JPH1132340A - 撮像システム - Google Patents

撮像システム

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JPH1132340A
JPH1132340A JP9182802A JP18280297A JPH1132340A JP H1132340 A JPH1132340 A JP H1132340A JP 9182802 A JP9182802 A JP 9182802A JP 18280297 A JP18280297 A JP 18280297A JP H1132340 A JPH1132340 A JP H1132340A
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Takashi Sakaguchi
隆 坂口
Masaaki Nakayama
正明 中山
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 出力サンプリング周波数レートより高密度の映像信号を
得、これを分割出力して合成用の複数画像を得る。 【課題】 撮影した画像から静止画としてパーソナルコ
ンピューター等を用いて高画質画像を得ることへの対応
が求められている撮像装置において、撮像素子の画素数
とその駆動周波数及び出力サンプリング周波数レートに
よる水平・垂直方向の解像度の制限のもとでも高解像度
画像を作成できる複数画像作成機能付き撮像装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 撮像部131において水平画素ずらし部
102と垂直画素ずらし部132と垂直画素ずらし処理
回路136と水平画素ずらし処理回路108によって出
力サンプリング周波数レートよりも高密度の映像信号を
得、クロック変換処理回路145でこの高密度の映像信
号を複数画像に分割し、出力画像制御回路163等によ
ってこの複数の画像を画像合成に適したタイミングで出
力し、記録再生部172での複数画像の記録または画像
合成部176での高画質静止画用画像合成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等の
撮像装置において映像信号に演算処理を施して複数の画
像信号を作成し高画質の画像を得る機能を有する画像シ
ステムに関する。なお本明細書において前記撮像システ
ムはいわゆるシステムという概念のみならず撮像装置も
含む広い概念である。
【0002】
【従来の技術】撮像システムとしての従来のビデオカメ
ラ等の撮像装置における静止画作成機能について説明す
る。図32は従来の静止画作成機能回路を含むビデオカ
メラ等の撮像装置のブロック図を示すものである。図3
2において、1201は光電変換機能を有する撮像素
子、1202は撮像素子1201に対する撮像素子駆動
回路、1203は撮像素子1201の出力信号にサンプ
リング,増幅等の処理を行うアナログ信号処理回路、1
204はアナログ信号処理回路1203の出力信号に対
するアナログ−ディジタル変換回路(以下、A/D変換回
路)、1205はA/D変換されたディジタル信号を記録
/再生するフィールドメモリ、1206はフィールドメ
モリ1205を制御するメモリ制御回路、1207はフ
ィールドメモリ1205出力信号から輝度信号や色信
号,色差信号などの生成またはRGB信号処理を行うデ
ィジタル信号処理回路、1208はディジタル信号処理
回路1207の出力信号からNTSC信号等のテレビジ
ョン信号を得るエンコーダ回路、1209はメモリ制御
回路1206、ディジタル信号処理回路1207を総合
的に制御するシステム制御回路である。
【0003】以上のように構成された従来の静止画作成
機能回路を含むビデオカメラ等の撮像装置について、以
下その動作について説明する。
【0004】撮像素子1201からのアナログの出力信
号はアナログ信号処理回路1203及びA/D変換回路
1204を経てディジタルの信号となる。このディジタ
ル信号は、メモリ制御回路1206によって制御される
フィールドメモリ1205に記憶され、その1フィール
ド期間後に読み出されディジタル信号処理回路1207
において輝度信号及び色信号処理される。
【0005】このとき、システム制御回路1209から
静止画作成の指示が出るとメモリ制御回路1206は、
フィールドメモリ1205への新しい信号の記憶を停止
し、記憶済み信号の読み出しを継続させる。そして、デ
ィジタル信号処理回路1207はこのフィールドメモリ
1205の1フィールド分の出力信号にインタレース制
御を行い、テレビジョン信号に合った静止画出力を行
う。
【0006】このように、従来のビデオカメラ等の撮像
装置での静止画作成機能においてはフィールドメモリ1
205に記憶された1フィールドの映像信号を読み出す
ことによって静止画作成を行っている。
【0007】また、従来の擬似フレーム信号を用いた撮
像装置としては、特開平6−233316号公報に記述
の「フレーム静止画作成機能付き撮像装置」がある。以
下に、このフレーム静止画作成機能付き撮像装置につい
て説明する。
【0008】図33は、擬似フレーム信号を用いた撮像
装置のブロック図を示すものである。図33において、
1301は光電変換機能を有する撮像素子部、1302
は撮像素子部1301に対する撮像素子駆動回路、13
03は撮像素子駆動回路1302を制御する駆動制御回
路、1304は撮像素子部1301の出力信号にサンプ
リング,増幅等の処理を行うアナログ信号処理回路、1
305はアナログ信号処理回路1304の出力信号に対
するアナログ−ディジタル変換回路(以下、A/D変換
回路)、1306はA/D変換されたディジタル信号か
ら輝度信号や色信号,色差信号などの生成またはRGB
信号処理を行うディジタル信号処理回路、1307はデ
ィジタル信号処理回路1306の出力信号を記憶するフ
ィールドメモリ回路、1308はフィールドメモリ回路
1307を制御するフィールドメモリ制御回路、130
9は駆動制御回路1303、フィールドメモリ制御回路
1308を総合的に制御するシステム制御回路、131
0はディジタル信号処理回路1306の出力信号からN
TSC信号等のテレビジョン信号を得るエンコーダ回
路、1311はフィールドメモリ回路1307の出力信
号からNTSC信号等のテレビジョン信号を得るエンコ
ーダ回路である。
【0009】以上のように構成されたフレーム静止画像
作成機能付き撮像装置においては、撮像素子部1301
から出力されるR,G,Bの複数の出力信号はアナログ
信号処理及びA/D変換処理されディジタル信号とな
る。このディジタル信号はディジタル信号処理回路13
06において輝度信号(Y1,Y2)及び色信号(C
1,C2)処理され、フィールドメモリ回路1307に
入力される。フィールドメモリ回路1307に入力され
た信号はフィールドメモリ制御回路1308によってフ
レーム画像出力される。
【0010】図33での撮像素子部1301及びディジ
タル信号処理回路1306の動作について簡単に説明す
る。撮像素子部1301では図34に示すように撮像素
子部が3CCD構成の場合には、通常の垂直画素ずらし
部無しの撮像素子部では図34(a)に示すようにG・
R・B−CCDの出力信号が空間的に垂直方向に対し同
一位相であるのに対し、垂直画素ずらし部を備えた撮像
素子部では図34(b)に示すようにGーCCDの出力
信号に対しR・B−CCDの出力信号が空間的に1/2
ライン分位相をずらして出力される。これにより、垂直
画素ずらし無し(a)の場合にはG・R・B−CCDの
出力信号と同一位相位置に輝度信号(Y)及び色信号
(C)が作成されるのに対し、垂直画素ずらし有り
(b)の場合にはディジタル信号処理回路1306にお
いてG−CCDの出力信号と同一位相位置とR・B−C
CDの出力信号と同一位相位置とに計2系統の輝度信号
(Y)及び色信号(C)を作成する。
【0011】この後、ディジタル信号処理回路1306
の出力信号はフィールドメモリ制御回路1308の制御
により任意の瞬間の画像をそれぞれフィールドメモリ回
路1307に記憶され、Y1及びC1信号から構成され
る第1フィールド信号と、Y2及びC2信号から構成さ
れる第2フィールド信号として時系列に輝度信号Y3及
び色差信号C3として出力され、さらに、エンコーダ回
路1311によってY3信号及びC3信号はテレビジョ
ン信号(TV2)に変換され静止画として出力する。
【0012】このように、従来の擬似フレーム信号を用
いた撮像装置での静止画作成機能においては垂直画素ず
らし処理とY1,Y2信号及びC1,C2信号を作成す
るディジタル信号処理回路1306とフィールドメモリ
回路1307及びフィールドメモリ制御回路1308を
備えることによって、フレーム信号の位置関係にある輝
度信号及び色差信号を作成し、同一時刻のフレーム信号
を構成する2つのフィールド信号を得て静止画作成を行
っている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】この各種撮像装置にお
いては、撮影した画像を静止画としてモニターに出力し
たりプリンタを用いて出画することが行われ、更にパー
ソナルコンピューター等を用いて複数画面から高画質画
像を得ることへの対応が求められている。しかしなが
ら、ビデオカメラ等撮影装置においては撮像素子の画素
数とその駆動周波数、及び出力サンプリング周波数レー
トによって水平及び垂直方向の解像度が制限されるた
め、高解像度な映像を得ることはできない。
【0014】本発明は上記課題を解決するものであっ
て、撮像素子の画素数とその駆動周波数、及び出力サン
プリング周波数レートによる水平及び垂直方向の解像度
の制限のもとでも高解像度画像を作成できる撮像装置等
の撮像システムを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも水
平方向か垂直方向のどちらか一方において出力サンプリ
ング周波数レートよりも高密度の映像信号を得、この高
密度の映像信号を異なる複数の画像に分割した後、この
分割された各画像を出力サンプリング周波数レートで出
力するように構成し、これにより、出力サンプリング周
波数レートでの高画質画像合成用複数画像を得ることを
可能としたことで上述の課題を解決している。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、少なくとも水平方向か垂直方向のどちらか一方にお
いて出力サンプリング周波数レートよりも高密度の映像
信号を得る手段と、この高密度の映像信号を異なる複数
の画像に分割する分割手段と、この分割された各画像を
出力サンプリング周波数レートで出力する画像出力手段
とを備えたものであり、高密度の映像信号から出力サン
プリング周波数レートでの複数画像を作成するという作
用を有する。
【0017】請求項2に記載の発明は、少なくとも水平
方向か垂直方向のどちらか一方において出力サンプリン
グ周波数レートよりも高密度の映像信号を得る手段と、
この高密度の映像信号を異なる複数の画像に分割する分
割手段と、この分割された各画像を出力サンプリング周
波数レートで出力する画像出力手段と、前記複数の画像
に関する情報を作成する画像合成情報作成手段と、前記
複数の画像出力信号と画像合成情報を用いて画像合成を
行う画像合成手段とを備えたものであり、高密度の映像
信号から出力サンプリング周波数レートでの複数画像と
複数画像情報を作成し画像合成を行うという作用を有す
る。
【0018】請求項3に記載の発明は、少なくとも水平
方向か垂直方向のどちらか一方において出力サンプリン
グ周波数レートよりも高密度の映像信号を得る手段と、
前記高密度の映像信号の周波数帯域を制限するフィルタ
ー回路と、前記フィルター回路入力信号と出力信号とを
選択する選択回路と、この選択回路出力信号に対しクロ
ック変換を行うクロック変換処理回路と、前記選択回路
とクロック変換処理回路を制御するクロック変換制御回
路とを備え、クロック変換制御回路が動画モード時は前
記選択回路がフィルター回路出力信号を選択し、前記ク
ロック変換処理回路が単一画像を得、クロック変換制御
