JP2011166545A - Video signal transmitting device and transmission video signal generating program, video signal receiving device and transmission video signal converting program and video signal transmitting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像信号の伝送技術に係る映像信号送信装置および伝送用映像信号生成プログラム、映像信号受信装置および伝送用映像信号変換プログラム、並びに、映像信号伝送システムに関する。 The present invention relates to a video signal transmission device, a transmission video signal generation program, a video signal reception device, a transmission video signal conversion program, and a video signal transmission system according to a video signal transmission technique.
従来、テレビジョン映像信号を伝送する手法として、カメラで撮影した、あるいは、電子的に生成した三原色の色信号であるR(赤)信号、G(緑)信号およびB(青)信号から、輝度信号と色差信号とを生成し伝送する手法が用いられている(非特許文献1参照)。 Conventionally, as a method of transmitting a television video signal, luminance is obtained from an R (red) signal, a G (green) signal, and a B (blue) signal, which are three primary color signals photographed by a camera or electronically generated. A method of generating and transmitting a signal and a color difference signal is used (see Non-Patent Document 1).
ここで、図12を参照して、従来の輝度信号と色差信号とにより映像信号を伝送する手法(従来手法1)について説明する。まず、図12(a)に示すように、映像信号の送信装置1Bは、非線形変換手段(ガンマ補正手段)50によって、線形信号であるRGB信号に対してガンマ補正(受信装置2Bのガンマ特性の逆特性)を行うことで、信号レベルの小さい領域については信号を伸長し、信号レベルの大きい領域については信号の圧縮を行う処理(非線形圧縮伸長処理)を行う。これによって、線形信号であるRGB信号が、非線形信号であるRαGαBα信号に変換される。
そして、送信装置1Bは、マトリクス変換手段51によって、ガンマ補正されたRαGαBα信号に対して、以下の(1)式に示すマトリクス変換を行って、輝度信号Y′と、色差信号Cb′,Cr′とを生成する。
Here, with reference to FIG. 12, a conventional technique (conventional technique 1) for transmitting a video signal using a luminance signal and a color difference signal will be described. First, as shown in FIG. 12A, the video
Then, the
ここで、r,g,bは輝度信号を生成するための係数で、例えば、HDTV信号規格であれば、r=0.2126、g=0.7152、b=0.0722である。
また、kcb,kcrは、(Bα−Y′)や(Rα−Y′)が元の信号(B(Bα),R(Rα))の約2倍のダイナミックレンジを持つため、色差信号Cb′,Cr′をそのダイナミックレンジ内に収めるための係数である。
Here, r, g, and b are coefficients for generating a luminance signal. For example, in the HDTV signal standard, r = 0.2126, g = 0.7152, and b = 0.0722.
Further, KCB, because kcr is with about twice the dynamic range of the (B α -Y ') and (R α -Y') is the original signal (B (B α), R (R α)), This is a coefficient for keeping the color difference signals Cb ′ and Cr ′ within the dynamic range.
そして、送信装置1Bは、色差信号Cb′,Cr′に対して、帯域制限手段(LPF;低域通過フィルタ)52によって、低域周波数成分を抽出する帯域制限を行い、ダウンサンプル手段53によって、画素を水平方向、あるいは、水平垂直方向に1画素置きにダウンサンプルすることで、色差信号Cb′LD,Cr′LDに変換する。
これによって、送信装置1Bは、4:2:2形式、4:2:0形式等の信号(Y′,Cb′LD,Cr′LD)を生成する。
このように生成された輝度信号Y′と色差信号Cb′LD,Cr′LDとが受信側に送信される。
Then, the
Thereby, the
The luminance signal Y ′ and the color difference signals Cb ′ LD and Cr ′ LD generated in this way are transmitted to the receiving side.
一方、図12(b)に示すように、映像信号の受信装置2Bは、受信した映像信号のうち、色差信号Cb′LD,Cr′LDについては、アップサンプル手段60によって、アップサンプリングを行うことで、サンプル数および画素構造を輝度信号Y′と同じサンプル数および画素構造に戻す。
そして、受信装置2Bは、逆マトリクス変換手段61によって、前記(1)式の逆変換(逆マトリクス変換)を行うことで、RαGαBα信号を生成する。
そして、受信装置2Bは、線形変換手段62によって、RαGαBα信号に、送信装置1Bの非線形変換手段50におけるガンマ補正の逆特性を与えることで、RGB信号を生成する。なお、この線形変換手段62は、表示装置がCRT等のガンマ特性を有する表示装置であれば、当該表示装置に相当し、RαGαBα信号が、表示装置のガンマ特性を経た光として再生される。
On the other hand, as shown in FIG. 12B, the video
Then, the
Then, the
しかし、この手法では、マトリクス変換手段51において、ガンマ補正を行った非線形なRGB信号(RαGαBα信号)から、輝度信号と色差信号とを生成し、さらに、帯域制限手段52によって、色差信号を帯域制限している。そのため、受信装置2Bでは、輝度信号、色差信号からRGB信号を復元した際に、輝度情報を正しく再現できないという問題がある。これは、輝度を復元するための情報は、伝送用の輝度信号だけで伝送され、色信号に影響されないことが重要であるという定輝度原理を満足しないためである(非特許文献1参照)。
さらに、この手法では、色差信号への帯域制限が、非線形信号に対する帯域制限であるため、非線形信号に含まれる情報(高調波成分)の一部が帯域制限によって失われてしまい、色情報が正しく再現できないという問題もある。
However, in this method, the
Furthermore, in this method, since the band limitation on the color difference signal is a band limitation on the nonlinear signal, part of the information (harmonic component) included in the nonlinear signal is lost due to the band limitation, and the color information is correct. There is also a problem that it cannot be reproduced.
この問題を解決するには、輝度信号を線形なRGB信号から生成するとともに、非線形信号に対して帯域制限を行うのではなく、線形信号に対して帯域制限を行えばよい。このような手法として、HDTV(High Definition TeleVision)のアナログ伝送方式(MUSE方式)が採用した方式が存在する。 In order to solve this problem, the luminance signal is generated from the linear RGB signal, and the band limitation is performed on the linear signal instead of the band limitation on the nonlinear signal. As such a method, there is a method adopted by an analog transmission method (MUSE method) of HDTV (High Definition TeleVision).
ここで、図13を参照して、従来の輝度信号と色差信号とにより映像信号を伝送する他の手法(従来手法2)であるMUSE方式の伝送手法について説明する。
図13(a)に示すように、MUSE方式の送信装置1Cは、図12(a)で説明した送信装置1Bに対して、非線形変換手段50を、マトリクス変換手段51、帯域制限手段52やダウンサンプル手段53の後段に設けている。
Here, with reference to FIG. 13, a MUSE transmission method, which is another method (conventional method 2) for transmitting a video signal using a conventional luminance signal and color difference signal, will be described.
As shown in FIG. 13A, the
また、図13(b)に示すように、MUSE方式の受信装置2Cは、図12(b)で説明した受信装置2Bに対して、線形変換手段62を逆マトリクス変換手段61よりも前段に配置し、受信した輝度信号、色差信号を最初に線形信号に変換する構成としている。
すなわち、送信装置1Cでは、線形信号であるR,B信号と、線形信号である輝度信号Yの差信号R−Y,B−Yに対して帯域制限を行った後、ガンマ補正を行い伝送用の映像信号を生成している。
このようにMUSE方式の伝送手法では、定輝度原理を満足する定輝度伝送が可能になる。
Also, as shown in FIG. 13B, the
That is, in the
As described above, the MUSE transmission method enables constant luminance transmission that satisfies the constant luminance principle.
前記したように、従来手法1は、定輝度原理を満足しないため、受信側において、輝度情報や色情報を正しく再現できないという問題がある。
一方、前記した従来手法2は、従来手法1に比べて、輝度情報や色情報を正しく再現することが可能である。しかし、従来手法2は、差信号R−Y(図11中、Cr等)、差信号B−Y(図11中、Cb等)に対して、非線形変換を行うため、振幅の大きな信号(差信号が大きい=高彩度部)において、振幅を圧縮する変換が行われることになる。
そのため、従来手法2は、高彩度部において、SN比(signal-to-noise ratio;信号対雑音比)が、低下するという問題がある。
As described above, the
On the other hand, the
Therefore, the
なお、従来のMUSE方式では、色差信号の非線形特性を輝度信号よりも緩やかな特性とするとともに、振幅を2倍にすることで、高彩度部のSN比の低下を抑制していた。しかし、アナログ映像信号において振幅を2倍にするということは、デジタル映像信号においてはビット数を増やす必要があり、映像信号のデータ量が増えてしまうという問題がある。 In the conventional MUSE system, the non-linear characteristic of the color difference signal is made gentler than that of the luminance signal, and the amplitude is doubled to suppress a decrease in the SN ratio of the high saturation portion. However, doubling the amplitude in an analog video signal has the problem of increasing the number of bits in the digital video signal and increasing the data amount of the video signal.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、定輝度原理を満足する定輝度伝送を行いつつ、非線形変換(ガンマ補正)の圧縮伸長に起因するSN比の低下を抑制することが可能な映像信号送信装置および伝送用映像信号生成プログラム、映像信号受信装置および伝送用映像信号変換プログラム、並びに、映像信号伝送システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses a decrease in the S / N ratio due to compression / expansion of nonlinear conversion (gamma correction) while performing constant luminance transmission that satisfies the constant luminance principle. It is an object of the present invention to provide a video signal transmission device, a transmission video signal generation program, a video signal reception device, a transmission video signal conversion program, and a video signal transmission system.
本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、まず、請求項1に記載の映像信号送信装置は、入力された三原色の色信号である第1ないし第3色信号から伝送用の映像信号を生成して送信する映像信号送信装置において、輝度信号生成手段と、帯域制限手段と、ダウンサンプル手段と、非線形変換手段と、色差信号生成手段と、を備える構成とした。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. First, the video signal transmitting apparatus according to
かかる構成において、映像信号送信装置は、輝度信号生成手段によって、線形信号である三原色の色信号を予め定めた混合比率で混合することで線形な輝度信号である線形輝度信号を生成する。このように、線形な色信号から輝度信号を生成することで、非線形な色信号から輝度信号を生成する場合に比べて、より正確な輝度信号を生成することができる。
そして、映像信号送信装置は、帯域制限手段によって、線形輝度信号、第1色信号および第2色信号から低域周波数成分の信号を抽出し、ダウンサンプル手段によって、抽出した各信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。なお、帯域制限手段やダウンサンプル手段は、4:2:2形式や4:2:0形式等で予め定められた周波数やサンプル比に応じて帯域制限やダウンサンプルを行えばよい。
In such a configuration, the video signal transmission device generates a linear luminance signal that is a linear luminance signal by mixing the color signals of the three primary colors that are linear signals at a predetermined mixing ratio by the luminance signal generation means. Thus, by generating a luminance signal from a linear color signal, it is possible to generate a more accurate luminance signal than when a luminance signal is generated from a non-linear color signal.
Then, the video signal transmitting device extracts a signal of a low frequency component from the linear luminance signal, the first color signal, and the second color signal by the band limiting unit, and predetermined each signal extracted by the downsampling unit. Downsample at the sampling interval. Band limiting means and down-sampling means may perform band limiting or down-sampling according to a predetermined frequency or sample ratio in 4: 2: 2 format, 4: 2: 0 format, or the like.
そして、映像信号送信装置は、非線形変換手段によって、ダウンサンプル手段でダウンサンプルした各信号と、輝度信号生成手段で生成した線形輝度信号とを、非線形変換により非線形信号に変換する。この輝度信号を非線形信号に変換した非線形輝度信号が、伝送用の映像信号の一部となる。 Then, the video signal transmission device converts each signal down-sampled by the down-sampling unit and the linear luminance signal generated by the luminance signal generation unit into a non-linear signal by non-linear conversion by the non-linear conversion unit. A non-linear luminance signal obtained by converting the luminance signal into a non-linear signal becomes a part of the video signal for transmission.
そして、映像信号送信装置は、色差信号生成手段によって、非線形変換手段で変換した第1色信号に対応する低域周波数成分である低域非線形第1色信号と輝度信号に対応する低域周波数成分である低域非線形輝度信号との色差信号と、非線形変換手段で変換した第2色信号に対応する低域周波数成分である低域非線形第2色信号と低域非線形輝度信号との色差信号とを生成する。このように、映像信号送信装置は、非線形信号に変換した後の信号から色差信号を生成する。この2つの色差信号が、伝送用の映像信号の一部となる。 Then, the video signal transmitting apparatus includes a low-frequency non-linear first color signal corresponding to the first color signal converted by the non-linear conversion means by the color difference signal generating means and a low-frequency frequency component corresponding to the luminance signal. And a color difference signal between a low-frequency nonlinear second color signal and a low-frequency nonlinear luminance signal, which are low-frequency components corresponding to the second color signal converted by the nonlinear conversion means, Is generated. As described above, the video signal transmitting apparatus generates a color difference signal from the signal after being converted into the nonlinear signal. These two color difference signals become part of the video signal for transmission.
なお、4:2:2形式や4:2:0形式といった色差信号を帯域制限した信号は、高域周波数成分については輝度情報のみを伝送することと等価であり、ディスプレイで再生される映像信号は、RGB信号のそれぞれの低域周波数成分と、輝度信号の高域周波数成分である。 A signal obtained by band-limiting the color difference signal such as 4: 2: 2 format or 4: 2: 0 format is equivalent to transmitting only luminance information for the high frequency component, and is a video signal reproduced on the display. Are the low-frequency components of the RGB signal and the high-frequency components of the luminance signal.
すなわち、本発明に係る映像信号送信装置は、色差信号によって、RGB信号のそれぞれの低域周波数成分が伝送され、輝度情報の高域周波数成分は、輝度信号に含まれる高域周波数成分によって伝送されることになり、4:2:2形式等の信号形式の条件を満足するものである。 That is, in the video signal transmission device according to the present invention, the low frequency components of the RGB signals are transmitted by the color difference signal, and the high frequency components of the luminance information are transmitted by the high frequency components included in the luminance signal. Therefore, the signal format conditions such as 4: 2: 2 format are satisfied.
また、請求項2に記載の伝送用映像信号生成プログラムは、入力された三原色の色信号である第1ないし第3色信号から伝送用の映像信号を生成するために、コンピュータを、輝度信号生成手段、帯域制限手段、ダウンサンプル手段、非線形変換手段、色差信号生成手段、として機能させる構成とした。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a transmission video signal generation program for generating a luminance signal to generate a transmission video signal from first to third color signals that are input three primary color signals. Means, band limiting means, downsampling means, non-linear conversion means, and color difference signal generating means.
かかる構成において、伝送用映像信号生成プログラムは、輝度信号生成手段によって、線形信号である三原色の色信号を予め定めた混合比率で混合することで線形な輝度信号である線形輝度信号を生成する。
そして、伝送用映像信号生成プログラムは、帯域制限手段によって、線形輝度信号、第1色信号および第2色信号から低域周波数成分の信号を抽出し、ダウンサンプル手段によって、抽出した各信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。
In this configuration, the transmission video signal generation program generates a linear luminance signal that is a linear luminance signal by mixing the color signals of the three primary colors that are linear signals at a predetermined mixing ratio by the luminance signal generation unit.
