JP3096756B2 - 画像変換装置 - Google Patents

画像変換装置

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JP3096756B2
JP3096756B2 JP06188116A JP18811694A JP3096756B2 JP 3096756 B2 JP3096756 B2 JP 3096756B2 JP 06188116 A JP06188116 A JP 06188116A JP 18811694 A JP18811694 A JP 18811694A JP 3096756 B2 JP3096756 B2 JP 3096756B2
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Television Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パソコン、ワークステ
ーション、テレビ電話、テレビ会議などにおいて、映像
を取り込むカメラなどに好適な画像変換装置に関し、さ
らに詳しくは、各ドットが正方形で構成されるスクェア
ピクセルのディスプレイに表示するのに好適な画像変換
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像を取り込むカメラの多くは、
アナログ信号出力であり、かかるアナログ信号出力を、
各ドットが正方形で構成されるスクェアピクセルのディ
スプレイに表示しようとする場合には、アナログ信号
を、13.5MHzでサンプリングした後、垂直、水平
方向のライン数、ドット数を縮小する縮小フィルタを通
したり、あるいは、サンプリング周波数をスクェアピク
セルとなるように設定するなどしてスクェアピクセルの
ディスプレイに対応した画像データに変換している。
【0003】また、撮像素子としてCCDを用いたデジ
タル処理/デジタル出力のカメラの場合には、CCDの
画素数に対応した画像データとなるために、スクェアピ
クセル対応のCCDを使用しなければならなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来例で
は、撮像素子からの画像データを、一旦アナログ信号に
変換した後に、A/D変換を行うために、アナログ信号
処理による画質の劣化が生じるとともに、A/D変換が
必要であり、不経済である。
【0005】また、デジタル処理/デジタル出力のCC
Dを用いたカメラでは、スクェアピクセル対応のCCD
を使用しなければならず、CCDが限定されてしまうと
いう難点があった。
【0006】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、スクェアピクセルに対応した高品質な画像を
提供できるとともに、任意のCCDを使用できる画像変
換装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
【0008】すなわち、請求項1記載の本発明の画像変
換装置は、入射する被写体からの撮像光を電気信号に変
換する撮像手段と、撮像手段からの出力信号に対して、
雑音の抑制、自動利得制御などの前処理を行う前処理手
段と、前処理手段からの出力信号をデジタル信号に変換
するA/D変換手段と、A/D変換手段から出力された
デジタルデータから輝度信号および色信号を分離する信
号処理手段と、信号処理手段から出力されたデジタル画
像データをデジタル処理によってスクェアピクセルに対
応したフォーマットの画像データに変換するフォーマッ
ト変換手段とを備え、前記フォーマット変換手段は、信
号処理手段から出力されたデジタル画像データをスクェ
アピクセルに対応した第1のフォーマットの画像データ
に変換する第1変換手段と、この第1のフォーマットに
変換された画像データを、ライン数およびドット数が1
/2の第2のフォーマットの画像データに変換する第2
変換手段と、この第2のフォーマットに変換された画像
データを、ライン数およびドット数が1/2の第3のフ
ォーマットの画像データに変換する第3変換手段と、変
換すべきフォーマットを指定する指定信号に応じて、前
記各変換手段の変換動作を制御する制御手段とを備えて
いる。
【0009】請求項2記載の本発明の画像変換装置で
は、前記フォーマット変換手段は、さらに、変換された
画像データの輪郭を強調する輪郭強調手段を備えてい
る。
【0010】請求項3記載の本発明の画像変換装置で
は、前記第1変換手段は、クロックに同期して入力され
るデジタル画像データを、前記第1のフォーマットの画
像データを含む画像データに変換して前記クロックに同
期して出力する第1変換部と、前記第1のフォーマット
の画像データを示すデータ有効タイミング信号を発生す
る第1タイミング信号発生部とを有し、前記第2変換手
段は、クロックに同期して入力される前記第1のフォー
マットの画像データを、前記第2のフォーマットの画像
データを含む画像データに変換して前記クロックに同期
して出力する第2変換部と、前記第2のフォーマットの
画像データを示すデータ有効タイミング信号を発生する
第2タイミング信号発生部とを有し、前記第3変換手段
は、前記クロックに同期して入力される前記第2のフォ
ーマットの画像データを含む画像データを、前記第3の
フォーマットの画像データを含む画像データに変換して
