JP2547686B2 - 映像信号処理回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ用ＩＣの
省スペース化に適した映像信号処理回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ズーム機能を持つビデオカメラの構
成については、「ビデオカメラの高機能化と高画質化」
と題して１９９０年１１月１９〜２０日に技研情報セン
ターの主催で開催された講演会の予稿集の第３講に「カ
メラ一体型ＶＴＲのディジタル処理技術」として開示さ
れており、電子ズームによって設定された撮像素子のズ
ーム指定エリア内のラインを水平方向にも垂直方向にも
補間により拡大する技術が開示されている。この電子ズ
ームは、信号処理の後段で手ブレ補正と共に実行されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述する従来
例の様にＩＣを１チップ化しない場合には、省スペース
が問題になることはないが、信号処理及び電子ズーム各
機能を１個のＩＣに内蔵しようとする場合、スペースの
問題が生ずる。ＩＣ化に際して大きなスペースを確保す
る必要がある部分はラインメモリの部分であり、ライン
メモリの数が多くなればＩＣのスペースは大きくならざ
るを得ない。前述する従来例の場合、色信号の同時化や
垂直アパーチャ信号形成等の信号処理に最低２個のライ
ンメモリが必要になり、更に電子ズーム部分に輝度用と
色差用の合計３個のラインメモリが必要となる。そこ
で、本発明では、この様な従来例に比してラインメモリ
の数を減らし、更に回路の重複も少なくした１チップＩ
Ｃに適した回路を提案せんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、撮像出力のＡ
Ｄ変換出力を入力してディジタル的に信号処理を為し、
電子ズーム倍率に応じて補間された輝度信号と線順次色
信号を形成導出するビデオカメラ用のＩＣに於て、電子
ズーム倍率によって設定される撮像エリアの１チャンネ
ルの撮像出力が入力される複数の従属接続されたライン
メモリと、前記撮像出力及び若しくは前記ラインメモリ
出力を入力とし、前記電子ズーム倍率に応じて垂直補間
処理が施された色情報配列を異にする２種類の線順次色
信号を発生する第１及び第２色信号補間回路と、前記撮
像出力及び若しくは前記ラインメモリ出力を入力とし、
前記電子ズーム倍率に応じて垂直補間処理が施された輝
度信号を発生する輝度信号補間回路とからなる垂直補間
回路を設けたことを特徴とする映像信号処理回路であ
る。

【０００５】また、本発明は、撮像出力のＡＤ変換出力
を入力してディジタル的に信号処理を為し、電子ズーム
倍率に応じて補間された輝度信号と線順次色信号を形成
導出するビデオカメラ用のＩＣに於て、電子ズーム倍率
によって設定される撮像エリアの１チャンネルの撮像出
力が入力される複数の従属接続されたラインメモリと、
前記撮像出力及び若しくは前記ラインメモリ出力を入力
とし、前記電子ズーム倍率に応じて垂直補間処理が施さ
れた色情報配列を異にする２種類の線順次色信号を発生
する第１及び第２色信号補間回路と、前記撮像出力及び
若しくは前記ラインメモリ出力を入力とし、前記電子ズ
ーム倍率に応じて垂直補間処理が施された輝度信号を発
生する輝度信号補間回路と、前記電子ズーム倍率に応じ
て垂直補間処理が施された垂直アパーチャ信号を発生す
る垂直アパーチャ信号補間回路とからなる垂直補間回路
を設けたことを特徴とする映像信号処理回路である。

【０００６】

【作用】よって、本発明によれば、複数のラインメモリ
に入力された撮像出力は、色信号補間回路、輝度信号補
間回路及び垂直アパーチャ補間回路に入力される。各補
間回路では電子ズーム倍率に応じて垂直補間処理が施さ
れて出力される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図示する一実施例に従い説明
する。まず、図１は本実施例の全体的な回路ブロック図
を示し、図２以下は図１の各ブロックの具体的な回路ブ
ロック図や説明図を示す。そこで、図１の信号の流れに
従い図２以下の各部の動作について説明する。

【０００８】本実施例のディジタルカメラＩＣの前段に
は、カラーフィルタを設けたＣＣＤ固体撮像素子ＰＵ
と、ＡＤ変換回路ＡＤが設けられている。尚、本実施例
において、高域輝度信号とは高域成分を含んだ広帯域の
輝度信号を意味し、低域輝度信号とは輝度信号の低域成
分を意味するものとする。

