DE69226734T2

DE69226734T2 - Videosignalverarbeitungsschaltung

Info

Publication number: DE69226734T2
Application number: DE69226734T
Authority: DE
Inventors: Tooru Ikoma-Shi Nara Asaeda; Kiyotada Osaka-Shi Osaka Kawakami; Akihiro Moriguchi-Shi Osaka Maenaka; Yukio Yawata-Shi Kyoto Mori; Haruhiko Moriguchi-Shi Osaka Murata; Masao Toyonaka-Shi Osaka Takuma; Tooru Daito-Shi Osaka Yamamoto
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2012-06-23
Also published as: DE69226734D1; EP0521367A3; JP2547686B2; US5325182A; EP0521367B1; JPH05130632A; EP0521367A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Erfindungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine in einer integrierten Schaltung enthaltene Videosignalverarbeitungs-Schaltung, welche ein durch A/D-Wandlung eines Analogkamerasignals erhaltenes Digitalkamerasignal empfängt, das durch einen Bildsensor ausgegeben wird, und welche eine Digitalsignalverarbeitung durchführt, um so ein Luminanzsignal und ein Farbsignal zu erzeugen.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine Videokamera mit einer elektronischen Zoomfunktion ist in dem dritten Kapitel mit dem Titel "A digital processing technique for a VTR with camera" von "Proceedings for the lecture meeting in the name of making a video camera high performance and high quality" bei einer Vorstellung von Giken Joho Senta am 19. und 20. November 1990 offenbart. In dieser Veröffentlichung ist eine Technik zur Vergrößerung der Zeilen innerhalb eines Zoombestimmungsgebietes sowohl in Horizontalrichtung als auch in Vertikalrichtung durch Interpolation offenbart, das durch ein elektronisches Zoom eingestellt wird. Solch eine elektronische Zoomfunktion wird an einer darauffolgenden Stufe einer Signalverarbeitung und mit derselben Zeitsteuerung eines elektronischen Bildstabilisierers für kompakte Camcorder durchgeführt, deren Zufallsrauschen durch eine CNR-Schaltung eliminiert und sie werden durch eine weitere 6H-Verzögerungs-Schaltung verzögert und durch eine Farbdifferenzsignalinterpolationsschaltung interpoliert. Die interpolierten Signale werden durch eine Farbdifferenzsignalwandlerschaltung in Farbdifferenzsignale umgewandelt, die an einen Kodierer angelegt werden. Für die 6H-Verzögerungs-Schaltung werden n/2-CCD- 1H-Verzögerungsleitungen verwendet, die die Luminanzsignale oder die Farbdifferenzsignale um n Horizontalabtastperioden verzögern können, so daß die Verzögerungs-Schaltung bezüglich der Zahl verringert sind.
Des weiteren beschreibt "New digital signal processor for video camera system", NEC Research and Development, Band 32, April 1991, Nr. 2, neue Digitalsignalprozessoren für Videokamerasysteme (uPD6410GF und uPD6411GF), bei denen die Digitalsignalverarbeitungstechnik auf diese hochgradig integrierten Schaltungen angepaßt wurde. Diese Digitalsignalprozessoren enthalten Dekoder, Halteschaltungen, Farbseparatoren, Weißabgleichsschaltungen, τ-Knie-Korrekturschaltungen, Horizontalluminanzausgleichsschaltungen, Überwachungsfunktionsschaltungen, Bitraten-Multi-Enkoderschaltungen und serielle Busschnittstellenschaltungen. Dementsprechend wurden Digitalsignalverarbeitungstechniken für Videokamerasignalprozessoren für das Gebiet der Verbraucher entwickelt, die klarere Bilder und attraktivere Anwendungen bieten.

Zusammenfassung der Erfindung

Deshalb ist es eine wesentliche Aufgabe der Erfindung, eine neue Videosignalverarbeitungs-Schaltung zu liefern, die zur Inkorporation in einer integrierten Schaltung geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Videosignalverarbeitungs-Schaltung zu liefern, bei der die Zahl Platzersparnis ist in dem Fall kein Problem, in dem eine Mehrzahl integrierter Schaltungen für die Signalverarbeitung und das elektronische Zoomen verwendet werden, wie es beim oben beschriebenen Stand der Technik geschieht, jedoch tritt ein Problem bezüglich der Platzersparnis in dem Fall auf, in dem beabsichtigt ist, die jeweiligen Funktionen der Signalverarbeitung und des elektronischen Zoomens in einem einzelnen integrierten Halbleiterchip zu inkorporieren. Ein Teil, das einen beachtlichen Raum beim Inkorporieren der Funktionen in einem einzelnen integrierten Schaltungschip benötigt, ist ein Teil, in dem die gespeicherten Zeilen auszubilden sind, und deshalb kann, wenn die Zahl der gespeicherten Zeilen ansteigt, ein Raum einer integrierten Schaltung nicht klein gemacht werden.
In dem Fall des oben beschriebenen Standes der Technik sind zumindest zwei Zeilenspeicher für die Signalverarbeitung zur Synchronisation oder zeitlichen Abstimmung der Farbsignale nötig, die ein vertikales Apertursignal usw. bilden, und drei Zeilenspeicher insgesamt werden benötigt für das Luminanzsignal und zwei Farbdifferenzsignale in dem elektronischen Zoomabschnitt.
EP-A-0 391 690 offenbart eine Bildaufnahmevorrichtung, die in der Lage ist, elektronisch Bilder zu vergrößern. Bei der vergrößernden Bildaufnahme werden Signale, die durch eine 6H-Verzögerungs-Schaltung verzögert wurden, durch eine Luminanzsignalinterpolationsschaltung interpoliert. Die horizontale Kontur eines Bildes beruhend auf den interpolierten Signalen wird durch eine Horizontalaperturschaltung korrigiert, während die vertikale Kontur durch eine Vertikalaperturschaltung in Abhängigkeit der Ausgaben der 6H-Verzögerungs-Schaltung korrigiert wird. Die Horizontalkonturkorrektursignale werden durch eine Aperturaddierschaltung addiert. Währenddessen wird aus den Farbdifferenzsignalen der Zeilenspeicher im Vergleich mit dem Stand der Technik verringert werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Videosignalverarbeitungs-Schaltung zu liefern, mit weniger doppelt vorhandenen Schaltungen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Videosignalverarbeitungs-Schaltung zu liefern, bei der eine Bildqualität durch eine effektive Anordnung einer Knie-Korrekturschaltung verbessert werden kann, die eine Änderung des hellsten Abschnitts unterdrückt.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Videosignalverarbeitungs-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2 gelöst.
Die Erfindung ist eine auf einem einzelnen Chip integrierte Schaltung, die eine Signalverarbeitung sowie eine Zoomverarbeitung durchführen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Y/C-Auftrennungsmittel an einer darauffolgenden Stufe zu Vertikalinterpolationsmitteln vorgesehen sind, an das ein Digitalkamerasignal eines Kanals eingegeben wird, und wobei eine Y/C-Abtrennausgabe dem Horizontalinterpolationsmittel und dem Farbsignalzusammensetzungsmittel in dieser Reihenfolge oder umgekehrt zugeführt werden.
Zusätzlich enthält die Erfindung ein Φ-Korrekturmittel zur Φ-Korrektur eines digitalen Luminanzsignals nach der Y/C- Auftrennung, und ein Knie-Korrekturmittel, das an der darauffolgenden Stufe zu dem Φ-Korrekturmittel vorgesehen ist, wobei beide in einer einzelnen integrierten Schaltung vorgesehen sind, wobei das Knie-Korrekturmittel eine Eingabe- /Ausgabecharakteristik hat, die einen ersten lineare Abschnitt mit einer ersten Neigung innerhalb eines ersten Bereiches, in dem der Eingabepegel niedrig ist, und einen zweiten lineare Abschnitt mit einer zweiten Steigung, kleiner als die erste Steigung, innerhalb eines zweiten Bereichs, in dem der Eingabepegel größer als in dem ersten Bereich ist, aufweist.
Deshalb wird in der Erfindung das Digitalkamerasignal eines Kanals in zwei Kanalsignale mit verschiedenen Farbinformationen durch das Vertikalinterpolationsmittel aufgetrennt und die zwei Kanalsignale werden in zwei Arten von Farbdifferenzdaten umgewandelt, die miteinander in einer Zweikanal-Y/C-Abtrennschaltung simultanisiert bzw. synchronisiert werden, und anschließend wird die Horizontalinterpolationsverarbeitung durchgeführt und die RGB-Signale zusammengesetzt, oder die Horizontalinterpolationsverarbeitung wird nach der Zusammensetzung der RGB-Signale durchgeführt. Deshalb ist es erfindungsgemäß möglich, alle Interpolationsverarbeitungen mit nur drei Zeilenspeichern vorzunehmen, die in der Vertikalinterpolationsschaltung vorgesehen sind.
Zusätzlich wird, da der Verstärkungsfaktor in der Nähe eines Änderungspunktes der Knie-Korrektur im voraus klein gemacht wird, indem die Knie-Korrektur mit dem digitalen Luminanzsignal nach der Φ-Korrektur durchgeführt wird, das Änderungsausmaß in der Nähe des Änderungspunktes klein. Deshalb kann die Bildqualität verbessert.
Die oben beschriebenen Aufgaben und weiteren Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung deutlicher, wenn sie zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Videosignalverarbeitungs-Schaltung entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen einer Farbfilteranordnung eines Bildsensors und eines Kamerasignals zeigt;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das speziell die in Fig. 1 gezeigte Vertikalinterpolationsschaltung zeigt;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das speziell eine in Fig. 3 gezeigte Differenzsignalbildungs-Schaltung zeigt;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das speziell eine in Fig. 1 gezeigte Y/C-Abtrennschaltung zeigt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das speziell eine in Fig. 1 gezeigte Horizontalinterpolationsschaltung zeigt;
Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Prinzip einer Kantenchromaunterdrückung in einem ungeraden Teilbild zeigt, das in einer in Fig. 1 gezeigten Kantenchromaunterdrückungs-Schaltung durchgeführt wird;
Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Prinzip der Kantenchromaunterdrückung in einem geraden Teilbild zeigt, das in einer in Fig. 1 gezeigten Kantenchromaunterdrückungs-Schaltung durchgeführt wird;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das speziell eine in Fig. 1 gezeigte Aperturaddierschaltung zeigt;
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das speziell eine in Fig. 1 gezeigte RGB-Zusammensetzungs-Schaltung zeigt;
Fig. 11 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Multiplikationskoeffizientencharakteristik für eine in Fig. 1 gezeigte Hoch- und Nieder-Luminanzunterdrückungs-Schaltung zeigt;
Fig. 12 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Prinzip zur R-Y-Signalumwandlung zeigt, das in einer in Fig. 1 gezeigten RGB-Farbdifferenzsignalmatrix durchgeführt wird;
Fig. 13 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Prinzip zur B-Y-Signalwandlung zeigt, das in einer in Fig. 1 gezeigten RGB-Farbdifferenzsignalmatrix durchgeführt wird;
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm, das speziell die RGB- Farbdifferenzsignalmatrix zeigt;
Fig. 15 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Prinzip der Sättigungsberechnung zeigt, die in einer in Fig. 1 gezeigten Niedersättigungs-Chromaunterdrückungs-Schaltung durchgeführt wird;
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das wesentliche Teile einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das wesentliche Teile einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 18 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Eingabe- /Ausgabecharakteristik einer umgekehrten Knie- Korrektur zeigt, die in einer in Fig. 17 gezeigten umgekehrten Knie-Korrekturschaltung durchgeführt wird; und
Fig. 19 ist eine erläuternde Ansicht, die die Eingabe- /Ausgabecharakteristik einer Knie-Korrektur zeigt, die in einer Knie-Korrektur durchgeführt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Anschließend wird die Erfindung in Übereinstimmung mit einer in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen be schrieben: Zunächst ist Fig. 1 ein Gesamtblockdiagramm einer ersten Ausführungsform gezeigt, und die Fig. 2 bis 15 zeigen spezielle Blockdiagramme oder erläuternde Ansichten jeweiliger Blöcke, die in Fig. 1 gezeigt sind.
In einer vorausgehenden Stufe der integrierten Schaltung für die Digitalkamera dieser gezeigten Ausführungsform ist ein Bildsensor PU mit einem Festkörper-CCD vorgesehen, das mit einem Farbfilter und einer A/D-Wandlerschaltung AD ausgestattet ist.

