JP2936760B2 - カラーテレビジョンカメラ装置 - Google Patents
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Description
ジタル信号処理によりコンポジットビデオ信号を形成し
て出力するカラーテレビジョンカメラ装置に関する。
upled device) 等により形成した離散的な絵素構造を有
する固体イメージセンサを撮像部に用いた固体撮像装置
では、上記固体イメージセンサ自体がサンプリング系で
あるために、上記固体イメージセンサによる撮像出力信
号に空間サンプリング周波数fs からの折り返し成分が
混入することが知られている。
ジョンカメラ装置では、緑色画像撮像用の固体イメージ
センサと赤色絵素および青色絵素用の色コーディングフ
ィルタを設けた固体イメージセンサにより三原色画像を
撮像する二板式固体撮像装置や、三原色画像を個別の固
体イメージセンサにより撮像する三板式固体撮像装置等
の多板式固体撮像装置が実用化されている。
置における解像度の向上を図るための手法として、緑色
画像撮像用の固体イメージセンサに対して、絵素の空間
サンプリング周期の1/2だけ、赤色画像撮像用および
青色画像撮像用の固体イメージセンサをずらして配置す
るようにした所謂空間絵素ずらし法が知られている。こ
の空間絵素ずらし法を採用することによって、アナログ
出力の多板式固体撮像装置では、固体イメージセンサの
画素数の限界を越える高い解像度を実現することができ
る。
ィジタル信号処理により行うカラーテレビジョンカメラ
装置では、色副搬送周波数fSCの4倍程度のクロックレ
ートfs (fs ≒4fSC)で上記ディジタル信号処理が
行われており、色副搬送周波数fSCの高調波成分の影響
を被ることがないように、図9に示すように、輝度信号
Yに変調色差信号MOD.Cを混合したコンポジットビ
デオ信号CSの出力帯域が2fSCの周波数以下に制限さ
れる。一般に、NTSC方式のカラーテレビジョンカメ
ラ装置では、色副搬送周波数fSCの4倍のクロックレー
トfs =4fSCが採用され、PAL方式カラーテレビジ
ョンカメラ装置では、PAL方式における水平走査周波
数fH の908倍のクロックレートfs =908fH や
944倍のクロックレートfs =944fH が採用され
る。
ン画像の画質を改善するために、テレビジョン信号の広
帯域化が進められている。しかし、上述のようにCCD
等の離散的な絵素構造を有する固体イメージセンサによ
る撮像出力についてディジタル信号処理を施すカラーテ
レビジョンカメラ装置では、コンポジットビデオ信号の
出力帯域を2fSCの周波数以上に広げると、色信号成分
が不必要に抑制されてしまったり、色副搬送波に高調波
歪みを生じてしまい、これによる画質の劣化が問題とな
る。
信号処理をディジタル信号処理により行うカラーテレビ
ジョンカメラ装置では、NTSC方式の場合、色副搬送
周波数fSCの4倍のクロックレートfs =4fSCが採用
され、また、PAL方式の場合、水平走査周波数fH の
908倍のクロックレートfs =908fH や944倍
のクロックレートfs =944fH が採用されるため、
標準方式別に、またクロックレートfs 毎にディジタル
信号処理部を構成する必要がある。
み、CCD等の離散的な絵素構造を有する固体イメージ
センサによる撮像出力についてディジタル信号処理を施
すカラーテレビジョンカメラ装置において、色信号成分
が不必要に抑制されてしまったり、色副搬送波の高調波
歪みを伴うことなく高解像度のコンポジットビデオ信号
を複数の標準方式で選択的に得ることができるようにす
ることを目的とする。
ビジョンカメラ装置は、上述の目的を達成するために、
2fs レートのディジタル3原色撮像信号を発生する撮
像信号発生手段と、上記2fs レートのディジタル3原
色撮像信号から2fs レートのディジタル輝度信号を複
数の標準方式で選択的に形成する輝度信号形成手段と、
上記2fs レートのディジタル3原色撮像信号からfs
レートのディジタル色差信号を複数の標準方式で選択的
に形成する色差信号形成手段と、上記fs レートのディ
ジタル色差信号を変調する変調手段と、上記色差信号形
成手段により形成されたディジタル色差信号の標準方式
の種類に応じて伝達関数が選定され、上記変調手段によ
る変調色差信号を2fs レートに変換するレート変換手
段と、上記2fs レートのディジタル輝度信号と2fs
レートの変調色差信号から2fs レートのディジタルコ
ンポジットビデオ信号を形成するコンポジットビデオ信
号形成手段とを備えてなることを特徴とするものであ
る。
は、撮像信号発生手段により発生される2fs レートの
ディジタル3原色撮像信号から、輝度信号形成手段によ
り2fs レートのディジタル輝度信号を複数の標準方式
で選択的に形成するとともに、色差信号形成手段により
