WO1996001026A1 - Camera video numerique et etage de conversion de format de cadre - Google Patents

Description

明 細 書 デジタルビデオカメ ラ装置及びァスぺク ト比変換装置 技 術 分 野 本発明は、 ァスぺク ト比の変換機能を有するデジタル ビデオカメ ラ装置及びデジタル画像信号のァスぺク ト比を第 1のァスぺク ト比 から第 2のァスぺク 卜比に変換するァスぺク ト比変換装置に関する ものである。 背 景 技 術 近年、 4: 3のアスペク ト比の画像を取り扱う現行の N T S C方 式や P A L方式な どの標準テ レビジョ ン方式に対 して、 例えば E D T V ( Extended Definition Television) 方式のよ う に 1 6 : 9の ワイ ドアスぺク ト比の画像を取り 扱う新たなテレ ビジ ョ ン方式が提 案され、 複数のァスぺク ト比の画像を取り扱う映像機器が実用化さ れつつある。

本件出願人は、 例えば特開平 4一 3 1 6 2 8 4号公報に開示され ているよう に、 1 6 : 9のワイ ドアスペク ト比のデジタル画像信号 を 4: 3のァスぺク 卜比のデジタル画像信号に変換するァスぺク ト 比変換回路を設ける こ と によ り、 標準テレ ビジ ョ ン方式とワイ ドア スぺク ト比のテレ ビジ ョ ン方式に対応できるよう に した ビデオカメ ラ装置を提案 して いる。 上記アスペク ト比変換回路において、 1 6 ： 9のワイ ドアスペク ト比のデジタル画像信号は、 H周期で、 4 / 3倍に時間軸伸長する こ とによ り、 4: 3のアスペク ト比のデジ夕 ル画像信号に変換される。

と ころで、 4 Z 3倍の時間軸伸長処理によ り 1 6 : 9のワイ ドア スぺク ト比のデジタル画像信号か ら 4 : 3のァスぺク 卜比のデジ夕 ル画像信号を生成する と、 上記 1 6 : 9のワイ ドアスペク ト比のデ ジタル画像信号のサンプリ ング周波数 f _{S 1}に対して、 4: 3のァス ぺク ト比のデジタル画像信号のサンプ リ ング周波数 f _{S 2}は f _S2= ( 3 / 4 ) f _{s l}となって しま うので、 上記アスペク ト比変換回路を設 けた ビデオカメ ラ装置では、 後段のァ補正などのデジタル信号処理 系において 2種類のサンプリ ング周波数 f s ,， f s ₂のデジタル画像 信号を取り扱わなければならない。 このため、 2種類のサンブリ ン グ周波数 f _{S 1}, f _S2に対して、 2系統の信号処理系を用いるか、 各 回路で両サンプリ ング周波数 f s!, f _{S 2}に対応できるよ う に しなけ れぱな らない。 これは、 回路の複雑化、 回路規模の増大などを招 く。 また、 カラ一画像のアスペク ト比変換を Y, U, Vや Y， I, Q な どの輝度 · 色差系で行うのでは、 撮像系において空間画素ずら し 法 （ Spatial Offset Method ) を採用 して高解像度化を図るよ う に している場合に、 輝度信号 Yは、 空間画素ずら しの効果を反映して、 そのサンプリ ング周波数が R， G， Bの三原色系の 2倍になって い るので、 高速のデータ処理が必要とな り、 実現が困難である。

また、 コ ンポジヅ ト信号でアスペク ト比変換を行う場合、 コ ンポ ジ ッ ト信号に時間軸変換処理を施すと、 サブキャ リ アの周波数が変 わって しま レ、、 コ ンポ ジヅ ト信号と してのよ う をなさな く なる。 こ のため必要となる事前のデコー ド、 事後のエンコー ドは、 そのため の手間が無駄であるばかりでな く、 画質を損なう こ と になる。

そこで、 本発明の目的は、 上述の如き実情に鑑み、 撮像手段によ り得られる第 1 のァスぺク ト比を有するアナログ撮像信号か ら上記 第 1 のァスぺク ト比と異なる第 2 のァスぺク ト比を有する第 1 のサ ンプリ ングレー 卜の出力デジタル画像信号を生成 して出力する こ と ができるデジタルビデオカメ ラ装置を提供する こ と にある。

また、 本発明の他の目的は、 カラ一画像のアスペク ト比変換を行 う機能を有するデジタルビデオカメラ装置を提供する こ と にある。 さ ら に、 本発明の他の目的は、 空間画素ずら し法を採用 した撮像 手段によ り得られた 3原色信号に対してァスぺク 卜比変換を行う機 能を有するデジタルビデオカメラ装置を提供する こ と にある。

を行う こ とができるアスペク ト比変換装置を提供するこ と にある。 また、 本発明の目的は、 第 1 のアスペク ト比の画像を示す第 1 の サンプリ ングレー 卜の入力デジタル画像信号から第 2のァスぺク ト 比の画像を示す第 1 のサンプ リ ングレー 卜の出力デジタル画像信号 を生成する こ とができるアスペク ト比変換装置を提供する こ と にあ る。

また、 本発明の他の目的は、 カラー画像のアスペク ト比変換を行 う こ とができるァスぺク ト比変換装置を提供する こ と にある。

また、 本発明の他の目的は、 空間画素ずら し法を採用 した撮像手 段によ り得られた 3原色信号をそれぞれ第 1 のサンプリ ングレー ト でデジタル化した 3原色デジタル画像信号について、 ァスぺク ト比 変換を行う こ とができるアスペク ト比変換装置を提供するこ と にあ る。

さ ら に、 本発明の他の目的は、 単一クロ ッ クでアスペク ト比変換 を行う こ とができるァスぺク 卜比変換装置を提供する こ と にある

発 明 の 開 示 本発明に係るデジタルビデオカメラ装置は、 アナログ撮像信号を 出力する撮像手段と、 上記アナロ グ撮像信号を第 1 のァスぺク ト比 を有する第 1 のデータ レー ト の入力デジタル画像信号に変換するァ ナログ Zデジタル変換手段と、 上記入力デジタル画像信号を、 上記 第 1 のァスぺク ト比と異なる第 2 のァスぺク ト比を有する上記第 1 のデ一タ レ一 トの出力デジタル画像信号に変換するァスぺク ト比変 換手段とを備えたこ とを特徴とする。

本発明に係るデジタルビデオカ メラ装置において、 上記撮像手段 は、 空間画素ずら し法によって、 上記第 1 のデ一夕 レー ト と等 しい 第 1 のサンプリ ングレー トの第 1 のアナログ撮像信号と、 上記第 1 のアナログ撮像信号と空間的サンプリ ング位置が異なる上記第 1 の サンプ リ ングレ一 トの第 2のアナログ撮像信号と を出力する。 ま た、 上記アナログ デジタル変換手段は、 上記第 1 のアナロ グ撮像信号 を第 1 の空間的サンプリ ング位相を有する第 1 のデータ レー 卜の第 1 の入力デジタル画像信号に変換する と とも に、 上記第 2のアナ口 グ撮像信号を、 上記第 1 の空間的サンプリ ング位相に対する位相差 が、 上記第 1 のアナロ グ撮像信号の上記第 2のアナログ撮像信号に 対する上記空間的サンプリ ング位置の違いに相当する第 2の空間的 サンプリ ング位相を有する第 1 のデータ レ一 トの第 2の入力デジ夕 ル画像信号に変換する。 そ して、 上記アスペク ト比変換手段は、 上 記第 1 の入力デジタル画像信号を、 第 3の空間的サンプ リ ング位相 を有する上記第 1 のデータ レー ト で第 2のァスぺク ト比を有する第 1 の出力デジタル画像信号に変換 し、 上記第 2の入力デジタル画像 信号を、 上記第 3 の空間的サンブ リ ンゲ位相に対する位相差が、 上 記第 1 のアナログ撮像信号の上記第 2 のアナログ撮像信号に対する 上記空間的サンプリ ング位置の違いに相当する第 4の空間的サンプ リ ング位相を有する上記第 1 のデ一夕 レー 卜で第 2のァスぺク ト比 を有する第 2 の出力デジタル画像信号に変換する。

また、 本発明に係るデジタルビデオカメ ラ装置は、 上記第 1 のァ ナログ撮像信号と上記第 2のアナログ撮像信号との空間的サンプ リ ング位相差が 7Γである こ とを特徴とする。

