JPH07123369A - イメージフォーマット変換装置 - Google Patents

イメージフォーマット変換装置

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JPH07123369A
JPH07123369A JP5268608A JP26860893A JPH07123369A JP H07123369 A JPH07123369 A JP H07123369A JP 5268608 A JP5268608 A JP 5268608A JP 26860893 A JP26860893 A JP 26860893A JP H07123369 A JPH07123369 A JP H07123369A
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JP
Japan
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image
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format conversion
signal
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JP5268608A
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Takaiwa Nakaya
崇厳 中家
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 撮像手段1の撮像素子からの信号を処理して
映像信号処理手段4から出力されたデジタル画像データ
から外部より指定した任意の画像サイズに応じた画像デ
ータを生成するもの。 【効果】 少ないメモリ量及び少ない回路規模で画像歪
みの少ない自然な画像をえることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パソコン、ワークステ
ーション、テレビ電話、テレビ会議などのデジタル変調
して画像伝送を行うための映像取り込みカメラに使用し
て好敵なイメージフォーマット変換装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の画像伝送装置はカメラ(例えばビ
デオムービーカメラ)から取り込んだ映像信号をCIF
(Common Intermediate Form
at)と言う中間フォーマットに変換して画像圧縮をし
て通信回線を通して相手側に圧縮された映像信号を伝送
する。
【0003】このCIFに変換する過程において、ビデ
オムービーカメラ11から出力されるアナログビデオ信
号、またYC分離信号をAD変換器(ADコンバータ)
12でデジタル映像信号に変換して、その信号をフレー
ムメモリ16に格納して、フレーム周波数変換、ライン
変換、画素変換を行うことにより、CIFへの変換を実
現している。このような技術は例えば特開平4−229
789(CIF変換回路)、特開平4−185087
(走査線数変換制御方式)号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のイ
メージフォーマット変換装置では、 1)複雑なフレーム周波数変換、画素変換、ライン変換
をおこなわなければならないため回路規模が大きくな
る、フレームメモリが必要になるなどの欠点がある。
【0005】2)任意の画像変換を行う場合においても
メモリの増大、回路規模増大などの欠点がある。
【0006】3)画像を間引いて縮小するため、変換さ
れた画像がより小さくなる、変換する画像によっては歪
むなどの欠点がある。
【0007】などの問題点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のイメージフォーマット変換装置は、撮像
手段からの映像信号を直接信号処理し、イメージ変換を
し、任意の解像度を得るイメージ変換手段と、より自由
度の高い解像度を得るための記憶手段と、撮像手段より
入力される映像信号の特徴を検出して、その特徴量に応
じたイメージ変換処理を行うための画像検出手段と、撮
像手段より入力される映像信号から動きのある顔面を検
出して、その顔面を追尾して、顔面と顔面の周辺または
顔面の画像のみを抽出して、その部分のみをイメージ変
換処理し、任意の解像度にするための顔面追尾手段とか
ら構成したものである。
【0009】本発明は上記構成にて撮像手段から得られ
た画像より、直接イメージ変換を行い、画像歪みの少な
い自由度の高い任意の解像度を得ることができ、また、
画像の特徴検出を行い、顔面の様に面積の大きい物体で
あるか、文字数字のような線画であるかを検出して、そ
れに応じてイメージ変換のアルゴリズムを選択して、自
然な画像を得るサイズ変換を行うことにより任意の解像
度を得ることができるものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明のイメージフォーマット変換装
置の実施例を図面とともに詳細に説明する。
【0011】図1は本発明のイメージフォーマットの一
実施例を示すブロック図である。
【0012】図1において、撮像手段1レンズがとらえ
た光像を電気信号に変換する。前処理手段(入力処理手
段)2は撮像手段1からの出力信号をサンプルホールド
し、自動利得補正(AGC)などを行う。AD変換手段
3は前処理手段2からの出力信号を画素単位でデジタル
データに変換する。
【0013】映像信号処理手段4はAD変換手段3から
