CN103813072A - 信号处理电路、成像装置及程序 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了信号处理电路、成像装置及程序，其中信号处理电路，包括色分离单元、第一显影单元、第一分辨率转换单元、第二显影单元以及接口单元。

Description

信号处理电路、成像装置及程序
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年11月2日提交的日本优先权专利申请JP2012-243012的权益，该申请的全部内容通过引证结合于本文中。
背景技术
本公开涉及用于例如转换图像的分辨率的信号处理电路、成像装置和程序。
以前，成像装置中所包括的图像传感器的高清晰度使得单个图像传感器能够包含许多像素。每个像素输出图像信号，并且成像装置充分地处理图像信号。之后，成像装置将图像信号保存到大容量存储器，或者在能够显示高清晰度图像的显示设备上显示图像。在存储器中，与时钟信号同步操作的动态随机存储器（DRAM）被称作同步DRAM（SDRAM）。近年来，使用了传输速率增加的双倍数据速率（DDR）1、DDR2和DDR3。
在成像装置中使用了多种软件和硬件。为了便于对图像信号的处理进行软件控制，期望排除构成硬件的处理块之间的互相依赖性。为实现此，考虑了通过针对作为处理的某些集合的每个处理单元增加用于一旦向存储器存储图像信号的处理块并且之后尽可能地在存储器与存储器之间移动图像信号，来简化信号处理电路的设计。
日本专利公开第2006-101389号公开了一种用于在短时间内从原始数据中产生第一图像并且从原始数据产生高质量的第二图像的技术。
发明内容
在图像信号一旦保存到存储器并在之后从存储器中读取图像信号的过程中，成像装置内使用的总线等的带宽消耗变得非常大，而且很难在一块芯片上配置信号处理电路。例如，当DDR3存储器的带宽为1.3[Gbps]并且总线宽度为16位，使用效率为70%，则可利用的带宽为1.3x16x0.7=14.5[Gbps]。
然而，对于对包括具有4：4：2和20位的亮度信号（Y）和色彩信号（C）（其表示为4K图像（例如，分辨率为4096x2160或3840x2160的图像））的数据进行存储和读取处理的存储器，需要的最大带宽为12[Gbps]。因此，当同时执行向存储器存储数据和从存储器读取数据的处理时，需要的最大带宽为12x2=24[Gbps]。这样会导致存储器的带宽紧张，而且当存储器用于另一个处理时，预计整个过程会延迟。
在已公开的日本专利No.2006-101389中公开的技术中，其用在播放具有低分辨率图像的情况下，难以快速处理2K图像（例如，分辨率为1920x1080的图像）或者4K图像。
因此，即使使用了具有较宽带宽的存储器，也需要提供尽可能地压小用于信号处理电路中图像信号的带宽的改善。
鉴于这种情形创作了本公开，并且本公开旨在执行高效转换图像分辨率的处理。
根据本公开的实施例，从原始数据色分离具有第一分辨率的基于RGB的s图像信号，并且基于YC的s图像信号被写入到存储器中的第一区域。基于YC的s图像信号包括从基于RGB的s图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C。
基于RGB的s图像信号被转换为基于RGB的t图像信号，其具有不同于基于RGB的s图像信号的分辨率，并且基于YC的t图像信号被写入存储器中的第二区域。基于YC的t图像信号包括从基于RGB的t图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C。
然后，通过传输线以预定接口标准连接到外围设备的接口单元执行向第一区域读取或写入基于YC的s图像信号或者执行向第二区域读取或写入基于YC的t图像信号，并向外围设备输入或输出基于YC的s图像信号或基于YC的t图像信号。
因此，能够减少对存储器进行的图像信号的输入和输出。
根据本公开，有效执行了转换图像信号分辨率的处理，并且因此存储器中使用的带宽变得不再紧张。
附图说明
图1是示出根据本公开示范性实施例的摄像机的示范性内部配置的框图；
图2是示出相关技术的方法在记录图像信号和显示图像时执行的信号处理流程的框图；
图3是示出根据本公开示范性实施例的方法在记录图像信号和显示图像时执行的信号处理流程的框图；
图4是示出相关技术的方法在播放4K（YC）图像信号时执行的信号处理流程的框图；
图5是示出根据本公开示范性实施例的方法在播放4K（YC）图像信号时执行的信号处理流程的框图；以及
图6是示出根据本公开示范性实施例的方法在播放2K（YC）图像信号时执行的信号处理流程的框图。
具体实施方式
本公开的实施例（在下文中称作示范性实施例）将在下文中进行描述。在本文中，通过以下顺序进行说明。共同部分将被赋予相同的参考数字，而详细描述被省略。
1.示范性实施例（图像信号处理步骤的示范性控制）
2.变形例
<1.示范性实施例>
[图像信号处理步骤的示范性控制]
在下文中，将参考附图描述根据本公开示范性实施例的摄像机1。
利用计算机执行程序，摄像机1实施下文中所描述的内部块相互协作执行的信号处理方法。在该说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的结构性元件被赋予相同的参考数字，并省略这些结构性元件的重复解释。
图1是示出摄像机1的示范性内部配置的框图。
摄像机1包括图像传感器3，用于基于通过包括透镜等的光学系统2而形成于成像表面上的被摄体图像，输出原始数据的图像信号；以及信号处理电路4，用于对图像信号执行预定信号处理。光学系统2包括未示出的快门、可变光阑等，并且根据摄像机1的使用环境可以被适当地替换。图像传感器3具有例如拜耳阵列配置，并将由R、G（Gb,Gr）和B的图像信号组成的原始数据输出到信号处理电路4。
