JPH04278789A - 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

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JPH04278789A
JPH04278789A JP3063720A JP6372091A JPH04278789A JP H04278789 A JPH04278789 A JP H04278789A JP 3063720 A JP3063720 A JP 3063720A JP 6372091 A JP6372091 A JP 6372091A JP H04278789 A JPH04278789 A JP H04278789A
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color difference
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Kazuyoshi Miyamoto
和佳 宮本
Takashi Asaida
浅井田 貴
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、撮像手段により得られ
る3原色撮像出力信号をディジタル化して、ディジタル
コンポーネントビデオ信号とディジタルコンポジットビ
デオ信号を出力するカラーテレビジョンカメラ装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、カラーテレビジョンカメラ装置
は、撮像手段により得られる被写体像の3原撮像出力信
号から、NTSC(National Televis
ion System Committee)方式やP
AL(Phase Alternation by L
ine )方式などの標準テレビジョン方式に適合した
輝度信号と色差信号を形成するようになっている。そし
て、従来のカラーテレビジョンカメラ装置は、標準テレ
ビジョン方式毎の装置として提供されていた。
【0003】ここで、3原色信号R,G,Bを輝度信号
Yと色差信号I,Qに変換して伝送するNTSC方式で
は、3原色信号R,G,Bに対して、 Y=0.30R+0.59G+0.11Bなる式でY信
号が与えられ、また、 I=0.60R−0.28G−0.32BQ=0.21
R−0.52G+0.31Bなる各式でI,Q信号が与
えられる。そして、上記I信号の帯域特性は、1.3M
Hzでの減衰が2dB以下で、3.6MHzでの減衰が
20dB以上の範囲に入るように規定されている。また
、上記Q信号の帯域特性は、0.4MHzでの減衰が2
dB以下で、0.5MHzでの減衰が6dB以下、0.
6MHzでの減衰が6dB以上の範囲に入るように規定
されている。
【0004】そこで、NTSC方式のカラーテレビジョ
ンカメラ装置では、撮像手段により得られる被写体像の
3原撮像出力信号R,G,Bからマトリクス演算により
上記Y信号とI,Q信号を形成し、上記帯域特性の条件
を満たすように、上記I,Q信号に対してローパスフィ
ルタにより帯域制限を施すようにしている。
【0005】また、3原色信号R,G,Bを輝度信号Y
と色差信号U,Vに変換して伝送するPAL方式では、
3原色信号R,G,Bに対して、 Y=0.30R+0.59G+0.11Bなる式でY信
号が与えられ、また、 V=R−Y U=B−Y なる式でV,U信号が与えられる。そして、上記U,V
信号の各帯域特性は、1.3MHzでの減衰が3dB以
下で、4MHzでの減衰が20dB以上の範囲に入るよ
うに規定されている。
【0006】そこで、PAL方式のカラーテレビジョン
カメラ装置では、撮像手段により得られる被写体像の3
原撮像出力信号R,G,Bからマトリクス演算により上
記Y信号とU,V信号を形成し、上記帯域特性の条件を
満たすように、上記U,V信号に対してローパスフィル
タにより帯域制限を施すようにしている。
【0007】また、ディジタル技術の普及に伴い、映像
関連機器のディジタル化が進められれおり、ディジタル
ベデイ信号規格として、4:2:2ディジタルコンポー
ネント方式のD1規格やディジタルコンポジット方式の
D2規格などが標準化されている。
【0008】上記4:2:2ディジタルコンポーネント
のD1規格では、NTSC方式及びPAL方式ともに、
輝度信号Yのサンプリング周波数として13.5MHz
が採用され、また、色差信号CR ,CB のサンプリ
ング周波数として6.75MHzが採用されている。そ
して、輝度信号Y,色差信号CR ,CB ともに8ビ
ット/サンプルの直線量子化が行われ、輝度信号Yの量
子化レベルは、0%(黒)レベルが16で、100%(
白)レベルが235に規定され、また、色差信号CR 
,CB の量子化レベルは、無信号レベルが128で、
100%カラーバー入力時の最大レベルが225(pp
)に規定されている。
【0009】また、ディジタルコンポジットのD2規格
では、NTSC方式及びPAL方式ともに色副搬送周波
数fSCの4倍のサンプリング周波数fs=4fSCが
採用されている。そして、8ビット/サンプルの直線量
子化が規定されているとともに、バースト部の正確な伝
送や信号処理などに対処するために8ビット/サンプル
の直線量子化も規定されている。そして、ビデオ信号の
8ビット量子レベルは、16進数で示して、0%(黒)
レベルが3Ch、100%(白)レベルがC8hで、シ
ンクチップレベルが04hに規定されている。
【0010】従来、上述の如きD1規格に適合するディ
ジタルコンポーネントビデオ信号やD2規格に適合する
ディジタルコンポジットビデオ信号は、個別のエンコー
ダ回路により形成されていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにD1規格
とD2規格では、異なるサンプリング周波数が採用され
