JP3257145B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、HDTV,EDTV等
対応の次世代テレビ方式に対応する撮像装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus for a next-generation television system compatible with HDTV, EDTV and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、HDTV(走査線1125本)や
第2世代EDTV(走査線525本(625本))等の
テレビ方式のように画面のワイド化が推進されてきてい
る。また、垂直方向の高画質化を追求するため順次走査
系の撮像装置が望まれている。このようにアスペクト比
が従来の4:3から16:9になり、かつ順次走査の撮
像装置になると従来より広帯域の信号を扱う。故に、撮
像素子やディスプレイのみならず信号処理回路も標準テ
レビ方式の映像信号処理装置とは異なった専用回路が必
要となる。特に最近では映像信号処理回路のデジタル化
が進み、しかもこれらの回路の大部分はLSI化されて
いる。画面をワイド化しさらに順次走査化すると映像信
号のデジタル処理を行う回路のクロック周波数が上がる
ため、乗算器,加算器,メモリ等の演算回路を高速化し
なければならない。故に、画面をワイド化しさらに順次
走査化した映像信号処理装置において映像信号をデジタ
ル処理するためには、演算回路のスピードを考慮した専
用のデジタル処理回路やLSIを開発しなくてはなら
ず、開発コストが大きくなるという問題点を有してい
た。2. Description of the Related Art In recent years, widening of screens has been promoted, as in television systems such as HDTV (1125 scanning lines) and second-generation EDTV (525 (625 scanning lines)). Further, in order to pursue higher image quality in the vertical direction, a progressive scanning type imaging device is desired. As described above, the aspect ratio is changed from 4: 3 to 16: 9 in the related art, and a progressive scanning imaging apparatus handles a signal having a wider band than the related art. Therefore, not only an image sensor and a display but also a signal processing circuit requires a dedicated circuit different from a video signal processing device of a standard television system. In particular, recently, digitalization of video signal processing circuits has progressed, and most of these circuits have been implemented as LSIs. When the screen is widened and sequentially scanned, the clock frequency of a circuit for performing digital processing of a video signal increases, so that an arithmetic circuit such as a multiplier, an adder, and a memory must be speeded up. Therefore, in order to digitally process a video signal in a video signal processing device in which a screen is widened and sequentially scanned, it is necessary to develop a dedicated digital processing circuit or LSI in consideration of the speed of an arithmetic circuit. There was a problem that cost became large.
【0003】このような問題点を鑑み、画面をワイド化
したテレビ方式に対応した映像信号処理装置を構成する
に当たり、従来の標準テレビ用の映像信号処理装置の回
路やLSIを共用することにより開発コストを低減し、
安価なワイド画面用の映像信号処理装置を提供する手法
が近年提案されてきている。In view of the above problems, a video signal processing apparatus compatible with a television system with a wide screen has been developed by sharing a circuit and an LSI of a conventional video signal processing apparatus for a standard television. Reduce costs,
In recent years, techniques for providing an inexpensive wide-screen video signal processing device have been proposed.
【0004】図7はその代表的な手法のひとつを示す、
ワイド画面対応の撮像装置における信号処理回路の構成
を示すブロック図である。この手法の主な特徴は、ワイ
ド画面を奇数,偶数画素に分割し並列的に処理を行うこ
とにより、高速な順次走査系の信号を低速化することで
従来のLSI等の信号処理回路を有効利用するものであ
る。FIG. 7 shows one of the typical methods.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing circuit in an image pickup apparatus supporting a wide screen. The main feature of this method is that it divides the wide screen into odd and even pixels and processes them in parallel to reduce the speed of high-speed progressive scanning signals, thereby enabling the use of conventional signal processing circuits such as LSIs. To use.
【0005】図7において、33はレンズ等を通過した
光学像が入力される入力端子、34はワイド画面対応
(例えばアスペクト比16:9)の撮像素子、35は黒
レベル,白レベル,プリガンマ等の処理が施されるアナ
ログプロセス回路、36はアナログプロセス回路35の
出力信号をデジタル信号に変換するAD変換器、37は
AD変換器36のfckクロックレート出力信号をf
e,foクロックレートの信号に変換する分割回路、3
8,39は分割回路37のそれぞれ出力信号にガンマ補
正,エンハンス処理,マトリックス処理等を施すデジタ
ル信号処理LSI、40はfe,foクロックレートの
2つのデジタル信号処理LSI出力信号をfckクロッ
クレート信号に合成する合成回路、41は合成回路40
の出力信号をアナログ信号に変換するDA変換器、42
はfck,fe,foのクロックパルスを発生するクロ
ック発生回路、43は出力端子である。In FIG. 7, reference numeral 33 denotes an input terminal into which an optical image passed through a lens or the like is input, reference numeral 34 denotes an image pickup device compatible with a wide screen (for example, an aspect ratio of 16: 9), reference numeral 35 denotes a black level, a white level, a pre-gamma, and the like. , An AD converter for converting an output signal of the analog process circuit 35 into a digital signal, and 37 an fck clock rate output signal of the AD converter
e, fo, a dividing circuit for converting a clock rate signal, 3
Reference numerals 8 and 39 denote digital signal processing LSIs for performing gamma correction, enhancement processing, matrix processing, and the like on output signals of the dividing circuit 37, respectively, and 40 converts two digital signal processing LSI output signals having fe and fo clock rates to fck clock rate signals. A synthesizing circuit for synthesizing 41;
DA converter for converting the output signal of
Is a clock generation circuit for generating clock pulses of fck, fe and fo, and 43 is an output terminal.
【0006】以下、図7〜図8を用いて従来のワイド画
面対応撮像装置(順次走査)について説明する。A conventional wide-screen imaging device (sequential scanning) will be described below with reference to FIGS.
【0007】図7において、入力端子33より入力され
る光学像はワイド画面対応撮像素子34に結像され、図
示していない所定の垂直,水平の読み出しパルス駆動に
より電気信号として出力される。このとき、水平の読み
出しクロックは現行テレビ方式の撮像素子(アスペクト
比4:3)の読み出しクロックよりも高速であり、例え
ば現行テレビ方式の撮像素子の読み出しがインターレー
ス走査系で14.3MHz(4fsc;fscは色副搬
送波周波数)とするとき、この撮像素子と同等の解像度
を持つワイド画面対応撮像素子の読み出しクロックは、
アスペクト比16:9によりほぼ19MHzとなる。さ
らに、順次走査にすると約38MHzとなる(このクロ
ック周波数をfckとする)。In FIG. 7, an optical image input from an input terminal 33 is formed on an image sensor 34 corresponding to a wide screen, and is output as an electric signal by predetermined vertical and horizontal read pulse driving (not shown). At this time, the horizontal read clock is faster than the read clock of the image sensor of the current TV system (aspect ratio 4: 3). For example, the read of the image sensor of the current TV system is 14.3 MHz (4 fsc; fsc is the color sub-carrier frequency), the read clock of the wide-screen compatible image sensor having the same resolution as this image sensor is
With an aspect ratio of 16: 9, the frequency becomes approximately 19 MHz. Further, when the scanning is performed sequentially, the frequency becomes about 38 MHz (this clock frequency is fck).
【0008】この高速のクロックfckによって読み出
された広帯域撮像信号はアナログプロセス回路35で、
ブラックバランス等による黒レベル調整やホワイトバラ
ンス等による白レベル調整、さらにプリニー処理等が施
される。この後、このアナログ信号は、精度,コントロ
ール,特性上優れるデジタル処理を行うために後段のA
D変換器36によりデジタル信号に変換される。このA
D変換は高速のクロックfckで変換が行われている。
このAD変換器36の出力信号は分割回路37に入力さ
れる。分割回路37では、クロック発生回路42より出
力される低速のクロックfe,foによりfeレートの
信号と、foレートの信号に分割して出力する。この従
来例の場合、fck,fe,foのクロック発生は、図
8のクロック発生回路42の内部構成の1例及びタイミ
ングチャートに示すように、フリップフロップ44より
fckを1/2分周した位相の180°違うクロックを
fe,foとしている。つまり、周波数約19MHzの
2系統の信号に分割している。故に、従来のテレビ方式
の信号処理速度の回路,LSI等に対して、十分に対応
可能な処理速度となっている。分割動作は例えば、ディ
レイフリップフロップを2系統用意し、それぞれfe,
foのクロックでデータ保持することで簡単に行える。The wide-band imaging signal read out by the high-speed clock fck is processed by the analog process circuit 35.
