JPH05207329A - Signal processing circuit for digital video camera - Google Patents

Signal processing circuit for digital video camera

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JPH05207329A
JPH05207329A JP4015266A JP1526692A JPH05207329A JP H05207329 A JPH05207329 A JP H05207329A JP 4015266 A JP4015266 A JP 4015266A JP 1526692 A JP1526692 A JP 1526692A JP H05207329 A JPH05207329 A JP H05207329A
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JP
Japan
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circuit
digital
signal
output
video camera
Prior art date
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Application number
JP4015266A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Maenaka
章弘 前中
Haruhiko Murata
治彦 村田
Yukio Mori
幸夫 森
Toru Asaeda
徹 朝枝
Toru Yamamoto
徹 山本
Kiyotada Kawakami
聖肇 川上
Masao Takuma
正男 宅間
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05207329A publication Critical patent/JPH05207329A/en
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Abstract

PURPOSE:To decrease the capacity of a memory to be used for a digital signal processing, and to simplify a digital processing circuit, in a digital video camera. CONSTITUTION:The number of bits of a digital signal are compressed by a non-linear data compressing circuit 5, the digital signal processing or a writing in a memory 7 is operated, a signal obtained after the signal processing or read from the memory 7 is extended by a non-linear data extending circuit 8, and the original digital signal is restored. And also, the data compression circuit 5 and the data extending circuit 8 are operated in combination with a comparator circuit, bit shift circuit, and selecting circuit or the like.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子から得られる
アナログ映像信号をデジタル信号に一旦変換して、電子
ズームや手ブレ補正等のための信号処理をデジタル的に
行うようにしたデジタルビデオカメラに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital video in which an analog video signal obtained from an image pickup device is once converted into a digital signal, and signal processing for electronic zoom, camera shake correction and the like is digitally performed. Regarding the camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラの信号処理をデジタル化し
た場合の利点の一つとして、電子ズームや手ブレ補正等
をデジタルメモリを使用して比較的容易に実現できるこ
とが挙げられる。
2. Description of the Related Art One of the advantages of digitizing the signal processing of a video camera is that electronic zoom and camera shake correction can be realized relatively easily using a digital memory.

【0003】このような場合、従来は、CCD撮像素子
から得るアナログ映像信号をA/D変換器によって8ビ
ットのデジタル信号に変換し、この8ビットのデジタル
信号を各種メモリに格納した後、上記各機能を実現する
ためのデジタル信号処理を行っている。
In such a case, conventionally, an analog video signal obtained from a CCD image pickup device is converted into an 8-bit digital signal by an A / D converter, the 8-bit digital signal is stored in various memories, and then, Digital signal processing is performed to realize each function.

【0004】しかしながら、このようなビデオカメラに
於いて、8ビットのデジタル信号に対してガンマ補正等
の所謂非線形処理を行うと、処理後の信号にノイズが目
立つようになる。これは、A/D変換器の量子化精度の
不足によって発生する映像信号の低レベル部の量子化誤
差が、非線形処理によって拡大されるからである。
However, in such a video camera, when so-called non-linear processing such as gamma correction is performed on an 8-bit digital signal, noise becomes noticeable in the processed signal. This is because the quantization error in the low level part of the video signal, which is caused by the lack of the quantization accuracy of the A / D converter, is enlarged by the non-linear processing.