ており、しかも、ビデオ信号の量子レベルも異なるので
、撮像出力信号に対す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において、D
1規格に適合するディジタルコンポーネントビデオ信号
やD2規格に適合するディジタルコンポジットビデオ信
号を出力するには、テレビジョン方式別に、またクロッ
クレートfs 毎に構成された各規格専用のエンコーダ
回路などを用いる必要があった。
【0012】そこで、本発明は、上述の如き問題点に鑑
み、電荷結合素子(CCD:charge coupl
ed 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、共通のエンコーダ回路を用いて、D1規格に適
合するディジタルコンポーネントビデオ信号やD2規格
に適合するディジタルコンポジットビデオ信号を出力す
ることができるようにすることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明に係るカラーテレ
ビジョンカメラ装置は、上述の目的を達成するために、
被写体像を撮像して3原色撮像信号を出力する撮像手段
と、上記撮像手段により得られる3原色撮像信号をディ
ジタル化するアナログ・ディジタル変換手段と、上記ア
ナログ・ディジタル変換手段により得られるディジタル
3原色撮像信号に基づいて、ディジタルコンポーネント
ビデオ信号とディジタルコンポジットビデオ信号を形成
するエンコード手段と、上記エンコード手段により形成
するディジタルコンポーネントビデオ信号の信号レベル
及びディジタルコンポジットビデオ信号の各量子化レベ
ルを規定値に制御するレベル制御手段とを備えて成るこ
とを特徴とするものである。
【0014】
【作用】本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置で
は、撮像手段により得られる3原色撮像信号をアナログ
・ディジタル変換手段でディジタル化したディジタル3
原色撮像信号に基づいて、エンコード手段によりディジ
タルコンポーネントビデオ信号とディジタルコンポジッ
トビデオ信号を形成する。そして、レベル制御手段は、
上記エンコード手段により形成するディジタルコンポー
ネントビデオ信号の信号レベル及びディジタルコンポジ
ットビデオ信号の各量子化レベルを規定値に制御する。
【0015】
【実施例】以下、本発明に係るカラーテレビジョンカメ
ラ装置の一実施例について、図面に従い詳細に説明する
【0016】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。
【0017】この図1に示すカラーテレビジョンカメラ
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。
【0018】この実施例において、カラーテレビジョン
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。
【0019】そして、上記三枚のCCDイメージセンサ
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6の動作モードに応
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。
【0020】上記第1及び第2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D1規格に対応する13.5MHz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2の動作モードでは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 すな
わちD2規格に対応するサンプリング周波数fs =4
fSC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。
【0021】また、上記第3乃至第6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、上記
第3の動作モードではD1規格に対応する13.5MH
z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4の動作モードでは、PAL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
すなわちD2規格に対応するサンプリング周波数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、また、上記第5の動作モードでは、PA
L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 =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、さらに、上記第6の動
作モードでは、PAL方式の水平走査周波数fH の9
44倍のサンプリング周波数fs =994fH 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
【0022】上記空間絵素ずらし法を採用した三枚のC
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。
【0023】ここで、上記図3の(A)には、上記第1
及び第2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乃至第6の動作モードす
なわちPAL方式の撮像動作を行う場合に、上記各CC
D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。
【0024】そして、上記サンプリング周波数fs の
