JP2009038559A - Semiconductor integrated circuit, imaging system, and signal converting method - Google Patents

Semiconductor integrated circuit, imaging system, and signal converting method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve image quality by performing noise reduction in outputting digital image data, by reducing the number of bits to be converted in switching after code conversion even in a case where image or the like that is monochrome but has a gradation change is picked up. <P>SOLUTION: A semiconductor integrated circuit includes: an amplifier circuit 22 for amplifying an analog color video signal input from an imaging element 10; an A/D conversion circuit 23 for converting the video signal amplified by the amplifier circuit 22 into a digital signal; an adjacent color difference data generating circuit 41 for generating color difference data by taking a differential between adjacent data in different data streams of color information; and a code converting means 42 for converting the code of the color difference data generated by the adjacent color difference data generating circuit 41 into a code which reduces the number of bits to be changed in switching between preceding and following codes. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、イメージセンサ等の撮像素子を用いた撮像システムにおいて、デジタル画像データの伝達によって生じるノイズエネルギーをコード変換方式を用いて低減する技術に関する。より詳しくは、そのような機能をもつ半導体集積回路、撮像システムおよび信号変換方法に関する。本発明の技術は、例えばデジタルカメラやビデオカメラなどにおいて、内部LSIのデジタルインターフェースでノイズエネルギーを低減する技術として有用である。   The present invention relates to a technique for reducing noise energy generated by transmission of digital image data using a code conversion method in an imaging system using an imaging element such as an image sensor. More specifically, the present invention relates to a semiconductor integrated circuit having such a function, an imaging system, and a signal conversion method. The technique of the present invention is useful as a technique for reducing noise energy with a digital interface of an internal LSI in, for example, a digital camera or a video camera.

近年、カメラ業界におけるアナログ技術からデジタル技術への移行には目覚ましいものがある。特にフィルムも現像も不要なデジタルスチルカメラは活況を呈し、携帯電話もカメラ搭載型が主流を占めている。また、デジタルスチルカメラにおける高画素化や、画像処理による画質の向上には目覚ましいものがある。   In recent years, there has been a remarkable transition from analog technology to digital technology in the camera industry. In particular, digital still cameras that do not require film or development are booming, and camera-equipped mobile phones dominate. Also, there are remarkable things in increasing the number of pixels in a digital still camera and improving the image quality by image processing.

デジタルスチルカメラには、固体撮像素子(イメージセンサ)等から出力された映像信号(アナログ電荷信号)を、そのアナログ電荷信号に対応したデジタルデータに変換して出力するアナログフロントエンド装置(大規模半導体集積回路)が組み込まれる。   An analog front-end device (large-scale semiconductor) that converts a video signal (analog charge signal) output from a solid-state image sensor (image sensor) into digital data corresponding to the analog charge signal and outputs the digital still camera Integrated circuit).

アナログフロントエンド装置によって出力されたデジタルデータは、DSP(DigitalSignal Processor)等の信号処理回路によって、輝度信号処理、色分離、カラーマトリクス処理などの各種の画像処理などが行われる。固体撮像素子、DSP、アナログフロントエンド装置はそれぞれ半導体集積回路化され、プリント配線基板上に実装される。   Digital data output by the analog front-end device is subjected to various image processing such as luminance signal processing, color separation, and color matrix processing by a signal processing circuit such as a DSP (Digital Signal Processor). The solid-state imaging device, the DSP, and the analog front end device are each formed as a semiconductor integrated circuit and mounted on a printed wiring board.

図16は従来の技術(特許文献1参照)における撮像システムに用いられるAD変換用LSIの概略構成を示すブロック図、図21は従来の技術で解決した旧来技術の撮像システム(電子スチルカメラやビデオカメラ)の問題点を説明する図である。   FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of an AD conversion LSI used in an imaging system according to a conventional technique (see Patent Document 1), and FIG. 21 is a conventional imaging system (electronic still camera or video) solved by the conventional technique. It is a figure explaining the problem of a camera.

まず、図21を用いて旧来技術の問題点を説明する。この撮像システムは、撮像素子としてのCCD(Charge Coupled Device)91とAD変換用LSI92とDSP93とを有している。CCD91とAD変換用LSI92とDSP93はそれぞれ半導体集積回路で構成され、プリント配線基板100上に実装されている。101はディスプレイである。CCD91は撮像によって得られたアナログ映像信号をAD変換用LSI92に出力する。AD変換用LSI92は入力したアナログ映像信号をデジタル信号に変換し、DSP93に出力する。DSP93は入力したデジタル信号に対して画像処理を行い、ディスプレイ101に表示する。   First, problems of the conventional technology will be described with reference to FIG. This imaging system includes a CCD (Charge Coupled Device) 91, an AD conversion LSI 92, and a DSP 93 as imaging elements. The CCD 91, the AD conversion LSI 92, and the DSP 93 are each composed of a semiconductor integrated circuit and mounted on the printed wiring board 100. Reference numeral 101 denotes a display. The CCD 91 outputs an analog video signal obtained by imaging to the AD conversion LSI 92. The AD conversion LSI 92 converts the input analog video signal into a digital signal and outputs it to the DSP 93. The DSP 93 performs image processing on the input digital signal and displays it on the display 101.

AD変換用LSI92はプリント配線基板100上でプリント配線を介してDSP93に接続されている。AD変換用LSI92で生成された画像データが配線を介してDSP93へ伝達されるときに出力時の電源ノイズが発生し、プリント配線基板100上の電源ライン(Vccおよびグランド)を介してCCD91側に電源ノイズが回り込む。その結果、CCD91からAD変換用LSI92へ出力されるアナログ映像信号に電源ノイズが侵入する。また、AD変換用LSI92の内部で電源ラインや半導体基板を介して出力端子側から入力端子側へ電源ノイズが回り込む。特に、AD変換用LSI92から出力されるデジタル信号において、ビットの切り替わり時に大きな貫通電流や負荷ドライブ電流が流れ、これに起因するノイズが電源ラインに乗る。LSIの出力回路は、その出力電流が比較的大きい。また、AD変換用LSIには入力アナログ信号を増幅するPGA(プログラマブルゲインコントロール増幅器)のような増幅回路を有し、入力側に伝播したノイズも映像信号と共に増幅されてしまう。結果として、ディスプレイの表示画面にノイズが現れ、表示画質の低下につながることになる。   The AD conversion LSI 92 is connected to the DSP 93 on the printed wiring board 100 via the printed wiring. When image data generated by the AD conversion LSI 92 is transmitted to the DSP 93 via the wiring, a power supply noise is generated at the time of output, and the power supply line (Vcc and ground) on the printed wiring board 100 is connected to the CCD 91 side. Power noise wraps around. As a result, power noise enters the analog video signal output from the CCD 91 to the AD conversion LSI 92. Also, power noise circulates from the output terminal side to the input terminal side through the power supply line and the semiconductor substrate inside the AD conversion LSI 92. In particular, in a digital signal output from the AD conversion LSI 92, a large through current or load drive current flows at the time of bit switching, and noise caused by this flows on the power supply line. The output circuit of an LSI has a relatively large output current. Further, the AD conversion LSI has an amplification circuit such as a PGA (programmable gain control amplifier) that amplifies the input analog signal, and noise propagated to the input side is also amplified together with the video signal. As a result, noise appears on the display screen of the display, leading to deterioration in display image quality.

ノイズ低減のため、AD変換用LSIの電源端子に容量の大きなパスコンデンサを接続する対策がある。しかし、チップサイズの増大、システム実装効率の低下を招く上に、ノイズ状況に対する改善効果は充分なものではない。   In order to reduce noise, there is a measure to connect a large-capacitance pass capacitor to the power supply terminal of the AD conversion LSI. However, the chip size is increased and the system mounting efficiency is lowered, and the effect of improving the noise situation is not sufficient.

図16に示す従来技術(特許文献1)は、図21の旧来技術にみられた上記のような問題を解消するものとして提案された。図16において、70はCCD、80はAD変換用LSI、81はCCD70からのアナログ映像信号をサンプリングするCDS(相関二重サンプリング回路)、82はサンプリング信号に対する増幅利得を可変制御可能なPGA、83は増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換回路(ADC)、84はAD変換されたデジタル画像データを差分化しさらにそれをグレイコード(gray code)に変換する符号化&コード変換回路、88はコード変換された信号をチップ外部へ出力する出力バッファである。図21との実質的な差異は、AD変換回路83と出力バッファ88との間に挿入された符号化&コード変換回路84にある。グレイコードというのは、整数を2進数表示するコードの1種で、元の整数が1だけ変化するときに、2進数表示におけるビット変化位置が必ず1箇所しかないように組み立てられたコードのことである。   The prior art (Patent Document 1) shown in FIG. 16 has been proposed as a solution to the above-described problem found in the conventional technique of FIG. In FIG. 16, 70 is a CCD, 80 is an AD conversion LSI, 81 is a CDS (correlated double sampling circuit) that samples an analog video signal from the CCD 70, 82 is a PGA that can variably control the amplification gain for the sampling signal, 83 Is an AD conversion circuit (ADC) that converts the amplified analog signal into a digital signal, and 84 is an encoding & code conversion circuit that differentiates the AD converted digital image data and converts it into a gray code. Reference numeral 88 denotes an output buffer for outputting the code-converted signal to the outside of the chip. The substantial difference from FIG. 21 resides in the encoding & code conversion circuit 84 inserted between the AD conversion circuit 83 and the output buffer 88. Gray code is a type of code that displays integers in binary numbers, and is a code that is assembled so that there is always only one bit change position in binary numbers when the original integer changes by one. It is.

符号化&コード変換回路84は、AD変換後の同一色に関わる隣接する画素のコードどうし間の差分をとり、得られた差分化出力コードをグレイコードのような前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換する。その結果、出力回路での貫通電流と負荷のドライブ電流が減少し、出力の変化に伴うノイズエネルギーが低減される。コード変換手段としては、入力バイナリコードをグレイコードに変換するバイナリ−グレイコード変換回路が代表例とされている。ここで、この従来技術では、切り替わり時変化ビット数を減少化する対象の差分化出力コードが“AD変換後の同一色に関わる隣接する画素のコードどうし間の差分”である、という点に留意する必要がある。とりわけ“同一色に関わる隣接する画素”に要注意である。   The encoding & code conversion circuit 84 takes the difference between the codes of adjacent pixels related to the same color after AD conversion, and switches the obtained difference output code between the preceding and succeeding codes such as the Gray code. Convert to a code with fewer change bits. As a result, the through current in the output circuit and the drive current of the load are reduced, and the noise energy accompanying the change in output is reduced. A typical example of the code conversion means is a binary-gray code conversion circuit for converting an input binary code into a gray code. Here, in this prior art, it is noted that the difference output code to be reduced in the number of change bits at the time of switching is “difference between codes of adjacent pixels related to the same color after AD conversion”. There is a need to. In particular, pay attention to “adjacent pixels related to the same color”.

ベイヤー配列では、1つのライン上に、R、G、R、G、R、G…のようにR(赤)とG(緑)の各画素が配列され、また別のライン上にG、B、G、B、G、B…のようにG(緑)とB(青)の各画素が配列されている。前者の配列で説明すると、“同一色に関わる隣接する画素のコードどうし間の差分”とは、
ΔR3-1 =(3列目のRデータ値)−(1列目のRデータ値)
ΔR5-3 =(5列目のRデータ値)−(3列目のRデータ値)
ΔR7-5 =(7列目のRデータ値)−(5列目のRデータ値)
…ということであり、また、
ΔG4-2 =(4列目のGデータ値)−(2列目のGデータ値)
ΔG6-4 =(6列目のGデータ値)−(4列目のGデータ値)
ΔG8-6 =(8列目のGデータ値)−(6列目のGデータ値)
…ということである。これは、水平方向に沿って同一色のレベル変化を微分情報として抽出するものである。一般的なAD変換後の信号は2種類の色データが1画素おきに繰り返すデータであるため、前記方式では1画素おきの同一色のデータの差分をとることになる。
In the Bayer arrangement, R (red) and G (green) pixels are arranged on one line as R, G, R, G, R, G..., And G, B are arranged on another line. , G, B, G, B..., G (green) and B (blue) pixels are arranged. Explaining the former arrangement, “difference between codes of adjacent pixels related to the same color” is
ΔR 3-1 = (R data value in the third column) − (R data value in the first column)
ΔR 5-3 = (R data value in the fifth column) − (R data value in the third column)
ΔR 7-5 = (R data value in the seventh column) − (R data value in the fifth column)
... and that
ΔG 4-2 = (G data value in the fourth column) − (G data value in the second column)
ΔG 6-4 = (G data value in the sixth column) − (G data value in the fourth column)
ΔG 8-6 = (G data value in the eighth column) − (G data value in the sixth column)
…That's what it means. This is to extract a level change of the same color along the horizontal direction as differential information. Since a signal after general AD conversion is data in which two types of color data are repeated every other pixel, the above method takes a difference between data of the same color every other pixel.

図17は従来技術(特許文献1)における符号化&コード変換回路84の構成を示す。85はAD変換回路83から出力されたデータを所定のクロック周期だけ遅延させる遅延回路、86はAD変換回路83から出力されたデータと遅延回路85で遅延されたデータとの差分をとる減算回路(差分化回路)、87は差分で得られたバイナリデータをグレイコードに変換するバイナリ−グレイコード変換回路である。   FIG. 17 shows the configuration of the encoding & code conversion circuit 84 in the prior art (Patent Document 1). Reference numeral 85 denotes a delay circuit that delays the data output from the AD conversion circuit 83 by a predetermined clock cycle. Reference numeral 86 denotes a subtraction circuit that takes a difference between the data output from the AD conversion circuit 83 and the data delayed by the delay circuit 85 ( A difference circuit 87) is a binary-gray code conversion circuit for converting binary data obtained by the difference into a gray code.

図18は、差分処理とバイナリ−グレイコード変換の具体的な手順を示す。遅延回路85における遅延量は、CDS81におけるサンプリングクロックの2周期分である。2周期分とするのは、1画素おきの同一色のデータの差分をとるためである。   FIG. 18 shows specific procedures for difference processing and binary-Gray code conversion. The delay amount in the delay circuit 85 is two cycles of the sampling clock in the CDS 81. The reason for two periods is to take a difference between data of the same color every other pixel.

図18の(A)欄に示されているように、R信号とG信号が交互に入力されていると想定する。そして、(B)欄のように各信号のAD変換値が変化したとする(10進数)。(C)欄は、実際に出力されるバイナリコードで表す。旧来技術の場合には、このコードがそのまま出力されていた。隣接するものどうしを比較して、各コードが次のコードに切り替わる際に変化するビット数である切り替わり時変化ビット数は、(D)欄のようになる。ここでは、
ΔGR2-1 =(2列目のGデータ値−1列目のRデータ値)
ΔRG3-2 =(3列目のRデータ値−2列目のGデータ値)
ΔGR4-3 =(4列目のGデータ値−3列目のRデータ値)
ΔRG5-4 =(5列目のRデータ値−4列目のGデータ値)
のように考えている。
As shown in the column (A) of FIG. 18, it is assumed that the R signal and the G signal are alternately input. Then, it is assumed that the AD conversion value of each signal is changed (decimal number) as in the (B) column. The column (C) represents the binary code that is actually output. In the case of the old technology, this code was output as it is. The number of change bits at the time of switching, which is the number of bits that change when each code switches to the next code by comparing adjacent ones, is as shown in column (D). here,
ΔGR 2-1 = (G data value in the second column minus R data value in the first column)
ΔRG 3-2 = (R data value in the third column−G data value in the second column)
ΔGR 4-3 = (G data value in the fourth column−R data value in the third column)
ΔRG 5-4 = (R data value in the fifth column−G data value in the fourth column)
I think like that.