[Vorbereitende Verarbeitung]

Das Farbfilter von einem mosaikartigen Typ ist mit der Oberfläche des Festkörperbildsensors PU verbunden. Fig. 2 zeigt eine Beziehung zwischen einer Anordnung des komplementären Farbfilters des Festkörperbildsensors PU und eines von diesem ausgegebenen Kamerasignals. Ein linker Teil der Fig. 2 zeigt eine Anordnung eines lichtdurchlassenden Farbfilters für vier Bildelemente sowohl in Horizontal- als auch in Vertikalrichtung. Die erste Zeile wird durch Wiederholungen von (G+B) und (R+G) gebildet, die zweite Zeile wird durch Wiederholungen von (G) und (R+B) gebildet, die dritte Zeile wird durch die gleichen Wiederholungen wie die erste Zeile gebildet, und die vierte Zeile wird durch Wiederholungen mit einer umgekehrten Phase in bezug auf die Wiederholungen der zweiten Zeile gebildet. Solch eine Anordnung des komplementären Farbfilters wird sowohl in Vertikal- als auch in Horizontalrichtung wiederholt. Dann wird, wie es im Mittelteil der Figur gezeigt ist, ein Kamerasignal oder ein Bildaufnahmesignal eines ungeraden Teilbildes aus einer Ausgabe zusammengesetzt sein, die durch Addieren der Ausgabe der ersten Zeile und der zweiten Zeile erhalten wird, und aus einer Ausgabe, die durch Addieren der Ausgaben der dritten Zeile und der vierten Zeile erhalten wird. Zusätzlich wird, wie es auf der rechten Seite dieser Figur gezeigt ist, ein Kamerasignal oder Bildaufnahmesignal eines geraden Teilbildes aus einer Ausgabe, die durch Addieren der Ausgaben der zweiten Zeile und der dritten Zeile gebildet wird, und einer Ausgabe, die durch Addieren der Ausgabe der vierten Zeile und der fünften Zeile gebildet wird, zusammengesetzt. Deshalb wird das Kamerasignal das gleiche Signal sowohl in dem ungeraden Teilbild als auch in dem geraden Teilbild, aber die Bildaufnahmeabschnitte sind voneinander verschieden. Das heißt, die gleiche Art Kamerasignal wird für jede zweite Zeile erzeugt.
Das Kamerasignal wird in einer Punktsequenz in ein digitales Kamerasignal durch eine A/D-Wandlerschaltung AD in einer Art umgewandelt, so daß jeder Punkt oder Bildelement durch zehn Bits dargestellt wird. Jedoch hat der Festkörperbildsensor unterschiedliche Dichte in der Horizontalrichtung entsprechend der Anzahl der Punkte. Genauer gesamt, eine Taktfrequenz wird auf 4fsc für den Bildsensor mit 400.000 Bildelementen gesetzt, und eine Taktfrequenz wird auf 8/3fsc für einen Bildsensor mit 270.000 Bildelementen gesetzt. Deshalb wird bei einer Signalverarbeitung nach der A/D-Wandlung eine Taktfrequenz zur Signalverarbeitung in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Taktfrequenz entsprechend der Dichte der Bildelemente des Bildsensors gebracht.
Eine durch A/D-Wandlung erhaltene Ausgabe, d. h. das digitale Kamerasignal, wird vorübergehend in einem Teilbildspeicher FM gespeichert. Aus dem Teilbildspeicher FM wird nur das Digitalkamerasignal innerhalb eines durch eine elektronische Zoomfunktion eingestellten Zoombestimmungsbereiches selektiv synchron mit den Verarbeitungszeitsteuerungen ausgelesen.

(Haltevorrichtung)

Diese Ausführungsform ist durch eine Digitalkamera-IC (integrierte Schaltung) zum Empfang und zur Verarbeitung des Digitalkamerasignals charakterisiert, das von dem ersten Teil des ersten Speicher FM ausgelesen wird. Zunächst wird da Digitalkamerasignal einer in dem IC enthaltenen Halteschaltung 1 eingegeben. Obwohl es nicht detailliert gezeigt ist, führt die Halteschaltung 1 einen Haltebetrieb durch, indem ein mittlerer Wert der Kamerasignaldaten, die in einer Horizontalabtastperiode entnommen wurden, von einem abgeschatteten Abschnitt der Kamerasignaldaten abgezogen werden, zu denen ein vorgegebener Wert addiert wurde. Der Grund, warum der vorgegebene Wert den Kamerasignaldaten hinzuaddiert wird, ist, daß eine negative Komponente eines Hochfrequenzrauschens nicht so abgeschnitten (sliced) werden sollte, daß sie entfällt, bevor das Hochfrequenzrauschen durch ein Tiefpaßfilter in der darauffolgenden Stufe abgeschnitten wird.

