ダウンコンバーター
【課題】画素ずらしをした撮像装置において、画素数の多いフォーマットから画素数の少ないフォーマットに変換するとき、画素ずらしの効果のある高域成分がなくなるため変換後の高域成分での画素ずらしの効果が小さくなるが、これを画素ずらしの効果が十分でるようにする。
【解決手段】ダウンコンバーター１において、方式変換のときに、方式変換後に輝度信号だけ存在する帯域に対して、画素ずらしの効果が最大になるように、画素の位置がずれている信号どうしの比率が１対１になるように輝度信号を作り直す。
【解決手段】ダウンコンバーター１において、方式変換のときに、方式変換後に輝度信号だけ存在する帯域に対して、画素ずらしの効果が最大になるように、画素の位置がずれている信号どうしの比率が１対１になるように輝度信号を作り直す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイビジョン等の高精細画像をＮＴＳＣやＰＡＬ等の標準画像に変換するダウンコンバーターに関し、画素ずらしを使用したビデオカメラによって生成された画像の解像感を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイビジョンに代表される高精細画像を扱う映像機器が普及しつつあるが、ＮＴＳＣやＰＡＬ等標準画像の方式も併存している。これに対し、映像制作は高精細画像の方式で行い、その高精細画像を変換（ダウンコンバート）して、標準画像を提供する場合が多くなっている。この高精細画像の映像機器は普及しつつあるとはいうものの、画素数が多いため、標準方式の映像機器に比べて高価であったり、電力が大きくなる傾向にある。
【０００３】
この価格や電力の課題を解決すべくビデオカメラ等では、画素ずらしという手法を用い、半分の画素数の撮像素子を使用して高精細画像を得ているものがある。そして、その高精細画像をダウンコンバートして標準方式の画像も出力できるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ここで、高精細画像から標準画像への変換であるダウンコンバートは、帯域の制限と、位相をずらすという一般的な方式変換が行われる。例えば、水平の画素数が１９２０画素の通称１０８０ｉの画像を水平の画素数が７２０画素の通称４８０ｉの画像に変換するとき、８対３のダウンコンバートすなわち画素数を等間隔で８分の３の数に間引き、折り返し成分がでないように帯域を８分の３に制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９５００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画素ずらしで、輝度信号のみ存在する帯域すなわち図７（ａ）のＦＣ１からＦＹ１の帯域である高域成分を生成するとき、実際には理想フィルタではない分、色差信号において図７（ｂ）に示すようにＦＣ１以下の帯域に折り返し（斜線部）が混じることになる。この折り返しはモアレと呼ばれるノイズで、解像感を劣化させる原因となることはよく知られている。
【０００７】
図７（ｂ）の帯域の画像をダウンコンバートにより図７（ｃ）の帯域の画像に変換するとき、図７（ｂ）の折り返しがそのまま輝度信号に残った形で変換されてしまい、モアレが残ることになる。すなわち、解像感の劣化が生じていることになる。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、画素ずらしを用いて生成された高精細画像から標準画像に変換するときに、折り返しを取り除き、解像感の劣化を緩和するダウンコンバーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号から、緑、青、赤の映像信号を生成するＧＢＲ生成部と、前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の映像信号をそれぞれ高域の映像信号と低域の映像に分離する帯域分離部と、前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率１で混合し、輝度信号の高域の映像信号を生成する輝度高域成分生成部と、前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を所定の比率２で混合し、輝度信号の低域の映像信号を生成する輝度低域成分生成部と、前記輝度高域成分生成部から出力される輝度信号の高域の映像信号と、前記輝度低域成分生成部から出力される輝度信号の低域の映像信号とを加算する加算部と、前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を所定の比率３及び４で混合し、青と赤の色差信号を生成する色差生成部と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記色差生成部から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００１０】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００１１】
さらに、前記輝度高域成分生成部は、前記帯域分離部から得られる映像信号が処理画素の近傍の赤の直流成分のほうが青の直流成分の比率または差が所定の値より小さいときそれ以外のときに比べて前記帯域分離部から得られる青の映像信号の比率を多くして輝度信号の高域の映像信号を生成することで、２色だけでは画素ずらしが成り立たない場合でも画素ずらしの効果を得ることができることがある。
【００１２】
第２の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号から、緑、青、赤の映像信号を生成するＧＢＲ生成部と、前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率１で混合し、輝度信号を生成する輝度生成部１と、前記輝度生成部１から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率２で混合し、輝度信号を生成する輝度生成部２と、前記輝度生成部２から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を第３及び第４の所定の比率で混合し、青と赤の色差信号を生成する色差生成部と、前記色差生成部から出力される色差信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記低域通過部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００１３】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００１４】
さらに、前記輝度生成部１は、前記ＧＢＲ生成部から得られる映像信号が処理画素の近傍の赤の直流成分のほうが青の直流成分の比率または差が所定の値より小さいときそれ以外のときに比べて前記ＧＢＲ生成部から得られる青の映像信号の比率を多くして輝度信号の高域の映像信号を生成することで、２色だけでは画素ずらしが成り立たない場合でも画素ずらしの効果を得ることができることがある。
【００１５】
さらに、高精細画像の輝度信号の色差信号と同じ帯域に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部を通してから輝度信号を入力することで、ダウンコンバート前の信号に対して、ダウンコンバート後の信号の水平のサンプル数が半分以下になる場合、回路の電力削減を図ることができる。
【００１６】
第３の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、入力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部と、前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、入力された輝度信号を色差信号と同じ帯域に帯域制限し、さらに色差信号のサンプルの位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と入力された色差信号を所定の比率で混合して、出力する映像方式のカラリメトリの色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００１７】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００１８】
第４の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された輝度信号を色差信号と同じ帯域に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と、入力された色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と入力された色差信号を、所定の比率で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部と、前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と入力された色差信号を所定の比率で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００１９】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００２０】
さらに、前記輝度信号生成部は、画素ずらしの互いにずれている緑の映像信号に対する、赤または青の映像信号を１対１の比率で混合することで、２色だけでは画素ずらしが成り立たない場合でも画素ずらしの効果を得ることができることがある。
【００２１】
第５の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数１以上から所定の周波数２以下の周波数成分を抽出する帯域通過部と、入力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率１で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、前記帯域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、入力された輝度信号を前記所定の周波数１以下に帯域制限し、入力された色差信号のサンプル化の位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、入力された色差信号から所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と前記低域通過部から出力された色差信号を所定の比率２で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００２２】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００２３】
さらに、方式変換部はあらかじめ帯域制限されているので、映像信号の位相のシフトと間引きだけを行うことで、回路規模が削減できる。
【００２４】
第６の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された輝度信号を所定の周波数１以下に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素の輝度信号を出力する２対１方式変換部と、前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と、入力された色差信号を所定の比率１で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数１以上から所定の周波数２以下の周波数成分を抽出する帯域通過部と、前記２対１方式変換部から出力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率１で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、前記帯域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、入力された色差信号から所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と前記低域通過部から出力された色差信号を所定の比率２で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００２５】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００２６】
さらに、方式変換部はあらかじめ帯域制限されているので、映像信号の位相のシフトと間引きだけを行うことで、回路規模が削減できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ハイビジョン等画素数の多い高精細画像をＮＴＳＣやＰＡＬ等のより画素数の少ない画像に変換するときに、高精細画像が画素ずらしを使用したビデオカメラによって生成された画像であれば、折り返し成分を減らすことができ、画像の解像感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態のダウンコンバーター１のブロック図
【図２】第２実施形態のダウンコンバーター１Ａのブロック図
【図３】第３実施形態のダウンコンバーター１Ｂのブロック図
【図４】第３実施形態のダウンコンバーター１Ｃのブロック図
【図５】第４実施形態のダウンコンバーター１Ｄのブロック図
【図６】第４実施形態のダウンコンバーター１Ｅのブロック図
【図７】ダウンコンバート前後の映像信号の帯域を示す図
【図８】色差信号の補間される画素を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
［第１実施形態］
＜１．１：ダウンコンバーター１の構成＞
図１に、第１実施形態のダウンコンバーターの概略構成図を示す。
