JPH06268900A - High-definition camera - Google Patents

High-definition camera

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Publication number
JPH06268900A
JPH06268900A JP5049266A JP4926693A JPH06268900A JP H06268900 A JPH06268900 A JP H06268900A JP 5049266 A JP5049266 A JP 5049266A JP 4926693 A JP4926693 A JP 4926693A JP H06268900 A JPH06268900 A JP H06268900A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
ccd
definition
ccd element
interpolation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5049266A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumasa Kodama
安正 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP5049266A priority Critical patent/JPH06268900A/en
Publication of JPH06268900A publication Critical patent/JPH06268900A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an inexpensive high-definition camera by providing an anamorphic lens which converts the field angle from K:L to M:N. CONSTITUTION:An anamorphic lens 10 is provided to convert the field angle from 16:9 of K:L to 4:3 of M:N. A CCD 16 for green color where a ratio of the number of lateral picture element to that of longitudinal picture elements is 4X3 of MXN and a CCD element 15 for red color and a CCD element 17 for blue which are arranged at position obliquely deviated from the spatial position of the CCD element 16 for green color and a ratio of the number of picture elements is 4X3 are provided. Then, the light from an object is condensed through the anamorphic lens 10 by an image pickup lens 11, and light made incident on a dichronic prism 12 as a red color separation prism is separated into red (R), green (G), and blue (B), and they are made incident on CCD elements 15, 16, and 17 respectively. These light made incident on CCD elements are sent to a high definition processing circuit 20 after being photoelectrically converted by CCD elements 15, 16 and 17.

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、例えばCCD素子を複
数枚用いて被写体を撮像してカラー映像信号を得ると共
に、高精細度テレビジョンに対応可能な高精細度カメラ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-definition camera which is capable of capturing a color image signal by picking up an image of a subject using a plurality of CCD elements and supporting a high-definition television.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、テレビジョン画面に表示される映
像を、例えば高精細度テレビジョン(いわゆるハイビジ
ョン)のように、NTSC方式やPAL方式のような従
来の標準とされている解像度よりも更に高い解像度とす
ることが望まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, an image displayed on a television screen has a resolution higher than that of a conventional standard such as an NTSC system or a PAL system such as a high definition television (so-called high definition). High resolution is desired.

【0003】この高精細度テレビジョンのような高い解
像度を得るために、従来より、ビデオカメラでは以下の
2つの方法が取られている。
In order to obtain a high resolution like that of a high definition television, conventionally, the following two methods have been adopted in a video camera.

【0004】すなわち、1つの方法は、ビデオカメラに
内蔵されるCCD素子の単位面積当たりの画素数を増や
すことであり、他の1つの方法は、CCD素子の面積を
大きくすることによって、CCD素子を多数の画素で構
成しようとするものである。
That is, one method is to increase the number of pixels per unit area of the CCD element incorporated in the video camera, and the other method is to increase the area of the CCD element to increase the CCD element. Is composed of a large number of pixels.

【0005】また、上記ハイビジョンは、モニタのアス
ペクト比が16:9であり、走査線数は1125本とな
り、上記NTSC方式等のような従来のフォーマットと
は大きく異なっている。
The HDTV has a monitor aspect ratio of 16: 9 and the number of scanning lines is 1125, which is very different from the conventional format such as the NTSC system.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
上記高精細度テレビジョン用の映像信号を得るために
は、ビデオカメラにおいて、レンズ系や、CCD素子、
信号処理回路等を上記従来のフォーマット用のビデオカ
メラとは異なる新規な構成としなければならず、コスト
アップの要因となっている。例えば、高精細度カメラ用
のCCD素子においては、未だ需要が少ないため生産数
量が少なく、また、CCD素子の画素数を増やさなけれ
ばならないため製造時の歩留りも悪く、したがってコト
スが高くなっている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In order to obtain a video signal for the above high definition television, in a video camera, a lens system, a CCD element,
The signal processing circuit and the like must have a new configuration different from that of the above-described conventional format video camera, which causes a cost increase. For example, in CCD devices for high-definition cameras, the production quantity is small because the demand is still low, and the number of pixels of the CCD devices has to be increased, so that the manufacturing yield is low and therefore the cost is high. .

【0007】そこで、本発明は、上述のような実情に鑑
みて提案されたものであり、安価な高精細度カメラを提
供することを目的とするものである。
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an inexpensive high-definition camera.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の高精細度カメラ
は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、画角をK:LからM:Nに変換するアナモフィック
レンズと、横と縦の画素数の比率がM×Nである第1の
CCD素子及びこの第1のCCD素子の空間的位置に対
して斜めにずらした位置に配置され横と縦の画素数の比
率がM×Nである第2のCCD素子からなり上記アナモ
フィックレンズを介した被写体からの光を撮像する多板
の撮像手段と、上記撮像手段からの映像信号に対して所
定の高精細度処理を施す高精細度処理手段とを有するも
のである。
A high-definition camera of the present invention is proposed to achieve the above-mentioned object, and an anamorphic lens for converting an angle of view from K: L to M: N. The first CCD element in which the ratio of the number of horizontal and vertical pixels is M × N, and the first and second CCD elements are arranged obliquely with respect to the spatial position, and the ratio of the number of horizontal and vertical pixels is A multi-plate image pickup means which is made up of a second CCD element of M × N and which picks up light from a subject through the anamorphic lens, and a predetermined high-definition process is applied to a video signal from the image pickup means. And a high definition processing means.

