JP2004260265A - Pixel extracting circuit having pixel turning over function, and image pickup apparatus - Google Patents

Pixel extracting circuit having pixel turning over function, and image pickup apparatus Download PDF

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Toshihisa Kuroiwa
壽久 黒岩
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a pixel extracting circuit having a pixel turning over function. <P>SOLUTION: This circuit is provided with an input terminal A, (n×m) sets of image memories, (n-1) sets of line memories for storing (M-m) items of pixel values, [(n+1)/2] sets of data selectors, and a control unit. These devices are linked at a cycle of [m sets of pixel memories, a set of the a line memory, m sets of pixel memories and a set of a line memory], starting at the input terminal A. The control unit switches the Pth data selector from the input terminal A side to the input terminal A during a scanning input at the Pth line ((n+1)/2≥P≥2). Further, the control unit switches the output of the first data selector from the input terminal A to the output of the (2Q)th line memory while the Qth line ((n-1)/2≥Q≥1) is forwarded after the completion of the input of image data. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データから画素ブロックを走査順に抽出する画素抽出回路に関する。本発明は、この画素抽出回路を搭載する撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子カメラにおいて、モニタ画面や電子ビューファインダに、高速フレームレート(30フレーム/秒など)の撮影画像を動画表示するものが知られている。ユーザーは、この動画表示を見ながら、撮影時の構図を適宜に決定することができる。
【0003】
また、この高速フレームレートの撮像画像は、電子カメラ内において、自動露出、自動焦点、および自動ホワイトバランス用の評価信号としても使用される。通常、電子カメラは、この高速フレームレートの撮像画像を、撮像素子の高速ドラフトモードなどを使用して生成する。この高速ドラフトモードは、撮像素子内において、撮像画像を縦方向(垂直方向)に加算または間引くことによって、高速に読み出す動作モードである。
【0004】
このように読み出された高速フレームレートの撮像画像は、電子カメラによって、色補間、電子ズームや、表示サイズを合わせるための解像度変換、ノイズ除去フィルタ処理、エッジ強調フィルタ処理などの画像処理が施された後、電子ビューファインダに順次表示される。
この種の画像処理では、画像データから画素ブロックを局所的に抽出しながら、画像処理を実施する。この場合、撮像画像の上下左右の端では、画素ブロックを構成する画素が揃わない。そのため、1つの画像処理を終えるたびに、撮像画像の上下左右の画素が欠落し、画像サイズがその分だけ狭くなる。
【0005】
このような画像の狭小化を防止する従来技術として、下記の特許文献1が知られている。この特許文献1には、撮像画像の左右両端を複製する撮像装置が開示されている。この撮像装置を使用して撮像画像を横方向に拡幅することにより、画像処理における撮像画像の横方向の狭小化を防ぐことが可能になる。
【特許文献1】
特開2001−69518号公報(図3、段落0051)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した高速ドラフトモードで生成される撮像画像(以下『ドラフト画像データ』という)は、縦方向にライン間引きが行われるため、横方向の画素数に比べて、縦方向の画素数が顕著に少ない。そのため、ドラフト画像データに対して画像処理を行うと、縦方向の画素欠落の影響が大きく現れ、ドラフト画像データは縦方向に顕著に狭くなる。一方、横方向の画素欠落の影響は、横方向の画素数が元々多いために無視できる程度に収まる。
【0007】
このようなドラフト画像データをビューファインダ表示した場合、ファインダ視野が縦方向に特に狭くなる。この場合、ユーザーは縦方向の撮像範囲を正確に判断できず、構図決定に支障を生じる。
上述した特許文献1は、横方向に拡幅するものであるため、上述した縦方向の画像狭小化を解決できない。
【0008】
また、この特許文献1の図3の回路は、横方向の拡幅のために、縦方向の遅延段数分の回路を必要とする。そのため、段数の数だけ回路構成が複雑になるという欠点を有する。
さらに、この特許文献1の図3の回路は、横方向に左右1画素ずつ拡幅する回路である。そのため、左右を複数画素ずつ拡幅することができない。なお、特許文献1の段落0051には、横方向に複数画素の拡幅が可能との記載があるが、縦方向の遅延段数分の回路が更に複雑化する上に、選択制御についての具体的な記載がない。そのため、後述する本発明の回路構成とは全く非なるものである。
【0009】
ちなみに、上述した縦方向の拡幅を簡易に行う方法としては、1フレーム分のドラフト画像データをフレームメモリに一旦格納し、フレームメモリの領域上で一部の格納された画像データをコピーすることによって、上下(左右)方向の拡幅を行うことが考えられる。
しかしながら、この方法では、フレーム毎にドラフト画像データをフレームメモリに格納しなければならない。この場合、画像処理の開始が少なくとも1フレーム時間遅れることになる上に、上下(左右)方向の拡幅を行うための画像データコピー時間を更に必要とする。そのため、電子ビューファインダの表示タイムラグが更に延びる。したがって、電子ビューファインダ上において被写体をリアルタイムに観察することがますます困難となる。
【0010】
さらに、この方法では、フレームメモリの読み書きに多大な電力を消費する。つまり、一般に長時間に及ぶビューファインダ表示期間中、ドラフト画像データのフレームメモリへの格納と、画像処理のためのドラフト画像データの読み出しが毎フレーム行われる。その結果、フレームメモリの読み書きに多大な電力を消費する。このような理由から、電子カメラのバッテリー消費が激しく、電子カメラの使用可能時間が短縮してしまうという問題点があった。
【0011】
それに加えて、フレームメモリへのドラフト画像データの格納と、読み出しというデータの流れが頻繁に生じるため、画像データバスのトラフィックが増大するという問題もあった。
そこで、本発明では、画素折り返し機能を有する画素抽出回路を提供することを目的とする。さらに、本発明では、この画像抽出回路を搭載した撮像装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。
【0013】
《請求項1》
請求項1に記載の発明は、縦N行×横M列の画素値からなる画像データから、縦n画素×横m画素分の画素ブロックを走査順に抽出する画素抽出回路である(ただし、nは奇数、N>n≧3、M>m≧2)。
この画素抽出回路は、次の構成要素を有する。
・画像データが走査入力される入力端子A
・画素値を保持する画素メモリを(n×m)個
・(M−m)個の画素値を保持するラインメモリを(n−1)本
・画素値を選択出力するデータセレクタを[(n+1)/2]個
・上記の構成要素を連結する連結路
・連結路の道筋に画素値を順送りに伝達する制御部
・画素メモリが保持する(n×m)個の画素値を、画素ブロックとして出力する出力端子
【0014】
上述した各構成要素は、連結路によって次のように連結される。
すなわち、入力端子Aを起点にして[データセレクタを1個、画素メモリをm個、ラインメモリを1本、画素メモリをm個、およびラインメモリを1本]の繰り返し順で上記構成要素を全て一列に連結する。
この画素抽出回路は、次のようにデータセレクタを制御する。
すなわち、制御部は、画像データのP行目(ただし(n+1)/2≧P≧2)の走査入力中、入力端子A側から数えてP番目のデータセレクタの出力を入力端子Aに切り換える。
さらに、制御部は、画像データの入力完了後からQ行目(ただし(n−1)/2≧Q≧1)の順送り期間中、入力端子A側から数えて1番目のデータセレクタの出力を、(2Q)本目のラインメモリの出力に切り換える。
この画素抽出回路は、画素ブロックの縦画素数nが奇数の場合に使用される回路である。上記した回路構成および制御動作により、この画素抽出回路は、画像データの上下端に所望幅の画素折り返しを付加しつつ、所望サイズの画素ブロックを走査順に抽出することが可能になる。
【0015】
《請求項2》
請求項2に記載の発明は、縦N行×横M列の画素値からなる画像データから、縦n画素×横m画素分の画素ブロックを走査順に抽出する画素抽出回路である(ただし、nは偶数、N>n≧2、M>m≧2)。
この画素抽出回路は、次の構成要素を有する。
・画像データが走査入力される入力端子A
・画素値を保持する画素メモリを(n×m)個
・(M−m)個の画素値を保持するラインメモリを(n−1)本
・画素値を選択出力するデータセレクタを[(n+2)/2]個
・上記の構成要素を連結する連結路
・連結路の道筋に画素値を順送りに伝達する制御部
・画素メモリが保持する(n×m)個の画素値を、画素ブロックとして出力する出力端子
【0016】
上述した各構成要素は、連結路によって次のように連結される。
すなわち、入力端子Aを起点にして、データセレクタを1個、画素メモリをm個、およびラインメモリを1本を連結し、さらに[データセレクタを1個、画素メモリをm個、ラインメモリを1本、画素メモリをm個、およびラインメモリを1本]の繰り返し順で上記構成要素を全て一列に連結する。
【0017】
この画素抽出回路は、次のようにデータセレクタを制御する。
すなわち、制御部は、画像データのP行目(ただしn/2≧P≧1)の走査入力中、入力端子A側から数えて(P+1)番目のデータセレクタの出力を入力端子Aに切り換える。
さらに、制御部は、画像データの入力完了した後でQ行目(ただしn/2≧Q≧1)の順送り期間中、入力端子A側から数えて1番目のデータセレクタの出力を、(2Q−1)本目のラインメモリの出力に切り換える。
この画素抽出回路は、画素ブロックの縦画素数nが偶数の場合に使用される回路である。上記した回路構成および制御動作により、この画素抽出回路は、画像データの上下端に所望幅の画素折り返しを付加しつつ、所望サイズの画素ブロックを走査順に抽出することが可能になる。
【0018】
《請求項3》
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の画素抽出回路において、入力端子Aの前段に、縦N行×横(M−s)列の画素値からなる原画像データを、各行の両端の画素を折り返すことにより、縦N行×横M列の画像データに拡幅する拡幅回路を備えたことを特徴とする(ただし、mが奇数の場合s=m−1,mが偶数の場合s=m)。
上記構成の拡幅回路は、原画像データの左右端に画素折り返しを付加する。続いて、この画像データは、入力端子Aから走査入力された後、上下端の方向に画素折り返しが付加される。このような2段階の処理により、上下左右端の4方向に画素折り返しを付加することが可能になる。
【0019】
《請求項4》
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画素抽出回路において、拡幅回路を次のように構成する(ただし、mは奇数)。
まず、次の構成要素を有する。
・縦N行×横(M−m+1)列の画素値からなる原画像データが走査入力される入力端子B
・画素値を保持する画素メモリをm個
・画素値を選択出力するデータセレクタを[(m+1)/2]個
・上記の構成要素を連結する連結路
・連結路の道筋に画素値を順送りに伝達する制御部
・入力端子Bからm番目の画素メモリが保持する画素値を、入力端子Aに与える出力端子
【0020】
上述した各構成要素は、連結路によって次のように連結される。
すなわち、入力端子Bを起点にして[データセレクタを1個、画素メモリを2個]の繰り返し順で上記構成要素を全て一列に連結する。
この画素抽出回路は、次のようにデータセレクタを制御する。
すなわち、制御部は、原画像データの水平走査開始からL回目(ただし(m+1)/2≧L≧2)の順送り時、入力端子B側から数えてL番目のデータセレクタの出力を入力端子Bに切り換える。
【0021】
さらに、制御部は、原画像データの水平走査終了からR回目(ただし(m−1)/2≧R≧1)の順送り時、入力端子B側から数えて1番目のデータセレクタの出力を、(2R)番目の画素メモリの出力に切り換える。
この拡幅回路は、画素ブロックの横画素数mが奇数の場合に使用される回路である。上記した回路構成および制御動作により、この拡幅回路は、原画像データの走査データを入力し、各行の左右端に画素折り返しを付加する。
【0022】
《請求項5》
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の画素抽出回路において、拡幅回路を次のように構成する(ただし、mは偶数)。
まず次の構成要素を有する。
・縦N行×横(M−m)列の画素値からなる原画像データが走査入力される入力端子B
・画素値を保持する画素メモリをm個
・画素値を選択出力するデータセレクタを[(m+2)/2]個
・上記の構成要素を連結する連結路
・連結路の道筋に画素値を順送りに伝達する制御部
・入力端子Bからm番目の画素メモリが保持する画素値を、入力端子Aに与える出力端子
【0023】
上述した各構成要素は、連結路によって次のように連結される。
すなわち、入力端子Bを起点にして、データセレクタを1個、および画素メモリを1個を連結し、さらに[データセレクタを1個、画素メモリを2個]の繰り返し順で上記の構成要素を全て一列に連結する。
この画素抽出回路は、次のようにデータセレクタを制御する。
すなわち、制御部は、原画像データの水平走査開始からL回目(ただしm/2≧L≧1)の順送り時、入力端子B側から数えて(L+1)番目のデータセレクタの出力を入力端子Bに切り換える。
【0024】
さらに、原画像データの水平走査終了からR回目(ただしm/2≧R≧1)の順送り時、入力端子B側から数えて1番目のデータセレクタの出力を、(2R−1)番目の画素メモリの出力に切り換える。
この拡幅回路は、画素ブロックの横画素数mが偶数の場合に使用される回路である。上記した回路構成および制御動作により、この拡幅回路は、原画像データの走査データを入力し、各行の左右端に画素折り返しを付加する。
【0025】
《請求項6》
請求項6に記載の撮像装置は、撮像部、『請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の画素抽出回路』、処理部、およびインターフェース部とを備える。
この撮像部は、被写体像を撮像して画像データを生成する。
画素抽出回路は、この画像データから縦n画素×横m画素分の画素ブロックを走査順に抽出する。
処理部は、画素抽出回路により抽出された画素ブロックを処理単位にして、信号処理を実施する。
インターフェース部は、処理部において信号処理された画像データについて、記録、画像表示、および外部出力からなる群のいずれか一つを実施する。
上記構成では、画素抽出回路から、画像の上下端(または上下左右端)に画素折り返しを付加しつつ、画素ブロックが走査順に出力される。処理部は、この走査順に出力される画素ブロックを処理単位にパイプライン式の信号処理が可能となる。その結果、『画素折り返し』、『画素ブロックの抽出』、『画素ブロックの処理』といった複数の処理を、パイプライン式の流れ作業で高速に実行できる。
【0026】
《請求項7》
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の撮像装置において、撮像部は、画像データのライン数を減らして読み出すことにより、記録用の静止画像よりも低解像度かつ高速フレームレートのドラフト画像データを連続的に生成する撮像モードを有する。