また、 本発明に係るデジタルビデオカメ ラ装置は、 上記第 1 の出 力デジタル画像信号と上記第 2の出力デジタル画像信号との空間的 サンプリ ング位相差が 7Γであるこ とを特徴とする。

また、 本発明に係るデジタルビデオカメ ラ装置は、 上記入力デジ 夕ル画像信号と上記出力デジタル画像信号と を選択的に出力する選 択手段をさ ら に備えたこ とを特徴とする。

また、 本発明に係るデジタルビデオカメ ラ装置は、 上記選択手段 によって選択されたデジタル画像信号に対して、 上記第 1 のデータ レ一 ト と関連 したクロ ック レー ト で信号処理を行う信号処理手段を さ ら に備えたこ と を特徴とする。

また、 本発明に係るデジタルビデオカメ ラ装置は、 上記信号処理 手段が上記第 1 のデ一タ レ一 トの整数倍のク ロ ヅ ク レー 卜で信号処 理を行う こ と を特徴とする。

また、 本発明に係るデジタルビデオカメ ラ装置は、 上記第 1 のァ スぺク ト比が 1 6 : 9 で、 上記第 2のアスペク ト比が 4 : 3 であつ て、 上記アスペク ト比変換手段が、 上記入力デジタル画像信号に時 間軸変換を施すこ と によって、 上記第 2のァスぺク ト比を有する上 記第 1 のデータ レー ト と異なる第 2のデ一夕 レ一 卜のデジ夕ル画像 信号を形成する時間軸変換手段と、 上記時間軸変換手段から供給さ れた上記デジタル画像信号に対して、 nを正の整数と して 4 n倍の オーバーサンプリ ングと、 1 3 n倍のダウ ンサンプリ ングとを実 質的に行うデ一夕 レー 卜変換手段を備えるこ とを特徴とする。

また、 本発明に係るデジタルビデオカメ ラ装置は、 上記撮像手段 と上記アナロ グ/デジタル変換手段と上記アスペク ト比変換手段と を赤青緑の色信号別に 3系統備え、 各色の信号毎に、 アスペク ト比 の変換を行う こ と を特徴とする。

さ ら に、 本発明に係るデジタル ビデオカメ ラ装置は、 上記ァスぺ ク ト比変換手段が、 上記入力デジタル画像信号を上記第 1 のデータ レー ト と等 しい第 1 のク ロ ヅ ク レー ト で書き込み、 実質的に上記第 1 のク ロ ヅ ク レー ト と異なる第 2 のク ロ ッ ク レー ト となるよ う に間 引かれた上記第 1 のク ロ ヅ ク レー トの信号によって読み出 しを行い 実質的に上記第 2 のク ロ ヅク レー 卜 と等しい第 2 のデ一夕 レ一 卜の デジタル画像信号を出力する記憶手段と、 上記記憶手段から出力さ れた上記第 2のデ一夕 レ一 ト の上記デジタル画像信号を、 上記第 1 のデータ レー トの上記出力デジタル画像信号に変換するデ一夕 レ一 ト変換手段とからなる こ とを特徴とする。

本発明に係るァスぺク ト比変換装置は、 第 1 のァスぺク ト比を有 する第 1 のデータ レー 卜の入力デジタル画像信号を、 上記第 1 のァ スぺク ト比と異なる第 2のァスぺク ト比を有する上記第 1 のデ一夕 レー ト と異なる第 2のデ一夕 レー トのデジタル画像信号に変換する ァスぺク ト比変換手段と、 上記ァスぺク 卜比変換手段から供給され たデジタル画像信号に対してデータ レー ト変換を施すこ と によ り、 上記第 2 のァスぺク ト比を有する上記第 1 のデータ レー 卜の出力デ ジタル画像信号を生成するデータ レー 卜変換手段とを備えたこ と を 特徴とする。

本発明に係るァスぺク ト比変換装置は、 上記入力デジタル画像信 号が、 第 1 の空間的サンプリ ング位相を有する上記第 1 のデ一夕 レ 一トの第 1 の入力デジタル画像信号と、 上記第 1 の入力デジタル画 像信号と空間的サンプリ ング位置が異なる第 2の空間的サンプリ ン グ位相を有する上記第 1 のデ一夕 レー 卜の第 2の入力デジタル画像 信号とからな り、 上記アスペク ト比変換手段は、 上記第 1 の入力デ ジタル画像信号を、 第 3の空間的サンプリ ング位相を有する上記第 1 のデータ レー 卜で上記第 2 のァスぺク ト比を有する第 1 の出力デ ジ夕ル画像信号に変換すると とも に、 上記第 2 の入力デジタル画像 信号を、 上記第 3 の空間的サンプ リ ング位相に対する位相差が、 上 記第 1 の入力デジタル画像信号の上記第 2の入力デジタル画像信号 に対する上記空間的サンプリ ング位置の違いに相当する第 4の空間 的サンプリ ング位相を有する上記第 1 のデータ レー トで上記第 2の アスペク ト比を有する第 2の出力デジタル画像信号に変換する こ と を特徴とする。

また、 本発明に係るアスペク ト比変換装置は、 上記第 1 の入力デ ジ夕ル画像信号と上記第 2の入力デジタル画像信号との空間的サン プリ ング位相差が 7Γであるこ とを特徴とする。

また、 本発明に係るアスペク ト比変換装置は、 上記第 1 の出力デ ジタル画像信号と上記第 2の出力デジタル画像信号との空間的サン プリ ング位相差が 7Γであるこ とを特徴とする。

また、 本発明に係るアスペク ト比変換装置は、 上記第 1 のァスぺ ク ト比が 1 6： 9 で、 上記第 2のアスペク ト比が 4： 3 であって、 上記ァスぺク ト比変換手段が、 上記入力デジタル画像信号に時間軸 変換を施すこ と によって、 上記第 2のァスぺク ト比を有する上記第 2 のデータ レー トのデジタル画像信号を形成する時間軸変換手段と、 上記時間軸変換手段から供給された上記デジタル画像信号に対して、 n を正の整数と して 4 n倍のオーバ一サンプリ ングと、 1 ノ 3 n倍 のダウ ンサンプリ ングとを実質的に行うデータ レー ト変換手段を備 える こ とを特徴とする。

さ ら に、 本発明に係るアスペク ト比変換装置は、 上記アスペク ト 比変換手段を赤青綠の色信号別に 3系統備え、 各色の信号毎に、 ァ スぺク 卜比の変換を行う こ と を特徴と する。

図面の簡単な説明 図 1 は、 本発明に係るァスぺク 卜比変換装置を適用 したデジタル ビデオカメ ラ装置の構成を示すプロ ヅ ク回路図である。

図 2 は、 上記デジタルビデオカメラ装置におけるァスぺク ト比変 換装置の周波数領域での動作を信号スペク ト ラム によ り模式的に示 す図である。

図 3 は、 上記デジタルビデオカメ ラ装置におけるァスぺク ト比変 換装置の動作を時間領域での動作をデータ列によ り模式的に示す図 である。

図 4 は、 本発明に係るァスぺク ト比変換装置の基本構成を示すブ ロ ヅ ク回路図である。

図 5 は、 上記ァスぺク 卜比変換装置における画枠の切 り 出 しの様 子を模式的に示す図である。

図 6 は、 上記ァスぺク ト比変換装置における画枠の切 り 出 しの夕 ィ ミ ングを模式的に示す図である。

図 7 は、 本発明に係るァスぺク ト比変換装置の具体的な構成を示 すブロ ッ ク回路図である。

図 8 は、 上記図 7 に示したァスぺク ト比変換装置の動作タイ ミ ン グを模式的に示す図である。

図 9 は、 上記図 8 に示した動作夕ィ ミ ングで動作する上記ァスぺ ク ト比変換装置におけるサンプリ ング レー ト変換部の各レジス夕の 各タ イ ミ ングにおける出力内容を模式的に示す図である。

図 1 0 は、 本発明に係るァスぺク ト比変換装置の他の構成を示す ブロ ッ ク回路図である。

図 1 1 は、 本発明に係るアスペク ト比変換装置の他の具体的な構 成を示すブロ ッ ク回路図である。

図 1 2 は、 上記図 1 1 に示 したァスぺク ト比変換装置の他の動作 タイ ミ ングを模式的に示す図である。

図 1 3 は、 上記図 1 2 に示 した動作夕ィ ミ ングで動作する上記ァ スぺク ト比変換装置におけるサンプリ ングレー ト変換部の各レジス 夕の各タイ ミ ングにおける出力内容を模式的に示す図である。

