JP4261666B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン（ＴＶ）モニタや液晶表示パネルなどの映像出力装置に表示される映像信号を処理する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、１０１はＣＣＤセンサであり、受光した映像を電気信号に変換する。１０２は撮影系信号処理回路である。撮像系信号処理回路１０２は、ＣＣＤセンサ１から出力される映像信号に色キャリア除去、アパーチャ補正、ガンマ処理等を施して輝度信号を生成すると同時に、色補間、マトリクス変換、ガンマ処理、ゲイン調整などを施して色差信号を生成し、ＹＵＶ等の映像信号を出力する。
【０００３】
１０３はＴＶ系信号処理回路であり、撮影系信号処理回路１０２から出力されるＹＵＶ信号に対し、クロマエンコード処理、帯域補正、コンポジット信号などの処理を行ってＴＶ信号を出力する。１０４は液晶コントローラであり、液晶表示に必要な駆動パルスを発生したり、ＴＶ系信号処理回路１０３から出力されるＴＶ信号を液晶表示パネル１０５に表示するためのＲＧＢ信号に変換する。１０５は液晶表示パネルであり、液晶コントローラ１０４から出力されるＲＧＢ信号を液晶デバイスにより可視映像として表示する。
【０００４】
１０６はＴＶモニタであり、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などそれぞれのＴＶ方式にしたがって映像を表示する。ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式では、必要とするＣＣＤセンサの画素数が異なり、例えばＮＴＳＣ方式では水平７５２×垂直４８５の画素数であり、ＰＡＬ方式では水平７３６×垂直５７５の画素数である。また、カムコーダやデジタルカメラなど携帯性を特徴とする撮影装置で用いられる液晶表示パネルの画素数は、従来では水平２７９×垂直２２０画素と少ないものであった。
【０００５】
近年、高画素数の液晶表示パネルが開発されているが、それでも水平５５０×垂直２２０の画素数であり、ＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサの半分の画素数である。従来、ＮＴＳＣ用ＣＣＤセンサ（水平７５２×垂直４８５）を用いてＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式の両対応の装置を提供する場合、ＰＡＬ方式時には垂直４８５ラインから足らない分を補って垂直５７５ラインとしていた。
【０００６】
また、水平５５０×垂直２２０など少ない画素数の液晶表示パネルに表示する場合、ＮＴＳＣ方式ではほぼ１フィールド分のライン数を表示できるが、ＰＡＬ方式ではフィールドの１／７ライン分の画像データを表示できない。そこで、ＰＡＬ方式の映像信号を液晶表示パネルに表示する場合、７ライン中の１ライン分間引いて表示を行っていた。液晶表示パネルを駆動するように設計されている液晶コントローラがかかるラインの間引きを行っていた。
【０００７】
一方、ＮＴＳＣ方式に準拠したライン数を有するＣＣＤセンサを用いてＰＡＬ方式の映像信号を出力する場合、ライン数の足らない分を補間などにより補っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように液晶コントローラは与えられたＰＡＬ方式の映像信号を液晶表示パネルに表示する場合、間引いて表示していた。このため、ＰＡＬ方式で液晶表示パネルに表示する場合、元の映像信号が間引かれてしまうなどの現象が起きて液晶表示された画像の質を著しく劣化させていた。
【０００９】
特に、ユーザインターフェース用の文字情報などをスーパーインポーズで映像に乗せて表示を行う場合、ＰＡＬ方式の液晶表示時に文字情報が間引かれてしまうので、文字の細かい横線が削除されてしまい、正しい情報表示のための機能を低減させていた。図１０は文字の一部が削除された表示を示す図である。
【００１０】
ＴＶモニタ１０６には「ＥＲＡＳＥ」の文字が表示されているが（同図（ａ））、液晶表示パネル１０５には本来同図（ｂ）に示す「Ｅ」の文字が間引かれて正しく表示されていない。このように、同図（ｃ）に示すように「Ｅ」の文字が「Ｃ」に見えたり、同図（ｄ）に示すように「Ｆ」に見えたりして文字情報を正しく表示できなかった。
【００１１】
かかる問題は、ＮＴＳＣ方式用のライン数を有するＣＣＤセンサの出力を、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号を入力して画像表示する液晶表示器に用いるために発生する問題であった。
【００１２】
また、従来では、ＮＴＳＣ方式に準拠した外部映像出力と、ＰＡＬ方式に準拠した外部映像出力とを簡単に切り換えられるデジタルカメラ装置は知られていなかった。
【００１３】
そこで、本発明は上述の問題を個々にあるいは全て解決した画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
かかる目的の下で、本発明は表示器上に表示される画像の質の劣化を低減させることを目的とする。
【００１５】
また、本発明は汎用の液晶表示器を用いて画像を表示する際、表示される画像の質の劣化を低減させることを他の目的とする。
【００１６】
さらに、本発明はＰＡＬ方式の出力を発生する時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても画質の劣化無しに液晶表示を行うことを更に他の目的とする。
【００１７】
また、本発明は画像とともにスーパーインポーズ表示されるデータの表示品質を劣化させないようにすることを他の目的とする。
【００１８】
さらに、本発明は標準テレビジョン方式が要求する画素数よりも多くの画素数を有する撮像素子の出力を、該テレビジョン方式が要求する画素数よりも少ない表示画素数の表示器を用いて画像表示する際、画質劣化を低減させることを他の目的とする。
【００１９】
また、本発明はデジタルカメラ装置を種々の標準テレビジョン方式に簡単に対応させることを他の目的とする。
【００２０】
さらに、本発明はデジタルカメラ装置の表示器に表示される画像の質の劣化を低減させることを他の目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の画像処理装置は、与えられる映像信号を補間する補間手段と、前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を間引いて出力する第１の出力手段と、前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を間引かずに出力する第２の出力手段と、を備え、前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を前記第１の出力手段から出力させると共に第２の出力手段から出力させる場合、前記補間手段は補間される画像上の位置を前記第１の出力手段により間引かれる位置と同じにすることを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の画像処理装置の実施形態について説明する。本実施形態の画像処理装置はデジタルカメラなどの撮像装置に適用される。
【００４０】
［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、１はＣＣＤセンサであり、受光した映像を電気信号に変換する。尚、本実施形態では、ＣＣＤセンサはＮＴＳＣ方式であり、ＰＡＬ方式が要求する画素数より多い画素数を有する。２はＡ／Ｄ変換器であり、ＣＣＤセンサ１から出力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。
【００４１】
３は撮影系信号処理回路である。撮影系信号処理回路３は、ＣＣＤセンサ１の出力信号から色キャリア除去、アパーチャ補正、ガンマ処理などを施して輝度信号を生成し、また、同時に色補間、マトリクス変換、ガンマ処理、ゲイン調整などを施して色差信号を生成し、ＹＵＶなどの映像信号を出力する。４はデータ書込回路であり、信号処理後の映像信号をＶＲＡＭ５に書き込む。
【００４２】
５はＶＲＡＭ（揮発性メモリ）であり、例えばダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）に書き込み用と読み出し用のポートを設け、水平ライン毎にアドレッシングを行うビデオ用のメモリである。
