(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度情報と前記輝度情報に対してサンプリング数が低減されてなる１組の色情報とをメモリに格納して処理する画像処理装置において、
前記１組の色情報のビット長が等しく、かつ前記各色情報のビット長が前記輝度情報のビット長より短くなるように、前記輝度情報及び又は前記１組の色情報のビット長を補正し、
前記輝度情報と対応する前記１組の色情報とを組にして、同時にアクセス可能に、前記メモリに格納する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
１つの色情報が共通に割り当てられてなる複数の画素の前記輝度情報に対して、同一の前記色情報を繰り返し割り当てて、
前記輝度情報と対応する前記１組の色情報とを組にして前記メモリに格納する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記色情報が、色差データである
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記輝度情報のビット長が６ビットであり、
前記色情報のビット長が５ビットである
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
輝度情報と前記輝度情報に対してサンプリング数が低減されてなる１組の色情報とをメモリに格納して処理する画像処理方法において、
前記１組の色情報のビット長が等しく、かつ前記各色情報のビット長が前記輝度情報のビット長より短くなるように、前記輝度情報及び又は前記１組の色情報のビット長を補正し、
前記輝度情報と対応する前記１組の色情報とを組にして、同時にアクセス可能に、前記メモリに格納する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
１つの色情報が共通に割り当てられてなる複数の画素の前記輝度情報に対して、同一の前記色情報を繰り返し割り当てて、
前記輝度情報と対応する前記１組の色情報とを組にして前記メモリに格納する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記色情報が、色差データである
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記輝度情報のビット長が６ビットであり、
前記色情報のビット長が５ビットである
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関し、例えばメモリに保持した画像データを処理して表示画像の画質を改善する装置等に適用することができる。本発明は、１組の色情報のビット長が等しく、かつ各色情報のビット長が輝度情報のビット長より短くなるようにビット長を補正して、輝度情報と対応する１組の色情報とを同時にアクセス可能にメモリに格納することにより、アクセスの処理を簡略化することができるようにし、このとき汎用性の高いメモリを用いてビット長の補正による画質劣化を知覚し難くいようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、映像機器においては、輝度情報に比してサンプリング数を低減して色情報を伝送することにより、輝度の変化に対して色の変化を感知し難いと言う人の目の特性を有効に利用して効率良く画像データを伝送するようになされている。
【０００３】
すなわち図４は、この種の画像データの伝送に供するフォーマットの１つである４：２：２によるディジタルコンポーネント信号（以下Ｄ１信号と呼ぶ）について、輝度データと、色情報である色差データとの関係を示す略線図である。このＤ１信号において、輝度データＹ０、Ｙ１、Ｙ２、……は、各画素に割り当てられるのに対し、色差データＣｒ０、Ｃｒ２、……及びＣｂ０、Ｃｂ２、……は、水平方向に隣接する２つ画素に１つのデータが共通に割り当てられる。これによりこのＤ１信号は、輝度データに比して色差データのサンプリング数を１／２に低減するようになされ、その分伝送に供するデータ量を低減するようになされている。
【０００４】
図５は、このＤ１信号における各画像データの伝送順序を示す略線図である。このＤ１信号による画像データのパラレル伝送は、ラスタ走査順に輝度データＹ０、Ｙ１、Ｙ２、……を伝送すると共に、この輝度データに対応する色差データＣｒ０、Ｃｒ２、……及びＣｂ０、Ｃｂ２、……を交互に割り当てて伝送する。
【０００５】
これによりこのＤ１信号による画像データを処理する画像処理装置においては、伝送される輝度データ及び色差データの組により伝送順に順次メモリに記録して、又は輝度データと色差データとを分離して伝送順に順次メモリに記録して、これらメモリに記録した画像データを処理するようになされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのようにして輝度データ及び色差データをメモリに記録する場合、何の方法の場合でも、メモリに保持した画像データのアクセスが煩雑になる問題がある。
【０００７】