【0009】ここで、上記K:Lは16:9(すなわち
いわゆるハイビジョンに対応)であり、上記M:Nは
4:3(すなわち現行のNTSC方式やPAL方式に対
応)であり、上記高精細度処理手段により高精細度処理
が施された映像信号は、アスペクト比が16:9のモニ
タ手段(すなわち高精細度テレビジョン)に送る信号で
ある。また、上記モニタ手段に送られる映像信号は、上
記高精細度処理手段により高精細度処理が施された映像
信号を記録再生手段によって記録再生した後の映像信号
とすることもできる。
Here, the K: L is 16: 9 (that is, so-called high-definition is supported), and the M: N is 4: 3 (that is, compatible with the current NTSC system and PAL system), and the high definition is provided. The video signal subjected to the high definition processing by the resolution processing means is a signal to be sent to the monitor means (that is, the high definition television) having an aspect ratio of 16: 9. Further, the video signal sent to the monitor means may be a video signal after the video signal subjected to the high definition processing by the high definition processing means is recorded and reproduced by the recording and reproducing means.

【0010】[0010]

【作用】本発明の高精細度カメラによれば、アナモフィ
ックレンズによって画角をK:LからM:Nに変換して
いるため、撮像手段の各CCD素子は縦と横の画素数の
比率がM×Nのものを使用できる。
According to the high-definition camera of the present invention, since the angle of view is converted from K: L to M: N by the anamorphic lens, each CCD element of the image pickup means has a vertical and horizontal pixel ratio. M × N can be used.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】本実施例の高精細度カメラは、画角をK:
LからM:Nに変換するアナモフィックレンズ10と、
横と縦の画素数の比率がM×Nである第1のCCD素子
(緑用のCCD素子)16及び、この第1のCCD素子
16の空間的位置に対して斜めにずらした位置に配置さ
れ横と縦の画素数の比率がM×Nである第2のCCD素
子(赤用のCCD素子15及び青用のCCD素子17)
からなり、上記アナモフィックレンズ10を介した被写
体からの光を撮像する多板(3板式)の撮像手段と、上
記CCD素子15,16,17からの映像信号に対して
後述する所定の高精細度処理を施す高精細度処理回路2
0とを有するものである。
The high-definition camera of this embodiment has an angle of view of K:
An anamorphic lens 10 for converting from L to M: N,
A first CCD element (green CCD element) 16 in which the ratio of the number of horizontal and vertical pixels is M × N, and a position obliquely displaced from the spatial position of the first CCD element 16 The second CCD element (the CCD element 15 for red and the CCD element 17 for blue) in which the ratio of the number of horizontal and vertical pixels is M × N
A multi-plate (three-plate type) image pickup means for picking up light from a subject through the anamorphic lens 10, and a predetermined high definition described later with respect to video signals from the CCD elements 15, 16 and 17. High-definition processing circuit 2 for processing
0 and.

【0013】ここで、本実施例では、上記K:Lは1
6:9(すなわちいわゆるハイビジョンに対応)であ
り、上記M:Nは4:3(すなわち現行のNTSC方式
やPAL方式に対応)であり、上記高精細度処理回路2
0により高精細度処理が施された映像信号は、アスペク
ト比が16:9のモニタ22(すなわち高精細度テレビ
ジョン)に送る信号である。また、上記高精細度処理回
路20により高精細度処理が施された映像信号は、記録
装置23で例えば磁気テープ,光磁気ディスク等の記録
媒体に記録し、再生装置24によって当該記録媒体から
再生した映像信号を、上記モニタ22同様のモニタ25
に送って表示することも可能である。
Here, in this embodiment, the above K: L is 1
6: 9 (that is, compatible with so-called high-definition), M: N is 4: 3 (that is, compatible with the current NTSC system and PAL system), and the high definition processing circuit 2 is
The video signal subjected to the high definition processing by 0 is a signal to be sent to the monitor 22 (that is, the high definition television) having the aspect ratio of 16: 9. The video signal subjected to the high definition processing by the high definition processing circuit 20 is recorded on a recording medium such as a magnetic tape or a magneto-optical disk by the recording device 23 and reproduced from the recording medium by the reproducing device 24. The generated video signal is sent to a monitor 25 similar to the monitor 22 described above.
It is also possible to send it to and display it.

【0014】なお、上記アナモフィックレンズ10と
は、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる像を生ずる
光学系(レンズ系)であり、本実施例では、上述したよ
うに、画角を16:9から4:3に変換する(水平方向
のみ縮める)ものを用いている。
The anamorphic lens 10 is an optical system (lens system) that produces images with different vertical and horizontal magnifications on the image plane. In the present embodiment, the angle of view is changed as described above. A conversion from 16: 9 to 4: 3 (contraction only in the horizontal direction) is used.