Black level adjustment based on a black balance or the like, white level adjustment based on a white balance or the like, and further, a knee processing are performed. After that, this analog signal is subjected to a subsequent A to perform digital processing which is excellent in accuracy, control and characteristics.
It is converted into a digital signal by the D converter 36. This A
The D conversion is performed by a high-speed clock fck.
The output signal of the AD converter 36 is input to the dividing circuit 37. The dividing circuit 37 divides the signal into a signal at the fe rate and a signal at the fo rate using the low-speed clocks fe and fo output from the clock generating circuit 42 and outputs the divided signals. In the case of this conventional example, the clock generation of fck, fe, and fo is performed by a phase obtained by dividing the frequency of fck by フ リ ッ プ フ ロ ッ by the flip-flop 44 as shown in an example of the internal configuration of the clock generation circuit 42 in FIG. Clocks that differ by 180 ° are fe and fo. That is, the signal is divided into two signals having a frequency of about 19 MHz. Therefore, the processing speed is sufficiently compatible with circuits, LSIs, and the like having a signal processing speed of the conventional television system. For the division operation, for example, two systems of delay flip-flops are prepared, and fe,
This can be easily performed by holding data with the clock of fo.
【0009】分割された2系統の信号はデジタル信号処
理LSIa38及びデジタル信号処理LSIb39にそ
れぞれ入力されガンマ補正,エンハンス処理,マトリッ
クス処理等の種々のデジタル処理が施される。デジタル
信号処理LSIa38及びデジタル信号処理LSIb3
9の動作は全く同様であり、処理の位相が180°違う
だけである。ここで、前述したようにクロックは約19
MHzであり、十分に従来のテレビ方式の処理速度に対
応可能であるため、その動作については何ら問題ない。
このデジタル信号処理LSIa38及びデジタル信号処
理LSIb39のそれぞれ出力信号はマルチプレクサ等
で構成される合成回路40でfckレートの信号に合成
される。この合成回路40で合成されたデジタル信号
は、DA変換器41でアナログ信号に変換され出力端子
43より元の広帯域ワイド画面信号が得られる。The two divided signals are input to a digital signal processing LSIa 38 and a digital signal processing LSIb 39, respectively, and are subjected to various digital processing such as gamma correction, enhancement processing, matrix processing and the like. Digital signal processing LSIa38 and digital signal processing LSIb3
The operation of No. 9 is exactly the same, except that the processing phase is different by 180 °. Here, the clock is about 19 as described above.
MHz, which can sufficiently cope with the processing speed of the conventional television system, there is no problem in its operation.
The output signals of the digital signal processing LSIa 38 and the digital signal processing LSIb 39 are synthesized into a signal of the fck rate by a synthesizing circuit 40 including a multiplexer and the like. The digital signal synthesized by the synthesizing circuit 40 is converted into an analog signal by the DA converter 41, and the original wideband wide screen signal is obtained from the output terminal 43.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成のワイド画面対応の撮像装置では、奇
数,偶数画素の2系統に分割しワイド画面の撮像信号
(高速な撮像信号)を低速化することにより現行方式に
対応するLSIや信号処理回路等が共用できても、奇
数,偶数画素の信号系列に分割しているため水平方向の
フィルタリング処理を施す場合、1画素おきのデータし
かとることができず、正確なフィルタリング処理をする
ことができないという問題点を有していた。However, in the conventional imaging apparatus for wide screens having the above-described configuration, the wide-screen imaging signal (high-speed imaging signal) is divided into two systems of odd and even pixels to reduce the speed. Therefore, even if an LSI or a signal processing circuit corresponding to the current system can be shared, the data is divided into a signal sequence of odd-numbered and even-numbered pixels. However, there is a problem that accurate filtering processing cannot be performed.
【0011】例えば、エンハンス処理回路の中に含まれ
る水平アパーチャ回路は中心画素と1タップ,2タップ
といった周辺画素との演算によりアパーチャ信号を作成
しているので、分割すると分割しない場合と違った画素
の信号との演算になり正確なフィルタリング処理ができ
ない。For example, a horizontal aperture circuit included in the enhancement processing circuit generates an aperture signal by calculating a central pixel and peripheral pixels such as one tap and two taps. And accurate filtering cannot be performed.
【0012】本発明は以上の点に鑑み、画面をワイド化
したテレビ方式に対応した撮像装置を構成するに当り、
水平のフィルタリング処理等も正確に行え、さらに回路
規模の増大なしに従来の標準テレビ用の撮像装置の信号
処理回路やLSIを共用することにより開発コストを低
減し、安価なワイド画面用の撮像装置を提供することを
目的としている。[0012] In view of the above, the present invention provides an image pickup apparatus compatible with a television system having a wide screen.
Horizontal filtering processing can be performed accurately, and furthermore, development costs are reduced by sharing the signal processing circuit and LSI of the conventional imaging device for standard televisions without increasing the circuit scale, and the imaging device for an inexpensive wide-screen imaging device is used. It is intended to provide.
【0013】この目的を達成するために本発明の撮像装
置は、撮像素子の出力信号を所定の周波数のクロックで
AD変換しデジタル信号に変換するAD変換機と、前記
デジタル化された撮像素子の出力信号を奇数画素信号,
偶数画素信号に分割する画素分割回路と、前記分割され
た奇数画素信号,偶数画素信号の信号系列にガンマ処
理、エンハンス処理、マトリックス処理等の撮像装置の
基本処理を施す2系統のデジタル信号処理回路系と、前
記2系統のデジタル信号処理回路系より出力される奇数
画素信号,偶数画素信号の2系統の信号系列を1系統の信
号系列に合成する画素合成回路とを備え、前記2系統の
デジタル信号処理回路系のエンハンス処理回路に含まれ
るフィルタ演算回路が、前記所定の周波数のクロックの
1クロックでの遅延をZ -1 とする時画素分割しない場合
に得られる任意のブースト周波数の水平アパーチャ信号
を得るためにそれぞれ他の系統に必要な画素信号対Pi
xadde=Z -2m+(2n+1) +Z -2m-(2n+1) 、Pixad
do=Z -(2m+1)+(2n+1) +Z -(2m+1)-(2n+1) (m,nは
整数)を出力する画素加算信号出力回路と、前記他の系
統の画素加算信号回路より出力される画素信号対Pix
adde、Pixaddoと自己の系統のフィルタ演算
処理用いる画素信号のうち中心画素以外の中心画素から
対称位置にある画素信号対Pixadde1=Z
-2m+(2n+2) +Z -2m-(2n+2) 、Pixaddo1=Z
-(2m+1)+(2n+2) +Z -(2m+1)-(2n+2) とのいずれか一方を
選択する選択回路とを備えた撮像装置である。In order to achieve this object, an image pickup apparatus according to the present invention comprises an AD converter for AD-converting an output signal of an image pickup device with a clock having a predetermined frequency to convert the signal into a digital signal; The output signal is an odd pixel signal,
A pixel division circuit for dividing the pixel sequence into even-numbered pixel signals, and a two-system digital signal processing circuit for performing basic processing of the imaging apparatus, such as gamma processing, enhancement processing, and matrix processing, on the signal sequence of the divided odd-numbered pixel signals and even-numbered pixel signals And a pixel synthesizing circuit for synthesizing a two-system signal sequence of an odd-numbered pixel signal and an even-numbered pixel signal output from the two-system digital signal processing circuit system into a one-system signal sequence. A filter operation circuit included in the enhancement processing circuit of the signal processing circuit system is configured to generate the clock of the predetermined frequency.
When the delay in one clock is Z -1 and pixel division is not performed
Horizontal aperture signal with arbitrary boost frequency
Pixel signal pair Pi required for each other system to obtain
xaddde = Z-2m + (2n + 1) + Z- 2m- (2n + 1) , Pixad
do = Z- (2m + 1) + (2n + 1) + Z- (2m + 1)-(2n + 1) (m and n are
A pixel addition signal output circuit for outputting an integer) and the other system
Pixel signal pair Pix output from the conventional pixel addition signal circuit
addde, Pixaddo and filter operation of own system
From the center pixel other than the center pixel in the pixel signals used for processing
Pixel signal pair Pixadde1 = Z at symmetric position
-2m + (2n + 2) + Z -2m- (2n + 2) , Pixaddo1 = Z
-(2m + 1) + (2n + 2) + Z- (2m + 1)-(2n + 2) .