回路が静止画モード時は前記選択回路がフィルター回路
入力信号を選択し、前記クロック変換処理回路が複数画
像を得るものであり、高密度の映像信号から動画出力時
には折り返し成分の無い高画質画像を得、静止画出力時
には出力サンプリング周波数レートでの異なる複数画像
を作成するという作用を有する。
【0019】請求項11に記載の発明は、異なる3つの
色信号C1,C2及びC3を得る手段と、前記色信号C
1に対して前記色信号C2及びC3の水平方向の位相を
一定ピッチhpだけシフトさせる水平位相シフト部と、
前記色信号C1と水平方向に位相シフトされた色信号C
2,C3から水平方向において倍密度の信号を得る水平
画素ずらし処理回路と、前記水平画素ずらし処理回路出
力信号に対し2:1の比率のクロック変換を行うクロッ
ク変換処理回路と、前記クロック変換処理回路から前記
水平方向において倍密度の信号の1画素毎の2画像を得
るクロック変換制御回路を備えたものであり、水平方向
に倍密度の映像信号から出力サンプリング周波数レート
での異なる2画像を作成するという作用を有する。
【0020】請求項12に記載の発明は、異なる3つの
色信号C1,C2及びC3を得る手段と、前記色信号C
1に対して前記色信号C2及びC3の水平方向の位相を
一定ピッチhpだけシフトさせる水平位相シフト部と、
前記色信号C1に対して前記色信号C2の垂直方向の位
相を一定ピッチvpだけシフトさせる垂直位相シフト部
と、前記色信号C1と水平及び垂直方向に位相シフトさ
れた色信号C2,C3からフレーム信号を構成する2つ
のフィールド信号の位置関係にある擬似フレーム信号を
得るフレーム処理回路と、前記擬似フレーム信号から水
平方向において倍密度信号を得る水平画素ずらし処理回
路と、前記水平画素ずらし処理された垂直方向及び水平
方向に倍密度の信号に対し2:1の比率のクロック変換
を行うクロック変換処理回路と、前記クロック変換処理
回路から前記水平方向において倍密度の信号の1画素毎
の画像を得るクロック変換制御回路を備えたものであ
り、垂直方向及び水平方向に倍密度の映像信号から出力
サンプリング周波数レートでの異なる4画像を作成する
という作用を有する。
【0021】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
【0022】図1は本発明の基本的な実施の形態におけ
る複数画像作成機能付き撮像装置およびこれを含む撮像
システムのブロック図を示すものである。図1のよう
に、複数画像作成機能付き撮像装置は高密度映像信号作
成手段201、画像分割手段202、画像出力手段20
3を含んで構成されている。
【0023】以上のように構成された基本的な実施の形
態における複数画像作成機能付き撮像装置においては、
高密度映像信号作成手段201で作成された映像信号を
画像分割手段202にて分割し画像出力手段203によ
って出力する。この時高密度映像信号作成手段201で
作成された映像信号が画像出力手段203の出力サンプ
リング周波数レートの映像信号より高密度である場合
は、画像分割され出力サンプリング周波数レートで出力
される複数の映像信号を合成することで高画質映像を作
成可能である。
【0024】次に、図1で示した基本的な実施の形態に
おける複数画像作成機能付き撮像装置の基本的な構成例
を示すブロック図を図2及び図3に示す。
【0025】図2に示す複数画像作成機能付き撮像装置
は、撮像素子210(駆動周波数fck_ccd)とア
ナログ-デジタル変換器(以下A/D)211(サンプ
リング周波数fck_A/D)で構成される高密度映像
信号作成手段201と、クロック変換回路212(変換
前周波数fck_d1,変換後周波数fck_d2)で
構成される画像分割手段202と、画像出力手段203
(出力サンプリング周波数fck_out)とで構成さ
れている。
【0026】以上のように構成された基本的な実施の形
態における複数画像作成機能付き撮像装置においては、
高密度映像信号作成手段201で作成されたサンプリン
グ周波数レートfck_d1の映像信号は、画像分割手
段202であるクロック変換回路212によって低サン
プリング周波数レートfck_d2の映像信号に変換,
分割され、画像出力手段203によって出力される。こ
の時分割され出力サンプリング周波数レートで出力され
る複数の映像信号を合成することで高画質映像を作成可
能である。
【0027】次に図3に示す複数画像作成機能付き撮像
装置は、撮像素子210(駆動周波数fck_ccd)
とアナログ-デジタル変換器(以下A/D)211(サ
ンプリング周波数fck_A/D)と水平画素ずらし処
理回路213(画素ずらし処理前周波数fck_d3,
画素ずらし後周波数fck_d4)で構成される高密度
映像信号作成手段201と、クロック変換回路(変換前
周波数fck_d5,変換後周波数fck_d6)で構
成される画像分割手段202と、画像出力手段203
(出力サンプリング周波数fck_out)とで構成さ
れている。
【0028】以上のように構成された基本的な実施の形
態における複数画像作成機能付き撮像装置においては、
高密度映像信号作成手段201で作成されたサンプリン
グ周波数レートfck_d4の映像信号は、撮像素子2
10の出力信号(駆動周波数fck_ccd)を水平画
素ずらし処理により2倍のサンプリング周波数レートの
高密度な映像信号に変換したものである。この高密度な
映像信号は画像分割手段202であるクロック変換回路
212によって低サンプリング周波数レートfck_d
6の映像信号に変換,分割され、画像出力手段203に
よって出力される。この時分割され出力サンプリング周
波数レートで出力される複数の映像信号を合成すること
で高画質映像を作成可能である。
【0029】以上、図2に示した第1の基本的な構成例
の複数画像作成機能付き撮像装置においては、出力サン
プリング周波数レートより高いサンプリング周波数で駆
動される撮像素子の出力信号を分割することで出力サン
プリング周波数レートでの複数の映像信号を得る。
【0030】また、図3に示した第2の基本的な構成例
の複数画像作成機能付き撮像装置においては、撮像素子
の出力信号を水平画素ずらし処理することによって出力
サンプリング周波数レートより高いサンプリング周波数
の出力信号を作成し、これを分割することで出力サンプ
リング周波数レートでの複数の映像信号を得る。
【0031】そして、これらの複数の映像信号を合成す
ることで高画質映像を作成可能である。
【0032】以下前記図1から図3で示した基本的な実
施の形態における複数画像作成機能付き撮像装置の具体
的説明を行う。
【0033】(第1の実施の形態)図4は本発明の第1
の実施の形態における複数画像作成機能付き撮像装置の
ブロック図を示すものである。本図に示すように、複数
画像作成機能付き撮像装置は光電変換機能を有する撮像
素子部101、撮像素子部101に備わる水平位相シフ
ト部としての水平画素ずらし部102、撮像素子部10
1に対する撮像素子駆動回路103、撮像素子駆動回路
103を制御する駆動制御回路104、撮像素子部10
1の出力信号にサンプリング,増幅等の処理を行うアナ
ログ信号処理回路105、アナログ信号処理回路105
の出力信号に対するアナログ−ディジタル変換回路(以
下、A/D変換回路)106、A/D変換されたディジタ
ル信号から輝度信号や色信号,色差信号などの生成また
はRGB信号処理を行うディジタル信号処理回路(1)1
07、ディジタル信号処理回路(1)107に備わる水平
画素ずらし処理回路108及びクロック変換処理回路
(1)109、クロック変換処理回路(1)109を制御する
クロック変換制御回路110、ディジタル信号処理回路
(1)107の出力信号からNTSC信号等のテレビジョ
ン信号を得るエンコーダ(a)111及びエンコーダ(b)
112、駆動制御回路104,クロック変換制御回路1
10を総合的に制御するシステム制御回路113を含ん
で構成されている。
【0034】この構成においては、撮像素子部101か
らA/D変換回路106と水平画素ずらし処理回路10
8が高密度の映像信号を得る手段に相当し、クロック変
換処理回路(1)109とクロック変換制御回路110が
複数の画像に分割する分割手段に相当する。
【0035】以上のように構成された本発明の第1の実
施の形態の複数画像作成機能付き撮像装置について説明
する。
【0036】撮像素子部101において水平画素ずらし
部102を経て出力されるR,G,Bの複数の出力信号
はアナログ信号処理回路105及びA/D変換回路10
6を経てディジタル信号となる。このディジタル信号は
ディジタル信号処理回路(1)107において、水平画素
ずらし処理回路108及びクロック変換処理回路(1)1
09を経て輝度信号処理及び色信号処理され2系統の輝
度信号(Y1,Y2)と色信号(C1,C2)が出力さ
れる。
【0037】以下撮像素子部101における水平画素ず
らし部102と、ディジタル信号処理回路(1)107に
おける水平画素ずらし処理回路108およびクロック変
換処理回路(1)109とについて説明する。
【0038】まず水平画素ずらし部102を備えた撮像
素子部101について図5を用いて説明する。この撮像
素子部101は3CCD構成である。図5(a)は水平
画素ずらしなしの場合であり、図5(b)は水平画素ず
らしありの場合である。それぞれの被写体におけるカー
ブ曲線は被写体に係る撮像信号であり、そのカーブ曲線
に付されている○はサンプル点である。GCCD、RC
CD、BCCDにおけるハッチング付き□は各CCDの
受光部である。このように撮像素子部101が3CCD
構成の場合には、水平画素ずらし部102無しの撮像素
子部が図5(a)に示すようにG・R・B−CCDそれ
ぞれの受光部は被写体のサンプル点に対して空間的に水
平方向に対して同一位置に配置しているのに対し、水平
画素ずらし部102を備えた撮像素子部は図5(b)に
示すように被写体のサンプル点についてGーCCDの受
光部に対しR・B−CCDそれぞれの受光部を空間的に
水平方向に対して1/2画素分ずらして配置している。
これにより輝度信号を得るときにG信号と他の信号を等
量加算することで折り返し成分を除去して高解像度を得
るものである。
【0039】また水平画素ずらし部を備えた撮像素子部
の他の構成例として撮像素子部が4CCD構成(G1,
G2,R,B−CCD)等があり、この場合はG1−C
CDとG2−CCDを空間的に1/2画素分ずらして配
置している。
【0040】以下撮像素子部が3CCD構成の水平画素
ずらし部を備えた場合の他のブロックの説明を行う。
【0041】まず水平画素ずらし処理回路動作について
図6を用いて説明する。図6(a)はY信号(輝度信
号)の場合であり、図6(b)はC信号(色差信号)の
場合である。前記撮像素子部101が3CCD構成の水
平画素ずらし有りの方式では、CCDの駆動周波数がf
ckの場合、CCDに備わる光学フィルターは周波数が
fck以上のところを落とすようにしている。それによ
って高解像度が得られるが、R,G,Bの各々で考える
と折り返し(モアレ)が生じることになる。しかし、こ
の水平画素ずらしによって、R,Bのモアレ成分はGの
モアレ成分に対して位相が反転しているので、信号処理
の演算でR,G,Bを足し合わせることでこのモアレが
略除去されるのである(ただし、モアレは完全になくな
らずある程度残る)。ただし、R,G,BそれぞれのC
CDを駆動する回路が同一である場合が多く、実際にC
CDから取り出される信号の時間的な位置は図6のR,
B信号とG信号のようなタイミングになる。したがっ
て、G信号の空間的な位置を復元するために、G信号を
1T(T:2fckレート)遅らせてG信号(1Tde
【0042】lay)とした後、R,B,G信号(1T
delay)とで次の
【数1】に示すYマトリクス演算を行ってY信号を得て
いる。
【0043】
【数1】
【0044】またC信号は、偽色の発生を抑えるための
周波数帯域制限用のフィルタ処理等
【0045】を行った後、次の
【数2】に示す演算処理により作成される。
【0046】
【数2】
【0047】但し、図6(b)ではR信号とB信号とを