【０００９】（前処理） 固体撮像素子ＰＵは、撮像面にモザイク状のカラーフィ
ルタを貼り付けている。図２は、固体撮像素子ＰＵの補
色カラーフィルタ配列と撮像出力の関係を示す。この図
左側は縦横４画素に対する透過カラーフィルタ配列を示
し、１ライン目は（Ｇ＋Ｂ）と（Ｒ＋Ｇ）の繰り返しで
構成されており、２ライン目はＧと（Ｒ＋Ｂ）の繰り返
しで構成されており、３ライン目は１ライン目と同位相
となっており、４ライン目は２ライン目と逆位相となっ
ている。この補色カラーフィルタ配列は、垂直方向及び
水平方向に繰り返し形成される。そこで、奇数フィール
ドの撮像出力は図の中央に示す様に、１ライン目と２ラ
イン目の受光出力を加算した出力と、３ライン目と４ラ
イン目の受光出力を加算した出力とより成る。また、偶
数フィールドの撮像出力は図の右側に示す様に、２ライ
ン目と３ライン目の受光出力を加算した出力と、４ライ
ン目と５ライン目の受光出力を加算した出力とより成
る。従って、奇数フィールドも偶数フィールドも撮像位
置は異なるものの撮像出力は共通であり、２ライン周期
で同じ種類の出力を形成導出している。

【００１０】撮像出力はＡＤ変換回路ＡＤにて順次１画
素１０ビットにディジタル化される。但し、撮像素子に
は水平方向の密度に違いがある。４０万画素の撮像素子
は、そのクロック周波数が４ｆscに設定されており、２
７万画素の撮像素子は８／３ｆscに設定されている。そ
こで、ＡＤ変換以降の信号処理は、撮像素子の密度に応
じて信号処理クロック周波数を撮像クロック周波数に一
致させている。

【００１１】ＡＤ変換出力は、一旦フィールドメモリに
入力される。このフィールドメモリは、電子ズーム操作
によって設定されたズーム指定エリアのＡＤ変換出力の
みを処理タイミングに合わせて選択的に読み出してい
る。

【００１２】（クランプ） 本実施例では、この読み出されたＡＤ変換出力を入力し
て処理するディジタルカメラＩＣを１チップで構成する
ことを特徴とする。まずＡＤ変換出力はクランプ回路１
に入力される。このクランプ回路１は、詳細を図示して
いないが水平ブランキング期間に導出される遮光部分の
撮像出力を平均化した値を、一定数を加えた撮像出力よ
り減じてクランプを実行している。尚、一定数を加える
理由は、高域ノイズ成分を後段のローパスフィルタでカ
ットオフする前に高域ノイズ成分の負側がスライスされ
ることのない様に残すことが狙いである。

【００１３】（垂直補間） クランプ出力は、電子ズームの為の垂直補間回路２に入
力される。この電子ズームは、ズーム操作により特定さ
れる限られた撮像領域より得られる撮像情報を補間処理
により所定の映像情報に変換するものである。具体的
に、この垂直補間回路２は、設定したズーム状態に於け
るズーム指定エリア内で撮像ライン間を８等分した状態
で有効映像ラインの位置を近似的に特定し、比例配分に
より有効映像ラインを補間形成すると共に必要な信号処
理を実行している。そこで、前記垂直補間回路２は、図
３に示す様にクランプ出力を従属接続した３本のライン
遅延回路２００〜２０２より、クランプ出力又は遅延出
力を適宜選択し、差分信号形成回路２０３、垂直アパー
チャ信号形成回路２０４、高域輝度信号形成回路２０
５、第１、第２色信号補間回路２０６、２０７にそれぞ
れ入力している。

【００１４】図４は、差分信号形成回路２０３の回路ブ
ロック図を示しており、図中第１選択回路２０３０は、
クランプ出力Ｄ３と１Ｈ遅延出力Ｄ２と２Ｈ遅延出力Ｄ
１とを入力し、第２選択回路２０３１は、１Ｈ遅延出力
Ｄ２と２Ｈ遅延出力Ｄ１とを入力し、第３選択回路２０
３２は、２Ｈ遅延出力Ｄ１と３Ｈ遅延出力Ｄ０とを入力
し、選択制御回路２０３３はライン間の比例配分係数Ｋ
に応じた選択信号を各選択回路に供給している。この比
例配分係数Ｋは、１／８刻みで０から７／８の間で近似
化された値でありライン毎にその値は変化する。選択制
御出力はこの比例配分係数Ｋに従って選択制御信号を発
生している。そこで、第１選択回路２０３０はＫが１／
２未満のときＤ２をＫが１／２のときＤ１を、さらにＫ
が１／２以上のときＤ２を発生している。また、第２選
択回路２０３１はＫが１／２未満のときＤ１をＫが１／
２以上のときＤ２を発生している。更に、第３選択回路
２０３２はＫが１／２未満のときＤ０をＫが１／２以上
のときＤ１を発生している。各選択出力は、第１選択出
力と第２選択出力が第１減算回路２０３４に、また第２
選択出力と第３選択出力が第２減算回路２０３５に入力
される。その結果、Ｋの値に応じて図５に図示する様な
減算出力が導出される。各減算出力はそれぞれ第１・第
２絶対値化回路２０３６・２０３７に入力されて絶対値
化され、第３加算回路２０３８にて加算され差分信号と
して導出される。この差分信号は、垂直方向の変化量を
絶対値化した値である。