【0005】このような欠点を解消するには、A/D変
換器にビット数の大きなものを使用して量子化精度を向
上させればよい訳であるが、現在では8ビットよりビッ
ト数の大きいA/D変換器は高価であり、又、それに伴
い前述のような信号処理回路に大きな容量のメモリが必
要になることから、これに代えて次のような方法が提案
されている。それは、特開平2−23778号公報(H
04N5/14)に示されるように、映像信号の低レベ
ル部に必要な量子化精度を確保するためにアナログ映像
信号をA/D変換前に折線近似により非線形化し、この
非線形化後のアナログ信号をA/D変換して各種デジタ
ル信号処理するようにしたものである。
In order to eliminate such a drawback, it is sufficient to use an A / D converter having a large number of bits to improve the quantization accuracy, but at present, the number of bits is less than 8 bits. A large A / D converter is expensive, and accordingly, a large capacity memory is required for the signal processing circuit as described above. Therefore, the following method has been proposed instead. It is disclosed in JP-A-2-23778 (H
04N5 / 14), the analog video signal is non-linearized by line approximation before A / D conversion in order to secure the quantization accuracy required for the low level part of the video signal, and the analog signal after this non-linearization is Is subjected to A / D conversion for various digital signal processing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法に依れば、アナログ回路を構成する素子の温度やバ
ラツキ等による不安定性により各折線特性の境界部が変
動するため、A/D変換後のデジタル処理によって確実
に線形に復元することは困難であり、上記境界部での画
質劣化を招く。このため、大きな画質劣化を伴うことな
く、デジタル信号のビット数を減少させて、電子ズーム
や手ブレ補正等のデジタル処理を行う際に必要とするメ
モリ容量を大幅に削減することは困難であった。
However, according to the above method, the boundary of each broken line characteristic varies due to the instability due to the temperature and variations of the elements constituting the analog circuit. It is difficult to surely restore linearly by the digital processing of 1., which causes deterioration of image quality at the boundary portion. Therefore, it is difficult to reduce the number of bits of the digital signal and to significantly reduce the memory capacity required for digital processing such as electronic zoom and camera shake correction without causing significant image quality deterioration. It was

【0007】そこで、本発明はこのような欠点を解消し
たデジタルビデオカメラを実現することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to realize a digital video camera which eliminates such drawbacks.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明では、アナログ映
像信号をA/D変換して得たデジタル信号をデータ圧縮
回路によって一旦非線形圧縮してビット数を減少させ、
その圧縮された信号に対してデジタル処理回路で線形の
各種デジタル信号処理を行い、そのデジタル処理後の信
号をデータ伸長回路によって非線形伸長して元のビット
数のデジタル信号に復元し、その後、D/A変換してア
ナログ映像信号に戻すようにした。
According to the present invention, a digital signal obtained by A / D converting an analog video signal is once nonlinearly compressed by a data compression circuit to reduce the number of bits.
Various linear digital signal processing is performed on the compressed signal by the digital processing circuit, and the signal after the digital processing is nonlinearly expanded by the data expansion circuit to restore the original digital signal of the number of bits, and then D A / A conversion is performed to restore the analog video signal.

【0009】また、前記データ圧縮回路は、非線形圧縮
特性を折線近似する際の各折線の傾斜に相当するゲイン
をA/D変換後のデジタル信号にそれぞれ与える複数の
ビットシフト回路と、前記デジタル信号を前記各折線の
始点又は終点の入力レベルに相当する複数の閾値と比較
する比較回路と、この比較回路の出力に応じて前記複数
のビットシフト回路の出力信号の一つを選択して導出す
る第1選択回路と、前記比較回路の出力に応じて前記各
折線の出力軸との交点に相当するオフセット値の一つを
選択して導出する第2選択回路と、この第1第2選択回
路の各出力信号を加算して圧縮後のデジタル出力信号を
得る加算回路とから構成される。
Further, the data compression circuit includes a plurality of bit shift circuits each of which provides a digital signal after A / D conversion with a gain corresponding to the slope of each polygonal line when the nonlinear compression characteristic is approximated by a polygonal line, and the digital signal. With a plurality of thresholds corresponding to the input level at the start point or the end point of each polygonal line, and one of the output signals of the plurality of bit shift circuits is selected and derived in accordance with the output of the comparison circuit. A first selection circuit and a second selection circuit that selects and derives one of the offset values corresponding to the intersection of the output line of each broken line according to the output of the comparison circuit; and the first and second selection circuits. And an adder circuit that obtains a compressed digital output signal by adding the respective output signals.

