JPH0923445A

JPH0923445A - 並列プロセッサにおけるカラー・フォーマット変換

Info

Publication number: JPH0923445A
Application number: JP8070894A
Authority: JP
Inventors: Chang-Guo Zhou; チャン−グオ・ゾウ; Daniel S Rice; ダニエル・エス・ライス
Original assignee: Sun Microsystems Inc
Current assignee: Sun Microsystems Inc
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-01-21
Also published as: EP0730386B1; DE69633355D1; EP0730386A2; EP0730386A3; US5798753A

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー・ビデオ画像の画素が、輝度信号およ
びクロミナンス信号を有する、あるカラー・フォーマッ
ト、たとえばＹＵＶフォーマットから目標フォーマッ
ト、たとえばＲＧＢフォーマットまたはＣＭＹフォーマ
ットに、より少ない命令サイクルで変換する。【解決手段】輝度成分語およびクロミナンス成分語
は、区分加算演算を使用して合計され、その結果、輝度
信号およびクロミナンス信号の様々な色成分が同時にか
つ並列して蓄積される。輝度成分語およびクロミナンス
成分語の形成は、いくつかの例では、中央演算処理装置
のロード記憶装置によって実行され、これと同時に、グ
ラフィックス実行ユニットが区分加算演算を使用して輝
度成分およびクロミナンス成分を合計する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオ信号をある
フォーマットから他のフォーマットに変換することに関
し、詳細には、並列プロセッサを使用してビデオ信号を
ＹＵＶフォーマットから色成分フォーマットまたは類似
のフォーマットに変換することに関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー・ビデオ画像は、３つの成分色、
通常は赤、緑、青を使用してテレビジョンおよびコンピ
ュータ表示画面上でレンダリングされる。画素の赤色成
分、緑色成分、青色成分を表すビデオ信号は、「ＲＧ
Ｂ」フォーマットのものである。ＲＧＢフォーマットの
ビデオ信号は通常、各成分色、すなわち赤、緑、青のそ
れぞれごとに同じ量の情報を含む。他の類似の色成分フ
ォーマット、たとえばシアン、マジェンタ、黄色（ＣＭ
Ｙ）も使用される。

【０００３】ビデオ信号は多くの場合、ＹＵＶフォーマ
ットで、たとえば従来型のテレビジョンで受信できるよ
うに周波数変調済みＲＦ信号を通じて、あるいはコンピ
ュータ表示画面上で表示できるようにコンピュータ・ネ
ットワークを通じて伝送される。ＹＵＶフォーマット
は、人間の目の感度が輝度情報に対しては高く、クロミ
ナンス情報に対しては低いことを利用するものである。
ＹＵＶフォーマットのビデオ信号は一般に、クロミナン
ス情報の最大２倍の輝度情報を含む。ＹＵＶの「Ｙ」は
一般に、輝度情報を表し、グレースケール・ビデオ表示
しかできない従来型の白黒テレビジョン及び白黒コンピ
ュータ表示画面にとっては表示されるビデオ信号の唯一
の成分である。ＹＵＶの「Ｕ」および「Ｖ」は、クロミ
ナンス信号であり、カラー・ビデオ信号の２つの別々の
色成分を表す。ＹＵＶフォーマットのカラー・ビデオ信
号は、下記の周知の数式に従って他のフォーマット、特
にＲＧＢフォーマットのカラー・ビデオ信号に変換され
る。

【数１】

【０００４】ビデオ信号のＹＵＶフォーマットから他の
フォーマット、たとえばＣＭＹへの変換は、他の類似の
周知の数式によって行われる。ＹＵＶフォーマットの画
素を表すビデオ信号を数式（１）に従ってＲＧＢフォー
マットのビデオ信号に変換するには、１画素当たりに複
数の乗算演算および加算演算が必要であり、一般に、そ
のような色フォーマット変換を実行するプロセッサの約
２０命令サイクルが必要である。

【０００５】ディジタルＮＴＳＣテレビジョン信号は、
毎秒約１０４０万画素を生成し、最も高速の従来型のマ
イクロプロセッサを使用しても、ディジタルＮＴＳＣテ
レビジョン信号のビデオ信号をＹＵＶフォーマットから
ＲＧＢフォーマットに変換するには、毎秒約２憶命令サ
イクル、すなわちそのようなマイクロプロセッサのほぼ
すべてのデータ処理帯域幅が必要である。たとえば、コ
ンピュータ・ネットワークを通じて転送できるようにＭ
ＰＥＧ圧縮ビデオ規格に従って圧縮されたモーション・
ビデオ信号の圧縮解除には、ビデオ信号のＹＵＶフォー
マットから表示に適したフォーマット、たとえばＲＧＢ
フォーマットへの変換が含まれる。現在、（１）ＩＳＯ
／ＩＥＣ１１１７２，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ−ＣｏｄｉｎｇｏｆＭｏｖｉｎｇ
ＰｉｃｔｕｒｅｓａｎｄＡｓｓｏｃｉａｔｅｄ
Ａｕｄｉｏ，１９９１年１１月（一般に「ＭＰＥＧ１」
と呼ばれる）および（２）ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１
８，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｇ
ｅｎｅｒｉｃＣｏｄｉｎｇｏｆＭｏｖｉｎｇＰｉ
ｃｔｕｒｅｓａｎｄＡｓｓｏｃｉａｔｅｄＡｕｄ
ｉｏ，１９９４年４月（一般に「ＭＰＥＧ２」と呼ばれ
る）の２つのＭＰＥＧ圧縮ビデオ規格がある。ＭＰＥＧ
規格に従って圧縮されたフルサイズ・ディジタルＮＴＳ
Ｃモーション・ビデオ信号は、毎秒３０フレームおよび
毎秒１０４０万画素を表す。ビデオ信号によって表され
たビデオ画像をリアルタイムにレンダリングできるほど
高速に、すなわちそのビデオ信号が最初に記録された速
度でそのようなモーション・ビデオ信号を圧縮解除する
には基本的に、ＹＵＶフォーマットからＲＧＢフォーマ
ットまたは類似のフォーマットへの色変換において、前
述のように１画素当たり約２０命令サイクルおよび毎秒
約２憶命令サイクルが必要である。クロック信号周波数
が約２００ＭＨｚである現在利用できるプロセッサで最
も高速のプロセッサを使用する場合、カラー・フォーマ
ット変換にプロセッサのほぼすべての処理帯域幅が必要
であり、ＭＰＥＧ信号圧縮解除の他の成分、たとえばビ
ットストリーム・パージング、可変長復号、逆量子化、
逆ＤＣＴ変換、動き補償用の処理帯域幅は残らない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】その結果、ＭＰＥＧ規
格に従って圧縮されたフルサイズ・ディジタルＮＴＳＣ
モーション・ビデオ信号のリアルタイム圧縮解除を、従
来型の汎用マイクロプロセッサのみを使用して行うこと
はできない。そのようなリアルタイム圧縮解除には追加
ハードウェアが必要であり、そのようなＭＰＥＧ圧縮解
除を実行できるシステムのコストおよび複雑さが増大す
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、輝度信
号およびクロミナンス信号を使用して、輝度信号および
クロミナンス信号の様々な色成分を表す区分語を含む輝
度成分語およびクロミナンス成分語が形成される。輝度
成分語およびクロミナンス成分語は、区分加算演算を使
用して合計され、その結果、グラフィックス実行ユニッ
トのいくつかのプロセス・サブユニットを使用して輝度
信号およびクロミナンス信号の様々な色成分が同時にか
つ並列して累計される。色成分を並列させて累計するこ
とによって、カラー画像の画素をＹＵＶフォーマットか
ら異なるフォーマットに変換するのに必要な命令サイク
ルの数が大幅に減少する。