【００３１】
画素ずらしされたカメラで生成した、輝度信号の帯域がＦＹ１で、色差信号の帯域がＦＹ１の半分のＦＣ１である１０８０ｉ形式の輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とがダウンコンバーター１に入力される。入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１に入力され、輝度信号Ｙ１はＧＢＲ生成部１０２に入力される。色差補間部１０１では色差信号Ｃ１から輝度信号と同じサンプル間隔にした色差信号ＣＢ１およびＣＲ１を生成し、生成された色差信号ＣＢ１およびＣＲ１はＧＢＲ生成部１０２に入力される。ＧＢＲ生成部１０２では、入力された輝度信号Ｙ１、色差信号ＣＢ１、ＣＲ１から光の３原色の映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１を生成し、生成した映像信号Ｇ１は帯域分離部１０３に入力され、映像信号Ｂ１は帯域分離部１０４に入力され、映像信号Ｒ１は帯域分離部１０５に入力される。帯域分離部１０３では、入力された映像信号Ｇ１をＦＣ２以上の周波数の映像信号Ｇ１ＨとＦＣ２以下の周波数の映像信号Ｇ１Ｌとに分け、映像信号Ｇ１Ｈは輝度高域成分生成部１０６に入力され、映像信号Ｇ１Ｌは輝度低域成分生成部１０７と色差生成部１０８とに入力される。帯域分離部１０４では、入力された映像信号Ｂ１をＦＣ２以上の周波数の映像信号Ｂ１ＨとＦＣ２以下の周波数の映像信号Ｂ１Ｌとに分け、映像信号Ｂ１Ｈは輝度高域成分生成部１０６に入力され、映像信号Ｂ１Ｌは輝度低域成分生成部１０７と色差生成部１０８とに入力される。帯域分離部１０５では、入力された映像信号Ｒ１をＦＣ２以上の周波数の映像信号Ｒ１ＨとＦＣ２以下の周波数の映像信号Ｒ１Ｌとに分け、映像信号Ｒ１Ｈは輝度高域成分生成部１０６に入力され、映像信号Ｒ１Ｌは輝度低域成分生成部１０７と色差生成部１０８とに入力される。輝度高域成分生成部１０６に入力された映像信号Ｇ１Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｒ１Ｈをカメラの画素ずらし処理で輝度信号高域成分が生成された比率と同じ比率で混合して、輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを生成し、生成された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈは加算部１０９に入力される。輝度低域成分生成部１０７に入力された映像信号Ｇ１Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｒ１Ｌは、ＮＴＳＣやＰＡＬの規格で規定された輝度信号の混合比で混合して輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌが生成され、生成された輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌは加算部１０９に入力される。加算部１０９に入力された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌとは加算されて輝度信号Ｙ３となり、方式変換部１１０に入力される。色差生成部１０８に入力された映像信号Ｇ１Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｒ１Ｌは、ＮＴＳＣやＰＡＬの規格で規定された輝度信号の混合比で混合して色差信号Ｃ３が生成され、生成された色差信号Ｃ３は方式変換部１１０に入力される。方式変換部１１０に入力された輝度信号Ｙ３と色差信号Ｃ３とは、帯域制限と間引きの処理により１０８０ｉの形式から４８０ｉの形式にダウンコンバートされて輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４になり、方式変換部１１０から出力され、ダウンコンバーター１の出力信号となる。
【００３２】
＜１．２：ダウンコンバーター１の動作＞
図７（ａ）に示す輝度信号の帯域がＦＹ１で、色差信号の帯域がＦＹ１の半分のＦＣ１である１０８０ｉ形式の映像信号を、図７（ｃ）に示す輝度信号の帯域がＦＹ２で、色差信号の帯域がＦＹ２の半分のＦＣ２である４８０ｉ形式の映像信号に変換する場合について述べる。ここで、周波数ＦＹ１は周波数ＦＹ２の８分の３倍である。そして、ダウンコンバーター１に入力される映像信号である輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とは、画素ずらしを用いたカメラで生成されたものであり、ＦＣ１以上の周波数の輝度信号は画素ずらしで生成されたものとする。また、入力される映像は無彩色であるとする。
【００３３】
ダウンコンバーター１に入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１にて、図８（ａ）に示すように輝度信号と同じサンプル位置の信号を補間処理により求め、輝度信号と同じサンプル間隔の信号である青色の色差信号ＣＢ１と赤色の色差信号ＣＲ１とを生成する。図８（ｂ）の四角の画素が補間で求めた画素で、丸の画素が元々ある画素である。そして、この四角の画素はＦＩＲフィルタを用いて求めるが、特別な技術ではないため詳細な説明は省略する。
【００３４】
次に、輝度信号Ｙ１と色差信号ＣＢ１及びＣＲ１とからＧＢＲ生成部で、１０８０ｉの規格で決められている式に応じて、光の３原色である緑の映像信号Ｇ１と青の映像信号Ｂ１と赤の映像信号Ｒ１とを求める。ここでの規格で決められている式は具体的には、Ｇ１＝Ｙ１−１８８／１０２４×ＣＢ１−４６９／１０２４×ＣＲ１、Ｂ１＝Ｙ１＋１８５８／１０２４×ＣＢ１、Ｒ１＝Ｙ１＋１５７７／１０２４×ＣＲ１となる。
【００３５】
次に、映像信号Ｇ１は帯域分離部１０３に入力され、図７（ｃ）の周波数がＦＣ２以上の高域成分Ｇ１Ｈと周波数がＦＣ２以下の低域成分Ｇ１Ｌとに分けられる。ここでは、周波数がＦＣ２以下を通過させるＦＩＲフィルタで構成された低域通過フィルタで映像信号Ｇ１Ｌを抽出し、映像信号Ｇ１からＧ１Ｌを引くことで、映像信号Ｇ１Ｈを生成する。同様に、映像信号Ｂ１は、帯域分離部１０４にて、周波数がＦＣ２以上の高域成分Ｂ１Ｈと周波数がＦＣ２以下の低域成分Ｂ１Ｌとに分けられ、映像信号Ｒ１は、帯域分離部１０５にて、周波数がＦＣ２以上の高域成分Ｒ１Ｈと周波数がＦＣ２以下の低域成分Ｒ１Ｌとに分けられる。
【００３６】
次に、各色の映像信号の高域成分であるＧ１Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｒ１Ｈは輝度高域成分生成部１０６にて、画素ずらしで輝度信号の高域成分をつくりだしたときと同じ比率で、混合される。通常、画素ずらしを用いるカメラでは光の３原色の緑のフォトダイオードの位置に対して、青と赤のフォトダイオードの位置を半分ずらすので、緑の映像信号に赤または青の映像信号を加算する。そして、無彩色画像の場合、ノイズの少ない赤の映像信号が用いられるので、緑の映像信号と赤の映像信号が加算される。従って、ここでは、無彩色画像なので、緑の映像信号の高域成分Ｇ１Ｈと赤の映像信号の高域成分Ｒ１Ｈとを加算して２で割ることで輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを得る。
【００３７】
一方で、各色の映像信号の低域成分であるＧ１Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｒ１Ｌは、輝度低域成分生成部と色差生成部とに入力され、４８０ｉの規格で規定される混合比によって混合され、輝度信号Ｙ３Ｌ及び色差信号Ｃ３が得られる。色差信号は、ダウンコンバーター１に入力された時点のサンプルの位置すなわち図８（ｂ）の丸の位置の色差信号と同じものだけを順に並べて出力する。ここで、４８０ｉ規格で規定される混合比は、Ｃ３の青の色差信号をＣＢ３、赤の色差信号をＣＲ３とすると、Ｙ３Ｌ＝（３０６×Ｒ１Ｌ＋６０１×Ｇ１Ｌ＋１１７×Ｂ１Ｌ）／１０２４、ＣＢ３＝（−１７７×Ｒ１Ｌ−３４７×Ｇ１Ｌ＋５２４×Ｂ１Ｌ）／１０２４、ＣＲ３＝（５２４×Ｒ１Ｌ−４３９×Ｇ１Ｌ−８５×Ｂ１Ｌ）／１０２４で求められる。
【００３８】
そして、輝度高域成分生成部１０６で生成された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと輝度低域成分生成部１０７で生成された輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌとが加算部１０９で加算され、輝度信号Ｙ３が生成される。
【００３９】
そして、加算部１０９で生成された輝度信号Ｙ３と色差生成部１０８で生成された色差信号Ｃ３とは方式変換部１１０で、８対３の方式変換、すなわち、信号帯域を８分の３にし、８画素に対し３画素の信号を位相をずらして得る。
【００４０】
以上の処理において、方式変換部１１０に入力される輝度信号Ｙ３は、ＦＣ２以上の周波数成分について、画素ずらしで互いにずれている緑の映像信号と赤の映像信号とを加算して２で割っているので折り返しの成分が除去される。従って、ダウンコンバーター１に入力される輝度信号Ｙ１をそのまま方式変換する場合に比べると、ＦＣ２からＦＣ１の周波数の折り返し成分が少なくなり、解像感が向上する。
【００４１】
なお、本実施形態では輝度高域成分生成部１０６にて、緑の映像信号の高域成分Ｇ１Ｈと赤の映像信号の高域成分Ｒ１Ｈとを１対１の比率で加算したが、映像によってはこの比率を変えたり、青の映像信号の高域成分Ｂ１Ｈを混合しても良い。
【００４２】
また、ダウンコンバーター１に輝度信号と色差信号とを入力する時点で輝度信号を２対１の比で方式変換を行い、色差信号はそのまま青の色差信号と赤の色差信号とを分割して、個々の信号として扱うことで、クロック周波数を半分にして信号処理をして、電力の削減を図っても良い。このとき、色差補間部１０１は必要なくなる。
【００４３】
［第２実施形態］
＜２．１：ダウンコンバーター１Ａの構成＞
図２に、第２実施形態のダウンコンバーターの概略構成図を示す。
【００４４】
図２に示すように、画素ずらしされたカメラで生成した輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とがダウンコンバーター１Ａに入力される。入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１に入力され、輝度信号Ｙ１はＧＢＲ生成部１０２に入力される。色差補間部１０１では色差信号から輝度信号と同じサンプル間隔にした色差信号ＣＢ１およびＣＲ１を生成し、生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１とはＧＢＲ生成部１０２に入力される。ＧＢＲ生成部１０２では、入力された輝度信号Ｙ１、色差信号ＣＢ１、ＣＲ１から光の３原色の映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１を生成し、生成した映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１は輝度生成部２０３と輝度生成部２０４と色差生成部２０５とに入力される。輝度生成部２０３に入力された映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１はカメラの画素ずらし処理で輝度信号高域成分が生成された比率と同じ比率で混合され、輝度信号Ｙ２Ｈが生成され、生成された輝度信号Ｙ２Ｈは高域通過部２０６に入力される。輝度生成部２０４に入力された映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１は、ＮＴＳＣやＰＡＬの規格で規定された輝度信号の混合比で混合され、輝度信号Ｙ２Ｌが生成され、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力される。色差生成部２０５に入力された映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１は、ＮＴＳＣやＰＡＬの規格で規定された輝度信号の混合比で混合され、色差信号Ｃ２が生成され、生成された色差信号Ｃ２は低域通過部２０８に入力される。高域通過部２０６では、輝度生成部２０３から入力された輝度信号Ｙ２ＨのＦＣ２以上の周波数を抽出して輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを生成し、生成した輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを加算部１０９に入力する。低域通過部２０７では、輝度生成部２０４から入力された輝度信号Ｙ２ＬのＦＣ２以下の周波数を抽出して輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌを生成し、生成した輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌを加算部１０９に入力する。加算部１０９に入力された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌとは加算されて輝度信号Ｙ３となり、方式変換部１１０に入力される。低域通過部２０８では、色差生成部２０５から入力された輝度信号Ｃ２のＦＣ２以下の周波数を抽出して、ＦＣ２以下の周波数に帯域制限された色差信号Ｃ３を生成し、生成した色差信号Ｃ３を方式変換部１１０に入力する。方式変換部１１０に入力された輝度信号Ｙ３と色差信号Ｃ３とは、帯域制限と間引きの処理により１０８０ｉの形式から４８０ｉの形式にダウンコンバートされて輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４になり、方式変換部１１０から出力され、ダウンコンバーター１Ａの出力信号となる。
【００４５】
＜２．２：ダウンコンバーター１Ａの動作＞
第１実施形態と同じ部分があるので、第１実施形態と同じ部分についての説明は可能な限り省略する。
【００４６】