一方、画素抽出回路は、このドラフト画像データの少なくとも上端および下端において画素折り返しを行いつつ、縦n画素×横m画素分の画素ブロックを走査順に抽出する。
処理部は、この画素抽出回路により抽出された画素ブロックを処理単位にして、ドラフト画像データを逐次に信号処理する。
一方、インターフェース部は、処理部により信号処理されたドラフト画像データの動画表示を逐次実施する。
上記構成により、ドラフト画像データを動画表示するまでの一連の処理プロセスの殆どが、パイプライン処理となる。その結果、ドラフト画像データの動画表示にかかる時間を大幅に短縮することが可能になる。
さらに、画素抽出回路において、画像の上下端(または上下左右端)に画素折り返しを付加するので、動画表示の画面サイズが縦方向に狭くなるといった事態を改善できる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明にかかる実施形態を説明する。
【0028】
《電子カメラの構成説明》
図1は、本実施形態における電子カメラ11の概略ブロック図である。
図1において、電子カメラ11には撮影レンズ12が装着される。この撮影レンズ12の像空間には、撮像素子13の受光面が配置される。この撮像素子13は、スチルモードおよび高速ドラフトモードという2つの撮像モードを有する。このスチルモードは、撮像素子13からフル解像度の画像信号をインターレース走査(あるいはプログレッシブ走査)により読み出すモードである。一方、高速ドラフトモードは、撮像素子13の内部で、画像の縦方向に画素加算や画素間引き行うことによって、ライン数の低減されたドラフト画像データを生成し、そのドラフト画像データをプログレッシブ走査で読み出すモードである。
【0029】
通常時、タイミングジェネレータ14は、撮像素子13を高速ドラフトモードで駆動し、ビューファインダ表示用や制御信号用のドラフト画像データを高速フレームレートで生成する。この状態から電子カメラ11がレリーズ操作されると、タイミングジェネレータ14は、撮像素子13をスチルモードで駆動し、記録用の高精細画像(以下『スチル画像データ』という)を生成する。
【0030】
撮像素子13からの走査出力は、撮像感度に合わせてゲイン調整(PGA:Programable Gain Amp)された後、A/D変換部15によって画素単位にデジタル化される。なお、信号処理部16においてデジタル処理によってゲイン調整(感度合わせ)することも可能である。
デジタル化された走査出力は、信号処理部16によってリアルタイムに信号処理(画素欠陥補正、光学的黒レベル補正、ホワイトバランス調整および階調変換など)が施される。
【0031】
ここで、撮像素子13のスチルモードがインターレース走査の場合、後段におけるフレーム単位の画像処理(色補間など)に備えて、信号処理部16の出力(フィールド画像)は画像メモリ16a内のCCD画像データ領域に一旦蓄積される。この画像メモリ16aのメモリ領域上では、複数のフィールド画像が組み合わされて、1フレーム分のスチル画像データが完成する。このスチル画像データは、画像メモリ16aからライン順(プログレッシブ)に読み出され、画素抽出回路17に与えられる。
【0032】
ちなみに、撮像素子13のスチルモードがプログレッシブ走査の場合には、信号処理部16からの走査出力を、画像メモリ16aを経ずに、画素抽出回路17へ入力してもよい。
一方、高速ドラフトモードの場合、信号処理部16の走査出力(プログレッシブ走査)は、画像メモリ16aを経ずに、画素抽出回路17に直に入力される。
【0033】
画素抽出回路17は、入力される走査データから、色補間の処理単位である画素ブロックを抽出し、色補間部18に順次出力する。色補間部18は、この画素ブロックを処理単位として色補間処理を実施し、画素一つ一つについてRGB全色の色成分を揃える。なお、ドラフト画像データは、スチル画像データと同じ色配列(例えばベイヤー配列)になるようにライン間引きが為されている。そのため、色補間部18は、両画像に対して同一アルゴリズムの色補間処理を実行できる。
【0034】
色補間部18からの走査出力は、色変換部19に入力される。この色変換部19は、この入力を画素単位に色座標変換(色補正、彩度変調なども含む)し、YCbCrの画素値に変換して出力する。
なお、偽色抑圧のため、色差信号(CbCr)側にメディアンフィルタを挿入する場合がある。この場合、メディアンフィルタの前段に、本発明の画素抽出回路を挿入することが好ましい。さらに、このメディアン処理後のYCbCrの位相調整のため、輝度信号Y側の経路に遅延回路を挿入することが好ましい。
【0035】
解像度変換部21では、解像度変換が実施される。電子ズームによる画像の拡大や、小さなサムネイル作成のための画像縮小に、この解像度変換部21は使用される。また、高解像度のスチル画像をモニタに表示(再生)する場合も、画像サイズをモニタに合わせる(縮小)ために、この解像度変換部21は使用される。
ドラフト画像データは、縦方向に粗く、かつ横方向に密という不均一な解像度を持っているため、解像度変換部21によって縦横均一な解像度の画像に変換してから、ビューファインダ表示を行っている。
【0036】
解像度変換部21は、画像メモリ16aから画像データを入力することも可能となっており(不図示)、撮影された動画やスチル画の再生の時は、画像メモリ16aから入力される画像データのサイズを合わせてモニタに表示している。なお、解像度変換が不要な画像データの場合(すなわち等倍の場合)、この解像度変換部21はバイパスされる。
【0037】
解像度変換部21または色変換部19からの走査出力は、画素抽出回路22に入力される。画素抽出回路22は、入力される走査データから、空間フィルタ処理の処理単位である画素ブロックを抽出し、空間フィルタ部23に順次出力する。空間フィルタ部23は、この画素ブロックを処理単位として空間フィルタ処理(輪郭強調、ノイズ除去、LPF処理など)を実施する。
【0038】
空間フィルタ部23で処理されたドラフト画像データやスチル画像データは、色差間引き部26に順次送られる。色差間引き部26は、色差間引き(所謂4:2:2など)を実施する。
色差間引き後のドラフト画像データは、画像メモリ16aのビューファインダデータ領域に格納される。このように格納されたドラフト画像データは、画像表示部24によって逐次読み出され、所定の間隔でカメラ内蔵のLCDモニタ30や、外部のTVモニタ31に表示されることで、ビューファインダとして使用される。なお、この画像表示部24は、スチル画像の再生表示(画像出力)にも使用される。
【0039】
一方、色差間引き後のスチル画像データは、画像メモリ16aのスチル画像データ領域に格納される。このように格納されたスチル画像データは、画像圧縮部28によって圧縮処理が行われる。この画像圧縮により生成されたスチル画像データの圧縮コードは、画像メモリ16aの圧縮コード領域に一旦格納される。このように格納された圧縮コードは、記録部29によって記録媒体(メモリカードなど)に記録される。
【0040】
もしも、画像圧縮部28がJPEG2000のように、タイル単位に画素折り返しを必要とする回路の場合、タイル分割後に本発明の画素抽出回路を挿入することが好ましい。
以上は、スチル画像撮影の場合の説明であったが、動画撮影(モーションJPEGなど)の場合は、画像メモリ16aのビューファインダデータ領域に格納されたドラフト画像データ(YCbCr)を、そのまま圧縮処理部28によって処理し、生成された複数フレームの圧縮コードを画像メモリ16aの圧縮コード領域に次々と蓄積していけばよい。記録媒体への記録は、記録部29によって後で行われる。
なお、上述した画像処理のブロックは、必要に応じてバイパスされるようになっている。
次に、上述した画素抽出回路17,22などの具体的な回路例について、詳しく説明する。
【0041】
《第1回路例》
[構成説明]
図2は、第1回路例を示す図である。
この第1回路例は、縦N行×横M列の画素値からなる画像データから、縦5画素×横5画素分の画素ブロックを走査順に抽出する画素抽出回路100である(すなわち、n=5,m=5)
この画素抽出回路100は、次の構成要素を有する。
・画像データが走査入力される入力端子A
・画素値を保持する画素メモリD1〜D25
・(M−5)個の画素値を保持するラインメモリH1〜H4
・画素値を選択出力するデータセレクタSE1〜SE3
・上記の構成要素を連結する連結路C
・画素クロックに応じて、連結路Cの道筋に画素値を順送りに伝達する制御部101
・画素メモリD1〜D25が保持する25個の画素値を、画素ブロックとして出力する出力端子102
【0042】
これらの構成要素は、連結路Cによって次のように連結される。
まず、入力端子Aを起点にして、データセレクタSE1、画素メモリD1〜D5、ラインメモリH1、画素メモリD6〜D10、ラインメモリH2、データセレクタSE2、画素メモリD11〜D15、ラインメモリH3、画素メモリD16〜D20、ラインメモリH4、データセレクタSE3、および画素メモリD21〜D25の順番に一列に連結する。
【0043】
さらに、入力端子Aは、データセレクタSE2,SE3の入力側に接続される。一方、ラインメモリH2,H4の出力は、データセレクタSE1の入力側に接続される。
なお、外部(タイミングジェネレータ14または前段の回路など)からは、垂直同期信号、水平同期信号、および画素クロックが入力される。これらは、入力端子Aに走査入力される画像データの同期信号である。これらの同期信号は、制御部101に供給される。
制御部101では、これら同期信号に基づいて、画素値の順送りや、データセレクタSE1〜SE3の切り換え制御を実施する。さらに、制御部101は、走査出力する画素ブロックに同期した同期信号(画素クロック、水平同期信号、垂直同期信号)を生成して、後段に出力する。
【0044】
[動作説明]
続いて、この第1回路例の回路動作について、図3〜図6を用いて説明する。まず、入力端子Aから走査入力の1行目(有効画素を含む最初のライン)が入力される。この1行目の画素値は、連結路Cの道筋に順送りされ、画素メモリD1〜D5およびラインメモリH1に保持される。
【0045】
制御部101は、水平同期信号に基づいて走査入力の2行目スタートを検知すると、データセレクタSE2の選択出力を、入力端子Aに切り換える。この切り換え制御により、データセレクタSE2は、入力端子Aの信号を出力する。図3は、この2行目の5画素目までが走査入力された状態を示す図である。
2行目の入力が終了すると、1行目の画素値は、画素メモリD6〜D10およびラインメモリH2に保持される。一方、2行目の画素値は、画素メモリD1〜D5およびラインメモリH1に保持される。さらに、この2行目の画素値は、画素メモリD11〜D15およびラインメモリH3にも保持される。
【0046】
制御部101は、水平同期信号に基づいて2行目の入力終了を検知すると、データセレクタSE2の選択出力を、ラインメモリH2の出力に戻す。さらに、制御部101は、水平同期信号に基づいて走査入力の3行目開始を検知すると、データセレクタSE3の選択出力を、入力端子Aに切り換える。
図4は、この3行目の5画素目が走査入力された状態を示す図である。すなわち、[(n+1)/2]行目のm画素目が走査入力された状態である。この時点において、画素メモリD1〜D25には、画像の上端に画素折り返しを付加した5画素×5画素分の画素ブロックが完全に揃う。この時点から、画素ブロックの出力動作が開始する。
【0047】
制御部101は、後段(色補間部18などの画像処理部)に対して、画素ブロックの出力開始を知らせるため、垂直同期信号、水平同期信号、および画素クロックの出力を開始する。
その後、入力端子Aに1画素が入力されるごとに(1画素クロック毎)、画素ブロックが出力される。
【0048】
すなわち、1画素クロック毎には、水平方向に1画素ずつ位置のずれた画素ブロックが順次出力される。この画素ブロックは、1画素毎に近傍領域を参照して処理する画像処理に適した画素ブロックとなる。
このような画素ブロックの水平走査は、3行目の入力が終了するまで続く。その後、入力端子Aに次行のm画素目が入力されるまでの期間、画素ブロックは出力されない。後段では、画素ブロックの数をカウントすることによって、この水平ブランキング期間を知ることができる。(なお、この期間、制御部101は水平ブランキング期間を示す水平同期信号を後段に出力し、画素ブロックの水平走査が水平ブランキング期間に入ったことを後段に伝えてもよい。)
その後、入力端子Aに次行のm画素目が走査入力されると、次行分の画素ブロックの水平走査が再び開始される。
【0049】
その後、制御部101は、垂直同期信号に基づいて、画像データの走査入力完了(垂直ブランキング期間の開始)を検知すると、データセレクタSE1の選択出力を、ラインメモリH2の出力に切り換える。図5は、この入力完了後(SE1の切り換え後)から5画素分を順送りした状態を示す図である。
制御部101は、入力完了後から1行分の順送りを終了すると、データセレクタSE1の選択出力を、ラインメモリH4の出力に切り換える。
【0050】
図6は、入力完了後から1行とm画素分を順送りした状態(2回目のSE1切り換え後にm画素を順送りした状態)である。この図6に示すように、画素メモリD1〜D25には、画像下端に画素折り返しを付加した5画素×5画素分の画素ブロックが揃う。
入力端子Aの入力完了後から[(n−1)/2]行分の画素順送りを終えた時点で、画素ブロックの走査出力は完了する。
【0051】
《第2回路例》
[構成説明]
図7は、第2回路例を示す図である。
この第2回路例は、縦N行×横M列の画素値からなる画像データから、縦4画素×横4画素分の画素ブロックを走査順に抽出する画素抽出回路110である(すなわち、n=4,m=4)
この画素抽出回路110は、次の構成要素を有する。
・画像データが走査入力される入力端子A
・画素値を保持する画素メモリD1〜D16
・(M−4)個の画素値を保持するラインメモリH1〜H3
・画素値を選択出力するデータセレクタSE1〜SE3
・上記の構成要素を連結する連結路C
・画素クロックに応じて、連結路Cの道筋に画素値を順送りに伝達する制御部111
・画素メモリD1〜D16が保持する16個の画素値を、画素ブロックとして出力する出力端子112
【0052】
これらの構成要素は、連結路Cによって次のように連結される。
まず、入力端子Aを起点にして、データセレクタSE1、画素メモリD1〜D4、ラインメモリH1、データセレクタSE2、画素メモリD5〜D8、ラインメモリH2、画素メモリD9〜D12、ラインメモリH3、データセレクタSE3、画素メモリD13〜D16の順番に一列に連結する。
さらに、入力端子Aは、データセレクタSE2,SE3の入力側に接続される。一方、ラインメモリH1,H3の出力は、データセレクタSE1の入力側に接続される。
【0053】
なお、外部(タイミングジェネレータ14または前段の回路など)からは、垂直同期信号、水平同期信号、および画素クロックが入力される。これらは、入力端子Aに走査入力される画像データの同期信号である。これらの同期信号は、制御部111に供給される。
制御部111では、これら同期信号に基づいて、画素値の順送りや、データセレクタSE1〜SE3の切り換え制御を実施する。さらに、制御部111は、画素ブロックの出力に同期した同期信号(画素クロック、水平同期信号、垂直同期信号)を生成して、後段に出力する。
【0054】
[動作説明]
続いて、この第2回路例の回路動作について、図8〜図11を用いて説明する。
まず、入力端子Aから走査入力の1行目が入力される。
制御部111は、垂直同期信号および水平同期信号に基づいて走査入力の1行目スタートを検知すると、データセレクタSE2の選択出力を、入力端子Aに切り換える。図8は、この1行目の5画素目が走査入力された状態を示す図である。
【0055】
次に、制御部111は、水平同期信号に基づいて走査入力の1行目終了を検知すると、データセレクタSE2の選択出力を、ラインメモリH1の出力に戻す。さらに、制御部111は、水平同期信号に基づいて走査入力の2行目開始を検知すると、データセレクタSE3の選択出力を、入力端子Aに切り換える。図9は、この2行目の5画素目が走査入力された状態を示す図である。すなわち、[n/2]行目のm画素目が走査入力された状態である。この時点において、画素メモリD1〜D16には、画像上端に画素折り返しを付加した4画素×4画素分の画素ブロックが初めて揃う。この時点から、画素ブロックの出力が開始する。
【0056】
制御部111は、後段(色補間部18などの画像処理部)に対して、画素ブロックの出力開始を知らせるため、垂直同期信号、水平同期信号、および画素クロックの出力を開始する。
その後、1画素クロック毎に、画素ブロックが出力(水平走査)される。この画素ブロックの水平走査は、入力端子Aに2行目が全て入力されるまで続く。このように画素ブロックの水平走査が完了すると、入力端子Aに次行のm画素目が入力されるまで、画素ブロックは出力されない。その後、入力端子Aに次行のm画素目が走査入力されると、次行分の画素ブロックの水平走査が再び開始される。