【０００８】一実施態様では、輝度成分語およびクロミ
ナンス成分語の形成が中央演算処理装置のロードによっ
て行われ、同時に、同じ中央演算処理装置中のグラフィ
ックス実行ユニットが区分加算演算を使用して輝度成分
とクロミナンス成分を合計する。ロードは、事前に計算
された輝度成分語およびクロミナンス成分語の１つまた
は複数のテーブルから、画素の輝度信号に対応する輝度
成分語および画素のクロミナンス信号に対応するクロミ
ナンス成分語を検索する。ロード記憶装置を使用してあ
る画素の輝度成分語およびクロミナンス成分語を形成
し、同時に、グラフィックス実行ユニットによって他の
画素の輝度成分語を合計することによって、カラー画像
の画素をＹＵＶフォーマットから異なるフォーマットに
変換するのに必要な命令サイクルの数がさらに大幅に減
少する。

【０００９】本発明による色変換によって、画像のＹＵ
Ｖフォーマットから異なるフォーマット、たとえばＲＧ
Ｂフォーマットへの変換は、１画素当たり約２０命令サ
イクルから１画素当たり約２．５命令サイクル未満に減
少する。ＭＰＥＧフォーマットで格納されたカラー・モ
ーション画像を毎秒１０４０万画素ずつ変換するために
は、カラー・モーション・ビデオ画像のレンダリングで
のＹＵＶフォーマットからＲＧＢフォーマットへの色変
換は、毎秒２憶命令からほぼ毎秒２５００万命令に減少
される。そのようなことは、現在利用可能なプロセッ
サ、すなわち通常の速度のプロセッサでも容易に管理す
ることができる。

【００１０】ほぼ下記で表Ａに関して説明するとおりで
ある本発明の試験実施形態では、ＭＰＥＧ圧縮フルサイ
ズ・ディジタルＮＴＳＣモーション・ビデオ画像の完全
リアルタイム・レンダリングを、中央演算処理装置およ
び適切に構成されたコンピュータ・ソフトウェアのみを
使用して行った。特殊目的の追加ハードウェア構成要素
は必要とされなかった。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明によれば、ＹＵＶフォーマ
ットのカラー画像の画素を異なる「目標」フォーマット
に変換する際に、並列回路を使用して、その画素の輝度
信号およびクロミナンス信号のそれぞれの異なる色成分
が同時に処理される。図１の論理流れ図１００は、カラ
ー画素のＹＵＶフォーマットからＲＧＢフォーマットへ
の変換を示すものである。論理流れ図１００のステップ
は、コンピュータの中央演算処理装置内で実行され、画
素のＹＵＶフォーマットから他の目標フォーマット、た
とえばＣＭＹへの変換にも同様に適用することができ
る。この中央演算処理装置については、下記で簡単に説
明するが、引用によって全体的に本明細書に合体した１
９９４年４月２９日に出願された「ＡＣｅｎｔｒａｌ
ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔｗｉｔｈＩｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄＧｒａｐｈｉｃｓＦｕｎｃｔｉｏｎ
ｓ」と題する米国特許出願第０８／２３６５７２号にさ
らに詳しく記載されている。

【００１２】ステップ１０２で、カラー画素に対応する
輝度信号およびクロミナンス信号が、従来型の技法を使
用して検索される。ステップ１０４で、検索された輝度
信号およびクロミナンス信号で輝度成分語およびクロミ
ナンス成分語が形成される。成分語とは、それぞれ、表
された信号の成分を表す区分セグメントを含むデータ語
である。たとえば、輝度成分語は、輝度信号のそれぞれ
の成分を表す区分セグメントを含む。図１に示した例で
は、輝度成分語は、輝度信号の赤色成分、緑色成分、青
色成分を表す区分セグメントを含む。

【００１３】ステップ１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂ
で、輝度成分語およびクロミナンス成分語の赤色成分、
緑色成分、青色成分はそれぞれ、色成分語の赤色成分、
緑色成分、青色成分を形成するように同時にかつ並列し
て累計される。色成分語は、カラー画素の色成分、たと
えばＲＧＢフォーマットのカラー画素の赤色成分、緑色
成分、青色成分を表す区分セグメントを含む。ステップ
１０６Ｇ、１０６Ｇ、１０６Ｂから、プロセスはそれぞ
れ平行にステップ１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂに移
り、そこで、カラー画素の色成分を表す各区分セグメン
トが目標フォーマットになるようにスケーリングされク
リッピングされる。たとえば、色成分語の赤色成分、緑
色成分、青色成分はそれぞれ、ステップ１０８Ｒ、１０
８Ｇ、１０８Ｂで、一般的に使用される８ビット符号な
し整数ＲＧＢフォーマットとしてスケーリングされクリ
ッピングされる。

【００１４】前記の数式（１）を、論理流れ図１００に
よるプロセスをよりよく示すように下記のように書き直
す。

【数２】

【００１５】図２は、たとえばＹＵＶフォーマットのカ
ラー画像画素の輝度信号の色成分のプロセスを示すもの
である。レジスタ２０２はいくつかのセグメントに区分
される。一実施形態では、レジスタ２０２は、長さが６
４ビットであり、４つの１６ビット固定小数点セグメン
ト２０２ＡないしＤに区分される。輝度信号の赤色成
分、緑色成分、青色成分に対応する係数がそれぞれ、レ
ジスタ２０２のセグメント２０２Ｃ、２０２Ｂ、２０２
Ａに格納される。前記の数式（２）から、輝度の信号の
赤色係数、緑色係数、青色係数の値はそれぞれ、約１．
１６４４である。

【００１６】調整された輝度データはレジスタ２０４に
格納される。一実施形態では、調整済み輝度データは、
８ビット符号なし整数で表される。他の実施形態では、
調整済み輝度データは１６ビット固定小数点数で表され
る。調整済み輝度データの値は、前記の数式（２）に示
したように、値が０ないし２５５であるデータとして表
された輝度信号の値よりも１６だけ小さな値に等しい。

【００１７】各セグメント２０２ＡないしＤは、それぞ
れのプロセス・サブユニット２０６ＡないしＤの入力に
結合される。プロセス・サブユニット２０６ＡないしＤ
は、中央演算処理装置（図２には図示せず）のグラフィ
ックス実行ユニット（やはり図２には図示せず）に含ま
れ、これらのプロセス・サブユニットはついては、下記
で図６に関してさらに詳しく説明するが、米国特許第０
８／２３６５７２号に記載されている。レジスタ２０４
は、同時に並列して乗算モードで動作し、「区分乗算演
算」でレジスタ２０４に格納されているデータにレジス
タ２０２のセグメント２０２ＡないしＤのそれぞれに格
納されているデータを乗じる各プロセス・サブユニット
２０６ＡないしＤのそれぞれの入力に結合される。その
ような乗算の結果は、それぞれ、プロセス・サブユニッ
ト２０６ＡないしＤの出力に結合された、レジスタ２０
８のそれぞれの区分セグメント２０８ＡないしＤに格納
される。レジスタ２０８は、前記でレジスタ２０２に関
して説明したように区分されている。

