KR100238839B1

KR100238839B1 - 컬라 텔레비젼 카메라

Info

Publication number: KR100238839B1
Application number: KR1019900015277A
Authority: KR
Inventors: 다까시 아사이다; 가즈요시 미야모또
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼가이샤
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 2000-01-15
Also published as: DE69024577T2; EP0420612B1; KR910007372A; EP0420612A3; DE69024577D1; EP0420612A2; US5095364A

Abstract

소정의 레이트 f_s로 3원색 촬상 신호를 출력하는 촬상 수단을 갖는 컬러 텔레비전 카메라에 있어서 촬상 수단의 출력신호를 상기 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털 변환 수단과 아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호를 보간 처리에 의해 상기 레이트 f_s의 2배 레이트인 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로 변환하는 제1레이트 변환 수단과 제1레이트 변환 수단의 출력신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 형성하는 신호 처리 수단과, 신호 처리 수단의 출력신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 주파수 대역을 대략 f_s/2 이하로 제한하는 디지털 저역 필터와 디지털 저역 필터의 출력 신호가 공급되며, 대역 제한된 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 레이트를 f_s로 변환하는 제2레이트 변환 수단을 제공한다.

Description

컬러 텔레비전 카메라

제1도는 본 발명의 컬러 텔레비전 카메라의 한 실시예를 도시하는 블록도.

제2도는 제1도에 도시되어 있는 컬러 텔레비전 카메라의 각각의 고체 촬상소자의 배치 상태로 도시하는 약선도.

제3도는 제1도에 도시한 컬러 텔레비전 카메라의 동작 설명을 위한 약선도.

제4도는 제1도에 도시한 컬러 텔레비전에 사용되는 보간 처리용의 디지털 필터의 주파수 특정을 나타내는 약선도.

제5도는 제1도에 도시한 컬러 텔레비전 카메라에 사용되는 보간 처리용의 디지털 필터의 다른 주파수 특성을 도시하는 약선도.

제6도는 본 발명을 적용한 PAL 방식의 컬러 텔레비전 카메라의 동작 설명을 위한 약선도.

제7도는 본 발명을 적용한 PAL 방식의 컬러 텔레비전 카메라에 쓰이는 보간 처리용의 디지털 필터의 주파수 특성을 도시하는 약선도.

제8도는 본 발명을 적용한 PAL 방식의 컬러 텔레비전 카메라에 사용되는 보간 처리용의 디지털 필터의 다른 주파수 특성을 도시하는 약선도.

제9도는 본 발명의 컬러 텔레비전 카메라의 다른 실시예를 도시하는 블록도.

제10도는 제9도에 도시되어 있는 컬러 텔레비전 카메라의 신호 처리부를 상세히 도시하는 블록도.

제11도는 제9도에 도시되어 있는 컬러 텔레비전 카메라의 컬러 인코더를 상세히 도시하는 블록도.

제12도는 제9도에 도시되어 있는 컬러 텔레비전 카메라의 동작 설명을 위한 약선도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

8 : 매트릭스 회로 9 : 지연 회로

12 : 변조 회로 14 : 가산 회로

15 : D/A 변환 회로

본 발명은 컬러 텔레비전 카메라의 관한 것이며, 특히 촬상 소자의 출력 신호에 디지털 신호 처리를 실시하는 컬러 텔레비전 카메라에 관한 것이다.

종래로부터 전하 결합 소자(CCD : charge coupled device)등으로 형성된 이산적인 화소 구조를 갖는 고체 이미지 센서를 촬상부에 사용한 고체 촬상 장치에서는, 상기 고체 이미지 센서 자체가 샘플링계이기 때문에 상기 고체 이미지 센서에 의한 촬상 출력 신호에 공간 샘플링 주파수 f_s로부터의 에일리어싱(Aliasing)성분이 혼입한다는 것이 알려져 있다.

또한 컬러 화상을 촬상하는 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는 녹색 화상 촬상용의 고체 이미지 센서와, 적색 화상 및 청색 화상용의 색 코딩 필터를 설치한 고체 이미지 센서에 의해 3원색 화상을 촬상하는 2판식 고체 촬상 장치나 3원색 화상을 개별의 고체 이미지 센서로 촬상하는 3판식 고체 촬상 장치가 실용화되어 있다.

또한, 종래로부터 상기 3판식 고체 촬상 장치에 있어서 해상도의 향상을 도모하기 위한 방법으로서 녹색 화상 촬상용의 고체 이미지 센서에 대해서 화소의 공간 샘플링 주기의 1/2만큼, 적색 화상 촬상용 및 청색 화상 촬상용의 고체 이미지 센서를 옮겨 배치하도록 한 소위 공간 화소 옮김법이 알려져 있다. 이 공간 화소 옮김법을 채용함으로써 아날로그 출력의 3판식 고체 촬상 장치에서는 고체 이미지 센서의 화소수의 한계를 넘는 높은 해상도를 실현시킬 수 있다.

또한 고체 촬상 소자의 출력 신호에 대해서 디지털 신호 처리를 실시하는 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는 색부반송 주파수 f_sc의 4배 정도의 클록 레이트(rate) f_s(f_s≒4f_sc)로 디지털 신호 처리가 행해지고 있으며, 색부반송 주파수 f_sc의 고주파 성분의 영향을 받지 않도록 휘도 신호 Y에 변조 색차 신호 MOD.C를 혼합한 복합 비디오 신호 CS의 출력 대역이 2fsc의 주파수 이하로 제한된다.

고체 촬상 소자의 출력 신호에 대해 디지털 신호 처리를 실시하는 컬러 텔레비전 카메라는 예컨대 USP4490738에 알려져 있다. 그런데 텔레비전 화상의 화질을 개선하기 위해서 텔레비전 신호의 광대역화가 진행되고 있다. 그러나 상술한 바와 같이 CCD 등의 이산적인 화소 구조를 갖는 고체 이미지 센서에 의한 촬상 출력에 대해서 디지털 신호 처리를 실시하는 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는 복합 비디오 신호의 출력 대역을 2f_sc의 주파수 이상으로 넓히면 색 신호 성분이 불필요하게 억제되거나, 색부반송파에 고주파 왜곡을 발생시키며, 이것에 의해 화질이 뒤떨어지는 것이 문제된다.

또한 상술한 바와 같이 CCD 등의 이산적인 화소 구조를 갖는 고체 이미지 센서를 촬상부에 사용한 고체 촬상 장치에 있어서 D1/D2 포맷을 사용한 디지털 비디오 관련 기기에 대한 디지털 인터페이스를 탑재하는 경우에 이 디지털 인터페이스의 샘플링 레이트를 2f_s로 하면 디지털 레이트가 과도하게 높아짐과 더불어 디지털 인터 페이스의 규격에 합치하지 않는다. 또한 D1/D2 포맷 등의 규격에 합치한 디지털 처리계의 레이트를 채용하면, 아날로그 출력을 직접 사용할 때, 종래의 아날로그 전용의 고체 촬상 장치 보다도 해상도가 떨어진다.

