JP2000295634A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP2000295634A
JP2000295634A JP11102294A JP10229499A JP2000295634A JP 2000295634 A JP2000295634 A JP 2000295634A JP 11102294 A JP11102294 A JP 11102294A JP 10229499 A JP10229499 A JP 10229499A JP 2000295634 A JP2000295634 A JP 2000295634A
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JP
Japan
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color difference
signal
circuit
mirror
difference signal
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JP11102294A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Yano
修志 矢野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 4:1:1信号を構成する色差信号に対し
て、任意の位置から折り返しを開始することができ、し
かも、折り返し位置を中心とした左右の色が反転しない
正常なミラー画像を出力することができる画像処理装置
を提供する。 【解決手段】 4:1:1信号を構成する輝度信号と色
差信号とについてそれぞれ個別にミラー処理を行うミラ
ー処理回路99,100を有しており、一方のミラー処
理回路100は、入力される色差信号を記憶する記憶手
段101、色差信号を配分するための定数を発生させる
定数発生手段108、色差信号に対して定数に応じた補
間演算を行う補間演算手段107、記憶手段101に対
する書き込みおよび読み出しアドレスをそれぞれ発生さ
せる手段102,103、記憶手段101に記憶させる
色差信号の書き込み範囲を設定する手段105、および
読み出しアドレス発生手段103の発生するアドレスの
増減を制御する読み出し方向制御手段104を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データに対す
る編集処理の一つとして、画像の一方の半部を他方の半
部へ折り返した、つまり鏡面対称の画像(以下、ミラー
画像という)を生成するための画像処理装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】特殊効果を得るための画像編集処理の一
つとして、ミラー画像を生成するための画像処理(以
下、ミラー処理という)がある。このミラー処理では、
たとえば、図15(a)に示される画像に対してミラー処
理を行うことで、同図(b)に示されるような左右鏡面対
称形のミラー画像を得るようにしている。
【0003】従来、このようなミラー処理を行う画像処
理装置として、たとえば、図16に示すような構成のも
のがある(例えば、特開昭61−73485号公報およ
び特開平4−329777号公報参照)。
【0004】図16に示す従来のミラー処理を行う画像
処理装置は、たとえば固体撮像素子からのインタレース
走査もしくは順次走査により得られたアナログ映像信号
をデジタル化して得られる4:1:1信号と呼ばれるコ
ンポーネント信号に対してミラー処理を行うものであ
る。
【0005】上記の4:1:1信号は、図17に示すよ
うに、輝度信号(図中、白丸)と各色差信号Cr(図中、黒
丸)、Cb(図中、編み掛け)とで構成されており、アナロ
グ映像信号をデジタル化する場合の色差信号(Cr,Cb)
のサンプリング周波数は、同図(b),(c)に示すように、
輝度信号に対するサンプリング周波数の1/4に設定さ
れているので(したがって、輝度信号に対する色差信号
(Cr,Cb)のサンプリング周期は4倍)、輝度信号に対
する色差信号のデータ量の不足を補うために、色差信号
については、同図(d)に示すように、Cr信号とCb信号
とを交互に多重させて4画素分を一組とした信号S1と
して生成されている(図19(b)参照)。
【0006】そして、このような4:1:1信号は、輝
度信号S3と色差信号S1とに分離された形で図16に
示した画像処理装置に入力される。
【0007】したがって、図16に示した従来の画像処
理装置は、入力される輝度信号S3に対してミラー処理
を行う回路9と、入力される色差信号S1に対してミラ
ー処理を行う回路10とが並設されたものとなってい
る。
【0008】上記の各ミラー処理回路9,10は、基本
的に同一の構成を有しており、両回路9,10ともにラ
インメモリ11、書き込みアドレス発生回路12、読み
出しアドレス発生回路13、および読み出し方向制御回
路14を備えている。そして、ラインメモリ11は、図
15(a)に示した画像の1ライン分の画素数を“n”とし
たとき、“0”から“m−1”(n<m)までのアドレス空
間を持っている。
【0009】図18は、上記の書き込みアドレス発生回
路12および読み出しアドレス発生回路13の動作の説
明図である。
【0010】まず、最初の1走査期間では、書き込みア
ドレス発生回路12は、書き込みアドレスを初期値
“0”から“(n/2)−1”まで増加させて、図15(a)
の1ライン中の左半部のデータa1をラインメモリ11
に記憶する。
【0011】次の1走査期間では、読み出しアドレス発
生回路13は、読み出しアドレスを初期値“0”から次
第に増加させていき、1走査期間(1H期間)前に書き込
まれた図15(a)の画像の左半部のデータa1をラインメ
モリ11から読み出して行く。
【0012】そして、読み出し方向制御回路14は、読
み出しアドレス発生回路13が発生した読み出しアドレ
スと1H期間前の書き込み終了時点のアドレス(=n/2
−1)とを比較して両者が一致すると、それ以降は、読