出力されたデジタルデータをもとに輝度信号(Y)、色
信号(R−Y、B−Y)を生成し、ホワイトバランス処
理、ガンマ補正処理などを行い、輝度信号(Y)と色信
号(R−Y、B−Y)をデジタル信号として出力する。
このとき色信号はR−Y/B−Yの点順次色差として出
力される。
【0014】駆動手段7は撮像手段1を制御するための
駆動タイミングパルス、映像信号用同期パルス、映像信
号処理用パルスなどの発生する。制御手段6は制御手段
6、AD変換手段3、映像信号処理手段4、イメージ変
換手段5、駆動手段7などを制御し、イメージフォーマ
ット変換装置の動作を実現するものである。イメージ変
換手段5は映像信号処理手段5から出力される輝度信号
(Y)、色信号(R−Y、B−Y)をもとにして外部よ
り制御手段6に設定された画像サイズの画像に変換して
外部に出力する。
【0015】以下、このイメージ変換手段5の説明とし
てCIFフォーマットへの変換例を説明する。まず、C
IF(Common Intermediate Fo
rmat)はH.261などに採用される符号化方式に
準拠するビデオコーデックの相互通信を考慮した世界共
通のビデオ信号フォーマットである。CIFフォーマッ
トは輝度の標本は、1ライン当たり352本、1フレー
ム当たり288ラインで直交格子状に配列される。2つ
の色差成分の標本は、それぞれ1ライン当たり176画
素、1フレーム144ラインで直交格子状に配列され
る。この画像領域はアスペクト比が4:3であり、標準
テレビジョン信号の有効画面と一致する。毎秒フレーム
数は30枚である。
【0016】ここでは一般的な32万画素の撮像素子を
使用してCIFフォーマットへの変換について説明す
る。撮像素子の画素数は512(H)×582(V)と
する。また図2は図1のイメージ変換手段5の構成を示
した図である。
【0017】上記撮像素子を制御手段6、駆動手段7の
制御によりノンインターレス読みだしをし、前処理手段
2、AD変換手段3、映像信号処理手段4により映像信
号に変換して、画素数512(H)×291(V)の輝
度データ、色データ(点順次色差)が得られる。これら
輝度データ、色データをもとにしてCIFの解像度35
2(H)×288(V)をイメージ変換手段5にて生成
する。この例を図2を用いて説明する。
【0018】まず、入力された輝度データ、色データよ
りライン処理部5aで291ラインから3ラインを捨て
て288ラインとする。この方法は例えばカウンターを
設けておきライン同期信号をカウントし、288ライン
のデータのみを有効とする。つぎに、ライン処理部5a
から出力される288ラインの画像データについて1ラ
インづつ水平方向の間引き処理を行う。つまり、輝度デ
ータを512画素から352画素に、色データをそれぞ
れ256画素から176画素に変換する。
【0019】水平輝度処理部5bについて説明する。こ
こでは輝度データYinを32画素づつ間引き処理し2
2画素のデータ生成する。まず入力された輝度データY
inをCLK1に同期してシフト回路5cを1クロック
づつシフトして32画素シフトした時点で輝度メモリ回
路5dなCLK1/32のタイミングで格納する。輝度
間引き部5eは32画素の輝度データを22画素の輝度
データに変換するものである。
【0020】ここではつぎのように変換される。
【0021】 Y´0=Y0 Y´11=Y16 Y´1=Y1+Y2 Y´12=Y17+Y18 Y´2=Y3 Y´13=Y19 Y´3=Y4+Y5 Y´14=Y20+Y21 Y´4=Y6 Y´15=Y22 Y´5=Y7+Y8 Y´16=Y23+Y24 Y´6=Y8+Y9 Y´17=Y24+Y25 Y´7=Y10+Y11 Y´18=Y26+Y27 Y´8=Y11+Y12 Y´19=Y27+Y28 Y´9=Y13 Y´20=Y29 Y´10=Y14+Y15 Y´21=Y30+Y31 この変換動作を16回繰り返すことにより512画素か
ら352画素に変換して1ラインの間引き処理を行う。
また、この動作を288ラインについて行うことにより
CLFの画素サイズを得るものである。
【0022】この変換された輝度データY´0〜Y´2
1はCLK1/32のタイミングで輝度バッファ回路5
fに格納される。そしてこの輝度データY´0〜Y21
は輝度FIFO5gに転送されCLK2の転送クロック
でCLFYoutとして外部に出力される。
【0023】並行して色データも同時に水平色処理部5
nで処理される。ライン処理部5aから入力された色デ
ータをシフト回路5hでそれぞれ(R−Y/B−Y)1
6画素分シフトし、色メモリ回路51にCLK/32の
タイミングで格納する。この格納した色データを色間引
き部5kに入力することにより間引きを行う。この間引
きは輝度の場合と同様に行う。
【0024】 (R−Y´0)=R−Y0 (B−Y´0)=B−Y0 (R−Y´1)=R−Y2 (B−Y´1)=B−Y2 (R−Y´2)=R−Y3 (B−Y´2)=B−Y3 (R−Y´3)=R−Y4 (B−Y´3)=B−Y4 (R−Y´4)=R−Y6 (B−Y´4)=B−Y6 (R−Y´5)=R−Y7 (B−Y´5)=B−Y7 (R−Y´6)=R−Y9 (B−Y´6)=B−Y9 (R−Y´7)=R−Y10 (B−Y´7)=B−Y10 (R−Y´8)=R−Y12 (B−Y´8)=B−Y12 (R−Y´9)=R−Y13 (B−Y´9)=B−Y13 (R−Y´10)=R−Y15 (B−Y´10)=B−Y15 この変換動作を16回繰り返すことにより256画素か
ら176画素に変換して1ラインの間引き処理を行う。
