JPH04269091A - カラーテレビジョンカメラ装置 - Google Patents
カラーテレビジョンカメラ装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
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。
arge coupled 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、上記固体イメジー
センサ自体がサンプリング系であるために、上記固体イ
メジー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ら知られ
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f
s =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ジーセンサによ
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
波歪みを生してしまい、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f
s 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ジー
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、上記2fs レー
トのディジタルコンポジットビデオ信号をアナログ化す
るディジタル・アナログ変換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・アナログ変換手段によりアナログ化して、アナログ
コンポジットビデオ信号を出力する。
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、PAL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f
s (fs =944fH )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CCDイメージセンサ4R,4Bによる赤色撮
像出力信号SR*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P
AL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。
読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
,5Bを介してアナログ・ディジタル(A/D)変換器
6R,6G,6Bに供給される。
、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CCD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,6G,6Bと、これらのA/D変換器6R,6
G,6Bにより得られる各ディジタル色信号DR*,D
G*,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** ,DG** ,DB** を形成する
上記補間処理部7R,7G,7Bとにより、図3の(B
)又は図4の(B)又はに示すような周波数分布の2f
s 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,7G,7Bにより補間処理を施すことによって
、上記2fs 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。
ートの各ディジタル色信号DR** ,DG** ,D
B** についてのマトリクス演算処理によって、2f
s 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* ,D
C2* 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
** ,DG** ,DB** をダウンサンプルする
ことにより、上記fs 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、2
fs 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21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DC1* (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,10
D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H11Q (z)で示されるフィルタリング処理
を上記NTSC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,11B,11C,11D,11E,1
1F,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),H11
AU(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D
Q*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H11
G (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H1
1AQ(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H1
1AU(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DC1*
(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
。
ートの変調色差信号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fs−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13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fS
C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2fs 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1
3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H13C
(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
201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の切り換器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の切り換器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の切り換器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の切り換器223に供給する。 上記第5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”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223
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2
32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。
、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M
OD.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2fs 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* ,D
C2* 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。
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、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M
OD.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f
s 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PAL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ジー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。
G,6B・・・A/D変換器 7R,7G,7B・・・補間処理部 8・・・・・・・・・・マトリクス回路12・・・・・
・・・・・変調回路 13・・・・・・・・・・レート変換回路14・・・・
・・・・・・加算器
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、
上記2fs レートのディジタルコンポジットビデオ信
号をアナログ化するディジタル・アナログ変換手段とを
備えてなるカラーテレビジョンカメラ装置。
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