先ず、第１実施形態と同じ輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１をダウンコンバーター１Ａに入力する。
【００４７】
入力された輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とは第１実施形態と同じく、色差信号Ｃ１が色差補間部１０１で処理された後、ＧＢＲ生成部で、光の３原色である緑の映像信号Ｇ１と青の映像信号Ｂ１と赤の映像信号Ｒ１とが生成される。
【００４８】
次に、各色の映像信号であるＧ１、Ｂ１、Ｒ１は、第１実施形態の輝度低域成分生成部１０７及び色差生成部１０８での処理と同じく、輝度生成部２０４と色差生成部２０５にて、４８０ｉの規格で規定される混合比によって混合され、輝度信号Ｙ２Ｌ及び色差信号Ｃ２が得られる。
【００４９】
一方で各色の映像信号であるＧ１、Ｂ１、Ｒ１は、第１実施形態の輝度高域成分生成部１０６での処理と同じく、輝度生成部２０３にてカメラにおける画素ずらしで輝度信号の高域成分をつくりだしたときと同じ比率で混合され、輝度信号Ｙ２Ｈを得る。
【００５０】
次に、輝度信号Ｙ２Ｈは高域通過部２０６に入力され、周波数がＦＣ２以上の輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを生成する。ここで、高域成分の抽出には周波数がＦＣ２以上を通過させるＦＩＲフィルタを使用する。
【００５１】
輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力され、周波数がＦＣ２以下の輝度信号の低域成分を抽出し、輝度信号Ｙ３Ｌが生成される。ここで、低域成分の抽出には周波数がＦＣ２以下を通過させるＦＩＲフィルタを使用する。
【００５２】
そして、加算部１０９にて輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと輝度信号Ｙ３Ｌとを加算して、輝度信号Ｙ３を得る。この輝度信号Ｙ３は周波数がＦＣ２以上の帯域については画素ずらしで半分画素がずれた緑の映像信号と赤の映像信号とを加算しているので、色の解像感を重視して周波数ＦＣ１以下に残っていたモアレを抑制した輝度信号になっている。
【００５３】
そして、色差信号Ｃ２は低域通過部２０８に入力され、周波数がＦＣ２以下の色差信号の低域成分を抽出し、色差信号Ｃ３が生成される。ここで、低域成分の抽出には周波数がＦＣ２以下を通過させるＦＩＲフィルタを使用する。
【００５４】
そして、加算部１０９で生成された輝度信号Ｙ３と低域通過部２０８で生成された色差信号Ｃ３とは方式変換部１１０で、８対３の方式変換、すなわち、信号帯域を８分の３にし、８画素に対し３画素の信号を位相をずらして得る。
【００５５】
以上の処理において、方式変換部１１０に入力される輝度信号Ｙ３は、ＦＣ２以上の周波数成分について、画素ずらしで互いにずれている緑の映像信号と赤の映像信号とを加算して２で割っているので折り返しの成分が除去される。従って、ダウンコンバーター１Ａに入力される輝度信号Ｙ１をそのまま方式変換する場合に比べると、ＦＣ２からＦＣ１の周波数の折り返し成分が少なくなり、解像感が向上する。
【００５６】
なお、本実施形態では、緑の映像信号の高域成分Ｇ１と赤の映像信号の高域成分Ｒ１を１対１の比率で加算したが、映像によってはこの比率を変えたり、青の映像信号の高域成分Ｂ１を混合しても良い。
【００５７】
また、ダウンコンバーター１Ａに輝度信号と色差信号とを入力する時点で輝度信号を２対１の比で方式変換を行い、色差信号はそのまま青の色差信号と赤の色差信号とを分割して、個々の信号として扱うことで、クロック周波数を半分にして信号処理をして、電力の削減を図っても良い。このとき、色差補間部１０１は必要なくなる。
【００５８】
［第３実施形態］
＜３．１：ダウンコンバーター１Ｂの構成＞
図３に、第３実施形態のダウンコンバーターの概略構成図を示す。
【００５９】
図３に示すように、画素ずらしされたカメラで生成した輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とがダウンコンバーター１Ｂに入力される。入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１及び、カラリメトリ変換部３０４に入力され、輝度信号Ｙ１は２対１方式変換部３０１と輝度生成部３０２とカラリメトリ変換部３０３とに入力される。色差補間部１０１では色差信号を輝度信号と同じサンプル間隔にした色差信号ＣＢ１とＣＲ１とを生成し、生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１とは輝度生成部３０２とカラリメトリ変換部３０３とに入力される。輝度生成部３０２では入力された輝度信号Ｙ１、色差信号ＣＢ１、ＣＲ１から輝度信号Ｙ２Ｈを生成し、生成した輝度信号Ｙ２Ｈは高域通過部２０６に入力される。カラリメトリ変換部３０３では入力された輝度信号Ｙ１と色差信号ＣＢ１とＣＲ１とから輝度信号Ｙ２Ｌを生成し、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力される。
【００６０】
２対１方式変換部３０１では入力された輝度信号Ｙ１は２対１の方式変換が行われた輝度信号Ｙ１Ｌを生成し、輝度信号Ｙ１Ｌはカラリメトリ変換部３０４に入力される。カラリメトリ変換部３０４では、入力された輝度信号Ｙ１Ｌと色差信号Ｃ１とから色差信号Ｃ３を生成し、生成した色差信号Ｃ３は方式変換部１１０に入力される。
【００６１】
方式変換部１１０では入力された輝度信号Ｙ３と色差信号Ｃ３とから８対３の方式変換をした輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４とを生成して出力し、この輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４とがダウンコンバーター１Ｂの出力になる。
【００６２】
＜３．２：ダウンコンバーター１Ｂの動作＞
第１実施形態及び第２実施形態と同じ部分があるので、これら同じ部分についての説明は可能な限り省略する。
【００６３】
先ず、第１実施形態と同じ輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とをダウンコンバーター１Ｂに入力する。
【００６４】
入力された輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とは第１実施形態と同じく、色差信号Ｃ１を色差補間部１０１で処理し、輝度信号Ｙ１と同じサンプル数の映像信号である色差信号ＣＢ１とＣＲ１を生成する。
【００６５】
次に、輝度生成部３０２にて、色差補間部１０１にて生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１及び輝度信号Ｙ１とを混合して輝度信号Ｙ２Ｈを生成する。ここでの混合比は、緑の映像信号と赤の映像信号とが１対１の比率になるように混合する。すなわち、第１実施形態に示す通り、輝度信号Ｙ１と色差信号ＣＢ１とＣＲ１とに対して、緑の映像信号Ｇ１はＹ１−１８８／１０２４×ＣＢ１−４６９／１０２４×ＣＲ１、赤の映像信号Ｒ１はＹ１＋１５７７／１０２４×ＣＲ１なので、輝度信号Ｙ２Ｈは、（Ｇ１＋Ｒ１）／２すなわち、Ｙ１＋（−９４×ＣＢ１＋５５４×ＣＲ１）／１０２４となる。そして、輝度信号Ｙ２Ｈは高域通過部２０６に入力され、周波数ＦＣ２以上の周波数成分が抽出され、輝度信号の高域成分であるＹ３Ｈが生成される。
【００６６】
一方で、カラリメトリ変換部３０３にて、色差補間部１０１にて生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１及び輝度信号Ｙ１とを混合して輝度信号Ｙ２Ｌを生成する。ここでの混合比は、１０８０ｉの方式から４８０ｉの方式の輝度信号への変換をするので、Ｙ２Ｌ＝Ｙ１＋１０２／１０２４×ＣＢ１＋１９６／１０２４×ＣＲ１とする。そして、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力され、周波数Ｆ２Ｃ以下の周波数成分が抽出され、輝度信号Ｙ３Ｌが生成される。ここで、周波数Ｆ２Ｃ以下の周波数成分の抽出にはＦＩＲフィルタを用いる。そして、輝度信号Ｙ３Ｌは加算部１０９に入力され、高域通過部２０６にて生成された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと加算され、輝度信号Ｙ３が生成される。
【００６７】
この輝度信号Ｙ３は周波数がＦＣ２以上の帯域については画素ずらしで半分画素がずれた緑の映像信号と赤の映像信号とを加算しているので、色の解像感を重視して周波数ＦＣ１以下に残っていたモアレを抑制した輝度信号になっている。
【００６８】
また、２対１方式変換部３０１に入力された輝度信号Ｙ１は、ＦＣ１以下の周波数に帯域制限されて色差信号と同じサンプルの位置の信号が抽出されて、輝度信号Ｙ１Ｌとなる。この輝度信号Ｙ１Ｌとダウンコンバーター１Ｂに入力された色差信号Ｃ１はカラリメトリ変換部３０４に入力され、１０８０ｉの方式から４８０ｉの方式の色差信号への変換をするので、青の色差信号ＣＢ３は１０１４／１０２４×ＣＢ１−１１３／１０２４×ＣＲ１で求め、赤の色差信号ＣＲ３は−７４／１０２４×ＣＢ１＋１００７／１０２４×ＣＲ１で求め、青の色差信号ＣＢ３と赤の色差信号ＣＲ３を時系列に並べて色差信号Ｃ３を生成する。
【００６９】
そして、加算部１０９で生成された輝度信号Ｙ３とカラリメトリ変換部３０４で生成された色差信号Ｃ３とは方式変換部１１０で、８対３の方式変換、すなわち、信号帯域を８分の３にし、８画素に対し３画素の信号を位相をずらして得る。
【００７０】
以上の処理において、方式変換部１１０に入力される輝度信号Ｙ３は、ＦＣ２以上の周波数成分について、画素ずらしで互いにずれている緑の映像信号と赤の映像信号とを加算して２で割っているので折り返しの成分が除去される。従って、ダウンコンバーター１Ｂに入力される輝度信号Ｙ１をそのまま方式変換する場合に比べると、ＦＣ２からＦＣ１の周波数の折り返し成分が少なくなり、解像感が向上する。
【００７１】
なお、本実施形態では、緑の映像信号の高域成分Ｇ１と赤の映像信号の高域成分Ｒ１とを１対１の比率になるように輝度信号と色差信号とを混合したが、映像によってはこの比率を変えたり、青の映像信号の高域成分Ｂ１を含めて混合しても良い。
【００７２】
また、図４に示すように、ダウンコンバーター１Ｃに輝度信号と色差信号とを入力する時点で輝度信号を２対１の比で方式変換を行い、色差信号はそのまま青の色差信号と赤の色差信号とを分割して、個々の信号として扱うことで、クロック周波数を半分にして信号処理をして、電力の削減を図っても良い。このとき、色差補間部１０１は必要なくなる。
【００７３】
［第４実施形態］
＜４．１：ダウンコンバーター１Ｄの構成＞
図５に、第４実施形態のダウンコンバーターの概略構成図を示す。
【００７４】
図５に示すように、画素ずらしされたカメラで生成した輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とがダウンコンバーター１Ｄに入力される。入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１及び、低域通過部５０１に入力され、輝度信号Ｙ１は２対１方式変換部３０１と輝度生成部３０２とカラリメトリ変換部３０３とに入力される。色差補間部１０１では色差信号を輝度信号と同じサンプル間隔にした色差信号ＣＢ１とＣＲ１とを生成し、生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１とは輝度生成部３０２とカラリメトリ変換部３０３とに入力される。輝度生成部３０２では入力された輝度信号Ｙ１、色差信号ＣＢ１、ＣＲ１から輝度信号Ｙ２Ｈを生成し、生成した輝度信号Ｙ２Ｈは帯域通過部５０２に入力される。カラリメトリ変換部３０３では入力された輝度信号Ｙ１と色差信号ＣＢ１とＣＲ１とから輝度信号Ｙ２Ｌを生成し、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力される。
【００７５】
２対１方式変換部３０１では入力された輝度信号Ｙ１は２対１の方式変換が行われた輝度信号Ｙ１Ｌを生成し、輝度信号Ｙ１Ｌはカラリメトリ変換部３０４に入力される。カラリメトリ変換部３０４では、入力された輝度信号Ｙ１Ｌと色差信号Ｃ１Ｌから色差信号Ｃ３を生成し、生成した色差信号Ｃ３は方式変換部１１０に入力される。
【００７６】
方式変換部１１０では入力された輝度信号Ｙ３と色差信号Ｃ３とから８対３の方式変換をした輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４とを生成して出力し、この輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４とがダウンコンバーター１Ｄの出力になる。
【００７７】
＜４．２：ダウンコンバーター１Ｄの動作＞
第１実施形態〜第３実施形態と同じ部分があるので、これら同じ部分についての説明は可能な限り省略する。
【００７８】
先ず、第１実施形態と同じ輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とをダウンコンバーター１Ｄに入力する。
【００７９】
入力された輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とは第１実施形態と同じく、色差信号Ｃ１を色差補間部１０１で処理し、輝度信号Ｙ１と同じサンプル数の映像信号である色差信号ＣＢ１とＣＲ１とを生成する。
【００８０】
次に、輝度生成部３０２にて、第３実施形態と同じく輝度信号Ｙ２Ｈを生成する。そして、輝度信号Ｙ２Ｈは帯域通過部５０２に入力され、周波数ＦＣ２以上ＦＹ２以下の周波数成分が抽出され、輝度信号の高域成分であるＹ３Ｈが生成される。ここで、周波数ＦＣ２以上ＦＹ２以下の周波数成分の抽出にはＦＩＲフィルタを使用する。
【００８１】