【0010】更に、前記データ伸長回路は、非線形伸長
特性を折線近似する際の各折線の傾斜に相当するゲイン
をそれぞれ与える複数のビットシフト回路と、前記デジ
タル処理回路から出力されるデジタル信号を前記各折線
の始点又は終点の入力レベルに相当する複数の閾値と比
較する比較回路と、この比較回路の出力に応じて前記各
折線の入力軸との交点に相当するオフセット値の一つを
選択して導出する第3選択回路と、この第3選択回路の
出力信号を前記デジタル信号から減算して前記各ビット
シフト回路に入力させる減算回路と、前記比較回路の出
力に応じて前記複数のビットシフト回路の出力信号の一
つを選択して伸長後のデジタル出力信号として導出する
第4選択回路とから構成される。
Further, the data decompression circuit outputs a digital signal output from the digital processing circuit and a plurality of bit shift circuits each of which gives a gain corresponding to the slope of each polygonal line when the nonlinear expansion characteristic is approximated by a polygonal line. A comparison circuit that compares a plurality of threshold values corresponding to the input level at the start point or the end point of each broken line and one of the offset values corresponding to the intersection of the input axis of each broken line is selected according to the output of this comparison circuit. A third selection circuit derived from the digital signal, a subtraction circuit for subtracting the output signal of the third selection circuit from the digital signal and inputting the signal to each of the bit shift circuits, and the plurality of bit shifts according to the outputs of the comparison circuit. A fourth selection circuit for selecting one of the output signals of the circuit and deriving it as a decompressed digital output signal.

【0011】[0011]

【作 用】本発明に依れば、アナログ映像信号をA/D
変換してデジタル的に信号処理を行う際に、そのデジタ
ル信号処理の前後で非線形の圧縮/伸長が行われること
により、デジタル信号処理及びそれに使用するメモリへ
の書込み/読出しがビット数の少ないデジタル信号に対
して大きな画質劣化を伴うことなく行われる。
[Operation] According to the present invention, an analog video signal is converted into an A / D signal.
When performing conversion and digital signal processing, non-linear compression / expansion is performed before and after the digital signal processing, so that digital signal processing and writing / reading to / from the memory used for the digital signal processing have a small number of bits. It is performed on the signal without significant image quality deterioration.

【0012】また、上記の圧縮/伸長は、乗算器を使用
することなく、ビットシフト回路、比較回路、選択回路
等の安価なデジタル要素回路の組合わせにより非常に簡
単に実現される。
The above compression / expansion can be realized very easily by using a combination of inexpensive digital element circuits such as a bit shift circuit, a comparison circuit and a selection circuit without using a multiplier.

【0013】[0013]

【実施例】図面は本発明の一実施例を示し、図1は本発
明に関係するデジタルビデオカメラの要部ブロック図で
ある。同図に於いて、1はCCD撮像素子、2はその撮
像素子1からのアナログ映像信号を適当なタイミングで
順次サンプルホールドするサンプルホールド回路であ
り、そのサンプルホールド後の映像信号がA/D変換回
路3で10ビットのデジタル信号に変換される。このデ
ジタル信号は一方では信号選択回路4に直接入力され、
他方ではデータ圧縮回路5に入力される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram of the essential parts of a digital video camera relating to the present invention. In the figure, 1 is a CCD image pickup device, 2 is a sample and hold circuit for sequentially sampling and holding an analog image signal from the image pickup device 1 at appropriate timing, and the image signal after the sample and hold is A / D converted. The circuit 3 converts it into a 10-bit digital signal. On the one hand, this digital signal is directly input to the signal selection circuit 4,
On the other hand, it is input to the data compression circuit 5.