Then, the transmission video signal generation program extracts the low frequency component signal from the linear luminance signal, the first color signal, and the second color signal by the band limiting unit, and extracts the extracted signals in advance by the downsampling unit. Downsample at a set sampling interval.
そして、伝送用映像信号生成プログラムは、非線形変換手段によって、ダウンサンプル手段でダウンサンプルした各信号と、輝度信号生成手段で生成した線形輝度信号とを、非線形変換により非線形信号に変換する。
そして、伝送用映像信号生成プログラムは、色差信号生成手段によって、非線形変換手段で変換した第1色信号に対応する低域周波数成分である低域非線形第1色信号と輝度信号に対応する低域周波数成分である低域非線形輝度信号との色差信号と、非線形変換手段で変換した第2色信号に対応する低域周波数成分である低域非線形第2色信号と低域非線形輝度信号との色差信号とを生成する。
Then, the transmission video signal generation program converts each signal down-sampled by the down-sampling unit and the linear luminance signal generated by the luminance signal generation unit into a non-linear signal by non-linear conversion.
Then, the transmission video signal generation program generates a low-frequency non-linear first color signal that is a low-frequency component corresponding to the first color signal converted by the non-linear conversion unit by the color difference signal generation unit and a low frequency corresponding to the luminance signal. The color difference between the low-frequency nonlinear luminance signal as the frequency component and the color difference between the low-frequency nonlinear second color signal and the low-frequency nonlinear luminance signal as the low-frequency component corresponding to the second color signal converted by the nonlinear conversion means Signal.
また、請求項3に記載の映像信号受信装置は、三原色の色信号である第1ないし第3色信号から生成した輝度信号を非線形変換した非線形輝度信号と、前記色信号、または、前記色信号および前記輝度信号から低域周波数成分を抽出しダウンサンプルした後に非線形変換した信号から生成した色差信号とを伝送用の映像信号として受信して、色信号に変換する映像信号受信装置であって、線形変換手段と、帯域制限手段と、ダウンサンプル手段と、非線形変換手段と、色信号生成手段と、第2の線形変換手段と、第2の色信号生成手段と、アップサンプル手段と、高域信号生成手段と、高域信号加算手段と、を備える構成とした。 The video signal receiving device according to claim 3 is a non-linear luminance signal obtained by non-linear conversion of a luminance signal generated from first to third color signals, which are three primary color signals, and the color signal or the color signal. A video signal receiving device that receives a color difference signal generated from a non-linearly converted signal after extracting a low frequency component from the luminance signal and down-sampling it as a video signal for transmission; Linear conversion means, band limiting means, downsampling means, non-linear conversion means, color signal generation means, second linear conversion means, second color signal generation means, upsampling means, high frequency The signal generation means and the high frequency signal addition means are provided.
かかる構成において、映像信号受信装置は、線形変換手段によって、送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、非線形輝度信号を線形輝度信号に変換する。
そして、映像信号受信装置は、帯域制限手段によって、線形輝度信号から低域周波数成分を抽出し、ダウンサンプル手段によって、予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。これによって、輝度信号の低域周波数成分がダウンサンプリングされた信号(低域線形輝度信号)が生成される。
In such a configuration, the video signal receiving apparatus converts the non-linear luminance signal into a linear luminance signal by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion on the transmission side by the linear conversion means.
Then, the video signal receiving apparatus extracts a low frequency component from the linear luminance signal by the band limiting unit, and down-samples it at a predetermined sampling interval by the down-sampling unit. As a result, a signal (low frequency linear luminance signal) in which the low frequency component of the luminance signal is down-sampled is generated.
さらに、映像信号受信装置は、非線形変換手段によって、低域線形輝度信号を非線形信号(低域非線形輝度信号)に変換する。
そして、映像信号受信装置は、色信号生成手段によって、低域非線形輝度信号と、2つの色差信号とから、低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを生成する。
Further, the video signal receiving apparatus converts the low-frequency linear luminance signal into a non-linear signal (low-frequency non-linear luminance signal) by the non-linear conversion means.
Then, the video signal receiving device generates a low-frequency nonlinear first color signal and a low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals by the color signal generation unit.
さらに、映像信号受信装置は、第2の線形変換手段によって、送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを、線形信号である低域線形第1色信号と低域線形第2色信号とに変換する。また、映像信号受信装置は、第2の色信号生成手段によって、低域線形輝度信号、低域線形第1色信号および低域線形第2色信号から、低域線形第3色信号を生成する。 Further, the video signal receiving apparatus gives the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal as a linear signal by giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion on the transmission side by the second linear conversion means. A certain low-frequency linear first color signal and low-frequency linear second color signal are converted. The video signal receiving device generates a low-frequency linear third color signal from the low-frequency linear luminance signal, the low-frequency linear first color signal, and the low-frequency linear second color signal by the second color signal generation means. .
そして、映像信号受信装置は、アップサンプル手段によって、低域線形第1色信号、低域線形第2色信号および低域線形第3色信号を、線形輝度信号と同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルする。 Then, the video signal receiving device has the same number of samples and pixel structure as the linear luminance signal for the low frequency linear first color signal, the low frequency linear second color signal, and the low frequency linear third color signal by the upsampling means. So upsample.
そして、映像信号受信装置は、高域信号生成手段によって、線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する。
そして、映像信号受信装置は、高域信号加算手段によって、低域線形第1色信号、低域線形第2色信号および低域線形第3色信号に高域輝度信号を加算する。これによって、映像信号受信装置は、色信号を再生することができる。
Then, the video signal receiving apparatus generates a high frequency luminance signal that is a high frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal by the high frequency signal generating means.
Then, the video signal receiving device adds the high-frequency luminance signal to the low-frequency linear first color signal, the low-frequency linear second color signal, and the low-frequency linear third color signal by the high-frequency signal adding means. Thus, the video signal receiving apparatus can reproduce the color signal.
また、請求項4に記載の映像信号受信装置は、請求項3に記載の映像信号受信装置において、前記高域信号生成手段が、減算手段を備える構成とした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the video signal receiving apparatus according to the third aspect, the high frequency signal generating means includes a subtracting means.
かかる構成において、映像信号受信手段は、高域信号生成手段の減算手段によって、線形輝度信号から、帯域制限手段で抽出した低域周波数成分の信号を減算する。これによって、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を抽出することができる。 In such a configuration, the video signal receiving means subtracts the signal of the low frequency component extracted by the band limiting means from the linear luminance signal by the subtracting means of the high frequency signal generating means. Thereby, a high frequency luminance signal which is a high frequency component of the luminance signal can be extracted.
さらに、請求項5に記載の映像信号受信装置は、請求項3に記載の映像信号受信装置において、前記高域信号生成手段が、アップサンプル手段と、減算手段と、を備える構成とした。 Furthermore, the video signal receiving device according to claim 5 is the video signal receiving device according to claim 3, wherein the high-frequency signal generating means includes an up-sampling means and a subtracting means.
かかる構成において、映像信号受信手段は、高域信号生成手段のアップサンプル手段によって、ダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を、線形輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルする。そして、映像信号受信手段は、高域信号生成手段の減算手段によって、線形輝度信号から、アップサンプル手段でアップサンプルした低域線形輝度信号を減算する。これによって、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を抽出することができる。 In such a configuration, the video signal receiving means increases the low-frequency linear luminance signal down-sampled by the down-sampling means by the up-sampling means of the high-frequency signal generating means so as to have the same sample number and pixel structure as the linear luminance signal. Sample. The video signal receiving means subtracts the low frequency linear luminance signal upsampled by the upsampling means from the linear luminance signal by the subtraction means of the high frequency signal generating means. Thereby, a high frequency luminance signal which is a high frequency component of the luminance signal can be extracted.
また、請求項6に記載の伝送用映像信号変換プログラムは、三原色の色信号である第1ないし第3色信号から生成した輝度信号を非線形変換した非線形輝度信号と、前記色信号、または、前記色信号および前記輝度信号から低域周波数成分を抽出しダウンサンプルした後に非線形変換した信号から生成した色差信号とを伝送用の映像信号として受信して、色信号に変換するために、コンピュータを、線形変換手段、帯域制限手段、ダウンサンプル手段、非線形変換手段、色信号生成手段、第2の線形変換手段、第2の色信号生成手段、アップサンプル手段、高域信号生成手段、高域信号加算手段、として機能させる構成とした。 The transmission video signal conversion program according to claim 6 is a non-linear luminance signal obtained by nonlinearly converting a luminance signal generated from first to third color signals that are three primary color signals, and the color signal or In order to receive a color difference signal generated from a color signal and a low-frequency component extracted from the luminance signal, down-sampled and then nonlinearly converted as a video signal for transmission, and convert it into a color signal, Linear conversion means, band limiting means, down-sampling means, non-linear conversion means, color signal generation means, second linear conversion means, second color signal generation means, up-sampling means, high-frequency signal generation means, high-frequency signal addition It was set as the structure made to function as a means.
かかる構成において、伝送用映像信号変換プログラムは、線形変換手段によって、送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、非線形輝度信号を線形輝度信号に変換する。
そして、伝送用映像信号変換プログラムは、帯域制限手段によって、線形輝度信号から低域周波数成分を抽出し、ダウンサンプル手段によって、予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。これによって、輝度信号の低域周波数成分がダウンサンプリングされた信号(低域線形輝度信号)が生成される。
In this configuration, the transmission video signal conversion program converts the non-linear luminance signal into a linear luminance signal by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion on the transmission side by the linear conversion means.
Then, the transmission video signal conversion program extracts a low frequency component from the linear luminance signal by the band limiting unit, and down-samples it at a predetermined sampling interval by the down-sampling unit. As a result, a signal (low frequency linear luminance signal) in which the low frequency component of the luminance signal is down-sampled is generated.
さらに、伝送用映像信号変換プログラムは、非線形変換手段によって、低域線形輝度信号を非線形信号(低域非線形輝度信号)に変換する。
そして、伝送用映像信号変換プログラムは、色信号生成手段によって、低域非線形輝度信号と2つの色差信号とから、低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを生成する。
Further, the transmission video signal conversion program converts the low-frequency linear luminance signal into a non-linear signal (low-frequency non-linear luminance signal) by the non-linear conversion means.
Then, the transmission video signal conversion program generates a low-frequency nonlinear first color signal and a low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals by the color signal generation means.
さらに、伝送用映像信号変換プログラムは、第2の線形変換手段によって、送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを、線形信号である低域線形第1色信号と低域線形第2色信号とに変換する。また、伝送用映像信号変換プログラムは、第2の色信号生成手段によって、低域線形輝度信号、低域線形第1色信号および低域線形第2色信号から、低域線形第3色信号を生成する。これによって、低域周波数成分の線形な色信号が生成される。 Further, the transmission video signal conversion program linearly converts the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal by giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion on the transmission side by the second linear conversion means. The signal is converted into a low-frequency linear first color signal and a low-frequency linear second color signal. The transmission video signal conversion program converts the low-frequency linear third color signal from the low-frequency linear luminance signal, the low-frequency linear first color signal, and the low-frequency linear second color signal by the second color signal generation unit. Generate. As a result, a linear color signal having a low frequency component is generated.
そして、伝送用映像信号変換プログラムは、アップサンプル手段によって、低域線形第1色信号、低域線形第2色信号および低域線形第3色信号を、線形輝度信号と同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルする。
そして、伝送用映像信号変換プログラムは、高域信号生成手段によって、線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する。
Then, the transmission video signal conversion program converts the low-frequency linear first color signal, the low-frequency linear second color signal, and the low-frequency linear third color signal to the same number of samples and pixel structure as the linear luminance signal by the upsampling means. Upsample so that
Then, the transmission video signal conversion program generates a high frequency signal which is a high frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal by the high frequency signal generating means.
そして、伝送用映像信号変換プログラムは、高域信号加算手段によって、低域線形第1色信号、低域線形第2色信号および低域線形第3色信号に高域輝度信号を加算する。これによって、映像信号受信装置は、色信号を再生することができる。 Then, the transmission video signal conversion program adds the high frequency luminance signal to the low frequency linear first color signal, the low frequency linear second color signal, and the low frequency linear third color signal by the high frequency signal adding means. Thus, the video signal receiving apparatus can reproduce the color signal.
さらに、請求項7に記載の映像信号伝送システムは、三原色の色信号である第1ないし第3色信号から伝送用の映像信号を生成して送信する映像信号送信装置と、前記映像信号を受信して、当該映像信号を前記色信号に変換する映像信号受信装置とからなる映像信号伝送システムであって、前記映像信号送信装置は、輝度信号生成手段と、帯域制限手段と、ダウンサンプル手段と、非線形変換手段と、色差信号生成手段と、を備え、前記映像信号受信装置は、線形変換手段と、第2の帯域制限手段と、第2のダウンサンプル手段と、第2の非線形変換手段と、色信号生成手段と、第2の線形変換手段と、第2の色信号生成手段と、アップサンプル手段と、高域信号生成手段と、高域信号加算手段と、を備える構成とした。
Furthermore, the video signal transmission system according to
かかる構成において、映像信号伝送システムは、映像信号の送信側の映像信号送信装置が、輝度信号生成手段によって、線形信号である三原色の色信号を予め定めた混合比率で混合することで線形な輝度信号である線形輝度信号を生成する。
そして、映像信号送信装置は、帯域制限手段によって、輝度信号、第1色信号および第2色信号から低域周波数成分の信号を抽出し、ダウンサンプル手段によって、抽出した各信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。
In such a configuration, the video signal transmission system is configured such that the video signal transmitting device on the video signal transmitting side mixes the color signals of the three primary colors, which are linear signals, at a predetermined mixing ratio by the luminance signal generating means. A linear luminance signal as a signal is generated.
Then, the video signal transmitting device extracts a low frequency component signal from the luminance signal, the first color signal, and the second color signal by the band limiting unit, and performs a predetermined sampling on each extracted signal by the downsampling unit. Downsample at intervals.
そして、映像信号送信装置は、非線形変換手段によって、ダウンサンプル手段でダウンサンプルした各信号と、輝度信号生成手段で生成した輝度信号とを、非線形変換により非線形信号に変換する。この輝度信号を非線形信号に変換した非線形輝度信号が、伝送用の映像信号の一部となる。 Then, the video signal transmission device converts each signal down-sampled by the down-sampling unit and the luminance signal generated by the luminance signal generation unit into a non-linear signal by non-linear conversion by the non-linear conversion unit. A non-linear luminance signal obtained by converting the luminance signal into a non-linear signal becomes a part of the video signal for transmission.
そして、映像信号送信装置は、色差信号生成手段によって、低域周波数成分である低域非線形第1色信号と低域非線形輝度信号との色差信号と、低域周波数成分である低域非線形第2色信号と低域非線形輝度信号との色差信号とを生成する。この2つの色差信号が、伝送用の映像信号の一部となる。 Then, the video signal transmission device uses the color difference signal generating means to generate a color difference signal between the low-frequency nonlinear first color signal that is the low-frequency component and the low-frequency nonlinear luminance signal, and a low-frequency nonlinear second that is the low-frequency component. A color difference signal between the color signal and the low-frequency nonlinear luminance signal is generated. These two color difference signals become part of the video signal for transmission.