본 발명의 주된 목적은 디지털 비디오 관련 기기의 신호 규격에 합치되며 또한 MTF(Modulation Transfer Fnction) 특성이 양호하며, 게다가 에일리어싱(Aliasing)성분이 적은 고품질의 디지털 복합 비디오 신호를 얻을 수 있게 한 컬러 텔레비젼 카메라를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 색신호가 불필요하게 억제되거나 색부반송파의 고주파 왜곡을 수반하지 않고, 고해상도의 복합 비디오 신호를 얻을 수 있도록 한 컬러 텔레비전 카메라를 제공하는 것이다.

본 발명의 주된 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는 소정의 레이트 f_s로 3원색 촬상 신호를 출력하는 촬상 수단을 가즌 컬러 텔레비전 카메라에 있어서 촬상 수단의 출력 신호를 상기 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털 변환 수단과, 아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호를 보간 처리에 의해서 상기 레이트 f_s의 2배 레이트인 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로 변환시키는 제1레이트 변환 수단과, 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 형성하는 신호 처리 수단과, 신호 처리 수단의 출력 신호가 공급되며, 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 주파수 대역을 약 f_s/2 이하로 제한하는 디지털 저역 필터와, 디지털 저역 필터의 출력 신호가 공급되며, 대역 제한된 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 레이트를 f_s로 변환시키는 제2레이트 변환 수단을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 소정의 레이트 f_s로 3원색 촬상 신호를 출력하는 촬상 수단을 갖는 컬러 텔레비전 카메라에 있어서 촬상수단의 출력 신호를 상기 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털 변환 수단과, 아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호를 보간 처리함으로써 상기 레이트 f_s의 2배 레이트인 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로 변환시키는 제1레이트 변환 수단과, 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 2f_s레이트의 디지탈 휘도 신호를 형성시키는 휘도 신호 형성 수단과, 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 형성시키는 색차 신호 형성 수단과, 색차 신호 형성 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 변조 수단과, 변조 수단에 의해 변조된 상기 디지털 색차 신호를 2f_s레이트의 변조 디지털 색차 신호로 변환시키는 제2레이트 변환 수단과, 휘도 신호 형성 수단으로부터 출력되는 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호와 제2 레이트 변환 수단으로부터 출력되는 2f_s레이트의 변조 디지털 색차 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 형성시키는 복합 비디오 신호 형성 수단과, 복합 비디오 신호 형성 수단의 출력 신호를 아날로그화하는 디지털 아날로그 변환 수단과, 다지털 아날로그 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 대략 주파수 f_s보다 낮은 주파수의 신호 성분을 통과시키는 저역 필터를 제공한다.

이하, 본 발명에 관련된 컬러 텔레비전 카메라 장치의 한 실시예에 대해서 도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명에 관련된 컬러 텔레비전 카메라 장치는 제1도 도시한 바와 같이 구성된다.

제1도에 도시되어 있는 컬러 텔레비전 카메라 장치는 촬상 렌즈(1)로부터 광학적 저역 필터(2)를 거쳐서 입사되는 촬상광 L_i를 색분해 프리즘(3)에 의해 3원색광 성분으로 분해해서 피사체 형상의 3원색 화상을 3개의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)로 촬상하는 3판식 고체 촬상 장치에 본 발명을 적용한 것으로, NTSC 방식의 컬러 텔레비전 카메라 장치이다.

이 실시예에 있어서 컬러 텔레비전 카메라 장치의 촬상부를 구성하고 있는 상기 3개의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)는 공간 화소 옮김법을 채용해서 제2도에 도시한 바와 같이 녹색 화상 촬상용의 CCD 이미지 센서(4G)에 대해서, 화소의 공간 샘플링 주기 τ_s의 1/2 만큼, 적색 화상 촬상용 및 청색 화상 촬상용의 CCD 이미지 센서(4R), (4B)가 어긋나 배치되어 있다. 그리고, 상기 3개의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)는 도시하지 않은 CCD 구동 회로에 의해서 구동되며, 각각의 화소의 촬상 전하가 색부반송 주파수 f_sc의 4배의 샘플링 주파수(f_s=4f_sc)의 판독 클록으로 판독된다.

상기 공간 화소 옮김법을 채용한 3개의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)는 피사체 형상의 3원색 화상에 대해서, 상기 녹색 화상 촬상용의 CCD 이미지 센서(4G)와 상기 적색 화상 촬상용 및 청색 화상 촬상용의 각각의 CCD 이미지 센서(4R), (4B)가 τ_s/2만큼 옮겨진 위치를 공간 샘플링 한다. 따라서, 상기 각각의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)에 의한 3원색 촬상 신호 S_R*, S_G*, S_B*는 그 신호 스펙트럼을 제3도의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 CCD 이미지 센서(4G)에 의한 녹색 촬상 출력 신호 S_G*의 상기 샘플링 주파수 f_s의 성분과, 상기 각각의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)에 의한 적색 촬상 출력 신호 S_R*및 청색 촬상 출력 신호 S_B*의 상기 각각의 샘플링 주파수 f_s의 성분이 서로 역위상으로 되어 있다.

그리고, 상기 4f_sc인 샘플링 주파수 f_s의 판독 클록에 의해 상기 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)로 판독되는 각각의 촬상 출력 신호는 S_R*, S_G*, S_B*는 각각 버퍼앰프(5R), (5G), (5B)를 거쳐서 아날로그 디지탈(A/D) 변환기(6R), (6G), (6B)에 공급된다.

이들 각각의 A/D 변환기(6R), (6G), (6B)는 상기 각각의 촬상 출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*의 샘플링 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트, 즉 상기 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)의 판독 클록과 같은 f_s=4f_sc의 클록 주파수 f_s의 클록이 도시하지 않은 타이밍 발생기에 의해 부여되어 있다. 그리고, 상기 A/D 변환기(6R), (6G), (6B)는 상기 각각의 촬상 출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*를 상기 4f_sc의 클록 레이트 f_s그대로 디지털화해서, 상기 각각의 촬상 출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*의 상기 제3도의 (a)에 나타낸 스펙트럼과 같은 출력 스펙트럼 각각의 디지털 색신호 D_R*, D_G*, D_B*를 형성시킨다.

상기 A/D 변환기(6R), (6G), (6B)에 의해 얻어지는 각각의 디지털 색신호 D_R*, D_G*, D_B*는 보간 처리부 (7R), (7G), (7B)에 공급된다.

이들 보간 처리부(7R), (7G), (7B)는 상기 f_s레이트의 각각의 촬상 출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*에 각각 보간 처리를 실시함으로써 상기 클록 레이트 f_s의 2배의 클록 레이트 2f_s의 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**, D_B**를 형성시킨다.

즉, 이 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는, 상기 공간 화소 옮김법을 채용한 3개의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)에 의한 촬상부와 상기 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)로부터 f_s의 샘플링 레이트로 판독되는 각각의 촬상 출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*를 상기 샘플링 레이트 f_s와 동등한 f_s레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털(A/D) 변환기(6R), (6G), (6B)와 상기 아날로그 디지털(A/D) 변환기(6R), (6G), (6B)에 의해 얻어지는 각각의 디지털 색신호 D_R*, D_G*, D_B*에 각각 보간 처리를 실시함으로써 상기 f_s레이트의 2배인 2f_s레이트의 각각의 디지탈 색신호 D_R**, D_G**, D_B**를 형성시키는 보간 처리부(7R), (7G), (7B)에 의해 제3도의 (b)에 도시한 바와 같은 주파수 분포의 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 출력 신호로서 상기 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**, D_B**를 출력하는 촬상 신호 발생 수단이 구성된다.