【００１８】輝度色成分係数をセグメント２０２Ａない
しＣに格納し調整済み輝度データをレジスタ２０４に格
納し、プロセス・サブユニット２０６ＡないしＤを乗算
モードで１命令サイクルだけ操作することにより、プロ
セス・サブユニット２０６ＡないしＣによって輝度信号
の３つの色成分を表すデータが生成され、レジスタ２０
８のセグメント２０８ＡないしＣに格納される。たとえ
ば、ＹＵＶフォーマットのカラー画素をＲＧＢフォーマ
ットのカラー画素に変換するために、前記の数式（２）
の赤色成分係数、緑色成分係数、青色成分係数がそれぞ
れ、セグメント２０２Ｃ、２０２Ｂ、２０２Ａに格納さ
れる。プロセス・サブユニット２０６Ｃ、２０６Ｂ、２
０６Ａを乗算モードで１命令サイクルだけ操作すること
によって、輝度信号の赤色成分、緑色成分、青色成分が
それぞれ生成される。

【００１９】ＹＵＶフォーマットのカラー画素の２つの
クロミナンス信号の色成分も同様に導出される。Ｕクロ
ミナンス信号の赤色成分、緑色成分、青色成分は、
（１）Ｕクロミナンス信号の赤色成分係数、緑色成分係
数、青色成分係数をそれぞれレジスタ２０２Ｃ、２０２
Ｂ、２０２Ａに格納し、（２）調整済みＵクロミナンス
・データをレジスタ２０４に格納し、（３）プロセス・
サブユニット２０６ＡないしＤを乗算モードで２命令サ
イクルだけ操作することによって導出される。前記の数
式（２）に示したように、Ｕクロミナンス信号の赤色成
分係数、緑色成分係数、青色成分係数はそれぞれ、約
０．００００、−０．３９２０、２．１８４である。ま
た、調整済みＵクロミナンス・データの値は、値が０な
いし２５５であるデータとして表されたＵクロミナンス
信号の値よりも１２８だけ小さな値に等しい。

【００２０】Ｖクロミナンス信号の赤色成分、緑色成
分、青色成分は、（１）Ｖクロミナンス信号の赤色成分
係数、緑色成分係数、青色成分係数をそれぞれセグメン
ト２０２Ｃ、２０２Ｂ、２０２Ａに格納し、（２）調整
済みＶクロミナンス・データをレジスタ２０４に格納
し、（３）プロセス・サブユニット２０６ＡないしＤを
乗算モードで１命令サイクルだけ操作することによって
導出される。前記の数式（２）に示したように、クロミ
ナンス信号の赤色成分係数、緑色成分係数、青色成分係
数の値は、それぞれ、約１．５９６６、−０．８１３
２、０．００００である。また、調整済みＶクロミナン
ス・データの値は、値が０ないし２５５であるデータと
して表されたＶクロミナンス信号の値よりも１２８だけ
小さな値に等しい。

【００２１】輝度信号、Ｕクロミナンス信号、Ｖクロミ
ナンス信号の様々な色成分が導出され、輝度成分語、Ｕ
クロミナンス成分語、Ｖクロミナンス成分語の対応する
セグメントに格納された後、成分語が累計されて色成分
語が形成される。たとえば、カラー画素の赤色成分を形
成するには、輝度信号、Ｕクロミナンス信号、Ｖクロミ
ナンス信号の赤色成分を合計する。輝度成分語、Ｕクロ
ミナンス成分語、Ｖクロミナンス成分語の合計は、前記
で簡単に説明し下記でさらに詳しく説明し、かつ米国特
許出願第０８／２３６５７２号に記載された中央演算処
理装置の同じグラフィックス実行ユニットで行われる。

【００２２】図３は、図２に示した回路とほぼ同じであ
るが、わずかに異なる構成を有する回路を示す。レジス
タ３０４は、それぞれ、１つのプロセス・サブユニット
３０６ＡないしＤの入力に結合された、４つの１６ビッ
ト固定小数点レジスタ３０４ＡないしＤに区分される。
プロセス・サブユニット３０６ＡないしＤは、前記で簡
単に説明し、下記でさらに詳しく説明するグラフィック
ス実行ユニットに含まれ、加算モードで動作して「区分
加算演算」を実行する。区分加算演算では、プロセス・
サブユニット３０６ＡないしＤは、それぞれセグメント
２０２ＡないしＤおよびセグメント３０４ＡないしＤに
格納されているデータの和を表すデータを生成し、それ
ぞれレジスタ２０８のセグメント２０８ＡないしＤに格
納する。複合クロミナンス成分語は、（１）Ｕクロミナ
ンス成分語をレジスタ２０２に格納し、（２）Ｖクロミ
ナンス成分語をレジスタ３０４に格納し、（３）プロセ
ス・サブユニット３０６ＡないしＤを加算モードで１命
令サイクルだけ操作することによって形成される。その
結果、複合クロミナンス成分語の赤色成分、緑色成分、
青色成分がそれぞれ、レジスタ２０８のセグメント２０
８Ｃ、２０８Ｂ、２０８Ａに格納される。

【００２３】標準４：２：０ＹＵＶフォーマットでは、
４つの画素が４つの別々の輝度信号と１つだけのＵクロ
ミナンス信号と１つだけのＶクロミナンス信号で表され
るので、レジスタ２０８に表される複合クロミナンス成
分語は有用である。したがって、複合クロミナンス成分
語は、４つの別々の画素をＹＵＶ４：２：０フォーマッ
トからＲＧＢフォーマットやある種の類似の目標フォー
マット、たとえばＣＭＹに変換する際に使用することが
できる。したがって、カラー画像の４つの画素に関する
複合クロミナンス成分語を導出するには、前記で図２に
関して説明した２回の区分乗算演算、すなわちＵクロミ
ナンス信号用の乗算演算およびＶクロミナンス信号用の
乗算演算と、前記で図３に関して説明した１回の区分加
算演算が必要である。

【００２４】ＲＧＢフォーマットのカラー画素の赤色成
分、緑色成分、青色成分は、（１）輝度成分語をレジス
タ２０２に格納し、（２）クロミナンス成分語をレジス
タ３０４に格納し、（３）プロセス・サブユニット３０
６ＡないしＤを加算モードで１命令サイクルだけ操作す
ることによって導出される。その結果、色成分語の赤色
成分、緑色成分、青色成分が生成され、それぞれレジス
タ２０８のセグメント２０８Ｃ、２０８Ｂ、２０８Ａに
１６ビット固定小数点データとして格納される。したが
って、カラー画像の４つの画素に関する色成分語を形成
するには、前述のように複合クロミナンス成分語を導出
するために必要な演算だけでなく、４つのそれぞれの輝
度成分語を形成する４回の区分乗算演算と、４つのそれ
ぞれの輝度成分語および単一の複合クロミナンス成分語
から４つのそれぞれの色成分語を形成する４回の区分加
算演算が必要である。目標フォーマットのカラー画像の
４つのそれぞれの画素を表す４つのカラー成分語を形成
するには、合計で６回の乗算演算および５回の区分加算
演算が必要である。