【0057】
その後、制御部111は、垂直同期信号に基づいて入力端子Aの走査入力完了(垂直ブランキング期間の開始)を検知すると、データセレクタSE1の選択出力を、ラインメモリH1の出力に切り換える。図10は、この入力完了後(SE1の切り換え後)から5画素分を順送りした状態を示す図である。
制御部111は、入力完了後から1行分の順送りを終了すると、データセレクタSE1の選択出力を、ラインメモリH3の出力に切り換える。
【0058】
図11は、入力完了後から1行とm画素分を順送りした状態(2回目のSE1切り換え後にm画素を順送りした状態)である。この図11に示すように、画素メモリD1〜D16には、画像下端に画素折り返しを付加した4画素×4画素分の画素ブロックが揃う。
入力端子Aの入力完了後から(n/2)行分の画素順送りを終えた時点で、画素ブロックの水平垂直走査は完了する。
【0059】
《第3回路例》
[構成説明]
図12は、第3回路例を示す図である(ただし、m=5)。
この第3回路例は、縦N行×横(M−4)列の画素値からなる原画像データの左右端に画素折り返しを付加して、縦N行×横M列の画像データを出力する拡幅回路200である。この拡幅回路200は、上述した画素抽出回路100の前段にオプション追加可能な回路である。
【0060】
この拡幅回路200は、次の構成要素を有する。
・原画像データが走査入力される入力端子B
・画素値を保持する画素メモリD1〜D5
・画素値を選択出力するデータセレクタSE1〜SE3
・上記の構成要素を連結する連結路C
・画素クロックに応じて、連結路Cの道筋に画素値を順送りに伝達する制御部201
・画素メモリD5が保持する画素値を走査出力する出力端子202
【0061】
これらの構成要素は、連結路Cによって次のように連結される。
まず、入力端子Bを起点にして、データセレクタSE1、画素メモリD1,D2、データセレクタSE2、画素メモリD3,D4、データセレクタSE3、および画素メモリD5の順番に一列に連結する。
さらに、入力端子Bは、データセレクタSE2,SE3の入力側に接続される。一方、画素メモリD2,D4の出力は、データセレクタSE1の入力側に接続される。
【0062】
なお、外部(タイミングジェネレータ14または前段の回路など)からは、垂直同期信号、水平同期信号、および画素クロックが入力される。これらは、入力端子Bに走査入力される原画像データの同期信号である。これらの同期信号は、制御部201に供給される。
制御部201では、これら同期信号に基づいて、画素値の順送りや、データセレクタSE1〜SE3の切り換え制御を実施する。さらに、制御部201は、出力端子202の出力信号に同期した同期信号(画素クロック、水平同期信号、垂直同期信号)を生成して、後段に出力する。
【0063】
[動作説明]
続いて、この拡幅回路200の回路動作について、図13を用いて説明する。
まず、入力端子Bから走査入力の1画素目が入力される。この画素値は、画素メモリD1に保持される。
次に、制御部201は、データセレクタSE2の選択出力を入力端子Bに切り換える。この状態で2画素目が入力される。図13(A)は、この2画素目が走査入力された状態を示す図である。
【0064】
続いて、制御部201は、データセレクタSE2の選択出力を画素メモリD2に戻す。さらに、データセレクタSE3の選択出力を入力端子Bに切り換える。この状態で3画素目が入力される。図13(B)は、この3画素目が走査入力された状態を示す図である。この状態で、画素メモリD1〜D5には、画像左端に画素折り返しを付加した画素列が格納される。
【0065】
この時点、すなわち、[(m+1)/2]回目の順送り時点から、拡幅回路200の画素出力が開始する。制御部201は、この出力開始を知らせるため、後段(画素抽出回路100など)に対して、垂直同期信号、水平同期信号、および画素クロックの出力を開始する。その後、1画素クロック毎に、出力端子202から画像データが出力(水平走査)される。
【0066】
図13(C)は、入力端子Bに対する1行分((M−4)画素)の水平走査入力が完了した状態を示す図である。制御部201は、水平同期信号に基づいて、この水平走査入力の完了を検知すると、データセレクタSE1の選択出力を、画素メモリD2の出力に切り換える。この状態で1画素分の順送りを行うと、図13(D)に示す状態となる。
【0067】
続いて、制御部201は、データセレクタSE1の選択出力を、画素メモリD4の出力に切り換える。この状態で1画素分の順送りを行うと、図13(E)に示す状態となる。この状態において、画素メモリD1〜D5には、画像右端に画素折り返しを付加した画素列が格納される。
出力端子202から合計M個の画素値が出力された時点で、1行分の水平走査出力が完了する。
【0068】
続いて、次行の水平同期信号の入力によって、拡幅回路200は再び処理を開始する。次行の最初の有効画素(1画素目)を検知すると、その1画素目を入力端子Bから取り込み、画素メモリD1に保持する。図13(A′)はこの状態を示す図である。
図13(A′)は、原画像の行と行の間に4画素(4クロック)分の水平ブランキング期間が存在することを表している。この例の場合は、少なくとも4画素(4クロック)分の水平ブランキング期間を設けることによって、次行の処理を支障なく開始することができる。この状態から、次行の処理が再び開始する。
【0069】
以上の動作をライン数分だけ繰り返すことにより、図14に示すような、左右端に画素折り返しを付加した画像データが、出力端子202から走査出力される。
この画像データが、画素抽出回路100の入力端子Aに走査入力されることにより、図15に示すように、上下左右端に画素折り返しを付加した画素ブロック71の走査出力を得ることが可能になる。
【0070】
《第4回路例》
[構成説明]
図16は、この第4回路例を示す図である(ただし、m=4)。
この第4回路例は、縦N行×横(M−4)列の画素値からなる原画像データの左右端に画素折り返しを付加して、縦N行×横M列の画像データを出力する拡幅回路210である。この拡幅回路210は、上述した画素抽出回路110の前段にオプション追加可能な回路である。
【0071】
この拡幅回路210は、次の構成要素を有する。
・原画像データが走査入力される入力端子B
・画素値を保持する画素メモリD1〜D4
・画素値を選択出力するデータセレクタSE1〜SE3
・上記の構成要素を連結する連結路C
・画素クロックに応じて、連結路Cの道筋に画素値を順送りに伝達する制御部211
・画素メモリD4が保持する画素値を走査出力する出力端子212
【0072】
これらの構成要素は、連結路Cによって次のように連結される。
まず、入力端子Bを起点にして、データセレクタSE1、画素メモリD1、データセレクタSE2、画素メモリD2,D3、データセレクタSE3、および画素メモリD4の順番に一列に連結する。
さらに、入力端子Bは、データセレクタSE2,SE3の入力側に接続される。一方、画素メモリD1,D3の出力は、データセレクタSE1の入力側に接続される。
【0073】
なお、外部(タイミングジェネレータ14または前段の回路など)からは、垂直同期信号、水平同期信号、および画素クロックが入力される。これらは、入力端子Bに走査入力される原画像データの同期信号である。これらの同期信号は、制御部211に供給される。
制御部211では、これら同期信号に基づいて、画素値の順送りや、データセレクタSE1〜SE3の切り換え制御を実施する。さらに、制御部211は、出力端子212の出力信号に同期した同期信号(画素クロック、水平同期信号、垂直同期信号)を生成して、後段に出力する。
【0074】
[動作説明]
続いて、この拡幅回路210の回路動作について、図17を用いて説明する。
まず、制御部211は、データセレクタSE2の選択出力を入力端子Bに切り換える。この状態で1画素目が入力される。図17(A)は、この1画素目が走査入力された状態を示す図である。
【0075】
続いて、制御部211は、データセレクタSE2の選択出力を画素メモリD1に戻す。さらに、データセレクタSE3の選択出力を入力端子Bに切り換える。この状態で2画素目が入力される。図17(B)は、この2画素目が走査入力された状態を示す図である。この状態で、画素メモリD1〜D4には、画像左端に画素折り返しを付加した画素列が格納される。
【0076】
この時点、すなわち、[m/2]回目の順送り時点から、拡幅回路210の出力が開始される。制御部211は、画像データの出力開始を知らせるため、後段(画素抽出回路110など)に対して、垂直同期信号、水平同期信号、および画素クロックの出力を開始する。その後、1画素クロック毎に、出力端子212から画像データが出力(水平走査)される。
【0077】
図17(C)は、入力端子Bに対する1行分((M−4)画素)の水平走査入力が完了した状態を示す図である。制御部211は、水平同期信号に基づいて、この水平走査入力の完了を検知すると、データセレクタSE1の選択出力を、画素メモリD1の出力に切り換える。この状態で1画素分の順送りを行うと、図17(D)に示す状態となる。なお、この動作は、画素メモリD1のデータ更新を停止することによっても実現可能である。
【0078】
続いて、制御部211は、データセレクタSE1の選択出力を、画素メモリD3の出力に切り換える。この状態で1画素分の順送りを行うと、図17(E)に示す状態となる。この状態において、画素メモリD1〜D4には、画像右端に画素折り返しを付加した画素列が格納される。
出力端子212から合計M個の画素値が出力された時点で、1行分の水平走査出力が完了する。
【0079】
続いて、次行の水平同期信号の入力によって、拡幅回路210は再び処理を開始する。次行の最初の有効画素(1画素目)を検知すると、制御部211は、次行の1画素目を入力端子Bから取り込み、画素メモリD1に保持する。この状態から、次行の処理が開始する。
以上の動作をライン数分だけ繰り返すことにより、画像の左右端に画素折り返しを付加した画像データが出力端子212から走査出力される。
このように出力される画像データを、画素抽出回路110の入力端子Aに走査入力することにより、画素抽出回路110の出力端子112から、画像の上下左右端に画素折り返しを付加した画素ブロックを得ることが可能になる。
【0080】
《本実施形態の効果など》
以上説明したように、画素抽出回路100,110を使用することにより、画像の上下端に画素折り返しを付加しつつ、画素ブロックを抽出することが可能になる。
【0081】
さらに、この画素抽出回路100,110の前段に、拡幅回路200,210を追加することにより、画像の左右端にも画素折り返しを付加することが可能になる。その結果、画像の上下左右端に画素折り返しを付加しつつ、画素ブロックを抽出することが可能になる。
【0082】
特に、このような回路構成では、『左右端の画素折り返し』、『上下端の画素折り返し』、および『画素ブロックの抽出』が、一種のパイプライン式の流れ作業で実施される。そのため、画素折り返しを含む複雑な処理内容でありながら、高速な処理速度を達成することができる。
【0083】
さらに、このような回路構成では、画素折り返しを含む画素ブロックが、正しい走査順で出力される。したがって、後段の処理部(色補間部18など)は、順次に出力される画素ブロックをパイプライン式の流れ作業で処理することができる。したがって、この処理全体にかかる処理時間を一段と短縮することができる。
【0084】
また、本実施形態の拡幅回路200,210は、水平垂直走査によるシリアルな画素値の流れに対して、左右端の画素折り返しを行単位に挿入する。そのため、従来例のように拡幅用の回路を遅延段数分だけ複数設ける必要がない。したがって、単純な回路構成が実現する。
【0085】
さらに、このような回路構成では、上述した画素ブロックのサイズに限定されない。すなわち、請求項記載のように一般化した回路設計が可能なため、画素ブロックの画素数n、mに柔軟に対応した回路を設計できる。
【0086】
なお、このような回路構成では、画素抽出回路(または拡幅回路)内部において、制御部が、画素ブロック生成の制御動作に同期して、後段用の同期信号を生成する。したがって、画素抽出回路(または拡幅回路)の設置に当たって、後段用の同期信号を別途生成する必要がない。つまり、画素抽出回路(または拡幅回路)を機能部品として画像信号の信号経路に挿入するだけでよく、回路システム全体の設計が非常に楽になる。
【0087】
また、本実施形態の電子カメラ11は、画素抽出回路17,22において、上下端の画素折り返しを含む画素ブロックを生成する。したがって、ドラフト画像データが、信号処理によって縦方向に顕著に狭くなるという従来課題を改善できる。
【0088】
さらに、本実施形態の電子カメラ11は、画素折り返しを付加するという複雑な処理を、画素抽出回路17,22の各々で行いつつも、パイプライン式の流れ作業は特に中断されない。特に、ドラフト画像データは、このパイプライン式の流れ作業に乗って高速に信号処理が進行する。その結果、ビューファインダの表示タイムラグを極めて短くできる。したがって、ユーザーがビューファインダ(モニタ画面も含む)を見ながら撮影構図を決定する上で、非常に使い勝手のよい電子カメラ11が実現する。
【0089】
さらに、本実施形態の電子カメラ11は、ドラフト画像データの画像処理に際して、ドラフト画像データをフレームメモリに一旦格納しない。したがって、長時間に及ぶビューファインダ表示の期間中、フレームメモリの読み書き回数が格段に少なくなり、電子カメラ11の消費電力を大幅に低減することが可能になる。その結果、電子カメラ11のバッテリー消費が抑えられ、電子カメラ11の使用可能時間を一段と長くすることができる。
【0090】
それに加えて、余分なフレームメモリの読み書きが発生しないため、画像データバスのトラフィックが増大しないというメリットもある。
【0091】
《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、電子カメラに画素抽出回路を搭載する場合について説明した。しかしながら、本発明の撮像装置は、これに限定されるものではない。一般に、撮像装置は、画素ブロック単位に信号処理を行う撮像装置であればよい。例えば、スキャナー装置などでもよい。
【0092】
また、上述した実施形態において、ラインメモリに中間タップを設けるなどして、ラインメモリの遅延画素数を可変できるようにすることが好ましい。このような回路構成では、ラインメモリの遅延画素数を可変することによって、入力画像の水平画素数の変化に対応することが可能になる。その結果、水平画素数の異なる画像データが入力される場合であっても、遅延画素数の切り換えによって共通の画素抽出回路を使用することが可能になる。
【0093】
なお、上述した実施形態において、画素メモリの画素値を部分的に抽出する出力回路を設けてもよい。このような出力回路により、5画素×5画素の画素ブロックから5画素×3画素の画素ブロックを抽出するなど、サイズや形状範囲や画素分布の異なる画素ブロックを生成することも可能になる。
【0094】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画素抽出回路は、画像の少なくとも上下端に画素折り返しを付加しつつ、画素ブロックを抽出する。
特に、この画素抽出回路では、『画素折り返し』および『画素ブロックの抽出』という2種類の動作が、流れ作業によって高速に実施される。
さらに、本発明の画素抽出回路は、画素折り返しを行う複雑な処理を実施しながら、画素折り返しを含む画素ブロックを、正しい走査順で出力することができる。したがって、後段において、画素ブロックを走査順に処理することが可能となり、高速なパイプライン式の信号処理を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における電子カメラ11の概略ブロック図である。
【図2】5×5画素ブロックを抽出する画素抽出回路100の回路を示す図である。
【図3】画素抽出回路100の動作を説明する図である。
【図4】画素抽出回路100の動作を説明する図である。
【図5】画素抽出回路100の動作を説明する図である。
【図6】画素抽出回路100の動作を説明する図である。
【図7】4×4画素ブロックを抽出する画素抽出回路110の回路を示す図である。
【図8】画素抽出回路110の動作を説明する図である。
【図9】画素抽出回路110の動作を説明する図である。
【図10】画素抽出回路110の動作を説明する図である。
【図11】画素抽出回路110の動作を説明する図である。
【図12】拡幅回路200を示す図である。
【図13】拡幅回路200の動作を説明する図である。
【図14】画素折り返しの付加状況を説明する図である。
【図15】画素折り返しの付加状況を説明する図である。
【図16】拡幅回路210を示す図である。
【図17】拡幅回路210の動作を説明する図である。
【符号の説明】
11 電子カメラ
12 撮影レンズ
13 撮像素子
14 タイミングジェネレータ