【0014】また本発明の撮像装置は、エンハンス処理
回路のフィルタ演算回路に含まれる前記2系統の画素加
算信号出力回路を、奇数画素信号の系列と偶数画素信号
の系列に必要な画素信号対を切り換えて出力するように
して、どちらの系にも選択を切り換えることにより共通
に使用できるように同一の回路構成とした撮像装置であ
る。Further, in the image pickup apparatus of the present invention, the two-system pixel addition signal output circuit included in the filter operation circuit of the enhancement processing circuit is provided with a pixel signal pair necessary for an odd pixel signal sequence and an even pixel signal sequence. This is an imaging apparatus having the same circuit configuration so as to be switched and output and to be commonly used by switching the selection to both systems.
【0015】[0015]
【作用】本発明は以上の構成により、撮像素子の出力信
号を所定の周波数のクロックでAD変換してデジタル信
号に変換し、画素分割回路で奇数画素信号,偶数画素信
号の2系統の信号系列に分割する。分割された2系統の
信号系列は各々の系統に対応するデジタル信号処理回路
で並列的に処理がなされる。おのおの2系統のデジタル
信号処理回路に含まれるエンハンス処理回路のフィルタ
演算回路は分割しない場合に得られる任意のブースト周
波数の水平アパーチャ信号を得るために、それぞれ他の
系統に必要な画素信号対を出力する画素加算信号出力回
路を備えており、前記各々の画素加算信号出力回路の出
力信号が他の系統に出力される。各々の系統のフィルタ
演算回路では、自己の系統のフィルタ演算処理で用いる
中心画素以外の画素信号対と他の系統より入力される画
素信号対が選択回路で選択され、所望の水平アパーチャ
信号を得ることができる。According to the present invention, the output signal of the image sensor is converted into a digital signal by A / D conversion with a clock of a predetermined frequency, and the pixel signal is divided into an odd pixel signal and an even pixel signal. Divided into The two divided signal series are processed in parallel by digital signal processing circuits corresponding to the respective systems. The filter operation circuit of the enhancement processing circuit included in each of the two systems of digital signal processing circuits outputs a pixel signal pair necessary for each of the other systems in order to obtain a horizontal aperture signal of an arbitrary boost frequency obtained without division. A pixel addition signal output circuit is provided, and an output signal of each of the pixel addition signal output circuits is output to another system. In each of the filter operation circuits, a pixel signal pair other than the center pixel used in the filter operation processing of its own system and a pixel signal pair input from another system are selected by a selection circuit to obtain a desired horizontal aperture signal. be able to.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】図1は本発明の第1の実施例における撮像
装置の構成を示すブロック図である。図1で、1は撮像
信号をデジタル信号に変換するAD変換器、2はAD変
換器1の出力信号を奇数画素,偶数画素の2系統の信号
系列に分割する画素分割回路、3,4はそれぞれ奇数画
素,偶数画素の信号系列にガンマ補正を施すガンマ補正
回路、5,6は水平,垂直のアパーチャ補正を施すエン
ハンス処理回路、7,8はY,色差信号等を作るマトリ
ックス回路、9は分割された2系統の画素信号系列をも
との撮像信号に合成する画素合成回路である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an AD converter for converting an imaging signal into a digital signal, reference numeral 2 denotes a pixel dividing circuit for dividing an output signal of the AD converter 1 into two signal sequences of odd-numbered pixels and even-numbered pixels, and 3, 4 Gamma correction circuits for performing gamma correction on signal sequences of odd-numbered pixels and even-numbered pixels, enhancement processing circuits for performing horizontal and vertical aperture corrections, matrix circuits for generating Y, color difference signals, etc., This is a pixel synthesizing circuit that synthesizes the divided two pixel signal sequences into the original imaging signal.
【0018】以下、本発明の第1の実施例の動作につい
て図2〜図5を用いて説明する。図2(a),(b),
(c)は画素分割におけるデータの遅延を説明する説明
図で、10は遅延時間Dを与えるディレイフリップフロ
ップである。図3は従来のエンハンス処理回路に含まれ
る水平アパーチャのフィルタ演算回路の内部構成の1例
を示すブロック図で、11は遅延時間Dを与えるディレ
イフリップフロップ、12は図中に示される係数が掛け
られる乗算器、13は加算器である。図4(A)〜
(D)は図3のフィルタ演算回路の特性式(A)〜
(D)の周波数特性図、図5は本発明の実施例のエンハ
ンス処理回路に含まれるフィルタ演算回路の1例を示す
ブロック図で、14,18は遅延時間Dを与えるディレ
イフリップフロップ、15,19は図中に示される係数
が掛けられる乗算器、16,20は加算器、17,21
はセレクタである。The operation of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 (a), (b),
(C) is an explanatory diagram for explaining data delay in pixel division, and 10 is a delay flip-flop for providing a delay time D. FIG. 3 is a block diagram showing an example of an internal configuration of a filter operation circuit of a horizontal aperture included in a conventional enhancement processing circuit. Reference numeral 11 denotes a delay flip-flop for providing a delay time D, and reference numeral 12 denotes a coefficient multiplied by a coefficient shown in FIG. The multiplier 13 is an adder. FIG. 4 (A)-
(D) shows the characteristic formulas (A) to (3) of the filter operation circuit of FIG.
FIG. 5D is a frequency characteristic diagram, and FIG. 5 is a block diagram showing an example of a filter operation circuit included in the enhancement processing circuit according to the embodiment of the present invention. 19 is a multiplier to be multiplied by the coefficient shown in the figure, 16, 20 are adders, 17, 21
Is a selector.
【0019】図1において、図示していないワイド画面
対応の撮像素子(アスペクト比16:9)より出力され
る撮像信号は、精度,コントロール,特性上優れるデジ
タル処理を行うために後段のAD変換器1によりデジタ
ル信号に変換される。デジタル信号に変換されたワイド
画面撮像信号は従来例と同様にして画素分割回路2によ
り奇数画素の信号系列と偶数画素の信号系列の2系統に
分割される。In FIG. 1, an image pickup signal output from an image pickup element (aspect ratio 16: 9) corresponding to a wide screen (not shown) is subjected to a subsequent AD converter for performing digital processing excellent in accuracy, control and characteristics. 1 is converted to a digital signal. The wide-screen imaging signal converted into a digital signal is divided into two systems of a signal sequence of odd-numbered pixels and a signal sequence of even-numbered pixels by the pixel dividing circuit 2 in the same manner as in the conventional example.
【0020】画素分割された奇数画素の信号系列と偶数
画素の信号系列の信号はそれぞれデジタル信号処理回路
のガンマ処理回路3,4、エンハンス処理回路5,6、
マトリックス処理回路7,8を通り、撮像装置に必要な
信号処理のガンマ補正、水平,垂直のアパーチャ補正、
マトリックス処理等が行われる。奇数画素の信号系列、
偶数画素の信号系列の信号は、従来例と同様に画素分割
されているため処理速度は順次走査、あるいは分割しな
い場合のインターレース走査の半分の速度でよく、十分
に従来の標準テレビ方式の撮像装置で用いた回路やLS
Iを共用することができる。各種デジタル信号処理後、
画素合成回路9により奇数画素信号系列と偶数画素信号
系列が合成され、この後は図示していないDA変換器に
よりアナログ信号に変換されて撮像装置出力信号(ワイ
ド画面対応撮像信号)が得られる。The signals of the odd-numbered pixel signal sequence and the even-numbered pixel signal sequence obtained by the pixel division are respectively applied to the gamma processing circuits 3 and 4 of the digital signal processing circuit, the enhancement processing circuits 5 and 6,
Gamma correction, horizontal and vertical aperture correction of signal processing required for the imaging device through matrix processing circuits 7 and 8,
Matrix processing and the like are performed. An odd pixel signal sequence,
Since the signal of the signal sequence of the even-numbered pixels is divided into pixels as in the conventional example, the processing speed may be half the speed of the sequential scanning or the interlaced scanning in the case of not dividing, and the imaging device of the conventional standard television system is sufficiently used. Circuit and LS used in
I can be shared. After various digital signal processing,
The odd-numbered pixel signal sequence and the even-numbered pixel signal sequence are synthesized by the pixel synthesizing circuit 9 and thereafter converted into an analog signal by a DA converter (not shown) to obtain an imaging device output signal (wide-screen-compatible imaging signal).