여기에서 상기 공간 화소 옮김법을 채용한 각각의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)에 의한 3원색 촬상 출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*는 상술한 바와 같이 녹색 촬상 출력 신호 S_G*의 위상과 적색 촬상 출력 신호 S_R*및 청색 촬상 출력 신호 S_B*의 각각의 위상이 π만큼 어긋나 있으므로 이것들을 직접 연산할 수 없으나 상기 보간 처리부(7R), (7G), (7B)에 의해 보간 처리를 실시함으로써 상기 2f_s레이트의 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**, D_B**로 함으로써 위상이 가지런해 지므로 후단측에서 프로세스 처리등을 디지털 연산 처리로 행할 수 있다.

또한, 상기 촬상 신호 발생 수단은 공간 화소 옮김법을 채용하지 않고 높은 해상도를 확보할 수 있는 화소수가 충분히 많은 고체 이미지 센서를 촬상부로 사용함으로써 상기 보간 처리 등을 필요로 하지 않고 A/D 변환 수단으로부터 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호를 발생시키도록 해도 된다.

상기 촬상 신호 발생 수단을 구성하고 있는 상기 보간 처리부(7R), (7G), (7B)에 의해 얻어지는 2f_s레이트의 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**는 매트릭스 회로(8)에 공급된다.

상기 매트릭스 회로(8)는 상기 2f_s레이트의 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**, D_B**에 관한 매트릭스 연산 처리에 의해 제3도의 (c)의 도시한 바와 같이, 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호 D_Y**와 f_s레이트의 각각의 디지털 색차 신호 D_C1*, D_C2*를 형성시킨다.

상기 매트릭스 회로(8)에서 상기 f_s클록 레이트의 각각의 디지털 색차 신호 D_C1*, D_C2*이 형성될 때에는 상기 2f_s레이트의 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**, D_B**에 관해서 적어도 상기 f_s의 주파수에 영점을 1개 갖는 프리 필터를 통하여 상기 각각의 디지털 색 신호 D_R**, D_G**, D_B**를 다운 샘플링함으로써 상기 f_s레이트의 각각의 디지털 색차 신호 D_C1*, D_C2*를 형성시킨다.

그리고, 상기 매트릭스 회로(8)는 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호 D_Y**를 지연 회로(9)를 통해서 가산 회로(14)에 공급함과 동시에 신호 출력 단자(21)에서 출력한다. 또한 상기 매트릭스 회로(8)는 상기 2f_s인 클록 레이트의 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**, D_B**를 다운 샘플링함으로써 형성한 상기 f_s레이트의 각각의 디지털 색차 신호 D_C1*, D_C2*를 각각의 저역 필터(10), (11)를 통해 변조 회로(12)에 공급한다.

상기 변조 회로(12)는 상기 매트릭스 회로(8)로부터 상기 각각의 저역 필터(10), (11)을 통해 공급되는 제3도 (d)에 도시한 바와 같은 신호 스펙트럼의 각각의 디지털 색차 신호 D_C1*, D_C2*에 의해, 색부반송파를 직교 2축 변조하는 변조 처리를 행한다.

상기 변조 회로(12)에 의해 얻어지는 f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C*는 상기 색부반송파의 주파수 f_sc의 기수차 고주파를 포함하는 제3도의 (e)에 도시한 바와 같은 주파수 분포의 변조 색신호에 대응하는 신호가 된다. 이 변조 회로(11)에 의해 얻어지는 f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C*는 레이트 변환 회로(13)를 통해 상기 가산 회로(14)에 공급됨과 동시에 신호 출력 단자(22)에서 출력된다.

여기서 상기 변조 회로(12)에 의해 얻어지는 f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C*는 상술한 바와 같이 상기 색부반송 주파수 f_sc의 기수차 고조파를 포함하고 있으므로 이대로는 3f_sc의 주파수 성분이 복합 비디오 신호에 영향을 주게 된다.

그래서, 상기 레이트 변환 회로(13)는 상기 변조 회로(12)에 의해 얻어지는 상기 f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C*에 대해서 제3도의 (f)에 도시한 바와 같은 필터 특성에 의해 f_sc의 주파수 성분과 7f_sc의 주파수 성분을 추출하는 디지털 필터링 처리를 행하며, 8f_sc의 주파수에 대응하는 2f_s레이트의 제3도의 (g)에 도시한 바와 같은 주파수 분포의 변조 색차 신호 MOD.C**를 형성시킨다. 상기 레이트 변환 회로(13)는 색부반송 주파수 f_sc성분을 통과시키며, f_s-f_sc의 주파수 성분의 통과를 저지하는 필터 특성을 나타내는 디지털 필터에 의해 구성된다. 이 레이트 변환 회로(13)에 쓰이는 디지털 필터는 f_sc의 주파수로 미계수가 대략 0이며, f_s-f_sc의 주파수 근방에 적어도 1개의 영점을 갖는 필터 특성을 나타내는 구성으로 하면 좋고, 이 실시예의 컬러 텔레비전 카메라 장치와 같이 NTSC 방식의 경우, 예컨대,

의 제1식으로 주어지는 전달 함수 H₁(z)에 의해 제4도에 도시하는 필터 특성을 나타내는 것이나,

의 제2식 내지 제5식에서 주어지는 각각의 전달함수 H_A(z), H_B(z), H_C(z), H_D(z)에 의해 제5도에 도시된 각각의 필터 특성을 나타내는 것을 이용한다.

상기 가산 회로(14)는 상기 매트릭스 회로(8)로부터 상기 지연 회로(9)를 통해 공급되는 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호 D_Y**에, 상기 레이트 변환 회로(13)에 의해 얻어지는 2f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C**를 가산 합성함으로써 제3도 (h)에 도시한 바와 같은 주파수 분포의 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_sc**를 형성시킨다. 이 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**는 디지털 아날로그(D/A) 변환 회로(15)에 공급된다.

또한, 상기 지연 회로(9)는 상기 매트릭스 회로(8)가 출력하는 각각의 디지털 색차 신호 D_C1*, D_C2*로부터 상기 2f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C**를 형성하는데 필요한 처리 시간에 대응하는 지연량을 상기 디지털 휘도 신호 D_Y**에 준다.

상기 D/A 변환 회로(15)는 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 아날로그화해서 대략 4f_sc, 즉 f_s보다 낮은 저역 성분을 통과시키는 제3도의 (i)에 도시한 바와 같은 저역 필터 특성을 갖는 포스트 필터(16)를 통해 NTSC 방식의 아날로그 복합 비디오 신호 CS를 신호 출력 단자(23)로부터 출력한다.

상기 신호 출력 단자(23)로부터 출력되는 상기 아날로그 복합 비디오 신호 CS는 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 아날로그화한 것이므로 제3도의 (j)에 도시한 바와 같이 상기 4f_sc주파수, 즉 f_s까지 휘도 신호 Y의 대역이 확대 되며, 고해상도의 화상을 제공할 수 있다.