み出しアドレス発生回路13が読み出しアドレスを減少
させていくように制御を行う。このため、読み出しアド
レスは(n/2)−1から初期値(=0)まで次第に減少し
ていく。その結果、1ライン中の右半部は左半部を折り
返した画像になる。
【0013】上記の読み出し動作の期間中、これに並行
して、書き込みアドレス発生回路12は、書き込みアド
レスを初期値(n/2)から(n−1)まで増加させて、次の
ラインの左半部のデータa2をラインメモリ11に書き
込んでいく。
【0014】図19は上述したデータの書き込みおよび
読み出し動作に伴う各信号の状態を示すタイミングチャ
ートである。なお、ここでは、理解を容易にするため
に、n=16に設定した場合について説明するが、実際
にはnはもっと多い値(たとえばn=1024)である。
【0015】いま、ミラー処理の折り返し位置をP1
して、同図(a),(b)に示すように輝度信号S3と色差信
号S1とが入力される場合、各ミラー処理回路9,10
の書き込みアドレス発生回路12からは、同図(c)に示
すように、0,1,…,7までの書き込みアドレスが発
生される。また、読み出しアドレス発生回路13から
は、同図(d)に示すように、0,1,…,7,7,6,
…1,0と読み出しアドレスが発生される。
【0016】したがって、入力される輝度信号S3に対
するミラー処理回路9からは、同図(e)に示すように、
輝度信号S3がY0,Y1,…Y7,Y7,Y6,…,
Y0とミラー処理されて出力される。同様に、入力され
る色差信号S1に対するミラー処理回路10からは、同
図(f)に示すように、色差信号S2がCr0,Cb0,
…,Cr4,Cb4,Cb4,Cr4,…,Cb0,Cr0と
ミラー処理されて出力される。
【0017】そして、ミラー処理回路10でミラー処理
された色差信号S2が図示しない後段の処理回路におい
て、同図(j)に示すような色差信号抽出パルスによっ
て、4画素単位でCr,Cbの各色差信号が抽出されて、
図17(b),(c)に示すように、4画素単位で離れた位置
に配分されることにより、図15(b)に示したような色
付けされたミラー画像が得られる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、図16
に示した従来の画像処理装置では、両ミラー処理回路
9,10の構成が同じであって、入力される色差信号S
1についても、入力される輝度信号S3と全く同じ内容
のミラー処理を行っている。
【0019】このため、色差信号に基づいて画像に色付
けをしたときには、右半分の画像の色が左半分の画像の
色と異なって表示されたり、輝度信号に基づく画像の輪
郭通りに色付けされずに輪郭と色とにずれが生じたりす
るなど、正常なミラー画像が表示されないことが起こっ
ていた。以下、その理由について、図19を参照しなが
ら説明する。
【0020】ミラー処理回路9に入力される輝度信号S
3は1画素単位で入力され、かつ、ミラー処理後の輝度
信号S4も1画素単位で表示されるので、同図(e)から
も分かるように、折り返し位置P1を中心として左右対
称に輝度信号が配置されることになり、この輝度信号に
基づく画像を表示しても何ら支障のない輪郭を有するミ
ラー画像が得られる。
【0021】これに対して、ミラー処理回路10に入力
される色差信号S1(同図(b)参照)は、Cr信号とCb信
号とを交互に多重させて4画素分を一組とした信号とし
て生成されている。このため、ミラー処理後に出力され
る色差信号S2(同図(f)参照)に基づいて画像を色付け
する場合には、このような輝度信号と色差信号の4:
1:1のサンプリング周波数比率を保つために、前述の
ように、図示しない後段の処理回路において、同図(j)
に示すような色差信号抽出パルスによって、4画素単位
でCr,Cbの各色差信号が抽出される。
【0022】すなわち、色差信号抽出パルスがハイレベ
ルの期間に色差信号Cr,Cbが抽出されるので、その結
果、ミラー処理された輝度信号S4と色差信号S2とを
比較すると、折り返し位置P1よりも左側の輝度信号Y
0の位置に対応してCr0とCb0とが抽出され、Y4の
位置に対応してCr4とCb4とが抽出され、また、折り
返し位置P1よりも右側の輝度信号Y7の位置に対応し
てCb4とCr4とが抽出され、Y3の位置に対応してC
b0とCr0とが抽出される。しかも、この場合の抽出順
序は、折り返し位置P1よりも左側ではCr成分が先でC
b0成分が後であり、一方、折り返し位置P1よりも右側
では、Cb成分が先でCr成分が後になっている。
【0023】ここで、折り返し位置P1から左右それぞ
れ等距離にある色差信号同士の関係に着目すると、折り
返し位置P1から左側に4画素離れた位置、すなわち輝
度信号Y4の位置ではCr4,Cb4を抽出するパルスが
存在するが、折り返し位置P1から右側に4画素離れた
位置、すなわち折り返された輝度信号Y4の位置には、
色差信号抽出パルスが存在せず、さらに1画素右側、つ
まり折り返し位置P1から5画素離れた位置にCb0,C
r0の抽出パルスが存在している。そして、このCb0,
Cr0の成分は、折り返し位置P1から左側に8画素離れ
た輝度信号Y0に対応したCb0,Cr0の成分と同じも
のになっていて、画素間の距離に応じて比例配分された
値ではない。つまり、折り返し位置P1から左右に略同
じ画素数だけ離れた位置には略同じ色差成分をもつ信号
が配置されておらず、このため、輝度信号に基づく画像
の輪郭と色付けとにずれが生じる。
【0024】しかも、上記のように、折り返し位置P1
の左右で色差信号の抽出順序が逆になっている、つま
り、左側ではCbの抽出後にCrが抽出されるのに対し
て、右側ではCbの抽出後にCrが抽出されるので、結果
的にCr画素の位置にCb画素が位置してしまい、右半部
の色は左半部の色に対して反転した色となってしまう。
【0025】また、ミラー処理においては、折り返し位
置がP1位置に固定されたものではなくて、折り返し位
置を任意に変更できるようにしたいという要請もある。
【0026】この要請に応えるために、たとえば折り返
し位置をP2に変更した場合、この折り返し位置P2は、