一方で、第３実施形態と同じく、カラリメトリ変換部３０３にて、色差補間部１０１にて生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１及び輝度信号Ｙ１とを混合して輝度信号Ｙ２Ｌを生成する。そして、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力され、周波数Ｆ２Ｃ以下の周波数成分が抽出され、輝度信号Ｙ３Ｌが生成される。そして、輝度信号Ｙ３Ｌは加算部１０９に入力され、帯域通過部５０２にて生成された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと加算され、輝度信号Ｙ３が生成される。
【００８２】
この輝度信号Ｙ３は周波数がＦＣ２以上の帯域については画素ずらしで半分画素がずれた緑の映像信号と赤の映像信号を加算しているので、色の解像感を重視して周波数ＦＣ１以下に残っていたモアレを抑制した輝度信号になっている。
【００８３】
また、２対１方式変換部３０１に入力された輝度信号Ｙ１は、ＦＣ１以下の周波数に帯域制限されて色差信号と同じサンプルの位置の信号が抽出されて、輝度信号Ｙ１Ｌとなる。また、ダウンコンバーター１Ｄに入力された色差信号Ｃ１は低域通過部５０１にて、ＦＣ２以下の周波数に帯域制限して、色差信号Ｃ１Ｌを得る。この輝度信号Ｙ１Ｌと色差信号Ｃ１Ｌとはカラリメトリ変換部３０４に入力され、第３実施形態と同じく混合して色差信号Ｃ３を生成する。
【００８４】
そして、加算部１０９で生成された輝度信号Ｙ３とカラリメトリ変換部３０４で生成された色差信号Ｃ３とは方式変換部１１０で、８対３の方式変換、すなわち、信号帯域を８分の３にし、８画素に対し３画素の信号を位相をずらして得る。
【００８５】
以上の処理において、方式変換部１１０に入力される輝度信号Ｙ３は、ＦＣ２以上の周波数成分について、画素ずらしで互いにずれている緑の映像信号と赤の映像信号とを加算して２で割っているので折り返しの成分が除去される。従って、ダウンコンバーター１Ｄに入力される輝度信号Ｙ１をそのまま方式変換する場合に比べると、ＦＣ２からＦＣ１の周波数の折り返し成分が少なくなり、解像感が向上する。
【００８６】
なお、本実施形態では輝度生成部３０２にて、緑の映像信号の高域成分Ｇ１と赤の映像信号の高域成分Ｒ１とを１対１の比率になるように輝度信号と色差信号とを混合したが、映像によってはこの比率を変えたり、青の映像信号の高域成分Ｂ１を含めて混合しても良い。
【００８７】
また、図６に示すダウンコンバーター１Ｅのように輝度信号を２対１の比で方式変換を行った後、色差信号はそのまま青の色差信号と赤の色差信号とを分割して、個々の信号として扱うことで、クロック周波数を半分にして信号処理をして、電力の削減を図っても良い。このとき、色差補間部１０１は必要なくなる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明のダウンコンバーターは、画素ずらしをした撮像装置にて生成された映像信号を１０８０ｉの方式等から４８０ｉの方式等へダウンコンバートをするとき、画素ずらしの処理のときに残さざるを得なかった折り返し成分を除去でき、解像感を向上させることができるので、各種方式どうしの変換を行う方式変換器等にも有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１ ダウンコンバーター
１０１ 色差補間部
１０２ ＧＢＲ生成部
１０３〜１０５ 帯域分離部
１０６ 輝度高域成分生成部
１０７ 輝度低域成分生成部
１０８ 色差生成部
１０９ 加算部
１１０ 方式変換部
２０３ 輝度生成部
２０４ 輝度生成部
２０５ 色差生成部
２０６ 高域通過部
２０７ 低域通過部
２０８ 低域通過部
３０１ ２対１方式変換部
３０２ 輝度生成部
３０３ カラリメトリ変換部
３０４ カラリメトリ変換部
５０１ 低域通過部
５０２ 帯域通過部
６０１ 輝度生成部
６０２ カラリメトリ変換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイビジョン等の高精細画像をＮＴＳＣやＰＡＬ等の標準画像に変換するダウンコンバーターに関し、画素ずらしを使用したビデオカメラによって生成された画像の解像感を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイビジョンに代表される高精細画像を扱う映像機器が普及しつつあるが、ＮＴＳＣやＰＡＬ等標準画像の方式も併存している。これに対し、映像制作は高精細画像の方式で行い、その高精細画像を変換（ダウンコンバート）して、標準画像を提供する場合が多くなっている。この高精細画像の映像機器は普及しつつあるとはいうものの、画素数が多いため、標準方式の映像機器に比べて高価であったり、電力が大きくなる傾向にある。
【０００３】
この価格や電力の課題を解決すべくビデオカメラ等では、画素ずらしという手法を用い、半分の画素数の撮像素子を使用して高精細画像を得ているものがある。そして、その高精細画像をダウンコンバートして標準方式の画像も出力できるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ここで、高精細画像から標準画像への変換であるダウンコンバートは、帯域の制限と、位相をずらすという一般的な方式変換が行われる。例えば、水平の画素数が１９２０画素の通称１０８０ｉの画像を水平の画素数が７２０画素の通称４８０ｉの画像に変換するとき、８対３のダウンコンバートすなわち画素数を等間隔で８分の３の数に間引き、折り返し成分がでないように帯域を８分の３に制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９５００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画素ずらしで、輝度信号のみ存在する帯域すなわち図７（ａ）のＦＣ１からＦＹ１の帯域である高域成分を生成するとき、実際には理想フィルタではない分、色差信号において図７（ｂ）に示すようにＦＣ１以下の帯域に折り返し（斜線部）が混じることになる。この折り返しはモアレと呼ばれるノイズで、解像感を劣化させる原因となることはよく知られている。
【０００７】
図７（ｂ）の帯域の画像をダウンコンバートにより図７（ｃ）の帯域の画像に変換するとき、図７（ｂ）の折り返しがそのまま輝度信号に残った形で変換されてしまい、モアレが残ることになる。すなわち、解像感の劣化が生じていることになる。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、画素ずらしを用いて生成された高精細画像から標準画像に変換するときに、折り返しを取り除き、解像感の劣化を緩和するダウンコンバーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号から、緑、青、赤の映像信号を生成するＧＢＲ生成部と、前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の映像信号をそれぞれ高域の映像信号と低域の映像に分離する帯域分離部と、前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率１で混合し、輝度信号の高域の映像信号を生成する輝度高域成分生成部と、前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を所定の比率２で混合し、輝度信号の低域の映像信号を生成する輝度低域成分生成部と、前記輝度高域成分生成部から出力される輝度信号の高域の映像信号と、前記輝度低域成分生成部から出力される輝度信号の低域の映像信号とを加算する加算部と、前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を所定の比率３及び４で混合し、青と赤の色差信号を生成する色差生成部と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記色差生成部から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００１０】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００１１】
さらに、前記輝度高域成分生成部は、前記帯域分離部から得られる映像信号が処理画素の近傍の赤の直流成分のほうが青の直流成分の比率または差が所定の値より小さいときそれ以外のときに比べて前記帯域分離部から得られる青の映像信号の比率を多くして輝度信号の高域の映像信号を生成することで、２色だけでは画素ずらしが成り立たない場合でも画素ずらしの効果を得ることができることがある。
【００１２】
第２の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号から、緑、青、赤の映像信号を生成するＧＢＲ生成部と、前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率１で混合し、輝度信号を生成する輝度生成部１と、前記輝度生成部１から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率２で混合し、輝度信号を生成する輝度生成部２と、前記輝度生成部２から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を第３及び第４の所定の比率で混合し、青と赤の色差信号を生成する色差生成部と、前記色差生成部から出力される色差信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記低域通過部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００１３】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００１４】
さらに、前記輝度生成部１は、前記ＧＢＲ生成部から得られる映像信号が処理画素の近傍の赤の直流成分のほうが青の直流成分の比率または差が所定の値より小さいときそれ以外のときに比べて前記ＧＢＲ生成部から得られる青の映像信号の比率を多くして輝度信号の高域の映像信号を生成することで、２色だけでは画素ずらしが成り立たない場合でも画素ずらしの効果を得ることができることがある。
【００１５】
さらに、高精細画像の輝度信号の色差信号と同じ帯域に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部を通してから輝度信号を入力することで、ダウンコンバート前の信号に対して、ダウンコンバート後の信号の水平のサンプル数が半分以下になる場合、回路の電力削減を図ることができる。
【００１６】
第３の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、入力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部と、前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、入力された輝度信号を色差信号と同じ帯域に帯域制限し、さらに色差信号のサンプルの位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と入力された色差信号を所定の比率で混合して、出力する映像方式のカラリメトリの色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００１７】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００１８】
第４の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された輝度信号を色差信号と同じ帯域に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と、入力された色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と入力された色差信号を、所定の比率で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部と、前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と入力された色差信号を所定の比率で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００１９】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００２０】
さらに、前記輝度信号生成部は、画素ずらしの互いにずれている緑の映像信号に対する、赤または青の映像信号を１対１の比率で混合することで、２色だけでは画素ずらしが成り立たない場合でも画素ずらしの効果を得ることができることがある。
【００２１】
第５の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数１以上から所定の周波数２以下の周波数成分を抽出する帯域通過部と、入力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率１で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、前記帯域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、入力された輝度信号を前記所定の周波数１以下に帯域制限し、入力された色差信号のサンプル化の位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、入力された色差信号から所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と前記低域通過部から出力された色差信号を所定の比率２で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００２２】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００２３】
さらに、方式変換部はあらかじめ帯域制限されているので、映像信号の位相のシフトと間引きだけを行うことで、回路規模が削減できる。
【００２４】