【００４３】
６は１Ｈディレイ回路であり、１水平ライン（Ｈ）分のデータを保持しておくことで水平ライン毎の前置補間などに用いられる。
【００４４】
７はデータ読出回路であり、ＶＲＡＭ５に格納された映像データを読み出す。図２は映像データの配列を示す図である。データ書込回路４により水平ライン毎に連続したＶＲＡＭ５のメモリアドレス上にＹＵＹＶ …… とデータを格納しておき、データ読出回路７により水平ライン毎にＨ１，Ｈ２， …… のアドレスポインタとデータサイズにしたがってデータを読み出す。
【００４５】
８はＴＶ系信号処理回路であり、データ読出回路７で読み出されたＹＵＶの映像信号に対し、クロマエンコード処理、帯域補正、コンポジット化などの信号処理を施してＴＶ用のデジタル映像信号を出力する。
【００４６】
９Ａ、９ＢはＤ／Ａ変換器であり、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換する。１０Ａ、１０Ｂはローパスフィルタ（ＬＰＦ）であり、Ｄ／Ａ変換時の高周波ノイズ成分をカットする。１１はゲイン調整回路であり、ＬＰＦ１０Ｂを通過した映像信号を液晶表示に適した信号レベルに調整する。
【００４７】
１２は液晶コントローラであり、液晶表示に必要な駆動パルスを発生したり、ゲイン調整回路１１からのＴＶ信号を液晶表示用の信号に変換する。１３は液晶表示パネルであり、液晶コントローラ１２からの信号を液晶デバイスにより可視映像として表示する。本実施形態の液晶コントローラ１２は、ＰＡＬ方式に準拠した映像信号が与えられると、互いにインターレースした奇数フィールド、偶数フィールドの映像信号を後述のように間引いてから液晶デバイスに表示させる。かかる表示に際しては、インターレースした画像信号をライン間引きし、そのまま表示している。
【００４８】
１４はビデオアンプであり、ＬＰＦ１０Ａを通過した映像信号をＴＶ用信号レベルかつ出力インピーダンスで出力する。１５はＴＶモニタであり、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などのＴＶ方式にしたがって映像を表示する。１６はタイミング発生回路であり、各回路で必要とするタイミング信号を発生する。１７はセレクタ回路であり、必要に応じてＶＲＡＭ５の出力と１Ｈディレイ回路６の出力とを切り替えて前置補間を行う。２０は補間ＯＮ／ＯＦＦ信号を発生する装置制御部である。
【００４９】
上記構成を有する画像処理装置の動作について説明する。ＣＣＤセンサ１で受光した映像信号は、Ａ／Ｄ変換器２でデジタル映像信号に変換され、撮像系信号処理回路３でＹＵＶ形式の映像信号に処理される。ここで、Ｙは色キャリア除去、アパーチャ補正、ガンマ変換などの処理を行った輝度信号である。Ｕ、Ｖはそれぞれ（Ｂ−Ｙ）の色差信号、（Ｒ−Ｙ）の色差信号であり、色補間、マトリクス変換、ガンマ変換などの処理を施して生成される。撮像系信号処理回路３から出力されるＹ、Ｕ、Ｖの映像信号は、データ書込回路４により例えば図２のデータ配列に示すように画面左上から順にＹＵＹＶＹＵＹＶ …… とＶＲＡＭ５に格納される。
【００５０】
ＶＲＡＭ５に格納されたデータはデータ読出回路７により書き込んだ順で読み出され、ＴＶ系信号処理回路８で輝度とクロマのセパレート信号、コンポジット信号、液晶用の輝度と色差の信号に処理される。
【００５１】
ＴＶ系信号処理回路８から出力されたデジタル映像信号はＤ／Ａ変換器９Ａ、９Ｂでアナログ映像信号に変換され、ＬＰＦ１０Ａ、１０Ｂで帯域制限され、ゲイン調整回路１１でレベル合わせが行われて液晶コントローラ１２に出力されると共に、ビデオアンプ１４でレベル合わせかつ出力インピーダンス調整が行われてＴＶモニタ１５に出力される。
【００５２】
前述した通り、ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式とでは必要とするＣＣＤセンサの画素数が異なり、例えばＮＴＳＣ方式では水平７５２×垂直４８５の画素数であり、ＰＡＬ方式では水平７３６×垂直５７５の画素数である。これに対し、液晶表示パネルは高画素数のものでも水平５５０×垂直２２０の画素数であり、ＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサの約半分の画素数である。
【００５３】
したがって、ＰＡＬ方式に対応したカムコーダやデジタルカメラでもＥＶＦ（電子ビューファインダー）やレックレビューの動作などでは、特に液晶表示だけを重視すると、ＮＴＳＣ方式の画素数で十分であるといえる。そこで、ＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサあるいはビデオバッファ（ＶＲＡＭ）を用いてＮＴＳＣ方式外部出力とＰＡＬ方式外部出力の両方に対応したシステムを低コストで開発することが検討される。また、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式よりも画素数の多い撮像素子を用いてＮＴＳＣ方式外部出力とＰＡＬ方式外部出力とに対応する装置が望まれている。
【００５４】
この場合、ＰＡＬ方式時には、７ライン中１ラインの割合でラインを補って行かなければならない。つまり、７ライン毎に１回セレクタ回路１７を切り替えて前置補間することにより、ＮＴＳＣ方式の垂直４８５ラインからＰＡＬ方式の垂直５７５ラインに補う必要がある。
【００５５】
一方、液晶表示の場合、本実施形態ではＰＡＬ方式の垂直５７５ラインに補われた後の信号が液晶コントローラ１２に与えられる。かかる場合、表示可能な画素が水平５５０×垂直２２０の画素であり、その水平ライン数、言い換えると垂直方向の画素数はＮＴＳＣ方式の１フィールド分のライン数とほぼ等しい。したがって、液晶コントローラ１２にＰＡＬ方式の信号が与えられた場合には、元々７ライン中１ラインを間引いて液晶表示パネル１３に供給して表示している。
【００５６】
そこで、本実施形態ではＮＴＳＣ方式の垂直４８５ラインからＰＡＬ方式の垂直５７５ラインに補うラインの箇所と、液晶表示で７ライン中１ラインを間引いている箇所とを一致させることにより、ＰＡＬ方式時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても液晶表示ではＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサの出力の情報量を大きく損なうことなく画質劣化無しに表示可能である。以下に、ライン補間および液晶表示でのライン間引きおよびそのタイミングについて説明する。
【００５７】
図３は補間（ＬＣＯＭＰ）信号を発生する回路の構成を示すブロック図である。図において、ＶＤ信号は垂直同期信号、ＨＤ信号は水平同期信号、ＣＬＫ信号はタイミング発生用のクロック信号である。ＶＢＬＫ信号は映像期間中Ｈレベルで垂直ブランキング中Ｌレベルとなる信号である。ＬＣ１信号は第１の補間用信号、ＬＣ２信号は第２の補間用信号である。ＬＣＯＭＰ信号は補間信号であり、補間ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮである場合にＬＣ１信号とＬＣ２信号の論理和となる信号である。
【００５８】
６１はＶＤ信号、ＨＤ信号およびＣＬＫ信号を入力としてＶＢＬＫ信号を発生する映像期間パルス発生回路である。６２はＶＢＬＫ信号およびＣＬＫ信号を入力とし、ＶＢＬＫ信号がＨレベル期間にカウンタとコンパレータを用いてＬＣ１信号およびＬＣ２信号を発生する映像期間中一定周期カウンタである。６３はＯＲ回路であり、ＬＣ１信号およびＬＣ２信号の論理和となる信号を出力する。６４はＡＮＤ回路であり、ＯＲ回路６３の出力信号を補間ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮである時にＬＣＯＭＰ信号として出力する。補間ＯＮ／ＯＦＦ信号はＰＡＬ方式の画像信号を出力する時にＯＮ（Ｈレベル）、ＮＴＳＣ方式の画像信号を出力する時にＯＦＦ（Ｌレベル）とする。
【００５９】
図４は各信号の変化を示すタイミングチャートである。ＶＳＴＡＲＴ信号、ＶＣＫ信号およびＥＮ信号は液晶表示パネル１３を駆動する信号であり、液晶コントローラ１２で発生し、液晶表示パネル１３に与えられる。
【００６０】
