JPH10210424A - レート変換装置及び撮像装置 - Google Patents

レート変換装置及び撮像装置

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JPH10210424A
JPH10210424A JP9007522A JP752297A JPH10210424A JP H10210424 A JPH10210424 A JP H10210424A JP 9007522 A JP9007522 A JP 9007522A JP 752297 A JP752297 A JP 752297A JP H10210424 A JPH10210424 A JP H10210424A
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post
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signal
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JP9007522A
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English (en)
Inventor
Shigetoshi Noda
重利 納田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ビデオ信号を所望のクロツク周波数
に変換し得ると共に、当該ビテオ信号に基づく画像につ
いて精度良く画質を調整し得るレート変換装置及び撮像
装置を提案しようとするものである。 【解決手段】撮像装置内のレート変換手段をフイールド
プログラマブルゲートアレイとして構成すると共に、当
該フイールドプログラマブルゲートアレイに対して外部
から入力される所定のプログラムに基づいて、ビデオ信
号に基づく画像のエツジのシヤープさの度合いを調整す
るようにしたことにより、ビデオ信号を所望のクロツク
周波数に変換し得ると共に、当該ビテオ信号に基づく画
像について精度良く画質を調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。
【0002】発明の属する技術分野 従来の技術(図5〜図11) 発明が解決しようとする課題(図12) 課題を解決するための手段 発明の実施の形態(図1〜図4) 発明の効果
【0003】
【発明の属する技術分野】本発明はレート変換装置及び
撮像装置に関し、例えば撮像素子から得られる画像に基
づくビデオ信号のクロツク周波数を変換するレート変換
装置及び撮像装置に適用して好適なものである。
【0004】
【従来の技術】従来、この種の撮像装置として、例えば
図5に示すようなデイジタルビデオカメラ1が提案され
ている。このデイジタルビデオカメラ1においては、被
写体の撮像結果をビデオ信号に変換した後、当該ビデオ
信号のクロツク周波数を変換することによつて所定の信
号フオーマツトに設定変換するようになされている。
【0005】このようなビデオ信号は種々のカラーテレ
ビジヨン方式によつて規格化されており、当該カラーテ
レビジヨン方式としては、NTSC(National Televis
ionSystem Committee)方式、PAL(Phase Alternati
ng by Line )方式、HDTV(High Definition Telev
ision)方式及びATV(Advanced Television )方式
等がある。さらに近年のマルチメデイアの普及に伴つて
種々の多様化したコンピユータビデオ信号フオーマツト
が提案されている。
【0006】このデイジタルビデオカメラ1は、被写体
から得られる撮像光LAをレンズブロツク部2を介して
例えばCCD(charge coupled device )が内蔵された
イメージヤ3に受けて被写体映像を含む視野映像に対応
する撮像出力信号S1に光電変換した後、当該撮像出力
信号S1をアナログ信号処理部4に与える。
【0007】アナログ信号処理部4では、入力された撮
像出力信号S1はCDS(相関二重サンプリング)部5
を介してデータ部分が抽出された後、AGC(自動利得
制御)部6を介して信号レベルが一定に保たれ、さらに
ニー及びプレγ補正部7を介してダイナミツクレンジの
圧縮及びγ特性の補正が行われた後、ローパスフイルタ
(LPF)8に供給される。
【0008】このローパスフイルタ8では、入力された
信号は、後段のA/Dコンバータ9におけるサンプリン
グ周波数の折り返し歪の発生が防止され、さらに当該A
/Dコンバータ9を介してデイジタル変換された後、撮
像出力信号S2としてデイジタル信号処理部10に供給
される。
【0009】またデイジタルビデオカメラ1内にはシス
テムコントローラ11が設けられ、当該システムコント
ローラ11には、外部接続されたコンピユータ装置(図
示せず)からオペレータの操作等に基づくリモート制御