第６の発明のダウンコンバーターは、画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された輝度信号を所定の周波数１以下に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素の輝度信号を出力する２対１方式変換部と、前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と、入力された色差信号を所定の比率１で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数１以上から所定の周波数２以下の周波数成分を抽出する帯域通過部と、前記２対１方式変換部から出力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率１で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、前記帯域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、入力された色差信号から所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と前記低域通過部から出力された色差信号を所定の比率２で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部と、を有する。
【００２５】
この構成により、ダウンコンバーターは画素ずらしにより、色の帯域を確保するために犠牲にしていた折り返しノイズの発生を減らすことができる。
【００２６】
さらに、方式変換部はあらかじめ帯域制限されているので、映像信号の位相のシフトと間引きだけを行うことで、回路規模が削減できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ハイビジョン等画素数の多い高精細画像をＮＴＳＣやＰＡＬ等のより画素数の少ない画像に変換するときに、高精細画像が画素ずらしを使用したビデオカメラによって生成された画像であれば、折り返し成分を減らすことができ、画像の解像感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態のダウンコンバーター１のブロック図
【図２】第２実施形態のダウンコンバーター１Ａのブロック図
【図３】第３実施形態のダウンコンバーター１Ｂのブロック図
【図４】第３実施形態のダウンコンバーター１Ｃのブロック図
【図５】第４実施形態のダウンコンバーター１Ｄのブロック図
【図６】第４実施形態のダウンコンバーター１Ｅのブロック図
【図７】ダウンコンバート前後の映像信号の帯域を示す図
【図８】色差信号の補間される画素を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
［第１実施形態］
＜１．１：ダウンコンバーター１の構成＞
図１に、第１実施形態のダウンコンバーターの概略構成図を示す。
【００３１】
画素ずらしされたカメラで生成した、輝度信号の帯域がＦＹ１で、色差信号の帯域がＦＹ１の半分のＦＣ１である１０８０ｉ形式の輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とがダウンコンバーター１に入力される。入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１に入力され、輝度信号Ｙ１はＧＢＲ生成部１０２に入力される。色差補間部１０１では色差信号Ｃ１から輝度信号と同じサンプル間隔にした色差信号ＣＢ１およびＣＲ１を生成し、生成された色差信号ＣＢ１およびＣＲ１はＧＢＲ生成部１０２に入力される。ＧＢＲ生成部１０２では、入力された輝度信号Ｙ１、色差信号ＣＢ１、ＣＲ１から光の３原色の映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１を生成し、生成した映像信号Ｇ１は帯域分離部１０３に入力され、映像信号Ｂ１は帯域分離部１０４に入力され、映像信号Ｒ１は帯域分離部１０５に入力される。帯域分離部１０３では、入力された映像信号Ｇ１をＦＣ２以上の周波数の映像信号Ｇ１ＨとＦＣ２以下の周波数の映像信号Ｇ１Ｌとに分け、映像信号Ｇ１Ｈは輝度高域成分生成部１０６に入力され、映像信号Ｇ１Ｌは輝度低域成分生成部１０７と色差生成部１０８とに入力される。帯域分離部１０４では、入力された映像信号Ｂ１をＦＣ２以上の周波数の映像信号Ｂ１ＨとＦＣ２以下の周波数の映像信号Ｂ１Ｌとに分け、映像信号Ｂ１Ｈは輝度高域成分生成部１０６に入力され、映像信号Ｂ１Ｌは輝度低域成分生成部１０７と色差生成部１０８とに入力される。帯域分離部１０５では、入力された映像信号Ｒ１をＦＣ２以上の周波数の映像信号Ｒ１ＨとＦＣ２以下の周波数の映像信号Ｒ１Ｌとに分け、映像信号Ｒ１Ｈは輝度高域成分生成部１０６に入力され、映像信号Ｒ１Ｌは輝度低域成分生成部１０７と色差生成部１０８とに入力される。輝度高域成分生成部１０６に入力された映像信号Ｇ１Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｒ１Ｈをカメラの画素ずらし処理で輝度信号高域成分が生成された比率と同じ比率で混合して、輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを生成し、生成された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈは加算部１０９に入力される。輝度低域成分生成部１０７に入力された映像信号Ｇ１Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｒ１Ｌは、ＮＴＳＣやＰＡＬの規格で規定された輝度信号の混合比で混合して輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌが生成され、生成された輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌは加算部１０９に入力される。加算部１０９に入力された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌとは加算されて輝度信号Ｙ３となり、方式変換部１１０に入力される。色差生成部１０８に入力された映像信号Ｇ１Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｒ１Ｌは、ＮＴＳＣやＰＡＬの規格で規定された輝度信号の混合比で混合して色差信号Ｃ３が生成され、生成された色差信号Ｃ３は方式変換部１１０に入力される。方式変換部１１０に入力された輝度信号Ｙ３と色差信号Ｃ３とは、帯域制限と間引きの処理により１０８０ｉの形式から４８０ｉの形式にダウンコンバートされて輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４になり、方式変換部１１０から出力され、ダウンコンバーター１の出力信号となる。
【００３２】
＜１．２：ダウンコンバーター１の動作＞
図７（ａ）に示す輝度信号の帯域がＦＹ１で、色差信号の帯域がＦＹ１の半分のＦＣ１である１０８０ｉ形式の映像信号を、図７（ｃ）に示す輝度信号の帯域がＦＹ２で、色差信号の帯域がＦＹ２の半分のＦＣ２である４８０ｉ形式の映像信号に変換する場合について述べる。ここで、周波数ＦＹ１は周波数ＦＹ２の８分の３倍である。そして、ダウンコンバーター１に入力される映像信号である輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とは、画素ずらしを用いたカメラで生成されたものであり、ＦＣ１以上の周波数の輝度信号は画素ずらしで生成されたものとする。また、入力される映像は無彩色であるとする。
【００３３】
ダウンコンバーター１に入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１にて、図８（ａ）に示すように輝度信号と同じサンプル位置の信号を補間処理により求め、輝度信号と同じサンプル間隔の信号である青色の色差信号ＣＢ１と赤色の色差信号ＣＲ１とを生成する。図８（ｂ）の四角の画素が補間で求めた画素で、丸の画素が元々ある画素である。そして、この四角の画素はＦＩＲフィルタを用いて求めるが、特別な技術ではないため詳細な説明は省略する。
【００３４】
次に、輝度信号Ｙ１と色差信号ＣＢ１及びＣＲ１とからＧＢＲ生成部で、１０８０ｉの規格で決められている式に応じて、光の３原色である緑の映像信号Ｇ１と青の映像信号Ｂ１と赤の映像信号Ｒ１とを求める。ここでの規格で決められている式は具体的には、Ｇ１＝Ｙ１−１８８／１０２４×ＣＢ１−４６９／１０２４×ＣＲ１、Ｂ１＝Ｙ１＋１８５８／１０２４×ＣＢ１、Ｒ１＝Ｙ１＋１５７７／１０２４×ＣＲ１となる。
【００３５】
次に、映像信号Ｇ１は帯域分離部１０３に入力され、図７（ｃ）の周波数がＦＣ２以上の高域成分Ｇ１Ｈと周波数がＦＣ２以下の低域成分Ｇ１Ｌとに分けられる。ここでは、周波数がＦＣ２以下を通過させるＦＩＲフィルタで構成された低域通過フィルタで映像信号Ｇ１Ｌを抽出し、映像信号Ｇ１からＧ１Ｌを引くことで、映像信号Ｇ１Ｈを生成する。同様に、映像信号Ｂ１は、帯域分離部１０４にて、周波数がＦＣ２以上の高域成分Ｂ１Ｈと周波数がＦＣ２以下の低域成分Ｂ１Ｌとに分けられ、映像信号Ｒ１は、帯域分離部１０５にて、周波数がＦＣ２以上の高域成分Ｒ１Ｈと周波数がＦＣ２以下の低域成分Ｒ１Ｌとに分けられる。
【００３６】
次に、各色の映像信号の高域成分であるＧ１Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｒ１Ｈは輝度高域成分生成部１０６にて、画素ずらしで輝度信号の高域成分をつくりだしたときと同じ比率で、混合される。通常、画素ずらしを用いるカメラでは光の３原色の緑のフォトダイオードの位置に対して、青と赤のフォトダイオードの位置を半分ずらすので、緑の映像信号に赤または青の映像信号を加算する。そして、無彩色画像の場合、ノイズの少ない赤の映像信号が用いられるので、緑の映像信号と赤の映像信号が加算される。従って、ここでは、無彩色画像なので、緑の映像信号の高域成分Ｇ１Ｈと赤の映像信号の高域成分Ｒ１Ｈとを加算して２で割ることで輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを得る。
【００３７】
一方で、各色の映像信号の低域成分であるＧ１Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｒ１Ｌは、輝度低域成分生成部と色差生成部とに入力され、４８０ｉの規格で規定される混合比によって混合され、輝度信号Ｙ３Ｌ及び色差信号Ｃ３が得られる。色差信号は、ダウンコンバーター１に入力された時点のサンプルの位置すなわち図８（ｂ）の丸の位置の色差信号と同じものだけを順に並べて出力する。ここで、４８０ｉ規格で規定される混合比は、Ｃ３の青の色差信号をＣＢ３、赤の色差信号をＣＲ３とすると、Ｙ３Ｌ＝（３０６×Ｒ１Ｌ＋６０１×Ｇ１Ｌ＋１１７×Ｂ１Ｌ）／１０２４、ＣＢ３＝（−１７７×Ｒ１Ｌ−３４７×Ｇ１Ｌ＋５２４×Ｂ１Ｌ）／１０２４、ＣＲ３＝（５２４×Ｒ１Ｌ−４３９×Ｇ１Ｌ−８５×Ｂ１Ｌ）／１０２４で求められる。
【００３８】
そして、輝度高域成分生成部１０６で生成された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと輝度低域成分生成部１０７で生成された輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌとが加算部１０９で加算され、輝度信号Ｙ３が生成される。
【００３９】
そして、加算部１０９で生成された輝度信号Ｙ３と色差生成部１０８で生成された色差信号Ｃ３とは方式変換部１１０で、８対３の方式変換、すなわち、信号帯域を８分の３にし、８画素に対し３画素の信号を位相をずらして得る。
【００４０】
以上の処理において、方式変換部１１０に入力される輝度信号Ｙ３は、ＦＣ２以上の周波数成分について、画素ずらしで互いにずれている緑の映像信号と赤の映像信号とを加算して２で割っているので折り返しの成分が除去される。従って、ダウンコンバーター１に入力される輝度信号Ｙ１をそのまま方式変換する場合に比べると、ＦＣ２からＦＣ１の周波数の折り返し成分が少なくなり、解像感が向上する。
【００４１】
なお、本実施形態では輝度高域成分生成部１０６にて、緑の映像信号の高域成分Ｇ１Ｈと赤の映像信号の高域成分Ｒ１Ｈとを１対１の比率で加算したが、映像によってはこの比率を変えたり、青の映像信号の高域成分Ｂ１Ｈを混合しても良い。
【００４２】
また、ダウンコンバーター１に輝度信号と色差信号とを入力する時点で輝度信号を２対１の比で方式変換を行い、色差信号はそのまま青の色差信号と赤の色差信号とを分割して、個々の信号として扱うことで、クロック周波数を半分にして信号処理をして、電力の削減を図っても良い。このとき、色差補間部１０１は必要なくなる。
【００４３】
［第２実施形態］
＜２．１：ダウンコンバーター１Ａの構成＞
図２に、第２実施形態のダウンコンバーターの概略構成図を示す。
【００４４】
