(57)【要約】【目的】装置規模を大規模化することなくアナログの複合ビデオ信号をノイズの抑制された輝度信号及び色差信号に変換することが可能なビデオデコーダを提供することを目的とする。【構成】Ａ／Ｄ変換後の複合ビデオデータから輝度成分を担う輝度成分データ及び色差成分を担う色差成分データを取得し、これら輝度成分データ及び色差成分データの各々にディザ処理を施したものをディジタルの輝度信号及び色差信号として出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログの複合ビデオ信号をディジタルの輝度信号及び色差信号に変換して出力するビデオデコーダであって、
前記複合ビデオ信号をディジタルの複合ビデオデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記複合ビデオデータから輝度成分を担う輝度成分データ及び色成分を担う色成分データ夫々分離抽出するＹＣ分離手段と、
前記輝度成分データ及び前記色成分データに基づいて色差成分を担う色差成分データを算出する色差処理手段と、
前記輝度成分データ及び前記色差成分データの各々にディザ処理を施したものを前記輝度信号及び前記色差信号として出力する出力手段と、を有することを特徴とするビデオデコーダ。
【請求項２】
前記出力手段は、単位画素ブロック毎に、当該単位画素ブロック内の各画素に予め割り当てられているディザ値をその画素に対応した前記輝度成分データ及び前記色差成分データの各々に加算し、当該加算の結果から前記Ａ／Ｄ変換部による変換誤差に伴うノイズが重畳される下位ビット群を間引いたものを前記輝度信号及び前記色差信号として出力することを特徴とする請求項１記載のビデオデコーダ。
【請求項３】
前記出力手段は、前記輝度信号及び前記色差信号を多重化して出力することを特徴とする請求項１記載のビデオデコーダ。
【請求項４】
アナログの複合ビデオ信号をディジタルの輝度信号及び色差信号に変換して出力するビデオデコーダであって、
前記複合ビデオ信号をディジタルの複合ビデオデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記複合ビデオデータから輝度成分を担う輝度成分データ及び色成分を担う色成分データ夫々分離抽出するＹＣ分離手段と、
前記輝度成分データ及び前記色成分データに基づいて色差成分を担う色差成分データを算出する色差処理手段と、
前記輝度成分データ及び前記色差成分データ各々の内の前記輝度成分データのみにディザ処理を施したものを前記輝度信号として出力すると共に、前記色差成分データを前記ディザ処理に費やされる時間だけ遅延したものを前記色差信号として出力する出力手段と、を有することを特徴とするビデオデコーダ。
【請求項５】
前記出力手段は、単位画素ブロック毎に、当該単位画素ブロック内の各画素に予め割り当てられているディザ値をその画素に対応した前記輝度成分データに加算し、当該加算の結果から前記Ａ／Ｄ変換部の変換誤差に伴うノイズが重畳される下位ビット群を間引いたものを前記輝度信号として出力することを特徴とする請求項４記載のビデオデコーダ。
【請求項６】
前記出力手段は、前記輝度成分データ及び前記色差成分データに基づき赤色成分を表す赤色信号、緑色成分を表す緑色信号及び青色成分を表す青色信号を生成して出力する手段を更に含むことを特徴とする請求項４記載のビデオデコーダ。
【請求項７】
前記出力手段は、前記輝度信号及び前記色差信号を多重化して出力することを特徴とする請求項４記載のビデオデコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログの映像信号をディジタル信号に変換して出力するビデオデコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、かかるビデオデコーダとして、入力されたアナログの複合ビデオ信号をディジタルの輝度・色信号に変換して出力するものが知られている（特許文献１の図３参照）。
【０００３】
又、このようなビデオデコーダを、例えばＰＮＤ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）に搭載したものが製品化されている。この際、ＰＮＤに搭載されている表示デバイス（例えば液晶ディスプレイ）としては、高画質が要求されないことから、表現可能な輝度階調数が低いものを採用することにより低価格化を図るようにしている。