そして、映像信号の受信側の映像信号受信装置は、線形変換手段によって、送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、非線形輝度信号を線形輝度信号に変換する。
そして、映像信号受信装置は、第2の帯域制限手段によって、線形輝度信号から低域周波数成分を抽出し、第2のダウンサンプル手段によって、予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする。これによって、輝度信号の低域周波数成分がダウンサンプリングされた信号(低域線形輝度信号)が生成される。
Then, the video signal receiving device on the video signal receiving side converts the non-linear luminance signal into a linear luminance signal by giving the inverse characteristic of the non-linear conversion on the transmitting side by the linear conversion means.
Then, the video signal receiving apparatus extracts the low frequency component from the linear luminance signal by the second band limiting unit, and down-samples it at a predetermined sampling interval by the second down-sampling unit. As a result, a signal (low frequency linear luminance signal) in which the low frequency component of the luminance signal is down-sampled is generated.
さらに、映像信号受信装置は、第2の非線形変換手段によって、低域線形輝度信号を非線形信号(低域非線形輝度信号)に変換する。
そして、映像信号受信装置は、色信号生成手段によって、低域非線形輝度信号と、2つの色差信号とから、低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを生成する。
Further, the video signal receiving apparatus converts the low-frequency linear luminance signal into a non-linear signal (low-frequency non-linear luminance signal) by the second non-linear conversion means.
Then, the video signal receiving device generates a low-frequency nonlinear first color signal and a low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal and the two color difference signals by the color signal generation unit.
さらに、映像信号受信装置は、第2の線形変換手段によって、送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを、線形信号である低域線形第1色信号と低域線形第2色信号とに変換する。また、映像信号受信装置は、第2の色信号生成手段によって、低域線形輝度信号、低域線形第1色信号および低域線形第2色信号から、低域線形第3色信号を生成する。これによって、低域周波数成分の線形な色信号が生成される。 Further, the video signal receiving apparatus gives the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal as a linear signal by giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion on the transmission side by the second linear conversion means. A certain low-frequency linear first color signal and low-frequency linear second color signal are converted. The video signal receiving device generates a low-frequency linear third color signal from the low-frequency linear luminance signal, the low-frequency linear first color signal, and the low-frequency linear second color signal by the second color signal generation means. . As a result, a linear color signal having a low frequency component is generated.
そして、映像信号受信装置は、アップサンプル手段によって、低域線形第1色信号、低域線形第2色信号および低域線形第3色信号を、線形輝度信号と同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルする。
そして、映像信号受信装置は、高域信号生成手段によって、線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する。
Then, the video signal receiving device has the same number of samples and pixel structure as the linear luminance signal for the low frequency linear first color signal, the low frequency linear second color signal, and the low frequency linear third color signal by the upsampling means. So upsample.
Then, the video signal receiving apparatus generates a high frequency luminance signal that is a high frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal by the high frequency signal generating means.
そして、映像信号受信装置は、高域信号加算手段によって、低域線形第1色信号、低域線形第2色信号および低域線形第3色信号に高域輝度信号を加算する。これによって、映像信号受信装置は、色信号を再生することができる。 Then, the video signal receiving device adds the high-frequency luminance signal to the low-frequency linear first color signal, the low-frequency linear second color signal, and the low-frequency linear third color signal by the high-frequency signal adding means. Thus, the video signal receiving apparatus can reproduce the color signal.
また、請求項8に記載の映像信号伝送システムは、請求項7に記載の映像信号伝送システムにおいて、前記高域信号生成手段が、減算手段を備える構成とした。
The video signal transmission system according to claim 8 is the video signal transmission system according to
かかる構成において、映像信号伝送システムは、高域信号生成手段の減算手段によって、線形輝度信号から、帯域制限手段で抽出した低域周波数成分の信号を減算する。これによって、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を抽出することができる。 In such a configuration, the video signal transmission system subtracts the signal of the low frequency component extracted by the band limiting unit from the linear luminance signal by the subtracting unit of the high frequency signal generating unit. Thereby, a high frequency luminance signal which is a high frequency component of the luminance signal can be extracted.
さらに、請求項9に記載の映像信号伝送システムは、請求項7に記載の映像信号伝送システムにおいて、前記高域信号生成手段が、第2のアップサンプル手段と、減算手段と、を備える構成とした。
Furthermore, the video signal transmission system according to claim 9 is the video signal transmission system according to
かかる構成において、映像信号伝送システムは、高域信号生成手段の第2のアップサンプル手段によって、第2のダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を、線形輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルする。そして、映像信号伝送システムは、高域信号生成手段の減算手段によって、線形輝度信号から、第2のアップサンプル手段でアップサンプルした低域線形輝度信号を減算する。これによって、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を抽出することができる。 In such a configuration, the video signal transmission system uses the second up-sampling unit of the high-frequency signal generating unit to convert the low-frequency linear luminance signal downsampled by the second down-sampling unit to the same number of samples and pixels as the linear luminance signal. Upsample to make the structure. Then, the video signal transmission system subtracts the low-frequency linear luminance signal upsampled by the second up-sampling unit from the linear luminance signal by the subtracting unit of the high-frequency signal generating unit. Thereby, a high frequency luminance signal which is a high frequency component of the luminance signal can be extracted.
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項1〜9に記載の発明によれば、線形な色信号から輝度信号を生成するため、より正確な輝度信号を生成することができ、輝度を復元するための情報を、伝送用の輝度信号によって正しく伝送することができる。これによって、請求項1〜9に記載の発明は、定輝度原理を満足した輝度の伝送が可能になり、受信側において正しく輝度の情報を再現することが可能になる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the first to ninth aspects of the present invention, since a luminance signal is generated from a linear color signal, a more accurate luminance signal can be generated, and information for restoring the luminance is transmitted luminance. The signal can be transmitted correctly. Thus, according to the first to ninth aspects of the present invention, it is possible to transmit luminance satisfying the constant luminance principle, and it is possible to correctly reproduce luminance information on the receiving side.
また、請求項1〜9に記載の発明によれば、線形な色信号を帯域制限およびダウンサンプルした後に非線形信号に変換するため、非線形信号に含まれる情報が帯域制限によって失われることがない。これによって、請求項1〜9に記載の発明は、色の情報を低歪みで再現することが可能になる。
According to the first to ninth aspects of the present invention, since the linear color signal is band-limited and down-sampled and then converted to a nonlinear signal, information contained in the nonlinear signal is not lost due to the band limitation. Thus, the invention according to
さらに、請求項1〜9に記載の発明によれば、非線形信号に変換した後の輝度信号や色信号から色差信号を生成するため、従来のように、色差信号に非線形変換を行うことで色差信号の振幅の大きな信号(高彩度部)が圧縮されることがない。これによって、請求項1〜9に記載の発明は、映像信号のビット数を増加させずに低歪みで映像信号を伝送することができる。 Furthermore, according to the first to ninth aspects of the present invention, since the color difference signal is generated from the luminance signal and the color signal after being converted into the nonlinear signal, the color difference is obtained by performing the nonlinear conversion on the color difference signal as in the prior art. A signal having a large signal amplitude (high saturation portion) is not compressed. Thus, according to the present invention, the video signal can be transmitted with low distortion without increasing the number of bits of the video signal.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[映像信号伝送システムの構成]
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る映像信号伝送システムの構成について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Configuration of video signal transmission system]
First, the configuration of a video signal transmission system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
映像信号伝送システムS(SB)は、デジタル映像信号(以下、単に映像信号という)を、輝度信号と2つの色差信号とで扱うYCCコンポーネント方式の伝送システムである。
この映像信号伝送システムS(SB)は、図1に示すように、伝送路Nを介して映像信号を伝送する。ここでは、映像信号伝送システムS(SB)は、映像信号を送信する側に映像信号送信装置1(1B)を備え、伝送路Nを介して映像信号を受信する側に映像信号受信装置2(2B)を備えている。
The video signal transmission system S (S B ) is a YCC component transmission system that handles a digital video signal (hereinafter simply referred to as a video signal) with a luminance signal and two color difference signals.
The video signal transmission system S (S B ) transmits a video signal via a transmission line N as shown in FIG. Here, the video signal transmission system S (S B ) includes the video signal transmitting device 1 (1B) on the side that transmits the video signal, and the video
映像信号送信装置1(1B)は、三原色の色信号であるR(赤)信号、G(緑)信号およびB(青)信号から伝送用の映像信号を生成して送信するものである。
この映像信号送信装置1(1B)は、カメラCから入力したRGB信号から、輝度信号と色差信号とを生成し、ケーブル、通信回線等の伝送路Nを介して、映像信号受信装置2に送信する。また、ここでは、映像信号送信装置1(1B)は、RGB信号をカメラCから入力しているが、映像信号を電子的に生成する装置、例えば、CG装置等から入力する構成であっても構わない。
The video signal transmitting apparatus 1 (1B) generates and transmits a video signal for transmission from an R (red) signal, a G (green) signal, and a B (blue) signal that are color signals of three primary colors.
The video signal transmission device 1 (1B) generates a luminance signal and a color difference signal from the RGB signals input from the camera C, and transmits them to the video
映像信号受信装置2(2B)は、輝度信号と色差信号とを受信し、当該信号からRGB信号を生成し出力するものである。
この映像信号受信装置2(2B)は、伝送路Nを介して、映像信号送信装置1(1B)から、輝度信号と色差信号とを受信し、RGB信号として表示装置Dに出力する。なお、表示装置Dは、映像信号受信装置2(2B)の内部に備える構成であっても構わない。
The video signal receiving device 2 (2B) receives a luminance signal and a color difference signal, generates an RGB signal from the signal, and outputs the RGB signal.
The video signal receiving device 2 (2B) receives the luminance signal and the color difference signal from the video signal transmitting device 1 (1B) via the transmission line N, and outputs them to the display device D as RGB signals. The display device D may be configured to be provided inside the video signal receiving device 2 (2B).
また、映像信号受信装置2(2B)が出力したRGB信号を、各種の映像信号処理装置で処理した後、再び映像信号伝送システムで伝送してもよい。
以下、本発明の第1実施形態に係る映像信号送信装置1および映像信号受信装置2の構成および動作と、本発明の第2実施形態に係る映像信号送信装置1Bおよび映像信号受信装置2Bの構成および動作とについて順次説明する。
Further, the RGB signal output from the video signal receiving device 2 (2B) may be processed by various video signal processing devices and then transmitted again by the video signal transmission system.
Hereinafter, configurations and operations of the video
〔第1実施形態:映像信号送信装置の構成〕
最初に、図2を参照(適宜図1参照)して、本発明の第1実施形態に係る映像信号送信装置1の構成について説明を行う。ここでは、映像信号送信装置1は、輝度信号生成手段10と、帯域制限手段11と、ダウンサンプル手段12と、非線形変換手段13A,13Bと、色差信号生成手段14と、を備えている。なお、映像信号送信装置1は、RGB信号を入力する入力手段や、輝度信号と色差信号とを、伝送路Nを介して、映像信号受信装置2に出力する出力手段も備えるが、ここでは図示を省略する。また、各手段の処理遅延を補正するための遅延手段(遅延回路)についても、ここでは図示を省略する。
[First Embodiment: Configuration of Video Signal Transmitting Apparatus]
First, the configuration of the video
また、この映像信号送信装置1に入力されるRGB信号は、その信号レベルと光強度とが線形な関係を有する線形信号とする。なお、RGB信号がガンマ補正された非線形信号である場合は、入力したRGB信号に逆ガンマ特性により線形信号に変換する線形変換手段(図示せず)をさらに備えることとする。
The RGB signal input to the video
輝度信号生成手段10は、入力手段(不図示)を介して入力した線形信号であるRGB信号を予め定めた混合比率で混合することで輝度信号を生成するものである。この輝度信号生成手段10は、以下の(2)式に示す混合式によって、輝度信号Yを生成する。 The luminance signal generation means 10 generates a luminance signal by mixing RGB signals, which are linear signals input via an input means (not shown), at a predetermined mixing ratio. The luminance signal generation means 10 generates the luminance signal Y by a mixing equation shown in the following equation (2).
ここで、r,g,bは輝度信号を生成するための係数である。この係数は、RGB信号から輝度信号を生成する一般的な規格に準拠すればよく、例えば、HDTV信号規格であれば、r=0.2126、g=0.7152、b=0.0722である。あるいは、厳密に輝度を表すことにはならないが、これらを簡略化して、r=0.2、g=0.7、b=0.1等としてもよい。
この輝度信号生成手段10は、生成した輝度信号Yを、非線形変換手段13Aに出力する。
Here, r, g, and b are coefficients for generating a luminance signal. This coefficient may be based on a general standard for generating a luminance signal from an RGB signal. For example, in the case of an HDTV signal standard, r = 0.2126, g = 0.7152, and b = 0.0722. . Alternatively, although the luminance is not strictly expressed, these may be simplified so that r = 0.2, g = 0.7, b = 0.1, and the like.
The luminance signal generation unit 10 outputs the generated luminance signal Y to the non-linear conversion unit 13A.
帯域制限手段11は、入力手段(不図示)を介して入力したR信号、G信号、B信号とから、それぞれ予め定めた低域周波数成分の信号(RL,GL,BL)を抽出するものである。この帯域制限手段11は、一般的な低域通過フィルタによって構成することができる。 The band limiting unit 11 extracts predetermined low-frequency component signals (R L , G L , B L ) from the R signal, G signal, and B signal input via the input unit (not shown). To do. The band limiting unit 11 can be configured by a general low-pass filter.
また、この低域周波数成分は、後記するダウンサンプル手段12におけるダウンサンプルの度合いに応じて予め定まるもので、例えば、ダウンサンプルを1/2にする場合であれば、周波数成分の低域周波数側の半分の成分とする。 This low frequency component is determined in advance according to the degree of down sampling in the down sampling means 12 to be described later. For example, if the down sampling is halved, the low frequency component of the frequency component Half of the ingredients.
すなわち、例えば、映像信号の伝送形式を4:2:2形式とする場合、帯域制限手段11は、水平の1次元フィルタで構成することができ、水平方向の周波数成分のうち低域周波数側の半分の帯域の信号のみを通過させるものとする。また、例えば、映像信号の伝送形式を4:2:0形式とする場合、帯域制限手段11は、水平垂直の2次元フィルタで構成することができ、水平方向および垂直方向の周波数成分のうちそれぞれ低域周波数側の半分の帯域の信号のみを通過させるものとする。
この帯域制限手段11は、抽出した各信号(RL,GL,BL)を、ダウンサンプル手段12に出力する。
That is, for example, when the transmission format of the video signal is 4: 2: 2, the band limiting unit 11 can be configured by a horizontal one-dimensional filter, and among the horizontal frequency components, the low frequency side It is assumed that only a half band signal is passed. For example, when the transmission format of the video signal is 4: 2: 0 format, the band limiting unit 11 can be configured by a horizontal and vertical two-dimensional filter, and each of frequency components in the horizontal direction and the vertical direction. It is assumed that only the signal of the half band on the low frequency side is allowed to pass.