図２に示すように、画素ずらしされたカメラで生成した輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とがダウンコンバーター１Ａに入力される。入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１に入力され、輝度信号Ｙ１はＧＢＲ生成部１０２に入力される。色差補間部１０１では色差信号から輝度信号と同じサンプル間隔にした色差信号ＣＢ１およびＣＲ１を生成し、生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１とはＧＢＲ生成部１０２に入力される。ＧＢＲ生成部１０２では、入力された輝度信号Ｙ１、色差信号ＣＢ１、ＣＲ１から光の３原色の映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１を生成し、生成した映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１は輝度生成部２０３と輝度生成部２０４と色差生成部２０５とに入力される。輝度生成部２０３に入力された映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１はカメラの画素ずらし処理で輝度信号高域成分が生成された比率と同じ比率で混合され、輝度信号Ｙ２Ｈが生成され、生成された輝度信号Ｙ２Ｈは高域通過部２０６に入力される。輝度生成部２０４に入力された映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１は、ＮＴＳＣやＰＡＬの規格で規定された輝度信号の混合比で混合され、輝度信号Ｙ２Ｌが生成され、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力される。色差生成部２０５に入力された映像信号Ｇ１、Ｂ１、Ｒ１は、ＮＴＳＣやＰＡＬの規格で規定された輝度信号の混合比で混合され、色差信号Ｃ２が生成され、生成された色差信号Ｃ２は低域通過部２０８に入力される。高域通過部２０６では、輝度生成部２０３から入力された輝度信号Ｙ２ＨのＦＣ２以上の周波数を抽出して輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを生成し、生成した輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを加算部１０９に入力する。低域通過部２０７では、輝度生成部２０４から入力された輝度信号Ｙ２ＬのＦＣ２以下の周波数を抽出して輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌを生成し、生成した輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌを加算部１０９に入力する。加算部１０９に入力された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと輝度信号の低域成分Ｙ３Ｌとは加算されて輝度信号Ｙ３となり、方式変換部１１０に入力される。低域通過部２０８では、色差生成部２０５から入力された輝度信号Ｃ２のＦＣ２以下の周波数を抽出して、ＦＣ２以下の周波数に帯域制限された色差信号Ｃ３を生成し、生成した色差信号Ｃ３を方式変換部１１０に入力する。方式変換部１１０に入力された輝度信号Ｙ３と色差信号Ｃ３とは、帯域制限と間引きの処理により１０８０ｉの形式から４８０ｉの形式にダウンコンバートされて輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４になり、方式変換部１１０から出力され、ダウンコンバーター１Ａの出力信号となる。
【００４５】
＜２．２：ダウンコンバーター１Ａの動作＞
第１実施形態と同じ部分があるので、第１実施形態と同じ部分についての説明は可能な限り省略する。
【００４６】
先ず、第１実施形態と同じ輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１をダウンコンバーター１Ａに入力する。
【００４７】
入力された輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とは第１実施形態と同じく、色差信号Ｃ１が色差補間部１０１で処理された後、ＧＢＲ生成部で、光の３原色である緑の映像信号Ｇ１と青の映像信号Ｂ１と赤の映像信号Ｒ１とが生成される。
【００４８】
次に、各色の映像信号であるＧ１、Ｂ１、Ｒ１は、第１実施形態の輝度低域成分生成部１０７及び色差生成部１０８での処理と同じく、輝度生成部２０４と色差生成部２０５にて、４８０ｉの規格で規定される混合比によって混合され、輝度信号Ｙ２Ｌ及び色差信号Ｃ２が得られる。
【００４９】
一方で各色の映像信号であるＧ１、Ｂ１、Ｒ１は、第１実施形態の輝度高域成分生成部１０６での処理と同じく、輝度生成部２０３にてカメラにおける画素ずらしで輝度信号の高域成分をつくりだしたときと同じ比率で混合され、輝度信号Ｙ２Ｈを得る。
【００５０】
次に、輝度信号Ｙ２Ｈは高域通過部２０６に入力され、周波数がＦＣ２以上の輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈを生成する。ここで、高域成分の抽出には周波数がＦＣ２以上を通過させるＦＩＲフィルタを使用する。
【００５１】
輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力され、周波数がＦＣ２以下の輝度信号の低域成分を抽出し、輝度信号Ｙ３Ｌが生成される。ここで、低域成分の抽出には周波数がＦＣ２以下を通過させるＦＩＲフィルタを使用する。
【００５２】
そして、加算部１０９にて輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと輝度信号Ｙ３Ｌとを加算して、輝度信号Ｙ３を得る。この輝度信号Ｙ３は周波数がＦＣ２以上の帯域については画素ずらしで半分画素がずれた緑の映像信号と赤の映像信号とを加算しているので、色の解像感を重視して周波数ＦＣ１以下に残っていたモアレを抑制した輝度信号になっている。
【００５３】
そして、色差信号Ｃ２は低域通過部２０８に入力され、周波数がＦＣ２以下の色差信号の低域成分を抽出し、色差信号Ｃ３が生成される。ここで、低域成分の抽出には周波数がＦＣ２以下を通過させるＦＩＲフィルタを使用する。
【００５４】
そして、加算部１０９で生成された輝度信号Ｙ３と低域通過部２０８で生成された色差信号Ｃ３とは方式変換部１１０で、８対３の方式変換、すなわち、信号帯域を８分の３にし、８画素に対し３画素の信号を位相をずらして得る。
【００５５】
以上の処理において、方式変換部１１０に入力される輝度信号Ｙ３は、ＦＣ２以上の周波数成分について、画素ずらしで互いにずれている緑の映像信号と赤の映像信号とを加算して２で割っているので折り返しの成分が除去される。従って、ダウンコンバーター１Ａに入力される輝度信号Ｙ１をそのまま方式変換する場合に比べると、ＦＣ２からＦＣ１の周波数の折り返し成分が少なくなり、解像感が向上する。
【００５６】
なお、本実施形態では、緑の映像信号の高域成分Ｇ１と赤の映像信号の高域成分Ｒ１を１対１の比率で加算したが、映像によってはこの比率を変えたり、青の映像信号の高域成分Ｂ１を混合しても良い。
【００５７】
また、ダウンコンバーター１Ａに輝度信号と色差信号とを入力する時点で輝度信号を２対１の比で方式変換を行い、色差信号はそのまま青の色差信号と赤の色差信号とを分割して、個々の信号として扱うことで、クロック周波数を半分にして信号処理をして、電力の削減を図っても良い。このとき、色差補間部１０１は必要なくなる。
【００５８】
［第３実施形態］
＜３．１：ダウンコンバーター１Ｂの構成＞
図３に、第３実施形態のダウンコンバーターの概略構成図を示す。
【００５９】
図３に示すように、画素ずらしされたカメラで生成した輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とがダウンコンバーター１Ｂに入力される。入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１及び、カラリメトリ変換部３０４に入力され、輝度信号Ｙ１は２対１方式変換部３０１と輝度生成部３０２とカラリメトリ変換部３０３とに入力される。色差補間部１０１では色差信号を輝度信号と同じサンプル間隔にした色差信号ＣＢ１とＣＲ１とを生成し、生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１とは輝度生成部３０２とカラリメトリ変換部３０３とに入力される。輝度生成部３０２では入力された輝度信号Ｙ１、色差信号ＣＢ１、ＣＲ１から輝度信号Ｙ２Ｈを生成し、生成した輝度信号Ｙ２Ｈは高域通過部２０６に入力される。カラリメトリ変換部３０３では入力された輝度信号Ｙ１と色差信号ＣＢ１とＣＲ１とから輝度信号Ｙ２Ｌを生成し、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力される。
【００６０】
２対１方式変換部３０１では入力された輝度信号Ｙ１は２対１の方式変換が行われた輝度信号Ｙ１Ｌを生成し、輝度信号Ｙ１Ｌはカラリメトリ変換部３０４に入力される。カラリメトリ変換部３０４では、入力された輝度信号Ｙ１Ｌと色差信号Ｃ１とから色差信号Ｃ３を生成し、生成した色差信号Ｃ３は方式変換部１１０に入力される。
【００６１】
方式変換部１１０では入力された輝度信号Ｙ３と色差信号Ｃ３とから８対３の方式変換をした輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４とを生成して出力し、この輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４とがダウンコンバーター１Ｂの出力になる。
【００６２】
＜３．２：ダウンコンバーター１Ｂの動作＞
第１実施形態及び第２実施形態と同じ部分があるので、これら同じ部分についての説明は可能な限り省略する。
【００６３】
先ず、第１実施形態と同じ輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とをダウンコンバーター１Ｂに入力する。
【００６４】
入力された輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とは第１実施形態と同じく、色差信号Ｃ１を色差補間部１０１で処理し、輝度信号Ｙ１と同じサンプル数の映像信号である色差信号ＣＢ１とＣＲ１を生成する。
【００６５】
次に、輝度生成部３０２にて、色差補間部１０１にて生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１及び輝度信号Ｙ１とを混合して輝度信号Ｙ２Ｈを生成する。ここでの混合比は、緑の映像信号と赤の映像信号とが１対１の比率になるように混合する。すなわち、第１実施形態に示す通り、輝度信号Ｙ１と色差信号ＣＢ１とＣＲ１とに対して、緑の映像信号Ｇ１はＹ１−１８８／１０２４×ＣＢ１−４６９／１０２４×ＣＲ１、赤の映像信号Ｒ１はＹ１＋１５７７／１０２４×ＣＲ１なので、輝度信号Ｙ２Ｈは、（Ｇ１＋Ｒ１）／２すなわち、Ｙ１＋（−９４×ＣＢ１＋５５４×ＣＲ１）／１０２４となる。そして、輝度信号Ｙ２Ｈは高域通過部２０６に入力され、周波数ＦＣ２以上の周波数成分が抽出され、輝度信号の高域成分であるＹ３Ｈが生成される。
【００６６】
一方で、カラリメトリ変換部３０３にて、色差補間部１０１にて生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１及び輝度信号Ｙ１とを混合して輝度信号Ｙ２Ｌを生成する。ここでの混合比は、１０８０ｉの方式から４８０ｉの方式の輝度信号への変換をするので、Ｙ２Ｌ＝Ｙ１＋１０２／１０２４×ＣＢ１＋１９６／１０２４×ＣＲ１とする。そして、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力され、周波数Ｆ２Ｃ以下の周波数成分が抽出され、輝度信号Ｙ３Ｌが生成される。ここで、周波数Ｆ２Ｃ以下の周波数成分の抽出にはＦＩＲフィルタを用いる。そして、輝度信号Ｙ３Ｌは加算部１０９に入力され、高域通過部２０６にて生成された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと加算され、輝度信号Ｙ３が生成される。
【００６７】
この輝度信号Ｙ３は周波数がＦＣ２以上の帯域については画素ずらしで半分画素がずれた緑の映像信号と赤の映像信号とを加算しているので、色の解像感を重視して周波数ＦＣ１以下に残っていたモアレを抑制した輝度信号になっている。
【００６８】
また、２対１方式変換部３０１に入力された輝度信号Ｙ１は、ＦＣ１以下の周波数に帯域制限されて色差信号と同じサンプルの位置の信号が抽出されて、輝度信号Ｙ１Ｌとなる。この輝度信号Ｙ１Ｌとダウンコンバーター１Ｂに入力された色差信号Ｃ１はカラリメトリ変換部３０４に入力され、１０８０ｉの方式から４８０ｉの方式の色差信号への変換をするので、青の色差信号ＣＢ３は１０１４／１０２４×ＣＢ１−１１３／１０２４×ＣＲ１で求め、赤の色差信号ＣＲ３は−７４／１０２４×ＣＢ１＋１００７／１０２４×ＣＲ１で求め、青の色差信号ＣＢ３と赤の色差信号ＣＲ３を時系列に並べて色差信号Ｃ３を生成する。
【００６９】
そして、加算部１０９で生成された輝度信号Ｙ３とカラリメトリ変換部３０４で生成された色差信号Ｃ３とは方式変換部１１０で、８対３の方式変換、すなわち、信号帯域を８分の３にし、８画素に対し３画素の信号を位相をずらして得る。
【００７０】
以上の処理において、方式変換部１１０に入力される輝度信号Ｙ３は、ＦＣ２以上の周波数成分について、画素ずらしで互いにずれている緑の映像信号と赤の映像信号とを加算して２で割っているので折り返しの成分が除去される。従って、ダウンコンバーター１Ｂに入力される輝度信号Ｙ１をそのまま方式変換する場合に比べると、ＦＣ２からＦＣ１の周波数の折り返し成分が少なくなり、解像感が向上する。
【００７１】
なお、本実施形態では、緑の映像信号の高域成分Ｇ１と赤の映像信号の高域成分Ｒ１とを１対１の比率になるように輝度信号と色差信号とを混合したが、映像によってはこの比率を変えたり、青の映像信号の高域成分Ｂ１を含めて混合しても良い。
【００７２】
また、図４に示すように、ダウンコンバーター１Ｃに輝度信号と色差信号とを入力する時点で輝度信号を２対１の比で方式変換を行い、色差信号はそのまま青の色差信号と赤の色差信号とを分割して、個々の信号として扱うことで、クロック周波数を半分にして信号処理をして、電力の削減を図っても良い。このとき、色差補間部１０１は必要なくなる。
【００７３】
［第４実施形態］
＜４．１：ダウンコンバーター１Ｄの構成＞
図５に、第４実施形態のダウンコンバーターの概略構成図を示す。
【００７４】