fs レートのディジタル色差信号を複数の標準方式で選
択的に形成する。また、上記fs レートのディジタル色
差信号から変調手段によりfs レートの変調色差信号を
形成し、このfs レートの変調色差信号をレート変換手
段により2fs レートの変調色差信号に変換する。そし
て、上記2fs レートのディジタル輝度信号と上記2f
s レートの変調色差信号からコンポジットビデオ信号形
成手段により2fs レートのディジタルコンポジットビ
デオ信号を形成する。
手段により形成されるディジタル色差信号の標準方式の
種類に応じて選定される伝達関数を用いたレート変換処
理により、上記変調手段によるfs レートの変調色差信
号を2fs レートの変調色差信号に変換する。
ラ装置の一実施例について、図面に従い詳細に説明す
る。本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置は、例
えば図1に示すように構成される。
装置は、撮像レンズ1から光学的ローパスフィルタ2を
介して入射される撮像光Li を色分解プリズム3により
三原色光成分に分解して、被写体像の三原色画像を三枚
のCCDイメージセンサ4R,4G,4Bにより撮像す
る三板式固体撮像装置に本発明を適用し、NTSC方式
及びPAL方式のアナログコンポジットビデオ信号を選
択的に出力できるようにしたしたものである。
カメラ装置の撮像部を構成している上記三枚のCCDイ
メージセンサ4R,4G,4Bは、空間絵素ずらし法を
採用して、図2に示すように、緑色画像撮像用のCCD
イメージセンサ4Gに対して、絵素の空間サンプリング
周期τs の1/2だけ、赤色画像撮像用および青色画像
撮像用のCCDイメージセンサ4R,4Bをずらして配
置されている。
4R,4G,4Bは、図示しないCCD駆動回路によっ
て駆動され、次に述べる第1乃至第3動作モードに応じ
て設定されるサンプリング周波数fs の読み出しクロッ
クにより各絵素の撮像電荷が読み出される。上記第1の
動作モードはNTSC方式の撮像動作を行う動作モード
であって、この第1の動作モードでは、各絵素の撮像電
荷がNTSC方式の色副搬送周波数fSCの4倍のサンプ
リング周波数fs (fs =4fSC)の読み出しクロック
により各絵素の撮像電荷が読み出される。また、上記第
2及び第3の動作モードは、PAL方式の撮像動作を行
う動作モードであって、この第2の動作モードでは、P
AL方式の水平走査周波数fH の908倍のサンプリン
グ周波数fs (fs =908fH )の読み出しクロック
により各絵素の撮像電荷が読み出され、また、上記第3
の動作モードでは、PAL方式の水平走査周波数fH の
944倍のサンプリング周波数fs (fs =944
fH )の読み出しクロックにより各絵素の撮像電荷が読
み出される。
CDイメージセンサ4R,4G,4Bは、被写体像の三
原色画像について、上記緑色画像撮像用のCCDイメー
ジセンサ4Gと上記赤色画像撮像用および青色画像撮像
用の各CCDイメージセンサ4R,4Bとがτs /2だ
けずれた位置を空間サンプリングする。従って、上記各
CCDイメージセンサ4R,4G,4Bによる三原色撮
像出力信号SR*,SG*,SB*は、その信号スペクトラム
を図3の(A)及び図4の(A)に示してあるように、
上記CCDイメージセンサ4Gによる緑色撮像出力信号
SG*の上記サンプリング周波数fs の成分と上記各CC
Dイメージセンサ4R,4Bによる赤色撮像出力信号S
R*および青色撮像出力信号SB*の上記各サンプリング周
波数fs の成分とが互いに逆位相となっている。
の動作モードすなわちNTSC方式の撮像動作を行う場
合に、上記各CCDイメージセンサ4R,4G,4Bに
より得られる三原色撮像出力信号SR*,SG*,SB*の信
号スペクトラムを示してある。また、上記図4の(A)
には、上記第2又は第3の動作モードすなわちPAL方
式の撮像動作を行う場合に、上記各CCDイメージセン
サ4R,4G,4Bにより得られる三原色撮像出力信号
SR*,SG*,SB*の信号スペクトラムを示してある。
み出しクロックにより上記CCDイメージセンサ4R,
4G,4Bから読み出される各撮像出力信号SR*,
SG*,SB*は、それぞれバッファアンプ5R,5G,5
Bを介してアナログ・ディジタル(A/D)変換器6
R,6G,6Bに供給される。
は、上記各撮像出力信号SR*,SG*,SB*のサンプリン
グレートfs に等しいクロックレートすなわち上記CC
Dイメージセンサ4R,4G,4Bの読み出しクロック
と同じクロック周波数fs のクロックが図示しないタイ
ミングジェネレータにより与えられている。そして、上
記A/D変換器6R,6G,6Bは、上記各撮像出力信
号SR*,SG*,SB*を上記クロックレートfs でそのま
まディジタル化して、上記各撮像出力信号SR*,SG*,