4画素を1組となった色差信号の区切りの位置でなく、
4画素を1組とした途中の位置に設定されることにな
る。その場合、書き込みアドレス発生回路12および読
み出しアドレス発生回路13は、同図(g)、(h)のように
アドレスを発生するので、ミラー処理回路10でミラー
処理されて出力される色差信号S2は、同図(i)に示す
ようなものになる。
【0027】この場合は、折り返し位置P2から左右に
略同じ画素数だけ離れた位置には略同じ色差成分をもつ
信号が配置されることになるものの、折り返し位置をP
1に設定した場合と同様に、折り返し位置P2の左右で色
差信号の抽出順序が逆になって、折り返し開始位置P2
の左右で色が反転するということに加え、折り返し開始
位置P2の前後で色差信号がCr8→Cr8と続いて抽出
されて、Cb成分をもつ色差信号が抽出されないため、
輝度信号と色差信号(Cr,Cb)のサンプリング周波数の
比率4:1:1が崩れた形になってしまう。
【0028】このように、従来の画像処理装置では折り
返し位置を1画素単位で任意に可変設定することができ
ない。
【0029】なお、上記の不都合を無くすためには、た
とえば、色差信号を多重せずに、Cr成分の信号とCb成
分の信号のそれぞれについてミラー処理を行う回路を構
成することが考えられるが、そのような構成にすると、
各系統ごとに処理回路が必要になるため、回路規模が徒
に増加することになるため好ましくない。
【0030】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であって、4:1:1信号を構成する色差信号に対し
て、任意の位置から折り返しを開始することができ、し
かも、折り返し位置を中心とした左右の色が反転しない
正常なミラー画像を出力することができる画像処理装置
を提供することを課題とする。
【0031】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、入力される4:1:1信号について
ミラー処理を行う画像処理装置において、次のようにし
ている。
【0032】すなわち、本発明では、4:1:1信号を
構成する輝度信号と色差信号とについてそれぞれ個別に
ミラー処理を行うミラー処理回路を有しており、色差信
号にミラー処理を行うミラー処理回路は、入力される色
差信号を記憶する記憶手段と、色差信号を配分するため
の定数を発生させる定数発生手段と、前記色差信号に対
して前記定数発生手段が発生する定数に応じた補間演算
を行う補間演算手段と、前記記憶手段に対する書き込み
アドレスを発生させる書き込みアドレス発生手段と、前
記記憶手段に対する読み出しアドレスを発生させる読み
出しアドレス発生手段と、前記記憶手段に記憶させる色
差信号の書き込み範囲の設定を行う書き込み範囲設定手
段と、前記読み出しアドレス発生手段の発生するアドレ
スの増減を制御する読み出し方向制御手段とを備えてお
り、前記定数発生手段は、前記記憶手段に記憶させる入
力映像信号の範囲と前記読み出し方向制御回路の前記読
み出しアドレス発生回路に対するアドレス増減制御に応
じて定数を発生させるようにしている。
【0033】これにより、記憶手段に書き込まれた4:
1:1信号の色差信号を読み出す際に、その書き込み範
囲に連動したデータ読み出し制御、および読み出された
データに対する補間演算を行うため、従来の画像処理装
置では不可能であった、色差信号に対して、任意の位置
から折り返しを開始でき、かつ、右半部の色が反転せ
ず、しかも、輝度信号に基づく画像の輪郭と色付けとに
ずれが生じない適切なミラー画像を出力することができ
る。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
を図面に基づいて説明する。
【0035】図1は、本発明の実施の形態に係る画像処
理装置の基本的な要部構成を示すブロック図である。
【0036】この画像処理装置は、入力される輝度信号
S3に対するミラー処理を行って、処理後の輝度信号S
4を出力する回路99と、入力される色差信号S1に対
するミラー処理を行って処理後の色差信号S2を出力す
る回路100とが並設されたものとなっている。
【0037】そして、この実施形態では、入力される輝
度信号S3に対するミラー処理回路99は、図16に示
した従来と同一の構成を有するミラー処理回路9と、そ
のミラー処理回路9の出力を4クロック分遅延する4T
遅延回路15とからなる。
【0038】一方、入力される色差信号S1に対するミ
ラー処理回路100は、従来の回路10とは大分異なっ
た構成になっている。
【0039】すなわち、図1において、101は入力映
像信号S1を記憶するための記憶手段としてのラインメ
モリ、102はラインメモリ101に対して書き込みア
ドレスを発生させる書き込みアドレス発生手段としての
書き込みアドレス発生回路、103はラインメモリ10
1に対して読み出しアドレスを発生させる読み出しアド
レス発生手段としての読み出しアドレス発生回路、10
4は読み出しアドレス発生回路103が読み出しアドレ
スを増加させるか、または減少させるかを制御する読み
出し方向制御手段としての読み出し方向制御回路であ
る。
【0040】また、105は書き込みアドレス発生回路
102が発生する書き込みアドレスの範囲を設定する書
き込み範囲設定手段としての書き込み範囲設定回路、1
06は読み出しアドレス発生回路108が発生する読み
出しアドレスの範囲を設定する読み出し範囲設定回路、
107はラインメモリ101からの出力に対して補間演
算を行う補間演算手段としての補間演算回路、108は
書き込み範囲設定回路105が設定する書き込み範囲の
情報、および読み出し方向制御回路104の決定した読
み出しアドレスの増減方向の情報に基づいて、これに応
じた定数を発生させる定数発生手段としての定数発生回
路である。そして、上記の各部は、クロック信号CLK
に同期して動作するようになっている。
【0041】書き込みアドレス発生回路102の構成例
を図2に示す。
【0042】同図において、401はクロック信号CL
Kの入力に対して4分周パルスを出力する4分周回路、
