記第３の前景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に４画素以上を周期として階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記第３の背景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成したことを特徴とする色信号帯域評価用画像。
【請求項２】
文字またはシンボルを形成する第１の前景領域と、前記第１の前景領域に背景として接する第１の背景領域と、文字またはシンボルを形成する第２の前景領域と、前記第２の前景領域に背景として接する第２の背景領域と、文字またはシンボルを形成する第３の前景領域と、前記第３の前景領域に背景として接する第３の背景領域とにより構成し、前記第１、前記第２および前記第３の背景領域を前記第２の背景領域を中心位置として並べて配置して形成した画像であって、
前記画像の色差成分が、前記第１の背景領域において水平方向および垂直方向に２画素周期で階調変動する市松パターンを形成し、前記第１の前景領域において前記市松パターンの階調値の平均値を階調値として有し、
前記画像の色差成分が、前記第２の背景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記第２の前景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で水平方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成し、
前記画像の色差成分が、前記第３の背景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に４画素以上を周期として階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記第３の前景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成したことを特徴とする色信号帯域評価用画像。
【請求項３】
前記第１の前景領域を形成する文字またはシンボルは、文字列「４４４」または文字列「４：４：４」を表す含む文字列または図形を含み、前記第２の前景領域を形成する文字またはシンボルは、文字列「４２２」または文字列「４：２：２」を表す含む文字列または図形を含み、前記第３の前景領域を形成する文字またはシンボルは、文字列「４２０」または文字列「４：２：０」を表す含む文字列または図形を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の色信号帯域評価用画像。
【請求項４】
画像の色差成分を垂直方向に４画素以上を周期として階調変動する繰り返しパターンで形成した第１の色差領域と、前記画像の色差成分を垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンで形成した第２の色差領域と、前記画像の色差成分を水平方向および垂直方向に２画素周期で階調変動する市松パターンで形成した第３の色差領域とにより構成し、前記第１、前記第２および前記第３の色差領域を前記第２の色差領域を中心位置として並べて配置して形成した画像であって、前記第１、前記第２および前記第３の色差成分の平均値が等しいことを特徴とする色信号帯域評価用画像。
【請求項５】
画像の色差成分を垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンで形成した第１の色差領域と、前記画像の色差成分を水平方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンで形成した第２の色差領域と、色差成分が一定の階調値を有する第３の色差領域とにより構成し、前記第１、前記第２および前記第３の色差領域を前記第２の色差領域を中心位置として並べて配置して形成した画像であって、前記第１および前記第２の色差成分の平均値が前記第３の色差領域の階調値に等しいことを特徴とする色信号帯域評価用画像。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精細な画像信号を扱うシステムにおいて、色差信号の帯域が所定通りであるか否かの判定を容易に行えるようにするための色信号帯域特性評価用画像に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高精細画像では画素数が多く、原信号の帯域を完全に保ったまま記録・伝送すると、必要な信号の帯域が非常に広くなるため、信号をそのまま記録・伝送するのではなく、原信号を輝度成分と色差成分に変換し、必要に応じて色情報を間引いて記録・伝送した後、元の信号レートに補間して表示する処理が行われることがある。