SB*の上記図3の(A)又は上記図4の(A)に示した
スペクトルと同じ出力スペクトルの各ディジタル色信号
DR*,DG*,DB*を形成する。
得られる各ディジタル色信号DR*,DG*,DB*は、補間
処理部7R,7G,7Bに供給される。これら補間処理
部7R,7G,7Bは、上記fsレートの各撮像出力信
号SR*,SG*,SB*にそれぞれ補間処理を施すことによ
って、上記クロックレートfs の2倍のクロックレート
2fs の各ディジタル色信号DR** ,DG** ,DB** を
形成する。
装置では、上記空間絵素ずらし法を採用した三枚のCC
Dイメージセンサ4R,4G,4Bによる撮像部と、上
記CCDイメージセンサ4R,4G,4Bからfs のサ
ンプリングレートで読み出される各撮像出力信号SR*,
SG*,SB*を上記サンプリングレートfs に等しいfs
レートでディジタル化する上記A/D変換器6R,6
G,6Bと、これらのA/D変換器6R,6G,6Bに
より得られる各ディジタル色信号DR*,DG*,DB*にそ
れぞれ補間処理を施すことによって上記fs レートの2
倍の2fs レートの各ディジタル色信号DR** ,D
G** ,DB** を形成する上記補間処理部7R,7G,7
Bとにより、図3の(B)又は図4の(B)に示すよう
な周波数分布の2fs レートのディジタル3原色撮像出
力信号として上記各ディジタル色信号DR** ,DG** ,
DB** を出力する撮像信号発生手段が構成される。
各CCDイメージセンサ4R,4G,4Bによる3原色
撮像出力信号SR*,SG*,SB*は、上述のように緑色撮
像出力信号SG*の位相と赤色撮像出力信号SR*および青
色撮像出力信号SB*の各位相とがπずれているので、こ
れらを直接演算できないが、上記補間処理部7R,7
G,7Bにより補間処理を施すことによって、上記2f
s レートの各ディジタル色信号DR** ,DG** ,DB**
とすることにより位相が揃うので、後段側でプロセス処
理等をディジタル演算処理で行うことができる。
ずらし法を採用せずに高い解像度を確保できる絵素数の
十分に多い固体イメージセンサを撮像部に用いることに
より、上記補間処理等を必要とすることなく、A/D変
換手段から2fs レートのディジタル3原色撮像出力信
号を発生するようにしても良い。
補間処理部7R,7G,7Bにより得られる2fs レー
トの各ディジタル色信号DR**,DG** ,DB** は、マ
トリクス回路8に供給される。
トの各ディジタル色信号DR** ,DG** ,DB** につい
てのマトリクス演算処理によって、2fs レートのディ
ジタル輝度信号DY** とfs レートの各ディジタル色差
信号DC1* ,DC2* とを形成する。このマトリクス回路
8における上記fs クロックレートの各ディジタル色差
信号DC1* ,DC2* の形成に際しては、上記2fs レー
トの各ディジタル色信号DR** ,DG** ,DB** につい
て、少なくとも上記fs の周波数に零点を1つ有するプ
リフィルタを介して上記各ディジタル色信号DR** ,D
G** ,DB** をダウンサンプルすることにより、上記f
s レートの各ディジタル色差信号DC1* ,DC2* を形成
する。
1乃至第3の動作モードに応じてマトリクス演算処理の
内容が切り換えられるようになっている。そして、上記
第1の動作モードでは、NTSC方式のマトリクス演算
処理を行い、図3の(C)に示すように、2fs レート
のディジタル輝度信号DY**とfs レートの各ディジタ
ル色差信号DI*,DQ*とを形成する。また、上記第2及
び第3の動作モードでは、PAL方式のマトリクス演算
処理を行い、図4の(C)に示すように、2fs レート
のディジタル輝度信号DY** とfs レートの各ディジタ
ル色差信号DU*,DV*とを形成する。
fs レートのディジタル輝度信号DY** を遅延回路9を
介して加算回路14に供給するとともに信号出力端子2
1から出力する。また、上記マトリクス回路8は、上記
2fs なるクロックレートの各ディジタル色信号
DR** ,DG** ,DB** をダウンサンプルすることによ
り形成した上記fs レートの各ディジタル色差信号D
C1* (DI*/DV*),DC2* (DQ*/DU*)を各ローパ
スフィルタ10,11を介して変調回路12に供給す
る。
記ディジタル色差信号DC1* すなわち第1の動作モード
におけるNTSC方式のディジタル色差信号DI*又は第
2又は第3の動作モードにおけるPAL方式のディジタ
ル色差信号DV*が供給される上記ローパスフィルタ10
は、例えば数1で与えられる伝達関数H10(z)で示さ
れるフィルタリング処理を施すものであって、図5に等
価的なブロック構成を示すように、第1乃至第4のフィ
ルタブロック10A,10B,10C,10Dにより構
成される。
記マトリクス回路8から供給される上記ディジタル色差
