JPH0865710A

JPH0865710A - 信号量圧縮伸長装置

Info

Publication number: JPH0865710A
Application number: JP6196446A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Kinugasa; 敏郎衣笠; Takuya Imaide; 宅哉今出
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-08-22
Filing date: 1994-08-22
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】画像圧縮伸長処理で取り扱う信号量を低減して
同処理の動作速度を低く抑える。【構成】互いに空間上のサンプリング位置がそれぞれ異
なり、しかも輝度および色の情報をそれぞれ有する画素
信号を圧縮あるいは伸長する。【効果】圧縮伸長処理を施す信号の信号量を少なくで
き、また、圧縮後の信号量を軽減できるので、圧縮ある
いは伸長処理の動作速度を低く抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像信号を取り扱う装置
に係り、特に映像信号の信号量を圧縮して取り扱う装置
に好適な信号量圧縮伸長装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル画像処理技術の向上に伴な
い、画像信号や音声信号などを電話回線を介して通信し
たり、記録再生するマルチメディア機器が注目されてい
る。このような機器においては、画像信号の信号量をい
かに少なくするかという画像圧縮技術が重要な技術であ
り、各種の圧縮伸長方式が提案されている。

【０００３】一般的な圧縮伸長方式としては、原島博
「画像情報圧縮の考え方」テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．
４３，Ｎｏ．６（１９８９年）ｐｐ．６０３〜６１２に
記載されているように、離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒ
ｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ：ＤＣＴと
略す）、量子化、および符号化で圧縮し、複号化、逆量
子化、および逆ＤＣＴで伸長する方式が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術では
扱う画像信号はビデオ信号であり、更に詳しく言えば輝
度信号（Ｙ信号と略す）と２つの色信号（ＵＶ信号と略
す）である。例えば、ＩＴＵ−ＲＲＥＣ．６０１（ア
イティーユーアール勧告６０１号）に準拠したＹ：Ｕ：
Ｖ４：２：２のビデオ信号の場合、図１６に示すよう
に水平方向７２０ドット、垂直方向４８４ラインのＹ信
号と、水平方向３６０ドット、垂直方向４８４ラインの
ＵおよびＶ信号の合計６９６９６０個の信号を取り扱う
ことになる。

【０００５】したがって、第一の問題点としては、装置
に要求される演算動作速度が高いということがある。す
なわち、所定のフレームレートを有する画像信号を、そ
のフレームレートを変えずに取り扱う場合、扱う画像信
号量が多いほど演算動作速度が高くなってしまう。例え
ば、３０Ｈｚのフレームレートを有する上記画像信号で
は約２１ＭＨｚという高速の動作速度が要求される。こ
のような高速動作で圧縮あるいは伸長を行なうには回路
設計が煩雑になったり、消費電力が増大したりする。

【０００６】第二の問題点としては、圧縮後の画像信号
を記録する場合、記録手段の記録容量が大きくなるとい
うことがある。すなわち、信号の圧縮率をＡ、圧縮前の
信号量をＱｉ、圧縮後の信号量をＱｏとするとＱｏ＝Ａ×Ｑｉ … （１）と表されるので、所定の時間にわたって記録再生する場
合、圧縮前の信号量Ｑｉが多い程圧縮後の信号量Ｑｏが
多くなり、記録容量が大きな記録手段が必要になってし
まう。記録容量を大きくすると、装置全体が大きくなっ
たり、コストが上がったりしてしまう。

【０００７】第三の問題点としては、圧縮後の画像信号
を送受信する場合、送受信に要する時間が長くなるとい
うことがある。すなわち、圧縮前の信号量Ｑｉが多い程
圧縮後の信号量Ｑｏが多くなり、所定の伝送レートで送
受信する場合、送受信に要する時間が長くなる。

【０００８】第四の問題点としては、輝度情報に時系列
的に色情報が重畳された画像信号を圧縮する場合、時系
列的な色情報の輝度情報への折り返しにより、いわゆる
ブロック歪みが発生してしまう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
る手段として、互いに空間上のサンプリング位置がそれ
ぞれ異なり、しかも輝度情報および所定の色情報をそれ
ぞれ有する画像信号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３，…）をそれ
ぞれ圧縮する。ＹＵＶ信号を生成する場合には、上記圧
縮された信号を伸長して画像信号Ｓｉを生成し、行列式

