JP2728135B2 - Imaging device - Google Patents
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2行同時走査する撮像素子を用いた撮像装置
に係り、特に動画像の一瞬をフリーズした静止画像及び
画像の一部を電子的に拡大したズーム画像を出力する撮
像装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus using an image pickup device that simultaneously scans two lines, and more particularly to a method of electronically converting a still image in which a moment of a moving image is frozen and a part of the image. The present invention relates to an image pickup apparatus that outputs a zoom image enlarged to a predetermined size.
ビデオカメラとVTRは小形・軽量化が進み、これらを
一体化したいわゆるビデオ一体形カメラ(ムービー)と
して、近年急速に普及率が高まつてきた。In recent years, video cameras and VTRs have become smaller and lighter, and as a so-called video-integrated camera (movie) that integrates them, the penetration rate has rapidly increased in recent years.
この種のムービーでは、撮像素子として、当初撮像管
が使われていたが、小形・軽量・高信頼性・高画質等の
特長をもつLSI技術を応用した固体撮像素子が使われる
ようになり、現在では固体撮像素子が主流となつてい
る。In this type of movie, an imaging tube was initially used as an imaging device, but a solid-state imaging device using LSI technology, which has features such as small size, light weight, high reliability, and high image quality, has been used. At present, solid-state imaging devices have become mainstream.
この固体撮像素子の1つに2行同時走査を行なうMOS
形センサがある。図8に絵素の模式図を示す。以下、動
作を簡単に説明する。MOS that performs two-line simultaneous scanning on one of these solid-state imaging devices
There is a shape sensor. FIG. 8 shows a schematic diagram of a picture element. Hereinafter, the operation will be briefly described.
固体撮像素子では、受光部分に絵素がマトリクス状に
並び、さらに絵素の上には、色フイルタが規則的に配置
されている。In a solid-state imaging device, picture elements are arranged in a matrix in a light receiving portion, and color filters are regularly arranged on the picture elements.
第16図はMOS撮像素子の絵素配列の一例を示す模式図
で、この例では、色白(W)フイルタ、緑(G)フイル
タ、シアン色(Cy)フイルタと黄色(Ye)フイルタが規
則的に配置されている。FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a picture element arrangement of a MOS imaging device. In this example, a white (W) filter, a green (G) filter, a cyan (Cy) filter, and a yellow (Ye) filter are regularly arranged. Are located in
撮像素子から映像信号を読み出す場合、第1フイール
ドでは、(2m+1)番目のラインと2m番目のラインを左
から順番に絵素に蓄えられた電荷を読み出し、又、第2
フイールドでは、2m番目と(2m+1)番目のラインの電
荷を同時に読み出す。これを2行同時走査と呼ぶ。When a video signal is read from the image sensor, in the first field, the (2m + 1) th line and the 2mth line are read out from the left in order of charges stored in the picture element, and the second field is read out.
In the field, charges on the 2m-th and (2m + 1) -th lines are read simultaneously. This is called two-row simultaneous scanning.
この走査により読み出された各色フイルタに対応した
信号は、それぞれ別端子より出力される。出力されたW
信号、G信号、Cy信号、Ye信号を一定比率で加減算処理
をして色信号(たとえば、R信号、B信号)及び輝度
(Y)信号が生成される。たとえば、Y信号は次式に示
す通り、W信号、G信号、Cy信号、Ye信号をおよそ1:1:
1:1の比率で加算して得る。Signals corresponding to the respective color filters read by this scanning are output from separate terminals. W output
A signal, a G signal, a Cy signal, and a Ye signal are subjected to addition / subtraction processing at a fixed ratio to generate a color signal (for example, an R signal, a B signal) and a luminance (Y) signal. For example, as shown in the following equation, the Y signal is obtained by dividing the W signal, the G signal, the Cy signal, and the Ye signal into approximately 1: 1:
Obtained by adding at a ratio of 1: 1.
Y=(W+G+Cy+Ye) −(1) ここで、W=R+G+B、Cy=G+B、Ye=G+Rで
あるから、(1)式は、次の様になる。Y = (W + G + Cy + Ye)-(1) Here, since W = R + G + B, Cy = G + B, and Ye = G + R, the equation (1) becomes as follows.
NTSC方式では、輝度Y信号の合成比を R:G:B=0.3:0.59:0.11 −(3) としており、(2)式の混合比はこれと異なる。しか
し、撮像素子でのBの感度は、R,Gのそれに比べて低
く、実際には、混合比はNTSCのものとほぼ等しくなつて
いる。 In the NTSC system, the composition ratio of the luminance Y signal is R: G: B = 0.3: 0.59: 0.11− (3), and the mixing ratio in the expression (2) is different from this. However, the sensitivity of B in the image sensor is lower than that of R and G, and in fact, the mixture ratio is almost equal to that of NTSC.
以上により、映像信号生成に必要とする色信号と輝度
信号を、二行同時走査の固体撮像素子より得ることがで
きる。As described above, the color signal and the luminance signal required for generating the video signal can be obtained from the solid-state imaging device that scans two rows simultaneously.
さて、ここで、同一行の2つの絵素信号を用い、 Y1=(W+G) −(4) Y2=(Cy+Ye) −(5) で表わされる信号を考える。Well, here, with the two pixel signals in the same row, Y 1 = (W + G ) - (4) Y 2 = (Cy + Ye) - Consider the signal represented by (5).
前記説明と同様に、W=R+G+B、Cy=G+B、Ye
=G+Rを代入して、 を得る。これらは、(2)式と同じである。これは、各
行の信号より、輝度信号をそれぞれ別々に生成できるこ
とを表わしている。すなわち、垂直方向には、通常の2
倍の走査線数を得ることができる。この様に、2行の信
号をそれぞれ別々に処理して、2つの輝度信号を得るこ
とを、輝度2行独立処理と呼ぶ。この輝度2行独立処理
を用いたものに、特開昭59−50684号公報、特開昭58−1
73989号公報がある。As described above, W = R + G + B, Cy = G + B, Ye
= G + R, Get. These are the same as equation (2). This means that a luminance signal can be separately generated from the signal of each row. That is, the normal 2
Double the number of scanning lines can be obtained. The process of separately processing two rows of signals to obtain two luminance signals in this manner is referred to as luminance two-row independent processing. JP-A-59-50684 and JP-A-58-1 use this two-line independent processing.
There is 73989 gazette.
上記公報記載のものでは、輝度信号Y1,Y2を記録する
記録手段を設け、この記録手段に記録した奇数行の輝度
信号Y1と偶数行の輝度信号Y2をフイールド毎に切り換え
て出力することにより、1フイールド期間の同一時刻の
情報よりフレーム画再生を可能としている。この結果、
一般のカメラで撮像した場合に起きるフレーム静止画の
2重像は発生せず、高画質のフレーム静止絵を得ること
ができる。In the publication described above, recording means for recording the luminance signals Y 1 and Y 2 is provided, and the luminance signal Y 1 of the odd-numbered row and the luminance signal Y 2 of the even-numbered row recorded in the recording means are switched and output for each field. By doing so, it is possible to reproduce a frame image from information at the same time in one field period. As a result,
A double image of a frame still image that occurs when an image is captured by a general camera does not occur, and a high-quality frame still image can be obtained.
また、近年、半導体技術の進歩が著しく、メモリの大
容量、低コスト化が進み、さらに画像処理用の高速A/D
変換器、D/A変換器が開発され、民生機器に半導体画像
メモリを使用することができるようになつた。前記公報
に記載のものについても、記録手段として前記した半導
体画像メモリを用いることにより、容易に高画質のフレ
ーム画を得ることができる。In recent years, progress in semiconductor technology has been remarkable, and large-capacity memories and low cost have been developed. Furthermore, high-speed A / D
Converters and D / A converters have been developed, and semiconductor image memories can be used in consumer devices. Also in the above-mentioned publication, a high-quality frame image can be easily obtained by using the above-described semiconductor image memory as a recording unit.
さらに、今後、半導体画像メモリは、ムービーにおい
ては、その他種々の用途で使われるようになると思われ
る。In the future, semiconductor image memories are expected to be used for various other purposes in movies.