【0015】すなわち、本実施例の高精細度カメラにお
いては、図2に示すように、上記アナモフィックレンズ
10によって、画角を16:9から4:3に変換して、
図3に示すような縦と横の画素数の比が4:3(すなわ
ち水平方向980画素で垂直方向580画素の例えばP
AL方式用)のCCD素子15,16,17によって撮
像し、このCCD素子15,16,17からの映像信号
を、後述する高精細度処理回路20によって高精細度処
理することで、図4に示すような水平方向1960画素
で垂直方向1160画素となる映像信号を得るようにし
ている。なお、高精細度テレビジョンの規格であるBA
T規格では、垂直方向1920画素×水平方向1035
画素となる映像信号が規格化されているので、本実施例
のカメラによってこの規格に対応して必要十分な映像信
号を得ることができることが判る。
That is, in the high-definition camera of this embodiment, as shown in FIG. 2, the anamorphic lens 10 converts the angle of view from 16: 9 to 4: 3,
The ratio of the number of pixels in the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 3 is 4: 3 (that is, 980 pixels in the horizontal direction and 580 pixels in the vertical direction, for example, P
An image is picked up by CCD elements 15, 16 and 17 (for the AL system), and a video signal from the CCD elements 15, 16 and 17 is processed by a high definition processing circuit 20, which will be described later, with high definition to obtain the image shown in FIG. As shown, a video signal having 1960 pixels in the horizontal direction and 1160 pixels in the vertical direction is obtained. BA, which is a standard for high definition television
According to the T standard, 1920 pixels in the vertical direction × 1035 in the horizontal direction
Since the video signal to be a pixel is standardized, it can be seen that the camera of this embodiment can obtain a necessary and sufficient video signal corresponding to this standard.

【0016】さらに、本実施例の高精細度カメラにおい
ては、上記アナモフィックレンズ10を着脱自在とする
ことで、当該カメラで高精細度テレビジョン方式にも既
存のPAL方式やNTSC方式にも対応可能となる。
Further, in the high-definition camera of the present embodiment, the anamorphic lens 10 can be attached and detached, so that the camera can correspond to the high-definition television system as well as the existing PAL system and NTSC system. Becomes

【0017】以下詳細に説明する。図1において、撮像
レンズ11は、上記アナモフィックレンズ10を介した
図示を省略する被写体からの光を集光する光学系であ
り、この撮像レンズ11で集光された被写体からの光
は、色分解プリズムとしてのダイクロイックプリズム1
2に入射される。このダイクロイックプリズム12に入
射された光は、このダイクロイックプリズム12によっ
て、赤(R)、緑(G)、青(B)の成分に色分解さ
れ、それぞれ色成分に対応付けて設けられた上記CCD
素子15(赤用)、CCD素子16(緑用)、CCD素
子17(青用)にそれぞれ入射される。
The details will be described below. In FIG. 1, an imaging lens 11 is an optical system that collects light from a subject (not shown) via the anamorphic lens 10, and the light collected from the subject by the imaging lens 11 is color separated. Dichroic prism 1 as a prism
It is incident on 2. The light incident on the dichroic prism 12 is separated into red (R), green (G), and blue (B) components by the dichroic prism 12, and the CCDs provided in association with the respective color components are provided.
The light enters the element 15 (for red), the CCD element 16 (for green), and the CCD element 17 (for blue), respectively.

【0018】これらCCD素子15,16,17にそれ
ぞれ入射された赤(R),緑(G),青(B)の角成分
の光は、これらCCD素子15,16,17において光
電変換された後、上記高精細度処理回路20に送られ
る。
The red (R), green (G) and blue (B) angular component lights incident on the CCD elements 15, 16 and 17 are photoelectrically converted by the CCD elements 15, 16 and 17, respectively. After that, it is sent to the high definition processing circuit 20.

【0019】当該高精細度処理回路20では、図示しな
い転送パルス発生回路等からの各種パルスによって、映
像信号(原色信号)とされ、それぞれA/D変換により
ディジタル信号に変換した後、例えばそれぞれフレーム
メモリ等に蓄える。
In the high-definition processing circuit 20, various pulses from a transfer pulse generating circuit (not shown) are converted into video signals (primary color signals), which are converted into digital signals by A / D conversion, and then, for example, in each frame. Store in memory etc.

【0020】ここで、上記各CCD素子15,16,1
7は、図5のAに示すように、各画素(図中細かい正方
形で示す)の横方向のピッチをPx、縦方向のピッチを
Pyとしたときに、緑(G)用のCCD素子16の空間
的位置に対して赤(R)及び青(B)用CCD素子1
5,16のピッチが横方向にPx/2、縦方向にPy/
2ずらして配置、すなわち、緑(G)用CCD素子16
の空間的位置に対して赤(R)及び青(B)用CCD素
子15,17を斜めにずらした位置(図5のB及びC参
照)に配置するようにしている。
Here, each CCD element 15, 16, 1
As shown in FIG. 5A, 7 is a CCD element 16 for green (G), where Px is the horizontal pitch of each pixel (indicated by a fine square in the drawing) and Py is the vertical pitch. CCD element 1 for red (R) and blue (B) with respect to the spatial position of
The pitch of 5, 16 is Px / 2 in the horizontal direction and Py / in the vertical direction.
2 staggered arrangement, that is, CCD element 16 for green (G)
The red (R) and blue (B) CCD elements 15 and 17 are obliquely displaced with respect to the spatial position (see B and C in FIG. 5).