従って、ビデオデコーダ側の処理中に発生した１ビット分の誤差（以下、ノイズと称する）だけでも、人間の目に認識できる程度の画像乱れが発生してしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２３４１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる問題を解決すべく為されたものであり、装置規模を大規模化することなくアナログの複合ビデオ信号を、ノイズの抑制された輝度信号及び色差信号に変換することが可能なビデオデコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴によるビデオデコーダは、アナログの複合ビデオ信号をディジタルの輝度信号及び色差信号に変換して出力するビデオデコーダであって、前記複合ビデオ信号をディジタルの複合ビデオデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、前記複合ビデオデータから輝度成分を担う輝度成分データ及び色成分を担う色成分データ夫々分離抽出するＹＣ分離手段と、前記輝度成分データ及び前記色成分データに基づいて色差成分を担う色差成分データを算出する色差処理手段と、前記輝度成分データ及び前記色差成分データの各々にディザ処理を施したものを前記輝度信号及び前記色差信号として出力する出力手段と、を有する。
【０００７】
又、本発明の第２の特徴によるビデオデコーダは、アナログの複合ビデオ信号をディジタルの輝度信号及び色差信号に変換して出力するビデオデコーダであって、前記複合ビデオ信号をディジタルの複合ビデオデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、前記複合ビデオデータから輝度成分を担う輝度成分データ及び色成分を担う色成分データ夫々分離抽出するＹＣ分離手段と、前記輝度成分データ及び前記色成分データに基づいて色差成分を担う色差成分データを算出する色差処理手段と、前記輝度成分データ及び前記色差成分データ各々の内の前記輝度成分データのみにディザ処理を施したものを前記輝度信号として出力すると共に、前記色差成分データを前記ディザ処理に費やされる時間だけ遅延したものを前記色差信号として出力する出力手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、アナログの複合ビデオ信号をディジタルの輝度信号及び色差信号に変換するにあたり、Ａ／Ｄ変換後の複合ビデオデータから分離抽出した輝度成分データ及び色差成分データに対してディザ処理を施すようにしている。これにより、小規模な構成にて、Ａ／Ｄ変換部の変換誤差に伴うノイズを抑制させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるビデオデコーダの全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す出力フォーマット変換部８の内部構成の一例を示す図である。
【図３】図１に示す出力フォーマット変換部８の内部構成の他の一例を示す図である。
【図４】図１に示す出力フォーマット変換部８の内部構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Ａ／Ｄ変換後の複合ビデオデータから輝度成分を担う輝度成分データ及び色差成分を担う色差成分データを取得し、これら輝度成分データ及び色差成分データの各々にディザ処理を施したものをディジタルの輝度信号及び色差信号として出力する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明によるビデオデコーダの全体構成を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、かかるビデオデコーダは、クランプ回路１、アンプ２及びＡ／Ｄ変換器３からなるＡ／Ｄ変換部、同期検出部４、Ｙ／Ｃ分離部５、輝度処理部６、色差処理部７、及び出力フォーマット変換部８から構成される。
【００１３】
クランプ回路１は、入力されたアナログの複合ビデオ信号ＣＶＢＳに対して、そのレベルを後段のＡ／Ｄ変換器３のダイナミックレンジに適合させるべきクランプ処理を施し、得られた複合ビデオ信号ＣＶ１をアンプ２に供給する。アンプ２は、かかる複合ビデオ信号ＣＶ１を所望に増幅して得られた複合ビデオ信号ＣＶ２をＡ／Ｄ変換器３に供給する。
【００１４】
Ａ／Ｄ変換器３は、複合ビデオ信号ＣＶ２をサンプリングしてこれを１０ビットのディジタルの複合ビデオデータＶＤに変換して、Ｙ／Ｃ分離部４及び同期処理部５の各々に供給する。
【００１５】
同期検出部４は、複合ビデオデータＶＤ中から同期信号を検出し、検出された同期信号を同期信号ＳＹＣとして出力フォーマット変換部８に供給する。
【００１６】
Ｙ／Ｃ分離部５は、複合ビデオデータＶＤから輝度成分及び色成分を夫々分離し、輝度成分を示す１０ビットの輝度データＹＹを輝度処理部６に供給すると共に、上記した色成分に対応した１０ビットの色データＣ及び輝度データＹＹを色差処理部７に供給する。