前記クロックに同期して出力する第3変換部と、前記第
3のフォーマットの画像データを示すデータ有効タイミ
ング信号を発生する第3タイミング信号発生部とを有す
るものである。
【0011】請求項第4項に記載の本発明の画像変換装
置では、前記第2変換部は、第1のフォーマットの画像
データの奇数または偶数フィールドの一方のフィールド
の画像データを選択処理してライン数を1/2にするも
のであり、前記第3変換部は、演算処理によってドット
数を1/2にする水平演算部を有し、該水平演算部は、
演算対象データとして隣接する両ドットのデータまたは
1ドット離れた両ドットのデータのいずれかを選択でき
るものである。
【0012】請求項5記載の本発明の画像変換装置で
は、前記第3変換部は、演算処理によってライン数を1
/2にする垂直演算部と、演算処理によってドット数を
1/2にする水平演算部とを有し、前記垂直演算部は、
前記水平演算部でドット数が1/2に変換された画像デ
ータが書き込まれるとともに、読み出されるラインメモ
リを備え、このラインメモリから読み出される画像デー
タと前記水平演算部からの画像データとの演算処理を行
うものである。
【0013】請求項6記載の本発明の画像変換装置は、
前記第1のフォーマットが、解像度640×480ドッ
トのVGA(ビデオグラフィックスアレイ)フォーマッ
トである。
【0014】請求項7記載の本発明の画像変換装置は、
前記第1のフォーマットが、解像度352×288ドッ
トのCIF(共通中間フォーマット)である。
【0015】請求項8記載の本発明の画像変換装置は、
前記第2変換手段は、前記制御手段の制御に応じて、第
1のフォーマットの画像データを、第2のフォーマット
の画像データに変換し、あるいは、変換することなくそ
のまま前記第3変換手段に出力するものであり、前記第
3変換手段は、前記制御手段の制御に応じて、第2のフ
ォーマットの画像データを第3のフォーマットの画像デ
ータに変換し、あるいは、第1のフォーマットの画像デ
ータまたは第2のフォーマットの画像データを変換する
ことなくそのまま出力するものである。
【0016】
【作用】請求項1記載の本発明によれば、撮像手段から
の出力信号をA/D変換して得られるデジタル画像デー
タを、デジタル処理によってスクェアピクセルに対応し
た画像データに変換するので、撮像手段からの出力信号
をA/D変換して得られるデジタル画像データを、一旦
アナログの画像データに変換した後に、再びA/D変換
する従来例に比べて画質の劣化がなく高品質な画像を提
供できるとともに、撮像手段の撮像素子としてスクェア
ピクセル対応のCCD以外のCCDを使用することがで
、また、フォーマット変換手段は、第1〜第3変換手
段および各変換動作を制御する制御手段を備えているの
で、複数のフォーマットに対応できることになる。
【0017】請求項2記載の本発明によれば、フォーマ
ット変換手段は、変換された画像データの輪郭を強調す
る輪郭強調手段を備えているので、輪郭の鮮明な画像を
得ることができる。
【0018】請求項3記載の本発明によれば、各変換手
段では、共通のクロックに同期して画像データの入出力
が行われるとともに、変換されたフォーマットの画像デ
ータであることを示すデータ有効タイミング信号を発生
させるので、共通のクロックで画像データを流すことが
でき、変換されるフォーマットに応じてデータの速度を
変換する必要がない。
【0019】請求項4記載の本発明によれば、前記第3
変換部は、演算処理によってドット数を1/2にする水
平演算部を有し、該水平演算部は、演算対象データとし
て隣接する両ドットのデータまたは1ドット離れた両ド
ットのデータのいずかを選択できるので、異なるフォー
マットへの変換に対応できることになる。
【0020】請求項5記載の本発明によれば、前記第3
変換部の垂直方向演算部のラインモリには、水平方向演
算部でドット数が1/2された画像データが書き込みあ
るいは読み出されるので、ライン数を変換した後に水平
方向演算部でドット数を変換する構成に比べてラインメ
モリの容量を低減できることになる。
【0021】請求項6記載の本発明によれば、前記第1
のフォーマットが、解像度640×480ドットのVG
Aフォーマットであるので、さらに、VGAフォーマッ
トのドット数およびライン数を1/2にした320×2
40ドット(以下「QVGA」という)のフォーマット
に変換し、あるいは、QVGAフォーマットのドット数
およびライン数を1/2にした160×120ドット
(以下「Q 2 VGA」という)のフォーマットに変換す
ることが可能となる。
【0022】請求項7記載の本発明によれば、前記第1
のフォーマットが、解像度352×288ドットのCI
Fであるので、さらに、解像度176×144ドットの
QCIFに変換することが可能となる。
【0023】請求項8記載の本発明によれば、比較的簡
単な回路構成で複数のフォーマットへの変換が可能とな
る。
【0024】
【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。
【0025】図1は、本発明の一実施例の画像変換装置
のブロック図である。
【0026】同図において、1は撮像レンズがとらえた
光学像を電気信号に変換する撮像手段、2は撮像手段1
の出力信号をサンプルホールドし、自動利得補正(AG
C)などを行う前処理手段、3は前処理手段2からの出
力信号をドット単位でデジタルデータに変換するA/D