【０００３】
このような間引き処理を行っても、カメラで撮影した自然画像などでは、高い空間周波数の成分が相対的に少なく、画質劣化は比較的検知されにくいとされている。しかしながら、色差信号の帯域は通常１/２またはそれ以下に制限されるため、特定のテストパターンやコンピューターグラフィックスで作成した画像などでは画質劣化が検知されることがある。このため、番組制作や研究開発分野などの用途においては色情報を間引きすることなく扱うシステムも多く利用されている。この結果、元の色情報の帯域が完全な形で保存されている場合と、色差情報の帯域が圧縮されている場合とが混在する可能性があり、これを確認できる手段が必要とされていた。
【０００４】
従来、この種の特性を評価する方法としては、例えば、以下の（非特許文献１）の１４ページ、図Ｄ１−１に説明が示されている画像を用いて評価する方法があった。この（非特許文献１）には、図１２に示すように、異なる信号処理システムを介して処理した際の画像（原本はカラー図像）の見え方の違いを評価する方法が記載されており、色差信号の帯域を制限しない「４：４：４」と呼ぶ方式、色差信号の帯域を水平方向に１／２に制限する「４：２：２」と呼ぶ方式、色差信号の帯域を水平および垂直方向に制限する「４：２：０」と呼ぶ、それぞれの方式を介した画像について、白地にマゼンタ色のストライプパターンを用いて表示し、コントラストの変化を観測して評価する方法が説明されている。
【０００５】
（非特許文献１）によると、帯域の制限があった場合には、ストライプパターンの「白」の部分に「マゼンタ」が混ざり、パターンのコントラストが低下すると説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】一般社団法人電波産業会標準規格（放送分野）標準規格番号STD-B66 UHDTVマルチフォーマット・カラーバー (2015.07.03策定) (https://webstore.arib.or.jp/jp/products/detail.php?product_id=414)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、（非特許文献１）のような評価画像では「白地にマゼンタ」という組合せ、すなわち輝度成分と色差成分の分離が不十分な色の組合せのストライプパターンを用いているために、輝度成分や色差成分の帯域低下を簡単かつ正確に見極めることが困難であった。
【０００８】
これは以下のように説明できる。（非特許文献１）のような評価用ストライプパターンの「白」の部分は、着色がないため色差成分は無色を表す階調値の中間値をもち、輝度成分は「白」を示す高い階調値をもつ。一方、ストライプパターンの「マゼンタ」部分では当然色差成分が含まれており、色差成分は無色を表す階調値の中間値と異なる値となる一方、輝度成分は「白」を示す高い階調値ではなく、「マゼンタ」色の輝度に相当する、やや低い階調値となる。すなわち、「白地にマゼンタ」という組合せのストライプパターンは、輝度成分と色差成分の両方が同時に変化するパターンであり、色差成分の変化と輝度信号の変化が混在することになり、このパターンを用いた目視評価では色差成分の性能変化だけを分離して明確に判定することは容易ではない。
【０００９】
例えば、輝度成分の帯域は保持されているが、色差成分の帯域低下がある場合、「白地にマゼンタ」のストライプパターンでは色の「変化」が抑制されパターン全体がマゼンタ系の一定の色合いとなるが、この部分に帯域の低下のない輝度成分によるストライプパターンが明暗として加わる、という画像に変化する。つまり、色差成分のレスポンスが失われて、色としての変化が抑制されているにも関わらず、輝度信号によるストライプ情報は依然として残されているために「マゼンタ系のはっきりしたストライプパターン」が相変わらず表示されている、という印象になり、「色差信号に対する帯域の低下はない」と誤認識されやすいという課題があった。
【００１０】