変換動作は256画素についてのみ行うものである。ま
た、この動作を288ラインについて行うことによりC
IFの画像サイズを得るものである。
【0025】この変換された色データR−Y´0〜R−
Y´15/B−Y´0〜B−Y´15はCLK1/32
のタイミングで色バッファ回路51に格納される。そし
てこの色データR−Y´0〜R−Y´15/B−Y´0
〜B−Y´15は色FIFO5mに転送されCLK2の
転送クロックでCIFCoutとして外部に出力され
る。
【0026】この時、輝度データと色データはペアのデ
ータとして1ラインごとに出力される。これにより、外
部から指定された、例えばCIFフォーマットに従って
イメージ変換データを出力するものである。
【0027】図3は本発明の他(請求項2)の実施例を
示すブロック図である。図2において、記憶手段8は映
像信号手段4から入力されるフィールドデータ(映像デ
ータ)を記憶するものである。上記実施例(請求項1)
の場合、1フィールド(奇数フィールドまたは偶数フィ
ールド)ごとの処理であるため、ノンインターレースに
するとき垂直ラインは最大1フレームの1/2のライン
しか確保できない。
【0028】このため、インターレースで入力されてく
る画像データをノンインターレースに変換してイメージ
変換手段5で外部より指定されたイメージフォーマット
に変換するものである。これにより、最大1フレーム分
の垂直ラインを確保することが可能となる。イメージフ
ォーマット変換処理は請求項1と同じ方法である。
【0029】図4は本発明のもう一つの他(請求項3)
の実施例を示すブロック図である。図4において、記憶
手段8は映像データを格納するメモリである。また、画
像検出手段は映像信号処理手段4から入力される映像デ
ータの画像の特徴、つまり、人物が主の画像であるか、
文書が主の画像であるが、静止画であるが、動画である
かを判断するものである。この判断結果に基づいて、イ
メージ変換手段5のイメージ変換方法を選択するもので
ある。
【0030】図5は図4の詳細実施例のブロック図であ
る。映像信号処理手段4より入力されたNフレーム目の
輝度データを2値化処理部4aで2値のデータに変換す
る。この2値化された(N)フレーム目の2値データを
フレーム差分検出部4bをとおしてフレームメモリ4c
に格納する。フレーム差分検出部4bではすでにフレー
ムメモリ4cに格納されている(N)フレーム目の2値
データと、つぎに入力される(N+1)フレーム目の2
値データの比較をおこない、フレーム間に動きがあるか
否かを検出する。そして、(N+1)フレーム目の2値
データをフレームメモリ4cに格納する。この動作を順
次実行する。このフレーム差分検出部4bでは入力され
る画像に動きがあるかどうかを判定するものである。動
きがある場合は動画と判定し、動きがない場合は静止画
と判定する。
【0031】画像面積検出部4dはフレーム差分検出部
4bの2値データを基にして画像の占有する面積を算出
し、1フレームの画像データに対して画像部分が多い場
合は人物が主な画像データであると判定し、逆に少ない
場合は文書データであると判定する。また、動画の場合
は面積の検出処理は行わないでそのまま動画データであ
ると判定する。
【0032】画像面積検出部4dの判定方法は白又は黒
に二値化された1フレームの二値データにおいて、1フ
レーム中に黒のデータと白のデータの占める比率を計算
して黒が多い場合人物を主とする画像データ、白が多い
場合文書を主とする文書データと処理をする。
【0033】つぎに、画像面積検出部4dは上記処理結
果を基にして、動画と判定した場合イメージ変換手段5
のイメージ変換15aに画像データを入力する。つぎ
に、静止画で人物の画像と判定した場合はイメージ変換
手段5のイメージ変換25bに画像データを入力する。
【0034】静止画で文書の画像と判定した場合はイメ
ージ変換手段5のイメージ変換35cに画像データを入
力する。以上の様に入力されてくる画像データを判定し
てイメージフォーマット変換の処理、フィルタリングの
処理などを選択して、最適なイメージフォーマット変換
処理を実現するものである。
【0035】図6は本発明の更にもう一つの他(請求項
4)の実施例を示すブロック図である。図6において映
像処理手段4より出力された映像データがイメージ変換
手段5を介して顔面追尾手段10の入力される。この顔
面追尾手段10では映像データを基にして人物の顔面を
抽出する。イメージ変換手段5はこの抽出された顔面を
中心とする外部から指定された、たとえばCIFイメー
ジフォーマットに合う画像サイズを生成する。
【0036】これにより、テレビ電話・会議など人物を
主として伝送する場合、変換歪みの少ない顔面画像を効
率よく伝送可能である。この顔面抽出に関しては本件出
願人の出願である特願平5−177720号(名称テレ
ビインターホン装置)または特願平5−153933号
(名称画像処理装置)に記載してある。
【0037】映像信号処理手段4より入力された画像デ
ータはフレーム差分検出部5aで先の時点でフレームメ
モリ5eに格納されていた画像データと1フレーム後の
時間を経過した時点で入力される画像データとの比較か
ら差分を検出し、動き部分のエッジ検出を行う。
【0038】検出部5aで生成した動き部分の差分デー
タは2値化処理部5bで2値化処理を施し、さらに2値
データにラベリング処理を施して調整するとともに、ノ
イズを除去したあと、顔演算処理部5dによって顔面部
分の位置データを演算し、顔面領域を設定してこの領域
内に含まれる画像データをフレームメモリ5cに格納す
る。そしてこの顔面データを基にして顔面の中心座標P
