JPH07115666A - 画像データ作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像データ作成装置において、複数種類のア
ナログ画像信号の一部により画像を表示するときに良好
な画像が得られる。 【構成】 Ａ／Ｄコンバータ１２および演算回路１６に
より演算された少なくとも２種類のデジタル画像データ
の少なくとも一つから成る組合わせには複数の選択肢が
ある。デジタル画像データが一つでも一つの組合わせで
あり、また、一つの組合わせに含まれるデジタル画像デ
ータが複数の場合には、各々のデジタル画像データのデ
ータの種類は互に異なっていても、あるいは同じでもよ
い。セレクタ１８はこれら複数の選択肢のうちの少なく
とも一つを選択し、それによりテレビ３０は選択された
デジタル画像データに応じた画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像データ作成装置に関
するものであり、特に、アナログ画像信号のデジタル処
理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テレビや複写装置等、表示対象物の画像
をブラウン管等の光学的表示面や記録紙等記録媒体に表
示する装置においては、撮像により表示対象物の画像を
構成する多数の画素の各々を規定する画像情報が作成さ
れる。この画像情報は、従来アナログで作成されてい
る。例えば、カラーテレビにおいては、表示対象物の画
像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色に分解し、
３つの原色光エネルギーに応じた電気信号である原色信
号Ｅ_R ，Ｅ_G ，Ｅ_B を得、それら原色信号Ｅ_R ，Ｅ _G ，
Ｅ_B に基づいて像の明暗を表す輝度信号Ｅ_Y と、色相お
よび色の飽和度を表すためのＥ_I 信号およびＥ_Q 信号と
を生成するようになっている。

【０００３】このように表示対象物の画像を表示するた
めに複数種類のアナログ信号が作成されるとき、これら
複数のアナログ信号の一部のみを用いて表示対象物の画
像が表示されることがある。カラーテレビにおいて画像
がモノクロで表示される場合がその一例である。

【０００４】この場合、従来は、図３に示すように、フ
ィルタを用いて色を表すアナログ信号を除去し、モノク
ロ画像用の画像信号を得ることが行われている。図３に
おいて１００は画像信号入力部であり、コンポジット信
号が入力される。コンポジット信号は輝度信号Ｅ_Y ，色
信号Ｅ_I ，Ｅ_Q ，帰線消去信号および同期信号等を含む
信号である。よく知られているように、輝度信号Ｅ_Y を
送るための周波数帯域は４．２ＭＨ_Z と広いのに対し、
色信号Ｅ_I ，Ｅ_Q を送るための周波数帯域は狭くされて
いる。色信号Ｅ_I はオレンジ−シアン系の色を表す信号
であり、周波数帯域が１．５ＭＨ_Z とされ、色信号Ｅ_Q
は黄緑−マゼンタ系の色を表す信号であり、周波数帯域
が０．５ＭＨ_Z とされている。これら色信号Ｅ_I ，Ｅ_Q
は２種類の色差信号（Ｅ_R −Ｅ_Y ），（Ｅ_B −Ｅ_Y ）か
ら生成され、３．５８ＭＨ_Z の色搬送波により伝送され
る。

【０００５】コンポジット信号は、同期分離回路１０
２，アナログスイッチ１０４およびバンドエリミネーシ
ョンフィルタ１０６に供給される。同期分離回路１０２
において同期信号が分離され、ブランク生成回路１０８
に供給されてコンポジット信号中の画像表示に使用され
ない部分、すなわちブランク部分を表すタイミング信号
が生成されてアナログスイッチ１０４に供給される。同
期信号は走査線の画面への表示を阻止する帰線消去信号
と共に供給されるように生成されており、同期信号の出
力は信号を画面に表示しないことを表し、タイミング信
号は画像信号に基づく画像が画面に表示されないブラン
ク部分を示すこととなるのである。