【００１０】

【数１】

【００１１】で表わせる演算を行なえばよい。ここで、
Ｍｙ、Ｍｕ、Ｍｖはそれぞれマトリクス係数である。

【００１２】例えばｉ＝４の場合、図１７（ａ）に示す
ように、互いに空間上のサンプリング位置がそれぞれ異
なる４種類の画像信号Ｓ１〜Ｓ４をそれぞれ圧縮する。
例えばＹＵＶ４：２：２信号は上記（２）〜（４）式の
演算により、図１７（ｂ）〜（ｄ）に示す空間上のサン
プリング位置の画像信号として生成することができる。
すなわち、第１行第１列のＹ信号Ｙ（１，１）は第１行
第１列の信号Ｓ１（１，１）、第１行第２列の信号Ｓ２
（１，２）、第２行第１列の信号Ｓ３（２，１）、およ
び第２行第２列の信号Ｓ４（２，２）を用いて生成し、
第１行第２列のＹ信号Ｙ（１，２）は第１行第２列の信
号Ｓ２（１，２）、第１行第３列の信号Ｓ１（１，
３）、第２行第２列の信号Ｓ４（２，２）、および第２
行第３列の信号Ｓ３（２，３）を用いて生成し、第１行
第１列のＵ信号Ｕ（１，１）とＶ信号Ｖ（１，１）は第
１行第１列の信号Ｓ１（１，１）、第１行第２列の信号
Ｓ２（１，２）、第２行第１列の信号Ｓ３（２，１）、
および第２行第２列の信号Ｓ４（２，２）を用いてそれ
ぞれ生成する。以下、同様にして他の空間位置のＹＵＶ
信号をそれぞれ生成する。

【００１３】

【作用】図１７（ａ）に示すように、互いに空間上のサ
ンプリング位置がそれぞれ異なる４種類の画像信号Ｓ１
〜Ｓ４を用い、図１７（ｂ）〜（ｄ）に示すようにＹＵ
Ｖ４：２：２信号を生成すれば、圧縮あるいは伸長に用
いる信号量は図１８に示すようにＳ１〜Ｓ４それぞれ水
平方向３６０ドット、垂直方向２４２ラインの合計３４
８４８０となり、図１６の従来と比較して信号量が半分
に軽減できる。したがって、装置に要求される演算動作
速度を低くすることができる。

【００１４】また、（１）式における圧縮率Ａを一定と
した場合、圧縮後の信号量Ｑｏを従来の半分にできるの
で、記録手段の記録容量を半分にすることができる。更
に、所定の伝送レートで送受信する場合、Ｓ１〜Ｓ４を
圧縮した信号を用いれば送受信に要する時間を従来の半
分にすることができる。

【００１５】更に、輝度情報および所定の色情報をそれ
ぞれ有する画像信号をそれぞれ圧縮するので、時系列的
な色情報の輝度情報への折り返しが発生しない。

【００１６】一般的には、ＹＵＶ信号やＹＩＱ信号、あ
るいはＲＧＢ信号などの３種類の信号がディスプレイな
どの汎用装置に用いられているので、互いに独立した信
号成分を有し、かつ、互いに空間上のサンプリング位置
がそれぞれ異なる３種類以上の画像信号を用いれば、上
述した作用と同様な作用を得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いながら説明
する。

【００１８】本発明の一実施例を図１に示す。同図にお
いて１は撮像素子、２は相関２重サンプリング回路（Ｃ
ｏ−ｒｅｌａｔｅｄＤｏｕｂｌｅＳａｍｐｌｉｎ
ｇ：ＣＤＳと略す）、３はアナログ−ディジタル変換回
路（ＡＤＣと略す）、４は撮像手段、５はメモリ、６は
離散コサイン変換器（ＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＤＣＴと略す）、７は量子化器、
８は符号化器、９は圧縮手段である。ここで、ＣＤＳ２
は撮像素子１の出力画素信号１０に含まれる雑音を抑圧
するための一般的な回路であり、また、ＤＣＴ６、量子
化器７、符号化器８は前述の文献などで記載されている
一般的な画像圧縮方法である。