The band limiting unit 11 outputs the extracted signals (R L , G L , B L ) to the down-
ダウンサンプル手段12は、帯域制限手段11で抽出した各信号(RL,GL,BL)を予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルするものである。
このサンプリング間隔は、映像信号の伝送形式に応じて予め定められている間隔である。例えば、映像信号の伝送形式を4:2:2形式とする場合、ダウンサンプル手段12は、画素を水平方向に1画素置きにダウンサンプルする。また、例えば、映像信号の伝送形式を4:2:0形式とする場合、ダウンサンプル手段12は、画素を水平方向、垂直方向ともに1画素置きにダウンサンプルする。
The down-
This sampling interval is a predetermined interval according to the transmission format of the video signal. For example, when the video signal transmission format is 4: 2: 2, the down-sampling means 12 down-samples every other pixel in the horizontal direction. For example, when the video signal transmission format is 4: 2: 0, the down-
なお、帯域制限手段11におけるフィルタ特性と、ダウンサンプル手段12におけるダウンサンプル比とを変えることで、4:2:2形式や4:2:0形式以外の形式、例えば、3:1:1形式等所望のサンプル数比とすることが可能である。
このダウンサンプル手段12は、ダウンサンプルした各信号(RLD,GLD,BLD)を、非線形変換手段13Bに出力する。
By changing the filter characteristics in the band limiting unit 11 and the downsampling ratio in the
The down-sampling means 12 outputs the down-sampled signals (R LD , G LD , B LD ) to the nonlinear conversion means 13B.
非線形変換手段13A,13Bは、入力した線形信号を非線形信号に変換するものである。ここで、非線形変換手段13Aは、輝度信号生成手段10で生成した線形信号である輝度信号Yを、非線形信号に変換する。また、非線形変換手段13Bは、ダウンサンプル手段12でダウンサンプルした線形信号である各信号(RLD,GLD,BLD)を、非線形信号に変換する。
この非線形変換は、信号レベルの小さい領域については信号を伸長し、信号レベルの大きい領域については信号の圧縮を行う処理(非線形圧縮伸長処理)である。一般的に、非線形変換は、以下の(3)式や(4)式で表すことができる。
The nonlinear conversion means 13A and 13B convert the input linear signal into a nonlinear signal. Here, the non-linear conversion unit 13A converts the luminance signal Y, which is a linear signal generated by the luminance signal generation unit 10, into a non-linear signal. Further, the nonlinear conversion means 13B converts each signal (R LD , G LD , B LD ) that is a linear signal down-sampled by the down-sampling means 12 into a nonlinear signal.
This non-linear transformation is a process (non-linear compression / decompression process) for expanding a signal in a region with a low signal level and compressing a signal in a region with a high signal level. In general, the nonlinear transformation can be expressed by the following equations (3) and (4).
ここで、Eは非線形変換前の線形信号、E′は非線形変換後の非線形信号、α,a,b,c,dは係数を表している。なお、Eが小さい領域については、E′=eE(eは係数)で表される線形特性を与える場合もある。
例えば、HDTV信号規格では、線形信号Eから非線形信号E′への変換式は、以下の(5)式に示すように規定されている。
Here, E is a linear signal before nonlinear transformation, E ′ is a nonlinear signal after nonlinear transformation, and α, a, b, c, and d are coefficients. Note that a region with a small E may have a linear characteristic represented by E ′ = eE (e is a coefficient).
For example, in the HDTV signal standard, the conversion equation from the linear signal E to the nonlinear signal E ′ is defined as shown in the following equation (5).
非線形変換手段13A,13Bは、この(5)式を用いて非線形変換を行うこととしてもよい。なお、ここでは、前記(3)式を簡略化し、a=1,b=0,c=0とすることで、Eα(αのべき乗表記)を、非線形変換手段13A,13Bにおける非線形変換後の非線形信号の表記とする。 The nonlinear conversion means 13A, 13B may perform nonlinear conversion using the equation (5). Here, the equation (3) is simplified so that a = 1, b = 0, and c = 0, so that E α (α notation of α) is converted after nonlinear conversion in the nonlinear conversion means 13A and 13B. Of the nonlinear signal.
すなわち、非線形変換手段13Aは、輝度信号生成手段10で生成した輝度信号Yを非線形変換することで、非線形輝度信号Yαに変換する。
また、非線形変換手段13Bは、ダウンサンプル手段12でダウンサンプルした信号RLDを非線形変換することで、低域非線形赤信号RLD αに変換し、信号GLDを低域非線形緑信号GLD αに変換し、信号BLDを低域非線形青信号BLD αに変換する。
That is, the non-linear conversion means 13A is a luminance signal Y generated by the luminance signal generating means 10 by the non-linear conversion, converting the non-linear luminance signal Y alpha.
Further, the non-linear conversion means 13B converts the signal R LD down-sampled by the down-sampling means 12 into a low-frequency non-linear red signal R LD α , thereby converting the signal G LD into the low-frequency non-linear green signal G LD α. And the signal B LD is converted into a low-frequency nonlinear blue signal B LD α .
この非線形変換手段13Bは、変換した低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを、色差信号生成手段14に出力する。
また、非線形変換手段13Aで変換した非線形輝度信号Yαは、外部に出力する伝送用の映像信号の一部となる。
The nonlinear conversion unit 13B outputs the converted low-frequency nonlinear red signal R LD α , low-frequency nonlinear green signal G LD α, and low-frequency nonlinear blue signal B LD α to the color difference signal generation unit 14.
Further, the nonlinear luminance signal Y alpha converted by the nonlinear conversion unit 13A, a part of the video signal for transmission to be output to the outside.
色差信号生成手段14は、非線形変換手段13Bで変換した低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αから、色差信号を生成するものである。この色差信号生成手段14は、各色信号RLD α,GLD α,BLD αから、以下の(6)式に示す混合式によって、色差信号CbLD αと色差信号CrLD αとを生成する。 The color difference signal generation means 14 generates a color difference signal from the low-frequency nonlinear red signal R LD α , the low-frequency nonlinear green signal G LD α, and the low-frequency nonlinear blue signal B LD α converted by the nonlinear conversion means 13B. The color difference signal generation means 14 generates a color difference signal Cb LD α and a color difference signal Cr LD α from each color signal R LD α , G LD α , B LD α by a mixing equation shown in the following equation (6). .
ここで、rCb,gCb,bCb、rCr,gCr,bCrは、色差信号を生成するための係数で、例えば、HDTV信号規格であれば、rCb=−0.2126/1.8556、gCb=−0.7152/1.8556、bCb=0.5、rCr=0.5、gCr=−0.7152/1.5748、bCr=−0.0722/1.5748である。 Here, r Cb , g Cb , b Cb , r Cr , g Cr , and b Cr are coefficients for generating a color difference signal. For example, in the HDTV signal standard, r Cb = −0.2126 / 1. 8556, g Cb = −0.7152 / 1.8556, b Cb = 0.5, r Cr = 0.5, g Cr = −0.7152 / 1.5748, b Cr = −0.0722 / 1 .5748.
この色差信号生成手段14で生成した色差信号CbLD α,CrLD αは、外部に出力する伝送用の映像信号の一部となる。
このように、非線形変換手段13Aで変換した非線形輝度信号Yαと、色差信号生成手段14で生成した色差信号CbLD α,CrLD αは、図示を省略した出力手段を介して、映像信号受信装置2に送信される。
The color difference signals Cb LD α and Cr LD α generated by the color difference signal generation means 14 become a part of a transmission video signal output to the outside.
As described above, the non-linear luminance signal Y α converted by the non-linear conversion unit 13A and the color difference signals Cb LD α and Cr LD α generated by the color difference signal generation unit 14 are received via the output unit (not shown). Transmitted to the
以上、本発明の第1実施形態に係る映像信号送信装置1の構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この映像信号送信装置1をソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる伝送用映像信号生成プログラムによって動作させることができる。
The configuration of the video
〔第1実施形態:映像信号受信装置の構成〕
次に、図3を参照(適宜図1参照)して、本発明の第1実施形態に係る映像信号受信装置2の構成について説明を行う。ここでは、映像信号受信装置2は、線形変換手段20と、帯域制限手段21と、ダウンサンプル手段22と、非線形変換手段23と、色信号生成手段24と、線形変換手段25と、アップサンプル手段26と、高域信号生成手段27と、高域信号加算手段28と、を備えている。なお、映像信号受信装置2は、伝送路Nを介して、輝度信号と色差信号とを入力する入力手段や、RGB信号を出力する出力手段も備えるが、ここでは図示を省略する。また、各手段の処理遅延を補正するための遅延手段(遅延回路)についても、ここでは図示を省略する。
[First Embodiment: Configuration of Video Signal Receiver]
Next, the configuration of the video
線形変換手段20は、映像信号送信装置1から送信され、入力手段(不図示)を介して入力した輝度信号(非線形輝度信号Yα)を、映像信号送信装置1において行う非線形変換の逆特性を与えることにより、線形な輝度信号(線形輝度信号Y)に変換するものである。なお、この非線形輝度信号Yαは、映像信号送信装置1において、前記(2)式によって、線形信号であるRGB信号から生成された後、非線形変換されたものであるため、線形変換手段20において、その非線形変換の逆特性による変換を行うことで、(線形)輝度信号Yが正しく再現されることになる。
この線形変換手段20は、変換した線形輝度信号Yを、帯域制限手段21と高域信号生成手段27とに出力する。
The linear conversion means 20 converts the luminance signal (non-linear luminance signal Y α ) transmitted from the video
The linear conversion unit 20 outputs the converted linear luminance signal Y to the band limiting unit 21 and the high band signal generation unit 27.
帯域制限手段21は、線形変換手段20で変換した線形輝度信号Yから、予め定めた低域周波数成分(YL)を抽出するものである。なお、この帯域制限手段21が抽出する低域周波数成分は、後記するダウンサンプル手段22におけるダウンサンプルの度合いに応じて予め定まるものである。この帯域制限手段21は、入力する信号の数が異なるだけで、映像信号送信装置1の帯域制限手段11(図2参照)と同様の機能を有するものである。よって、ここでは、機能の詳細な説明について省略する。
この帯域制限手段21は、抽出した信号(YL)を、ダウンサンプル手段22に出力する。
The band limiting unit 21 extracts a predetermined low frequency component (Y L ) from the linear luminance signal Y converted by the linear conversion unit 20. The low frequency component extracted by the band limiting unit 21 is determined in advance according to the degree of down sampling in the down sampling unit 22 described later. The band limiting unit 21 has the same function as the band limiting unit 11 (see FIG. 2) of the video
The band limiting unit 21 outputs the extracted signal (Y L ) to the downsampling unit 22.
ダウンサンプル手段22は、帯域制限手段21で抽出した信号(YL)を予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルするものである。このサンプリング間隔は、映像信号の伝送形式に応じて予め定められている間隔である。例えば、映像信号送信装置1から送信される映像信号の伝送形式を4:2:2形式とする場合、ダウンサンプル手段22は、画素を水平方向に1画素置きにダウンサンプルする。また、例えば、映像信号送信装置1から送信される映像信号の伝送形式を4:2:0形式とする場合、ダウンサンプル手段22は、画素を水平方向、垂直方向ともに1画素置きにダウンサンプルする。
The down-sampling means 22 down-samples the signal (Y L ) extracted by the band limiting means 21 at a predetermined sampling interval (down-sampling ratio). This sampling interval is a predetermined interval according to the transmission format of the video signal. For example, when the transmission format of the video signal transmitted from the video
すなわち、ダウンサンプル手段22は、映像信号送信装置1のダウンサンプル手段12(図2参照)と同様のダウンサンプルを行う。
このダウンサンプル手段22は、ダウンサンプルした線形信号である信号(YLD)を、非線形変換手段23に出力する。
That is, the down-sampling unit 22 performs the same down-sampling as the down-sampling unit 12 (see FIG. 2) of the video
The down-sampling unit 22 outputs a signal (Y LD ) that is a down-sampled linear signal to the non-linear conversion unit 23.
非線形変換手段23は、ダウンサンプル手段22でダウンサンプルした線形信号である信号(YLD)を、非線形変換により非線形信号に変換するものである。なお、この非線形変換は、映像信号送信装置1の非線形変換手段13(図2参照)が行う非線形変換と同一の変換である。
この非線形変換手段23は、変換した輝度信号(低域非線形輝度信号YLD α)を、色信号生成手段24に出力する。
The nonlinear conversion means 23 converts the signal (Y LD ), which is a linear signal down-sampled by the down-sampling means 22, into a nonlinear signal by nonlinear conversion. This non-linear conversion is the same conversion as the non-linear conversion performed by the non-linear conversion means 13 (see FIG. 2) of the video
The nonlinear conversion unit 23 outputs the converted luminance signal (low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α ) to the color signal generation unit 24.
色信号生成手段24は、非線形変換手段23で変換した低域非線形輝度信号YLD αと、映像信号送信装置1から送信され、入力手段(不図示)を介して入力した色差信号CbLD α,CrLD αとから、低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを生成するものである。
The color signal generation unit 24 transmits the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α converted by the nonlinear conversion unit 23 and the color difference signals Cb LD α , transmitted from the video
この色信号生成手段24は、映像信号送信装置1の色差信号生成手段14(図2参照)において、前記(6)式によって、色差信号CbLD α,CrLD αを演算する場合、以下の(7)式により、低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを生成する。
This color signal generation means 24, when calculating the color difference signals Cb LD α and Cr LD α according to the above equation (6) in the color difference signal generation means 14 (see FIG. 2) of the video
ここで、(7)式は、前記(2)式および(6)式の逆変換式であり、yR,cbR,crR,yG,cbG,crG,yB,cbB,crBは、輝度信号および色差信号から赤信号、緑信号および青信号を生成するための係数で、例えば、HDTV信号規格であれば、yR=1,cbR=0,crR=1.5748,yG=1,cbG=−0.0722×1.8556/0.7152,crG=−0.2126×1.5748/0.7152,yB=1,cbB=1.8556,crB=0である。 Here, equation (7), wherein (2) the inverse transformation formula and Equation (6), y R, c bR, c rR, y G, c bG, c rG, y B, c bB, c rB is a coefficient for generating red light, a green signal and blue signal from a luminance signal and color difference signals, for example, if the HDTV signal standard, y R = 1, c bR = 0, c rR = 1.5748 , y G = 1, c bG = -0.0722 × 1.8556 / 0.7152, c rG = -0.2126 × 1.5748 / 0.7152, y B = 1, c bB = 1.8556, c rB = 0.
この色信号生成手段24は、生成した色信号である低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを、線形変換手段25に出力する。 The color signal generation means 24 outputs the low-frequency nonlinear red signal R LD α , the low-frequency nonlinear green signal G LD α, and the low-frequency nonlinear blue signal B LD α, which are generated color signals, to the linear conversion means 25.