摄像机1包括系统控制单元5，用于控制每个单元以及信号处理电路4；以及操作单元6，用于接收由用户操作的输入并输出操作信号到系统控制单元5。摄像机1包括编解码器，用于对4K基于YC（4：2：2）的图像信号（在下文中称作“4K（YC）图像信号”）进行编码（4K（YC）图像信号是从接口单元输入的基于YC的s图像信号），然后输出该信号到可移动介质11。该编解码器也可编码2K基于YC（4：2：2）的图像信号（在下文中称作“2K（YC）图像信号”）（2K（YC）图像信号是基于YC的t图像信号的示例），然后输出该信号到可移动介质11。该编解码器也可对从可移动介质11输入的基于YC的s图像信号（4K（YC）图像信号）或基于YC的t图像信号（2K（YC）图像信号）进行解码，然后输出该信号到接口单元。具体地，摄像机1包括2K编解码器7a，用于对2K（YC）图像信号执行编解码处理，同时与信号处理电路4的编解码器接口29相连；以及4K编解码器7b，用于对4K（YC）图像信号执行编解码处理，同时与信号处理电路4的编解码器接口29相连。在2K编解码器7a和4K编解码器7b中，例如，使用AVC编解码器，并且能够编码或解码图像信号。
摄像机1包括可移动介质11所插入的介质接口8。介质接口8向可移动介质11写入从2K编解码器7a接收的2K（YC）图像信号，或者从可移动介质11读取2K（YC）图像信号。此外，介质接口8向可移动介质11写入从4K编解码器7b接收的4K（YC）图像信号，或者从可移动介质11读取4K（YC）图像信号。
摄像机1包括取景器9和液晶显示器10。取景器9和液晶显示器10能够显示的图像的分辨率远低于4K图像和2K图像的分辨率。因此，期望将4K图像和2K图像的分辨率转换为符合取景器9和液晶显示器10的分辨率。
摄像机1配备有监视器12，其能够将4K（YC）图像信号或2K（YC）图像信号输出到外部并显示4K或2K图像。监视器12能够显示其分辨率未被转换的4K图像，并且因此允许检查实际拍摄的内容。
信号处理电路4包括补偿单元21，用于对由从图像传感器3输出的图像信号组成的原始数据进行补偿。信号处理电路4包括色分离单元22，用于从补偿的原始数据色分离具有第一分辨率（基于RGB的4K（4：4：4））图像信号（在下文中称作“4K（RGB）图像信号”）的基于RGB的s图像信号。信号处理电路4包括第一显影单元23，用于向存储器34中的第一区域（随后描述的4K（YC）区域34a）写入基于YC的s图像信号。该基于YC的s图像信号包括从基于RGB的s图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C。即，根据示范性实施例的第一显影单元23执行4K（RGB）图像信号的显影处理，并输出该4K（YC）图像信号。
信号处理电路4包括第一分辨率转换单元24，用于将基于RGB的s图像信号转换为基于RGB的t图像信号（基于2K RGB（4：4：4）的图像信号（在下文中称作“2K（RGB）图像信号”）），其具有不同于基于RGB的s图像信号的分辨率。根据示范性实施例的第一分辨率转换单元24将由色分离单元22输出的4K（RGB）图像信号的分辨率转换为2K（RGB）图像信号的分辨率。信号处理电路4包括第二显影单元25，用于向存储器34中的第二区域（随后描述的2K（YC）区域34b）写入基于YC的t图像信号（2K（YC）图像信号）。基于YC的t图像信号包括从基于RGB的t图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C。即，根据示范性实施例的第二显影单元25执行2K（RGB）图像信号的显影处理，并输出该2K（YC）图像信号。
信号处理电路4包括第二分辨率转换单元26，用于对2K（YC）图像信号的分辨率进行转换从而产生图像尺寸允许取景器9显示的图像信号（在下文中称作“VF图像信号”）。此外，信号处理电路4包括第三分辨率转换单元27，对2K（YC）图像信号的分辨率进行转换从而产生图像尺寸允许液晶显示器10显示的图像信号（在下文中称作“LCD图像信号”）。第二分辨率转换单元26或第三分辨率转换单元27将从存储器中的第二区域读取的基于YC的t图像信号的分辨率转换为基于YC的u图像信号（在下文中，称作“QHD图像信号”），其具有不同于基于YC的s图像信号和基于YC的t图像信号的分辨率。然后，将该基于YC的u图像信号写入存储器34中的第三区域（随后描述QHD（YC）区域34c）。
信号处理电路4包括控制单元28，用于控制信号处理电路4中每个单元的行为；以及接口单元，用于通过传输线以预定接口标准连接到外围设备。接口单元包括编解码器接口29、取景器接口30、液晶显示器接口31、监视器接口32和存储器接口33，这些均在随后描述。接口单元执行向4K（YC）区域34a读取或写入基于YC的s图像信号或者向第二区域读取或写入基于YC的t图像信号，并向外围设备输入或输出基于YC的s图像信号或基于YC的t图像信号。
信号处理电路4包括与2K编解码器7a和4K编解码器7b相连接的编解码器接口29。信号处理电路4包括与取景器9相连接的取景器接口30和与液晶显示器10相连接的液晶显示器接口31。信号处理电路4包括与监视器12相连接的监视器接口32。
信号处理电路4包括用于向存储器34输入或输出数据的存储器接口33。对于存储器34，其能够保存4K（YC）图像信号、2K（YC）图像信号、VF图像信号和LCD图像信号。存储器34具有约为60[Gbps]的最大带宽，因此期望将所使用的存储器34的带宽保持在60[Gbps]之内。
<图像记录和显示时的图像信号处理流程>
<相关技术的方法的信号处理流程>
图2是示出当进行图像信号记录和图像显示时由相关技术的方法执行的信号处理流程的框图。现在解释在信号处理电路4和存储器34之间的图像信号的发送和接收。