【0014】前記データ圧縮回路5は、0〜1023レ
ベルを表す10ビットの前記デジタル信号を8ビットの
信号(0〜255レベル)に圧縮するために、図2Aに
示す5本の折線で近似される非線形特性によるレベル圧
縮を行い、その圧縮後の8ビットのデジタル信号が次の
デジタル処理回路6に入力される。このデジタル処理回
路6は、入力された8ビットのデジタル映像信号に対し
て、必要に応じてメモリ7を使用しながら、水平、垂直
補間やY/C(輝度/色)分離或るいは電子ズームや手
ブレ補正等のための、線形の各種デジタル信号処理を行
う。従って、前記メモリ7への書込み及び読出しは何れ
も8ビットのまゝ行われる。そして、このデジタル処理
後の信号がデータ伸長回路8に入力される。
The data compression circuit 5 is approximated by five broken lines shown in FIG. 2A in order to compress the 10-bit digital signal representing levels 0 to 1023 into an 8-bit signal (0 to 255 levels). Level compression is performed according to the nonlinear characteristic described above, and the 8-bit digital signal after the compression is input to the next digital processing circuit 6. The digital processing circuit 6 uses the memory 7 as necessary for the input 8-bit digital video signal while performing horizontal and vertical interpolation and Y / C (luminance / color) separation or electronic zoom. Performs various linear digital signal processing for image stabilization and image stabilization. Therefore, both writing and reading to the memory 7 are carried out up to 8 bits. Then, the digitally processed signal is input to the data expansion circuit 8.

【0015】前記データ伸長回路8は、入力された8ビ
ットのデジタル信号を元の10ビットのデジタル信号に
復元するために、先の図2Aと丁度逆の特性を呈する図
2Bの5本の折線で近似される非線形特性によるレベル
伸長を行う。そして、その伸長後の10ビットのデジタ
ル信号が前記信号選択回路4に入力される。
The data decompression circuit 8 restores the inputted 8-bit digital signal to the original 10-bit digital signal, so that the data decompression circuit 8 exhibits exactly the opposite characteristic to that of FIG. Level expansion is performed by the non-linear characteristic approximated by. Then, the expanded 10-bit digital signal is input to the signal selection circuit 4.

【0016】前記信号選択回路は4は、デジタル映像信
号を処理する際に、信号処理の内容によってはレベル圧
縮せずに10ビットのまゝ行う方がよい場合に、上記デ
ータ圧縮/伸長回路をバイパスするために設けられたも
のであり、必要に応じてA/D変換回路3からの信号と
データ伸長回路8からの信号を選択して導出するように
なっている。
The signal selection circuit 4 is provided with the data compression / expansion circuit 4 when the digital video signal is processed, if it is better to perform 10 bits without level compression depending on the content of the signal processing. It is provided for bypassing, and the signal from the A / D conversion circuit 3 and the signal from the data expansion circuit 8 are selected and derived as needed.

【0017】図3は前記データ圧縮回路5の具体的構成
を示しており、10は10ビットの入力デジタル信号を
図2Aの圧縮特性を表す5本の折線C1〜C5の各始点又
は終点の入力レベルに相当する閾値(96、192、384、768)
と比較する比較回路、12〜15は上記各折線の傾斜に
相当するゲイン(1/2、1/4、1/8、1/16)をそれぞれ与える
ビットシフト回路、16は上記入力デジタル信号の直通
路11(ゲイン=1のビットシフト回路)又はビットシ
フト回路12〜15のうちの一つの出力信号を前記比較
回路10の出力に応じて選択して導出する第1選択回
路、17は上記各折線の出力軸(Y軸)との交点に相当
するオフセット値(0、48、96、144、192)を前記第1選択回
路15の出力に応じて選択して導出する第2選択回路、
また、18は上記第1第2選択回路15、16の出力信
号をデジタル加算して出力する加算回路である。
FIG. 3 shows a concrete configuration of the data compression circuit 5, in which 10 is an input of a 10-bit input digital signal to each start point or end point of the five broken lines C1 to C5 representing the compression characteristic of FIG. 2A. Threshold corresponding to level (96, 192, 384, 768)
Comparing circuits for comparing with the above, 12 to 15 are bit shift circuits for giving gains (1/2, 1/4, 1/8, 1/16) corresponding to the inclinations of the respective polygonal lines, and 16 is a circuit for input digital signals. A first selection circuit for selecting and deriving an output signal of one of the direct path 11 (a bit shift circuit having a gain of 1) or the bit shift circuits 12 to 15 in accordance with the output of the comparison circuit 10; A second selection circuit for selecting and deriving an offset value (0, 48, 96, 144, 192) corresponding to the intersection of the polygonal line with the output axis (Y axis) according to the output of the first selection circuit 15;
Reference numeral 18 denotes an adder circuit that digitally adds the output signals of the first and second selection circuits 15 and 16 and outputs the result.