線形変換手段25は、色信号生成手段24で生成した低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを、映像信号送信装置1の非線形変換手段13B(図2参照)において行う非線形変換の逆特性を与えることにより、線形信号である低域線形赤信号RLD、低域線形緑信号GLDおよび低域線形青信号BLDにそれぞれ変換するものである。
この線形変換手段25は、変換した低域線形赤信号RLD、低域線形緑信号GLDおよび低域線形青信号BLDを、アップサンプル手段26に出力する。
The linear conversion unit 25 converts the low-frequency nonlinear red signal R LD α , the low-frequency nonlinear green signal G LD α, and the low-frequency nonlinear green signal B LD α generated by the color signal generation unit 24 into the nonlinear conversion unit of the video
The linear conversion means 25 outputs the converted low-frequency linear red signal R LD , low-frequency linear green signal G LD and low-frequency linear blue signal B LD to the up-sampling means 26.
アップサンプル手段26は、線形変換手段25で変換した低域線形緑信号GLD、低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDを、(線形)輝度信号Yと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルするものである。 The up-sampling means 26 converts the low-frequency linear green signal G LD , the low-frequency linear blue signal B LD and the low-frequency linear red signal R LD converted by the linear conversion means 25 into the same number of samples and pixel structure as the (linear) luminance signal Y. Upsampling so that
例えば、映像信号送信装置1から送信される映像信号の伝送形式が4:2:2形式である場合、アップサンプル手段26は、水平方向に1画素ごとに画素の挿入を行う。また、映像信号送信装置1から送信される映像信号の伝送形式が4:2:0形式である場合、アップサンプル手段26は、水平方向、垂直方向ともに1画素ごとに画素の挿入を行う。なお、ここで、画素の挿入は、隣接画素からの補間フィルタより求めた画素値の画素を挿入する。
For example, when the transmission format of the video signal transmitted from the video
このアップサンプル手段26は、アップサンプルした低域線形赤信号RL、低域線形緑信号GLおよび低域線形青信号BLを、高域信号加算手段28に出力する。 The upsampling means 26 outputs the up-sampled low-frequency linear red signal R L , low-frequency linear green signal G L and low-frequency linear blue signal B L to the high-frequency signal adding means 28.
高域信号生成手段27は、線形変換手段20で変換した線形輝度信号Yから、高域周波数成分の信号(高域輝度信号YH)を抽出するものである。ここでは、高域信号生成手段27を、減算手段271で構成している。
減算手段271は、線形変換手段20で変換した線形輝度信号Yから、アップサンプル手段26でアップサンプルした低域線形輝度信号YLを減算することで、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成する。
The high-frequency signal generation unit 27 extracts a high-frequency component signal (high-frequency luminance signal Y H ) from the linear luminance signal Y converted by the linear conversion unit 20. Here, the high frequency signal generating means 27 is constituted by a subtracting means 271.
The subtracting unit 271 subtracts the low-frequency linear luminance signal YL upsampled by the
なお、この高域信号生成手段27は、線形輝度信号Yから、予め定めた高域周波数成分を抽出するものとして構成してもよい。この場合、高域信号生成手段27は、一般的な高域通過フィルタによって構成することができる。また、この高域周波数成分は、帯域制限手段21において行う低域周波数成分の残りの高域側の成分として予め定めておくものとする。なお、高域信号生成手段27を高域通過フィルタで構成する場合、高域信号生成手段27は、帯域制限手段21で帯域制限した低域線形輝度信号YLを使用しない。
この高域信号生成手段27は、生成した高域輝度信号YHを、高域信号加算手段28に出力する。
The high frequency signal generating means 27 may be configured to extract a predetermined high frequency component from the linear luminance signal Y. In this case, the high-frequency signal generation means 27 can be configured by a general high-pass filter. The high frequency component is determined in advance as the remaining high frequency component of the low frequency component performed in the band limiting unit 21. When the high frequency signal generating unit 27 is configured by a high pass filter, the high frequency signal generating unit 27 does not use the low frequency linear luminance signal Y L band-limited by the band limiting unit 21.
The high frequency signal generating unit 27 outputs the generated high frequency luminance signal Y H to the high frequency signal adding unit 28.
高域信号加算手段28は、アップサンプル手段26でアップサンプルした低域線形赤信号RLと、低域線形緑信号GLと、低域線形青信号BLとに、それぞれ高域輝度信号YHを加算することで、RGB信号を生成するものである。すなわち、高域信号加算手段28は、以下の(8)式によって、RGB信号を生成する。
High band signal adding means 28, and the low frequency linear red signal R L which is upsampled in
このように、高域信号加算手段28は、RGB信号の帯域制限した低域周波数成分の信号(RL,GL,BL)と、輝度信号の高域周波数成分の信号(YH)とから、RGB信号を生成することができる。 As described above, the high-frequency signal adding means 28 includes the low-frequency component signal (R L , G L , B L ) of which the band of the RGB signal is limited, and the high-frequency component signal (Y H ) of the luminance signal. From this, an RGB signal can be generated.
以上、本発明の第1実施形態に係る映像信号受信装置2の構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この映像信号受信装置2をソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる伝送用映像信号変換プログラムによって動作させることができる。
The configuration of the video
なお、映像信号受信装置2は、図4に示すように、変形することも可能である。
ここで、図4を参照して、第1実施形態に係る映像信号受信装置2の変形例について説明する。図4に示した映像信号受信装置2aは、映像信号受信装置2の高域信号生成手段27を、高域信号生成手段27Bに替えて構成している。高域信号生成手段27B以外の構成については、映像信号受信装置2(図3参照)と同じである。
The video
Here, with reference to FIG. 4, the modification of the
高域信号生成手段27Bは、線形変換手段20で変換した線形輝度信号Yから、高域周波数成分の信号(高域輝度信号YH)を抽出するものであるが、内部で低域線形輝度信号YLを生成している点が、映像信号受信装置2の高域信号生成手段27とは異なっている。ここでは、高域信号生成手段27Bは、減算手段271と、輝度信号生成手段272と、アップサンプル手段273と、を備えている。なお、減算手段271は、低域線形輝度信号YLの入力元が異なるのみで、映像信号受信装置2の高域信号生成手段27と同一のものである。
The high-frequency signal generation unit 27B extracts a high-frequency component signal (high-frequency luminance signal Y H ) from the linear luminance signal Y converted by the linear conversion unit 20, and internally includes a low-frequency linear luminance signal. It differs from the high frequency signal generating means 27 of the video
輝度信号生成手段272は、線形変換手段25で変換した低域線形赤信号RLD、低域線形緑信号GLDおよび低域線形青信号BLDから、低域線形輝度信号YLDを生成するものである。この輝度信号生成手段272は、以下の(9)式によって、低域線形輝度信号YLDを生成する。 The luminance signal generation means 272 generates a low frequency linear luminance signal Y LD from the low frequency linear red signal R LD , the low frequency linear green signal G LD and the low frequency linear blue signal B LD converted by the linear conversion means 25. is there. The luminance signal generation means 272 generates the low frequency linear luminance signal Y LD by the following equation (9).
ここで、r,g,bは、映像信号送信装置1の輝度信号生成手段10(図2参照)において、前記(2)式で用いた係数と同じものである。
この輝度信号生成手段272は、生成した低域線形輝度信号YLDを、アップサンプル手段273に出力する。
Here, r, g, and b are the same as the coefficients used in the equation (2) in the luminance signal generating means 10 (see FIG. 2) of the video
The luminance signal generation unit 272 outputs the generated low frequency linear luminance signal Y LD to the upsampling unit 273.
アップサンプル手段273は、輝度信号生成手段272で生成した低域線形輝度信号YLDを、(線形)輝度信号Yと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルするものである。なお、このアップサンプル手段273におけるアップサンプルの処理内容は、入出力信号が異なるのみで、アップサンプル手段26と同一であるため、説明を省略する。
このアップサンプル手段273は、アップサンプルした低域線形輝度信号YLを、減算手段271に出力する。
このように、映像信号受信装置2aを構成しても、映像信号受信装置2(図3参照)と同一の作用効果を奏することができる。
The up-sampling unit 273 up-samples the low-frequency linear luminance signal Y LD generated by the luminance signal generation unit 272 so that it has the same number of samples and pixel structure as the (linear) luminance signal Y. The processing contents of the upsampling in the upsampling unit 273 are the same as those of the
The up-sampling unit 273 outputs the up-sampled low-frequency linear luminance signal Y L to the subtracting unit 271.
Thus, even if it comprises the video signal receiver 2a, there can exist the same effect as the video signal receiver 2 (refer FIG. 3).
[第1実施形態:映像信号伝送システムの動作]
次に、本発明の第1実施形態に係る映像信号伝送システムSの動作について説明する。なお、以下では、映像信号送信装置1の動作、映像信号受信装置2の動作について順次説明を行う。
[First Embodiment: Operation of Video Signal Transmission System]
Next, the operation of the video signal transmission system S according to the first embodiment of the present invention will be described. In the following, the operation of the video
〔第1実施形態:映像信号送信装置の動作〕
最初に、図5を参照(適宜図1,図2参照)して、映像信号送信装置1の動作について説明する。
[First Embodiment: Operation of Video Signal Transmitting Device]
First, the operation of the video
まず、映像信号送信装置1は、図示を省略した入力手段によって、外部から映像信号を入力する(ステップS1)。なお、この映像信号は、線形信号である三原色信号(RGB信号)である。
そして、映像信号送信装置1は、輝度信号生成手段10によって、ステップS1で入力したRGB信号を予め定めた混合比率で混合することで輝度信号Yを生成する(ステップS2)。具体的には、輝度信号生成手段10は、前記(2)式によって輝度信号Yを生成する。
First, the video
Then, the video
そして、映像信号送信装置1は、帯域制限手段11によって、ステップS1で入力したR信号,G信号,B信号とから、予め定めた低域周波数成分(RL,GL,BL)を抽出する(ステップS3)。
さらに、映像信号送信装置1は、ダウンサンプル手段12によって、ステップS3で抽出した各信号(RL,GL,BL)を、伝送形式(4:2:2形式、4:2:0形式等)により予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルした信号(RLD,GLD,BLD)を生成する(ステップS4)。
Then, the video
Further, the video
そして、映像信号送信装置1は、非線形変換手段13Aによって、ステップS2で生成した輝度信号Yを、非線形変換により非線形信号に変換し、非線形変換手段13Bによって、ステップS4で生成した低域周波数成分の信号(RLD,GLD,BLD)を、非線形変換により非線形信号に変換する(ステップS5)。すなわち、非線形変換手段13Aは、輝度信号Yを非線形輝度信号Yαに変換する。また、非線形変換手段13Bは、信号RLDを低域非線形赤信号RLD αに変換し、信号GLDを低域非線形緑信号GLD αに変換し、信号BLDを低域非線形青信号BLD αに変換する。
Then, the video
そして、映像信号送信装置1は、色差信号生成手段14によって、ステップS5で生成した低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αから、色差信号CbLD α,CrLD αを生成する(ステップS6)。具体的には、色差信号生成手段14は、前記(6)式によって色差信号CbLD α,CrLD αを生成する。
Then, the video
その後、映像信号送信装置1は、図示を省略した出力手段によって、ステップS5で生成した非線形輝度信号Yαと、ステップS6で生成した色差信号CbLD α,CrLD αとを、伝送用の映像信号として、伝送路Nを介して、映像信号受信装置2に出力する(ステップS7)。
以上の動作によって、映像信号送信装置1は、輝度信号(非線形輝度信号Yα)と、色差信号(CbLD α,CrLD α)とを、映像信号受信装置2に送信することができる。
Thereafter, the video
Through the above operation, the video
〔第1実施形態:映像信号受信装置の動作〕
次に、図6を参照(適宜図1,図3参照)して、映像信号受信装置2の動作について説明する。
[First Embodiment: Operation of Video Signal Receiving Device]
Next, the operation of the video
まず、映像信号受信装置2は、図示を省略した入力手段によって、映像信号送信装置1から、伝送路Nを介して、伝送用の映像信号である非線形輝度信号Yαと色差信号CbLD α,CrLD αとを入力する(ステップS10)。
そして、映像信号受信装置2は、線形変換手段20によって、ステップS10で入力した非線形輝度信号Yαに非線形変換の逆特性を与え線形輝度信号Yに変換する(ステップS11)。
First, the video
The video
そして、映像信号受信装置2は、帯域制限手段21によって、ステップS11で変換した線形輝度信号Yから、低域周波数成分(YL)を抽出し(ステップS12)、ダウンサンプル手段22によって、映像信号の伝送形式に応じて予め定められているサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルする(ステップS13)。
さらに、映像信号受信装置2は、非線形変換手段23によって、ステップS13でダウンサンプルした線形信号である輝度信号(YLD)を、非線形変換により非線形信号の輝度信号(低域非線形輝度信号YLD α)に変換する(ステップS14)。
Then, the video
Further, the video
その後、映像信号受信装置2は、色信号生成手段24によって、ステップS14で変換した低域非線形輝度信号YLD αと、ステップS10で入力した色差信号CbLD α,CrLD αとから、低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを生成する(ステップS15)。具体的には、色信号生成手段24は、前記(7)式によって低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αを生成する。
Thereafter, the video
そして、映像信号受信装置2は、線形変換手段25によって、ステップS15で生成した低域非線形赤信号RLD α、低域非線形緑信号GLD αおよび低域非線形青信号BLD αに、それぞれ非線形変換の逆特性を与えることで、信号RLD α,GLD α,BLD αを、線形信号である低域線形赤信号RLD、低域線形緑信号GLDおよび低域線形青信号BLDに変換する(ステップS16)。
Then, the video
そして、映像信号受信装置2は、アップサンプル手段26によって、ステップS16で変換した低域線形赤信号RLD、低域線形緑信号GLDおよび低域線形青信号BLDを、(線形)輝度信号Yと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルする(ステップS17)。
Then, the video
また、映像信号受信装置2は、高域信号生成手段27(減算手段271)によって、ステップS11で変換した線形輝度信号Yから、ステップS12で抽出した低域線形輝度信号YLを減算することで、輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号YHを生成する(ステップS18)。
The video
そして、映像信号受信装置2は、高域信号加算手段28によって、ステップS17でアップサンプルした低域線形赤信号RL、低域線形緑信号GLおよび低域線形青信号BLに、ステップS18で生成した高域輝度信号YHをそれぞれ加算することで、RGB信号を生成する(ステップS19)。
Then, the video
その後、映像信号受信装置2は、図示を省略した出力手段によって、ステップS19で生成したRGB信号(映像信号)を出力する(ステップS20)。
以上の動作によって、映像信号受信装置2は、映像信号送信装置1から出力される非線形輝度信号Yαと色差信号CbLD α,CrLD αとから、三原色信号(RGB信号)の映像信号を生成することができる。
Thereafter, the video
Through the above operation, the video
以上、第1実施形態に係る映像信号送信装置1および映像信号受信装置2について説明した。この第1実施形態においては、色差信号生成手段14(図2参照)において、伝送用の色差信号をRGBの各色信号から生成することとした。しかし、この色差信号は、輝度信号と色信号との差によって生成することとしてもよい。
そこで、第1実施形態の変形例である輝度信号と色信号との差によって色差信号を生成して伝送する映像信号送信装置1Bおよび映像信号受信装置2Bについて、本発明の第2実施形態として説明する。
The video
Therefore, a video
〔第2実施形態:映像信号送信装置の構成〕
まず、図7を参照(適宜図1参照)して、本発明の第2実施形態に係る映像信号送信装置1Bの構成について説明を行う。ここでは、映像信号送信装置1Bは、輝度信号生成手段10と、帯域制限手段11Bと、ダウンサンプル手段12Bと、非線形変換手段13A,13Cと、色差信号生成手段14Bと、を備えている。
[Second Embodiment: Configuration of Video Signal Transmitting Apparatus]
First, referring to FIG. 7 (refer to FIG. 1 as appropriate), the configuration of a video
帯域制限手段11B、ダウンサンプル手段12B、非線形変換手段13Cおよび色差信号生成手段14B以外の構成については、図2で説明した映像信号送信装置1と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
Since the configuration other than the band limiting unit 11B, the downsampling unit 12B, the non-linear conversion unit 13C, and the color difference signal generation unit 14B is the same as that of the video
帯域制限手段11Bは、輝度信号生成手段10で生成した輝度信号Yと、入力手段(不図示)を介して入力したB信号、R信号とから、それぞれ予め定めた低域周波数成分の信号(YL,BL,RL)を抽出するものである。なお、この帯域制限手段11における帯域制限の処理内容は、入出力信号が異なるのみで、図2で説明した帯域制限手段11と同一であるため、説明を省略する。
この帯域制限手段11Bは、抽出した各信号(YL,BL,RL)を、ダウンサンプル手段12Bに出力する。
The band limiting unit 11B is a predetermined low-frequency component signal (Y) from the luminance signal Y generated by the luminance signal generating unit 10 and the B signal and R signal input via the input unit (not shown). L , B L , R L ) are extracted. Note that the processing content of the band limiting in the band limiting unit 11 is the same as that of the band limiting unit 11 described with reference to FIG.