信号S3が与えられるようになされている。これにより
システムコントローラ11は、アイリスフオーカス駆動
部12に光制御信号S4を送出すると共に、デイジタル
信号処理部10に制御信号S5を送出する。
【0010】この結果、アイリスフオーカス駆動部12
は、光制御信号S4に基づいてレンズブロツク部2のレ
ンズ2A及びアイリス2Bを制御することによつて、イ
メージヤ3内のCCD撮像素子面に対する像の焦点を合
わせると共に、当該CCD撮像素子面に照射される光量
を調整する。
【0011】またデイジタルビデオカメラ1にはTG
(タイミングジエネレータ)部13が設けられ、外部か
ら送出される外部同期信号S6に基づいて、イメージヤ
3及びデイジタル信号処理部10にそれぞれ同期信号S
7及びS8を送出して、当該イメージヤ3及びデイジタ
ル信号処理部10の動作タイミングを同期させるように
なされている。
【0012】ここでデイジタル信号処理部10にはカメ
ラ信号補正処理部14が設けられ、当該カメラ信号補正
処理部14に入力された撮像出力信号S2は、システム
コントローラ11から得られる制御信号S5に基づい
て、γ補正(CCDに対する光入力とデイスプレイに対
する光出力との比例関係の調整)、ホワイトバランスの
調整、シユーデイング補正(レンズの明るさを一定に調
整)及び画素欠陥補正(CCDにおける欠陥のある画素
を隣接する画素で補間)等の種々の信号補正処理が行わ
れた後、ビテオコンバータ15に送出される。なおカメ
ラ信号補正処理部14内にはγ補正用のメモリ14Aが
設けられている。
【0013】続いてビテオコンバータ15は、種々の補
正処理された信号をエンコードした後、これをデイジタ
ルビデオ信号S10としてデイジタルインタフエース1
6を介して外部出力すると共に、当該デイジタルビデオ
信号S10をD/Aコンバータ17を介してアナログ変
換した後、ローパスフイルタ(LPF)18を介して帯
域制限されたアナログビデオ信号S11を外部出力す
る。
【0014】この場合、デイジタル信号処理部10にお
いては、多様化した信号フオーマツトに対応すべく、レ
ート変換部19が設けられ、当該レート変換部19を用
いてデイジタルビデオ信号S10及びアナログビデオ信
号S11のクロツク周波数を変換し得るようになされて
いる。
【0015】一般的に、2つの異なるクロツク周波数で
動作するデイジタル回路間でデータを受け渡すには、デ
ータをレート変換するレート変換部を必要とする。例え
ば、18〔MHz 〕のクロツク周波数で動作するCCD撮像
素子を有するイメージヤ3のデイジタル映像信号処理回
路と、13.5〔MHz 〕のクロツク周波数で動作するD1規
格に準拠したデイジタルビデオテープレコーダ(D・V
TR)のデイジタル映像信号処理回路との間でデータを
受け渡すには、イメージヤから出力される撮像出力信号
S1のクロツク周波数を18〔MHz 〕から13.5〔MHz 〕に
変換する4:3ダウンレート変換部や、D・VTRから
出力されるデイジタル映像信号のレートを13.5〔MHz 〕
から18〔MHz 〕に変換する3:4アツプレート変換部な
どのレート変換部が必要となる。
【0016】通常、CCD撮像素子を用いたイメージヤ
は、CCD撮像素子の画素数により決定されるクロツク
周波数を有し、例えば50万画素のCCD撮像素子を用い
たイメージヤでは、デイジタル映像信号処理回路が18
〔MHz 〕のクロツク周波数で動作するようになされてい
る。
【0017】一般的なレート変換部は、入力データを入
力クロツク周波数と出力クロツク周波数との最小公倍数
のクロツク周波数にアツプコンバートして、フイルタを
かけて間引くことにより、目的の出力クロツク周波数の
出力データを得るものであり、最小公倍数のクロツク周
波数でのフイルタリング処理を行うようになされてい
る。
【0018】例えば4:3ダウンレート変換部では、図
6(A)〜図7(E)に示すようなフイルタリング処理
によつて、18〔MHz 〕のクロツク周波数の入力データを
13.5〔MHz 〕のクロツク周波数の出力データに変換す
る。
【0019】すなわち4:3ダウンレート変換部では、
まず図6(A)に示すような18〔MHz 〕のクロツク周波
数の入力データ{Xm }に対して、図6(B)に示すよ
うに13.5〔MHz 〕のサンプルポイントとなり得る箇所に
0データを挿入して、18〔MHz 〕と13.5〔MHz 〕との最
小公倍数でなる54〔MHz 〕のクロツク周波数にアツプコ
ンバートする。これにより周波数領域について、図7
(A)に示すように18〔MHz 〕を単位として繰り返して
いた周波数成分が、図7(B)に示すように周波数特性
はそのままで繰り返しの単位が54〔MHz 〕になる。
【0020】次に54〔MHz 〕のクロツク周波数のデータ
に図6(C)及び図7(C)に示すような特性のフイル
タをかける。すなわち、出力クロツク周波数は13.5〔MH
z 〕であり、サンプリング定理により54〔MHz 〕の半分