この応用の1として、ズームを光学的ではなく電子的
に行なういわゆる電子ズームがある。すなわち、画像メ
モリに画像の一領域を一旦記録し、該メモリから再び呼
び出す時、水平方向、垂直方向共に、書き込み周波数よ
り低い周波数(たとえば1/2)で読み出すことにより、C
RT上に領域を拡大(周波数を1/2とすると、2倍に拡
大)するものである。One of such applications is a so-called electronic zoom in which zoom is performed electronically, not optically. That is, once an area of the image is once recorded in the image memory and read out from the memory again, by reading out at a frequency (for example, 1/2) lower than the writing frequency in both the horizontal and vertical directions, the C
The area is expanded on RT (doubled when the frequency is halved).
上記従来技術においては輝度二行独立処理により、1
フイールド期間で、通常の2倍の走査線を得て、二画像
のないフレーム静止画を実現している。In the above-described prior art, 1 processing is performed by two-row independent processing.
In the field period, twice the normal scanning lines are obtained, and a frame still image without two images is realized.
しかし、上記の(2),(6),(7)式より明らか
な様に、上述の輝度二行同時処理では、信号振幅が従来
の1/2となり、S/Nが劣化するという問題点がある。However, as is apparent from the above equations (2), (6), and (7), in the above-described simultaneous processing of two rows of luminance, the signal amplitude is reduced to 1/2 of the conventional level, and the S / N is deteriorated. There is.
この点については、前記の従来例では考慮されていな
い。This point is not considered in the above-mentioned conventional example.
本発明の第1の目的は、このS/N劣化を画質劣化を少
なくして低減することにある。A first object of the present invention is to reduce this S / N deterioration by reducing image quality deterioration.
又、前記の従来例は、二重像のないフレーム静止画の
実現について考慮されたものであり、上記の輝度二行独
立処理の他の応用については言及されていない。In addition, the above-mentioned conventional example considers the realization of a frame still image without a double image, and does not mention other applications of the above-described luminance two-row independent processing.
上述の電子ズームでは、ズーム倍率に反比例して解像
度が劣化するという問題点がある。The above-described electronic zoom has a problem that the resolution is degraded in inverse proportion to the zoom magnification.
本発明の第2の目的は、電子ズームに輝度二行独立処
理を適用して、上記解像度劣化を低減することにある。A second object of the present invention is to apply the two-line luminance independent processing to the electronic zoom to reduce the resolution degradation.
さらに、本発明の第3の目的は、前記電子ズームの使
い勝手の向上を図ることにある。Further, a third object of the present invention is to improve the usability of the electronic zoom.
上記第1の目的は、撮像素子の奇数行の信号より生成
した輝度信号Y1と偶数行の信号より生成した輝度信号Y2
とを加算する第1の演算手段と、輝度信号Y1と輝度信号
Y2との差をとる第2の演算手段と、第2の演算手段によ
り得た差信号ΔYの雑音を低減する雑音低減手段と、第
1の演算手段により生成される和信号ΣYと上記差信号
ΔYを加算して上記輝度信号Y1に対応する輝度信号Y1′
を生成する第3の演算手段と、和信号ΣYと差信号の差
をとり上記輝度信号Y2に対応する輝度信号Y2′を生成す
る第4の演算手段とを設け、この輝度信号Y1′と輝度信
号Y2′によりフレーム静止画を生成することにより達成
される。The first object, the luminance signal Y 2 generated from the signal of the luminance signal Y 1 and the even-numbered rows generated from the signal of the odd rows of the image sensor
First arithmetic means for adding the luminance signal Y 1 and the luminance signal
A second calculating means for calculating a difference from Y 2 , a noise reducing means for reducing noise of the difference signal ΔY obtained by the second calculating means, a sum signal ΣY generated by the first calculating means and the difference luminance signal Y 1 corresponding to the luminance signal Y 1 by adding the signal [Delta] Y '
A third computing means for generating, and a fourth computing means for generating a luminance signal Y 2 'corresponding to the luminance signal Y 2 takes the difference between the sum signal ΣY and the difference signal provided, the luminance signal Y 1 And a luminance signal Y 2 ′ to generate a frame still image.
又、上記第2の目的は、輝度信号処理において、撮像
素子の奇数行の信号より生成した輝度信号Y1と偶数行の
信号より生成した輝度信号Y2を同時に記録するメモリ
と、該メモリより時間軸交換して読み出した輝度信号
Y1″と輝度信号Y2″(及び輝度信号Y1と輝度信号Y2と演
算処理して生成した輝度信号)とを選択出力する第1の
選択手段を設け、ズーム画を生成することにより達成さ
れる。Further, the second object, in the luminance signal processing, a memory for simultaneously recording a luminance signal Y 2 generated from the signal of the luminance signal Y 1 and the even-numbered rows generated from the signal of the odd rows of the image sensor, from the memory Luminance signal read out after replacing the time axis
A first selecting means for selectively outputting Y 1 ″ and a luminance signal Y 2 ″ (and a luminance signal generated by performing arithmetic processing on the luminance signal Y 1 and the luminance signal Y 2 ) is provided to generate a zoom image. Achieved.
上記第3の目的は、上記第2の目的を達成する上述の
構成による電子ズームにおいて、電子ズーム処理してい
ない映像信号と電子ズーム処理した映像信号とを選択出
力する選択手段を設け、ズーム処理前の映像信号に一領
域をズーム処理して得た映像信号を挿入し、ズーム前の
全景と、一部(たとえば、注目している被写体)をズー
ムアツプしたものの同時表示を可能とすることにより達
成される。A third object of the present invention is to provide, in the electronic zoom according to the above-mentioned structure which achieves the second object, a selecting means for selectively outputting a video signal not subjected to the electronic zoom processing and a video signal subjected to the electronic zoom processing, Achieved by inserting a video signal obtained by zooming one area into the previous video signal and enabling simultaneous display of the entire view before zooming and a zoom-in of a part (for example, the subject of interest) Is done.
まず、第1の目的達成手段について説明する。第1の
演算手段は、奇数行の信号より生成した輝度信号Y1と偶
数行の信号より生成したY2とを1:1の比で加算する。こ
の結果得られたΣYは2行同時走査時の通常の輝度信号
Yそのものであり、S/Nの劣化はない。又、第2の演算
手段により生成された差信号ΔYは雑音低減手段で画像
信号の特徴を利用して、下記の処理により、画像劣化少
なく雑音を低減する。First, the first object achieving means will be described. First computing means, and a Y 2 generated from the signal of the luminance signal Y 1 and the even-numbered rows generated from the signal of the odd rows 1: adds 1 ratio. ΔY obtained as a result is the normal luminance signal Y itself at the time of simultaneous scanning of two rows, and there is no deterioration in S / N. Further, the difference signal ΔY generated by the second calculation means uses the characteristics of the image signal by the noise reduction means, and reduces noise with little image deterioration by the following processing.
1)画像信号は斜め方向の信号成分は少なく、斜め方向
の情報を失つても画像劣化は少ない。上記差信号の高域
成分(斜め方向の情報を含む)を雑音と見なし、低減通
過フイルタ(LPF)により除去する。1) The image signal has a small signal component in the oblique direction, and the image deterioration is small even if the information in the oblique direction is lost. The high-frequency component (including the information in the oblique direction) of the difference signal is regarded as noise, and is removed by a reduction pass filter (LPF).
2)雑音は信号成分に比べレベルは小さい。又、差信号
は画像信号のラインの垂直相関性により、エツジ部以外
零付近となり、雑音は零付近に集中する。よつて、差信
号に対し、零付近をベースクリツプして、雑音を除去す
る。この時、エツジ信号は多少歪むが、微小である。2) Noise has a lower level than signal components. Further, the difference signal is near zero except for the edge portion due to the vertical correlation of the lines of the image signal, and the noise is concentrated near zero. Thus, noise is removed by base clipping the difference signal near zero. At this time, the edge signal is slightly distorted but small.
第3及び第4の演算手段では、奇数行と偶数行に対応
した輝度信号Y1′とY2′を生成するが、これらの信号
は、S/N劣化のない輝度信号ΣYと、雑音低減手段によ
り雑音が低減れたΔY′より生成されるためS/Nは改善
される。The third and fourth calculation means generate luminance signals Y 1 ′ and Y 2 ′ corresponding to the odd and even rows. These signals are composed of a luminance signal ΣY without S / N deterioration and a noise reduction S / N is improved because noise is generated from ΔY ′ in which noise is reduced by the means.