【００２５】一般に、一つのカラー画素の成分色情報
は、８ビット符号なし整数フォーマットで格納される。
一つの画素の３つの１６ビット固定小数点色成分を画素
の３つの８ビット符号なし整数色成分に変換するには、
３回の乗算と６回の比較が必要である。一般に、１６ビ
ット固定小数点数は、そのような固定小数点数をほぼ０
ないし２５５の範囲内の数にスケーリングするスケーリ
ング係数をその固定小数点数に乗じることによって８ビ
ット符号なし整数に変換される。このスケーリングは、
零よりも小さく、あるいは２５５よりも大きな数を生成
することがある。このような偶然性はそれぞれ、比較に
よって認識しなければならず、スケーリングされた数
は、零よりも小さい場合は零で置き換えられ、２５５よ
りも大きな場合は２５５で置き換えられる。この後者の
比較・置換方式を一般に「クリッピング」と呼ぶ。前記
簡単に説明し、下記でさらに詳しく説明するグラフィッ
クス・プロセッサは、単一の命令サイクルで、４つの１
６ビット固定小数点数を４つの８ビット符号なし整数と
してスケーリングし、クリッピングする。

【００２６】前記で図３に関して説明したように形成さ
れた色成分語の色成分のスケーリングおよびクリッピン
グに対して、色成分語の赤色成分、緑色成分、青色成分
はレジスタ２０２のセグメント２０２Ｃ、２０２Ｂ、２
０２Ａに格納される。パック・モードでは、前記で簡単
に説明し、下記でさらに詳しく説明するグラフィックス
実行ユニットに含まれるプロセス・サブユニット４０６
ＡないしＤ（図４）は、「区分パック動作」で各セグメ
ント２０２ＡないしＤから得たデータをスケーリング
し、クリッピングする。区分パック演算では、プロセス
・サブユニット４０６ＡないしＤはそれぞれ、米国特許
第０８／２３６５７２号でさらに詳しく記載されプロセ
ス・サブユニット２０６ＡないしＤのそれぞれの入力に
結合されたスケール係数レジスタ５２に格納されている
スケール係数に従ってセグメント２０２ＡないしＤの１
６ビット固定小数点データをスケーリングする。パック
・モードでは、プロセス・サブユニット２０６Ａないし
Ｄはまた、スケーリング済みデータを値０ないし２５５
の範囲にクリッピングする。スケーリング・クリッピン
グ・プロセスは、プロセス・サブユニット２０６Ａない
しＤによって単一命令サイクルで実行され、米国特許出
願第０８／２３６５７２号でその図８ｂに関してさらに
詳しく記載されている。米国特許出願第０８／２３６５
７２号の議論は、引用によって本明細書に合体されてい
る。プロセス・サブユニット２０６ＡないしＤのスケー
リングおよびクリッピングの結果はそれぞれ、レジスタ
４０８の８ビット・セグメント４０８ＡないしＤに格納
される。したがって、カラー画像の画素の赤色成分、緑
色成分、青色成分を表す８ビット符号なし整数はそれぞ
れ、レジスタ４０８のセグメント４０８Ｃ、４０８Ｂ、
４０８Ａに格納される。

【００２７】前述のように、４：２：０ＹＵＶフォーマ
ットのカラー画像の４つのそれぞれの画素を表す４つの
色成分語を形成するには６回の区分乗算演算および５回
の区分加算演算が必要である。この４つの色成分語をス
ケーリングし、クリッピングして４つのそれぞれの画素
の色成分の８ビット符号なし整数表示を形成するには、
４回のそれぞれの区分パック演算が必要である。

【００２８】本発明の第２の実施形態では、色成分語
は、事前に計算された成分語のテーブルを参照すること
によって導出され、そのため、前記で図２に関して説明
した区分乗算演算は不要になる。この実施形態では、テ
ーブル４２ＡないしＣ（図５ＡないしＣ）がデータ・キ
ャッシュ４２（下記で図６に関して説明する）内に形成
される。テーブル４２Ａ（図５Ａ）は、輝度テーブルで
あり、それぞれ長さ４８ビットの２５６個のレコードを
含む。各レコードは、輝度信号の３つのそれぞれの色成
分に対応する３つの１６ビット固定小数点セグメントを
含む。テーブル４２Ａ中の各レコードは、特定の輝度信
号に対応する。たとえば、レコード５０２は、値が０な
いし２５５の範囲の「ｙ」である輝度信号に対応する。
レコード５０２は、この例ではそれぞれ値が「ｙ」であ
る輝度信号の赤色成分、緑色成分、青色成分に対応する
色成分セグメント５０２Ｃ、５０２Ｂ、５０２Ａを有す
る。前記の数式（２）から、セグメント５０２Ｃ、５０
２Ｂ、５０２Ａはそれぞれ、値がほぼ１．１６４４（ｙ
−１６）に等しい１６ビット固定小数点数を含む。輝度
信号に対応する輝度成分語は、輝度信号に対応するレコ
ードをテーブル４２Ａから検索することによって形成さ
れる。

【００２９】テーブル４２Ｂ（図５Ｂ）は、Ｕクロミナ
ンス・テーブルであり、それぞれ長さ４８ビットの２５
６個のレコードを含む。各レコードは、Ｕクロミナンス
信号の３つのそれぞれの色成分に対応する３つの１６ビ
ット固定小数点セグメントを含む。テーブル４２Ｂ中の
各レコードは特定のＵクロミナンス信号に対応する。た
とえば、レコード５２２は、値が０ないし２５５の範囲
の「ｕ」であるＵクロミナンス信号に対応する。レコー
ド５２２は、この例ではそれぞれ、値が「ｕ」であるＵ
クロミナンス信号の赤色成分、緑色成分、青色成分に対
応する色成分セグメント５２２Ｃ、５２２Ｂ、５２２Ａ
を有する。前記の数式（２）から、セグメント５２２
Ｃ、５２２Ｂ、５２２Ａはそれぞれ、値がそれぞれ、ほ
ぼ０．００００、−０．３９２０（ｕ−１２８）、２．
０１８４（ｕ−１２８）に等しい１６ビット固定小数点
数を含む。Ｕクロミナンス信号に対応するＵクロミナン
ス成分語は、Ｕクロミナンス信号に対応するレコードを
テーブル４２Ｂから検索することによって形成される。

【００３０】テーブル４２Ｃ（図５Ｃ）は、Ｖクロミナ
ンス・テーブルであり、それぞれ長さ４８ビットの２５
６個のレコードを含む。各レコードは、Ｖクロミナンス
信号の３つのそれぞれの色成分に対応する３つの１６ビ
ット固定小数点セグメントを含む。テーブル４２Ｃ中の
各レコードは特定のＶクロミナンス信号に対応する。た
とえば、レコード５４２は、値が０ないし２５５の範囲
の「ｖ」であるＶクロミナンス信号に対応する。レコー
ド５４２は、この例ではそれぞれ、値が「ｖ」であるＶ
クロミナンス信号の赤色成分、緑色成分、青色成分に対
応する色成分セグメント５４２Ｃ、５４２Ｂ、５４２Ａ
を有する。前記の数式（２）から、セグメント５４２
Ｃ、５４２Ｂ、５４２Ａはそれぞれ、値がそれぞれ、ほ
ぼ１．５９６６（ｖ−１２８）、−０．８１３２（ｖ−
１２８）、０．００００に等しい１６ビット固定小数点
数を含む。Ｖクロミナンス信号に対応するＶクロミナン
ス成分語は、Ｖクロミナンス信号に対応するレコードを
テーブル４２Ｃから検索することによって形成される。