図 1 4は、 上記デジタルビデオカメ ラ装置におけるァスぺク ト比 変換装置のフ ィルタ係数の一例を示す図である。 図 1 5は、 上記デジタルビデオカメ ラ装置におけるァスぺク ト比 変換装置のフ ィ ル夕係数の他の例を示す図である。

図 1 6は、 本発明に係るァスぺク ト比変換装置の他の動作タイ ミ ングを模式的に示す図である。 発明を実,施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例について図面を参照 しながら詳細に説明 する。

また、 本発明に係るデジタルビデオカメ ラ装置は、 例えば図 1 に 示すよ う に構成される。

この図 1 に示したデジタル ビデオカ メラ装置は、 被写体像のそれ ぞれァスぺク ト比が 1 6 : 9の三原色画像を撮像する三枚の C C D イ メージセンサ 1 R， 1 G, I Bからなる撮像部 1 を備え、 上記各 C C Dイ メージセンサ 1 R， 1 G, I Bによ る撮像出力 と して、 上 記各 C C Dイ メージセ ンサ 1 R， 1 G, I Bから f _{s l} ( f _{s l} = 1 8 M H z ) レー トの転送クロ ッ クによ り 読み出された各色撮像信号 R ( f si ) , G ( f si ) , B ( f _{s l} ) がそれぞれアナログ信号処理部 2 R, 2 G, 2 Bを介 して、 AZ D変換器 3 R, 3 G, 3 Bに供給 され、 上記各色撮像信号 R ( f s! ) ， G ( f s. ) , B ( f _{s !} ) が上 記各 A/D変換器 3 R， 3 G, 3 Bによ り f _{s l}レー トの第 1のサン プリ ングクロ ックでデジタル化される よう になつている。

こ こで、 上記撮像部 1 は、 空間画素ずら し法を採用 してお り、 緑 色画像撮像用の C C Dイ メージセ ンサ 1 Gに対して、 画素の空間サ ンプリ ング周期 r s の 1 2だけ、 赤色画像撮像用および青色画像 撮像用の各 C C Dイ メ ージセ ンサ 1 R， 1 Bが水平方向にずら して 配置されている。 また、 上記三枚の C C Dイ メ ージセンサ 1 R， 1 G, 1 Bは、 それぞれ例えば 5 0万画素 C C Dイ メージセンサであ つて、 図示しないタイ ミ ングジエネ レー夕が発生する駆動ク ロ ッ ク によ り f _{s l} ( f s i = 1 8 M H z ) レー トで駆動され、 各色撮像信号 R, G, Bがそれぞれ f s ,レー ト で読み出されるよう になつている。 上記 C C Dイ メージセンサ 1 Gによ り 被写体像を空間サンプリ ング して得られる緑色撮像信号 G ( f s , ) の信号スペク トラムを図 2の ( A ) に示し、 また、 上記 C C Dイ メ ージセ ンサ 1 R, 1 Bによ り 被写体像を空間サンプリ ング して得られる赤色撮像信号 R ( f s , ) 及び青色撮像信号 R ( f s , ) の各信号スペク ト ラムを図 2の （ B ) に示してあるよう に、 上記緑色撮像信号 G ( f ) と赤色撮像信号

R ( f , ) 及び青色撮像信号 R ( f ) とは空間的サンプリ ング位 相が 7Γずれている。

ただ し、 上記緑色撮像信号 G ( f ) と、 赤色撮像信号 R ( f 及び青色撮像信号 R ( f s i ) に対する信号処理のためのク ロ ッ クの 位相は一致したものとなって いる。

また、 上記各アナログ信号処理部 2 R, 2 G， 2 Bでは、 上記各 C C Dイ メ ージセンサ 1 R, 1 G, 1 Bによ り得られた各色撮像信 号 R ( f _{s l} ) ， G ( f s , ) , B ( f _{s l} ) について、 相関二重サンプ リ ング （ CDS: Core late d Double S ampl ing )による ノ イズ除去、 ゲイ ン調整、 黒バランス、 白バラ ンスやシェーディ ング補正などの各種 レベル調整を含むアナログ信号処理を行う。

そ して、 上記各 AZD変換器 3 R, 3 G, 3 Bは、 上記各アナ口 グ色撮像信号 R ( f s ， G ( f s , ) , B ( f _{s l} ) のサンプリ ング レ一 卜 に等 しい f s iレ一 トで所定の位相を有する駆動ク ロ ヅ ク に同 期 した A/D変換処理を行う もので、 上記 f _{s l}レー 卜の各色撮像信 号 R ( f _{s l} ) ， G ( f s , ) , B ( f _{s l} ) を f _{s l}レー トでデジタル化 する。

また、 このデジタル ビデオカメ ラ装置は、 上記 AZD変換器 3 R, 3 G, 3 Bによ り デジタル化された各色デジタル画像信号 R ( f s i) ， G ( f s , ) , B ( f s . ) が供給される欠陥補正処理部 4を備え、 こ の欠陥補正処理部 4 によ り 上記各 C C Dイ メージセンサ 1 R, 1 G, 1 Bの欠陥画素に対する欠陥補正処理が施された各色デジタル 画像信号 R ( f _{S 1} ) , G ( f s i ) , B ( f _{s l} ) が、 本発明に係るァ スぺク ト比変換装置 1 0 0に供給されるよう になっている。

上記ァスぺク 卜比変換装置 1 0 0は、 それぞれ時間軸変換部 1 0 R， 1 0 G, 1 0 Bとデ一夕 レー ト変換部 2 0 R, 2 0 G, 2 0 B と出力選択スイ ッチ 3 0 R, 3 0 G, 3 0 Bからなる 3系統のァス ぺク ト if⁷変換部 1 0 0 R, 1 0 0 G, 1 0 0 Bを備える。

上記各時間軸変換部 1 0 R, 1 0 G， 1 0 Bは、 それぞれ F I F 0メ モ リ からな り、 上記欠陥補正処理部 4によ り 欠陥補正処理が施 された各色デジタル画像信号 R ( f _{S 1} ) ， G ( f s , ) , B ( f s i ) を第 1のサンブリ ングレー ト f s t のサンプリ ングク ロ ヅクで各 F I F Oメ モ リ に書き込み、 上記第 1の ク ロ ヅ ク周波数 f S i の書込 ク ロ ッ クを 4つに 1つ間引 く こ と によ り実質的に第 2のサンプリ ン グレー トすなわち （ 3 4 ) f s , レー ト に したク ロ ッ クを用いて 上記！¹ I F 0メ モ リ から各色デジタル画像信号を読み出すこ と によ り、 図 2の （ C ) ， （ D ) に示すよう な各信号スペク ト ラムを有す る第 2のアスペク ト比の各色デジタル画像信号 R ( f _{S 2} ) , G ( f S 2 ) , B ( f _S2) を生成する。

また、 上記データ レー ト変換部 2 0 R， 2 0 G， 2 0 Bは、 それ それフ ィルタ係数を出カレ一 卜 f S ！ で順次切 り換えてフ ィ ルタ リ ング処理を行う レジス夕前置型 F I Rフィル夕 によ り構成された レ 一卜 コ ンバータからな り、 上記第 2のァスぺク ト比の各色デジタル 画像信号 G ( f s₂ ) , B ( f _{S 2}) に対して、 図 2の （ E ) に示すよ う に f s 2 にゼロ点を有する M T F特性の補間フ ィ ルタ によ り 8倍オーバ一サンプ リ ングを行う こ と によ り、 実質的 に図 2の （ E ) 〜 （ I ) に示す処理を行う。 すなわち、 図 2の （ F ) , ( G ) に示すよ うな各信号スペク ト ラムを有する第 2のァスぺク ト比の各色撮像デ一夕 R ( 6 f s, ) ， G ( 6 f si ) , B ( 6 f s i ) を生成 し、 然る後に、 1 6 にダウンサンプリ ングする こ と によつ て、 第 2のアスペク ト比の各色デジタル画像信号 R ( f _{s l} ) , G ( f s . ) , B ( f _{s l} ) を生成する。