(Vertikalinterpolation)

Eine gehaltene Ausgabe wird einer Vertikalinterpolationsschaltung 2 für die elektronische Zoomverarbeitung eingegeben. Das elektronische Zoom ist eine Funktion zum Umwandeln des von einem begrenzten Bildaufnahmebereich erhaltenen Kamerasignals, der durch einen Zoombetrieb durch einen Benutzer festgelegt ist, in ein vorgegebenes Kamerasignal mittels Interpolation. Genauer gesagt, die Vertikalinterpolationsschaltung 2 spezifiziert in etwa die Positionen der effektiven Zeilen in einem Zustand, in dem ein Intervall zwischen den Zeilen in acht gleiche Teile innerhalb des Zoombestimmungsbereichs unter einer Zoombedingung, die vom Benutzer eingestellt wurde, aufgeteilt wird, und bildet effektive Zeilen durch Interpolation unter Verwendung eines Proportionalallokationsverfahrens und führt die nötigen Signalverarbeitungen durch.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden die gehaltenen Kamerasignaldaten einer Differenzsignalbildungs-Schaltung 203, einer Vertikalapertursignalbildungs-Schaltung 204, einer Luminanzsignalbildungs-Schaltung 205 und einer ersten bzw. zweiten Farbsignalinterpolationsschaltung 206 und 207 zusammen mit verzögerten Ausgaben von drei Ein-Zeilen-(1H)- Verzögerungs-Schaltungen 200-202 zugeführt.
Fig. 4 zeigt im Detail ein Blockdiagramm der Differenzsignalbildungs-Schaltung 203. In Fig. 4 empfängt eine erste Auswahlschaltung 2030 eine gehaltene Ausgabe D3, eine um 1- H-verzögerte Ausgabe D2 und eine um 2-H-verzögerte Ausgabe D1. Eine zweite Auswahlschaltung 2031 empfängt die 1-H-verzögerte Ausgabe D2 und die 2-H-verzögerte Ausgabe D1 und eine dritte Auswahlschaltung 2032 empfängt die 2-H-verzögerte Ausgabe D1 und eine um 3-H-verzögerte Ausgabe D0.
Eine Auswahlsteuerschaltung 2033 liefert Auswahlsignale entsprechend dem Proportionalallokationskoeffizienten K zwischen den Zeilen an die Auswahlschaltungen. Der Proportionalallokationskoeffizient K ist in etwa ein Wert zwischen "0" und "7/8" in Einheiten von jeweils 1/8. Zusätzlich kann der Wert des Koeffizienten K für jede Zeile ein anderer sein. Die Auswahlsteuerschaltung 2033 erzeugt die Auswahlsignale entsprechend einem solchen Allokationskoeffizienten K.
Dann wählt die erste Auswahlschaltung 2030 die Ausgabe D2, wenn der Koeffizient K kleiner als "1/2" ist, oder die Ausgabe D1, wenn der Koeffizient K gleich "1/2" ist, oder die Ausgabe D3, wenn der Koeffizient K nicht kleiner als "1/2" ist. Die zweite Auswahlschaltung 2031 wählt die Ausgabe D1, wenn der Koeffizient K kleiner als "1/2" ist, oder die Ausgabe D2, wenn der Koeffizient K nicht kleiner als "1/2" ist. Die dritte Auswahlschaltung wählt die Ausgabe D0, wenn der Koeffizient K kleiner als "1/2" ist, oder die Ausgabe D1, wenn der Koeffizient nicht kleiner als "1/2" ist. Eine erste ausgewählte Ausgabe und eine zweite ausgewählte Ausgabe werden einer ersten Subtraktionsschaltung 2034 eingegeben, und die zweite ausgewählte Ausgabe und eine dritte ausgewählte Ausgabe werden einer zweiten Subtraktionsschaltung 2035 eingegeben. Im Ergebnis werden subtrahierte Ausgaben, wie sie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt sind, entsprechend dem Wert des Koeffizienten K erhalten. TABELLE 1
K = 0/8 bis 7/8
Die jeweiligen subtrahierten Ausgaben werden einer ersten und zweiten Absolutwertschaltung 2036 bzw. 2037 eingegeben, in denen die jeweiligen subtrahierten Ausgaben in Absolutwerte umgewandelt werden. Der Absolutwert der ersten subtrahierten Ausgabe und der Absolutwert der zweiten subtrahierten Ausgabe werden mittels einer dritten Additionsschaltung 2038 zueinander addiert, wodurch das Differenzsignal aus der Additionsschaltung 2038 abgeleitet werden kann. Das Differenzsignal ist ein Wert, der durch Umwandeln eines Änderungsausmaßes in der Vertikalrichtung in einen absoluten Wert erhalten wird.
Des weiteren führt eine in Fig. 3 gezeigte Vertikalapertursignalbildungs-Schaltung 204 eine zweifache Differenzierung (quadratic differential) in Vertikalrichtung durch und gibt das Ergebnis als Vertikalapertursignal AP aus, wobei ein Additionsbetrieb der vier Eingaben D0 - D3 durch Modifizieren eines Betriebskoeffizienten entsprechend dem Wert des Proportionalallokationskoeffizienten K, wie es in der folgenden Tabelle 2 gezeigt ist, durchgeführt wird. TABELLE 2
Ähnlich hierzu führt eine in Fig. 3 gezeigte Hochfrequenzbereichs-Luminanzsignalbildungs-Schaltung 205 einen Addierbetrieb der jeweiligen vier Eingänge D0 - D3 durch, um so ein Hochfrequenzbereichs-Luminanzsignal YH durch jeweiliges Multiplizieren eines Koeffizienten entsprechend dem Proportionalallokationskoeffizienten K mit den vier Eingaben auszugeben, wie es in der folgenden Tabelle 3 gezeigt ist. TABELLE 3
Das Vertikalapertursignal und das Hochfrequenzbereichs- Luminanzsignal, die als Ergebnis der oben beschriebenen Vorgänge erhalten werden, werden von einem Tiefpaßfilter 4 (Fig. 1) empfangen und von diesem in einer Form ausgegeben, daß Komponenten des Hochfrequenzbereichrauschens entfernt sind.
Eine erste Farbsignalinterpolationsschaltung 206, die in Fig. 3 gezeigt ist, empfängt die gehaltene Ausgabe D3 und die zweite gehaltene Ausgabe D1 und multipliziert K/2 und (2-K)/2 mit der gehaltenen Ausgabe D3 bzw. der zweiten gehaltenen Ausgabe D1 und führt dann einen Additionsvorgang der multiplizierten Ergebnisse durch. Des weiteren empfängt eine zweite in Fig. 2 gezeigte Farbsignalinterpolationsschaltung 207 die dritte verzögerte Ausgabe D0 und die erste verzögerte Ausgabe D2, die jeweils mit (1-K)/2 bzw. (1+K)/2 multipliziert werden, und dann führt sie einen Ad ditionsvorgang mit den multiplizierten Ergebnissen durch. Anders gesagt, die Farbsignalinterpolationsschaltungen 206 und 207 erzeugen zwei Arten interpolierter Daten für jede Zeile unter Verwendung eines Proportionalallokationsverfahrens beruhend auf dem Kamerasignal dieser zwei Zeilen, welche dieselbe Farbinformation enthalten, um so eine Simultanisation oder Synchronisation der Farbinformation durchzuführen.

(Y/C-Abtrennung)

Erste interpolierte Farbsignaldaten und zweite interpolierte Farbsignaldaten werden einer Y/C-Abtrennschaltung 3, die in Fig. 5 detailliert gezeigt ist, eingegeben. Die Y/C- Abtrennschaltung 3 enthält zwei gleiche Schaltungen bezüglich der interpolierten Signale, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, und die gleichen Schaltungen arbeiten zur Durchführung der gleichen Funktion.
Zunächst wird eine der Schaltungen beschrieben. Die interpolierten Daten werden sieben Datenhalteschaltungen L1 - L7 eingegeben, die miteinander in einer Kaskadenart geschaltet sind. Jede der Halteschaltungen L1 - L7 verzögert die interpolierten Daten um ein Bildelement oder einen Punkt. Ein Gewichtungsmittel der zweiten, vierten und sechsten Einzelpunktverzögerungsausgaben wird durch eine erste Gewichtungsmittelschaltung 31 in einem Verhältnis von 4 : 8 : 4 berechnet. Ein Gewichtungsmittel der ersten, dritten, fünften und siebten verzögerten Ausgaben wird ebenfalls durch eine zweite Gewichtungsmittelschaltung 32 in einem Verhältnis von 1 : 7 : 7 : 1 berechnet. Durch Ausführen des zweiten Gewichtungsbetriebs kann eine Proportionalallokationsverarbeitung synchron mit der vierter verzögerten Ausgabe durchgeführt werden und deshalb wird die Simultanisation oder Synchronisation in Horizontalrichtung erzielt. Zusätzlich ist es möglich, die Hochfrequenzrauschkomponenten der interpolier ten Daten zu entfernen, indem die Gewichtungsmittel durch eine Mehrzahl von Halteausgaben berechnet werden.
Die zwei Arten von so simultanisierten Daten werden einer Subtraktion und einer Addition ausgesetzt, um so Ausgabefarbdifferenzsignaldaten bzw. Luminanzsignaldaten zu bilden. Genauer gesagt, bildet eine Additionsschaltung 33 die Niederfrequenzbereichs-Luminanzsignaldaten durch die Addition, und die Gewichtungsmittelausgaben, die in der Polarität durch eine Vorzeichensteuerschaltung 34 invertiert sind, bilden die Differentialfarbsignaldaten Cr und Cb in einer Zeilensequenzart durch eine Subtraktionsschaltung 35.
Der gleiche Betrieb, wie vorangehend beschrieben, wird in bezug auf die zweiten interpolierten Daten durchgeführt. Deshalb ergeben sich als Niederfrequenzbereichs-Luminanzsignaldaten zwei Arten von Daten, von denen eine beruhend auf den ersten interpolierten Farbdaten gebildet ist, und wobei die andere beruhend auf den zweiten interpolierten Farbdaten gebildet ist. Die Farbsignaldaten Cb werden abwechselnd jeweils von den Subtraktionsschaltungen 35 der zwei gleichen Schaltungen beruhend auf den ersten interpolierten Daten und den zweiten interpolierten Farbdaten entnommen. Ähnlich hierzu werden die Farbsignaldaten Cr ebenfalls abwechselnd in ähnlicher Art entnommen. Dann werden beide Ausgaben der Additionsschaltungen 35 durch eine Mittelwertsbildungs-Schaltung 36 gemittelt, um als ein Niederfrequenzbereichs-Luminanzsignal entnommen zu werden, und beide Ausgaben der Subtraktionsschaltungen 36 werden von einer Cb-Auswahlschaltung 37 und einer Cr-Auswahlschaltung 38 empfangen, und deshalb werden die Farbsignaldaten Cb und Cr jeweils von den gleichen ausgewählten Ausgängen der Auswahlschaltungen 37 und 38 entnommen.