【0021】ここで従来の撮像装置と大きく違う点は、
エンハンス処理回路5,6で信号のやり取りを行い、画
素分割しても分割しない場合の所望の周波数特性のアパ
ーチャ信号を得ることができる点である。Here, the major difference from the conventional imaging apparatus is that
Signals are exchanged between the enhancement processing circuits 5 and 6, and an aperture signal having a desired frequency characteristic can be obtained even when pixel division is not performed.
【0022】以下上記を達成するための構成及び動作を
説明する。図2(a),(b),(c)は画素分割にお
ける画素データの遅延を説明する説明図であるが、遅延
回路の構成を図2(a)とすると、画素データの遅延は
ディレイフリップフロップ10で時間Dずつ与えられ、
各ディレイフリップフロップ10のタップ位置をそれぞ
れ(1),(2),(3)・・・とすると、そのタップ
位置の信号は同図(b)の(1),(2),(3)に示
すように信号が遅延していく。画素分割しない場合のク
ロック周波数をfckとするとD=1/fckとなる。
画素分割した場合は従来例と同様なクロック発生回路に
よりfckを1/2分周したfckeとfckoのクロ
ックでディレイフリップフロップ10が動作するため、
同図(c)のようにD=2/fckとなる。かつデータ
は偶数画素のデータ列D0,D2,・・・と奇数画素の
データ列D1,D3,・・・に分割される。このとき、
偶数画素のデータ列と奇数画素のデータ列は半周期分つ
まり1/fckの位相差がある。故に、画素分割しない
場合の1つのディレイフリップフロップ10による遅延
をZ-1(Z変換)と表わすと、タップ(1)を基準にす
ると、同図(a)に示すようにそれぞれ1タップずつ遅
れた位置の(2),(3),(4),・・・の遅延表示
は偶数画素系列がZ0,Z-2,Z-4,・・・、奇数系列
がZ-1,Z-3,Z-5,・・・と表わされる。指数部分の
数は遅延量を表わすが、偶数画素系列の遅延表示は、分
割しない場合の遅延表示の偶数倍と表わされ、奇数画素
系列の遅延表示は、分割しない場合の遅延表示の奇数倍
と表わされる。故に水平アパーチャ等のフィルタ演算の
為に、それぞれの系列に対して分割しない場合の遅延表
示の信号(つまり偶数画素系列が、Z -1 ,Z -3 ,Z -5 ,
・・・等の信号、奇数画素系列がZ 0 ,Z -2 ,Z -4 ,・
・・等の信号)を得ようとすると、偶数画素系列信号、
奇数画素系列信号ともそれぞれの演算の為の中心画素か
ら奇数個だけ離れた遅延表示の信号が必要となる。一方
分割のままの演算では、それぞれの系列の上記遅延表示
から分かるように、演算の中心画素から遇数個だけ離れ
た画素との演算ということになる。 The configuration and operation for achieving the above will be described below. FIGS. 2A, 2B and 2C are explanatory diagrams for explaining the delay of pixel data in pixel division. If the configuration of the delay circuit is shown in FIG. Given by time D at step 10,
Assuming that the tap positions of the delay flip-flops 10 are (1), (2), (3),..., The signals at the tap positions are (1), (2), (3) in FIG. The signal is delayed as shown in FIG. If the clock frequency without pixel division is fck, D = 1 / fck.
When the pixel is divided, the delay flip-flop 10 operates with the clocks of fcke and fcko obtained by dividing fck by に よ り using a clock generation circuit similar to the conventional example.
D = 2 / fck as shown in FIG. The data is divided into data rows D0, D2,... Of even pixels and data rows D1, D3,. At this time,
The data row of the even-numbered pixels and the data row of the odd-numbered pixels have a phase difference of a half cycle, that is, 1 / fck. Therefore, if the delay caused by one delay flip-flop 10 without pixel division is expressed as Z −1 (Z conversion), when the tap (1) is used as a reference, as shown in FIG. the position (2), (3), (4), the delay display the even pixel series of ... is Z 0, Z -2, Z -4 , ···, odd sequence Z -1, Z - 3 , Z -5 ,... Exponential part
The number indicates the amount of delay, but the delay display of the even-numbered pixel series
Represented as an even multiple of the delayed display when not divided, and odd pixels
The series delay display is an odd multiple of the delay display without division
It is expressed as Therefore, filter operations such as horizontal aperture
Delay table when not dividing for each series
(I.e., even-numbered pixel series are represented by Z -1 , Z -3 , Z -5 ,
Signal such as ..., odd pixel sequence Z 0, Z -2, Z -4 , ·
.. etc.), an even pixel series signal,
Whether the odd pixel sequence signal is the center pixel for each operation
An odd-numbered delayed display signal is required. on the other hand
In the calculation with division, the delay display of each series
As can be seen, it is separated from the central pixel of the operation by a few even
That is, the calculation is performed with the pixels.
【0023】ここで、図3に示す構成の従来のエンハン
ス処理回路に含まれる水平アパーチャフィルタ演算回路
を例にとり、水平アパーチャ信号を作成したときの周波
数特性を考えてみる。画素分割しない場合は演算の中心
画素と、中心画素から1タップ画素信号対の演算式は同
図に示すように(A)式で表わされ、 −Z-2+2Z-3−Z-4 となる。Here, taking the horizontal aperture filter operation circuit included in the conventional enhancement processing circuit having the configuration shown in FIG. 3 as an example, consider the frequency characteristics when a horizontal aperture signal is created. When pixel division is not performed, the arithmetic expression of the central pixel of the arithmetic operation and the one-tap pixel signal pair from the central pixel is expressed by the expression (A) as shown in the figure, and -Z -2 + 2Z -3 -Z -4 Become.
【0024】また、中心画素から2タップ離れた画素信
号対との演算では(B)式で表され、 −Z-1+2Z -3 −Z-5 となる。The calculation with a pixel signal pair two taps away from the center pixel is represented by the formula (B), which is -Z -1 + 2Z -3 -Z -5 .
【0025】一方、画素分割した場合は、図3に示すよ
うに、画素分割しない場合の遅延表示Z 0 ,Z -1 ,…,
Z -6 がZ 0 ,Z -2 ,…,Z -12 となる。故に図3上段に示
す遅延表示の信号が、ディレイフリップフロップ11及
び乗算器12及び加算器13により、中心画素Z -6 に対
する中心画素から1タップ画素信号対の演算式(A)式
の特性を出す演算は、 −Z -4 +2Z -6 −Z -8 =Z -2 (−Z -2 +2Z -4 −Z -6 ) となり、Z -2 の遅延のかかった同図(C)式に示す特性
となる。また、中心画素Z -6 に対する中心画素から2タ
ップ離れた画素信号対との演算式(B)式の特性を出す
演算は、 −Z -2 +2Z -6 −Z -10 =Z -1 (−Z -1 +2Z -5 −Z -9 ) となり、Z -1 の遅延のかかった同図(D)式に示す特性
となる。このように画素分割した場合は、このままでは
特性式(A)及び(B)に示す画素分割しない場合の特
性の水平アパーチャ信号を得ることができない。これら
の画素分割した場合の特性は、奇数画素,偶数画素の両
信号系列とも位相のずれを除けば周波数特性は同じであ
る。 On the other hand, when the pixel is divided, as shown in FIG.
Sea urchin, the delay display Z 0 when no pixel division, Z -1, ...,
Z -6 is Z 0, Z -2, ..., a Z -12. Therefore, shown in the upper part of FIG.
The delay indication signal is transmitted to the delay flip-flop 11 and
And a multiplier 12 and an adder 13 to set the center pixel Z- 6 .
Expression (A) of one tap pixel signal pair from the center pixel
The operation to issue characteristics, -Z -4 + 2Z -6 -Z -8 = Z -2 (-Z -2 + 2Z -4 -Z -6) , and the drawing took delay of Z -2 (C) Characteristics shown in the formula
Becomes Also, two pixels from the center pixel with respect to the center pixel Z- 6 .