多重化し、この多重化されたR,B信号に対して1/2
の内挿処理を行い、この内挿処理した信号とG信号(1
Tdelay)とからY信号のサンプリング数に対し各
色信号のサンプリング数が1/2である4:2:2の信
号を作成する場合を示したが、この1/2の内挿処理を
行わない場合はY信号の画素数と各色信号のサンプリン
グ数が等しい4:4:4の信号を作成することになる。
次にクロック変換処理回路(1)109の動作について以
下説明する。まずクロック変換処理の概要を説明する。
【0048】ここでのクロック変換処理とはディジタル
信号処理回路107内において基準クロックの周波数を
変換することであり、この場合ディジタル信号処理回路
107においては前半部クロック(図2のfck
1、図3のfck d5)と後半部クロック(図2のf
ck d2、図3のfck d6)とが存在し、そのク
ロック周波数比は一般的には整数比に設定されることが
多い。
【0049】例えばディジタル記録方式であるDVフォ
ーマットにおいてはサンプリング周波数は13.5[MH
z]に決まっているため、DVフォーマットムービーにお
いてはCCDの駆動周波数によって決まる撮像部のディ
ジタル信号処理の基準周波数をディジタル信号処理にお
いて記録部のディジタル信号処理の基準周波数である1
3.5[MHz]に変換することが行われている。
【0050】具体例としては960HCCD使用時の撮
像部のディジタル信号処理の基準周波数は18[MHz]で
あり、4:3の整数比で13.5[MHz]にクロック変換
を行う。また、前記3CCD構成の撮像素子部の水平画
素ずらし方式においてCCDとして590HCCDを用
いた場合は、CCDの駆動周波数は11.25[MHz]、
水平画素ずらし処理後のディジタル基準クロックは2倍
の22.5[MHz]となり、クロック変換処理によって整
数比5:3のクロック変換を行う。また、前記3CCD
構成の撮像素子部の水平画素ずらし方式においてCCD
として710HCCDを用いた場合は、CCDの駆動周
波数は13.5[MHz]、水平画素ずらし処理後のディジ
タル基準クロックは2倍の27[MHz]となり、クロック
変換処理によって整数比2:1のクロック変換を行う。
【0051】以下、このクロック変換処理の動作につい
て図7を用いて説明する。
【0052】図7はクロック変換処理回路(1)109の
一構成例を示すブロック図を示している。図7において
は、入力映像信号は内挿処理回路401と内挿制御回路
402とRAM403とRAM制御回路404とを含ん
で構成されている。
【0053】次に、まず構成要素である内挿処理回路4
01の基本的な動作の概略を図8及び図9を用いて説明
する。図8は基本的な内挿処理回路として一次直線内挿
の場合の動作概略を示す一構成例であり、501と50
2は映像入力端子、503と504は乗算器A及び乗算
器B、505は加算器である。図8に示すように内挿処
理回路においては、2つの入力信号に対しwと(1−w)
の内挿係数による内挿処理を行う。この内挿処理動作の
一例として図9は入力信号(図中のa,b,c・・)か
ら、圧縮率3/4に内挿された圧縮補間信号(図中の
A,B,C・・)を得る場合の内挿処理動作の概略を示
す。図9では補間信号Bを得る場合は入力信号b,cを
用いて内挿し、Cを得る場合は入力信号c,dを用いて
内挿するので、入力信号を1画素ずつシフトして連続す
る2画素の補間信号を得ることになる。これに対し補間
信号Dを得る場合は、補間信号Cを得るのに必要な入力
信号c,dを同時に2画素シフトした入力信号e,fを
用いて内挿し補間信号を得る
【0054】ことになる。 例えば関数Iが2画素の内
挿を示す場合は、
【数3】となる。
【0055】
【数3】
【0056】このように補間画素Cを得る時と補間画素
Dを得る時とでは入力信号選択を不連続に制御する等の
処理を行っている。
【0057】次に図7に示したクロック変換処理回路
(1)での内挿処理の概略を図10、図11および図12
を参照しながら説明する。
【0058】図10は内挿処理回路401の基本的な構
成例を示し、図11、図12は内挿処理の動作概略を示
す。図10に示した内挿処理回路401において、70
1は映像入力端子、702は必要遅延(ここでは1画
素)を得るための遅延回路、703と704は乗算器A
及び乗算器B、705は加算器である。
【0059】このように構成された内挿処理回路におい
ては、前段の信号処理部からの入力信号を遅延し、同時
化された2画素の信号に対し乗算係数wと(1−w)の内
挿係数による内挿処理を行う。また図11、図12では
入力信号(図中のa,b,c・・)から、圧縮率3/4
に内挿された補間信号(図中のA,B,C・・)を得る
場合の内挿処理の空間位置を示す。内挿処理による補間
信号は連続する2画素間の内挿となり、内挿処理により
最初に補間信号(図中のD0を含む各画素)を作成する。
ここで補間信号D0は3/4に圧縮された補間信号とし
ては不要な信号である。例えば3/4に圧縮する場合は
4画素から3画素を作成することになるので、4画素毎
に1画素の不要な補間信号が発生することになる。ここ
で補間信号D0は入力信号のd画素とe画素とを内挿し
て作成する場合を示しているが、その内挿係数は特に限
定されず例えば補間信号Cを内挿するのに必要な内挿係
数と補間信号Dを内挿するのに必要な内挿係数を制御す
るなかで、制御しやすい方法で決定されることになる。
【0060】図11では補間信号Dを内挿するのに必要
な内挿係数で補間信号D0が作成される場合を示してい
る。つまり、補間信号D0を内挿した後、その同じ内挿
係数で補間信号Dを作成し、新たな内挿係数で補間信号
Eを作成している。そのため図11に示すように内挿係
数制御が補間信号D0と補間信号D間で不連続となる
【0061】。これを前記関数Iで表現すると、
【数4】のようになる。
【0062】
【数4】
【0063】このようにして作成された補間信号(A,
B,C,D0,D,E,・・)のなかの、有効信号
(A,B,C,D,E・・)だけをRAM403に書き
込むようにRAM制御回路404が書き込み制御を行う
ことによってRAM403の出力信号は3/4圧縮され
た信号(A,B,C,D,E・・)となる。
【0064】または、このようにして作成された補間信
号(A,B,C,D0,D・・)を一旦全てRAM40
3に書き込み、有効信号(A,B,C,D,E・・)だ
けを読み出すように読み出し制御を行うことによっても
RAM403の出力信号は3/4圧縮された信号(A,
B,C,D,E・・)となる。
【0065】次に、内挿係数及びメモリ書き込み制御つ
いて説明する。
【0066】図7のように、内挿制御回路402は、R
AM制御回路404に対して書き込み/読み出し制御と
内挿処理回路401での内挿係数制御を行う。その制御
例を図12に示す。図12に示すように、補間信号を作
成するための内挿処理、つまり図10に示した入力信号
と乗算器A703及び乗算器B704の乗算係数は、
【0067】内挿後の補間信号の空間的位置から上記
【数4】のようになる。また入力信号の間隔を1とする
と補間信号の間隔は4/3となる。このように内挿係数
の初期値にクロック変換比率の逆数である4/3を加算
することで、補間信号の空間位置が決定するが、加算結
果の小数部が遅延回路702を経由しない信号に対する
内挿係数Wとなり、一次内挿であるので(1ーW)が遅
延した信号に対する内挿係数となる。この時、加算結果
の整数部が「1」の時は前述したように小数部が内挿係
数となるが、整数部が「2」の時はその補間信号の内挿
係数が、次の補間信号の内挿係数として使用するように
ホールドされる。またRAM制御においては、前述の加
算結果の整数部が「2」の補間信号(D0)の書き込みを
停止し、メモリ出力アドレスは補間信号の書き込み毎に
「+1」されていく。
【0068】この処理を実現する回路構成例を図13に
示す。図13において、1001は内挿係数初期値入力
端子、1002はクロック変換比率入力端子、1003
はクロック変換比率を補間信号の信号間隔に相当するピ
ッチ情報に変換する補間信号間隔変換回路、1004は
内挿係数初期値情報とピッチ情報を演算(累積加算)す
るピッチ加算演算回路、1005はピッチ加算演算回路
1004の演算結果から補間処理に必要なメモリ制御信
号及び内挿比制御信号を出力する補間制御変換回路であ
り、図12に示した演算処理を実施し必要な制御信号を
作成する。
【0069】このように内挿制御制御回路402では、
内挿係数制御とRAM制御回路に対する書き込み/読み
出し制御を行い、まず補間信号(A,B,C,D0,D
・・)を作成し、有効信号(A,B,C,D・・)だけ
をメモリに書き込むようにメモリ書き込み制御を行うこ
とによってメモリ出力信号は3/4圧縮された信号
(A,B,C・・)となる。
【0070】更に、内挿処理動作及びRAM書き込み動
作のクロック周波数に対して3/4倍のクロック周波数
でRAMの読み出し動作を行うことで、この3/4圧縮
された信号(A,B,C・・)は、入力信号に対して
4:3のクロック変換処理された画像データとなる。
【0071】以上の動作を図14を用いてまとめる。図
14は前記図7に必要な基準クロックを追加したブロッ
ク図であり、図14に示すように、入力映像信号はW−
CLK系動作回路である内挿処理回路401,内挿制御
回路402とRAM制御回路W405と、R−CLK系
動作回路であるRAM制御回路R406と、Write
(書き込み)用クロックとRead(読み出し)用クロ
ックが独立構成のRAM407を含んで構成されてい
る。
【0072】次に、今まではクロック変換回路の基本動
作としてクロック変換比4:3の場合を説明してきた
が、以下図4における水平画素ずらし処理を行うディジ
タル信号処理回路(1)107に備わるクロック変換処理
回路(1)109での複数画像作成動作として、クロック
変換比2:1の場合を図15から図18を用いてクロッ
ク変換比4:3の場合と異なる点を中心に説明する。
【0073】図15は、クロック変換比率が2:1の場
合のクロック変換処理回路(1)109の構成例であり、
図16にクロック変換処理回路(1)109の出力信号の
空間的位置関係を示す。W−CLKが2fck,R−C
LKがfckであり、図14と共通部分は同一番号で示
している。クロック変換処理回路(1)は、W−CLK系
動作回路である内挿処理回路401,RAM制御回路W
405と、R−CLK系動作回路であるRAM制御回路
R406と、Write用クロックとRead用クロッ
クが独立構成のRAM407を含む処理回路(a)409
及び処理回路(b)410と、これら処理回路(a)(b)の内
挿処理に関わる制御を行う内挿制御回路408を有して
いる。
【0074】次に図17及び図18に処理回路(a)40
9及び処理回路(b)410の動作概略として図15中の
信号の流れを説明する。図17,図18には、入力信
号、内挿処理回路401の動作、RAM制御回路W40
5の動作、RAM407の出力信号が示してある。
【0075】図17,図18に示すように、補間信号を
作成するための内挿処理は、内挿係数初期値が0と1の
差異から処理回路(a)409及び処理回路(b)410にお
いて、それぞれ図17,図18のようになる。この時入
力信号の間隔を1とすると補間信号の間隔は2/1とな
る。同図に示すように、内挿係数の初期値にクロック変
換比率の逆数である2/1を加算することで補間信号の
空間位置が決定する。加算結果の小数部が補間画素の画
素間の位置つまり図10に示した基本的な構成例である
内挿処理回路401の乗算器B704の乗算係数つまり
遅延回路702を経由しない信号に対する内挿係数Wと
なり、一次内挿であるので(1ーW)が遅延した信号に
対する内挿係数となる。また加算結果の整数部が補間画
素を作成するために内挿する画素の選択位置を示しRA
Mのライト制御の情報となる。例えば整数部が「1」以
下の時は前記のように小数部が内挿係数となり補間信号
をRAMに書き込み、次の補間信号作成のために小数部
にクロック変換比率の逆数である2/1を加算する。
【0076】一方、整数部が「2」以上の時は書き込み