(Horizontalinterpolation)

Eine Horizontalinterpolationsschaltung 5, die in Fig. 1 gezeigt ist, empfängt alle oben beschriebenen Signaldaten, d. h. das Differenzsignal, das Vertikalapertursignal ohne Hochfrequenzrauschen, das Hochfrequenzbereichs-Luminanzsignal ohne Hochfrequenzrauschen, das Niederfrequenzbereichs-Luminanzsignal und die Farbsignale Cb und Cr. Die Horizontalinterpolationsschaltung 5 wird für den Zweck verwendet, daß die Daten in Horizontalrichtung innerhalb des begrenzten Bereiches, der durch die elektronische Zoomfunktion festgelegt ist, in eine vorgegebene Zahl von Daten durch eine Interpolationsverarbeitung umgewandelt werden. Genauer gesagt, die Horizontalinterpolationsschaltung 5 teilt ein Intervall der Daten in acht gleiche Teile auf, legt eine gewünschte Datenposition durch eine Näherung fest und interpoliert dann die Daten der Position in Übereinstimmung mit einem Proportionalallokationsverfahren. Deshalb werden jeweilige Eingabesignale durch Halteschaltungen um einen Horizontaltakt verzögert, und die verzögerten Ausgaben und nicht verzögerten Ausgaben werden den Interpolationsschaltungen eingegeben, wenn jeder von denen die Interpolationsverarbeitung entsprechend einem Proportionalallokationskoeffizienten K durchgeführt wird, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird unter Verwendung der Differentialsignaldaten und der Vertikalapertursignaldaten ein Vertikalkantenchromaunterdrückungssignal gebildet. Das Kantenchromaunterdrückungssignal wird zur Unterdrückung der Farbsignalkomponente an einem Abschnitt verwendet, in dem die Luminanz sich groß ändert, um so an Farb-Fringing in diesem Abschnitt zu verhindern.
Um eine solche Kantenchromaunterdrückung durchzuführen, müssen nur die Apertursignaldaten in einer Art verwendet werden, daß die Apertursignaldaten, die in einem Abschnitt erzeugt werden, in dem die Änderung der Luminanz groß ist, in den Absolutwert umgewandelt werden, jedoch werden bei der gezeigten Ausführungsform die Differenzsignaldaten ebenfalls verwendet, um das Hindernis aufgrund eines Bildaufnahmeprinzips des Festkörperbildsensors zu überwinden.
Fig. 7 und Fig. 8 sind erläuternde Ansichten zur Beschreibung des Grundes, warum die Differenzsignaldaten verwendet werden. Fig. 7 und Fig. 8 zeigen das Kantenchromaunterdrückungsprinzip in dem ungeraden Teilbild bzw. dem geraden Teilbild. In den Figuren sind die Bildelemente der Vertikalrichtung des Bildsensors durch Kreissymbole gezeigt, und ein Niederluminanzdetektionszustand und ein Hochluminanzdetektionszustand sind durch schwarze Punkte bzw. weiße Punkte angezeigt. Von dem Bildsensor eines Einzelplattentyps werden Fotoempfangsausgaben (Bildelementausgaben) von aufeinanderfolgenden zwei Zeilen miteinander addiert, um so als ein Kamerasignal ausgegeben zu werden, und die Art der Kombination unterscheidet sich von den geraden Teilbildern zu den ungeraden Teilbildern. Deshalb tritt eine Differenz in dem Luminanzänderungsabschnitt des Kamerasignals zwischen dem ungeraden Teilbild und dem geraden Teilbild auf. Das heißt, ein Zwischenwert ist in dem in Fig. 8 gezeigten Kamerasignal vorhanden. Ein solches Phänomen ist ein vermeidbares Phänomen in der Einzelplattenbildaufnahmevorrichtung. Ein Problem beruht auf dem Zwischenwert. Genauer gesagt, wenn das Vertikalapertursignal in den Absolutwert umgewandelt wird, kann der Luminanzänderungsabschnitt in dem ungeraden Teilbild durch den absoluten Wert abgedeckt werden, aber in dem geraden Teilbild ist der Absolutwert des Zwischenwertabschnitts nicht vorhanden. Deshalb wird das Differenzsignal, das durch Addieren des Absolutwerts einer Differenz zwischen der vorangehenden Zeile und der gegenwärtigen Zeile und der Absolutwert einer Differenz zwischen dem gegenwärtigen Wert und der darauffolgenden Zeile benö tigt. Wenn das Differenzsignal und der Absolutwert des Vertikalapertursignals zueinander addiert und ein Mittelwert dieser beiden berechnet wird, ist es möglich, den Luminanzänderungsabschnitt in beiden Teilbildern abzudecken. Dann werden Interpolationssignaldaten des Vertikalapertursignals in den Absolutwert durch die Absolutwertschaltung 50 umgewandelt und einer Mittelwertschaltung 51 zusammen mit den Interpolationssignaldaten des Differenzsignals zugeführt, und deshalb gibt die Mittelwertschaltung 51 das Kantenchromaunterdrückungssignal aus.
Des weiteren werden Interpolationsdaten des Hochfrequenzbereichs-Luminanzsignals, von dem die Hochfrequenzrauschkomponente vorangehend entfernt wurde, einer Offset-Entfernungs-Schaltung 52 eingegeben, so daß der Offset (Nullpunktverschiebung), die dem Luminanzsignal in der Halteschaltung 1 hinzugefügt wurde, entfernt wird, und anschließend wird eine negative Signalkomponente der interpolierten Daten durch eine Klippschaltung 53 angefügt. Des weiteren werden Interpolationsdaten des Niederfrequenzbereichs-Luminanzsignals durch ein Tiefpaßfilter 54 empfangen, so daß eine Hochfrequenzrauschkomponente entfernt wird, und der Offset (Nullpunktverschiebung) durch eine Offset-Entfernungs-Schaltung 55 entfernt wird, und anschließend wird eine Negativsignalkomponente der interpolierten Daten durch eine Klippschaltung 56 angefügt. Zusätzlich werden Interpolationsdaten des Cb-Signals und Interpolationsdaten des Cr- Signals über Tiefpaßfilter 57 und 58 entnommen, wodurch sich eine Charakteristik ergibt, bei der die Hochfrequenzkomponente durch eine Gewichtungsmittelverarbeitung entfernt ist.

