JPH04170893A - 撮像装置及び記録再生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、例えばビデオカメラ等に用いられる、カラー
の画像信号をディジタルで処理する撮像装置及び記録再
生方式に関するものである。

［従来の技術］ 近年、ビデオ信号をディジタル処理することが多くなっ
てきている。ディジタル化したビデオ信号は、電磁変換
（記録再生）を繰り返しても画質が劣化しない等の優れ
た特性を有する反面、ビデオ信号をそのままディジタル
化すると情報量が膨大になってしまうという問題点があ
った。そこで、従来の撮像装置においては、ビデオ信号
の持つ冗長性を利用した信号圧縮を行い、記憶容量や伝
送時間の大幅な節約を画っていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来例の撮像装置における信号圧
縮方法では、以下のような問題点があった。

通常、ビデオ信号の圧縮は、標準的なビデオ信号形態で
あるＲ−Ｇ−Ｂの信号またはＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ　（輝
度、色差）信号に対してなされる。すでにこのような形
態になってしまっている信号を圧縮したり、コンポジッ
トビデオ信号をこれらに変換するのであれば手間として
は少ないのであるが、ビデオカメラ等においては、撮像
素子からの画像情報を圧縮の前に、これらのＲＧＢ信号
または輝度、色差信号に変換する工程が必要である。

特に、ビデオカメラ等で標準的に用いられている単板ま
たは単管の撮像装置の場合、撮像素子または撮像管の表
面にストライブやモザイク等のカラーフィルタを設けて
一画面上で間欠的にＲ・Ｇ−Ｈの各色情報を取り入れて
いる。そのため、上述の標準的なビデオ信号形態（ＲＧ
Ｂ信号または、輝度、色差信号）を得るには、画面全体
にＲ−Ｇ−Ｂの各色情報を振り分ける補間等の演算処理
が必要であり、標準的なビデオ信号形態を得るための信
号処理工程は複雑になる。

また、標準的なビデオ信号形態に変換した後の圧縮工程
においても、例えば、Ｒ−Ｇ−Ｂ信号に関して言えば、
１画面全体の画素数に対応する情報の圧縮計算がＲ−Ｇ
−Ｂの各色に対してそれぞれ必要であり、圧縮計算にか
かわる画素数が撮像素子単体の画素数の３倍になる。こ
れは、ビデオ信号形態が、輝度、色差信号の場合でも同
様であり、圧縮計算に要する演算量は増大する。

しかも、上述したような信号圧縮のための複雑な信号処
理（演算処理）を、再生装置側ではなく、撮像装置側で
行わなければならない。

つまり、従来例の撮像装置の信号圧縮方法においては、
圧縮計算に先行して複雑な信号処理を行うことと、圧縮
計算自体の演算量が多いことにより、演算時間、消費電
力が大きくなり、野外での撮影等も考えた場合、機器の
小型化のため消費電力が厳しく規制される撮像装置に対
して、撮影時間がかかり、撮影枚数が大幅に減少すると
いう問題点があった。

従って、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、演算量が少なく、電
力消費も少ないディジタル信号処理の可能な撮像装置及
び記録再生方式を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決し目的を達成するために、本発明の撮
像装置は、複数色のドツト配列によるカラーフィルタを
備えた単板撮像素子を用いる撮像装置であって、前記単
板撮像素子から得られるカラー画像情報をモノクロ画像
情報として圧縮するようにしたものである。

また、本発明の記録再生方式は、複数色のドツト配列に
よるカラーフィルタを備えた単板撮像素子から得られる
画像情報を圧縮する撮像装置と、前記圧縮された画像情
報を記録媒体に記録する記録装置と、前記記録媒体から
前記圧縮された画像情報を取り出して伸長する再生装置
とからなり、前記撮像装置において、前記画像情報をモ
ノクロ画像情報として圧縮し、前記再生装置において、
前記モノクロ画像情報を伸長した後に、カラービデオ信
号を形成する処理を行なうようにしたちのである。

