JPH07254993A - Yuv−rgb変換回路 - Google Patents

Yuv−rgb変換回路

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JPH07254993A
JPH07254993A JP6042971A JP4297194A JPH07254993A JP H07254993 A JPH07254993 A JP H07254993A JP 6042971 A JP6042971 A JP 6042971A JP 4297194 A JP4297194 A JP 4297194A JP H07254993 A JPH07254993 A JP H07254993A
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JP6042971A
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Shigenori Tokumitsu
重則 徳光
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、簡易な構成で処理時間の短縮化を
図り高速処理を可能とし得るYUV−RGB変換回路を
提供することを目的としている。 【構成】色信号G,R,Bにそれぞれ対応して設けられ
たGメモリ,Rメモリ及びBメモリのアドレス空間の他
に、該アドレス空間と同等の大きさのY空間,U空間及
びV空間を構成するアドレス空間を設定し、Y空間がア
クセスされたときG,R及びBメモリをアクセスし、U
空間がアクセスされたときG及びBメモリをリードモデ
ィファイライトモードでアクセスし、V空間がアクセス
されたときG及びRメモリをリードモディファイライト
モードでアクセスする。そして、U及びVデータに対し
て所定のデータ変換処理を行ない、この変換出力データ
とG,R及びBメモリに書き込まれたデータとを加算し
て色信号G,R,Bを算出するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、YUV信号[輝度信
号Y及び色差信号U(=B−Y),V(=R−Y)]を
RGB信号[3原色信号R(赤),G(緑),B
(青)]に変換するYUV−RGB変換回路に係り、特
に高能率符号化処理が施されて伝送される画像データを
受信するシステムとして例えばハイキャプテン端末等に
使用して好適するものに関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、近時では、デジタル技術
の進歩により、画像を利用した情報サービスシステムが
現実のものとなってきているが、そのためには、画像デ
ータを高能率符号化(圧縮)する技術が必須となる。な
ぜならば、画像データは、音声データ等と比較して膨大
なデータ量を持っており、それをそのまま蓄積あるいは
伝送するのでは時間やコストがかかりすぎて効率的でな
いからである。
【0003】画像データの圧縮のための符号化方式とし
ては、まもなく国際標準となるADCT(Adaptive Dis
crete Cosine Transform)方式や、ISDN(Integrat
edServices Digital Network)サービスの1つであるデ
ジタルキャプテンに利用されているABTC(Adaptive
Block Truncation Coding)方式等がある。
【0004】ところで、このような符号化方式において
は、画像データをRGB信号で符号化する場合と、RG
B信号を線形変換して得られるYUV信号で符号化する
場合とが考えられるが、YUV信号で符号化する方がR
GB信号で符号化するのに比して、相互相関が少ないと
か、色差信号U,Vは輝度信号Yに比して高域周波数成
分が少ないので、サンプリングによって縦や横方向の解
像度を下げ、標本点数を削減することができるといった
点で有利であるため、YUV信号で符号化するのが一般
的である。
【0005】ここで、RGB信号をYUV信号に変換す
るのは、 Y = 0.587 G+0.299 R+0.114 B U=B−Y=−0.587 G−0.299 R+0.886 B V=R−Y=−0.587 G+0.701 R−0.114 B なる変換式に基づいて行なわれる。