【０００６】バンドエリミネーションフィルタ１０６
は、図４に示すように、色信号Ｅ_I およびＥ_Q を送る色
副搬送波の周波数である３．５８ＭＨ_Z 近傍について最
も減衰性の高いフィルタである。そのため、バンドエリ
ミネーションフィルタ１０６を通すことにより色信号Ｅ
_I ，Ｅ_Q が除去され、アナログスイッチ１０４には輝度
信号Ｅ_Y を含むが色信号Ｅ_I ，Ｅ_Q を含まない信号が供
給される。

【０００７】アナログスイッチ１０４には更に、切換え
スイッチ１１０の信号が供給される。切換えスイッチ１
１０は、画像をモノクロにするかカラーにするかを指示
するスイッチであり、モノクロ表示が指示されている場
合には、アナログスイッチ１０４は、ブランク生成回路
１０８からタイミング信号が供給されるときにコンポジ
ット信号を選択して画像信号出力部１１２に出力し、タ
イミング信号が供給されないときにはコンポジット信号
から色信号Ｅ_I ，Ｅ_Q が除去された信号を出力し、画像
がモノクロで表示される。また、カラー表示が指示され
ている場合には、タイミング信号の供給の有無に関係な
く、アナログスイッチ１０４はコンポジット信号を出力
し、カラー画像が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バンド
エリミネーションフィルタ１０６は、周波数３．５８Ｍ
Ｈ_Z の信号のみを除去することはできず、その周辺の周
波数の信号も除去するため、輝度信号Ｅ_Y の一部が除去
されてしまう問題があった。輝度信号Ｅ_Y のスペクトル
は図５に示すように搬送周波数を中心として広く分布す
るため、３．５８ＭＨ_Z およびそれよりも低いあるいは
高い周波数の輝度信号Ｅ_Y が色信号Ｅ_I ，Ｅ_Q と共に除
去され、モノクロ画像がぼやけた画像になるのである。
このように画像信号の一部が損なわれることにより生ず
る問題は、カラーテレビにおいて画像をモノクロで表示
する場合に限らず、多数の画素の各々を互に共同して規
定する少なくとも２種類のアナログ画像信号の一部に基
づいて光学的表示面，記録媒体等の表示手段に画像を表
示するときに同様に生ずる。本発明は、上記問題点を解
決するために為されたものであり、複数種類のアナログ
画像信号の一部により画像を表示するときに良好な画像
の得られる画像データ作成装置を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像データ
作成装置は、上記の目的を達成するために、図１に示す
ように、（ａ）表示対象物の画像を構成する多数の画素
の各々を互に共同して規定する少なくとも２種類のアナ
ログ画像信号に基づいて、それら多数の画素の各々を互
に共同して規定する少なくとも２種類のデジタル画像デ
ータを演算するデジタル画像データ演算手段１と、
（ｂ）そのデジタル画像データ演算手段により演算され
た少なくとも２種類のデジタル画像データの一つ以上か
ら成る組合わせを選択する選択手段２とを含むように構
成される。

【００１０】ここにおいて、「互に共同して画素を規定
する少なくとも２種類のアナログ画像信号」とは、例え
ば、「各画素の色と輝度とを規定する３要素のうちの少
なくとも２要素を表すアナログ画像信号」である。表示
対象物の画像のフルカラー表示は３種類の情報があれば
可能であり、そのため従来より例えば、カラーテレビ放
送においては、輝度成分Ｙ，色成分Ｉ，Ｑにより色およ
び輝度を規定するようにされ、その他、ＲＧＢ３原色，
ＣＩＥ（Commission Internationale de L'Eclairage
国際照明委員会）が定めるＸＹＺ３原色によってもフル
カラーの画像を得ることができる。しかし、フルカラー
でなく、モノクロあるいは３原色のうちの１色あるいは
２色が抜けた特殊な色の画像は２種類あるいは１種類の
アナログ画像信号があれば表示可能であり、このような
場合を包含させるために「少なくとも２種類のアナログ
画像信号」としたのである。