【００１９】撮像素子１の構成例を図２に、撮像手段４
から出力される画素信号１１のタイミングチャートを図
３に、メモリ５から出力される画素信号１２のタイミン
グチャートを図４に示す。図２において２０は画素、２
１は垂直ＣＣＤ、２２は水平ＣＣＤであり、２次元状に
配置された画素２０への入射光路中に４種類の色フィル
タＭｇ（マゼンタ）、Ｇ（グリーン）、Ｃｙ（シア
ン）、Ｙｅ（イエロー）がそれぞれ配置されている。各
色フィルタの分光特性に対応した画素信号Ｓｍ、Ｓｇ、
Ｓｃ、Ｓｙは垂直ＣＣＤ２１および水平ＣＣＤ２２で転
送されて図３に示す時系列で出力される。ここで、Ｓｍ
は色フィルタＭｇが配置された画素の信号、Ｓｇは色フ
ィルタＧが配置された画素の信号、Ｓｃは色フィルタＣ
ｙが配置された画素の信号、Ｓｙは色フィルタＹｅが配
置された画素の信号である。

【００２０】撮像素子１の出力画素信号１０はＣＤＳ２
によって雑音抑圧され、ＡＤＣ３によってディジタル信
号に変換される。ＡＤＣ３から出力されるディジタル画
素信号１１の信号時系列は、撮像素子１の出力画素信号
１０と同じく、図３に示す信号時系列である。図３に示
す信号時系列で出力されたディジタル画素信号１１は、
メモリ５の書き込みアドレスと読み出しアドレスを変え
ることにより、簡単に図４に示す信号時系列に変換する
ことができる。この時系列変換された画素信号１２をＤ
ＣＴ６、量子化器７、符号化器８で圧縮し、圧縮された
画素信号１３を得る。時系列変換前の画素信号のイメー
ジを図５（ａ）に、時系列変換後の画素信号のイメージ
を図５（ｂ）〜（ｅ）に示す。図５（ｂ）〜（ｅ）に示
すように、１フレームの映像を４種類の画素信号Ｓｍ、
Ｓｇ、Ｓｃ、Ｓｙに分けて処理するので、前述したよう
に輝度および色信号で処理する場合よりも少ない信号量
で１フレームの映像を取り扱うことができる。したがっ
て、ＤＣＴ６、量子化器７、符号化器８の動作速度を低
くすることが可能となる。

【００２１】上記した実施例では、いわゆる補色フィル
タを撮像素子１に用いているので光の利用率が高く、出
力画素信号１０のＳ／Ｎ比が高いという利点があるが、
原色フィルタを用いても同様に少ない信号量で１フレー
ムの映像を取り扱うことができる。

【００２２】本発明の別の実施例を図６に示す。同図に
おいて４は撮像手段、３はＡＤＣ、９は圧縮手段、３１
は記憶手段である。図１の実施例と同様にして、圧縮手
段９は圧縮された画素信号１３を出力し、記憶手段３１
は上記圧縮された画素信号１３を記録する。前述したよ
うに、輝度および色信号で処理する場合よりも少ない信
号量で１フレームの映像を取り扱うことができるので、
記憶手段９の記憶容量を少なくすることが可能となる。

【００２３】本発明の別の実施例を図７に示す。同図に
おいて４は撮像手段、３はＡＤＣ、９は圧縮手段、４１
は通信手段、４２は電話回線、４３は通信手段、４４は
記憶手段である。記憶手段４４としては、磁気ディスク
や磁気テープ、半導体メモリなどを用いればよい。図１
の実施例と同様にして、圧縮手段９は圧縮された画素信
号１３を出力し、通信手段４１は上記圧縮された画素信
号１３を、電話回線４２を介して別の通信手段４２に送
信し、記憶手段４４は上記送信された画素信号を記録す
る。通信手段４１と通信手段４３との通信には、必ずし
も電話回線４２を使用する必要はなく、光通信や電波な
どを使用してもよい。前述したように、輝度および色信
号で処理する場合よりも少ない信号量で１フレームの映
像を取り扱うことができるので、通信手段４１と通信手
段４３との通信時間を少なくすることが可能となる。