【００１７】
輝度処理部６は、輝度データＹＹにて示される輝度レベルを調整して得られた１０ビットの輝度データＹを出力フォーマット変換部８に供給する。
【００１８】
色差処理部７は、色データＣによって表される青色成分から輝度データＹＹにて示される輝度レベルを減算したものを色差データＣｂとして生成すると共に、色データＣによって表される赤色成分から輝度データＹＹにて示される輝度レベルを減算したものを色差データＣｒとして生成する。色差処理部７は、夫々が８ビット又は１０ビットからなる色差データＣｂ及びＣｒを出力フォーマット変換部８に供給する。
【００１９】
出力フォーマット変換部８は、同期信号ＳＹＣに応じて、輝度データＹ、色差データＣｂ及びＣｒを、以下の如く赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ及び青色信号Ｂに変換する。更に、出力フォーマット変換部８は、かかる同期信号ＳＹＣに応じて、これら輝度データＹ、色差データＣｂ及びＣｒを多重化した輝度色差多重化信号ＹＣｂＣｒを出力する。
【００２０】
図２は、出力フォーマット変換部８の内部構成の一例を示す図である。
【００２１】
図２に示す出力フォーマット変換部８は、色差／ＲＧＢ変換部８１、ＲＧＢディザ処理部８２、Ｙディザ処理部８３、Ｃｂディザ処理部８４、Ｃｒディザ処理部８５及びＢＴ６５６フォーマット変換部８６からなる。
【００２２】
色差／ＲＧＢ変換部８１は、輝度処理部６から供給された１０ビットの輝度データＹと色差処理部７から供給された夫々１０ビットの色差データＣｂ及びＣｒとに基づき、夫々が８ビットからなる赤色データＲＤ、緑色データＧＤ及び青色データＢＤを生成して、ＲＧＢディザ処理部８２に供給する。
【００２３】
ＲＧＢディザ処理部８２は、例えば４行×４列分の画素（Ｒ、Ｇ、Ｂトリオで１画素）からなる単位画素ブロック毎に、その単位画素ブロック内の各画素に夫々異なるディザ値（例えば２ビットで表される値）を割り当てたディザマトリクスを用いて、色差／ＲＧＢ変換部８１から供給された夫々８ビットの赤色データＲＤ、緑色データＧＤ及び青色データＢＤに対して以下の如き処理を施す。つまり、ＲＧＢディザ処理部８２は、上記の如きディザマトリクスにて示される各画素毎のディザ値をその画素に対応した赤色データＲＤ、緑色データＧＤ及び青色データＢＤの各々に加算し、夫々の加算結果から下位２ビット分を間引くことにより、夫々が６ビットからなる赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ及び青色信号Ｂを出力する。尚、下位２ビットとは、最下位ビットと、この最下位ビットよりも１ビット分だけ上位のビットと、の２ビット分のことである。かかるディザ処理により、ＲＧＢディザ処理部８２は、６ビットでも８ビット相当の階調を表現し得る赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ及び青色信号Ｂを生成するのである。
【００２４】
Ｙディザ処理部８３は、上記の如きディザマトリクスに基づき、輝度処理部６から供給された１０ビットの輝度データＹに対して以下の如き処理を施す。つまり、Ｙディザ処理部８３は、上記ディザマトリクスにて示される各画素毎のディザ値を、その画素に対応した１０ビットの輝度データＹに加算し、その加算結果から下位２ビット分を間引くことにより、８ビットの輝度データＹＤを生成する。かかるディザ処理により、Ｙディザ処理部８３は、８ビットでも１０ビット相当の階調を表現し得る輝度データＹＤを生成する。そして、Ｙディザ処理部８３は、この８ビットの輝度データＹＤをＢＴ６５６フォーマット変換部８６に供給する。
【００２５】
Ｃｂディザ処理部８４は、上記の如きディザマトリクスに基づき、色差処理部７から供給された１０ビットの色差データＣｂに対して以下の如き処理を施す。つまり、Ｃｂディザ処理部８４は、上記ディザマトリクスにて示される各画素毎のディザ値を、その画素に対応した１０ビットの色差データＣｂに加算し、その加算結果から下位２ビット分を間引くことにより、８ビットの色差データＣｂＤを生成する。かかるディザ処理により、Ｃｂディザ処理部８４は、８ビットでも１０ビット相当の階調を表現し得る色差データＣｂＤを生成する。そして、Ｃｂディザ処理部８４は、この８ビットの色差データＣｂＤをＢＴ６５６フォーマット変換部８６に供給する。
【００２６】