を停止すると共に、その時の小数部である内挿係数を次
の補間信号の内挿係数として使用するためにホールド
し、整数部から1を減算する。この動作を繰り返すこと
により正規の補間信号がRAMに書き込まれる。またラ
イトアドレスは書き込み毎に+1する。これを前記関数
【0077】Iで表現すると、図17及び図18はそれ
ぞれ
【数5】及び
【数6】のようになる。
【0078】
【数5】
【0079】
【数6】
【0080】このようにクロック変換処理回路(1)では
図15及び図17、図18に示すように、作成した補間
信号(A,B0,B,C0,C,D0,D,・・)のな
かの、有効信号(A,B,C,D,・・)だけをRAM
407に書き込むようにRAM制御回路W405が書き
込み制御を行うことによってRAM407の出力信号は
1/2にクロック変換処理された信号(A,B,C,
D,E・・)となる。また、内挿制御回路408の内挿
処理の初期値制御により、処理回路(a)及び処理回路
(b)からのクロック変換処理された出力信号は入力信
号のクロックレートで空間的に水平方向に対して1画素
ずれた信号に相当する(図16参照)。
【0081】上記のように、図4におけるディジタル信
号処理回路(1)107の出力信号として、クロック変
換処理回路(1)109から2系統の信号(Y1,C1)
と(Y2,C2)が得られ、またエンコーダ(a)11
1とエンコーダ(b)112によってTV信号となる。
また、これら2系統の信号はクロック変換比率が2:1
のシステムにおいては水平方向にクロック変換前周波数
での1サンプリング分ずれた信号であり、前記水平画素
ずらし処理での倍密度画素の1画素ずれた信号である。
【0082】また、言い換えれば前記2系統の信号は水
平画素ずらし処理によって作成された2fckクロック
レートの倍密度の信号の奇数番目の信号と偶数番目の信
号とをfckクロックレートで2系統に分割して出力し
た信号となる(図16参照)。
【0083】以上のように本第1の実施の形態では水平
画素ずらし部102、水平画素ずらし処理回路108と
クロック変換処理回路(1)109を備えることにより、
出力クロック周波数レートで同一時刻の2画面の画像を
得ることが可能である。しかもこの2画面の画像は内挿
処理等を施されていないため画質劣化が無く、この2画
面の画像を出力クロック周波数の倍の周波数で1サンプ
リング分ずらして合成することにより高画質な倍密度の
映像を作成することが可能である(図16参照)。
【0084】また、前記第1の実施の形態では、水平画
素ずらし処理を行うクロック変換比2:1の場合につい
て説明を行ったが、水平画素ずらし処理がなくクロック
変換比2:1の場合(例えばCCDが1440画素で駆
動周波数27MHzを13.5MHzに変換する場合)
においても、前記と同様に出力クロック周波数レートで
同一時刻の2画面の画像を得ることが可能であり、しか
もこの2画面の画像は内挿処理等を施されていないため
画質劣化が無く、この2画面の画像を出力クロック周波
数の倍の周波数で1サンプリング分ずらして合成するこ
とにより高画質な倍密度の映像を作成することが可能で
ある。また水平画素ずらし処理がなく他のクロック変換
比の場合として前記クロック変換回路の基本動作として
説明したクロック変換比4:3(例えばCCDが960
H)の場合では、水平960画素の映像信号を内挿処理
により一度1440画素相当に拡大ズーム(1.5倍ズ
ームに相当)した後に前記のクロック変換比2:1の処
理を行う、またはこれを一度で行うためにズーム倍率と
クロック変換比率の積である0.75倍の内挿処理を行
うことで出力クロック周波数レートで同一時刻の2画面
の画像を得ることが可能である。但しこの場合の2画面
の画像は内挿処理を行っているのでクロック変換比2:
1の場合に比べると画質は劣るが、クロック変換後の出
力サンプリング周波数レートでの出力画像(1画面分)
から内挿処理等により補間画面分を作成(2倍ズームに
相当)して2画面画像を作成する場合に比べると画質の
劣化の少ない静止画を作成することが可能である。
【0085】また、図4におけるディジタル信号処理回
路(1)107の出力信号である2系統の信号(Y1,
C1)と(Y2,C2)を、次段のモニター等表示装置
または記録装置(共に図示なし)に接続する場合、入力
端子は1系統であることが多い。このための1系統出力
機能を有する場合の構成例を示すブロック図を図19に
示す。図19において図4と共通部分は同一番号で示
し、異なる部分を中心に説明する。
【0086】図19に示す1系統出力機能を有する複数
画像作成機能付き撮像装置は、ディジタル信号処理回路
(1)107の出力信号を記録再生するフィールドメモリ
回路114、フィールドメモリ回路114を制御するフ
ィールドメモリ制御回路115、クロック変換制御回路
110とフィールドメモリ制御回路115を含むシステ
ム全体を総合的に制御するシステム制御回路116を含
んで構成されている。
【0087】この構成においては、撮像素子部101か
らA/D変換回路106と水平画素ずらし処理回路10
8が高密度の映像信号を得る手段、クロック変換処理回
路(1)109とクロック変換制御回路110が複数の画
像に分割する分割手段、フィールドメモリ回路114、
フィールドメモリ制御回路115が画像出力手段、シス
テム制御回路116が画像合成情報作成手段に相当す
る。
【0088】このように構成された1系統出力機能を有
する複数画像作成機能付き撮像装置について説明する。
ディジタル信号処理回路(1)107において、水平画素
ずらし処理回路108及びクロック変換処理回路(1)1
09を経て輝度信号処理及び色信号処理され2系統の信
号(Y1,C1)と(Y2,C2)が出力される。この
出力信号はフィールドメモリ回路114にて記録された
後2フィールド期間かけて順次輝度信号(Y3)と色信
号(C3)として出力される。あるいは前記2系統の信
号の内1系統の信号(例えば(Y1,C1))はフィー
ルドメモリ回路を経由せずに出力し、もう一方の信号
(この場合(Y2,C2))はフィールドメモリ回路1
14に記録され1フィールド後に出力される。
【0089】このように本第1の実施の形態ではフィー
ルドメモリ回路114、フィールドメモリ回路114を
制御するフィールドメモリ制御回路115を更に備える
ことにより、出力クロック周波数レートで同一時刻の2
画面の画像を得、この2画面の画像をシステム制御回路
116の制御のもとで2フィールド期間かけて順次出力
することが可能である。しかもこの2画面の画像は内挿
処理等を施されていないため画質劣化が無く、この2画
面の画像をシステム制御回路でのフィールド制御と連動
して出力クロック周波数の倍の周波数で1サンプリング
分ずらして合成することにより高画質な倍密度の映像を
作成することが可能である。 (第2の実施の形態)図20は本発明の第2の実施の形
態における複数画像作成機能付き撮像装置のブロック図
を示すものである。図20において図19と共通部分は
同一番号で示し、異なる部分を中心に説明する。
【0090】本実施の形態における複数画像作成機能付
き撮像装置は、水平画素ずらし処理回路108とクロッ
ク変換処理回路(2)118を備えたディジタル信号処理
回路(2)117、クロック変換処理回路(2)118を制御
するクロック変換制御回路119、ディジタル信号処理
回路(2)117の出力信号を記録再生するフィールドメ
モリ回路120、フィールドメモリ回路120を制御す
るフィールドメモリ制御回路121、クロック変換制御
回路119とフィールドメモリ制御回路121を含むシ
ステム全体を総合的に制御するシステム制御回路122
を含んで構成されている。
【0091】この構成においては、撮像素子部101か
らA/D変換回路106と水平画素ずらし処理回路10
8が高密度の映像信号を得る手段、クロック変換処理回
路(2)118とクロック変換制御回路119が複数の画
像に分割する分割手段、フィールドメモリ回路120、
フィールドメモリ制御回路121が画像出力手段、シス
テム制御回路122が画像合成情報作成手段に相当す
る。
【0092】以上のように構成された第2の実施の形態
の複数画像作成機能付き撮像装置について説明する。図
19と同様に、撮像素子部101において水平画素ずら
し部102を経て出力されるR,G,Bの複数の出力信
号はアナログ信号処理回路105及びA/D変換回路1
06を経てディジタル信号となる。このディジタル信号
はディジタル信号処理回路(2)117において、水平画
素ずらし処理回路108及びクロック変換処理回路(2)
118を経て輝度信号処理及び色信号処理され輝度信号
(Y1)と色信号(C1)が出力される。この出力信号
はフィールドメモリ回路120にて書き込み読み出し処
理後に輝度信号(Y3)と色信号(C3)として出力さ
れると共に、エンコーダ(a)111によりTV信号とな
る。
【0093】次に図20におけるクロック変換処理回路
(2)118の動作について図21を用いて説明する。図
21は、クロック変換処理回路(2)118の構成例を示
すブロック図であり、クロック変換比率が2:1、つま
りW−CLKが2fck,R−CLKがfckである。
また、図12に示したクロック変換処理回路(1)の1系
統分に相当し、図12と同一番号で示している。
【0094】クロック変換処理回路(2)は、W−CLK
系動作回路である内挿処理回路401,RAM制御回路
W405,内挿制御回路408と、R−CLK系動作回
路であるRAM制御回路R406と、Write用クロ
ックとRead用クロックが独立構成のRAM407を
有している。この図20に示したクロック変換処理回路
(2)は、内挿制御回路408の内挿係数初期値制御によ
り図17及び図18に示した処理を行うことができ、例
えばフィールド毎に図17及び図18の処理を切り替え
ることで奇数フィールドで処理回路(1)の出力信号を
得、偶数フィールドで処理回路(2)の出力信号を得るこ
と等ができる。
【0095】さらにディジタル信号処理回路(2)117
の出力信号(Y1,C1)を、フィールドメモリ回路1
20に1フィールド期間記憶することにより、次フィー
ルド時にはディジタル信号処理回路(2)117の出力信
号(Y1,C1)とフィールドメモリ回路出力信号(Y
3,C3)の2系統の信号が得られる。この2系統の信
号は図4における2系統の信号(Y1,C1);(Y
2,C2)と同様クロック変換比率が2:1のシステム
においては水平方向に対してクロック変換前周波数での
1サンプリング分ずれた信号であり、水平画素ずらし処
理での倍密度画素の1画素分ずれた信号である。また、
前記2系統の信号は水平画素ずらし処理によって作成さ
れた2fckクロックレートの倍密度の信号の奇数番目
の信号と偶数番目の信号をfckクロックレートで2系
統に分割して出力した信号となる。
【0096】以上のように本第2の実施の形態では水平
画素ずらし部102、水平画素ずらし処理回路108と
クロック変換処理回路(2)118を備えることにより、
内挿処理等を施されていないため画質劣化が無い出力ク
ロック周波数レートでの2画面の画像を2フィールド期
間かけて1系統出力信号として順次出力することが可能
である。
【0097】さらに、フィールドメモリ回路120を備
えることにより、同時に2画面の画像を得ることも可能
であり、またフィールドメモリ回路120が2フィール
ド分(=1フレーム分)以上の容量を有する場合は、フ
ィールドメモリ回路120に前記2系統の信号を記憶す
ることも可能である。
【0098】しかも、この2画面の画像は内挿処理等を
施されていないため画質劣化が無く、この2画面の画像
をシステム制御回路でのフィールド制御と連動して出力
クロック周波数の倍の周波数で1サンプリング分ずらし
て合成することにより高画質な倍密度の映像を作成する
ことが可能である。
【0099】(第3の実施の形態)図22は本発明の第
3の実施の形態における複数画像作成機能付き撮像装置
のブロック図を示すものである。図22において図19
と共通部分は同一番号で示し、異なる部分を中心に説明
する。
【0100】図22に示すように、複数画像作成機能付
き撮像装置は光電変換機能を有する撮像素子部131、