【００２４】本発明の別の実施例を図８に示す。同図に
おいて５１は記憶手段、５２は復号化器、５３は逆量子
化器、５４は逆ＤＣＴ変換器（ＩＤＣＴと略す）、５５
はメモリ、５６は伸長手段、５７はマトリクス、５８は
輝度信号処理回路、５９は色信号処理回路、６０および
６１はディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣと略す）、
６２は輝度色信号処理回路である。

【００２５】記憶手段５１には図５（ｂ）〜（ｅ）に示
す画素信号が圧縮されて記録されており、記憶手段５１
から読み出さる圧縮された画素信号６３は、復号化器５
２、逆量子化器５３、ＩＤＣＴ５４で伸長される。復号
化器５２、逆量子化器５３、ＩＤＣＴ５４は前述の文献
などで記載されている一般的な画像伸長方法である。上
記伸長された画素信号６４は図４に示す時系列で出力さ
れ、メモリ５５によって図３に示す時系列に変換され
る。図３に示す時系列の画素信号６５は従来のビデオカ
メラで扱っている画素信号であり、一般的に知られてい
るように、マトリクス５７によって輝度信号６６と色信
号６７に分離し、輝度信号処理回路５８、色信号処理回
路５９、およびＤＡＣ６０、６１によってＹ信号６８あ
るいはＵＶ信号６９を生成することができる。ここで、
ディジタル画像信号を出力する場合には、ＤＡＣ６０、
６１は必ずしも必要ではない。

【００２６】本実施例によれば、前述したように、輝度
および色信号で処理する場合よりも少ない信号量で１フ
レームの映像を取り扱うことができるので、記憶手段５
１の記憶容量を少なくすることが可能となる。

【００２７】本発明の別の実施例を図９に示す。同図に
おいて７０は記憶手段、７１は通信手段、７２は電話回
線、７３は通信手段、７４は復号化器、７５は逆量子化
器、７６はＩＤＣＴ、７７はメモリ、７８は伸長手段、
８２はマトリクス、８３は輝度信号処理回路、８４は色
信号処理回路、８５および８６はＤＡＣ、８７は輝度色
信号処理回路である。

【００２８】記憶手段７０には図５（ｂ）〜（ｅ）に示
す画素信号が圧縮されて記録されており、記憶手段７０
から読み出さる圧縮された画素信号は通信手段７１によ
って電話回線７２を介して通信手段７３に送信される。
通信手段７３からの圧縮された画素信号７９は、復号化
器７４、逆量子化器７５、ＩＤＣＴ７６で伸長される。
上記伸長された画素信号８０は図４に示す時系列で出力
され、メモリ７７によって図３に示す時系列に変換され
る。図３に示す時系列の画素信号８１は従来のビデオカ
メラで扱っている画素信号であり、一般的に知られてい
るように、マトリクス８２によって輝度信号８８と色信
号８９に分離し、輝度信号処理回路８３、色信号処理回
路８４、およびＤＡＣ８５、８６によってＹ信号９０あ
るいはＵＶ信号９１を生成することができる。ここで、
ディジタル画像信号を出力する場合には、ＤＡＣ８５、
８６は必ずしも必要ではない。また、通信手段７１と通
信手段７３との通信には、必ずしも電話回線７２を使用
する必要はなく、光通信や電波などを使用してもよい。

【００２９】本実施例によれば、前述したように、輝度
および色信号で処理する場合よりも少ない信号量で１フ
レームの映像を取り扱うことができるので、通信手段７
１と通信手段７３との通信時間を少なくすることが可能
となる。