Calculate the characteristics of the operation formula (B) with the pixel signal pair separated by a distance
Operation is shown in -Z -2 + 2Z -6 -Z -10 = Z -1 (-Z -1 + 2Z -5 -Z -9) , and the same figure (D) expression hazy delay Z -1 characteristic
Becomes If the pixel is divided in this way,
The characteristic when the pixel division shown in the characteristic formulas (A) and (B) is not performed
The horizontal aperture signal cannot be obtained. these
When the pixel is divided into two, the characteristics are both odd and even pixels.
The frequency characteristics of the signal series are the same except for the phase shift.
You.
【0026】その特性図を図4(A)〜(D)に示す
(特性式(A)〜(D)が特性図(A)〜(D)に対
応)。図4は、特性式(A)〜(D)はハイパスフィル
タの特性を示し、中心画素と中心画素から1クロック離
れた画素との演算(特性式(A)に対応)ではクロック
の1/2の周波数(図4(A)のfck=1/2fck
の位置)をブーストする特性となる。中心画素と中心画
素から2クロック離れた画素との演算では(特性式
(B),(C)に対応)、図4よりクロックの1/4及
び3/4の周波数(図4(B)、(C)においてfck
=1/4fck,3/4fckの位置)をブーストする
特性となる。同様に、中心画素と中心画素から4クロッ
ク離れた画素との演算では(特性式(D)に対応)、図
4より、クロックの1/8,3/8,5/8,7/8の
周波数をブーストする特性となる。通常撮像装置での周
波数特性はクロックの半分以上の周波数は減衰が大き
く、結果的に特性式(B),(C)の場合はクロックの
1/4の周波数を主にブーストする特性、特性式(D)
の場合はクロックの1/8の周波数を主にブーストする
特性となる。画素分割すると、同じフィルタの回路構成
では分割しない場合の1/2の周波数のブースト周波数
特性しか得られない。 The characteristic diagrams are shown in FIGS. 4A to 4D (characteristic expressions (A) to (D) correspond to the characteristic diagrams (A) to (D)). FIG. 4 shows that the characteristic expressions (A) to (D) are high-pass fills.
The center pixel and one clock away from the center pixel.
Calculation (corresponding to characteristic equation (A))
(Fck = 図 fck in FIG. 4A)
Position). Center pixel and center image
In an operation with a pixel two clocks away from the element,
(Corresponding to (B) and (C)), and from FIG.
And 3/4 frequency (fck in FIGS. 4B and 4C).
= 1 / 4fck, 3 / 4fck position)
Characteristics. Similarly, the center pixel and four clocks from the center pixel
In the calculation with pixels that are far away from each other (corresponding to characteristic equation (D)),
4 shows that 1/8, 3/8, 5/8, and 7/8 of the clock
It has the characteristic of boosting the frequency. Normal imaging device
Wave number characteristics show that attenuation is large for frequencies more than half of the clock.
As a result, in the case of the characteristic expressions (B) and (C),
Characteristic for boosting mainly 1/4 frequency, characteristic equation (D)
In case of, mainly boost 1/8 frequency of clock
Characteristics. When divided into pixels, the same filter circuit configuration
Then, boost frequency of 1/2 frequency when not dividing
Only characteristics can be obtained.
【0027】そこで本発明の撮像装置におけるエンハン
ス処理回路の水平アパーチャ演算回路は、図5に示す構
成をとっている。この例の場合、中心画素から1タップ
離れた画素信号対と中心画素の演算による水平アパーチ
ャ信号を得る場合の例である。Therefore, the horizontal aperture operation circuit of the enhancement processing circuit in the image pickup apparatus of the present invention has a configuration shown in FIG. In this example, a horizontal aperture signal is obtained by calculating a pixel signal pair one tap away from the center pixel and the center pixel.
【0028】偶数画素信号処理系の中心画素の遅延表示
をZ-4とすると、コントロール信号S1によりセレクタ1
7のI0入力を選択すれば、自己の系統(偶数画素信号
処理系統)の信号のみの演算、すなわち中心画素Z -4 と
図5の乗算器15で所定倍数が乗算されたディレイフリ
ップフロップ14の出力信号が加算器16で加算された
自己の系統の画素信号対 Pixaddo1=Z -2 +Z -6 が、セレクタ17後の加算器16で演算されて (E)式に
示す特性式の水平アパーチャ信号が得られる(図4の周
波数特性図(B))。一方、セレクタI7のI1入力に
は、他の系統(奇数画素信号処理系統)より中心画素Z
-4に対して画素分割していない場合の1タップ離れた画
素信号対Pixaddo=Z-3+Z-5が入力されてお
り、このI1入力をセレクトすると、フィルタ演算によ
り(G)式に示す特性式の水平アパーチャ信号が得ら
れ、画素分割しない場合の1タップ離れた画素の信号対
との演算による特性と同じ水平アパーチャ信号が得られ
る。Assuming that the delayed display of the center pixel of the even-numbered pixel signal processing system is Z -4 , the selector 1 is selected by the control signal S1.
By selecting the I0 input of 7, operation of only the signal of the own system (even-numbered pixel signal processing system), i.e. the center pixel Z -4
The delay free multiplied by a predetermined multiple in the multiplier 15 of FIG.
The output signal of flip-flop 14 is added by adder 16
The pixel signal pair Pixaddo1 = Z− 2 + Z− 6 of the own system is operated by the adder 16 after the selector 17 to obtain the horizontal aperture signal of the characteristic expression shown in the expression (E) (the frequency characteristic diagram of FIG. 4). (B)). On the other hand, the I1 input of the selector I7 is supplied to the center pixel Z from another system (odd pixel signal processing system).
-4 , a pixel signal pair Pixado = Z -3 + Z -5 separated by one tap when not divided into pixels is input. When this I1 input is selected, the characteristic shown in equation (G) is obtained by filter operation. The horizontal aperture signal of the formula is obtained, and the horizontal aperture signal having the same characteristic as the characteristic obtained by the calculation with the signal pair of the pixel separated by one tap when the pixel is not divided is obtained.
【0029】また、この偶数画素信号処理系統の回路に
は、奇数画素信号処理系統の回路で同様に必要な、画素
加算信号対 Pixadde=Z-4+Z-6 を出力する。Further, to the circuit of the even-numbered pixel signal processing system, a pixel addition signal pair Pixadde = Z -4 + Z -6, which is also required by the circuit of the odd-numbered pixel signal processing system, is output.
【0030】同様に奇数画素信号処理系の中心画素遅延
表示は、偶数画素の信号に比べZ-1の位相のずれがある
のでZ-5となり、コントロール信号S2によりセレクタ
21のI0入力をセレクトすると、自己の系統(奇数画
素信号処理系統)の信号のみの演算、すなわち中心画素
Z -5 と図5の乗算器19で所定倍数が乗算されたディレ
イフリップフロップ18の出力信号が加算器20で加算
された自己の系統の画素信号対 Pixadde1=Z -3 +Z -7 が、セレクタ21後の加算器20で演算されて (F)式に
示す特性式の水平アパーチャ信号が得られる(図4の周
波数特性図(B))。Similarly, the center pixel delay display of the odd-numbered pixel signal processing system becomes Z- 5 because there is a phase shift of Z -1 compared to the signal of the even-numbered pixel. When the I0 input of the selector 21 is selected by the control signal S2, , Calculation of only the signal of its own system (odd pixel signal processing system) , that is, the center pixel
The delay obtained by multiplying Z -5 by a predetermined multiple by the multiplier 19 of FIG.
Output signal of flip-flop 18 is added by adder 20
The pixel signal pair Pixadde1 = Z -3 + Z -7 of the own system is calculated by the adder 20 after the selector 21 to obtain a horizontal aperture signal of the characteristic expression shown in Expression (F) (the frequency of FIG. 4). Characteristic diagram (B)).
【0031】セレクタI1の入力には他の系統(偶数画
素信号処理系統)より Pixadde=Z-4+Z-6 が入力されており、このI1入力をセレクトするとフィ
ルタ演算により(H)式に示す特性式(図4の周波数特
性図(A))の水平アパーチャ信号が得られる。Pixadde = Z -4 + Z -6 is input to the input of the selector I1 from another system (even-numbered pixel signal processing system). When this I1 input is selected, the characteristic shown in the equation (H) is obtained by filter operation. The horizontal aperture signal of the equation (the frequency characteristic diagram (A) of FIG. 4) is obtained.