【0006】この場合、RGB信号のレベルをそれぞれ
8ビット(0〜255の範囲)でデジタル化すると、Y
UV信号のレベルは上記変換式より、輝度信号Yが0〜
255,色差信号Uが−226〜226,色差信号Vが
−179〜179となり、色差信号U,Vは8ビットで
は表現することができなくなる。そこで、色差信号U,
Vを8ビットのデジタル値(0〜255)の範囲内で表
現するために、輝度信号Yはそのままで、色差信号U,
Vを正規化して色差信号U′,V′に変換することが考
えられている。
【0007】色差信号U,Vを正規化するのは、 U′=0.564 U+128 V′=0.713 V+128 なる変換式に基づいて行なわれる。すなわち、実際に
は、YUV信号を符号化するのではなく、YU′V′信
号を圧縮符号化し、その符号化されたデータを伝送ある
いは蓄積するようにしているのである。
【0008】一方、復号側では、符号化されたYU′
V′信号を復号化(伸張)し、さらにRGB信号に変換
する。YU′V′信号からRGB信号への変換は、 G=Y−0.194 U−0.509 V =Y−[(U′−128 )/2.907 ]−[(V′−128 )
/1.401 ] R=Y+V=Y+[(V′−128 )/0.713 ] B=Y+U=Y+[(U′−128 )/0.564 ] なる変換式に基づいて行なわれる。
【0009】YU′V′信号からRGB信号への変換手
段としては、与えられたYU′V′信号よりソフトウェ
アで上記変換式に基づいた演算処理を行なう手段と、ハ
ードウェアにより上記変換式に基づいた演算処理を行な
う手段とがある。図5は、現行のデジタルキャプテン端
末に採用されているハードウェアによる変換手段を示し
ている。
【0010】ところで、ADCT方式及びABTC方式
共に、YU′V′信号の符号化及び復号化処理はブロッ
ク単位で行なわれる。ADCT方式の場合は、画面の縦
方向8画素×横方向8画素=64画素が1ブロックとな
り、処理順序としては、例えばYデータ64画素を処理
した後にU′データ64画素を処理し、その次にV′デ
ータ64画素を処理するというように行なわれる。すな
わち、処理は、画素単位ではなく、ブロック単位に行な
われる必要がある。
【0011】図5に示すYU′V′バッファ11は、ブ
ロック単位処理のために必要なバッファであり、例えば
64画素×3個のバッファで構成される。また、Yラッ
チ12,U′ラッチ13及びV′ラッチ14は、書き込
み制御回路15から出力されるタイミング信号に基づい
て、YU′V′バッファ11から出力されるYデータ,
U′データ及びV′データを画素単位でラッチする。
【0012】さらに、YU′V′−RGB変換ROM
(読み出し専用メモリ)16は、Y,U′及びV′デー
タを上記YU′V′信号からRGB信号への変換式の各
項のデータに変換するテーブルを備えている。また、G
メモリ17,Rメモリ18及びBメモリ19は、色信号
G,R,Bをそれぞれ1画素8ビットで記憶する画像メ
モリである。さらに、書き込み制御回路15は、上記Y
U′V′信号からRGB信号への変換式に基づいて、変
換処理に必要な各種タイミング信号を発生している。
【0013】まず、CPU(中央演算処理装置)20
は、伝送されてきたブロック単位のYU′V′データを
YU′V′バッファ11にブロック単位で書き込み、書
き込みが終了した状態で、書き込み終了信号S1を書き
込み制御回路15に出力する。書き込み制御回路15
は、YU′V′バッファ11から画素単位でY,U′及
びV′データを読み出し、各Y,U′及びV′データを
Yラッチ12,U′ラッチ13及びV′ラッチ14にそ
れぞれ格納させる。
【0014】次に、書き込み制御回路15は、Yラッチ
12に格納されているYデータをYU′V′−RGB変
換ROM16に出力させる。YU′V′−RGB変換R
OM16は、Yデータに対しては何も変換動作を行なわ
ず、同じ値を加算回路21の一方の入力端に出力する。
このとき、加算回路21の他方の入力端には“0”が供
給されている。これは、加算回路21の次段のラッチ2
2が、書き込み制御回路15により事前にクリアされて
いるからである。このため、ラッチ22には、Yラッチ