信号DC1* (DI*/DV*)に対して、数2で与えられる
伝達関数H10A (z)で示されるフィルタリング処理を
施す。そして、この第1のフィルタブロック10Aは、
その出力信号を上記第2のフィルタブロック10Bに供
給する。
記第1のフィルタブロック10Aの出力信号に対して、
数3で与えられる伝達関数H10B (z)で示されるフィ
ルタリング処理を施す。そして、この2のフィルタブロ
ック10Bは、その出力信号を上記第3のフィルタブロ
ック10Cに供給する。
記第2のフィルタブロック10Bの出力信号に対して、
数4で与えられる伝達関数H10C (z)で示されるフィ
ルタリング処理を施す。そして、この第3のフィルタブ
ロック10Cは、その出力信号を上記第4のフィルタブ
ロック10Dに供給する。
記第3のフィルタブロック10Cの出力信号に対して、
数5で与えられる伝達関数H10D (z)で示されるフィ
ルタリング処理を施す。そして、この第4のフィルタブ
ロック10Dは、その出力信号を上記変調回路12に供
給する。
れる上記ディジタル色差信号DC2*すなわち上記第1の
動作モードにおけるNTSC方式のディジタル色差信号
DQ*又は上記第2及び第3の動作モードにおけるPAL
方式のディジタル色差信号DU*が供給される上記ローパ
スフィルタ11は、例えば数6で与えられる伝達関数H
11Q (z)で示されるフィルタリング処理を上記NTS
C方式のディジタル色差信号DQ*に施し、また、数7で
与えられる伝達関数H11U (z)で示されるフィルタリ
ング処理を上記PAL方式のディジタル色差信号DU*を
施すものであって、図6に等価的なブロック構成を示す
ように、第1乃至第7のフィルタブロック11A,11
B,11C,11D,11E,11F,11Gにより構
成される。
記マトリクス回路8から供給される上記ディジタル色差
信号DC2* (DQ*/DU*)に対して、上記第1の動作モ
ードと上記第2及び第3の動作モードとで切り換えられ
る2種類の伝達関数H11AQ(z),H11AU(z)で示さ
れるフィルタリング処理を施す。そして、この第1のフ
ィルタブロック11Aは、その出力信号を上記第2のフ
ィルタブロック11Bに供給する。
1Aは、上記第1の動作モードにおいて上記マトリクス
回路8により形成される上記ディジタル色差信号DC2*
すなわち上記NTSC方式のディジタル色差信号DQ*に
対して、数8で与えられる伝達関数H11AQ(z)で示さ
れるフィルタリング処理を施し、その出力信号を上記第
2のフィルタブロック11Bに供給する。
は、上記第2及び第3の動作モードにおいて上記マトリ
クス回路8により形成される上記ディジタル色差信号D
C2*すなわち上記PAL方式のディジタル色差信号DU*
に対して、数9で与えられる伝達関数H11AU(z)で示
されるフィルタリング処理を施し、その出力信号を上記
第2のフィルタブロック11Bに供給する。
記第1のフィルタブロック11Aの出力信号に対して、
数10で与えられる伝達関数H11B (z)で示されるフ
ィルタリング処理を施す。そして、この第2のフィルタ
ブロック11Bは、その出力信号を上記第3のフィルタ
ブロック11Cに供給する。
記第2のフィルタブロック11Bの出力信号に対して、
数11で与えられる伝達関数H11C (z)で示されるフ
ィルタリング処理を施す。そして、この第3のフィルタ
ブロック11Cは、その出力信号を上記第4のフィルタ
ブロック11Dと第5のフィルタブロック11Eに供給
する。
記第3のフィルタブロック11Cの出力信号に対して、
数12で与えられる伝達関数H10D (z)で示されるフ
ィルタリング処理を施す。そして、この第4のフィルタ
ブロック11Dは、上記第2及び第3の動作モードにお
いてその出力信号を上記変調回路12に供給する。
記第1の動作モードにおいて、上記第3のフィルタブロ
ック11Cの出力信号に対して、数13で与えられる伝
達関数H11E (z)で示されるフィルタリング処理を施
す。そして、この第5のフィルタブロック11Eは、そ
の出力信号を上記第6のフィルタブロック11Fに供給
する。
記第1の動作モードにおいて、上記第5のフィルタブロ
ック11Eの出力信号に対して、数14で与えられる伝
達関数H11F (z)で示されるフィルタリング処理を施
す。そして、この第5のフィルタブロック11Fは、そ
の出力信号を上記第7のフィルタブロック11Gに供給
する。
モードにおいて、上記第6のフィルタブロック11Fの
出力信号に対して、数15で与えられる伝達関数H11G
(z)で示されるフィルタリング処理を施す。そして、
この第7のフィルタブロック11Gは、その出力信号を
上記出力信号を上記変調回路12に供給する。
のフィルタブロック11Aは、例えば図7に示すように
構成される。
れぞれ入力信号に1サンプリング周期に相当する遅延量
を与える縦続接続された第1乃至第8の遅延回路101
