JP3284164B2

JP3284164B2 - イメージフォーマット変換装置

Info

Publication number: JP3284164B2
Application number: JP03501495A
Authority: JP
Inventors: 厚志岡田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 2002-05-20
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH08237607A

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、テレビ会議等の映像取り込みカ
メラに使用して好適なイメージフォーマット変換装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のフォーマットの変換に
は、ＣＩＦについて記載された特開平４−１８５０８７
号公報に示すような、ラインの削除や同一ラインのデー
タを重複して送りだしたり、あるいはその従来技術に記
載のような１フレーム分のデータをフレームメモリに記
憶させ、このデータを演算することにより変換を行なっ
ていたり、同様にＣＩＦについて記載された特開平５−
６８２４１号公報やその従来例に記載のように縮小フィ
ルタを通したりして、実現していた。

【０００３】また、これらとは異なる方法でＣＩＦ等へ
のフォーマット変換を行うものとして、本願出願人の特
願平６ー１０４０１号（平成６年２月１日出願）があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のイ
メージフォーマット変換装置であれば、複雑な画素変
換、ライン変換を行なうためのフレームメモリが必要で
あり、また、簡単にラインを削除したり、同一のデータ
を再度使用することにより、画質の悪化が顕著である等
の問題があり、しかも、特願平６ー１０４０１号でもＣ
ＩＦ等の限定されたサイズへの変換においては問題は無
いが、ディスプレイへの表示において自由なウインドウ
サイズへの変換等は行えないという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のイメージフォー
マット変換装置は上記のような問題点を解決したもの
で、請求項１記載の発明は、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、雑音を抑制、自動利得制御などを行な
う前処理手段と、前処理手段からの出力信号をアナログ
信号からデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、ＡＤ
変換手段から出力されたデジタルデータから輝度信号処
理と色信号処理を行なう映像信号処理手段と、映像信号
処理手段から出力されたデジタル画像データを任意のフ
ォーマットに変換するイメージフォーマット変換手段を
備えたイメージフォーマット変換装置において、画面の
端の左右の少なくとも一方のドットを任意の数だけ削除
する手段と画面の上下の少なくとも一方のラインを任意
の数だけ削除する手段と、隣接するドット間の演算を行
いドット数の変換を行う手段と、元のドット数と目的の
変換ドット数の総ての組み合わせにおける変換における
この演算の重みとデータの有効タイミングを示すビット
を記憶する記憶手段とラインにおける同様の演算手段と
重みと有効タイミングを示すビット記憶するを記憶手段
を有し、上記記憶手段より所定の値を選択して取り出し
元のサイズより小さな任意のサイズに可変する手段を有
することにより、元のサイズより小さな任意のサイズに
可変して任意のフォーマットに変換するものである。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のイメージフォーマット変換装置において、演算にお
ける周期を元画像の一水平、一垂直の画素数を大きく下
回る一定の単位として、この単位での繰り返しによる演
算処理を行わせることにより、記憶すべき演算の重み及
び有効タイミング情報を削減し、記憶容量の低減を図っ
たものである。そして、請求項３記載の発明は、請求項
１記載のイメージフォーマット変換装置において、記憶
手段に書き込み可能なものを用い、総ての組み合わせに
おける情報を予め用意するのではなく、外部よりこの記
憶手段に書き込んだ値を演算に利用することにより任意
のフォーマットに変換するものである。

【０００７】そしてまた、請求項４記載の発明は、請求
項３記載のイメージフォーマット変換装置において、演
算における周期を元画像の一水平、一垂直の画素数を大
きく下回る一定の単位として、この単位での繰り返しに
よる演算処理を行わせることにより、記憶すべき演算の
重み及び有効タイミング情報を削減し、記憶容量の低減
を図ったものである。さらに、請求項５記載の発明は、
請求項２もしくは請求項４記載のイメージフォーマット
変換装置において、記憶手段に不揮発性の記憶手段を利
用したものである。さらにまた、請求項６記載の発明は
請求項１から請求項５記載のいずれか一つのイメージフ
ォーマット変換装置において、映像信号処理手段から出
力された画像データの隣接画素間の平均値を求める手段
を備え、ここより求められた平均値間の演算を行い、水
平もしくは垂直の画素数変換を行うものである。

【０００８】

【作用】本発明のイメージフォーマット変換装置は上記
構成にて、フレームメモリ等を使用することもなく、容
易に元サイズより小さな任意のサイズに変換した画像を
得ることができ、回路の構成を簡略化でき、特に、請求
項３記載の構成のものは請求項１記載のものに比較して
さらに記憶手段の容量を削減することが可能である。