15 A/D変換部
16 信号処理部
16a 画像メモリ
17,22,100,110 画素抽出回路
18 色補間部
19 色変換部
21 解像度変換部
23 空間フィルタ部
24 画像表示部
26 色差間引き部
28 圧縮処理部
29 記録部
30 カメラ内蔵のLCDモニタ
31 TVモニタ(外部)
101,111,201,211 制御部
200,210 拡幅回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pixel extraction circuit that extracts pixel blocks from image data in a scanning order. The present invention relates to an imaging device equipped with the pixel extraction circuit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an electronic camera that displays a captured image at a high frame rate (eg, 30 frames / second) on a monitor screen or an electronic viewfinder as a moving image. The user can appropriately determine the composition at the time of shooting while viewing the moving image display.
[0003]
The captured image at the high frame rate is also used as an evaluation signal for automatic exposure, automatic focus, and automatic white balance in the electronic camera. Normally, an electronic camera generates a captured image at the high frame rate using a high-speed draft mode of the image sensor. The high-speed draft mode is an operation mode in which a captured image is read out at high speed by adding or thinning out a captured image in a vertical direction (vertical direction) in the image sensor.
[0004]
The captured image at the high frame rate read in this way is subjected to image processing such as color interpolation, electronic zoom, resolution conversion for adjusting the display size, noise removal filter processing, and edge enhancement filter processing by the electronic camera. After that, the images are sequentially displayed on the electronic viewfinder.
In this type of image processing, image processing is performed while locally extracting pixel blocks from image data. In this case, the pixels constituting the pixel block are not aligned at the upper, lower, left, and right ends of the captured image. Therefore, each time one image processing is completed, the upper, lower, left, and right pixels of the captured image are lost, and the image size is reduced accordingly.
[0005]
As a conventional technique for preventing such image narrowing, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,098 is known. Patent Document 1 discloses an imaging device that duplicates both left and right ends of a captured image. By widening the captured image in the horizontal direction using this imaging device, it is possible to prevent the captured image from being narrowed in the horizontal direction in image processing.
[Patent Document 1]
JP 2001-69518 A (FIG. 3, paragraph 0051)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the captured image generated in the high-speed draft mode described above (hereinafter referred to as “draft image data”), the number of pixels in the vertical direction is more remarkable than the number of pixels in the horizontal direction because lines are thinned in the vertical direction. Less. Therefore, when image processing is performed on the draft image data, the effect of pixel omission in the vertical direction appears greatly, and the draft image data is significantly narrowed in the vertical direction. On the other hand, the influence of the pixel drop in the horizontal direction is negligible because the number of pixels in the horizontal direction is originally large.
[0007]
When such draft image data is displayed in a viewfinder, the viewfinder field becomes particularly narrow in the vertical direction. In this case, the user cannot accurately determine the imaging range in the vertical direction, which hinders composition determination.
In Patent Document 1 described above, since the width is increased in the horizontal direction, the above-described narrowing of the image in the vertical direction cannot be solved.
[0008]
Further, the circuit of FIG. 3 of Patent Document 1 requires circuits for the number of delay stages in the vertical direction for widening in the horizontal direction. Therefore, there is a disadvantage that the circuit configuration is complicated by the number of stages.
Further, the circuit shown in FIG. 3 of Patent Document 1 is a circuit for widening the left and right one pixel at a time in the horizontal direction. Therefore, it is not possible to widen the left and right by a plurality of pixels at a time. Note that, in paragraph 0051 of Patent Document 1, it is described that the width of a plurality of pixels can be increased in the horizontal direction. However, the circuit for the number of delay stages in the vertical direction is further complicated, and specific control for selection control is performed. There is no description. Therefore, the circuit configuration is completely different from the circuit configuration of the present invention described later.
[0009]
By the way, as a method of easily performing the above-described vertical widening, the draft image data for one frame is temporarily stored in the frame memory, and a part of the stored image data is copied on the area of the frame memory. It is conceivable to increase the width in the vertical (horizontal) direction.
However, in this method, the draft image data must be stored in the frame memory for each frame. In this case, the start of the image processing is delayed by at least one frame time, and the image data copy time for performing the widening in the vertical (horizontal) direction is further required. Therefore, the display time lag of the electronic viewfinder is further extended. Therefore, it becomes increasingly difficult to observe a subject in real time on the electronic viewfinder.
[0010]
Furthermore, this method consumes a great deal of power in reading and writing the frame memory. That is, during a long viewfinder display period, the draft image data is stored in the frame memory and the draft image data for image processing is read out every frame. As a result, a great deal of power is consumed for reading and writing the frame memory. For this reason, there is a problem that the battery consumption of the electronic camera is severe and the usable time of the electronic camera is shortened.
[0011]
In addition, there is a problem that the data flow of storing and reading out the draft image data in the frame memory frequently occurs, so that the traffic of the image data bus increases.
Therefore, an object of the present invention is to provide a pixel extraction circuit having a pixel folding function. Further, another object of the present invention is to provide an imaging device equipped with the image extraction circuit.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the present invention will be described.
[0013]
<< Claim 1 >>
The invention according to claim 1 is a pixel extraction circuit that extracts pixel blocks of n pixels by m pixels in the scanning order from image data consisting of pixel values of N rows by M columns. Is an odd number, N> n ≧ 3, M> m ≧ 2).
This pixel extraction circuit has the following components.
.Input terminal A to which image data is scanned and input
・ (N × m) pixel memories that hold pixel values
-(N-1) line memories holding (M-m) pixel values
[(N + 1) / 2] data selectors for selecting and outputting pixel values
.Connecting paths that connect the above components
.Control unit that forwards pixel values to the route of the connecting road
An output terminal for outputting (n × m) pixel values held by the pixel memory as a pixel block
[0014]
The components described above are connected as follows by a connection path.