撮像素子部131に備わる水平画素ずらし部102及び
垂直画素ずらし部132、撮像素子部131に対する撮
像素子駆動回路133、撮像素子駆動回路103を制御
する駆動制御回路134、撮像素子部131の出力信号
にサンプリング,増幅等の処理を行うアナログ信号処理
回路105、アナログ信号処理回路105の出力信号に
対するアナログ−ディジタル変換回路(以下、A/D変
換回路)106、A/D変換されたディジタル信号から
輝度信号や色信号,色差信号などの生成またはRGB信
号処理を行うディジタル信号処理回路(3)135、ディ
ジタル信号処理回路(3)135に備わる水平画素ずらし
処理回路108及び垂直画素ずらし処理回路136及び
クロック変換処理回路(3)137、クロック変換処理回
路(3)137を制御するクロック変換制御回路138、
ディジタル信号処理回路(3)135の出力信号からNT
SC信号等インタレース方式のテレビジョン信号を得る
エンコーダ(a)111及びプログレッシブ方式のテレビ
ジョン信号を得るPSエンコーダ139、駆動制御回路
134,クロック変換制御回路138を総合的に制御す
るシステム制御回路140を含んで構成されている。
【0101】この構成においては、撮像素子部131か
らA/D変換回路106と水平画素ずらし処理回路10
8と垂直画素ずらし処理回路136が高密度の映像信号
を得る手段、クロック変換処理回路(3)137とクロッ
ク変換制御回路138が複数の画像に分割する分割手段
に相当する。
【0102】以上のように構成された本発明の第3の実
施の形態の複数画像作成機能付き撮像装置について説明
する。
【0103】撮像素子部131において水平画素ずらし
部102及び垂直画素ずらし部132を経て出力される
R,G,Bの複数の出力信号はアナログ信号処理回路1
05及びA/D変換回路106を経てディジタル信号と
なる。このディジタル信号はディジタル信号処理回路
(3)135において、水平画素ずらし処理回路108、
垂直画素ずらし処理回路136及びクロック変換処理回
路(3)137を経て輝度信号処理及び色信号処理され4
系統の輝度信号(Y1,Y2,Y3,Y4)と色信号
(C1,C2,C3,C4)が出力される。以下図19
と異なる垂直画素ずらし部132,垂直画素ずらし処理
回路136及びクロック変換処理回路(3)137につい
て説明する。
【0104】まず撮像素子部に備わった垂直画素ずらし
部132と垂直画素ずらし処理回路136の動作につい
て説明する。従来例において説明したように、撮像素子
部が3CCD構成の場合には、垂直画素ずらし部無しの
撮像素子部では図34(a)に示すようにG・R・B−
CCDの出力信号が空間的に垂直方向に対し同一位相で
あるのに対し、垂直画素ずらし部を備えた撮像素子部で
は図34(b)に示すようにGーCCDの出力信号に対
しR・B−CCDの出力信号が空間的に1/2ライン分
位相をずらして出力される。これにより、垂直画素ずら
し無し(a)の場合にはG・R・B−CCDの出力信号
と同一位相位置に輝度信号(Y)及び色信号(C)が作
成されるのに対し、垂直画素ずらし有り(b)の場合に
は垂直画素ずらし処理回路136においてG−CCDの
出力信号と同一位相位置とR・B−CCDの出力信号と
同一位相位置とに計2系統の輝度信号(Y)及び色信号
(C)を作成することが可能である。
【0105】この2系統の輝度信号及び色信号に対し、
クロック変換処理を行う。次にクロック変換処理回路
(3)の動作について説明する。図23にクロック変換処
理回路(3)137の構成例を、図24にクロック変換処
理回路(3)137の出力信号の空間的位置関係を示す。
第1の実施の形態で示した図15と共通部分は同一番号
で示し、異なる部分を中心に説明する。図22に示した
クロック変換処理回路(3)では、前段の垂直画素ずらし
処理回路136からの2系統の出力信号に対しそれぞれ
クロック変換処理を行う。これにより、図22における
ディジタル信号処理回路(3)の出力信号として、クロッ
ク変換処理回路(3)から4系統の信号(Y1,C1),
(Y2,C2),(Y3,C3),(Y4,C4)が得
られ、エンコーダ(a)111によりインターレース方
式のTV信号とPSエンコーダ139によってプログレ
ッシブ方式のTV信号を得ることができる。
【0106】この4系統の信号の内(Y1,C1)と
(Y2,C2)及び(Y3,C3)と(Y4,C4)の
各2系統の信号はクロック変換比率が2:1のシステム
においては水平方向にクロック変換前周波数での1サン
プリング分ずれた信号であり、つまり水平画素ずらし処
理での水平方向に対し倍密度画素の1画素ずれた信号で
ある。また(Y1,C1)と(Y3,C3)及び(Y
2,C2)と(Y4,C4)の各2系統の信号は垂直画
素ずらしシステムにおいて垂直方向にフレームラインで
の1ライン分ずれた信号である(図24参照)。
【0107】以上のように本第3の実施の形態では水平
画素ずらし部102、水平画素ずらし処理回路108と
垂直画素ずらし部132、垂直画素ずらし処理回路13
6とクロック変換処理回路(3)137を備えることによ
り、出力クロック周波数レートで同一時刻の4画面のフ
ィールド画像又は2画面のフレーム画像を得ることが可
能である。しかもこの4画面の画像は画素ずらし処理に
より得られた信号であり、この4画面の画像を出力クロ
ック周波数の倍の周波数で水平方向に1サンプリング分
ずらし更に垂直方向にフレームでの1ラインずらして合
成することにより高画質な4倍密度の映像を作成するこ
とが可能である(図24参照)。
【0108】また、図22におけるディジタル信号処理
回路(3)の出力信号である4系統の信号(Y1,C
1),(Y2,C2),(Y3,C3)と(Y4,C4)
を、次段のモニター等表示装置または記録装置(共に図
示なし)に接続する場合、入力端子は1系統であること
が多い。このための1系統出力機能を有する構成例のブ
ロック図を図25に示す。図25において図19及び図
22と共通部分は同一番号で示し、異なる部分を中心に
説明する。
【0109】図25に示す1系統出力機能を有する複数
画像作成機能付き撮像装置は、ディジタル信号処理回路
(3)135の出力信号を記録再生するフィールドメモリ
回路141、フィールドメモリ回路141を制御するフ
ィールドメモリ制御回路142、クロック変換制御回路
138とフィールドメモリ制御回路142を含むシステ
ム全体を総合的に制御するシステム制御回路143を含
んで構成されている。
【0110】この構成においては、撮像素子部131か
らA/D変換回路106と水平画素ずらし処理回路10
8と垂直画素ずらし処理回路136が高密度の映像信号
を得る手段、クロック変換処理回路(3)137とクロッ
ク変換制御回路138が複数の画像に分割する分割手
段、フィールドメモリ回路141とフィールドメモリ制
御回路115が画像出力手段、システム制御回路143
が画像合成情報作成手段に相当する。
【0111】このように構成された1系統出力機能を有
する複数画像作成機能付き撮像装置について説明する。
ディジタル信号処理回路(3)135において、水平画素
ずらし処理回路108,垂直画素ずらし処理回路136
及びクロック変換処理回路(3)137を経て輝度信号処
理及び色信号処理され4系統の信号(Y1,C1),
(Y2,C2),(Y3,C3)と(Y4,C4)が出
力される。この出力信号はフィールドメモリ回路141
にて記録された後4フィールド期間かけて順次輝度信号
(Y5)と色信号(C5)として出力される。あるいは
前記4系統の信号の内(Y1,C1)と(Y3,C3)
及び(Y2,C2)と(Y4,C4)の2系統の信号に
分け、2系統のプログレッシブ信号としてフィールドメ
モリ回路141に記録され1フィールド後に出力され
る。
【0112】このように本実施の形態ではフィールドメ
モリ回路141、フィールドメモリ回路141を制御す
るフィールドメモリ制御回路142を更に備えることに
より、出力クロック周波数レートで同一時刻の4画面の
画像を得、この4画面の画像を2フィールドまたは4フ
ィールド期間かけて順次出力することが可能である。し
かもこの4画面の画像は画素ずらし処理により得られた
信号であり、この4画面の画像をシステム制御回路のフ
ィールド制御に連動して出力クロック周波数の倍の周波
数で水平方向に1サンプリング分ずらし更に垂直方向に
フレームでの1ラインずらして合成することにより高画
質な4倍密度の映像を作成することが可能である。
【0113】(第4の実施の形態)図26は本発明の第
4の実施の形態における複数画像作成機能付き撮像装置
のブロック図を示すものである。図26において図25
と共通部分は同一番号で示し、異なる部分を中心に説明
する。
【0114】本実施の形態における複数画像作成機能付
き撮像装置は、水平画素ずらし処理回路108と垂直画
素ずらし処理回路136とクロック変換処理回路(4)1
45を備えたディジタル信号処理回路(4)144、クロ
ック変換処理回路(4)145を制御するクロック変換制
御回路146、ディジタル信号処理回路(4)144の出
力信号を記録再生するフィールドメモリ回路147、フ
ィールドメモリ回路147を制御するフィールドメモリ
制御回路148、クロック変換制御回路146とフィー
ルドメモリ制御回路148を含むシステム全体を総合的
に制御するシステム制御回路149を含んで構成されて
いる。
【0115】この構成においては、撮像素子部131か
らA/D変換回路106と水平画素ずらし処理回路10
8と垂直画素ずらし処理回路136が高密度の映像信号
を得る手段、クロック変換処理回路(4)145とクロッ
ク変換制御回路146が複数の画像に分割する分割手
段、フィールドメモリ回路147とフィールドメモリ制
御回路148が画像出力手段、システム制御回路149
が画像合成情報作成手段に相当する。
【0116】以上のように構成された第4の実施の形態
の複数画像作成機能付き撮像装置について説明する。図
25と同様に、撮像素子部131において水平画素ずら
し部102と垂直画素ずらし部132を経て出力される
R,G,Bの複数の出力信号はアナログ信号処理回路1
05及びA/D変換回路106を経てディジタル信号と
なる。このディジタル信号はディジタル信号処理回路
(4)144において、水平画素ずらし処理回路108,
垂直画素ずらし処理回路138及びクロック変換処理回
路(4)145を経て輝度信号処理及び色信号処理され輝
度信号(Y1,Y3)と色信号(C1,C3)が出力さ
れる。この出力信号はフィールドメモリ回路147にて
書き込み読み出し処理後に輝度信号(Y5及びY6)と
色信号(C5及びC6)として出力されると共に、エン
コーダ(a)111によりインターレース方式のTV信
号とPSエンコーダ139によってプログレッシブ方式
のTV信号を得ることができる。
【0117】次に図26におけるクロック変換処理回路
(4)145の動作について図27を用いて説明する。図
27は、クロック変換処理回路(4)145の構成例を示
すブロック図であり、クロック変換比率が2:1、つま
りW−CLKが2fck,R−CLKがfckである。
また、図21に示したクロック変換処理回路(2)が2系
統有る場合に相当し、図21と同一番号で示している。
【0118】クロック変換処理回路(4)は、W−CLK
系動作回路である内挿処理回路401,RAM制御回路
W405,内挿制御回路408と、R−CLK系動作回
路であるRAM制御回路R406と、Write用クロ
ックとRead用クロックが独立構成のRAM407を
有している。この図27に示したクロック変換処理回路
(4)は、内挿制御回路408の内挿係数初期値制御によ
り図17及び図18に示した処理を行うことができ、例
えばフィールド毎に図17及び図18の処理を切り替え
ることで第1のフィールド(例えば奇数フィールド)で
処理回路(a)の出力信号を得、次フィールド(例えば偶
数フィールド)で処理回路(b)の出力信号を得ることが
できる。
【0119】さらにディジタル信号処理回路(4)144
の出力信号(Y1,C1)と(Y3,C3)を、第1の
フィールド時にフィールドメモリ回路147に記憶する