の27〔MHz 〕までの間に13.5〔MHz 〕の半分の
6.75〔MHz 〕以上の周波数成分があると13.5〔MHz 〕の
クロツク周波数にしたときに折り返してしまい、元の周
波数特性を維持し得なくなるため、6.75〔MHz 〕以上の
周波数成分を抑圧するローパスフイルタをかける。
【0021】ここで、6.75〔MHz 〕以上の周波数成分を
抑圧した54〔MHz 〕のクロツク周波数のデータ{Yi
は、入力データXm =zm ・X1 に対して、54〔MHz 〕
で動作するトランスバーサルフイルタを用いて、例えば
タツプ数を12とする次式
【0022】
【数1】
【0023】で表される伝達関数F1 (z)のフイルタ
リング処理を施すことにより、次式
【0024】
【数2】
【0025】となるデータY1 〜Y14として得ることが
できる。
【0026】続いてこのように得られた図6(D)及び
図6(D)に示すような54〔MHz 〕のクロツク周波数の
データ{Yi }から、図6(E)に示すように13.5〔MH
z 〕のクロツク周波数でi=3n+1又はi=3n+2
の3個置きのデータを取り出すことにより、図7(E)
に示すように入力データ{Xm }の周波数特性を最大限
に維持した13.5〔MHz 〕のクロツク周波数の出力データ
{Yn }を得ることができる。
【0027】また3:4アツプコンバータでは、図8及
び図9に示すようなフイルタリング処理によつて、13.5
〔MHz 〕のクロツク周波数の入力データ{Xn }を18
〔MHz〕のクロツク周波数の出力データ{Y}に
変換する。すなわち3:4アツプレート変換部において
も、図8(A)に示すような13.5〔MHz 〕のクロツク周
波数の入力データ{Xn }に対して、図8(B)に示す
ように、18〔MHz 〕のサンプルポイントとなり得る箇所
に0データを挿入して、13.5〔MHz 〕と18〔MHz 〕との
最小公倍数の54〔MHz 〕のクロツク周波数にアツプコン
バートする。
【0028】これにより周波数領域について、図9
(A)に示すように13.5〔MHz 〕を単位として繰り返し
ていた周波数成分が、図9(B)に示すように周波数特
性はそのままで繰り返しの単位が54〔MHz 〕になる。
【0029】次に、54〔MHz 〕のクロツク周波数のデー
タに図8(C)及び図9(C)に示すような特性のフイ
ルタをかける。すなわち出力クロツク周波数は18〔MHz
〕であり、サンプリング定理により54〔MHz 〕の半分
の27〔MHz 〕までの間に18〔MHz 〕の半分の9〔MHz 〕
以上の周波数成分があると18〔MHz 〕のクロツク周波数
にしたときに折り返してしまい、元の周波数特性の維持
ができなくなるため、9〔MHz 〕以上の周波数成分を抑
圧するローパスフイルタをかける。
【0030】ここで、9〔MHz 〕以上の周波数成分を抑
圧した54〔MHz 〕のクロツク周波数のデータ{Yi
は、入力データXn =zn ・X1 に対して、54〔MHz 〕
で動作するトランスバーサルフイルタで例えばタツプ数
を12とすると、次式
【0031】
【数3】
【0032】で表される伝達関数F2 (z)のフイルタ
リング処理を施すことにより、次式
【0033】
【数4】
【0034】として得ることができる。
【0035】続いてこのようにして得られた図8(D)
及び図9(D)に示すような54〔MHz 〕のクロツク周波
数のデータから、図8(E)に示すように18〔MHz 〕の
クロツク周波数でi=4m−2、i=4m−1、i=4
m又はi=4m−3の4個置きのデータを取り出すこと
により、図9(E)に示すように入力データの周波数特
性を最大限維持した18〔MHz 〕のクロツク周波数の出力
データを得ることができる。
【0036】ここで、トランスバーサルフイルタとして
は、レジスタ前置型及びレジスタ後置型の2種類の構成
のものがある。図10に示すように、レジスタ前置型L
PF20は、入力データ{Xn }に対して、シフトレジ
スタを構成する遅延回路RA1、RA2、RA3により1クロ
ツクに相当する単位時間{Z-1}の時間差を与えてか
ら、乗算器HA1、HA2、HA3、HA4によりフイルタ係数
{k1 、k2 、k3 、k4 }を乗算して、その乗算結果
を加算器PA により加算合成することによつて、次式
【0037】
【数5】
【0038】でなる出力データYを生成するようになさ
れている。
【0039】また図11に示すように、レジスタ後置型
LPF21は、入力データ{Xn }に対して、乗算器H
B1、HB2、HB3、HB4によりフイルタ係数{k1
2 、k3 、k4 }を乗算してから、その乗算結果を遅
延回路RB1、RB2、RB3により単位時間{Z-1}の時間
差を与えて加算器PB1、PB2、PB3により加算合成する
ことによつて、次式
【0040】
【数6】
【0041】でなる出力データYを生成するようになさ
れている。
【0042】
【発明が解決しようとする課題】ところで、デイジタル