【0018】したがって、図3に於いて、今、例えばレ
ベル120を示す10ビットの入力信号が入力される
と、96<120<192であるから比較回路10は第
2の出力を呈し、それによって第1選択回路15はビッ
トシフト回路12の出力値60を出力し、第2選択回路
16はオフセット値48を導出する。そして、この各出
力値の加算結果であるレベル108の8ビットの信号
(01101100)が加算回路18から出力される。
これは図2Aの圧縮特性の折線C2を使用してレベル圧
縮が行われたことになる。
Therefore, in FIG. 3, when a 10-bit input signal indicating, for example, the level 120 is input, 96 <120 <192, so that the comparison circuit 10 presents the second output. The first selection circuit 15 outputs the output value 60 of the bit shift circuit 12, and the second selection circuit 16 derives the offset value 48. Then, the 8-bit signal of level 108 (01101100), which is the addition result of the respective output values, is output from the addition circuit 18.
This means that the level compression is performed using the broken line C2 of the compression characteristic of FIG. 2A.

【0019】その他のレベルのデジタル信号が入力され
た場合も、その信号レベルに応じた圧縮特性の折線C1
〜C5即ち直通路11又はビットシフト回路12〜15
の出力値とオフセット値が選択されることによって、0
〜1023レベルに亘る10ビットのデジタル信号が0
〜255レベルに亘る8ビットのデジタル信号に変換さ
れて出力されることになるのである。
Even when digital signals of other levels are input, the polygonal line C1 of the compression characteristic corresponding to the signal level is input.
.About.C5, that is, the direct path 11 or the bit shift circuits 12 to 15
By selecting the output value and offset value of
10-bit digital signal ranging from -1023 levels to 0
That is, it is converted into an 8-bit digital signal with up to 255 levels and then output.

【0020】次に、図4は図1内のデータ伸長回路8の
具体的構成を示しており、20は8ビットの入力信号を
図2Bの伸長特性を表す5本の折線E1〜E5の各始点又
は終点の入力レベルに相当する閾値(96、144、192、240)と
比較する比較回路、21はこの比較回路20の出力に応
じて上記各折線の入力軸(X軸)との交点に相当するオ
フセット値(0、48、96、144、192)の一つを選択して導出す
る第3選択回路、22はこの選択回路の出力信号を上記
入力信号から減算する減算回路、24〜27はこの減算
回路の出力信号に対して上記各折線の傾斜に相当するゲ
イン(2、4、8、16)をそれぞれ与えるビットシフト回路、2
8は前記比較回路20の出力に応じて前記減算回路22
からの直通路23(ゲイン=1のビットシフト回路)及
び各ビットシフト回路24〜27の出力信号のうちの一
つを選択して導出する第4選択回路である。
Next, FIG. 4 shows a concrete structure of the data expansion circuit 8 in FIG. 1, and 20 is each of the five broken lines E1 to E5 showing the expansion characteristics of the 8-bit input signal in FIG. 2B. A comparison circuit for comparing with a threshold value (96, 144, 192, 240) corresponding to the input level of the start point or the end point, and 21 indicates the intersection of the polygonal line and the input axis (X axis) according to the output of the comparison circuit 20. A third selection circuit that selects and derives one of the corresponding offset values (0, 48, 96, 144, 192), 22 is a subtraction circuit that subtracts the output signal of this selection circuit from the input signal, 24-27 Is a bit shift circuit for giving a gain (2, 4, 8, 16) corresponding to the slope of each polygonal line to the output signal of the subtraction circuit.
8 is the subtraction circuit 22 according to the output of the comparison circuit 20.
Is a fourth selection circuit for selecting and deriving one of the output signals of the direct path 23 (bit shift circuit of gain = 1) and each of the bit shift circuits 24 to 27.