［作用］ 上記の構成において、本発明の撮像装置及び記録再生方
式は、撮像装置側での信号圧縮を各画素から得られた信
号から直接行い、ＲＧＢ信号や輝度、色差信号等の標準
的ビデオ信号形成のための複雑な信号処理、色信号の補
間演算等を再生装置側で行なうため、撮像装置側での演
算（信号処理）時間、回路規模、消費電力等全ての点で
向上するように働く。

［実施例］ 以下本発明の好適な一実施例について、図面を参照して
詳細に説明する。

第１図は撮像素子１の前にはりつけられるカラーフィル
タの例で、ここでは話を簡単にするため純色ストライブ
フィルタの例を示した。

図示した如く、撮像素子１は周期的に並んだｍ×ｎ画素
よりなり、垂直方向の各列に対して、それぞれＲ−Ｇ−
Ｂの各色のフィルタが割り当てられている。

第２図は一実施例の撮像装置及び記録装置の構成を示す
ブロック図である。図中、撮像装置７は撮・像素子１、
読み出し回路２、Ａ／Ｄ変換器３、画像圧縮回路４、撮
像素子１のカラーフィルタの構成をコード化した情報等
が記憶されているＲＯＭ６から構成されている。また、
記録装置８は、撮像装置７から出力される画像情報と、
カラーフィルタの構成情報等をフロッピーディスク、Ｉ
Ｃカード等の記録媒体５に記録する。

以下に上述の撮像装置及び記録装置の動作について説明
する。

第１図の如きカラーフィルタがはりつけられた撮像素子
１は、ＭＯＳ等の如く各画素の情報をランダムアクセス
できるようになっている。それに対して読み畠し回路２
の制御により、１画素単位で読み出し、それぞれの画素
の信号電荷をＡ／Ｄ変換器３によりディジタル値に直し
た後、１画面分のディジタル信号を画像圧縮回路４によ
って圧縮して記録媒体５に記録する。

ここで、従来の信号圧縮方法のように、撮像素子１から
の信号を記録媒体５に記録する時に、すでに標準的なビ
デオ信号形態になっている場合には、画像信号の色情報
も同時に記録される。ところが、本実施例の場合には、
各画素の電荷をそのままディジタル化し、圧縮して記録
するので各画素の電荷量が記録されるだけで、色に関す
る情報が記録されない。そのため、再生装置側で復元す
る時に、各画素がどの色に相当するかという情報が必要
である。

撮像素子１の前に設けられるカラーフィルタは、−船釣
に３色程度の色からなり周期性が極めて高いので、その
カラーフィルタの構成情報は簡単なコードで表される。

従って、ＲＯＭ６には撮像素子１のカラーフィルタの構
成情報［この場合、Ｒ−Ｇ−Ｂ純色ストライブフィルタ
であり、左端はＲでＲ，Ｇ、Ｂの順に周期的に並んでい
るという情報＋α（例えば、撮像素子のＩＤナンバー、
（カラーフィルタ＋撮像素子）総合の分光特性、マトリ
クス演算回路の演算係数等）］をコード化したものが記
憶されており、この情報も同時に記録媒体５に記録され
る。

これで、圧縮、記録動作が終わるわけであるが、撮像素
子１の各画素は、Ｒ−Ｇ−Ｂのうちの一色分の情報しか
持っていないので、圧縮演算にかかわる画素数は撮像素
子１の画素数（ｍＸｎ）のみでよく、ＲＧＢ信号や輝度
、色差信号を用いた場合に比較して、大幅に少ない回路
、時間で演算処理が行える。また、ＲＧＢ信号や輝度、
色差信号を形成するための信号処理回路も必要ない。

第３図は再生装置の構成を示したブロック図であり、５
は第２図と同じ記録媒体、１０２は第２図の画像圧縮回
路４の逆演算を行い、元の信号を取り出すための伸長回
路、１０３は画像形成回路、１０４はエンコーダ、１０
５，１０７はＤ／Ａ変換器、１０６は撮像素子１のカラ
ーフィルタの構成情報を解読するデコーダである。