第2の目的達成手段は、電子ズームとしては、水平及
び垂直の読み出し周波数を1/2とする2倍ズームを考え
ている。この場合、まず、水平解像度については、あら
かじめ水平の解像度劣化分を考慮して、水平の画素数を
増し、輝度の水平解像度を高めにすればい。The second object achieving means considers a double zoom in which the horizontal and vertical read frequencies are halved as the electronic zoom. In this case, first, regarding the horizontal resolution, the number of horizontal pixels should be increased in consideration of the horizontal resolution degradation in advance, and the horizontal resolution of the luminance should be increased.
たとえば、水平の有効表示領域の画素数を800程度
(水平読み出し周波数:14.3MHz)とすれば、ズーム時で
も240TV本程度の水平解像度が得られる。VHS等の家庭用
VTRの再生時の輝度の水平解像度は250TV本前後であり、
これと比べ同等程度とできる。For example, if the number of pixels in the horizontal effective display area is about 800 (horizontal readout frequency: 14.3 MHz), a horizontal resolution of about 240 TV lines can be obtained even during zooming. Home use such as VHS
The horizontal resolution of the luminance during VTR playback is around 250 TV lines,
It can be comparable to this.
次に、垂直解像度については、二行同時走査の前述の
撮像素子では、1水平走査当り2ラインの輝度信号Y1及
びY2が得られることを利用し、下記の通り、解像度劣化
を防止する。Next, the vertical resolution, in the above image pickup device of the two-row simultaneous scanning, utilizing the fact that 1 horizontal scanning per 2 line luminance signal Y 1 and Y 2 are obtained, as follows, to prevent resolution degradation .
すなわち、まず、第1のフイールドでは、一旦メモリ
に記憶した輝度信号Y1及びY2を再び読み出し、第1の出
力選択回路に供給する。第1の出力選択回路は、供給さ
れた輝度信号Y1及びY2をライン毎に出力する。この結
果、垂直方向の信号情報が従来に対し2倍密になり、解
像度劣化が少ないズーム画を得ることができる。That is, first, in the first field, once again reads the luminance signal Y 1 and Y 2 stored in the memory, supplies the first output selection circuit. The first output selection circuit outputs a luminance signal Y 1 and Y 2 supplied to each line. As a result, the signal information in the vertical direction becomes twice as dense as the conventional one, and a zoom image with little deterioration in resolution can be obtained.
第3の目的達成手段では、たとえば、ズームしたい被
写体を中央部にとらえ、中央部をズーム処理した信号
と、ズーム処理前の原信号を、前記選択手段に供給す
る。選択手段では、供給されたズーム処理後の信号をあ
る領域(たとえば、画面の4角の1角)で選択して出力
し、この領域以外では、原信号を出力する。この結果、
ズーム画を原画の一部に挿入した合成信号を得られ、CR
T上において、広角の風景と注目している被写体のズー
ム画を同時に見ることができる。又、録画時には、EVF
(電子ビユーフアインダー)上で、広角の風景を同時に
見ることができるので、高倍率のズームでもとらえやす
くなり、操作性も向上する。In the third means for achieving the object, for example, a subject to be zoomed is set at the center, and a signal obtained by performing zoom processing on the center and an original signal before the zoom processing are supplied to the selecting means. The selecting means selects and outputs the supplied signal after the zoom processing in a certain area (for example, one of four corners of the screen), and outputs the original signal in other areas. As a result,
A synthesized signal with the zoom image inserted in part of the original image is obtained, and the CR
On T, a wide-angle scenery and a zoomed image of the subject of interest can be viewed simultaneously. When recording, EVF
Since a wide-angle scene can be viewed on the (electronic viewfinder) at the same time, it is easy to catch even a high-magnification zoom, and the operability is improved.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロツク図であ
つて、1は固体撮像素子、2は色信号処理回路、3,4は
輝度信号処理回路、5,11,12はA/D変換器、7,18はD/A変
換器、8,15は加算回路、9,16は減算回路、17はスイツ
チ、19は固体撮像素子を駆動する駆動回路である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which 1 is a solid-state image sensor, 2 is a color signal processing circuit, 3 and 4 are luminance signal processing circuits, and 5, 11, and 12 are A / A. D converters, 7 and 18 are D / A converters, 8 and 15 are addition circuits, 9 and 16 are subtraction circuits, 17 is a switch, and 19 is a drive circuit for driving a solid-state imaging device.
さらに、同図中、固体撮像素子の同一行の絵素信号の
出力端子は、まとめて20,21と番号を付け、各行の信号
もまとめてS1,S2と示してある。Further, in the figure, the output terminals of the pixel signals of the same row of the solid-state imaging device are collectively numbered 20 and 21, and the signals of each row are collectively denoted as S1 and S2.
ここで、S1は奇数行の信号、S2は偶数行の信号であ
る。たとえば、第8図に示した撮像素子においては、W
信号、G信号が信号S1であり、Cy信号、Ye信号が信号S2
である。この第1の実施例は前述の第1の目的を達成す
るものであり、2重像のないフレームスチル画の輝度S/
Nの改善が目的である。以下動作について説明する。Here, S1 is a signal of an odd-numbered row, and S2 is a signal of an even-numbered row. For example, in the imaging device shown in FIG.
The signal and the G signal are the signal S1, and the Cy signal and the Ye signal are the signal S2.
It is. This first embodiment achieves the above-described first object, and has a luminance S / L of a frame still image without a double image.
The aim is to improve N. The operation will be described below.
まず、駆動回路19より撮像素子1に各駆動パルスが供
給される。撮像素子1では、駆動パルスにより水平及び
垂直走査を行ないながら各絵素から信号を読み出し、信
号S1,S2をそれぞれ出力して色信号処理回路2及び輝度
信号処理回路3,4に供給する。色信号処理回路2では、
供給された絵素信号S1,S2から赤(R)信号、青(B)
信号、緑(G)信号等を生成して、さらにこれらR信
号、B信号、G信号を処理して色差信号(R−Y)、
(B−Y)(以後、あわせて単にC信号と呼ぶこともあ
る。)を生成してA/D変換器5に供給する。このC信号
は、A/D変換器でデジタル信号に変換され、一旦ある1
フイールド分が色信号用メモリ6に記録される。この色
信号用メモリ6に記録されたC信号は、再びメモリより
読み出されてD/A変換され、色差信号(R−Y)′、
(B−Y)′が出力される。First, each drive pulse is supplied from the drive circuit 19 to the image sensor 1. The image pickup device 1 reads out signals from each picture element while performing horizontal and vertical scanning by driving pulses, outputs signals S1 and S2 and supplies them to the color signal processing circuit 2 and the luminance signal processing circuits 3 and 4, respectively. In the color signal processing circuit 2,
Red (R) signal, blue (B) from supplied picture element signals S1 and S2
Signal, a green (G) signal, and the like, and further processes these R, B, and G signals to produce a color difference signal (RY),
(BY) (hereinafter, also simply referred to as C signal) is generated and supplied to the A / D converter 5. This C signal is converted into a digital signal by an A / D converter,
The fields are recorded in the color signal memory 6. The C signal recorded in the color signal memory 6 is read out from the memory again and D / A converted to obtain a color difference signal (RY) ′,
(BY) 'is output.
一方、輝度信号処理3及び4では、それぞれ供給され
た信号S1及びS2から輝度信号Y1とY2が生成され、加算回
路8と減算回路9に供給される。On the other hand, the luminance signal processing 3 and 4, is generated luminance signal Y 1 and Y 2 from the signals S1 and S2 respectively supplied, is supplied to the subtracting circuit 9 and the adder circuit 8.
加算回路8と減算回路9では、供給された輝度信号Y1
とY2から、それぞれにおいて、2つの輝度信号の和をと
つた和信号ΣY(=Y1+Y2)と、2つの輝度信号の差を
とつた差信号ΔY(=Y1−Y2)とを生成して、和信号Σ
YはA/D変換器へ、又差信号ΔYは雑音低減回路へ供給
される。雑音低減回路10では、差信号ΔYの雑音低減を
行なう。The addition circuit 8 and the subtraction circuit 9 supply the supplied luminance signal Y 1
And Y 2 , a sum signal ΣY (= Y 1 + Y 2 ) obtained by summing two luminance signals and a difference signal ΔY (= Y 1 −Y 2 ) obtained by calculating a difference between the two luminance signals. To generate the sum signal Σ
Y is supplied to the A / D converter, and the difference signal ΔY is supplied to the noise reduction circuit. The noise reduction circuit 10 reduces the noise of the difference signal ΔY.