【００１５】また、垂直アパーチャ信号形成回路２０４
は、垂直方向の２次微分出力を垂直アパーチャ信号とし
て形成導出しており、４入力に対する演算係数を図６に
図示する様にＫの値に応じて変更して加算処理をしてい
る。更に、高域輝度信号形成回路２０５も同様に、各４
入力に対して図７に図示する様にＫに応じた係数をそれ
ぞれ剰算して高域輝度信号ＹＨを加算導出している。そ
の結果得られる垂直アパーチャ信号と高域輝度信号はロ
ーパスフィルタ４を介して高域ノイズを除去されて導出
される。

【００１６】更に、第１色信号補間回路２０６は、クラ
ンプ出力Ｄ３と第２遅延出力Ｄ１を入力し、クランプ出
力Ｄ３にＫ／２を乗算し、第２遅延出力Ｄ１に（２−
Ｋ）／２を乗算して加算処理をしている。また、第２色
信号補間回路２０７は、第３遅延出力Ｄ０と第１遅延出
力Ｄ２を入力し、第３遅延出力Ｄ０に（１−Ｋ）／２を
乗算し、第１遅延出力Ｄ２に（１＋Ｋ）／２を乗算して
加算処理をしている。即ち、両信号補間回路は、電子ズ
ーム倍率に応じた係数Ｋにより色情報を共通にするライ
ンの情報に基づき比例配分により色情報配列を異にする
２種類の線順次色信号を発生する。

【００１７】（ＹＣ分離）２種類の線順次色信号は 、ＹＣ分離回路３に入力され
る。このＹＣ分離回路３は、図８に図示する様に入力さ
れる線順次色信号に対して同一回路が２個設けられてお
りそれぞれが同一機能を果している。このＹＣ分離回路
は前記補間回路出力からの線順次色信号を同時化して出
力する。まず、この共通回路の一方に付いて説明する。
入力される線順次色信号は、従属接続された７個のデー
タラッチ回路Ｌ１〜７に入力される。各ラッチ回路は、
画素に対応して点順次の遅延を行っている。この遅延出
力の内、第２・第４・第６遅延出力は第１加重平均回路
３１に於て４：８：４の割合で加重平均処理される。更
に、第１・第３・第５・第７遅延出力は第２加重平均回
路３２に於て１：７：７：１の割合で加重平均処理され
る。この第２加重平均処理は第４遅延出力にタイミング
を合わせた比例配分処理を実行するものであり水平方向
に同時化するものである。また、複数のラッチ出力を加
重平均することにより補間信号の高域ノイズ成分を除去
することが出来る。この様にして同時化された２種類の
データは、減算によって色差情報をまた加算によって輝
度情報を導出形成している。即ち加算回路３３は、加算
によって低域輝度信号を形成し、符号制御回路３４で極
性反転された加重平均出力は、減算回路３５に於て線順
次の色差信号Ｃr とＣb を形成している。上述する動作
と全く同じ動作が第２補間信号に付いても実行される。
従って、低域輝度信号に付いては、第１補間信号に基づ
いて形成される信号と第２補間信号に基づいて形成され
る信号の２種類が形成され、色信号に付いては一方の色
信号Ｃb がいずれか一方の減算出力として交互に導出さ
れる。また他方の色信号に付いても同様に交互に導出さ
れる。そこで、両加算出力は加算平均回路３６に於て平
均化されて低域輝度信号として導出され、両減算出力は
Ｃb 選択回路３７とＣr 選択回路３８に入力され、それ
ぞれＣb 、Ｃr信号が同一選択出力側より導出される。

【００１８】（水平補間） 差分信号、高域ノイズを除去した垂直アパーチャ信号、
高域ノイズを除去した高域輝度信号、低域輝度信号、Ｃ
b 信号及びＣr 信号は、いずれも水平補間回路５に入力
される。この水平補間回路５は、電子ズームによって特
定される水平方向に限定された範囲のデータを補間処理
によって所定数のデータに変換する為に設けられてお
り、データの間隔を８等分して所望のデータ位置を近似
して特定し比例配分によりその位置のデータを補間する
ものである。従って、各入力信号はラッチ回路にて１ク
ロック分遅延され、遅延出力と非遅延の出力を補間回路
に入力して比例配分定数Ｋに従い補間処理が為される。