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。
【0025】これら各A/D変換器6R,6G,6Bは
、上記各撮像出力信号SR*,SG*,SB*のサンプ
リングレートfs に等しいクロックレートすなわち上
記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。上
記A/D変換器6R,6G,6Bは、上記各撮像出力信
号SR*,SG*,SB*について、0%レベルが32
で100%レベルが856の量子化レベルに割り付けた
10ビット/サンプルの直線量子化を行うもので、上記
クロックレートfsで上記直線量子化を行うことにより
、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。
【0026】上記A/D変換器6R,6G,6Bにより
得られる各ディジタル色信号DR*,DG*,DB*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。
【0027】すなわち、このカラーテレビジョンカメラ
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)に示すような周波数分布の2fs 
レートのディジタル3原色撮像出力信号として上記各デ
ィジタル色信号DR** ,DG** ,DB** を
出力するようになっている。
【0028】ここで、上記空間絵素ずらし法を採用した
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
*及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。
【0029】上記補間処理部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、エンコーダ回路8に供給
される。
【0030】上記エンコーダ回路8は、上記2fs レ
ートの各ディジタル色信号DR** ,DG** ,D
B** から、D1規格に適合するディジタルコンポー
ネント信号DY** ,DC1* ,DC2* やD2
規格に適合するディジタルコンポジット信号DCSなど
を形成して出力するもので、例えば図5に示すように構
成される。
【0031】すなわち、この図5に示すエンコーダ回路
8は、上記2fs レートの各ディジタル色信号DR*
* ,DG** ,DB** が供給される第1のマト
リクス回路11を備え、この第1のマトリクス回路11
により上記ディジタル色信号DR** ,DG** ,
DB** からディジタル輝度信号DY** を形成す
る。
【0032】上記第1のマトリクス回路11により形成
されたディジタル輝度信号DY** は、黒レベルクリ
ップ回路12により黒レベルがクリップされてから第1
のゲイン調整回路13を介してブランキングミキサ回路
14に供給され、このブランキングミキサ回路14にお
いてブランキッグ・スロープ発生回路15により与えら
れるブランキッグデータが挿入される。上記ブランキン
グミキサ回路15においてブランキッグデータが挿入さ
れたディジタル輝度信号DY** は、第1のセットア
ップ回路16を介してシンクミキサ回路17に供給され
るとともに、第2のセットアップ回路18を介して第1
のセレクタ回路19に供給される。
【0033】上記第1のセットアップ回路16は、上記
ブランキッグデータが挿入されたディジタル輝度信号D
Y** にD2規格におけるセットアップデータを与え
る。 また、上記シンクミキサ回路17は、シンク・スロープ
発生回路20により与えられるシンクデータを上記ディ
ジタル輝度信号DY**に挿入する。上記シンクデータ
が挿入されたディジタル輝度信号DY** は、上記第
1のセレクタ回路19に供給されるとともに、遅延回路
21を介してYCミキサ回路22に供給される。また、
上記シンクミキサ回路17によりシンクデータが挿入さ
れたディジタル輝度信号DY** は、ビューファイン
ダ用のモニタ出力データDVFとして出力端子23から
出力される。 また、上記第2のセットアップ回路18は、上記ブラン
キッグデータが挿入されたディジタル輝度信号DY**
 にD1規格におけるセットアップデータを与える。
【0034】そして、上記第1のセレクタ回路19は、
上記シンクミキサ回路17から供給されるディジタル輝
度信号DY** と上記第2のセットアップ回路18か
ら供給されるディジタル輝度信号DY** とを選択的
に第2のセレクタ回路24に供給するようになっている
【0035】また、上記第1のマトリクス回路11によ
り形成されたディジタル輝度信号DY** は、第2の
マトリクス回路25に供給される。
【0036】上記第2のマトリクス回路25は、上記デ
ィジタル色信号DR** ,DB** が遅延回路26
を介して供給されており、これらディジタル色信号DR
** ,DB** と上記ディジタル輝度信号DY**
 からディジタル色差信号DR−Y** ,DB−Y*
* を形成する。この第2のマトリクス回路25により
形成された各ディジタル色差信号DR−Y** ,DB
−Y** は、プリフィルタ27から第2のゲイン調整
回路28を介してブランキングミキサ回路29に供給さ
れ、このブランキングミキサ回路29において上記ブラ
ンキッグ・スロープ発生回路15により与えられるブラ
ンキッグデータが挿入される。上記ブランキングミキサ
回路29においてブランキッグデータが挿入された各デ
ィジタル色差信号DR−Y** ,DB−Y** は、
上記第2のセレクタ回路24に供給されるとともに、第
1のダウンサンプル回路30を介して第3のマトリクス
回路31に供給される。
【0037】上記第2のセレクタ回路24には、上記デ
ィジタル色信号DR** ,DG** ,DB** が
黒レベルクリップ回路32とブランキングミキサ回路3
3を介して供給されておる。そして、この第2のセレク
