JPH06261332A

JPH06261332A - 多原色表示用原色変換方法

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Publication number: JPH06261332A
Application number: JP4281793A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kanazawa; 勝金澤; Junji Kumada; 純二熊田
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1994-09-16
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JP3305794B2

Abstract

(57)【要約】【目的】カラーテレビジョン伝送方式において、３原
色表示用の信号を３原色を越える多原色表示用の信号に
簡単な方法で変換する。【構成】伝送されたきた３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号が色度
図上いかなる位置にあるかを判定し、その結果により変
換される３原色を越える多原色の中から３つの色を選
び、公知の方法でそれらの１次結合を作成したり、変換
される３原色を越える多原色信号を３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信
号の１次結合としてすべて計算して出力し、このとき、
多原色中から３つの色を選択し、それ以外の色の出力が
負になる時にはその出力を零にするとともに補正信号を
用意し、前記選択された３つの原色の１次結合の出力に
その補正信号を加算して出力するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テレビジョン信号を
表示するための信号処理回路に係り、特に簡易な１次結
合と負信号のクリップとを用いて３原色方式になるカラ
ーテレビジョン信号を多原色表示用の信号へ変換する原
色変換方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現行のカラーテレビジョン伝送方式ある
いはその表示装置においては、３原色からの伝送あるい
は３原色にもとづいた表示が実用化されており、３原色
を越える多原色表示の従来技術は存在しなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば現行のカラーテ
レビジョン標準方式は３つの原色点、即ち赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）および青（Ｂ）から成り立っている。ｘｙ色度図
上にこれらの原色点を表示すると例えば図７のようにな
る。現行の標準方式は図７の３角形ＲＧＢの外側にある
色も表現することが可能であり、任意の色を３原色点
Ｒ，ＧおよびＢの信号レベルｒ，ｇおよびｂにより表現
すれば、点Ａはｒの値が負になる色である。

【０００４】しかし受像機側においてはレベルが負の値
に相当する発光色は存在しないため、３原色点が受信側
と送信側とで等しければ、色度図上の点Ａのような３角
形の外側に位置する色は正しく再現できないことにな
る。これを改善する方法として次の２つの方法が考えら
れる。（ｉ）受像機側で彩度の高い色を３原色点とする。（ii) 彩度の高い色を加えて、より多原色の受像機とす
る。（ｉ）の方法で広い色範囲を再現しようとすると、非常
に彩度の高い色を用いる必要があり、通常彩度の高い色
は輝度が低いことから（ii) の方法の方が実用上有利で
ある。

【０００５】今一例として図８のような６原色表示を考
える。新しい原色はＯ，Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｔ，Ｕである。６
原色を考えたのは、現行の表示が３原色なので、これの
整数倍とすることが実用上容易と考えられるからであ
る。６原色各色の信号レベルがそれぞれｏ，ｐ，ｑ，
ｓ，ｔ，ｕである色を、３原色システムで表現したとき
に３原色各色の信号レベルがそれぞれｒ，ｇ，ｂである
ならば、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｔ，Ｕを１×３
のマトリクスとして（要素は光の３刺激値）、式（１）
が成立する。

【数１】ｏ・Ｏ＋ｐ・Ｐ＋ｑ・Ｑ＋ｓ・Ｓ＋ｔ・Ｔ＋ｕ・Ｕ＝ｒ・Ｒ＋ｇ・Ｇ＋ｂ・Ｂ（１）式（１）は６元３連立方程式であるから何か条件を付加
しなければ解くことはできない。

【０００６】そこで本発明の目的は、伝送されてきた３
原色方式になるカラーテレビジョン信号を多原色表示用
の信号に変換して、彩度の高い色も正確に再現すること
の可能な、より具体的には前述の式（１）のような６元
３連立方程式を解くことの可能な多原色表示用原色変換
方法を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、本発明多原色表示用原色変換方法になる第１の発明
は、伝送されてきたカラーテレビジョン信号の輝度信号
Ｙと２つの色差信号Ｃ₁およびＣ₂を、逆マトリクス回
路を介して３原色信号Ｒ，Ｇ及びＢに変換し、変換によ
り得られた３原色信号Ｒ，ＧおよびＢが色度図上いかな
る位置にあるかを判定し、その判定結果に基づき別に色
度図上で設けた３原色を越える多原色の中から３つの原
色を選択し、これらの１次結合により入力色信号を表わ
し、受信側での多原色表示に備えるようにしたことを特
徴とするものである。