従来技術(特許文献1)において、減算回路86は、AD変換回路83から(C)欄に示すようなバイナリコードを入力し、隣接する画素の同一の色どうし、つまり図18の(B)欄で円弧矢印で示すように1つおきの値どうしの差分を求める。ここでは、先に説明したことに従って、
ΔR3-1 =(3列目のRデータ値)−(1列目のRデータ値)
ΔG4-2 =(4列目のGデータ値)−(2列目のGデータ値)
ΔR5-3 =(5列目のRデータ値)−(3列目のRデータ値)
ΔG6-4 =(6列目のGデータ値)−(4列目のGデータ値)
のように考えている。初期データは、差分をとらずにそのままとする。減算回路86から出力される値は、10進数では(E)欄のようになり、バイナリコードでは(F)欄のようになる。
In the prior art (Patent Document 1), the subtraction circuit 86 inputs a binary code as shown in the column (C) from the AD conversion circuit 83, and the same colors of adjacent pixels, that is, the column (B) in FIG. The difference between every other value is obtained as indicated by the arc arrow. Here, according to what I explained earlier,
ΔR 3-1 = (R data value in the third column) − (R data value in the first column)
ΔG 4-2 = (G data value in the fourth column) − (G data value in the second column)
ΔR 5-3 = (R data value in the fifth column) − (R data value in the third column)
ΔG 6-4 = (G data value in the sixth column) − (G data value in the fourth column)
I think like that. The initial data is left as it is without taking a difference. The value output from the subtracting circuit 86 is as in the (E) column in decimal numbers, and as in the (F) column in binary code.

バイナリ−グレイコード変換回路87は、(F)欄の差分バイナリコードをグレイコードに変換する。その結果が(G)欄である。下向きの太い矢印がバイナリ−グレイコード変換を表している。   The binary-gray code conversion circuit 87 converts the differential binary code in column (F) into a gray code. The result is the (G) column. A downward thick arrow represents the binary-gray code conversion.

(G)欄のコードの隣接するものどうしを比較して、切り替わり時変化ビット数は(H)欄のようになる。(D)欄と(H)欄とを比較すると、旧来方式に比べて従来技術(特許文献1)の方が、切り替わり時変化ビット数が減少している。   Comparing adjacent codes in the (G) column, the number of change bits at the time of switching is as in the (H) column. When the column (D) and the column (H) are compared, the number of change bits at the time of switching is reduced in the conventional technique (Patent Document 1) compared to the conventional method.

ちなみに、旧来技術の場合の切り替わり時変化ビット数(4,4,4,5,6,5,4)の合計値は「32」であり、これに対して、従来技術の場合の切り替わり時変化ビット数(4,4,0,2,1,1,1)の合計値は「13」であり、改善が認められる。   Incidentally, the total value of the number of change bits (4, 4, 4, 5, 6, 5, 4) at the time of switching in the case of the conventional technology is “32”, on the other hand, the change at the time of switching in the case of the conventional technology. The total value of the number of bits (4, 4, 0, 2, 1, 1, 1) is “13”, and improvement is recognized.

上記のように同一色どうし間で差分をとってグレイコードに変換すれば、隣接間で色が異なっても差分どうしにはそれほど大きな差異がないので、例えばR(赤)成分の画像データの出力からG(緑)成分の画像データの出力へ切り替わる際に変化するビットの数も少ないものとなっている。   If the difference between the same colors is taken and converted into a gray code as described above, there is no significant difference between the differences even if the colors are different between the adjacent colors. For example, output of R (red) component image data The number of bits that change when switching from G to (G) component image data output is also small.

バイナリ−グレイコード変換を行う理由は次のとおりである。もしも、単に差分をとるだけでバイナリ−グレイコード変換をしないのであれば、次のような問題が残る。1つの画面では、差分が正になる割合と負になる割合がほぼ同一である。バイナリコードは2の補数で表わされる。正から負に変わるときは、オール“0”からオール“1”へコードが大きく変化し、また負から正へ変わるときはオール“1”からオール“0”へコードが大きく変化する。そこで、バイナリコードをグレイコードに変換すれば、正から負あるいは負から正へ変わるときに、コード変化が小さくてすむ。   The reason for performing the binary-gray code conversion is as follows. If the binary-Gray code conversion is not performed simply by taking the difference, the following problem remains. In one screen, the rate at which the difference is positive and the rate at which the difference is negative are substantially the same. The binary code is represented by 2's complement. When changing from positive to negative, the code changes greatly from all “0” to all “1”, and when changing from negative to positive, the code changes greatly from all “1” to all “0”. Therefore, if the binary code is converted to the gray code, the code change is small when changing from positive to negative or from negative to positive.

ここで、参考までに2の補数で表わされるバイナリコードとグレイコードとの関係を説明する。例えば、3ビットのバイナリコードでは10進数の「0」から「−1」に変化するときに「000」から「111」に変化する。4ビットや8ビット、あるいはそれ以上のビット数のコードでも同様にオール「0」からオール「1」に変化する。この場合、切り替わるビットは全ビット(3個)である。一方、グレイコードでは、例えば3ビットの場合には10進数の「0」から「−1」に変化するときに「000」から「100」に変化するので、この場合、切り替わるビットはたった1ビットである。したがって、出力バッファで出力が切り替わる際に流れる貫通電流もバイナリコードを出力する場合よりもグレイコードを出力する場合の方が大幅に少なくなる。   Here, for reference, the relationship between the binary code represented by 2's complement and the Gray code will be described. For example, in a 3-bit binary code, when the decimal number “0” changes to “−1”, the value changes from “000” to “111”. Similarly, a code having 4 bits, 8 bits, or more bits changes from all “0” to all “1”. In this case, all the bits (three) are switched. On the other hand, in the Gray code, for example, in the case of 3 bits, when the decimal number is changed from “0” to “−1”, the bit changes from “000” to “100”. It is. Accordingly, the through current that flows when the output is switched in the output buffer is significantly less when the gray code is output than when the binary code is output.

映像信号においては隣接する画素間での急激な変化は少ないので、AD変換後のコードを直ちにグレイコードに変換しても同一色どうしではビット変化量は少ない。従来技術においてAD変換後のコードを直ちにグレイコードに変換せずに差分をとっているのは、
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のような色要素配列のフィルタを通したCCDの出力の場合、映像信号においては隣接する画素どうしでは変化が少なくても、1つの画素の異色間のコード差は比較的大きいことが多いためである。例外として撮影対象が色彩の変化に乏しい灰色の場合には、異色間のコード差も小さくなる。
In the video signal, since there is little abrupt change between adjacent pixels, even if the code after AD conversion is immediately converted to a gray code, the amount of bit change is small between the same colors. In the prior art, taking the difference without immediately converting the code after AD conversion into gray code,
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In the case of a CCD output through a filter having a color element array such as the above, even if there is little change between adjacent pixels in a video signal, the code difference between different colors of one pixel is often relatively large. is there. As an exception, if the subject to be photographed is gray with little color change, the code difference between different colors is also reduced.

なお、図20は従来技術における受信側であるグレイ−バイナリ差分復号回路90の構成を示し、91はグレイ−バイナリコード変換回路、92は加算回路、93は遅延回路である。
特開2002−300591号公報
FIG. 20 shows the configuration of the gray-binary differential decoding circuit 90 on the receiving side in the prior art. 91 is a gray-binary code conversion circuit, 92 is an adding circuit, and 93 is a delay circuit.
JP 2002-300591 A

上記従来技術の場合、一般的な撮影条件で撮像素子から出力される2色それぞれのデータ差分値の変化には相関があり、差分値どうし間の変化は少ないことを前提にしている。上記で説明した例の場合であると、ΔR3-1 とΔG4-2 との間の変化、ΔG4-2 とΔR5-3 との間の変化、ΔR5-3 とΔG6-4 との間の変化等々は少ないことを前提にしている。 In the case of the above prior art, it is assumed that there is a correlation between changes in the data difference values of the two colors output from the image sensor under general imaging conditions, and there is little change between the difference values. In the example described above, the change between ΔR 3-1 and ΔG 4-2 , the change between ΔG 4-2 and ΔR 5-3 , ΔR 5-3 and ΔG 6-4 It is assumed that there are few changes between

しかし、単色でありながら階調変化をもつ自然画像などを撮像した場合には、前記の前提が成立せず、2色の差分値どうし間の変化が大きくなってくる。例えば、上記で説明した例の場合であると、ΔR3-1 とΔG4-2 との間の変化、ΔG4-2 とΔR5-3 との間の変化、ΔR5-3 とΔG6-4 との間の変化等々が大きくなってくる。 However, when a natural image or the like having a single color and having a gradation change is captured, the above assumption is not satisfied, and a change between two color difference values becomes large. For example, in the case of the example described above, a change between ΔR 3-1 and ΔG 4-2 , a change between ΔG 4-2 and ΔR 5-3 , ΔR 5-3 and ΔG 6 Changes between -4 and so on will become larger.

また、同一色のサンプルリングは1画素おきである。そのため、特に標本化周波数の1/2に当たるナイキスト周波数の近傍の周波数特性をもつ階調成分が含まれるとき、(D)欄で互いに隣り合う差分値どうし間の変化が顕著に大きなものとなる。   In addition, sampling of the same color is every other pixel. Therefore, especially when a gradation component having a frequency characteristic in the vicinity of the Nyquist frequency corresponding to ½ of the sampling frequency is included, the change between the difference values adjacent to each other in the column (D) becomes remarkably large.

このように差分値どうし間の変化が大きなものになると、コード変換にグレイコード変換を用いても、グレイコードによる切り替わり時変化ビット数は少なくならず、ノイズ低減効果が落ちてしまう(図19参照)。ちなみに、図18の場合、(B)欄のデータ列は、
(200,100,200,100,202,101,200,100,…)
であるのに対して、図19の場合、(B)欄のデータ列は、
(200,100,207,100,212,101,209,100,…)
となっており、R信号の変化が大きくなっている。そして、切り替わり時変化ビット数については、図18の場合の(4,4,0,2,1,1,1)の合計値は「13」であるのに対して、図19の場合では、(4,3,1,3,2,2,2)の合計値は「17」となって、増加してしまう(一例)。
In this way, when the change between the difference values becomes large, even if the Gray code conversion is used for the code conversion, the number of bits changing at the time of switching by the Gray code is not reduced, and the noise reduction effect is reduced (see FIG. 19). ). Incidentally, in the case of FIG. 18, the data string in column (B) is
(200, 100, 200, 100, 202, 101, 200, 100, ...)
On the other hand, in the case of FIG. 19, the data string in column (B) is
(200, 100, 207, 100, 212, 101, 209, 100, ...)
Thus, the change of the R signal is large. As for the number of change bits at the time of switching, the total value of (4, 4, 0, 2, 1, 1, 1) in the case of FIG. 18 is “13”, whereas in the case of FIG. The total value of (4, 3, 1, 3, 2, 2, 2) is “17” and increases (an example).

本発明は、このような事情に鑑みて創作したものであり、単色でありながら階調変化をもつ画像などを撮像した場合でも、コード変換後の切り替わり時変化ビット数を少なくして、デジタル画像データを出力する際のノイズ低減を行って画質を向上させることができる半導体集積回路、撮像システム、信号変換方法を提供することを目的としている。   The present invention was created in view of such circumstances, and even when an image or the like that is a single color and has a gradation change is captured, the number of bits that change at the time of switching after code conversion is reduced, thereby reducing the digital image. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit, an imaging system, and a signal conversion method that can improve image quality by reducing noise when outputting data.

本発明による半導体集積回路は、
撮像素子から入力されてくるアナログカラー映像信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路によって増幅された映像信号をデジタル信号に変換するAD変換回路と、
前記AD変換回路によるAD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって色差データを生成する隣接色差データ生成手段と、
前記隣接色差データ生成手段による色差データのコードを前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換するコード変換手段とを備えた構成とされている。この半導体集積回路は、チップ上でアナログフロントエンド装置として構成されることを想定している。「前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換するコード変換手段」とは、例えばバイナリ−グレイコード変換回路のようなものである。
A semiconductor integrated circuit according to the present invention comprises:
An amplifier circuit for amplifying an analog color video signal input from the image sensor;
An AD converter circuit for converting the video signal amplified by the amplifier circuit into a digital signal;
Adjacent color difference data generating means for generating color difference data by taking a difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel after AD conversion by the AD conversion circuit;
Code conversion means for converting the code of the color difference data by the adjacent color difference data generation means into a code with a small number of change bits when switching between the preceding and succeeding codes is provided. This semiconductor integrated circuit is assumed to be configured as an analog front-end device on a chip. The “code conversion means for converting into a code with a small number of change bits when switching between the previous and next codes” is, for example, a binary-Gray code conversion circuit.

この本発明の構成が従来技術との対比において特徴とする点は、隣接色差データ生成手段である。従来技術の場合の差分化手段は、同一色に関わる隣接する画素のコードどうし間の差分をとるものであった。これに対して本発明の隣接色差データ生成手段は、AD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって色差データを生成するものである。“同一色”に対して“色情報の異なる”という点で相違している。上記構成で「画素ごとに色情報の異なるデータ列」というのは、前段の撮像素子が被写体の光像を光電変換する複数色のカラーフィルタを実装していることを想定している。理解を容易にするため、一例としてベイヤー配列をあげると、従来技術の場合は、その差分処理対象の画素が1つおきの2画素となるのに対して、本発明では、その差分処理対象の画素がすぐ隣の画素どうしとなる。R1、G1、R2、G2、R3、G3…の配列で考えると、従来技術の場合は、R1−R2、R2−R3…やG1−G2、G2−G3…となるのに対して、本発明では、R1−G1、G1−R2、R2−G2、G2−R3、R3−G3…のようになるということである。従来技術の場合のRi−RjとGi−Gjの組み合わせは2種類の色差データであるが、本発明の場合のRi−Gj,Gi−Rjは1種類の色差データである。なお、これは、あくまで一例であるにすぎず、本発明を拘束するものではない。   The feature of the configuration of the present invention in comparison with the prior art is the adjacent color difference data generation means. The differentiating means in the case of the conventional technique takes a difference between codes of adjacent pixels related to the same color. On the other hand, the adjacent color difference data generation means of the present invention generates color difference data by taking the difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel after AD conversion. The difference is that “color information is different” with respect to “same color”. In the above configuration, “a data string having different color information for each pixel” assumes that the image sensor in the previous stage is mounted with a plurality of color filters that photoelectrically convert the light image of the subject. In order to facilitate understanding, taking a Bayer array as an example, in the case of the conventional technology, the difference processing target pixel is every other two pixels, whereas in the present invention, the difference processing target pixel is Pixels are adjacent pixels. Considering the arrangement of R1, G1, R2, G2, R3, G3..., In the case of the prior art, R1-R2, R2-R3... And G1-G2, G2-G3. Then, R1-G1, G1-R2, R2-G2, G2-R3, R3-G3. The combination of Ri-Rj and Gi-Gj in the case of the prior art is two kinds of color difference data, but Ri-Gj and Gi-Rj in the case of the present invention are one kind of color difference data. Note that this is merely an example and does not restrict the present invention.