【００１９】本実施例では差分信号と垂直アパーチャ信
号を利用して垂直エッジクロマ抑圧信号を形成してい
る。このエッジクロマ抑圧信号は輝度変化の大きい部分
における色のにじみを防止するために、輝度変化の大き
い部分の色信号成分を抑圧するものである。エッジクロ
マ抑圧の為には輝度変化の大きい部分に発生するアパー
チャ信号を絶対値化して利用すれば済むはずであるが、
本実施例では撮像素子の撮像原理に起因する障害を克服
するために差分信号も併せて利用している。図１０と図
１１は、差分信号が必要となる理由を説明する為の説明
図であり、図１０は奇数フィールド、図１１は偶数フィ
ールドに於けるエッジクロマ抑圧原理を示す。まず両図
に於て、丸印は撮像素子の垂直方向の画素を摸式的に示
しており、黒丸は低輝度検出状態をまた白丸は高輝度検
出状態を示す。単板式の撮像素子は連続する２ライン分
の受光出力（画素出力）を加算導出しており、奇数フィ
ールドと偶数フィールドではその組み合わせを異にして
いる。従って奇数フィールドと偶数フィールドでは撮像
出力の輝度の変化部分に違いが生ずる。即ち、図１１の
撮像出力は中間値が介在することになる。この現象は単
板式の撮像素子に不可避の現象である。問題は、この中
間値にある。即ち、垂直アパーチャ信号を絶対値化した
場合、奇数フィールドでは絶対値化出力がこの輝度変化
部分をカバーするが、偶数フィールドでは中間値部分の
絶対値化出力が欠落する。そこで、前のラインとの差の
絶対値と後のラインとの差の絶対値とを加算した差分信
号が必要となる。この差分信号と絶対値化した垂直アパ
ーチャ信号を加算平均すれば両方のフィールドで漏れな
く輝度変化部分をカバーすることが出来る。そこで、垂
直アパーチャ信号の補間出力は絶対値化回路５０に於て
絶対値化され、差分信号の補間出力と共に平均化回路５
１に供給されてエッジクロマ抑圧信号として導出され
る。

【００２０】また、高域輝度信号の補間出力は、先に高
域ノイズ成分を除去されておりオフセット解除回路５２
に於てクランプ回路１で為されたオフセットが解除さ
れ、その後クリップ回路５３で負の信号がクリップされ
る。更に、低域輝度信号の補間出力はローパスフィルタ
５４にて高域成分を除去されてオフセット解除回路５５
にてオフセット解除され、その後クリップ回路５６で負
の信号がクリップされる。更にＣb 信号の補間出力とＣ
r 信号の補間出力は、加重平均処理による高域除去特性
を補完するローパスフィルタ５７・５８を介して導出さ
れる。

【００２１】（アパーチャ付加） 補間済の垂直アパーチャ信号と、補間済の高域輝度信号
はアパーチャ付加回路６に供給される。高域輝度信号は
水平アパーチャ信号形成の為にまず低輝度抑圧回路６０
に入力されノイズを含めて低輝度成分を除去される。低
輝度成分除去後にバンドパスフィルタ６１にてアパーチ
ャ成分を分離する。更にバンドパス成分をスライス回路
６２に入力し所定レベル以上のアパーチャ成分を水平ア
パーチャ信号として垂直アパーチャ信号と共に加算回路
６３にて加算される。加算出力は、ニー処理回路６４に
於て高レベル部分を抑圧され、アパーチャ信号として加
算回路６５に於て高域輝度信号に加算される。加算出力
は、クリップ回路６６に於て上限と下限をクリップさ
れ、輪郭強調済の輝度信号として導出される。

【００２２】（ＲＧＢ合成） また、補間済の低域輝度信号とＣb Ｃr 信号は、ＲＧＢ
合成回路７（３原色信号合成回路）に入力される。この
ＲＧＢ合成回路７に於て、低域輝度信号とＣbＣr 信号
は、それぞれラッチ回路Ｌに入力されて、３クロックに
１回の割合で発生するラッチパルスにて同一タイミング
でデータラッチ処理が為される。その結果、各データは
１／３に間引かれて以降処理される。まず、各ラッチデ
ータは乗算回路７１〜７３にそれぞれ入力される。定数
発生回路７４〜７６は、各ラッチデータにホワイトバラ
ンス制御に基づいて設定された３種類の係数をそれぞれ
記憶しており、順次ＧＲＢの三原色に対応する係数を発
生し、乗算回路７４〜７６に供給している。従って、各
乗算回路７１〜７３は、ラッチの度にラッチデータにま
ずＲ信号形成に必要な係数を乗算し、次にＧ信号形成に
必要な係数を乗算し、更にＢ信号形成に必要な係数を乗
算する。各乗算出力は乗算の度に加算回路７７に供給さ
れ、点順次でＧ、Ｒ、Ｂ、の各色信号が導出される。加
算出力は、クリップ回路７８でクリップされ点順次色信
号として導出される。