The band limiting unit 11B outputs the extracted signals (Y L , B L , R L ) to the downsampling unit 12B.
ダウンサンプル手段12Bは、帯域制限手段11Bで抽出した各信号(YL,BL,R)を予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルするものである。なお、このダウンサンプル手段12Bにおけるダウンサンプルの処理内容は、入出力信号が異なるのみで、図2で説明したダウンサンプル手段12と同一であるため、説明を省略する。
このダウンサンプル手段12Bは、ダウンサンプルした各信号(YLD,BLD,RLD)を、非線形変換手段13Cに出力する。
The downsampling unit 12B downsamples each signal (Y L , B L , R) extracted by the band limiting unit 11B at a predetermined sampling interval (down sample ratio). The downsampling process content in the downsampling unit 12B is the same as that of the
The down-sampling unit 12B outputs the down-sampled signals (Y LD , B LD , R LD ) to the nonlinear conversion unit 13C.
非線形変換手段13Cは、ダウンサンプル手段12Bでダウンサンプルした線形信号である各信号(YLD,RLD,BLD)を、非線形信号(YLD α,BLD α,RLD α)に変換するものである。なお、この非線形変換手段13Cにおける非線形変換の処理内容は、入出力信号が異なるのみで、図2で説明した非線形変換手段13Bと同一であるため、説明を省略する。
この非線形変換手段13Cは、変換した低域非線形輝度信号YLD α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを、色差信号生成手段14Bに出力する。
The nonlinear conversion means 13C converts each signal (Y LD , R LD , B LD ), which is the linear signal down-sampled by the down-sampling means 12B, into a nonlinear signal (Y LD α , B LD α , R LD α ). Is. The processing content of the nonlinear conversion in the nonlinear conversion means 13C is the same as that of the nonlinear conversion means 13B described with reference to FIG.
The nonlinear conversion means 13C outputs the converted low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α , low-frequency nonlinear blue signal B LD α, and low-frequency nonlinear red signal R LD α to the color difference signal generation device 14B.
色差信号生成手段14Bは、非線形変換手段13Cで変換した低域非線形輝度信号YLD α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αから、色差信号を生成するものである。この色差信号生成手段14Bは、以下の(10)式に示すように、低域非線形青信号BLD αと低域非線形輝度信号YLD αとの差信号を色差信号CbLD αとし、低域非線形赤信号RLD αと低域非線形輝度信号YLD αとの差信号を色差信号CrLD αとする。 The color difference signal generation means 14B generates a color difference signal from the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α , the low-frequency nonlinear blue signal B LD α and the low-frequency nonlinear red signal R LD α converted by the nonlinear conversion means 13C. As shown in the following equation (10), the color difference signal generation unit 14B uses the difference signal between the low-frequency nonlinear blue signal B LD α and the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α as the color difference signal Cb LD α , and the low-frequency nonlinear signal 14B. A difference signal between the red signal R LD α and the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α is defined as a color difference signal Cr LD α .
なお、色差信号生成手段14Bは、色差信号のダイナミックレンジを輝度信号のダイナミックレンジと同じにするために、予め定めた係数で除算することとしてもよい。
すなわち、色差信号生成手段14Bは、以下の(11)式に示すように、低域非線形青信号BLD αと低域非線形輝度信号YLD αとの差信号を係数kcbで除算することで色差信号CbLD αとし、低域非線形赤信号RLD αと低域非線形輝度信号YLD αとの差信号を係数kcrで除算することで色差信号CrLD αとする。なお、この係数kcb,kcrは、色差信号のダイナミックレンジを輝度信号のダイナミックレンジと同じにするための係数であるが、簡略化してそれぞれの値を“2”としてもよい。
The color difference signal generation unit 14B may divide by a predetermined coefficient so that the dynamic range of the color difference signal is the same as the dynamic range of the luminance signal.
That is, the color difference signal generation unit 14B divides the difference signal between the low-frequency nonlinear blue signal B LD α and the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α by the coefficient kcb as shown in the following equation (11). and cb LD alpha, and the color difference signals Cr LD alpha by dividing the difference signal and the low frequency non-linear red signal R LD alpha and low nonlinear luminance signal Y LD alpha by a factor kcr. The coefficients kcb and kcr are coefficients for making the dynamic range of the color difference signal the same as the dynamic range of the luminance signal. However, the values may be simplified to be “2”.
この色差信号生成手段14Bで生成した色差信号CbLD α,CrLD αは、外部に出力する伝送用の映像信号の一部となる。
このように、非線形変換手段13Bで変換した非線形輝度信号Yαと、色差信号生成手段14Bで生成した色差信号CbLD α,CrLD αは、図示を省略した出力手段を介して、映像信号受信装置2に送信される。
The color difference signals Cb LD α and Cr LD α generated by the color difference signal generation means 14B are part of the transmission video signal output to the outside.
As described above, the non-linear luminance signal Y α converted by the non-linear conversion unit 13B and the color difference signals Cb LD α and Cr LD α generated by the color difference signal generation unit 14B are received via the output unit (not shown). Transmitted to the
以上、本発明の第2実施形態に係る映像信号送信装置1Bの構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この映像信号送信装置1Bをソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる伝送用映像信号生成プログラムによって動作させることができる。
The configuration of the video
〔第2実施形態:映像信号受信装置の構成〕
次に、図8を参照(適宜図1参照)して、本発明の第2実施形態に係る映像信号受信装置2Bの構成について説明を行う。ここでは、映像信号受信装置2Bは、線形変換手段20と、帯域制限手段21と、ダウンサンプル手段22と、非線形変換手段23と、色信号生成手段24Bと、線形変換手段25Bと、色信号生成手段24Cと、アップサンプル手段26Bと、高域信号生成手段27と、高域信号加算手段28と、を備えている。
[Second Embodiment: Configuration of Video Signal Receiver]
Next, referring to FIG. 8 (refer to FIG. 1 as appropriate), the configuration of the video
色信号生成手段24B、線形変換手段25B、色信号生成手段24Cおよびアップサンプル手段26B以外の構成については、図3で説明した映像信号受信装置2と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
The configurations other than the color signal generation unit 24B, the linear conversion unit 25B, the color signal generation unit 24C, and the
色信号生成手段24Bは、非線形変換手段23で変換した低域非線形輝度信号YLD αと、映像信号送信装置1Bから送信され、入力手段(不図示)を介して入力した色差信号CbLD α,CrLD αとから、低域非線形青信号BLD αと低域非線形赤信号RLD αとを生成するものである。
The color signal generation unit 24B transmits the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α converted by the nonlinear conversion unit 23 and the color difference signals Cb LD α , transmitted from the video
この色信号生成手段24Bは、色差信号生成手段14B(図7参照)において、前記(10)式によって、色差信号CbLD α,CrLD αを演算する場合、以下の(12)式に示すように、色差信号CbLD αと低域非線形輝度信号YLD αとを加算することで、低域非線形青信号BLD αを生成し、色差信号CrLD αと低域非線形輝度信号YLD αとを加算することで、低域非線形赤信号RLD αを生成する。 When the color difference signal generation unit 24B calculates the color difference signals Cb LD α and Cr LD α according to the equation (10) in the color difference signal generation unit 14B (see FIG. 7), the following equation (12) The color difference signal Cb LD α and the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α are added to generate a low-frequency nonlinear blue signal B LD α , and the color difference signal Cr LD α and the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α are obtained. By adding, a low-frequency nonlinear red signal R LD α is generated.
また、色信号生成手段24Bは、色差信号生成手段14B(図7参照)において、前記(11)式によって、色差信号CbLD α,CrLD αを演算する場合、以下の(13)式に示すように、色差信号CbLD αに係数kcbを乗算した後、低域非線形輝度信号YLD αを加算することで、低域非線形青信号BLD αを生成し、色差信号CrLD αに係数kcrを乗算した後、低域非線形輝度信号YLD αを加算することで、低域非線形赤信号RLD αを生成する。 Further, when the color signal generation unit 24B calculates the color difference signals Cb LD α and Cr LD α according to the equation (11) in the color difference signal generation unit 14B (see FIG. 7), the following equation (13) is shown. Thus, after the color difference signal Cb LD α is multiplied by the coefficient kcb, the low frequency nonlinear luminance signal Y LD α is added to generate the low frequency nonlinear blue signal B LD α , and the coefficient kcr is added to the color difference signal Cr LD α. After multiplication, the low-frequency nonlinear luminance signal Y LD α is added to generate a low-frequency nonlinear red signal R LD α .
なお、色差信号生成手段14B(図7参照)において、前記(10)式によって色差信号CbLD α,CrLD αを生成するか、前記(11)式によって色差信号CbLD α,CrLD αを生成するかは、映像信号受信装置2Bにおいて既知であるものとする。
この色信号生成手段24Bは、生成した色信号である低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αを、線形変換手段25Bに出力する。
In the color difference signal generation means 14B (see FIG. 7), the color difference signals Cb LD α and Cr LD α are generated by the equation (10), or the color difference signals Cb LD α and Cr LD α are calculated by the equation (11). It is assumed that the image signal is generated in the video
The color signal generation unit 24B outputs the low-frequency nonlinear blue signal B LD α and the low-frequency nonlinear red signal R LD α , which are generated color signals, to the linear conversion unit 25B.
線形変換手段25Bは、色信号生成手段24Bで生成した低域非線形青信号BLD αと低域非線形赤信号RLD αとを、映像信号送信装置1Bの非線形変換手段13C(図7参照)において行う非線形変換の逆特性を与えることにより、線形信号である低域線形青信号BLDと低域線形赤信号RLDとに変換するものである。
この線形変換手段25Bは、変換した低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDを、色信号生成手段24Cおよびアップサンプル手段26Bに出力する。
The linear conversion means 25B performs the low-frequency nonlinear blue signal B LD α and the low-frequency nonlinear red signal R LD α generated by the color signal generation means 24B in the nonlinear conversion means 13C (see FIG. 7) of the video
The linear conversion means 25B outputs the converted low frequency linear blue signal B LD and low frequency linear red signal R LD to the color signal generation means 24C and the upsampling means 26B.
色信号生成手段24Cは、ダウンサンプル手段22でダウンサンプルした低域線形輝度信号YLDと、線形変換手段25Bで変換した低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDとから、低域線形緑信号GLDを生成するものである。この色信号生成手段24Cは、以下の(14)式によって、低域線形緑信号GLDを生成する。 The chrominance signal generation unit 24C generates a low-frequency signal from the low-frequency linear luminance signal Y LD down-sampled by the down-sampling device 22, the low-frequency linear blue signal B LD and the low-frequency linear red signal R LD converted by the linear conversion device 25B A linear green signal G LD is generated. The color signal generation unit 24C generates the low-pass linear green signal G LD by the following equation (14).
ここで、r,g,bは、映像信号送信装置1Bの輝度信号生成手段10(図7参照)において、前記(2)式で用いた係数と同じものである。
この色信号生成手段24Cは、生成した低域線形緑信号GLDを、アップサンプル手段26Bに出力する。
Here, r, g, and b are the same as the coefficients used in the equation (2) in the luminance signal generation means 10 (see FIG. 7) of the video
The color signal generation unit 24C outputs the generated low-frequency linear green signal G LD to the
アップサンプル手段26Bは、線形変換手段25Bで変換した低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDと、色信号生成手段24Cで生成した低域線形緑信号GLDとを、(線形)輝度信号Yと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルするものである。なお、このアップサンプル手段26Bにおけるアップサンプルの処理内容は、図3で説明したアップサンプル手段26と同一であるため、説明を省略する。
The up-
このアップサンプル手段26Bは、アップサンプルした低域線形緑信号GL、低域線形青信号BLおよび低域線形赤信号RLを、高域信号加算手段28に出力する。 The up-sampling means 26B outputs the up-sampled low-frequency linear green signal G L , low-frequency linear blue signal B L and low-frequency linear red signal R L to the high-frequency signal adding means 28.
以上、本発明の第2実施形態に係る映像信号受信装置2Bの構成について説明したが、本発明は、本実施形態の形式に限定されるものではない。前記した各手段は、回路を用いたハードウェア構成で実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできる。この映像信号受信装置2Bをソフトウェアで実現する場合、図示を省略したCPUやメモリを搭載した一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる伝送用映像信号変換プログラムによって動作させることができる。
The configuration of the video
なお、映像信号受信装置2Bは、図9に示すように、変形することも可能である。
ここで、図9を参照して、第2実施形態に係る映像信号受信装置2Bの変形例について説明する。図9に示した映像信号受信装置2Baは、映像信号受信装置2Bの高域信号生成手段27を、高域信号生成手段27Cに替えて構成している。高域信号生成手段27C以外の構成については、映像信号受信装置2B(図8参照)と同じである。
The video
Here, with reference to FIG. 9, the modification of the
高域信号生成手段27Cは、線形変換手段20で変換した線形輝度信号Yから、高域周波数成分の信号(高域輝度信号YH)を抽出するものであるが、ダウンサンプル手段22がダウンサンプルした信号YLDを使用して高域輝度信号YHを生成している点が、映像信号受信装置2Bの高域信号生成手段27とは異なっている。ここでは、高域信号生成手段27Cは、減算手段271と、アップサンプル手段273Bと、を備えている。なお、減算手段271は、低域線形輝度信号YLの入力元が異なるのみで、映像信号受信装置2Bの高域信号生成手段27と同一のものである。
The high frequency signal generating means 27C extracts a high frequency component signal (high frequency luminance signal Y H ) from the linear luminance signal Y converted by the linear conversion means 20, but the down sampling means 22 performs down sampling. This is different from the high frequency signal generating means 27 of the video
アップサンプル手段273Bは、ダウンサンプル手段22でダウンサンプルした信号YLDを、(線形)輝度信号Yと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルするものである。なお、このアップサンプル手段273Bにおけるアップサンプルの処理内容は、入出力信号が異なるのみで、アップサンプル手段26Bと同一であるため、説明を省略する。
このアップサンプル手段273Bは、アップサンプルした低域線形輝度信号YLを、減算手段271に出力する。
このように、映像信号受信装置2Baを構成しても、映像信号受信装置2B(図8参照)と同一の作用効果を奏することができる。
The up-sampling means 273B up-samples the signal Y LD down-sampled by the down-sampling means 22 so as to have the same sample number and pixel structure as the (linear) luminance signal Y. The upsampling means 273B has the same upsampling processing content as that of the upsampling means 26B, except that the input / output signals are different.