402はクロック信号CLKの入力に対して2分周パル
スを出力する2分周回路、403は4分周回路401の
発生する4分周パルスをカウントアップするアドレス発
生カウンタである。そして、2分周回路402とアドレ
ス発生カウンタ403とは、いずれも書き込み範囲設定
信号Hssがハイレベルの期間のみ動作するようになって
いる。また、404はアドレス発生カウンタ403の発
生するアドレスを上位ビットとし、2分周回路402の
発生する出力を下位ビットとして、それらをビット結合
してその結果を出力するビット結合回路である。
【0043】読み出しアドレス発生回路103の構成例
を図3に示す。
【0044】同図において、601は4分周回路、60
2は2分周回路、603はアドレス発生カウンタ、60
4はビット結合回路である。
【0045】アドレス発生カウンタ603は、読み出し
方向制御回路104からの制御信号によって、カウント
アップ動作、カウントダウン動作、およびホールド動作
を行うようになっており、また、2分周回路602とア
ドレス発生カウンタ603とは、いずれも読み出し範囲
設定信号Henがハイレベルの期間のみ動作するようにな
っている。
【0046】その他の構成および動作は図2に示した書
き込みアドレス発生回路102と同じであるため、その
詳細な説明は省略する。
【0047】補間演算回路107の構成例を図4に示
す。
【0048】この補間演算回路107は、線形補間処理
を行うものであって、図中、701はラインメモリ10
1から読み出された色差信号Saを4クロック分だけ遅
延させる4T遅延回路、704は定数発生回路108か
ら出力される定数kに基づいて、2つの重み付け係数k,
1−kを算出する係数演算回路、702a,702bはラ
インメモリ101の出力Saおよび4T遅延回路701
の出力信号Sbに係数演算回路704で算出された重み
付け係数力k,1−kを乗算する乗算器、703は乗算器
702a,702bの出力信号を加算して補間演算結果S
a×k+Sb×(1−k)をミラー処理後の色差信号S2とし
て出力する加算器である。
【0049】以上のように構成されたこの実施形態の画
像処理装置について、以下、その動作について説明す
る。
【0050】なお、ここでは、ミラー処理として、(A)
ミラー画像の左半部の輝度信号の画素数が4n(n=1,
2,3,…)となる場合、(B)ミラー画像の左半部の輝
度信号の画素数が4n+1(n=0,1,2,3,…)とな
る場合、(C)ミラー画像左半部の輝度信号の画素数が4
n+2(n=0,1,2,3,…)となる場合、(D)ミラー
画像左半部の輝度信号の画素数が4n+3(n=0,1,
2,3,…)となる場合の4つのケースについて、それ
ぞれ説明する。
【0051】(A) ミラー画像の折り返し位置がPA
すなわちミラー画像の左半部の輝度信号の画素数が4n
(n=1,2,3,…)となるようなミラー処理を行う場
合 ここでは、理解を容易にするために、n=2、つまりミ
ラー画像の左半部の輝度信号の画素数が8(=4×2)画
素と仮定して動作を説明する。
【0052】図5は書き込みアドレス発生回路102の
動作を示すタイミングチャート、図6は画像処理装置が
ミラー処理を行う際の各々の回路の動作を説明するため
のタイミングチャートである。
【0053】図6(b)に示すように、ミラー処理回路9
に入力される輝度信号S3は、クロック信号CLKごと
にY0,Y1,Y2,…というように1画素単位で入力
され、かつ、ミラー処理後の輝度信号S4も、同図(l)
に示すように、入力される色差信号S3に対して全体に
4クロック分遅延されるだけで、折り返し位置PAを中
心として左右対称に輝度信号が配置されているので、従
来と同じくミラー処理された輪郭の画像が得られる。
【0054】一方、ミラー処理回路100を構成する書
き込み範囲設定回路105は、入力される色差信号S1
の先頭画素Cr0から折り返し位置PAよりも4画素分だ
け余分のCb8成分が得られる期間だけハイレベルの書
き込み範囲設定信号Hssを出力する。
【0055】また、書き込みアドレス発生回路102を
構成するアドレス発生カウンタ403は、図5(a)に示
すクロックCLK入力に対して、同図(b)のように動作
し、また、2分周回路402は同図(c)のように動作す
るため、結果として、ビット結合回路404から出力さ
れる書き込アドレスは、同図(d)のように発生される。
したがって、書き込みアドレスの内、最初のスタートア
ドレスは“0”、エンドアドレスは“5”となる。そし
て、書き込みアドレス発生回路102で発生される書き
込みアドレスは、読み出し方向制御回路104に与えら
れ、また、書き込みアドレスの内、最初のスタートアド
レス(この場合は“0”)と最後のエンドアドレス(この
場合は“5”)とが読み出しアドレス発生回路103に
与えられる。
【0056】ここで、書き込みアドレスとして、“0”
と”1”が交互に2回、“2”と“3”が交互に2回、
“4”と“5”が交互に2回、それぞれ繰り返して出力
されるのは、次の理由による。
【0057】図6に示すように、4:1:1信号を構成
する入力色差信号S1は、Cr信号とCb信号とを交互に
多重させて4画素分を一組とした信号として生成されて
いるので、その規則性を利用して、たとえば、アドレス
“0”にはCr0成分の色差信号を重ね書きし、また、
アドレス“1”にはCb0成分の色差信号を重ね書きす
れば、ラインメモリ101に記憶すべき色差信号の内容
を変更することなく、データ量を実質的に減らすことが
できるからである。また、折り返し位置がPAに設定さ
れているのにもかかわらず、書き込みアドレスが“4”
と“5”が交互に2回、計4クロック分だけ折り返し位
置PAから余分に発生されているのは、後述の補間演算
回路107で補間演算するのに必要なデータ量を予め確
保しておくためである。
【0058】一方、読み出しアドレス発生回路103
は、書き込みアドレス発生回路102が書き込みアドレ
スの発生を開始してから1走査期間後に、読み出しアド
レスの発生を開始する。
【0059】また、読み出し方向制御回路104は、1
走査期間前の書き込みエンドアドレス(ここでは“5”)