そして、以上のように、色情報の異なる隣接データどうし間の差分をとって生成した色差データに対して、コード変換手段によるコード変換を行って、前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換する。こうすることにより、単色でありながら階調変化をもつ画像などを撮像した場合でも、従来技術に比べて、コード変換後の切り替わり時変化ビット数が少なく、AD変換回路を備えた半導体集積回路の出力回路での貫通電流と出力負荷のドライブ電流が減少する。その結果、デジタル画像データを出力する際のノイズ低減がより効果的となり、画質向上に供することが可能となる。また、ノイズエネルギーの総量が減少するので、消費電力の削減も可能となる。   As described above, the color difference data generated by taking the difference between adjacent data having different color information is subjected to code conversion by the code conversion means, so that the number of change bits at the time of switching between the preceding and succeeding codes is increased. Convert to less code. By doing this, even when an image having a single color but having a gradation change is captured, the number of bits that change at the time of switching after code conversion is smaller than that of the prior art, and the semiconductor integrated circuit including the AD conversion circuit is reduced. The through current in the output circuit and the drive current of the output load are reduced. As a result, noise reduction when outputting digital image data becomes more effective, and it is possible to improve image quality. Further, since the total amount of noise energy is reduced, power consumption can be reduced.

上記構成の半導体集積回路において、前記隣接色差データ生成手段は、前記AD変換回路によるAD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データを生成する色差タイプ差分化手段と、前記色差タイプ差分化手段によって生成される1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データに対して1データおきに正負符号を反転し、正負符号の揃った色差データを生成する正負符号反転手段とから構成されているという態様がある。これは、隣接色差データ生成手段の構成をより詳しく説明するもので、隣接色差データ生成手段が色差タイプ差分化手段と正負符号反転手段との組み合わせからなる場合の態様である。「色差タイプ」というのは、本発明の特徴である、「画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分」に密接に関連することを強調している。正負符号というのは、プラス「+」、マイナス「−」のことである。   In the semiconductor integrated circuit having the above-described configuration, the adjacent color difference data generating means obtains a difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel after AD conversion by the AD conversion circuit, and for each pixel clock. A color difference type differentiating unit that generates color difference data having different positive and negative signs, and inverting the positive and negative signs every other data for color difference data having a different positive and negative sign for each pixel clock generated by the color difference type differentiating unit, There is an aspect in which it is constituted by a positive / negative sign inversion means for generating color difference data with positive and negative signs. This is a more detailed description of the configuration of the adjacent color difference data generating means, and is an aspect in the case where the adjacent color difference data generating means is a combination of a color difference type differentiating means and a positive / negative sign inverting means. The “color difference type” emphasizes that it is closely related to “difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel”, which is a feature of the present invention. The positive and negative signs are plus “+” and minus “−”.

この場合、色差タイプ差分化手段は、AD変換回路からAD変換後のデータ列を入力し、画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データを生成する。このように、色差データが1画素クロックごとに正負符号が異なるようになるのは、後述するように色差タイプ差分化手段が遅延回路と減算回路からなる場合に典型的に現れる。この1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データのままでは、そのコードを前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換することが困難である。そこで、正負符号反転手段によって、1データおきに正負符号を反転し、正負符号の揃った色差データを生成する。これは、連続的な1種類の色差データである。この正負符号の揃った色差データであれば、そのコードを前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換することが正しく行われる。その結果、出力されるデジタル信号が切り替わる際に同時に変化するビット数(同時変化ビット数)が少なくなり、それによって出力回路での貫通電流と負荷のドライブ電流が減少し、出力の変化に伴うノイズを低減することが可能となる。   In this case, the color difference type differentiating means inputs the data string after AD conversion from the AD conversion circuit, takes the difference between adjacent data in the data string having different color information for each pixel, and determines whether the difference is positive or negative for each pixel clock. Color difference data having different signs is generated. Thus, the difference in sign of the color difference data for each pixel clock typically appears when the color difference type differentiating means is composed of a delay circuit and a subtraction circuit, as will be described later. If the color difference data has a different sign for each pixel clock, it is difficult to convert the code into a code with a small number of change bits when switching between the preceding and succeeding codes. Therefore, the positive / negative sign inverting means inverts the positive / negative sign every other data to generate color difference data with the positive / negative signs aligned. This is one type of continuous color difference data. If the color difference data has both positive and negative codes, the code is correctly converted to a code with a small number of bits that change when switching between the preceding and succeeding codes. As a result, when the output digital signal is switched, the number of bits that change simultaneously (the number of bits that change simultaneously) decreases, thereby reducing the through current in the output circuit and the drive current of the load, resulting in noise accompanying the change in output. Can be reduced.

また上記構成の半導体集積回路において、前記色差タイプ差分化手段は、前記AD変換回路からの入力データを遅延させる遅延回路と、前記遅延回路で遅延されたデータと前記入力データとの差分をとる減算回路とから構成され、前記遅延回路は、1画素おきに色情報が変化するデータのときに1画素クロックの遅延処理を行うように構成されているという態様がある。このように構成すれば、減算回路は、遅延データと現データの差分をとるが、遅延回路が遅延量1画素クロックの遅延回路に構成されているので、カラー情報の異なる隣接データどうし間の差分である色差データを生成することが可能となる。ただし、遅延量が1画素クロックであるので、その色差データは1画素クロックごとに正負符号が異なるものとなる。この交互異符号の不都合を解消するのが、次に説明する正負符号反転手段である。   Further, in the semiconductor integrated circuit having the above configuration, the color difference type differentiating means includes a delay circuit that delays input data from the AD converter circuit, and a subtraction that obtains a difference between the data delayed by the delay circuit and the input data. There is a mode in which the delay circuit is configured to perform a delay process of one pixel clock when the data changes in color information every other pixel. With this configuration, the subtraction circuit calculates the difference between the delay data and the current data. However, since the delay circuit is configured as a delay circuit having a delay amount of 1 pixel clock, the difference between adjacent data having different color information is obtained. Thus, it is possible to generate color difference data. However, since the delay amount is one pixel clock, the color difference data has a different sign for each pixel clock. The sign-inversion means to be described next eliminates the disadvantages of this alternating code.

上記構成の半導体集積回路において、前記正負符号反転手段は、前記色差タイプ差分化手段からの1データごとに正負符号が反転する色差データに対して、有効データの水平方向で時間的に前方の任意の位相位置を基準に位相固定された画素クロックを用いて、その画素クロックの2分周制御によって、前記色差データの正負符号を1データおきに反転するよう構成されているという態様がある。   In the semiconductor integrated circuit having the above-described configuration, the positive / negative sign inverting means may be arbitrary arbitrary temporally forward in the horizontal direction of the effective data with respect to the chrominance data whose positive / negative sign is inverted for each data from the chrominance type differentiating means. There is a mode in which a pixel clock whose phase is fixed with respect to the phase position of the color clock is used and the sign of the color difference data is inverted every other data by the frequency division control of the pixel clock.

また上記構成の半導体集積回路において、前記正負符号反転手段は、前記色差タイプ差分化手段からの1データごとに正負符号が反転する色差データに対して、有効データの垂直方向で時間的に前方の任意の位相位置を基準に位相固定された画素クロックを用いて、その画素クロックの2分周制御によって、前記色差データの正負符号を1データおきに反転するよう構成されているという態様がある。   Further, in the semiconductor integrated circuit having the above configuration, the positive / negative sign inverting means is temporally forward in the vertical direction of the effective data with respect to the chrominance data in which the positive / negative sign is inverted for each data from the chrominance type differentiating means. There is an aspect in which a pixel clock whose phase is fixed with respect to an arbitrary phase position is used, and the sign of the color difference data is inverted every other data by dividing the pixel clock by two.

画素クロックの基準位相を有効データの水平方向前方に固定する場合でも、垂直方向前方に固定する場合でも、いずれも、正負符号反転手段は、減算回路から出力されてくる1データごとに正負符号が反転する色差データを正負符号の揃った色差データに調整する。もし、1データごとに正負符号が反転する色差データをそのまま次のコード変換手段に送り、これをコード変換するとなれば、前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換することはむずかしい。上記のように、正負符号の揃った色差データに調整しておけば、そのような不都合はなく、コード変換手段によって前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに正しく変換することが可能となる。   Whether the reference phase of the pixel clock is fixed to the front of the effective data in the horizontal direction or the front of the vertical direction, the positive / negative sign inversion means generates a positive / negative sign for each data output from the subtraction circuit. The color difference data to be inverted is adjusted to the color difference data having the same sign. If color difference data in which the sign is inverted for each data is sent to the next code conversion means as it is, and this is converted into code, it can be converted into a code with a small number of change bits when switching between previous and next codes. It is difficult. As described above, adjustment to color difference data with positive and negative signs will not cause such inconvenience, and code conversion means can correctly convert to a code with a small number of change bits when switching between previous and next codes. It becomes possible.

また上記構成の半導体集積回路において、前記隣接色差データ生成手段は、前記色差タイプ差分化手段の前段に、有効データの前データ部に0データを挿入する0データ挿入手段が挿入されているという態様がある。色差タイプ差分化手段を遅延回路と減算回路とで構成する場合には、有効データの先頭データが欠損する。この先頭データの欠損を回避するのが0データ挿入手段である。その結果、有効データの全体を良好に取り扱うことができ、ノイズエネルギーの不用意な増加を抑制する。   In the semiconductor integrated circuit having the above-described configuration, the adjacent color difference data generating means includes a zero data insertion means for inserting zero data in a preceding data portion of valid data before the color difference type differentiating means. There is. When the color difference type differentiating means is composed of a delay circuit and a subtraction circuit, the leading data of valid data is lost. The zero data insertion means avoids the loss of the head data. As a result, the entire effective data can be handled well, and an inadvertent increase in noise energy is suppressed.

また上記構成の半導体集積回路において、前記コード変換手段は、入力されてくるバイナリコードをグレイコードに変換するバイナリ−グレイコード変換回路であることが好ましい。   In the semiconductor integrated circuit having the above configuration, the code conversion means is preferably a binary-gray code conversion circuit that converts an input binary code into a gray code.

以上をまとめると、本発明の半導体集積回路によれば、AD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって色差データを生成する隣接色差データ生成手段を設け、この隣接色差データ生成手段による色差データのコードをコード変換手段によって前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコード(例えばグレイコード)に変換するので、互いに隣接する色差データどうし間の差分にはそれほど大きな差異はなく、自然な階調をもった画像データの出力の切り替わりにおいて、同時変化ビット数を従来技術よりも少なくなくすることができる。結果、デジタル画像データを出力する際のノイズ低減がより効果的となり、画質向上に供することが可能となる。また、ノイズエネルギーの総量が減少するので、消費電力の削減も可能となる。   In summary, according to the semiconductor integrated circuit of the present invention, there is provided adjacent color difference data generating means for generating color difference data by taking the difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel after AD conversion. Since the code of the color difference data by the adjacent color difference data generating means is converted by the code converting means into a code (for example, a gray code) having a small number of change bits when switching between the preceding and succeeding codes, the difference between the color difference data adjacent to each other Are not so different, and the number of simultaneously changing bits can be made smaller than that of the prior art in switching the output of image data having a natural gradation. As a result, noise reduction when outputting digital image data becomes more effective, and it is possible to improve image quality. Further, since the total amount of noise energy is reduced, power consumption can be reduced.

以上は、本発明にかかわる半導体集積回路についての説明であったが、以下では本発明にかかわる撮像システムについて説明する。   The above is the description of the semiconductor integrated circuit according to the present invention. Hereinafter, the imaging system according to the present invention will be described.

本発明による撮像システムは、上記いずれかの半導体集積回路を第1の半導体集積回路として構成要素に含み、さらに、前記第1の半導体集積回路から出力されるコードを入力して元のバイナリコードに復号変換する色差データ復号手段と、前記色差データ復号手段から出力される前記バイナリコードに対する画像処理回路とからなる第2の半導体集積回路とを備えた構成とされている。   An imaging system according to the present invention includes any one of the semiconductor integrated circuits as a first semiconductor integrated circuit as a component, and further inputs a code output from the first semiconductor integrated circuit into an original binary code. A color difference data decoding unit for decoding and conversion and a second semiconductor integrated circuit including an image processing circuit for the binary code output from the color difference data decoding unit are provided.

そして、前記色差データ復号手段は、前記第1の半導体集積回路から出力される色差データを入力して元のバイナリコードに復号変換(デコード処理)するコード逆変換手段と、前記コード逆変換手段の出力で正負符号の揃った色差データに対して1データおきに正負符号を反転復元し、1データごとに正負符号が反転する色差データを生成する正負符号反転復元手段と、1データごとに正負符号が反転する色差データの隣接データどうし間の差分をとりながら順次に累積する減算累積手段とから構成されている。   The color difference data decoding means includes: a code reverse conversion means for inputting the color difference data output from the first semiconductor integrated circuit and performing decoding conversion (decoding processing) into an original binary code; and the code reverse conversion means A positive / negative sign inversion restoring means for inverting and restoring the positive / negative sign every other data with respect to the color difference data having the same positive / negative sign at the output, and generating chrominance data in which the positive / negative sign is inverted for each data, and a positive / negative sign for each data Subtracting and accumulating means for accumulating sequentially while taking the difference between adjacent data of the color difference data that is inverted.

コード逆変換手段は、第1の半導体集積回路から送られてくる色差データ(これは、同時変化ビット数が少ないコードのデータ列となっている)を入力して、元の色差のバイナリコードに復号変換する。この復号変換で得られる色差のバイナリコードでは、正負符号の揃った色差データとなっている。これをそのまま減算累積するとなると、この処理で得られるデータ列は、第1の半導体集積回路においてそのAD変換回路から出力されてくるデータ列に対して、1データごとに正負符号が逆転したデータ列となってしまう。つまり、正しく復元されない。そこで、減算累積手段で処理する前に、正負符号反転復元手段に導く。正負符号反転復元手段は、コード逆変換手段からの正負符号の揃った色差データに対して1データおきに正負符号を反転復元し、1データごとに正負符号が反転した色差データを生成する。これで、減算累積の準備が整ったことになる。1データごとに正負符号が反転した色差データは減算累積手段に取り込まれ、1データごとに正負符号が反転する色差データの隣接データどうし間の差分をとりながら順次に累積していく。その結果、得られるデータ列は、第1の半導体集積回路においてそのAD変換回路から出力されてくるデータ列と同じ形態のデータ列となり、正しく復元されることとなる。   The code reverse conversion means inputs the color difference data sent from the first semiconductor integrated circuit (this is a data string of a code with a small number of simultaneously changing bits) and converts it into the original binary code of the color difference. Perform decryption conversion. The color difference binary code obtained by this decoding conversion is color difference data with positive and negative signs. If this is subtracted and accumulated as it is, the data string obtained by this processing is a data string in which the sign of each data is reversed with respect to the data string output from the AD conversion circuit in the first semiconductor integrated circuit. End up. In other words, it is not restored correctly. Therefore, before processing by the subtracting and accumulating means, it is guided to the positive / negative sign inversion restoring means. The positive / negative sign reversal restoring means inverts and restores the positive / negative sign every other data with respect to the color difference data having the same positive / negative sign from the code reverse conversion means, and generates color difference data in which the positive / negative sign is inverted for each data. Now you are ready for subtraction accumulation. The color difference data with the positive / negative sign inverted for each data is taken into the subtraction accumulating means, and sequentially accumulated while taking the difference between adjacent data of the color difference data with the positive / negative code inverted for each data. As a result, the data string obtained is a data string having the same form as the data string output from the AD conversion circuit in the first semiconductor integrated circuit, and is correctly restored.