ことにより、次フィールド時にはディジタル信号処理回
路(4)144の出力信号(Y1,C1),(Y3,C
3)とフィールドメモリ回路出力信号(Y5,C5)と
(Y6,C6)の計4系統の信号が同時に得られる。こ
の4系統の信号の内(Y1,C1)と(Y5,C5)及
び(Y3,C3)と(Y6,C6)の各2系統の信号は
クロック変換比率が2:1のシステムにおいては水平方
向にクロック変換前周波数での1サンプリング分ずれた
信号であり、また(Y1,C1)と(Y5,C5)及び
(Y2,C2)と(Y6,C6)の各2系統の信号は垂
直画素ずらしシステムにおいて垂直方向にフレームライ
ンでの1ライン分ずれた信号である(図24参照)。
【0120】以上のように本実施の形態では水平画素ず
らし部102、水平画素ずらし処理回路108と垂直画
素ずらし部132、垂直画素ずらし処理回路136とク
ロック変換処理回路(4)145を備えることにより、出
力クロック周波数レートで4画面のフィールド画像を2
フィールド期間かけて順次出力することが可能である。
さらに、フィールドメモリ回路147を備えることによ
り、2画面のフレーム画像を2フィールド期間かけて順
次出力することが可能である。
【0121】しかも、これら複数画面の画像は画素ずら
し処理により得られた信号であり、これら4画面の画像
をシステム制御回路のフィールド制御に連動して出力ク
ロック周波数の倍の周波数で水平方向に1サンプリング
分ずらし更に垂直方向に1ラインずらして合成すること
により高画質な4倍密度の映像を作成することが可能で
ある(図24参照)。
【0122】(第5の実施の形態)図28は本発明の第
5の実施の形態における複数画像作成機能付き撮像装置
のブロック図を示すものである。図28において図20
と共通部分は同一番号で示し、異なる部分を中心に説明
する。
【0123】本実施の形態における複数画像作成機能付
き撮像装置は、クロック変換前置FLT152とセレク
タ回路153とクロック変換処理回路(2)118を備え
たクロック変換部(1)151、水平画素ずらし処理回路
108とクロック変換部(1)151を備えたディジタル
信号処理回路(5)150、クロック変換部(1)151を制
御するクロック変換制御回路154、ディジタル信号処
理回路(5)150の出力信号を記録再生するフィールド
メモリ回路120、フィールドメモリ回路120を制御
するフィールドメモリ制御回路121、クロック変換制
御回路154とフィールドメモリ制御回路121と選択
回路155を含むシステム全体を総合的に制御するシス
テム制御回路156を含んで構成されている。
【0124】以上のように構成された第5の実施の形態
の複数画像作成機能付き撮像装置について説明する。図
20と同様に、撮像素子部101において水平画素ずら
し部102を経て出力されるR,G,Bの複数の出力信
号はアナログ信号処理回路105及びA/D変換回路1
06を経てディジタル信号となる。このディジタル信号
はディジタル信号処理回路(5)150において、水平画
素ずらし処理回路108及びクロック変換部151(1)
を経て輝度信号処理及び色信号処理され輝度信号(Y
1)と色信号(C1)が出力される。この出力信号はフ
ィールドメモリ回路120にて書き込み読み出し処理後
に前記Y1、C1と共に選択回路155に入力される。
【0125】次に図28におけるクロック変換部(1)1
51の動作について説明する。クロック変換部(1)15
1では、2画面の画像信号を得る場合はセレクタ回路1
53はクロック変換前置FLT152のスルー側を選択
し、以下クロック変換処理回路(2)118において図2
0で示した第2の実施の形態における複数画像作成機能
付き撮像装置と同様の処理を行う。
【0126】他方通常の動画撮影の場合は毎フィールド
の画像を得る必要が有り、またクロック変換処理回路
(2)118において2fckレートの画像信号をfck
レートで出力する場合、折り返し(モワレ)信号が発生
するため帯域制限のためのFLT処理が必要になるの
で、セレクタ回路153はクロック変換前置FLT15
2経由側を選択し、クロック変換処理回路(2)118に
おいてはクロック変換制御回路154の内挿比制御に従
ってfckレートでの画像を出力する。なお、前記複数
画面作成時も個々の画面には折り返し信号が発生する
が、折り返し成分の位相が作成画面毎で反転しているた
め合成処理により折り返し成分は除去される。
【0127】次にクロック変換部(1)151の出力信号
(Y1,C1)は、2画面の画像信号を得る場合におい
ては、例えばフィールドメモリ回路120に該当する2
画面分の画像信号を2フィールド期間かけて記録し、必
要なタイミングに選択回路155を経て高画質静止画合
成用信号として出力される。他方通常の動画撮影の場合
においては選択回路155を経て連続フィールドの画像
信号として出力される。
【0128】以上のように本実施の形態では水平画素ず
らし部102、水平画素ずらし処理回路108とクロッ
ク変換前置FLT152とセレクタ回路153とクロッ
ク変換処理回路(2)118を備えたディジタル信号処理
回路(5)150を備えることにより、出力クロック周波
数レートで動画撮影時には折り返し信号のない動画像を
得、静止画撮影時には内挿処理等を施されていない画質
劣化の無い2画面の画像を2フィールド期間かけて順次
出力することが可能である。
【0129】(第6の実施の形態)図29は本発明の第
6の実施の形態における複数画像作成機能付き撮像装置
のブロック図を示すものである。図29において図26
及び図28と共通部分は同一番号で示し、異なる部分を
中心に説明する。
【0130】本実施の形態における複数画像作成機能付
き撮像装置は、クロック変換前置FLT159とセレク
タ回路160とクロック変換処理回路(4)145を備え
たクロック変換部(2)158、垂直画素ずらし処理回路
136と水平画素ずらし処理回路108とクロック変換
部(2)158を備えたディジタル信号処理回路(6)15
7、クロック変換部(2)158を制御するクロック変換
制御回路161、ディジタル信号処理回路(6)157の
出力信号を記録再生するフィールドメモリ回路147、
フィールドメモリ回路147を制御するフィールドメモ
リ制御回路148、クロック変換制御回路161とフィ
ールドメモリ制御回路148と選択回路162を含むシ
ステム全体を総合的に制御するシステム制御回路163
を含んで構成されている。
【0131】以上のように構成された第6の実施の形態
の複数画像作成機能付き撮像装置について説明する。図
26と同様に、撮像素子部131において水平画素ずら
し部102と垂直画素ずらし部132を経て出力される
R,G,Bの複数の出力信号はアナログ信号処理回路1
05及びA/D変換回路106を経てディジタル信号と
なる。このディジタル信号はディジタル信号処理回路
(6)157において、垂直画素ずらし処理回路138,
水平画素ずらし処理回路108及びクロック変換部(2)
158を経て輝度信号処理及び色信号処理され輝度信号
(Y1,Y3)と色信号(C1,C3)が出力される。
この出力信号はフィールドメモリ回路147にて書き込
み読み出し処理後に前記ディジタル信号処理回路(6)の
出力信号と共に選択回路162に入力される。
【0132】次に図28におけるクロック変換部(2)1
58の動作について説明する。クロック変換部(2)15
8では、図28と同様に4画面等複数の画像信号を得る
場合はセレクタ回路160はクロック変換前置FLT1
59のスルー側を選択し、以下クロック変換処理回路
(4)145において図27で示した第4の実施の形態に
おける複数画像作成機能付き撮像装置と同様の処理を行
う。
【0133】他方通常の動画撮影の場合は毎フィールド
の画像を得る必要が有り、またクロック変換処理回路
(4)118において2fckレートの画像信号をfc
kレートで出力する場合、折り返し(モワレ)信号が発
生するため帯域制限のためのFLT処理が必要になるの
で、セレクタ回路160はクロック変換前置FLT15
9経由側を選択し、クロック変換処理回路(4)145
においてはクロック変換制御回路161の内挿比制御に
従ってfckレートでの2系統の画像を出力する。ま
た、この場合の複数画面作成時も個々の画面には折り返
し信号が発生するが、折り返し成分の位相が作成画面毎
で反転しているため合成処理により折り返し成分は除去
される。
【0134】次にクロック変換部(2)158の出力信
号(Y1,C1)及び(Y3,C3)は、4画面の画像
信号を得る場合においては、例えばフィールドメモリ回
路147が4フィールド分(=2フレーム分)のメモリ
容量を有する時、同一被写体に相当する複数画面分の画
像信号を2フィールド期間かけて全て記録し、必要なタ
イミングに選択回路162を経て高画質静止画合成用信
号として出力される。他方通常の動画撮影の場合におい
ては選択回路162を経て連続フィールドの画像信号と
して出力される。
【0135】以上のように本実施の形態では水平画素ず
らし部102、垂直画素ずらし部132、及び水平画素
ずらし処理回路108と垂直画素ずらし処理回路136
とクロック変換前置FLT159とセレクタ回路160
とクロック変換処理回路(4)145を備えたディジタル
信号処理回路(6)157とを備えることにより、出力ク
ロック周波数レートで動画撮影時には折り返し信号のな
い動画像を得、静止画撮影時には内挿処理等を施されて
いない画質劣化の無い4画面の画像を4フィールド期間
かけて順次出力することが可能である。
【0136】なお、前記第5及び第6の実施の形態にお
ける複数画像作成機能付き撮像装置はそれぞれ第2及び
第4の実施の形態における複数画像作成機能付き撮像装
置に対して動画撮影時及び静止画撮影時において高画質
な画像を得ることができるようにしたものであるが、第
1及び第3の実施の形態における複数画像作成機能付き
撮像装置に対しても同様に同じ効果を得ることは可能で
ある。
【0137】図30は本発明の第2の基本的な実施の形
態における複数画像作成機能付き撮像装置及び撮像シス
テムのブロック図を示すものである。図30のように、
複数画像作成機能付き撮像装置は高密度映像信号作成手
段201、画像分割手段202、画像出力手段203、
画像合成情報作成手段204、画像合成手段205を含
んで構成されている。
【0138】以上のように構成された第2の基本的な実
施の形態における複数画像作成機能付き撮像装置におい
ては、高密度映像信号作成手段201で作成された映像
信号を画像分割手段202にて分割し画像出力手段20
3によって出力する。この時高密度映像信号作成手段2
01で作成された映像信号が画像出力手段203の出力
サンプリング周波数レートの映像信号より高密度である
場合は、画像分割され出力サンプリング周波数レートで
出力される複数の映像信号を合成することで高画質映像
を作成可能である。またこの時画像合成情報作成手段2
04が画像分割手段202及び画像出力手段203での
画像の分割及び出力に関する情報を作成し出力すること
によって、画像合成手段205では操作性よく複数の映
像信号を合成し高画質映像を作成可能である。以下図3
0で示した第2の基本的な実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置の具体的説明を行う。
【0139】(第7の実施の形態)図31は本発明の第
7の実施の形態における複数画像作成機能付き撮像装置
のブロック図を示すものである。図31において図29
と共通部分は同一番号で示し、異なる部分を中心に説明
する。
【0140】本実施の形態における複数画像作成機能付
き撮像装置は、図29で示した撮像素子部131から選
択回路162と出力画像制御回路163とシステム制御
回路164で構成されている撮像部165と、記録処理
回路166、メモリ回路167、記録媒体168、再生
処理回路169、再生画像と撮影画像を選択する選択回
路170、記録処理回路166と再生処理回路169を
制御する記録再生制御回路171、これら記録処理回路
166から記録再生制御回路171までで構成されてい
る記録再生部172と、画像合成処理回路173、メモ