(Apertursignaladdition)

Das interpolierte Vertikalapertursignal und das interpolierte Hochfrequenzbereichs-Luminanzsignal werden einer Aperturadditionsschaltung 6, die in Fig. 9 im Detail gezeigt ist, zugeführt. Um ein Horizontalapertursignal zu bilden, wird das Hochfrequenzbereichs-Luminanzsignal zunächst einer Niederluminanzunterdrückungs-Schaltung 60 eingegeben, so daß eine Niederluminanzkomponente zusammen mit einer Rauschkomponente entfernt wird. Nach Entfernen der Niederluminanzkomponente wird eine Aperturkomponente durch ein Bandpaßfilter 61 abgetrennt. Eine Ausgabe des Bandpaßfilters 61 wird einer Abscheideschaltung 62 eingegeben, so daß die Aperturkomponente nicht kleiner als ein vorgegebener Pegel einer Additionsschaltung 63 als Horizontalapertursignal eingegeben wird. In der Additionsschaltung 63 wird das Horizontalapertursignal dem Vertikalapertursignal hinzuaddiert. Die addierte Ausgabe wird einer Knieschaltung 64 eingegeben, durch die ein Hochpegelabschnitt der addierten Ausgabe unterdrückt wird, und die addierte Ausgabe mit dem unterdrückten Hochpegelabschnitt wird einer Additionsschaltung 65 als ein Apertursignal eingegeben, und das Apertursignal wird dem Hochfrequenzbereichs-Luminanzsignal in der Additionsschaltung 65 hinzuaddiert. Eine addierte Ausgabe der Additionsschaltung 65 wird durch eine Klippschaltung 66 an einer oberen Grenze und an einer unteren Grenze hinzugefügt, so daß es als Luminanzsignaldaten entnommen wird, die an einer ihrer Kanten verstärkt wurden.

(RGB-Zusammensetzung)

Zusätzlich werden das interpolierte Niederfrequenzbereichs- Luminanzsignal und die jeweils interpolierten Signale Cb und Cr einer RGB-Zusammensetzungs-Schaltung 7 eingegeben, die in Fig. 10 detailliert gezeigt ist. In der RGB-Zusammensetzungs-Schaltung 7 werden jeweils die Niederfrequenzbereichs-Luminanzsignaldaten und die Cb- und Cr-Signaldaten Halteschaltungen L eingegeben, so daß eine Datenhalteverarbeitung mit der gleichen Zeitsteuerung in Abhängigkeit von einem Haltepuls durchgeführt wird, der in einem Verhältnis von einmal alle drei Takte erzeugt wird. Im Ergebnis werden die jeweiligen Daten auf ein Drittel für die darauffolgenden Stufen ausgedünnt. Zunächst werden die jeweiligen gehaltenen Daten jeweils den Multiplikationsschaltungen 71 - 73 eingegeben. Drei Arten von Koeffizienten, die beruhend auf einer Weißabgleichssteuerung eingestellt sind, sind in den Konstanten-Erzeugungs-Schaltungen 74-76 zu den jeweiligen gehaltenen Daten gespeichert, und deshalb erzeugen die Konstanten-Erzeugungs-Schaltungen 74-76 sequentiell die Koeffizienten in der Reihe von R, G und B der primären Farben, und die Koeffizienten werden den Multiplikationsschaltungen 71-73 zugeführt. Deshalb multipliziert die Multiplikationsschaltung 71 zunächst die gehaltenen Daten mit dem Koeffizienten, der zur Bildung des R-Signals nötig ist. Als nächstes multipliziert mit jeder Haltezeitsteuerung die Multiplikationsschaltung 72 die gehaltenen Daten mit dem Koeffizienten, der zur Bildung des G-Signals nötig ist, und dann multipliziert die Multiplikationsschaltung 73 die gehaltenen Daten mit dem Koeffizienten, der zur Ausbildung des B-Signals nötig ist. Die multiplizierten Ausgaben werden einer Additionsschaltung 77 bei jeder Zeitsteuerung der Multiplikation zugeführt. Deshalb werden von der Additionsschaltung 77 jeweilige Farbsignale für R, G und B in punktsequentieller Art entnommen. Solch eine addierte Ausgabe wird durch eine Klippschaltung 74 angeheftet, um so als punktsequentielles RGB-Signaldaten entnommen zu werden.

(Φ-Korrektur)

Das Kamerasignal ist linear in bezug auf die Lichteingabe. Andererseits ist die Beziehung zwischen einer Eingabespannung gegenüber dem Leuchtausmaß einer Braun'schen Röhre nichtlinear. Deshalb ist es bei einer Videokamera nötig, eine entsprechende Differenz zu korrigieren. Dann werden die Luminanzsignaldaten und die drei primären Farbsignaldaten einer Φ-Korrekturschaltung 9, die in Fig. 1 gezeigt ist, eingegeben, um so der oben beschrieben nichtlinearen Verarbeitung ausgesetzt zu werden. Jedoch wird ein Niederfrequenzbereich zu sehr durch eine Φ-Korrekturcharakteristik verstärkt, und deshalb wird ein Niederpegelrauschen auf dem Luminanzsignal verstärkt. Somit ist in der gezeigten Ausführungsform eine Niederluminanzuntedrückungs-Schaltung 8 in der vorangehenden Stufe einer Φ-Korrekturschaltung 9 vorgesehen, so daß das im Pegel zu niedrige Luminanzsignal und das Niederpegelrauschen unterdrückt werden können. Deshalb können von der Φ-Korrekturschaltung 9 die Luminanzsignaldaten und die Farbsignaldaten fast regelmäßig erhalten werden.

(Chromaunterdrückung an den Kanten)

Das punktsequentielle Farbsignal, das der Φ-Korrektur ausgesetzt war, wird der Kanten-Chromaunterdrückungs-Schaltung 10 zugeführt, die eine Funktion hat, daß der Farb-Verstärkungsfaktor-Einstellungskoeffizient beruhend auf dem Pegel des Kanten-Chromaunterdrückungs-Signals der Vertikalrichtung gesetzt wird, der in etwa im Verhältnis zu dem Änderungsausmaß des Luminanzsignals steht. Der Farb-Verstärkungsfaktor-Einstellungskoeffizient wird in einem Abschnitt kleiner gewählt, in dem die Änderung der Luminanz groß ist, und der Farb-Verstärkungsfaktor-Einstellungskoeffizient wird auf einen Standardwert in einem Abschnitt gesetzt, in dem die Änderung der Luminanz klein ist. Die in Fig. 1 gezeigte Kanten-Chromaunterdrückungs-Schaltung 10 führt die Kanten-Chromaunterdrückung durch, indem der Farb-Verstärkungsfaktor-Einstellkoeffizient mit den drei primären Farbsignalen multipliziert wird, und deshalb wird der Farbsignalpegel in dem Abschnitt unterdrückt, in dem die Änderung der Luminanz groß in Vertikalrichtung ist, und deshalb kann ein Pseudofarbsignal unterdrückt werden.

(Chromaunterdrückung bei Hoch- und Niederluminanz)

Wenn die jeweiligen Fotoempfangsausgabepegel in dem Hochluminanzabschnitt gesättigt sind, ändert sich das Farbsignal in dem Kamerasignal nicht, und deshalb sinken die Cb- und Cr-Signale, die durch Subtraktion erhalten wurden, ab, und im Ergebnis wird ein sog. "Highlight-Green-Phänomen" erhalten, durch das ein Abschnitt, der ursprünglich weiß war, grün gefärbt wird, da das G-Signal relativ verstärkt ist. Zusätzlich wird in dem Niederluminanzabschnitt ein Rauschen beachtlich, da die ursprünglich enthaltene Farbkomponente ebenfalls klein ist. Das Luminanzsignal des Niederluminanzabschnitts wird in der vorangehenden Stufe der Φ-Korrektur unterdrückt, wobei keine Unterdrückung auf das Farbsignal angewendet wird. Deshalb werden bei der gezeigten Ausführungsform die Chromaunterdrückungen des Niederluminanzabschnitts und des Hochluminanzabschnitts gleichzeitig durchgeführt, und zu diesem Zweck wird das Kanten-Chromaunterdrückungs-Signal weiter einer Hoch- und Niederluminanz-Chromaunterdrückungs-Schaltung 11 eingegeben, die in Fig. 11 gezeigt ist. Die Hoch- und Niederluminanz-Chromaunterdrückungs-Schaltung 11 empfängt das Luminanzsignal vor der Addition der Apertur, und ein Multiplikationskoeffizient bezüglich des Luminanzsignals wird, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, gesetzt. Das heißt, der Multiplikationskoeffizient ist klein in dem Hochluminanzabschnitt und dem Niederluminanzabschnitt. Durch Verarbeitung einer Multiplikation des Multiplikationskoeffizienten, der auf diese Art auf das Kanten-Chromaunterdrückungs-Signal eingestellt ist, können die Farbsignalpegel des Hochluminanzabschnitts und des Niederluminanzabschnitts unterdrückt werden.

(Videoauswahl)

Das von der Videokamera ausgegebene Signal ist nicht nur das durch die Aufnahme des Bildes erhaltene Videosignal, und notwendigerweise wird auch ein Einstellungsfarbsignal ausgegeben. Deshalb ist bei der gezeigten Ausführungsform eine Videoauswahlschaltung 12, die in Fig. 1 gezeigt ist, vorgesehen, und die Videoauswahlschaltung 11 führt eine Auswahl durch, so daß das der Φ-Korrektur ausgesetzte Luminanzsignal und das der Hoch- und Niederluminanz-Chromaunterdrückung ausgesetzte punktsequentielle RGB-Farbsignal entnommen werden, oder daß ein Testmustersignal, das intern erzeugt wird, entnommen wird.