〜108を備え、第1の遅延回路101の出力信号と第
2の遅延回路102の出力信号が第1の切換回路111
を介して第3の遅延回路103に選択的に供給されると
ともに、第6の遅延回路106の出力信号と第7の遅延
回路107の出力信号が第2の切換器112を介して第
8の遅延回路108に選択的に供給されるようになって
いる。
は、第1乃至第4の加算器121〜124を備え、上記
第3の遅延回路103の出力信号と第4の遅延回路10
4の出力信号が第1の加算器121により加算され、こ
の第1の加算器121の加算出力信号と第5の遅延回路
105の出力信号が第2の加算器122により加算され
るようになっている。そして、上記第1の遅延回路10
1に供給される入力信号と第8の遅延回路108の出力
信号とが第3の加算器123により加算され、上記第2
の加算器122の加算出力信号に係数回路130により
係数”2”を掛けた信号から上記第3の加算器の加算出
力信号を第4の加算器により減算して、所定のフィルタ
リング処理済の出力信号を出力するようになっている。
11Aは、上記第2の遅延回路102の出力信号を上記
第3の遅延回路103に供給するように上記第1の切換
器111を切り換えるとともに、上記第7の遅延回路1
07の出力信号を上記第8の遅延回路108に供給する
ように上記第2の切換器112を切り換えることによ
り、上述の第1の動作モードにおいて、上記マトリクス
回路8により形成されるNTSC方式のディジタル色差
信号DQ*に対して、上記数8で与えられる伝達関数H
11AQ(z)で示されるフィルタリング処理を施すことが
できる。
は、上記第1の遅延回路101の出力信号を上記第3の
遅延回路103に供給するように上記第1の切換器11
1を切り換えるとともに、上記第6の遅延回路106の
出力信号を上記第8の遅延回路108に供給するように
上記第2の切換器112を切り換えることにより、上述
の第2及び第3の動作モードにおいて、上記マトリクス
回路8により形成されるPAL方式のディジタル色差信
号DU*に対して、上記数9で与えられる伝達関数H11AU
(z)で示されるフィルタリング処理を施すことができ
る。
クス回路8から上記各ローパスフィルタ10,11を介
して供給される図3の(D)又は図4の(D)に示すよ
うな信号スペクトラムの各ディジタル色差信号D
C1* (DI*/DV*),DC2* (DQ*/DU*)により、色
副搬送波を直交2軸変調する変調処理を行う。
トの変調色差信号MOD.C* は、上記第1の動作モー
ドでは、NTSC方式における色副搬送波の周波数fSC
の奇数次高調波を含む図3の(E)に示すような周波数
分布の変調色信号に対応するものとなり、また、第2及
び第3の動作モードでは、PAL方式におけるサンプリ
ング周波数fsと色副搬送波周波数fSCとの差周波数f
s−fSC及び和周波数fs+fSCの信号成分を含む図4
の(E)に示すような周波数分布の変調色信号に対応す
るものとなる。この変調回路11により得られるfs レ
ートの変調色差信号MOD.C* は、レート変換回路1
3を介して上記加算回路14に供給されるとともに信号
出力端子23から出力される。
fs レートの変調色差信号MOD.C* は、上述のよう
に、上記第1の動作モードではNTSC方式における色
副搬送周波数fSCの奇数次高調波を含んでいるので、こ
のままでは3fSCの周波数成分がコンポジットビデオ信
号に影響を与えることになり、また、上記第2及び第3
の動作モードではPAL方式におけるサンプリング周波
数fsと色副搬送波周波数fSCとの差周波数fs−fSC
及び和周波数fs+fSCの信号成分を含んでいるので、
このままではfs−fSCの周波数成分がコンポジットビ
デオ信号に影響を与えることになる。
変調回路11により得られる上記fs レートの変調色差
信号MOD.C* について、上記第1の動作モードでは
図3の(F)に示すようなフィルタ特性によりfSCの周
波数成分と7fSCの周波数成分を抽出するディジタルフ
ィルタリング処理を行い、8fSCの周波数に対応する2
fs レートの図3の(G)に示すような周波数分布の変
調色差信号MOD.C**を形成する。また、上記第2及
び第3の動作モードでは、図4の(F)に示すようなフ
ィルタ特性によりfSCの周波数成分と2fs−fSCの周
波数成分を抽出するディジタルフィルタリング処理を行
い、2fsレートの図4の(G)に示すような周波数分
布の変調色差信号MOD.C**を形成する。
搬送周波数fsc成分を通過し、fs −fscの周波数成分
の通過を阻止するフィルタ特性を呈するディジタル・フ
ィルタにより構成される。このレート変換回路13に用
いられるディジタル・フィルタは、fscの周波数で微係
数が略0で、fs −fscの周波数近傍に少なくとも1個
の零点を有するフィルタ特性を呈する構成とすれば良
い。