采用了信号处理电路4，其具有与上述信号处理电路4相同的配置，除了用于将4K（YC）图像信号转换为2K（YC）图像信号的第一分辨率转换单元24被替换为用于将4K（RGB）图像信号转换为2K（RGB）图像信号的第一分辨率转换单元24。
当基于4K的原始数据从图像传感器3输入到信号处理电路4时，补偿单元21补偿原始数据，并且色分离单元22从补偿的原始数据色分离4K（RGB）图像信号。第一显影单元23执行将4K（RGB）图像信号显影为4K（YC）图像信号的处理，并向存储器34中的4K（YC）区域34a写入该4K（YC）图像信号。
第一分辨率转换单元24将从4K（YC）区域34a读取的4K（YC）图像信号转换为2K（YC）图像信号，并将该2K（YC）图像写入到存储器34中的2K（YC）区域34b。第二分辨率转换单元26或第三分辨率转换单元27（在下文中缩写为“分辨率转换单元26、27”）将从4K（YC）区域34a读取的4K（YC）图像信号转换为基于YC的QHD图像信号，并将该基于YC的QHD图像信号写入到QHD（YC）区域34c。在这里，QHD（1/4高清）表示分辨率（960x540）为全HD分辨率（1920x1080）的四分之一。在以下过程中，取景器9和液晶显示器10都处理为具有相同QHD分辨率的图像显示器。
编解码器接口29对从4K（YC）区域34a读取的基于YC的s图像信号或从2K（YC）区域34b读取的基于YC的t图像信号进行编码，然后输出该信号到编解码器。此外，编解码器接口29对从编解码器输入的基于YC的s图像信号或基于YC的t图像信号进行解码，然后将该信号写入到4K（YC）区域34a。即，编解码器接口29将从4K（YC）区域34a读取的4K（YC）图像信号发送到4K编解码器7b。然后，4K编解码器7b通过介质接口8将编码的4K（YC）图像信号写入到可移动介质11。类似地，编解码器接口29将从2K（YC）区域34b读取的2K（YC）图像信号写入到2K编解码器7a。然后，2K编解码器7a通过介质接口8将编码的2K（YC）图像信号写入到可移动介质11。
监视器接口32将从4K（YC）区域34a读取的基于YC的s图像信号或从4K（YC）区域34b读取的基于YC的t图像信号输出到监视器12。即，监视器接口32将从4K（YC）区域34a读取的4K（YC）图像信号输出到监视器12。
取景器接口30或液晶显示器接口31将从QHD（YC）区域34c读取的基于YC的u图像信号输出到取景器9或液晶显示器10。即，取景器接口30或液晶显示器接口31将从QHD（YC）区域34c读取的基于YC的QHD图像信号输出到取景器9或液晶显示器10。在以下说明和附图中，取景器接口30或液晶显示器接口31被缩写为“显示器接口30、31”，且取景器9或液晶显示器10被缩写为“显示单元9、10”。
通过以下五条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取4K（YC）图像信号：
（1）从第一显影单元23到4K（YC）区域34a的信号线
（2）从4K（YC）区域34a到第一分辨率转换单元24的信号线
（3）从4K（YC）区域34a到分辨率转换单元26、27的信号线（在示范性实施例中，由于显示单元9、10都具有相同的图像尺寸，所以这条信号线在以下描述中表示为单条线路）
（4）从4K（YC）区域34a到编解码器接口29的信号线
（5）从4K（YC）区域34a到监视器接口32的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽为12[Gbps]，则4K（YC）图像信号使用的带宽为12[Gbps]x5[条]=60[Gbps]。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取2K（YC）图像信号：
（1）从第一分辨率转换单元24到2K（YC）区域34b的信号线
（2）从2K（YC）区域34b到编解码器接口29的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽为3[Gbps]，则2K（YC）图像信号使用的带宽为3[Gbps]x2[条]=6[Gbps]。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取QHD图像信号：
（1）从分辨率转换单元26、27到QHD（YC）区域34c的信号线
（2）从QHD（YC）区域34c到显示器接口30、31的信号线（在示范性实施例中，由于显示单元9、10都具有相同的图像尺寸，所以至显示器接口30、31的信号线在以下描述中表示为单条线路）
因此，如果一条信号线使用的带宽为0.75[Gbps]，则用于QHD图像信号的带宽为0.75[Gbps]x2[条]=1.5[Gbps]。
综上所述，信号处理电路4和存储器34间的图像信号使用的带宽由以下确定。
60+6+1.5=67.5[Gbps]
要使用的带宽超过了作为存储器34的最大带宽的60[Gbps]。因此，在通过相关技术的方法配置信号处理流程的情况下，预计图像信号传输处理等会延迟。
[由根据示范性实施例的方法执行的图像信号处理的流程]
图3是示出在记录图像信号并显示图像时根据本公开示范性实施例的方法执行的信号处理流程的框图。
现在解释关于怎样执行信号处理以将用于图像信号的带宽保持在存储器34的最大带宽之内。
当基于4K的原始数据从图像传感器3输入到信号处理电路4时，补偿单元21补偿原始数据，并且色分离单元22色分离4K（RGB）图像信号。第一显影单元23执行将4K（RGB）图像信号显影为4K（YC）图像信号的处理，并将该4K（YC）图像信号写入到存储器34中的4K（YC）区域34a。