変換手段、4はA/D変換手段3からのデジタルデータ
に基づいて、輝度信号(Y)、色信号(R−Y,B−
Y)を生成し、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理
などを行って輝度信号(Y)と色信号(R−Y,B−
Y)をデジタル信号として出力する映像信号処理手段で
あり、この映像信号処理手段4からは、色信号が、R−
Y,B−Yの点順次色差信号として出力される。
【0027】7は撮像手段1を制御するための駆動タイ
ミングパルス、映像信号用同期パルス、映像信号処理用
パルスなどを発生する駆動手段、6はA/D変換手段
3、映像信号処理手段4、後述のフォーマット変換手段
5、駆動手段7などを制御する制御手段である。
【0028】フォーマット変換手段5は、映像信号処理
手段4から出力される輝度信号、色信号に基づいて、ス
クェアピクセルに対応した所定の画像サイズの画像デー
タに変換して外部に出力するものである。
【0029】この画像変換装置は、例えば、ワークステ
ーションに接続されて撮像した画像をワークステーショ
ンに入力するためのものであり、テレビ会議などに利用
される。
【0030】この実施例では、撮像手段1の撮像素子で
あるCCDを構成する41万画素(768×494画
素)の画像データをフォーマット変換手段5で、スクェ
アピクセル対応のVGA(640×480ドット)フォ
ーマットに変換する。
【0031】なお、画像データは、1フィールド(64
0×240ドット)を奇数および偶数の2回送ることに
より、1つの画面が構成されるものとする。
【0032】ここで、41万画素のCCDを、奇数、偶
数各々のフィールド毎に、768×247ドットで読み
出すとすると、垂直方向は、240ラインとするため
に、この実施例では、上4ライン、下3ラインを削除す
るものである。
【0033】また、水平方向は、640ドットに変換す
る必要があり、この実施例では、12ドットを10ドッ
トに変換することにより、640ドットしている。
【0034】このような垂直/水平変換を行うことによ
り、スクェアピクセルに対応するVGAフォーマットの
画像データの出力が可能となる。
【0035】図2は、フォーマット変換手段5の構成を
示すブロック図であり、図3および図4は、このフォー
マット変換手段5に入力される信号、すなわち映像信号
処理手段4の出力信号を示しており、図3および図4
は、時間軸を異ならせて水平期間の開始および垂直期間
の開始をそれぞれ示している。
【0036】図3(A)はドットクロックDCLK、図
3(B)は水平期間の開始を示す水平開始信号LST
N、図3(C)は輝度信号、図3(D)は色信号をそれ
ぞれ示しており、図4(B)は垂直期間の開始を示す垂
直開始信号FSTN、図4(C)は輝度信号および色信
号を示しいる。
【0037】図3に示されるように、水平ブランキング
期間の終了と同時に、ドットクロックDCLKおよび水
平開始信号LSTNが立ち上がり、有効な輝度信号およ
び色信号が入力される。
【0038】図4に示されるように、垂直ブランキング
期間の終了と同時に、水平開始信号LSTNおよび垂直
開始信号FSTNが立ち上がり、有効な輝度信号および
色信号が入力される。この垂直開始信号FSTNおよび
水平開始信号LSTNは、垂直、水平の駆動信号VD、
HDから形成される。
【0039】この実施例のフォーマット変換手段5は、
図2に示されるように、垂直開始信号FSTNおよび水
平開始信号LSTNに基づいて、垂直方向に有効な24
0ラインに対応する期間に亘ってアクティブとなるスタ
ート信号STARTを出力する垂直有効タイミング発生
部25と、水平方向のドット数の変換を行う12→10
ドット変換部24とを備えている。
【0040】垂直有効タイミング発生部25は、上4ラ
インを削除するための第1LSTN信号カウンタ21
と、有効な240ラインをカウントするための第2LS
TN信号カウンタ22と、これらカウンタ21,22の
出力に基づいて、上4ラインを除いた後の有効な240
ラインの期間に亘ってアクティブなスタート信号STA
RTを出力するSTART信号発生部23とを備えてい
る。
【0041】図5は、かかる垂直有効タイミング発生部
25の動作を説明するためのタイミングチャートであ
り、同図(A)は垂直開始信号FSTN、同図(B)は
水平開始信号LSTN、同図(C)は第1LSTN信号
カウンタ21の出力、同図(D)は第2LSTN信号カ
ウンタ22の出力、同図(E)はスタート信号STAR
Tをそれぞれ示している。
【0042】この図5に示されるように、第1LSTN
信号カウンタ21は、垂直開始信号FSTNがアクティ
ブであるときの水平開始信号LSTNの立ち下がりでク
リアされ、水平開始信号の立ち下がりを4までカウント
する。第2LSTN信号カウンタ22は、垂直開始信号
FSTNがアクティブであるときの水平開始信号LST
Nの立ち下がりでクリアされ、スタート信号START
がアクティブな期間において、水平開始信号LSTNの
立ち下がりをカウントしていき、カウント値が240に
達したときに、スタート信号STARTを非アクティブ
にするための出力をSTART信号発生部23に与え
る。START信号発生部23は、第1LSTN信号カ
ウンタ21のカウント値が4になった直後の水平開始信
号LSTNの立ち上がりでスタート信号STARTをア