【0021】したがって、図4に於いて、今、例えばレ
ベル108を示す8ビットの入力信号が入力されると、
96<108<144であるから比較回路20は第2の
出力を呈し、それによって第3選択回路21はオフセッ
ト値48を導出し、従って、減算回路22の出力信号は
60となる。そして、比較回路20の上記第2の出力に
よって第4選択回路27はこの信号が入力されたときの
ビットシフト回路24の10ビットの出力信号60×2
=120即ち(0001111000)を導出する。従
って、図2Bの伸長特性の折線E2を使用してレベル伸
長が行われたことになる。
Therefore, in FIG. 4, when an 8-bit input signal indicating the level 108 is input,
Since 96 <108 <144, the comparison circuit 20 presents the second output, which causes the third selection circuit 21 to derive the offset value 48, so that the output signal of the subtraction circuit 22 is 60. Then, by the second output of the comparison circuit 20, the fourth selection circuit 27 outputs the 10-bit output signal 60 × 2 of the bit shift circuit 24 when this signal is input.
= 120, that is, (0001111000) is derived. Therefore, the level extension is performed using the broken line E2 of the extension characteristic of FIG. 2B.

【0022】その他のレベルのデジタル信号が入力され
た場合も、その信号レベルに応じた伸長特性の折線E1
〜E5即ち直通路23又はビットシフト回路24〜27
の出力値とオフセット値が選択されることによって、0
〜253レベルに亘る8ビットのデジタル信号が元の0
〜1023レベルに亘る10ビットのデジタル信号に変
換されて出力されることになるのである。
Even when a digital signal of another level is input, a polygonal line E1 having an extension characteristic corresponding to the signal level is input.
~ E5, that is, the direct path 23 or the bit shift circuits 24 to 27
By selecting the output value and offset value of
8 bit digital signal over 253 levels is 0
It is converted into a 10-bit digital signal ranging from -1023 levels and output.

【0023】図5Aは図1のA/D変換回路3の出力信
号が9ビットのときに、その9ビットの信号の最下位桁
に1ビットの0を付加することによって10ビットの信
号に変換し、この10ビットの信号を8ビットに非線形
圧縮する場合の圧縮特性を示している。また、図5Bは
その8ビットの信号を10ビットに非線形伸長する場合
の伸長特性を示しており、この圧縮/伸長各特性は何れ
も3本の折線で近似されるようになっている。
FIG. 5A shows that when the output signal of the A / D conversion circuit 3 of FIG. 1 is 9 bits, it is converted into a 10 bit signal by adding 1 bit of 0 to the least significant digit of the 9 bit signal. However, the compression characteristics when the 10-bit signal is non-linearly compressed to 8 bits are shown. Further, FIG. 5B shows a decompression characteristic when the 8-bit signal is non-linearly decompressed to 10 bits, and each compression / decompression characteristic is approximated by three broken lines.

【0024】また、この図5の場合のデータ圧縮回路及
びデータ伸長回路の回路構成は図示しないが、図5A、
Bと図3、図4との対比から容易に分かるように、図3
於いてビットシフト回路を12、14、15の3個、オ
フセット値も0、144、192の3個とし、比較回路
10の閾値を384、768の2個とする。また、直通
路11を削除すればよい。同様に図4に於て、ビットシ
フト回路を24、26、27の3個、オフセット値を
0、144、192とし、比較回路20の閾値を19
2、240とし、且つ、直通路23を削除すればよい。
Although the circuit configurations of the data compression circuit and the data decompression circuit in FIG. 5 are not shown in FIG.
As can be easily understood from the comparison between B and FIG. 3 and FIG.
In this case, the number of bit shift circuits is 12, 14, 15 and the offset value is 0, 144, 192, and the threshold value of the comparison circuit 10 is 384, 768. Further, the straight passage 11 may be deleted. Similarly, in FIG. 4, the number of bit shift circuits is 24, 26 and 27, the offset values are 0, 144 and 192, and the threshold value of the comparison circuit 20 is 19.
2, 240, and the direct passage 23 may be deleted.