第一分辨率转换单元24执行分辨率转换处理，以将4K（RGB）图像信号转换为2K（RGB）图像信号。然后，第二显影单元23执行将从第一分辨率转换单元24接收的2K（RGB）图像信号显影为2K（YC）图像信号的处理，并将该2K（YC）图像信号写入到存储器34中的2K（YC）区域34b。
分辨率转换单元26、27将从2K（YC）区域34b读取的2K（YC）图像信号转换为基于YC的QHD图像信号，并将该基于YC的QHD图像信号写入到存储器34中的QHD（YC）区域34c。
关于编解码器接口29、2K编解码器7a、4K编解码器7b、介质接口8、可移动介质11、监视器接口32、监视器12、显示器接口30，31以及显示单元9，10的后续行为的解释将被省略。
通过以下三条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取4K（YC）图像信号：
（1）从第一显影单元23到4K（YC）区域34a的信号线
（2）从4K（YC）区域34a到编解码器接口29的信号线
（3）从4K（YC）区域34a到监视器接口32的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是12[Gbps]，则4K（YC）图像信号使用的带宽是12[Gbps]x3[条]=36[Gbps]。
通过以下三条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取2K（YC）图像信号：
（1）从第二显影单元25到2K（YC）区域34b的信号线
（2）从2K（YC）区域34b到分辨率转换单元26、27的信号线
（3）从2K（YC）区域34b到编解码器接口29的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是3[Gbps]，则2K（YC）图像信号使用的带宽是3[Gbps]x3[条]=9[Gbps]。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取QHD图像信号：
（1）从分辨率转换单元26、27到QHD（YC）区域34c的信号线
（2）从QHD（YC）区域34c到显示器接口30、31的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是0.75[Gbps]，则QHD图像信号使用的带宽是0.75[Gbps]x2[条]=1.5[Gbps]。
综上所述，信号处理电路4和存储器34间图像信号使用的带宽由以下确定。
36+9+1.5=46.5[Gbps]
要使用的带宽在作为存储器34的最大带宽的60[Gbps]之内。
因此，在根据示范性实施例的信号处理电路4中，当显示拍摄的直通图像（through image）或记录该直通图像时，在4K（RGB）图像信号的显影处理之后不执行向下转换（下变频）到2K（YC）图像信号。即，信号处理电路4并行执行4K（RGB）图像信号的显影处理和2K（RGB）图像信号的显影处理，而不存取存储器34。这允许减小存储存储器34中的4K（YC）图像信号的频率。另外，允许4K（RGB）图像信号的显影设定和2K（RGB）图像信号的显影设定分开是具有价值的，尽管信号处理电路4的电路尺寸因此增加。
<播放时的信号处理的流程>
[由相关技术的方法执行的信号处理的流程]
图4是示出播放4K（YC）图像信号时由相关技术的方法执行的信号处理流程的框图。
当播放4K（YC）图像信号时，介质接口8从可移动介质11读取4K（YC）图像信号。然后，4K（YC）图像信号由4K编解码器7b解码，并通过编解码器接口29写入到4K（YC）区域34a。
第一分辨率转换单元24将从4K（YC）区域34a读取的4K（YC）图像信号转换成2K（YC）图像信号，并将该2K（YC）图像信号写入到2K（YC）区域34b。分辨率转换单元26、27将从2K（YC）区域34b读取的2K（YC）图像信号转换为QHD图像信号，并将该QHD图像信号写入到QHD（YC）区域34c。
监视器接口32将从4K（YC）区域32a读取的4K（YC）图像信号输出到监视器12。显示器接口30、31将从QHD（YC）区域34c读取的基于YC的QHD图像信号输出到显示单元9、10。
通过以下三条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取4K（YC）图像信号：
（1）从编解码器接口29到4K（YC）区域34a的信号线
（2）从4K（YC）区域34a到第一分辨率转换单元24的信号线
（3）从4K（YC）区域34a到监视器接口32的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是12[Gbps]，则4K（YC）图像信号使用的带宽是12[Gbps]x3[条]=36[Gbps]。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取2K（YC）图像信号：
（1）从第一分辨率转换单元24到2K（YC）区域34b的信号线
（2）从2K（YC）区域34b到分辨率转换单元26、27的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是3[Gbps]，则2K（YC）图像信号使用的带宽是3[Gbps]x2[条]=6[Gbps]。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取QHD图像信号：
(1)从分辨率转换单元26、27到QHD（YC）区域34c的信号线
(2)从QHD（YC）区域34c到显示器接口30、31的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是0.75[Gbps]，则QHD图像信号使用的带宽是0.75[Gbps]x2[条]=1.5[Gbps]