ビデオカメラ1において、上述したレジスタ前置型又は
レジスタ後置型のローパスフイルタ(LPF)を設ける
場合には、当該ローパスフイルタが複雑な構成でかつゲ
ート規模が比較的大きいため、従来は専用の変換回路の
ゲートアレイを設けて内部に組み込むようになされてい
る。
【0043】図5との対応部分に同一符号を付して示す
図12において、デイジタルビデオカメラ30では、従
来のデイジタルビデオカメラ1におけるデイジタル信号
処理部10、システムコントローラ11及びTG13が
総合化デイジタル信号処理部31として1チツプ化され
ている。このようにデイジタル部分を1チツプ化したこ
とにより、従来のデイジタルビデオカメラ1よりも小型
化したデイジタルビデオカメラ30を実現し得る。
【0044】ところが、これらデイジタルビデオカメラ
1及び30のような固定式のハードウエア処理でなる構
成の専用チツプでは、多種多様なカラーテレビジヨン方
式のフオーマツトに対応させることが困難となる問題が
あつた。
【0045】例えばユーザが上述のようなデイジタルビ
デオカメラ1及び30を購入した後に、当該デイジタル
ビデオカメラ1及び30で撮像して得られるビデオ信号
の信号フオーマツトが、デイスプレイやビデオ装置等に
おける信号フオーマツトと異なる場合には、ユーザがデ
イジタルビデオカメラ1及び30内部を調整して所望の
信号フオーマツトに設定変換することが非常に困難とな
る問題があつた。
【0046】このためデイジタルビデオカメラ1及び3
0の接続対象となるデイスプレイやビデオ装置等との互
換性が得られなくなり、ユーザにとつて非常に使い勝手
が悪いという問題があつた。
【0047】さらにデイジタルビデオカメラ1及び30
においては、上述したレジスタ前置型又はレジスタ後置
型のローパスフイルタ(LPF)のいずれか一方が固定
して設けられており、レジスタ前置型とレジスタ後置型
とでは、入力されるビデオ信号に基づく画像のエツジが
シユープ過ぎ又はソフト過ぎるといつた画質の偏りが生
じるおそれがあつた。
【0048】しかし、ユーザは所望する画像のエツジの
シヤープさの度合いに応じて、ローパスフイルタをレジ
スタ前置型とレジスタ後置型とで選択切り換えすること
ができなかつた。
【0049】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、ビデオ信号を所望のクロツク周波数に変換し得ると
共に、当該ビテオ信号に基づく画像について精度良く画
質を調整し得るレート変換装置及び撮像装置を提案しよ
うとするものである。
【0050】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、デイジタル信号のクロツク周波数
を所定のクロツク周波数にレート変換するレート変換装
置において、デイジタル信号の入力側に第1のレジスタ
群が設けられたレジスタ前置型フイルタ及び又は、デイ
ジタル信号の出力側に第1のレジスタ群と同数でなる第
2のレジスタ群が設けられたレジスタ後置型フイルタ
と、デイジタル信号をレジスタ前置型フイルタ又はレジ
スタ後置型フイルタのうちいずれか一方に入力させる入
力手段とを備え、レジスタ前置型フイルタ、レジスタ後
置型フイルタ及び入力手段をフイールドプログラマブル
ゲートアレイとして構成することにより、入力手段は外
部から入力される所定のプログラムに基づいて、レジス
タ前置型フイルタ又はレジスタ後置型フイルタにデイジ
タル信号を入力するようにする。
【0051】また本発明においては、撮像対象を撮像す
る撮像手段と、撮像手段による撮像結果に基づくビデオ
信号のクロツク周波数を所定のクロツク周波数にレート
変換すると共に、フイールドプログラマブルゲートアレ
イとして構成されるレート変換手段とを備え、レート変
換手段は、ビデオ信号の入力側に第1のレジスタ群が設
けられたレジスタ前置型フイルタと、ビデオ信号の出力
側に第1のレジスタ群と同数でなる第2のレジスタ群が
設けられたレジスタ後置型フイルタと、ビデオ信号をレ
ジスタ前置型フイルタ又はレジスタ後置型フイルタのう
ちいずれか一方に入力させる入力手段とを有し、入力手
段は外部から入力される所定のプログラムに基づいて、
レジスタ前置型フイルタ又はレジスタ後置型フイルタに
ビデオ信号を入力するようにする。
【0052】このように撮像装置内のレート変換手段を
フイールドプログラマブルゲートアレイとして構成する
と共に、当該フイールドプログラマブルゲートアレイに
対して外部から入力される所定のプログラムに基づい
て、ビデオ信号に基づく画像のエツジのシヤープさの度
合いを調整するようにしたことにより、ビデオ信号を所
望のクロツク周波数に変換し得ると共に、当該ビテオ信
号に基づく画像について精度良く画質を調整することが
できる。
【0053】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【0054】図12との対応部分に同一符号を付して示