【００１１】また、「３要素」は、ＹＩＱ，ＲＧＢ，Ｘ
ＹＺ等、同じ系に属する３つの要素は勿論、異なる系に
属する要素の組合わせでもよい。さらに、デジタル画像
データ演算手段１により演算されるデジタル画像データ
の種類の数は、アナログ画像信号の種類の数と同じであ
ることもあり、多いこともある。

【００１２】

【作用】上記構成を有する画像データ作成装置において
は、デジタル画像データ演算手段１により演算された少
なくとも２種類のデジタル画像データの少なくとも一つ
から成る組合わせには複数の選択肢がある。デジタル画
像データが一つでも一つの組合わせであり、また、一つ
の組合わせに含まれるデジタル画像データが複数の場合
には、各々のデジタル画像データの種類は互に異なって
いても、あるいは同じでもよい。選択手段２はこれら複
数の選択肢のうちの少なくとも一つを選択し、それによ
り本画像データ作成装置を備えた表示装置は、選択され
たデジタル画像データに応じた画像を表示する。

【００１３】

【発明の効果】このように本発明によればアナログ画像
信号をデジタル画像データに変換することにより画像情
報が作成されるため、アナログ画像信号のフィルタ処理
によって所望の画像を得るための画像情報を作成する場
合のように画像情報の一部が欠けることがなく、質の高
い画像が得られるデジタル画像データを作成することが
できる。

【００１４】また、画像情報の選択がデジタルで行われ
るためアナログスイッチが不要であり、画像データ作成
装置を安価に構成することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明をビデオテープ再生用の画像デ
ータ作成装置に適用した実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図２において１０は画像信号入力部であり、
図示しないビデオテープ再生装置に接続され、ビデオテ
ープに記録されたコンポジットビデオ信号が入力され
る。コンポジットビデオ信号はカラーテレビ放送用のコ
ンポジット信号と同じであり、輝度信号Ｅ_Y ，色信号Ｅ
_I ，Ｅ_Q ，同期信号および帰線消去信号等を含み、入力
後、Ａ／Ｄコンバータ１２と同期分離回路１４とにそれ
ぞれ供給される。

【００１６】色信号Ｅ_I ，Ｅ_Q は、色差信号（Ｅ_R −Ｅ
_Y ）および（Ｅ_B −Ｅ_Y ）を予め定められた割合で混合
して得られる。したがって、色信号Ｅ_I ，Ｅ_Q から色差
信号（Ｅ_R −Ｅ_Y ）および（Ｅ_B −Ｅ_Y ）が得られ、更
に輝度信号Ｅ_Y を用いることによって色差信号（Ｅ_G −
Ｅ_Y ）が得られ、それにより３色の原色信号Ｅ_R ，
Ｅ _G ，Ｅ_B が得られる。

【００１７】Ａ／Ｄコンバータ１２においては、コンポ
ジットビデオ信号に含まれる輝度信号Ｅ_Y ，色信号
Ｅ_I ，Ｅ_Q から原色信号Ｅ_R ，Ｅ_G ，Ｅ_B が求められる
とともにサンプリングされ、ＲＧＢ３原色の各色の成分
をデジタルで表すデジタル原色データＲ，Ｇ，Ｂが生成
されて演算回路１６とセレクタ１８とに供給される。演
算回路１６は、デジタル原色データＲ，Ｇ，Ｂをデジタ
ル輝度データＹに変換する演算を行う。

【００１８】従来、輝度を表す電気信号Ｅ_Y は、人間の
視感度特性に基づいて、３原色の成分値をそれぞれ表す
電気信号Ｅ_R ，Ｅ_G ，Ｅ_B を（１）式の比率で混合して
得ることが決められている。 Ｅ_Y ＝０．３０Ｅ_R ＋０．５９Ｅ_G ＋０．１１Ｅ_B ・・・・（１）