上記構成の撮像システムにおいて、前記正負符号反転復元手段は、前記コード逆変換手段の出力で正負符号の揃った色差データに対して、第1のコード変換と同じ有効データの水平方向で時間的に前方の基準の位相位置を基準として位相固定された画素クロックを用いて、その画素クロックの2分周制御によって、前記色差データの正負符号を1データおきに反転復元し、1データごとに正負符号が反転する色差データを生成するよう構成されているという態様がある。   In the imaging system having the above-described configuration, the positive / negative sign inversion restoring unit temporally applies the same effective data as in the first code conversion in the horizontal direction with respect to the color difference data in which the positive / negative signs are aligned at the output of the code reverse conversion unit. Using a pixel clock whose phase is fixed with reference to the phase position of the front reference, the positive / negative sign of the color difference data is inverted and restored every other data by the frequency division control of the pixel clock. Is configured to generate color difference data that is inverted.

また上記構成の撮像システムにおいて、前記正負符号反転復元手段は、前記コード逆変換手段の出力で正負符号の揃った色差データに対して、第1のコード変換と同じ有効データの垂直方向で時間的に前方の基準の位相位置を基準として位相固定された画素クロックを用いて、その画素クロックの2分周制御によって、前記色差データの正負符号を1データおきに反転復元し、1データごとに正負符号が反転する色差データを生成するよう構成されているという態様がある。   Further, in the imaging system having the above-described configuration, the positive / negative sign inversion restoring unit temporally operates in the vertical direction of the same effective data as that of the first code conversion with respect to color difference data in which positive / negative signs are aligned at the output of the code reverse conversion unit. Using a pixel clock whose phase is fixed with respect to the front reference phase position as a reference, the positive / negative sign of the chrominance data is inverted and restored every other data by dividing the pixel clock by 2 and positive / negative for each data. There is an aspect in which color difference data whose sign is inverted is generated.

画素クロックの基準位相を有効データの水平方向前方に固定する場合でも、垂直方向前方に固定する場合でも、いずれも、正負符号反転復元手段は、正しい位相関係で、色差データの正負符号について1データおきの反転復元を正しく遂行する。   Whether the reference phase of the pixel clock is fixed in front of the effective data in the horizontal direction or in the front of the vertical direction, the positive / negative sign inversion restoration means has one data for the positive / negative sign of the color difference data in the correct phase relationship. Perform the correct reverse restoration correctly.

また上記構成の撮像システムにおいて、前記減算累積手段は、前記正負符号反転復元手段の出力データを入力する減算回路と、前記減算回路による演算結果を遅延させる遅延回路とで構成され、前記遅延回路で遅延された演算結果データは前記減算回路の累積入力として接続され、前記遅延回路は、1画素おきに色情報が変化するデータデータのときに1画素クロックの遅延処理を行うように構成されているという態様がある。こうすることにより、得られるデータ列を、第1の半導体集積回路のAD変換回路から出力されてくるデータ列と同じ形態のデータ列に正しく復元することが可能となる。   In the imaging system having the above-described configuration, the subtraction accumulation unit includes a subtraction circuit that inputs the output data of the positive / negative sign inversion restoration unit, and a delay circuit that delays a calculation result by the subtraction circuit. The delayed calculation result data is connected as an accumulation input of the subtracting circuit, and the delay circuit is configured to perform a delay process of one pixel clock when the data data changes in color information every other pixel. There is a mode. By doing so, it is possible to correctly restore the obtained data string into a data string having the same form as the data string output from the AD conversion circuit of the first semiconductor integrated circuit.

また上記構成の撮像システムにおいて、前記減算累積手段は、初期の0データ挿入を行うリセット手段を有しているという態様がある。こうすることにより、第1の半導体集積回路における0データ挿入手段によって挿入された0データの影響を解消し、データ列をまったく正しいものとして復元することが可能となる。   In the imaging system having the above configuration, the subtracting and accumulating unit may include a reset unit that performs initial zero data insertion. By doing so, it is possible to eliminate the influence of the 0 data inserted by the 0 data insertion means in the first semiconductor integrated circuit and restore the data string as completely correct.

また上記構成の撮像システムにおいて、前記コード変換手段の前段に任意のタイミングで基準タイミングを示すイネーブルコードを付加するイネーブルコード付加回路を備え、前記コード逆変換手段の後段に前記イネーブルコードを復号するイネーブルコード復号回路を備え、前記イネーブルコード復号回路が復号したイネーブルコードを復号処理開始の基準タイミングとして用いるように構成されているという態様がある。こうすることにより、本発明の撮像システムによる上記した特有の機能を任意のタイミングで発揮開始させることが可能となる。   In the imaging system having the above-described configuration, an enable code adding circuit for adding an enable code indicating a reference timing at an arbitrary timing is provided at a preceding stage of the code converting means, and an enable code for decoding the enable code is provided at a subsequent stage of the code inverse converting means. There is a mode in which a code decoding circuit is provided and the enable code decoded by the enable code decoding circuit is used as a reference timing for starting the decoding process. By doing so, it becomes possible to start exhibiting the above-mentioned specific functions by the imaging system of the present invention at an arbitrary timing.

また上記構成の撮像システムにおいて、前記コード逆変換手段は、入力されてくるグレイコードをバイナリコードに変換するグレイ−バイナリコード変換回路であることが好ましい。   In the imaging system having the above configuration, it is preferable that the code reverse conversion unit is a gray-binary code conversion circuit that converts an input gray code into a binary code.

また、本発明による信号変換方法は、撮像素子から入力されてくるアナログカラー映像信号をデジタル信号に変換する信号変換方法であって、
映像信号をAD変換するステップと、
画素ごとに色情報の異なるデータに対して注目画素を一次元にシフトしながら同一方向の隣接データとの差分処理を行うステップと、
1次元の正負符号が異なる色差データを生成するステップと、
1データごとに正負符号が異なる色差データに対して基準位置に対して1データおきに前記色差データの符号を反転させ正負符号の揃った色差データとするステップと、
前記正負符号の揃った色差データを隣接データ変化の少ないコードに変換するステップとを含むものである。
A signal conversion method according to the present invention is a signal conversion method for converting an analog color video signal input from an image sensor into a digital signal,
AD converting the video signal;
A step of performing difference processing with adjacent data in the same direction while shifting the target pixel in one dimension with respect to data having different color information for each pixel;
Generating color difference data having different one-dimensional positive and negative signs;
A step of inverting the sign of the color difference data every other data with respect to a reference position for color difference data having a different positive / negative sign for each data to obtain color difference data with a positive / negative code aligned;
Converting the color difference data with the positive and negative signs into a code with little change in adjacent data.

本発明によれば、AD変換回路とコード変換手段との間に隣接色差データ生成手段を介挿し、AD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって色差データを生成するようにしたので、単色でありながら階調変化をもつ画像などを撮像した場合でも、従来技術に比べて、コード変換後の切り替わり時変化ビット数が少なく、半導体集積回路の出力回路での貫通電流と出力負荷のドライブ電流を減少させることができ、デジタル画像データを出力する際のノイズ低減がより効果的となり、画質向上に供することが可能となる。また、ノイズエネルギーの総量が減少するので、消費電力の削減も実現することができる。   According to the present invention, the adjacent color difference data generating means is inserted between the AD conversion circuit and the code converting means, and the difference between adjacent data in the data string having different color information is obtained for each pixel after AD conversion. Since data is generated, even when an image with a single color but with gradation changes is captured, the number of bits that change at the time of switching after code conversion is small compared to the conventional technology, and the output circuit of a semiconductor integrated circuit Can reduce the through current and the drive current of the output load, more effectively reduce noise when outputting digital image data, and improve the image quality. Further, since the total amount of noise energy is reduced, power consumption can be reduced.

以下、本発明にかかわる半導体集積回路、撮像システムの実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。   Embodiments of a semiconductor integrated circuit and an imaging system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における撮像システムの概略構成を示すブロック図である。この撮像システムは、イメージセンサとアナログフロントエンド装置とDSPとから構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an imaging system according to Embodiment 1 of the present invention. This imaging system is composed of an image sensor, an analog front end device, and a DSP.

図1において、10は撮像素子としてのCCD等のイメージセンサ、20は第1の半導体集積回路であるアナログフロントエンド装置(AD変換用LSI)、30は第2の半導体集積回路であるDSPである。アナログフロントエンド装置20の構成要素として、21はイメージセンサ10から出力され入力端子INに入力されたアナログカラー映像信号をサンプリングする相関二重サンプリング回路(CDS)、22はサンプリングされた映像信号を増幅する利得制御可能な増幅回路(プログラマブルゲインアンプ(PGA))、23は増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換回路(ADC)、24はAD変換された隣り合うデジタル画像データを差分化して1画素おきにデータの正負符号を反転し、さらにそれをグレイコードに変換する色差タイプ符号化&コード変換回路、25はコード変換された信号を出力端子OUTよりチップ外部へ出力するパラレルデータ出力回路である。26はCPUインターフェース、27はクロック逓倍回路、28は同期信号発生回路(SSG)、29はタイミングジェネレータである。DSP30の構成要素として、31はグレイコードをバイナリコードに変換し、1画素おきに色差データの正負符号を反転し、2種類の色データを復号する色差データ復号回路、32は色差データ復号回路31から出力されるバイナリコードに対して画像処理を行う画像処理回路である。   In FIG. 1, 10 is an image sensor such as a CCD as an image sensor, 20 is an analog front-end device (AD conversion LSI) which is a first semiconductor integrated circuit, and 30 is a DSP which is a second semiconductor integrated circuit. . As a component of the analog front-end device 20, 21 is a correlated double sampling circuit (CDS) that samples the analog color video signal output from the image sensor 10 and input to the input terminal IN, and 22 amplifies the sampled video signal. A gain controllable amplifier circuit (programmable gain amplifier (PGA)), 23 an AD converter circuit (ADC) that converts the amplified analog signal into a digital signal, and 24 differentiating adjacent digital image data after AD conversion A color difference type encoding & code conversion circuit that inverts the sign of data every other pixel and converts it into a gray code, and 25 is a parallel data output that outputs the code converted signal from the output terminal OUT to the outside of the chip. Circuit. 26 is a CPU interface, 27 is a clock multiplication circuit, 28 is a synchronization signal generation circuit (SSG), and 29 is a timing generator. As a component of the DSP 30, 31 is a color difference data decoding circuit that converts a gray code into a binary code, inverts the sign of color difference data every other pixel, and decodes two types of color data. 32 is a color difference data decoding circuit 31. 2 is an image processing circuit that performs image processing on the binary code output from the computer.

アナログフロントエンド装置20の構成要素のうち色差タイプ符号化&コード変換回路24を除く回路は、従来技術においても設けられていたと考えてよい。つまり、AD変換回路23とパラレルデータ出力回路25との間に挿入された色差タイプ符号化&コード変換回路24と、これに関連して追加された色差データ復号回路31が本実施の形態における特徴である。   Of the components of the analog front-end device 20, it may be considered that the circuits other than the color difference type encoding & code conversion circuit 24 are also provided in the prior art. That is, the color difference type encoding & code conversion circuit 24 inserted between the AD conversion circuit 23 and the parallel data output circuit 25 and the color difference data decoding circuit 31 added in association therewith are the features of this embodiment. It is.

なお、図示されていないが、LSIチップ内には、チップ全体の動作を制御するとともにプログラマブルゲインアンプ22のゲインを制御する制御回路や、CDS21へサンプリングタイミングを与えるクロック信号やAD変換回路23および色差タイプ符号化&コード変換回路24の動作にそれぞれ必要なクロック信号を生成するクロック生成回路(または、外部から供給されるクロック信号をチップ内部の回路に分配するクロックバッファ)などが設けられる。アナログフロントエンド装置20の回路構成は図示のものに限定されるものではない。   Although not shown, in the LSI chip, a control circuit for controlling the operation of the entire chip and controlling the gain of the programmable gain amplifier 22, a clock signal for giving sampling timing to the CDS 21, an AD conversion circuit 23, and a color difference are provided. A clock generation circuit (or a clock buffer that distributes a clock signal supplied from the outside to a circuit inside the chip) that generates a clock signal necessary for the operation of the type encoding & code conversion circuit 24 is provided. The circuit configuration of the analog front-end device 20 is not limited to the illustrated one.

図2は色差タイプ符号化&コード変換回路24の詳しい構成を示すブロック図である。図2において、41はAD変換回路23によるAD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって色差データを生成する隣接色差データ生成回路、42は隣接色差データ生成回路41による色差データのコードを前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換するコード変換回路42である。色差タイプ符号化&コード変換回路24は、隣接色差データ生成回路41とコード変換回路42とで構成されている。   FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the color difference type encoding & code conversion circuit 24. As shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 41 denotes an adjacent color difference data generation circuit that generates color difference data by taking a difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel after AD conversion by the AD conversion circuit 23, and 42 is adjacent color difference data. The code conversion circuit 42 converts the code of the color difference data by the generation circuit 41 into a code with a small number of change bits when switching between the preceding and succeeding codes. The color difference type encoding & code conversion circuit 24 includes an adjacent color difference data generation circuit 41 and a code conversion circuit 42.

51はAD変換回路23から出力されたデータに0データを挿入する0データ挿入回路、52はAD変換回路23によるAD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データを生成する色差タイプ差分化回路、53は色差タイプ差分化回路52によって生成される1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データに対して1データおきに正負符号を反転し、正負符号の揃った色差データを生成する正負符号反転回路である。隣接色差データ生成回路41は、0データ挿入回路51と色差タイプ差分化回路52と正負符号反転回路53とから構成されている。   51 is a 0 data insertion circuit that inserts 0 data into the data output from the AD conversion circuit 23, and 52 is a difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel after AD conversion by the AD conversion circuit 23. Accordingly, a color difference type differentiating circuit for generating color difference data having a different sign for each pixel clock, and 53 for color difference data having a different sign for each pixel clock generated by the color difference type difference circuit 52. This is a positive / negative sign inverting circuit that inverts the positive / negative sign every data and generates color difference data with the positive / negative signs aligned. The adjacent color difference data generation circuit 41 includes a 0 data insertion circuit 51, a color difference type difference circuit 52, and a positive / negative sign inversion circuit 53.

54は0データ挿入回路51から出力されたデータを1クロック周期だけ遅延させる遅延回路、55は0データ挿入回路51から出力されたデータと遅延回路54で遅延されたデータとの差分をとる減算回路である。色差タイプ差分化回路52は、遅延回路54と減算回路55とから構成されている。   54 is a delay circuit that delays the data output from the 0 data insertion circuit 51 by one clock cycle, and 55 is a subtraction circuit that takes the difference between the data output from the 0 data insertion circuit 51 and the data delayed by the delay circuit 54. It is. The color difference type difference circuit 52 includes a delay circuit 54 and a subtraction circuit 55.