尚、液晶コントローラ１２には、補間のＯＮ／ＯＦＦ信号、即ちＰＡＬ方式の画像信号を入力するかＮＴＳＣ方式の画像信号を入力するかが予め設定される。また、図１に示したように、ＶＤ、ＨＤ、ＣＬＫが入力されてもよい。あるいはゲイン調整回路１１から入力されるアナログ映像信号からＨＤ、ＶＤ、ＣＬＫに相当する信号を抽出してもよい。
【００６１】
ＶＳＴＡＲＴ信号は液晶表示で垂直方向の始まりを示す信号である。ＶＣＫ信号は液晶表示の水平ラインの切り替わりを示すクロックである。ＥＮ信号は水平ラインの間引かれる位置を示す信号である。
【００６２】
同図（Ａ）はＮＴＳＣ方式の信号タイミングで液晶表示パネルを駆動している場合を示し、同図（Ｂ）はＰＡＬ方式の信号タイミングで液晶表示パネルを駆動している場合を示す。このタイミングから分かるように、ＮＴＳＣ方式時にはラインは間引かれず、ＰＡＬ方式時には１４ライン中２ライン間引かれている。しかも、８ライン中１ラインの間引きと６ライン中１ラインの間引きが交互に行われている。また、同図（Ｃ）は図３において発生した信号を示す。このように、補間（ＬＣＯＭＰ）信号のタイミングをＰＡＬ方式時のＥＮ信号のタイミングに同期させることで、ＰＡＬ方式時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても液晶表示パネルは画質劣化無しに表示可能である。
【００６３】
本実施形態では、補間（ＬＣＯＭＰ）信号のタイミングをＰＡＬ方式のＥＮ信号に合わせるようにカウンタ６２のＬＣ１、ＬＣ２の発生タイミングが設定されている。即ち、液晶コントローラ１２が発生するＥＮ信号のタイミングを予め調べ、かかるＥＮ信号を基にカウンタ６２が設定されている。
【００６４】
尚、映像期間中一定周期カウンタ６２とその内部のコンパレータの設定をレジスタ等で変更可能にしておくことで、様々な液晶コントローラ１２による駆動の間引き位置に対応した位置においてライン補間を行うことが可能である。
【００６５】
さらに、タイミング設定を可変にした場合、タイミングの合わせ込みを多数のメーカの液晶表示パネルに対して個々に行うことができる。この場合、１Ｈディレイ回路６にＯＮ／ＯＦＦスイッチを設け、ＯＦＦ時にＬレベルの信号をセレクタ１７に供給することにより、タイミングの確認が液晶画面上で行えるようになる。すなわち、ライン補間した場合に画面上で黒の横線になり、その黒線が液晶画面上で見えなくなればタイミングが一致していることになり、タイミング合わせの確認が容易になる。
【００６６】
また、システム構成の簡略化を図るために、１Ｈディレイ回路６を無くしてＶＲＡＭ５のリード時にこのＶＲＡＭ５の同じラインを２度読み出すようにしてもよい。
【００６７】
さらに、データ書込回路４およびデータ読出回路７はメモリに対するアドレスでリード／ライトを行う代わりに、ＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）転送によりリード／ライトを行うようにしてもよい。
【００６８】
［第２の実施形態］
図５は第２の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。前述した第１の実施形態の画像処理装置と同一の回路ブロックには同一の符号を付してその説明を省略する。図において、２１はＤＲＡＭであり、前述したＶＲＡＭ５と同じ用途に使用される。ＤＲＡＭ２１には、ＣＣＤセンサで受光した撮影画に重ね合わせてあるいは置き換えてＴＶモニタなどの画面上に表示されるスーパインポーズ用の映像データが格納されている。尚、図示していないが、図１と同様に装置制御部２０が設けられている。かかる点は第３の実施形態以降も同様である。
【００６９】
２２はＣＣＤセンサで受光した撮影画のデータを読み出す撮影画読出回路である。２３はＤＲＡＭ２１に格納されたスーパーインポーズ用の映像データを読み出すスーパーインポーズ用映像読出回路である。２４は撮影画読出回路２２から出力される撮影画のデータとスーパーインポーズ用映像読出回路２３から出力されるスーパーインポーズ用の映像データとを切り替えたり、重ね合わせたりあるいは置き換えたりして出力するスーパーインポーズ回路である。ＴＶ系信号処理回路８からＴＶモニタ１５までの構成は前述した第１の実施形態の場合と同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
ＤＲＡＭ２１には、前述した１Ｈディレイ回路６の代わりにライン補間時に同一ラインを２度読み出すライン補間回路が設けられている。これは、例えばリード時のラインアドレスポインタを進めずにＤＭＡ転送を行うなどの処理で実現可能である。そして、ＤＲＡＭ２１には撮影画読出回路２２とスーパーインポーズ用映像読出回路２３に対し、別々にライン補間回路２１ａ、２１ｂが設けられている。
【００７１】
スーパーインポーズ回路２４は、撮影画読出回路２２からの撮影画のデータとスーパーインポーズ映像読出回路２３からのスーパーインポーズ用の映像データとを切り替えたり、重ね合わせたりあるいは置き換えたりして出力し、その出力はＴＶ系信号処理回路８に入力する。
【００７２】
ＴＶ系信号処理回路８は、スーパーインポーズ回路２４からの出力信号を輝度とクロマのセパレート信号、コンポジット信号、液晶用の輝度と色差の信号に処理する。ＴＶ系信号処理回路８から出力されるデジタル映像信号は、Ｄ／Ａ変換器９Ａ、９Ｂでアナログ映像信号に変換され、ＬＰＦ１０Ａ、１０Ｂで帯域制限され、ゲイン調整回路１１でレベル合わせが行われて液晶コントローラ１２に出力されると共に、ビデオアンプ１４でレベル合わせかつ出力インピーダンス調整が行われてＴＶモニタ１５に出力される。
【００７３】
第２の実施形態の画像処理装置の特徴について説明する。ＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサ用いてＰＡＬ方式に準拠した映像信号を出力する場合、前記第１の実施形態と同様、７ラインに１ラインずつ映像信号を補っていく必要がある。この場合、スーパーインポーズ用映像データとして、ＤＲＡＭ２１の容量が十分にあれば、ＰＡＬ方式（水平７３６×垂直５７５画素）分のデータを用意することで前述のライン補間を行わずにＴＶモニタ１５に映像を出力することが可能である。
【００７４】
しかし、液晶表示を行う場合、全てを表示することができないので、ＰＡＬ方式（水平７３６×垂直５７５画素）分のデータを持つ必要がない。言い換えると、液晶表示パネルとＴＶモニタでスーパーインポーズ用映像データの表示を合わせたい場合、スーパーインポーズ用の映像も撮影画と同様に、ライン補間をする必要がある。
【００７５】
尚、ユーザーインタフェース（ＵＩ）としての文字情報等を前述したスーパーインポーズ用映像データを用いて液晶表示パネルだけに表示する場合、間引かれるラインのデータを持たない方がよい。
【００７６】
また、ユーザーインタフェース（ＵＩ）としての文字情報等を前述したスーパーインポーズ用映像データを用いてＴＶモニタに表示する場合、ＰＡＬ方式（水平７３６×垂直５７５画素）分のデータを用意してより細かい文字情報等を表示した方がよい。この場合、液晶表示ではラインが間引かれるので、液晶表示パネルでは撮影画だけを表示するなど、ＴＶモニタと液晶表示パネルとでスーパーインポーズを別々に表示できるようにしておく必要がある。
【００７７】
このように、第２の実施形態では、撮影画とスーパーインポーズ用映像とを別々にライン補間可能であり、しかも表示装置に適した表示を行うことができる。
【００７８】
［第３の実施形態］
図６は第３の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、前記第１および第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
第３実施形態では、撮影画読出回路２２およびスーパーインポーズ用映像読出回路２３それぞれの後段に１水平ライン（Ｈ）分の１Ｈディレイ回路６Ａ、６Ｂとセレクタ１７Ａ、１７Ａが設けられている。
【００８０】
第２の実施形態ではＤＲＡＭ２１からの読み出し時にライン補間を行っていたが、第３の実施形態では１Ｈディレイ回路６Ａ、６Ｂおよびセレクタ１７Ａ、１７Ｂを用いてＤＲＡＭ２１から読み出した後にライン補間を行う。
【００８１】
このように、１Ｈディレイ回路６Ａ、６Ｂで前置補間だけでなく前後のラインからリニア補間を施すことが可能となり、第２の実施形態に比べて出力画像の高周波の折り返しノイズを抑え、つまりギザギザすることなく自然な画像を表示することができる。
【００８２】
［第４の実施形態］