と現在の読み出しアドレスとを比較して、両者が一致す
るまでは、読み出しアドレス発生回路103を構成する
アドレス発生カウンタ603がカウントアップするよう
に、両者が一致した後はカウントダウンするように制御
する。
【0060】したがって、読み出しアドレス発生回路1
03が発生する読み出しアドレスは、図6(g)に示すよ
うに、書き込み範囲設定信号Hssがハイレベルの期間、
すなわち、折り返し位置PAを過ぎて4クロック分まで
0,1,0,1,2,3,2,3,4,5,4,5と順
次増加してラインメモリ101をアクセスし、以降は
2,3,2,3,…と次第に減少していく。
【0061】その結果、ラインメモリ101からは、同
図(h)のように色差信号Saが出力される。
【0062】また、定数発生回路108は、読み出し方
向制御回路104からの制御信号と書き込み範囲設定回
路105からの書き込み範囲設定信号Hssの論理和に基
づいて、読み出しアドレス発生回路103の発生する読
み出しアドレスが増加傾向にあるときには定数k=0
を、読み出しアドレスが減少傾向に変化したときに定数
k=1/4を出力する。そして、これらの定数k(=0,
1/4)が補間演算回路107に与えられる。
【0063】補間演算回路107は、定数発生回路10
8からの与えられる定数kを使用して、ラインメモリ1
01の出力Saとそれを4T遅延回路701で4T分遅
延させた信号Sbとの補間演算を行う。
【0064】この補間演算においては、図6(h)のライ
ンメモリ101出力,同図(i)の4T遅延回路401出
力,同図(j)の定数発生回路108出力とから線形補間
演算が行われて、加算器703からは、Sa×k+Sb×
(1−k)が出力される。そして、この出力がミラー処理
後の色差信号S2となる。
【0065】このミラー処理後の色差信号S2は、同図
(k)に示すように、折り返し位置PAよりも左側では、入
力される色差信号S1と内容が同じで、かつ、全体的に
4クロック分遅延されたものとなっている。これは、定
数発生回路108から出力される定数kが、ラインメモ
リ101から読み出される色差信号のCr0〜Cb4まで
はk=0であるので、4T遅延回路701の出力Sbのみ
となるためである。一方、折り返し位置PAよりも右側
では、ラインメモリ101からの出力Saに対して定数
1/4が、4T遅延回路701の出力Sbに対して定数
3/4(=1−1/4)それぞれ乗算された後、両者が加
算される。
【0066】そして、この補間演算回路107の出力信
号S2は、図示しない後段の処理回路において、たとえ
ば同図(m)に示すような色差信号抽出パルスによって、
4画素単位で抽出される。
【0067】したがって、補間演算回路107で得られ
る出力色差信号S2を、ミラー処理後の輝度信号S4と
比較すると、図7に示すようになる。
【0068】すなわち、輝度信号S4は、従来と同様、
同図(d)のようにミラー処理された出力が得られる。こ
れに対して、色差信号S2は、同図(e),(f)に示すよう
に、折り返し位置PAよりも左側では、輝度信号Y0の
位置に対応して色差信号Cr0とCb0が、輝度信号Y4
の位置に対応して色差信号Cr4とCb4とがそれぞれ抽
出され、また、折り返し位置PAよりも右側では、輝度
信号と色差信号の4:1:1のサンプリング周波数比率
を保つために、輝度信号Y7およびY3の位置に対応し
た位置に色差信号が抽出される。この場合、輝度信号Y
7の位置に対応する色差信号は(Cr4+3Cr8)/4と
(Cb4+3Cb8)/4とであり、また、輝度信号Y3の
位置に対応する出力色差信号は(Cr0+3Cr4)/4と
(Cb0+3Cb4)/4となる。
【0069】ここで、折り返し位置PAから左右それぞ
れ等しい距離にある色差信号同士の関係に着目する。い
ま、折り返し位置PAから左側に4画素離れた位置では
Cr4,Cb4が存在するが、右側に4画素離れた位置に
はCr,Cbの色差信号は存在せず、そのさらに一つ右
隣、すなわち折り返し位置PAから右側に5画素離れた
位置に(Cr0+3Cr4)/4と(Cb0+3Cb4)/4が
存在することになる。
【0070】さて、折り返し位置PAから右側に5画素
離れた位置の輝度信号Y3に対応するCr成分の色差信
号は、折り返し位置PAの左側の輝度信号Y4とY0と
に対応するCr4とCr0とを比例配分した値(Cr0+3
Cr4)/4であり、また、折り返し位置PAから右側に
5画素離れた位置の輝度信号Y3に対応するCb成分の
色差信号は、折り返し位置PAの左側の輝度信号Y4と
Y0とに対応するCb4とCb0とを比例配分した値(Cb
0+3Cb4)/4である。
【0071】このことから、補間演算回路107は、前
後の色差信号Cr4,Cb4とCr0,Cb0とから補間演
算を行い、輝度信号のY3の位置に対応した色差信号を
求めて出力している。
【0072】そして、このような補間演算を行うことに
より、色差信号S2については、輝度信号S4のように
完全に左右対称ではないものの、折り返し位置PAを中
心としたとき、その折り返し位置PAの極近傍のもの(こ
こでは輝度信号Y7に対応する(Cr4+3Cr8)/4と
(Cb4+3Cb8)/4の色差成分のもの)を除いて、左
右に略同じ画素数だけ離れた位置に略同じ色差成分をも
つ信号が配置されることになる。
【0073】しかも、従来のように、折り返し位置PA
の左右で色差信号の抽出順序が逆になるようなことはな
く、ミラー画像の右半部のCr画素の位置には全てCr成
分の信号が、Cb画素の位置には全てCb成分の信号が得
られる。
【0074】その結果、右半部の色が左半部の色に対し
て反転するようなことはなく、しかも、出力輝度信号S
4に対して色ずれのない正常なミラー画像が出力され
る。
【0075】(B) ミラー画像の折り返し位置がPB
すなわち左半部の輝度信号の画素数が4n+1(n=0,
1,2,3,…)となるようなミラー処理を行う場合 ここでは、理解を容易にするために、n=2、つまりミ
ラー画像の左半部の輝度信号の画素数が9(=4×2+
1)画素と仮定して動作を説明する。
【0076】図8は、ミラー処理を行う際の各々の回路