コード変換回路42は、バイナリ−グレイコード変換回路で構成されており、色差タイプ差分化回路52と正負符号反転回路53とにより正負符号が揃えられた色差バイナリデータをグレイコードに変換する。   The code conversion circuit 42 is composed of a binary-gray code conversion circuit, and converts the color difference binary data in which the positive and negative signs are aligned by the color difference type differentiating circuit 52 and the positive / negative sign inversion circuit 53 into a gray code.

図3は色差タイプ符号化&コード変換回路24のさらに詳しい構成を示すブロック図である。色差タイプ符号化&コード変換回路24は、隣接色差データ生成回路41とコード変換回路の一例であるバイナリ−グレイコード変換回路42とから構成されている。隣接色差データ生成回路41は、0データ挿入回路51と色差タイプ差分化回路52と正負符号反転回路53とから構成されている。色差タイプ差分化回路52は、遅延回路54と減算回路55とから構成されている。正負符号反転回路53は、ゲイン係数マイナス1の増幅器56とセレクタ57と画素クロックを2分周する2分周回路58とから構成されている。   FIG. 3 is a block diagram showing a more detailed configuration of the color difference type encoding & code converting circuit 24. The color difference type encoding & code conversion circuit 24 includes an adjacent color difference data generation circuit 41 and a binary-gray code conversion circuit 42 which is an example of a code conversion circuit. The adjacent color difference data generation circuit 41 includes a 0 data insertion circuit 51, a color difference type difference circuit 52, and a positive / negative sign inversion circuit 53. The color difference type difference circuit 52 includes a delay circuit 54 and a subtraction circuit 55. The positive / negative sign inverting circuit 53 includes an amplifier 56 having a gain coefficient of minus 1, a selector 57, and a divide-by-2 circuit 58 that divides the pixel clock by two.

図3(b)は色差タイプ符号化&コード変換回路24の動作説明図である。前提として、イメージセンサ10に付設される色フィルタが図4(a)のように3原色R(赤),G(緑),B(青)のベイヤー配列であるとする。
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そして、図4(b)のように、偶数ラインでの水平方向走査映像信号と奇数ラインでの水平方向走査映像信号とが交互に垂直方向でスキャンされるものとする。この場合、遅延回路54における遅延量は1クロック周期(CDS21におけるサンプリングクロックの1周期分)である。また、1ライン中で交互に繰り返される2種類の色データ(GデータとRデータ、またはBデータとGデータ)をaデータ、bデータとして一般化する。
FIG. 3B is an operation explanatory diagram of the color difference type encoding & code converting circuit 24. As a premise, the color filter attached to the image sensor 10 is assumed to be a Bayer array of three primary colors R (red), G (green), and B (blue) as shown in FIG.
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Then, as shown in FIG. 4B, it is assumed that the horizontal scanning video signal on the even lines and the horizontal scanning video signal on the odd lines are alternately scanned in the vertical direction. In this case, the delay amount in the delay circuit 54 is one clock cycle (one sampling clock cycle in the CDS 21). Also, two types of color data (G data and R data, or B data and G data) that are alternately repeated in one line are generalized as a data and b data.

さて、図3(b)に戻って色差タイプ符号化&コード変換回路24の動作の概要を説明する。   Now, referring back to FIG. 3B, the outline of the operation of the color difference type encoding & code converting circuit 24 will be described.

まず、0データ挿入回路51において、AD変換回路23から入力されてくる一連のデータ列(a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4…)に対してその先頭に0データが挿入され、0データ挿入データ列D1=(0,a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4…)が生成される。この0データ挿入データ列D1が、遅延回路54、減算回路55、正負符号反転回路53およびバイナリ−グレイコード変換回路42での各種処理を経て、バイナリ−グレイコード変換データ列D4=(a1−0,a1−b1,a2−b1,a2−b2,a3−b2,a3−b3,a4−b3,a4−b4,…)が生成出力される。このバイナリ−グレイコード変換データ列D4(先頭のa1−0を除く)は、後述する図7での(J)欄で、
R1−G1,R2−G1,R2−G2,R3−G2,R3−G3,R4−G3,R4−G4…
に相当する。つまり、
100,100,100,102,101,99,100…
に相当する。
First, in the 0 data insertion circuit 51, 0 data is inserted at the head of a series of data strings (a1, b1, a2, b2, a3, b3, a4, b4...) Input from the AD conversion circuit 23. Thus, 0 data insertion data string D1 = (0, a1, b1, a2, b2, a3, b3, a4, b4...) Is generated. This 0 data insertion data string D1 is subjected to various processes in the delay circuit 54, the subtraction circuit 55, the positive / negative sign inverting circuit 53, and the binary-Gray code conversion circuit 42, and then the binary-Gray code conversion data string D4 = (a1-0). , A1-b1, a2-b1, a2-b2, a3-b2, a3-b3, a4-b3, a4-b4, ...) are generated and output. This binary-gray code conversion data string D4 (except for the leading a1-0) is the (J) column in FIG.
R1-G1, R2-G1, R2-G2, R3-G2, R3-G3, R4-G3, R4-G4 ...
It corresponds to. That means
100, 100, 100, 102, 101, 99, 100 ...
It corresponds to.

図5は図3(b)の動作概要を時系列的に詳しく表したものである。図5(a)は遅延回路54と減算回路55による動作説明、図5(b)は正負符号反転回路53による動作説明、図5(c)はバイナリ−グレイコード変換回路42による動作説明である。   FIG. 5 shows the operation outline of FIG. 3B in detail in time series. 5A is an explanation of the operation by the delay circuit 54 and the subtraction circuit 55, FIG. 5B is an explanation of the operation by the positive / negative sign inversion circuit 53, and FIG. 5C is an explanation of the operation by the binary-Gray code conversion circuit 42. .

まず、図5(a)で遅延回路54と減算回路55による動作を説明する。この動作は、画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接する画素コードどうしの差分をとって1種類の色差データを生成するものである。遅延回路54において、0データ挿入データ列D1=(0,a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4…)が1クロック周期だけ遅延されて、減算回路55に出力される。減算回路55は、0データ挿入データ列D1=(0,a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4…)とそれの1クロック周期遅延データ列との差分を演算する。その様子が図5(a)に示されている。左側の入力データ列は0データ挿入データ列D1=(0,a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4…)である。右側の出力データ列は差分化されたデータ列D2であり、この差分化データ列D2は、下段データ列が現データ列、上段データ列が遅延データ列である。そして差分は、(遅延データ)−(現データ)=(上段データ)−(下段データ)である。すなわち、差分化データ列D2は、
遅延データ列: (0,a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4…)
現データ列:(0,a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4…)
として、
D2:0−a1,a1−b1,b1−a2,a2−b2,b2−a3,a3−b3,b3−a4,a4−b4…
となる。これは、(a−b)形式と(b−a)形式が交互となっている。1画素クロック前に減算値であったものが次のサイクルでは被減算値に切り替わるため、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データ列となる。正負符号が1画素クロックごとに異なるが、1種類の色差データとなっている。
First, the operation of the delay circuit 54 and the subtraction circuit 55 will be described with reference to FIG. In this operation, one type of color difference data is generated by taking a difference between adjacent pixel codes in a data string having different color information for each pixel. In the delay circuit 54, the 0 data insertion data string D1 = (0, a1, b1, a2, b2, a3, b3, a4, b4...) Is delayed by one clock cycle and output to the subtraction circuit 55. The subtraction circuit 55 calculates the difference between the 0 data insertion data string D1 = (0, a1, b1, a2, b2, a3, b3, a4, b4...) And its 1 clock cycle delay data string. This is shown in FIG. The left input data string is 0 data insertion data string D1 = (0, a1, b1, a2, b2, a3, b3, a4, b4...). The output data string on the right side is the differentiated data string D2, and in the differentiated data string D2, the lower data string is the current data string and the upper data string is the delayed data string. The difference is (delayed data) − (current data) = (upper data) − (lower data). That is, the differentiated data string D2 is
Delay data string: (0, a1, b1, a2, b2, a3, b3, a4, b4...)
Current data string: (0, a1, b1, a2, b2, a3, b3, a4, b4...)
As
D2: 0-a1, a1-b1, b1-a2, a2-b2, b2-a3, a3-b3, b3-a4, a4-b4 ...
It becomes. In this, the (ab) format and the (ba) format are alternated. Since the subtracted value before one pixel clock is switched to the subtracted value in the next cycle, a color difference data string having a different positive / negative sign for each pixel clock is obtained. Although the sign is different for each pixel clock, it is one kind of color difference data.

ここで、従来技術との差異を説明しておくと、従来技術の場合には同一色に関わる隣接する画素のコードどうし間の差分をとるものであったのに対して、本実施の形態では画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって色差データを生成しているということである。“色差データ”という表現に注目する必要がある。図2、図3に記載している構成要素の色差タイプ符号化&コード変換回路24、色差タイプ差分化回路52の“色差タイプ”についても同様である。従来技術の場合には、差分処理対象の画素が同一色であり、色差ではない。   Here, the difference from the prior art will be explained. In the case of the prior art, the difference between the codes of adjacent pixels related to the same color is taken, whereas in the present embodiment, This means that color difference data is generated by taking a difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel. It is necessary to pay attention to the expression “color difference data”. The same applies to the “color difference type” of the color difference type encoding & code converting circuit 24 and the color difference type differentiating circuit 52 of the constituent elements shown in FIGS. In the case of the prior art, pixels subject to difference processing are the same color, not a color difference.

次に、図5(b)で正負符号反転回路53の動作を説明する。左側の入力データ列が1画素クロックごとに正負符号が異なる色差の差分化データ列D2である。差分化データ列D2はセレクタ57の“H”選択入力端子に入力される。また、差分化データ列D2がゲイン係数マイナス1の増幅器56で反転された反転データ列D2′=−D2がセレクタ57の“L”選択入力端子に入力される。セレクタ57は、2分周回路58からの選択制御信号によって1クロック周期ごとに“L”選択側と“H”選択側を交互に選択する。その結果、正負符号反転回路53から出力される符号反転データ列D3は、
D3:a1−0,a1−b1,a2−b1,a2−b2,a3−b2,a3−b3,a4−b3,a4−b4…
となる。これは、すべて(a−b)形式となっており、正負符号の揃った連続的な1種類の色差データ列に転換される。
Next, the operation of the positive / negative sign inverting circuit 53 will be described with reference to FIG. The left input data string is a difference data string D2 having a color difference with a different sign for each pixel clock. The difference data string D2 is input to the “H” selection input terminal of the selector 57. Further, an inverted data string D2 ′ = − D2 obtained by inverting the differentiated data string D2 by the amplifier 56 having a gain coefficient of minus 1 is input to the “L” selection input terminal of the selector 57. The selector 57 alternately selects the “L” selection side and the “H” selection side every clock cycle according to the selection control signal from the divide-by-2 circuit 58. As a result, the sign inversion data string D3 output from the positive / negative sign inversion circuit 53 is:
D3: a1-0, a1-b1, a2-b1, a2-b2, a3-b2, a3-b3, a4-b3, a4-b4 ...
It becomes. These are all in the (a−b) format, and are converted into one continuous color difference data string in which positive and negative signs are aligned.

次に、図5(c)でバイナリ−グレイコード変換回路42の動作を説明する。左側の入力データ列が正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3である。バイナリ−グレイコード変換回路42は、符号反転データ列D3に対してバイナリ−グレイコード変換を行い、各コードが次のコードに切り替わる際に変化するビット数である切り替わり時変化ビット数が少ないコードのデータ列D4に変換される。   Next, the operation of the binary-gray code conversion circuit 42 will be described with reference to FIG. The left input data string is a color-inverted sign-inverted data string D3 in which positive and negative signs are aligned. The binary-gray code conversion circuit 42 performs binary-gray code conversion on the code-inverted data string D3, and the code having a small number of bits that change when switching is the number of bits that change when each code is switched to the next code. It is converted into a data string D4.

D4:D3のグレイコード表現
図6はバイナリ−グレイコード変換回路42の具体的構成を示す回路図である。バイナリ−グレイコード変換回路42は、複数のイクスクルーシブORゲートで構成されている。イクスクルーシブORゲートの個数は、変換するコードのビット数よりも1つ少ない数となっている。ここでは一例として、変換するコードのビット数を8ビットとすると、7つのイクスクルーシブORゲートG1〜G7が用いられている。
D4: Gray Code Representation of D3 FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific configuration of the binary-gray code conversion circuit 42. The binary-gray code conversion circuit 42 includes a plurality of exclusive OR gates. The number of exclusive OR gates is one less than the number of bits of the code to be converted. Here, as an example, if the number of bits of the code to be converted is 8 bits, seven exclusive OR gates G1 to G7 are used.

イクスクルーシブORゲートG1は、1ビット目d0と2ビット目d1の排他的論理和をとり、変換後の1ビット目d0′として出力する。イクスクルーシブORゲートG2は、2ビット目d1と3ビット目d2の排他的論理和をとり、変換後の2ビット目d1′として出力する。以下同様にして、イクスクルーシブORゲートG7は、7ビット目d6と8ビット目d7の排他的論理和をとり、変換後の7ビット目d6′として出力する。最上位の8ビット目d7は、そのまま変換後の8ビット目d7′として出力される。   The exclusive OR gate G1 takes an exclusive OR of the first bit d0 and the second bit d1, and outputs the result as the converted first bit d0 ′. The exclusive OR gate G2 takes an exclusive OR of the second bit d1 and the third bit d2, and outputs the result as the converted second bit d1 ′. Similarly, the exclusive OR gate G7 takes an exclusive OR of the seventh bit d6 and the eighth bit d7 and outputs the result as the converted seventh bit d6 ′. The most significant 8th bit d7 is output as it is as the converted 8th bit d7 '.

図6は8ビットのバイナリコードをグレイコードに変換する場合の一例であり、これ以外に、10ビットや12ビットなど任意のビット数のコード変換回路を同様の方式で構成することができる。   FIG. 6 shows an example of converting an 8-bit binary code to a gray code. Besides this, a code conversion circuit having an arbitrary number of bits such as 10 bits and 12 bits can be configured in the same manner.

次に、色差タイプ符号化&コード変換回路24の動作の具体例について図7、図8および図9を用いて説明する。図7は従来技術の場合の図18(A)欄に示したのと同様に、交互に入力されてくるR信号とG信号のデータ列が、GレベルよりRレベルが大きい赤系統単一レベルの色データとなっている場合の動作例である。一方、図8はデータ列が、赤系統の単色でありながら階調変化をもつ場合の動作例である。図9は10進数、バイナリコード、グレイコードの対応表(必要部分抜粋)を示す。まず、図7の場合の動作説明をし、次いで図8の場合の動作説明を行う。   Next, a specific example of the operation of the color difference type encoding & code conversion circuit 24 will be described with reference to FIG. 7, FIG. 8, and FIG. FIG. 7 shows the red system single level in which the R signal and the G signal data string alternately input have an R level larger than the G level, as shown in FIG. 18A in the case of the prior art. It is an operation example in the case of the color data. On the other hand, FIG. 8 shows an operation example in the case where the data string is a single red color and has a gradation change. FIG. 9 shows a correspondence table (excerpts of necessary parts) of decimal numbers, binary codes, and gray codes. First, the operation in the case of FIG. 7 will be described, and then the operation in the case of FIG. 8 will be described.