(Luminanzsignalverarbeitung)

Es ist nötig, das von der Videoauswahlschaltung 12 entnommene Luminanzsignal in der Zeitsteuerung konsistent mit dem Farbsignal zu machen, bevor das Luminanzsignal in ein analoges Signal umgewandelt wird. Zu diesem Zweck wird das Luminanzsignal einer Verzögerungs-Schaltung 13 eingegeben, um um eine vorgegebene Zeit verzögert zu werden. Des weiteren wird ein Dunkelabtastpegel der verzögerten Ausgabe auf einem bestimmten Pegel des Videosignals festgelegt, und deshalb wird ein vorgegebener Pegel der verzögerten Ausgabe nur dem Videoabschnitt durch eine Setup-Additionsschaltung 14, die in Fig. 1 gezeigt ist, hinzuaddiert. Es gibt keine Synchronisationssignale in einer Ausgabe der Setup-Additionsschaltung 14. Deshalb addiert eine Synchronisationssignaladditionsschaltung 15, die die Ausgabe der Setup-Additionsschaltung 14 empfängt, Synchronisationssignale, die negative Polarität haben und einen Sockelabschnitt enthalten, der Setup-Ausgabe in dem Dunkelabtastabschnitt hinzu. Das Luminanzsignal, dem die Synchronisationssignale hinzugefügt sind, wird einer D/A-Wandlerschaltung 23 zugeführt, um in ein Anlogsignal umgewandelt zu werden. Das Analogluminanzsignal wird als eine Ausgabe der integrierten Schaltung entnommen.

(RGB/Farbdifferenzsignalmatrix)

Die punktsequentiellen RGB-Signale durch die Videoauswahlschaltung 14 werden einer RGB-Farbdifferenzsignalmatrixschaltung 16 eingegeben, um in Farbdifferenzsignale umgewandelt zu werden. Die Matrixschaltung 16 bildet die Farbdifferenzsignale, die durch die folgenden Gleichungen in einem Standardzustand dargestellt werden.
R-Y = 0,7(R-G) - 0,1(B-G)
B-Y = 0,3(R-G) + 0,9(B-G)
Bei der Umwandlung wird zunächst der Vorgang von (R-Y) und (B-Y) durchgeführt und anschließend werden inhärente Koeffizienten multipliziert. Die inhärenten Koeffizienten können in einer ähnlichen Reihenfolge geändert werden, um die Einstellung der Farbsignalpegel durchzuführen. In einem Fall der Änderung der inhärenten Koeffizienten, wenn die zu benutzenden Koeffizienten nicht kleiner als "1" bestimmt werden, wird ein Schaltungsausmaß groß. Deshalb ist der Koeffizient "0,9" zu groß zur Ausbildung von (B-Y). Deshalb ist die gezeigte Ausführungsform so ausgerichtet, daß der Koeffizient für (G-B) auf die Hälfte in bezug auf die Schaltung, die das (R-Y)-Signal bildet, gesetzt wird, und wobei die multiplizierte Ausgabe zweimal addiert wird.
Im folgenden wird der Betrieb der Schaltung der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform unter Bezug auf die Fig. 12 und 13 beschrieben. Dabei wird angenommen, daß ein erster Schritt ein Eingabezustand des G-Signals ist, daß ein zweiter Schritt ein Eingabezustand eines R-Signals ist, daß ein dritter Schritt ein Eingabezustand eines B-Signals ist und daß ein vierter Schritt ein Eingabezustand des darauffolgenden G-Signals ist. Deshalb wird um das (R-G)-Signal und das (B-G)-Signal zu bilden, die G-Komponente, die vorangehend eingegeben wurde, in einer ersten Halteschaltung 160 in dem ersten Schritt gehalten. Die Subtraktionsschaltung 161 führt den Betrieb bezüglich (R-G) und (B-G) in dem zweiten Schritt bzw. dem dritten Schritt durch. Um das (R- Y)-Signal zu bilden, multipliziert eine erste Multiplikationsschaltung 162 Krr = 0,7, das durch eine erste Konstanten-Erzeugungs-Schaltung 163 erzeugt wird, mit dem (R-G)- Signal in dem zweiten Schritt. Im dritten Schritt wird Kbr = 0,1, das von der ersten Konstanten-Erzeugungs-Schaltung 163 erzeugt wird, mit dem (B-G)-Signal im dritten Schritt multipliziert. Eine zweite Halteschaltung 164 hält Krr(R-G) im zweiten Schritt, und eine zweite Additionsschaltung 165 bildet eine gewünschte (R-Y)-Komponente im dritten Schritt, wobei ein Betriebsergebnis in einer ersten Ausgabehalteschaltung 166 gehalten wird. Zusätzlich, um das (B-Y)-Signal zu bilden, hält eine dritte Halteschaltung 167 die subtrahierte Ausgabe des dritten Schrittes. Eine zweite Multiplikationsschaltung 162 multipliziert Krb = 0,3, das durch eine zweite Konstanten-Erzeugungs-Schaltung 169 erzeugt wird, mit dem (R-G)-Signal in dem zweiten Schritt. Zusätzlich multipliziert die Multiplikationsschaltung 162 in dem dritten Schritt Kbb = -0,45, das von der zweiten Konstanten-Erzeugungs-Schaltung 169 erzeugt wird, mit (B-G) in dem dritten Schritt und multipliziert wiederum Kbb = -0,45, das von der zweiten Konstanten-Erzeugungs-Schaltung 169 erzeugt wird, mit (B-G) im vierten Schritt. Eine vierte Halteschaltung 171 hält eine Ausgabe einer dritten Additionsschaltung 170 Krb(R-G), Krb(R-G) + Kbb(R-Y) bzw. Krb(R- G) + 2Kbb(R-Y) in dem zweiten Schritt, dem dritten Schritt bzw. dem vierten Schritt. Eine zweite Ausgabehalteschaltung 17 hält eine gewünschte Ausgabe in dem vierten Schritt. Somit werden in einem fünften Schritt (nicht gezeigt) beide Farbdifferenzsignale gebildet.

(Niedersättigungsunterdrückung)

Es ist möglich, einen Niedersättigungsabschnitt des Farbsignals entsprechend dem Geschmack des Benutzers zu unterdrücken. Wie in Fig. 15 gezeigt ist, ist es bekannt, daß die Sättigung gleich einer Länge der sich ergebenden Kraft ist, wenn die jeweiligen Farbdifferenzsignale durch Orthogonalvektoren dargestellt sind. Deshalb kann die Sättigung sicher durch Berechnen der Quadrate der Pegel der jeweiligen Farbdifferenzsignale und durch Ziehen der Wurzel über das Gesamte berechnet werden. Jedoch sind solche Vorgänge komplex und deshalb wird die Schaltung groß.
Deshalb wird bei der Niedersättigungsunterdrückungs-Schaltung 17 der gezeigten Ausführungsform die Sättigung näherungsweise berechnet. Beispielsweise gibt es ein Verfahren, bei dem ein erster Quadrant aus Fig. 15 in Gitterart aufgeteilt wird, und wobei die Sättigungen entsprechend jedem Kreuz in dem Gitter im voraus gespeichert sind, und wobei die Sättigung durch Umwandeln der jeweiligen Farbdifferenzsignale in die Absolutwerte und durch Suchen der Absolutwerte, die mehr dem Gitterkreuz entsprechen, berechnet wird, oder durch ein Verfahren, bei dem ein in Fig. 15 gezeigtes Gebiet in geeigneter Weise in Bereiche aufgeteilt ist, und wobei die Sättigung näherungsweise durch eine einfache Primärverknüpfung berechnet wird, die in jedem Bereich eingestellt ist. Als nächstes wird ein Unterdrückungskoeffizient entsprechend der berechneten Sättigung spezifiziert, und der Unterdrückungskoeffizient wird mit den jeweiligen Differenzfarbsignalen multipliziert, und deshalb kann die Sättigung des Niedersättigungsabschnitts unterdrückt werden.
Jedoch gibt es bei der oben beschriebenen Niedersättigung zur Unterdrückung ein Problem bezüglich des Geschmacks, und deshalb ist es möglich, die Funktion der Niedersättigungs unterdrückung entsprechend einem externen Vorgang zu stoppen.

(Abtastfrequenzwandlung)

Die Farbdifferenzsignale, die der Niedersättigungsunterdrückung unterzogen waren, werden von einem Tiefpaßfilter 18 in einer Art ausgegeben, daß ihr Hochfrequenzbereich begrenzt ist. Bei dieser integrierten Videosignalverarbeitungs-Schaltung werden Daten gleich dem Vierfachen der Farbunterträgerfrequenz benötigt, d. h. gleich 4fsc bei der Modulierung des Farbsignals. Deshalb werden in einem Fall, in dem die Frequenz des Treibertakts gleich 8/3fsc ist, die Eingabedaten mit 4fsc abgetastet, um die Datendichte des Differenzfarbsignalkoeffizienten gleich 4fsc werden zu lassen. Wenn die Daten mit 8/3fsc in die Daten mit 4fsc durch eine Abtastwandlerschaltung 19 umgewandelt werden, die in Fig. 1 gezeigt ist, tritt eine Rauschkomponente mit 4/3fsc auf. Deshalb wird bei dieser gezeigten Ausführungsform nach der Abtastungsfrequenzwandlung die 4/3fsc-Komponente abgeschnitten.