【0021】上記高精細度処理回路20内のフレームメ
モリにそれぞれ記憶されたディジタル映像信号は、図示
しない書き込み/読み出し回路から供給されるアドレス
信号によって、当該フレームメモリからそれぞれ読み出
された後、当該高精細度処理回路20によって所定の高
精細度処理として後述する輝度高域処理及び補間処理等
が施される。ここで、この高精細度処理回路20では、
次のような方法で、上記フレームメモリから読み出され
た、赤(R)、青(B)、緑(G)のディジタル映像信
号に対して補間処理を施す。
The digital video signals respectively stored in the frame memories in the high definition processing circuit 20 are read out from the frame memories by an address signal supplied from a writing / reading circuit (not shown), and then, The high-definition processing circuit 20 performs the brightness high-frequency processing and the interpolation processing, which will be described later, as predetermined high-definition processing. Here, in the high definition processing circuit 20,
Interpolation processing is performed on the red (R), blue (B), and green (G) digital video signals read from the frame memory by the following method.

【0022】すなわち、図6に示すように、図中二重枠
で示した正方形を原信号、これ以外の正方形を補間信号
(原信号の上下左右斜めの点)としたとき、補間信号G
H1を原信号G1及びG2を加算平均して求め、補間信
号GV1を原信号G1及びG3を加算平均して求め、補
間信号GHVを原信号G1,G2,G3,G4を加算平
均して求め、補間信号GV2を原信号G2及びG4を加
算平均して求め、補間信号GH2を原信号G3及びG4
を加算平均して求める。この説明においては、Gすなわ
ち、緑(G)成分の映像信号について述べているが、赤
(R)及び青(B)の映像信号についても同様の方法で
補間処理が行われる。
That is, as shown in FIG. 6, when the square indicated by the double frame in the drawing is the original signal and the other squares are the interpolation signals (points diagonally above, below, to the left, to the right of the original signal), the interpolation signal G
H1 is obtained by averaging the original signals G1 and G2, interpolation signal GV1 is obtained by averaging the original signals G1 and G3, and interpolation signal GHV is obtained by averaging the original signals G1, G2, G3, G4, The interpolated signal GV2 is obtained by averaging the original signals G2 and G4, and the interpolated signal GH2 is obtained as the original signals G3 and G4.
Is calculated by averaging. In this description, G, that is, the video signal of the green (G) component is described, but the interpolation processing is performed in the same manner for the video signals of red (R) and blue (B).

【0023】これを緑(G)の場合を例にとって、式
(1) 〜式(3) で示す。
Taking the case of green (G) as an example, the expression
It is shown by (1) to formula (3).

【0024】 GH1=(G1+G2)/2 (1) GV1=(G1+G3)/2 (2) GHV1=(G1+G2+G3+G4)/4 (3)GH1 = (G1 + G2) / 2 (1) GV1 = (G1 + G3) / 2 (2) GHV1 = (G1 + G2 + G3 + G4) / 4 (3)

【0025】なお、赤(R)及び青(B)の場合も式
(1) 〜式(3) と同様であり、これを式(4) 〜式(6) 及び
式(7) 〜式(9) に示す。
In the case of red (R) and blue (B), the formula
It is similar to (1) to formula (3), and this is shown in formula (4) to formula (6) and formula (7) to formula (9).

【0026】 RH1=(R1+R2)/2 (4) RV1=(R1+R3)/2 (5) RHV1=(R1+R2+R3+R4)/4 (6)RH1 = (R1 + R2) / 2 (4) RV1 = (R1 + R3) / 2 (5) RHV1 = (R1 + R2 + R3 + R4) / 4 (6)

【0027】 BH1=(B1+B2)/2 (7) BV1=(B1+B3)/2 (8) BHV1=(B1+B2+B3+B4)/4 (9)BH1 = (B1 + B2) / 2 (7) BV1 = (B1 + B3) / 2 (8) BHV1 = (B1 + B2 + B3 + B4) / 4 (9)

【0028】上記高精細度処理回路20では、このよう
な補間処理で得られた補間信号に対して、次のような色
処理、輝度低域処理及び輝度高域処理を施す。
In the high definition processing circuit 20, the following color processing, luminance low frequency processing and luminance high frequency processing are performed on the interpolated signal obtained by such interpolation processing.