クティブにするとともに、第2LSTN信号カウンタ2
2のカウント値が240になったときに、スタート信号
STARTを非アクティブにする。
【0043】すなわち、この垂直有効タイミング発生部
25では、上4ライン、下3ラインを除いた240ライ
ンに対応する期間に亘ってアクティブなスタート信号S
TARTを出力することになる。
【0044】水平方向のドット数の変換を行う12→1
0ドット変換部24としては、12ドットから2ドット
を間引く方法と、12ドットそれぞれのデータに係数を
かけて演算にて求める方法があるが、この実施例では、
演算にて求めるようにしている。
【0045】ここで、映像信号処理手段4からの画像デ
ータは、ドットクロックDCLKに同期して1ライン間
連続して送られており、したがって、かかる画像データ
の12ドットに対して10ドットを出力する場合、出力
には、ドットクロックDCLKの10/12の周期の信
号を用いるか、あるいは、ドットクロックDCLKに同
期して演算結果を出力するのであれば、2ドット分無効
なデータを挿入しなければならないことになる。
【0046】この実施例では、ドットクロックDCLK
に同期して演算結果を出力するとともに、2ドット分無
効なデータを挿入するようにしており、出力されるデー
タの有効無効を示すデータアクティブ信号DTACTV
を発生させるようにしている。
【0047】図6は、12→10ドット変換部24にお
ける以上の動作を説明するためのタイミングチャートで
あり、同図(A)はドットクロックDCLK、同図
(B)は水平開始信号LSTN、同図(C)はドットN
o.、同図(D)は演算結果である出力データ、同図
(E)は出力データの有効無効を示すデータアクティブ
信号DTACTVをそれぞれ示している。
【0048】ここで、出力データに付されているNo.
は、演算に用いられたドットNo.を示しており、例え
ば、1+2は、ドットNo.1とドットNo.2の画像
データを演算して算出されたことを示している。
【0049】この演算は、単なる加算ではなく、実際に
は、それぞれに重み付けされており、この実施例では、
以下のような演算を行うものである。
【0050】変換後第0ドット=変換前第0ドット 変換後第1ドット=(変換前第1ドット×4+変換前第
2ドット×1)÷5 変換後第2ドット=(変換前第2ドット×3+変換前第
3ドット×2)÷5 変換後第3ドット=(変換前第3ドット×2+変換前第
4ドット×3)÷5 変換後第4ドット=(変換前第4ドット×1+変換前第
5ドット×4)÷5 変換後第5ドット以降は、変換後第0ドット以降と同様
である。
【0051】この出力データには、12ドットに対して
2ドット分の無効データが挿入されており、この実施例
では、図6に示されるように変換前の第1ドットおよび
第7ドットに対応する位置に無効データが挿入されてい
る。
【0052】出力データの有効無効を示すデータアクテ
ィブ信号DTACTVは、12→10ドット変換部24
に設けられているドットNo.をカウントするドットカ
ウンタ(図示せず)のカウント値をデコードして形成さ
れる。
【0053】なお、色信号については、6ドットから1
ドットを単に間引くようにしている。
【0054】このデータアクティブ信号DTACTVに
は、上述のスタート信号STARTがAND処理されて
図2に示されるデータ有効タイミング信号として出力さ
れる。したがって、フォーマット変換手段5の後段で
は、データ有効タイミング信号がアクティブな期間のみ
変換映像データを取り込むことにより、640ドット×
240ドットのスクェアピクセルに対応したVGAデー
タを受け取ることが可能となる。
【0055】このように、撮像手段1のCCDからの画
像データを、A/D変換した後にデジタル処理してスク
ェアピクセルに対応する画像データを得るようにしてい
るので、従来例のようにアナログ信号に一旦変換した後
にA/D変換を行う場合に比べて、画質の劣化がなく、
高品質の画像を提供できることになり、しかも、従来例
のように、スクェアピクセル対応のCCDに限定される
といったこともない。
【0056】さらに、出力される画像データは、デジタ
ルであり、パソコンやワークステーションに取り込む際
に、A/D変換等が不要となり、これによって、パソコ
ンやワークステーション側のインターフェイスが、現在
のアナログ入力に対応したものに比べて簡単な構成で実
現できることになる。
【0057】図7は、本発明の他の実施例のフォーマッ
ト変換手段5のブロック図であり、このフォーマット変
換手段5の前段までの構成は、図1の実施例と同様であ
る。
【0058】この実施例では、モードの指定に応じて、
上述の実施例と同様のスクェアピクセル対応のVGA
(640×480ドット)フォーマット(第1のフォー
マット)に変換し、あるいは、VGAフォーマットのド
ット数およびライン数を1/2にした320×240ド
ット(以下「QVGA」という)のフォーマット(第2
のフォーマット)に変換し、あるいは、QVGAフォー
マットのドット数およびライン数を1/2にした160
×120ドット(以下「Q2VGA」という)のフォー
マット(第3のフォーマット)に変換するものである。
【0059】このため、図1の映像信号処理手段4から
の画像データを、上述の実施例と同様に、VGAフォー
マットに変換するとともに、データ有効タイミング信号
を発生するVGA変換手段31(第1変換手段)と、こ