综上所述，信号处理电路4和存储器34间的图像信号使用的带宽由以下确定。
36+6+1.5=43.5[Gbps]
要使用的带宽在作为存储器34的最大带宽的60[Gbps]之内。
[由根据示范性实施例的方法进行的图像信号处理的流程]
图5是示出当播放4K（YC）图像信号时由根据本公开示范性实施例的方法执行的信号处理的流程的框图。
现在解释关于怎样执行信号处理以尽可能地压缩用于图像信号的带宽。
当播放基于YC的s图像信号时，编解码器接口29向存储器34中的4K（YC）区域34a写入由编解码器解码的基于YC的s图像信号。然后，第一分辨率转换单元24将由编解码器解码的基于YC的s图像信号转换为基于YC的t图像信号，并将该基于YC的t图像信号写入到存储器34中的2K（YC）区域34b。
具体地，当播放4K（YC）图像信号时，介质接口8从可移动介质11读取4K（YC）图像信号。然后，该4K（YC）图像信号被4K编解码器7b解码，并通过编解码接口29写入到4K（YC）区域34a。此外，4K（YC）图像信号从编解码器接口29输出到第一分辨率转换单元24。
第一分辨率转换单元24将从编解码器接口29输入的4K（YC）图像信号转换为2K（YC）图像信号，并将该2K（YC）图像信号写入到2K（YC）区域34b。分辨率转换单元26、27将从4K（YC）区域34b读取的2K（YC）图像信号转换为QHD图像信号，并将该QHD图像信号写入到QHD（YC）区域34c。
显示器接口32将从4K（YC）区域34a读取的4K（YC）图像信号输出到监视器12。显示器接口30、31将从QHD（YC）区域34c读取的基于YC的QHD图像信号输出到显示单元9、10。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取4K（YC）图像信号：
（1）从编解码器接口29到4K（YC）区域34a的信号线
（2）从4K（YC）区域34a到显示器接口32的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是12[Gbps]，则4K（YC）图像信号使用的带宽是12[Gbps]x2[条]=24[Gbps]。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取2K（YC）图像信号：
（1）从第一分辨率转换单元24到2K（YC）区域34b的信号线
（2）从2K（YC）区域34b到分辨率转换单元26、27的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是3[Gbps]，则2K（YC）图像信号使用的带宽是3[Gbps]x2[条]=6[Gbps]。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取QHD图像信号：
（1）从分辨率转换单元26、27到QHD（YC）区域34c的信号线
（2）从QHD（YC）区域34c到显示器接口31、32的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是0.75[Gbps]，则QHD图像信号使用的带宽是0.75[Gbps]x2[条]=1.5[Gbps]。
综上所述，信号处理电路4和存储器34间的图像信号使用的带宽由以下确定。
24+6+1.5=31.5[Gbps]
要使用带宽在作为存储器34的最大带宽的60[Gbps]之内。
当播放4K（YC）图像信号时，也在相关技术的方法中，使用的带宽在存储器34的最大带宽之内。然而，如果尽可能的减小使用的存储器34的带宽，则能够将存储器34的带宽分配用于另一个信号处理。因此，如根据示范性实施例的方法中示出的，通过将来自编解码器接口29的4K（YC）图像信号直接发送到第一分辨率转换单元24，然后将该4K（YC）图像信号转换为2K（YC）图像信号，则能够高效地利用存储器34的带宽。
图6是示出当播放2K（YC）图像信号时由根据本公开示范性实施例的方法执行的信号处理的流程的框图。
当播放基于YC的t图像信号时，编解码器接口29对从编解码器输入的基于YC的t图像信号进行解码，然后将该基于YC的t图像信号写入到存储器34中的2K（YC）区域34b。然后，分辨率转换单元26、27将从2K（YC）区域34b读取的基于YC的t图像信号的分辨率转换为基于YC的u图像信号的分辨率，然后将该基于YC的u图像信号写入到QHD（YC）区域34c。
具体地，当播放2K（YC）图像信号时，介质接口8从可移动介质11中读取2K（YC）图像信号。然后，该2K（YC）图像信号由2K编解码器7a进行解码，并通过编解码器接口29写入到2K（YC）区域34b。此外，2K（YC）图像信号从编解码器接口29输出到分辨率转换单元26、27。分辨率转换单元26、27将从2K（YC）区域34b读取的2K（YC）图像信号转换为QHD图像信号，并将该QHD图像信号写入到QHD（YC）区域34c。
监视器接口32将从2K（YC）区域34b读取的2K（YC）图像信号输出到显示器12。显示器接口30、31将从QHD（YC）区域34c读取的基于YC的QHD图像信号输出到显示单元9、10。
通过以下三条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取2K（YC）图像信号：
（1）从编解码器接口29到2K（YC）区域34b的信号线
（2）从2K（YC）区域34b到分辨率转换单元26、27的信号线
（3）从2K（YC）区域34b到显示器接口32的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是3[Gbps]，则2K（YC）图像信号使用的带宽是3[Gbps]x3[条]=9[Gbps]。