(1)図7の動作例の説明
入力データ列が、従来技術の場合の図18(A)欄と同様の、
(200,100,200,100,202,101,200,100,…)
となっている。このデータ列は、RとGとが交互に入力されてくるものであり、GレベルよりRレベルが大きい赤系統単一レベルの色データである。そして、(B)欄のように各信号のAD変換値が変化したとする(10進数)。(C)欄は、実際に出力されるバイナリコードで表す。ここまでは従来技術と同じである。
(1) Description of the operation example of FIG. 7 The input data string is the same as the column in FIG.
(200, 100, 200, 100, 202, 101, 200, 100, ...)
It has become. In this data string, R and G are alternately input, and is red system single level color data having an R level larger than the G level. Then, it is assumed that the AD conversion value of each signal is changed (decimal number) as in the (B) column. The column (C) represents the binary code that is actually output. So far, it is the same as the prior art.

図7の(I)欄に示すように、色差タイプ符号化&コード変換回路24における遅延回路54と減算回路55は、差分化処理によって1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データを生成する(差分化処理)。その結果、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差の差分化データ列D2として、
(100,−100,100,−102,101,−99,100,…)
が得られる。これは、正負符号が1画素クロックごとに異なるが、1種類の色差データとなっている。
As shown in the column (I) of FIG. 7, the delay circuit 54 and the subtraction circuit 55 in the color difference type encoding & code conversion circuit 24 generate color difference data having a different positive / negative code for each pixel clock by the differentiation process ( Difference processing). As a result, as a difference data string D2 having a color difference with a different sign for each pixel clock,
(100, -100, 100, -102, 101, -99, 100, ...)
Is obtained. This is one kind of color difference data, although the positive and negative signs differ for each pixel clock.

次に図7の(J)欄に示すように、正負符号反転回路53は、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差の差分化データ列D2に対して1データおきに正負符号を反転し正負符号の揃った色差バイナリデータを生成する(データ反転処理)。その結果、正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3として、
(100,100,100,102,101,99,100,…)
が得られる。これは、正負符号の揃った連続的な1種類の色差データ列となっている。この正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3をバイナリコード表示したのが図7の(K)欄である。ここで、図7の(K)欄のバイナリコードでは、これまで説明を省略していたのだが、0データ挿入回路51による0データ挿入が行われていることが示されている。
Next, as shown in the column (J) of FIG. 7, the positive / negative sign inversion circuit 53 inverts the positive / negative sign for every other data with respect to the difference data string D2 having a different color sign for each pixel clock. Color difference binary data with the same code is generated (data inversion processing). As a result, as a sign-reversed data string D3 of color differences with positive and negative signs aligned,
(100, 100, 100, 102, 101, 99, 100, ...)
Is obtained. This is a single continuous color difference data sequence with positive and negative signs. The column (K) in FIG. 7 shows the code-inverted data string D3 of color differences with the positive and negative signs aligned in binary code. Here, in the binary code in the column (K) of FIG. 7, although the description has been omitted so far, it is shown that 0 data insertion is performed by the 0 data insertion circuit 51.

次に図7の(L)欄に示すように、バイナリ−グレイコード変換回路42は、正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3をバイナリ−グレイコード変換する。その結果、各コードが次のコードに切り替わる際に変化するビット数である切り替わり時変化ビット数が少ないコードのデータ列D4が得られる。この0データ挿入は、図7の(A)〜(J)でも有効なものであるが、煩雑さを避けるために説明を省略していた。
1185943682562_2
表す。これは、
1185943682562_3
1185943682562_4
(L)欄のコードの隣接するものどうしを比較した結果に相当する。この本動作例の図7の(M)欄の切り替わり時変化ビット数を従来技術の場合の図18の(H)欄の切り替わり時変化ビット数と比較する。本動作例では、従来技術と同等の効果が発揮されていることが分かる。ちなみに、本動作例の場合の切り替わり時変化ビット数(4,0,0,2,1,2,1)の合計値は「10」であり、従来技術の場合の切り替わり時変化ビット数(4,4,0,2,1,1,1)の合計値は「13」であり、若干の向上が認められる。
Next, as shown in the (L) column of FIG. 7, the binary-Gray code conversion circuit 42 performs binary-Gray code conversion on the sign-inverted data string D3 of the color difference with the positive and negative signs aligned. As a result, a data string D4 of a code having a small number of bits that change at the time of switching, which is the number of bits that change when each code switches to the next code, is obtained. This zero data insertion is also effective in FIGS. 7A to 7J, but the description is omitted to avoid complication.
1185943682562_2
To express. this is,
1185943682562_3
1185943682562_4
This corresponds to the result of comparing adjacent codes in the (L) column. The number of change bits at the time of switching in the (M) column in FIG. 7 of this operation example is compared with the number of change bits at the time of switching in the (H) column of FIG. In this operation example, it can be seen that the same effect as the conventional technique is exhibited. Incidentally, the total value of the number of change bits at the time of switching (4, 0, 0, 2, 1, 2, 1) in this operation example is “10”, and the number of change bits at the time of switching in the case of the prior art (4 , 4, 0, 2, 1, 1, 1) is “13”, and a slight improvement is recognized.

(2)図8の動作例の説明
一方、図8はデータ列が、
(200,100,207,100,212,101,209,100,…)
となっている場合の動作例である。赤系統の単色でありながら階調変化をもつ画像を想定している。図7の場合の赤系統の単一レベルの色データとは相違するものである。
(2) Explanation of operation example of FIG. 8 On the other hand, FIG.
(200, 100, 207, 100, 212, 101, 209, 100, ...)
It is an operation example in the case of The image is assumed to have a gradation change while being a single color of red. This is different from the red color single-level color data in the case of FIG.

図8の(I)欄に示すように、遅延回路54と減算回路55は、差分化処理によって1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データを生成する(差分化処理)。その結果、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差の差分化データ列D2として、
(100,−107,107,−112,111,−108,109,…)
が得られる。
As shown in the column (I) of FIG. 8, the delay circuit 54 and the subtraction circuit 55 generate color difference data having a different positive / negative sign for each pixel clock by the differentiation process (differentiation process). As a result, as a difference data string D2 having a color difference with a different sign for each pixel clock,
(100, -107, 107, -112, 111, -108, 109, ...)
Is obtained.

次に図8の(J)欄に示すように、正負符号反転回路53は、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差の差分化データ列D2に対して1データおきに正負符号を反転し正負符号の揃った色差バイナリデータを生成する(データ反転処理)。その結果、正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3として、
(100,107,107,112,111,108,100,…)
が得られる。この正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3をバイナリコード表示したのが図8の(K)欄である。ここで、図8の(K)欄のバイナリコードでは、0データ挿入が行われていることが示されている。
Next, as shown in the column (J) of FIG. 8, the positive / negative sign inversion circuit 53 inverts the positive / negative sign for every other data with respect to the difference data string D2 having a different color sign for each pixel clock. Color difference binary data with the same code is generated (data inversion processing). As a result, as a sign-reversed data string D3 of color differences with positive and negative signs aligned,
(100, 107, 107, 112, 111, 108, 100, ...)
Is obtained. The (K) column in FIG. 8 shows the binary code display of the color-inverted data sequence D3 having the same positive and negative signs. Here, the binary code in the column (K) in FIG. 8 indicates that 0 data is inserted.

図8の(K)欄の正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3のバイナリコードをみると、その隣接画素どうし間の切り替わり時変化ビット数は、
(3,4,0,4,5,2,1、…)
のように推移している。これを、図7の(K)欄の場合の推移、
(3,0,0,1,2,2,1、…)
と比べると、図8の方が明らかに大きくなっている。それは、自然画像において、単色でありながら階調変化をもつ画像などを撮像した場合は条件が変化するからである。このような場合、すでに〔発明が解決しようとする課題〕の欄で説明したように、差分値どうし間の変化が大きなものになると、コード変換としてグレイコード変換を用いても、グレイコードによる切り替わり時変化ビット数は少なくならず、ノイズ低減効果が落ちてしまう。この不都合が本実施の形態で解消されているかがポイントとなる(以下、説明)。
Looking at the binary code of the sign-inverted data string D3 of the color difference in which the positive and negative signs are aligned in the column (K) of FIG. 8, the number of change bits at the time of switching between adjacent pixels is
(3,4,0,4,5,2,1, ...)
It has changed as follows. This is the transition in the case of column (K) in FIG.
(3,0,0,1,2,2,1, ...)
8 is clearly larger than FIG. This is because, in a natural image, the condition changes when an image having a single color but having a gradation change is captured. In such a case, as already described in the section [Problems to be solved by the invention], when the change between the difference values becomes large, even if the Gray code conversion is used as the code conversion, the switching by the Gray code is performed. The number of time-varying bits is not reduced, and the noise reduction effect is reduced. The point is whether this inconvenience is eliminated in the present embodiment (hereinafter, described).

次に図8の(L)欄に示すように、バイナリ−グレイコード変換回路42は、正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3をバイナリ−グレイコード変換する。その結果、各コードが次のコードに切り替わる際に変化するビット数である切り替わり時変化ビット数が少ないコードのデータ列D4が得られる。
1185943682562_5
表す。これは、
1185943682562_6
1185943682562_7
(L)欄のコードの隣接するものどうしを比較した結果に相当する。この本動作例の図8の(M)欄の切り替わり時変化ビット数を従来技術の場合の図19の(H)欄の切り替わり時変化ビット数と比較する。本動作例では、従来技術に比べて優れた効果が発揮されることが分かる(図7の場合に比べて遜色ない)。ちなみに、本動作例の場合の切り替わり時変化ビット数(4,1,0,3,1,1,1)の合計値は「11」であり、従来技術の場合の切り替わり時変化ビット数(4,3,1,3,2,2,2)の合計値は「17」であり、大幅な改善が認められる。
Next, as shown in the (L) column of FIG. 8, the binary-Gray code conversion circuit 42 performs binary-Gray code conversion on the sign-inverted data string D3 of the color difference with the positive and negative signs aligned. As a result, a data string D4 of a code having a small number of bits that change at the time of switching, which is the number of bits that change when each code switches to the next code, is obtained.
1185943682562_5
To express. this is,
1185943682562_6
1185943682562_7
This corresponds to the result of comparing adjacent codes in the (L) column. The number of change bits at the time of switching in the (M) column in FIG. 8 of this operation example is compared with the number of change bits at the time of switching in the (H) column of FIG. In this operation example, it can be seen that an effect superior to that of the prior art is exhibited (comparable to the case of FIG. 7). Incidentally, the total value of the number of change bits at the time of switching (4, 1, 0, 3, 1, 1, 1) in the case of this operation example is “11”, and the number of change bits at the time of switching in the case of the prior art (4 , 3, 1, 3, 2, 2, 2) is “17”, and a significant improvement is recognized.

以上のように、本実施の形態の色差タイプ符号化&コード変換回路24によれば、2色のデータ差分をとった上で、正負符号を合わせ、その後にグレイコードに変換するものであり、色が異なっても色差信号の差分にはそれほど大きな差異がないので、自然な階調をもった画像データにおいて、各コードが次のコードに切り替わる際の切り替わり時変化ビット数が従来技術よりも少なくなくすることができる。   As described above, according to the color difference type encoding & code converting circuit 24 of the present embodiment, after taking the data difference between the two colors, the positive and negative signs are combined, and then converted to the gray code. Even if the colors are different, the difference between the color difference signals is not so large, so in image data with natural gradation, the number of bits that change at the time of switching from one code to the next is less than in the prior art. Can be eliminated.

上記では図1のアナログフロントエンド装置20における色差タイプ符号化&コード変換回路24について説明した。以下では、図1のDSP30における色差データ復号回路31について説明する。DSP30は、アナログフロントエンド装置20から出力される画像データを受けてデコード処理その他のデータ処理を行うものである。色差データ復号回路31は、デコード処理のために設けられているが、色差タイプ符号化&コード変換回路24で行った処理に対する逆処理を行って、正しくデータを復元する必要がある。   In the above, the color difference type encoding & code conversion circuit 24 in the analog front-end device 20 of FIG. 1 has been described. Hereinafter, the color difference data decoding circuit 31 in the DSP 30 of FIG. 1 will be described. The DSP 30 receives the image data output from the analog front end device 20 and performs decoding processing and other data processing. The color difference data decoding circuit 31 is provided for the decoding process, but it is necessary to perform a reverse process to the process performed by the color difference type encoding & code conversion circuit 24 and restore the data correctly.

図10は実施の形態1における色差データ復号回路31の詳しい構成を示すブロック図である。図10において、61はアナログフロントエンド装置20からのグレイコード変換された画像データを受けてこれを元のバイナリコードに逆変換するコード逆変換回路(グレイ−バイナリコード変換回路)、62は1画素おきに色差データの正負符号を反転する正負符号反転復元回路、63は1画素おきに正負符号が反転した色差データから元の2種類の色データを復号する減算累積処理を行う減算累積回路である。色差データ復号回路31は、コード逆変換回路(グレイ−バイナリコード変換回路)61と正負符号反転復元回路62と減算累積回路63とから構成されている。   FIG. 10 is a block diagram showing a detailed configuration of the color difference data decoding circuit 31 in the first embodiment. In FIG. 10, reference numeral 61 denotes a code reverse conversion circuit (gray-binary code conversion circuit) that receives gray code converted image data from the analog front end device 20 and reversely converts it into the original binary code, and 62 denotes one pixel. A positive / negative sign inversion restoration circuit for inverting the sign of the color difference data every other, and 63 is a subtraction / accumulation circuit for performing a subtraction / accumulation process for decoding the original two types of color data from the color difference data with the positive / negative sign inverted every other pixel. . The color difference data decoding circuit 31 includes a code reverse conversion circuit (gray-binary code conversion circuit) 61, a positive / negative sign inversion restoration circuit 62, and a subtraction accumulation circuit 63.

75は正負符号反転復元回路62の出力データを入力する減算回路、76減算回路75による演算結果を遅延させる遅延回路である。遅延回路76で遅延された演算結果データは減算回路75の累積入力として接続され、遅延回路76は、1画素おきに色情報が変化するデータデータのときに1画素クロックの遅延処理を行うように構成されている。   Reference numeral 75 denotes a subtraction circuit for inputting the output data of the positive / negative sign inversion restoration circuit 62 and a delay circuit for delaying the calculation result by the 76 subtraction circuit 75. The operation result data delayed by the delay circuit 76 is connected as the cumulative input of the subtraction circuit 75, and the delay circuit 76 performs delay processing of one pixel clock when the data data changes in color information every other pixel. It is configured.

図11は色差データ復号回路31のさらに詳しい構成を示すブロック図である。正負符号反転復元回路62は、ゲイン係数マイナス1の増幅器71とセレクタ72と2分周回路73とから構成されている。減算累積回路63は、リセット回路74と減算回路75と遅延回路76とから構成されている。グレイ−バイナリコード変換回路61は、図9で右側に示すグレイコードを左側に示すバイナリコードに変換する。   FIG. 11 is a block diagram showing a more detailed configuration of the color difference data decoding circuit 31. The positive / negative sign inversion restoration circuit 62 includes an amplifier 71 having a gain coefficient of minus 1, a selector 72, and a divide-by-2 circuit 73. The subtraction / accumulation circuit 63 includes a reset circuit 74, a subtraction circuit 75, and a delay circuit 76. The gray-binary code conversion circuit 61 converts the gray code shown on the right side in FIG. 9 into the binary code shown on the left side.