또한, 상기 레이트 변환 회로(13)에 의해 얻어지는 2f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C**는 상술한 바와 같이 색부반송 주파수 f_sc성분을 통과하며, f_s-f_sc의 주파수 성분의 통과를 저지하는 필터 특성을 나타내는 디지털 필터에 의한 보간 처리에 의해서 형성된 것이므로 상기 제3도의 (g)에 도시되어 있는 바와 같이 3f_sc의 주파수 성분을 포함하고 있지 않다. 따라서 상기 2f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C**를 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호 D_Y**에 가산 합성한 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_cs**를 아날로그화해서 형성시킨 상기 아날로그 복합 비디오 신호 CS는 색부반송파의 고조파 왜곡을 수반하지 않는다.

여기서 상술한 실시예에서는 NTSC 방식의 컬러 텔레비전 카메라 장치에 본 발명을 적용하고, f_s=4f_sc로 한 2f_s, 즉 8f_sc의 클록 레이트의 디지털 처리에 의해 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 형성시키고, 이 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 아날로그화함으로써, 색부반송파의 고조파 왜곡을 수반하지 않고 고해상도의 화상을 제공할 수 있는 상기 아날로그 복합 비디오 신호 CS를 형성시켰는데, 본 발명에 관련된 컬러 텔레비전 카메라 장치에서 샘플링 주파수 f_s는 색반송 주파수 f_sc의 정수배의 주파수가 될 필요는 없다. 따라서 본 발명은 예컨대 상술한 NTSC 방식의 컬러 텔레비전 카메라 장치의 동작 설명을 위한 상기 제3도의 각종 신호 스펙트럼에 대응하는 신호 스펙트럼을 제6도에 도시한 바와 같이 PAL 방식의 컬러 텔레비전 카메라 장치에 적용할 수도 있다.

즉, 상기 PAL 방식의 컬러 텔레비젼 카메라 장치에서 공간 화소 옮김법을 채용한 CCD 이미지 센서에서 샘플링 주파수 f_s의 판독 클록에서 판독되는 각각의 촬상출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*는 제6도의 (a)에 도시한 바와 같은 신호 스펙트럼을 가지고 있다.

상기 PAL 방식의 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는 상기 샘플링 주파수 f_s는 PAL 방식에 있어서 색부반송 주파수 f_sc의 4배가 아니고, 예컨대 PAL 방식에서 수평 주사 주파수 f_H의 908배나 944배 등으로 설정된다.

상기 각각의 촬상 출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*는 상기 샘플링 주파수 f_s와 같은 f_s레이트로 디지털화 되며, 디지털 보간 처리에 의해서 제6도의 (b)에 도시한 신호 스펙트럼의 2f_s레이트의 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**, D_B**로 변환된다.

상기 2f_s레이트의 각각의 디지털 색신호 D_R**, D_G**, D_B**로부터는 매트릭스 연산 처리에 의해서 제6도의 (c)에 도시한 바와 같은 신호 스펙트럼의 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호 D_Y**및 f_s레이트의 각각의 디지털 색차 신호 D_C1*, D_C2*가 형성된다.

상기 f_s레이트의 각각의 디지털 색차 신호 D_C1*, D_C2*는 크로마필터에 의해서 제6도의 (d)에 도시한 바와 같은 주파수 성분이 추출되며, PAL 방식의 변조 수단에 의해서 색부반송파를 직교 2축 변조함으로써 제6도 (e)에 도시한 바와 같은 신호 스펙트럼을 갖는 f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C*를 형성시킨다.

상기 f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C*는 f_s-f_sc의 주파수 성분의 통과를 저지하는 제6도의 (f)에 도시한 바와 같은 필터 특성을 나타내는 디지털 필터에 의한 디지털 보간 처리에 의해서 제6도의 (g)에 도시한 바와 같은 신호 스펙트럼의 2f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C**로 변환된다.

이 2f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C**와 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호를 가산 합성함으로써, 제6도의 (h)에 도시한 바와 같은 신호 스펙트럼의 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 형성시킨다.

이 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 디지털 아날로그 변환 수단에 의해 아날로그화해서, f_s보다도 낮은 저역 성분을 통과시키는 제6도의 (i)에 도시한 바와 같은 저역 필터 특성을 갖는 포스트 필터에 의해 대역 제한함으로써 제6도의 (j)에 도시한 바와 같이 에일리어싱 성분을 포함하지 않고, 상기 f_s까지 휘도신호 Y의 대역이 확대된 고해상도의 화상을 제공하는 PAL 방식의 아날로그 복합 비디오 신호 CS를 얻을 수 있다.

여기서 본 발명을 PAL방식의 컬러 텔레비전 카메라 장치에 적용하는 경우에 f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C**를 2f_s레이트의 변조 색차 신호 MOD.C**로 변환시키는 레이트 변환 수단으로서 보간 처리를 행하는 디지털 필터는 예컨대 f_s= 908f_H로서,

의 제6식으로 제공되는 전달 함수 H_a(z)에 의해 제7도에 도시한 필터 특성을 나타내는 것이나, f_s= 944f_H로서,

의 제7식에서 제공되는 전달함수 H_b(z)에 의해 제8도에 도시한 각각의 필터 특성 f_b를 나타내는 것을 이용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 관련된 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는 촬상신호 발생 수단은 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호를 발생시키며, 이 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호를 휘도 신호 형성 수단과 색차 신호 형성 수단에 제공하므로 상기 휘도 신호 형성 수단과 색차 신호 형성 수단에 의해 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로 디지털 휘도 신호와 디지털 색차 신호를 형성시킬수 있다.

상기 촬상 신호 발생 수단은 예컨대 녹화상 촬상용의 고체 이미지 센서와 적색 화상 촬상용 및 청색 화상 촬상용의 고체 이미지 센서를 각각의 화소의 에일리어싱 피치의 1/2 만큼 공간적으로 옮겨서 배치한 촬상부를 사용함으로써 소위 공간 화소 옮김법에 의해 해상도를 높히며, 상기 각각의 고체 이미지 센서로부터 f_s인 샘플링 레이트로 판독되는 3원색 촬상 출력 신호를 상기 샘플링 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털 변환 수단에 의해 얻어지는 디지털 3원색 촬상 출력 신호를 레이트 변환에서의 보간 처리에 의해서 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 출력 신호를 변환함으로써 위상을 가지런히한 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 출력 신호를 출력할 수 있다.

또한, 상기 휘도 신호 형성 수단은 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 2f_s레이트로 광대역의 디지털 휘도 신호를 형성시킬 수 있다.

또한, 상기 색차 신호 형성 수단은 상기 촬상 신호 발생 수단에 의한 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호에 대해서, 예컨대 적어도 f_s의 주파수에 영점을 하나 갖는 프리 필터를 통해 f_s레이트로 다운 샘플함으로써 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 형성시킬 수 있다.

상기 색차 신호 형성 수단으로부터 상기 f_s레이트의 디지털 색차 신호가 공급되는 변조 수단에 의해 얻어지는 f_s레이트의 변조 색신호는 레이트 변환 수단에 의해 2f_s레이트의 변조 색차 신호로 변환되어서 상기 복합 비디오 신호 형성 수단에 제공되므로 상기 복합 비디오 신호 형성 수단에서는 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도신호와 2f_s레이트의 변조 색차 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 형성시킬 수 있다.