第2図は第1図における雑音低減回路の具体例を示す
ブロツク図である。まず、第2図(a)は、雑音低減回
路10を低減通過フイルタ(以下LPFと呼ぶ)で構成した
ものであり、同図24に示す低減通過特性(しや断周波数
fcはたとえば1.5MHz程度)をもつLPFで差信号ΔYの高
域雑音を取り除く。第2図(b)は、雑音低減回路10を
入出力特性25をもつベースクリツプ回路で構成し、差信
号の微小振幅領域A(たとえば、最大定格振幅の3%以
下)を雑音とみなし、除去する。第2図(c)は、雑音
低減回路を上記LPFとベースクリツプ回路で構成し、周
波数領域及び振幅領域の両面で雑音を低減する。ここ
で、雑音と共に、信号成分も失なうが、前述した通り、
失なう信号成分はわずかであり、画質劣化はほとんどな
い。雑音低減された差信号は、第1図のA/D変換器12に
供給される。A/D変換器11,12では、それぞれ供給された
信号をデイジタル化し、さらに輝度信号用メモリ13及び
14では、前述のC信号がメモリに記録したフイールド期
間と同一のフイールド期間に、供給された信号を記録す
る。次に、前述した色信号用メモリ6からのC信号の読
み出しと同期して、輝度信号用メモリ13,14より信号を
読み出し、この読み出した信号(ΣY)′、(ΔY)′
を、それぞれ加算回路15及び減算回路16に供給する。加
算回路15及び減算回路16では、それぞれ次式で表わされ
る加算処理及び減算処理を行なつて、Y1′及びY2′を生
成する。FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the noise reduction circuit in FIG. First, FIG. 2 (a) shows a configuration in which the noise reduction circuit 10 is constituted by a reduced pass filter (hereinafter referred to as LPF), and the reduced pass characteristics (shear cutoff frequency) shown in FIG.
f c removes high frequency noise in the difference signal ΔY by LPF having, for example, about 1.5 MHz). FIG. 2 (b) shows the noise reduction circuit 10 composed of a base clip circuit having input / output characteristics 25, and a small amplitude region A (for example, 3% or less of the maximum rated amplitude) of the difference signal is regarded as noise and removed. I do. FIG. 2C shows a noise reduction circuit composed of the LPF and the base clip circuit, which reduces noise in both the frequency domain and the amplitude domain. Here, the signal component is lost along with the noise, but as described above,
The signal component to be lost is slight, and the image quality is hardly degraded. The noise-reduced difference signal is supplied to the A / D converter 12 in FIG. The A / D converters 11 and 12 digitize the supplied signals, and further store the luminance signal memories 13 and
At 14, the supplied signal is recorded in the same field period as the field period in which the aforementioned C signal is recorded in the memory. Next, in synchronism with the reading of the C signal from the color signal memory 6, the signals are read from the luminance signal memories 13 and 14, and the read signals (ΔY) ′ and (ΔY) ′
Are supplied to the addition circuit 15 and the subtraction circuit 16, respectively. The addition circuit 15 and the subtraction circuit 16 perform addition processing and subtraction processing represented by the following equations, respectively, to generate Y 1 ′ and Y 2 ′.
Y1′とY2′は、さらにスイツチ17に供給される。スイ
ツチ17では、第1フイールドでY1′を、第2フイールド
でY2′を選択、かつ出力し、7D/A変換器18へ供給する。
D/A変換器18では、供給された信号をアナログ信号に変
換して、輝度信号Yを出力する。 Y 1 ′ and Y 2 ′ are further supplied to a switch 17. The switch 17 selects and outputs Y 1 ′ in the first field and Y 2 ′ in the second field and supplies them to the 7D / A converter 18.
The D / A converter 18 converts the supplied signal into an analog signal and outputs a luminance signal Y.
以上、色信号用メモリ6としてはフイールドメモリ
を、又輝度信号用メモリ13,14としてはフレームメモリ
を用いるシステムについて述べたが、色信号について
も、前述の公知列(特開昭58−173989号公報)に述べら
れている様に、ライン遅延線等を用いれば、フレーム化
可能である。しかし、色信号については、元来さほど解
像度を必要とせず、一般にフイールドメモリを用い、第
1,第2フイールドで同一の信号(又は内挿した信号)を
出力するシステムで十分である。In the above, a system using a field memory as the color signal memory 6 and a frame memory as the luminance signal memories 13 and 14 has been described. For the color signal, the above-described known column (Japanese Patent Laid-Open No. 58-173989) is also used. As described in Jpn. Pat. Appln. KOKAI Publication No. 9-216, frame formation is possible by using a line delay line or the like. However, color signals originally do not require much resolution, and generally use a field memory,
1. A system that outputs the same signal (or interpolated signal) in the second field is sufficient.
以上、述べてきた様に、本実施例によれば、輝度解像
度劣化が少なく、又、1フイールド期間の信号よりフレ
ーム画を生成するため2重像が生ぜず、本発明の目的で
あつた輝度S/N劣化防止も実現している。As described above, according to the present embodiment, the luminance resolution degradation is small, and a frame image is generated from a signal in one field period, so that a double image is not generated, and the luminance which is an object of the present invention is obtained. S / N deterioration prevention is also realized.
第3図は、本発明の第2の実施例を示すブロツク図で
あつて、第1の実施例と同一の機能をもつものは、同一
の記号を付け、説明を省略する。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, in which components having the same functions as those in the first embodiment are given the same reference numerals and description thereof will be omitted.
本実施例が第一の実施例と異なる点は、A/D変換器11,
12の設置位置である。第一の実施例では、A/D変換は加
算回路8及び雑音低減回路10の後で行なつたが、本実施
例では、輝度信号処理回路3,4の直後で行なつている。This embodiment is different from the first embodiment in that the A / D converter 11,
There are 12 installation positions. In the first embodiment, the A / D conversion is performed after the addition circuit 8 and the noise reduction circuit 10, but in this embodiment, the A / D conversion is performed immediately after the luminance signal processing circuits 3 and 4.
この結果加算回路8、減算回路9、雑音低減回路10
は、デジタル信号処理回路となる。しかし、基本動作は
全く同じであり、効果も第1の実施例と同じとなる。As a result, the addition circuit 8, the subtraction circuit 9, the noise reduction circuit 10
Is a digital signal processing circuit. However, the basic operation is exactly the same, and the effect is the same as in the first embodiment.
基本的には、A/D変換、D/A変換は、どこで行つても効
果には関係なく、それぞれメモリの前後にあればよい。
たとえば、輝度信号処理3,4の前でもよい。Basically, A / D conversion and D / A conversion can be performed anywhere, regardless of the effect.
For example, it may be before the luminance signal processing 3 or 4.
第4図は、本発明の第3の実施例のブロツク図であつ
て、本実施例は、第2の実施例に対して、加算回路15と
演算回路16による処理を、輝度信号用メモリ13及び14の
前で行なう様にした点が異なる。FIG. 4 is a block diagram of a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the processing by the addition circuit 15 and the arithmetic circuit 16 is different from that of the second embodiment in that a luminance signal memory 13 is used. And 14 are different in that they are performed before.
この結果、輝度信号用メモリ13及び14には、和信号Σ
Y及び差信号ΔYでなく、雑音低減された2つの輝度信
号が記憶されることになる。しかし、基本的な動作は変
らず、第2の実施例と同様の効果が得られる。As a result, the sum signal に は is stored in the luminance signal memories 13 and 14.
Instead of Y and the difference signal ΔY, two luminance signals with reduced noise are stored. However, the basic operation is not changed, and the same effect as in the second embodiment can be obtained.
第5図は本発明の第4の実施例を示すブロツク図であ
つて、本実施例は、第2の実施例において、前述の目的
に加え、さらにメモリ容量の低減を目的として、PCM(P
ulse Code Moduration)を適用したものである。FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the second embodiment in that PCM (P
ulse Code Moduration).