の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0077】図8において、前述の図6の場合と異なる
点は、まず、第1点として、読み出し方向制御回路10
4は、折り返し位置がPBに設定された場合、1走査期
間前の書き込みエンドアドレスと現在の読み出しアドレ
スとを比較して両アドレスが一致した時点から、さらに
4クロックの期間は、読み出しアドレス発生回路103
を構成するアドレス発生カウンタ603の動作を停止し
てその出力をホールドし、その4クロック経過後にアド
レス発生カウンタ603がダウンカウントするように制
御する。したがって、読み出しアドレス発生回路103
からは、読み出しアドレスとして、図8(g)のように、
…2,3,4,5,4,5と増加して書き込み範囲設定
信号Hssがローレベルになった後も、4,5,4,5と
値が繰り返され、以降、2,3,2,3,…と減少す
る。
【0078】第2点として、定数発生回路108は、読
み出し方向制御回路104からの制御信号と書き込み範
囲設定回路105からの書き込み範囲設定信号Hssの論
理和に基づいて、読み出しアドレス発生回路103を構
成するアドレス発生カウンタ603がダウンカウントを
開始するまでは定数k=0を、ダウンカウントを開始し
たときから定数k=3/4を出力する。すなわち、定数
発生回路108は、最初は定数k=0を出力するが、読
み出しアドレスが、図8(g)のように、4,5,4,5
から2,3,2,3,…へ減少を開始すると、それ以降
はk=3/4を出力する。
【0079】それ以外の動作については、前記(A)の図
6の場合と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【0080】したがって、補間演算回路107の出力信
号S2は、図8(k)のようになる。
【0081】そして、この色差信号S2は、図示しない
後段の処理回路において、同図(m)に示すような色差信
号抽出パルスによって、4画素単位で抽出される。
【0082】したがって、補間演算回路107で得られ
る出力色差信号S2を、ミラー処理後の輝度信号S4と
比較すると、図9に示すようになる。
【0083】すなわち、輝度信号S4は、従来と同様、
同図(d)のようにミラー処理された出力が得られる。こ
れに対して、色差信号S2は、同図(e),(f)に示すよう
に、折り返し位置PBよりも左側では、輝度信号Y0の
位置に対応して色差信号Cr0とCb0が、輝度信号Y4
の位置に対応して色差信号Cr4とCb4とが、輝度信号
Y8の位置に対応して色差信号Cr8とCb8とがそれぞ
れ抽出され、また、折り返し位置PBよりも右側では、
輝度信号と色差信号の4:1:1のサンプリング周波数
比率を保つために、輝度信号Y5の位置に対応して、色
差信号(Cr8+3Cr4)/4と(Cb8+3Cb4)/4と
が、輝度信号Y1の位置に対応して色差信号(Cr4+3
Cr0)/4と(Cb4+3Cb0)/4とがそれぞれ抽出さ
れる。
【0084】ここで、折り返し位置PBから左右それぞ
れ等しい距離にある色差信号同士の関係に着目する。い
ま、折り返し位置PBから左側に5画素離れた位置では
Cr4,Cb4が存在するが、右側に5画素離れた位置に
はCr,Cbの色差信号は存在せず、その左隣、すなわち
折り返し位置PBから右側に4画素離れた位置に(Cr8
+3Cr4)/4と(Cb8+3Cb4)/4とが存在するこ
とになる。さらに、折り返し位置PBから左側に9画素
離れた位置ではCr0,Cb0が存在するが、右側に9画
素離れた位置にはCr,Cbの色差信号は存在せず、その
左隣、すなわち折り返し位置PBから右側に8画素離れ
た位置に(Cr4+3Cr0)/4と(Cb4+3Cb0)/4
とが存在することになる。
【0085】さて、折り返し位置PBから右側に4画素
離れた位置の輝度信号Y5に対応するCr成分とCb成分
の各色差信号は、折り返し位置PAの左側の輝度信号Y
8とY4とに対応するCr8,Cb8とCr4,Cr0とを
比例配分した値(Cr8+3Cr4)/4,(Cb8+3Cb
4)/4である。また、折り返し位置PBから右側に8画
素離れた位置の輝度信号Y1に対応するCb成分とCr成
分の各色差信号は、折り返し位置PAの左側の輝度信号
Y4とY0とに対応するCb4,Cr4とCb0,Cr0と
を比例配分した値(Cr4+3Cr0)/4,(Cb4+3C
b0)/4である。
【0086】そして、補間演算回路107がこのような
補間演算を行うことにより、色差信号S2については、
折り返し位置PBを中心としたとき、輝度信号S4のよ
うに完全に左右対称ではないものの、その折り返し位置
Bの極近傍のもの(ここでは輝度信号Y8に対応するC
r8とCb8の色差成分のもの)を除いて、左右に略同じ
画素数だけ離れた位置に略同じ色差成分をもつ信号が配
置されることになる。しかも、この色差信号S2は、ミ
ラー画像の右半部のCr画素の位置には全てCrの信号
が、Cb画素の位置には全てCbの信号が出力されるた
め、右半部の色反転のない、そして出力輝度信号に対し
て色ずれのない正常なミラー画像が出力される。
【0087】(C) ミラー画像の折り返し位置がPC
すなわちミラー画像の左半部の輝度信号の画素数が4n
+2(n=0,1,2,3,…)となるようなミラー処理
を行う場合 ここでは、理解を容易にするために、n=2、つまりミ
ラー画像の左半部の輝度信号の画素数が10(=4×2
+2)画素と仮定して動作を説明する。
【0088】図10は、ミラー処理を行う際の各々の回
路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0089】図10の動作が図6の場合と異なるのは、
第1点として、読み出し方向制御回路104が1走査期
間前の書き込みエンドアドレスと、現在の読み出しアド
レスとを比較して両アドレスが一致した時点から、さら
に4クロックの期間は、読み出しアドレス発生回路10
3を構成するアドレス発生カウンタ603の動作を停止
してその出力をホールドし、その4クロック経過後にア
ドレス発生カウンタ603がダウンカウントするように