このように、従来の評価方法は、一般的なコントラストの定義とは異なり、色差成分のみのコントラスト低下の程度を見極めるという必要があり、参照用の画像との比較を用い、専門的な知識や経験によって判定する必要があった。なお、色差信号の帯域圧縮の前処理として使用されるローパスフィルターの特性はシステムによって異なる場合があり、色差信号の帯域制限による画質変化の程度は常に一定というわけではなく、前記従来のようなコントラストの低下の程度を見極めるという手法には原理的に不確定さが伴うものであった。
【００１１】
加えて、色差信号を水平および垂直の両方向で制限して処理する「４：２：０」の場合、前記従来の評価パターン部分では、水平方向と垂直方向でコントラストの差が表れないため、表示された画像を観測しただけではシステムでの色差信号の帯域特性がすばやく判定できないなどの課題があった。
【００１２】
なお、上述の（非特許文献１）のような特殊な画像を用いず、一般的なカラーバー等のテストパターンを用いて、色差信号が階段状に変化する部分の鮮鋭度を単純に評価することが考えられるが、目視による鮮鋭度評価では、画像の大きさや視距離、評価の個人差や心理状態などによって影響を受ける。このため、画像の鮮鋭度を定量的に安定して主観評価することは容易ではないことが知られている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために本発明は、文字またはシンボルを形成する第１の前景領域と、前記第１の前景領域に背景として接する第１の背景領域と、文字またはシンボルを形成する第２の前景領域と、前記第２の前景領域に背景として接する第２の背景領域と、文字またはシンボルを形成する第３の前景領域と、前記第３の前景領域に背景として接する第３の背景領域とにより構成し、前記第１、前記第２および前記第３の背景領域を前記第２の背景領域を中心位置として並べて配置して形成した画像であって、前記画像の色差成分が、前記第１の背景領域において水平方向および垂直方向に２画素周期で階調変動する市松パターンを形成し、前記画像の色差成分が、前記第１の前景領域において前記市松パターンの階調値の平均値を階調値として有し、前記第２の背景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記画像の色差成分が、前記第２の前景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で水平方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記画像の色差成分が、前記第３の背景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に４画素以上を周期として階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記第３の前景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成したことを特徴とする色信号帯域評価用画像である。
【００１４】
また、本発明は、文字またはシンボルを形成する第１の前景領域と、前記第１の前景領域に背景として接する第１の背景領域と、文字またはシンボルを形成する第２の前景領域と、前記第２の前景領域に背景として接する第２の背景領域と、文字またはシンボルを形成する第３の前景領域と、前記第３の前景領域に背景として接する第３の背景領域とにより構成し、前記第１、前記第２および前記第３の背景領域を前記第２の背景領域を中心位置として並べて配置して形成した画像であって、前記画像の色差成分が、前記第１の前景領域において水平方向および垂直方向に２画素周期で階調変動する市松パターンを形成し、前記第１の背景領域において前記市松パターンの階調値の平均値を階調値として有し、
前記第２の前景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記第２の背景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で水平方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記画像の色差成分が、前記第３の前景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に４画素以上を周期として階調変動する繰り返しパターンを形成し、前記第３の背景領域において平均値が前記市松パターンの階調値の平均値と同一で垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンを形成したことを特徴とする色信号帯域評価用画像である。