【０００９】また、請求項２若しくは請求項４に記載の
ものは、画質が若干落ちることとなるが、請求項１もし
くは請求項３に記載のものに比較して、さらに記憶手段
の容量を削減することができる。そして、請求項５に記
載のものは、汎用的イメージフォーマット変換部をＣＩ
Ｆ等の専用変換装置に容易に流用でき、さらに、請求項
６に記載のものは、１／２以下のサイズへの変換時の画
質の劣化を少なくすることができる。

【００１０】

【実施例】本発明のイメージフォーマット変換装置は、
任意のＣＣＤ映像出力に対して、デジタル処理された映
像信号から、端の映像データを削除する機能と任意の重
みで演算する機能ならびにデータの有効タイミングを任
意のタイミングで発生させる機能を持たせることによ
り、ＣＣＤの原サイズよりも小さな任意のフォーマット
に変換する機能を実現するものである。

【００１１】以下、本発明のイメージフォーマット変換
装置の実施例を図面と共に詳細に説明する。図１は本発
明のイメージフォーマット変換装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

【００１２】図１において、撮像手段１１はレンズがと
らえた光像を電気信号に変換する。前処理手段（入力処
理手段）１２は撮像手段１１からの出力信号をサンプル
ホールドし、自動利得補正（ＡＧＣ）等を行なう。ＡＤ
変換手段１３は前処理手段１２からの出力信号を画素単
位でデジタルデータに変換する。

【００１３】映像信号処理手段１４はＡＤ変換手段１３
から出力されたデジタルデータをもとに輝度信号
（Ｙ）、色信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）を生成し、ホワイト
バランス処理、ガンマ補正処理等を行ない、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。この時、色信号はＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙの点順次
色差として出力される。

【００１４】駆動手段１６は撮像手段１１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。制御手段１７はＡ
Ｄ変換手段１３、映像信号処理手段１４、イメージフォ
ーマット変換手段１５、駆動手段１６等を制御し、イメ
ージフォーマット変換装置の動作を実現するものであ
る。イメージフォーマット変換手段１５は映像信号処理
手段１４から出力される輝度信号、色信号をもとにして
所定の画像サイズに変換して外部に出力する。

【００１５】以下、このイメージフォーマット変換手段
５の説明として、２７万画素ＣＣＤを１つの５１２×２
４６ドットのフィールドで読みだし、これを任意のフォ
ーマットに変換する例を説明する。まず、変換は画像の
切りだしと画素データの演算と言う独立した二つの手段
にて実施される。これら両者は同時に動作させることも
可能であるが、元画像サイズとフォーマット変換後の画
像サイズによっては、一方のみにて実現することも可能
である。最初に切りだしに関して説明する。垂直方向の
端のデータを切り出す機能は図２に示すような構成で実
現される。図２におけるＬＳＴＮ信号カウンターＡ２１
は、ＦＳＴＮ信号が発生した以降のＬＳＴＮ信号の数を
カウントし、所定の値に達したことを検出することによ
り垂直方向の有効な走査の開始を検出するものであり、
ＬＳＴＮ信号カウンターＢ２２は、ＬＳＴＮ信号カウン
ターＡ２１が所定の値に達した以降のＬＳＴＮ信号をカ
ウントし、所定の値に達したことを検出することによ
り、有効な走査の終了を検出するものである。ここで言
う、所定の値とは変換すべきフォーマットに応じて決ま
る任意の値である。この両者の出力を基に垂直方向の有
効期間を示すＳＴＡＲＴ信号をＳＴＡＲＴ信号発生部２
３が生成するのである。この動作の説明であるが、ここ
ではフォーマット変換部に送られてくるデジタル映像信
号は図３のようなかたちで送られてくるものとする。Ｌ
ＳＴＮ信号は水平方向の有効データの開始を示す信号で
あり、有効データの直前でアクティブとなる。また、Ｆ
ＳＴＮ信号は垂直方向の有効データの開始を示す信号で
あり、有効ラインの直前の一水平周期アクティブとな
る。また、各画素データはＤＣＬＫ信号をクロックとし
て送られてくる。