또한 상기 레이트 변환 수단은 색부반송 주파수 f_sc성분을 통과시키며, f_s-f_sc의 주파수 성분의 통과를 저지하는 필터 특성을 나타내는 디지털 필터, 예컨대 색부반송 주파수 f_sc로 미계수가 약 0이며, f_s-f_sc의 주파수 근방에 적어도 1개의 영점을 가지는 필터 특성을 나타내는 디지털 필터로 구성함으로써, 색부반송파의 고주파에 의한 복합 비디오 신호로의 영향을 제거할 수 있다.

따라서, 본 발명에 관련된 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는 상기 복합 비디오 신호 형성 수단에 의해 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호와 2f_s레이트의 변조 색차 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 형성하고, 이 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 디지털 아날로그 변환 수단에 의해 아날로그화함으로써 색부반송파의 고조파 왜곡을 수반하지 않고 상기 f_s까지 휘도 신호의 대역이 확대된 고해상도의 화상을 제공하는 아날로그 복합 비디오 신호를 얻을 수 있다.

다음에 제9도를 참조하면서 여러가지 형태의 영상 신호를 출력하도록 이루어진 본 발명의 컬러 텔레비전 카메라의 다른 실시예에 대해서 설명한다.

제1도에 도시된 본 발명의 컬러 텔레비전 카메라와 마찬가지로 해서 A/D 변환기(6R), (6G), (6B)에 의해 얻어지는 각각의 색 데이터 D_R*, D_G*, D_B*는 신호 처리부(57)에 공급된다.

상기 신호 처리부(57)는 그 구체적인 구성을 제10도에 도시한 바와 같이 상기 A/D 변환기(6R), (6G), (6B)에 의해 얻어지는 각각의 색 데이터 D_R*, D_G*, D_B*가 지연 회로(71R), (71G), (71B)를 통해서 공급되는 보간 처리부(72R), (72G), (72B)와, 이들 보간 처리부(72R), (72G), (72B)로부터 보간 처리 끝남의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**가 공급되는 제1가산기(73R), (73G), (73B)와, 이들 제1가산기(73R), (73G), (73B)로부터의 각각의 가산 출력 데이터가 공급되는 감마 보정 처리 회로(74R), (74G), (74B)와, 이들 감마 보정 회로(74R), (74G), (74B)로부터 감마 보정 처리 끝남의 각각의 색 데이터가 공급되는 제2가산기(75R), (75G), (75B)와, 상기 각각의 A/D 변환기(6R), (6G)에 의해 얻어지는 각각의 색 데이터 D_R*, D_G*가 공급되는 화상 강조 처리부(76)를 구비하여 이루어진다.

상기 화상 강조 처리부(76)는 직렬 접속된 제1및 제2의 1H 지연 회로(77), (78)과 화상 강조 데이터 형성 회로(79)를 구비하여 이루어진다. 이 화상 강조 데이터 형성 회로(79)에는 상기 A/D 변환기(6G)에 의해 얻어지는 녹색 데이터 D_G*가 직접 공급된다. 또한, 상기 화상 강조 데이터 형성 회로(79)에는 상기 녹색 데이터 D_G*가 상기 제1의 1H 지연 회로(77)을 통해 공급됨과 동시에 상기 녹색 데이터 D_G*가 상기 제1 및 제2의 1H 지연 회로(77), (78)를 통해 공급된다. 또한 상기 화상 강조 데이터 형성 회로(79)에는 상기 A/D 변환기(6R)로 얻어지는 녹색 데이터 D_R*가 직접 공급된다. 그리고, 상기 화상 강조 데이터 형성 회로(79)는 상기 각각의 A/D 변환기(6R), (6G)로부터 얻어지는 각각의 상기 4f_sc의 클록 레이트 f_s의 각각의 색 데이터 D_R*, D_G*로부터 이 클록 레이트 f_s의 2배, 즉 8f_s의 클록 레이트 2f_s의 화상 강조 데이터 D_IE**를 형성시킨다.

그리고, 상기 화상 강조 처리부(76)는 상기 화상 강조 데이터 형성 회로(79)에 의해 형성되는 8f_sc의 클록 레이트 2f_s의 화상 강조 데이터 D_IE**를 상기 제1가산기(73R), (73G), (73B) 및 제2가산기(75R), (75G), (75B)에 공급한다.

또한, 상기 각각의 보간 처리부(72R),(72G), (72B)는 상기 각각의 A/D 변환기(6R), (6G), (6B)로부터 공급되는 상기 4f_sc의 클록 레이트 f_s의 각각의 색 데이터 D_R*, D_G*, D_B*에 보간 처리를 실시함으로써 상기 클록 레이트 f_s의 2배, 즉 8f_sc의 클록 레이트 2f_s의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**,D_B**를 형성시킨다. 그리고, 상기 각각의 보간 처리부 (72R), (72G), (72B)는 상기 2f_s의 클록 레이트의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**,D_B**를 상기 제1가산기(73R), (73G), (73B)에 공급한다.

또한, 상기 제1가산기(73R), (73G), (73B)는 상기 화상 강조 처리부(76)로부터 공급되는 2f_s의 클록 레이트의 화상 강조 데이터 D_IE**를 상기 보간 처리부(72R), (72G), (72B)로부터 공급되는 2f_s의 클록 레이트의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**에 가산함으로써 화상 강조 처리를 실시한다. 그리고, 상기 제1가산기(73R), (73G), (73B)는 화상 강조 처리 끝남의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**를 상기 감마 보정 처리 회로(74R), (74G), (74B)에 공급한다.

그리고, 상기 감마 보정 처리 회로 (74R), (74G), (74B)는 상기 제1가산기 (73R), (73G), (73B)에 의한 화상 강조 처리 끝남의 각각의 색 데이타 D_R**, D_G**, D_B**에 감마 보정 처리를 실시하고, 감마 보정 처리 끝남의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**를 상기 제2가산기(75R), (75G), (75B)에 공급한다.

또한, 상기 제2가산기(75R), (75G), (75B)는 상기 화상 강조 처리부(76)로 부터 공급되는 2f_s의 클록 레이트의 화상 강조 데이터 D_IE**를 상기 감마 보정 처리 회로(74R), (74G), (74B)로부터 공급되는 감마 봉정 처리 끝남의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**에 가산함으로써, 또한 화상 강조 처리를 실시한다.

이와 같이 해서 상기 신호 처리부(57)는 감마 보정 및 화상 강조 처리를 한 2f_s의 클록 레이트의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**를 출력한다. 이 신호 처리부(57)로부터 출력되는 상기 2f_s인 클록 레이트의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**는 컬러 인코더(58)에 공급됨과 동시에 디지털 아날로그(D/A) 변환기(59R), (59G), (59B)에 공급된다.

그리고, 상기 D/A 변환기(59R), (59G), (59B)는 상기 신호 처리부(57)로부터 공급되는 2f_s의 클록 레이트의 고행상도를 확보한 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**를 아날로그화해서 아날로그의 3원색 촬상 출력 신호 R_OUT, G_OUT, B_OUT를 신호 출력 단자 (60R), (60G), (60B)로부터 출력한다.