す図1において、デイジタルビデオカメラ40は、従来
のデイジタルビデオカメラ30と異なり、高解像度用の
CCD撮像素子が内蔵されたイメージヤ41が設けられ
ると共に、従来のデイジタル信号処理部14(図12)
の信号の入出力端にそれぞれレート変換部42、43及
び44が追加して設けられたデイジタル信号処理部45
が設けられている。
【0055】さらにデイジタル信号処理部45は、シス
テムコントローラ11及びTG13と一体となつてフイ
ールド・プログラマブル・ゲートアレイ(以下、FPG
Aと呼ぶ)46として構成されている。すなわちFPG
A46は、従来の総合化デイジタル信号処理部31(図
12)のような固定式のハードウエア処理でなる構成の
専用チツプと異なり、プログラマブル処理を行い得るよ
うになされている。
【0056】一般にFPGAは、複数個の比較的大きな
回路ブロツクと配線ブロツクをチツプ上に規則的に配列
した構成でなり、回路ブロツク及び配線ブロツクの内部
には回路の電気的な接続又は非接続をプログラムし得る
デバイスが多数配置されている。かくしてユーザはこれ
らのデバイスをプログラムすることによつてブロツク内
及びブロツク間を利用現場(フイールド)で自由に回路
設計することができる。
【0057】このFPGA46には、パソコンI/Fバ
ツフア47を介して外部のパーソナルコピユータ装置
(図示せず)と接続されている。これによりユーザがパ
ーソナルコンピユータ装置を操作することによつて送出
されるプログラム信号S13が、パソコンI/Fバツフ
ア47を介してFPGA46に与えられ、当該FPGA
46の内容がプログラム信号S13に基づいてプログラ
ミングされる。さらにこのプログラミングの結果はメモ
リ48に格納され、システムコントローラ11の制御に
応じて読み出し得るようになされている。
【0058】またFPGA46とアナログ信号処理部4
との間には、サンプリングA/D変換部49が設けら
れ、当該サンプリングA/D変換部49では、イメージ
ヤ41内の高解像度用のCCD撮像素子による最大動作
クロツク周波数74.25 〔MHz 〕に対応してサンプリング
周波数74.25 〔MHz 〕が予め設定されている。
【0059】これにより被写体の撮像光LAをレンズブ
ロツク部2を介してイメージヤ41によつて光電変換し
て得られる撮像出力信号S10は、アナログ信号処理部
4を介して種々のアナログ処理された後、サンプリング
A/D変換部49において、サンプリング周波数74.25
〔MHz 〕でサンプリングされ、撮像出力信号S11とし
てFPGA46内のデイジタル信号処理部45に与えら
れる。
【0060】デイジタル信号処理部45に入力された撮
像出力信号S11は、レート変換部42においてクロツ
ク周波数18〔MHz 〕(すなわちD・VTR用のクロツク
周波数に相当)に変換される。以下にこのレート変換部
42の構成及び動作について説明する。
【0061】まず図2において、レート変換部42の内
部基本処理構成について示す。このレート変換部42に
は、入力側からプログラマブルレジスタ52、プログラ
マブル係数時変型デイジタルLPF51及びプログラマ
ブルレジスタ53が順次出力側に配列されている。この
プログラマブルレジスタ52及びプログラマブル係数時
変型デイジタルLPF51は、図10に示すレジスタ前
置型LPF20を構成すると共に、プログラマブル係数
時変型デイジタルLPF51及びプログラマブルレジス
タ53は、図11に示すレジスタ後置型LPF21を構
成する。
【0062】またレート変換部42内に設けられたプロ
グラマブルタイミング制御回路50には、外部からパソ
コンI/Fバツフア46を介して入力クロツクCLK
(fc)及び出力クロツクCLK(fd )が入力される
ようになされている。このプログラマブルタイミング制
御回路50は、入出力クロツクの各サンプリング周波数
c 及びfd に基づいて、最小公倍数f0 =LCM(f
c 、fd )を算出し、これを必要な再オーバーサンプリ
ング周波数f0 とする。この場合、再オーバーサンプリ
ング倍率K0 =f0 /fc であり、間引き倍率Ks=f
d /f0 及び変換倍率K=K0 ・Ks =fd /fc であ
る。再オーバーサンプリング時には、0挿入箇所は計算
不要のためにその箇所のLPF係数を省略し、LPFク
ロツクを出力クロツクに同期させて処理する場合には、
0 回の係数切り換え計算の繰り返しにて変換値を出力
できる(係数時変処理)いわゆるK0 回の係数切り換え
が巡回するLPFとなる。
【0063】因みにレート変換部42は、アツプレート
変換のときには、レジスタによるデータ保持を伴う間欠
データ送り(その回数は一回の巡回の間にK0 −Ks
ある)を行うように制御し、ダウンレート変換のときに
はデータを早送りするように制御するようになされてい
る。
【0064】かくしてプログラマブルタイミング制御回
路50は、プログラマブル係数時変型デイジタルLPF