タ回路24は、上記ディジタル色信号DR** ,DG
** ,DB** と上記第1のセレクタ回路19によ
り選択されたディジタル輝度信号DY** 及び上記各
ディジタル色差信号DR−Y** ,DB−Y** を
選択的に出力端子34,35,36から出力する。
【0038】また、上記第1のダウンサンプル回路30
は、上記ブランキッグデータが挿入された各2fsクロ
ックレートのディジタル色差信号DR−Y** ,DB
−Y** をダウンサンプルして、fsクロックレート
の各ディジタル色差信号DR−Y*  ,DB−Y*を
形成し、このfsクロックレートの各ディジタル色差信
号DR−Y*  ,DB−Y*を形成を上記第3のマト
リクス回路31に供給する。そして、この第3のマトリ
クス回路31は、上記fsクロックレートの各ディジタ
ル色差信号DR−Y*  ,DB−Y*から、NTSC
方式で規定された色差信号Iに対応するディジタル色差
信号DI*とPAL方式で規定された各色差信号U,V
に対応するディジタル色差信号DU*,DV*を選択的
に形成する。
【0039】上記第3のマトリクス回路31により形成
されるNTSC方式のディジタル色差信号DI*とPA
L方式のディジタル色差信号DV*は、ローパスフィル
タ37に供給され、このローパスフィルタ37により所
定の帯域制限処理が施される。また、上記第3のマトリ
クス回路31により形成されるPAL方式のディジタル
色差信号DU*は、第3のセレクタ回路38を介してロ
ーパスフィルタ39に供給され、このローパスフィルタ
39により所定の帯域制限処理が施される。
【0040】ここで、上記第3のマトリクス回路31に
より形成されるディジタル色差信号DC1すなわち上記
第1及び第2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37は、
NTSC方式において規定された色差信号Iの帯域特性
の条件を満たすように帯域制限するディジタルフィルタ
リング処理を上記NTSC方式のディジタル色差信号D
I*に施し、また、PAL方式において規定された色差
信号Vの帯域特性との条件を満たすように帯域制限する
ディジタル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DV*に施すものである。
【0041】上記ローパスフィルタ37は、図6に上述
の各動作モードにおけるI信号およびU,V信号の減衰
規定値を示してあるように、NTSC方式におけるI信
号の帯域特性を規定している1.3MHzでの減衰が2
dB以下となる条件を上記第1の動作モードすなわちN
TSC方式のD1規格の撮像動作において満たし、PA
L方式におけるV信号の帯域特性を規定している4MH
zでの減衰が20dB以上となる条件を満たすフィルタ
特性とすることにより、上述の第1乃至第6の動作モー
ドにおいて、上記NTSC方式におけるI信号の帯域特
性及びPAL方式におけるV信号の帯域特性の各規定を
満たす帯域制限処理を行うことができる。
【0042】上記ローパスフィルタ37としては、例え
ば数1で与えられる伝達関数H37(z)で示されるフ
ィルタリング処理を施すものが用いられ、図7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37A,37B,37C,37Dにより構成され
る。
【数1】
【0043】上記第1のフィルタブロック37Aは、上
記第3のマトリクス回路31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H37A (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37Aは、その出力信号を上記第2のフィル
タブロック37Bに供給する。
【数2】
【0044】上記第2のフィルタブロック37Bは、上
記第1のフィルタブロック37Aの出力信号に対して、
数3で与えられる伝達関数H37B (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37Bは、その出力信号を上記第3のフィルタ
ブロック37Cに供給する。
【数3】
【0045】上記第3のフィルタブロック37Cは、上
記第2のフィルタブロック37Bの出力信号に対して、
数4で与えられる伝達関数H37C (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37Cは、その出力信号を上記第4のフィル
タブロック37Dに供給する。
【数4】
【0046】上記第4のフィルタブロック37Dは、上
記第3のフィルタブロック37Cの出力信号に対して、
数5で与えられる伝達関数H37D (z)で示される
フィルタリング処理を施す。
【数5】
【0047】上記ローパスフィルタ37により所定の帯
域制限処理が施されたディジタル色差信号DI*は、遅
延回路40を介して第4のセレクタ回路41に供給され
る。また、上記ローパスフィルタ37により所定の帯域
制限処理が施されたディジタル色差信号DV*は、上記
第4のセレクタ回路41に直接供給される。この第4の
セレクタ回路41は、上記NTSC方式のディジタル色
差信号DI*とPAL方式のディジタル色差信号DV*
を選択してバーストミキサ回路42を介して変調回路4
3に供給する。上記バーストミキサ回路42は、上記第
4のセレクタ回路41により選択された上記NTSC方
式のディジタル色差信号DI*又はPAL方式のディジ
タル色差信号DV*に対して、バースト・スロープ発生
回路44により与えられるバーストデータを挿入する。
【0048】また、上記ローパスフィルタ39により所
定の帯域制限処理が施されたPAL方式のディジタル色
差信号DU*は、第5のセレクタ回路45からバースト
ミキサ回路46を介して上記変調回路43に供給される
【0049】さらに、このエンコーダ回路8は、上記2
fs クロックレートの各ディジタル色信号DR** 