또한 상기 컬러 인코더(58)는 그 구체적인 구성을 제11도에 도시하고 있듯이 상기 신호 처리부(57)로부터 상기 2f_s의 클록 레이트의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**가 공급되는 매트릭스 회로(81)와 이 매트릭스 회로(81)에 의해 형성되는 휘도 신호 데이터 D_Y**가 공급되는 지연 회로(82)와 상기 이 매트릭스 회로(81)에 의해 형성되는 각각의 색차 신호 데이터 D_R-Y*, D_B-Y*, D_1*, D_Q*가 공급되는 각각의 저역 필터(83), (84), (85), (86)과 상기 매트릭스 회로(81)에 의해 형성되는 D_I**, D_Q*가 상기 각각의 저역 필터(85), (86)을 통해 공급되는 변조 회로(87)와, 이 변조 회로(87)에 의한 변조 출력 데이터가 공급되는 보간 처리 회로(88)와, 이 보간 처리 회로(88)에 의한 보간 처리 출력 데이터가 공급됨과 동시에 상기 매트릭스 회로(81)에 의해 형성되는 휘도 신호 데이터 D_Y**가 상기 지연 회로(82)를 통해 공급되는 가산 회로(89)를 구비하여 이루어진다.

상기 매트릭스 회로(81)는 상기 2f_s의 클록 레이트의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**에 대해서 매트릭스 연산 처리를 행함으로써 2f_s인 클록 레이트의 휘도 신호 데이터 D_Y**와 f_s의 클록 레이트의 각각의 색차 신호 데이터, D_R-Y*, D_B-Y*, D_I*, D_Q*를 형성시킨다. 이 매트릭스 회로(81)에 의해 형성되는 2f_s의 클록 레이트의 휘도 신호 데이터 D_Y**는 제12도의 b에 도시한 바와 같이 주파수 분포의 휘도 신호 Y_**에 대응하게 된다. 또한 제12a도는 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)로부터 출력되는 3원색 촬상 출력 신호의 신호 스펙트럼이다. 그리고, 이 컬러 인코더(58)는 상기 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**에 대한 성분 컬러 화상 데이터로서 상기 매트릭스 회로(81)로부터 상기 지연 회로(82)를 통해 상기 휘도 신호 데이터 D_Y**를 출력시킴과 동시에, 상기 매트릭스 회로(81)로부터 상기 각각의 저역 필터(83), (84)를 통해 상기 각각의 색차 신호 데이터 D_R-Y*, D_B-Y*를 출력한다. 또한, 상기 지연 회로(82)는 상기 각각의 저역 필터(83), (84)에 대응하는 지연 특성을 상기 휘도 신호 데이터 D_Y**에 제공한다.

또한 이 컬러 인코더(58)에 있어서 상기 변조 회로(87)은 상기 매트릭스 회로(81)로부터 상기 각각의 저역 필터(85), (86)을 통해 공급되는 D_1*, D_Q*를 직 2상변조하는 변조 처리를 행한다. 이 변조 회로(87)에 의한 변조 출력 데이터는 색부 반송파 주파수 f_sc의 기수차 고조파를 포함하는 제12도의 c에 도시한 바와 같은 주파수 분포의 변조 색차 신호에 대응하게 된다.

또한, 상기 보간 처리 회로(88)는 상기 변조 회로 (87)에 의한 변조 출력 데이터에 대해서 제12도의 d에 도시한 바와 같은 필터 특성에 의해 f_sc성분과 7f_sc성분을 추출하는 디지털 필터링 처리를 행하며, 8f_sc에 대응하는 클록 레이트 2f_s의 제12도 e에 도시한 바와 같은 주파수 분포의 변조 색차 신호 데이터를 형성시킨다.

그리고, 이 컬러 인코더(58)는 상기 매트릭스 회로(81)로부터 상기 지연 회로(82)를 통해 출력하는 상기 휘도 신호 데이터 D_Y**와 상기 보간 처리 회로(88)에 의해 형성된 2f_s의 클록 레이트의 변조 색차 신호 데이터를 상기 가산 회로(89)로 가산함으로써 제12f도에 도시한 바와 같은 주파수 분포의 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 형성시킨다.

즉, 상기 컬러 인코더(58)는 상기 신호 처리부(57)에 의해 감마 보정 및 화상 강조 처리를 실시한 2f_s의 클록 레이트의 각각의 색 데이터 D_R**, D_G**, D_B**에 대해서 상기 2f_s의 클록 레이트가 높은 해상도를 확보한 상기 휘도 신호 데이터 D_Y**와 f_s의 클록 레이트의 상기 각각의 색차 신호 데이터 D_R-Y*, D_B-Y*로 구성되는 성분 컬러 화상 데이터를 출력시킴과 동시에 상기 2f_s의 클록 레이트가 높은 해상도를 확보한 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 출력시킨다.

이 컬러 인코더(58)로부터 출력되는 상기 성분 컬러 화상 데이터, 즉 상기 휘도 신호 데이터 D_Y**및 상기 각각의 색차 신호 데이터 D_R-Y*, D_B-Y*는 디지털 아날로그(D/A) 변환기(59Y), (59R-Y), (59B-Y)에 공급된다.

상기 D/A 변환기(59Y), (59R-Y), (59B-Y)는 상기 휘도 신호 데이터 D_Y**및 상기 각각의 색차 신호 데이터 D_R-Y*를 아날로그함으로써 아날로그 성분 컬러 비디오 신호 Y_OUT, R-Y_OUT, B-Y_OUT로서 신호 출력 단자(60Y), (60R-Y), (60B-Y)로 부터 출력시킨다.

또한 상기 컬러 인코더(58)로부터 출력되는 상기 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**는 디지털 아날로그(D/A) 변환기(59_CS)에 공급됨과 동시에 신호 출력 단자(60D_CS)와 제1어댑터 접속 단자(61)에 공급된다.

상기 D/A 변환기(59_CS)는 상기 2f_s의 클록 레이트가 높은 해상도를 확보한 상기 디지털 복합 비디오 신호 D_CS**를 아날로그화함으로써 아날로그 복합 비디오 신호 CS_OUT로서 신호 출력 단자(60_CS)로부터 출력시킨다.

또한 이 실시예의 컬러 텔레비전 카메라 장치에는 도시하지 않은 마이크로폰에 의해 얻어지는 음성 신호의 신호 라인에 접속된 입력 단자(60_IN), 출력 단자(60_OUT), 제2어댑터 접속 단자(62)가 제공되어 있다.

그리고, 이 컬러 텔레비전 카메라 장치는 상기 2f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT**를 신호 출력 단자(60D_CS)로부터 출력하는 카메라 본체(100)에 대해서 분리 접속 가능하게 장착되는 카메라 어댑터(90)를 구비한다.