【００１５】
また、本発明は、前記第１の前景領域を形成する文字またはシンボルは、文字列「４４４」または文字列「４：４：４」を表す含む文字列または図形を含み、前記第２の前景領域を形成する文字またはシンボルは、文字列「４２２」または文字列「４：２：２」を表す含む文字列または図形を含み、前記第３の前景領域を形成する文字またはシンボルは、文字列「４２０」または文字列「４：２：０」を表す含む文字列または図形を含むことを特徴とする色信号帯域評価用画像である。
【００１６】
また、本発明は、画像の色差成分を垂直方向に４画素以上を周期として階調変動する繰り返しパターンで形成した第１の色差領域と、前記画像の色差成分を垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンで形成した第２の色差領域と、前記画像の色差成分を水平方向および垂直方向に２画素周期で階調変動する市松パターンで形成した第３の色差領域とにより構成し、前記第１、前記第２および前記第３の色差領域を前記第２の色差領域を中心位置として並べて配置して形成した画像であって、前記第１、前記第２および前記第３の色差成分の平均値が等しいことを特徴とする色信号帯域評価用画像である。
【００１７】
また、本発明は、画像の色差成分を垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンで形成した第１の色差領域と、前記画像の色差成分を水平方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンで形成した第２の色差領域と、色差成分が一定の階調値を有する第３の色差領域とにより構成し、前記第１、前記第２および前記第３の色差領域を前記第２の色差領域を中心位置として並べて配置して形成した画像であって、前記第１および前記第２の色差成分の平均値が前記第３の色差領域の階調値に等しいことを特徴とする色信号帯域評価用画像である。
【発明の効果】
【００１８】
以上のような構成により、本発明は色信号の帯域間引き処理の有無および種類に応じてその旨を直接読み取り可能なメッセージとして表現できる手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図1は文字列を表す画像で形成した第１の前景領域と、その背景領域の形成過程を説明する図である。（実施例１）
【図２】図２は第１の前景領域と、その背景領域の階調変化例を説明する図である。（実施例１）
【図３】図３は文字列を表す画像で形成した第２の前景領域と、その背景領域の形成過程を説明する図である。（実施例１）
【図４】図４は文字列を表す画像で形成した第３の前景領域と、その背景領域の形成過程を説明する図である。（実施例１）
【図５】図５は一般的な映像システムにおける信号変換の流れを説明する図である。
【図６】図６はディスプレイ装置の逆ガンマ特性例を示す図である。
【図７】図７は（実施例１）の第１の画像領域について、色信号の帯域圧縮の有無または種類に応じた見え方の違いを説明したものである。
【図８】図８は（実施例１）の第２の画像領域について、色信号の帯域圧縮の有無または種類に応じた見え方の違いを説明したものである。
【図９】図９は（実施例１）の第３の画像領域について、色信号の帯域圧縮の有無または種類に応じた見え方の違いを説明したものである。
【図１０】図１０は第１〜第３の画像領域を順に並べて色信号帯域特性評価用画像としたものである。（実施例１）
【図１１】図１１は第１〜第３の画像領域を順に並べて色信号帯域特性評価用画像としたものである。（実施例２）
【図１２】図１２は従来の色信号帯域特性を評価する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の（実施の形態１）における文字またはシンボルで形成された前景領域とその背景領域からなる第１の画像領域を形成する過程を示す図であり、前景となる水平および垂直方向に１画素単位で階調変化する市松パターン（ａ）と背景となる一定階調値パターン（ｂ）を用い、キー画像として「４：４：４  ＯＫ」という文字列パターンを画像（ｃ）に従って合成してこれを色差信号とする画像領域（ｄ）を形成する過程を示している。なお、画像領域（ｄ）において輝度信号は中程度の明るさを示す一定の階調値としている。