図７は第４の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、第３の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
【００８３】
第４の実施形態では、前記第３の実施形態と異なり、１Ｈディレイ回路６およびセレクタ１７が１系統であり、スーパーインポーズ回路２４の後段に設けられている。この回路構成でＴＶモニタ１５と液晶表示パネル１３の表示を常に同じにすることにより、回路規模の削減を図ることができる。
【００８４】
［第５の実施形態］
第５の実施形態では、ＣＣＤセンサ１の画素数が水平７５２×垂直４８５画素あるいは水平７５２×垂直５７５画素よりも多い高画素数の画像処理装置の場合である。その他の画像処理装置の構成は前記第１の実施形態と同一である。
【００８５】
この場合、データ書込回路４のデータ書き込み時あるいはデータ読出回路７のデータ読み出し時に画像の縮小化を行う。画像の縮小方法としては、ＬＰＦを通して間引くことが行われる。これにより、任意のＣＣＤ画素数でＴＶモニタ１５や液晶表示パネル１３にほぼ忠実に撮影像を表示できるようになる。
【００８６】
尚、図１の画像処理装置に限らず、図２、図３の構成においても同様の手段、つまりデータ書込回路４のデータ書き込み時あるいはデータ読出回路７のデータ読み出し時に画像の縮小化を行うことにより、高画素数のＣＣＤセンサに対応することができる。
【００８７】
［第６の実施形態］
図８は第６の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。第６の実施形態における画像処理装置は、第２の実施形態と基本的に同様の回路構成を有するので、詳細な説明を省略する。
【００８８】
第６の実施形態では、ＴＶモニタ表示用と液晶表示用の２系統に各部が分かれて別々に処理する構成となっている。
【００８９】
この画像処理装置では、液晶表示については前記第２の実施形態と同様に間引かれても、スーパーインポーズ用の文字情報等の映像を失われないようにすることができる一方、ＴＶモニタの表示ではラインが間引かれることなく垂直５７５ラインの情報を表示できるので、スーパーインポーズ用の映像データも垂直５７５ライン分の情報がメモリ（ＤＲＡＭ９１）に格納されている。
【００９０】
特に、液晶表示を行わずにＴＶモニタだけに情報を表示する場合、液晶表示パネルよりも表示面が大きくライン数も多いので、より精細な情報の表示、例えばマルチ画面の小画面内でスーパーインポーズ等を行うことが可能となる。
【００９１】
以上示したように、上記実施形態では、ＮＴＳＣ方式の垂直４８５ラインからＰＡＬ方式の垂直５７５ラインに補うラインの箇所と、液晶表示で７ライン中１ラインを間引いて表示する箇所を一致させることができ、ＰＡＬ方式時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても画質の劣化無しに液晶表示を行うことができる。
【００９２】
また、ユーザインターフェース用の文字情報などをスーパーインポーズで映像に乗せて表示を行う場合、液晶表示で間引かれるラインを前後のラインから補われるようにすることができ、ＰＡＬ方式のラインを間引いて液晶表示する際に文字情報が間引かれることなく正しく表示させることができる。
【００９３】
さらに、前置補間だけでなく前後のラインからリニア補間を施すことが可能となり、出力画像の高周波の折り返しノイズを抑え、つまりギザギザすることなく自然な画像を表示することができる。
【００９４】
また、スーパーインポーズを行う回路と、撮像画とスーパーインポーズ用の映像とを別々にライン補間する回路をＴＶモニタ用と液晶表示用の２系統に分け、それらを独立に制御することにより、液晶表示パネルとＴＶモニタのそれぞれに合わせて最適な画像を表示することができる。
【００９５】
さらに、１Ｈディレイ回路およびセレクタなどの回路を省くことができ、回路構成を簡略化できる。
【００９６】
また、撮影画およびスーパーインポーズ用映像を同一の画面に表示するための回路規模を削減できる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明によれば、表示器上に表示される画像の質の劣化を低減させることができる。
【００９８】
また、汎用の液晶表示器を用いて画像を表示する際、表示される画像の質の劣化を低減させることができる。
【００９９】
さらに、ＰＡＬ方式の出力を発生する時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても画質の劣化無しに液晶表示を行うことができる。
【０１００】
また、画像とともにスーパーインポーズ表示されるデータの表示品質を劣化させないようにすることができる。
【０１０１】
さらに、標準テレビジョン方式が要求する画素数よりも多くの画素数を有する撮像素子の出力を、該テレビジョン方式が要求する画素数よりも少ない表示画素数の表示器を用いて画像表示させる際、画質劣化を低減させることができる。
【０１０２】
また、デジタルカメラ装置を種々の標準テレビジョン方式に簡単に対応することができる。
【０１０３】
さらに、デジタルカメラ装置の表示器に表示される画像の質の劣化を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】映像データの配列を示す図である。
【図３】補間（ＬＣＯＭＰ）信号を発生する回路の構成を示すブロック図である。
【図４】各信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】第２の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第３の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】第４の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第６の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】文字の一部が削除された表示を示す図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤ
５ ＶＲＡＭ
６、６Ａ、６Ｂ １Ｈディレイ回路
７ データ読出回路
１７、１７Ａ、１７Ｂ セレクタ
１３ 液晶表示パネル
１５ ＴＶモニタ
２１ ＤＲＡＭ
２１ａ、２１ｂ ライン補間回路
２２、２２Ａ、２２Ｂ 撮影画読出回路
２３、２３Ａ、２３Ｂ スーパーインポーズ用映像読出回路
６１ 映像期間パルス発生回路
６２ 映像期間中一定周期カウンタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン（ＴＶ）モニタや液晶表示パネルなどの映像出力装置に表示される映像信号を処理する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、１０１はＣＣＤセンサであり、受光した映像を電気信号に変換する。１０２は撮影系信号処理回路である。撮像系信号処理回路１０２は、ＣＣＤセンサ１から出力される映像信号に色キャリア除去、アパーチャ補正、ガンマ処理等を施して輝度信号を生成すると同時に、色補間、マトリクス変換、ガンマ処理、ゲイン調整などを施して色差信号を生成し、ＹＵＶ等の映像信号を出力する。
【０００３】
１０３はＴＶ系信号処理回路であり、撮影系信号処理回路１０２から出力されるＹＵＶ信号に対し、クロマエンコード処理、帯域補正、コンポジット信号などの処理を行ってＴＶ信号を出力する。１０４は液晶コントローラであり、液晶表示に必要な駆動パルスを発生したり、ＴＶ系信号処理回路１０３から出力されるＴＶ信号を液晶表示パネル１０５に表示するためのＲＧＢ信号に変換する。１０５は液晶表示パネルであり、液晶コントローラ１０４から出力されるＲＧＢ信号を液晶デバイスにより可視映像として表示する。
【０００４】
１０６はＴＶモニタであり、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などそれぞれのＴＶ方式にしたがって映像を表示する。ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式では、必要とするＣＣＤセンサの画素数が異なり、例えばＮＴＳＣ方式では水平７５２×垂直４８５の画素数であり、ＰＡＬ方式では水平７３６×垂直５７５の画素数である。また、カムコーダやデジタルカメラなど携帯性を特徴とする撮影装置で用いられる液晶表示パネルの画素数は、従来では水平２７９×垂直２２０画素と少ないものであった。