この と き、 空間画素ずら し法に対応 して、 緑色デジタル画像信号 G ( 6 f si ) に対 し赤色デジタル画像信号 R ( 6 f s . ) 及び青色デ ジタル画像信号 B ( 6 f s i ) を、 互い に 7Γだけずれた位相すなわち 空間画素ずら しに対応 した位相で 1 6 にダウ ンサンプリ ングを行 う こ と によ り、 図 2の （ H ) , ( I ) に示すよう な各信号スぺク 卜 ラムを有する第 2のァスぺク ト比の各色デジタル画像信号 R ( f si) ， G ( f s. ) , B ( f s i ) を生成する。 なお、 空間的サンプリ ング 位相が互いに 7Γずれて いる緑色デジタル画像信号 G ( 6 f s 1 ) と赤 色デジタル画像信号 R ( 6 f si ) 及び青色デジタル画像信号 B ( 6 f s , ) に対して、 信号処理のためのク ロ ヅ クの位相は一致したもの となっている。 すなわち、 上記データ レー ト変換部 2 0 R, 2 0 G， 2 0 Bでは、 上記各時間軸変換部 1 0 R， 1 0 G， 1 0 B によ り得られる第 2の アスペク ト比の各色デジタル画像信号 R ( f _S2 ) ， G ( f ) , B ( f ) について、 上記データ レー 卜変換部 2 0 G及びデータ レー 卜変換部 2 0 R, 2 0 Bの時間領域での各データ レー 卜変換動作を 図 3の （ A ) 及び （ B ) に示 してある よう に、 參印で示す （ 3 Z 4) f s レー トの各入力サンプル列に対 して 8倍オーバーサンプリ ン グを行う こ と によ り X 印で示す 6 f s ! レー トの 8倍オーバ一サン プル列を生成 し、 この 8倍オーバ一サンプル列から 6個おき にデー タ を取り 出すこ と によ り 1 6 にダウ ンサンプリ ングするこ と によ つて〇印で示すよ うな f s レ一 トの出力サンプル列を生成する。

こ こで、 上記データ レー ト変換部 2 0 R， 2 0 G, 2 0 Bにおけ る各データ レー ト変換動作では、 実際に出力する〇印で示した f s -. レー トの出力サンプル列の演算を行えばよ く、 出力サンプル列以 外のデ一夕の演算は無駄になるので、 上記オーバ一サンプリ ング及 びダウ ンサンプリ ングを全データ につ いてそのま ま行う必要はない。 このよ うな構成のァスぺク ト比変換装置 1 0 0では、 上記 3系統 のデータ レー ト変換部 2 0 R, 2 0 G, 2 0 Bにおいて、 空間画素 ずら しに対応した位相で実質的に 1 Z 6ダウ ンサンプリ ングを行う こ と によ り、 空間画素ずら し法を採用 した撮像部 1 によ り得られた 3原色信号をそれぞれ第 1のデ一タ レ一 卜 f s!でデジタル化 した 3 原色デジタル画像信号 R ( f _{S 1} ) , G ( f s, ) ， B ( f _{s l} ) につい て、 アスペク ト比変換を行う。 そ して、 このアスペク ト比変換装置 1 0 0は、 ユーザの指定によって切り 換えられる上記出力選択スィ ツチ 3 0 R, 3 0 G， 3 0 Bによ り選択される第 1のデータ レー ト f _{s l}で第 1のアスペク ト比の各色デジタル画像信号 R ( f s 1 ) , G ( f s i ) , B ( f s i ) 又は第 1のデ一夕 レー ト f _{s l}で第 2のァスぺ ク ト比の各色デジタル画像信号 R ( f _{S 1} ) ， G ( f si ) , B ( f s.) が上記 3系統のアスペク ト比変換部 1 0 0 R， 1 0 0 G, 1 0 0 B から出力されるよう になって いる。

このよう に、 このデジタル ビデオカ メラ装置では、 ユーザの指定 によ り上記出力選択スィ ヅチ 30 R, 3 0 G, 3 0 Bを切り換える こ と によって、 上記 3系統のアスペク ト比変換部 1 0 0 R, 1 0 0 G, 1 0 0 Bから第 1のデ一夕 レー ト f _{s l}で第 1のァスぺク ト比の 各色デジタル画像信号 R ( f _{s l} ) , G ( f s, ) , B ( f _{s l} ) 又は第 1のデータ レー ト f s で第 2のァスぺク 卜比の各色デジタル画像信 号 R ( f _{s l} ) , G ( f _{S 1} ) , B ( f _{s l} ) を出力する こ とができる。 上記 3系統のアスペク ト比変換部 1 0 0 R， 1 0 0 G, 1 0 0 Bか ら出力される第 1のァスぺク ト比又は第 2のァスぺク ト比の各色デ ジ夕ル画像信号 R ( f s , ) , G ( f _{S 1} ) , B ( f s！ ) は、 と も に第 1 のデ一夕 レー 卜 f _{S 1}の各色デジタル画像信号 R ( f s！ ) , G ( f s ι ) , B ( f _{s l} ) であるから、 後段においてク ロ ヅク レー ト を切 り 換える こ とな く、 デジタル信号処理を施すこ とが可能である。

そ して、 この実施例のデジタル ビデオカメ ラ装置は、 上記ァスぺ ク 卜比変換装置 1 0 0から第 1のデータ レー 卜 f _{S i}で第 1のァスぺ ク ト比又は第 2のアスペク ト比の各色デジタル画像信号 R ( f s, ) , G ( f si ) , B ( f si ) が供給されるデジタル信号処理部 5 を備え る。

上記デジタル信号処理部 5 は、 遅延メモ リ 5 1、 プリ プロセッサ 5 2及びエンコーダ 5 3などからなる。 上記遅延メ モ リ 5 1 は、 2チャ ンネルの遅延メ モ リ からな り、 上 記緑色デジタル画像信号 G ( f s, ) 及び赤色デジタル画像信号 R ( f s ) にそれぞれ 0 H (水平期間） ， 1 H, 2 Hの遅延量を与えた 各緑色デジタル画像信号 G₀H， G 1 H, G₂Hと各赤色デジタル画像信 号 R _{A H}， R , H, R 2Hを上記プ リプロセ ヅサ 5 2 に供給する。

また、 上記プリ プロセヅサ 5 2 は、 f _{s l}レー トのク ロ ヅ ク をマス 夕 クロ ッ ク と して動作して、 各色デジタル画像信号 R ( f _{s l} ) ， G ( f S 1 ) , B ( f s i ) に対して、 画像強調処理、 ペデスタル付加、 ガンマ， ニーなどの非線形処理や リニアマ ト リ クス処理を行い、 さ ら に、 上記撮像部 1 における空間画素ずら し法に対応する周知の高 解像度化の処理を行い、 マ ト リ ク ス演算処理によって上記各色デジ 夕ル画像信号 R ( f _{S 1} ) ， G ( f s, ) , B ( f _{s l} ) から高解像度モ 二夕用の各デジタル画像信号 V F — Y ( f si ) , D T L — 0 ( f ει) ， D T L— Ε ( f s 1 ) を生成する と と もに輝度データ Y ( f s . ) と 2つの色差デ一夕 R — Y ( f _{s l} ) , B — Y C B ( f _{s l} ) を生成 して 上記エンコーダ 5 3 に供給する。

さ ら に、 上記エンコーダ 5 3 は、 各デジタル画像信号 V F— Y ( f _{s l} ) ， D T L - 0 ( f s 1 ) , D T L — E ( f _{s l} ) から高解像度乇 二夕用のデジタル画像信号 V B S ( 2 f s, ) を生成する と と も に、 色差デ一夕 R— Y ( f _{S 1} ) , B— Y C B ( f s, ) から色信号 C ( f s： / 2, f _{S 1}Z 2 ) を生成する。

そ して、 上記プ リプロセッサ 5 2によ り生成された輝度データ Y

( f 8 1 ) と 2つの色差データ R— Y ( f S ! ) , B— Y ( f S！ ) は、

D /A変換部 6 によ り アナロ グ化され、 アナログコンポーネ ン 卜信 号 Y， R— Y/U, B — YZVと して 口一パスフ ィ ル夕 7を介して 出力される。 また、 上記プリ プロセッサ 5 2 によ り生成された輝度 データ Y ( f s , ) と上記エンコーダ 5 3 によ り生成された色信号 C ( f s 1 / 2, f _{s l}Z 2 ) は、 レー ト コ ンパ一夕 7 によ り f _{S 2}レー ト のデジタル画像信号 Y ( f S 2 ) + C ( f 52 / 2, f _S2/ 2 ) に変換 されて、 図示しないデジタル V T Rに供給される。 さ ら に、 上記ェ ンコーダ 5 3 によ り生成されたデジタル画像信号 V B S ( 2 f s i ) は、 口一パスフ ィ ルタ 9 を介 して図示 しない高解像度モニタ に供給 される。