【００３１】輝度成分語、Ｕクロミナンス成分語、Ｖク
ロミナンス成分語がテーブル４２ＡないしＣ（図５Ａな
いしＣ）から検索された後、前述のようにＵクロミナン
ス成分語およびＶクロミナンス成分語で複合クロミナン
ス成分語が形成され、複合クロミナンス成分語および輝
度成分語で色成分語が形成される。前記で図４に関して
説明したように、カラー画像の画素の色成分を表す８ビ
ット符号なし整数が色成分語から導出される。前述の区
分乗算演算をテーブル４２ＡないしＣからの同じ数のデ
ータ検索で置き換えることの利益は、ＣＰＵ２４（図
６）の特定の設計によって導かれる。

【００３２】ＣＰＵ２４（図６）は、互いに図のように
結合された、先取り及びディスパッチ・ユニット（ＰＤ
Ｕ）４６と、命令キャッシュ４０と、整数実行ユニット
（ＩＥＵ）３０と、整数レジスタ・ファイル３６と、浮
動小数点実行ユニット（ＦＰＵ）２６と、浮動小数点レ
ジスタ・ファイル３８と、グラフィックス実行ユニット
（ＧＲＵ）２８とを含む。ＣＰＵ２４は、図のように、
互いに結合された２つのメモリ管理ユニット（ＩＭＭＵ
およびＤＭＭＵ）４４ａ−４４ｂと、データ・キャッシ
ュ４２を含むロード記憶装置（ＬＳＵ）４８とを含み、
前述の要素も含む。ＣＰＵ２４の構成要素は一緒に、グ
ラフィックス命令を含め命令をパイプライン式に取り出
し、ディスパッチし、実行し、命令の実行結果を保存す
る。

【００３３】ＰＤＵ４６は、メモリ（図示せず）から命
令を取り出し、ＩＥＵ３０、ＦＰＵ２６、ＧＲＵ２８、
ＬＳＵ４８に命令をディスパッチする。先取りされた命
令は命令キャッシュ４０に格納される。ＩＥＵ３０、Ｆ
ＰＵ２６、ＧＲＵ２８はそれぞれ、整数演算、浮動小数
点演算、グラフィックス演算を実行する。一般に、整数
オペランド／結果は整数レジスタ・ファイル３６に格納
され、これに対して浮動小数点オペランド／結果および
グラフィックス・オペランド／結果は浮動小数点レジス
タ・ファイル３８に格納される。ＩＥＵ３０は、いくつ
かのグラフィックス演算も実行し、ＬＳＵ４８用のロー
ド／記憶命令のアドレスに、アクセス中のアドレス空間
を識別するアドレス空間識別子（ＡＳＩ）を追加する。
ＬＳＵ４８は、特にグラフィックス・データ向けに設計
されたいくつかのロード動作および格納動作もサポート
する。メモリ参照は仮想アドレスで行われる。ＭＭＵ４
４ａ−４４ｂは仮想アドレスを物理アドレスに写像す
る。

【００３４】ＰＤＵ４６、ＩＥＵ３０、ＦＰＵ２６、整
数レジスタ・ファイル３６および浮動小数点レジスタ・
ファイル３８、ＭＭＵ４４ａ−４４ｂ、ＩＳＵ４８は、
米国特許出願第０８／２３６５７２号にさらに詳しく記
載されたいくつかの構成で互いに結合することができ
る。

【００３５】米国特許出願第０８／２３６５７２号でそ
の図８ａないし８ｄに関してさらに詳しく記載されてい
るように、ＧＲＵ２８は、単一の命令サイクルで、６４
ビット・レジスタの４つの１６ビット固定小数点セグメ
ントをスケーリングし、クリッピングし、この４つのセ
グメントを３２ビット・レジスタの４つの８ビット符号
なし整数セグメントに変換する。米国特許出願第０８／
２３６５７２号の図８ａないし８ｄの説明を引用によっ
て本明細書に合体する。

【００３６】前述のように、ＣＰＵ２４は４つの別々の
プロセス・ユニット、すなわちＬＳＵ４８と、ＩＥＵ３
０と、ＦＰＵ２６と、ＧＲＵ２８とを含む。これらのプ
ロセス・ユニットはそれぞれ、米国特許出願第０８／２
３６５７２号にさらに詳しく記載されている。これらの
プロセス・ユニットは並列に動作し、それぞれが同時に
各命令を実行することができる。ＧＲＵ２８は、前述の
区分乗算、区分加算、区分パック演算を実行する。米国
特許出願第０８／２３６５７２号に記載されたように、
ＧＲＵ２８は、２つの別々の実行経路を有し、２つの命
令を同時に実行することができる。ＧＲＵ２８は、区分
加算演算を実行し、同時に区分乗算演算または区分パッ
ク演算を実行することができる。前述の様々な演算を、
下記でさらに詳しく説明するようにパイプライン化する
ことによって、ＹＵＶフォーマットの画素を色成分フォ
ーマットに変換する性能が向上する。

【００３７】ＧＲＵ２８は、一度に、複数の区分乗算演
算を実行することも、あるいは複数の区分加算演算を実
行することもできない。ＬＳＵ４８によって実行される
テーブル参照を通じて輝度成分語、Ｕクロミナンス成分
語、Ｖクロミナンス成分語を導出することによって、そ
のような成分語をＬＳＵ４８によって導出し、同時に、
前記でさらに詳しく説明したように、ＧＲＵ２８によっ
て区分加算演算を実行して複合クロミナンス成分語およ
び色成分語を形成することができる。命令を適切にパイ
プライン化してそのような並列性を達成することによっ
て、ＣＰＵ２４がより完全に使用され、カラー画像の色
変換がより効率的に実行される。

【００３８】表Ａは、前述のＣＰＵ２４での並列性のレ
ベルを達成するようにパイプライン化されたコンピュー
タ命令を疑似コード・フォーマットで示すものである。
命令サイクル０で、ＬＳＵ４８（図６）は、４つのＵク
ロミナンス信号が４つの８ビット符号なし整数として符
号化された３２ビット語をメモリから検索し、データ・
キャッシュ４２中のレジスタｕ３２に格納する。ＬＳＵ
４８は同様に、命令サイクル１ないし５で４つのＶクロ
ミナンス信号および１６個の輝度信号を検索する。命令
サイクル４ないし２８で、ＩＥＵ３０は、８ビット符号
なし整数をデータ・キャッシュ４２の一時レジスタｔｒ
０、ｔｒ１、ｔｒ２にシフトし、各一時レジスタをマス
クして各８ビット符号なし整数を分離する。米国特許出
願第０８／２３６５７２号にさらに詳しく記載されたよ
うに、ＩＥＵ３０は、２つの実行経路を有し、２つの別
々の命令を同時に実行することができる。やはり米国特
許出願第０８／２３６５７２号にさらに詳しく記載され
たように、ＩＥＵ３０とＧＲＵ２８が協働して同時に実
行できる命令の数は、それぞれが２つの命令を同時に実
行できる場合でも、最大で３つである。