That is, with the input terminal A as a starting point, all of the above components are repeated in the repeating order of [one data selector, m pixel memories, one line memory, m pixel memories, and one line memory]. Connect in a row.
This pixel extraction circuit controls the data selector as follows.
That is, the control unit switches the output of the P-th data selector counted from the input terminal A to the input terminal A during the scanning input of the P-th row (where (n + 1) / 2 ≧ P ≧ 2) of the image data.
Further, the control unit outputs the output of the first data selector counting from the input terminal A during the forward period of the Q-th row (where (n-1) / 2 ≧ Q ≧ 1) after the input of the image data is completed. , (2Q) is switched to the output of the line memory.
This pixel extraction circuit is a circuit used when the number n of vertical pixels of a pixel block is an odd number. With the above-described circuit configuration and control operation, the pixel extraction circuit can extract a pixel block of a desired size in the scanning order while adding a pixel width of a desired width to the upper and lower ends of the image data.
[0015]
<< Claim 2 >>
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pixel extracting circuit for extracting pixel blocks of n pixels by m pixels in the scanning order from image data having pixel values of N rows by M columns. Is an even number, N> n ≧ 2, M> m ≧ 2).
This pixel extraction circuit has the following components.
.Input terminal A to which image data is scanned and input
・ (N × m) pixel memories that hold pixel values
-(N-1) line memories holding (M-m) pixel values
[(N + 2) / 2] data selectors for selecting and outputting pixel values
.Connecting paths that connect the above components
.Control unit that forwards pixel values to the route of the connecting road
An output terminal for outputting (n × m) pixel values held by the pixel memory as a pixel block
[0016]
The components described above are connected as follows by a connection path.
That is, starting from the input terminal A, one data selector, m pixel memories, and one line memory are connected, and [one data selector, m pixel memories, and one line memory are connected. The above-mentioned components are all connected in a line in a repetition order of “book, m pixel memories, and one line memory”.
[0017]
This pixel extraction circuit controls the data selector as follows.
That is, the control unit switches the output of the (P + 1) -th data selector counted from the input terminal A side to the input terminal A during the scanning input of the P-th row (where n / 2 ≧ P ≧ 1) of the image data.
Further, after the input of the image data is completed, the control unit outputs the output of the first data selector counted from the input terminal A side during the forward period of the Q-th row (where n / 2 ≧ Q ≧ 1) to (2Q -1) Switching to the output of the line memory of the first line.
This pixel extraction circuit is a circuit used when the number n of vertical pixels of a pixel block is an even number. With the above-described circuit configuration and control operation, the pixel extraction circuit can extract a pixel block of a desired size in the scanning order while adding a pixel width of a desired width to the upper and lower ends of the image data.
[0018]
<< Claim 3 >>
According to a third aspect of the present invention, in the pixel extraction circuit according to the first or second aspect, the original image data consisting of pixel values of N rows by (Ms) columns is provided before the input terminal A. Is provided with a widening circuit that widens the image data of N rows × M columns by folding pixels at both ends of each row (where s = m−1, m when m is an odd number). Is even if s = m).
The widening circuit configured as described above adds pixel wrapping to the left and right ends of the original image data. Subsequently, after the image data is scanned and input from the input terminal A, pixel wrapping is added in the direction of the upper and lower ends. With such a two-stage process, it is possible to add pixel folding in four directions, that is, upper, lower, left, and right ends.
[0019]
<< Claim 4 >>
According to a fourth aspect of the present invention, in the pixel extracting circuit according to the third aspect, the widening circuit is configured as follows (where m is an odd number).
First, it has the following components.
An input terminal B to which original image data composed of pixel values of N rows × (M−m + 1) columns is scanned in
.M pixel memories that hold pixel values
[(M + 1) / 2] data selectors for selecting and outputting pixel values
.Connecting paths that connect the above components
.Control unit that forwards pixel values to the route of the connecting road
An output terminal for providing a pixel value held by the m-th pixel memory from the input terminal B to the input terminal A
[0020]
The components described above are connected as follows by a connection path.
That is, all of the above components are connected in a line in a repetition order of [one data selector and two pixel memories] starting from the input terminal B.
This pixel extraction circuit controls the data selector as follows.
That is, at the time of the L-th forward feeding (where (m + 1) / 2 ≧ L ≧ 2) from the start of the horizontal scanning of the original image data, the control unit outputs the output of the L-th data selector counted from the input terminal B side to the input terminal B. Switch to.
[0021]
Further, the control unit outputs the output of the first data selector counted from the input terminal B side at the time of the R-th forward feeding (where (m−1) / 2 ≧ R ≧ 1) from the end of the horizontal scanning of the original image data, The output is switched to the output of the (2R) -th pixel memory.
This widening circuit is a circuit used when the number m of horizontal pixels of a pixel block is an odd number. With the above-described circuit configuration and control operation, the widening circuit inputs the scan data of the original image data and adds the pixel wrap to the left and right ends of each row.
[0022]
<< Claim 5 >>
According to a fifth aspect of the present invention, in the pixel extracting circuit according to the third aspect, the widening circuit is configured as follows (where m is an even number).
First, it has the following components.
An input terminal B for scanning and inputting original image data consisting of pixel values of N rows × (Mm) columns
.M pixel memories that hold pixel values
[(M + 2) / 2] data selectors for selecting and outputting pixel values
.Connecting paths that connect the above components
.Control unit that forwards pixel values to the route of the connecting road
An output terminal for providing a pixel value held by the m-th pixel memory from the input terminal B to the input terminal A
[0023]
The components described above are connected as follows by a connection path.
That is, starting from the input terminal B, one data selector and one pixel memory are connected, and all of the above components are repeated in the order of [one data selector and two pixel memories]. Connect in a row.
This pixel extraction circuit controls the data selector as follows.
That is, at the time of the L-th (m / 2 ≧ L ≧ 1) forward feed from the start of the horizontal scanning of the original image data, the control unit outputs the output of the (L + 1) -th data selector counted from the input terminal B to the input terminal B. Switch to.
[0024]
Further, at the time of the R-th forward feed (where m / 2 ≧ R ≧ 1) from the end of the horizontal scanning of the original image data, the output of the first data selector counted from the input terminal B side is output to the (2R−1) -th pixel. Switch to memory output.
This widening circuit is used when the number m of horizontal pixels of a pixel block is an even number. With the above-described circuit configuration and control operation, the widening circuit inputs the scan data of the original image data and adds the pixel wrap to the left and right ends of each row.
[0025]
<< Claim 6 >>
An imaging device according to a sixth aspect includes an imaging unit, a “pixel extraction circuit according to any one of the first to fifth aspects”, a processing unit, and an interface unit.
The imaging unit captures a subject image and generates image data.
The pixel extraction circuit extracts pixel blocks of n pixels by m pixels from the image data in the order of scanning.
The processing unit performs signal processing using the pixel block extracted by the pixel extraction circuit as a processing unit.
The interface unit performs one of the group consisting of recording, image display, and external output on the image data on which the signal processing has been performed by the processing unit.
In the above configuration, the pixel extraction circuit outputs the pixel blocks in the order of scanning while adding pixel wrapping to the upper and lower ends (or upper, lower, left, and right ends) of the image. The processing unit can perform a pipeline type signal processing for each pixel block output in the scanning order as a processing unit. As a result, a plurality of processes such as "pixel folding", "pixel block extraction", and "pixel block processing" can be executed at high speed by a pipeline type work.
[0026]
<< Claim 7 >>
According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the sixth aspect, the imaging unit reduces the number of lines of the image data and reads the image data, thereby obtaining a draft having a lower resolution and a higher frame rate than a recording still image. An imaging mode for continuously generating image data is provided.
On the other hand, the pixel extraction circuit extracts pixel blocks of n pixels by m pixels in the scanning order while performing pixel folding at least at the upper end and the lower end of the draft image data.
The processing unit sequentially performs signal processing on the draft image data using the pixel block extracted by the pixel extraction circuit as a processing unit.
On the other hand, the interface unit sequentially performs moving image display of the draft image data on which signal processing has been performed by the processing unit.
With the above configuration, most of a series of processing processes until the draft image data is displayed as a moving image is a pipeline process. As a result, it is possible to greatly reduce the time required for displaying the moving image of the draft image data.
Further, in the pixel extraction circuit, pixel folding is added to the upper and lower ends (or upper, lower, left, and right ends) of the image, so that a situation in which the screen size of the moving image display becomes narrow in the vertical direction can be improved.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
《Explanation of electronic camera configuration》
FIG. 1 is a schematic block diagram of an electronic camera 11 according to the present embodiment.
In FIG. 1, a photographing lens 12 is attached to an electronic camera 11. The light receiving surface of the image sensor 13 is arranged in the image space of the photographing lens 12. The imaging device 13 has two imaging modes: a still mode and a high-speed draft mode. The still mode is a mode in which a full-resolution image signal is read from the image sensor 13 by interlace scanning (or progressive scanning). On the other hand, the high-speed draft mode generates draft image data with a reduced number of lines by performing pixel addition or pixel thinning in the vertical direction of the image inside the image sensor 13, and reads out the draft image data by progressive scanning. Mode.
[0029]
Normally, the timing generator 14 drives the image sensor 13 in the high-speed draft mode, and generates draft image data for viewfinder display and control signals at a high frame rate. When the electronic camera 11 is released from this state, the timing generator 14 drives the image sensor 13 in the still mode, and generates a high-definition image for recording (hereinafter, referred to as “still image data”).
[0030]
The scanning output from the image sensor 13 is subjected to gain adjustment (PGA: Programmable Gain Amp) in accordance with the imaging sensitivity, and then digitized by the A / D converter 15 in pixel units. Note that the signal processing unit 16 can also perform gain adjustment (sensitivity adjustment) by digital processing.
The digitized scanning output is subjected to signal processing (pixel defect correction, optical black level correction, white balance adjustment, gradation conversion, etc.) in real time by the signal processing unit 16.
[0031]
Here, when the still mode of the image pickup device 13 is interlaced scanning, the output (field image) of the signal processing unit 16 is output to the CCD image data in the image memory 16a in preparation for image processing (such as color interpolation) in frame units at the subsequent stage. Once stored in the area. On the memory area of the image memory 16a, a plurality of field images are combined to complete one frame of still image data. The still image data is read out from the image memory 16a in a line order (progressive), and supplied to the pixel extraction circuit 17.
[0032]
Incidentally, when the still mode of the image sensor 13 is progressive scanning, the scanning output from the signal processing unit 16 may be input to the pixel extraction circuit 17 without passing through the image memory 16a.
On the other hand, in the case of the high-speed draft mode, the scan output (progressive scan) of the signal processing unit 16 is directly input to the pixel extraction circuit 17 without passing through the image memory 16a.
[0033]
The pixel extraction circuit 17 extracts a pixel block, which is a processing unit of color interpolation, from the input scan data, and sequentially outputs the pixel block to the color interpolation unit 18. The color interpolation unit 18 performs a color interpolation process using this pixel block as a processing unit, and aligns the color components of all RGB colors for each pixel. Note that lines are thinned out in the draft image data so as to have the same color arrangement (for example, Bayer arrangement) as the still image data. Therefore, the color interpolation unit 18 can execute the color interpolation processing of the same algorithm for both images.
[0034]
The scanning output from the color interpolation unit 18 is input to a color conversion unit 19. The color converter 19 converts the input into color coordinates (including color correction, saturation modulation, and the like) in pixel units, converts the input into YCbCr pixel values, and outputs the YCbCr pixel values.
In some cases, a median filter is inserted on the color difference signal (CbCr) side to suppress false color. In this case, it is preferable to insert the pixel extraction circuit of the present invention at a stage preceding the median filter. Further, it is preferable to insert a delay circuit in the path on the luminance signal Y side in order to adjust the phase of YCbCr after the median processing.
[0035]
The resolution conversion section 21 performs resolution conversion. The resolution conversion unit 21 is used for enlarging an image by electronic zoom or reducing an image for creating a small thumbnail. Also, when a high-resolution still image is displayed (reproduced) on a monitor, the resolution converter 21 is used to adjust (reduce) the image size to the monitor.
Since the draft image data has an uneven resolution that is coarse in the vertical direction and dense in the horizontal direction, the viewfinder display is performed after the draft image data is converted into an image with uniform resolution in the vertical and horizontal directions by the resolution conversion unit 21. .
[0036]
The resolution conversion unit 21 can also input image data from the image memory 16a (not shown). When reproducing a shot moving image or still image, the resolution conversion unit 21 converts the image data input from the image memory 16a. The size is displayed on the monitor. In the case of image data that does not require resolution conversion (that is, in the case of the same size), the resolution conversion unit 21 is bypassed.
[0037]
The scanning output from the resolution conversion unit 21 or the color conversion unit 19 is input to the pixel extraction circuit 22. The pixel extraction circuit 22 extracts a pixel block, which is a processing unit of the spatial filter processing, from the input scan data and sequentially outputs the pixel block to the spatial filter unit 23. The spatial filter unit 23 performs a spatial filter process (edge enhancement, noise removal, LPF process, and the like) using the pixel block as a processing unit.
[0038]
The draft image data and still image data processed by the spatial filter unit 23 are sequentially sent to the color difference thinning unit 26. The color difference thinning section 26 performs color difference thinning (a so-called 4: 2: 2 or the like).