【００２２】
図２は上述のようにして形成された画像の色差信号の画面内の変化を説明するものであり、（ａ）の断面ＡＢ間の階調値の変化を（ｂ）に示す。色差信号は文字部分では階調値Ｖ1からＶ2の間で１画素単位で変化する二値的な階調変化をもち、文字の背景に相当する部分ではＶ1とＶ2の平均値ＶMで無色を表すニュートラル値である。
【００２３】
図３は、本発明の（実施の形態１）における文字またはシンボルで形成された前景領域とその背景領域からなる第２の画像領域を形成する過程を示す図であり、図２の場合と同様にして前景パターンと背景パターンを用い、キー画像（ａ）に従って画像領域（b）を形成する過程を示している。（ｃ）に拡大して図示したように前景パターンは垂直方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンであり、背景パターンは水平方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンである。
【００２４】
図４は、本発明の（実施の形態１）における文字またはシンボルで形成された前景領域とその背景領域からなる第３の画像領域を形成する過程を示す図であり、図３の場合と同様にして前景パターンと背景パターンを用い、キー画像（ａ）に従って画像領域（b）を形成する過程を示している。（ｃ）に拡大して図示したように前景パターンは垂直方向に８画素周期で階調変動する繰り返しパターンであり、背景パターンは水平方向に２画素周期で階調変動する繰り返しパターンである。以下、このようにして形成した第１〜第３の画像領域が、画像を表示するシステムにおいてどのように表示され、知覚されるかを説明する。
【００２５】
ここで図５を用いて、一般的な３原色をもつ映像システムにおいて色差信号と原色信号を変換して処理・表示する例を示し、上述の輝度信号と色差信号および表示装置に供給される原色信号の関係を説明する。
【００２６】
図５において、１は色信号帯域評価用画像を作成する基準として設定する輝度信号（Ｙ）および色差信号（Ｃb，Ｃb）であり、例えば図１〜図４を用いて説明した輝度信号および色差信号がこれに相当する。逆マトリクス２により変換して得られた原色信号３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を色信号帯域評価用画像を原色値で表現したものに相当する。なお、マトリクス４は逆マトリクス２と逆行列の関係にあり、マトリクス４の出力（Ｙ’，Ｃb’，Ｃr’）と１の（Ｙ，Ｃb，Ｃr）は同じものであることを説明するために便宜的に記載している。５〜１１は輝度信号と色差信号を入力としシステムでの帯域圧縮処理を経たのち、原色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）で出力する場合の系統を示している。ローパスフィルター５により色差信号の帯域を圧縮したのち、６で色差信号のサンプリングレートを間引き、伝送／記録処理７を経て、補間処理８にて色差信号を輝度信号と同一のレートに戻し、逆マトリクス１０にて１１の原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に変換し、システムの原色（ＲＧＢ）出力とする。なお、切換えスイッチ９は説明の便宜上記載しているもので、処理の過程で色差信号の圧縮が行われない場合は（ａ）側に、行う場合には（ｂ）側に切換えるものとして説明する。
【００２７】
まず、図２（ａ）で規定される画像（色差信号）を入力し、色差の帯域圧縮を行わない場合の動作について説明する。３の逆マトリクス変換の出力Ｒ、Ｇ、Ｂの値は、マトリクス係数Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4を用いて、
Ｒ  ＝  １．０  ×  Ｙ  ＋  Ｃ1  ×  Ｃr
Ｇ  ＝  １．０  ×  Ｙ  −  Ｃ2  ×  Ｃb  −  Ｃ3  ×  Ｃr
Ｂ  ＝  １．０  ×  Ｙ  ＋  Ｃ4  ×  Ｃb
のように表すことができる。なお、ここでは輝度信号Ｙを０．５、すなわちグレーを示す値として説明する。
【００２８】