【００３９】命令サイクル６（表Ａ）で、ＬＳＵ４８
は、データ・キャッシュ４２（図６）の一時レジスタｔ
ｒ０に格納されている８ビット符号なし整数で表された
Ｕクロミナンス信号に対応するＵクロミナンス成分語ｕ
０＿ｙｕｖ（表Ａ）をテーブル４２Ｂ（図５Ｂ）から検
索する。ＬＳＵ４８（図６）は同様に、命令サイクル７
および８でそれぞれ、テーブル４２Ｃ（図５Ｃ）からＶ
クロミナンス成分語ｖ０＿ｙｕｖ（表Ａ）を検索し、テ
ーブル４２Ａ（図５Ａ）から輝度成分語ｙ０＿ｙｕｖ
（表Ａ）を検索する。

【００４０】命令サイクル９（表Ａ）で、ＧＲＵ２８
は、前記で図３に関して説明したように、区分加算演算
を実行し、Ｕクロミナンス成分語ｕ０＿ｙｕｖをＶクロ
ミナンス成分語ｖ０＿ｙｕｖに区分加算して複合クロミ
ナンス成分語ｃ０＿ｙｕｖを形成する。命令サイクル１
０で、ＧＲＵ２８は、区分加算演算を実行し、複合クロ
ミナンス成分語ｃ０＿ｙｕｖを輝度成分語ｙ０＿ｙｕｖ
に区分加算して輝度成分語ｙ０＿ｙｕｖを色成分語ｙ０
＿ｙｕｖで置き換える。ＧＲＵ２８は同様に、命令サイ
クル１１、１２、１３でそれぞれ、複合クロミナンス成
分語ｃ０＿ｙｕｖと輝度成分語ｙ１＿ｙｕｖ、ｚ０＿ｙ
ｕｖ、ｚ１＿ｙｕｖを組み合わせる。命令サイクル１４
で、ＧＲＵ２８は、色成分語ｙ０＿ｙｕｖをスケーリン
グし、クリッピングし、その結果を３２ビット・レジス
タｙ０＿ｒｇｂに格納する。命令サイクル３０で、ＬＳ
Ｕ４８は、レジスタｙ０＿ｒｇｂの内容をメモリにＲＧ
Ｂフォーマットの画素として格納する。他の１５個の画
素も、表Ａに示したように同様に処理される。

【００４１】様々な成分語、すなわち輝度成分語、Ｕク
ロミナンス成分語およびＶクロミナンス成分語がテーブ
ル４２ＡないしＣ（図５ＡないしＣ）からの検索によっ
て導出されるので、ＬＳＵ４８は様々な成分語を導出す
る。前記のように区分乗算演算によって様々な成分語を
導出するには、ＧＲＵ２８が様々な成分語を導出する必
要がある。表Ａに示した例では、ＬＳＵ４８が様々な成
分語を導出するので、ＧＲＵ２８は、様々な成分語を同
時に組み合わせて複合成分語および色成分語を形成する
ことができ、前述のように色成分語を同時にスケーリン
グし、クリッピングすることができる。その結果、ＣＰ
Ｕ２４の様々なプロセス・ユニットの負荷のバランスが
向上するので処理量が増加する。

【００４２】ＩＥＵ３０が前述のように、８ビット符号
なし整数で表された各クロミナンス信号および輝度信号
の分離を完了した後、ＧＲＵ２８の両方の実行経路を使
用することができる。たとえば、命令サイクル２８で、
ＧＲＵ２８は、（１）Ｕクロミナンス成分語ｕ０＿ｙｕ
ｖをＶクロミナンス成分語ｖ０＿ｙｕｖに加えて複合ク
ロミナンス成分語ｃ１＿ｙｕｖを形成し、同時に（２）
色成分語ｚ３＿ｙｕｖをスケーリングしクリッピングし
てその結果を３２ビット・レジスタｚ３＿ｒｇｂに格納
する。表Ａの例の命令サイクル３１ないし３４および３
６ないし３７で、ＩＥＵ３０によって、ポインタが、次
に処理すべき１６個の画素を指すように増分される。し
たがって、表Ａに示した例では、４：２：０ＹＵＶフォ
ーマットで格納されているカラー画像の１６個の画素
が、１画素当たり２命令サイクルよりもわずかに多い３
８命令サイクルでＲＧＢフォーマットの１６個の画素に
変換される。

【００４３】前記で説明し表Ａに示した色変換プロセス
を使用することにより、画像のＹＵＶフォーマットから
異なるフォーマット、たとえばＲＧＢフォーマットへの
変換は、１画素当たり約２０命令サイクルから毎秒約
２．５命令未満に減少する。ＭＰＥＧフォーマットで格
納されているカラー・モーション画像を毎秒１０４０万
画素ずつ変換するために、カラー・モーション・ビデオ
画像のレンダリングでのＹＵＶフォーマットからＲＧＢ
フォーマットへの色変換は、毎秒２億命令から毎秒約２
５００万命令未満に減少される。そのようなことは、現
在利用可能なプロセッサ、すなわち通常の速度のプロセ
ッサでも容易に管理することができる。処理要件がその
ような低減されたため、ＣＰＵ２４および適切に構成さ
れたコンピュータ・ソフトウェアのみを使用してＭＰＥ
Ｇ圧縮フルサイズ・ディジタルＮＴＳＣモーション・ビ
デオ画像の完全なリアルタイム・レンダリングを行うこ
とが可能になった。特殊目的の追加ハードウェア構成要
素は必要とされなかった。

【００４４】図７は、ＣＰＵ２４が、概略的に説明した
ようにカラー画像の画素をＹＵＶフォーマットから目標
フォーマットに変換するコンピュータ・システム７００
を示す。図７に示したように、ＣＰＵ２４、メモリ５
２、ビデオ信号受信器５４、出力装置５８Ａおよび５８
Ｂはすべて、バス５６を介して従来どおりに相互接続さ
れる。メモリ５２は、ランダム・アクセス可能なメモリ
（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気符号化
ディスクや光学的符号化ディスクなど二次記憶媒体を制
限なしに含む任意のタイプのメモリを含むことができ
る。受信器５４は、カラー・ビデオ画像の様々な画素を
表す輝度信号およびクロミナンス信号を受信し、たとえ
ば、（ｉ）そのような信号が格納されているメモリ５２
などのメモリ、（ｉｉ）そのような信号をコンピュータ
・ネットワークから受信するためのネットワーク・アク
セス装置、（ｉｉｉ）放送され、あるいはその他の方法
で伝送されたビデオ画像信号を受信するアンテナまたは
類似の受信装置を含むことができる。出力装置５８Ａ
は、カラー・ビデオ画像を表示できるビデオ表示装置で
あり、たとえばカラー陰極線管でもカラー液晶ディスプ
レイでもよい。出力装置５８Ｂは、オーディオ出力装置
であり、ある種の実施形態でモーション・ビデオ信号に
伴うオーディオ信号を放送する。