12に格納されているYデータがそのままラッチされる
ことになる。
【0015】次に、書き込み制御回路15は、U′ラッ
チ13に格納されているU′データをYU′V′−RG
B変換ROM16に出力させる。YU′V′−RGB変
換ROM16は、U′データに対して上記YU′V′−
RGB変換式の第1式の2項目:−[(U′−128 )/
2.907 ]に対応するデータを加算回路21の一方の入力
端に出力する。このとき、加算回路21の他方の入力端
には、ラッチ22に格納されたYデータが供給されてい
る。このため、ラッチ22には、加算結果であるY−
[(U′−128 )/2.907 ]がラッチされることにな
る。
【0016】次に、書き込み制御回路15は、V′ラッ
チ14に格納されているV′データをYU′V′−RG
B変換ROM16に出力させる。YU′V′−RGB変
換ROM16は、V′データに対して上記YU′V′−
RGB変換式の第1式の3項目:−[(V′−128 )/
1.401 ]に対応するデータを加算回路21の一方の入力
端に出力する。このとき、加算回路21の他方の入力端
には、ラッチ22に格納されたY−[(U′−128 )/
2.907 ]が供給されている。このため、ラッチ22に
は、加算結果であるY−[(U′−128 )/2.907 ]−
[(V′−128 )/1.401 ]がラッチされることにな
る。
【0017】その後、書き込み制御回路15は、ラッチ
22に格納されている値をGメモリ17に書き込むよう
に制御する。このとき、Gメモリ17への書き込み先の
アドレスはアドレス制御回路23から発生され、Gメモ
リ17に供給される。
【0018】以下、同様に、書き込み制御回路15は、
Yラッチ12及びV′ラッチ14に格納されているY,
V′データをYU′V′−RGB変換ROM16に順次
出力させ、加算回路21の加算結果:Y+[(V′−12
8 )/0.713 ]をRメモリ18に書き込むように制御す
る。また同様に、書き込み制御回路15は、Yラッチ1
2及びU′ラッチ13に格納されているY,U′データ
をYU′V′−RGB変換ROM16に順次出力させ、
加算回路21の加算結果:Y+[(U′−128)/0.564
]をBメモリ19に書き込むように制御する。
【0019】以上説明した一連の動作により、1画素分
のY,U′及びV′データが、1画素分のG,R,Bデ
ータ(各8ビット)に変換され、G,R,Bメモリ1
7,18,19にそれぞれ書き込まれる。そして、以上
の処理が64画素分繰り返し実行されることで1ブロッ
ク分の変換処理が終了することになる。すると、CPU
20は、次のブロックのY,U′及びV′データをY
U′V′バッファ11に書き込み、そのブロックに対す
る変換処理が開始され、このような動作が1画面分終了
するまで繰り返される。
【0020】しかしながら、上記のような従来の変換手
段では、ブロック単位のY,U′及びV′データをそれ
ぞれ格納するためにYU′V′バッファ11を必要とす
るため、構成の複雑化及び大規模化を招き経済的に不利
になるという問題が生じている。また、変換処理も、C
PU20が、YU′V′バッファ11にブロック単位の
Y,U′及びV′データをそれぞれ書き込ませる処理
と、YU′V′バッファ11に書き込まれたY,U′及
びV′データをR,G,Bデータに変換する処理との2
段階に分かれているため、処理に要する時間が長くなり
高速処理が望めないという不都合もある。なお、ソフト
ウェアによる変換処理は、図5に示したハードウェアに
よる変換処理よりも非常に時間がかかるものである。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
YU′V′−RGB変換手段では、構成の複雑化及び大
規模化を招き経済的に不利になるばかりでなく、処理に
要する時間が長くなり高速処理が望めないという問題を
有している。
【0022】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、簡易な構成で処理時間の短縮化を図り高
速処理を可能とし得る極めて良好なYUV−RGB変換
回路を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】この発明に係るYUV−