まず、「４：４：４  ＯＫ」の文字背景に相当する部分では、色差信号はニュートラル値であるので、上の関係式に輝度信号Ｙ＝０．５、色差信号Ｃb＝０、Ｃr＝０を代入すると、マトリクス変換後の原色値はＲ＝Ｇ＝Ｂ＝０．５となり、ディスプレイ装置に表示されるのは、３原色値が全て等しい、着色のないグレーの画像となる。
【００２９】
一方、「４：４：４  ＯＫ」の文字部分においては、色差信号Ｃb、Ｃrは０ではなく、一般に係数Ｃ1〜Ｃ4はそれぞれ異なる値であるために、色差信号応じて原色信号ＲＧＢの各値に違いが現れ、画素単位でみるとニュートラルからの市松模様の色のずれとして観測されることになる。ここで、「４：４：４  ＯＫ」の文字の部分での色差信号は図２（ｂ）に示すようにニュートラル値を平均値として上下に対称的に変動しており、原色信号での各色の信号レベルも上述の０．５から上下対称に信号レベルが変動する。
【００３０】
次に、ディスプレイ装置の非線形特性について補足説明し、画像信号と観測者の見え方の関係を説明する。ディスプレイ装置には通常、逆ガンマ特性と呼ばれる非線形特性をもたせているため、入力信号と表示される輝度の関係は直線的ではない。例えば、ある信号レベルを基準として、このレベルに上下対称の信号レベルの変動を加えて表示した場合、表示される輝度の変動は上下対称ではなくなる。より具体的は、基準に対して信号レベルが高い画素では大きく輝度が上がるが、信号レベルが低い画素での輝度低下はそれに比較して少ないことになる。つまり、通常のディスプレイ装置では、入力信号レベルが平坦な部分よりも、平均値が同じでも入力信号レベルが平均値の上下で変動を繰り返している領域のほうが、領域全体の平均的な輝度が高くなることを意味している。
【００３１】
この現象をさらに説明するために、図６にディスプレイの逆ガンマ特性例を示す。ディスプレイ装置が例えばy=x2.2  という指数関数で表される逆ガンマ特性とすると、入力信号として１００％（白ピーク）の信号値と、０％（黒に相当）の信号値を交互に入力した場合、発光しているのは全体の１/２の部分であるので、発光輝度の平均値は白ピークの１/２になる。ところが入力信号として５０％の一定値の連続信号を入力した場合の発光輝度は、０．５2.2  ＝０．２１７６・・・、となる。すなわち、入力信号の平均値が同じでも、パターンによっては表示される輝度の平均値が異なることがあることを示している。
【００３２】
このような現象のため、領域全体として観測すると、色差信号のレベルが無色のニュートラル値を中心に上下変動を繰り返している（実施の形態１）の第１の画像領域の「４：４：４  ＯＫ」の文字部分は、色差信号の平均値に相当する無色に見えるのではなく、周囲の平坦な領域と比べて色差信号レベルが高くなったように知覚され、着色して見えることになる。図７（ａ）および（ｂ）に、この見え方の印象を示す。
【００３３】
図７において、（ａ）は文字を形成する前景が１画素単位で階調変動する市松模様であり、背景は無色のグレーである。このような画像は、画面からやや離れて見ると、色信号の帯域圧縮を施さない場合、（ｂ）に示すように、「４：４：４  ＯＫ」の文字の部分がやや明るく着色されて見える印象となり、色信号の帯域圧縮がなされておらず、４：４：４のシステムとして動作していることが一目で確認できる。
【００３４】
次に、同じ画像を用いて、色差の帯域圧縮を行って表示する場合について説明する。「４：４：４  ＯＫ」の文字部分で水平および垂直方向に１画素単位で増減を繰り返す市松パターンから形成された色差信号は、図５のローパスフィルター５によって高域成分が平滑化される。１画素単位で増減を繰り返す市松パターンは、水平方向だけのローパスフィルターでも、垂直方向だけのローパスフィルターでも平滑化されてしまうため、色差信号の帯域圧縮処理が介在すると、１画素単位での市松パターンで形成された色差信号の成分はローパスフィルター５でカットされ、「４：４：４  ＯＫ」との文字部分を形成していた色差情報が消失することになる。つまり、色差信号の水平方向の帯域圧縮を行う「４：２：２」の場合と、水平方向と垂直方向の両方向で色信号の帯域圧縮を行う「４：２：０」のいずれの場合にも、それぞれ図７（ｃ）および（ｄ）に示すように、画面全体が無色のグレーに見え、帯域圧縮を行わず色差信号の帯域がフルに確保されていた場合に浮かび上がっていた「４：４：４  ＯＫ」というイメージ表示が消え、色差信号の帯域がフルに確保できていないことを表すことができる。
【００３５】