(Burst-Addition)

In dem Kamerasignal gibt es keine Bezugssignale, wie etwa ein Farbburstsignal, und deshalb wird bei der gezeigten Ausführungsform die abgetastete Ausgabe einer Burst-Additionsschaltung 20 eingegeben, die in Fig. 1 gezeigt ist, so daß Burst-Daten gleich einem Standardpegel eines Burstsignals in einem Burst-Signalüberlagerungsabschnitt der Horizontaldunkelabtastperiode der abgetasteten Ausgabe überlagert werden.

(Farbkodierer)

Die jeweiligen Farbdifferenzsignale werden einer Quadratphasenmodualtion ausgesetzt, um ein Signal eines einzelnen Kanals zu erhalten. In einem Fall, in dem die Quadratpha senmodulation digital durchgeführt wird, sind Daten mit 4fsc sehr geeignet. Das heißt, in dem NTSC-Standard werden nur durch sequentielles Auswählen der Differenzfarbsignale in der Reihenfolge (B-Y), (R-Y), -(B-Y) und -(R-Y) die Quadratphasenmodulationsdaten gebildet. Solch ein Auswahlverfahren kann leicht durch eine Verarbeitung zur abwechselnden Auswahl der Differenzfarbsignale und der Verarbeitung zum Invertieren eines Vorzeichens der Differenzfarbsignale erhalten werden. Zusätzlich, wenn die Reihenfolge der Inversion des Vorzeichens und die Verarbeitungsgeschwindigkeit verändert werden, ist es möglich, leicht die Differenzfarbsignale in den PLL-Standard umzuwandeln.
Dann sind bei der gezeigten Ausführungsform die Farbdifferenzsignale, dem die Burst-Daten hinzugefügt sind, in eine Kodierschaltung 21 eingegeben, um die Datenauswahl und den Vorzeicheninversionprozeß durchzuführen.

(D/A-Wandlung)

Die so modifizierten Daten werden in ein analoges Signal durch eine D/A-Wandlung gewandelt. Jedoch gibt es bei einer normalen D/A-Wandlerschaltung nur eine Fähigkeit zur Wandlung der Eingabedaten mit dem positiven Vorzeichen in ein analoges Signal. Deshalb ist bei der gezeigten Ausführungsform eine Konstanten-Additionsschaltung 22 in der vorausgehenden Stufe zu der D/A-Wandlerschaltung 24 vorgesehen, so daß die Eingabedaten in einem Zustand D/A-gewandelt werden, in dem die Werte aller Daten positiv gemacht sind. Somit werden alle modulierten Farbsignale als eine Ausgabe der integrierten Schaltung erzeugt.

(Digitalausgabe)

Bei der integrierten Schaltung der gezeigten Ausführungsform werden nicht nur die oben beschriebenen Analogsignale, sondern auch das Luminanzsignal und die Differenzfarb signale in einer digitalen Art ausgegeben. Das Luminanzsignal wird von der vorangehenden Stufe vor der D/A-Wandlerschaltung 23 entnommen und die Differenzfarbsignale werden an der vorangehenden Stufe zu der Abtastwandlerschaltung 19 entnommen.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, alle Interpolationen durch Vorsehen von nur drei Zeilenspeichern bei der Vertikalinterpolationsschaltung durchzuführen, aufgrund des Simultanisationsverfahrens der Farbinformation und des Vertikalinterpolationsverfahrens.

(Zweite Ausführungsform)

Des weiteren ist bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die RGB-Zusammensetzungs-Schaltung 7 in einer darauffolgenden Stufe auf die Horizontalinterpolationsschaltung 5 vorgesehen. Jedoch entsprechend den Notwendigkeiten beim Design, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, kann die Beziehung dieser beiden invertiert werden. Das heißt, die Horizontalinterpolationsschaltung 5 kann an der darauffolgenden Stufe auf die RGB-Zusammensetzungs-Schaltung 7 vorgesehen sein, so daß die Horizontalinterpolationsdaten einer Punktsequenzschaltung 25 zugeführt werden können.

(Dritte Ausführungsform)

Des weiteren ist Fig. 17 ein Blockdiagramm, das eine Videosignalverarbeitungs-Schaltung entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, dargestellt, und die gleichen Bezugszeichen werden zur Darstellung der gleichen oder ähnlicher Teile wie in Fig. 1 verwendet, und deshalb wird die Beschreibung dieser Komponenten hier weggelassen.
Ein Bezugszeichen 26 bezeichnet eine Umgekehrt-Knie-Korrekturschaltung zur Durchführung einer Umkehr-Knie-Korrektur der Ausgabe von der Halteschaltung 1, wie es in Fig. 18 gezeigt ist. Die Umkehr-Knie-Korrekturschaltung 26 ist eine Schaltung zur Wiederherstellung des Analogluminanzsignals, das der Kniekorrektur ausgesetzt wurde, in seiner Originalcharakteristik. Zusätzlich hat bei einer Eingabe- /Ausgabecharakteristik einer solchen Knie-Korrektur ein Ausgabepegel in bezug auf einen Eingabepegel einen großen Gradienten innerhalb eines ersten Bereichs, in dem der Eingabepegel klein ist, und einen kleinen Gradienten innerhalb eines zweiten Bereichs, in dem der Eingabepegel größer als jener in dem ersten Bereich ist. Deshalb, wenn keine Knie- Korrektur an das Signal angelegt wird, ist es nötig, die Umkehr-Knie-Korrekturschaltung 26 zu verwenden, und deshalb ist es bei dieser gezeigten Ausführungsform möglich, auszuwählen, ob das Analogluminanzsignal der Umkehr-Knie-Korrekturschaltung 27 durch eine Auswahlvorrichtung 27 eingegeben wird oder nicht.
Ein Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Sockeleinstellschaltung zur Einstellung eines Sockelpegels der Ausgabe der Apertursignaladditionsschaltung 6, und ein Bezugszeichen 41 bezeichnet eine Sockeleinstellschaltung zur Einstellung eines Sockelpegels der Ausgabe der RGB-Zusammensetzungs- Schaltung 7.
Ein Bezugszeichen 42 bezeichnet eine Knie-Korrekturschaltung mit einer Eingabe-/Ausgabecharakteristik, durch die die Änderung des hervorgehobenen Abschnittes des Luminanzsignals nach der Digital-Φ-Korrektur unterdrückt werden kann. Genauer gesagt, in der Knie-Korrekturschaltung 42 wird die Beziehung zwischen dem Eingabesignalpegel und dem Ausgabesignalpegel eingestellt, wie es in Fig. 19 gezeigt ist, so daß ein Gradient in einem ersten Bereich groß wird, in dem der Eingabesignalpegel niedrig ist, und in dem der Gradient in einem zweiten Bereich, in dem der Eingabe signalpegel höher als in dem ersten Bereich ist, klein wird.
Zusätzlich kann betrachtet werden, daß die Knie-Korrekturschaltung 42 in der vorangehenden Stufe der Φ-Korrektur gesehen ist, jedoch ist es vorzuziehen, daß die Knie-Korrekturschaltung 42 an der darauffolgenden Stufe auf die Φ-Korrektur vorgesehen ist, und zwar aus folgendem Grund. Genauer gesagt, in dem Fall, in dem die Zahl der Änderungspunkte in der Knie-Korrektur klein ist, da die Charakteristik des Luminanzsignals sich in großem Ausmaß vor und nach jedem Änderungspunkt ändert, wird die Änderung vor und nach jedem Änderungspunkt beachtlich; jedoch wird der Verstärkungsfaktor der Ausgabe nach der Φ-Korrektur kleiner, wenn der Eingabesignalpegel größer wird, und deshalb wird die Änderung vor und nach dem Änderungspunkt nicht so ausgeprägt, wenn die Knie-Korrektur nach der Φ-Korrektur durchgeführt wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Knie-Korrekturschaltung 42 an der vorangehenden Stufe der Videoauswahlschaltung 12 vorgesehen, so daß das Signal für die Einstellung, das durch die Auswahlschaltung 12 ausgewählt wird, der Knie-Korrektur ausgesetzt werden kann.
Zusätzlich bezeichnet ein Bezugszeichen 43 eine Negativ- /Positiv-Steuerschaltung zur Steuerung der Ausgabe der Verzögerungs-Schaltung 13, so daß diese invertiert wird, wenn das Videosignal in einer negativen Art angezeigt wird.
Ein Bezugszeichen 44 bezeichnet eine Fensterschaltung, die mit der Negativ-/Positiv-Steuerschaltung 44 verbunden ist. Die Fensterschaltung 44 ist eine Schaltung, um die Luminanz des Anzeigeabschnittes zu bilden, außer dem Abschnitt, in dem das Bild auf dem Schirm angezeigt ist, d. h. die Luminanz des Abschnitts außerhalb eines Fensters bildet einen konstanten grauen Pegel bei der Durchführung einer Überblendfunktion.
Das Bezugszeichen 49 bezeichnet eine Dunkelabtastschaltung, die mit der Setup-Schaltung 14 verbunden ist, durch die der Dunkelabtastabschnitt auf einen vorgegebenen Schwarzpegel gesetzt wird.
Ein Bezugszeichen 46 bezeichnet eine Zeicheneinsetzschaltung, die mit der Dunkelabtastschaltung 45 verbunden ist, durch die ein Zeichen in einer Art angezeigt werden kann, daß es dem Bild überlagert ist.
Ein Bezugszeichen 47 bezeichnet eine Auswahlvorrichtung, die selektiv die Ausgabe der Synchronisationssignal-Additionsschaltung 15 oder die Luminanzdaten ausgibt, die von außen angelegt werden. Zusätzlich wird die Ausgabe der Synchronisationssignal-Additionsschaltung 15 ebenfalls dem externen Ausgabeanschluß zugeführt.
Andererseits bezeichnet ein Bezugszeichen 48 eine Fenster- und Dunkelabtastschaltung, die in der darauffolgenden Stufe auf das Tiefpaßfilter 18 innerhalb des Farbsignalweges eingesetzt ist, und die Fenster- und Dunkelabtastschaltung 48 ist eine Schaltung zur Entfernung des Farbsignals des angezeigten Abschnitts außerhalb des Fenster- und Dunkelabtastabschnitts.
Ein Bezugszeichen 49 bezeichnet eine Auswahlvorrichtung, die selektiv eine Ausgabe der Fenster- und Dunkelabtastschaltung 48 oder die Differenzfarbsignale ausgibt, die von außen angelegt werden. Zusätzlich wird die Ausgabe der Fenster- und Dunkelabtastschaltung 48 ebenfalls dem externen Ausgabeanschluß zugeführt, ähnlich dem oben beschriebenen Luminanzsignal.
Obwohl die Erfindung detaillert beschrieben und dargestellt wurde, ist es klar zu verstehen, daß dies nur zur Verdeut lichung und als Beispiel erfolgt und nicht als Begrenzung herhalten kann, wobei der Rahmen der Erfindung nur durch die Begriffe der beiliegenden Ansprüche begrenzt ist.