상기 카메라 어댑터(90)는 상기 제1어댑터 단자(61)를 통해 상기 카메라 본체(100)로부터 상기 2f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT**가 공급되는 디지털 저역 필터(91)와, 이 디지털 저역 필터(91)를 통해 상기 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT**가 공급되는 레이트 변환 회로(92)와 상기 제2어댑터 접속 단자(62)를 통해 상기 카메라 본체(100)로부터 마이크로폰 입력 음성 신호가 공급되는 아날로그/디지털(A/D) 변환기(93)와, 상기 레이트 변환 회로(92)에 의한 변환 출력 데이터와 상기 A/D 변환기(92)에 의한 변환 출력 데이터를 선택하는 멀티플렉서 회로(94)와, 이 멀티플렉서 회로(94)에 의한 출력 데이터를 직렬 데이터로 변환시키는 병렬ㆍ직렬(P/S) 변환기(95)를 구비하여 이루어진다.

상기 디지털 저역 필터(91)는 상기 제1어댑터 접속 단자(61)를 통해 상기 카메라 본체(100)로부터 상기 2f_S의 클록 레이트의 디지탈 복합 비디오 신호 D_CSOUT**를 대략 f_S/2 이하로 대역 제한하는 제 12도의 g에 도시한 바와 같은 필터 특성을 갖는 것이 사용된다. 그리고 상기 레이트 변환 회로(92)는 이 디지탈 저역 필터(91)에 의해 상기 2f_S의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT**를 대략 f_S/2 이하로 대역 제한한 제 12도의 h에 도시한 바와 같은 필터 출력을 다운 샘플링함으로써 f_S의 클록 레이트의 제 12도의 i에 도시한 바와 같은 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT*로 변환한다.

또한 상기 A/D 변환기(93)는 상기 제2어댑터 접속 단자(62)를 통해 상기 카메라 본체(100)로부터 공급되는 마이크로폰 입력 음성 신호를 디지털화해서 디지털 음성 신호 데이터를 형성시킨다.

그리고, 상기 멀티플렉서 회로(94)는 상기 레이트 변환 회로(92)에 의한 변환 출력 데이터, 즉 상기 f_S의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT*와 상기 A/D 변환기(93)에 의한 변환 출력 데이터, 즉 상기 디지털 음성 신호 데이터를 소정의 타이밍으로 변환시킴으로써 상기 디지털 음성 신호 데이터를 상기 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT*에 부가한다. 이 멀티플렉서 회로(94)에 의해 상기 디지털음성 신호 데이터가 부가된 상기 디지탈 복합 비디오 신호D_CSOUT*는 상기 P/S 변환기(95)에 공급되며, 이 P/S 변환기(95)에 의해 직렬 데이터로 변환되고 데이터 추력단자(96_OUT)로부터 출력된다.

이 실시예의 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는 공간 화소 옮김법을 채용한 3개의 CCD 이미지 센서(4R), (4G), (4B)로부터 f_S의 샘플링 레이트로 판독되는 3원색 촬상 출력 신호 S_R*, S_G*, S_B*를 상기 A/D 변환기(6R), (6G), (6B)에 의해 상기 샘플링 레이트 f_S와 동등한 클록 레이트로 디지털화한 각각의 색 데이터 D_R*, D_G*, D_B*에 대해서 상기 클록 레이트 f_S의 2배인 클록 레이트 2f_S로 동작하는 상기 신호 처리부(57)에 의해서 화상 강조 처리나 감마 보정 처리를 실시하고 상기 컬러 인코더(58)에 의해 2f_S의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT*를 형성시키고, 이 2f_S의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT**를 상기 A/D 변환기(59_CS)에 의해 아날로그화하고 있으므로 MTF 특성이 양호하며 게다가 에일리어싱 성분이 적은 고품질의 아날로그 복합 비디오 신호 CS_OUT를 상기 카메라 본체(100)의 신호 출력 단자(60_CS)에 얻을 수 있다.

또한 상기 카메라 본체(100)에 분리 접속 가능하게 장착되는 상기 카메라 어댑터(90)는 상기 카메라 본체(100)측에서 얻어지는 상기 2f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT*를 상기 디지털 저역 필터(91)에 의해 대략 f_s/2이하로 대역 제한해서 상기 레이트 변환 회로(92)에 의해 상기 f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT*로 변환시키고 있으므로 MTF특성이 양호하고 게다가 에일리어싱 성분이 적은 고품질의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT*를 상기 데이터 출력단자(96_OUT)에 얻을 수 있다.

또한, 이 실시예에서는 카메라 본체(100)측에서 형성되는 2f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호 D_CSOUT**를 f_s의 클록 레이트의 디지털복합 비디오 신호 D_CSOUT*로 변환시키기 위한 상기 디지털 저역 필터(91) 및 상기 레이트 변환 회로(92)를 상기 카메라 어댑터(90)로서 상기 카메라 본체(100)에 분리 접속 가능하게 장착하도록 하였으나 이 카메라 어댑터(90)의 기능 블록을 카메라 본체(100)측에 상설하도록 해도 된다. 또, 이 실시예에서는 A/D 변환 동작의 클록 레이트 f_s를 색부반송 주파수 f_SC의 4배, 즉 4f_SC로 설정하였으나 상기 클록 레이트 f_s를 상기 4f_s이외의 주파수로 설정해도 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 관련된 고체 촬상 장치의 신호 처리 회로 및 컬러 텔레비전 카메라 장치에서는 피사체 형상을 공간 샘플링하는 이산적인 화소 구조를 갖는 고체 이미지 센서를 서브나이키스트계로서, 0~f_s/2의 주파수 대역의 MTF를 높게하고 공간 화소 옮김법에 대응한 처리에 의해 0~f_s/2의 주파수 대역으로의 에일리어싱 성분을 소거한 매우 화질이 양호한 촬상 출력 신호에 대응할 수 있으며 2f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 디지털 컬러 인코더로 얻을 수 있다.

그리고, 상기 컬러 인코더로부터 2f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 디지털 저역 필터로 대략 f_s/2이하로 대역 제한하여 레이트 변환 회로에 의해 f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 변환시킴으로써 MTF 특성이 양호하고, 게다가 에일리어싱 성분이 적은 고품질의 디지털 복합 비디오 신호를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 관련된 고체 촬상 장치의 신호 처리 회로에서는 상기 컬러 인코더로부터의 2f_s의 클록 레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 아날로그 변환시키고, 아날로그 복합 비디오 신호를 발생시키는 디지털 아날로그 변환 수단을 제공함으로써 MTF 특성이 양호하며, 게다가 에일리어싱 성분이 적은 고품질의 디지털 복합 비디오 신호 및 아날로그 복합 비디오 신호를 얻을 수 있다.