同様にして、（実施の形態１）の第２の画像領域について、色信号の帯域圧縮の有無または種類に応じた見え方の違いを説明したものが図８である。図８において、（ａ）は文字を形成する前景が垂直方向に２画素周期で階調変動するパターンであり、背景は水平方向に画素周期で階調変動するパターンである。このような画像は、画面からやや離れて見ると、色信号の帯域圧縮を施さない場合、（ｂ）に示すように、全体がやや着色した少し明るい一様な画像と認識される。「４：２：２」の文字の部分は色差変化の周期が短く、輝度信号も一定であるので画面から少し離れて観測すると目立たない。
【００３６】
この第２の画像領域で形成された画像を色差信号の水平方向の帯域圧縮を行う「４：２：２」のシステムで帯域圧縮すると、水平方向に２画素周期で変化する背景部分の色差信号がカットされるため、（ｃ）に示すように、背景は無色のグレーになり、前景の文字部分の着色がやや明るく観測される。すなわち、「４：２：２」の処理を行う場合にのみ、４：２：２」のイメージが浮かび上がってみえることになり、システムの色信号の帯域の情報が的確に、直接理解できる形で表現することができる。
【００３７】
さらに、この第２の画像領域で形成された画像を、水平および垂直両方向に色差信号の水平方向の帯域圧縮を行う「４：２：０」のシステムで帯域圧縮して表示する場合は、前景文字および背景のいずれの色差成分もカットされるため、（ｄ）に示すように、領域全体がグレー一色として認識され、色信号の帯域圧縮があり、さらに「４：２：２」のイメージ表示が消えて、「４：２：２」システムに相当する帯域も確保されていないことを示唆することができる。
【００３８】
同様にして、（実施の形態１）の第３の画像領域について、色信号の帯域圧縮の有無または種類に応じた見え方の違いを説明したものが図９である。図９において、（ａ）は文字を形成する前景が垂直方向に８画素周期で階調変動するパターンであり、背景は垂直方向に２画素周期で階調変動するパターンである。このような画像は、画面からやや離れて見ると、色信号の帯域圧縮を施さない場合、（ｂ）に示すように、全体がやや着色した少し明るい一様な画像と認識される。「４：２：０」の文字の部分は輝度信号が一定であり、色差信号も比較的周期の短い規則的パターンであるので、画面から少し離れて観測すると目立たない。
【００３９】
この第３の画像領域で形成された画像を色差信号の水平方向の帯域圧縮を行う「４：２：２」のシステムで帯域圧縮しても、文字前景および背景領域の色差成分には影響がないため、（ｃ）に示すように、（ｂ）の場合と同様に、画面から少し離れて見ると全体がやや着色した少し明るい一様な画像と認識される。
【００４０】
さらに、この第３の画像領域で形成された画像を、水平および垂直両方向に色差信号の水平方向の帯域圧縮を行う「４：２：０」のシステムで帯域圧縮して表示する場合は、会長振動周期の短い背景領域の色差成分がよりカットされ、（ｄ）に示すように、グレーの背景の中に「４：２：０」のイメージが浮かび上がって見えるようになる。すなわち、色帯域の違う「４：４：４」、「４：２：２」、「４：２：０」の３種類のシステムのうち、「４：２：０」のシステムを介した場合にのみ、「４：２：０」のイメージ表示が現れることになり、この第３の画像領域で形成された画像を「４：２：０」システム検出のためのパターン要素として利用することができる。
【００４１】
図１０は、以上説明した第１〜第３の画像領域を順に並べてひとつの画像として形成し、（実施の形態１）の色信号帯域特性評価用画像としたものである。図１０において（ａ）は色信号帯域特性評価用画像の全体、（ｂ）はこの色信号帯域特性評価用画像を色信号帯域の圧縮を行わない「４：４：４」のシステムを介して表示した場合の観測者の見え方を示すものであり、最上段に「４：４：４  ＯＫ」のイメージ表示を認識することができる。
【００４２】
図１０（ｃ）は、「４：２：２」のシステムを介して色信号の帯域を圧縮した信号を表示した場合の観測者の見え方を示すものであり、中段に「４：２：２」のイメージ表示が確認できる。図１０（ｄ）は、「４：２：０」のシステムを介して色信号の帯域を圧縮した信号を表示した場合の観測者の見え方を示すものであり、下段に「４：２：０」のイメージ表示が確認できる。
【００４３】
このように、本発明の（実施の形態１）による色信号帯域特性評価用画像を用いると、色信号帯域の圧縮のない場合、「４：２：２」の方式で色信号帯域の圧縮を行う場合、および「４：２：０」の方式で色信号帯域の圧縮を行う場合のそれぞれについて、色信号帯域圧縮の種類が直接、容易に区別できる形で情報表示を行うことができる。