図11(b)は色差データ復号回路31の動作説明図である。ここでは動作の概要を説明する。   FIG. 11B is an operation explanatory diagram of the color difference data decoding circuit 31. Here, an outline of the operation will be described.

まず、グレイ−バイナリコード変換回路61において、アナログフロントエンド装置20のパラレルデータ出力回路25から入力されてくる切り替わり時変化ビット数が少ないコードのデータ列D4を元のバイナリコードのデータ列D0に変換する。このデータ列D0は、0データ挿入回路51で挿入された0データは取り除かれている。   First, in the gray-binary code conversion circuit 61, the data string D4 of the code having a small number of change bits at the time of switching input from the parallel data output circuit 25 of the analog front-end device 20 is converted into the data string D0 of the original binary code. To do. In this data string D0, the 0 data inserted by the 0 data insertion circuit 51 is removed.

図12はグレイ−バイナリコード変換回路61の具体的構成を示す回路図である。グレイ−バイナリコード変換回路61は、複数のイクスクルーシブORゲートで構成されている。イクスクルーシブORゲートの個数は、変換するコードのビット数よりも1つ少ない数となっている。ここでは一例として、変換するコードのビット数を8ビットとすると、7つのイクスクルーシブORゲートG11〜G17が用いられている。   FIG. 12 is a circuit diagram showing a specific configuration of the gray-binary code conversion circuit 61. The gray-binary code conversion circuit 61 includes a plurality of exclusive OR gates. The number of exclusive OR gates is one less than the number of bits of the code to be converted. Here, as an example, if the number of bits of the code to be converted is 8 bits, seven exclusive OR gates G11 to G17 are used.

最上位の8ビット目d7′は、そのまま変換後の8ビット目d7として出力されるとともに、イクスクルーシブORゲートG17にも入力される。イクスクルーシブORゲートG17は、7ビット目d6′と8ビット目d7′の排他的論理和をとり、変換後の7ビット目d6として出力する。イクスクルーシブORゲートG16は、6ビット目d5′とイクスクルーシブORゲートG17の出力である7ビット目d6の排他的論理和をとり、変換後の7ビット目d6として出力する。以下同様にして、イクスクルーシブORゲートG12は、2ビット目d1′とイクスクルーシブORゲートG13の出力である3ビット目d2の排他的論理和をとり、変換後の2ビット目d1として出力する。イクスクルーシブORゲートG11は、1ビット目d0′とイクスクルーシブORゲートG12の出力である2ビット目d1の排他的論理和をとり、変換後の1ビット目d0として出力する。
以上により、元のバイナリコードが復元される。
The most significant 8th bit d7 'is output as it is as the converted 8th bit d7 and also input to the exclusive OR gate G17. The exclusive OR gate G17 takes an exclusive OR of the seventh bit d6 'and the eighth bit d7' and outputs the result as the converted seventh bit d6. The exclusive OR gate G16 takes an exclusive OR of the sixth bit d5 'and the seventh bit d6 which is the output of the exclusive OR gate G17, and outputs the result as the converted seventh bit d6. Similarly, the exclusive OR gate G12 takes an exclusive OR of the second bit d1 'and the third bit d2 which is the output of the exclusive OR gate G13, and outputs it as the converted second bit d1. To do. The exclusive OR gate G11 takes an exclusive OR of the first bit d0 'and the second bit d1 which is the output of the exclusive OR gate G12, and outputs it as the converted first bit d0.
Thus, the original binary code is restored.

図12は8ビットのグレイコードをバイナリコードに変換する場合の一例であり、これ以外に、10ビットや12ビットなど任意のビット数のグレイ−バイナリコード変換回路を同様の方式で構成することができる。   FIG. 12 shows an example of converting an 8-bit gray code into a binary code. Besides this, a gray-binary code conversion circuit having an arbitrary number of bits such as 10 bits or 12 bits can be configured in the same manner. it can.

図13は図11(b)の動作概要を時系列的に詳しく表したものである。図13(a)はグレイ−バイナリコード変換回路61による動作説明、図13(b)は正負符号反転復元回路62による動作説明、図13(c)は減算累積回路63による動作説明である。   FIG. 13 shows the operation outline of FIG. 11B in detail in time series. FIG. 13A illustrates the operation by the gray-binary code conversion circuit 61, FIG. 13B illustrates the operation by the positive / negative sign inversion restoration circuit 62, and FIG. 13C illustrates the operation by the subtraction accumulation circuit 63.

まず、図13(a)でグレイ−バイナリコード変換回路61による動作を説明する。グレイ−バイナリコード変換回路61は、パラレルデータ出力回路25から入力されてくる切り替わり時変化ビット数が少ないコードのデータ列D4を正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3に変換する。符号反転データ列D3は、
D3:a1−0,a1−b1,a2−b1,a2−b2,a3−b2,a3−b3,a4−b3,a4−b4…
となる。。
First, the operation of the gray-binary code conversion circuit 61 will be described with reference to FIG. The gray-binary code conversion circuit 61 converts the code data string D4 having a small number of change bits at the time of switching, which is input from the parallel data output circuit 25, into a code-inverted data string D3 having a color difference with positive and negative signs. The sign-inverted data string D3 is
D3: a1-0, a1-b1, a2-b1, a2-b2, a3-b2, a3-b3, a4-b3, a4-b4 ...
It becomes. .

次に、図13(b)で正負符号反転復元回路62の動作を説明する。正負符号反転復元回路62は、正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3を1画素クロックごとに正負符号が異なる色差の差分化データ列D2に変換する。正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3はセレクタ72の“H”選択入力端子に入力される。また、正負符号の揃った色差の符号反転データ列D3がゲイン係数マイナス1の増幅器71で反転された反転データ列D3′=−D3がセレクタ72の“L”選択入力端子に入力される。セレクタ72は、2分周回路73からの選択制御信号によって1クロック周期ごとに“L”選択側と“H”選択側を交互に選択する。その結果、正負符号反転復元回路62から出力されるデータ列D2は、
D2:0−a1,a1−b1,b1−a2,a2−b2,b2−a3,a3−b3,b3−a4,a4−b4…
となる。これは、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データ列となる。
Next, the operation of the positive / negative sign inversion restoration circuit 62 will be described with reference to FIG. The positive / negative sign inversion restoration circuit 62 converts the color-inverted sign-inverted data string D3 having the same positive / negative sign into a difference data string D2 having a different positive / negative sign for each pixel clock. The sign-inverted data string D3 having the color difference with the positive and negative signs aligned is input to the “H” selection input terminal of the selector 72. Further, an inverted data string D3 ′ = − D3 obtained by inverting the sign-inverted data string D3 of color differences with the same positive / negative sign inverted by the amplifier 71 having a gain coefficient of minus 1 is input to the “L” selection input terminal of the selector 72. The selector 72 alternately selects the “L” selection side and the “H” selection side for each clock cycle by the selection control signal from the divide-by-2 circuit 73. As a result, the data string D2 output from the positive / negative sign inversion restoration circuit 62 is:
D2: 0-a1, a1-b1, b1-a2, a2-b2, b2-a3, a3-b3, b3-a4, a4-b4 ...
It becomes. This is a color difference data string having a different sign for every pixel clock.

次に、図13(c)で減算累積回路63の動作を説明する。減算累積回路63において、減算回路75は、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差の差分化データ列D2を正負符号反転する。それは、
となる。これが遅延回路76で1画素クロック遅れると、
D2″:a1−0,b1−a1,a2−b1,b2−a2,a3−b2,b3−a3,a4−b3,b4−a4…
減算回路75では、D2″−D2の演算が行われ、データ列D0として、
D0:a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4…
が得られる。これは、0データ挿入の0データが取り除かれた状態の元のデータ列D0となっている。リセット回路74は、処理開始のタイミングに必要なもので、結果的に先に挿入されていた0データを取り除く。データ列D0は、2種類の色データが交互に繰り返されるものとなっている。
Next, the operation of the subtraction accumulation circuit 63 will be described with reference to FIG. In the subtraction accumulating circuit 63, the subtraction circuit 75 inverts the difference data string D2 having a color difference with a different sign for each pixel clock. that is,
It becomes. When this is delayed by one pixel clock in the delay circuit 76,
D2 ″: a1-0, b1-a1, a2-b1, b2-a2, a3-b2, b3-a3, a4-b3, b4-a4.
In the subtraction circuit 75, an operation of D2 ″ −D2 is performed, and as a data string D0,
D0: a1, b1, a2, b2, a3, b3, a4, b4 ...
Is obtained. This is the original data string D0 in a state in which 0 data of 0 data insertion is removed. The reset circuit 74 is necessary for the processing start timing, and as a result, removes the 0 data previously inserted. In the data string D0, two types of color data are alternately repeated.

なお、デコード処理で使用する減算累積回路63から出力データを取り出す位置は、遅延回路76の出力側でもよい。   Note that the position where the output data is extracted from the subtraction accumulation circuit 63 used in the decoding process may be on the output side of the delay circuit 76.

(実施の形態2)
図14は本発明の実施の形態2における半導体集積回路での色差タイプ符号化&コード変換回路24の詳しい構成を示すブロック図、図15は実施の形態2における色差データ復号回路31の詳しい構成を示すブロック図である。図14において実施の形態1の図3におけるのと同じ符号は同一構成要素を指している。また、図15において実施の形態1の図11におけるのと同じ符号は同一構成要素を指している。また、本実施の形態に特有の構成は、次のとおりである。
(Embodiment 2)
FIG. 14 is a block diagram showing a detailed configuration of the color difference type encoding & code conversion circuit 24 in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 15 shows a detailed configuration of the color difference data decoding circuit 31 in the second embodiment. FIG. In FIG. 14, the same reference numerals as in FIG. 3 of the first embodiment indicate the same components. In FIG. 15, the same reference numerals as those in FIG. 11 of the first embodiment indicate the same components. In addition, the configuration unique to this embodiment is as follows.

図14において、43はデータイネーブル信号によってリセット信号を生成するワンショットトリガ回路、44はセレクタ57とバイナリ−グレイコード変換回路42との間に挿入され、データイネーブル信号によって制御されるイネーブルコード付加回路である。ワンショットトリガ回路46は、データイネーブル信号からリセット信号を生成し、生成したリセット信号を2分周回路58に供給する。イネーブルコード付加回路44は、データイネーブル信号の入力のタイミングでイネーブルコードを付加し、それをバイナリ−グレイコード変換回路42に送出する。   In FIG. 14, 43 is a one-shot trigger circuit that generates a reset signal by a data enable signal, 44 is an enable code addition circuit that is inserted between the selector 57 and the binary-gray code conversion circuit 42 and controlled by the data enable signal. It is. The one-shot trigger circuit 46 generates a reset signal from the data enable signal and supplies the generated reset signal to the divide-by-2 circuit 58. The enable code adding circuit 44 adds an enable code at the input timing of the data enable signal and sends it to the binary-gray code conversion circuit 42.

図15において、64はグレイ−バイナリコード変換回路61の後段に接続されたイネーブルコード復号回路であり、グレイ−バイナリコード変換回路61によってバイナリコードに逆変換されたイネーブルコードを復号し、復号したイネーブルコードを2分周回路73とリセット回路74とに供給するようになっている。   In FIG. 15, reference numeral 64 denotes an enable code decoding circuit connected to the subsequent stage of the gray-binary code conversion circuit 61. The enable code decoded by the gray-binary code conversion circuit 61 is converted into a binary code and decoded. The code is supplied to the divide-by-2 circuit 73 and the reset circuit 74.

本実施の形態によれば、イネーブルコードを利用するので、復号したイネーブルコードを復号処理開始の基準タイミングとして用いることにより、上記した特有の機能を任意のタイミングで発揮開始させることが可能となる。   According to the present embodiment, since the enable code is used, the above-described specific function can be started to be exhibited at an arbitrary timing by using the decoded enable code as the reference timing for starting the decoding process.

その他の構成および動作については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。   Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

本発明の技術は、撮像システムや撮像システム用の半導体集積回路等において、デジタルの出力データを伝送する際の電源ノイズの回り込みを抑えて画質向上を図る技術として有用である。   The technique of the present invention is useful as a technique for improving image quality by suppressing the wraparound of power supply noise when digital output data is transmitted in an imaging system, a semiconductor integrated circuit for the imaging system, and the like.

本発明の実施の形態1における撮像システムの概略構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a schematic configuration of an imaging system according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における色差タイプ符号化&コード変換回路の詳しい構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a detailed configuration of a color difference type encoding & code converting circuit according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における色差タイプ符号化&コード変換回路のさらに詳しい構成を示すブロック図と動作概要図The block diagram and operation | movement outline | summary figure which show the further detailed structure of the color difference type encoding & code conversion circuit in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるベイヤー配列の説明図Explanatory drawing of Bayer arrangement in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における色差タイプ符号化&コード変換回路の詳しい動作説明図Detailed operation explanatory diagram of the color difference type encoding & code conversion circuit in the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1におけるバイナリ−グレイコード変換回路の具体的構成を示す回路図1 is a circuit diagram showing a specific configuration of a binary-gray code conversion circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1における色差タイプ符号化&コード変換回路による具体的動作の説明図(その1)Explanatory drawing of the concrete operation | movement by the color difference type encoding & code conversion circuit in Embodiment 1 of this invention (the 1) 本発明の実施の形態1における色差タイプ符号化&コード変換回路による具体的動作の説明図(その2)Explanatory drawing of the concrete operation | movement by the color difference type encoding & code conversion circuit in Embodiment 1 of this invention (the 2) 本発明の実施の形態1における10進数、バイナリコード、グレイコードの対応表を示す図The figure which shows the conversion table of the decimal number, binary code, and Gray code in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における色差データ復号回路の詳しい構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a detailed configuration of a color difference data decoding circuit according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における色差データ復号回路のさらに詳しい構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a more detailed configuration of a color difference data decoding circuit according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるグレイ−バイナリコード変換回路の具体的構成を示す回路図1 is a circuit diagram showing a specific configuration of a gray-binary code conversion circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1における色差データ復号回路の詳しい動作説明図Detailed operation explanatory diagram of the color difference data decoding circuit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2における色差タイプ符号化&コード変換回路の詳しい構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the color difference type encoding & code conversion circuit in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態2における色差データ復号回路の詳しい構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the color difference data decoding circuit in Embodiment 2 of this invention. 従来の技術における撮像システムに用いられるAD変換用LSIの概略構成を示すブロック図A block diagram showing a schematic configuration of an AD conversion LSI used in an imaging system in the prior art 従来の技術における符号化&コード変換回路の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of an encoding & code conversion circuit in the prior art 従来の技術における符号化&コード変換回路による具体的動作の説明図(その1)Explanatory drawing of concrete operation | movement by the encoding & code conversion circuit in a prior art (the 1) 従来の技術における符号化&コード変換回路による具体的動作の説明図(その2)Explanatory drawing of the concrete operation | movement by the encoding & code conversion circuit in a prior art (the 2) 従来の技術におけるコード逆変換回路の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the code reverse conversion circuit in a prior art 従来の技術で解決した旧来技術の撮像システム(電子スチルカメラやビデオカメラ)の問題点を説明する図The figure explaining the problem of the conventional imaging system (electronic still camera and video camera) solved by conventional technology