のVGAフォーマットをQVGAフォーマットに変換す
るQVGA変換手段32(第2変換手段)と、このQV
GAフォーマットをQ2VGAフォーマットに変換する
2VGA変換手段33(第3変換手段)と、図示しな
いマイクロコンピュータや操作スイッチ等からの変換モ
ードを指定するモード指定信号に応じて、各変換手段3
1,32,33の変換動作を禁止あるいは許容する有効
/無効制御手段34とを備えている。
【0060】VGA変換手段31の構成は、上述の実施
例と同様であるので、その説明を省略する。
【0061】VGA変換手段31からのVGAフォーマ
ットを、QVGAフォーマットに変換するQVGA変換
手段32は、垂直方向については、奇数フィールドある
いは偶数フィールドの一方のみのデータを処理すること
により、240ラインに変換し、水平方向については、
隣接する2ドットの平均値を取ることにより、320ド
ットに変換するものである。
【0062】フィールドの識別は、例えば、図1の駆動
手段7に使用される一般的なタイミングICなどから出
力されるフィールド識別パルスを用いて行う。
【0063】水平方向について、上述の実施例と同様
に、画像データを、ドットクロックDCLKに同期させ
て入力および出力を行う場合には、2ドットに対して1
ドットの無効データを挿入する必要があり、このため、
この実施例では、有効なデータのタイミングを示す第1
データアクティブ信号DTACTV1を発生させる。
【0064】図8は、このQVGA変換手段32の変換
動作を説明するためのタイミングチャートであり、同図
(A)はドットクロックDCLK、同図(B)は水平開
始信号LSTN、同図(C)はVGA変換手段31から
のVGA出力データ、同図(D)はVGA出力データの
有効無効を示すデータアクティブ信号DTACTV、同
図(E)はドットクロックDCLKと1ドットクロック
遅れたデータアクティブ信号DTACTVとのAND出
力であるクロック信号VCLK、同図(F)は隣接する
2ドットの平均値演算結果、同図(G)は出力データの
有効無効を示す第1データアクティブ信号DTACTV
1をそれぞれ示している。
【0065】QVGA変換手段32における水平方向の
演算は、隣接データ同士の平均値を出力する演算器を用
いるとともに、クロックとして、ドットクロックDCL
K、クロックイネーブルとして、データアクティブ信号
DTACTVを用い、これによって、VGA変換時の有
効なデータのみが演算器に入力されるようにしている。
【0066】また、クロックイネーブルの替わりに、ド
ットクロックDCLKと、1ドットクロック遅れたデー
タアクティブ信号DTACTVとのAND出力であるク
ロック信号VCLKをクロックとして用いてもよく、こ
の場合の回路構成は、図9に示されるように、2段のフ
リップフロップ81,82および演算器83とからな
る。
【0067】第1データアクティブ信号DTACTV1
は、クロック信号VCLKの立ち上がりによってレベル
が反転する信号である。
【0068】QVGA変換手段32のQVGA出力デー
タの有効無効を示すデータ有効タイミング信号は、この
第1データアクティブ信号DTACTV1と上述のフィ
ールド識別パルスとのAND出力であり、このデータ有
効タイミング信号が、QVGA出力と共に、Q2VGA
変換手段32に与えられる。
【0069】次に、QVGA変換手段32からのQVG
Aフォーマットを、Q2VGAフォーマットに変換する
2VGA変換手段33について説明する。
【0070】このQ2VGA変換手段33では、QVG
Aフォーマットの画像データを、垂直水平共に1/2に
変換するものである。
【0071】先ず、垂直方向については、2ラインのデ
ータの平均値を演算して1ラインにまとめる方法と、簡
単に1ライン間引く方法とがあるが、この実施例では、
2ラインのデータの平均値を演算して1ラインにまとめ
るようにしている。このため、有効なデータが、2ライ
ンに1ラインとなるので、ラインの有効/無効を示すラ
インアクティブ信号LNAV信号を発生させる。
【0072】水平方向については、QVGA変換手段3
2による変換と同様に、隣接する2ドットの平均値を取
ることにより変換を行い、変換データの有効/無効を示
す第2データアクティブ信号DTACTV2を発生させ
る。
【0073】図10は、このQ2VGA変換手段33の
ブロック図である。
【0074】ラインメモリ制御回路91は、QVGA出
力データをラインメモリ92に書き込むとともに、1ラ
イン前のデータが読み出されるように制御し、これによ
って、垂直1/2演算器93では、1ライン前のQVG
A出力データと現在のQVGA出力データとの平均値を
算出する。このデータが、水平演算器94に入力されて
隣接ドットとの平均値の算出が行われる。
【0075】ライン有効/無効指示信号発生部95で
は、図11(C)に示されるスタート信号STARTと
図11(B)に示される水平開始信号LSTNとに基づ
いて、1ラインおきにアクティブとなる図11(D)に
示されるラインアクティブ信号LNAVを発生する。
【0076】ドット有効/無効指示信号発生部96で
は、図12(B)に示される水平開始信号LSTN、図
12(E)に示される第1データアクティブ信号DTA
CTV1および図12(A)に示されるドットクロック
DCLKに基づいて、第1データアクティブ信号DTA
CTV1の1つおきにアクティブとなる第2データアク