Claims

소정의 레이트(rate) f_s로 3원색 촬상 신호를 출력하는 촬상 수단을 갖는 컬러 텔레비전 카메라에 있어서, 상기 촬상 수단의 출력 신호를 상기 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털 변환 수단과, 상기 아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호를 보간 처리에 의해 상기 레이트 f_s의 2배 레이트인 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로 변환시키는 제1레이트 변환 수단과, 상기 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 형성하는 신호 처리 수단과, 상기 신호 처리 수단의 출력 신호가 공급되며 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 주파수 대역을 대략 f_s/2 이하로 제한하는 디지털 저역 필터와, 상기 디지털 저역 필터의 출력 신호가 공급되며, 대역 제한된 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 레이트를 f_s로 변환하는 제2레이트 변환 수단을 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
제1항에 있어서, 상기 촬상 수단은 녹색 화상 촬상용의 제1고체 촬상소자와, 적색 화상 촬상용의 제2고체 촬상 소자와, 청색 화상 촬상용의 제3고체 촬상 소자를 가지며, 상기 제1고체 촬상 소자와 상기 제2고체 촬상 소자, 및 상기 제1고체 촬상 소자와 상기 제3고체 촬상 소자는 각각 각 화소의 에일리어싱 피치의 1/2 만큼 상대 위치가 어긋나 있는 칼라 텔레비전 카메라.
제1항에 있어서, 상기 신호 처리 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지탈 복합 비디오 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 아날로그 복합 비디오 신호를 출력하는 디지털 아날로그 변환 수단을 더 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
소정의 레이트f_s로 3원색 촬상 신호를 출력하는 촬상 수단을 갖는 컬러 텔레비전 카메라에 있어서, 상기 촬상 수단의 출력 신호를 상기 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털 변환 수단과, 상기 아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호를 보간 처리에 의해 상기 레이트 f_s의 2배 레이트인 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로 변환하는 제1레이트 변환 수단과, 상기 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 형성하는 신호 처리 수단을 갖는 카메라부와, 상기 신호 처리 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 주파수 대역을 대략 f_s/2이하로 제한하는 디지털 저역 필터와, 상기 디지털 저역 필터의 출력 신호가 공급되며 대역 제한된 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 레이트를 f_s로 변환하는 제2레이트 변환 수단을 갖는, 상기 카메라부에 착탈이 자유자재로 되도록 설치된 어댑터부를 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
제1항에 있어서, 상기 아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호와, 상기 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 디지털 3원색 촬상 신호에 화상강조 처리를 실시하는 화상 강조 수단을 더 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
제1항에 있어서, 상기 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 디지털 3원색 촬상 신호에 감마 보정 처리를 실시하는 감마 보정 처리 수단을 더 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
제1항에 있어서, 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환 수단을 더 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
제1항에 있어서, 상기 신호 처리 수단은 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 형성하는 컬러 텔레비전 카메라.
제8항에 있어서, 상기 신호 처리 수단으로부터 출력되는 상기 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환 수단을 더 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
제1항에 있어서, 음성 신호를 출력하는 마이크로폰과, 상기 마이크로폰의 출력 신호를 디지털 음성 신호로 변환하는 제2아날로그 디지털 변환 수단과, 상기 제2레이트 변환 수단의 출력 신호와 상기 제2아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 공급된 각각의 신호중 한쪽을 출력하는 멀티플렉서 수단을 더 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
소정의 레이트 f_s로 3원색 촬상 신호를 출력하는 촬상 수단을 갖는 컬러 텔레비전 카메라에 있어서, 상기 촬상 수단의 출력 신호를 상기 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털 변환 수단과, 상기 아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호를 보간 처리에 의해 상기 레이트 f_s의 2배인 레이트인 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로 변환하는 제1레이트 변환 수단과, 상기 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되고, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호와 f_s레이트의 디지털 색차 신호와 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호를 형성하는 신호 처리 수단과, 상기 신호 처리 수단의 출력 신호가 공급되며 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 주파수 대역을 대략 f_s/2 이하로 제한하는 디지털 저역 필터와, 상기 디지털 저역 필터의 출력 신호가 공급되며, 대역 제한된 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호의 레이트를 f_s로 변환하는 제2레이트 변환 수단과, 상기 신호 처리 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 아날로그 복합 비디오 신호를 출력하는 제1디지털 아날로그 변환 수단과, 상기 제1레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제2디지털 아날로그 변환 수단과, 상기 신호 처리 수단으로부터 출력되는 상기 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제3디지털 아날로그 변환 수단과, 상기 신호 처리 수단으로부터 출력되는 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호를 아날로그 신호로 변환하는 4디지털 아날로그 변환 수단을 구비하는 컬리 텔레비전 카메라.
소정의 레이트 f_s로 3원색 촬상 신호를 출력하는 촬상 수단을 갖는 컬러 텔레비전 카메라에 있어서, 상기 촬상 수단의 출력 신호를 상기 레이트 f_s와 동등한 클록 레이트로 디지털화하는 아날로그 디지털 변환 수단과, 상기 아날로그 디지털 변환 수단의 출력 신호를 보간 처리에 의해 상기 레이트 f_s의 2배 레이트인 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로 변환하는 제1레이트 변환 수단과, 상기 레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호를 형성하는 휘도 신호 형성 수단과, 상기 레이트 변환 수단의 출력 신호가 공급되고, 상기 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호로부터 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 형성하는 색차 신호 형성 수단과, 상기 색차 신호 형성 수단의 출력 신호가 공급되며, 상기 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 변조하는 수단과, 상기 변조 수단에 의해 변조된 상기 디지털 색차 신호를 2f_s레이트의 변조 디지털 색차 신호로 변환하는 제2레이트 변환 수단과, 상기 휘도 형성 수단으로부터 출력되는 상기 2f_s레이트의 디지털 휘도 신호와 상기 제2레이트 변환 수단으로부터 출력되는 2f_s레이트의 변조 디지털 색차 신호로부터 2f_s레이트의 디지털 복합 비디오 신호를 형성하는 복합 비디오 신호 형성 수단과, 상기 복합 비디오 신호 형성 수단의 출력 신호를 아날로그화하는 디지털 아날로그 변환 수단과, 상기 디지털 아날로그 변환 수단의 출력 신호가 공급되며, 대략 주파수 f_s보다 낮은 주파수의 신호 성분을 통과시키는 저역 필터를 구비하는 컬러 텔레비전 카메라.
제12항에 있어서, 상기 색차 신호 형성 수단은 상기 제1레이트 변환 수단으로부터 출력되는 2f_s레이트의 디지털 3원색 촬상 신호를, 적어도 주파수 f_s에서 영점을 1개 갖는 주파수 특성의 프로필터를 통해 f_s레이트로 다운 샘플링하고 f_s레이트의 디지털 색차 신호를 형성하는 컬러 텔레비전 카메라.
제12항에 있어서, 상기 제2레이트 변환 수단은 색부반송파 주파수f_sc성분을 통과시키고, f_s-f_sc의 주파수 성분의 통과를 저지하는 필터 특성을 갖는 디지털 필터로 구성되는 컬러 텔레비전 카메라.
제12항에 있어서, 상기 제2레이트 변환 수단은 색부반송파 주파수f_sc에서 미계수가 대략 0이며, f_s-f_sc의 주파수 근방에 적어도 1개의 영점을 갖는 필터 특성을 갖는 디지털 필터로 구성되는 컬러 텔레비전 카메라.
제12항에 있어서, 상기 촬상 수단은, 녹색 화상 촬상용의 제1고체 촬상 소자와, 적색 화상 촬상용의 제2고체 촬상 소자와, 청색 화상 촬상용의 제3고체 촬상 소자를 가지며, 상기 제1고체 촬상 소자와 상기 제2고체 촬상 소자, 및 상기 제1고체 촬상 소자와 상기 제3고체 촬상 소자는 각각 각 화소의 에일리어싱 피치의 1/2만큼 상대 위치가 어긋나 있는 컬러 텔레비전 카메라.