ジタル・フィルタは、上記第1の動作モードにおいて、
例えば数16で与えられる伝達関数H13A(z)で示さ
れるディジタルフィルタリング処理を行う。
るディジタル・フィルタは、上記第2の動作モードにお
いて、例えば数17で与えられる伝達関数H13B (z)
で示されるディジタルフィルタリング処理を行う。
れるディジタル・フィルタは、上記第3の動作モードに
おいて、例えば数18で与えられる伝達関数H
13C (z)で示されるディジタルフィルタリング処理を
行う。
ルフィルタリング処理を行う上記レート変換回路13に
は、例えば図8に示すように、第1乃至第11の遅延回
路201〜211、第1乃至第6の切換器221〜22
6、第1乃至第6の加算器231〜236と第1乃至第
8の係数回路241〜248から構成されるディジタル
・フィルタを使用する。
いて、第1乃至第11の遅延回路201〜211は、そ
れぞれ入力信号に1サンプリング周期の1/2に相当す
る遅延量を与えるもので、上記変調回路11から変調色
差信号MOD.C* が供給される上記第1の遅延回路2
01に第2乃至第4の遅延回路202〜204が縦続接
続されている。
延回路201の出力信号と第3の遅延回路203の出力
信号を選択的に第1の加算器231に供給する。この第
1の切換器221は、上記第1の動作モードにおいて上
記第3の遅延回路203の出力信号を上記第1の加算器
231に供給し、上記第2の動作モード及び第3の動作
モードにおいて上記第1の遅延回路201の出力信号を
上記第1の加算器231に供給するように切り換えられ
る。
延回路202の出力信号と上記第1の切換器221を介
して供給される上記第1の遅延回路201の出力信号又
は上記第3の遅延回路203の出力信号を加算する。こ
の第1の加算器231による加算出力信号は、第1乃至
第5の係数回路241〜245に供給される。
加算器231による加算出力信号に係数”1”を掛け
て、その出力信号を第2の切換器222に供給する。上
記第2の係数回路242は、上記第1の加算器231に
よる加算出力信号に係数”4”を掛けて、その出力信号
を上記第2の切換器222に供給する。上記第3の係数
回路243は、上記第1の加算器231による加算出力
信号に係数”32”を掛けて、その出力信号を第3の切
換器223に供給する。上記第4の係数回路244は、
上記第1の加算器231による加算出力信号に係数”
8”を掛けて、その出力信号を上記第3の切換器223
に供給する。上記第5の係数回路245は、上記第1の
加算器231による加算出力信号に係数”2”を掛け
て、その出力信号を第5の遅延回路205を介して第4
の切換器224に供給する。
数回路241の出力信号と上記第2の係数回路242の
出力信号を選択的に第2の加算器232に供給する。こ
の第2の切換器222は、上記第1の動作モードで上記
第1の係数回路241の出力信号を上記第2の加算器2
32に供給し、また、上記第3の動作モードで上記第2
の係数回路242の出力信号を上記第2の加算器232
に供給するように切り換えられる。
数回路243の出力信号と上記第4の係数回路244の
出力信号を選択的に上記第2の加算器232に供給す
る。この第3の切換器223は、上記第1の動作モード
で上記第3の係数回路243の出力信号を上記第2の加
算器232に供給し、また、上記第3の動作モードで上
記第4の係数回路244の出力信号を上記第2の加算器
232に供給するように切り換えられる。
第2の切換器232を介して供給される信号と上記第3
の切換器232を介して供給される信号を加算する。こ
の第2の加算器232は、その加算出力信号を第6の遅
延回路206を介して上記第4の切換回路224に供給
する。
遅延回路205の出力信号と上記第6の遅延回路206
の出力信号を選択的に第3の加算器233に供給する。
この第4の切換回路224は、上記第2の動作モードで
上記第5の遅延回路205の出力信号を上記第3の加算
器233に供給し、上記第1の動作モード及び上記第3
の動作モードで上記第6の遅延回路206の出力信号を
上記第3の加算器233に供給するように切り換えられ
る。
路12から供給される変調色差信号MOD.C* と上記
第3の遅延回路203の出力信号を加算する。この第4
の加算器234による加算出力信号は、第6乃至第8の
係数回路246〜248に供給される。
加算器234による加算出力信号に係数”1”を掛け
て、その出力信号を第5の加算器235に供給する。 上記第7の係数回路247は、上記第4の加算器234
による加算出力信号に係数”2”を掛けて、その出力信
号を第5の切換器225に供給するとともに第7の遅延
回路207を介して第6の加算器236に供給する。 上記第8の係数回路248は、上記第4の加算器234
による加算出力信号に係数”8”を掛けて、その出力信
号を上記第5の切換器225に供給する。