図５に示すように、画素ずらしされたカメラで生成した輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とがダウンコンバーター１Ｄに入力される。入力された色差信号Ｃ１は色差補間部１０１及び、低域通過部５０１に入力され、輝度信号Ｙ１は２対１方式変換部３０１と輝度生成部３０２とカラリメトリ変換部３０３とに入力される。色差補間部１０１では色差信号を輝度信号と同じサンプル間隔にした色差信号ＣＢ１とＣＲ１とを生成し、生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１とは輝度生成部３０２とカラリメトリ変換部３０３とに入力される。輝度生成部３０２では入力された輝度信号Ｙ１、色差信号ＣＢ１、ＣＲ１から輝度信号Ｙ２Ｈを生成し、生成した輝度信号Ｙ２Ｈは帯域通過部５０２に入力される。カラリメトリ変換部３０３では入力された輝度信号Ｙ１と色差信号ＣＢ１とＣＲ１とから輝度信号Ｙ２Ｌを生成し、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力される。
【００７５】
２対１方式変換部３０１では入力された輝度信号Ｙ１は２対１の方式変換が行われた輝度信号Ｙ１Ｌを生成し、輝度信号Ｙ１Ｌはカラリメトリ変換部３０４に入力される。カラリメトリ変換部３０４では、入力された輝度信号Ｙ１Ｌと色差信号Ｃ１Ｌから色差信号Ｃ３を生成し、生成した色差信号Ｃ３は方式変換部１１０に入力される。
【００７６】
方式変換部１１０では入力された輝度信号Ｙ３と色差信号Ｃ３とから８対３の方式変換をした輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４とを生成して出力し、この輝度信号Ｙ４と色差信号Ｃ４とがダウンコンバーター１Ｄの出力になる。
【００７７】
＜４．２：ダウンコンバーター１Ｄの動作＞
第１実施形態〜第３実施形態と同じ部分があるので、これら同じ部分についての説明は可能な限り省略する。
【００７８】
先ず、第１実施形態と同じ輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とをダウンコンバーター１Ｄに入力する。
【００７９】
入力された輝度信号Ｙ１と色差信号Ｃ１とは第１実施形態と同じく、色差信号Ｃ１を色差補間部１０１で処理し、輝度信号Ｙ１と同じサンプル数の映像信号である色差信号ＣＢ１とＣＲ１とを生成する。
【００８０】
次に、輝度生成部３０２にて、第３実施形態と同じく輝度信号Ｙ２Ｈを生成する。そして、輝度信号Ｙ２Ｈは帯域通過部５０２に入力され、周波数ＦＣ２以上ＦＹ２以下の周波数成分が抽出され、輝度信号の高域成分であるＹ３Ｈが生成される。ここで、周波数ＦＣ２以上ＦＹ２以下の周波数成分の抽出にはＦＩＲフィルタを使用する。
【００８１】
一方で、第３実施形態と同じく、カラリメトリ変換部３０３にて、色差補間部１０１にて生成された色差信号ＣＢ１とＣＲ１及び輝度信号Ｙ１とを混合して輝度信号Ｙ２Ｌを生成する。そして、生成された輝度信号Ｙ２Ｌは低域通過部２０７に入力され、周波数Ｆ２Ｃ以下の周波数成分が抽出され、輝度信号Ｙ３Ｌが生成される。そして、輝度信号Ｙ３Ｌは加算部１０９に入力され、帯域通過部５０２にて生成された輝度信号の高域成分Ｙ３Ｈと加算され、輝度信号Ｙ３が生成される。
【００８２】
この輝度信号Ｙ３は周波数がＦＣ２以上の帯域については画素ずらしで半分画素がずれた緑の映像信号と赤の映像信号を加算しているので、色の解像感を重視して周波数ＦＣ１以下に残っていたモアレを抑制した輝度信号になっている。
【００８３】
また、２対１方式変換部３０１に入力された輝度信号Ｙ１は、ＦＣ１以下の周波数に帯域制限されて色差信号と同じサンプルの位置の信号が抽出されて、輝度信号Ｙ１Ｌとなる。また、ダウンコンバーター１Ｄに入力された色差信号Ｃ１は低域通過部５０１にて、ＦＣ２以下の周波数に帯域制限して、色差信号Ｃ１Ｌを得る。この輝度信号Ｙ１Ｌと色差信号Ｃ１Ｌとはカラリメトリ変換部３０４に入力され、第３実施形態と同じく混合して色差信号Ｃ３を生成する。
【００８４】
そして、加算部１０９で生成された輝度信号Ｙ３とカラリメトリ変換部３０４で生成された色差信号Ｃ３とは方式変換部１１０で、８対３の方式変換、すなわち、信号帯域を８分の３にし、８画素に対し３画素の信号を位相をずらして得る。
【００８５】
以上の処理において、方式変換部１１０に入力される輝度信号Ｙ３は、ＦＣ２以上の周波数成分について、画素ずらしで互いにずれている緑の映像信号と赤の映像信号とを加算して２で割っているので折り返しの成分が除去される。従って、ダウンコンバーター１Ｄに入力される輝度信号Ｙ１をそのまま方式変換する場合に比べると、ＦＣ２からＦＣ１の周波数の折り返し成分が少なくなり、解像感が向上する。
【００８６】
なお、本実施形態では輝度生成部３０２にて、緑の映像信号の高域成分Ｇ１と赤の映像信号の高域成分Ｒ１とを１対１の比率になるように輝度信号と色差信号とを混合したが、映像によってはこの比率を変えたり、青の映像信号の高域成分Ｂ１を含めて混合しても良い。
【００８７】
また、図６に示すダウンコンバーター１Ｅのように輝度信号を２対１の比で方式変換を行った後、色差信号はそのまま青の色差信号と赤の色差信号とを分割して、個々の信号として扱うことで、クロック周波数を半分にして信号処理をして、電力の削減を図っても良い。このとき、色差補間部１０１は必要なくなる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明のダウンコンバーターは、画素ずらしをした撮像装置にて生成された映像信号を１０８０ｉの方式等から４８０ｉの方式等へダウンコンバートをするとき、画素ずらしの処理のときに残さざるを得なかった折り返し成分を除去でき、解像感を向上させることができるので、各種方式どうしの変換を行う方式変換器等にも有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１ ダウンコンバーター
１０１ 色差補間部
１０２ ＧＢＲ生成部
１０３〜１０５ 帯域分離部
１０６ 輝度高域成分生成部
１０７ 輝度低域成分生成部
１０８ 色差生成部
１０９ 加算部
１１０ 方式変換部
２０３ 輝度生成部
２０４ 輝度生成部
２０５ 色差生成部
２０６ 高域通過部
２０７ 低域通過部
２０８ 低域通過部
３０１ ２対１方式変換部
３０２ 輝度生成部
３０３ カラリメトリ変換部
３０４ カラリメトリ変換部
５０１ 低域通過部
５０２ 帯域通過部
６０１ 輝度生成部
６０２ カラリメトリ変換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、
入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、
入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号から、緑、青、赤の映像信号を生成するＧＢＲ生成部と、
前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の映像信号をそれぞれ高域の映像信号と低域の映像に分離する帯域分離部と、
前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率１で混合し、輝度信号の高域の映像信号を生成する輝度高域成分生成部と、
前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を所定の比率２で混合し、輝度信号の低域の映像信号を生成する輝度低域成分生成部と、
前記輝度高域成分生成部から出力される輝度信号の高域の映像信号と、前記輝度低域成分生成部から出力される輝度信号の低域の映像信号とを加算する加算部と、
前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を所定の比率３及び４で混合し、青と赤の色差信号を生成する色差生成部と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記色差生成部から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項２】
前記輝度高域成分生成部は、前記帯域分離部から得られる映像信号が処理画素の近傍の赤の直流成分のほうが青の直流成分の比率または差が所定の値より小さいときそれ以外のときに比べて前記帯域分離部から得られる青の映像信号の比率を多くして輝度信号の高域の映像信号を生成することを特徴とする請求項１記載のダウンコンバーター。
【請求項３】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、
入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、
入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号から、緑、青、赤の映像信号を生成するＧＢＲ生成部と、
前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率１で混合し、輝度信号を生成する輝度生成部１と、
前記輝度生成部１から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、
前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率２で混合し、輝度信号を生成する輝度生成部２と、
前記輝度生成部２から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、
前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を第３及び第４の所定の比率で混合し、青と赤の色差信号を生成する色差生成部と、
前記色差生成部から出力される色差信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記低域通過部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項４】
前記輝度生成部１は、前記ＧＢＲ生成部から得られる映像信号が処理画素の近傍の赤の直流成分のほうが青の直流成分の比率または差が所定の値より小さいときそれ以外のときに比べて前記ＧＢＲ生成部から得られる青の映像信号の比率を多くして輝度信号の高域の映像信号を生成することを特徴とする請求項３記載のダウンコンバーター。
【請求項５】
高精細画像の輝度信号の色差信号と同じ帯域に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部を通してから輝度信号を入力することを特徴とする請求項１〜４に記載のダウンコンバーター。
【請求項６】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、
入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、
前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、
入力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、
前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部と、
前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
入力された輝度信号を色差信号と同じ帯域に帯域制限し、さらに色差信号のサンプルの位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、
前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と入力された色差信号を所定の比率で混合して、出力する映像方式のカラリメトリの色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項７】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された輝度信号を色差信号と同じ帯域に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、
前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と、入力された色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、
前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、
前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と入力された色差信号を、所定の比率で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、
前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部と、
前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と入力された色差信号を所定の比率で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項８】
前記輝度信号生成部は、画素ずらしの互いにずれている緑の映像信号に対する、赤または青の映像信号を１対１の比率で混合することを特徴とする請求項７に記載のダウンコンバーター。
【請求項９】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、
入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、
前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数１以上から所定の周波数２以下の周波数成分を抽出する帯域通過部と、
入力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率１で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、
前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、