ティブ信号DTACTV2を発生する。
【0077】水平1/2演算器94において、QVGA
変換に使用した図12(C)に示されるクロック信号V
CLKをクロックに用いて図12(F)に示される演算
結果を得るためには、実際に入力される隣接データを平
均化しても得ることは出来ず、1ドット離れたデータ間
の演算を行う必要がある。
【0078】このため、この実施例では、水平1/2演
算器94は、図13に示されるように、3段のフリップ
フロップ121〜123を設け、初段のフリップフロッ
プ121の出力と第3段のフリップフロップ123の出
力とを演算器125で演算するように構成している。
【0079】Q2VGA変換手段33のQ2VGA出力デ
ータの有効無効を示すデータ有効タイミング信号は、第
1データアクティブ信号DTACTV1、上述のフィー
ルド識別パルス、ラインアクティブ信号LNAVおよび
第2データアクティブ信号DTACTV2のAND出力
であり、このデータ有効タイミング信号が、Q2VGA
出力と共に出力される。
【0080】図7に示される有効/無効制御手段34
は、モード指定に応じて、例えば、VGAモードが指定
されたときには、VGA変換手段31による変換動作の
みを許容し、後段のQVGA変換手段32およびQ2
GA変換手段33の変換動作を禁止してVGA変換手段
31からのVGA出力データおよびデータ有効タイミン
グ信号をスルーで通過させ、また、QVGAモードが指
定されたときには、VGA変換手段31およびQVGA
変換手段32による変換動作を許容し、後段のQ2VG
A変換手段33の変換動作を禁止してQVGA変換手段
32からのQVGA出力データおよびデータ有効タイミ
ング信号をスルーで通過させ、また、Q2VGAモード
が指定されたときには、すべての変換手段31,32,
33の変換動作を許容する。
【0081】このように、VGA変換手段31の後段
に、QVGA変換手段32およびQVGA変換手段3
3を設けることにより、単独で各変換を行う場合に比べ
て、比較的簡単な回路構成で、複数のフォーマットへの
変換が可能となる。
【0082】しかも、共通のドットクロックDCLKで
画像データを各変換手段31〜33に流すことができる
ので、画像データの速度の変換が不要になるとともに、
クロックラインの数が限定されるFPGA(フィールド
プログラマブル ゲートアレイ)等に好適に利用でき
る。
【0083】図14は、本発明の他の実施例のQ2VG
A変換手段33のブロック図であり、図10に対応する
部分には、同一の参照符号を付す。
【0084】この実施例のQ2VGA変換手段33は、
水平1/2演算器134を、ラインメモリ132の前段
に設けるとともに、ラインメモリ制御回路131に第2
データアクティブ信号DTACTV2を入力し、ライン
メモリ132のラインメモリクロックを水平1/2変換
データの有効を示す第2データアクティブ信号DTAC
TV2に合わせるものである。
【0085】図15は、この実施例の動作を説明するた
めのタイミングチャートである。この実施例のラインメ
モリ132は、図15(G)に示されるリセットパルス
によって読み出し、書き込みのポインタがリセットさ
れ、図15(H)に示されるラインメモリクロックによ
って1データの読み出し、書き込みが行われ、同一アド
レスへの読み出し、書き込みが同時に行われるものであ
る。
【0086】この実施例によれば、水平変換後のデータ
だけを書き込むので、図10の構成に比べて、ラインメ
モリの容量を少なくすることができる。
【0087】その他の構成は、上述の実施例と同様であ
る。
【0088】図16は、本発明のさらに他の実施例のフ
ォーマット変換手段5のブロック図であり、図7に対応
する部分には、同一の参照符号を付す。
【0089】この実施例では、Q2VGA変換手段33
の後段にエッヂ強調手段35を設けるとともに、有効/
無効制御手段36では、このエッヂ強調手段35の強調
動作を禁止あるいは許容するようにしている。
【0090】このエッヂ強調手段35は、従来公知のエ
ッヂ強調用のフィルタから構成されており、各変換手段
31〜33における演算によって輪郭が不鮮明となった
画像の輪郭を強調するものである。
【0091】その他の構成は、上述の実施例と同様であ
る。
【0092】次に、本発明の他のフォーマット等への適
用について説明する。
【0093】例えば、上述の実施例のような41万画素
のCCDの他に、22万画素のCCD(362×582
画素)に対応することもでき、第1段階での変換がCI
F(352×288ドット)であり、第2段階の変換が
QCIF(176×144ドット)である場合にも適用
できる。
【0094】この場合には、上述の実施例のVGA変換
手段31に相当する第1の変換手段で、例えば、ドット
数を左4ドット右6ドット分ずつ削除するとともに、一
方のフィールドのライン数を上3ライン分削除すること
により、CIFに変換し、この画像データを上述の実施
例のQVGA変換手段32をスルーで通過させ、Q2
GA変換手段33で上述の実施例と同様に処理すること
により、QCIFに変換できることになる。
【0095】なお、このとき、Q2VGA変換手段33
における水平方向の平均値の演算は、上述の実施例のよ
うに1ドット離れたドット間の演算ではなく、隣接ドッ
ト間の演算となるので、図13の構成をそのまま利用す
ることができない。そこで、図17に示されるように、