The draft image data after the color difference thinning is stored in the viewfinder data area of the image memory 16a. The draft image data stored in this manner is sequentially read out by the image display unit 24 and displayed on the LCD monitor 30 built in the camera or the external TV monitor 31 at predetermined intervals to be used as a viewfinder. You. The image display unit 24 is also used for reproducing and displaying a still image (image output).
[0039]
On the other hand, the still image data after the color difference thinning is stored in the still image data area of the image memory 16a. The stored still image data is subjected to compression processing by the image compression unit 28. The compression code of the still image data generated by the image compression is temporarily stored in the compression code area of the image memory 16a. The compressed code stored in this manner is recorded on a recording medium (such as a memory card) by the recording unit 29.
[0040]
If the image compression unit 28 is a circuit that requires pixel folding in tile units, such as JPEG2000, it is preferable to insert the pixel extraction circuit of the present invention after tile division.
Although the above description has been given of the case of still image shooting, in the case of moving image shooting (motion JPEG, etc.), the draft image data (YCbCr) stored in the viewfinder data area of the image memory 16a is directly compressed by the compression processing unit. 28, the generated compressed codes of a plurality of frames may be sequentially stored in the compressed code area of the image memory 16a. The recording on the recording medium is performed later by the recording unit 29.
Note that the above-described image processing blocks are bypassed as necessary.
Next, specific circuit examples such as the above-described pixel extraction circuits 17 and 22 will be described in detail.
[0041]
<< First circuit example >>
[Description of configuration]
FIG. 2 is a diagram illustrating a first circuit example.
The first circuit example is a pixel extraction circuit 100 that extracts a pixel block of 5 pixels × 5 pixels in the scanning order from image data composed of pixel values of N rows × M columns. 5, m = 5)
This pixel extraction circuit 100 has the following components.
.Input terminal A to which image data is scanned and input
.Pixel memories D1 to D25 that hold pixel values
-Line memories H1 to H4 that hold (M-5) pixel values
Data selectors SE1 to SE3 for selectively outputting pixel values
A connecting path C for connecting the above components
A control unit 101 for sequentially transmitting pixel values to the path of the connection path C in accordance with the pixel clock;
An output terminal 102 that outputs the 25 pixel values held by the pixel memories D1 to D25 as a pixel block
[0042]
These components are connected by the connection path C as follows.
First, starting from the input terminal A, the data selector SE1, the pixel memories D1 to D5, the line memory H1, the pixel memories D6 to D10, the line memory H2, the data selector SE2, the pixel memories D11 to D15, the line memory H3, and the pixel memory D16 to D20, line memory H4, data selector SE3, and pixel memories D21 to D25 are connected in a line in this order.
[0043]
Further, the input terminal A is connected to the input sides of the data selectors SE2 and SE3. On the other hand, the outputs of the line memories H2 and H4 are connected to the input side of the data selector SE1.
Note that a vertical synchronizing signal, a horizontal synchronizing signal, and a pixel clock are input from outside (such as the timing generator 14 or a preceding circuit). These are synchronization signals of the image data scanned and input to the input terminal A. These synchronization signals are supplied to the control unit 101.
The control unit 101 performs sequential control of pixel values and switching control of the data selectors SE1 to SE3 based on these synchronization signals. Further, the control unit 101 generates a synchronization signal (pixel clock, horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal) synchronized with the pixel block to be scanned and output, and outputs it to the subsequent stage.
[0044]
[Description of operation]
Subsequently, the circuit operation of the first circuit example will be described with reference to FIGS. First, the first row of scanning input (the first line including effective pixels) is input from the input terminal A. The pixel values of the first row are sequentially sent to the path of the connection path C, and are held in the pixel memories D1 to D5 and the line memory H1.
[0045]
When detecting the start of the second row of the scanning input based on the horizontal synchronization signal, the control unit 101 switches the selected output of the data selector SE2 to the input terminal A. By this switching control, the data selector SE2 outputs the signal of the input terminal A. FIG. 3 is a diagram showing a state where scanning input is performed up to the fifth pixel in the second row.
When the input of the second row is completed, the pixel values of the first row are held in the pixel memories D6 to D10 and the line memory H2. On the other hand, the pixel values of the second row are held in the pixel memories D1 to D5 and the line memory H1. Further, the pixel values of the second row are also held in the pixel memories D11 to D15 and the line memory H3.
[0046]
When detecting the end of the input of the second row based on the horizontal synchronization signal, the control unit 101 returns the selected output of the data selector SE2 to the output of the line memory H2. Further, when detecting the start of the third row of the scanning input based on the horizontal synchronization signal, the control unit 101 switches the selected output of the data selector SE3 to the input terminal A.
FIG. 4 is a diagram showing a state where the fifth pixel in the third row is scanned and input. That is, the m-th pixel in the [(n + 1) / 2] -th row has been scanned and input. At this point, the pixel memories D1 to D25 have pixel blocks of 5 × 5 pixels in which pixel folding is added to the upper end of the image. From this point, the output operation of the pixel block starts.
[0047]
The control unit 101 starts outputting the vertical synchronizing signal, the horizontal synchronizing signal, and the pixel clock in order to notify the subsequent stage (the image processing unit such as the color interpolating unit 18) of the start of the output of the pixel block.
Thereafter, each time one pixel is input to the input terminal A (each pixel clock), a pixel block is output.
[0048]
That is, for each one-pixel clock, pixel blocks shifted in position by one pixel in the horizontal direction are sequentially output. This pixel block is a pixel block suitable for image processing in which processing is performed with reference to a neighboring area for each pixel.
Such horizontal scanning of the pixel block continues until the input of the third row is completed. Thereafter, no pixel block is output until the m-th pixel in the next row is input to the input terminal A. In the subsequent stage, this horizontal blanking period can be known by counting the number of pixel blocks. (Note that, during this period, the control unit 101 may output a horizontal synchronization signal indicating a horizontal blanking period to the subsequent stage to notify the latter stage that the horizontal scanning of the pixel block has entered the horizontal blanking period.)
Thereafter, when the m-th pixel in the next row is scanned and input to the input terminal A, horizontal scanning of the next row of pixel blocks is started again.
[0049]
Thereafter, when detecting the completion of the scanning input of the image data (start of the vertical blanking period) based on the vertical synchronization signal, the control unit 101 switches the selected output of the data selector SE1 to the output of the line memory H2. FIG. 5 is a diagram showing a state in which five pixels have been sequentially fed after the completion of the input (after the switching of SE1).
When the control unit 101 completes the forward feed of one row after the input is completed, the control unit 101 switches the selected output of the data selector SE1 to the output of the line memory H4.
[0050]
FIG. 6 shows a state in which one row and m pixels have been sequentially moved after the completion of the input (a state in which m pixels have been sequentially moved after the second SE1 switching). As shown in FIG. 6, the pixel memories D1 to D25 have pixel blocks of 5 × 5 pixels in which pixel folding is added to the lower end of the image.
The scan output of the pixel block is completed at the point in time when the pixel sequential feed of [(n-1) / 2] rows is completed after the input of the input terminal A is completed.
[0051]
<< 2nd circuit example >>
[Description of configuration]
FIG. 7 is a diagram illustrating a second circuit example.
This second circuit example is a pixel extraction circuit 110 that extracts pixel blocks of 4 pixels by 4 pixels in the scanning order from image data consisting of pixel values of N rows by M columns. 4, m = 4)
This pixel extraction circuit 110 has the following components.
.Input terminal A to which image data is scanned and input
.Pixel memories D1 to D16 that hold pixel values
-Line memories H1 to H3 holding (M-4) pixel values
Data selectors SE1 to SE3 for selectively outputting pixel values
A connecting path C for connecting the above components
A control unit 111 for sequentially transmitting pixel values to the path of the connection path C in accordance with the pixel clock;
An output terminal 112 for outputting 16 pixel values held by the pixel memories D1 to D16 as a pixel block
[0052]
These components are connected by the connection path C as follows.
First, starting from the input terminal A, the data selector SE1, the pixel memories D1 to D4, the line memory H1, the data selector SE2, the pixel memories D5 to D8, the line memory H2, the pixel memories D9 to D12, the line memory H3, and the data selector SE3 and the pixel memories D13 to D16 are connected in a line in the order.
Further, the input terminal A is connected to the input sides of the data selectors SE2 and SE3. On the other hand, the outputs of the line memories H1 and H3 are connected to the input side of the data selector SE1.
[0053]
Note that a vertical synchronizing signal, a horizontal synchronizing signal, and a pixel clock are input from outside (such as the timing generator 14 or a preceding circuit). These are synchronization signals of the image data scanned and input to the input terminal A. These synchronization signals are supplied to the control unit 111.
The control unit 111 performs forward control of pixel values and switching control of the data selectors SE1 to SE3 based on these synchronization signals. Further, the control unit 111 generates a synchronization signal (pixel clock, horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal) synchronized with the output of the pixel block, and outputs it to the subsequent stage.
[0054]
[Description of operation]
Next, the circuit operation of the second circuit example will be described with reference to FIGS.
First, the first row of the scanning input is input from the input terminal A.
When detecting the start of the first row of the scanning input based on the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal, the control unit 111 switches the selected output of the data selector SE2 to the input terminal A. FIG. 8 is a diagram showing a state where the fifth pixel in the first row is scanned and input.
[0055]
Next, when detecting the end of the first row of the scanning input based on the horizontal synchronization signal, the control unit 111 returns the selected output of the data selector SE2 to the output of the line memory H1. Further, when detecting the start of the second row of the scanning input based on the horizontal synchronization signal, the control unit 111 switches the selected output of the data selector SE3 to the input terminal A. FIG. 9 is a diagram showing a state where the fifth pixel in the second row is scanned and input. That is, the m-th pixel in the [n / 2] -th row is in a state of being scanned and input. At this time, a pixel block of 4 pixels × 4 pixels, in which pixel folding is added to the upper end of the image, is first prepared in the pixel memories D1 to D16. From this point, the output of the pixel block starts.
[0056]
The control unit 111 starts outputting the vertical synchronizing signal, the horizontal synchronizing signal, and the pixel clock in order to notify the subsequent stage (the image processing unit such as the color interpolating unit 18) of the start of the output of the pixel block.
Thereafter, the pixel block is output (horizontal scanning) every one pixel clock. This horizontal scanning of the pixel block continues until the entire second row is input to the input terminal A. When the horizontal scanning of the pixel block is completed as described above, the pixel block is not output until the m-th pixel in the next row is input to the input terminal A. Thereafter, when the m-th pixel in the next row is scanned and input to the input terminal A, horizontal scanning of the next row of pixel blocks is started again.
[0057]
Thereafter, when detecting the completion of the scanning input of the input terminal A (start of the vertical blanking period) based on the vertical synchronization signal, the control unit 111 switches the selected output of the data selector SE1 to the output of the line memory H1. FIG. 10 is a diagram showing a state in which five pixels have been sequentially fed after the completion of the input (after the switching of SE1).
After finishing the forward feed for one row after the input is completed, the control unit 111 switches the selected output of the data selector SE1 to the output of the line memory H3.
[0058]
FIG. 11 shows a state in which one row and m pixels are sequentially forwarded after the input is completed (a state in which m pixels are sequentially forwarded after the second SE1 switching). As shown in FIG. 11, the pixel memories D1 to D16 have pixel blocks of 4 × 4 pixels in which pixel folding is added to the lower end of the image.
The horizontal and vertical scanning of the pixel block is completed at the time point when the pixel sequential feed for (n / 2) rows is completed after the input of the input terminal A is completed.
[0059]
<< 3rd circuit example >>
[Description of configuration]
FIG. 12 is a diagram illustrating a third circuit example (where m = 5).
In the third circuit example, pixel wrapping is added to the left and right ends of original image data composed of pixel values of vertical N rows × horizontal (M-4) columns to output vertical N rows × horizontal M image data. This is a widening circuit 200. The widening circuit 200 is a circuit that can be added as an option before the pixel extracting circuit 100 described above.
[0060]
The widening circuit 200 has the following components.
.Input terminal B to which original image data is scanned and input
.Pixel memories D1 to D5 that hold pixel values
Data selectors SE1 to SE3 for selectively outputting pixel values
A connecting path C for connecting the above components
A control unit 201 for sequentially transmitting pixel values to the path of the connection path C according to the pixel clock;
An output terminal 202 for scanning and outputting the pixel value held by the pixel memory D5
[0061]
These components are connected by the connection path C as follows.
First, the data selector SE1, the pixel memories D1 and D2, the data selector SE2, the pixel memories D3 and D4, the data selector SE3, and the pixel memory D5 are connected in a row starting from the input terminal B.
Further, the input terminal B is connected to the input sides of the data selectors SE2 and SE3. On the other hand, the outputs of the pixel memories D2 and D4 are connected to the input side of the data selector SE1.
[0062]
Note that a vertical synchronizing signal, a horizontal synchronizing signal, and a pixel clock are input from outside (such as the timing generator 14 or a preceding circuit). These are synchronization signals of the original image data scanned and input to the input terminal B. These synchronization signals are supplied to the control unit 201.