【0029】すなわち、色処理では、上記補間処理によ
る各色に対応する補間信号及び後述する低域輝度信号Y
Lに基づいて色差信号R−YL及びB−YLを生成し、
これらを当該カメラの他の回路等に供給する。
That is, in the color processing, the interpolation signal corresponding to each color by the above-described interpolation processing and the low-frequency luminance signal Y described later are provided.
Generate color difference signals R-YL and B-YL based on L,
These are supplied to other circuits of the camera.

【0030】輝度低域処理では、上記補間信号に基づい
て、低域輝度信号YLを生成する。この低域輝度執行Y
Lの生成は、例えばR、G、Bの成分の比率が、式(10)
で示す割合となるように、R、G、Bを混合して得る。
In the luminance low frequency processing, the low frequency luminance signal YL is generated based on the above interpolation signal. This low range brightness Y
For example, when the ratio of the R, G, and B components is calculated by the formula (10),
It is obtained by mixing R, G, and B so that the ratio becomes.

【0031】 YL=0.59G+ 0.3R+ 0.1B (10)YL = 0.59G + 0.3R + 0.1B (10)

【0032】しかしながら、この低域輝度信号YLの生
成時においては、補間処理で生成した補間信号を用いる
ので、解像度の向上を図ることができない。
However, when the low-frequency luminance signal YL is generated, since the interpolation signal generated by the interpolation processing is used, the resolution cannot be improved.

【0033】そこで、次の輝度高域処理によって、図7
に示すように、解像度を向上させるようにしている。
Therefore, the following high-luminance processing is carried out, as shown in FIG.
As shown in, the resolution is improved.

【0034】図7において、図中2重枠で示す正方形の
うち、「G」と記してあるものは緑(G)の原信号を、
「R」と記してあるものは赤(R)の原信号を、これ以
外の正方形の内、「GV1」と記してあるものは図6に
おいて説明したように、緑(G)の原信号G1及びG3
を加算平均して得た補間信号、「GV2」と記してある
ものは図6において説明したように緑(G)の原信号G
2及びG4を加算平均して得た補間信号、「RV1」と
記してあるのは図6の説明から明らかなように赤(R)
の原信号R1及びR3を加算平均して得た補間信号を、
「RV2」と記してあるものは、図6の説明から明らか
なように赤(R)の原信号R2及びR4を加算平均して
得た補間信号である。なお、赤(R)の補間信号の代わ
りに青(B)の補間信号を用いる場合、この図7に対応
させると、「RV1」は「BV1」となり、「BV1」
は図6の説明から明らかなように、青(B)の原信号B
1及びB3を加算平均して得た補間信号であえ、「RV
2」は「BV2」となり、「BV2」は図6の説明から
明らかなように青(B)の原信号B2及びB4を加算平
均して得た補間信号である。
In FIG. 7, among the squares indicated by double frames in the figure, the one marked "G" indicates the green (G) original signal,
The one marked "R" is the original signal of red (R), and the other squares marked "GV1" are the original signals of green (G) G1 as described in FIG. And G3
The interpolated signal obtained by adding and averaging "GV2" is the original signal G of green (G) as described in FIG.
The interpolation signal obtained by adding and averaging 2 and G4, which is described as "RV1", is red (R) as is clear from the description of FIG.
The interpolated signal obtained by averaging the original signals R1 and R3 of
What is described as "RV2" is an interpolation signal obtained by averaging the original signals R2 and R4 of red (R), as is clear from the description of FIG. When a blue (B) interpolation signal is used instead of a red (R) interpolation signal, “RV1” becomes “BV1” in correspondence with FIG. 7, and “BV1”
As is clear from the explanation of FIG. 6, the original signal B of blue (B) is
Even if the interpolation signal is obtained by averaging 1 and B3, "RV
2 "becomes" BV2 ", and" BV2 "is an interpolation signal obtained by adding and averaging the original signals B2 and B4 of blue (B), as is clear from the description of FIG.

【0035】すなわち、輝度高域処理においては、この
図7に示すように、例えばnライン目においては、緑
(G)の原信号と垂直補間のみの赤(R)の補間信号R
V1、RV2、・・・、RVnを交互に並べ配置し、n
+1ライン目においては、赤(R)の原信号と垂直補間
のみの緑(G)の補間信号GV1、GV2、・・・、G
Vnを交互に配置するようにする。これらから高域輝度
信号YHを得るための式(11)を示す。
That is, in the luminance high frequency processing, as shown in FIG. 7, for example, in the nth line, the green (G) original signal and the red (R) interpolation signal R only for vertical interpolation are used.
, V1, RV2, ..., RVn are alternately arranged side by side, n
In the + 1st line, the original signal of red (R) and the interpolation signals GV1, GV2, ...
Vn are arranged alternately. Equation (11) for obtaining the high-frequency luminance signal YH from these is shown.