【００２３】（γ補正） 撮像出力は、光入力に対し、線形である。ブラウン管の
入力電圧対発光比の関係が非線形であるため、ビデオカ
メラではその補正を行う必要がある。そこで、輝度信号
及び三原色信号は、γ補正回路９に入力され前述する非
直線処理が為される。但し、このγ補正特性は低域を強
調し過ぎるため、輝度信号については小レベルノイズが
強調される。そこで、本実施例では輝度信号についての
みγ補正回路９の前段に低輝度抑圧回路８を設けて小レ
ベル信号と小レベルノイズを抑圧している。従って、γ
補正回路９からは、正規に近い輝度信号と色信号が導出
される。

【００２４】（エッジクロマ抑圧） γ補正された点順次色信号はエッジクロマ抑圧回路１０
に供給される。このエッジクロマ抑圧回路１０は、輝度
信号の変化量にほぼ比例する垂直方向のエッジクロマ抑
圧信号レベルに基づいて色ゲイン調整係数を設定する機
能を持っている。この色ゲイン調整係数は、輝度変化の
大きいところで小さく設定され、輝度変化の小さいとこ
ろで標準値に設定される。エッジクロマ抑圧回路１０
は、色ゲイン調整係数と入力される三原色色信号を乗算
処理してエッジクロマ抑圧を実行しており、垂直方向の
輝度変化の大きい部分で色信号レベルを抑圧して、垂直
方向の色偽信号を抑圧している。

【００２５】（高低輝度クロマ抑圧） 色信号は、高輝度部分で各受光出力レベルが飽和する
と、撮像出力に変化がなくなり減算により得られるＣb
Ｃr 信号が減少し、結果的にＧ信号が相対的に強調され
て、本来白い部分が緑を帯びる所謂ハイライトグリーン
現象を来す。また、低輝度部分では本来の色成分も小さ
くノイズが目立つことになる。低輝度部分の輝度信号に
ついてはγ補正の前段で抑圧したが、色信号については
抑圧していない。そこで、本実施例では低輝度部分と高
輝度部分のクロマ抑圧を同時に実行する為、クロマエッ
ジ抑圧信号を更に高低輝度クロマ抑圧回路１１に入力し
ている。この、高低輝度クロマ抑圧回路１１は、アパー
チャ付加前の輝度信号を入力しておりその信号レベルに
対する乗算係数を図１４に図示する様に設定し、高輝度
と低輝度部分の係数を小さく設定している。この様に設
定した乗算係数とクロマエッジ抑圧信号を乗算処理する
ことにより、高輝度部分と低輝度部分の色信号レベルを
抑圧している。

【００２６】（映像選択） カメラより出力すべき映像は、撮像による映像信号のみ
ならず、必要に応じて調整カラー信号も出力しなければ
ならない。そこで、本実施例では、映像選択回路１２を
設け、撮像によって得られるγ補正済みの輝度信号と高
低輝度クロマ抑圧済の点順次３原色信号を入力してその
まま導出するか、または内蔵するテストパターン信号を
導出するかの選択を行っている。

【００２７】（輝度信号処理） 映像選択回路より導出される輝度信号は、アナログ化さ
れる前にカラー信号とのタイミング合わせが必要であ
り、遅延回路１３に入力されて遅延処理される。更に、
遅延出力の黒レベルは、映像信号に於て特定のレベルに
規定されねばならずセットアップ付加回路１４に於て、
映像期間のみ一定レベルを加算される。セットアップ付
加出力には同期信号がない。そこで、セットアップ出力
を入力する同期付加回路１５は、ブランキング期間にペ
デスタル部分を含む負極の同期信号を付加している。同
期信号を付加された輝度信号は、ＤＡ変換回路２３に供
給され、アナログ化される。このアナログ化された輝度
信号がＩＣの出力として導出される。

【００２８】（ＲＧＢ色差マトリクス） 選択回路を経た点順次３原色信号は色差信号に変換する
ためにＲＧＢ色差マトリクス回路１６に入力される。こ
のマトリクス回路１６は、標準状態で Ｒ−Ｙ＝ ０．７（Ｒ−Ｇ）−０．１（Ｂ−Ｇ） Ｂ−Ｙ＝−０．３（Ｒ−Ｇ）＋０．９（Ｂ−Ｇ） なる関係に色差信号を形成しており、変換に際しては、
まず（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）の演算処理を実行して、続
いて固有の係数を乗算している。この固有の係数は、色
信号レベル調整の為に相似的な変更が為される。この変
更をする場合、係数に１以上を許すと回路規模が大きく
なる。従って、（Ｂ−Ｙ）形成時の係数０．９は大き過
ぎる。そこで、本実施例では回路に工夫をして（Ｂ−
Ｙ）信号を作成する回路のみ（Ｇ−Ｂ）の係数を半分に
して乗算出力を２回加算している。