【００３０】本発明の別の実施例を図１０に示す。同図
において１００は撮像素子、１０１はＣＤＳ、１０２は
ＡＤＣ、１０３は撮像手段、１０５はメモリ、１０６は
ＤＣＴ／ＩＤＣＴ、１０７は量子化／逆量子化器、１０
８は符号化／復号化器、１０９は圧縮伸長手段、１１２
は記憶手段、１１６はマトリクス、１１７は輝度信号処
理回路、１１８は色信号処理回路、１１９および１２０
はＤＡＣ、１２１は輝度色信号処理回路である。

【００３１】撮像素子１００の出力画素信号はＣＤＳ１
０１によって雑音抑圧され、ＡＤＣ１０２によってディ
ジタル信号に変換される。ＡＤＣ１０２から出力される
ディジタル画素信号１０４の信号時系列は、図１の実施
例と同じく、図３に示す信号時系列である。図３に示す
信号時系列で出力されたディジタル画素信号１０４は、
メモリ１０５の書き込みアドレスと読み出しアドレスを
変えることにより、簡単に図４に示す信号時系列に変換
することができる。この時系列変換された画素信号１１
０をＤＣＴ／ＩＤＣＴ１０６、量子化／逆量子化器１０
７、符号化／復号化器１０８で圧縮し、圧縮された画素
信号１１１を得る。記憶手段１１２には上記圧縮された
画素信号１１１を記録する。すなわち、図５（ｂ）〜
（ｅ）に示す画素信号が圧縮されて記憶手段１１２に記
録されており、記憶手段１１２から読み出さる圧縮され
た画素信号は、符号化／復号化器１０８、量子化／逆量
子化器１０７、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ１０６で伸長される。
上記伸長された画素信号１１４は図４に示す時系列で出
力され、メモリ１０５によって図３に示す時系列に変換
される。図３に示す時系列の画素信号１１５は従来のビ
デオカメラで扱っている画素信号であり、一般的に知ら
れているように、マトリクス１１６によって輝度信号１
２２と色信号１２３に分離し、輝度信号処理回路１１
７、色信号処理回路１１８、およびＤＡＣ１１９、１２
０によってＹ信号１２４あるいはＵＶ信号１２５を生成
することができる。ここで、ディジタル画像信号を出力
する場合には、ＤＡＣ８５、８６は必ずしも必要ではな
い。

【００３２】本実施例によれば、前述したように、輝度
および色信号で処理する場合よりも少ない信号量で１フ
レームの映像を取り扱うことができるので、記憶手段１
１２の記憶容量を少なくすることが可能となり、装置の
小型化あるいは長時間記録が可能となる。

【００３３】本発明の別の実施例を図１１に示す。同図
において１３０は撮像素子、１３１はＣＤＳ、１３２は
ＡＤＣ、１３３は撮像手段、１３５はメモリ、１３６は
ＤＣＴ／ＩＤＣＴ、１３７は量子化／逆量子化器、１３
８は符号化／復号化器、１３９は圧縮伸長手段、１４２
は通信手段、１４３は電話回線、１４４は通信手段、１
４５は記憶手段、１４９はマトリクス、１５０は輝度信
号処理回路、１５１は色信号処理回路、１５２および１
５３はＤＡＣ、１５４は輝度色信号処理回路である。

【００３４】撮像素子１３０の出力画素信号はＣＤＳ１
３１によって雑音抑圧され、ＡＤＣ１３２によってディ
ジタル信号に変換される。ＡＤＣ１３２から出力される
ディジタル画素信号１３４の信号時系列は、図１の実施
例と同じく、図３に示す信号時系列である。図３に示す
信号時系列で出力されたディジタル画素信号１３４は、
メモリ１３５の書き込みアドレスと読み出しアドレスを
変えることにより、簡単に図４に示す信号時系列に変換
することができる。この時系列変換された画素信号１４
０をＤＣＴ／ＩＤＣＴ１３６、量子化／逆量子化器１３
７、符号化／復号化器１３８で圧縮し、圧縮された画素
信号１４１を得る。通信手段１４２は上記圧縮された画
素信号１４１を、電話回線１４３を介して別の通信手段
１４４に送信し、記憶手段１４５は上記送信された画素
信号を記録する。通信手段１４２と通信手段１４４との
通信には、必ずしも電話回線１４３を使用する必要はな
く、光通信や電波などを使用してもよい。