【０００８】またその第２の発明は、伝送されてきたカ
ラーテレビジョン信号の輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｃ
₁およびＣ₂を、逆マトリクス回路を介して３原色信号
Ｒ，ＧおよびＢに変換し、受信側で別に色度図上で設け
た３原色を越える多原色信号をそれぞれ前記３原色信号
Ｒ，ＧおよびＢの１次結合として計算して出力し、前記
３原色を越える多原色の中から３つの原色を選択し、そ
れ以外の原色の前記１次結合の出力が負になる時にはそ
の出力を零にするとともに補正信号を用意し、前記選択
された３つの原色の前記１次結合の出力にその補正信号
を加算して出力し、受信側での多原色を表示に備えるよ
うにしたことを特徴とするものである。

【０００９】

【実施例】以下添付図面を参照し実施例により本発明を
詳細に説明する。まず伝送されたきた３原色方式になる
カラーテレビジョン信号の輝度信号Ｙおよび２つの色差
信号Ｃ₁,Ｃ₂は通常の逆マトリクス回路により３原色信
号Ｒ，Ｇ及びＢに変換される。この３原色信号をその入
力の色に応じて、画素毎に、受信側にて３原色以上の原
色点間で原色点を切り替える方法が本願の第１の発明で
ある。

【００１０】図２に６原色表示で、うち３原色の組合せ
で表示の可能な４つの領域（３角形ＯＰＱ，ＰＳＱ，Ｔ
ＯＱ，ＴＱＵ）に色範囲を分けた第１の実施例である。
例えば入力色信号が色度図上３角形ＯＰＱの範囲にある
ならば、式（１）に於いてｓ＝ｔ＝ｕ＝0.0 とした時
ｏ，ｐ及びｑ＞0.0 という解が得られるので正確な色再
現が行われる。ｒ，ｇ，ｂからｏ，ｐ，ｑ，ｓ，ｔ，ｕ
への変換は、図１図示のハードウェアの構成で実施する
ことができる。

【００１１】図１で３原色Ｒ，Ｇ及びＢ信号の入力レベ
ルがｒ′，ｇ′，ｂ′とあるのは、表示側の表示装置の
ガンマ特性が補正された色信号のＲ，Ｇ，Ｂの色成分を
示すもので、ガンマ特性γでその補正を戻し、原色変換
を行った後表示装置へ出力する前にガンマ特性補正をし
ている。判定器１は入力された色信号が色度図上、例え
ばｘｙ色度図上いかなる位置にあるか、例えば先に示し
た４つの３角形領域のどの領域にあるかを判定するもの
で、その判定の結果により縦に並んだ３つの係数器ｋの
組（６組）のどの組を使用するのか使用しないのかを選
択する。

【００１２】色度図上において、任意の色が与えられた
直線のどちら側にあるかは、例えば図２図示ｘｙ色度図
上において直線ＰＱの左にあるのか右にあるのかを調べ
るためには、色度図上直線ＰＱを表示する式（２）

【数２】ｋ₁・ｒ＋ｋ₂・ｇ＋ｋ₃・ｂ＝０（２）より係数ｋ₁,ｋ₂,ｋ₃を定め、これらの係数を入力色信
号のｒ，ｇ，ｂ成分にそれぞれ乗じてそれらの１次結合
をとり、結合の結果の正負により判定を行うものであ
る。この判定のハード構成は図３のような構成で、図３
の構成はとりもなおさず図１図示判定器１の中味であ
る。