通过以下两条信号线在信号处理电路4和存储器34之间写入或读取QHD图像信号：
（1）从分辨率转换单元26、27到QHD（YC）区域34c的信号线
（2）从QHD（YC）区域34c到显示器接口30、31的信号线
因此，如果一条信号线使用的带宽是0.75[Gbps]，则QHD图像信号使用的带宽是0.75[Gbps]x2[条]=1.5[Gbps]。
综上所述，信号处理电路4和存储器34间图像信号使用的带宽由以下确定。
9+1.5=10.5[Gbps]
要使用的带宽在作为存储器34的最大带宽的60[Gbps]之内。
根据上述的示范性实施例，通过减小信号处理电路4和存储器34之间的图像信号写入和读取的频率，能够将存储器34中使用的带宽保持在存储器34的最大带宽之内。因此，信号处理电路4能够高速存取存储器34并执行处理。
当在显示单元9、10或监视器12显示直通图像时，或者当向可移动介质11记录编码的图像信号时，第一显影单元23和第二显影单元25同时操作。第一显影单元23将4K（YC）图像信号写入存储器34，而第二显影单元25将2K（YC）图像信号写入到存储器34。因此，相比于相关技术的处理：其中在显影的4K（YC）图像信号被写入到存储器34之后该4K（YC）图像信号从存储器34读取然后通过分辨率转换产生24K（YC）图像信号，能够减小向存储器34进行写入的频率。
当从可移动介质11读取图像信号并播放4K图像时，编解码器接口29向存储器34写入解码的4K（YC）图像信号。与该写入同时地，第一分辨率转换单元24将4K（YC）图像信号转换为2K（YC）图像信号。然后，转换的2K（YC）图像信号被写入到存储器34中。因此，还是在播放4K图像时，减小在存储器34中使用的带宽并向存储器34分配非缓冲图像信号的功能的功能。
与4K图像或2K图像相比，显示单元9、10上显示的图像尺寸较小。因此，通过根据显示单元、10的图像尺寸执行2K（YC）图像信号的分辨率转换，能够减小要在存储器34中使用的带宽。
4K（YC）图像信号的基带的数据带宽是12[Gbps]，并且多次执行读取和写入导致一块芯片上的信号处理电路4的可允许存储器带宽崩溃。因此，减小向存储器34读取和写入的频率是及其有效的。
<2.变形例>
4K（RGB）图像信号和2K（RGB）图像信号可以分别通过不同类型的处理显影。例如，可允许由伽玛校正显影4K（RGB）图像信号并由S-log显影2K（RGB）图像信号。该S-log是一种校正处理，通过该校正处理，显示具有宽动态范围的图像（例如波间的反射光）并且没有崩溃。
在上述示范性实施例中，说明了向作为成像装置的摄像机1应用本公开的示例。可替换地，本公开可应用于再现装置中，其中光学系统2、图像传感器3和补偿单元21从摄像机1中排除。
注意，上述实施例中的一系列操作可以在硬件中执行，也可以在软件中执行。在于软件中执行该一系列操作的情况下，组成这种软件的程序可由内置在专用硬件中的计算机执行，或者可替换地，通过其上安装有用于执行各种功能的程序的计算机执行。例如，构成期望软件的程序可被安装在通用个人计算机中并被执行。
此外，还可向系统或装置提供存储有用于实现上述实施例的功能的软件程序代码的记录介质。进一步显而易见，该功能通过这种系统或装置中的计算机（或CPU或其他控制装置）检索并执行记录介质中存储的程序代码来实现。
在这种情况下用于提供程序代码的记录介质例如可以是软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡或ROM。
此外，上述实施例的功能可通过计算机执行检索的程序代码实现。另外，可由运行在计算机上的OS或其他软件基于来自这种程序代码的指令来进行实际操作的部分或全部。这还涵盖通过这些操作实现上述实施例的功能的情况。
本领域技术人员应当理解，可根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和改变出现，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内即可。
另外，本技术也可配置为如下：
（1）一种信号处理电路，包括：
色分离单元，被配置为从原始数据色分离基于RGB的s图像信号，所述基于RGB的s图像信号具有第一分辨率；
第一显影单元，被配置为向存储器中的第一区域写入基于YC的s图像信号，所述基于YC的s图像信号包括从所述基于RGB的s图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
第一分辨率转换单元，被配置为将所述基于RGB的s图像信号转换为具有不同于所述基于RGB的s图像信号的分辨率的基于RGB的t图像信号；
第二显影单元，被配置为向所述存储器中的第二区域写入基于YC的t图像信号，所述基于YC的t图像信号包括从所述基于RGB的t图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C。
接口单元，被配置为执行向所述第一区域读取或写入所述基于YC的s图像信号，或者执行向所述第二区域读取或写入所述基于YC的t图像信号，并向外围设备输入或输出所述基于YC的s图像信号或所述基于YC的t图像信号，所述接口单元通过传输线以预定接口标准连接到所述外围设备。
（2）根据（1）所述的信号处理电路，进一步包括：
第二分辨率转换单元，被配置为将所述基于YC的t图像信号转换为基于YC的u图像信号，并向所述存储器中的第三区域写入所述基于YC的u图像信号，所述基于YC的t图像信号从所述存储器中的所述第二区域读取，所述基于YC的u图像信号具有不同于所述基于YC的s图像信号和所述基于YC的t图像信号的分辨率。
（3）根据（1）或（2）所述的信号处理电路，
其中所述接口单元包括：