51に制御信号fgを送出すると共に、選択的にプログ
ラマブルレジスタ52又はプログラマブルレジスタ53
にそれぞれ制御信号fa又はfbを送出する。これによ
りレート変換部42は、レジスタ前置型LPF20(図
10)又はレジスタ後置型LPF21(図11)に切り
換えられる。
【0065】ところで、レート変換部42においては、
レジスタ前置型LPF20(図10)又はレジスタ後置
型LPF21(図11)のどちらを選択するかによつ
て、入力される撮像出力信号S11に基づく画像のエツ
ジのシヤープさに差異が生じてしまう。すなわちLPF
のタツプ数が比較的多い場合には、画像のエツジに振動
が生じるため当該画像にエツジ部分が比較的少ないとき
には問題ないが、エツジ部分が比較的多いときには全体
として画質がシヤープ過ぎるという問題がある。これに
対してLPFのタツプ数が比較的少ない場合には、画像
にエツジ部分が比較的多いときには画質が良く見える
が、エツジ部分が比較的少ない場合には画質がソフト過
ぎるという問題がある。
【0066】従つてユーザは画像のエツジ部分の数が比
較的多いときには、タツプ数が比較的少ないレジスタ前
置型LPFを選択し、画像のエツジ部分の数が比較的少
ないときには、タツプ数が比較的少ないレジスタ後置型
LPFを選択し得れば、画像のエツジ部分の数にかかわ
らず当該画像にシユープ過ぎ又はソフト過ぎるといつた
画質の偏りが生じるのを防止することができる。
【0067】具体的には、外部のパーソナルコンピユー
タ等からFPGA46にダウンロードされるプログラム
として、レート変換部42において撮像出力信号S11
の画像のエツジ処理を行う方式(以下、これを適応方式
と呼ぶ)と当該エツジ処理を行わない方式(以下、これ
を非適応方式と呼ぶ)の2種類がある。
【0068】図3(A)に非適応方式としての通常の理
想的LPF60を示す。この理想的LPF60はタツプ
数が所定の数に予め設定されている。このため撮像出力
信号S11が理想的LPF60を介して撮像出力信号S
12にレート変換されたとき、当該撮像出力信号S12
の画像に画質の偏りが生じても回避することができな
い。なお理想的LPF60におけるレジスタ前置型又は
レジスタ後置型の選択は、タツプ数によつて自動的に決
定される。
【0069】一方、図3(B)に適用方式として、理想
的LPF60及び線型補間LPF61を示す。この場
合、理想的LPF60及び線型補間LPF61は並列的
に設けられ、入力される撮像出力信号S11に基づいて
エツジ検出制御部62が後段のスイツチヤ63を選択切
り換えすることによつて、線型補間LPF61又は理想
的LPF60のいずれか一方を後段の回路と接続するよ
うになされている。この理想的LPF60は予めタツプ
数が所定数に設定されると共に、線型補間LPF61も
タツプ数が2個に設定されている。
【0070】このようにレート変換部42に入力された
撮像出力信号S11は、クロツク周波数74.25 〔MHz 〕
からクロツク周波数18〔MHz 〕にダウンレート変換され
た後、撮像出力信号S12としてカメラ信号補正処理部
14に供給される。
【0071】このカメラ信号補正処理部14及びビデオ
エンコーダ15を順次介してレート変換部43及び44
に入力された撮像出力信号S12は、レート変換部43
及び44においてそれぞれ上述したアツプレート変換又
はダウンレート変換のうちいずれか一方の変換処理が行
われる。この場合、アツプレート変換又はダウンレート
変換のいずれの処理がなされるかは、出力側に接続され
た機器内部のデイジタル映像信号処理回路の最大動作ク
ロツク周波数に応じて決定される。
【0072】このようにレート変換部43においてレー
ト変換された信号は、デイジタルI/F16を介してデ
イジタル出力信号S14として外部出力される。またレ
ート変換部43においてレート変換された信号は、サン
プリングD/A変換部55において所定のサンプリング
周波数でサンプリングされた後、LPF18を介してア
ナログ出力信号S15として外部出力される。
【0073】以上の構成において、ユーザが外部のパー
ソナルコンピユータ(図示せず)を用いてFPGA46
のレート変換についてのプログラムを設定する場合、パ
ーソナルコンピユータは図4に示すプログラミング処理
手順SP0に入る。パーソナルコンピユータは、ステツ
プSP1に移つて、FPGA46のレート変換部42に
おいて撮像出力信号S11の画像のエツジ処理を行う適
応方式又は当該エツジ処理を行わない非適応方式のいず
れか一方をユーザの操作に基づいて選択入力する。
【0074】続いてパーソナルコンピユータは、ステツ
プSP2に移つて、レート変換部42における入力信号
と出力信号とのクロツク周波数の変換比をユーザの操作
に基づいて入力した後、ステツプSP3に移つてレート
変換部42内のLPFのタツプ数を設定入力する。この
後、パーソナルコンピユータはステツプSP4におい
て、設定したタツプ数を表すタツプ入力データが比較的