【００１３】すなわち図３において信号ｒ，ｇ，ｂは入
力テレビジョン信号のＲ，Ｇ及びＢ成分にガンマ係数を
乗じて戻した信号、係数ｋ₁,ｋ₂,ｋ₃の係数の組は、図
２図示色度図上で例えば直線ＰＱに対しいずれの側に入
力色信号が存するかを判定するための乗算係数群、同様
に係数ｋ₄,ｋ₅,ｋ₆の係数の組および係数ｋ₇,ｋ₈,ｋ ₉
の係数の組は直線ＯＱおよびＱＴに対するもの、今の場
合係数ｋ₁₀, ｋ₁₁, ｋ ₁₂の係数の組は使用されない組と
いうことになる。

【００１４】これら係数の組の各乗算出力の１次結合は
その正、負により判定器２〜５で０又は１と判定され、
それら出力は図１図示の係数器群ｋを作動させたり作動
させなかったりして、より具体的には以下（ａ）から
（ｄ）に示す動作をする。

【００１５】（ａ）入力の色が直線ＰＱの左の時３角形ＰＳＱと判断し、係数器ｋは

【数３】ｏ＝ｔ＝ｕ＝0.0 ｐ・Ｐ＋ｑ・Ｑ＋ｓ・Ｓ＝ｒ・Ｒ＋ｇ・Ｇ＋ｂ・Ｂ（３）で決まる係数になる。

【００１６】（ｂ）入力の色が直線ＰＱの右で直線ＯＱ
の上の時３角形ＯＰＱと判断し、係数器ｋは

【数４】ｓ＝ｔ＝ｕ＝0.0 ｏ・Ｏ＋ｐ・Ｐ＋ｑ・Ｑ＝ｒ・Ｒ＋ｇ・Ｇ＋ｂ・Ｂ（４）で決まる係数になる。

【００１７】（ｃ）入力の色が直線ＯＱの下で直線ＱＴ
の上の時３角形ＯＱＴと判断し、係数器ｋは

【数５】ｐ＝ｓ＝ｕ＝0.0 ｏ・Ｏ＋ｑ・Ｑ＋ｔ・Ｔ＝ｒ・Ｒ＋ｇ・Ｇ＋ｂ・Ｂ（５）で決まる係数になる。

【００１８】（ｄ）入力の色が直線ＱＴの下の時３角形ＴＱＵと判断し、係数器ｋは

【数６】ｏ＝ｐ＝ｓ＝0.0 ｔ・Ｔ＋ｑ・Ｑ＋ｕ・Ｕ＝ｒ・Ｒ＋ｇ・Ｇ＋ｂ・Ｂ（６）で決まる係数になる。

【００１９】次に本願第２の発明に係る第２の実施例に
ついて説明する。図４にその第２の実施例の構成を示
す。第１の実施例は入力の色に対応して１画素ごとに係
数器ｋを取り変えるためハードウェアの規模が大きくな
るが、図４では係数を一定としているためハードウェア
の規模は小さい。この構成では、６角形ＯＰＳＱＵＴの
なかの一部の色が完全には再現されない場合もあるが、
実用上全く問題はない。

【００２０】この図で、負クリップ及び反転出力Ｎ．
Ｃ．は以下の働きをするものである。すなわち入力ｘ
（図の左側）が正の時、右側に“ｘ”を出力し、下には
“０”を出力する。

【００２１】入力ｘが負の時、右側に“０”を出力し、
下には“ｘ”を出力する。

【００２２】以下に図４の原理的な動作を説明する。式
（１）は、式（７）と変形できこれはｓ，ｔ，ｕを従属
変数として未知数がｏ，ｐ，ｑの３元３連立方程式であ
る。

【数７】ｏ・Ｏ＋ｐ・Ｐ＋ｑ・Ｑ＝ｒ・Ｒ＋ｇ・Ｇ＋ｂ・Ｂ−ｓ・Ｓ−ｔ・Ｔ−ｕ・Ｕ（７）

【００２３】ｓ，ｔ，ｕを単純にｒ，ｇ，ｂの１次結合
で表現すると、式（７）の制約により、原理的にはｏ，
ｐ，ｑ，ｓ，ｔ，ｕすべての値が０または正で表現でき
る筈の６角形ＯＰＳＱＵＴの内側の多くの色に対して、
どれかの値が負になる。従って、正しい色再現ができな
い。図４ではこれを改善するため、負クリップ及び反転
出力Ｎ．Ｃ．を用いている。この回路は、ｓ，ｔ，ｕが
負の時は“０”を出力しその補正項をｏ，ｐ，ｑに加え
るもので、上記の問題を大幅に改善できる。