C(図8に示す)を抽出する。
【0039】次に、上記データを基にしてイメージ変換
手段5にて顔面の中心座標PCを中心として顔面全体が
CIFサイズ(352画素×288画素)におさまるよ
うにズームまたは間引きを行う。これらの実現例は上記
特願平5−177720(テレビインターホン装置)に
記述している。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、撮像手段からの画像信
号を直接イメージ変換をすることにより、従来例にくら
べると、少ないメモリ量、少ない回路規模で画像歪みの
少ない自然な画像をえることが可能である。
【0041】また、顔面検出をすることにより顔面など
の必要とされる顔面のみをイメージ変換することによ
り、画像圧縮回路などに最低限必要な画像データのみを
出力することにより画像データを削減することが可能で
ある。かつ、顔面周辺の必要でないデータを出力しない
ためテレビ電話などでは周辺の見苦しい画像を伝送され
る心配がなくなるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のイメージフォーマット変換装置の一実
施例を示すブロック図である。
【図2】図1のイメージ変換手段の構成図である。
【図3】本発明のイメージフォーマット変換装置の他の
実施例を示すブロック図である。
【図4】本発明のイメージフォーマット変換装置のもう
一つの他の実施例を示すブロック図である。
【図5】図4の詳細実施例を示すブロック図である。
【図6】本発明のイメージフォーマット変換装置の更に
もう一つの他の実施例を示すブロック図である。
【図7】図6の詳細実施例を示すブロック図である。
【図8】図6のイメージフォーマット変換装置による表
示イメージの説明図である。
【図9】従来の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 撮像手段 2 前処理手段 3 AD変換手段 4 映像信号処理手段 5 イメージ変換手段 6 制御手段 7 駆動手段 8 記憶手段 9 画像検出手段 10 顔面追尾手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射する被写体からの撮像光を電気信号
    に変換する撮像手段と、 撮像手段と入力処理手段を制御する駆動手段と、 撮像手段からの出力信号に対して雑音を抑制、自動利得
    制御などをする前処理手段と、 前処理手段からの出力信号をアナログ信号からデジタル
    信号に変換するAD変換手段と、 AD変換手段から出力されたデジタルデータから輝度信
    号処理と色信号処理を行う映像信号処理手段と、 映像信号処理手段から出力されたデジタル画像データか
    ら任意のイメージフォーマット画像を生成するイメージ
    変換手段と、 本装置を制御するための制御手段を備えたイメージフォ
    ーマット変換装置において、 撮像手段の撮像素子からの信号を処理して映像信号処理
    手段から出力されたデジタル画像データから外部より指
    定した任意の画像サイズに応じた画像データを生成する
    生成手段有する事を特徴としたイメージフォーマット変
    換装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のイメージフォーマット
    変換装置において、上記映像信号手段からの画像データ
    を記憶する記憶手段を有することにより、上記撮像手段
    のもつ全画素より任意のイメージフォーマット変換を行
    うことを特徴としたイメージフォーマット変換装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載イメージフォーマット変
    換装置において、 画像の特徴を検出する画像検出手段を有することによ
    り、全イメージサイズをしめる画像の特徴を検出して、
    画像の特徴に応じたイメージ変換を選択することを特徴
    とするイメージフォーマット変換装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載のイメージフォーマット
    変換装置において、顔面を追尾する顔面追尾手段を有す
    ることにより、追尾される顔面のみをイメージフォーマ
    ット変換処理することを特徴としたイメージフォーマッ
    ト変換装置。
JP5268608A 1993-03-27 1993-10-27 イメージフォーマット変換装置 Pending JPH07123369A (ja)

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TW083109264A TW357323B (en) 1993-10-27 1994-10-06 Image processing device capable of providing high quality image data without deterioration of the image quality
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CNB941176592A CN1134975C (zh) 1993-10-27 1994-10-27 图像处理装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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