【００３５】記憶手段１４５から読み出さる圧縮された
画素信号は通信手段１４４によって電話回線１４３を介
して通信手段１４２に送信される。通信手段１４２から
の圧縮された画素信号１４６は、符号化／復号化器１３
８、量子化／逆量子化器１３７、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ１３
６で伸長される。上記伸長された画素信号１４７は図４
に示す時系列で出力され、メモリ１３５によって図３に
示す時系列に変換される。図３に示す時系列の画素信号
１４８は従来のビデオカメラで扱っている画素信号であ
り、一般的に知られているように、マトリクス１４９に
よって輝度信号１５５と色信号１５６に分離し、輝度信
号処理回路１５０、色信号処理回路１５１、およびＤＡ
Ｃ１５２、１５３によってＹ信号１５７あるいはＵＶ信
号１５８を生成することができる。ここで、ディジタル
画像信号を出力する場合には、ＤＡＣ８５、８６は必ず
しも必要ではない。

【００３６】本実施例によれば、前述したように、輝度
および色信号で処理する場合よりも少ない信号量で１フ
レームの映像を取り扱うことができるので、通信手段１
４２と通信手段１４４との通信時間を少なくすることが
可能となる。

【００３７】上述した撮像手段の別の実施例を図１２に
示す。同図において１６０は撮像素子、１６１はＣＤ
Ｓ、１６２は非線形処理回路、１６３はＡＤＣ、１６４
は撮像手段である。上述した撮像手段と異なる点は、非
線形処理回路１６２を具備したことである。非線形処理
回路１６２の入出力特性例を図１３に示す。

【００３８】本実施例によれば、Ｓ／Ｎの良い、すなわ
ち信号レベルの高い入力信号について、信号レベルを圧
縮してディジタル信号に変換できるので、量子化雑音に
よるＳ／Ｎ劣化を抑えながらディジタル画素信号１６５
のダイナミックレンジを広げることができる。

【００３９】上述した輝度色信号処理回路の別の実施例
を図１４に示す。同図において１７１は非線形処理回
路、１７２はマトリクス、１７３は輝度信号処理回路、
１７４は色信号処理回路、１７５および１７６はＤＡＣ
である。上述した輝度色信号処理回路と異なる点は、非
線形処理回路１７１を具備したことである。非線形処理
回路１７１の入出力特性例を図１５に示す。

【００４０】本実施例によれば、Ｓ／Ｎの良い、すなわ
ち信号レベルの高い画素信号について、信号レベルを圧
縮してディジタル信号に変換した画素信号１７０が入力
された場合、信号レベルの高い画素信号について信号レ
ベルを伸長し、信号レベルの高い画素信号について施さ
れた信号レベル圧縮をキャンセルできるので、線形な画
素信号としてマトリクス１７２以降の処理ができ、可減
算などの処理による演算誤差を抑えることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、互いに空間上のサンプ
リング位置がそれぞれ異なり、しかも輝度および色の情
報をそれぞれ有する画素信号を圧縮あるいは伸長するの
で圧縮処理を施す信号の信号量を少なくでき、また、圧
縮後の信号量を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】図１の撮像素子の実施例を示す図である。