编解码器接口，被配置为对从所述第一区域读取的所述基于YC的s图像信号或者从所述第二区域读取的所述基于YC的t图像信号进行编码，并向编解码器输出所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号，并对从所述编解码器输入的所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号进行解码，然后向所述第一区域写入所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号，
监视器接口，被配置为向监视器输出从所述第一区域读取的所述基于YC的s图像信号或者从所述第二区域读取的所述基于YC的t图像信号，以及
显示器接口，被配置为向显示单元输出从所述第三区域读取的所述基于YC的u图像信号。
（4）根据（1）到（3）中任一项所述的信号处理电路，
其中，当播放所述基于YC的t图像信号时，
所述编解码器接口对从所述编解码器输入的所述基于YC的t图像信号进行解码，并向所述存储器的所述第二区域写入所述基于YC的t图像信号，以及
所述第二分辨率转换单元将从所述存储器的所述第二区域读取的所述基于YC的t图像信号转换为所述基于YC的u图像信号，并向所述存储器的所述第三区域写入所述基于YC的u图像信号，所述基于YC的u图像信号具有不同于所述基于YC的t图像信号的分辨率。
（5）根据（1）到（3）中任一个所述的信号处理电路，
其中，当播放所述基于YC的s图像信号时，
所述编解码器接口向所述存储器的所述第一区域写入由所述编解码器解码的所述基于YC的s图像信号，以及
所述第一分辨率转换单元将由所述编解码器解码的所述基于YC的s图像信号转换为所述基于YC的t图像信号，并向所述存储器的所述第二区域写入所述基于YC的t图像信号。
（6）一种成像装置，包括：
存储器；
成像元件，被配置为基于通过光学系统而形成于成像面上的被摄体图像输出原始数据；
补偿单元，被配置为对所述原始数据进行补偿；
色分离单元，从补偿的所述原始数据色分离基于RGB的s图像信号，所述基于RGB的s图像信号具有第一分辨率；
第一显影单元，被配置为向所述存储器的第一区域写入基于YC的s图像信号，所述基于YC的s图像信号包括从所述基于RGB的s图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
第一分辨率转换单元，被配置为将所述基于RGB的s图像信号转换为具有不同于所述基于RGB的s图像信号的分辨率的基于RGB的t图像信号；
第二显影单元，被配置为向所述存储器中的第二区域写入基于YC的t图像信号，所述基于YC的t图像信号包括从所述基于RGB的t图像信号中分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
接口单元，被配置为执行向所述第一区域读取或写入所述基于YC的s图像信号，或者执行向所述第二区域读取或写入所述基于YC的t图像信号，并向外围设备输入或输出所述基于YC的s图像信号或所述基于YC的t图像信号，所述接口单元通过传输线以预定接口标准连接到所述外围设备。
编解码器，被配置为对从所述接口单元输入的所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号进行编码，然后输出所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号到介质，或者对从所述介质输入的所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号进行解码，然后输出所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号到所述接口单元。
（7）一种使计算机执行以下步骤的程序：
用于从原始数据色分离基于RGB的s图像信号的步骤，所述基于RGB的s图像信号具有第一分辨率；
向存储器中的第一区域写入基于YC的s图像信号的步骤，所述基于YC的s图像信号包括从所述基于RGB的s图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
将所述基于RGB的s图像信号转换为具有不同于所述基于RGB的s图像信号的分辨率的基于RGB的t图像信号的步骤；
向所述存储器中的第二区域写入基于YC的t图像信号的步骤，所述基于YC的t图像信号包括从所述基于RGB的t图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
执行向所述第一区域读取或写入所述基于YC的s图像信号，或者执行向所述第二区域读取或写入所述基于YC的t图像信号，并且向外围设备输入或输出所述基于YC的s图像信号或所述基于YC的t图像信号的步骤，所述接口单元通过传输线以预定接口标准连接到所述外围设备。

Claims (8)

1.一种信号处理电路，包括：
色分离单元，被配置为从原始数据色分离基于RGB的s图像信号，所述基于RGB的s图像信号具有第一分辨率；
第一显影单元，被配置为向存储器中的第一区域写入基于YC的s图像信号，所述基于YC的s图像信号包括从所述基于RGB的s图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
第一分辨率转换单元，被配置为将所述基于RGB的s图像信号转换为具有不同于所述基于RGB的s图像信号的分辨率的基于RGB的t图像信号；
第二显影单元，被配置为向所述存储器中的第二区域写入基于YC的t图像信号，所述基于YC的t图像信号包括从所述基于RGB的t图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
接口单元，被配置为执行向所述第一区域读取或写入所述基于YC的s图像信号，或者执行向所述第二区域读取或写入所述基于YC的t图像信号，并向外围设备输入或输出所述基于YC的s图像信号或所述基于YC的t图像信号，所述接口单元通过传输线以预定接口标准连接到所述外围设备。