なお、本発明の（実施の形態１）による背景パターンおよび前景パターンの組み合わせによれば、「やや暗い背景に、色信号帯域の状態を示す文字イメージが明るく浮かび上がる」という統一された情報表示形式とすることができるので、評価を行う際に理解がしやすいという効果もある。
【実施例２】
【００４４】
図１１は、本発明の（実施の形態２）による色信号帯域特性評価用画像を形成する方法と、色信号の帯域圧縮による見え方の違いを説明したものである。以下、図を用いて、（実施の形態１）と異なる部分について説明する。
【００４５】
図１１において図１０の場合と異なる第一の点は、３段に重ねた各画像領域（ｈ），（ｉ），（ｊ）を形成する前景と背景の関係が、図１０の場合とそれぞれ対応する領域において入れ替えたことである。例えば（ｈ）の画像領域の前景である文字の部分は無色を表す一定値の階調値であり、背景領域は水平および垂直方向に１画素単位で階調変化する市松パターンで形成されている。以下、中段、下段も同様に、図１０の場合と前景と背景のパターンを入れ替えたものとしている。
【００４６】
このようにして形成した画像を用いて、色信号帯域の圧縮のない場合、「４：２：２」の方式で色信号帯域の圧縮を行う場合、および「４：２：０」の方式で色信号帯域の圧縮を行う場合のそれぞれについて表示を行うと、色信号帯域の圧縮のない場合には、「４：４：４  ＯＫ」の文字イメージが、「４：２：２」の方式で色信号帯域の圧縮を行う場合には、「４：２：２」の文字イメージが、「４：２：０」の方式で色信号帯域の圧縮を行う場合には「４：２：０」の文字イメージがそれぞれ、やや明るく着色した部分にグレーで表示されて認識できることになり、色信号帯域圧縮の種類が直接、容易に区別できる形で情報表示を行うことができる。
【００４７】
なお、本発明の（実施の形態１）による背景パターンおよび前景パターンの組み合わせによれば、「やや明るい暗い背景に、色信号帯域の状態を示す文字イメージが明るく浮かび上がる」という統一された情報表示形式とすることができるとともに、全体の明るい部分の面積が、色信号帯域の広い順に徐々に大きくなって表示され、色信号帯域のクオリティーに対応したイメージ表示を強調することができる。
【００４８】
図１１において図１０の場合と異なる第二の点は、図１１の画面下部には、垂直方向に８画素単位で色差信号が階調変動するパターン（ｊ’）と、垂直方向に２画素周期で色差信号が階調変動するパターン（ｉ’）と、色差信号が１画素単位で階調変動する市松パターン（ｈ’）を左から順に並べて配置した点である。
【００４９】
このように配置した３つの領域は、前述した場合と同様の理由により、色信号帯域の圧縮の種類に従って、それぞれの領域の平均的な明るさが異なって知覚されることになる。したがって、これら（ｊ’）、（ｉ’）、（ｈ’）の各パターンで形成された画像部分は、図１１の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、色信号帯域の広い順に徐々に明るい部分が長くなって表示されるため、色信号帯域のグレードを示す直観的なインジケーターとして利用することができる。
【００５０】
なお、通常の３原色のシステムでは輝度信号に加えて色差信号が２つあり、本実施の形態では上述のように便宜的に輝度信号は全画像中において中程度の明るさを示す一定の階調値としている。また、色差信号は図２に示されるものをひとつだけ用いて説明したが、２つの色差信号は、全く同じものでもよく、あるいは変化の方向を互いに逆にしたもの、色差信号の他の１つは全領域で無色を表す値をもつもの等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、高精細な画像を扱う系統において、システム全体の色差性能が所定通りであるかの確認を、専門知識等を必要とせずに的確に、かつ容易に行えるようにする標準試験信号として用いることができる。特に、高精細テレビ受像機を放送受信用とコンピューターのモニター用として兼用して用いる際の、簡便かつ有用なチェックツールとして利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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