本実施例では、第4図に示す様に、雑音低減回路10と
輝度信号用メモリ14の間にPCMエンコーダを、又輝度信
号用メモリ14と加算回路15及び減算回路16の間にPCMデ
コーダを挿入している。In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a PCM encoder is provided between the noise reduction circuit 10 and the luminance signal memory 14, and a PCM decoder is provided between the luminance signal memory 14, the addition circuit 15, and the subtraction circuit 16. Inserted.
第6図,第7図はPCMエンコーダとPCMデコーダを総合
した入出力特性の一例を示す特性図である。6 and 7 are characteristic diagrams showing an example of input / output characteristics obtained by integrating a PCM encoder and a PCM decoder.
第6図において、差信号ΔYが大きいほど、段調差が
大きくなる様にしている。これが変化量が少ない所ほ
ど、段調差が目だち、変化量が大きい所(エツジ部)で
は、段調差がわかりにくいという人間の目の特性を生か
したものである。In FIG. 6, the larger the difference signal ΔY, the larger the step difference. This takes advantage of the characteristic of the human eye that the step difference is more noticeable as the change amount is smaller and the step difference is more difficult to understand at a place where the change amount is large (edge portion).
この非線化により信号のビット数を減らし、メモリ容
量低減が実現できる。又、さらに、PCMの総合入出力特
性を第7図に示す様な特性とすれば、ベースクリツプ特
性をもち、前述したベースクリツプ回路によりなる雑音
低減回路10の機能をもたせることができ、この分回路を
簡単化できる。Due to this non-linearity, the number of bits of the signal is reduced, and the memory capacity can be reduced. Further, if the total input / output characteristics of the PCM are as shown in FIG. 7, the noise reduction circuit 10 having the base clip characteristic and having the function of the above-described base clip circuit can be provided. The circuit can be simplified.
第8図は本発明による第5の実施例を示すブロツク図
であつて、本実施例は、前述の第2の目的である「解像
度劣化の少ないズーム画の実現」を達成するものであ
る。FIG. 8 is a block diagram showing a fifth embodiment according to the present invention, and this embodiment achieves the above-mentioned second object, "realization of a zoom image with little deterioration in resolution".
以下、本実施例の動作を説明する。ただし本実施例に
おいて、A/D変換器5,11,12までの処理は第2の実施例と
同様であるから説明を省略する。Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. However, in the present embodiment, the processing up to the A / D converters 5, 11, and 12 is the same as that of the second embodiment, and thus the description is omitted.
同図において、色信号処理回路2で生成された色差信
号R−Y、B−YはA/D変換器5でデイジタル信号に変
換され、色信号用メモリ6に記録される。又、輝度信号
処理回路3及び4において、それぞれ撮像素子の奇数行
・偶数行の信号より生成される輝度信号Y1及びY2は、A/
D変換器11,12によりデイジタル化され、輝度信号用メモ
リ13,14に記録される。ここで、ズーム画を動画とする
には、色信号用メモリ6及び輝度信号用メモリ13,14
が、書き込みと読み出しが同時にできる必要がある。こ
れは、入力用及び出力用にそれぞれ独立にもついわゆる
デユアルポートRAM(Randon Access Memory)を用いる
ことにより実現できる。In the figure, the color difference signals RY and BY generated by the color signal processing circuit 2 are converted into digital signals by an A / D converter 5 and recorded in a color signal memory 6. Further, the luminance signal processing circuit 3 and 4, the luminance signal Y 1 and Y 2 is generated from the signal of the odd rows and even rows of the image sensor, respectively, A /
The data is digitized by the D converters 11 and 12 and recorded in the luminance signal memories 13 and 14. Here, in order to make the zoom image a moving image, the color signal memory 6 and the luminance signal memories 13 and 14 are used.
However, it is necessary that writing and reading can be performed simultaneously. This can be realized by using a so-called dual-port RAM (Randon Access Memory) having independent inputs and outputs.
メモリに書き込むデータは、一般には、ズームを行な
う領域のデータだけで良い。しかし、ズーム中に静止画
出力モードとして、さらに、ズームを解除して全画面の
静止画出力を可能とするには画面の全領域のデータを常
に記録する必要がある。メモリよりデータを読み出す場
合、色差信号、輝度信号どちらも水平方向においては、
書き込み周波数の半分の周波数で読み出し、垂直方向に
おいては、同一行を2回ずつ読み出す。Generally, the data to be written into the memory may be only the data of the area to be zoomed. However, in order to set the still image output mode during zooming and to enable the still image output of the entire screen by releasing the zoom, it is necessary to always record the data of the entire area of the screen. When reading data from the memory, both the color difference signal and the luminance signal
Reading is performed at half the writing frequency, and the same row is read twice in the vertical direction.
色信号用メモリから読み出した色差信号は、D/A変換
7に供給される。D/A変換器7では、供給された信号を
アナログ信号に変換して、色差信号(R−Y)′、(B
−Y)′を出力する。輝度信号用メモリ13,14から読み
出された輝度信号は、スイツチ17に供給される。スイツ
チ17では、供給された2つの輝度信号を水平走査前に交
互に選択しかつ出力してD/A変換器18に供給する。D/A変
換器18では、供給された信号をアナログ信号に変換し、
輝度信号Y′を出力する。The color difference signal read from the color signal memory is supplied to the D / A converter 7. The D / A converter 7 converts the supplied signal into an analog signal, and outputs the color difference signals (RY) ', (B
-Y) 'is output. The luminance signals read from the luminance signal memories 13 and 14 are supplied to a switch 17. The switch 17 alternately selects and outputs the two supplied luminance signals before horizontal scanning, and supplies the selected luminance signals to the D / A converter 18. The D / A converter 18 converts the supplied signal into an analog signal,
The luminance signal Y 'is output.
第10図は本実施例によつて生成した映像信号をCRT上
で表示した時の模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram when a video signal generated according to the present embodiment is displayed on a CRT.
同図において、(a)は各水平走査で表示される輝度
信号を、又、(b)は同じく各水平走査で表示される色
信号をそれぞれ示したものである。Y1,m,Y2,そは固体撮
像素子の上から(2m−1)番目と(2m)番目の行より得
た輝度信号の一部を水平方向に拡大したものであり、さ
らに、Cmは(2m−1)番目と(2m)番目の行の絵素信
号、Cm′は(2m)番目と(2m+1)番目の絵素信号より
生成した色差信号の一部を水平方向に拡大したものであ
る(ただし、m=1,2,3,4………)。In the figure, (a) shows a luminance signal displayed in each horizontal scan, and (b) shows a color signal displayed in each horizontal scan. Y 1 , m, Y 2 , which are horizontally enlarged portions of the luminance signals obtained from the (2m−1) th and (2m) th rows from the top of the solid-state image sensor, m is the picture element signal of the (2m-1) th and (2m) th rows, and C m 'is a part of the color difference signal generated from the (2m) th and (2m + 1) th picture element signals in the horizontal direction. (Where m = 1, 2, 3, 4 ...).
なお、図中、実線は第1フイールドによる走査を、点
線は第2フイールドの走査を表わす。色信号について
は、従来技術によるズームの場合と変わらないが、これ
に比べ輝度信号については、各フイールドにおいて解像
度が2倍となつている様子が10図よりよくわかる。すな
わち、本実施例によれば、ズーム時の輝度信号の解像度
の劣化を抑えることができる。In the drawing, the solid line represents scanning in the first field, and the dotted line represents scanning in the second field. The color signal is not different from that of the zoom according to the prior art, but the luminance signal has twice the resolution in each field in FIG. That is, according to the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the resolution of the luminance signal during zooming.
第9図は本発明による第6の実施例を示すブロツク
図、第11図は被写体とそのズーム画面の模式図であつ
て、今、前記の第4の実施例で、第11図(a)に示す様
に斜め方向の輝度エツジをもつ被写体を撮像し、電子ズ
ームを行なつたとすると、CRT上では、第11図(b)に
示す様に、多少なめらかさに欠く絵が表示される。又、
多少見え方が異なるが、同様の現象が色エツジにおいて
生じる。FIG. 9 is a block diagram showing a sixth embodiment according to the present invention, and FIG. 11 is a schematic diagram of a subject and a zoom screen thereof, which is now the fourth embodiment, and FIG. As shown in FIG. 11, if a subject having an oblique luminance edge is imaged and electronic zoom is performed, a picture with a little lack of smoothness is displayed on the CRT as shown in FIG. 11 (b). or,
Although somewhat different in appearance, a similar phenomenon occurs in color edges.