【００２９】以下、図１７に図示する本実施例の回路動
作について図１５と図１６の信号形成原理説明図と共に
説明をする。まず、第１ステップをＧの入力状態、第２
ステップをＲの入力状態、第３ステップをＢの入力状
態、第４ステップを次のＧの入力状態とする。そこで
（Ｒ−Ｇ）信号と（Ｂ−Ｇ）信号の形成の為、先行して
入力されるＧ成分が第１ラッチ回路１６０に、第１ステ
ップでラッチされる。減算回路１６１は、第２ステップ
で（Ｒ−Ｇ）第３ステップで（Ｂ−Ｇ）を演算導出す
る。（Ｒ−Ｙ）信号の形成の為に第１乗算回路１６２
は、第２ステップで（Ｒ−Ｇ）信号に対して第１定数発
生回路１６３が発生するＫrr＝０．７を乗算する。ま
た、第３ステップで（Ｂ−Ｇ）に対して第１定数発生回
路１６３が発生するＫbr＝−０．１を乗算する。第２ラ
ッチ回路１６４は、第２ステップでＫrr（Ｒ−Ｇ）をラ
ッチし、第２加算回路１６５は第３ステップで所望の
（Ｒ−Ｙ）成分を形成し、その演算結果を第１出力ラッ
チ回路１６６にてラッチする。また、（Ｂ−Ｙ）信号の
形成の為に第３ラッチ回路１６７は第３ステップで減算
出力をラッチする。第２乗算回路１６２は、第２ステッ
プで（Ｒ−Ｇ）信号に対して第２定数発生回路１６９が
発生するＫrb＝−０．３を乗算する。また、第３ステッ
プで（Ｂ−Ｇ）に対して第２定数発生回路１６９が発生
するＫbb＝−０．４５を乗算し、同様にラッチした（Ｂ
−Ｇ）に対して第４ステップで第２定数発生回路１６９
が発生するＫbb＝−０．４５を再度乗算する。第４ラッ
チ回路１７１は、第２／第３ステップで第３加算回路１
７０の出力をラッチしており、前記第３加算回路１７０
は、乗算データとフィードバックされる第４ラッチデー
タを加算している。従って、第３加算回路は、第２ステ
ップでＫrb（Ｒ−Ｇ）を出力し、第３ステップでＫrb
（Ｒ−Ｇ）＋Ｋbb（Ｒ−Ｙ）を出力し、第４ステップで
Ｋrb（Ｒ−Ｇ）＋２Ｋbb（Ｒ−Ｙ）を出力する。第２出
力ラッチ回路１７２は第４ステップで所望の出力をラッ
チする。よって、図示省略した第５ステップで両方の色
差信号が形成される。

【００３０】（低彩度クロマ抑圧） カラー信号は好みに応じて低彩度部分を抑圧する必要が
生ずる。この低彩度は図１８に示す様に、各色差信号を
直行ベクトルとしたときの合力の長さに等しいことが知
られている。そこで彩度は、各色差信号のレベルをそれ
ぞれ二乗して加算した上で全体を１／２乗すれば正確に
求められる。しかし、この演算は複雑となる為に回路規
模が大きくなる。そこで、選択された色差信号を入力す
る本実施例の低彩度抑圧回路１７では、近似的に彩度を
求める為に、例えば図１８の第１次象現を格子状に分割
し各格子の目に対応する彩度を予め記憶しておき絶対値
化した各色差信号を格子の目に近似して対応する彩度を
求める方法や、図１８のエリアを適当に分割しエリア毎
に設定した簡単な１次元演算によって彩度を近似的に求
める方法を採用している。次に、求めた彩度に応じた抑
圧係数を特定し、その抑圧係数を各色差信号にそれぞれ
乗算し、低彩度部分に於ける彩度の抑圧を可能にしてい
る。

【００３１】但し、上述する低彩度抑圧は好みの問題が
あり、外部操作によってその機能を停止状態に設定し得
るものとする。（サンプリング変換） 低彩度抑圧処理された色差信号は、ローパスフィルタ１
８にて高域を制限されて導出されるが、この信号処理Ｉ
Ｃはカラー信号の変調に際して４倍のカラーサブキャリ
ア周波数４ｆscに相当するデータを必要とする。そこ
で、駆動クロックの周波数が、８／３ｆscの場合、色差
信号のデータ密度を全て４ｆscに合わせる為に、入力デ
ータを４ｆscでサンプリングしている。このサンプリン
グ変換で、８／３ｆscのデータが４ｆscに変換される
と、４／３ｆscのノイズ成分を生じる。そこで、本実施
例では、サンプリング変換後、４／３ｆsc成分をトラッ
プ処理している。 （バースト付加） 撮像出力には、カラーバースト信号に相当する基準信号
は存在しない。そこで、本実施例では、サンプリング出
力をバースト付加回路２０に入力して、サンプリング変
換出力の水平帰線期間のバースト信号多重部分に、バー
スト信号の標準レベルに相当するバーストデータを多重
している。