次に、 本発明に係るァスぺク ト比変換装置について説明する。 本発明に係るァスぺク ト比変換装置は、 基本構成を図 4に示して あるよ う に、 縦続接続された時間軸変換部 1 0 とデ一タ レ一 ト変換 部 2 0 とからなる。 このアスペク ト比変換装置は、 図 1 に示 した時 間軸変換部 1 0 R， 1 0 G, 1 0 B及びデ一夕 レー ト変換部 2 0 R, 2 0 G, 2 0 Bの各色の画像信号に対応して設け られている。

この図 4に示したァスぺク ト比変換装置は、 第 1のァスぺク ト比 (例えば 1 6 : 9 ) の画枠のデジタル画像信号 Video inを第 2のァ スぺク ト比 （例えば 4： 3 ) の画枠のデジ夕ル画像信号 Video out に変換するものであって、 第 1のデ一夕 レ一 トの上記デジタル画像 信号 Video inが上記時間軸変換部 1 0 に入力される。

上記時間軸変換部 1 0は、 上記第 1 のァスぺク ト比の画枠の第 1 のデータ レー トのデジタル画像信号 Video inに時間軸変換処理を施 すこ と によ り、 第 2のァスぺク ト比の画枠の第 2のデータ レ一 トの デジタル画像信号を生成する。

この時間軸変換部 1 0は、 例えば、 上記デジタル画像信号 Video inのデ一夕 レー 卜 に等 しい第 1のクロ ヅ ク周波数 f s！ を有する書 込クロ ッ ク と、 上記第 1のク ロ ヅ ク周波数： f s , の 3 Z 4倍の第 2 のクロ ッ ク周波数： s ₂ = ( 3 / 4 ) f s 1 を有する読出ク ロ ヅ ク によ り、 メ モ リセルの書き达みと読み出 しが独立に行われる F I F 0メ モ リ からなる。 この時間軸変換部 1 0では、 上記第 1のァスぺ ク 卜比 （ 1 6： 9 ) のデジ夕ル画像信号 Video inを第 1 のク ロ ッ ク レ一 卜の書込クロ ッ クで F I F Oメ モ リ に書き込み、 この F I F O メ モ リ から上記デジ夕ル画像信号 Video inを第 2のク ロ ヅ ク レー ト の読出クロ ヅ クで読み出すこ とによ り、 図 5及び図 6 に示すよ う に 第 1のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の画枠から第 2のアスペク ト比 （ 4： 3 ) の画枠を切 り 出 して、 上記第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) のデジタル画像信号を上記第 2のデ一夕 レー トで出力する 4 3倍 の時間軸伸長処理を行う。 上記第 1のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の 画枠か ら第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画枠を切 り 出す位置は、 F I F O長さ を設定するこ と によ り指定される。

こ こで、 図 6 において、 L 1は、 第 2のアスペク ト比 （ 4： 3 ) のデジタル画像信号の 1 H分の有効データ数に対応する F I F O段 数であ り、 L 2は、 第 1のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) のデジタル画 像信号の 1 H分の有効デ一夕数に対応する F I F O段数である。 そ して、 上記 F I F O長さを L l + αと して、 画枠切 り 出 し位置を指 定 している。

また、 上記データ レー ト変換部 20 は、 上記時間軸変換部 1 にお いて上記第 1のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の画枠の第 1のデータ レ 一トのデジ夕ル画像信号 Video inに時間軸変換処理を施すこ と によ り生成された第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画枠の第 2のデータ レー ト のデジタル画像信号に対して、 3 : 4の変換比率のデ一タ レ ー ト変換処理を行う こ と によ り、 3 : 4の変換比率のデータ レー ト 変換処理を行い、 第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画枠の第 1のデ —夕 レー 卜のデジタル画像信号を生成する。

このデータ レー ト変換部 2 0は、 例えば特開平 6 — 6 8 1 0号公 報などに開示されているフ ィ ル夕係数を出力 レー トで順次切 り換え てフ ィ ルタ リ ング処理を行う レー ト コ ンバ一 ト フ ィ ルタからな り、 上記時間軸変換部 1 0 によ り 生成された 4: 3の第 2のァスぺク ト 比の画枠のデジタル画像信号すなわち第 2のデータ レ一 卜のデジ夕 ル画像信号に対して、 正の整数 II を例えば 2 と して、 実質的に 4 n

( = 8 ) 倍オーバ一サンプリ ング と l / 3 n ( = 1 / 6 ) ダウ ンサ ンプリ ングを行う こ と によ り、 3 : 4の変換比率のデータ レー ト変 換処理を行い、 第 1のデ一夕 レー トで 4 : 3の第 2のアスペク ト比 の画枠のデジタル画像信号 Video out を生成する。 なお、 フ ィル夕 係数を出力レー 卜 で順次切り 換えてフ ィル夕 リ ング処理を行う レー ト コ ンバー ト フ ィ ル夕は、 レ ジス 夕前置型 F I Rフ ィ ル夕やレジス タ後置型 F I Rフ ィ ル夕 によ り構成される。

このよう に、 本発明に係るアスペク ト比変換装置では、 上記時間 軸変換部 1 0 において、 第 1 のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の画像を 示す第 1のデ一夕 レ一 卜のデジタル画像信号に 4ノ 3倍の時間軸変 換処理を施すこ と によ り、 第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画像を 示す第 2のデータ レー 卜のデジタル画像信号を生成 し、 上記データ レー ト変換部 2 0 において、 上記第 2のデータ レー トのデジタル画 像信号に 3 : 4の変換比率のデータ レー ト変換処理を施すこ と によ り、 第 1のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の画像を示す第 1のデ一夕 レ ー トのデジタル画像信号から第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画像 を示す第 1のデータ レー トのデジタル画像信号を生成するこ とがで きる。 こ こで、 上記デ一夕 レー ト変換部 2 0では、 上記時間軸変換 部 1 0 によ り生成された第 2のデ一夕 レ一 トのデジタル画像信号に 対 して、 実質的に 4 n倍オーバ一サンプリ ングと l Z 3 nダウ ンサ ンブリ ングを行う こ と によ り、 3 : 4の変換比率のデータ レー ト変 換を行う こ とができる。

次に、 本発明に係るァスぺク ト比変換装置の具体的な実施例につ いて説明する。

本発明に係るァスぺク 卜比変換装置は、 例えば図 7 に具体的な実 施例を示してあるよう に、 F I F Oメ モ リ を用いた時間軸変換部 1 0 と レ ジスタ前置型 F I Rフ ィルタを用いたデータ レー 卜変換部 2 0 とからなる。

このアスペク ト比変換装置は、 第 1 のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の画枠のデジタル画像信号 Video inを第 2のアスペク ト比 （ 4 : 3) の画枠のデジタル画像信号 Video out に変換するものであって、 第 1のデ一夕 レー トの上記デジタル画像信号 Video inが上記時間軸変 換部 1 0の F I F Oメ モ リ を構成 して いるメ モ リ セル 1 1 に入力さ れるよ う になって.いる。

このァスぺク ト比変換装置にお いて、 上記時間軸変換部 1 0は、 上記メ モ リセル 1 1 と書込ァ ド レ ス発生部 1 2 と読出ァ ド レ ス発生 部 1 3 によ り構成 した F I F Oメ モ リ からな り、 上記入力デジタル 画像信号 Video inのデ一夕 レ一 ト に等 しい第 1のク ロ ッ ク周波数 f s 1 を有する書込クロ ヅ クが上記メ モ リセル 1 1 と書込ア ド レス発 生部 1 2 に供給されて いると とも に、 上記第 1のク ロ ッ ク周波数 f s ！ の 3 4倍の第 2のクロ ヅ ク周波数 f s ₂ = ( 3 / 4 ) f s i を有する読出クロ ッ クが上記メ モ リセル 1 1 と読出ア ド レス発生部 1 3 に供給されている。