【００１９】演算回路１６においては次のようにしてデ
ジタル輝度データＥ_Y が演算される。今、３原色の各色
がそれぞれ８ビット、２５６階調で表されるとし、入力
されたデジタル原色データＲの値がα，デジタル原色デ
ータＧの値がβ、デジタル原色データＢの値がγである
とすれば、各色の輝度成分値ｒ，ｇ，ｂはそれぞれ
（２），（３）および（４）式によって得られる。 ｒ＝（１／４＋１／３２＋１／６４）α＝０．２９７α・・・・（２） ｇ＝（１／２＋１／１６＋１／３２）β＝０．５９４β・・・・（３） ｂ＝（１／１６＋１／３２＋１／６４）γ＝０．１０９γ・・・（４）

【００２０】（２）〜（４）の各式のα，β，γの係数
の和がそれぞれ０．２９７，０．５９４，０．１０９で
あり、（１）式に示される電気信号Ｅ_R ，Ｅ_G ，Ｅ_B の
混合比に近似しており、これら（２），（３），（４）
の各演算後、加算すれば輝度成分を表す電気信号Ｅ_Y に
近似したデジタル輝度データＹが得られる。

【００２１】上記（２）〜（４）の各式において１／２
は入力データを１ビット右へシフトすることにより得ら
れ、１／４，１／１６，１／３２，１／６４はそれぞ
れ、入力データを２ビット，４ビット，５ビット，６ビ
ット右へシフトすることにより得られる。演算回路１６
においてはこのシフトおよびシフトにより得られた値の
加算が行われ、デジタル輝度データＹが演算される。

【００２２】演算回路１６において演算されたデジタル
輝度データＹは、セレクタ１８に出力される。ここでデ
ジタル輝度データＹが３個出力されるのは、画像が表示
されるテレビがカラーテレビであり、カラー再生のため
に電子銃が３個設けられており、各電子銃にそれぞれ電
圧指示値を供給するためである。セレクタ１８は、切換
えスイッチ２０の信号に基づいて３個のデジタル輝度デ
ータＹとデジタル原色データＲ，Ｇ，Ｂとを選択として
出力する。

【００２３】切換えスイッチ２０はコンピュータ２２に
より制御され、コンピュータ２２によって画像のカラー
表示が指示されているときには、セレクタ１８にデジタ
ル原色データＲ，Ｇ，Ｂを選択させ、モノクロ表示が指
示されているときには、セレクタ１８にデジタル輝度デ
ータＹを選択させる。カラー表示かモノクロ表示かの指
示は、１本のビデオテープ全部をカラーで表示するかモ
ノクロで表示するかの指示でもよく、あるいはカラー表
示かモノクロ表示かを部分的に変える指示でもよい。い
ずれにしても選択された３個の信号はＲ用，Ｇ用，Ｂ用
の各出力部から出力されてＤ／Ａコンバータ２４に供給
される。

【００２４】Ｄ／Ａコンバータ２４はデジタル輝度デー
タＹあるいはデジタル原色データＲ，Ｇ，Ｂをアナログ
の輝度信号Ｅ_Y あるいは原色信号Ｅ_R ，Ｅ_G ，Ｅ_B に変
換してＮＴＳＣエンコーダ２６に出力する。ＮＴＳＣエ
ンコーダ２６には同期分離回路１４において分離された
同期信号が供給され、ＮＴＳＣエンコーダ２６はコンポ
ジットビデオ信号を作って画像信号出力部２８に出力
し、コンポジットビデオ信号に基づいた像がテレビ３０
に表示される。

【００２５】切換えスイッチ２０は、通常はセレクタ１
８にデジタル原色データＲ，Ｇ，Ｂを選択させるように
なっており、その状態ではテレビ３０には画像がカラー
で表示される。それに対し、モノクロ表示が指示された
場合にはセレクタ１８にデジタル輝度データＹを選択さ
せ、それによりテレビ３０には画像がモノクロで表示さ
れる。