初段のフリップフロップ121または第2段のフリップ
フロップ122のいずかの出力を選択できるセレクタ1
24を設け、上述の実施例と同様のQ2VGAへの変換
またはQCIFへの変換を選択できるようにしてもよ
い。
【0096】また、27万画素のCCD(512×49
2画素)に対応し、第1段階での変換がQVGAであ
り、第2段階での変換がQ2VGAである場合にも本発
明を適用することがてきる。
【0097】この場合には、上述の実施例のVGA変換
手段31に相当する第1の変換手段で、例えば、ドット
数について、16→10の変換を行うとともに、一方の
フィールドのライン数を上下3ライン分ずつ削除するこ
とにより、QVGAに変換し、この画像データを上述の
実施例のQVGA変換手段32をスルーで通過させ、図
17の構成を有するQ2VGA変換手段33で同様に処
理することにより、Q2VGAに変換できることにな
る。
【0098】このように、第2段階の変換には、図17
の構成を有するQ2VGA変換手段33を有効に利用で
きることになる。
【0099】したがって、3つの変換手段31〜33を
1つの回路としてASIC化するような場合には、第1
段階の変換については、その用途に応じて個別に設計す
る必要があるが、第2段階の変換は、上述のようにQ2
VGA変換手段33を共用できるので、ASICの汎用
性を高めることができるとともに、効率化を図ることが
できる。
【0100】上述の実施例では、変換手段を3つ備えた
けれども、本発明の他の実施例として、変換手段は、2
つあるいは4つ以上でもよいのは勿論である。
【0101】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、撮像手段
からの出力信号をA/D変換して得られるデジタル画像
データを、デジタル処理によってスクェアピクセルに対
応した画像データに変換するので、撮像手段からの出力
信号をA/D変換して得られるデジタル画像データを、
一旦アナログの画像データに変換した後に、再びA/D
変換する従来例に比べて画質の劣化がなく高品質な画像
を提供できるとともに、撮像手段の撮像素子としてスク
ェアピクセル対応のCCD以外のCCDを使用すること
ができる。
【0102】本発明によれば、フォーマット変換手段
は、第1〜第3変換手段および各変換動作を制御する制
御手段を備えているので、複数のフォーマットに対応で
き、さらに、フォーマット変換手段は、変換された画像
データの輪郭を強調する輪郭強調手段を備えているの
で、輪郭の鮮明な画像を得ることができる。
【0103】本発明によれば、各変換手段では、同一の
クロックに同期して画像データの入出力が行われるとと
もに、変換されたフォーマットの画像データであること
を示すデータ有効タイミング信号を発生させるので、単
一のクロックで画像データを流すことができ、変換され
るフォーマットに応じてデータの速度を変換する必要が
ない。
【0104】本発明によれば、第3変換手段の第3変換
部は、演算処理によってドット数を1/2にする水平演
算部を有し、該水平演算部は、演算対象データとして隣
接する両ドットのデータまたは1ドット離れた両ドット
のデータのいずれかを選択できるので、異なるフォーマ
ットへの変換に対応できることになる。
【0105】本発明によれば、第3変換部のラインモリ
には、水平方向演算部でドット数が1/2された画像デ
ータが書き込みあるいは読み出されるので、ライン数を
変換した後にドット数を変換する構成に比べてラインメ
モリの容量を低減できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】図1のフォーマット変換手段のブロック図であ
る。
【図3】図1のフォーマット変換手段への入力信号のタ
イミングチャートである。
【図4】図1のフォーマット変換手段への入力信号のタ
イミングチャートである。
【図5】図1のフォーマット変換手段の垂直変換動作を
説明するためのタイミングチャートである。
【図6】図1のフォーマット変換手段の水平変換動作を
説明するためのタイミングチャートである。
【図7】本発明の他の実施例のフォーマット変換手段の
ブロック図である。
【図8】QVGA変換動作を説明するためのタイミング
チャートである。
【図9】水平1/2変換を行う演算部のブロック図であ
る。
【図10】Q2VGA変換手段のブロック図である。
【図11】Q2VGA変換手段の変換動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
【図12】Q2VGA変換手段の変換動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
【図13】水平1/2変換を行う演算部のブロック図で
ある。
【図14】本発明の他の実施例のQ2VGA変換手段の
ブロック図である。
【図15】図14の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。
【図16】本発明の他の実施例のフォーマット変換手段
のブロック図である。
【図17】本発明の他の実施例の演算部のブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 撮像手段 2 前処理手段 3 A/D変換手段 4 映像信号処理手段 5 フォーマット変換手段 31 VGA変換手段 32 QVGA変換手段 33 Q2VGA変換手段 34 有効/無効制御手段 35 エッヂ強調手段