すなわち伝送される輝度データ及び色差データの組により伝送順に順次メモリに記録する場合、メモリのアドレッシングに対応させて輝度データ及び色差データの配列を示すと、これらの画像データは、メモリ上で図６（Ａ）に示すように配列されることになる。この場合に、例えば１ライン目、画素番号０の画像データと１ライン目、画素番号３の画像データ（図４において符号Ａ及びＢにより示す画像データである）を入れ換える処理を実行しようとすると、それぞれ画素番号０及び３の色差データにおいては、画素番号０及び１、画素番号２及び３の輝度データと組になってメモリに保持されていることにより、画素番号０及び３の画像データだけでなく、画素番号１及び２の色差データも併せて入れ換えることが必要になる。
【０００８】
すなわちこの場合、メモリに４回アクセスして画素番号０〜４の画像データを読み出し、さらにメモリに４回アクセスして読み出した画像データを格納し直すことが必要になり、結局、メモリに８回アクセスすることが必要になる。
【０００９】
またこの場合、画像データを入れ換えた後において（図６（Ｂ））、この画像データを入れ換えた画素に隣接する画素においては、対応する正しい色差データが割り当てられていないことになり、この場合、この隣接する画素を含む処理において、正しい画像を表現できなくなる。
【００１０】
これに対して輝度データと色差データとを分離して伝送順に順次メモリに記録する場合、これらの画像データは、メモリ上で図７（Ａ）に示すように配列されることになる。この場合、１画素を構成する輝度データ及び色差データは、連続する３つの領域に、又は組を構成する輝度データを間に挟んだ３つの領域に割り当てられることになり、例えば図６について上述したと同様に、１ライン目、画素番号０の画像データと１ライン目、画素番号３の画像データを入れ換える処理を実行しようとすると、メモリを６回アクセスして画素番号０及び２の輝度データ及び色差データを読み出し、さらにメモリを６回アクセスして読み出した輝度データ及び色差データを格納し直すことが必要になる。従ってこの場合には、メモリに１２回アクセスすることが必要になる。またこの場合にも、隣接する画素番号１及び２の画像データについては、画像データを入れ換えた後において（図７（Ｂ））、対応する正しい色差データが割り当てられていないことになり、この隣接する画素を含む処理において、正しい画像を表現できなくなる。
【００１１】
因みに、Ｄ１信号は、１画素当たりの伝送速度が７４〔ｎｓｅｃ〕（１／１３．５〔ＭＨｚ〕）であることから、上述したようにメモリへのアクセスが煩雑になると、その分高速度によりアクセス可能な汎用性の低いメモリを使用することが必要になる。
【００１２】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、アクセスの処理を簡略化することができる画像処理装置及び画像処理方法を提案しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１又は請求項５に係る発明においては、画像処理装置又は画像処理方法に適用して、１組の色情報のビット長が等しく、かつ各色情報のビット長が輝度情報のビット長より短くなるように、輝度情報及び又は１組の色情報のビット長を補正し、輝度情報と対応する１組の色情報とを組にして、同時にアクセス可能に、メモリに格納する。
【００１４】
請求項１又は請求項５に係る構成によれば、輝度情報と対応する１組の色情報とを組にして、同時にアクセス可能に、メモリに格納することにより、１回のアクセスで１つの画素を構成する画像データをアクセスすることができ、これによりアクセスの処理を簡略化することができる。このとき１組の色情報のビット長が等しく、かつ各色情報のビット長が輝度情報のビット長より短くなるように、輝度情報及び又は１組の色情報のビット長を補正してメモリの格納することにより、輝度情報及び又は色情報のビット長を短くして汎用性の高いメモリを使用することができ、またこのときビット長の補正による画質劣化を知覚し難いようにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００１６】
（１）実施の形態の構成
図２は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置を示すブロック図である。この画像処理装置１は、Ｄ１信号による画像データＤＶを画像データ入力部２より信号処理部３に入力し、またこの信号処理部３より出力される画像データＤＶを画像データ出力部４より外部機器に出力する。
【００１７】
ここで信号処理部３は、メモリコントローラ部５の制御により必要に応じて画像データＤＶをメモリ部６に一次保持した後、このメモリ部６をアクセスすることにより、画像データＤＶによる画像を拡大、縮小して出力し、さらには画質を改善して出力する。
【００１８】
メモリコントローラ部５は、メモリ部６に対する画像データの書き込み及び読み出しを制御するコントローラであり、１組の色差データが共通に割り当てられた２つの画素について、同一の色差データを繰り返して割り当てることにより、輝度データと対応する１組の色差データとを組にしてメモリ部６に記録する。これにより画像処理装置１では、輝度情報と対応する１組の色情報とを組にして、同時にアクセス可能に、メモリ部６に格納する。
【００１９】