The up-
Thus, even if it comprises video signal receiver 2Ba, there can exist the same effect as
[第2実施形態:映像信号伝送システムの動作]
次に、本発明の第2実施形態に係る映像信号伝送システムSBの動作について説明する。なお、以下では、映像信号送信装置1Bの動作、映像信号受信装置2Bの動作について順次説明を行う。
[Second Embodiment: Operation of Video Signal Transmission System]
Next, the operation of the video signal transmission system S B according to the second embodiment of the present invention. In the following, the operation of the video
〔第2実施形態:映像信号送信装置の動作〕
まず、図10を参照(適宜図1,図7参照)して、映像信号送信装置1Bの動作について説明する。なお、図10に示したステップS3B〜S6B以外の動作については、図5で説明した映像信号送信装置1Bの動作と同一であるため説明を省略する。
[Second Embodiment: Operation of Video Signal Transmitter]
First, the operation of the video
ステップS2の後、映像信号送信装置1Bは、帯域制限手段11Bによって、ステップS2で生成した輝度信号Yと、ステップS1で入力したB信号,R信号とから、予め定めた低域周波数成分(YL,BL,RL)を抽出する(ステップS3B)。
さらに、映像信号送信装置1Bは、ダウンサンプル手段12Bによって、ステップS3Bで抽出した各信号(YL,BL,RL)を、伝送形式(4:2:2形式、4:2:0形式等)により予め定めたサンプリング間隔(ダウンサンプル比)でダウンサンプルした信号(YLD,BLD,RLD)を生成する(ステップS4B)。
After step S2, the video
Furthermore, the video
そして、映像信号送信装置1Bは、非線形変換手段13Aによって、ステップS2で生成した輝度信号Yを、非線形変換により非線形信号に変換し、非線形変換手段13Cによって、ステップS4Bで生成した低域周波数成分の信号(YLD,BLD,RLD)を、非線形変換により非線形信号に変換する(ステップS5B)。すなわち、非線形変換手段13Aは、輝度信号Yを非線形輝度信号Yαに変換する。また、非線形変換手段13Cは、信号YLDを低域非線形輝度信号YLD αに変換し、信号BLDを低域非線形青信号BLD αに変換し、信号RLDを低域非線形赤信号RLD αに変換する。
Then, the video
そして、映像信号送信装置1Bは、色差信号生成手段14Bによって、ステップS5Bで生成した低域非線形輝度信号YLD α、低域非線形青信号BLD αおよび低域非線形赤信号RLD αから、色差信号CbLD α,CrLD αを生成する(ステップS6B)。具体的には、色差信号生成手段14Bは、前記(10)式または(11)式によって色差信号CbLD α,CrLD αを生成する。
Then, the video
その後、映像信号送信装置1Bは、ステップS7の動作によって、輝度信号(非線形輝度信号Yα)と、色差信号(CbLD α,CrLD α)とを、映像信号受信装置2Bに送信することができる。
Thereafter, the video
〔第2実施形態:映像信号受信装置の動作〕
次に、図11を参照(適宜図1,図8参照)して、映像信号受信装置2Bの動作について説明する。なお、図9に示したステップS15B〜S17B以外の動作については、図5で説明した映像信号送信装置1Bの動作と同一であるため説明を省略する。
[Second Embodiment: Operation of Video Signal Receiving Device]
Next, the operation of the video
ステップS14の後、映像信号受信装置2Bは、色信号生成手段24Bによって、ステップS14で変換した低域非線形輝度信号YLD αと、ステップS10で入力した色差信号CbLD α,CrLD αとから、低域非線形青信号BLD αと低域非線形赤信号RLD αとを生成する(ステップS15B)。具体的には、色信号生成手段24Bは、前記(12)式または(13)式によって低域非線形青信号BLD αと低域非線形赤信号RLD αとを生成する。
After step S14, the video
そして、映像信号受信装置2Bは、線形変換手段25Bによって、ステップS15Bで生成した低域非線形青信号BLD αと低域非線形赤信号RLD αとに非線形変換の逆特性を与えることで、信号BLD α,RLD αを、線形信号である低域線形青信号BLDと低域線形赤信号RLDとに変換する(ステップS16B)。
Then, the video
そして、映像信号受信装置2Bは、色信号生成手段24Cによって、ステップS13でダウンサンプルした線形信号である輝度信号YLDと、ステップS16Bで変換した低域線形青信号BLDおよび低域線形赤信号RLDとから、低域線形緑信号GLDを生成する(ステップS16C)。具体的には、色信号生成手段24Cは、前記(14)式によって低域線形緑信号GLDを生成する。
Then, the video
そして、映像信号受信装置2は、アップサンプル手段26Bによって、ステップS16Bで変換した低域線形赤信号RLDおよび低域線形青信号BLDと、ステップS16Cで生成した低域線形緑信号GLDとを、(線形)輝度信号Yと同じサンプル数および画素構造となるようにアップサンプルする(ステップS17B)。
その後、映像信号受信装置2Bは、ステップS18〜S20の動作によって、三原色信号(RGB信号)の映像信号を生成する。
Then, the video
Thereafter, the video
以上、本発明の第1実施形態および第2実施形態に係る映像信号伝送システムS(SB)の構成および動作について説明したが、本発明は、第1実施形態と第2実施形態とにおいて、それぞれの送受信装置を入れ替えて映像信号の伝送を行ってもよい。すなわち、第1実施形態に係る映像信号送信装置1が送信した映像信号を、第2実施形態に係る映像信号受信装置2Bで受信することとしてもよいし、第2実施形態に係る映像信号送信装置1Bが送信した映像信号を、第1実施形態に係る映像信号受信装置2で受信することとしてもよい。
The configuration and operation of the video signal transmission system S (S B ) according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention have been described above. However, the present invention is described in the first embodiment and the second embodiment. The video signals may be transmitted by switching the respective transmission / reception devices. That is, the video signal transmitted by the video
[色再現誤差の比較]
次に、本発明の実施形態に係る映像信号伝送システムS(SB)による映像信号の伝送方式と、従来手法による映像信号の伝送方式との性能の比較について説明する。
ここでは、一般的な色再現の評価方法であるL*a*b*均等色空間における色の誤差を示す指標ΔEab *を用いて、8ビットの非線形R,G,B信号のすべての組み合わせについて再現される色の誤差ΔEab *を集計した。なお、従来手法は、図13に示した従来手法2である。
[Comparison of color reproduction errors]
Next, the performance comparison between the video signal transmission method by the video signal transmission system S (S B ) according to the embodiment of the present invention and the video signal transmission method by the conventional method will be described.
Here, all combinations of 8-bit nonlinear R, G, and B signals using an index ΔE ab * that indicates a color error in the L * a * b * uniform color space, which is a general color reproduction evaluation method. The reproduced color error ΔE ab * was collected. The conventional method is the
この表に示すように、色の誤差ΔEab *の平均値および最大値ともに本発明の手法が小さい値となっており、本発明の手法が従来手法に比べて、色再現性が大きく改善していることが分かる。
このように本発明は、定輝度伝送を可能にしつつ、SN比の低下を抑制することができる。
As shown in this table, the average value and the maximum value of the color error ΔE ab * are small values in the method of the present invention, and the color reproducibility of the method of the present invention is greatly improved compared to the conventional method. I understand that
As described above, the present invention can suppress a decrease in the SN ratio while enabling constant luminance transmission.
以上説明したように、映像信号伝送システムS(SB)は、映像信号送信装置1(1B)において、線形なRGB信号から輝度信号Yを生成し、輝度信号Yに非線形変換を行うことで、非線形輝度信号Yαを生成する。この非線形輝度信号Yαは、映像信号受信装置2(2B)において、この非線形変換の逆特性を与えることで、輝度信号Yを正しく再現することができる。 As described above, the video signal transmission system S (S B ) generates the luminance signal Y from the linear RGB signal in the video signal transmission device 1 (1B) and performs nonlinear conversion on the luminance signal Y. A non-linear luminance signal Yα is generated. This non-linear luminance signal Y alpha, in the video signal receiving device 2 (2B), by applying a inverse characteristic of the nonlinear conversion, it is possible to correctly reproduce the luminance signal Y.
また、映像信号伝送システムS(SB)は、映像信号送信装置1(1B)において、線形な色信号を帯域制限およびダウンサンプルした後に非線形変換によって非線形信号に変換する。この非線形信号は、受信側において非線形変換の逆特性によって線形信号に戻されるため、色を低歪みで再現することが可能になる。 Also, the video signal transmission system S (S B ) converts the linear color signal into a non-linear signal by non-linear conversion after band limiting and down-sampling in the video signal transmitting apparatus 1 (1B). Since this nonlinear signal is returned to a linear signal by the inverse characteristic of the nonlinear transformation on the receiving side, it becomes possible to reproduce the color with low distortion.
また、映像信号伝送システムS(SB)は、映像信号送信装置1において、線形信号の低域周波数成分の信号である信号RLD,GLD,BLD(または、YLD,RLD,BLD)に対して非線形変換を行った後、色差信号を生成する。これによって、映像信号伝送システムSは、映像信号の高彩度部におけるSN比の低下を抑制することができる。 Further, the video signal transmission system S (S B ) is a signal R LD , G LD , B LD (or Y LD , R LD , B LD ) that is a signal of a low frequency component of a linear signal in the video signal transmission apparatus 1. LD ) is subjected to nonlinear conversion, and then a color difference signal is generated. Thereby, the video signal transmission system S can suppress a decrease in the SN ratio in the high saturation portion of the video signal.
S,SB 映像信号伝送システム
1,1B 映像信号送信装置
10 輝度信号生成手段
11,11B 帯域制限手段
12,12B ダウンサンプル手段
13A,13B,13C 非線形変換手段
14,14B 色差信号生成手段
2,2B 映像信号受信装置
20 線形変換手段
21 帯域制限手段(第2の帯域制限手段)
22 ダウンサンプル手段(第2のダウンサンプル手段)
23 非線形変換手段(第2の非線形変換手段)
24,24B 色信号生成手段
24C 色信号生成手段(第2の色信号生成手段)
25,25B 線形変換手段(第2の線形変換手段)
26B 輝度信号生成手段
26,26B アップサンプル手段
27 高域信号生成手段
271 減算手段
272 輝度信号生成手段
273,273B アップサンプル手段(第2のアップサンプル手段)
28 高域信号加算手段
S, S B video
22 Down-sampling means (second down-sampling means)
23 Nonlinear conversion means (second nonlinear conversion means)
24, 24B color signal generation means 24C color signal generation means (second color signal generation means)
25, 25B Linear conversion means (second linear conversion means)
26B Luminance signal generation means 26, 26B Upsampling means 27 High frequency signal generation means 271 Subtraction means 272 Luminance signal generation means 273, 273B Upsampling means (second upsampling means)
28 High-frequency signal adding means
Claims (9)
線形信号である前記三原色の色信号を予め定めた混合比率で混合することで線形な輝度信号である線形輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、
この輝度信号生成手段で生成した線形輝度信号、前記第1色信号および前記第2色信号から低域周波数成分の信号を抽出する帯域制限手段と、
この帯域制限手段で抽出した各信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
このダウンサンプル手段でダウンサンプルした各信号と、前記輝度信号生成手段で生成した線形輝度信号とを、非線形変換により非線形信号に変換する非線形変換手段と、
この非線形変換手段で変換した前記第1色信号に対応する低域非線形第1色信号と前記輝度信号に対応する低域非線形輝度信号との色差信号と、前記非線形変換手段で変換した前記第2色信号に対応する低域非線形第2色信号と前記低域非線形輝度信号との色差信号とを生成する色差信号生成手段と、を備え、
出力手段を介して、前記非線形変換手段で変換した帯域制限が行われていない前記輝度信号に対応する非線形輝度信号と、前記色差信号生成手段で生成した2つの前記色差信号とを前記伝送用の映像信号として出力することを特徴とする映像信号送信装置。 In a video signal transmitting apparatus for generating and transmitting a video signal for transmission from first to third color signals which are input three primary color signals,
Luminance signal generating means for generating a linear luminance signal that is a linear luminance signal by mixing the color signals of the three primary colors that are linear signals at a predetermined mixing ratio;
Band limiting means for extracting a low frequency component signal from the linear luminance signal generated by the luminance signal generating means, the first color signal and the second color signal;
Down-sampling means for down-sampling each signal extracted by the band limiting means at a predetermined sampling interval;
Non-linear conversion means for converting each signal down-sampled by the down-sample means and the linear luminance signal generated by the luminance signal generation means into a non-linear signal by non-linear conversion,
A color difference signal between a low-frequency nonlinear first color signal corresponding to the first color signal converted by the nonlinear conversion means and a low-frequency nonlinear luminance signal corresponding to the luminance signal, and the second color signal converted by the nonlinear conversion means. Color difference signal generating means for generating a low-frequency nonlinear second color signal corresponding to a color signal and a color-difference signal between the low-frequency nonlinear luminance signal, and
Via the output means, the non-linear luminance signal corresponding to the luminance signal not subjected to the band limitation converted by the non-linear conversion means and the two color difference signals generated by the color difference signal generating means are used for the transmission. A video signal transmitting apparatus which outputs as a video signal.