【０００５】
近年、高画素数の液晶表示パネルが開発されているが、それでも水平５５０×垂直２２０の画素数であり、ＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサの半分の画素数である。従来、ＮＴＳＣ用ＣＣＤセンサ（水平７５２×垂直４８５）を用いてＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式の両対応の装置を提供する場合、ＰＡＬ方式時には垂直４８５ラインから足らない分を補って垂直５７５ラインとしていた。
【０００６】
また、水平５５０×垂直２２０など少ない画素数の液晶表示パネルに表示する場合、ＮＴＳＣ方式ではほぼ１フィールド分のライン数を表示できるが、ＰＡＬ方式ではフィールドの１／７ライン分の画像データを表示できない。そこで、ＰＡＬ方式の映像信号を液晶表示パネルに表示する場合、７ライン中の１ライン分間引いて表示を行っていた。液晶表示パネルを駆動するように設計されている液晶コントローラがかかるラインの間引きを行っていた。
【０００７】
一方、ＮＴＳＣ方式に準拠したライン数を有するＣＣＤセンサを用いてＰＡＬ方式の映像信号を出力する場合、ライン数の足らない分を補間などにより補っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように液晶コントローラは与えられたＰＡＬ方式の映像信号を液晶表示パネルに表示する場合、間引いて表示していた。このため、ＰＡＬ方式で液晶表示パネルに表示する場合、元の映像信号が間引かれてしまうなどの現象が起きて液晶表示された画像の質を著しく劣化させていた。
【０００９】
特に、ユーザインターフェース用の文字情報などをスーパーインポーズで映像に乗せて表示を行う場合、ＰＡＬ方式の液晶表示時に文字情報が間引かれてしまうので、文字の細かい横線が削除されてしまい、正しい情報表示のための機能を低減させていた。図１０は文字の一部が削除された表示を示す図である。
【００１０】
ＴＶモニタ１０６には「ＥＲＡＳＥ」の文字が表示されているが（同図（ａ））、液晶表示パネル１０５には本来同図（ｂ）に示す「Ｅ」の文字が間引かれて正しく表示されていない。このように、同図（ｃ）に示すように「Ｅ」の文字が「Ｃ」に見えたり、同図（ｄ）に示すように「Ｆ」に見えたりして文字情報を正しく表示できなかった。
【００１１】
かかる問題は、ＮＴＳＣ方式用のライン数を有するＣＣＤセンサの出力を、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号を入力して画像表示する液晶表示器に用いるために発生する問題であった。
【００１２】
また、従来では、ＮＴＳＣ方式に準拠した外部映像出力と、ＰＡＬ方式に準拠した外部映像出力とを簡単に切り換えられるデジタルカメラ装置は知られていなかった。
【００１３】
そこで、本発明は上述の問題を個々にあるいは全て解決した画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
かかる目的の下で、本発明は表示器上に表示される画像の質の劣化を低減させることを目的とする。
【００１５】
また、本発明は汎用の液晶表示器を用いて画像を表示する際、表示される画像の質の劣化を低減させることを他の目的とする。
【００１６】
さらに、本発明はＰＡＬ方式の出力を発生する時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても画質の劣化無しに液晶表示を行うことを更に他の目的とする。
【００１７】
また、本発明は画像とともにスーパーインポーズ表示されるデータの表示品質を劣化させないようにすることを他の目的とする。
【００１８】
さらに、本発明は標準テレビジョン方式が要求する画素数よりも多くの画素数を有する撮像素子の出力を、該テレビジョン方式が要求する画素数よりも少ない表示画素数の表示器を用いて画像表示する際、画質劣化を低減させることを他の目的とする。
【００１９】
また、本発明はデジタルカメラ装置を種々の標準テレビジョン方式に簡単に対応させることを他の目的とする。
【００２０】
さらに、本発明はデジタルカメラ装置の表示器に表示される画像の質の劣化を低減させることを他の目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の画像処理装置は、与えられる映像信号を補間する補間手段と、前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を間引いて出力する第１の出力手段と、前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を間引かずに出力する第２の出力手段と、を備え、前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を前記第１の出力手段から出力させると共に第２の出力手段から出力させる場合、前記補間手段は補間される画像上の位置を前記第１の出力手段により間引かれる位置と同じにすることを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の画像処理装置の実施形態について説明する。本実施形態の画像処理装置はデジタルカメラなどの撮像装置に適用される。
【００４０】
［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、１はＣＣＤセンサであり、受光した映像を電気信号に変換する。尚、本実施形態では、ＣＣＤセンサはＮＴＳＣ方式であり、ＰＡＬ方式が要求する画素数より多い画素数を有する。２はＡ／Ｄ変換器であり、ＣＣＤセンサ１から出力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。
【００４１】
３は撮影系信号処理回路である。撮影系信号処理回路３は、ＣＣＤセンサ１の出力信号から色キャリア除去、アパーチャ補正、ガンマ処理などを施して輝度信号を生成し、また、同時に色補間、マトリクス変換、ガンマ処理、ゲイン調整などを施して色差信号を生成し、ＹＵＶなどの映像信号を出力する。４はデータ書込回路であり、信号処理後の映像信号をＶＲＡＭ５に書き込む。
【００４２】
５はＶＲＡＭ（揮発性メモリ）であり、例えばダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）に書き込み用と読み出し用のポートを設け、水平ライン毎にアドレッシングを行うビデオ用のメモリである。
【００４３】
６は１Ｈディレイ回路であり、１水平ライン（Ｈ）分のデータを保持しておくことで水平ライン毎の前置補間などに用いられる。
【００４４】
７はデータ読出回路であり、ＶＲＡＭ５に格納された映像データを読み出す。図２は映像データの配列を示す図である。データ書込回路４により水平ライン毎に連続したＶＲＡＭ５のメモリアドレス上にＹＵＹＶ …… とデータを格納しておき、データ読出回路７により水平ライン毎にＨ１，Ｈ２， …… のアドレスポインタとデータサイズにしたがってデータを読み出す。
【００４５】
８はＴＶ系信号処理回路であり、データ読出回路７で読み出されたＹＵＶの映像信号に対し、クロマエンコード処理、帯域補正、コンポジット化などの信号処理を施してＴＶ用のデジタル映像信号を出力する。
【００４６】
９Ａ、９ＢはＤ／Ａ変換器であり、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換する。１０Ａ、１０Ｂはローパスフィルタ（ＬＰＦ）であり、Ｄ／Ａ変換時の高周波ノイズ成分をカットする。１１はゲイン調整回路であり、ＬＰＦ１０Ｂを通過した映像信号を液晶表示に適した信号レベルに調整する。
【００４７】
１２は液晶コントローラであり、液晶表示に必要な駆動パルスを発生したり、ゲイン調整回路１１からのＴＶ信号を液晶表示用の信号に変換する。１３は液晶表示パネルであり、液晶コントローラ１２からの信号を液晶デバイスにより可視映像として表示する。本実施形態の液晶コントローラ１２は、ＰＡＬ方式に準拠した映像信号が与えられると、互いにインターレースした奇数フィールド、偶数フィールドの映像信号を後述のように間引いてから液晶デバイスに表示させる。かかる表示に際しては、インターレースした画像信号をライン間引きし、そのまま表示している。