RGB変換回路は、色信号G,R,Bにそれぞれ対応し
て設けられたGメモリ,Rメモリ及びBメモリと、これ
らGメモリ,Rメモリ及びBメモリのアドレス空間の他
に、該アドレス空間と同等の大きさのY空間,U空間及
びV空間を構成するアドレス空間を設定し、Y空間がア
クセスされたときGメモリ,Rメモリ及びBメモリをア
クセスし、U空間がアクセスされたときGメモリ及びB
メモリをリードモディファイライトモードでアクセス
し、V空間がアクセスされたときGメモリ及びRメモリ
をリードモディファイライトモードでアクセスする制御
手段と、Uデータ及びVデータに対して所定のデータ変
換処理を行なう変換手段と、この変換手段の出力データ
と制御手段によってGメモリ,Rメモリ及びBメモリに
書き込まれたデータとを加算して色信号G,R,Bを算
出する演算手段とを備えるようにしたものである。
【0024】
【作用】上記のような構成によれば、Y,U,Vデータ
をそのままの形で指定したアドレス空間に書き込むイメ
ージでGメモリ,Rメモリ及びBメモリに書き込むこと
ができ、処理速度を速くすることができる。また、U,
Vデータを対応するGメモリ及びBメモリ,Gメモリ及
びRメモリに書き込む際に、リードモディファイライト
モードを使用することにより、従来必要であったYU′
V′バッファの機能をGメモリ,Rメモリ及びBメモリ
上で実現することができるため、ハード構成を簡易化す
ることができる。
【0025】
【実施例】以下、この発明をデジタルキャプテン端末に
使用した場合の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。図1は、この実施例で説明するYUV−RG
B変換回路の構成を示し、図2は、そのCPU24のア
ドレス空間のアドレスマップを示している。まず、図2
に示すアドレスマップについて説明する。すなわち、自
然画の表示画素数は、横方向496画素×縦方向384
画素であり、1画素に対してR,G,Bデータが各8ビ
ットで構成されているものとすると、496×384な
る画素数とアドレスとして2の冪乗の関係が望ましいこ
ととを考慮して、図3に示すように、横方向512画素
×縦方向512画素のアドレス空間を1単位とし、この
アドレス空間内に横方向496画素×縦方向384画素
のアドレス空間を構成している。
【0026】図2に示すアドレスマップは、図3に示す
アドレス空間6個で構成され、この6個の各アドレス空
間がそれぞれG空間,R空間,B空間,Y空間,U′空
間及びV′空間となる。ここで、G空間,R空間及びB
空間は、図1に示す実際のGメモリ25,Rメモリ26
及びBメモリ27に対応し、CPU24がG空間,R空
間及びB空間をアクセスした場合には、それぞれGメモ
リ25,Rメモリ26及びBメモリ27がアクセスされ
るように、制御回路28で制御されている。また、CP
U24がY空間をアクセスした場合には、Gメモリ2
5,Rメモリ26及びBメモリ27が全て共通にアクセ
スされるように、制御回路28で制御されている。
【0027】さらに、CPU24がU′空間をアクセス
した場合には、Gメモリ25及びBメモリ27の2つが
共通にアクセスされるように、制御回路28で制御され
ている。また、CPU24がV′空間をアクセスした場
合には、Gメモリ25及びRメモリ26の2つが共通に
アクセスされるように、制御回路28で制御されてい
る。さらに、CPU24がU′空間またはV′空間をア
クセスした場合には、対応するGメモリ25及びBメモ
リ27またはGメモリ25及びRメモリ26に対して
は、リードモディファイライトモードでアクセスされる
ように、制御回路28で制御されている。
【0028】以上の制御を行なうために、制御回路28
には、CPU24のアドレスの上位3ビットA18,A1
9,A20と、読み出し信号RDや書き込み信号WR等の
各種制御信号とが供給されている。
【0029】まず、CPU24は1ブロック(ADCT
方式の場合64画素)のYデータを受信し、各Yデータ
をY空間上に書き込む。このとき、制御回路28の制御
により、Y空間へのアクセスはGメモリ25,Rメモリ
26及びBメモリ27の全てに共通に行なわれるため、
YデータがGメモリ25,Rメモリ26及びBメモリ2