【0036】 YH=0.5 G+0.5 R (11)YH = 0.5 G + 0.5 R (11)

【0037】なお、青(B)の補間信号を用いる場合
は、例えばnライン目においては、みどりの原信号と垂
直補間のみの青(B)の補間信号B1、B2、・・・、
BVnを交互に並べるようにし、n+1ライン目におい
ては、青(B)の原信号と、垂直補間のみの緑(G)の
補間信号G1、G2、・・・、GVnを交互に並べるよ
うにする。これから高域輝度信号YHを得るための式(1
2)を示す。
When the blue (B) interpolation signal is used, for example, in the n-th line, the green original signal and the blue (B) interpolation signals B1, B2, ...
BVn are arranged alternately, and in the (n + 1) th line, the original signal of blue (B) and the interpolation signals G1, G2, ..., GVn of green (G) only for vertical interpolation are arranged alternately. . Equation (1 to obtain the high-frequency luminance signal YH from this
2) is shown.

【0038】 YH=0.5 G+0.5 B (12)YH = 0.5 G + 0.5 B (12)

【0039】なお、高域輝度信号YHは次の式(13)を用
いても得ることができる。
The high-frequency luminance signal YH can also be obtained by using the following equation (13).

【0040】 YH=0.5 G+0.25R+0.25B (13)YH = 0.5 G + 0.25R + 0.25B (13)

【0041】この式(13)で高域輝度信号YHを得るため
の配列としては、例えばnライン目においては、緑
(G)の原信号と垂直補間のみの赤(R)の補間信号R
V1、RV2、・・・、RVn並びに垂直補間のみの青
(B)の補間信号BV1、BV2、・・・、BVnを加
算平均したもの、すなわち、(RV1+BV1)/2、
(RV2+BV2)/2、・・・、(RVn+BVn)
/2を交互に並べるようにし、n+1ライン目において
は、赤(R)の原信号及び青(B)の原信号の加算平均
したものと垂直補間のみの緑(G)の補間信号GV1、
GV2、・・・、GVnを交互に並べるようにする配列
が考えられる。
As the array for obtaining the high-frequency luminance signal YH in the equation (13), for example, in the n-th line, the original signal of green (G) and the interpolation signal R of red (R) only for vertical interpolation are used.
, VV1, RV2, ..., RVn and blue (B) interpolation signals BV1, BV2, ..., BVn for vertical interpolation only, that is, (RV1 + BV1) / 2,
(RV2 + BV2) / 2, ..., (RVn + BVn)
/ 2 are alternately arranged, and in the (n + 1) th line, an average of the red (R) original signal and the blue (B) original signal and the green (G) interpolated signal GV1, which is only vertical interpolation,
An arrangement in which GV2, ..., GVn are arranged alternately is conceivable.

【0042】さらに、次のような方法によって実現する
こともできる。すなわち、赤(R)の上下の原信号と、
青(B)の上下の原信号を加算平均したもの、(R+R
+B+B)/4を緑(G)の原信号と交互に並べた配列
である。
Further, it can be realized by the following method. That is, the original signals above and below red (R),
The sum of the original signals above and below the blue (B) signal, (R + R
In this arrangement, + B + B) / 4 and the green (G) original signal are alternately arranged.

【0043】ここで、以上説明したような処理によって
得られた高域輝度信号YH及び低域輝度信号YLは、さ
らに輝度処理が施される。この輝度処理は、輝度低域処
理による低域輝度信号YL及び輝度高域処理による高域
輝度処理YHに基づいて輝度信号Yを生成する処理であ
る。
Here, the high-frequency luminance signal YH and the low-frequency luminance signal YL obtained by the above-described processing are further subjected to luminance processing. This brightness process is a process of generating a brightness signal Y based on the low band brightness signal YL by the brightness low band process and the high band brightness process YH by the brightness high band process.

【0044】ここで、図8を参照してこの輝度処理につ
いて説明する。
Here, the brightness processing will be described with reference to FIG.

【0045】図8に示すように、輝度処理は、具体的に
言うと、少なくとも加算回路25及び27、ローパスフ
ィルタ26を有する回路によって実現される。
As shown in FIG. 8, specifically, the luminance processing is realized by a circuit including at least the adding circuits 25 and 27 and the low-pass filter 26.

【0046】先ず、ステップST1においては、加算回
路25において低域輝度信号YLから高域輝度信号YH
が減算され、ステップST2で示すようになる。
First, in step ST1, in the adder circuit 25, the low band luminance signal YL to the high band luminance signal YH.
Is subtracted and the result becomes as shown in step ST2.

【0047】次に、加算回路25から出力されたステッ
プST2に示す加算出力は、ステップST3に示すよう
にローパスフィルタ26に供給され、このステップST
3に示すように低域濾波されたものとなる。
Next, the addition output shown in step ST2 output from the adding circuit 25 is supplied to the low-pass filter 26 as shown in step ST3.
As shown in FIG. 3, the signal is low-pass filtered.

【0048】続くステップST4においては、加算回路
27により、ステップST3で得られた低域濾波出力と
ステップST1で入力された高域輝度信号YHが加算さ
れることにより、ステップST1に示した入力高域輝度
信号YHの低域部分がステップST3の高域輝度信号−
YHの低域部分で相殺され、このステップST4に示す
ように、低域輝度信号YLの低域部分と高域輝度信号Y
Hの高域部分の混合された輝度信号Yとなる。
In the subsequent step ST4, the adder circuit 27 adds the low-pass filtered output obtained in step ST3 and the high-frequency luminance signal YH input in step ST1 to obtain the input height shown in step ST1. The low band part of the band brightness signal YH is the high band brightness signal of step ST3.
The low-frequency part of YH is offset, and as shown in step ST4, the low-frequency part of the low-frequency brightness signal YL and the high-frequency brightness signal YL.
It becomes the luminance signal Y in which the high frequency part of H is mixed.