The control unit 201 carries out sequential control of pixel values and switching control of the data selectors SE1 to SE3 based on these synchronization signals. Further, the control unit 201 generates a synchronizing signal (pixel clock, horizontal synchronizing signal, vertical synchronizing signal) synchronized with the output signal of the output terminal 202, and outputs it to the subsequent stage.
[0063]
[Description of operation]
Next, the circuit operation of the widening circuit 200 will be described with reference to FIG.
First, the first pixel of the scanning input is input from the input terminal B. This pixel value is held in the pixel memory D1.
Next, the control unit 201 switches the selected output of the data selector SE2 to the input terminal B. In this state, the second pixel is input. FIG. 13A is a diagram illustrating a state where the second pixel is scanned and input.
[0064]
Subsequently, the control unit 201 returns the selected output of the data selector SE2 to the pixel memory D2. Further, the selection output of the data selector SE3 is switched to the input terminal B. In this state, the third pixel is input. FIG. 13B is a diagram illustrating a state where the third pixel is scanned and input. In this state, the pixel rows D1 to D5 each store a pixel row to which pixel folding is added at the left end of the image.
[0065]
At this time, that is, from the [(m + 1) / 2] -th forward feed, the pixel output of the widening circuit 200 starts. The control unit 201 starts outputting a vertical synchronizing signal, a horizontal synchronizing signal, and a pixel clock to a subsequent stage (the pixel extracting circuit 100 and the like) to notify the start of the output. Thereafter, the image data is output (horizontal scanning) from the output terminal 202 every pixel clock.
[0066]
FIG. 13C is a diagram illustrating a state where the horizontal scanning input for one row ((M−4) pixels) to the input terminal B is completed. When detecting the completion of the horizontal scanning input based on the horizontal synchronization signal, the control unit 201 switches the selected output of the data selector SE1 to the output of the pixel memory D2. In this state, when one pixel is forwarded, the state shown in FIG.
[0067]
Subsequently, the control unit 201 switches the selected output of the data selector SE1 to the output of the pixel memory D4. In this state, when one pixel is forwarded, the state shown in FIG. In this state, the pixel memory D1 to D5 stores a pixel row in which pixel folding is added to the right end of the image.
When a total of M pixel values are output from the output terminal 202, the horizontal scanning output for one row is completed.
[0068]
Subsequently, in response to the input of the horizontal synchronization signal of the next row, the widening circuit 200 starts processing again. When the first effective pixel (first pixel) of the next row is detected, the first pixel is taken in from the input terminal B and stored in the pixel memory D1. FIG. 13A is a diagram showing this state.
FIG. 13A 'shows that there is a horizontal blanking period for four pixels (four clocks) between rows of the original image. In the case of this example, by providing a horizontal blanking period of at least four pixels (four clocks), the processing of the next row can be started without any trouble. From this state, the processing of the next line starts again.
[0069]
By repeating the above operation for the number of lines, image data with pixel wrapping added to the left and right ends as shown in FIG.
By scanning and inputting this image data to the input terminal A of the pixel extraction circuit 100, it is possible to obtain a scanning output of the pixel block 71 with pixel wrapping added to the upper, lower, left and right ends as shown in FIG. .
[0070]
<< 4th circuit example >>
[Description of configuration]
FIG. 16 is a diagram showing this fourth circuit example (where m = 4).
In the fourth circuit example, pixel wrapping is added to the left and right ends of original image data composed of pixel values of N rows and N columns (M-4) to output N rows and M columns of image data. This is a widening circuit 210. The widening circuit 210 is a circuit that can be added as an option before the pixel extracting circuit 110 described above.
[0071]
The widening circuit 210 has the following components.
.Input terminal B to which original image data is scanned and input
.Pixel memories D1 to D4 that hold pixel values
Data selectors SE1 to SE3 for selectively outputting pixel values
A connecting path C for connecting the above components
A control unit 211 for sequentially transmitting pixel values to the path of the connection path C according to the pixel clock;
An output terminal 212 for scanning and outputting the pixel value held by the pixel memory D4
[0072]
These components are connected by the connection path C as follows.
First, the data selector SE1, the pixel memory D1, the data selector SE2, the pixel memories D2 and D3, the data selector SE3, and the pixel memory D4 are connected in a line starting from the input terminal B.
Further, the input terminal B is connected to the input sides of the data selectors SE2 and SE3. On the other hand, the outputs of the pixel memories D1 and D3 are connected to the input side of the data selector SE1.
[0073]
Note that a vertical synchronizing signal, a horizontal synchronizing signal, and a pixel clock are input from outside (such as the timing generator 14 or a preceding circuit). These are synchronization signals of the original image data scanned and input to the input terminal B. These synchronization signals are supplied to the control unit 211.
The control unit 211 performs forward control of pixel values and switching control of the data selectors SE1 to SE3 based on these synchronization signals. Further, the control unit 211 generates a synchronization signal (pixel clock, horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal) synchronized with the output signal of the output terminal 212, and outputs it to the subsequent stage.
[0074]
[Description of operation]
Subsequently, the circuit operation of the widening circuit 210 will be described with reference to FIG.
First, the control unit 211 switches the selected output of the data selector SE2 to the input terminal B. In this state, the first pixel is input. FIG. 17A is a diagram illustrating a state where the first pixel is scanned and input.
[0075]
Subsequently, the control unit 211 returns the selected output of the data selector SE2 to the pixel memory D1. Further, the selection output of the data selector SE3 is switched to the input terminal B. In this state, the second pixel is input. FIG. 17B is a diagram illustrating a state where the second pixel is scanned and input. In this state, the pixel memories D <b> 1 to D <b> 4 store a pixel row in which pixel folding is added to the left end of the image.
[0076]
At this time, that is, at the time of the [m / 2] th forward feeding, the output of the widening circuit 210 is started. The control unit 211 starts outputting a vertical synchronizing signal, a horizontal synchronizing signal, and a pixel clock to a subsequent stage (the pixel extracting circuit 110 and the like) to notify the start of the output of the image data. Thereafter, the image data is output (horizontal scanning) from the output terminal 212 every one pixel clock.
[0077]
FIG. 17C is a diagram illustrating a state where the horizontal scanning input for one row ((M−4) pixels) to the input terminal B is completed. When detecting the completion of the horizontal scanning input based on the horizontal synchronization signal, the control unit 211 switches the selected output of the data selector SE1 to the output of the pixel memory D1. In this state, when one pixel is forwarded, the state shown in FIG. 17D is obtained. Note that this operation can also be realized by stopping the data update of the pixel memory D1.
[0078]
Subsequently, the control unit 211 switches the selected output of the data selector SE1 to the output of the pixel memory D3. In this state, when one pixel is forwarded, the state shown in FIG. In this state, the pixel memory D1 to D4 stores a pixel row in which pixel folding is added to the right end of the image.
When a total of M pixel values are output from the output terminal 212, the horizontal scanning output for one row is completed.
[0079]
Subsequently, in response to the input of the horizontal synchronization signal of the next row, the widening circuit 210 starts processing again. When detecting the first effective pixel (first pixel) of the next row, the control unit 211 takes in the first pixel of the next row from the input terminal B and stores it in the pixel memory D1. From this state, the processing of the next line starts.
By repeating the above operation for the number of lines, image data in which pixel wrapping is added to the left and right ends of the image is scanned and output from the output terminal 212.
By scanning and inputting the image data thus output to the input terminal A of the pixel extraction circuit 110, a pixel block in which pixel folding is added to the upper, lower, left and right ends of the image is obtained from the output terminal 112 of the pixel extraction circuit 110. It becomes possible.
[0080]
<< Effects of this embodiment >>
As described above, by using the pixel extraction circuits 100 and 110, it is possible to extract a pixel block while adding pixel wrapping to the upper and lower ends of an image.
[0081]
Further, by adding the widening circuits 200 and 210 in front of the pixel extracting circuits 100 and 110, it is possible to add pixel wrapping to the left and right ends of the image. As a result, it is possible to extract a pixel block while adding pixel wrapping to the upper, lower, left, and right ends of the image.
[0082]
In particular, in such a circuit configuration, "folding of pixels at left and right ends", "folding of pixels at upper and lower ends", and "extraction of pixel blocks" are performed by a kind of pipeline type work. Therefore, it is possible to achieve a high processing speed while having complicated processing contents including pixel folding.
[0083]
Further, in such a circuit configuration, a pixel block including a pixel turn is output in a correct scanning order. Therefore, the subsequent processing unit (such as the color interpolation unit 18) can process the sequentially output pixel blocks by a pipeline type work. Therefore, the processing time required for the entire processing can be further reduced.
[0084]
In addition, the widening circuits 200 and 210 according to the present embodiment insert pixel wraps at the left and right ends in units of rows in the flow of serial pixel values by horizontal and vertical scanning. Therefore, there is no need to provide a plurality of circuits for widening as many as the number of delay stages as in the conventional example. Therefore, a simple circuit configuration is realized.
[0085]
Further, such a circuit configuration is not limited to the size of the pixel block described above. That is, since a generalized circuit design is possible as described in the claims, it is possible to design a circuit flexibly corresponding to the pixel numbers n and m of the pixel block.
[0086]
In such a circuit configuration, inside the pixel extraction circuit (or the widening circuit), the control unit generates a synchronization signal for a subsequent stage in synchronization with a control operation of generating a pixel block. Therefore, there is no need to separately generate a synchronization signal for the subsequent stage when installing the pixel extraction circuit (or the widening circuit). In other words, it is only necessary to insert the pixel extraction circuit (or the widening circuit) as a functional component into the signal path of the image signal, which greatly facilitates the design of the entire circuit system.
[0087]
Further, in the electronic camera 11 of the present embodiment, the pixel extraction circuits 17 and 22 generate pixel blocks including upper and lower pixel turnarounds. Therefore, the conventional problem that the draft image data is significantly narrowed in the vertical direction by the signal processing can be improved.
[0088]
Further, in the electronic camera 11 of the present embodiment, the complicated process of adding the pixel folding is performed in each of the pixel extraction circuits 17 and 22, but the pipeline type work is not particularly interrupted. In particular, the draft image data undergoes high-speed signal processing along with the pipeline type work. As a result, the display time lag of the viewfinder can be extremely reduced. Therefore, the electronic camera 11 that is very easy to use is realized when the user determines the shooting composition while looking at the viewfinder (including the monitor screen).
[0089]
Further, the electronic camera 11 of the present embodiment does not temporarily store the draft image data in the frame memory during the image processing of the draft image data. Therefore, the number of times of reading and writing of the frame memory during the long viewfinder display period is significantly reduced, and the power consumption of the electronic camera 11 can be significantly reduced. As a result, the battery consumption of the electronic camera 11 is suppressed, and the usable time of the electronic camera 11 can be further increased.
[0090]
In addition, since there is no extra reading / writing of the frame memory, there is a merit that the traffic of the image data bus does not increase.
[0091]
<< Supplementary information of the embodiment >>
In the above-described embodiment, the case where the pixel extraction circuit is mounted on the electronic camera has been described. However, the imaging device of the present invention is not limited to this. Generally, the imaging device may be any imaging device that performs signal processing on a pixel block basis. For example, a scanner device may be used.
[0092]
In the above-described embodiment, it is preferable that the number of delay pixels of the line memory can be changed by providing an intermediate tap in the line memory. In such a circuit configuration, it is possible to cope with a change in the number of horizontal pixels of the input image by changing the number of delay pixels of the line memory. As a result, a common pixel extraction circuit can be used by switching the number of delay pixels even when image data having different numbers of horizontal pixels is input.
[0093]
In the embodiment described above, an output circuit for partially extracting the pixel value of the pixel memory may be provided. With such an output circuit, it is also possible to generate pixel blocks having different sizes, shape ranges, and pixel distributions, such as extracting a pixel block of 5 pixels × 3 pixels from a pixel block of 5 pixels × 5 pixels.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, the pixel extraction circuit of the present invention extracts a pixel block while adding pixel wrapping to at least the upper and lower ends of an image.
In particular, in this pixel extraction circuit, two types of operations, "pixel folding" and "pixel block extraction" are performed at high speed by a flow operation.
Further, the pixel extraction circuit according to the present invention can output a pixel block including pixel wrapping in a correct scanning order while performing complicated processing for performing pixel wrapping. Therefore, in the subsequent stage, the pixel blocks can be processed in the scanning order, and high-speed pipeline-type signal processing can be easily realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an electronic camera 11 according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit of a pixel extraction circuit 100 for extracting a 5 × 5 pixel block.
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the pixel extraction circuit 100.
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the pixel extraction circuit 100.
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the pixel extraction circuit 100.
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the pixel extraction circuit 100.
FIG. 7 is a diagram showing a circuit of a pixel extraction circuit 110 for extracting a 4 × 4 pixel block.
FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the pixel extraction circuit 110.
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the pixel extraction circuit 110.
FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of the pixel extraction circuit 110.
11 is a diagram illustrating the operation of the pixel extraction circuit 110. FIG.
FIG. 12 is a diagram showing a widening circuit 200.
FIG. 13 is a diagram illustrating the operation of the widening circuit 200.