Claims

1. Videosignalverarbeitungsschaltung in einer integrierten Schaltung zur Durchführung einer Standard-Modus- Signalverarbeitung oder einer Zoom-Modus-Signalverarbeitung, wobei

die Videosignalverarbeitungsschaltung ein durch eine A/D-Wandlung eines durch einen Bildsensor (PU) ausgegeben Analog-Kamerasignals erhaltenes Digital-Kamerasignal empfängt und eine digitale Signalverarbeitung durchführt, um so ein Luminanzausgabesignal und ein Farbausgabesignal zu erzeugen;

wobei der Bildsensor (PU) ein Signal mit der gleichen Farbinformation alle zwei Zeilen ausgibt;

die Videosignalverarbeitungsschaltung die Zoom-Modus- Signalverarbeitung durchführt mit:

einem Vertikal-Interpolationsmittel (22) zur Durchführung einer Vertikal-Interpolation, um so Vertikal-interpoliationsdaten einer erhöhten Zeilenanzahl beruhend auf dem in einer durch eine elektronische Zoomfunktion festgesetzten, eingeschränkten Bildaufnahmefläche erhaltenen digitalen Kamerasignal zu erzeugen;

wobei die Vertikal-Interpolationsdaten zwei Arten Vertikal-Interpolations-Farbdaten enthalten, die unter Verwendung eines ortbezogenen Proportional-Verfahrens auf der Basis des tatsächlichen Digital-Kamerasignals und von um eine vorgegebene Anzahl von Zeilen verzögerten Digital-Kamerasignalen erhalten wurde, die die gleiche Art von Farbinformation haben;

wobei die zwei Arten Vertikal-Interpolations-Farbdaten voneinander unterschiedliche Farbinformation haben; einem Y/C-Abtrennmittel (3) zum Empfang der zwei Vertikal-Interpolations-Farbdaten und zur Erzeugung von Niederfrequenzluminanzdaten und zwei Arten von Differenz-Farbdaten (Cr, Cb) beruhend auf den zwei Arten Vertikal-Interpolations-Farbdaten;

Horizontalinterpolationsmittel (5) zur Durchführung einer Horizontal-Interpolation, um so eine erhöhte Anzahl von Daten für jede Zeile auszugeben;

wobei das Horizontal-Interpolationsmittel (5) die Niederfrequenzluminanzdaten und die zwei Arten Differenz-Farbdaten (Cr, Cb) empfängt und Horizontal-Interpolations-Niederfrequenzluminanzdaten und zwei Arten Horizontal-Interpolations-Farbdaten, entsprechend den zwei Arten Differenz- Farbdaten (Cr, Cb) unter Verwendung eines ortbezogenen Proportional-Verfahrens erzeugt;

einem Farbsignalzusammensetzungsmittel (7), um die Horizontal-Interpolations-Niederfrequenzluminanzdaten und die zwei Arten Horizontal-Interpolations-Farbdaten in drei primäre Farbsignale (R, G, B) umzuwandeln.

2. Videosignalverarbeitungsschaltung, die in einer integrierten Schaltung zur Durchführung einer Standard-Modus- Signalverarbeitung oder einer Zoom-Modus-Signalverarbeitung integriert ist,

wobei die Videosignalverarbeitungsschaltung ein durch eine A/D-Wandlung eines durch einen Bildsensor (PU) ausgegeben Analog-Kamerasignals erhaltenes Digital-Kamerasignal empfängt und eine digitale Signalverarbeitung durchführt, um so ein Luminanzausgabesignal und ein Farbausgabesignal zu erzeugen;

wobei der Bildsensor (PU) ein Signal mit der gleichen Art Farbinformation alle zwei Zahlen ausgibt;

wobei die Videosignalverarbeitungsschaltung die Zoom- Modus-Signalverarbeitung durchführt mit:

einem Vertikal-Interpolationsmittel (2) zur Durchführung einer Vertikal-Interpolation, um so Vertikal-interpo liationsdaten einer erhöhten Zeilenanzahl beruhend auf dem in einer durch eine elektronische Zoomfunktion festgesetzten, eingeschränkten Bildaufnahmefläche erhaltenen digitalen Kamerasignal zu erzeugen;

wobei die zwei Arten Vertikal-Interpolations-Farbdaten zueinander unterschiedliche Farbinformation haben;

einem YC-Abtrennmittel (3) zum Empfang der zwei Arten Vertikal-Interpolations-Farbdaten und zur Erzeugung von Niederfrequenzluminanzdaten und zwei Arten von Differenz- Farbdaten (Cr, Cb) beruhend auf den zwei Arten Vertikal-Interpolations-Farbdaten;

einem Farbsignalzusammensetzungsmittel (7) zum Umwandeln der Vertikal-Interpolations-Niederfrequenzluminanzdaten und der zwei Arten von Differenz-Farbdaten (Cr, Cb) in drei primäre Farbdaten (R, G, B);

einem Horizontal-Interpolationsmittel (5) zur Durchführung einer Horizontal-Interpolation, um so eine erhöhte Anzahl von Daten für jede Zeile auszugeben;

wobei das Horizontal-Interpolationsmittel (5) die drei primären Farbdaten (R, G, B) empfängt und drei primäre Horizontal-Interpolations-Farbdaten unter Verwendung eines ortbezogenen Proportional-Verfahrens erzeugt.

3. Videosignalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, die des weiteren ein Gamma-Korrekturmittel (9) zur Gammakorrektion der Luminanzdaten nach der Y/C-Abtrennung enthält.

4. Videosignalverarbeitungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die des weiteren ein Knie-Korrekturmittel (42) enthält, das in einer auf das Gamma-Korrekturmittel (9) folgenden Stufe vorgesehen ist, wobei das Knie-Korrekturmittel (42) eine Eingabe-/Ausgabe-Charakteristik hat, die eine erste gerade Linie mit einer ersten Neigung innerhalb eines ersten Bereichs, in dem ein Eingabepegel niedrig ist, und eine zweite gerade Linie mit einer zweiten Neigung, kleiner als die erste Neigung, innerhalb eines zweiten Bereichs ist, in dem der Eingabepegel größer als in dem ersten Bereich ist.