【0049】そして、この輝度信号Yは、図示しないカ
メラの他の回路等に供給される。
Then, the luminance signal Y is supplied to other circuits of the camera (not shown).

【0050】前記色差信号R−YL及びB−YLと、上
記輝度信号Yから生成したカラー映像信号を、端子21
を介して、モニタ22や記録装置23等に供給する。上
記モニタ22では、その映像表示面に画像としして映出
させた場合、従来と同じCCD素子を用いているにも係
わらず、水平方向においては2倍の画素数と等化とな
り、2倍の解像度を得ることができるようになる。
The color difference signals R-YL and B-YL and the color video signal generated from the luminance signal Y are supplied to the terminal 21.
And is supplied to the monitor 22 and the recording device 23 via the. When the monitor 22 displays an image on its image display surface as an image, the number of pixels in the horizontal direction is doubled and equalized even though the same CCD element as the conventional one is used. Will be able to get the resolution of.

【0051】ところで、垂直方向は、原信号と原信号の
垂直補間信号で映像信号を構成させているので、2倍の
画素数とは同等ではないが、解像度は向上する。なお、
2次元フィルタで処理するのであれば、垂直方向には原
信号と垂直補間信号を用いることができ、水平と同様の
効果を得ることができる。
By the way, in the vertical direction, since the video signal is composed of the original signal and the vertical interpolation signal of the original signal, the resolution is improved although the number of pixels is not equal to twice. In addition,
If processing is performed by a two-dimensional filter, the original signal and the vertical interpolation signal can be used in the vertical direction, and the same effect as in the horizontal direction can be obtained.

【0052】このように、本実施例においては、緑
(G)用CCD素子16の空間的位置に対して縦横1/
2ピッチずつ、すなわち、斜めにずらした赤(R)用C
CD素子15及び青(B)用CCD素子17を用いて、
映像信号を得ると共に、緑(G)用CCD素子16から
の信号と赤(R)及び青(B)用CCD素子15,17
からの映像信号の補間信号の内、垂直補間信号と高域輝
度信号YHの生成用とし、高域輝度信号YHの生成時の
混合比として0.5G+0.5R、0.5G+0.5
B、0.5G+0.25R+0.25B等を用いて高域
輝度信号YLを得て、一方、低域輝度信号YLを0.5
9G+0.3R+0.11Bを用いて生成し、さらに輝
度処理において低域輝度信号YLの低域部分及び高域輝
度信号YHの高域部分からなる輝度信号Yを得るように
したので、従来使用されてきたCCD素子を用いて得た
映像信号と等化な映像信号を得ることができ、ビデオカ
メラを小型軽量化できると共に、物理的画素数を増加さ
せることなく、少なくとも同一画素数のCCD素子を用
いて従来の解像度の2倍以上の解像度の映像信号を得る
ことができる。
As described above, in the present embodiment, the vertical / horizontal 1 / horizontal direction is set with respect to the spatial position of the green (G) CCD element 16.
Two pitches, that is, C for red (R), which is shifted diagonally
Using the CD element 15 and the blue (B) CCD element 17,
While obtaining a video signal, the signal from the green (G) CCD element 16 and the red (R) and blue (B) CCD elements 15 and 17 are obtained.
Among the interpolated signals of the video signal from, the vertical interpolation signal and the high-frequency luminance signal YH are generated, and the mixing ratio at the time of generation of the high-frequency luminance signal YH is 0.5G + 0.5R, 0.5G + 0.5.
B, 0.5G + 0.25R + 0.25B, etc. to obtain the high-frequency luminance signal YL, while the low-frequency luminance signal YL is 0.5.
9G + 0.3R + 0.11B is used to obtain the luminance signal Y composed of the low-frequency portion of the low-frequency luminance signal YL and the high-frequency portion of the high-frequency luminance signal YH in the luminance processing, and thus has been conventionally used. It is possible to obtain a video signal that is equal to the video signal obtained by using the CCD device, and it is possible to reduce the size and weight of the video camera and to use at least the same number of pixels without increasing the number of physical pixels. Thus, it is possible to obtain a video signal having a resolution twice or more the conventional resolution.

【0053】また、上述から明らかなように、CCD素
子の画素数を増加させていないので、消費電力の増大、
歩留りの悪化等、CCD素子の画素数を増加させること
によって生ずる様々な不都合が生ずることがない。
Further, as is apparent from the above, since the number of pixels of the CCD element is not increased, the power consumption increases,
Various inconveniences caused by increasing the number of pixels of the CCD element, such as yield deterioration, do not occur.