【図３】図１の撮像手段の出力タイミングチャート図で
ある。

【図４】図１のメモリの出力タイミングチャート図であ
る。

【図５】（ａ）は図１の撮像手段の出力の空間的な位置
関係を表わす図、（ｂ）〜（ｅ）は図１のメモリ出力の
空間的な位置関係を表わす図である。

【図６】本発明の一実施例を示す図である。

【図７】本発明の一実施例を示す図である。

【図８】本発明の一実施例を示す図である。

【図９】本発明の一実施例を示す図である。

【図１０】本発明の一実施例を示す図である。

【図１１】本発明の一実施例を示す図である。

【図１２】図１、図６、図７、図１０、図１１の撮像手
段の別の実施例を示す図である。

【図１３】図１２の非線形処理回路の特性図である。

【図１４】図８、図９、図１０、図１１の輝度色処理回
路の別の実施例を示す図である。

【図１５】図１４の非線形処理回路の特性図である。

【図１６】従来の圧縮伸長処理で取り扱っていた信号例
を示す図である。

【図１７】本発明の圧縮伸長処理で取り扱う信号を示す
図である。

【図１８】本発明の圧縮伸長処理で取り扱う信号を示す
図である。

【符号の説明】

１、４、１００、１３０、１６０…撮像素子、２、１０１、１３１、１６１…ＣＤＳ、３、１０２、１３２、１６３…ＡＤＣ、４、１０３、１３３、１６４…撮像手段、５、５５、７７、１０５、１３５…メモリ、６…ＤＣＴ、７…量子化器、８…符号化器、９…圧縮手段、１０…撮像素子出力、１１、１０４、１３４、１６５…ＡＤＣ出力、１２、６５、８１、１１０、１４０…メモリ出力、１３…圧縮手段出力、２０…画素、２１…垂直ＣＣＤ、２２…水平ＣＣＤ、３１、４４、５１、７０、１１２、１４５…記憶手段、６３、１１３…記憶手段出力、４１、４３、７１、７３、１４２、１４４…通信手段、４２、７２、１４３…通信手段、５２、７４…復号化器、５３、７５…逆量子化器、５４、７６…ＩＤＣＴ、５６、７８…伸長手段、５７…マトリクス、５８、８３、１１７、１５０、１７３…輝度信号処理回
路、５９、８４、１１８、１５１、１７４…色信号処理回
路、６０、６１、８５、８６、１１９、１２０、１５２、１
５３、１７５、１７６…ＤＡＣ、６２、８７、１２１、１５４、１７７…輝度色信号処理
回路、６６、６７、８８、８９、１２２、１２３、１５５、１
５６…マトリクス出力、６８、６９、９０、９１、１２４、１２５、１５７、１
５８、１７８、１７９…ＤＡＣ出力、７９、１４６…通信手段出力、８０…ＩＤＣＴ出力、１０６、１３６…ＤＣＴ／ＩＤＣＴ、１０７、１３７…量子化／逆量子化器、１０８、１３８…符号化／復号化器、１０９、１３９…圧縮伸長手段、１１１、１１５、１４１、１４８…圧縮伸長手段出力、１１４、１４７…ＤＣＴ／ＩＤＣＴ出力、１６２、１７１…非線形処理回路、ＣＤＳ…相関２重サンプリング、ＤＣＴ…離散コサイン変換、Ｍｇ…マゼンタ色フィルタ、Ｇ…グリーン色フィルタ、Ｃｙ…シアン色フィルタ、Ｙｅ…イエロー色フィルタ、Ｓｍ…マゼンタ色フィルタに対応する画素信号、Ｓｇ…グリーン色フィルタに対応する画素信号、Ｓｃ…シアン色フィルタに対応する画素信号、Ｓｙ…イエロー色フィルタに対応する画素信号、ＤＣＴ…逆離散コサイン変換。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種類の色フィルタを有する撮像素子を
少なくとも有する撮像手段と、該撮像手段から出力され
る画素信号をディジタル変換するアナログ−ディジタル
変換回路と、該アナログ−ディジタル変換回路から出力
されるディジタル画素信号の信号量を圧縮する圧縮手段
とを有し、上記撮像手段は上記撮像素子が有する複数種
類の色フィルタの分光特性にそれぞれ対応する複数種類
の画素信号を出力し、上記圧縮手段は上記複数種類の画
素信号の信号量をそれぞれ圧縮することを特徴とする信
号量圧縮伸長装置。
【請求項２】複数種類の色フィルタを有する撮像素子を