【００４８】
１４はビデオアンプであり、ＬＰＦ１０Ａを通過した映像信号をＴＶ用信号レベルかつ出力インピーダンスで出力する。１５はＴＶモニタであり、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などのＴＶ方式にしたがって映像を表示する。１６はタイミング発生回路であり、各回路で必要とするタイミング信号を発生する。１７はセレクタ回路であり、必要に応じてＶＲＡＭ５の出力と１Ｈディレイ回路６の出力とを切り替えて前置補間を行う。２０は補間ＯＮ／ＯＦＦ信号を発生する装置制御部である。
【００４９】
上記構成を有する画像処理装置の動作について説明する。ＣＣＤセンサ１で受光した映像信号は、Ａ／Ｄ変換器２でデジタル映像信号に変換され、撮像系信号処理回路３でＹＵＶ形式の映像信号に処理される。ここで、Ｙは色キャリア除去、アパーチャ補正、ガンマ変換などの処理を行った輝度信号である。Ｕ、Ｖはそれぞれ（Ｂ−Ｙ）の色差信号、（Ｒ−Ｙ）の色差信号であり、色補間、マトリクス変換、ガンマ変換などの処理を施して生成される。撮像系信号処理回路３から出力されるＹ、Ｕ、Ｖの映像信号は、データ書込回路４により例えば図２のデータ配列に示すように画面左上から順にＹＵＹＶＹＵＹＶ …… とＶＲＡＭ５に格納される。
【００５０】
ＶＲＡＭ５に格納されたデータはデータ読出回路７により書き込んだ順で読み出され、ＴＶ系信号処理回路８で輝度とクロマのセパレート信号、コンポジット信号、液晶用の輝度と色差の信号に処理される。
【００５１】
ＴＶ系信号処理回路８から出力されたデジタル映像信号はＤ／Ａ変換器９Ａ、９Ｂでアナログ映像信号に変換され、ＬＰＦ１０Ａ、１０Ｂで帯域制限され、ゲイン調整回路１１でレベル合わせが行われて液晶コントローラ１２に出力されると共に、ビデオアンプ１４でレベル合わせかつ出力インピーダンス調整が行われてＴＶモニタ１５に出力される。
【００５２】
前述した通り、ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式とでは必要とするＣＣＤセンサの画素数が異なり、例えばＮＴＳＣ方式では水平７５２×垂直４８５の画素数であり、ＰＡＬ方式では水平７３６×垂直５７５の画素数である。これに対し、液晶表示パネルは高画素数のものでも水平５５０×垂直２２０の画素数であり、ＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサの約半分の画素数である。
【００５３】
したがって、ＰＡＬ方式に対応したカムコーダやデジタルカメラでもＥＶＦ（電子ビューファインダー）やレックレビューの動作などでは、特に液晶表示だけを重視すると、ＮＴＳＣ方式の画素数で十分であるといえる。そこで、ＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサあるいはビデオバッファ（ＶＲＡＭ）を用いてＮＴＳＣ方式外部出力とＰＡＬ方式外部出力の両方に対応したシステムを低コストで開発することが検討される。また、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式よりも画素数の多い撮像素子を用いてＮＴＳＣ方式外部出力とＰＡＬ方式外部出力とに対応する装置が望まれている。
【００５４】
この場合、ＰＡＬ方式時には、７ライン中１ラインの割合でラインを補って行かなければならない。つまり、７ライン毎に１回セレクタ回路１７を切り替えて前置補間することにより、ＮＴＳＣ方式の垂直４８５ラインからＰＡＬ方式の垂直５７５ラインに補う必要がある。
【００５５】
一方、液晶表示の場合、本実施形態ではＰＡＬ方式の垂直５７５ラインに補われた後の信号が液晶コントローラ１２に与えられる。かかる場合、表示可能な画素が水平５５０×垂直２２０の画素であり、その水平ライン数、言い換えると垂直方向の画素数はＮＴＳＣ方式の１フィールド分のライン数とほぼ等しい。したがって、液晶コントローラ１２にＰＡＬ方式の信号が与えられた場合には、元々７ライン中１ラインを間引いて液晶表示パネル１３に供給して表示している。
【００５６】
そこで、本実施形態ではＮＴＳＣ方式の垂直４８５ラインからＰＡＬ方式の垂直５７５ラインに補うラインの箇所と、液晶表示で７ライン中１ラインを間引いている箇所とを一致させることにより、ＰＡＬ方式時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても液晶表示ではＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサの出力の情報量を大きく損なうことなく画質劣化無しに表示可能である。以下に、ライン補間および液晶表示でのライン間引きおよびそのタイミングについて説明する。
【００５７】
図３は補間（ＬＣＯＭＰ）信号を発生する回路の構成を示すブロック図である。図において、ＶＤ信号は垂直同期信号、ＨＤ信号は水平同期信号、ＣＬＫ信号はタイミング発生用のクロック信号である。ＶＢＬＫ信号は映像期間中Ｈレベルで垂直ブランキング中Ｌレベルとなる信号である。ＬＣ１信号は第１の補間用信号、ＬＣ２信号は第２の補間用信号である。ＬＣＯＭＰ信号は補間信号であり、補間ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮである場合にＬＣ１信号とＬＣ２信号の論理和となる信号である。
【００５８】
６１はＶＤ信号、ＨＤ信号およびＣＬＫ信号を入力としてＶＢＬＫ信号を発生する映像期間パルス発生回路である。６２はＶＢＬＫ信号およびＣＬＫ信号を入力とし、ＶＢＬＫ信号がＨレベル期間にカウンタとコンパレータを用いてＬＣ１信号およびＬＣ２信号を発生する映像期間中一定周期カウンタである。６３はＯＲ回路であり、ＬＣ１信号およびＬＣ２信号の論理和となる信号を出力する。６４はＡＮＤ回路であり、ＯＲ回路６３の出力信号を補間ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮである時にＬＣＯＭＰ信号として出力する。補間ＯＮ／ＯＦＦ信号はＰＡＬ方式の画像信号を出力する時にＯＮ（Ｈレベル）、ＮＴＳＣ方式の画像信号を出力する時にＯＦＦ（Ｌレベル）とする。
【００５９】
図４は各信号の変化を示すタイミングチャートである。ＶＳＴＡＲＴ信号、ＶＣＫ信号およびＥＮ信号は液晶表示パネル１３を駆動する信号であり、液晶コントローラ１２で発生し、液晶表示パネル１３に与えられる。
【００６０】
尚、液晶コントローラ１２には、補間のＯＮ／ＯＦＦ信号、即ちＰＡＬ方式の画像信号を入力するかＮＴＳＣ方式の画像信号を入力するかが予め設定される。また、図１に示したように、ＶＤ、ＨＤ、ＣＬＫが入力されてもよい。あるいはゲイン調整回路１１から入力されるアナログ映像信号からＨＤ、ＶＤ、ＣＬＫに相当する信号を抽出してもよい。
【００６１】
ＶＳＴＡＲＴ信号は液晶表示で垂直方向の始まりを示す信号である。ＶＣＫ信号は液晶表示の水平ラインの切り替わりを示すクロックである。ＥＮ信号は水平ラインの間引かれる位置を示す信号である。
【００６２】
同図（Ａ）はＮＴＳＣ方式の信号タイミングで液晶表示パネルを駆動している場合を示し、同図（Ｂ）はＰＡＬ方式の信号タイミングで液晶表示パネルを駆動している場合を示す。このタイミングから分かるように、ＮＴＳＣ方式時にはラインは間引かれず、ＰＡＬ方式時には１４ライン中２ライン間引かれている。しかも、８ライン中１ラインの間引きと６ライン中１ラインの間引きが交互に行われている。また、同図（Ｃ）は図３において発生した信号を示す。このように、補間（ＬＣＯＭＰ）信号のタイミングをＰＡＬ方式時のＥＮ信号のタイミングに同期させることで、ＰＡＬ方式時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても液晶表示パネルは画質劣化無しに表示可能である。
【００６３】
本実施形態では、補間（ＬＣＯＭＰ）信号のタイミングをＰＡＬ方式のＥＮ信号に合わせるようにカウンタ６２のＬＣ１、ＬＣ２の発生タイミングが設定されている。即ち、液晶コントローラ１２が発生するＥＮ信号のタイミングを予め調べ、かかるＥＮ信号を基にカウンタ６２が設定されている。
【００６４】
尚、映像期間中一定周期カウンタ６２とその内部のコンパレータの設定をレジスタ等で変更可能にしておくことで、様々な液晶コントローラ１２による駆動の間引き位置に対応した位置においてライン補間を行うことが可能である。
【００６５】