【0025】以上は図1に示すようにデータ圧縮回路5
で非線形圧縮したデジタル映像信号に対して前述した線
形の各種デジタル処理を施したのち、データ伸長回路8
で非線形伸長して元の信号に復元する場合の実施例を例
にとって説明したが、このような圧縮を行う大きな目的
は、上記デジタル処理の際に使用するメモリ7の容量を
削減することにある。したがって、上記デジタル信号処
理自体は圧縮前の信号に対して行った方が良い場合は、
図6の実施例のように構成(図1との対応部分には同一
番号を付与)してメモリ7の書込み、読出しの前後での
み圧縮、伸長を行えばよい。なお、メモリへの書込み、
読出しも広い意味ではデジタル信号の線形処理になるの
で、本発明ではこのようなメモリへの書込み、読出し動
作も含めて広義では非線形デジタル信号処理と称するこ
とにする。
The above is the data compression circuit 5 as shown in FIG.
After performing the above-described various linear digital processes on the digital video signal nonlinearly compressed by the data decompression circuit 8
Although the description has been given by taking the embodiment in which the non-linear expansion is performed to restore the original signal as an example, the major purpose of performing such compression is to reduce the capacity of the memory 7 used in the digital processing. .. Therefore, when it is better to perform the digital signal processing itself on the uncompressed signal,
It is sufficient to perform the compression and decompression only before and after the writing and reading of the memory 7 with the configuration as in the embodiment of FIG. In addition, writing to memory,
Since reading is also a linear process of a digital signal in a broad sense, in the present invention, such a writing and reading operation to a memory will be referred to as a nonlinear digital signal process in a broad sense.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明に依れば、デジタル信号のビット
数を一旦圧縮して線形のデジタル信号処理を行い、その
デジタル処理後の信号を伸長して元のビット数の信号に
復元するようにしているので、デジタルビデオカメラの
信号処理に必要なメモリの容量を大きな画質劣化を伴わ
ずに削減することができ、また、その圧縮回路及び伸長
回路を簡単な回路構成で実現できるため、ビデオカメラ
のコストダウン及び小型化を図ることができる。
According to the present invention, the number of bits of a digital signal is once compressed to perform linear digital signal processing, and the signal after the digital processing is expanded to restore the signal of the original number of bits. Therefore, it is possible to reduce the memory capacity required for signal processing of the digital video camera without significant image quality deterioration, and the compression circuit and decompression circuit can be realized with a simple circuit configuration. The cost and size of the camera can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の要部を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment of the present invention.

【図2】Aはそのデータ圧縮回路の特性図、Bはデータ
伸長回路の特性図である。
FIG. 2A is a characteristic diagram of the data compression circuit, and B is a characteristic diagram of the data decompression circuit.

【図3】上記実施例のデータ圧縮回路の具体的構成を示
す回路ブロック図である。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a specific configuration of a data compression circuit of the above embodiment.

【図4】上記実施例のデータ伸長回路の具体的構成を示
す回路ブロック図である。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a specific configuration of a data expansion circuit of the above embodiment.

【図5】A及びBはデータ圧縮/伸長の他の例を説明す
るための特性図である。
5A and 5B are characteristic diagrams for explaining another example of data compression / decompression.