Ｃｒディザ処理部８５は、上記の如きディザマトリクスに基づき、色差処理部７から供給された１０ビットの色差データＣｒに対して以下の如き処理を施す。つまり、Ｃｒディザ処理部８５は、上記ディザマトリクスにて示される各画素毎のディザ値を、その画素に対応した１０ビットの色差データＣｒに加算し、その加算結果から下位２ビット分を間引くことにより、８ビットの色差データＣｒＤを生成する。かかるディザ処理により、Ｃｒディザ処理部８５は、８ビットでも１０ビット相当の階調を表現し得る色差データＣｒＤを生成する。そして、Ｃｒディザ処理部８５は、この８ビットの色差データＣｒＤをＢＴ６５６フォーマット変換部８６に供給する。
【００２７】
ＢＴ６５６フォーマット変換部８６は、輝度データＹＤ、色差データＣｂＤ及びＣｒＤ各々を、ＩＴＵ−Ｒ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｅｃｔｏｒ）にて勧告されているＢＴ．６５６に基づいて多重化し、これを８ビットの輝度色差多重化信号ＹＣｂＣｒとして出力する。
【００２８】
ここで、上記ＲＧＢディザ処理部８２、Ｙディザ処理部８３、Ｃｂディザ処理部８４及びＣｒディザ処理部８５各々のディザ処理によれば、Ａ／Ｄ変換部での変換誤差に伴って生じるノイズが抑制される。
【００２９】
すなわち、クランプ回路１でのＤＣレベルの微変動を主要因とするＡ／Ｄ変換部の変換誤差によると、Ａ／Ｄ変換器３の出力である複合ビデオデータＶＤの例えば下位２ビットに変動が生じる。つまり、複合ビデオデータＶＤ中の下位２ビット分に、Ａ／Ｄ変換部の変換誤差に伴うノイズが重畳されるのである。ディザ処理部（８２〜８５）では、ディザ値の加算後、そのノイズが重畳される下位２ビット分を間引くようにしている。よって、その下位２ビットに生じたノイズによるノイズピークが抑制され、ノイズが目立たない輝度色差多重化信号ＹＣｂＣｒ、赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ及び青色信号Ｂが得られるようになる。この際、Ａ／Ｄ変換部での変換誤差に伴うノイズをディザ処理によって低減させるようにしたので、隣接するフレーム同士のデータ比較によってノイズリダクションを行うような処理を実施する場合に比して、その装置規模を小規模化することが可能となる。又、上記した如きディザ処理によれば、画面全体に亘り輝度レベルと色差レベルとが一定となる、いわゆるラスタ映像等の静止画表示時において、そのノイズの低減効果が大となる。
【００３０】
尚、上記実施例における色差／ＲＧＢ変換部８１としては、夫々１０ビットの輝度データＹ、色差データＣｂ及びＣｒを、８ビットの色データ（ＲＤ、ＧＤ、ＢＤ）に変換するものを採用しているが、１０ビットの赤色データＲＤ、緑色データＧＤ及び青色データＢＤに変換するものを採用しても良い。この際、ＲＧＢディザ処理部８２としては、夫々が１０ビットの赤色データＲＤ、緑色データＧＤ及び青色データＢＤに対して上記したようなディザ処理を施して、夫々８ビットの赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ及び青色信号Ｂを生成するものを採用する。これにより、合計２４ビットのＲＧＢ信号（Ｒ：８ビット／Ｇ：８ビット／Ｂ：８ビット）を提供することが可能となる。
【００３１】
又、出力フォーマット変換部８の内部構成としては、図２に代わり図３の構成を採用することにより、その回路規模を更に縮小化することが可能となる。
【００３２】
図３に示す内部構成を有する出力フォーマット変換部８では、図２に示すＣｂディザ処理部８４に代えて遅延回路９１、Ｃｒディザ処理部８５に代えて遅延回路９２を採用した点を除く他の構成（色差／ＲＧＢ変換部８１、ＲＧＢディザ処理部８２、Ｙディザ処理部８３、ＢＴ６５６フォーマット変換部８６）は、図２に示すものと同一である。
【００３３】
図３において、遅延回路９１は、色差処理部７から供給された８ビットの色差データＣｂを所定期間だけ遅延させたものを色差データＣｂＤとして、ＢＴ６５６フォーマット変換部８６に供給する。遅延回路９２は、色差処理部７から供給された８ビットの色差データＣｒを所定期間だけ遅延させたものを色差データＣｒＤとして、ＢＴ６５６フォーマット変換部８６に供給する。尚、所定期間とは、Ｙディザ処理部８３に輝度データＹが供給されてから、この供給された輝度データＹに応じた輝度データＹＤが出力されるまでに費やされるＹディザ処理部８３での処理時間と同一の期間である。
【００３４】
すなわち、図３に示す構成では、輝度データＹ、色差データＣｂ及びＣｒを多重化して出力するにあたり、これら輝度データＹ、色差データＣｂ及びＣｒの内の輝度データＹに対してのみ、Ａ／Ｄ変換部での変換誤差に伴って生じるノイズを抑制させる為のディザ処理を施すようにしたのである。
【００３５】
つまり、視覚上において色の認識度は輝度の１／１００程度であり、例え色成分にノイズが生じていても認識されにくいこと、並びにＡ／Ｄ変換誤差の主要因となるクランプ回路１でのＤＣレベルの微変動は輝度信号にのみ影響を及ぼすことから、輝度データＹのみにノイズ低減の為のディザ処理を施すようにしたのである。