【００４５】ＣＰＵ２４は、前述のように画素の特定の
カラー・フォーマットをＹＵＶフォーマットから目標フ
ォーマットに変換する色変換器６０をメモリ５２から実
行する。色変換器６０は、ＣＰＵ２４が実行するいくつ
かのコンピュータ命令を含むコンピュータ・プロセスで
ある。ＣＰＵ２４のＰＤＵ４６（図６）は、前記で図６
に関して説明し米国特許出願第０８／２３６５７２号に
記載されたように色変換器６０（図７）から命令を取り
出し、この命令をＬＳＵ４８（図６）、ＩＥＵ３０、Ｆ
ＰＵ２６、ＧＲＵ２８のうちのどれかにディスパッチす
る。

【００４６】色変換器６０（図７）は、図８にさらに詳
しく示されている。色変換器６０は、輝度及びクロミナ
ンス成分語ビルダ６２と、色成分語ビルダ６４と、画素
ビルダ６６とを含む。輝度及びクロミナンス成分語ビル
ダ６２は、輝度信号およびクロミナンス信号を受信器５
４（図６）から受信し、これらの信号から前述のように
輝度成分語およびクロミナンス成分語を構築する。色成
分語ビルダ６４は、前記でさらに詳しく説明したよう
に、区分加算演算を使用することによって、これらの輝
度成分語およびクロミナンス成分語から色成分語を生成
する。画素ビルダ６６は、前記でさらに詳しく説明した
ように、色成分語の成分をスケーリングし、クリッピン
グすることによって色成分語を画素としてパックする。
画素ビルダ６６はまた、生成された画素を、表示できる
ように出力装置５８Ａ（図７）へ伝送する。

【００４７】したがって、コンピュータ・システム７０
０は、前述のように、受信器５４を通じて受信されたビ
デオ信号をＹＵＶフォーマットから、出力装置５８Ａ上
で表示するのに適した目標フォーマットに変換する。前
述のように、中央演算処理装置２４と色変換器６０のみ
を使用してコンピュータ・システム７００によってＹＵ
Ｖフォーマットから目標フォーマットへの色変換を実行
することにより、ＭＰＥＧ圧縮フルサイズ・ディジタル
ＮＴＳＣモーション・ビデオ画像の完全なリアルタイム
・レンダリングを行った。

【００４８】前記の説明は、例示的なものに過ぎず、制
限的なものではない。本発明は、特許請求の範囲によっ
てのみ制限される。

【００４９】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による色変換プロセスの論理流れ図で
ある。

【図２】本発明による輝度成分語およびクロミナンス
成分語を形成する区分乗算演算を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明による色成分語を形成する区分加算演
算を示すブロック図である。

【図４】図３に従って形成された色成分語のセグメン
トをスケーリングしクリッピングする区分パック演算を
示すブロック図である。

【図５】輝度成分データ語およびクロミナンス成分デ
ータ語が検索されるテーブルのブロック図である。

【図６】それぞれ、図２および３の区分乗算演算およ
び区分加算演算を実行することができる、グラフィック
ス実行ユニットを含む中央演算処理装置のブロック図で
ある。

【図７】図６の中央演算処理装置を含む、本発明によ
るコンピュータ・システムのブロック図である。

【図８】図７のコンピュータ・システムの色変換器の
ブロック図である。

【符号の説明】

２０２レジスタ、２０２Ａ浮動小数点セグメン
ト、２０６プロセス・サブユニット、２０８レ
ジスタ、２０８Ａ区分セグメント、４２データ・
キャッシュ、４２Ａテーブル、５０２レコー
ド、５０２Ａ色成分セグメント、２４ＣＰＵ、
４６先取り及びディスパッチ・ユニット（ＰＤＵ）、
４０命令キャッシュ、３０整数実行ユニット
（ＩＥＵ）、３６整数レジスタ・ファイル、２６
浮動小数点装置（ＦＰＵ）、３８浮動小数点レジ
スタ・ファイル、２８グラフィックス実行ユニット
（ＧＲＵ）、４４ａメモリ管理ユニット（ＩＭＭ
Ｕ）、４４ｂメモリ管理ユニット（ＤＭＭＵ）、
４８ロード記憶装置（ＬＳＵ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ダニエル・エス・ライスアメリカ合衆国 94618 カリフォルニア州・オークランド・バーチコート・ナンバーエフ・5838