上記書込ァ ド レ ス発生部 1 2は、 上記第 1 のク ロ ッ ク周波数 f s の書込ク ロ ヅ ク に同期 した書込ア ド レスを順次生成 し、 この書込 ア ド レスを上記メ モ リ セル 1 1 に与える。 これによ り、 上記メ モ リ セル 1 1 には、 上記入力デジタル画像信号 V ideo inが第 1のクロ ヅ ク周波数 f s , で順次書き込まれる。 こ こで、 上記書込ア ド レス発 生部 1 2は、 リセヅ 卜 パルス Resetlによ り 1 H周期で リ セヅ ト され るよ ό になっている。

また、 上記読出ア ド レス発生部 1 3は、 上記第 2のク ロ ヅ ク周波 数 f s ₂ の読出ク ロ ヅ ク に同期 した読出ア ド レス を順次生成 し、 こ の読出ア ド レスを上記メ モ リ セル 1 1 に与える。 これによ り、 上記 メ モ リ セル 1 1からは、 図 8 に示すよ う に、 上記第 2のク ロ ヅ ク周 波数 f s ₂ でデジタル画像信号が順次読み出される。 すなわち、 第 2のデータ レ一 卜のデジタル画像信号が得られる。 こ こで、 上記読 出ァ ド レス発生部 1 3は、 リ セヅ ト パルス Reset2によ り 1水平期間 周期で リセヅ ト されるよう になつている。

また、 上記データ レー ト変換部 2 0 は、 縦続接続された 4段の レ ジス夕 2 1〜 2 4 と、 上記レ ジスタ 2 1〜 2 4による各遅延出力に フ ィルタ係数をそれぞれ乗算する 4個の乗算器 2 5〜 2 8 と、 上記 乗算器 2 5〜 2 8 によ る各遅延出力を加算する加算器 2 9 によ り構 成 した レジス タ前置型 F I Rフ ィ ルタからな り、 上記時間軸変換部 1 0 によ り生成された第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画枠の第 2 のデータ レー トのデジタル画像信号が上記 4段のレジス夕 2 1〜 2 4を介して各乗算器 2 5〜 2 8に供給されるよう になっている。 このデータ レー ト変換部 2 0は、 第 1のク ロ ヅ ク周波数 f s t の ク ロ ヅ ク によ り動作して、 上記乗算器 2 5〜 2 8 に与えるフ ィルタ 係数を出力レー トで順次切り 換えるこ とで、 実質的に 8倍オーバ一 サンプリ ングと 1ノ 6ダウンサンプリ ングを行う こ と によ り、 3 : 4の変換比率のデータ レー ト変換処理を行い、 第 1のデ一夕 レー ト で第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画枠のデジ夕ル画像信号 Video out を生成する。

この実施例のァスぺク ト比変換装置において、 上記データ レー 卜 変換部 2 0の上記 4段のレジス夕 2 1 〜 2 4では、 上記第 2のデー 夕 レー トすなわち （ 3 4 ) f s レー トのデジタル画像信号を上 記第 1のクロ ヅ ク周波数 f s t のクロ ックでサンプリ ングする こ と になるので、 上記 4段のレジス夕 2 1 〜 2 4の内容は、 図 9 に示す よ う に、 上記クロ ヅ クのタイ ミ ングを t O, t 1, t 2, t 3, t 4 - · ' と して、 4つに 1つ重複する。 従って、 重複したデジタル 画像信号に対 しては、 上記乗算器 2 5 〜 2 8 に与えるフ ィル夕係数 を 〔 0〕 と して、 残り の 3個の乗算器の演算結果を有効と してフ ィ ル夕演算を行う こ と になる。

また、 本発明に係るアスペク ト比変換装置は、 例えば図 1 0 に示 すよう に構成される。

この図 1 0 に示 したァスぺク ト比変換装置は、 第 1のァスぺク ト 比 （例えば 1 6： 9 ) の画枠のデジタル画像信号 Video inを第 2の アスペク ト比 （例えば 4: 3 ) の画枠のデジ夕ル画像信号 Video ou t に変換するものであって、 第 1 のデ一夕 レー ト の上記デジタル画 像信号 Video inが上記時間軸変換部 1 0に入力される。

上記時間軸変換部 1 0は、 上記第 1 のァスぺク ト比の画枠の第 1 のデ—夕 レ— 卜のデジタル画像信号 Video inに時間軸変換処理を施 すこ と によ り、 第 2のァスぺク ト比の画枠の第 2のデータ レー ト の デジタル画像信号を生成する。

この時間軸変換部 1 0は、 例えば、 上記デジタル画像信号 Video inのデータ レ一 ト に等 しい第 1のク ロ ヅ ク周波数 f S i を有する書 込クロ ッ ク と読出クロ ヅクに よ り、 メ モ リセルの書き込みと読み出 しが独立行われる F I F Oメ モ リ からなる。

この時間軸変換部 1 0では、 上記第 1のク ロ ッ ク周波数 f s , の 書込ク ロ ヅ ク及び読出ク ロ ヅ ク と とも にデ一夕の読み出 しを制御す るイ ネ一ブル信号が供給され、 上記読出クロ ッ ク による F I F Oメ モ リ のメ モ リ セルからデータの読み出 しを上記ィ ネーブル信号によ り 4回に 1回停止させるよう に して、 上記第 1のアスペク ト比 （ 1 6： 9 ) のデジタル画像信号 Video inを第 1のク ロ ッ ク レー 卜の書 込ク ロ ッ クで F I F Oメ モ リ に書き込み、 上記読出ク ロ ッ ク によ る 上記 F I F Oメ モ リ のメ モ リ セルからデ一夕の読み出 しを上記イ ネ 一ブル信号によ り 4回に 1回停止させるよう に して、 上記 F I F O メ モ リ から上記デジタル画像信号 Video inを実質的に第 2のク ロ ッ ク レー トで読み出すこ と によ り、 第 1 のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の画枠から第 2のアスペク ト比 （ 4 : 3 ) の画枠を切り 出 して、 上 記第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) のデジタル画像信号を上記第 2の データ レー 卜で出力する 4ノ 3倍の時間軸伸長処理を行う。

また、 上記デ一夕 レー ト変換部 2 0 は、 上記時間軸変換部 1 0 に おいて上記第 1のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の画枠の第 1のデータ レ一 卜のデジタル画像信号 Video inに時間軸変換処理を施すこ と に よ り生成された第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画枠の第 2のデー 夕 レ一 卜のデジタル画像信号に対 して、 正の整数 nを例えば 2 と し て、 実質的に 4 n ( = 8 ) 倍オーバーサンプリ ングと l Z 3 n ( = 1 Z 6 ) ダウ ンサンプリ ングを行う こ と によ り、 3 : 4の変換比率 のデータ レー ト変換処理を行い、 第 1 のデ一夕 レー トで 4: 3の第 2のァスぺク ト比の画枠のデジタル画像信号 Video out を生成する。 上記ァスぺク ト比変換装置は、 例えば図 1 1 に具体的な構成を示 してあるよう に、 F I F 0メ モ リ を用 いた時間軸変換部 1 0 と レ ジ ス夕前置型 F I Rフ ィ ル夕を用いたデータ レー ト変換部 2 0 とか ら なる。

このアスペク ト比変換装置は、 第 1 のアスペク ト比 （ 1 6 : 9 ) の画枠のデジタル画像信号 Video inを第 2のアスペク ト比 （ 4: 3) の画枠のデジタル画像信号 Video out に変換するものであって、 第 1のデ一夕 レー 卜の上記デジタル画像信号 Video inが上記時間軸変 換部 1 0の F I F Oメ モ リ を構成 して いるメ モ リ セル 1 1 に入力さ れるよ う になっている。