【００３６】
図３に示す構成によれば、図２に示す構成に対して、遅延回路９１及び９２が付加されるものの、これら遅延回路９１及び９２よりも大規模な回路構成となるＣｂディザ処理部８４及びＣｒディザ処理部８５が不要となる分だけ、全体の構成が小規模化される。
【００３７】
又、出力フォーマット変換部８の内部構成としては、図３に示すものに代えて図４の構成を採用することにより、更なる回路規模の縮小化が可能となる。
【００３８】
図４に示す内部構成を有する出力フォーマット変換部８は、Ｙディザ処理部１０１、遅延回路１０２、遅延回路１０３、色差／ＲＧＢ変換部１０４及びＢＴ６５６フォーマット変換部１０５からなる。
【００３９】
Ｙディザ処理部１０１は、例えば４行×４列分の画素（Ｒ、Ｇ、Ｂトリオで１画素）からなる単位画素ブロック毎に、その単位画素ブロック内の各画素に夫々異なるディザ値（例えば２ビットで表される値）を割り当てたディザマトリクスを用いて、輝度処理部６から供給された１０ビットの輝度データＹに対して以下の如き処理を施す。つまり、Ｙディザ処理部１０１は、上記ディザマトリクスにて示される各画素毎のディザ値を、その画素に対応した１０ビットの輝度データＹに加算し、その加算結果から下位２ビット分を間引くことにより、８ビットの輝度データＹＤを生成する。かかるディザ処理により、Ｙディザ処理部１０１は、８ビットでも１０ビット相当の階調を表現し得る輝度データＹＤを生成する。そして、Ｙディザ処理部１０１は、この８ビットの輝度データＹＤを色差／ＲＧＢ変換部１０４及びＢＴ６５６フォーマット変換部１０５の各々に供給する。
【００４０】
遅延回路１０２は、色差処理部７から供給された８ビットの色差データＣｂを所定期間だけ遅延させたものを色差データＣｂＤとして、色差／ＲＧＢ変換部１０４及びＢＴ６５６フォーマット変換部１０５の各々に供給する。遅延回路１０３は、色差処理部７から供給された８ビットの色差データＣｒを所定期間だけ遅延させたものを色差データＣｒＤとして、色差／ＲＧＢ変換部１０４及びＢＴ６５６フォーマット変換部１０５の各々に供給する。尚、所定期間とは、Ｙディザ処理部１０１に輝度データＹが供給されてから、この供給された輝度データＹに応じた輝度データＹＤが出力されるまでに費やされるＹディザ処理部１０１での処理時間と同一の期間である。
【００４１】
色差／ＲＧＢ変換部１０４は、Ｙディザ処理部１０１から供給された８ビットの輝度データＹＤ、遅延回路１０２から供給された８ビットの色差データＣｂＤ、及び遅延回路１０３から供給された８ビットの色差データＣｒＤに基づき、夫々が６ビットからなる赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ及び青色信号Ｂ各々を生成して出力する。
【００４２】
ＢＴ６５６フォーマット変換部１０５は、輝度データＹＤ、色差データＣｂＤ及びＣｒＤ各々を、ＩＴＵ−Ｒにて勧告されているＢＴ．６５６に基づいて多重化し、これを８ビットの輝度色差多重化信号ＹＣｂＣｒとして出力する。
【００４３】
このように、図４に示す構成においても図３に示す構成と同様に、Ｙ／Ｃ分離して得られた輝度データＹ、色差データＣｂ及びＣｒの内の輝度データＹに対してのみ、上述した如きノイズを抑制させる為のディザ処理を施すようにしている。ただし、図４に示す構成では、このディザ処理の施された輝度データＹ、及びディザ処理の施されていない色差信号（ＣｂＤ、ＣｒＤ）に基づき、ＲＧＢ変換（１０４）と共にＢＴ６５６フォーマット変換（１０５）を行うようにしている。
【００４４】
よって、図４に示す構成によれば、図３の如きＲＧＢ変換後の色データ（ＲＤ、ＧＤ、ＢＤ）に対してディザ処理を施すような構成に比して、ＲＧＢディザ処理部８２が不要となる分だけ、回路規模を小規模化することが可能となる。
【符号の説明】
【００４５】
１            クランプ処理部
３            Ａ／Ｄ変換部
５            Ｙ／Ｃ分離部
８            出力フォーマット変換部
８１，１０４  色差／ＲＧＢ変換部
８２          ＲＧＢディザ処理部
８３，１０１  Ｙディザ処理部
８４          Ｃｂディザ処理部
８５          Ｃｒディザ処理部
８６，１０５  ＢＴ．６５６フォーマット変換部
【図１】
2011049669.tif 000003
【図２】
2011049669.tif 000004
【図３】
2011049669.tif 000005
【図４】
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