第9図に示した第6の実施例では、上記第5の実施例
において、この現象を解決したものである。The sixth embodiment shown in FIG. 9 solves this phenomenon in the fifth embodiment.
第9図において、31,33は加算回路、29,30,32は係数
乗算回路である。In FIG. 9, reference numerals 31 and 33 denote addition circuits, and reference numerals 29, 30, and 32 denote coefficient multiplication circuits.
本実施例では、前述した第4の実施例において起きる
斜めエツジの不自然さを取り除くため、輝度信号及び色
信号について水平走査ラインの内挿処理を行なう。In this embodiment, in order to remove the unnaturalness of the oblique edge occurring in the fourth embodiment described above, the horizontal scanning line is interpolated for the luminance signal and the chrominance signal.
以下、この内挿処理について説明する。 Hereinafter, this interpolation processing will be described.
まず、輝度信号は、1フイールドだけについては走査
線の本数は足りているので、第1フイールドでは内挿処
理を行なわず、第2フイールドのみについて行なう。ス
イツチ17には、輝度信号用メモリ13及び14それぞれから
読み出す輝度信号Y1及びY2を、Y1とY2が供給される加算
回路31で加算処理した後、係数乗算回路で1/2倍されて
生成された輝度信号Y′ とが供給される。スイツチ17は、第1フイールドでは、
第4の実施例と同様にしてY1とY2をライン毎に交互に選
択して出力して、又、第2フイールドでは、上記Y′を
選択して出力する。ここで第2フイールドでは、輝度信
号用メモリ13,14から信号を読み出す時、垂直方向のア
ドレスはライン毎に交互にカウントアツプされる。First, as for the luminance signal, the number of scanning lines is sufficient for only one field, so the interpolation processing is not performed in the first field, and the luminance signal is performed only in the second field. The switch 17, after the luminance signal Y 1 and Y 2 is read from the respective luminance signal memory 13 and 14, and the addition processing by the addition circuit 31 which Y 1 and Y 2 are supplied, 1/2 by the coefficient multiplier circuit The generated luminance signal Y ' Are supplied. Switch 17 is in the first field
Fourth Embodiment and selects and outputs alternately to the Y 1 and Y 2 for each line similar, also in the second field, and selects and outputs the Y '. Here, in the second field, when signals are read from the luminance signal memories 13 and 14, the addresses in the vertical direction are counted up alternately for each line.
第12図は内挿処理の模式図であつて上記の結果、CRT
上では、第13図(a)に示す様に輝度信号は内挿化さ
れ、輝度の斜めエツジはなめらかになる。Fig. 12 is a schematic diagram of the interpolation process, and
In the above, the luminance signal is interpolated as shown in FIG. 13 (a), and the diagonal edge of the luminance becomes smooth.
次に、色信号の内挿について第12図を参照して説明す
る。Next, interpolation of color signals will be described with reference to FIG.
色信号は、得られる走査線が輝度信号の半分しかない
ので、第1フイールド、第2フイールドどちらにおいて
も内挿化する。色信号用メモリ6からは、常に相隣り合
う2つのラインのデータを読みだし、それぞれ係数乗算
回路29及び30に供給する。係数乗算回路29,30では、供
給された色差信号をそれぞれK倍、(1−K)倍(0
K1)した後、加算回路33に供給する。加算回路33で
は、供給された信号を加算しD/A変換器7に供給する。D
/A変換器7では、供給された信号をアナログ信号に変換
し、(R−Y)′信号、(B−Y)′信号を出力する。
ここで上記係数Kは、走査線ごとに変え、この結果の斜
めエツジがなめらかに再現される。色信号の内挿列を示
す第12図(b),(c)において同図(b)の内挿例で
は、第1フイールド、第2フイールド共同様の処理を行
なつており、l+2n+1ライン(n=0,1,2,………、第
2フイールドでは、l+2n+1ライン)ラインの信号が
上・下のラインの信号で内挿されている。この結果、斜
めエツジの不自然さはかなり改善される。しかし、撮像
素子1は、2行同時読み出しとともに、CRT上でインタ
ーレース走査するため擬似インターレース走査を行なつ
ているので、1/2Hだけ垂直方向に重心がずれ、第1フイ
ールドのl′+1ラインと第2フイールドのl′ライン
との重心は一致し、輝度信号の内挿走査前と同程度の不
自然差が生じることが考えられる。The chrominance signal is interpolated in both the first field and the second field since the obtained scanning line has only half of the luminance signal. From the color signal memory 6, data of two adjacent lines is always read and supplied to coefficient multiplying circuits 29 and 30, respectively. The coefficient multiplication circuits 29 and 30 multiply the supplied color difference signals by K times and (1-K) times (0
After K1), the signal is supplied to the addition circuit 33. The adding circuit 33 adds the supplied signals and supplies the result to the D / A converter 7. D
The / A converter 7 converts the supplied signal into an analog signal and outputs a (RY) 'signal and a (BY)' signal.
Here, the coefficient K is changed for each scanning line, and the oblique edge as a result is smoothly reproduced. In FIGS. 12 (b) and 12 (c) showing the interpolation sequence of the color signals, in the interpolation example of FIG. 12 (b), the same processing is performed for both the first field and the second field, and the l + 2n + 1 lines ( In the second field, n = 0, 1, 2,..., the signal of the (l + 2n + 1) line is interpolated by the signals of the upper and lower lines. As a result, the unnaturalness of the oblique edge is considerably improved. However, since the image sensor 1 performs the pseudo-interlaced scanning for performing the interlaced scanning on the CRT together with the simultaneous reading of two rows, the center of gravity is shifted vertically by 1 / 2H, and the l '+ 1 line of the first field is shifted to the 1' line It is conceivable that the center of gravity with the l 'line of the second field matches, and an unnatural difference of the same level as before the interpolation scanning of the luminance signal occurs.
第12図(c)に示した内挿法では、上述の擬似インタ
ーレースを考慮し、さらに第1フイールドと第2フイー
ルドの内挿処理を変え、この不自然さも解決している。
すなわち、第2フイールドでは、重心を第12図(b)の
例に対し1/2H分だけずれる様に、第12図(b)にl′ラ
インと、(l′+1)ラインの平均をとつた信号を、
l′ラインの信号として出力している。たとえば、n′
ラインに走査される信号は、 となる。この結果、完全に色エツジの不自然さも完全に
除去できる。In the interpolation method shown in FIG. 12 (c), the above-described pseudo interlace is taken into consideration, and the interpolation processing of the first field and the second field is changed to solve this unnaturalness.
That is, in the second field, the average of the l ′ line and the (l ′ + 1) line is calculated in FIG. 12 (b) so that the center of gravity is shifted by 1 / 2H from the example of FIG. 12 (b). Signal
It is output as a signal on the l 'line. For example, n '
The signal scanned on the line is Becomes As a result, the unnaturalness of the color edge can be completely removed.
第13図は本発明による第7の実施例を示すブロツク図
で、第14図は第13図の構成により得られる画面の模式図
である。FIG. 13 is a block diagram showing a seventh embodiment according to the present invention, and FIG. 14 is a schematic diagram of a screen obtained by the configuration of FIG.
本実施例は前述した本発明の第3の目的を達成するた
めのものである。This embodiment is to achieve the third object of the present invention described above.
同図において、35,36はスイツチ、37は加算回路、38
は係数乗算回路であり、図中、前述した実施例と同様の
動作を示すものについては同一の番号を付け、1部の説
明は省略する。In the figure, 35 and 36 are switches, 37 is an addition circuit, 38
Denotes a coefficient multiplying circuit. In the figure, the same reference numerals denote the same elements as those in the above-described embodiment, and a description of one part is omitted.
以下、前述した実施例と異なる点について説明する。 Hereinafter, points different from the above-described embodiment will be described.
まず、色信号処理回路2、輝度信号処理回路3,4まで
は前述の第2の実施例と同様である。色信号処理回路2
より出力された色信号(R−Y)、(B−Y)は、スイ
ツチ35及びA/D変換器5に供給され、輝度信号処理回路
1,2より出力された輝度信号Y1とY2は、加算回路37及びA
/D変換器11,12に供給される。First, the color signal processing circuit 2 and the luminance signal processing circuits 3 and 4 are the same as those in the second embodiment. Color signal processing circuit 2
The output color signals (RY) and (BY) are supplied to the switch 35 and the A / D converter 5, and the luminance signal processing circuit
The luminance signals Y1 and Y2 output from 1 , 2 are added to an adder 37 and A
/ D converters 11 and 12 are supplied.