【0054】なお、上述の実施例は、本発明の一例であ
り、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成
を取りえることは言うまでもない。
The above-described embodiment is an example of the present invention, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0055】[0055]

【発明の効果】上述のように、本発明の高精細度カメラ
においては、アナモフィックレンズによって画角をK:
LからM:Nに変換しているため、撮像手段は縦と横の
画素数の比率がM×Nのものを使用できる。すなわち、
例えば、既存のNTSC方式やPAL方式用のCCD素
子を用いて、例えばアスペクト比が16:9の高精細度
テレビジョン用の高精細度カメラを実現することができ
るので、コストの大幅な低減、消費電力の削減が可能と
なり、さらに高精細度テレビジョン方式と既存のテレビ
ジョン方式との互換も可能となる。
As described above, in the high-definition camera of the present invention, the angle of view is set to K: by the anamorphic lens.
Since the image is converted from L to M: N, it is possible to use an image pickup unit having a ratio of the number of vertical and horizontal pixels of M × N. That is,
For example, it is possible to realize a high-definition camera for a high-definition television with an aspect ratio of 16: 9 using existing CCD elements for the NTSC system and the PAL system. The power consumption can be reduced, and the high definition television system and the existing television system can be compatible with each other.

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

【図1】本発明実施例の高精細度カメラの要部の概略構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a main part of a high definition camera according to an embodiment of the present invention.

【図2】アナモフィックレンズによる画角の変換を説明
するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining conversion of an angle of view by an anamorphic lens.

【図3】PAL方式用のCCD素子の画素を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing pixels of a CCD element for PAL system.

【図4】本実施例カメラによって得られる画素を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing pixels obtained by the camera of this embodiment.

【図5】本実施例の各CCD素子の各画素の空間的配置
を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the spatial arrangement of each pixel of each CCD element of the present embodiment.

【図6】高精細度処理回路における補間処理を説明する
ための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining interpolation processing in a high definition processing circuit.

【図7】高精細度処理回路における輝度高域処理を説明
するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining luminance high frequency processing in a high definition processing circuit.

【図8】高精細度処理回路における輝度処理を説明する
ための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining brightness processing in a high definition processing circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・・・・・アナモフィックレンズ 11・・・・・・・撮像レンズ 12・・・・・・・ダイクロイックプリズム 15・・・・・・・赤(R)用CCD素子 16・・・・・・・緑(G)用CCD素子 17・・・・・・・青(B)用CCD素子 20・・・・・・・高精細度処理回路 22,25・・・・モニタ 23・・・・・・・記録装置 24・・・・・・・再生装置 10 --- Anamorphic lens 11 --- Imaging lens 12 --- Dichroic prism 15 --- Red (R) CCD element 16 --- ... CCD element for green (G) 17 ... CCD element for blue (B) 20 ... high-definition processing circuit 22, 25 ... monitor 23 ... .... Recording device 24 ...

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画角をK:LからM:Nに変換するアナ
モフィックレンズと、 横と縦の画素数の比率がM×Nである第1のCCD素子
及び、この第1のCCD素子の空間的位置に対して斜め
にずらした位置に配置され横と縦の画素数の比率がM×
Nである第2のCCD素子からなり、上記アナモフィッ
クレンズを介した被写体からの光を撮像する多板の撮像
手段と、 上記撮像手段からの映像信号に対して所定の高精細度処
理を施す高精細度処理手段とを有することを特徴とする
高精細度カメラ。
1. An anamorphic lens for converting an angle of view from K: L to M: N, a first CCD element having a ratio of horizontal and vertical pixels of M × N, and a first CCD element of the first CCD element. It is arranged diagonally to the spatial position and the ratio of the number of horizontal and vertical pixels is M ×
A multi-chip image pickup device which is composed of a second CCD element N, and which picks up light from a subject through the anamorphic lens, and a high-resolution image signal from the image pickup device which performs predetermined high-definition processing. A high-definition camera having a definition processing means.
【請求項2】 上記K:Lは16:9であり、上記M:
Nは4:3であり、上記高精細度処理手段により所定の
高精細度処理が施された映像信号は、アスペクト比が1
6:9のモニタ手段に送る信号であることを特徴とする
請求項1記載の高精細度カメラ。
2. The K: L is 16: 9, and the M:
N is 4: 3, and the aspect ratio of the video signal subjected to the predetermined high definition processing by the high definition processing means is 1
The high-definition camera according to claim 1, wherein the high-definition camera is a signal to be sent to a monitor means of 6: 9.
【請求項3】 上記モニタ手段に送られる映像信号は、
上記高精細度処理手段により所定の高精細度処理が施さ
れた映像信号を記録再生手段によって記録再生した映像
信号であることを特徴とする請求項2記載の高精細度カ
メラ。
3. The video signal sent to the monitor means,
3. A high-definition camera according to claim 2, wherein the high-definition processing means is a video signal recorded and reproduced by a recording / reproducing means, which is a video signal subjected to a predetermined high-definition processing.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1718082A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Thomson Licensing A 4k x 2k video camera
JP2007043392A (en) * 2005-08-02 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vehicle mount imaging apparatus and on-vehicle camera system

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