すなわちメモリコントローラ部５は、メモリ部６への書き込み時、図４との対比により図３に示すように、例えば輝度データＹ０及びＹ１については、この輝度データＹ０及びＹ１の画素に共通に割り当てられた１組の色差データＣｒ０、Ｃｂ０を繰り返して、輝度データＹ０及びＹ１と共にそれぞれ記録する（図３（Ａ））。
【００２０】
またメモリコントローラ部５は、メモリ部６への読み出し時、このようにして記録された輝度データと対応する１組の色差データとを同時に読み出して出力する。
【００２１】
さらにこのときメモリコントローラ部５は、輝度データ及び色差データのビット長を補正してメモリ部６に記録し、これにより汎用性の高いメモリを用いて輝度データと対応する色差データとを同時にアクセスできるようにする。さらにこのとき１組の色差データのビット長が等しく、かつ色差データのビット長が輝度データのビット長より短くなるように、これら輝度データ及び色差データのビット長を補正し、これによりビット長の補正による画質劣化を知覚し難いようにする。
【００２２】
すなわちメモリ部６は、汎用性の高い１６ビット幅のメモリにより構成される。これに対してこの実施の形態において、輝度データ及び色差データは、それぞれ８ビットにより入力され、これにより１つの画素にあっては、入力時、８×３＝２４ビットの画像データにより表現されるようになされている。
【００２３】
メモリコントローラ部５は、画像データ入力部２より入力されるこの輝度データ及び色差データのビット長をそれぞれ６ビット長及び５ビット長に補正する。このときメモリコントローラ部５は、輝度データが入力される毎に、図１に示す処理手順により、丸め処理してビット長を補正し、これによりビット長の補正による画質の劣化を低減する。
【００２４】
すなわちメモリコントローラ部５は、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、ここで輝度データの最上位ビットから７ビット目が論理１か否か判断する。ここで否定結果が得られると、メモリコントローラ部５は、ステップＳＰ３に移り、輝度データの上位６ビットをメモリ部６に記録するように設定した後、ステップＳＰ４に移ってこの処理手順を終了する。
【００２５】
これに対してステップＳＰ２において肯定結果が得られると、メモリコントローラ部５は、ステップＳＰ２からステップＳＰ５に移り、輝度データの上位６ビットが全て論理１か否か判断し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ６に移る。ここでメモリコントローラ部５は、輝度データの上位６ビットの最下位に論理１を加算し、この加算した上位６ビットをメモリ部６に記録するように設定した後、ステップＳＰ４に移ってこの処理手順を終了する。
【００２６】
これに対してステップＳＰ５において肯定結果が得られると、ステップＳＰ３に移って輝度データの上位６ビットをメモリ部６に記録するように設定した後、ステップＳＰ４に移る。
【００２７】
さらにメモリコントローラ５は、この輝度データの処理と同時並列的に、色差データについても同様の丸め処理によりビット長を補正する。
【００２８】
（２）実施の形態の動作
以上の構成において、画像処理装置１においては（図２）、順次入力されるＤ１信号による画像データＤＶが信号処理部３で処理されて出力され、これにより画像データＤＶによる画像を処理対象にして拡大、縮小、画質改善等の画像処理が実行される。
【００２９】
この画像処理において、画像処理装置１は、順次入力される画像データＤＶが一旦、メモリ部６に格納されて処理されることにより、例えばメモリ部６に格納した画像データを間欠的に読み出して画像の縮小等の処理が実行される。
【００３０】
このメモリ部６への画像データＤＶの記録において、画像処理装置１では、１組の色差データが共通に割り当てられた２つの画素に対して、同一の色差データが繰り返し割り当てられて、輝度データと対応する１組の色差データとが組によりメモリ部６に記録され、これにより輝度情報と対応する１組の色情報とが同時にアクセス可能にメモリ部６に格納される。
【００３１】
これによりそれぞれ各画素の画像データを１回のアクセスにより読み出し、さらに新たな画像データを１回のアクセスにより格納することができる。すなわち図５及び図６との対比により画像データを入れ換える場合にあっては（図３（Ａ）及び（Ｂ））、全体として４回のアクセスにより画像データを入れ換えることができ、これにより画像処理に供するアクセスを簡略化することができる。
【００３２】
またこの場合、隣接する画素においては、本来の正しい色差データがそのまま割り当てられて残ることにより、この画素の色情報の誤りによる画質の劣化も有効に回避することができる。
【００３３】
さらにこのようにしてメモリ部６に輝度データ及び色差データを記録する際に、画像処理装置１においては、８ビット長により入力される輝度データ及び色差データがそれぞれ６ビット長及び５ビット長に補正され、これにより汎用性の高い１６ビット幅によるメモリ部６に輝度データ及び対応する１組の色差データを同時にアクセス可能に記録することが可能となる。
【００３４】
これにより画像処理装置１においては、汎用性の高い部品により全体を構成することが可能となる。
【００３５】