数回路247の出力信号と上記第8の係数回路247の
出力信号を選択的に上記第5の加算器235に供給す
る。この第5の切換器225は、上記第2の動作モード
で上記第7の係数回路247の出力信号を上記第5の加
算器235に供給し、上記第1の動作モード及び上記第
3の動作モードで上記第8の係数回路248の出力信号
を上記第5の加算器225に供給するように切り換えら
れる。
数回路246の出力信号と上記第5の切換器235から
供給される信号を加算する。この第5の加算器225に
よる加算出力信号は、第8の遅延回路208を介して第
6の切換器236と上記第6の加算器226に供給され
る。
延回路207の出力信号と上記第8の遅延回路208の
出力信号を加算する。この第6の加算器226による加
算出力信号は、第9の遅延回路209を介して上記第6
の切換器236に供給される。
延回路208の出力信号と上記第9の遅延回路209の
出力信号を上記第3の加算器223に選択的に供給す
る。この第6の切換器236は、上記第1の動作モード
で上記第9の遅延回路209の出力信号を上記第3の加
算器223に供給し、上記第2の動作モード及び第3の
動作モードで上記第8の遅延回路208の出力信号を上
記第3の加算器223に供給するように切り換えられ
る。
遅延回路203の出力信号と上記第4の遅延回路204
の出力信号を選択的に第8の切換器238に供給する。
この第7の切換器237は、上記第1の動作モードで上
記第4の遅延回路204の出力信号を上記第8の切換器
238に供給し、上記第2の動作モード及び第3の動作
モードで上記第3の遅延回路203の出力信号を上記第
8の切換器238に供給するように切り換えられる。
換器234から供給される信号と上記第6の切換器23
6から供給される信号を加算する。この第3の加算器2
23による加算出力信号は、第10の遅延回路210を
介して上記第8の切換器238に供給される。
換器237から供給される信号と上記第3の加算器22
3による加算出力信号とを切り換えて、第11の遅延回
路211を介して出力する。
ば、上記第1乃至第6の切換器231〜236を各種動
作モードに応じて切り換えることにより、上記第1の動
作モードでは、上記数16で与えられる伝達関数H13A
(z)で示されるディジタルフィルタリング処理を行
い、また、上記第2の動作モードでは、上記数17で与
えられる伝達関数H13B (z)で示されるディジタルフ
ィルタリング処理を行い、さらに、上記第3の動作モー
ドでは、上記数18で与えられる伝達関数H13C (z)
で示されるディジタルフィルタリング処理を行うことが
できる。
11により得られる上記fs レートの変調色差信号MO
D.C* について、このようなディジタルフィルタリン
グ処理を施すことにより、上記第1乃至第3の動作モー
ドで2fs レートの変調色差信号MOD.C**を形成
し、この2fs レートの変調色差信号MOD.C**を上
記加算回路14供給する。
クス回路8から上記遅延回路9を介して供給される上記
2fs レートのディジタル輝度信号DY** に、上記レー
ト変換回路13により得られる2fs レートの変調色差
信号MOD.C**を加算合成することにより、図3の
(H)又は図4の(H)に示すような周波数分布の2f
s レートのディジタルコンポジットビデオ信号DCS**を
形成する。この2fs レートのディジタルコンポジット
ビデオ信号DCS**は、ディジタル・アナログ(D/A)
変換回路15に供給される。
回路8が出力する各ディジタル色差信号DC1* ,DC2*
から上記2fs レートの変調色差信号MOD.C**を形
成するのに必要な処理時間に対応する遅延量を上記ディ
ジタル輝度信号DY** に与える。
ートのディジタルコンポジットビデオ信号DCS**をアナ
ログ化して、略々4fscすなわちfs よりも低い低域成
分を通過させる図3の(I)又は図4の(I)に示すよ
うなローパスフィルタ特性を有するポストフィルタ16
を介して、NTSC方式又はPAL方式のアナログコン
ポジットビデオ信号CSを信号出力端子23から選択的
に出力する。
アナログコンポジットビデオ信号CSは、上記2fs レ
ートのディジタルコンポジットビデオ信号DCS**をアナ
ログ化したものであるから、図3の(J)又は図4の
(J)に示すように、上記サンプリングレートfs まで
輝度信号Yの帯域が拡大され、高解像度の画像を与える
ことができる。
れる2fs レートの変調色差信号MOD.C**は、上述
のように色副搬送周波数fsc成分を通過し、fs −fsc
の周波数成分の通過を阻止するフィルタ特性を呈するデ
ィジタル・フィルタによる補間処理によって形成したも
のであるから、上記第1の動作モードによりNTSC方
式の撮像動作を行う場合に、上記図3の(G)に示して
あるように、3fSCの周波数成分を含んでいない。従っ