【図6】本発明の他の実施例の要部を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram showing a main part of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 データ圧縮回路 6 デジタル処理回路 7 メモリ 8 データ伸長回路 5 data compression circuit 6 digital processing circuit 7 memory 8 data decompression circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝枝 徹 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 山本 徹 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 川上 聖肇 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 宅間 正男 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Toru Asaeda 2-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Toru Yamamoto 2-18th Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Denki Co., Ltd. (72) Inventor Seiji Kawakami 2-18, Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Masao Takuma, 2-18, Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Denki Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像素子から得るアナログ映像信号をA
/D変換してデジタル処理を行った後、D/A変換して
カメラ映像出力信号を取り出すようにしたデジタルビデ
オカメラに於いて、前記A/D変換後のデジタル信号の
ビット数を非線形圧縮するデータ圧縮回路と、このデー
タ圧縮回路の出力信号に対して線形のデジタル処理を行
うデジタル処理回路と、このデジタル処理回路の出力信
号のビット数を非線形伸長するデータ伸長回路とを備
え、このデータ伸長回路のデジタル出力信号をD/A変
換するようにしたことを特徴とするデジタルビデオカメ
ラの信号処理回路。
1. An analog video signal obtained from an image sensor is
In a digital video camera in which D / A conversion is performed and digital processing is performed, and then D / A conversion is performed to obtain a camera image output signal, the number of bits of the A / D converted digital signal is non-linearly compressed. A data compression circuit, a digital processing circuit that performs linear digital processing on the output signal of the data compression circuit, and a data expansion circuit that non-linearly expands the number of bits of the output signal of the digital processing circuit are provided. A signal processing circuit for a digital video camera, wherein a digital output signal of the circuit is D / A converted.
【請求項2】 前記データ圧縮回路は、非線形圧縮特性
を折線近似する際の各折線の傾斜に相当するゲインをA
/D変換後のデジタル信号にそれぞれ与える複数のビッ
トシフト回路と、前記デジタル信号を前記各折線の始点
又は終点の入力レベルに相当する複数の閾値と比較する
比較回路と、この比較回路の出力に応じて前記複数のビ
ットシフト回路の出力信号の一つを選択して導出する第
1選択回路と、前記比較回路の出力に応じて前記各折線
の出力軸との交点に相当するオフセット値の一つを選択
して導出する第2選択回路と、この第1第2選択回路の
各出力信号を加算して圧縮後のデジタル出力信号を得る
加算回路とからなる請求項1記載のデジタルビデオカメ
ラの信号処理回路。
2. The data compression circuit sets a gain corresponding to the slope of each polygonal line when the nonlinear compression characteristic is approximated to a polygonal line by A.
A plurality of bit shift circuits which are respectively applied to the digital signals after D / D conversion, a comparison circuit which compares the digital signals with a plurality of threshold values corresponding to the input level of the start point or the end point of each broken line, and an output of the comparison circuit. According to the output of the comparison circuit, and one of the offset values corresponding to the intersection of the output axis of each of the polygonal lines according to the output of the comparison circuit. 2. A digital video camera according to claim 1, further comprising a second selection circuit for selecting and deriving one of the output signals and an addition circuit for adding output signals of the first and second selection circuits to obtain a compressed digital output signal. Signal processing circuit.
【請求項3】 前記データ伸長回路は、非線形伸長特性
を折線近似する際の各折線の傾斜に相当するゲインをそ
れぞれ与える複数のビットシフト回路と、前記デジタル
処理回路から出力されるデジタル信号を前記各折線の始
点又は終点の入力レベルに相当する複数の閾値と比較す
る比較回路と、この比較回路の出力に応じて前記各折線
の入力軸との交点に相当するオフセット値の一つを選択
して導出する第3選択回路と、この第3選択回路の出力
信号を前記デジタル信号から減算して前記各ビットシフ
ト回路に入力せしめる減算回路と、前記比較回路の出力
に応じて前記複数のビットシフト回路の出力信号の一つ
を選択し伸長後のデジタル出力信号として導出する第4
選択回路とからなる請求項1記載のデジタルビデオカメ
ラの信号処理回路。
3. The data decompression circuit outputs a digital signal output from the digital processing circuit, and a plurality of bit shift circuits each of which provides a gain corresponding to the slope of each polygonal line when the non-linear decompression characteristic is approximated by a polygonal line. A comparison circuit that compares a plurality of threshold values corresponding to the input level at the start point or the end point of each broken line and one of the offset values corresponding to the intersection of the input axis of each broken line is selected according to the output of this comparison circuit. And a subtraction circuit for subtracting the output signal of the third selection circuit from the digital signal and inputting it to each bit shift circuit, and the plurality of bit shifts according to the outputs of the comparison circuit. Fourth selecting one of the output signals of the circuit and deriving it as an expanded digital output signal
The signal processing circuit of the digital video camera according to claim 1, comprising a selection circuit.
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