【００３２】（エンコード） 各色差信号は、直角位相変調して１チャンネル化する必
要がある。この直角位相変調を、ディジタル的に実行す
る場合、４ｆscのデータは非常に都合がよい。即ち、Ｎ
ＴＳＣの場合、色差信号を（Ｂ−Ｙ）、（Ｒ−Ｙ）、−
（Ｂ−Ｙ）、−（Ｒ−Ｙ）の順に選択すれば直角位相変
調データが形成される。この選択処理は、色差信号の交
互選択処理と符号反転処理により容易に実行される。
尚、ＰＡＬカラー方式への変換も、符号反転順序と処理
速度を変更すれば容易に変換可能である。

【００３３】そこで、本実施例ではバーストデータの付
加された色差信号をエンコード回路２１に入力してデー
タ選択と符号反転処理をしている。 （ＤＡ変換） 変調処理されたデータは、ＤＡ変換処理によりアナログ
化する必要がある。しかし、通常のＤＡ変換回路は、正
の入力データのみをアナログ変換する能力しかない。そ
こで本実施例では、ＤＡ変換回路２４の前段に定数加算
回路２２を設けてデータの値を全て正にした状態でＡＤ
変換を実行し、ＩＣ出力として変調カラー信号を発生し
ている。

【００３４】（ディジタル出力） 本実施例のＩＣは、アナログ信号のみならずディジタル
の状態で輝度信号や色差信号を導出しており、輝度信号
はＤＡ変換回路２３の前段よりまた色差信号はサンプリ
ング変換の前段より導出される。

【００３５】上述する本実施例では、色情報の同時化処
理と垂直補間処理により垂直補間回路内に３個のライン
メモリを設けるだけで全ての補間処理が可能になる。 （第２の実施例） 更に、上述する実施例では、水平補間の後にＲＧＢ合成
回路を設けているが、設計の都合で図１９に図示する様
にその関係を逆にして、ＲＧＢ合成回路７の後段に水平
補間回路５を設けて水平補間出力を点順次化回路２５に
供給しても良いことは云うまでもない。

【００３６】（第３の実施例） 更に、図２０は他の実施例における信号処理回路のブロ
ック図を示し、図１と同一部分には同一符号を付し、説
明を省略する。

【００３７】２６はクランプ回路１出力を図２１の如く
逆ニー補正する逆ニー補正回路である。この回路はＡＤ
変換前のアナログ輝度信号を、入力信号レベルに対する
出力信号レベルの関係が入力信号レベルの低い第１の範
囲では勾配が大きく、入力信号レベルがそれより高い第
２の範囲では勾配が小さくなるような入出力特性を有す
るニー補正回路で非線形処理した場合、デジタル処理前
に元の特性に戻す回路である。従って、前段でニー補正
処理が施されていない信号に対しては必要ないのでセレ
クタ２７によりこの回路の経由を選択可能としている。

【００３８】４０はアパーチャ付加回路６出力のペデス
タルレベルを設定するペデスタル設定回路、４１は同じ
くＲＧＢ合成回路７出力のペデスタルレベルを設定する
ペデスタル設定回路である。

【００３９】４２はデジタルγ補正処理後の輝度信号の
ハイライト部分の変化を抑えるような入出力特性を有す
るニー補正回路であり、図２２に示すごとく、入力信号
レベルに対する出力信号レベルの関係が、入力信号レベ
ルの低い第１の範囲では勾配が大きく、入力信号レベル
がそれより高い第２の範囲では勾配が小さくなるよう設
定されている。

【００４０】尚、この処理はγ補正前に行う事も考えら
れるが、以下の理由によりγ補正後の方が望ましい。即
ち、ニー補正の変化点が少ない場合、変化点前後で大き
く特性が変化するため変化点前後での変化が目立つこと
になるが、γ補正後の出力は入力レベルが大きい程ゲイ
ンが小さくなるため、γ補正後にこの処理を行う方が変
化点での変化が目立ちにくくなるからである。

【００４１】また、このニー補正回路は後段の映像選択
回路１２の前段に配置することにより、この映像選択回
路で選択された調整用信号に前記処理が施されないよう
にしている。

【００４２】４３はネガポジ制御回路であり、ネガ表示
させたい場合、遅延回路１３出力を反転するように制御
する。４４はネガポジ制御回路４３に接続されたウイン
ドウ回路であり、フェード機能実行時、画面上で画像を
表示させる部分（ウインドウ）以外の表示部分の輝度を
一定のグレーレベルにするための回路である。

【００４３】４５はセットアップ回路１４に接続された
ブランキング回路であり、映像信号のブランキング部分
を所定の黒レベルにするための回路である。４６はブラ
ンキング回路４５に接続されたキャラクタ挿入回路であ
り、映像信号に文字信号を重ねて表示するための回路で
ある。