少ないタツプ数を表すか否かを判断する。例えばタツプ
1〜4までは比較的タツプ数が少なく、タツプ5以上で
あれば比較的タツプ数が少ないことを表している。
【0075】このステツプSP4において、肯定結果が
得られたときには、パーソナルコンピユータはステツプ
SP5に移つてレート変換部42としてレジスタ前置型
LPFを選択してセツトした後、ステツプSP7に移
る。これに対して否定結果が得られたときには、パーソ
ナルコンピユータはステツプSP6に移つてレート変換
部42としてレジスタ後置型LPFを選択してセツトし
た後、ステツプSP7に移る。
【0076】パーソナルコンピユータはステツプSP7
において、レート変換部42に適用されたLPFの型
(レジスタ前置型LPF又はレジスタ後置型LPFのい
ずれであるか)と、レート変換部42における入力信号
と出力信号とのクロツク周波数の変換比と、レート変換
部42内のLPFのタツプ数とに基づいて、当該LPF
の各タツプの乗算器に割り当てられる係数をそれぞれ決
定した後、ステツプSP8に移る。
【0077】このステツプSP8において、パーソナル
コンピユータはFPGA46のレート変換部42が適応
方式であるか否かを判断し、肯定結果が得られたときに
は、ステツプSP9に移つて適応型でFPGA46をプ
ログラミングした後、ステツプSP11に移つて当該プ
ログラミング処理手順を終了する。これに対してステツ
プSP8において否定結果が得られたときには、ステツ
プSP10に移つて非適応型でFPGA46をプログラ
ミングした後、ステツプSP11に移つて当該プログラ
ミング処理手順を終了する。
【0078】このようにしてデイジタルビデオカメラ4
0を多種多様なカラーテレビジヨン方式のフオーマツト
に対応させて、当該デイジタルビデオカメラ40の接続
対象となるデイスプレイやビデオ装置等と互換性をとる
ことができ、この結果ユーザにとつて非常に使い勝手を
良くすることができる。さらにデイジタルビデオカメラ
40において、ビデオ信号に基づく画像のエツジのシヤ
ープさの度合いをユーザが所望する度合いに調整するこ
とができる。
【0079】以上の構成によれば、デイジタルビデオカ
メラ40のデイジタル信号処理部分をFPGA46とし
て構成すると共に、当該FPGA46に対して外部のパ
ーソナルコンピユータから所望のプログラムをダウンレ
ートして、ビデオ信号に基づく画像のエツジのシヤープ
さの度合いを調整するようにしたことにより、ビデオ信
号を所望のクロツク周波数に変換し得ると共に、当該ビ
テオ信号に基づく画像について精度良く画質を調整する
ことができる。
【0080】なお上述の実施例においては、デイジタル
ビデオカメラ40内のFPGA46におけるレート変換
部42に、レジスタ前置型LPF20、レジスタ後置型
LPF22及び入力手段としてのプログラマブルタイミ
ング制御回路50を設けた場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、レート変換部43及び44において
も上述した構成を設けてプログラマブルにアツプレート
変換又はダウンレート変換させるようにしても良い。
【0081】また上述の実施例においては、デイジタル
ビデオカメラ40の外部に設けられたパーソナルコンピ
ユータ(図示せず)からユーザの操作に基づく所定のプ
ログラムをFPGA46にダウンロードさせるようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、FP
GA46に設けたメモリ48に予め上述のプログラムを
格納しておき、必要に応じて当該プログラムを読み出す
ようにしても良い。
【0082】さらに上述の実施例においては、デイジタ
ルビデオカメラ40において、デイジタル信号処理部分
のみFPGA46として構成した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、当該デイジタル信号処理部
分以外の他の回路等もFPGAに含むようにしても良
い。
【0083】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、撮像装置
内のレート変換手段をフイールドプログラマブルゲート
アレイとして構成すると共に、当該フイールドプログラ
マブルゲートアレイに対して外部から入力される所定の
プログラムに基づいて、ビデオ信号に基づく画像のエツ
ジのシヤープさの度合いを調整するようにしたことによ
り、ビデオ信号を所望のクロツク周波数に変換し得ると
共に、当該ビテオ信号に基づく画像について精度良く画
質を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデイジタルビデオカメラの構成の
一実施例を示すブロツク図である。
【図2】実施例によるFPGA式レート変換内部の基本
構成を示すブロツク図である。
【図3】実施例による適応型又は非適応型のLPFによ
るエツジ処理の説明に供する略線図である。