【0032】また、この奇数画素信号処理系統の回路に
は偶数画素信号処理系統で必要な画素加算信号対 Pixaddo=Z-3+Z-5 を出力している。The odd pixel signal processing circuit outputs a pixel addition signal pair Pixaddo = Z −3 + Z −5 required for the even pixel signal processing system.
【0033】以上のような構成とすることにより本発明
の撮像装置は、偶数画素信号処理系統も奇数画素信号処
理系統も画素分割された場合の特性の水平アパーチャ信
号と、画素分割されない場合の特性の水平アパーチャ信
号とを切り換えて出力することができ、従来画素分割し
た場合に得られなかった画素分割しない場合の特性の水
平アパーチャ信号も得ることができる。With the above-described configuration, the image pickup apparatus of the present invention provides a horizontal aperture signal having a characteristic when the even pixel signal processing system and the odd pixel signal processing system are divided into pixels, and a characteristic when the pixel is not divided. The horizontal aperture signal can be switched and output, and a horizontal aperture signal having a characteristic in the case of not performing pixel division, which has not been obtained by conventional pixel division, can also be obtained.
【0034】もちろん偶数画素信号処理系統,奇数画素
信号処理系統の位相のずれは、画素合成回路9で合成す
る時に位相のずれに合わせて選択し合成するので問題な
い。Needless to say, the phase shift between the even-numbered pixel signal processing system and the odd-numbered pixel signal processing system can be selected and synthesized according to the phase shift when synthesized by the pixel synthesizing circuit 9, so that there is no problem.
【0035】次に、本発明の第2の実施例の撮像装置に
ついて説明する。図6は本発明の第2の実施例の撮像装
置におけるエンハンサ処理回路に含まれる水平アパーチ
ャフィルタ演算回路の構成を示すブロック図である。図
6で、22はディレイフリップフロップ、23は乗算
器、24は加算器、25,26,27,28はセレク
タ、29は減算器である。Next, an image pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the horizontal aperture filter operation circuit included in the enhancer processing circuit in the imaging device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, 22 is a delay flip-flop, 23 is a multiplier, 24 is an adder, 25, 26, 27, and 28 are selectors, and 29 is a subtractor.
【0036】本実施例において第1の実施例と違うとこ
ろは、偶数画素信号処理系統と奇数画素信号処理系統で
別構成の回路を持つのでなく、図6に示す同じ構成の回
路を持つ点である。以下その動作について説明する。The present embodiment differs from the first embodiment in that the even pixel signal processing system and the odd pixel signal processing system do not have separate circuits but have the same circuit shown in FIG. is there. The operation will be described below.
【0037】画素分割していない場合の中心画素のディ
レイ表示をZ-4とすると、偶数画素,奇数画素の各々の
信号系列の中心画素はZ-8,Z-9と表わされる。故に、
それぞれの系統で画素分割しない場合の水平アパーチャ
特性を出すための演算として、中心画素と1タップ離れ
た画素信号との演算に必要な画素加算信号対は、偶数画
素信号処理系統が Z-7+Z-9 奇数画素信号処理系統が Z-8+Z-10 となる。Assuming that the delay display of the center pixel when the pixel is not divided is Z -4 , the center pixels of the signal series of the even-numbered pixel and the odd-numbered pixel are represented by Z -8 and Z -9 . Therefore,
As an operation for obtaining a horizontal aperture characteristic when pixel division is not performed in each system, a pixel addition signal pair necessary for an operation of a pixel signal separated from the center pixel by one tap is represented by an even pixel signal processing system of Z −7 + Z The -9 odd pixel signal processing system is Z -8 + Z -10 .
【0038】図6の回路を用いた場合、前述したように
分割なしの場合のディレイ表示は、図示しているように
中心画素がZ -4 で、ディレイフリップフロップ22から
Z -1 ,Z -2 ,Z -3 ,Z -4 ,Z -5 ,Z -6 ,Z -7 の信号が得
られる。この図6の回路を分割した偶数画素系統及び奇
数画素系統に適用すれば、それぞれ中心画素がZ -8 ,Z
-9 であることから、各ディレイフリップフロップ22の
各出力は、図示していないが偶数画素系列がZ -2 ,
Z -4 ,Z -6 ,Z -8 ,Z -10 ,Z -12 ,Z -14 、偶数画素系
列がZ -3 ,Z -5 ,Z -7 ,,Z -11 ,Z -13 ,Z -15 とな
る。故に図6の回路を偶数画素信号処理系統に用いた場
合には、セレクト信号S1によりセレクタ25の入力の
I1入力をセレクトするようにすれば、中心画素のZ -8
より1クロックディレイしたZ -10 がセレクトされ、そ
の信号が加算器24で中心画素のZ -8 と加算され、奇数
画素信号処理系統で必要な画素加算信号対Z-8+Z-10
がA出力として出力される。When the circuit of FIG . 6 is used, as described above,
The delay display without division is as shown in the figure.
The center pixel is Z -4 and the delay flip-flop 22
The signals of Z- 1 , Z- 2 , Z- 3 , Z- 4 , Z- 5 , Z- 6 and Z- 7 are obtained.
Can be The even pixel system and the odd pixel system obtained by dividing the circuit of FIG.
If applied to several pixel systems, the center pixel is Z -8 , Z
-9 , the delay flip-flop 22
Each output is not shown, but the even-numbered pixel series is Z -2 ,
Z -4 , Z -6 , Z -8 , Z -10 , Z -12 , Z -14 , even pixel system
Column Z -3, Z -5, Z -7 ,, Z -11, Z -13, I and Z -15
You. Therefore, when the circuit of FIG. 6 is used for an even-numbered pixel signal processing system, if the input I1 of the selector 25 is selected by the select signal S1, the Z- 8 of the central pixel can be selected.
Z- 10, which is delayed by one clock, is selected.
Is added to the center pixel Z -8 by the adder 24, and a pixel addition signal pair Z -8 + Z -10 required in the odd pixel signal processing system
Is output as the A output.
【0039】一方、図6の回路を奇数画素信号処理系統
に用いた場合は、セレクト信号S1によりセレクタ25
の入力のI0入力をセレクトするようにすれば、中心画
素のZ -9 より1クロック前のZ -7 がセレクトされ、その
信号が加算器24で中心画素のZ -9 と加算され、偶数画
素信号処理系統で必要な画素加算信号対Z-7+Z-9がA
出力として出力される。On the other hand, when the circuit shown in FIG. 6 is used in an odd pixel signal processing system, the selector 25 receives the select signal S1.
By selecting the I0 input of the
Z- 7 one clock before the original Z- 9 is selected,
The signal is added to the center pixel Z- 9 by the adder 24, and the pixel addition signal pair Z- 7 + Z- 9 required in the even-numbered pixel signal processing system is A.
Output as output.
【0040】同様に、セレクト信号S1よりセレクタ2
6,セレクタ27のI1入力をセレクトすると、偶数画
素信号処理系統では、図6に示すように、まずセレクタ
26では中心画素Z -8 より1クロック前のZ -6 と中心画
素のZ -8 より2クロックディレイしたZ -12 が加算器2
4で加算された信号をセレクトするので、Z -6 +Z -12
がB出力として出力される。セレクタ27では中心画素
のZ -8 より2クロック前のZ -4 と中心画素のZ -8 より3
クロックディレイしたZ -14 が加算器24で加算された
信号をセレクトするので、Z -4 +Z -14 がC出力として
出力される。故に、それぞれ奇数画素信号処理系統で必
要な、中心画素Z-9と3タップ離れた画素信号対と、5
タップ離れた画素信号対が得られる。また、奇数画素信
号処理系統では、セレクト信号S1よりセレクタ26,
セレクタ27のI0入力をセレクトすると、図6に示す
ように、まずセレクタ26では中心画素のZ -9 より2ク
ロック前のZ -5 と中心画素のZ -9 より1クロックディレ
イしたZ -11 が加算器24で加算された信号をセレクト
するので、Z -5 +Z -11 がB出力として出力される。セ
レクタ27では中心画素のZ -9 より3クロック前のZ -3
と中心画素のZ -9 より2クロックディレイしたZ -13 が
加算器24で加算された信号をセレクトするので、Z -3
+Z -13 がC出力として出力される。故に、それぞれ偶
数画素信号処理系統で必要な、中心画素Z-8と3タップ
離れた画素信号対と、5タップ離れた画素信号対が得ら
れる。Similarly, the selector 2 is selected from the select signal S1.