少なくとも有する撮像手段と、該撮像手段から出力され
る画素信号をディジタル変換するアナログ−ディジタル
変換回路と、該アナログ−ディジタル変換回路から出力
されるディジタル画素信号の信号量を圧縮する圧縮手段
と、該圧縮手段から出力される圧縮されたディジタル画
像信号を記憶するための記憶手段とを有し、上記撮像手
段は上記撮像素子が有する複数種類の色フィルタの分光
特性にそれぞれ対応する複数種類の画素信号を出力し、
上記圧縮手段は上記複数種類の画素信号の信号量をそれ
ぞれ圧縮することを特徴とする信号量圧縮伸長装置。
【請求項３】複数種類の色フィルタを有する撮像素子を
少なくとも有する撮像手段と、該撮像手段から出力され
る画素信号をディジタル変換するアナログ−ディジタル
変換回路と、該アナログ−ディジタル変換回路から出力
されるディジタル画素信号の信号量を圧縮する圧縮手段
と、該圧縮手段から出力される圧縮されたディジタル画
像信号を外部に送信するための通信手段とを有し、上記
撮像手段は上記撮像素子が有する複数種類の色フィルタ
の分光特性にそれぞれ対応する複数種類の画素信号を出
力し、上記圧縮手段は上記複数種類の画素信号の信号量
をそれぞれ圧縮することを特徴とする信号量圧縮伸長装
置。
【請求項４】上記複数種類の色フィルタには補色フィル
タが含まれていることを特徴とする請求項１、請求項
２、または請求項３に記載の信号量圧縮伸長装置。
【請求項５】圧縮されたディジタル画像信号を記憶して
出力する記憶手段と、該記憶手段から出力される圧縮さ
れたディジタル画像信号を伸長する伸長手段と、該伸長
手段から出力される伸長されたディジタル画像信号から
輝度信号あるいは色信号を生成する輝度色信号処理回路
とを有し、上記圧縮されたディジタル画像信号は複数種
類の画素信号で構成され、該複数種類の画素信号はそれ
ぞれ異なる分光特性を有し、かつ、空間的なサンプリン
グ位置がそれぞれ異なることを特徴とする信号量圧縮伸
長装置。
【請求項６】圧縮されたディジタル画像信号を受信する
通信手段と、該通信手段から出力される圧縮されたディ
ジタル画像信号を伸長する伸長手段と、該伸長手段から
出力される伸長されたディジタル画像信号から輝度信号
あるいは色信号を生成する輝度色信号処理回路とを有
し、上記圧縮されたディジタル画像信号は複数種類の画
素信号で構成され、該複数種類の画素信号はそれぞれ異
なる分光特性を有し、かつ、空間的なサンプリング位置
がそれぞれ異なることを特徴とする信号量圧縮伸長装
置。
【請求項７】複数種類の色フィルタを有する撮像素子を
少なくとも有する撮像手段と、該撮像手段から出力され
る画素信号をディジタル変換するアナログ−ディジタル
変換回路と、圧縮および伸長手段と、記憶手段と、輝度
色信号処理回路とを有し、上記撮像手段は上記撮像素子
が有する複数種類の色フィルタの分光特性にそれぞれ対
応する複数種類の画素信号を出力し、上記圧縮および伸
長手段で上記撮像手段から出力される複数種類の画素信
号の信号量をそれぞれ圧縮して上記記憶手段に記録する
か、もしくは、上記記憶手段から読み出される圧縮され
た複数種類の画素信号を上記圧縮および伸長手段で伸長
し、上記伸長された複数種類の画素信号から輝度信号あ
るいは色信号を上記輝度色信号処理回路で生成すること
を特徴とする信号量圧縮伸長装置。
【請求項８】上記複数種類の色フィルタには補色フィル
タが含まれていることを特徴とする請求項７に記載の信
号量圧縮伸長装置。
【請求項９】上記撮像手段には非線形な入出力特性を有
する非線形処理回路を具備することを特徴とする請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項７、または
請求項８に記載の信号量圧縮伸長装置。
【請求項１０】上記輝度色信号処理回路には非線形な入
出力特性を有する非線形処理回路を具備することを特徴
とする請求項５、請求項６、請求項７、または請求項８
に記載の信号量圧縮伸長装置。