【００４４】４７は同期付加回路１５出力あるいは外部
からの輝度データを選択的に出力するセレクタである。
またこの同期付加回路出力は外部出力端子へも供給され
る。一方、４８は色信号経路中のＬＰＦ１８の後段に挿
入されたウインドウ及びブランキング回路であり、ウイ
ンドウ以外の表示部分及びブランキング部分の色信号を
削除する回路である。

【００４５】４８はこのウインドウ及びブランキング回
路４８出力あるいは外部からの色差信号を選択的に出力
するセレクタである。また、このウインドウ及びブラン
キング回路出力は輝度信号同様、外部出力端子へも供給
される。

【００４６】

【発明の効果】よって、本発明によれば、複数のライン
メモリの出力を使用して、電子ズーム倍率に応じて垂直
補間された色信号及び輝度信号を同時に得られるため、
ラインメモリの数が少なくて済み、ＩＣの省スペース化
に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る信号処理回路ブロック
図である。

【図２】撮像素子のカラーフィルタ配列と撮像出力の関
係を示す説明図である。

【図３】垂直補間回路の具体的な回路ブロク図である。

【図４】差分信号形成回路の具体的回路ブロック図であ
る。

【図５】差分信号の出力説明図である。

【図６】垂直アパーチャ形成回路の演算係数説明図であ
る。

【図７】高輝度信号形成回路の演算係数説明図である。

【図８】ＹＣ分離回路の具体的な回路ブロック図であ
る。

【図９】水平補間回路の具体的な回路ブロック図であ
る。

【図１０】奇数フィールドのエッジクロマ抑圧原理説明
用の信号波形説明図である。

【図１１】偶数フィールドのエッジクロマ抑圧原理説明
用の信号波形説明図である。

【図１２】アパーチャ付加回路の具体的な回路ブロック
図である。

【図１３】ＲＧＢ合成回路の具体的な回路ブロック図で
ある。

【図１４】高・低輝度抑圧用の乗算係数特性説明図であ
る。

【図１５】Ｂ−Ｙ信号変換原理説明図である。

【図１６】Ｒ−Ｙ信号変換原理説明図である。

【図１７】ＲＧＢ色差マトリクスの具体的回路ブロック
図である。

【図１８】彩度算出原理説明図である。

【図１９】第２の実施例の要部回路ブロック図である。

【図２０】第３の実施例の要部回路ブロック図である。

【図２１】逆ニー補正回路の入出力特性図である。

【図２２】ニー補正回路の入出力特性図である。

【符号の説明】

２ 垂直補間回路 ３ ＹＣ分離回路 ５ 水平補間回路 ７ ＲＧＢ合成回路 ９ γ補正回路 ４２ ニー補正回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宅間 正男 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 川上 聖肇 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 山本 徹 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 朝枝 徹 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−242083（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像出力のＡＤ変換出力を入力してディ
   ジタル的に信号処理を為し、電子ズーム倍率に応じて補
   間された輝度信号と線順次色信号を形成導出するビデオ
   カメラ用のＩＣに於て、 電子ズーム倍率によって設定される撮像エリアの１チャ
   ンネルの撮像出力が入力される複数の従属接続されたラ
   インメモリと、前記撮像出力及び若しくは前記ラインメ
   モリ出力を入力とし、前記電子ズーム倍率に応じて垂直
   補間処理が施された色情報配列を異にする２種類の線順
   次色信号を発生する第１及び第２色信号補間回路と、前
   記撮像出力及び若しくは前記ラインメモリ出力を入力と
   し、前記電子ズーム倍率に応じて垂直補間処理が施され
   た輝度信号を発生する輝度信号補間回路とからなる垂直
   補間回路を設けたことを特徴とする映像信号処理回路。
2. 【請求項２】 撮像出力のＡＤ変換出力を入力してディ
   ジタル的に信号処理を為し、電子ズーム倍率に応じて補
   間された輝度信号と線順次色信号を形成導出するビデオ
   カメラ用のＩＣに於て、 電子ズーム倍率によって設定される撮像エリアの１チャ
   ンネルの撮像出力が入力される複数の従属接続されたラ
   インメモリと、前記撮像出力及び若しくは前記ラインメ
   モリ出力を入力とし、前記電子ズーム倍率に応じて垂直
   補間処理が施された色情報配列を異にする２種類の線順
   次色信号を発生する第１及び第２色信号補間回路と、前
   記撮像出力及び若しくは前記ラインメモリ出力を入力と
   し、前記電子ズーム倍率に応じて垂直補間処理が施され
   た輝度信号を発生する輝度信号補間回路と、前記電子ズ
   ーム倍率に応じて垂直補間処理が施された垂直アパーチ
   ャ信号を発生する垂直アパーチャ信号補間回路とからな
   る垂直補間回路を設けたことを特徴とする映像信号処理
   回路。