さらに、タイミング設定を可変にした場合、タイミングの合わせ込みを多数のメーカの液晶表示パネルに対して個々に行うことができる。この場合、１Ｈディレイ回路６にＯＮ／ＯＦＦスイッチを設け、ＯＦＦ時にＬレベルの信号をセレクタ１７に供給することにより、タイミングの確認が液晶画面上で行えるようになる。すなわち、ライン補間した場合に画面上で黒の横線になり、その黒線が液晶画面上で見えなくなればタイミングが一致していることになり、タイミング合わせの確認が容易になる。
【００６６】
また、システム構成の簡略化を図るために、１Ｈディレイ回路６を無くしてＶＲＡＭ５のリード時にこのＶＲＡＭ５の同じラインを２度読み出すようにしてもよい。
【００６７】
さらに、データ書込回路４およびデータ読出回路７はメモリに対するアドレスでリード／ライトを行う代わりに、ＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）転送によりリード／ライトを行うようにしてもよい。
【００６８】
［第２の実施形態］
図５は第２の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。前述した第１の実施形態の画像処理装置と同一の回路ブロックには同一の符号を付してその説明を省略する。図において、２１はＤＲＡＭであり、前述したＶＲＡＭ５と同じ用途に使用される。ＤＲＡＭ２１には、ＣＣＤセンサで受光した撮影画に重ね合わせてあるいは置き換えてＴＶモニタなどの画面上に表示されるスーパインポーズ用の映像データが格納されている。尚、図示していないが、図１と同様に装置制御部２０が設けられている。かかる点は第３の実施形態以降も同様である。
【００６９】
２２はＣＣＤセンサで受光した撮影画のデータを読み出す撮影画読出回路である。２３はＤＲＡＭ２１に格納されたスーパーインポーズ用の映像データを読み出すスーパーインポーズ用映像読出回路である。２４は撮影画読出回路２２から出力される撮影画のデータとスーパーインポーズ用映像読出回路２３から出力されるスーパーインポーズ用の映像データとを切り替えたり、重ね合わせたりあるいは置き換えたりして出力するスーパーインポーズ回路である。ＴＶ系信号処理回路８からＴＶモニタ１５までの構成は前述した第１の実施形態の場合と同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
ＤＲＡＭ２１には、前述した１Ｈディレイ回路６の代わりにライン補間時に同一ラインを２度読み出すライン補間回路が設けられている。これは、例えばリード時のラインアドレスポインタを進めずにＤＭＡ転送を行うなどの処理で実現可能である。そして、ＤＲＡＭ２１には撮影画読出回路２２とスーパーインポーズ用映像読出回路２３に対し、別々にライン補間回路２１ａ、２１ｂが設けられている。
【００７１】
スーパーインポーズ回路２４は、撮影画読出回路２２からの撮影画のデータとスーパーインポーズ映像読出回路２３からのスーパーインポーズ用の映像データとを切り替えたり、重ね合わせたりあるいは置き換えたりして出力し、その出力はＴＶ系信号処理回路８に入力する。
【００７２】
ＴＶ系信号処理回路８は、スーパーインポーズ回路２４からの出力信号を輝度とクロマのセパレート信号、コンポジット信号、液晶用の輝度と色差の信号に処理する。ＴＶ系信号処理回路８から出力されるデジタル映像信号は、Ｄ／Ａ変換器９Ａ、９Ｂでアナログ映像信号に変換され、ＬＰＦ１０Ａ、１０Ｂで帯域制限され、ゲイン調整回路１１でレベル合わせが行われて液晶コントローラ１２に出力されると共に、ビデオアンプ１４でレベル合わせかつ出力インピーダンス調整が行われてＴＶモニタ１５に出力される。
【００７３】
第２の実施形態の画像処理装置の特徴について説明する。ＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサ用いてＰＡＬ方式に準拠した映像信号を出力する場合、前記第１の実施形態と同様、７ラインに１ラインずつ映像信号を補っていく必要がある。この場合、スーパーインポーズ用映像データとして、ＤＲＡＭ２１の容量が十分にあれば、ＰＡＬ方式（水平７３６×垂直５７５画素）分のデータを用意することで前述のライン補間を行わずにＴＶモニタ１５に映像を出力することが可能である。
【００７４】
しかし、液晶表示を行う場合、全てを表示することができないので、ＰＡＬ方式（水平７３６×垂直５７５画素）分のデータを持つ必要がない。言い換えると、液晶表示パネルとＴＶモニタでスーパーインポーズ用映像データの表示を合わせたい場合、スーパーインポーズ用の映像も撮影画と同様に、ライン補間をする必要がある。
【００７５】
尚、ユーザーインタフェース（ＵＩ）としての文字情報等を前述したスーパーインポーズ用映像データを用いて液晶表示パネルだけに表示する場合、間引かれるラインのデータを持たない方がよい。
【００７６】
また、ユーザーインタフェース（ＵＩ）としての文字情報等を前述したスーパーインポーズ用映像データを用いてＴＶモニタに表示する場合、ＰＡＬ方式（水平７３６×垂直５７５画素）分のデータを用意してより細かい文字情報等を表示した方がよい。この場合、液晶表示ではラインが間引かれるので、液晶表示パネルでは撮影画だけを表示するなど、ＴＶモニタと液晶表示パネルとでスーパーインポーズを別々に表示できるようにしておく必要がある。
【００７７】
このように、第２の実施形態では、撮影画とスーパーインポーズ用映像とを別々にライン補間可能であり、しかも表示装置に適した表示を行うことができる。
【００７８】
［第３の実施形態］
図６は第３の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、前記第１および第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
第３実施形態では、撮影画読出回路２２およびスーパーインポーズ用映像読出回路２３それぞれの後段に１水平ライン（Ｈ）分の１Ｈディレイ回路６Ａ、６Ｂとセレクタ１７Ａ、１７Ａが設けられている。
【００８０】
第２の実施形態ではＤＲＡＭ２１からの読み出し時にライン補間を行っていたが、第３の実施形態では１Ｈディレイ回路６Ａ、６Ｂおよびセレクタ１７Ａ、１７Ｂを用いてＤＲＡＭ２１から読み出した後にライン補間を行う。
【００８１】
このように、１Ｈディレイ回路６Ａ、６Ｂで前置補間だけでなく前後のラインからリニア補間を施すことが可能となり、第２の実施形態に比べて出力画像の高周波の折り返しノイズを抑え、つまりギザギザすることなく自然な画像を表示することができる。
【００８２】
［第４の実施形態］
図７は第４の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、第３の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
【００８３】
第４の実施形態では、前記第３の実施形態と異なり、１Ｈディレイ回路６およびセレクタ１７が１系統であり、スーパーインポーズ回路２４の後段に設けられている。この回路構成でＴＶモニタ１５と液晶表示パネル１３の表示を常に同じにすることにより、回路規模の削減を図ることができる。
【００８４】
［第５の実施形態］
第５の実施形態では、ＣＣＤセンサ１の画素数が水平７５２×垂直４８５画素あるいは水平７５２×垂直５７５画素よりも多い高画素数の画像処理装置の場合である。その他の画像処理装置の構成は前記第１の実施形態と同一である。
【００８５】
この場合、データ書込回路４のデータ書き込み時あるいはデータ読出回路７のデータ読み出し時に画像の縮小化を行う。画像の縮小方法としては、ＬＰＦを通して間引くことが行われる。これにより、任意のＣＣＤ画素数でＴＶモニタ１５や液晶表示パネル１３にほぼ忠実に撮影像を表示できるようになる。
【００８６】
尚、図１の画像処理装置に限らず、図２、図３の構成においても同様の手段、つまりデータ書込回路４のデータ書き込み時あるいはデータ読出回路７のデータ読み出し時に画像の縮小化を行うことにより、高画素数のＣＣＤセンサに対応することができる。
【００８７】
［第６の実施形態］
図８は第６の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。第６の実施形態における画像処理装置は、第２の実施形態と基本的に同様の回路構成を有するので、詳細な説明を省略する。
【００８８】
第６の実施形態では、ＴＶモニタ表示用と液晶表示用の２系統に各部が分かれて別々に処理する構成となっている。
【００８９】