制御する。したがって、読み出しアドレス発生回路10
3からは、読み出しアドレスとして、図10(g)のよう
に、…2,3,4,5,4,5と増加して書き込み範囲
設定信号Hssがローレベルになった後も、4,5,4,
5と値が繰り返され、以降、2,3,2,3,…と減少
する。
【0090】第2点として、定数発生回路108は、読
み出し方向制御回路104からの制御信号と書き込み範
囲設定回路105からの書き込み範囲設定信号Hssの論
理和に基づいて、読み出しアドレス発生回路103を構
成するアドレス発生カウンタ603がホールド動作を開
始するまで(換言すると、書き込み範囲設定信号Hss
のハイレベルの期間)は定数k=0を、ホールド状態以
降は定数k=1/4を出力する。
【0091】それ以外の動作については、前記(A)の図
6の場合と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【0092】したがって、補間演算回路107の出力信
号S2は、図10(k)のようになる。
【0093】そして、この色差信号S2は、図示しない
後段の処理回路において、同図(m)に示すような色差信
号抽出パルスによって、4画素単位で抽出される。
【0094】したがって、補間演算回路107で得られ
る出力色差信号S2を、ミラー処理後の輝度信号S4と
比較すると、図11に示すようになる。
【0095】すなわち、輝度信号S4は、従来と同様、
同図(d)のようにミラー処理された出力が得られる。こ
れに対して、色差信号S2は、同図(e),(f)に示すよう
に、折り返し位置PCよりも左側では、輝度信号Y0の
位置に対応して色差信号Cr0とCb0が、輝度信号Y4
の位置に対応して色差信号Cr4とCb4とが、輝度信号
Y8の位置に対応して色差信号Cr8とCb8とがそれぞ
れ抽出され、また、折り返し位置PBよりも右側では、
輝度信号と色差信号の4:1:1のサンプリング周波数
比率を保つために、輝度信号Y7の位置に対応して、色
差信号(3Cr8+Cr4)/4と(3Cb8+Cb4)/4と
が、輝度信号Y3の位置に対応して色差信号(3Cr4+
Cr0)/4と(3Cb4+Cb0)/4とがそれぞれ抽出さ
れる。
【0096】したがって、色差信号S2については、折
り返し位置PCを中心としたとき、輝度信号S4のよう
に完全に左右対称ではないものの、その折り返し位置P
Cの極近傍のもの(ここでは輝度信号Y8に対応するCr
8とCb8の色差成分のもの)を除いて、左右に略同じ画
素数だけ離れた位置に略同じ色差成分をもつ信号が配置
されることになる。
【0097】しかも、この色差信号S2は、ミラー画像
の右半部のCr画素の位置には全てCrの信号が、Cb画
素の位置には全てCbの信号が出力されるため、右半部
の色反転のない、そして出力輝度信号に対して色ずれの
ない正常なミラー画像が出力される。
【0098】(D) ミラー画像の折り返し位置がPD
すなわちミラー画像の左半部の輝度信号の画素数が4n
+3(n=0,1,2,3,…)となるようなミラー処理
を行う場合 ここでは、理解を容易にするために、n=2、つまりミ
ラー画像の左半部の輝度信号の画素数が11(=4×2
+3)画素と仮定して動作を説明する。
【0099】図12は、ミラー処理を行う際の各々の回
路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0100】図12の動作が図6の場合と異なるのは、
定数発生回路108は、読み出し方向制御回路104か
らの制御信号と書き込み範囲設定回路105からの書き
込み範囲設定信号Hssの論理和に基づいて、読み出しア
ドレス発生回路103を構成するアドレス発生カウンタ
603がダウンカウント動作を開始するまで(換言する
と、書き込み範囲設定信号Hssのハイレベルの期間)は
定数k=0を、ダウンカウントを開始したとき以降は定
数k=3/4を出力する。
【0101】それ以外の動作については、前記(A)の図
6の場合と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【0102】したがって、補間演算回路107の出力信
号S2は、図10(k)のようになる。
【0103】そして、この色差信号S2は、図示しない
後段の処理回路において、同図(m)に示すような色差信
号抽出パルスによって、4画素単位で抽出される。
【0104】したがって、補間演算回路107で得られ
る出力色差信号S2を、ミラー処理後の輝度信号S4と
比較すると、図13に示すようになる。
【0105】すなわち、輝度信号S4は、従来と同様、
同図(d)のようにミラー処理された出力が得られる。こ
れに対して、色差信号S2は、同図(e),(f)に示すよう
に、折り返し位置PDよりも左側では、輝度信号Y0の
位置に対応して色差信号Cr0とCb0が、輝度信号Y4
の位置に対応して色差信号Cr4とCb4とが、輝度信号
Y8の位置に対応して色差信号Cr8とCb8とがそれぞ
れ抽出され、また、折り返し位置PDよりも右側では、
輝度信号と色差信号の4:1:1のサンプリング周波数
比率を保つために、輝度信号Y9の位置に対応して、色
差信号(Cr12+3Cr8)/4と(Cb12+Cb8)/4
とが、輝度信号Y5の位置に対応して色差信号(Cr8+
3Cr4)/4と(Cb8+3Cb4)/4とがそれぞれ抽出
される。
【0106】したがって、色差信号S2については、折
り返し位置PDを中心としたとき、輝度信号S4のよう
に完全に左右対称ではないものの、左右に略同じ画素数
だけ離れた位置に略同じ色差成分をもつ信号が配置され
ることになる。
【0107】しかも、この色差信号S2は、ミラー画像
の右半部のCr画素の位置には全てCrの信号が、Cb画
素の位置には全てCbの信号が出力されるため、右半部
の色反転のない、そして出力輝度信号S2に対して色ず
れのない正常なミラー画像が出力される。
【0108】以上の(A)〜(D)の各動作説明から分かる
ように、ミラー画像左半部の輝度信号の画素数が(A)〜
(D)のいかなる場合でも、言い換えると、折り返し開始
位置を任意に設定した場合でも、色差信号に対して正常