加算回路37では、供給された2つの輝度信号Y1,Y2を
加算し、加算後の信号を係数乗算回路38に供給する。係
数乗算回路38では、供給された信号を1/2倍した後、こ
の輝度信号Yを、スイツチ36に供給する。A/D変換器15,
11,12では、供給された色差信号と輝度信号Y1,Y2をデイ
ジタル信号に変換し、それぞれ、色信号用メモリ6、輝
度信号用メモリ13,14に供給する。各メモリ6,13,14で
は、一部の領域、たとえば第14図中39の領域を一旦記録
し、さらにこのメモリより第4の実施例で説明したと同
様の読み出し方によりズーム処理をして、ズーム処理後
の色差信号と輝度信号を、それぞれD/A変換器7と18に
よりアナログ信号に変換した後、それぞれスイツチ35及
び36に供給する。スイツチ35及び36では、ズーム処理さ
れていない色差信号及び輝度信号と、D/A変換器より供
給されたズーム処理した色差信号及び輝度信号を切り換
え出力する。こうして、たとえば、第14図に示す様に、
ズーム処理後の映像(図中40で示す)とズーム処理前の
映像39とを、同一CRT上の表示する。The adding circuit 37 adds the two supplied luminance signals Y 1 and Y 2 and supplies the added signal to the coefficient multiplying circuit 38. The coefficient multiplying circuit 38 supplies the luminance signal Y to the switch 36 after halving the supplied signal. A / D converter 15,
At 11 and 12, the supplied color difference signal and luminance signals Y 1 and Y 2 are converted into digital signals, and supplied to the color signal memory 6 and the luminance signal memories 13 and 14, respectively. In each of the memories 6, 13, and 14, a part of the area, for example, the area 39 in FIG. 14 is temporarily recorded, and the memory is further subjected to zoom processing by the same reading method as described in the fourth embodiment. After the color difference signal and the luminance signal after the zoom processing are converted into analog signals by the D / A converters 7 and 18, respectively, they are supplied to the switches 35 and 36, respectively. The switches 35 and 36 switch and output a color difference signal and a luminance signal that have not been subjected to zoom processing and a zoomed color difference signal and luminance signal supplied from the D / A converter. Thus, for example, as shown in FIG.
The image after zoom processing (shown by 40 in the figure) and the image 39 before zoom processing are displayed on the same CRT.
以上、本実施例によれば、映像の一部に、その映像上
のズーム処理したい被写体のズーム部分を同一CRT上に
表示でき、被写角を狭くしないで、ズーム画を撮ること
ができる。この結果、前述した様に操作性を向上でき
る。As described above, according to the present embodiment, a zoom portion of a subject to be subjected to zoom processing on the video can be displayed on the same CRT as a part of the video, and a zoom image can be taken without reducing the angle of view. As a result, operability can be improved as described above.
以上、前述した本発明の第1〜第3の目的をそれぞれ
個別に達成する実施例について述べたきた。しかし、第
1の目的の達成手段は、同じく輝度2行独立処理を用い
る第2,第3の目的を達成する実施例にも適用することが
でき、又、第2の目的達成手段は、当然第3の目的達成
する実施例にも適用できる。As described above, the embodiments that individually achieve the first to third objects of the present invention have been described. However, the means for achieving the first object can also be applied to the embodiments for achieving the second and third objects using the same two-line independent processing. The present invention can be applied to an embodiment that achieves the third object.
したがつて、最後に、前述した目的のいくつかを同時
に達成する手段の一例を説明する。Thus, finally, an example of a means for simultaneously achieving some of the objects described above will be described.
第15図は本発明の第8の実施例を示すブロツク図で、
本発明の第1,第2及び第3の目的を同時に実現する実施
例である。FIG. 15 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
This is an embodiment for simultaneously realizing the first, second and third objects of the present invention.
同図において、各部の動作については、前記実施例と
同一の記号を付け、ここでは説明は詳細する。In the figure, the operation of each unit is denoted by the same reference numeral as in the above-described embodiment, and the description will be detailed here.
なお、同図において、A/D変換器5、加算回路15及び
減算回路17までの処理は、前記第3の実施例と、色信号
用メモリ6からD/A変換器7までの処理と輝度信号用メ
モリ13及び14からD/A変換器18までの処理は、前記第6
の実施例と、さらに、加算回路37、係数乗算回路38、ス
イツチ35,36の処理は、第7の実施例と同じとなる。In the figure, the processing up to the A / D converter 5, the addition circuit 15 and the subtraction circuit 17 is the same as that of the third embodiment, the processing from the color signal memory 6 to the D / A converter 7, and the brightness. The processing from the signal memories 13 and 14 to the D / A converter 18 is as described in the sixth embodiment.
This embodiment, and the processing of the adder 37, the coefficient multiplying circuit 38, and the switches 35 and 36 are the same as those of the seventh embodiment.
以上説明したように、本発明によれば、 (1)二行目同時操作でかつ各行の信号を独立に出力で
きる固体撮像素子を用い、同一フイールド期間の信号よ
りフレームスチル画を生成し、かつ、雑音低減処理によ
りS/N劣化も防止でき、ブレがなく高画質のフレーム静
止画を実現できる。As described above, according to the present invention, (1) a frame still image is generated from signals in the same field period by using a solid-state imaging device capable of simultaneously operating the second row and outputting signals of each row independently, and S / N degradation can also be prevented by noise reduction processing, and high-quality frame still images without blurring can be realized.
(2)二行同時走査形の固体撮像素子によつて通常の2
倍の行数の輝度信号を得ることができることを利用し、
垂直解像度劣化が少なくズームを実現できる。(2) A two-line simultaneous scanning type solid-state imaging device is used for ordinary two-line imaging.
Utilizing the ability to obtain twice as many rows of luminance signals,
Zoom can be realized with little vertical resolution degradation.
(3)ズーム処理前の画像と処理後の画像を同一画面表
示可能とすることで、使い勝手がよいズーム機能を実現
できる。(3) Since the image before the zoom process and the image after the process can be displayed on the same screen, a convenient zoom function can be realized.
など、前記従来技術の欠点を除いて、優れた機能の撮
像装置を提供することができる。For example, it is possible to provide an imaging apparatus having excellent functions except for the disadvantages of the related art.
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロツク図、第2
図は第1図における雑音低減回路の具体例を示すブロツ
ク図、第3図は本発明の第2の実施例を示すブロツク
図、第4図は本発明の第3の実施例を示すブロツク図、
第5図は本発明の第4の実施例を示すブロツク図、第6
図と第7図はPCMエンコーダとPCMデコーダを総合した入
出力特性図、第8図は本発明の第5の実施例を示すブロ
ツク図、第9図は本発明による第6の実施例を示すブロ
ツク図、第10図は第6の実施例によつて生成した映像信
号をCRT上に表示した時の模式図、第11図は被写体とそ
のズーム画面の模式図、第12図は内挿処理の模式図、第
13図は本発明の第7の実施例を示すブロツク図、第14図
は第7の実施例の構成により得られる画面の模式図、第
15図は本発明の第8の実施例を示すブロツク図、第16図
はMOS撮像素子の絵素配列の一例を示す模式図である。 1……固体撮像素子、2……色信号処理回路、3,4……
輝度信号処理、5,11,12……A/D変換器、6……色信号用
メモリ、7,18……D/A変換器、8,15,31,33,37……加算回
路、9,16……減算回路、10……減音低減回路、13,14…
…輝度信号用メモリ、26……DCMエンコーダ、27……PCM
デコーダ、29,30,32,38……係数乗算回路。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a specific example of the noise reduction circuit in FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. ,
FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG.
FIGS. 7 and 8 show input / output characteristics of a PCM encoder and a PCM decoder. FIG. 8 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a sixth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram, FIG. 10 is a schematic diagram when a video signal generated according to the sixth embodiment is displayed on a CRT, FIG. 11 is a schematic diagram of a subject and a zoom screen thereof, and FIG. 12 is an interpolation process. Schematic diagram of the
FIG. 13 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention. FIG. 14 is a schematic diagram of a screen obtained by the configuration of the seventh embodiment.