6, when the I1 input of the selector 27 is selected, in the even pixel signal processing system, as shown in FIG.
At 26, Z- 6 , one clock before the center pixel Z- 8 , and the center image
Z- 12 delayed by two clocks from the original Z- 8 is adder 2
4 to select the signal added, so that Z -6 + Z -12
Is output as the B output. In the selector 27, the central pixel
Of Z -8 than two clocks before Z -4 and of the central pixel Z -8 than 3
Clock-delayed Z -14 is added by adder 24
Select the signal, so Z -4 + Z -14 is output as C output
Is output. Therefore, a pixel signal pair which is required in the odd pixel signal processing system and is 3 taps away from the center pixel Z- 9, and 5
A pixel signal pair separated by a tap is obtained. In the odd pixel signal processing system, the selector 26, the selector 26,
When the I0 input of the selector 27 is selected, as shown in FIG.
As described above, first, in the selector 26, two clicks are performed from the center pixel Z- 9 .
One clock delay from Z -5 before locking and Z -9 of the center pixel
The selected Z -11 is selected by the adder 24.
Therefore, Z -5 + Z -11 is output as the B output. C
In the collector 27, Z -3 which is three clocks before Z -9 of the center pixel
And Z -13 which is two clocks delayed from Z -9 of the center pixel
Since the signal added by the adder 24 is selected, Z -3
+ Z -13 is output as the C output. Therefore, a pixel signal pair that is 3 taps away from the center pixel Z- 8 and a pixel signal pair that is 5 taps away, which are required in the even pixel signal processing system, are obtained.
【0041】各々の系統のA,B,C出力は前述したよ
うな出力となっており、図6に示すように、各々他の系
統に入力されて、セレクタ28のI0,I2,I4入力
に入力される。故に偶数画素信号処理系統には奇数画素
信号処理系統のA出力のZ -7 +Z -9 がセレクタ28のI
0に、B出力のZ -5 +Z -11 がセレクタ28のI2に、
C出力のZ -3 +Z -13 がセレクタ28のI4に入力され
る。また、図6に示すように、セレクタ28のI1には
偶数画素信号処理系統内での演算で中心画素Z -8 の1ク
ロック前のZ -6 と1クロックディレイのZ -10 の信号が
加算器24で加算されたZ -6 +Z -10 が入力される。ま
た、セレクタ28のI3には偶数画素信号処理系統内で
の演算で中心画素Z -8 の2クロック前のZ -4 と2クロッ
クディレイのZ -12 の信号が加算器24で加算されたZ
-4 +Z -12 が入力される。また、セレクタ28のI5に
は偶数画素信号処理系統内での演算で中心画素Z -8 の3
クロック前のZ -2 と3クロックディレイのZ -14 の信号
が加算器24で加算されたZ -2 +Z -14 が入力される。
同様にして、奇数画素信号処理系統には偶数画素信号処
理系統のA出力のZ -8 +Z -10 がセレクタ28のI0
に、B出力のZ -6 +Z -12 がセレクタ28のI2に、C
出力のZ -4 +Z -14 がセレクタ28のI4に入力され
る。また、セレクタ28のI1には奇数画素信号処理系
統内での演算で中心画素Z -9 の1クロック前のZ -7 と1
クロックディレイのZ -11 の信号が加算器24で加算さ
れたZ -7 +Z -11 が入力される。また、セレクタ28の
I3には奇数画素信号処理系統内での演算で中心画素Z
-9 の2クロック前のZ -5 と2クロックディレイのZ -13
の信号が加算器24で加算されたZ -5 +Z -13 が入力さ
れる。また、セレクタ28のI5には奇数画素信号処理
系統内での演算で中心画素Z -9 の3クロック前のZ -3 と
3クロックディレイのZ -15 の信号が加算器24で加算
されたZ -3 +Z -15 が入力される。ここで両系統におい
て、セレクタ28のセレクト信号S2〜S7を同じセレ
クトとすれば、I0入力をセレクトすれば中心画素に対
して1タップ離れた位置の画素加算信号対(他系統より
入力)、I1入力をセレクトすれば自己の系統の1タッ
プ離れた位置つまり2タップ離れた位置の画素加算信号
対、I2入力をセレクトすれば3タップ離れた位置の画
素加算信号対(他系統より入力)、I3入力をセレクト
すれば自己の系統の2タップ離れた位置つまり4タップ
離れた位置の画素加算信号対、I4入力をセレクトすれ
ば5タップ離れた位置の画素加算信号対(他系統より入
力)、I5入力をセレクトすれば自己の系統の3タップ
離れた位置つまり6タップ離れた位置の画素加算信号対
がセレクタ28より出力され、各々系統の中心画素
Z-8,Z-9とフィルタ演算され、画素を分割しない場合
と同様な所望の特性の水平アパーチャ信号が得られる。The A, B, and C outputs of each system are as described above.
Output, as shown in FIG.
And I0, I2, I4 inputs of the selector 28
Is input to Therefore, odd-numbered pixels are used in the even-numbered pixel signal processing system.
Z -7 + Z -9 of the A output of the signal processing system is the I of the selector 28.
0, Z -5 + Z -11 of the B output to I2 of the selector 28,
Z output Z -3 + Z -13 is input to I4 of the selector 28.
You. Also, as shown in FIG.
One pixel of the center pixel Z- 8 is calculated in the even pixel signal processing system .
The signal of Z- 6 before lock and Z- 10 of 1 clock delay are
Z −6 + Z −10 added by the adder 24 is input. Ma
In addition, I3 of the selector 28 has an even pixel signal processing system.
2 clocks before Z -4 and 2 clock of the central pixel Z -8 in the calculation
Z obtained by adding the Z- 12 signal of the delay to the adder 24
-4 + Z -12 is input. In addition, I5 of the selector 28
Is the central pixel Z- 8 of the calculation in the even pixel signal processing system.
Z- 2 signal before clock and Z- 14 signal with 3 clock delay
Are added by the adder 24, and Z −2 + Z− 14 is input.
Similarly, the odd pixel signal processing system has the even pixel signal processing.
Z- 8 + Z- 10 of the A output of the logical system is the I0 of the selector 28.
And Z -6 + Z -12 of the B output is connected to I2 of the selector 28 and C
The output Z -4 + Z -14 is input to I4 of the selector 28.
You. An odd pixel signal processing system is provided at I1 of the selector 28.
Z -7 and 1 one clock before the center pixel Z -9 in the calculation within
The clock delay Z- 11 signal is added by the adder 24.
Z -7 + Z -11 is input. In addition, the selector 28
I3 has a central pixel Z by an operation in the odd pixel signal processing system.
Z- 5 two clocks before -9 and Z- 13 two-clock delay
Z -5 + Z -13 is of input signals are added by the adder 24
It is. The odd pixel signal processing is applied to I5 of the selector 28.
In the calculation in the system, Z -3 three clocks before the center pixel Z -9 and
Adder 24 adds Z- 15 signal with 3 clock delay
The input Z -3 + Z -15 is input. Here, in both systems, if the select signals S2 to S7 of the selector 28 are the same, if the I0 input is selected, a pixel addition signal pair (input from another system) at a position one tap away from the center pixel, I1 If the input is selected, a pixel addition signal pair at a position one tap away from the own system, that is, a position two taps away, and if the input is selected, a pixel addition signal pair at a position three taps away (input from another system), I3 If the input is selected, a pixel addition signal pair at a position two taps away from the own system, that is, a position four taps away, and if the input is selected, a pixel addition signal pair at a position five taps away (input from another system), I5 If an input is selected, a pixel addition signal pair at a position 3 taps away from the own system, that is, a position 6 taps away is output from the selector 28, and the center pixel Z of each system is output. -8 and Z -9 are filtered and the pixels are not divided
A horizontal aperture signal having desired characteristics similar to the above is obtained.