【００２４】なお図の係数器ｋの係数は、６角形ＯＰＳ
ＱＵＴ内部のほとんどの色に対してｏ，ｐ，ｑ，ｓ，
ｔ，ｕすべての値が０または正になるようにあらかじめ
計算で決めておく。

【００２５】また図５は、図４を４原色へ応用した場合
のハード構成を示している。

【００２６】次に本願発明をより具体的に理解するため
に、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｔ，Ｕに具体的に色
度図上の数値を与えて図１と図４図示ハード構成の説明
をする。例として、以下の色度点の場合について考察す
る。

【数８】Ｒ(0.393, 0.212, 0.019),Ｇ(0.365, 0.701, 0.112),Ｂ(0.192, 0.087, 0.958), Ｏ(0.640, 0.360, 0.000),Ｐ(0.332, 0.620, 0.048),Ｑ(0.153, 0.024, 0.823), Ｓ(0.028, 0.398, 0.574),Ｔ(0.705, 0.295, 0.000),Ｕ(0.169, 0.007, 0.824) （８）

【００２７】式（８）で各原色は色の三刺激値Ｘ，Ｙ，
Ｚで表示され、ｘｙ色度図上で示せば図６のようにな
る。

【００２８】入力された色ｒ，ｇ，ｂに対して、実施例
１（図１）では、以下のように領域判定され信号レベル
が計算される。（ａ）−0.7949・ｒ＋0.0569・ｇ＋0.0487・ｂ＞0.0 の
とき

【数９】ｏ＝ｔ＝ｕ＝0.0 ｐ＝ 0.9623・ｒ＋1.0837・ｇ＋0.0568・ｂｑ＝ 0.6681・ｒ＋0.0226・ｇ＋1.1182・ｂｓ＝−1.0057・ｒ＋0.0719・ｇ＋0.0617・ｂ（９）

【００２９】（ｂ）−0.7949・ｒ＋0.0569・ｇ＋0.0487
・ｂ＜0.0 かつ−0.0082・ｒ＋0.5452・ｇ＋0.0552・ｂ
＞0.0 のとき

【数１０】ｓ＝ｔ＝ｕ＝0.0 ｏ＝ 0.6182・ｒ−0.0442・ｇ−0.0378・ｂｐ＝−0.0173・ｒ＋1.1538・ｇ＋0.1168・ｂｑ＝ 0.0238・ｒ＋0.0687・ｇ＋1.1577・ｂ (10)

【００３０】（ｃ）−0.0082・ｒ＋0.5452・ｇ＋0.0552
・ｂ＜0.0 かつ0.0511・ｒ＋0.5820・ｇ＋0.0557・ｂ＞
0.0 のとき

【数１１】ｐ＝ｓ＝ｕ＝0.0 ｏ＝ 0.5274・ｒ＋6.0051・ｇ＋0.5745・ｂｑ＝ 0.0228・ｒ＋0.1360・ｇ＋1.1645・ｂｔ＝ 0.0745・ｒ−4.9629・ｇ−0.5023・ｂ (11)

【００３１】（ｄ）0.0511・ｒ＋0.5820・ｇ＋0.0557・
ｂ＜0.0 のとき

【数１２】ｏ＝ｐ＝ｓ＝0.0 ｑ＝ 2.0815・ｒ＋23.579・ｇ＋3.4070・ｂｔ＝ 0.5994・ｒ＋1.0138・ｇ＋0.0694・ｂｕ＝−2.0562・ｒ−23.414・ｂ−2.2398・ｂ