7の全ての指定領域に書き込まれる。また、このとき、
スリーステートバッファ29がイネーブル(導通)状態
となるので、YデータがCPU24のデータバスよりG
メモリ25,Rメモリ26及びBメモリ27の全てのデ
ータバス上に供給される。
【0030】次に、CPU24は、U′データを受信
し、各U′データをU′空間上に書き込む。このとき、
制御回路28の制御により、U′空間へのアクセスはG
メモリ25及びBメモリ27の2つに対してのリードモ
ディファイライトモードでのアクセスとなる。このた
め、まず、Gメモリ25及びBメモリ27から指定アド
レスのデータが読み出され、それぞれ加算回路30,3
1の各一方の入力端に供給される。このとき、Gメモリ
25及びBメモリ27から読み出されたデータは、共に
Yデータであるから、加算回路30,31の各一方の入
力端にはYデータが供給されることになる。
【0031】また、U′データは、変換ROM32,3
3にそれぞれ供給され、同時に、制御回路28からは、
変換ROM32,33の下位256領域を選択するため
の信号(例えばLレベルの信号)が出力されて変換RO
M32,33に供給される。このとき、変換ROM32
からは−[(U′−128 )/2.907 ]なるデータが出力
され、変換ROM33からは[(U′−128 )/0.564
]なるデータが出力され、それぞれ加算回路30,3
1の各他方の入力端に供給される。そして、加算回路3
0の加算結果:Y−[(U′−128 )/2.907 ]はラッ
チ34にラッチされ、加算回路31の加算結果:Y+
[(U′−128 )/0.564 ]はラッチ35にラッチされ
る。ラッチ34,35の各出力は、スリーステートバッ
ファ36,37がイネーブル状態となされることによ
り、それぞれGメモリ25及びBメモリ27に書き込ま
れる。
【0032】次に、CPU24は、V′データを受信
し、各V′データをV′空間上に書き込む。このとき、
制御回路28の制御により、V′空間へのアクセスはG
メモリ25及びRメモリ26の2つに対してのリードモ
ディファイライトモードでのアクセスとなる。このた
め、まず、Gメモリ25及びRメモリ26から指定アド
レスのデータが読み出され、それぞれ加算回路30,3
1の各一方の入力端に供給される。このとき、Gメモリ
25からはY−[(U′−128 )/2.907 ]なるデータ
が読み出され、Rメモリ26からはYデータが読み出さ
れて、それぞれ加算回路30,31の各一方の入力端に
供給されることになる。
【0033】また、V′データは、変換ROM32,3
3にそれぞれ供給され、同時に、制御回路28からは、
変換ROM32,33の上位256領域を選択するため
の信号(例えばHレベルの信号)が出力されて変換RO
M32,33に供給される。このとき、変換ROM32
からは−[(V′−128 )/1.401 ]なるデータが出力
され、変換ROM33からは[(V′−128 )/0.713
]なるデータが出力され、それぞれ加算回路30,3
1の各他方の入力端に供給される。そして、加算回路3
0の加算結果:Y−[(U′−128 )/2.907 ]−
[(V′−128 )/1.401 ]はラッチ34にラッチさ
れ、加算回路31の加算結果:Y+[(V′−128 )/
0.713 ]はラッチ35にラッチされる。ラッチ34,3
5の各出力は、スリーステートバッファ36,37がイ
ネーブル状態となされることにより、それぞれGメモリ
25及びRメモリ26に書き込まれる。
【0034】以上により、Y,U′,V′データの1ブ
ロックに対する処理が終了される。以下、同様の処理が
1画面分のデータが終了するまで繰り返し実行される。
なお、図4(a),(b)は、それぞれ変換ROM3
2,33に格納されているデータの概要を示している。
【0035】したがって、上記実施例のような構成によ
れば、Gメモリ25,Rメモリ26及びBメモリ27の
アドレス空間の他に、該アドレス空間と同等の大きさの
Y空間,U′空間及びV′空間を構成するアドレス空間
を設定し、Y空間がアクセスされたときGメモリ25,
Rメモリ26及びBメモリ27全ての実メモリ空間がア
クセスされ、U′空間がアクセスされたときGメモリ2
5及びBメモリ27の2つの実メモリ空間がリードモデ