このァスぺク ト比変換装置にお いて、 上記時間軸変換部 1 0は、 上記メ モ リセル 1 1 と書込ァ ド レ ス発生部 1 2 と読出ァ ド レス発生 部 1 3 によ り構成 した F I F Oメ モ リ からな り、 上記入力デジタル 画像信号 Video inのデータ レ一 ト に等 しい第 1のクロ ヅ ク周波数 f s 1 を有する書込クロ ヅ クが上記メモ リセル 1 1 と書込ア ド レス発 生部 1 2 に供給されていると とも に、 上記第 1のク ロ ヅ ク周波数 f s ！ を有する読出クロ ヅ クが上記メモ リセル 1 1 と読出ア ド レス発 生部 1 3 に供給されている。 さ ら に、 上記読出ク ロ ヅ ク による上記 メ モ リ セル 1 1からのデ一夕の読み出 しを制御するィ ネーブル信号 が上記メ モ リ セル 1 1 に供給されている。 上記書込ア ド レ ス発生部 1 2は、 上記第 1のク ロ ッ ク周波数 f s -: の書込クロ ッ ク に同期 した書込ア ド レスを順次生成 し、 この書込 ア ド レスを上記メ モ リ セル 1 1 に与える。 これによ り、 上記メ モ リ セル 1 1 には、 上記入力デジタル画像信号 Video inが第 1のク ロ ヅ ク周波数 f s , で順次書き込まれる。 ここで、 上記書込ア ド レス発 生部 1 2は、 リセヅ ト パルス Resetlによ り 1水平周期で リセヅ ト さ れるよ う になっている。

また、 上記読出ア ド レ ス発生部 1 3 は、 上記第 1のク ロ ヅ ク周波 数 f s , の読出ク ロ ッ ク に同期 した読出ア ド レ ス を順次生成 し、 こ の読出ア ド レスを上記メ モ リ セル 1 1 に与える。 そ して、 図 1 2 に 示すよ う に、 上記第 1のクロ ヅク周波数 f s , の読出ク ロ ヅ ク によ る F I F Oメ モ リ のメ モ リセル 1 1か らデ一夕の読み出 しを上記ィ ネーブル信号によ り 4回に 1 回停止させて実質的に （ 3 4 ) f s ： レー ト にするこ と によ り、 上記メモ リセル 1 1からは、 実質的に 第 2のデ一タ レ一 卜でデジタル画像信号を順次読み出す。 こ こで、 上記読出ア ド レ ス発生部 1 3 は、 リセ ッ トパルス Reset2によ り 1水 平期間周期でリセ ヅ ト される よう になつている。

また、 上記データ レー ト変換部 2 0 は、 縦続接続された 4段の レ ジス夕 2 1〜 24 と、 上記レ ジス夕 2 1 ~ 2 4 による各遅延出力に フ ィル夕係数をそれぞれ乗算する 4個の乗算器 2 5〜 2 8 と、 上記 乗算器 2 5 - 2 8 による各遅延出力を加算する加算器 2 9 によ り構 成 した レジスタ前置型 F I Rフィ ル夕からな り、 上記時間軸変換部 1 0 によ り生成された第 2のアスペク ト比 （ 4: 3 ) の画枠の第 2 のデータ レー トのデジタル画像信号が上記 4段の レジスタ 2 1 ~ 2 4を介して各乗算器 2 5〜 2 8 に供給されるよう になっている。 のデ一夕 レー ト変換部 2 0は、 第 1のク ロ ッ ク周波数 f s t の ク ロ ヅ ク によ り動作して、 上記乗算器 2 5〜 2 8 に与えるフ ィルタ 係数を出カレ一 卜で順次切り換えるこ とで、 実質的に 8倍オーバー サンプリ ングと 1 Z 6ダウンサンプリ ングを行う こ と によ り、 3: 4の変換比率のデータ レー ト変換処理を行い、 第 1のデータ レー ト で第 2のアスペク ト比 （ 4： 3 ) の画枠のデジタル画像信号 Video out を生成する。

この実施例のァスぺク ト比変換装置において、 上記データ レー 卜 変換部 2 0の上記 4段の レジス夕 2 1 〜 24では、 上記第 1のク ロ ヅ ク周波数 f s！ の読出クロ ヅ ク によ るデータの読み出 しを 4回に 1か停止するこ と によ り実質的に第 2のデ一タ レ一 卜 と したデジ夕 ル画像信号を、 上記第 1のク ロ ッ ク周波数 f s， のク ロ ヅクでサン プ リ ングする こ と になるので、 上記 4段のレ ジス夕 2 1 〜 2 4の内 容は、 図 1 3 に示すよ う に、 全て異な るもの になる。 これよ り、 上 記 4個の乗算器 2 5 ~ 2 8を常に有効に動作させて、 効率よ く フ ィ ル夕演算を行う こ とができる。

こ こで、 上記レジス夕前置型 F I Rフィルタ によ り構成されたデ —夕 レー ト変換部 2 0 R, 2 0 G, 2 0 Bには、 係数 C O E l〜 C 0 E 4 と して、 例えば図 1 4又は図 1 5に示す値がクロ ッ ク に応じ て順次切 り換え られて供給される。 この例では、 各タイ ミ ングにお ける各係数 C O E 1〜 C 0 E 4の値の総和が全て等 し く 6 4になつ ている。

この実施例では、 上記撮像部 1が空間画素ずら し法を採用 して構 成されてお り、 緑色画像撮像用の C C Dイ メ ージセンサ 1 Gに対 し て赤色画像撮像用および青色画像撮像用の各 C C Dイ メ ージセンサ 1 R, I Bが画素の空間サンプリ ング周期 T s の 1 / 2だけ水平方 向にずら して配置されている。

そこで、 上記データ レー ト変換部 2 O Gに上記図 1 4 と図 1 5の —方に示す係数 C 0 E 1〜 C 0 E 4を適用 し、 ま た、 上記デ一タ レ - ト変換部 2 O R, 2 O Bに上記図 1 4と図 1 5の一方に示す係数 C 0 E 1 ~ C 0 E 4を適用する。 上記データ レー ト変換部 2 0 R, 2 0 G, 2 0 Bの各タイ ミ ングにおける各係数 C O E ；! 〜 C 0 E 4 の値の総和は、 上述のよう に全て等し く なされて いる。 このよう に する こ と によ り、 上記デ一タ レ一 ト変換部 2 0 Gから得られるデジ 夕ル画像信号の空間的サンプ リ ング位相と、 上記デ一夕 レー 卜変換 部 2 0 R, 2 O Bから得られるデジタル画像信号の空間的サンプリ ング位相とが 7Γ異なる こ と にな り、 空間画素ずら し法に対応 したフ ィ ル夕 リ ング処理を施すこ とができる。

また、 この実施例のアスペク ト比変換装置では、 上記イ ネ一ブル 信号によ り データの読み出 し 4回 に 1 回停止させて実質的に （ 3 / 4 ) f s , レー ト にするこ と によ り、 上記メ モ リ セル 1 1から実質 的に第 2のデータ レー トでデジタル画像信号を順次読み出すよう に したが、 上記イ ネ一ブル信号によ る読み出 し制御に代えて、 図 7 に 示すよ う に、 上記第 1 のクロ ヅ ク周波数 f s ! の書込ク ロ ヅ クを 4 つに 1つ間引 く こ と によ り実質的に上記第 2のク ロ ック周波数すな わち （ 3 4 ) f s , レー ト に した読出ク ロ ッ ク を上記時間軸変換 部 1 0 を構成 している F I F Oメ モ リ に供給するよう に しても、 上 記メ モ リセル 1 1から実質的に上記第 2のデ一夕 レー トでデジタル 画像信号を順次読み出すこ とができる。 そ して、 上記第 2のデータ レー 卜のデジタル画像信号を上記データ レー ト変換部 2 0 に上記読 出クロ ッ クで取り込むよう にする こ と によ り、 上記 4段のレジス夕 2 1 〜 2 4の内容は全て異なるものにな り、 上記 4個の乗算器 2 5 〜 2 8 を常に有効に動作させて、 効率よ く フ ィルタ演算を行う こ と ができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . アナロ グ撮像信号を出力する撮像手段と、

上記アナロ グ撮像信号を第 1 のァスぺク ト比を有する第 1 のデー 夕 レー トの入力デジタル画像信号に変換するアナログ /デジタル変 換手段と、

上記入力デジタル画像信号を、 上記第 1 のァスぺク 卜比と異なる 第 2のァスぺク ト比を有する上記第 1 のデータ レ一 トの出力デジ夕 ル画像信号に変換するァスぺク ト比変換手段と

を備えたこ とを特徴とするデジタル ビデオカメ ラ装置。

2. 上記撮像手段は、 空間画素ずら し法によって、 上記第 1 のデ —夕 レー ト と等 しい第 1 のサンプ リ ングレー トの第 1 のアナログ撮 像信号と、 上記第 1 のアナロ グ撮像信号と空間的サンプ リ ング位置 が異なる上記第 1 のサンプリ ング レー 卜の第 2のアナロ グ撮像信号 と を出力 し、