【図4】実施例によるFPGAプログラミング処理手順
を示すフローチヤートである。
【図5】従来のデイジタルビデオカメラの構成を示すブ
ロツク図である。
【図6】従来の4:3ダウンレート変換の動作説明に供
する信号波形図である。
【図7】従来の4:3ダウンレート変換の動作説明に供
する信号波形図である。
【図8】従来の3:4アツプレート変換の動作説明に供
する信号波形図である。
【図9】従来の3:4アツプレート変換の動作説明に供
する信号波形図である。
【図10】従来のレジスタ前置型LPFの構成を示すブ
ロツク図である。
【図11】従来のレジスタ後置型LPFの構成を示すブ
ロツク図である。
【図12】従来のデイジタルビデオカメラの構成を示す
ブロツク図である。
【符号の説明】
1、30、40……デイジタルビデオカメラ、2……レ
ンズブロツク部、3、41……イメージヤ、4……アナ
ログ信号処理部、10、45……デイジタル信号処理
部、14……カメラ信号補正処理部、15……ビデオエ
ンコーダ、20……レジスタ前置型LPF、21……レ
ジスタ後置型LPF、42、43、44……レート変換
部、46……FPGA(フイールドプログラミングゲー
トアレイ)、47……パソコンI/Fバツフア、48…
…メモリ、49……サンプリングA/D変換部、50…
…プログラマブルタイミング制御回路、51……プログ
ラマブル係数時変型デイジタルLPF、52、53……
プログラマブルレジスタ、55……サンプリングD/A
変換部、60……理想的LPF、61……線型補間LP
F、62……エツジ検出制御部。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】デイジタル信号のクロツク周波数を所定の
    クロツク周波数にレート変換するレート変換装置におい
    て、 上記デイジタル信号の入力側に第1のレジスタ群が設け
    られたレジスタ前置型フイルタ及び又は、 上記デイジタル信号の出力側に上記第1のレジスタ群と
    同数でなる第2のレジスタ群が設けられたレジスタ後置
    型フイルタと、 上記デイジタル信号を上記レジスタ前置型フイルタ又は
    上記レジスタ後置型フイルタのうちいずれか一方に入力
    させる入力手段とを具え、上記レジスタ前置型フイル
    タ、上記レジスタ後置型フイルタ及び上記入力手段をフ
    イールドプログラマブルゲートアレイとして構成するこ
    とにより、上記入力手段は外部から入力される所定のプ
    ログラムに基づいて、上記レジスタ前置型フイルタ又は
    上記レジスタ後置型フイルタに上記デイジタル信号を入
    力することを特徴とするレート変換装置。
  2. 【請求項2】上記入力手段は、 上記プログラムに基づいて決定されるタツプ数に応じ
    て、上記レジスタ前置型フイルタ又は上記レジスタ後置
    型フイルタに上記デイジタル信号を入力することを特徴
    とする請求項1に記載のレート変換装置。
  3. 【請求項3】上記レジスタ前置型フイルタ又は上記レジ
    スタ後置型フイルタの各乗算器に割り当てられる係数
    は、上記デイジタル信号のレート変換比と、上記タツプ
    数とに基づいてそれぞれ決定されることを特徴とする請
    求項2に記載のレート変換装置。
  4. 【請求項4】撮像対象を撮像する撮像手段と、 上記撮像手段による撮像結果に基づくビデオ信号のクロ
    ツク周波数を所定のクロツク周波数にレート変換すると
    共に、フイールドプログラマブルゲートアレイとして構
    成されるレート変換手段とを具え、上記レート変換手段
    は、上記ビデオ信号の入力側に第1のレジスタ群が設け
    られたレジスタ前置型フイルタと、上記ビデオ信号の出
    力側に上記第1のレジスタ群と同数でなる第2のレジス
    タ群が設けられたレジスタ後置型フイルタと、上記ビデ
    オ信号を上記レジスタ前置型フイルタ又は上記レジスタ
    後置型フイルタのうちいずれか一方に入力させる入力手
    段とを有し、上記入力手段は外部から入力される所定の
    プログラムに基づいて、上記レジスタ前置型フイルタ又
    は上記レジスタ後置型フイルタに上記ビデオ信号を入力
    することを特徴とする撮像装置。
  5. 【請求項5】上記入力手段は、 上記プログラムに基づいて決定されるタツプ数に応じ
    て、上記レジスタ前置型フイルタ又は上記レジスタ後置
    型フイルタに上記ビデオ信号を入力することを特徴とす
    る請求項4に記載の撮像装置。
  6. 【請求項6】上記レジスタ前置型フイルタ又は上記レジ
    スタ後置型フイルタの各乗算器に割り当てられる係数
    は、上記デイジタル信号のレート変換比と、上記タツプ
    数とに基づいてそれぞれ決定されることを特徴とする請
    求項5に記載の撮像装置。
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