【００１６】図２の垂直有効タイミング発生部では、垂
直の有効データ開始を示すＦＳＴＮ信号アクティブにお
ける一水平の有効データの開始を示すＬＳＴＮ信号立ち
下がりにて、ＬＳＴＮ信号カウンターＡ２１がクリアさ
れ、ＬＳＴＮ信号の立ち下がりを任意の削除数までカウ
ントする。そして、変換すべきフォーマットより求めら
れた任意の削除数との一致検出結果がＳＴＡＲＴ信号発
生部２３に送られ、続くＬＳＴＮ信号の立ち下がりで、
ＳＴＡＲＴ信号発生部２３はＳＴＡＲＴ信号をアクティ
ブとし、フォーマット変換後の垂直有効期間を表示す
る。

【００１７】また、ＬＳＴＮ信号カウンターＢ２２はＬ
ＳＴＮ信号カウンターＡ２１と同様にＦＳＴＮ信号アク
ティブにおけるＬＳＴＮ信号立ち下がりでクリアされた
後、ＳＴＡＲＴ信号がアクティブな期間であれば、ライ
ン有効信号がアクティブであればＬＳＴＮ信号の立ち下
がりをカウントしていく。このカウントが任意の出力フ
ォーマットライン数に達したことを一致検出し、ＳＴＡ
ＲＴ信号発生部２３に伝える。この一致検出結果によ
り、ＳＴＡＲＴ信号発生部２３はＳＴＡＲＴ信号を非ア
クティブとし、フォーマット変換後の垂直期間は終了す
る。ここでライン有効信号であるが、これを図１６の垂
直演算器より出力される信号で、現在のラインが演算に
よる変換において、有効であることを示す信号である。
演算における有効の意味は図１０のところで後述する。

【００１８】この動作の概略を示したのが図４である。
図４における垂直開始よりの削除は４ラインであり、そ
して、有効ライン数２４０を想定している。また、ここ
では、切り出しによる機能のみの説明のため、ライン有
効信号は常にアクティブと想定している。すなわち、Ｌ
ＳＴＮ信号カウンターＡ２１が検出すべきカウント値は
３であり、ＬＳＴＮ信号カウンターＢ２２が検出すべき
値は２３９である。上述したようにＦＳＴＮでクリアさ
れた後、ＬＳＴＮ信号をカウントしているＬＳＴＮ信号
カウンターＡ２１はその値が３となった時点でＳＴＡＲ
Ｔ信号発生部２３にその一致を伝え、これを受け続くＬ
ＳＴＮ信号のタイミングでＳＴＡＲＴ信号をアクティブ
とする。ＦＳＴＮ信号でクリアされていたＬＳＴＮ信号
カウンターＢ２２はＳＴＡＲＴ信号がアクティブとなっ
たため、ＬＳＴＮ信号をカウントする。この値が２３９
となった時点で、ＳＴＡＲＴ信号発生部２３にその一致
を伝え、これを受け続くＬＳＴＮ信号のタイミングでＳ
ＴＡＲＴ信号を非アクティブとする。

【００１９】水平方向の削除においても同様であり、開
始と終了を管理する２つのカウンターを配置し、これら
よりの一致検出を用いて、有効期間を示す信号を生成し
ている。このブロック図が図５である。図５において、
５１はＤＣＬＫ信号カウンター１、５２はＤＣＬＫ信号
カウンター２、５３はＤＳＴＡＲＴ信号発生部である。
これらの働きは、垂直方向のこれらと同様、ＤＣＬＫ信
号カウンター１５１が、ＬＳＴＮからのＤＣＬＫ数を数
え、フォーマット変換後の水平方向の有効データ開始を
ＤＳＴＡＲＴ信号発生部５３に伝える。ＤＣＬＫ信号カ
ウンター２５２はＤＳＴＡＲＴ信号がアクティブな期間
ドット有効信号がアクティブであれば、ＤＣＬＫをカウ
ントし、所定のドット数に達したことをＤＳＴＡＲＴ信
号発生部５３に伝え、ＤＳＴＡＲＴ信号を非アクティブ
とする。ＤＳＴＡＲＴ信号はつまり、フォーマット変換
終了後の水平方向の有効データ期間を示すこととなる。
したがって、元の画面より任意のサイズに切り出された
画像の期間はＳＴＡＲＴ信号とＤＳＴＡＲＴ信号の両者
が共にアクティブな期間となる。