上記アナログノデジタル変換手段は、 上記第 1 のアナログ撮像信 号を第 1 の空間的サンプリ ング位相を有する第 1 のデ一タ レ一トの 第 1 の入力デジタル画像信号に変換すると と も に、 上記第 2 のアナ ロ グ撮像信号を、 上記第 1 の空間的サンプリ ング位相に対する位相 差が、 上記第 1 のアナログ撮像信号の上記第 2のアナロ グ撮像信号 に対する上記空間的サンプリ ング位置の違いに相当する第 2 の空間 的サンプリ ング位相を有する第 1 のデ一夕 レー トの第 2 の入力デジ タル画像信号に変換し、

上記ァスぺク ト比変換手段は、 上記第 1 の入力デジタル画像信号 を、 第 3の空間的サンプリ ング位相を有する上記第 1 のデータ レー 卜で第 2のァスぺク ト比を有する第 1 の出力デジタル画像信号に変 換し、 上記第 2の入力デジタル画像信号を、 上記第 3 の空間的サン プリ ング位相に対する位相差が、 上記第 1 のアナログ撮像信号の上 記第 2 のアナログ撮像信号に対する上記空間的サンプリ ング位置の 違いに相当する第 4の空間的サンプリ ング位相を有する上記第 1 の デ一夕 レー トで第 2のァスぺク ト比を有する第 2 の出力デジタル画 像信号に変換する

こ と を特徴とする請求項 1 記載のデジタル ビデオカメ ラ装置。

3. 上記第 1 のアナログ撮像信号と上記第 2のアナロ グ撮像信号 との空間的サンプリ ング位相差が 7Γである

こ と を特徴とする請求項 2記載のデジタルビデオカメ ラ装置。

4. 上記第 1 の出力デジタル画像信号と上記第 2の出力デジタル 画像信号との空間的サンプリ ング位相差が 7Γである

こ と を特徴とする請求項 3記載のデジタルビデオカメ ラ装置。

5. 上記入力デジタル画像信号と上記出力デジタル画像信号とを選 択的に出力する選択手段をさ らに備えた

こ と を特徴とする請求項 1 記載のデジタル ビデオカメ ラ装置。

6. 上記選択手段によって選択されたデジタル画像信号に対 して、 上記第 1 のデータ レー 卜 と関連したク ロ ヅ ク レー 卜で信号処理を行 う信号処理手段をさ ら に備えた

こ と を特徴とする請求項 1 記載のデジタル ビデオカメ ラ装置。

7. 上記信号処理手段は、 上記第 1 のデータ レー トの整数倍のク ロ ッ ク レー トで信号処理を行う こ と を特徴とする請求項 6記載のデジ タルビデオカメ ラ装置。

8. 上記第 1 のアスペク ト比が 1 6 : 9 で、 上記第 2 のァスぺク ト比が 4： 3 であって、

上記ァスぺク 卜比変換手段は、

上記入力デジタル画像信号に時間軸変換を施すこ と によって、 上 記第 2 のァスぺク ト比を有する上記第 1 のデ一夕 レ一 ト と異なる第 2 のデ一夕 レー トのデジタル画像信号を形成する時間軸変換手段と、 上記時間軸変換手段から供給された上記デジタル画像信号に対し て、 n を正の整数と して 4 n倍のオー バーサンプ リ ングと、 1 Z 3 n倍のダウ ンサンプリ ングと を実質的に行う デ一夕 レー ト変換手段 を備える

こ とを特徴とする請求項 1 に記載のデジタルビデオカメ ラ装置。

9. 上記撮像手段と上記アナログ デジタル変換手段と上記ァスぺ ク ト比変換手段と を赤青緑の色信号別に 3系統備え、

各色の信号毎に、 ァスぺク ト比の変換を行う こ とを特徴とする請 求項 1 に記載のデジタルビデオカ メ ラ装置。

1 0. 上記アスペク ト比変換手段は、

上記入力デジタル画像信号を上記第 1 のデータ レー ト と等 しい第 1 のク ロ ッ ク レー 卜で書き込み、 実質的に上記第 1 のク ロ ヅ ク レー ト と異なる第 2のクロ ヅク レー 卜 となるよう に間引かれた上記第 1 のク ロ ッ ク レー トの信号によって読み出しを行い実質的に上記第 2 のクロ ヅ ク レー ト と等 しい第 2のデータ レー トのデジタル画像信号 を出力する記憶手段と、

上記記憶手段から出力された上記第 2のデ一夕 レー トの上記デジ タル画像信号を、 上記第 1 のデータ レー 卜の上記出力デジタル画像 信号に変換するデ一夕 レー ト変換手段と からなるこ とを特徴とする請求項 1 に記載のデジタル ビデオカメ ラ装置。

1 1. 第 1 のアスペク ト比を有する第 1 のデ一夕 レー トの入力デ ジ夕ル画像信号を、 上記第 1 のァスぺク 卜比と異なる第 2のァスぺ ク ト比を有する上記第 1 のデ一夕 レ一 ト と異なる第 2のデータ レー トのデジタル画像信号に変換するアスペク ト比変換手段と、

上記アスペク ト比変換手段から供給されたデジタル画像信号に対 してデ一夕 レー ト変換を施すこ と によ り、 上記第 2のァスぺク ト比 を有する上記第 1 のデータ レー ト の出力デジタル画像信号を生成す るデータ レー ト変換手段と

を備えたこ とを特徴とするァスぺク ト比変換装置。

1 2. 上記入力デジタル画像信号が、 第 1 の空間的サンプリ ング 位相を有する上記第 1 のデータ レー ト の第 1 の入力デジタル画像信 号と、 上記第 1 の入力デジタル画像信号と空間的サンプリ ング位置 が異なる第 2の空間的サンプ リ ング位相を有する上記第 1 のデータ レー 卜の第 2 の入力デジタル画像信号とからな り、

上記ァスぺク ト比変換手段は、 上記第 1 の入力デジタル画像信号 を、 第 3の空間的サンプリ ング位相を有する上記第 1 のデータ レ一 卜で上記第 2 のァスぺク ト比を有する第 1 の出力デジタル画像信号 に変換する と とも に、 上記第 2の入力デジタル画像信号を、 上記第 3 の空間的サンプリ ング位相に対する位相差が、 上記第 1 の入力デ ジ夕ル画像信号の上記第 2の入力デジタル画像信号に対する上記空 間的サンプリ ング位置の違い に相当する第 4の空間的サンプリ ング 位相を有する上記第 1 のデータ レー 卜で上記第 2 のァスぺク ト比を 有する第 2の出力デジタル画像信号に変換する こ と を特徴とする請求項 1 1記載のアスペク ト比変換装置。

1 3. 上記第 1 の入力デジタル画像信号と上記第 2 の入力デジ夕 ル画像信号との空間的サンプ リ ング位相差が 7Γである

こ と を特徴とする請求項 1 1記載のァスぺク 卜比変換装置。

1 . 上記第 1 の出力デジタル画像信号と上記第 2 の出力デジ夕 ル画像信号との空間的サンプ リ ング位相差が 7Γである こ とを特徴と する請求項 1 2記載のァスぺク ト比変換装置。

1 5. 上記第 1 のアスペク ト比が 1 6 : 9 で、 上記第 2のァスぺ ク ト比が 4： 3であって、

上記ァスぺク ト比変換手段は、

上記入力デジタル画像信号に時間軸変換を施すこ と によって、 上 記第 2 のァスぺク ト比を有する上記第 2のデータ レ一 卜のデジタル 画像信号を形成する時間軸変換手段と、

上記時間軸変換手段から供給さ れた上記デジタル画像信号に対 し て、 n を正の整数と して 4 n倍のオーバ一サンプリ ングと、 1 3 n倍のダウンサンプリ ングと を実質的に行うデータ レー 卜変換手段 を備えるこ と を特徴とする請求項 1 1 に記載のァスぺク 卜比変換装 置。

1 6. 上記ァスぺク 卜比変換手段を赤青緑の色信号別に 3系統備 え、

各色の信号毎に、 ァスぺク ト比の変換を行う こ とを特徴とする請 求項 1 1 に記載のアスペク ト比変換装置。