線形信号である前記三原色の色信号を予め定めた混合比率で混合することで線形な輝度信号である線形輝度信号を生成する輝度信号生成手段、
この輝度信号生成手段で生成した線形輝度信号、前記第1色信号および前記第2色信号から低域周波数成分の信号を抽出する帯域制限手段、
この帯域制限手段で抽出した各信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段、
このダウンサンプル手段でダウンサンプルした各信号と、前記輝度信号生成手段で生成した線形輝度信号とを、非線形変換により非線形信号に変換する非線形変換手段、
この非線形変換手で変換した前記第1色信号に対応する低域非線形第1色信号と前記輝度信号に対応する低域非線形輝度信号との色差信号と、前記非線形変換手段で変換した前記第2色信号に対応する低域非線形第2色信号と前記低域非線形輝度信号との色差信号とを生成する色差信号生成手段、として機能させ、
出力手段を介して、前記非線形変換手段で変換した帯域制限が行われていない前記輝度信号に対応する非線形輝度信号と、前記色差信号生成手段で生成した2つの前記色差信号とを前記伝送用の映像信号として出力することを特徴とする伝送用映像信号生成プログラム。 In order to generate a video signal for transmission from the first to third color signals, which are input three primary color signals,
A luminance signal generating means for generating a linear luminance signal which is a linear luminance signal by mixing the color signals of the three primary colors which are linear signals at a predetermined mixing ratio;
Band limiting means for extracting a signal of a low frequency component from the linear luminance signal generated by the luminance signal generating means, the first color signal and the second color signal,
Down-sampling means for down-sampling each signal extracted by the band limiting means at a predetermined sampling interval;
Non-linear conversion means for converting each signal down-sampled by the down-sampling means and the linear luminance signal generated by the luminance signal generation means into a non-linear signal by non-linear conversion,
The color difference signal between the low-frequency nonlinear first color signal corresponding to the first color signal converted by the nonlinear conversion and the low-frequency nonlinear luminance signal corresponding to the luminance signal, and the second color signal converted by the nonlinear conversion means. Function as color difference signal generation means for generating a low-frequency nonlinear second color signal corresponding to a color signal and a color-difference signal between the low-frequency nonlinear luminance signal,
Via the output means, the non-linear luminance signal corresponding to the luminance signal not subjected to the band limitation converted by the non-linear conversion means and the two color difference signals generated by the color difference signal generating means are used for the transmission. A video signal generation program for transmission characterized by being output as a video signal.
送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、前記非線形輝度信号を線形輝度信号に変換する線形変換手段と、
この線形変換手段で変換した線形輝度信号から低域周波数成分を抽出する帯域制限手段と、
この帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
送信側と同じ非線形変換の特性を与えることにより、前記ダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を非線形信号に変換する非線形変換手段と、
この非線形変換手段で変換した低域非線形輝度信号と前記色差信号とから、低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを生成する色信号生成手段と、
送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、前記色信号生成手段で生成した低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを、線形信号である低域線形第1色信号と低域線形第2色信号とに変換する第2の線形変換手段と、
前記低域線形輝度信号、前記低域線形第1色信号および前記低域線形第2色信号から、低域線形第3色信号を生成する第2の色信号生成手段と、
前記低域線形第1色信号、前記低域線形第2色信号および前記低域線形第3色信号を、前記線形輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルするアップサンプル手段と、
前記線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する高域信号生成手段と、
前記低域線形第1色信号、前記低域線形第2色信号および前記低域線形第3色信号に前記高域輝度信号を加算することで、前記色信号である第1ないし第3色信号を生成する高域信号加算手段と、
を備えることを特徴とする映像信号受信装置。 A non-linear luminance signal obtained by non-linear conversion of luminance signals generated from the first to third color signals, which are three primary color signals, and a low-frequency component from the color signal or the color signal and the luminance signal are extracted and down-sampled. A video signal receiving device that receives a color difference signal generated from a non-linearly converted signal as a video signal for transmission and converts it into a color signal,
Linear conversion means for converting the non-linear luminance signal into a linear luminance signal by giving an inverse characteristic of non-linear conversion on the transmission side;
Band limiting means for extracting a low frequency component from the linear luminance signal converted by the linear conversion means,
Downsampling means for downsampling the signal extracted by the band limiting means at a predetermined sampling interval;
A non-linear conversion unit that converts the low-frequency linear luminance signal down-sampled by the down-sampling unit into a non-linear signal by giving the same non-linear conversion characteristics as the transmission side;
A color signal generating means for generating a low-frequency nonlinear first color signal and a low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal converted by the nonlinear conversion means and the color difference signal;
By giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion on the transmission side, the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal generated by the color signal generating means are converted into a low-frequency linear first color signal which is a linear signal. And second linear conversion means for converting into a low-frequency linear second color signal;
Second color signal generation means for generating a low-frequency linear third color signal from the low-frequency linear luminance signal, the low-frequency linear first color signal, and the low-frequency linear second color signal;
Up-sampling means for up-sampling the low-frequency linear first color signal, the low-frequency linear second color signal, and the low-frequency linear third color signal so as to have the same number of samples and pixel structure as the linear luminance signal; ,
High-frequency signal generating means for generating a high-frequency luminance signal that is a high-frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal;
The first to third color signals which are the color signals by adding the high frequency luminance signal to the low frequency linear first color signal, the low frequency linear second color signal, and the low frequency linear third color signal. High-frequency signal adding means for generating
A video signal receiving apparatus comprising:
前記線形輝度信号から、前記帯域制限手段で抽出した低域周波数成分の信号を減算することで前記高域輝度信号を生成する減算手段を備えることを特徴とする請求項3に記載の映像信号受信装置。 The high frequency signal generating means includes
4. The video signal reception according to claim 3, further comprising subtracting means for generating the high-frequency luminance signal by subtracting a signal of a low-frequency component extracted by the band limiting unit from the linear luminance signal. apparatus.
前記ダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を、前記線形輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルするアップサンプル手段と、
前記線形輝度信号から、前記アップサンプル手段でアップサンプルした低域線形輝度信号を減算することで前記高域輝度信号を生成する減算手段と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の映像信号受信装置。 The high frequency signal generating means includes
Up-sampling means for up-sampling the low-frequency linear luminance signal down-sampled by the down-sampling means so as to have the same number of samples and pixel structure as the linear luminance signal;
Subtracting means for generating the high frequency luminance signal by subtracting the low frequency linear luminance signal up-sampled by the up-sampling means from the linear luminance signal,
The video signal receiving apparatus according to claim 3, further comprising:
送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、前記非線形輝度信号を線形輝度信号に変換する線形変換手段、
この線形変換手段で変換した線形輝度信号から低域周波数成分を抽出する帯域制限手段、
この帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段、
送信側と同じ非線形変換の特性を与えることにより、前記ダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を非線形信号に変換する非線形変換手段、
この非線形変換手段で変換した低域非線形輝度信号と前記色差信号とから、低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを生成する色信号生成手段、
送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、前記色信号生成手段で生成した低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを、線形信号である低域線形第1色信号と低域線形第2色信号とに変換する第2の線形変換手段、
前記低域線形輝度信号、前記低域線形第1色信号および前記低域線形第2色信号から、低域線形第3色信号を生成する第2の色信号生成手段、
前記低域線形第1色信号、前記低域線形第2色信号および前記低域線形第3色信号を、前記線形輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルするアップサンプル手段、
前記線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する高域信号生成手段、
前記低域線形第1色信号、前記低域線形第2色信号および前記低域線形第3色信号に前記高域輝度信号を加算することで、前記色信号である第1ないし第3色信号を生成する高域信号加算手段、
として機能させることを特徴とする伝送用映像信号変換プログラム。 A non-linear luminance signal obtained by non-linear conversion of luminance signals generated from the first to third color signals, which are three primary color signals, and a low-frequency component from the color signal or the color signal and the luminance signal are extracted and down-sampled. In order to receive a color difference signal generated from a non-linearly converted signal as a video signal for transmission and convert it into a color signal,
Linear conversion means for converting the nonlinear luminance signal into a linear luminance signal by giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion on the transmission side;
Band limiting means for extracting a low frequency component from the linear luminance signal converted by the linear conversion means,
Down-sampling means for down-sampling the signal extracted by the band-limiting means at a predetermined sampling interval;
Non-linear conversion means for converting the low-frequency linear luminance signal down-sampled by the down-sampling means into a non-linear signal by giving the same non-linear conversion characteristics as the transmission side;
Color signal generating means for generating a low-frequency nonlinear first color signal and a low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal converted by the nonlinear conversion means and the color difference signal,
By giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion on the transmission side, the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal generated by the color signal generating means are converted into a low-frequency linear first color signal which is a linear signal. And second linear conversion means for converting into a low-frequency linear second color signal,
Second color signal generation means for generating a low-frequency linear third color signal from the low-frequency linear luminance signal, the low-frequency linear first color signal, and the low-frequency linear second color signal;
Up-sampling means for up-sampling the low-frequency linear first color signal, the low-frequency linear second color signal, and the low-frequency linear third color signal so as to have the same sample number and pixel structure as the linear luminance signal;
High-frequency signal generating means for generating a high-frequency luminance signal that is a high-frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal,
The first to third color signals which are the color signals by adding the high frequency luminance signal to the low frequency linear first color signal, the low frequency linear second color signal, and the low frequency linear third color signal. High-frequency signal adding means for generating
A video signal conversion program for transmission characterized in that it functions as:
前記映像信号送信装置は、
線形信号である前記三原色の色信号を予め定めた混合比率で混合することで線形な輝度信号である線形輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、
この輝度信号生成手段で生成した線形輝度信号、前記第1色信号および前記第2色信号から低域周波数成分の信号を抽出する帯域制限手段と、
この帯域制限手段で抽出した各信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
このダウンサンプル手段でダウンサンプルした各信号と、前記輝度信号生成手段で生成した線形輝度信号とを、非線形変換により非線形信号に変換する非線形変換手段と、
この非線形変換手段で変換した前記第1色信号に対応する低域非線形第1色信号と前記輝度信号に対応する低域非線形輝度信号との色差信号と、前記非線形変換手段で変換した第2色信号に対応する低域非線形第2色信号と前記低域非線形輝度信号との色差信号とを生成する色差信号生成手段と、を備え、
前記非線形変換手段で変換した帯域制限が行われていない前記輝度信号に対応する非線形輝度信号と、前記色差信号生成手段で生成した2つの前記色差信号とを前記伝送用の映像信号とし、
前記映像信号受信装置は、
送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、前記非線形輝度信号を線形輝度信号に変換する線形変換手段と、
この線形変換手段で変換した線形輝度信号から低域周波数成分を抽出する第2の帯域制限手段と、
この第2の帯域制限手段で抽出した信号を予め定めたサンプリング間隔でダウンサンプルする第2のダウンサンプル手段と、
送信側と同じ非線形変換の特性を与えることにより、前記第2のダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を非線形信号に変換する第2の非線形変換手段と、
この第2の非線形変換手段で変換した低域非線形輝度信号と前記色差信号とから、前記低域非線形第1色信号と前記低域非線形第2色信号とを生成する色信号生成手段と、
送信側の非線形変換の逆特性を与えることにより、前記色信号生成手段で生成した低域非線形第1色信号と低域非線形第2色信号とを、線形信号である低域線形第1色信号と低域線形第2色信号とに変換する第2の線形変換手段と、
前記低域線形輝度信号、前記低域線形第1色信号および前記低域線形第2色信号から、低域線形第3色信号を生成する第2の色信号生成手段と、
前記低域線形第1色信号、前記低域線形第2色信号および前記低域線形第3色信号を、前記線形輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルするアップサンプル手段と、
前記線形輝度信号から、当該線形輝度信号の高域周波数成分である高域輝度信号を生成する高域信号生成手段と、
前記低域線形第1色信号、前記低域線形第2色信号および前記低域線形第3色信号に前記高域輝度信号を加算することで、前記色信号である第1ないし第3色信号を生成する高域信号加算手段と、
を備えることを特徴とする映像信号伝送システム。 A video signal transmitting device that generates and transmits a video signal for transmission from first to third color signals that are color signals of three primary colors, and a video that receives the video signal and converts the video signal into the color signal A video signal transmission system comprising a signal receiving device,
The video signal transmission device includes:
Luminance signal generating means for generating a linear luminance signal that is a linear luminance signal by mixing the color signals of the three primary colors that are linear signals at a predetermined mixing ratio;
Band limiting means for extracting a low frequency component signal from the linear luminance signal generated by the luminance signal generating means, the first color signal and the second color signal;
Down-sampling means for down-sampling each signal extracted by the band limiting means at a predetermined sampling interval;
Non-linear conversion means for converting each signal down-sampled by the down-sample means and the linear luminance signal generated by the luminance signal generation means into a non-linear signal by non-linear conversion,
A color difference signal between a low-frequency nonlinear first color signal corresponding to the first color signal converted by the nonlinear conversion means and a low-frequency nonlinear luminance signal corresponding to the luminance signal, and a second color converted by the nonlinear conversion means Color difference signal generating means for generating a low-frequency nonlinear second color signal corresponding to the signal and a color-difference signal between the low-frequency nonlinear luminance signal, and
The non-linear luminance signal corresponding to the luminance signal that has not been subjected to band limitation converted by the non-linear converting means, and the two color difference signals generated by the color difference signal generating means are used as the video signal for transmission,
The video signal receiving device is:
Linear conversion means for converting the non-linear luminance signal into a linear luminance signal by giving an inverse characteristic of non-linear conversion on the transmission side;
Second band limiting means for extracting a low frequency component from the linear luminance signal converted by the linear conversion means;
Second downsampling means for downsampling the signal extracted by the second band limiting means at a predetermined sampling interval;
Second nonlinear conversion means for converting the low-frequency linear luminance signal downsampled by the second downsampling means into a nonlinear signal by giving the same nonlinear conversion characteristics as the transmission side;
Color signal generating means for generating the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal from the low-frequency nonlinear luminance signal converted by the second nonlinear conversion means and the color difference signal;
By giving the inverse characteristic of the nonlinear conversion on the transmission side, the low-frequency nonlinear first color signal and the low-frequency nonlinear second color signal generated by the color signal generating means are converted into a low-frequency linear first color signal which is a linear signal. And second linear conversion means for converting into a low-frequency linear second color signal;
Second color signal generation means for generating a low-frequency linear third color signal from the low-frequency linear luminance signal, the low-frequency linear first color signal, and the low-frequency linear second color signal;
Up-sampling means for up-sampling the low-frequency linear first color signal, the low-frequency linear second color signal, and the low-frequency linear third color signal so as to have the same number of samples and pixel structure as the linear luminance signal; ,
High-frequency signal generating means for generating a high-frequency luminance signal that is a high-frequency component of the linear luminance signal from the linear luminance signal;
The first to third color signals which are the color signals by adding the high frequency luminance signal to the low frequency linear first color signal, the low frequency linear second color signal, and the low frequency linear third color signal. High-frequency signal adding means for generating
A video signal transmission system comprising:
前記線形輝度信号から、前記第2の帯域制限手段で抽出した低域周波数成分の信号を減算することで前記高域輝度信号を生成する減算手段を備えることを特徴とする請求項7に記載の映像信号伝送システム。 The high frequency signal generating means includes
The subtracting means for generating the high frequency luminance signal by subtracting the signal of the low frequency component extracted by the second band limiting means from the linear luminance signal. Video signal transmission system.
前記第2のダウンサンプル手段でダウンサンプルした低域線形輝度信号を、前記線形輝度信号と同じサンプル数並びに画素構造となるようにアップサンプルする第2のアップサンプル手段と、
前記線形輝度信号から、前記第2のアップサンプル手段でアップサンプルした低域線形輝度信号を減算することで前記高域輝度信号を生成する減算手段と、
を備えることを特徴とする請求項7に記載の映像信号伝送システム。 The high frequency signal generating means includes
Second up-sampling means for up-sampling the low frequency linear luminance signal down-sampled by the second down-sampling means so as to have the same number of samples and pixel structure as the linear luminance signal;
Subtracting means for generating the high frequency luminance signal by subtracting the low frequency linear luminance signal upsampled by the second upsampling means from the linear luminance signal;
The video signal transmission system according to claim 7, further comprising:
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