,DG** ,DB** が供給される第4のマトリク
ス回路47を備え、この第4のマトリクス回路47によ
り上記ディジタル色信号DR** ,DG** ,DB
** からNTSC方式において規定された色差信号Q
に対応するディジタル色差信号DQ** をを形成する
。上記第4のマトリクス回路47により形成されたNT
SC方式のディジタル色差信号DQ**は、プリフィル
タ48を介して第2のダウンサンプル回路49に供給さ
れる。
【0050】上記第2のダウンサンプル回路49は、上
記2fs クロックレートのディジタル色差信号DQ*
* をダウンサンプすることにより、fs /2クロッ
クレートのディジタル色差信号DQ を形成する。この
第2のダウンサンプル回路49により形成されたfs 
/2クロックレートのディジタル色差信号DQ は、上
記第3のセレクタ回路38を介して上記ローパスフィル
タ39に供給され、このローパスフィルタ39により所
定の帯域制限処理が施される。そして、上記所定の帯域
制限処理が施されたfs /2クロックレートのディジ
タル色差信号DQ は、補間回路50により補間処理が
施されることにより、fs クロックレートのディジタ
ル色差信号DQ*に変換される。上記補間回路50によ
り得られるfs クロックレートのディジタル色差信号
DQ*は、ブランキングミキサ回路51に供給される。
【0051】上記ブランキングミキサ回路51は、ブラ
ンキッグ・スロープ発生回路52により与えられるブラ
ンキッグデータを上記NTSC方式のディジタル色差信
号DQ*に挿入する。このブランキングミキサ回路51
によりブランキッグデータが挿入された上記NTSC方
式のディジタル色差信号DQ*は、上記第5のセレクタ
回路45からバーストミキサ回路46を介して上記変調
回路43に供給される。
【0052】ここで、上記第3のセレクタ回路38によ
り選択されたディジタル色差信号DC2* すなわち上
記第1及び第2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3乃至第6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39は、例えば数6で
与えられる伝達関数H39Q (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H39
U (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8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39A,39B,39C,39D
,39E,39F,39Gにより構成される。
【数6】
【数7】
【0053】上記第1のフィルタブロック39Aは、上
記第3のセレクタ回路38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及び第2の動作モードと上記第3乃至第6の動作
モードとで切り換えられる2種類の伝達関数H39AQ
(z),H39AU(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39A
は、その出力信号を上記第2のフィルタブロック39B
に供給する。
【0054】すなわち、この第1のフィルタブロック3
9Aは、上記第1及び第2の動作モードにおいて上記第
4のマトリクス回路47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、数8で与え
られる伝達関数H39AQ(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39Bに供給する。
【数8】
【0055】また、この第1のフィルタブロック39A
は、上記第3乃至第6の動作モードにおいて上記第3の
マトリクス回路31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、数9で与えられる伝達
関数H39AU(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39
Bに供給する。
【数9】
【0056】上記第2のフィルタブロック39Bは、上
記第1のフィルタブロック39Aの出力信号に対して、
数10で与えられる伝達関数H39B (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39Bは、その出力信号を上記第3のフィ
ルタブロック39Cに供給する。
【数10】
【0057】上記第3のフィルタブロック39Cは、上
記第2のフィルタブロック39Bの出力信号に対して、
数11で与えられる伝達関数H39C (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39Cは、その出力信号を上記第4のフィ
ルタブロック39Dと第5のフィルタブロック39Eに
供給する。
【数11】
【0058】上記第4のフィルタブロック39Dは、上
記第3のフィルタブロック39Cの出力信号に対して、
数12で与えられる伝達関数H39D (z)で示され
るフィルタリング処理を施す。
【数12】
【0059】上記第5のフィルタブロック39Eは、上
記第1及び第2動作モードにおいて、上記第3のフィル
タブロック39Cの出力信号に対して、数13で与えら
れる伝達関数H39E (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3
9Eは、その出力信号を上記第6のフィルタブロック3
9Fに供給する。
【数13】
【0060】上記第6のフィルタブロック39Fは、上
記第1及び第2の動作モードにおいて、上記第5のフィ
ルタブロック39Eの出力信号に対して、数14で与え