さらにこのとき１組の色差データのビット長が等しく、かつ各色差データのビット長が輝度データのビット長より短くなるように、これら輝度データ及び色差データのビット長をそれぞれ６ビット長及び５ビット長に補正し、これによりビット長の補正による画質劣化が知覚されに難くされる。すなわち人の目においては、輝度情報に比して色情報の劣化を知覚し難い特徴があり、これによりこの実施の形態のように、色差データのビット長が輝度データのビット長より短くなるようにビット長を補正して、ビット長の補正による画質劣化を知覚し難くすることができる。また色差データのビット長を等しくすることにより、色調について、異和感の発生を低減することができる。
【００３６】
さらに輝度データにおいては、７ビット目の論理値が論理１の場合、６ビット目の論理値に論理１が加算されてビット長が補正され、また色差データにおいては、６ビット目の論理値が論理１の場合、５ビット目の論理値に論理１が加算されてビット長が補正され、これらによりいわゆる１０進法による４捨５入の丸め処理によりビット長が補正され、これによっても、ビット長の補正による画質劣化を知覚し難くすることができる。
【００３７】
（３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、輝度情報と対応する１組の色情報とで組を形成して同時にアクセス可能にメモリ部６に格納することにより、アクセスの処理を簡略化することができる。このとき１組の色差データのビット長が等しく、かつ色差データのビット長が輝度データのビット長より短くなるように、輝度データ及び色差データのビット長を補正してメモリ部６に格納することにより、汎用性の高いメモリを用いてビット長の補正による画質劣化を知覚し難しくいように全体を構成することができる。
【００３８】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、輝度データ及び色差データをそれぞれ６ビット長及び５ビット長に補正する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、それぞれ輝度データ及び色差データを８ビット長及び４ビット長に補正するよにしても、上述の実施の形態とほぼ同等の効果を得ることができる。因みに、処理対象の画像によっても異なるが、種々に実験した結果によれば、輝度データ及び色差データをそれぞれ６ビット長及び５ビット長に補正する場合が１６ビット幅によるメモリを用いる場合に最も適したビット配分であった。
【００３９】
また上述の実施の形態においては、同一の色差データを繰り返し割り当てて、輝度データと対応する１組の色差データとを組にしてメモリに記録する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば補間演算処理によりサンプリング数が不足してなる色差データのサンプリング数を増大してメモリに記録するようにしてもよい。
【００４０】
また上述の実施の形態においては、いわゆるＤ１信号である４：２：２のフォーマットにより画像データを処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、４：１：１のフォーマットによる画像データ、４：２：０のフォーマットによる画像データを処理する場合等、要は輝度情報に比して色情報のサンプリング数が低減されてなるフォーマットの画像データを処理する場合に広く適用することができる。
【００４１】
また上述の実施の形態においては、画像処理装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばパーソナルコンピュータを用いた編集装置等に広く適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、輝度情報と対応する１組の色情報とを組にして、同時にアクセス可能にメモリに格納するようにし、このとき１組の色情報のビット長が等しく、かつ各色情報のビット長が輝度情報のビット長より短くなるようにビット長を補正することにより、アクセスの処理を簡略化し、かつ汎用性の高いメモリを用いてビット長の補正による画質劣化を知覚し難くいようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置におけるビット長の補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の画像処理装置の動作の説明に供する略線図である。
【図４】Ｄ１信号における輝度データと色差データとの関係を示す略線図である。
【図５】Ｄ１信号における画像データの伝送の説明に供する略線図である。
【図６】伝送される輝度データ及び色差データの組により伝送順に順次メモリに記録する場合を示す略線図である。
【図７】輝度データと色差データとを分離して伝送順に順次メモリに記録する場合を示す略線図である。
【符号の説明】
１……画像処理装置、３……信号処理部、５……メモリコントローラ部、６……メモリ部
【図１】
0003852104.tif 000002
【図２】
0003852104.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003852104.tif 000006
【図６】
0003852104.tif 000007
【図７】
0003852104.tif 000008