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同時に動作する複数のプロセス・サブユ
ニットと、単一の受信器と、メモリとを含むコンピュー
タ・システムを使用してカラー画像の画素をレンダリン
グする方法であって、（Ａ）受信器を介して輝度信号を受信するステップと、（Ｂ）受信器を介してクロミナンス信号を受信するステ
ップと、（Ｃ）輝度信号の第１の色成分と第２の色成分とを備え
る輝度成分語を生成し、その輝度成分語をメモリに格納
するステップと、（Ｄ）クロミナンス信号の第１の色成分と第２の色成分
とを備えるクロミナンス成分語を生成し、そのクロミナ
ンス成分語をメモリに格納するステップと、（Ｅ）第１の色成分と第２の色成分とを有する色成分語
を生成するステップであって、それぞれ、第１および第
２のプロセス・サブユニットを使用して並列に実行され
る、（ｉ）輝度成分語の第１の色成分とクロミナンス成
分語の第１の色成分の和を色成分語の第１の色成分とし
て格納するステップと、（ｉｉ）輝度成分語の第２の色
成分とクロミナンス成分語の第２の色成分の和を色成分
語の第２の色成分として格納するステップを含むステッ
プと、を含むステップと、（Ｆ）色成分語の第１および第２の色成分部を表す第１
および第２の色成分信号を生成するステップとを有する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】さらに、（Ｇ）前記第１のクロミナンス信号とは異なる第２のク
ロミナンス信号を受信するステップと、（Ｈ）前記第１のクロミナンス成分語とは異なり、第２
のクロミナンス信号の第１および第２の色成分を備える
第２のクロミナンス成分語を生成するステップとを含
み、前記ステップ（Ｅ）が、それぞれ、第１および第２のプ
ロセス・サブユニットを使用して同時に実行される、
（ｉ）輝度成分語の第１の色成分と第１のクロミナンス
成分語の第１の色成分と第２のクロミナンス成分語の第
１の色成分の和を色成分語の第１の色成分として格納す
るステップと、（ｉｉ）輝度成分語の第２の色成分と第
１のクロミナンス成分語の第２の色成分と第２のクロミ
ナンス成分語の第２の色成分の和を色成分語の第２の色
成分として格納するステップとを含むことを特徴とする
方法。
【請求項３】それぞれ、加算モードで動作する複数の
プロセス・サブユニットと、それらのプロセス・サブユ
ニットに結合されたメモリとを含むコンピュータ・シス
テムを使用して、カラー画像の画素を、輝度信号とクロ
ミナンス信号とを含むソース・フォーマットを目標フォ
ーマットに変換する色変換装置において、輝度信号に応答するとともにメモリに結合された手段で
あって、第１のプロセス・サブユニットに結合され第１
の成分色に対応する輝度信号の第１の成分を表す第１の
輝度成分色部分と、第２のプロセス・サブユニットに結
合され第２の成分色に対応する輝度信号の第２の成分を
表す第２の輝度成分色部分とを含む輝度成分語を生成し
てメモリに格納する手段と、クロミナンス信号に応答するとともにプロセス・ユニッ
トに結合された手段であって、第１のプロセス・サブユ
ニットに結合され第１の成分色に対応するクロミナンス
信号の第１の成分を表す第１のクロミナンス成分色部分
と、第２のプロセス・サブユニットに結合され第２の成
分色に対応するクロミナンス信号の第２の成分を表す第
２のクロミナンス成分色部分とを含むクロミナンス成分
語を生成し、メモリに格納する手段と、第１のプロセス・サブユニットに結合された第１の成分
色部分と第２のプロセス・サブユニットに結合された第
２の成分色部分とを備える色成分語をメモリに格納する
記憶手段とを備え、プロセス・サブユニットの加算モー
ドでの動作が、（ｉ）第１のプロセス・サブユニットに
おいて、輝度成分語の第１の輝度成分色部分とクロミナ
ンス成分語の第１のクロミナンス成分色部分を色成分語
の第１の成分色部分として累計し、（ｉｉ）第２のプロ
セス・サブユニットにおいて、輝度成分語の第２の輝度
成分色部分とクロミナンス成分語の第２のクロミナンス
成分色部分を色成分語の第２の成分色部分として累計す
ることを特徴とする装置。
【請求項４】さらに、メモリ中の輝度テーブルとメモ
リ中のクロミナンス・テーブルとを備え、輝度成分語の第１および第２の成分色部分が、輝度テー
ブルを参照することによって判定され、クロミナンス成分語の第１および第２の成分色部分が、
クロミナンスを参照することによって判定されることを
特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】さらに、色成分語に応答して、第１および第２の成分色部分を備
える画素データ語を生成する画素データ生成手段とを備
え、第１および第２のプロセス・サブユニットが、パック・
モードで動作して、色成分語の第１および第２の成分色
部分を画素データ語の第１および第２の成分色部分とし
てパックすることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】輝度成分語を生成する手段およびクロミ
ナンス成分語を生成する手段に結合されたビデオ信号受
信器と、第１および第２のプロセス・サブユニットに結合された
出力装置とを備え、ビデオ信号受信器が、輝度信号およびクロミナンス信号
を受信することができ、輝度成分語を生成する手段およ
びクロミナンス成分語を生成する手段にそれぞれ輝度信
号およびクロミナンス信号を供給することができ、さらに、出力装置が、色成分語で表されたビデオ画像画
素を表示することができることを特徴とする請求項３に
記載の装置。
【請求項７】それぞれ、加算モードで動作する複数の
プロセス・サブユニットと、プロセス・サブユニットに
結合されたメモリとを含むコンピュータ・システムを使
用して、カラー画像の画素を、輝度信号とクロミナンス
信号とを含むソース・フォーマットを目標フォーマット
に変換する色変換装置であって、（ａ）輝度信号とクロミナンス信号に応答し、メモリに
結合され、（ｉ）第１の成分色に対応する輝度信号の第
１の成分を表す第１の輝度成分色部分と、第２の成分色
に対応する輝度信号の第２の成分を表す第２の輝度成分
色部分とを含む輝度成分語と、（ｉｉ）第１の成分色に
対応するクロミナンス信号の第１の成分を表す第１のク
ロミナンス成分色部分と、第２の成分色に対応するクロ
ミナンス信号の第２の成分を表す第２のクロミナンス成
分色部分とを含むクロミナンス成分語と、を生成し、メ
モリに格納する輝度及びクロミナンス成分語ビルダと、（ｂ）輝度及びクロミナンス語ビルダに結合され、第２
の成分色部分と、第１のプロセス・サブユニットに結合
された第１の成分色部分とを備える色成分語を生成し、
（ｉ）輝度成分語の第１の輝度成分色部分とクロミナン
ス成分語の第１のクロミナンス成分色部分を合計するこ
とによって色成分語の第１の成分色部分を生成するよう
に構成された第１のプロセス・ユニットと、（ｉｉ）輝
度成分語の第２の輝度成分色部分とクロミナンス成分語
の第２のクロミナンス成分色部分を合計することによっ
て色成分語の第２の成分色部分を生成するように構成さ
れた第２のプロセス・ユニットとを備える色成分語ビル
ダとを備えることを特徴とする装置。
【請求項８】輝度成分語ビルダおよびクロミナンス成
分語ビルダに結合されたビデオ信号受信器と、色成分語ビルダに結合された出力装置とを備え、ビデオ信号受信器が、輝度信号およびクロミナンス信号
を受信することができ、輝度成分語ビルダおよびクロミ
ナンス成分語ビルダに輝度信号およびクロミナンス信号
を供給することができ、さらに、出力装置が、色成分語で表されたビデオ画像画
素を表示することができることを特徴とする請求項７に
記載の装置。
【請求項９】さらに、色成分語ビルダに結合され、色成分語の第１および第２
の成分色部分をそれぞれ画素データ語の第１および第２
の成分色部分としてパックする画素ビルダを備えること
を特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】コンピュータのメモリにＹＵＶフォー
マットで格納されているカラー画像の画素をメモリ内で
成分色フォーマットの画素に変換する方法において、（Ａ）画素のＵクロミナンスの第１の成分色に対応する
Ｕ₁ 値を第１のデータ語の第１の部分に格納し、（Ｂ）画素のＵクロミナンスの第２の成分色に対応する
Ｕ₂ 値を第１のデータ語の第２の部分に格納し、（Ｃ）画素のＵクロミナンスの第３の成分色に対応する
Ｕ₃ 値を第１のデータ語の第３の部分に格納し、（Ｄ）画素のＶクロミナンスの第１の成分色に対応する
Ｖ₁ 値を第２のデータ語の第１の部分に格納し、（Ｅ）画素のＶクロミナンスの第２の成分色に対応する
Ｖ₂ 値を第２のデータ語の第２の部分に格納し、（Ｆ）画素のＶクロミナンスの第３の成分色に対応する
Ｖ₃ 値を第２のデータ語の第３の部分に格納し、（Ｇ）画素の輝度の第１の成分色に対応するＹ₁ 値を第
３のデータ語の第１の部分に格納し、（Ｈ）画素の輝度の第２の成分色に対応するＹ₂ 値を第
３のデータ語の第２の部分に格納し、（Ｉ）画素の輝度の第３の成分色に対応するＹ₃ 値を第
３のデータ語の第３の部分に格納し、（Ｊ）第１、第２、第３のデータ語のそれぞれの第１、
第２、第３の部分の並列和を第４のデータ語として累計
し、その結果、（ｉ）第４のデータ語の第１の部分が、
第１、第２、第３のデータ語の第１の部分中のデータの
値の和に等しい値を有するデータを含み、（ｉｉ）第４
のデータ語の第２の部分が、第１、第２、第３のデータ
語の第２の部分中のデータの値の和に等しい値を有する
データを含み、（ｉｉｉ）第４のデータ語の第３の部分
が、第１、第２、第３のデータ語の第３の部分中のデー
タの値の和に等しい値を有するデータを含むようにする
ことを特徴とする方法。