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射する被写体からの撮像光を電気信号
    に変換する撮像手段と、 撮像手段からの出力信号に対して、雑音の抑制、自動利
    得制御などの前処理を行う前処理手段と、 前処理手段からの出力信号をデジタル信号に変換するA
    /D変換手段と、 A/D変換手段から出力されたデジタルデータから輝度
    信号および色信号を分離する信号処理手段と、 信号処理手段から出力されたデジタル画像データをデジ
    タル処理によってスクェアピクセルに対応したフォーマ
    ットの画像データに変換するフォーマット変換手段とを
    備え、 前記フォーマット変換手段は、信号処理手段から出力さ
    れたデジタル画像データをスクェアピクセルに対応した
    第1のフォーマットの画像データに変換する第1変換手
    段と、この第1のフォーマットに変換された画像データ
    を、ライン数およびドット数が1/2の第2のフォーマ
    ットの画像データに変換する第2変換手段と、この第2
    のフォーマットに変換された画像データを、ライン数お
    よびドット数が1/2の第3のフォーマットの画像デー
    タに変換する第3変換手段と、変換すべきフォーマット
    を指定する指定信号に応じて、前記各変換手段の変換動
    作を制御する制御手段とを備える ことを特徴とする画像
    変換装置。
  2. 【請求項2】 前記フォーマット変換手段は、変換され
    た画像データの輪郭を強調する輪郭強調手段を備えるも
    のである請求項1記載の画像変換装置
  3. 【請求項3】 前記第1変換手段は、クロックに同期し
    て入力されるデジタル画像データを、前記第1のフォー
    マットの画像データを含む画像データに変換して前記ク
    ロックに同期して出力する第1変換部と、前記第1のフ
    ォーマットの画像データであることを示すデータ有効タ
    イミング信号を発生する第1タイミング信号発生部とを
    有し、 前記第2変換手段は、前記クロックに同期して入力され
    る前記第1のフォーマットの画像データを、前記第2の
    フォーマットの画像データを含む画像データに変換して
    前記クロックに同期して出力する第2変換部と、前記第
    2のフォーマッ トの画像データであることを示すデータ
    有効タイミング信号を発生する第2タイミング信号発生
    部とを有し、 前記第3変換手段は、前記クロックに同期して入力され
    る前記第2のフォーマットの画像データを含む画像デー
    タを、前記第3のフォーマットの画像データを含む画像
    データに変換して前記クロックに同期して出力する第3
    変換部と、前記第3のフォーマットの画像データである
    ことを示すデータ有効タイミング信号を発生する第3タ
    イミング信号発生部とを有するものである請求項1また
    は2記載の画像変換装置。
  4. 【請求項4】 前記第2変換部は、第1のフォーマット
    の画像データの奇数または偶数フィールドの一方のフィ
    ールドの画像データを選択処理してライン数を1/2に
    するものであり、 前記第3変換部は、演算処理によってドット数を1/2
    にする水平演算部を有し、該水平演算部は、演算対象デ
    ータとして隣接する両ドットのデータまたは1ドット離
    れた両ドットのデータのいずれかを選択できるものであ
    る請求項3記載の画像変換装置。
  5. 【請求項5】 前記第3変換部は、演算処理によってラ
    イン数を1/2にする垂直演算部と、演算処理によって
    ドット数を1/2にする水平演算部とを有し、前記垂直
    演算部は、前記水平演算部でドット数が1/2に変換さ
    れた画像データが書き込まれるとともに、読み出される
    ラインメモリを備え、このラインメモリから読み出され
    る画像データと前記水平演算部からの画像データとの演
    算処理を行うものである請求項3記載の画像変換装置
  6. 【請求項6】 前記第1のフォーマットが、解像度64
    0×480ドットのVGAフォーマットである請求項1
    ないし5のいずれかに記載の画像変換装置
  7. 【請求項7】 前記第1のフォーマットが、解像度35
    2×288ドットのCIFである請求項1ないし5のい
    ずれかに記載の画像変換装置
  8. 【請求項8】 前記第2変換手段は、前記制御手段の制
    御に応じて、第1のフォーマットの画像データを、第2
    のフォーマットの画像データに変換し、あるいは、変換
    することなくそのまま前記第3変換手段に出力するもの
    であり、 前記第3変換手段は、前記制御手段の制御に応じて、第
    2のフォーマットの画 像データを第3のフォーマットの
    画像データに変換し、あるいは、第1のフォーマットの
    画像データまたは第2のフォーマットの画像データを変
    換することなくそのまま出力するものである請求項1な
    いし7のいずれかに記載の画像変換装置。
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