られる伝達関数H39F (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
39Fは、その出力信号を上記第7のフィルタブロック
39Gに供給する。
【数14】
【0061】上記第7のフィルタブロック39Gは、上
記第1及び第2の動作モードにおいて、上記第6のフィ
ルタブロック39Fの出力信号に対して、数15で与え
られる伝達関数H39G (z)で示されるフィルタリ
ング処理を施す。
【数15】
【0062】ここで、上記ローパスフィルタ39の第1
のフィルタブロック39Aは、例えば図9に示すように
構成される。この第1のフィルタブロック39Aは、そ
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。
【0063】また、この第1のフィルタブロック39A
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。
【0064】このような構成の第1のフィルタブロック
39A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及び第2の動作モードにおいて、上記第4
のマトリクス回路47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H39AQ(z)で示されるフィルタ
リング処理を施すことができる。
【0065】また、この第1のフィルタブロック39A
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3乃至第6の動作モードにおいて、上記第3のマト
リクス回路31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H39AU(z)で示されるフィルタリング処理を
施すことができる。
【0066】このような構成の上記ローパスフィルタ3
9は、上記数6で与えられる伝達関数H39Q (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*に施すことにより、NTSC方
式において規定されたQ信号の帯域特性に対応する帯域
制限を行い、また、上記数7で与えられる伝達関数H3
9U (z)で示されるフィルタリング処理を上記PA
L方式のディジタル色差信号DU*を施すことにより、
PAL方式において規定されたU信号の帯域特性に対応
する帯域制限を行うことができる。
【0067】上記ローパスフィルタ39により所定のフ
ィルタリング処理が施された上記NTSC方式のディジ
タル色差信号DQ*又はPAL方式のディジタル色差信
号DU*が上記第5のセレクタ回路45を介して供給さ
れる上記バーストミキサ回路46は、上記第5のセレク
タ回路45により選択された上記NTSC方式のディジ
タル色差信号DQ*又はPAL方式のディジタル色差信
号DU*に対して、上記バースト・スロープ発生回路4
4により与えられるバーストデータを挿入する。
【0068】そして、上記変調回路43は、上記各ロー
パスフィルタ37,39により所定の帯域制限が施され
た図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、搬送
波発生器53により与えられる色副搬送波を直交2軸変
調する変調処理を行う。
【0069】上記変調回路43により得られるfs レ
ートの変調色差信号MOD.C* は、上記第1及び第
2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、上記第3乃至第6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+f
SC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
43により得られるfs レートの変調色差信号MOD
.C* は、直接及びレート変換回路54を介して第6
のセレクタ回路55に供給され、この第6のセレクタ回
路55から上記YCミキサ回路22に供給されるととも
に信号出力端子56から出力される。
【0070】ここで、上記変調回路43により得られる
fs レートの変調色差信号MOD.C* は、上述の
ように、上記第1及び第2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3乃至第6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。
【0071】そこで、上記レート変換回路54は、上記
変調回路43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及び第2の動
作モードでは図3の(F)に示すようなフィルタ特性に
よりfSCの周波数成分と7fSCの周波数成分を抽出
するディジタルフィルタリング処理を行い、8fSCの
周波数に対応する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3乃至第6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。
【0072】ここで、上記レート変換回路54は、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
・フィルタにより構成される。このレート変換回路54
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。
【0073】上記レート変換回路54は、上記変調回路
43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YCミキサ回路22に供給する。
【0074】そして、上記YCミキサ回路22は、上記
シンクミキサ回路17から上記遅延回路21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54により得られる2f