この画像処理装置では、液晶表示については前記第２の実施形態と同様に間引かれても、スーパーインポーズ用の文字情報等の映像を失われないようにすることができる一方、ＴＶモニタの表示ではラインが間引かれることなく垂直５７５ラインの情報を表示できるので、スーパーインポーズ用の映像データも垂直５７５ライン分の情報がメモリ（ＤＲＡＭ９１）に格納されている。
【００９０】
特に、液晶表示を行わずにＴＶモニタだけに情報を表示する場合、液晶表示パネルよりも表示面が大きくライン数も多いので、より精細な情報の表示、例えばマルチ画面の小画面内でスーパーインポーズ等を行うことが可能となる。
【００９１】
以上示したように、上記実施形態では、ＮＴＳＣ方式の垂直４８５ラインからＰＡＬ方式の垂直５７５ラインに補うラインの箇所と、液晶表示で７ライン中１ラインを間引いて表示する箇所を一致させることができ、ＰＡＬ方式時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても画質の劣化無しに液晶表示を行うことができる。
【００９２】
また、ユーザインターフェース用の文字情報などをスーパーインポーズで映像に乗せて表示を行う場合、液晶表示で間引かれるラインを前後のラインから補われるようにすることができ、ＰＡＬ方式のラインを間引いて液晶表示する際に文字情報が間引かれることなく正しく表示させることができる。
【００９３】
さらに、前置補間だけでなく前後のラインからリニア補間を施すことが可能となり、出力画像の高周波の折り返しノイズを抑え、つまりギザギザすることなく自然な画像を表示することができる。
【００９４】
また、スーパーインポーズを行う回路と、撮像画とスーパーインポーズ用の映像とを別々にライン補間する回路をＴＶモニタ用と液晶表示用の２系統に分け、それらを独立に制御することにより、液晶表示パネルとＴＶモニタのそれぞれに合わせて最適な画像を表示することができる。
【００９５】
さらに、１Ｈディレイ回路およびセレクタなどの回路を省くことができ、回路構成を簡略化できる。
【００９６】
また、撮影画およびスーパーインポーズ用映像を同一の画面に表示するための回路規模を削減できる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明によれば、表示器上に表示される画像の質の劣化を低減させることができる。
【００９８】
また、汎用の液晶表示器を用いて画像を表示する際、表示される画像の質の劣化を低減させることができる。
【００９９】
さらに、ＰＡＬ方式の出力を発生する時にＮＴＳＣ方式のＣＣＤセンサを用いても画質の劣化無しに液晶表示を行うことができる。
【０１００】
また、画像とともにスーパーインポーズ表示されるデータの表示品質を劣化させないようにすることができる。
【０１０１】
さらに、標準テレビジョン方式が要求する画素数よりも多くの画素数を有する撮像素子の出力を、該テレビジョン方式が要求する画素数よりも少ない表示画素数の表示器を用いて画像表示させる際、画質劣化を低減させることができる。
【０１０２】
また、デジタルカメラ装置を種々の標準テレビジョン方式に簡単に対応することができる。
【０１０３】
さらに、デジタルカメラ装置の表示器に表示される画像の質の劣化を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】映像データの配列を示す図である。
【図３】補間（ＬＣＯＭＰ）信号を発生する回路の構成を示すブロック図である。
【図４】各信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】第２の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第３の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】第４の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第６の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】文字の一部が削除された表示を示す図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤ
５ ＶＲＡＭ
６、６Ａ、６Ｂ １Ｈディレイ回路
７ データ読出回路
１７、１７Ａ、１７Ｂ セレクタ
１３ 液晶表示パネル
１５ ＴＶモニタ
２１ ＤＲＡＭ
２１ａ、２１ｂ ライン補間回路
２２、２２Ａ、２２Ｂ 撮影画読出回路
２３、２３Ａ、２３Ｂ スーパーインポーズ用映像読出回路
６１ 映像期間パルス発生回路
６２ 映像期間中一定周期カウンタ
Claims (9)
- 与えられる映像信号を補間する補間手段と、
前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を間引いて出力する第１の出力手段と、
前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を間引かずに出力する第２の出力手段と、を備え、
前記補間手段により補間された前記与えられる映像信号を前記第１の出力手段から出力させると共に第２の出力手段から出力させる場合、前記補間手段は補間される画像上の位置を前記第１の出力手段により間引かれる位置と同じにすることを特徴とする画像処理装置。 - 前記与えられる映像信号はＮＴＳＣ規格に適合した信号であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
- 前記補間手段はＰＡＬ規格に適合したライン数の映像信号を補間により生成することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
- 前記第１の出力手段は接続された表示器のライン数に合わせて画像信号を間引くことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
- 前記表示器は液晶表示器であることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
- 前記補間手段に与える映像信号を発生する発生手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
- 前記発生手段は光電変換素子を含むことを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
- 前記与えられる映像信号として撮影画データとスーパーインポーズ用映像データとからなる映像データを記憶する記憶手段と、
前記撮影画データとスーパーインポーズ用映像データとを別々に読み出す読み出し手段と、
前記撮影画データと前記スーパーインポーズ用映像データとを同一画面に表示するために重ね合わせ又は切り替えて前記第１の出力手段及び第２の出力手段に出力するスーパーインポーズ手段と、をさらに有し、
前記補間手段は前記別々に読み出される撮影画データとスーパーインポーズ用映像データとを別々に補間して前記スーパーインポーズ手段に提供することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 前記与えられる映像信号として撮影画データとスーパーインポーズ用映像データとからなる映像データを記憶する記憶手段と、
前記撮影画データとスーパーインポーズ用映像データとを別々に読み出す読み出し手段と、
前記撮影画データと前記スーパーインポーズ用映像データとを同一画面に表示するために重ね合わせ又は切り替えて出力するスーパーインポーズ手段と、をさらに有し、 前記補間手段は前記スーパーインポーズ手段により出力された映像データを補間することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
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Family Applications (1)
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-
1999
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| JPH11317893A (ja) | 1999-11-16 |
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