符号の説明Explanation of symbols

10 イメージセンサ(撮像素子)
20 アナログフロントエンド装置(AD変換用LSI;第1の半導体集積回路)
21 相関二重サンプリング回路(CDS)
22 増幅回路(プログラマブルゲインアンプ)
23 AD変換回路(ADC)
24 色差タイプ符号化&コード変換回路
25 パラレルデータ出力回路
30 デジタルシグナルプロセッサ(DSP;第2の半導体集積回路)
31 色差データ復号回路
32 画像処理回路
41 隣接色差データ生成回路
42 コード変換回路(バイナリ−グレイコード変換回路)
43 ワンショットトリガ回路
44 イネーブルコード付加回路
51 0データ挿入回路
52 色差タイプ差分化回路
53 正負符号反転回路
54 遅延回路
55 減算回路
56 ゲイン係数マイナス1の増幅器
57 セレクタ
58 2分周回路
61 コード逆変換回路(グレイ−バイナリコード変換回路)
62 正負符号反転復元回路
63 減算累積回路
64 イネーブルコード復号回路
71 ゲイン係数マイナス1の増幅器
72 セレクタ
73 2分周回路
74 リセット回路
75 減算回路
76 遅延回路
10 Image sensor (image sensor)
20 Analog front-end device (AD conversion LSI; first semiconductor integrated circuit)
21 Correlated Double Sampling Circuit (CDS)
22 Amplifier circuit (programmable gain amplifier)
23 AD converter circuit (ADC)
24 Color difference type encoding & code conversion circuit 25 Parallel data output circuit 30 Digital signal processor (DSP; second semiconductor integrated circuit)
31 Color Difference Data Decoding Circuit 32 Image Processing Circuit 41 Adjacent Color Difference Data Generation Circuit 42 Code Conversion Circuit (Binary-Gray Code Conversion Circuit)
43 One-shot trigger circuit 44 Enable code addition circuit 51 0 Data insertion circuit 52 Color difference type difference circuit 53 Positive / negative sign inversion circuit 54 Delay circuit 55 Subtraction circuit 56 Amplifier with gain coefficient minus 1 57 Selector 58 Divider circuit 61 Code reverse conversion Circuit (Gray-binary code conversion circuit)
62 Positive / negative sign inversion restoration circuit 63 Subtraction accumulation circuit 64 Enable code decoding circuit 71 Amplifier with gain coefficient minus 1 72 Selector 73 Divide-by-2 circuit 74 Reset circuit 75 Subtraction circuit 76 Delay circuit

Claims (16)

撮像素子から入力されてくるアナログカラー映像信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路によって増幅された映像信号をデジタル信号に変換するAD変換回路と、
前記AD変換回路によるAD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって色差データを生成する隣接色差データ生成手段と、
前記隣接色差データ生成手段による色差データのコードを前後のコード間での切り替わり時変化ビット数が少ないコードに変換するコード変換手段とを備えた半導体集積回路。
An amplifier circuit for amplifying an analog color video signal input from the image sensor;
An AD converter circuit for converting the video signal amplified by the amplifier circuit into a digital signal;
Adjacent color difference data generating means for generating color difference data by taking a difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel after AD conversion by the AD conversion circuit;
A semiconductor integrated circuit comprising: code conversion means for converting a color difference data code generated by the adjacent color difference data generation means into a code having a small number of change bits when switching between the preceding and succeeding codes.
前記隣接色差データ生成手段は、
前記AD変換回路によるAD変換後の画素ごとに色情報の異なるデータ列における隣接データどうし間の差分をとって、1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データを生成する色差タイプ差分化手段と、
前記色差タイプ差分化手段によって生成される1画素クロックごとに正負符号が異なる色差データに対して1データおきに正負符号を反転し、正負符号の揃った色差データを生成する正負符号反転手段とから構成されている請求項1に記載の半導体集積回路。
The adjacent color difference data generating means includes
A color difference type differentiating unit that calculates a difference between adjacent data in a data string having different color information for each pixel after AD conversion by the AD conversion circuit, and generates color difference data having a different sign for each pixel clock;
Positive / negative sign inverting means for inverting color signs for every other data with respect to color difference data having a different positive / negative sign for each pixel clock generated by the color difference type differentiating means, and generating color difference data with uniform positive / negative signs. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, which is configured.
前記色差タイプ差分化手段は、前記AD変換回路からの入力データを遅延させる遅延回路と、前記遅延回路で遅延されたデータと前記入力データとの差分をとる減算回路とから構成され、前記遅延回路は、1画素おきに色情報が変化するデータのときに1画素クロックの遅延処理を行うように構成されている請求項1に記載の半導体集積回路。   The color difference type differentiating means includes a delay circuit that delays input data from the AD converter circuit, and a subtractor circuit that calculates a difference between the data delayed by the delay circuit and the input data, and the delay circuit 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a delay process of one pixel clock is performed for data in which color information changes every other pixel. 前記正負符号反転手段は、前記色差タイプ差分化手段からの1データごとに正負符号が反転する色差データに対して、有効データの水平方向で時間的に前方の任意の位相位置を基準に位相固定された画素クロックを用いて、その画素クロックの2分周制御によって、前記色差データの正負符号を1データおきに反転するよう構成されている請求項2または請求項3に記載の半導体集積回路。   The positive / negative sign inversion means fixes the phase of the chrominance data whose sign is inverted for each data from the chrominance type differentiating means with reference to an arbitrary phase position temporally forward in the horizontal direction of the effective data. 4. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the pixel clock is configured to invert the sign of the color difference data every other data by dividing the pixel clock by two. 前記正負符号反転手段は、前記色差タイプ差分化手段からの1データごとに正負符号が反転する色差データに対して、有効データの垂直方向で時間的に前方の任意の位相位置を基準に位相固定された画素クロックを用いて、その画素クロックの2分周制御によって、前記色差データの正負符号を1データおきに反転するよう構成されている請求項2または請求項3に記載の半導体集積回路。   The positive / negative sign inversion means fixes the phase with respect to color difference data in which the positive / negative sign is inverted for each data from the color difference type differentiating means with respect to an arbitrary phase position temporally forward in the vertical direction of the effective data. 4. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the pixel clock is configured to invert the sign of the color difference data every other data by dividing the pixel clock by two. 前記隣接色差データ生成手段は、前記色差タイプ差分化手段の前段に、有効データの前データ部に0データを挿入する0データ挿入手段が挿入されている請求項3から請求項5までのいずれかに記載の半導体集積回路。   6. The adjacent color difference data generation means includes a zero data insertion means for inserting zero data in a preceding data portion of valid data before the color difference type differentiation means. A semiconductor integrated circuit according to 1. 前記コード変換手段は、入力されてくるバイナリコードをグレイコードに変換するバイナリ−グレイコード変換回路である請求項1から請求項6までのいずれかに記載の半導体集積回路。   7. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the code conversion means is a binary-gray code conversion circuit that converts an input binary code into a gray code. 請求項1から請求項7までのいずれかに記載の半導体集積回路を第1の半導体集積回路として構成要素に含み、さらに、前記第1の半導体集積回路から出力されるコードを入力して元のバイナリコードに復号変換する色差データ復号手段と、前記色差データ復号手段から出力される前記バイナリコードに対する画像処理回路とからなる第2の半導体集積回路とを備えた撮像システム。   The semiconductor integrated circuit according to claim 1 is included in a component as a first semiconductor integrated circuit, and a code output from the first semiconductor integrated circuit is further input to input the original An imaging system comprising: color difference data decoding means for decoding and converting to a binary code; and a second semiconductor integrated circuit comprising an image processing circuit for the binary code output from the color difference data decoding means. 前記色差データ復号手段は、前記第1の半導体集積回路から出力される色差データを入力して元のバイナリコードに復号変換(デコード処理)するコード逆変換手段と、前記コード逆変換手段の出力で正負符号の揃った色差データに対して1データおきに正負符号を反転復元し、1データごとに正負符号が反転する色差データを生成する正負符号反転復元手段と、1データごとに正負符号が反転する色差データの隣接データどうし間の差分をとりながら順次に累積する減算累積手段とから構成されている請求項8に記載の撮像システム。   The color difference data decoding means receives the color difference data output from the first semiconductor integrated circuit and decodes and converts it into an original binary code (decoding process); and the output of the code inverse conversion means Positive / negative sign inversion restoration means for inverting and restoring the positive / negative sign every other data with respect to the color difference data having the same positive / negative sign, and generating chrominance data in which the positive / negative sign is inverted for each data, and the positive / negative code is inverted for each data The imaging system according to claim 8, further comprising subtracting and accumulating means for sequentially accumulating the difference between adjacent data of the color difference data to be obtained. 前記正負符号反転復元手段は、前記コード逆変換手段の出力で正負符号の揃った色差データに対して、第1のコード変換と同じ有効データの水平方向で時間的に前方の基準の位相位置を基準として位相固定された画素クロックを用いて、その画素クロックの2分周制御によって、前記色差データの正負符号を1データおきに反転復元し、1データごとに正負符号が反転する色差データを生成するよう構成されている請求項9に記載の撮像システム。   The positive / negative sign inversion restoring means sets the reference phase position temporally forward in the horizontal direction of the same effective data as that of the first code conversion for color difference data having positive / negative signs aligned at the output of the code reverse conversion means. By using a pixel clock whose phase is fixed as a reference, and by dividing the pixel clock by two, the sign of the chrominance data is inverted and restored every other data, and the chrominance data in which the sign of each data is inverted is generated. The imaging system according to claim 9, wherein the imaging system is configured to. 前記正負符号反転復元手段は、前記コード逆変換手段の出力で正負符号の揃った色差データに対して、第1のコード変換と同じ有効データの垂直方向で時間的に前方の基準の位相位置を基準として位相固定された画素クロックを用いて、その画素クロックの2分周制御によって、前記色差データの正負符号を1データおきに反転復元し、1データごとに正負符号が反転する色差データを生成するよう構成されている請求項9に記載の撮像システム。   The positive / negative sign inversion restoration means sets a reference phase position temporally forward in the vertical direction of the same effective data as in the first code conversion for color difference data having positive and negative signs aligned at the output of the code reverse conversion means. By using a pixel clock whose phase is fixed as a reference, and by dividing the pixel clock by two, the sign of the chrominance data is inverted and restored every other data, and the chrominance data in which the sign of each data is inverted is generated. The imaging system according to claim 9, wherein the imaging system is configured to. 前記減算累積手段は、前記正負符号反転復元手段の出力データを入力する減算回路と、前記減算回路による演算結果を遅延させる遅延回路とで構成され、前記遅延回路で遅延された演算結果データは前記減算回路の累積入力として接続され、前記遅延回路は、1画素おきに色情報が変化するデータデータのときに1画素クロックの遅延処理を行うように構成されている請求項9から請求項11までのいずれかに記載の撮像システム。   The subtracting and accumulating means is composed of a subtracting circuit for inputting the output data of the positive / negative sign inversion restoring means and a delay circuit for delaying the operation result by the subtracting circuit, and the operation result data delayed by the delay circuit is the 12. The delay circuit is connected as a cumulative input of a subtraction circuit, and the delay circuit is configured to perform a delay process of one pixel clock when the data data changes in color information every other pixel. The imaging system according to any one of the above. 前記減算累積手段は、初期の0データ挿入を行うリセット手段を有している請求項9から請求項12までのいずれかに記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 9, wherein the subtracting and accumulating unit includes a reset unit that inserts initial zero data. 前記コード変換手段の前段に任意のタイミングで基準タイミングを示すイネーブルコードを付加するイネーブルコード付加回路を備え、前記コード逆変換手段の後段に前記イネーブルコードを復号するイネーブルコード復号回路を備え、前記イネーブルコード復号回路が復号したイネーブルコードを復号処理開始の基準タイミングとして用いるように構成されている請求項8から請求項13までのいずれかに記載の撮像システム。   An enable code adding circuit for adding an enable code indicating a reference timing at an arbitrary timing is provided at a preceding stage of the code converting means, and an enable code decoding circuit for decoding the enable code is provided at a subsequent stage of the code inverse converting means. The imaging system according to any one of claims 8 to 13, wherein the enable code decoded by the code decoding circuit is used as a reference timing for starting the decoding process. 前記コード逆変換手段は、入力されてくるグレイコードをバイナリコードに変換するグレイ−バイナリコード変換回路である請求項9から請求項14までのいずれかに記載の撮像システム。   15. The imaging system according to claim 9, wherein the code reverse conversion unit is a gray-binary code conversion circuit that converts an input gray code into a binary code. 撮像素子から入力されてくるアナログカラー映像信号をデジタル信号に変換する信号変換方法であって、
映像信号をAD変換するステップと、
画素ごとに色情報の異なるデータに対して注目画素を一次元にシフトしながら同一方向の隣接データとの差分処理を行うステップと、
1次元の正負符号が異なる色差データを生成するステップと、
1データごとに正負符号が異なる色差データに対して基準位置に対して1データおきに前記色差データの符号を反転させ正負符号の揃った色差データとするステップと、
前記正負符号の揃った色差データを隣接データ変化の少ないコードに変換するステップとを含む信号変換方法。
A signal conversion method for converting an analog color video signal input from an image sensor into a digital signal,
AD converting the video signal;
A step of performing difference processing with adjacent data in the same direction while shifting the target pixel in one dimension with respect to data having different color information for each pixel;
Generating color difference data having different one-dimensional positive and negative signs;
A step of inverting the sign of the color difference data every other data with respect to a reference position for color difference data having a different positive / negative sign for each data to obtain color difference data with a positive / negative code aligned;
Converting the color difference data with the positive and negative signs into a code with little change in adjacent data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8659690B2 (en) 2009-01-30 2014-02-25 Panasonic Corporation Semiconductor integrated circuit, imaging system, and signal conversion method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06197359A (en) * 1992-12-24 1994-07-15 Canon Inc Digital filter device
JP2002300591A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Hitachi Ltd Integrated semiconductor circuit and imaging system
JP2003348405A (en) * 2002-05-27 2003-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Digital still camera system
JP2005020382A (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Sony Corp Solid-state image pickup unit and its driving method
JP2005175545A (en) * 2003-12-05 2005-06-30 Canon Inc Semiconductor integrated circuit, imaging system and signal conversion method
JP2006074436A (en) * 2004-09-02 2006-03-16 Sony Corp Reading address control method, physical information acquiring device, and semiconductor device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06197359A (en) * 1992-12-24 1994-07-15 Canon Inc Digital filter device
JP2002300591A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Hitachi Ltd Integrated semiconductor circuit and imaging system
JP2003348405A (en) * 2002-05-27 2003-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Digital still camera system
JP2005020382A (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Sony Corp Solid-state image pickup unit and its driving method
JP2005175545A (en) * 2003-12-05 2005-06-30 Canon Inc Semiconductor integrated circuit, imaging system and signal conversion method
JP2006074436A (en) * 2004-09-02 2006-03-16 Sony Corp Reading address control method, physical information acquiring device, and semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8659690B2 (en) 2009-01-30 2014-02-25 Panasonic Corporation Semiconductor integrated circuit, imaging system, and signal conversion method

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