なミラー画像を得ることができる。さらに、ミラー処理
を行うために必要なラインメモリの記憶容量は、従来の
ミラー処理を行う画像処理装置の半分で済む。
【0109】なお、この実施形態の補間演算回路107
は、図4に示したように、2つの乗算器702a,70
2bを使用しているが、図14に示すように、これらの
各乗算器702a,702bに代えて、6つのビットシフ
タ1401a〜1401f、2つの加算器1402a,1
402b、および2つのセレクタ1403a,1403b
を使用し、定数発生回路108からの制御信号によっ
て、上記の各(A)〜(D)の場合に応じて、セレクタ14
03a,1403bの出力を切り換えるように構成するこ
ともできる。
【0110】図14に示す構成では、デジタル的な乗算
を行う必要がないため、回路規模が削減できる。
【0111】また、図1に示した補間演算回路107で
行う補間演算方法として、線形補間法を用いているが、
これに限定されるものではなく、たとえば、3次畳み込
み内挿法などを用いても良いことは勿論である。
【0112】
【発明の効果】本発明に係る画像処理装置は、ミラー処
理の折り返し位置に応じて、4:1:1信号を構成する
色差信号を読み出す際の読み出し制御、および読み出さ
れたデータに対する補間演算を行うため、折り返し位置
を任意に設定できるとともに、折り返し位置を中心とし
た左右の色が反転しない正常なミラー画像を出力するこ
とができる。さらに、ミラー処理を行うために必要なラ
インメモリの記憶容量は、従来の画像処理装置の半分で
済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における画像処理装置のブ
ロック図
【図2】図1の画像処理装置における書き込みアドレス
発生回路のブロック図
【図3】図1の画像処理装置における読み出しアドレス
発生回路のブロック図
【図4】図1の画像処理装置における補間演算回路のブ
ロック図
【図5】図2の書き込みアドレス発生回路の動作タイミ
ングを説明するためのタイミングチャート
【図6】図1の画像処理装置において、折り返し位置を
Aに設定した場合のミラー処理動作の説明に供するタ
イミングチャート
【図7】図6のタイミングチャートに基づくミラー処理
結果を示す模式図
【図8】図1の画像処理装置において、折り返し位置を
Bに設定した場合のミラー処理動作の説明に供するタ
イミングチャート
【図9】図8のタイミングチャートに基づくミラー処理
結果を示す模式図
【図10】図1の画像処理装置において、折り返し位置
をPCに設定した場合のミラー処理動作の説明に供する
タイミングチャート
【図11】図10のタイミングチャートに基づくミラー
処理結果を示す模式図
【図12】図1の画像処理装置において、折り返し位置
をPDに設定した場合のミラー処理動作の説明に供する
タイミングチャート
【図13】図12のタイミングチャートに基づくミラー
処理結果を示す模式図
【図14】補間演算回路の他の構成例を表すブロック図
【図15】ミラー処理前後の画像を示す説明図
【図16】従来の画像処理装置の要部構成を示すブロッ
ク図
【図17】従来の画像処理装置における4:1:1コン
ポーネント信号を表す模式図
【図18】従来の画像処理装置におけるラインメモリに
対する書き込み、読み出し動作を説明するための説明図
【図19】従来の画像処理装置におけるミラー処理の動
作説明に供するタイミングチャート
【符号の説明】
99,100…ミラー処理回路、101…ラインメモ
リ、102…書き込みアドレス発生回路、103…読み
出しアドレス発生回路、104…読み出し方向制御回
路、105…書き込み範囲設定回路、106…読み出し
範囲設定回路、107…補間演算回路、108…定数発
生回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される4:1:1信号についてミラ
    ー処理を行う画像処理装置であって、 4:1:1信号を構成する輝度信号と色差信号とについ
    てそれぞれ個別にミラー処理を行うミラー処理回路を有
    しており、 前記色差信号にミラー処理を行うミラー処理回路は、入
    力される色差信号を記憶する記憶手段と、色差信号を配
    分するための定数を発生させる定数発生手段と、前記色
    差信号に対して前記定数発生手段が発生する定数に応じ
    た補間演算を行う補間演算手段と、前記記憶手段に対す
    る書き込みアドレスを発生させる書き込みアドレス発生
    手段と、前記記憶手段に対する読み出しアドレスを発生
    させる読み出しアドレス発生手段と、前記記憶手段に記
    憶させる色差信号の書き込み範囲の設定を行う書き込み
    範囲設定手段と、前記読み出しアドレス発生手段の発生
    するアドレスの増減を制御する読み出し方向制御手段と
    を備えており、 前記定数発生手段は、前記記憶手段に記憶させる入力映
    像信号の範囲と前記読み出し方向制御回路の前記読み出
    しアドレス発生手段に対するアドレス増減制御に応じて
    定数を発生させることを特徴とした画像処理装置。
  2. 【請求項2】 前記書き込みアドレス発生手段および読
    み出しアドレス発生手段が発生するアドレスは、一定周
    期で増減を繰り返すことを特徴とする請求項1記載の画
    像処理装置。
  3. 【請求項3】 前記定数発生手段が発生する定数は、
    0,1/4,3/4であることを特徴とする請求項2記
    載の画像処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7859584B2 (en) 2007-05-28 2010-12-28 Panasonic Corporation Camera system
JP2014007529A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Canon Inc 画像処理装置及びその制御方法、コンピュータプログラム

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