【００２６】このようにアナログのコンポジット信号を
デジタル画像データに変換して輝度データを生成すれ
ば、アナログのコンポジット信号をフィルタに通す場合
のように輝度成分の一部が除去されることがなく、鮮明
なモノクロ画像を得ることができる。

【００２７】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、Ａ／Ｄコンバータ１２および演算回路１６
がデジタル画像データ演算手段１を構成し、セレクタ１
８が選択手段２を構成しているのである。

【００２８】なお、上記実施例においては、アナログ画
像信号に基づいて作成された４種類のデジタル画像デー
タＲ，Ｇ，Ｂ，Ｙのうち、３個のデジタル輝度データＹ
を含む組合わせと、３個のデジタル原色データＲ，Ｇ，
Ｂを含む組合わせとのいずれかが選択されるようになっ
ており、２個の組合わせのうち、一方の組合わせには異
なる種類のデジタル画像データが含まれ、他方の組合わ
せには複数の同じ種類のデジタル画像データが含まれて
いたが、２個のデジタル輝度データＹとデジタル原色デ
ータＲとの組合わせや１個のデジタル輝度データとデジ
タル原色データＲ，Ｇとの組合わせ等、３個のデジタル
原色データのうちの１つあるいは２つの代わりにデジタ
ル輝度データＹを含む組合わせで選択するようにしても
よい。

【００２９】また、上記実施例においてはカラーテレビ
の構成をそのまま利用してモノクロ画像を表示するよう
にされていたが、カラー表示用の機構とモノクロ表示用
の機構との両方を有する装置であれば、画像をモノクロ
で表示する場合のデジタル輝度データＹが１個で済む。

【００３０】さらに、上記実施例においては、カラー表
示用のアナログ画像信号からモノクロ表示用のデジタル
画像データを演算してカラー表示の他にモノクロ表示が
行われるようになっていたが、デジタル画像データ演算
手段１は、ある色調のカラー画像を別の色調のカラー画
像に変える演算を行うものとし、１種類の画像を複数種
類に異なる色調で表示するようにしてもよい。

【００３１】また、上記実施例において切換えスイッチ
２０はコンピュータ２２によって制御されるようになっ
ていたが、切換えスイッチ２０を視聴者が操作してセレ
クタ１８の選択を変えるようにしてもよい。

【００３２】さらに、上記実施例においては、ビデオテ
ープの再生を例に取って説明したが、本発明は磁気ディ
スクやレーザディスクの再生用の画像データ作成装置に
も適用することができる。

【００３３】また、本発明に係る画像データ作成装置
は、ビデオテープ等の画像記録媒体から得られるコンポ
ジット信号に基づく画像データの作成に限らず、テレビ
放送局から送信されるコンポジット信号に基づく画像デ
ータの作成にも適用することができる。

【００３４】さらに、本発明は、表示対象物をブラウン
管以外の光学的表示面や記録媒体等の表示手段に表示す
るための画像データを作成する装置に適用することがで
きる。

【００３５】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を概略的に示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例である画像データ作成装置を
概略的に示すブロック図である。

【図３】従来の画像信号作成装置を概略的に示すブロッ
ク図である。

【図４】従来の画像信号作成装置において色信号の除去
に用いられるフィルタの特性を示すグラフである。

【図５】輝度信号の周波数スペクトルの分布を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１２ Ａ／Ｄコンバータ １６ 演算回路 １８ セレクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示対象物の画像を構成する多数の画素
   の各々を互に共同して規定する少なくとも２種類のアナ
   ログ画像信号に基づいて、それら多数の画素の各々を互
   に共同して規定する少なくとも２種類のデジタル画像デ
   ータを演算するデジタル画像データ演算手段と、 そのデジタル画像データ演算手段により演算された少な
   くとも２種類のデジタル画像データの一つ以上から成る
   組合わせを選択する選択手段とを含むことを特徴とする
   画像データ作成装置。