FIG. 14 is a diagram illustrating an additional situation of pixel folding.
FIG. 15 is a diagram illustrating an additional situation of pixel folding.
FIG. 16 is a diagram showing a widening circuit 210.
FIG. 17 is a diagram illustrating the operation of the widening circuit 210.
[Explanation of symbols]
11 Electronic camera
12 Shooting lens
13 Image sensor
14 Timing Generator
15 A / D converter
16 signal processing unit
16a Image memory
17,22,100,110 Pixel extraction circuit
18 color interpolation unit
19 Color converter
21 Resolution converter
23 Spatial filter unit
24 Image display section
26 Color difference thinning section
28 Compression unit
29 Recorder
30 LCD monitor with built-in camera
31 TV monitor (external)
101, 111, 201, 211 control unit
200,210 Widening circuit

Claims (7)

縦N行×横M列の画素値からなる画像データから、縦n画素×横m画素分の画素ブロックを走査順に抽出する画素抽出回路であって(ただし、nは奇数、N>n≧3、M>m≧2)、
前記画像データが走査入力される入力端子Aと、
前記画素値を保持する画素メモリを(n×m)個と、
(M−m)個の前記画素値を保持するラインメモリを(n−1)本と、
前記画素値を選択出力するデータセレクタを[(n+1)/2]個と、
前記入力端子Aを起点にして[前記データセレクタを1個、前記画素メモリをm個、前記ラインメモリを1本、前記画素メモリをm個、および前記ラインメモリを1本]の繰り返し順で一列に連結する連結路と、
前記画素メモリが保持する(n×m)個の前記画素値を、前記画素ブロックとして出力する出力端子と、
前記連結路の道筋に前記画素値を順送りに伝達する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記画像データのP行目(ただし(n+1)/2≧P≧2)の走査入力中、前記入力端子A側から数えてP番目の前記データセレクタの出力を前記入力端子Aに切り換え、
前記画像データの入力完了後からQ行目(ただし(n−1)/2≧Q≧1)の順送り期間中、前記入力端子A側から数えて1番目のデータセレクタの出力を、(2Q)本目の前記ラインメモリの出力に切り換える
ことを特徴とする画素抽出回路。
A pixel extraction circuit for extracting pixel blocks of n pixels by m pixels in the scanning order from image data consisting of pixel values of N rows by M columns, where n is an odd number and N> n ≧ 3 , M> m ≧ 2),
An input terminal A to which the image data is scanned and input;
(N × m) pixel memories for holding the pixel values;
(N−1) line memories holding the (M−m) pixel values;
[(N + 1) / 2] data selectors for selectively outputting the pixel values;
Starting from the input terminal A, one line is arranged in a repetition order of [one data selector, one pixel memory, one line memory, one pixel memory, and one line memory] A connecting road connecting to
An output terminal for outputting the (n × m) pixel values held by the pixel memory as the pixel block;
A control unit for sequentially transmitting the pixel value to the path of the connection path,
The control unit includes:
During the scanning input of the P-th row (where (n + 1) / 2 ≧ P ≧ 2) of the image data, the output of the P-th data selector counted from the input terminal A side is switched to the input terminal A,
After the input of the image data is completed, the output of the first data selector counted from the input terminal A side is (2Q) during the forward period of the Q-th row (where (n-1) / 2 ≧ Q ≧ 1). A pixel extraction circuit, wherein the output is switched to the output of the first line memory.
縦N行×横M列の画素値からなる画像データから、縦n画素×横m画素分の画素ブロックを走査順に抽出する画素抽出回路であって(ただし、nは偶数、N>n≧2、M>m≧2)、
前記画像データが走査入力される入力端子Aと、
前記画素値を保持する画素メモリを(n×m)個と、
(M−m)個の前記画素値を保持するラインメモリを(n−1)本と、
前記画素値を選択出力するデータセレクタを[(n+2)/2]個と、
前記入力端子Aを起点にして、前記データセレクタを1個、前記画素メモリをm個、および前記ラインメモリを1本を連結し、さらに[前記データセレクタを1個、前記画素メモリをm個、前記ラインメモリを1本、前記画素メモリをm個、および前記ラインメモリを1本]の繰り返し順で一列に連結する連結路と、
前記画素メモリが保持する(n×m)個の前記画素値を、前記画素ブロックとして出力する出力端子と、
前記連結路の道筋に前記画素値を順送りに伝達する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記画像データのP行目(ただしn/2≧P≧1)の走査入力中、前記入力端子A側から数えて(P+1)番目の前記データセレクタの出力を前記入力端子Aに切り換え、
前記画像データの入力完了後からQ行目(ただしn/2≧Q≧1)の順送り期間中、前記入力端子A側から数えて1番目のデータセレクタの出力を、(2Q−1)本目の前記ラインメモリの出力に切り換える
ことを特徴とする画素抽出回路。
A pixel extraction circuit for extracting pixel blocks of n pixels by m pixels in the scanning order from image data consisting of pixel values of N rows and M columns, where n is an even number and N> n ≧ 2 , M> m ≧ 2),
An input terminal A to which the image data is scanned and input;
(N × m) pixel memories for holding the pixel values;
(N−1) line memories holding the (M−m) pixel values;
[(N + 2) / 2] data selectors for selectively outputting the pixel values;
With the input terminal A as a starting point, one data selector, m pixel memories, and one line memory are connected, and [one data selector, m pixel memories, A connection path connecting the one line memory, the m pixel memories, and the one line memory in a line in a repeating order;
An output terminal for outputting the (n × m) pixel values held by the pixel memory as the pixel block;
A control unit for sequentially transmitting the pixel value to the path of the connection path,
The control unit includes:
During the scan input of the P-th row (where n / 2 ≧ P ≧ 1) of the image data, the output of the (P + 1) -th data selector counted from the input terminal A side is switched to the input terminal A,
After the input of the image data is completed, the output of the first data selector counted from the input terminal A side is output from the (2Q-1) th line during the forward period of the Qth row (where n / 2 ≧ Q ≧ 1). A pixel extraction circuit for switching to an output of the line memory.
請求項1または請求項2に記載の画素抽出回路において、
前記入力端子Aの前段に、
縦N行×横(M−s)列の画素値からなる原画像データを、各行の両端の画素を折り返すことにより、縦N行×横M列の前記画像データに拡幅する拡幅回路を備えた(ただし、mが奇数の場合s=m−1,mが偶数の場合s=m)
ことを特徴とする画素抽出回路。
The pixel extraction circuit according to claim 1 or 2,
Before the input terminal A,
A widening circuit is provided that widens original image data consisting of pixel values of N rows and M columns by folding pixels at both ends of each row into the image data of N rows and M columns. (However, s = m-1 when m is an odd number, s = m when m is an even number)
A pixel extraction circuit characterized in that:
請求項3に記載の画素抽出回路において、
mが奇数である場合の前記拡幅回路は、
縦N行×横(M−m+1)列の画素値からなる原画像データが走査入力される入力端子Bと、
前記画素値を保持する画素メモリをm個と、
前記画素値を選択出力するデータセレクタを[(m+1)/2]個と、
前記入力端子Bを起点にして[前記データセレクタを1個、前記画素メモリを2個]の繰り返し順で一列に連結する連結路と、
前記入力端子Bからm番目の前記画素メモリが保持する前記画素値を、前記入力端子Aに与える出力端子と、
前記連結路の道筋に前記画素値を順送りに伝達する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記原画像データの水平走査開始からL回目(ただし(m+1)/2≧L≧2)の順送り時、前記入力端子B側から数えてL番目の前記データセレクタの出力を前記入力端子Bに切り換え、
前記原画像データの水平走査終了からR回目(ただし(m−1)/2≧R≧1)の順送り時、前記入力端子B側から数えて1番目のデータセレクタの出力を、(2R)番目の前記画素メモリの出力に切り換える
ことを特徴とする画素抽出回路。
The pixel extraction circuit according to claim 3,
The widening circuit when m is odd is:
An input terminal B for scanning and inputting original image data composed of pixel values of N rows × (M−m + 1) columns;
M pixel memories for holding the pixel values,
[(M + 1) / 2] data selectors for selecting and outputting the pixel values;
A connection path connecting the input terminal B as a starting point in a line in a repeating order of [one data selector and two pixel memories];
An output terminal for providing the pixel value held by the m-th pixel memory from the input terminal B to the input terminal A;
A control unit for sequentially transmitting the pixel value to the path of the connection path,
The control unit includes:
At the time of L-th (where (m + 1) / 2 ≧ L ≧ 2) forward feeding from the start of horizontal scanning of the original image data, the output of the L-th data selector counted from the input terminal B side is switched to the input terminal B. ,
At the time of the R-th forward feeding (where (m-1) / 2 ≧ R ≧ 1) from the end of the horizontal scanning of the original image data, the output of the first data selector counted from the input terminal B side is changed to the (2R) th A pixel extraction circuit for switching to the output of the pixel memory.
請求項3に記載の画素抽出回路において、
mが偶数である場合の前記拡幅回路は、
縦N行×横(M−m)列の画素値からなる原画像データが走査入力される入力端子Bと、
前記画素値を保持する画素メモリをm個と、
前記画素値を選択出力するデータセレクタを[(m+2)/2]個と、
前記入力端子Bを起点にして、前記データセレクタを1個、および前記画素メモリを1個を連結し、さらに[前記データセレクタを1個、前記画素メモリを2個]の繰り返し順で一列に連結する連結路と、
前記入力端子Bからm番目の前記画素メモリが保持する前記画素値を、前記入力端子Aに与える出力端子と、
前記連結路の道筋に前記画素値を順送りに伝達する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記原画像データの水平走査開始からL回目(ただしm/2≧L≧1)の順送り時、前記入力端子B側から数えて(L+1)番目の前記データセレクタの出力を前記入力端子Bに切り換え、
前記原画像データの水平走査終了からR回目(ただしm/2≧R≧1)の順送り時、前記入力端子B側から数えて1番目のデータセレクタの出力を、(2R−1)番目の前記画素メモリの出力に切り換える
ことを特徴とする画素抽出回路。
The pixel extraction circuit according to claim 3,
The widening circuit when m is an even number,
An input terminal B for scanning and inputting original image data composed of pixel values of N rows × H (M−m) columns;
M pixel memories for holding the pixel values,
[(M + 2) / 2] data selectors for selectively outputting the pixel values;
With the input terminal B as a starting point, one data selector and one pixel memory are connected, and further, one data selector and two pixel memories are connected in a line in a repeating sequence of [one data selector and two pixel memories]. Connecting road,
An output terminal for providing the pixel value held by the m-th pixel memory from the input terminal B to the input terminal A;
A control unit for sequentially transmitting the pixel value to the path of the connection path,
The control unit includes:
At the time of the L-th (m / 2 ≧ L ≧ 1) sequential feed from the start of horizontal scanning of the original image data, the output of the (L + 1) -th data selector counted from the input terminal B side is switched to the input terminal B. ,
At the time of forward R-th (where m / 2 ≧ R ≧ 1) forward from the end of horizontal scanning of the original image data, the output of the first data selector counted from the input terminal B side is changed to the (2R−1) -th A pixel extraction circuit characterized by switching to an output of a pixel memory.
被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、
前記画像データから縦n画素×横m画素分の画素ブロックを走査順に抽出する、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の画素抽出回路と、
前記画素抽出回路により抽出された前記画素ブロックを処理単位にして、信号処理を実施する処理部と、
前記処理部において信号処理された前記画像データについて、記録、画像表示、および外部出力からなる群のいずれか一つを実施するインターフェース部と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
An imaging unit that captures a subject image and generates image data;
The pixel extraction circuit according to any one of claims 1 to 5, wherein a pixel block of n vertical pixels x m horizontal pixels is extracted from the image data in a scanning order.
A processing unit that performs signal processing on the pixel block extracted by the pixel extraction circuit as a processing unit,
An image pickup apparatus comprising: an interface unit that performs one of a group consisting of recording, image display, and external output on the image data signal-processed by the processing unit.
請求項6に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、画像データのライン数を減らして読み出すことにより、低解像度かつ高速フレームレートのドラフト画像データを連続的に生成する撮像モードを有し、
前記画素抽出回路は、前記ドラフト画像データの少なくとも上端および下端において画素折り返しを行いつつ、縦n画素×横m画素分の画素ブロックを走査順に抽出し、
前記処理部は、前記画素抽出回路により抽出された前記画素ブロックを処理単位にして、前記ドラフト画像データを逐次に信号処理し、
前記インターフェース部は、前記処理部により信号処理された前記ドラフト画像の動画表示を逐次実施する
ことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 6,
The imaging unit has an imaging mode for continuously generating low-resolution and high-speed frame rate draft image data by reducing the number of lines of image data and reading out the data,
The pixel extraction circuit, while performing pixel folding at least at the upper end and lower end of the draft image data, extracts a pixel block of n vertical pixels × m horizontal pixels in the scanning order,
The processing unit, with the pixel block extracted by the pixel extraction circuit as a processing unit, sequentially signal processing the draft image data,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the interface unit sequentially performs a moving image display of the draft image subjected to the signal processing by the processing unit.
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