【0042】このように本発明の第2の実施例によれば
偶数画素信号処理系統,奇数画素信号処理系統で回路構
成を別にしなくても図6に示すような同一構成の回路構
成とし、セレクト信号の設定を変えることで、他の系統
に必要な信号を出力することができ、画素分割しない場
合の特性の水平アパーチャ信号とまったく同一の信号を
得ることができる。回路構成を同一にすることにより汎
用性があり、例えばエンハンサ処理回路をLSI化した
場合に同一のLSIを使用することができ、開発コスト
を削減できる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, even if the even pixel signal processing system and the odd pixel signal processing system have the same circuit configuration as shown in FIG. By changing the setting of the select signal, a signal necessary for another system can be output, and a signal exactly the same as a horizontal aperture signal having characteristics when pixel division is not performed can be obtained. The use of the same circuit configuration provides versatility. For example, when the enhancer processing circuit is implemented as an LSI, the same LSI can be used, and the development cost can be reduced.
【0043】なお、本発明の第1,第2の実施例ともフ
ィルタ演算回路として、水平アパーチャの回路構成とし
たが、他の回路のフィルタ演算回路においても同様に応
用できることは言うまでもない。In the first and second embodiments of the present invention, the filter operation circuit has a horizontal aperture circuit structure. However, it goes without saying that the filter operation circuit of another circuit can be similarly applied.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
面をワイド化したテレビ方式に対応した撮像装置を構成
するに当り、画素を偶数画素と奇数画素の2系統の信号
系列に分割して処理を行う場合でも、画素を分割しない
場合の水平アパーチャ等のフィルタ特性と同一の特性の
信号を得ることができる。As described above, according to the present invention, in configuring an image pickup apparatus compatible with a television system having a wide screen, pixels are divided into two signal sequences of even-numbered pixels and odd-numbered pixels. Even when the processing is performed, a signal having the same characteristics as the filter characteristics such as the horizontal aperture when the pixel is not divided can be obtained.
【0045】また、2系統の信号処理系において、同一
の信号処理回路あるいはLSIを用いることができ、開
発コストを低減し安価なワイド画面対応の撮像装置を提
供でき、その実用的効果は大きい。In addition, the same signal processing circuit or LSI can be used in the two signal processing systems, so that an imaging device that can reduce the development cost and is inexpensive for a wide screen can be provided, and its practical effect is great.
【図1】本発明の第1の実施例における撮像装置の全体
の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】画素分割におけるデータの遅延を説明する説明
図FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining data delay in pixel division.
【図3】従来のエンハンス処理回路に含まれる水平アパ
ーチャのフィルタ演算回路の内部構成の1例を示すブロ
ック図FIG. 3 is a block diagram showing an example of an internal configuration of a filter operation circuit of a horizontal aperture included in a conventional enhancement processing circuit;
【図4】図3のフィルタ演算回路の特性式(A)〜
(D)の周波数特性図4 is a characteristic equation (A) to of the filter operation circuit of FIG. 3;
(D) Frequency characteristic diagram
【図5】本発明の第1の実施例の撮像装置のエンハンス
処理回路に含まれるフイルタ演算回路の構成を示すブロ
ック図FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a filter operation circuit included in an enhancement processing circuit of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施例の撮像装置のエンハンス
処理回路に含まれるフィルタ演算回路の構成を示すブロ
ック図FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a filter operation circuit included in an enhancement processing circuit of the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図7】従来の撮像装置(ワイド画面対応)の信号処理
回路の構成を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing circuit of a conventional imaging device (supporting a wide screen).
【図8】同従来例におけるクロック発生回路42の内部
構成の1例を示すブロック図及びそのタイミングチャー
ト図FIG. 8 is a block diagram showing an example of an internal configuration of a clock generation circuit 42 in the conventional example and a timing chart thereof.
1 AD変換器 2 画素分割回路 3,4 ガンマ処理回路 5,6,エンハンス処理回路 7,8 マトリックス処理回路 9 画素合成回路 14,18 ディレイフリップフロップ 15,19 乗算器 16,20 加算器 17,21 セレクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 A / D converter 2 Pixel division circuit 3, 4 Gamma processing circuit 5, 6, Enhancement processing circuit 7, 8, Matrix processing circuit 9 Pixel synthesis circuit 14, 18, Delay flip-flop 15, 19 Multiplier 16, 20 Adder 17, 21 selector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−122769(JP,A) 特開 平3−268678(JP,A) 特開 平3−38177(JP,A) 特開 平4−186975(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/208 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-12769 (JP, A) JP-A-3-268678 (JP, A) JP-A-3-38177 (JP, A) JP-A-4- 186975 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/208
Claims (2)
ックでAD変換しデジタル信号に変換するAD変換機
と、 前記デジタル化された撮像素子の出力信号を奇数画素信
号,偶数画素信号に分割する画素分割回路と、 前記分割された奇数画素信号,偶数画素信号の信号系列
にガンマ処理、エンハンス処理、マトリックス処理等の
撮像装置の基本処理を施す2系統のデジタル信号処理回
路系と、 前記2系統のデジタル信号処理回路系より出力される奇
数画素信号,偶数画素信号の2系統の信号系列を1系統の
信号系列に合成する画素合成回路とを備え、 前記2系統のデジタル信号処理回路系のエンハンス処理
回路に含まれるフィルタ演算回路が、前記所定の周波数
のクロックの1クロックでの遅延をZ -1 とする時、画素
分割しない場合に得られる任意のブースト周波数の水平
アパーチャ信号を得るためにそれぞれ他の系統に必要な
画素信号対Pixadde=Z -2m+(2n+1) +Z
-2m-(2n+1) 、Pixaddo=Z -(2m+1)+(2n+1) +Z
-(2m+1)-(2n+1) (m,nは整数)を出力する画素加算信
号出力回路と、前記他の系統の画素加算信号回路より出
力される前記画素信号対Pixadde、Pixadd
oと自己の系統のフィルタ演算処理用いる画素信号のう
ち中心画素以外の中心画素から対称位置にある画素信号
対Pixadde1=Z -2m+(2n+2) +Z -2m-(2n+2) 、P
ixaddo1=Z -(2m+1)+(2n+2) +Z -(2m+1)-(2n+2)
とのいずれか一方を選択する選択回路を有することを特
徴とする撮像装置。An A / D converter for converting an output signal of the imaging device into a digital signal by performing an A / D conversion with a clock of a predetermined frequency; and dividing the digitized output signal of the imaging device into an odd pixel signal and an even pixel signal. A two-system digital signal processing circuit system for performing basic processing of an imaging device such as gamma processing, enhancement processing, matrix processing, and the like on the divided odd-numbered pixel signal and even-numbered pixel signal signal sequence; A pixel synthesizing circuit for synthesizing two signal sequences of odd-numbered pixel signals and even-numbered pixel signals output from a digital signal processing circuit of one system into one signal sequence. The filter operation circuit included in the enhancement processing circuit is configured to output the predetermined frequency
When the delay of one clock of the clock is Z −1 , the pixel
Horizontal for any boost frequency obtained without splitting
To obtain the aperture signal,
Pixel signal pair Pixadde = Z−2m + (2n + 1) + Z
-2m- (2n + 1) , Pixaddo = Z- (2m + 1) + (2n + 1) + Z
Pixel addition signal that outputs-(2m + 1)-(2n + 1) (m and n are integers)
Signal output circuit and the pixel addition signal circuit of the other system.
The pixel signal pair Pixadde, Pixadd to be applied
o and the pixel signals used in the filter operation
Pixel signals at symmetric positions from the center pixel other than the center pixel
Pixaddde1 = Z -2m + (2n + 2) + Z -2m- (2n + 2) , P
ixaddo1 = Z- (2m + 1) + (2n + 2) + Z- (2m + 1)-(2n + 2)
An imaging apparatus comprising a selection circuit for selecting any one of the following.
に含まれる前記2系統の画素加算信号出力回路を、奇数
画素信号の系列と偶数画素信号の系列に必要な画素信号
対を切り換えて出力するようにして、どちらの系にも選
択を切り換えることにより共通に使用できるように同一
の回路構成とした請求項1に記載の撮像装置。2. The pixel addition signal output circuit of the two systems included in the filter operation circuit of the enhancement processing circuit is configured to switch and output a pixel signal pair required for a series of odd pixel signals and a series of even pixel signals. 2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the same circuit configuration is used so that the two circuits can be commonly used by switching the selection.
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JP13441093A JP3257145B2 (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Imaging device |
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JPH06350876A JPH06350876A (en) | 1994-12-22 |
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