2.根据权利要求1所述的信号处理电路，进一步包括：
第二分辨率转换单元，被配置为将所述基于YC的t图像信号转换为基于YC的u图像信号，并向所述存储器中的第三区域写入所述基于YC的u图像信号，所述基于YC的t图像信号从所述存储器中的所述第二区域读取，所述基于YC的u图像信号具有不同于所述基于YC的s图像信号和所述基于YC的t图像信号的分辨率。
3.根据权利要求2所述的信号处理电路，
其中所述接口单元包括：
编解码器接口，被配置为对从所述第一区域读取的所述基于YC的s图像信号或者从所述第二区域读取的所述基于YC的t图像信号进行编码，并向编解码器输出所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号，并对从所述编解码器输入的所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号进行解码，然后向所述第一区域写入所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号，
监视器接口，被配置为向监视器输出从所述第一区域读取的所述基于YC的s图像信号或者从所述第二区域读取的所述基于YC的t图像信号，以及
显示器接口，被配置为向显示单元输出从所述第三区域读取的所述基于YC的u图像信号。
4.根据权利要求3所述的信号处理电路，
其中，当播放所述基于YC的t图像信号时，
所述编解码器接口对从所述编解码器输入的所述基于YC的t图像信号进行解码，并向所述存储器的所述第二区域写入所述基于YC的t图像信号，以及
所述第二分辨率转换单元将从所述存储器的所述第二区域读取的所述基于YC的t图像信号转换为所述基于YC的u图像信号，并向所述存储器的所述第三区域写入所述基于YC的u图像信号，所述基于YC的u图像信号具有不同于所述基于YC的t图像信号的分辨率。
5.根据权利要求3所述的信号处理电路，
其中，当播放所述基于YC的s图像信号时，
所述编解码器接口向所述存储器的所述第一区域写入由所述编解码器解码的所述基于YC的s图像信号，以及
所述第一分辨率转换单元将由所述编解码器解码的所述基于YC的s图像信号转换为所述基于YC的t图像信号，并向所述存储器的所述第二区域写入所述基于YC的t图像信号。
6.一种成像装置，包括：
存储器；
成像元件，被配置为基于通过光学系统而形成于成像面上的被摄体图像输出原始数据；
补偿单元，被配置为对所述原始数据进行补偿；
色分离单元，从补偿的所述原始数据色分离基于RGB的s图像信号，所述基于RGB的s图像信号具有第一分辨率；
第一显影单元，被配置为向所述存储器的第一区域写入基于YC的s图像信号，所述基于YC的s图像信号包括从所述基于RGB的s图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
第一分辨率转换单元，被配置为将所述基于RGB的s图像信号转换为具有不同于所述基于RGB的s图像信号的分辨率的基于RGB的t图像信号；
第二显影单元，被配置为向所述存储器中的第二区域写入基于YC的t图像信号，所述基于YC的t图像信号包括从所述基于RGB的t图像信号中分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
接口单元，被配置为执行向所述第一区域读取或写入所述基于YC的s图像信号，或者执行向所述第二区域读取或写入所述基于YC的t图像信号，并向外围设备输入或输出所述基于YC的s图像信号或所述基于YC的t图像信号，所述接口单元通过传输线以预定接口标准连接到所述外围设备；
编解码器，被配置为对从所述接口单元输入的所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号进行编码，然后输出所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号到介质，或者对从所述介质输入的所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号进行解码，然后输出所述基于YC的s图像信号或者所述基于YC的t图像信号到所述接口单元。
7.根据权利要求6所述的成像装置，进一步包括：
第二分辨率转换单元，被配置为将所述基于YC的t图像信号转换为基于YC的u图像信号，并向所述存储器中的第三区域写入所述基于YC的u图像信号，所述基于YC的t图像信号从所述存储器中的所述第二区域读取，所述基于YC的u图像信号具有不同于所述基于YC的s图像信号和所述基于YC的t图像信号的分辨率。
8.一种使计算机执行以下步骤的程序：
用于从原始数据色分离基于RGB的s图像信号的步骤，所述基于RGB的s图像信号具有第一分辨率；
向存储器中的第一区域写入基于YC的s图像信号的步骤，所述基于YC的s图像信号包括从所述基于RGB的s图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
将所述基于RGB的s图像信号转换为具有不同于所述基于RGB的s图像信号的分辨率的基于RGB的t图像信号的步骤；
向所述存储器中的第二区域写入基于YC的t图像信号的步骤，所述基于YC的t图像信号包括从所述基于RGB的t图像信号分离出的亮度信号Y和色彩信号C；
执行向所述第一区域读取或写入所述基于YC的s图像信号，或者执行向所述第二区域读取或写入所述基于YC的t图像信号，并且向外围设备输入或输出所述基于YC的s图像信号或所述基于YC的t图像信号的步骤，所述接口单元通过传输线以预定接口标准连接到所述外围设备。
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