リ回路174、画像合成処理回路173及びメモリ回路
174を制御する画像合成制御回路175、これら画像
合成処理回路173から画像合成制御回路175までで
構成されている画像合成部176を含んで構成されてい
る。
【0141】この構成においては、撮像素子部131か
らA/D変換回路106と水平画素ずらし処理回路10
8と垂直画素ずらし処理回路136が高密度の映像信号
を得る手段、クロック変換処理回路(4)145とクロッ
ク変換制御回路161が複数の画像に分割する分割手
段、フィールドメモリ回路147とフィールドメモリ制
御回路148と選択回路162と出力画像制御回路16
3が画像出力手段、システム制御回路164が画像合成
情報作成手段、画像合成部176が画像合成手段に相当
する。
【0142】以上のように構成された第7の実施の形態
の複数画像作成機能付き撮像装置について図29と大き
く異なる点を中心に説明する。
【0143】まず撮像部165においては、システム制
御回路164に制御される出力画像制御回路163を備
えフィールドメモリ制御回路148及び選択回路162
を制御する。次に記録再生部172において、記録処理
回路166は撮像部165からの撮像画像信号(Y7、
C7)及びシステム制御回路164からの撮像画像情報
(S1)に対しメモリ回路167を使用して記録に必要
な信号処理を行い、記録媒体168に記録する。また再
生処理回路169はメモリ回路167を使用して記録媒
体168に記録された画像データから再生画像信号(Y
8、C8)及び再生画像情報(S2)を作成する。これ
ら撮像画像信号及び撮像画像情報と再生画像信号及び再
生画像情報は選択回路170を経て記録再生部出力信号
(Y9、C9、S3)と成る。更に画像合成部176で
は、記録再生部172の出力信号(Y9、C9、S3)
のうち画像情報S3は画像合成制御回路175に入力さ
れ、画像信号(Y9、C9)は画像合成処理回路173
において画像合成制御回路175からの制御によりメモ
リ回路174を使用して画像の合成を行う。
【0144】このような構成のもと、撮像部165にお
いてディジタル信号処理回路(6)では前記第6の実施
の形態において示したように、動画撮影時には出力クロ
ックの周波数レートで折り返し信号のない1フィールド
単位の画像が出力され、一方静止画撮影時には内挿処理
等を施されていない画質劣化の無い2系統の画像(Y
1,C1)と(Y3,C3)が、2フィールド期間かけ
て計4画面分出力される。
【0145】この計4画面分の画像信号を、先のフィー
ルド時に出力される(Y11,C11)、(Y31,C
31)と後のフィールド時に出力される(Y12,C1
2)、(Y32,C32)とすると、フィールドメモリ
制御回路148、選択回路162及び出力画像制御回路
163は例えば以下のように動作する。
【0146】第1の動作例としては、まず第1のフィー
ルド時において撮像画像信号(Y7、C7)として(Y
11,C11)を出力すると共に(Y31,C31)を
フィールドメモリ147に記録する。次に第2のフィー
ルド時において撮像画像信号(Y7、C7)として(Y
12,C12)を出力すると共に(Y32,C32)を
フィールドメモリ147に記録する。その後第3のフィ
ールド時に撮像画像信号(Y7、C7)としてフィール
ドメモリ147に記録されている(Y31,C31)を
出力し、第4のフィールド時に撮像画像信号(Y7、C
7)としてフィールドメモリ147に記録されている
(Y32,C32)を出力する。またこの時、システム
制御回路は撮像画像情報(S1)として各フィールド時
において出力画像の空間的位置情報を出力する。
【0147】この動作により、撮像部165内のフィー
ルドメモリ回路147は2フィールド画像分のメモリ容
量を有すれば良く、記録再生部172においては1フィ
ールド期間に1フィールド画面の画像信号に対して記録
に必要な処理を順次4フィールド期間かけて行い記録媒
体に高画質静止画用画像として計4フィールド画像を記
録すればよい。また、画像合成部176においては記録
媒体168から高画質静止画用画像である4フィールド
の再生信号(Y8、C8)と再生画像情報(S2)を入
力することで、前記図24に示した4画面合成が可能で
あり、また選択回路170が撮像画像信号(Y7、C
7)及び撮像画像情報を(S1)を選択している場合
も、撮像部からの4フィールド期間の高画質静止画用画
像と撮像画像情報を1フィールド期間に1フィールド画
面の画像信号に対して合成に必要な処理を順次4フィー
ルド期間かけて実施すれば良い。
【0148】また第2の動作例としては、画像合成制御
回路175はシステム制御回路164あるいは記録再生
制御回路171と連動することによって撮像部165あ
るいは記録再生部172から画像合成処理回路173で
の合成処理に必要な撮影画像信号(Y7、C7)あるい
は再生信号(Y8、C8)を必要なタイミングに得るこ
とが可能である。
【0149】この動作により、例えば水平方向高解像度
静止画を作成する場合は、前記(Y11,C11)と
(Y12,C12)あるいは(Y31,C31)と(Y
32,C32)を用いて2フィールド期間かけて合成す
ればよく、また垂直方向高解像度静止画を作成する場合
は、前記(Y11,C11)と(Y31,C31)ある
いは(Y12,C12)と(Y32,C32)を用いて
2フィールド期間かけて合成すればよく、水平及び垂直
方向高解像度静止画を作成する場合は、前記(Y11,
C11)、(Y31,C31)、(Y12,C12)、
(Y32,C32)の4画像を用いて4フィールド期間
かけて合成すればよい。以上のように本実施の形態で
は、撮像部において水平画素ずらし部102、垂直画素
ずらし部132、ディジタル信号処理回路(6)15
7、出力画像制御回路163等を備えることにより、高
画質静止画を合成するのに必要な画像を適したタイミン
グに出力することができ、記録再生部での高画質静止画
用画像の記録または画像合成部での高画質静止画用画像
合成を行うことが可能である。
【0150】なお、前記第7の実施の形態における複数
画像作成機能付き撮像装置は第6の実施の形態における
複数画像作成機能付き撮像装置に対して記録再生部と画
像合成部と連動して高画質静止画画像を操作性よく合成
できるようにしたものであるが、その他の実施の形態に
おける複数画像作成機能付き撮像装置に対しても同様に
記録再生部と画像合成部と連動して同じ効果を得ること
は可能である。
【0151】また、前記第7の実施の形態における複数
画像作成機能付き撮像装置においては、撮像部からの高
画質静止画合成用の画像を、記録再生部で記録媒体に記
録し後に再生する場合を説明したが、これに限るもので
なく例えば記録処理または再生処理に使用するメモリ回
路を一時保存用メモリとして高画質静止画合成用の画像
を必要なタイミングまで記録する使用方法でも同じ効果
を得ることは可能である。
【0152】また記録再生部の構成例として、記録処理
及び再生処理で同じメモリ回路を使用する構成の場合を
説明したが、これに限るものでなく異なるメモリ回路を
使用する構成でもよいことは明らかである。
【0153】また画像合成部として、画像合成制御回
路,画像合成処理回路,メモリ回路を有する構成の場合
を説明したが、これに限るものでなく画像取り込み手段
とメモリ手段と信号処理及び制御手段を備えていればよ
く、一般的なパーソナルコンピュータ等でも同等の効果
を得ることは可能である。言い換えれば、画像合成部は
撮像装置に内蔵せず分離しているシステムを構成するこ
とも可能である。
【0154】なお、前記実施の形態では水平画素ずらし
処理回路の出力信号として、輝度信号(Y)1系統と色
信号(C)1系統(4:2:2形式)の場合を示し、ク
ロック変換処理回路ではこの輝度信号(Y)及び色信号
(C)を共に水平方向に2分割する場合を示したが、こ
れに限るものでなく例えば、輝度信号と色信号に対する
人間の目の解像度の差から高画質静止画合成用の複数画
像の作成は輝度信号だけとし、色信号は同一画像の信号
を置換して使用することも考えられる。
【0155】なお、前記実施の形態で示したようにクロ
ック変換処理回路を内挿処理回路と内挿制御回路とRA
MとRAM制御回路を含む構成とすることにより、RA
MのW−CLKとR−CLKが同一周波数の場合はクロ
ック周波数比が画像の拡大及び圧縮処理の倍率比となり
ズーム処理回路として機能する。またRAMのW−CL
KとR−CLKが異なる場合においても、実際のクロッ
ク周波数比と所望のズーム処理比の積をクロック周波数
比として用いることでクロック変換処理とズーム処理を
同時に実現することが可能である。
【0156】また、内挿処理として1次内挿の場合を説
明したが、これに限るものでなく2次内挿あるいは畳み
込み積分による内挿等でもよい。
【0157】さらに、前記実施の形態ではクロック変換
処理回路を内挿処理回路と内挿制御回路とRAMとRA
M制御回路を含む構成とする場合を示したが、これに限
るものでなく例えばクロック変換比が2:1の場合にお
いては入力画像の奇数番目信号または偶数番目信号を単
に間引きサンプリングする構成でもよいことは明らかで
ある。
【0158】また、前記実施の形態では出力信号のサン
プリング周波数とは異なるサンプリング周波数の信号を
入力する手段の一例として、出力信号の倍密度の信号を
入力する手段である水平方向では水平画素ずらし部+水
平画素ずらし処理の場合を、垂直方向では垂直画素ずら
し部+垂直画素ずらし処理の場合を説明したが、これに
限るものでなく、例えばXGA(水平1024×垂直7
68)の画像をVGA画像(水平640×垂直480)
として出力するシステムやプログレッシブ画像(垂直4
80ライン)をインタレース画像(垂直240ライン)
として出力するシステムにおいても同等の効果を得るこ
とは可能である。
【0159】
【発明の効果】以上のように本発明は、水平画素ずらし
部とクロック変換回路を備え、この構成により水平方向
に異なる空間的位相でサンプリングした2フィールドの
画像を作成することにより、この2フィールド画像から
高画質静止画画像を合成することが可能である。
【0160】また、本発明は、水平画素ずらし部と垂直
画素ずらし部とクロック変換回路を備え、この構成によ
り水平方向及び垂直方向に異なる空間的位相でサンプリ
ングした4フィールドの画像を作成することにより、こ
の4フィールド画像から高画質静止画画像を合成するこ
とが可能である。
【0161】また、少なくとも水平方向か垂直方向どち
らか一方の高密度映像信号を得る手段と、この高密度映
像信号の周波数帯域を制限するフィルター回路と、前記
フィルター回路入力信号と出力信号とを選択する選択回
路と、この選択回路出力信号に対しクロック変換を行う
クロック変換処理回路と、前記選択回路とクロック変換
処理回路を制御するクロック変換制御回路とを備え、こ
の構成によりクロック変換制御回路が動画モード時は選
択回路がフィルター回路出力信号を選択し前記クロック
変換処理回路が単一画像を得、クロック変換制御回路が
静止画モード時は前記選択回路がフィルター回路入力信
号を選択し前記クロック変換処理回路が異なる複数画像
を作成することにより、動画モード時は折り返し成分の
ない高画質動画像を得、静止画モード時は複数画像から
高画質静止画画像を合成することが可能である。
【0162】また、本発明は、水平画素ずらし部と垂直
画素ずらし部とクロック変換回路と出力画像制御回路を
備え、この構成により水平方向及び垂直方向に異なる空
間的位相でサンプリングした最大4フィールドの画像を
作成し記録及び合成に適したタイミングに出力すること
により、高画質静止画画像を操作性よく合成することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的な実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図2】本発明の基本的な実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置の基本的な第1の構成例を示すブ
ロック図である。