FIG. 15 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a picture element arrangement of a MOS imaging device. 1 ... solid-state imaging device, 2 ... color signal processing circuit, 3,4 ...
Luminance signal processing, 5, 11, 12 A / D converter, 6 color signal memory, 7, 18 D / A converter, 8, 15, 31, 33, 37 addition circuit, 9,16 …… Subtraction circuit, 10… Sound reduction circuit, 13,14…
... Luminance signal memory, 26 ... DCM encoder, 27 ... PCM
Decoders, 29, 30, 32, 38 ... coefficient multiplication circuits.
フロントページの続き (72)発明者 野田 勝 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 垂水 浩幸 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 日立ビデオエンジニアリング株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Masaru Noda 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Home Appliances Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Tarumi 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi Video Engineering Inside
Claims (5)
時に読み出し各行の信号を分離して出力する二行同時走
査形固体撮像素子と、該固体撮像素子から出力される奇
数行の信号より第1の輝度信号を生成する第1の輝度信
号処理手段と、該固体撮像素子から出力される偶数行の
信号より第2の輝度信号を生成する第2の輝度信号処理
手段とを具備し、前記第1の輝度信号と前記第2の輝度
信号を処理して映像信号を出力する撮像装置において、 前記第1の輝度信号と前記第2の輝度信号の和信号を生
成する第1の演算処理手段と、 前記第1の輝度信号と前記第2の輝度信号との差をと
り、第1の差信号を生成する第2の演算処理手段と、 前記第1の差信号の雑音を低減することにより、第2の
差信号を生成して出力する雑音低減手段と、 前記和信号と前記第2の差信号とを加算して前記第1の
輝度信号に相当する第3の輝度信号を生成する第3の演
算処理手段と、 前記和信号と前記第2の差信号との差信号をとり、前記
第2の輝度信号に相当する第4の輝度信号を生成する第
4の演算処理手段と を設け、前記第3の輝度信号と前記第4の輝度信号を処
理して映像信号を出力する様に構成したことを特徴とす
る撮像装置。1. A two-row simultaneous-scanning solid-state image sensor for simultaneously reading adjacent odd-numbered rows and even-numbered rows of a picture element array, separating and outputting signals of each row, and an odd-numbered row output from the solid-state imaging element. A first luminance signal processing means for generating a first luminance signal from the signal; and a second luminance signal processing means for generating a second luminance signal from an even-row signal output from the solid-state imaging device. And an imaging device that processes the first luminance signal and the second luminance signal and outputs a video signal, wherein a first signal that generates a sum signal of the first luminance signal and the second luminance signal is provided. Arithmetic processing means; second arithmetic processing means for calculating a difference between the first luminance signal and the second luminance signal to generate a first difference signal; and reducing noise of the first difference signal A noise reduction unit that generates and outputs a second difference signal; Third arithmetic processing means for adding the sum signal and the second difference signal to generate a third luminance signal corresponding to the first luminance signal; and the sum signal and the second difference signal And a fourth arithmetic processing unit that takes a difference signal from the third luminance signal and generates a fourth luminance signal corresponding to the second luminance signal, and processes the third luminance signal and the fourth luminance signal. An imaging device configured to output a video signal.
去する低域通過フィルタ手段で構成されることを特徴と
する撮像装置。2. An imaging apparatus according to claim 1, wherein said noise reduction means comprises low-pass filter means for removing high-frequency noise of said first difference signal.
しきい値以上の時リミットして出力するベースクリップ
手段で構成されることを特徴とする撮像装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein said noise reduction means comprises base clip means for limiting and outputting when the absolute value of said first difference signal is equal to or greater than a predetermined threshold value. Imaging device.
タ手段と、 前記第1の差信号の絶対値が一定しきい値以上の時リミ
ットして出力するベースクリップ手段と を具備し、前記第1の差信号の高域雑音を除去し、さら
に絶対値が一定しきい値以上の時リミットする様に構成
したことを特徴とする撮像装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein said noise reduction means comprises: a low-pass filter means for removing high-frequency noise of said first difference signal; and a constant threshold value of an absolute value of said first difference signal. And a base clipping means for limiting and outputting when the above-mentioned condition is satisfied, wherein high-frequency noise of the first difference signal is removed, and furthermore, the absolute value is limited when the absolute value is equal to or more than a predetermined threshold value. Imaging device.
時に読み出し、各行の信号を分離して出力する二行同時
走査形固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力され
る奇数行の信号より第1の輝度信号を生成する第1の輝
度信号処理手段と、該固体撮像素子から出力される偶数
行の信号より第2の輝度信号を生成する第2の輝度信号
処理手段と、該固体撮像手段より出力される走査中の二
行の信号より第1の色信号を生成する色信号処理手段と
を具備する撮像装置において、 前記第1の輝度信号処理手段より出力される前記第1の
輝度信号を書き込み、その読み出し時に水平方向,垂直
方向とも書き込み時の1/2の周波数で行なうことによ
り、前記第1の輝度信号を時間軸交換した第5の輝度信
号を出力する第1の記憶手段と、 前記第1の記憶手段と同様にして、前記第2の輝度信号
処理手段より出力される前記第2の輝度信号を時間軸交
換した第6の輝度信号を出力する第2の記憶手段と、 前記第1の色信号を書き込み、その読み出し時に水平,
垂直とも書き込み時の1/2の周波数で相隣り合う二行の
信号を読み出すことにより、前記第1の色信号を時間軸
交換した第2,第3の2つの色信号を出力する第3の記憶
手段と、 前記第5の輝度信号と前記第6の輝度信号を1:1の比で
加算した第7の輝度信号を生成する第5の演算処理手段
と、 前記第5の輝度信号と前記第6の輝度信号と前記第7の
輝度信号を入力として、第1のフィールドにおいて前記
第5の輝度信号と前記第6の輝度信号を行毎に交互に出
力し、第2のフィールドにおいては前記第7の輝度信号
を出力する信号選択手段と、 前記第2の色信号と前記第3の色信号をK:〔1−K〕
(0≦K≦1、Kはフィールド毎及びライン毎に可変)
の比で加算する第6の演算処理手段と を具備し、前記信号選択手段より出力される前記第7の
輝度信号と前記第6の演算処理手段より出力される色信
号とにより、一部の領域を拡大表示可能に構成したこと
を特徴とする撮像装置。5. A two-row simultaneous-scanning solid-state image sensor for simultaneously reading out adjacent odd-numbered rows and even-numbered rows of a picture element array, separating and outputting signals of each row, and an odd-numbered row output from the solid-state imaging element. A first luminance signal processing unit that generates a first luminance signal from the signal of the first and second signals, a second luminance signal processing unit that generates a second luminance signal from a signal of an even row output from the solid-state imaging device, A color signal processing means for generating a first color signal from two scanning signals output from the solid-state imaging means, wherein the first luminance signal processing means outputs the first luminance signal processing means. The first luminance signal is written and the readout is performed at half the frequency in the horizontal and vertical directions at half the frequency at the time of writing, thereby outputting a fifth luminance signal obtained by exchanging the first luminance signal on the time axis. Storage means; and the first A second storage unit for outputting a sixth luminance signal obtained by exchanging the time axis of the second luminance signal output from the second luminance signal processing unit in the same manner as the storage unit; Write a signal, read it out horizontally,
By reading out two rows of signals that are adjacent to each other at half the frequency at the time of writing in the vertical direction, a second and third color signals obtained by exchanging the first color signal on the time axis are output. Storage means; fifth arithmetic processing means for generating a seventh luminance signal by adding the fifth luminance signal and the sixth luminance signal at a ratio of 1: 1; The sixth luminance signal and the seventh luminance signal are input, and the fifth luminance signal and the sixth luminance signal are alternately output for each row in a first field, and the fifth luminance signal and the sixth luminance signal are output in a second field. Signal selection means for outputting a seventh luminance signal; and K: [1-K]
(0 ≦ K ≦ 1, K is variable for each field and each line)
And a sixth arithmetic processing means for adding at a ratio of: The seventh luminance signal output from the signal selection means and the color signal output from the sixth arithmetic processing means An imaging apparatus characterized in that an area can be enlarged and displayed.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1038330A JP2728135B2 (en) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | Imaging device |
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Family Applications (1)
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