て、上記2fs レートの変調色差信号MOD.C**を上
記2fs レートのディジタル輝度信号DY** に加算合成
した上記2fs レートのディジタルコンポジットビデオ
信号DCS**をアナログ化して形成した上記アナログコン
ポジットビデオ信号CSは、色副搬送波の高調波歪みを
伴うことがない。
りPAL方式の撮像動作を行う場合にも、上記2fs レ
ートのディジタルコンポジットビデオ信号DCS**をディ
ジタル・アナログ変換手段によりアナログ化して、fs
よりも低い低域成分を通過させる図4の(I)に示すよ
うなローパス フィルタ特性を有するポストフィルタに
より帯域制限することによって、図4の(J)に示すよ
うに、折り返し成分を含むことなく、上記fs まで輝度
信号Yの帯域が拡大された高解像度の画像を与えるPA
L方式のアナログコンポジットビデオ信号CSを得るこ
とができる。
装置では、撮像信号発生手段により発生される2fs レ
ートのディジタル3原色撮像信号から、輝度信号形成手
段により2fs レートのディジタル輝度信号を複数の標
準方式で選択的に形成するとともに、色差信号形成手段
によりfs レートのディジタル色差信号を複数の標準方
式で選択的に形成し、また、上記fs レートのディジタ
ル色差信号から変調手段によりfs レートの変調色差信
号を形成し、このfs レートの変調色差信号をレート変
換手段により2fs レートの変調色差信号に変換する。
そして、上記2fs レートのディジタル輝度信号と上記
2fs レートの変調色差信号からコンポジットビデオ信
号形成手段により2fs レートのディジタルコンポジッ
トビデオ信号を形成し、この2fs レートのディジタル
コンポジットビデオ信号をディジタル・アナログ変換手
段でアナログ化することにって、複数の標準方式のアナ
ログコンポジットビデオ信号を選択的に出力することが
できる。上記レート変換手段は、上記色差信号形成手段
により形成されるディジタル色差信号の標準方式の種類
に応じて選定される伝達関数を用いたレート変換処理に
より、上記変調手段によるfs レートの変調色差信号を
2fs レートの変調色差信号に変換することができ、上
記2fs レートのディジタル輝度信号と2fs レートの
変調色差信号から形成される2fs レートのディジタル
コンポジットビデオ信号をディジタル・アナログ変換手
段でアナログ化することによって、色副搬送波の高調波
歪みを伴うことなく上記fs まで輝度信号の帯域が拡大
された高解像度の画像を与えるアナログコンポジットビ
デオ信号を得ることができる。
的な絵素構造を有する固体イメージセンサによる撮像出
力についてディジタル信号処理を施すカラーテレビジョ
ンカメラ装置において、色信号成分が不必要に抑制され
てしまったり、色副搬送波の高調波歪み伴うことなく高
解像度のコンポジットビデオ信号を複数の標準方式で選
択的に得ることができる。
構成を示すブロック図である。
おける各CCDイメージセンサの配設状態を示す模式図
である。
NTSC方式の撮像動作の説明に供する特性図である。
PAL方式の撮像動作の説明に供する特性図である。
おいて、マトリクス回路により形成されるfs レートの
一方のディジタル色差信号が供給されるローパスフィル
タの等価的な構成を示すブロック図である。
おいて、マトリクス回路により形成されるfs レートの
他方のディジタル色差信号が供給されるローパスフィル
タの等価的な構成を示すブロック図である。
第1のフィルタブロックの構成例を示すブロック図であ
る。
おいて、fsレートの変調色差信号を2fsレートの変
調色差信号に変換するレート変換回路に用いるディジタ
ルフィルタの等価的な構成を示すブロック図である。
れるコンポジットビデオ信号の信号スペクトラムを示す
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 2fs レートのディジタル3原色撮像信
号を発生する撮像信号発生手段と、 上記2fs レートのディジタル3原色撮像信号から2f
s レートのディジタル輝度信号を複数の標準方式で選択
的に形成する輝度信号形成手段と、 上記2fs レートのディジタル3原色撮像信号からfs
レートのディジタル色差信号を複数の標準方式で選択的
に形成する色差信号形成手段と、 上記fs レートのディジタル色差信号を変調する変調手
段と、 上記色差信号形成手段により形成されたディジタル色差
信号の標準方式の種類に応じて伝達関数が選定され、上
記変調手段による変調色差信号を2fs レートに変換す
るレート変換手段と、 上記2fs レートのディジタル輝度信号と2fs レート
の変調色差信号から2fs レートのディジタルコンポジ
ットビデオ信号を形成するコンポジットビデオ信号形成
手段とを備えてなるカラーテレビジョンカメラ装置。
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