以上が再生装置の構成であり、以下にその動作について
説明する。まず記録媒体５に圧縮されて記録されている
画像情報を伸長回路１０２によりもとの圧縮されない画
像情報に変換する。これにより第１図相当の情報が復元
される。次に、記録媒体５から、画像情報と同時に読み
出され、デコーダ１０６で解読された撮像素子１のカラ
ーフィルタ情報を元に、画像形成回路１０３によりＲＧ
Ｂ信号または輝度、色差信号に変換される。その後エン
コーダ１０４により、ＮＴＳＣ信号に変換され（ここま
ではすべてディジタル信号処理）、これがＤ／Ａ変換器
１０５により、アナログ変換され最終出力（コンポジッ
ト信号）として出力される。

もしもＲＧＢ信号や輝度、色差信号等のコンポーネント
出力が欲しいのであれば、画像形成回路１０３の出力を
そのままＤ／Ａ変換器１０７でアナログ信号に直せばよ
い。

以上説明したように、撮像装置側で記録媒体に記録する
時には、撮像素子の各画素情報をそのままディジタル化
し圧縮したものを記録し、再生する時には、再生装置側
で、各画素の色情報の補間演算、カラービデオ信号への
変換処理等を行わせることにより、撮像装置側の信号処
理及び圧縮演算処理が、大幅に軽減され、回路規模、消
費電力等を軽減させることができる。

なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で上記実施例
を修正もしくは変形したものに適用可能である。

例えば、説明を簡単にするため、カラーフィルタとして
純色ストライブの例についてのみ説明したが、これが補
色になったり、さらにはモザイクになっても同様の効果
が得られることは言うまでもない。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明の撮像装置及び記録再生方式
においては、撮像装置側での信号圧縮を各画素から得ら
れた信号から直接行い、ＲＧＢ信号や輝度、色差信号等
の標準的ビデオ信号形成のための複雑な信号処理、色信
号の補間演算等を再生装置側で行なうため、撮像装置側
での演算（信号処理）時間、回路規模、消費電力等全て
の点で向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は撮像素子の前にはりつけられるカラーフィルタ
の例を示した図、 第２図は一実施例の撮像装置及び記録装置の構成を示す
ブロック図、 第３図は再生装置の構成を示したブロック図である。 図中、１・・・撮像素子、２・・・読み出し回路、３・
・・Ａ／Ｄ変換器、４・・・画像圧縮回路、５・・・記
録媒体、６・・・ＲＯＭ、７・・・撮像装置、８・・・
記録装置、１０２・・・伸長回路、１０３・・・画像形
成回路、１゜４・・・エンコーダ、１０５・・・Ｄ／Ａ
変換器、１０６・・・デコーダ、１０７・・・Ｄ／Ａ変
換器である。 第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数色のドット配列によるカラーフィルタを備え
   た単板撮像素子を用いる撮像装置であつて、 前記単板撮像素子から得られるカラー画像情報をモノク
   ロ画像情報として圧縮することを特徴とする撮像装置。
2. （２）前記カラーフィルタの構成情報を、前記圧縮され
   たモノクロ画像情報とともに出力することを特徴とする
   請求項第１項に記載の撮像装置。
3. （３）複数色のドット配列によるカラーフィルタを備え
   た単板撮像素子から得られる画像情報を圧縮する撮像装
   置と、 前記圧縮された画像情報を記録媒体に記録する記録装置
   と、 前記記録媒体から前記圧縮された画像情報を取り出して
   伸長する再生装置とからなり、 前記撮像装置において、前記画像情報をモノクロ画像情
   報として圧縮し、前記再生装置において、前記モノクロ
   画像情報を伸長した後に、カラービデオ信号を形成する
   処理を行なうことを特徴とする記録再生方式。
4. （４）前記撮像装置は、前記カラーフィルタの構成情報
   及び前記単板撮像素子の特性情報を、前記圧縮された画
   像情報とともに出力することを特徴とする請求項第３項
   に記載の記録再生方式。