【００３２】実施例２（図４）では、以下の計算が行わ
れる。

【数１３】ｆ(x) ＝ｘ，ｘ＞0.0 ０，ｘ＜0.0 ｇ(x) ＝０，ｘ＞0.0 ｘ，ｘ＜0.0 ｓ₁ ＝−0.9182・ｒ＋0.0825・ｇ＋0.1979・ｂｔ₁ ＝ 0.2936・ｒ−1.8853・ｇ−0.3339・ｂｕ₁ ＝−0.1249・ｒ−1.3786・ｇ＋0.7049・ｂとしたときｏ＝−0.2972・ｒ＋2.3798・ｇ＋0.4522・ｂ−0.6147・ｇ（ｓ₁) ＋1.2189・ｇ（ｔ₁)＋0.0547・ｇ（ｕ₁) ｐ＝ 0.9378・ｒ＋0.5533・ｇ−0.1118・ｂ＋0.9741・ｇ（ｓ₁) −0.2325・ｇ（ｔ₁)−0.0593・ｇ（ｕ₁) ｑ＝ 0.7335・ｒ＋1.4264・ｇ＋0.3273・ｂ＋0.6406・ｇ（ｓ₁) ＋0.0136・ｇ（ｔ₁)＋1.0047・ｇ（ｕ₁) ｓ＝ｆ（ｓ₁) ｔ＝ｆ（ｔ₁) ｕ＝ｆ（ｕ₁) (13)

【００３３】いくつかの色サンプルについて、（９）〜
(13)式がどのような値を生じるのかを説明する。（ｅ）ｒ＝−0.5 ，ｇ＝1.0 ，ｂ＝1.0 は場合（図６の
Ｃ１）

【００３４】実施例１では−0.7949・ｒ＋0.0569・ｇ＋
0.0487・ｂ＝0.503 ＞0.0 となるため（ａ）と判定さ
れ、式（９）より

【数１４】ｏ＝0.0 ，ｐ＝0.659 ，ｑ＝0.807 ，ｓ＝0.637 ，ｔ＝0.0 ，ｕ＝0.0 (14)

【００３５】実施例２ではｓ₁＝0.740 ，ｔ₁＝−2.36
7 ，ｕ＝−0.637 より

【数１５】ｏ＝0.062 ，ｐ＝0.559 ，ｑ＝0.741 ，ｓ＝0.740 ，ｔ＝0.0 ，ｕ＝0.0 (15) （ｆ）ｒ＝1.0 ，ｇ＝1.0 ，ｂ＝1.0 の場合（図６のＣ
２）

【００３６】実施例１では−0.7949・ｒ＋0.0569・ｇ＋
0.0487・ｂ＝−0.689 ＜0.0 −0.0082・ｒ＋0.5452・ｇ＋0.0552・ｂ＝ 0.592 ＞0.
0 となるため（ｂ）と判定され式(10)より

【数１６】ｏ＝0.536 ，ｐ＝1.253 ，ｑ＝1.250 ，ｓ＝0.0 ，ｔ＝0.0 ，ｕ＝0.0 (16)

【００３７】実施例２ではｓ₁＝−0.638 ，ｔ₁＝−1.
926 ，ｕ＝−0.799 より

【数１７】ｏ＝0.536 ，ｐ＝1.253 ，ｑ＝1.250 ，ｓ＝0.0 ，ｔ＝0.0 ，ｕ＝0.0 (17) （ｇ）ｒ＝1.0 ，ｇ＝−0.05，ｂ＝1.0 の場合（図６の
Ｃ３）

【００３８】実施例１では−0.0082・ｒ＋0.5452・ｇ＋
0.0552・ｂ＝−0.030 ＜0.0 0.0511・ｒ＋0.5820・ｇ＋0.0557・ｂ＝ 0.028 ＞0.0
となるため（ｃ）と判定され式(11)より

【数１８】ｏ＝0.285 ，ｐ＝0.0 ，ｑ＝0.132 ，ｓ＝0.0 ，ｔ＝0.272 ，ｕ＝0.0 (18)