前記帯域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
入力された輝度信号を前記所定の周波数１以下に帯域制限し、入力された色差信号のサンプル化の位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、
入力された色差信号から所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、
前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と前記低域通過部から出力された色差信号を所定の比率２で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項１０】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された輝度信号を所定の周波数１以下に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素の輝度信号を出力する２対１方式変換部と、
前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と、入力された色差信号を所定の比率１で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、
前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数１以上から所定の周波数２以下の周波数成分を抽出する帯域通過部と、
前記２対１方式変換部から出力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率１で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、
前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、
前記帯域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
入力された色差信号から所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、
前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と前記低域通過部から出力された色差信号を所定の比率２で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項１１】
方式変換部は映像信号の位相のシフトと間引きだけを行うことを特徴とする請求項９または１０記載のダウンコンバーター。
【請求項１】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、
入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、
入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号から、緑、青、赤の映像信号を生成するＧＢＲ生成部と、
前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の映像信号をそれぞれ高域の映像信号と低域の映像に分離する帯域分離部と、
前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率１で混合し、輝度信号の高域の映像信号を生成する輝度高域成分生成部と、
前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を所定の比率２で混合し、輝度信号の低域の映像信号を生成する輝度低域成分生成部と、
前記輝度高域成分生成部から出力される輝度信号の高域の映像信号と、前記輝度低域成分生成部から出力される輝度信号の低域の映像信号とを加算する加算部と、
前記帯域分離部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を所定の比率３及び４で混合し、青と赤の色差信号を生成する色差生成部と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記色差生成部から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項２】
前記輝度高域成分生成部は、前記帯域分離部から得られる映像信号が処理画素の近傍の赤の直流成分のほうが青の直流成分の比率または差が所定の値より小さいときそれ以外のときに比べて前記帯域分離部から得られる青の映像信号の比率を多くして輝度信号の高域の映像信号を生成することを特徴とする請求項１記載のダウンコンバーター。
【請求項３】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、
入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、
入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号から、緑、青、赤の映像信号を生成するＧＢＲ生成部と、
前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率１で混合し、輝度信号を生成する輝度生成部１と、
前記輝度生成部１から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、
前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の高域の映像信号を所定の比率２で混合し、輝度信号を生成する輝度生成部２と、
前記輝度生成部２から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、
前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
前記ＧＢＲ生成部から出力される緑、青、赤の低域の映像信号を第３及び第４の所定の比率で混合し、青と赤の色差信号を生成する色差生成部と、
前記色差生成部から出力される色差信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記低域通過部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項４】
前記輝度生成部１は、前記ＧＢＲ生成部から得られる映像信号が処理画素の近傍の赤の直流成分のほうが青の直流成分の比率または差が所定の値より小さいときそれ以外のときに比べて前記ＧＢＲ生成部から得られる青の映像信号の比率を多くして輝度信号の高域の映像信号を生成することを特徴とする請求項３記載のダウンコンバーター。
【請求項５】
高精細画像の輝度信号の色差信号と同じ帯域に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部を通してから輝度信号を入力することを特徴とする請求項１〜４に記載のダウンコンバーター。
【請求項６】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、
入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、
前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、
入力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、
前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部と、
前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
入力された輝度信号を色差信号と同じ帯域に帯域制限し、さらに色差信号のサンプルの位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、
前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と入力された色差信号を所定の比率で混合して、出力する映像方式のカラリメトリの色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項７】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された輝度信号を色差信号と同じ帯域に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、
前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と、入力された色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、
前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数以上の周波数成分を抽出する高域通過部と、
前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と入力された色差信号を、所定の比率で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、
前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数以下の周波数成分を抽出する低域通過部と、
前記高域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と入力された色差信号を所定の比率で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項８】
前記輝度信号生成部は、画素ずらしの互いにずれている緑の映像信号に対する、赤または青の映像信号を１対１の比率で混合することを特徴とする請求項７に記載のダウンコンバーター。
【請求項９】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された色差信号を輝度信号のサンプル間隔と同じサンプル間隔の画素を求めて輝度信号と同じサンプル間隔にする色差補間部と、
入力された輝度信号と、前記色差補間部から出力される色差信号を所定の比率で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、
前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数１以上から所定の周波数２以下の周波数成分を抽出する帯域通過部と、
入力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率１で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、
前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、
前記帯域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
入力された輝度信号を前記所定の周波数１以下に帯域制限し、入力された色差信号のサンプル化の位置と同じ位置の画素を出力する２対１方式変換部と、
入力された色差信号から所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、
前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と前記低域通過部から出力された色差信号を所定の比率２で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項１０】
画素ずらしを用いて生成された高精細画像の輝度信号と色差信号を入力とし、入力された輝度信号を所定の周波数１以下に帯域制限し、その色差信号のサンプル位置と同じ位置の画素の輝度信号を出力する２対１方式変換部と、
前記２対１方式変換部から出力された輝度信号と、入力された色差信号を所定の比率１で混合して輝度信号を生成する輝度生成部と、
前記輝度生成部から出力される輝度信号から所定の周波数１以上から所定の周波数２以下の周波数成分を抽出する帯域通過部と、
前記２対１方式変換部から出力された輝度信号に、前記色差補間部から出力される色差信号を、所定の比率１で混合することで出力する映像方式のカラリメトリの輝度信号を生成するカラリメトリ変換部１と、
前記カラリメトリ変換部１から出力される輝度信号から前記所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部１と、
前記帯域通過部から出力される輝度信号の高域成分と前記低域通過部１から出力される輝度信号を加算する加算部と、
入力された色差信号から所定の周波数１以下の周波数成分を抽出する低域通過部２と、
前記２対１方式変換部から出力される輝度信号と前記低域通過部から出力された色差信号を所定の比率２で混合して、出力する映像方式の色差信号を生成するカラリメトリ変換部２と、
前記加算部から出力される輝度信号と、前記カラリメトリ変換部２から出力される色差信号を、所定の変換比で輝度信号と色差信号の水平または垂直の画素数を少なくする方式変換部とを備えるダウンコンバーター。
【請求項１１】
方式変換部は映像信号の位相のシフトと間引きだけを行うことを特徴とする請求項９または１０記載のダウンコンバーター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２７３０８０（Ｐ２０１０−２７３０８０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２２８７３（Ｐ２００９−１２２８７３）
【出願日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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