s 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
、出力端子57から出力される。
【0075】このような構成のエンコーダ回路8におい
て、上記第1及び第2のゲイン調整回路13,28は、
上述の各動作モードに応じたゲインの設定制御がなされ
る。
【0076】例えば、上記第1及び第3の動作モードで
は、0%レベルが16で100%レベルが235に対応
する8ビット/サンプルのディジタル輝度信号DY**
 を出力するように上記第1のゲイン調整回路13のゲ
イン設定がなされる。また、0%レベルが128、−1
00%レベルが16で+100%レベルが240に対応
する8ビット/サンプルのディジタル色差信号DC1*
 ,DC2* を出力するように上記第2のゲイン調整
回路28のゲイン設定がなされる。これにより上記D1
規格に対応する8ビット/サンプルのディジタル輝度信
号DY** とディジタル色差信号DC1*,DC2*
 が得られる。
【0077】また、上記第2の動作モードでは、シンク
チップレベルが16、0%レベルが240で、100%
レベルが800に対応する10ビット/サンプルのディ
ジタルコンポジットビデオ信号DCS**を出力するよ
うに上記第1及び第2のゲイン調整回路13,28の各
ゲイン設定がなされる。これにより上記D2規格に対応
するNTSC方式の10ビット/サンプルのディジタル
コンポジットビデオ信号DCS**を得ることができる
【0078】さらに、上記第4の動作モードでは、シン
クチップレベルがが16、0%レベルが256で、10
0%レベルが816に対応する10ビット/サンプルの
ディジタルコンポジットビデオ信号DCS**を出力す
るように上記第1及び第2のゲイン調整回路13,28
の各ゲイン設定がなされる。これにより上記D2規格に
対応するPAL方式の10ビット/サンプルのディジタ
ルコンポジットビデオ信号DCS**を得ることができ
る。
【0079】
【発明の効果】本発明に係るカラーテレビジョンカメラ
装置では、撮像手段により得られる3原色撮像信号をア
ナログ・ディジタル変換手段でディジタル化したディジ
タル3原色撮像信号に基づいて、エンコード手段が形成
するディジタルコンポーネントビデオ信号の信号レベル
及びディジタルコンポジットビデオ信号の各量子化レベ
ルをレベル制御手段により規定値に制御することによっ
て、D1規格に適合したディジタルコンポジットビデオ
信号やD2規格に適合したディジタルコンポジットビデ
オ信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置の
構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
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。
【図3】図1に示したカラーテレビジョンカメラ装置の
NTSC方式の撮像動作の説明に供する特性図である。
【図4】図1に示したカラーテレビジョンカメラ装置の
PAL方式の撮像動作の説明に供する特性図である。
【図5】図1に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
おけるエンコーダ回路の具体的な構成例を示すブロック
図である。
【図6】図1に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
おいて、NTSC方式の色差信号IとPAL方式の色差
信号Vを共通のローパスフィルタにより帯域制限を行う
ためのフィルタ特性を示す特性線図である。
【図7】図1に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
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。
【図8】図1に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
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。
【図9】図8に示したローパスフィルタを構成している
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。
【符号の説明】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  被写体像を撮像して3原色撮像信号を
    出力する撮像手段と、上記撮像手段により得られる3原
    色撮像信号をディジタル化するアナログ・ディジタル変
    換手段と、上記アナログ・ディジタル変換手段により得
    られるディジタル3原色撮像信号に基づいて、ディジタ
    ルコンポーネントビデオ信号とディジタルコンポジット
    ビデオ信号を形成するエンコード手段と、上記エンコー
    ド手段により形成するディジタルコンポーネントビデオ
    信号の信号レベル及びディジタルコンポジットビデオ信
    号の各量子化レベルを規定値に制御するレベル制御手段
    とを備えて成るカラーテレビジョンカメラ装置。
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EP92301828A EP0507450B1 (en) 1991-03-06 1992-03-04 Digital colour television camera apparatus
KR1019920003605A KR100254959B1 (ko) 1991-03-06 1992-03-05 칼러 텔레비젼 카메라 장치

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