ィファイライトモードでアクセスされ、V′空間がアク
セスされたときGメモリ25及びRメモリ26の2つの
実メモリ空間がリードモディファイライトモードでアク
セスされるようにしたので、Y,U′,V′データをそ
のままの形で指定したアドレス空間に書き込むイメージ
でGメモリ25,Rメモリ26及びBメモリ27に書き
込むことができ、処理速度が速くCPU24の負担も少
なくすることができる。
【0036】また、U′,V′データを対応するGメモ
リ25及びBメモリ27,Gメモリ25及びRメモリ2
6に書き込む際に、リードモディファイライトモードを
使用することにより、従来必要であったYU′V′バッ
ファ11の機能をGメモリ25,Rメモリ26及びBメ
モリ27上で実現することができるため、ハード構成を
簡易化することができる。なお、この発明は上記実施例
に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。
【0037】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
簡易な構成で処理時間の短縮化を図り高速処理を可能と
し得る極めて良好なYUV−RGB変換回路を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るYUV−RGB変換回路の一実
施例を示すブロック構成図。
【図2】同実施例のCPUのアドレス空間のアドレスマ
ップを示す図。
【図3】同アドレス空間とデジタルキャプテン端末の表
示領域との関係を示す図。
【図4】同実施例の変換ROMに格納されているデータ
の概要を示す図。
【図5】従来のYU′V′−RGB変換手段を示すブロ
ック構成図。
【符号の説明】
11…YU′V′バッファ、12…Yラッチ、13…
U′ラッチ、14…V′ラッチ、15…書き込み制御回
路、16…YU′V′−RGB変換回路、17…Gメモ
リ、18…Rメモリ、19…Bメモリ、20…CPU、
21…加算回路、22…ラッチ、23…アドレス制御回
路、24…CPU、25…Gメモリ、26…Rメモリ、
27…Bメモリ、28…制御回路、29…スリーステー
トバッファ、30,31…加算回路、32,33…変換
ROM、34,35…ラッチ、36,37…スリーステ
ートバッファ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 9/67 Z H04N 1/46 Z

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 色信号G,R,Bにそれぞれ対応して設
    けられたGメモリ,Rメモリ及びBメモリと、これらG
    メモリ,Rメモリ及びBメモリのアドレス空間の他に、
    該アドレス空間と同等の大きさのY空間,U空間及びV
    空間を構成するアドレス空間を設定し、前記Y空間がア
    クセスされたとき前記Gメモリ,Rメモリ及びBメモリ
    をアクセスし、前記U空間がアクセスされたとき前記G
    メモリ及びBメモリをリードモディファイライトモード
    でアクセスし、前記V空間がアクセスされたとき前記G
    メモリ及びRメモリをリードモディファイライトモード
    でアクセスする制御手段と、Uデータ及びVデータに対
    して所定のデータ変換処理を行なう変換手段と、この変
    換手段の出力データと前記制御手段によって前記Gメモ
    リ,Rメモリ及びBメモリに書き込まれたデータとを加
    算して色信号G,R,Bを算出する演算手段とを具備し
    てなることを特徴とするYUV−RGB変換回路。
JP6042971A 1994-03-15 1994-03-15 Yuv−rgb変換回路 Pending JPH07254993A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09154028A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Ricoh Co Ltd 画像処理装置
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