【００３９】実施例２ではｓ₁＝−0.903 ，ｔ₁＝0.35
5 ，ｕ₁＝0.015 より

【数１９】ｏ＝0.184 ，ｐ＝0.020 ，ｑ＝0.117 ，ｓ＝0.0 ，ｔ＝0.355 ，ｕ＝0.015 (19) （ｈ）ｒ＝0.2 ，ｇ＝−0.14，ｂ＝1.0 の場合（図６の
Ｃ４）

【００４０】実施例１では0.0511・ｒ＋0.5820・ｇ＋0.
0557・ｂ＝−0.016 ＜0.0 となるため（ｄ）と判定され
式(12)より

【数２０】ｏ＝0.0 ，ｐ＝0.0 ，ｑ＝0.522 ，ｓ＝0.0 ，ｔ＝0.047 ，ｕ＝0.627 (20)

【００４１】実施例２ではｓ₁＝0.003 ，ｔ₁＝−0.01
1 ，ｕ＝0.773 より

【数２１】ｏ＝0.046 ，ｐ＝0.001 ，ｑ＝0.274 ，ｓ＝0.003 ，ｔ＝0.0 ，ｕ＝0.773 (21)

【００４２】この例で示したように、本発明は３角形Ｒ
ＧＢの外側の色でも３原色信号を多原色信号へ変換する
ことができる。

【００４３】以上実施例により本願発明を詳細に説明し
てきたが、本願発明はこれに限定されることなく、各種
の変形、変更の可能なことは当業者にとり自明であろ
う。

【００４４】

【発明の効果】本発明原色変換方法によれば、３原色方
式になるカラーテレビジョン信号の色信号でｘｙ色度図
上３原色Ｒ，Ｇ及びＢの３原色点が作る３角形外の色度
点の色も正確に再現することができ、彩度の高い色も正
しく表示され、しかもその変換方法を構成するハード構
成も比較的簡単である利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施例のハード構成例

【図２】６原色表示で色度図上領域分割の例

【図３】第１の実施例判定器１の構成例

【図４】本発明第２の実施例のハード構成例

【図５】本発明の他の実施例（４原色）の構成例

【図６】６原色表示の色度図上の具体例

【図７】色度図を用いた現行標準方式の表示

【図８】６原色表示の色度図上の例

【符号の説明】

１〜５判定器 γ ガンマ補正 γ^-1 逆ガンマ補正ｋ係数器ｋ₁〜ｋ₁₂ 係数器 N.C. 負クリップ及び反転出力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送されてきたカラーテレビジョン信号
の輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｃ₁およびＣ₂を、逆マ
トリクス回路を介して３原色信号Ｒ，Ｇ及びＢに変換
し、変換により得られた３原色信号Ｒ，ＧおよびＢが色
度図上いかなる位置にあるかを判定し、その判定結果に
基づき別に色度図上で設けた３原色を越える多原色の中
から３つの原色を選択し、これらの１次結合により入力
色信号を表わし、受信側での多原色表示に備えるように
したことを特徴とする多原色表示用原色変換方法。
【請求項２】伝送されてきたカラーテレビジョン信号
の輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｃ₁およびＣ₂を、逆マ
トリクス回路を介して３原色信号Ｒ，ＧおよびＢに変換
し、受信側で別に色度図上で設けた３原色を越える多原
色信号をそれぞれ前記３原色信号Ｒ，ＧおよびＢの１次
結合として計算して出力し、前記３原色を越える多原色
の中から３つの原色を選択し、それ以外の原色の前記１
次結合の出力が負になる時にはその出力を零にするとと
もに補正信号を用意し、前記選択された３つの原色の前
記１次結合の出力にその補正信号を加算して出力し、受
信側での多原色表示に備えるようにしたことを特徴とす
る多原色表示用原色変換方法。
【請求項３】前記カラーテレビジョン信号が受信側表
示装置のガンマ補正をみこんで逆ガンマ補正されて伝送
される場合には、原色変換に先き立ち３原色信号Ｒ，Ｇ
およびＢをそれぞれガンマ補正し、出力多原色信号を逆
ガンマ補正することを特徴とする請求項１または２記載
の多原色表示用原色変換方法。