【図3】本発明の基本的な実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置の基本的な第2の構成例を示すブ
ロック図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における複数画像作
成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図5】同実施の形態における撮像素子部の水平画素ず
らしの動作を説明する概略図である。
【図6】同実施の形態における水平画素ずらし処理回路
の動作を説明する概略図である。
【図7】同実施の形態におけるクロック変換処理回路
(1)の一構成例を示すブロック図である。
【図8】クロック変換処理回路(1)における基本的内挿
処理回路の一構成例を示すブロック図である。
【図9】内挿処理回路の基本的動作を説明する概略図で
ある。
【図10】同実施の形態における内挿処理回路の基本的
な構成例を示すブロック図である。
【図11】基本的構成例での内挿処理の動作を説明する
概略図である。
【図12】基本的構成例での内挿処理の内挿係数制御例
を説明する概略図である。
【図13】同実施の形態における内挿係数制御回路の一
構成例を示すブロック図である。
【図14】同実施の形態におけるクロック変換処理回路
(1)の一構成例を示す第2のブロック図である。
【図15】同実施の形態におけるクロック変換比率が
2:1の場合のクロック変換処理回路(1)の構成例を示
すブロック図である。
【図16】クロック変換比率が2:1の場合のクロック
変換処理回路(1)の構成例における出力信号の空間的位
置を示す関係図である。
【図17】クロック変換処理回路(1)における処理回路
(a)の動作概略図である。
【図18】クロック変換処理回路(1)における処理回路
(b)の動作概略図である。
【図19】同実施の形態における1系統出力機能を有す
る構成例を示すブロック図である。
【図20】本発明の第2の実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図21】同実施の形態におけるクロック変換処理回路
(2)の構成例を示す第2のブロック図である。
【図22】本発明の第3の実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図23】同実施の形態におけるクロック変換処理回路
(3)の構成例を示すブロック図である。
【図24】クロック変換処理回路(3)の構成例における
出力信号の空間的位置を示す関係図である。
【図25】同実施の形態における1系統出力機能を有す
る構成例を示すブロック図である。
【図26】本発明の第4の実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図27】同実施の形態におけるクロック変換処理回路
(4)の構成例を示すブロック図である。
【図28】本発明の第5の実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図29】本発明の第6の実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図30】本発明の第2の基本的な実施の形態における
複数画像作成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図31】本発明の第7の実施の形態における複数画像
作成機能付き撮像装置のブロック図である。
【図32】従来の静止画作成機能回路を含むビデオカメ
ラ等の撮像装置のブロック図である。
【図33】従来の擬似フレーム信号を用いた撮像装置の
ブロック図である。
【図34】従来の擬似フレーム信号を用いた撮像装置に
おける撮像素子部の垂直画素ずらしの動作を説明する概
略図である。
【符号の説明】
101 撮像素子部 102 水平画素ずらし部 103 撮像素子駆動回路 104 駆動制御回路 105 アナログ信号処理回路 106 アナログ−ディジタル変換回路 107 ディジタル信号処理回路(1) 108 水平画素ずらし処理回路 109 クロック変換処理回路(1) 110 クロック変換制御回路 111 エンコーダ(a) 112 エンコーダ(b) 113 システム制御回路 201 高密度映像信号作成手段 202 画像分割手段 203 画像出力手段 204 画像合成情報作成手段 205 画像合成手段

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも水平方向か垂直方向のどちら
    か一方において出力サンプリング周波数レートよりも高
    密度の映像信号を得る高密度映像信号作成手段と、 この高密度の映像信号を異なる複数の画像に分割する分
    割手段と、 この分割された各画像を出力サンプリング周波数レート
    で出力する画像出力手段と、 を具備したことを特徴とする撮像システム。
  2. 【請求項2】 少なくとも水平方向か垂直方向のどちら
    か一方において出力サンプリング周波数レートよりも高
    密度の映像信号を得る高密度映像信号作成手段と、 この高密度の映像信号を異なる複数の画像に分割する分
    割手段と、 この分割された各画像を出力サンプリング周波数レート
    で出力する画像出力手段と、 前記複数の画像に関する情報を作成する画像合成情報作
    成手段と、 前記複数の画像出力信号と画像合成情報を用いて画像合
    成を行う画像合成手段と、 を具備したことを特徴とする撮像システム。
  3. 【請求項3】 少なくとも水平方向か垂直方向のどちら
    か一方において出力サンプリング周波数レートよりも高
    密度の映像信号を得る高密度映像信号作成手段と、 前記高密度の映像信号の周波数帯域を制限するフィルタ
    ー回路と、 前記フィルター回路入力信号と出力信号とを選択する選
    択回路と、 この選択回路出力信号に対しクロック変換を行うクロッ
    ク変換処理回路と、 前記選択回路とクロック変換処理回路を制御するクロッ
    ク変換制御回路とを備え、 前記クロック変換制御回路が動画モード時は前記選択回
    路が前記フィルター回路出力信号を選択し、前記クロッ
    ク変換処理回路が単一画像を得る一方、 前記クロック変換制御回路が静止画モード時は前記選択
    回路が前記フィルター回路入力信号を選択し、前記クロ
    ック変換処理回路が異なる複数画像を得ることを特徴と
    する撮像システム。
  4. 【請求項4】 前記高密度映像信号作成手段が、出力サ
    ンプリング周波数レートより高い周波数で駆動する撮像
    素子を有する撮像部からなる請求項1ないし3いずれか
    記載の撮像システム。
  5. 【請求項5】 前記高密度映像信号作成手段が、 異なる3つの色信号C1,C2及びC3を得る手段と、 前記色信号C1に対して前記色信号C2の水平方向の位
    相を一定ピッチhp1だけシフトさせる第1の水平位相
    シフト部と、 前記色信号C1に対して前記色信号C3の水平方向の位
    相を一定ピッチhp2だけシフトさせる第2の水平位相
    シフト部と、 前記色信号C1と水平方向に位相シフトされた色信号C
    2,C3に対する水平画素ずらし処理回路とからなる請
    求項1ないし3いずれか記載の撮像システム。
  6. 【請求項6】 前記高密度映像信号作成手段が、 異なる3つの色信号C1,C2及びC3を得る手段と、 前記色信号C1に対して前記色信号C2の水平方向の位
    相を一定ピッチhp1だけシフトさせる第1の水平位相
    シフト部と、 前記色信号C1に対して前記色信号C3の水平方向の位
    相を一定ピッチhp2だけシフトさせる第2の水平位相
    シフト部と、 前記色信号C1に対して前記色信号C2の垂直方向の位
    相を一定ピッチvp1だけシフトさせる第1の垂直位相
    シフト部と、 前記色信号C1に対して前記色信号C3の垂直方向の位
    相を一定ピッチvp2だけシフトさせる第2の垂直位相
    シフト部と、 前記色信号C1と水平及び垂直方向に位相シフトされた
    色信号C2,C3から擬似フレーム信号を得るフレーム
    処理回路と、 前記色信号C1と水平及び垂直方向に位相シフトされた
    色信号C2,C3に対する水平画素ずらし処理回路とか
    らなる請求項1ないし3いずれか記載の撮像システム。
  7. 【請求項7】 前記分割手段が、クロック変換手段から
    なる請求項1ないし6いずれか記載の撮像システム。
  8. 【請求項8】 前記分割手段が、内挿手段を有するクロ
    ック変換手段からなる請求項1ないし6いずれか記載の
    撮像システム。
  9. 【請求項9】 前記ピッチvp1とピッチvp2を、v
    p1=vp2=vpとしたことを特徴とする請求項6な
    いし8いずれかに記載の撮像システム。
  10. 【請求項10】 前記ピッチhp1とピッチhp2を、
    hp1=hp2=hpとしたことを特徴とする請求項5
    ないし9いずれかに記載の撮像システム。
  11. 【請求項11】 異なる3つの色信号C1,C2及びC
    3を得る手段と、 前記色信号C1に対して前記色信号C2及びC3の水平
    方向の位相を一定ピッチhpだけシフトさせる水平位相
    シフト部と、 前記色信号C1と水平方向に位相シフトされた色信号C
    2,C3から水平方向において倍密度の信号を得る水平
    画素ずらし処理回路と、前記水平画素ずらし処理回路出
    力信号に対し2:1の比率のクロック変換を行うクロッ
    ク変換処理回路と、前記クロック変換処理回路から前記
    水平方向において倍密度の信号の1画素毎の異なる2画
    像を得るクロック変換制御回路と、 を具備したことを特徴とする撮像システム。
  12. 【請求項12】 異なる3つの色信号C1,C2及びC
    3を得る手段と、 前記色信号C1に対して前記色信号C2及びC3の水平
    方向の位相を一定ピッチhpだけシフトさせる水平位相
    シフト部と、 前記色信号C1に対して前記色信号C2の垂直方向の位
    相を一定ピッチvpだけシフトさせる垂直位相シフト部
    と、 前記色信号C1と水平及び垂直方向に位相シフトされた
    色信号C2,C3からフレーム信号を構成する2つのフ
    ィールド信号の位置関係にある擬似フレーム信号を得る
    フレーム処理回路と、 前記擬似フレーム信号から水平方向において倍密度信号
    を得る水平画素ずらし処理回路と、 前記水平画素ずらし処理された垂直方向及び水平方向に
    倍密度の信号に対し2:1の比率のクロック変換を行う
    クロック変換処理回路と、 前記クロック変換処理回路から前記水平方向において倍
    密度の信号の1画素毎の異なる4画像を得るクロック変
    換制御回路と、 を具備したことを特徴とする撮像システム。
  13. 【請求項13】 異なる3つの色信号C1,C2及びC
    3を得る手段は、複数の固体撮像素子から構成されてい
    ることを特徴とする請求項5ないし12いずれか記載の
    撮像システム。
  14. 【請求項14】 前記複数の固体撮像素子が、色信号C
    1を得る第1の固体撮像素子と、色信号C2を得る第2
    の固体撮像素子と、色信号C3を得る第3の固体撮像素
    子とからなる請求項13記載の撮像システム。
  15. 【請求項15】 異なる3つの色信号C1,C2及びC
    3が、3つの色信号R,G及びBであることを特徴とす
    る請求項5ないし14いずれか記載の撮像システム。
  16. 【請求項16】 異なる3つの色信号C1,C2及びC
    3が、3つの色信号R,G及びBであり、C1=Gであ
    ることを特徴とする請求項5ないし14いずれか記載の
    撮像システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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