【００２０】図６では削除数を４ドット、フォーマット
のドット数は３２０を想定している。すなわち、ＤＣＬ
Ｋ信号カウンター１５１が検出すべきカウント値は３で
あり、ＤＣＬＫカウンタ２５２が検出すべき値は３１９
である。ＬＳＴＮでクリアされた後、ＤＣＬＫ信号をカ
ウントしているＤＣＬＫ信号カウンター１５１はその値
が３となった時点でＤＳＴＡＲＴ信号発生部５３にその
一致を伝え、これを受け続くＤＣＬＫ信号のタイミング
でＤＳＴＡＲＴ信号をアクティブとする。ＬＳＴＮ信号
でクリアされていたＤＣＬＫ信号カウンター２５２はＤ
ＳＴＡＲＴ信号がアクティブとなったため、ＤＣＬＫ信
号をカウントする。この値が３１９となった時点で、Ｄ
ＳＴＡＲＴ信号発生部５３に伝え、これを受け続くＤＣ
ＬＫ信号のタイミングでＤＳＴＡＲＴ信号を非アクティ
ブとする。ここでも、切り出しの説明のため、図１５の
水平演算器１５４より送られてくるドット有効信号は常
にアクティブとしている。

【００２１】このようにして、端のデータを任意の数だ
け削除し、所定のドットあるいはライン数とするわけで
あるが、総てを削除だけで実現すれば画像を歪ませたり
するので、この機能はあくまで補助として使用し、主と
しては以下の演算により変換を実現する。

【００２２】続いて、演算によるサイズの変換に関して
説明する。演算は垂直、水平のそれぞれの方向に応じて
別々に処理される。そして、演算は隣接する２ドットあ
るいは２ラインを単位に行われる。この垂直方向２ライ
ンの処理に対応するため、１ライン分のデータを記憶し
なければならず、垂直方向のデータを記憶するためにラ
インメモリを用意している。垂直方向の演算を行うブロ
ックを示したのが図７である。すなわち、ラインメモリ
制御回路７１とラインメモリ７２により、１ライン遅延
されたデータと現在のデータを重み発生回路７３にて生
成された重みに応じて垂直演算器７４にて、加算するの
である。また、水平方向の演算を行うブロックを示した
のが図８である。すなわち、ＦＦ８１,ＦＦ８２により
出力される隣接する画素のデータを重み発生回路８４に
て生成された重みに応じて水平演算器８３にて、加算す
るのである。これら、垂直演算処理と水平演算処理は別
々に行われるため、この両者の配置を示したのが、図９
であり、垂直の演算を行った後、水平方向の演算を行
い、最終的なフォーマット変換後のデータを生成するよ
うになっている。図７及び図８では、データは図示して
いないが、ドットクロックのタイミングを示すＤＣＬＫ
信号に同期を合せて処理されていくのはいうまでもな
い。

【００２３】図７において、７１は垂直方向の演算に用
いる１ライン前のデータを供給するためのラインメモリ
７２を制御するためのラインメモリ制御回路、７２がそ
のラインメモリ、７３がこの両者を加算する際の重みを
生成する重み発生回路、７４は両者を与えられた重みで
加算する垂直演算器である。また、図８において、８
１，８２は１画素遅延した画素と最新の画素を演算に供
するためのフリップフロップ回路、８４はこの両者を加
算する際の重みを生成する重み発生回路、８３は両者を
与えられた重みで加算する水平演算器である。

【００２４】演算によりフォーマットを変更する図９に
示すブロックの詳細な演算の説明を、たとえば元の画像
５１２×２４６の画像を３２０×２４０ドットに変換す
る場合について説明する。垂直方向は２４６ラインから
２４０ラインへの変換であるので、その値は近いもので
あり、前述した切り出しで対応できることとなる。すな
わち、ＳＴＡＲＴ信号の発生期間を制御するものであ
る。これに対して、水平方向は５１２から３２０ドット
であり、これを切り出しのみで対応すると画面の中央の
領域のみが表示されるなど、画角を狭めるという問題を
発生させる。このため、水平方向に関しては演算による
処理が必要となる。３２０／５１２は５／８であり、元
の８画素のデータを用いて５画素のデータを算出すれば
よいこととなる。すなわち、水平方向のドット数を５１
２から３２０へ変換するには、８ドットを単位に５ドッ
トに変換する処理を繰り返せばよいこととなる。この時
の重みを考えるため、元の８ドットと５ドットの位置関
係を、図１０とともに説明する。上段の８個の黒丸が元
の画像における８画素であり、これが５画素にまとめら
れるため、この８画素の間に均等に配置された下段の白
丸が演算にて生成された新たな画素である。この時の各
画素の位置を明確にするため、座標を割り当てる。８画
素と５画素の最小公倍数は４０であるため、０から３９
までの範位に元の８画素、及び演算により生成される５
画素を配置してみる。従って、元の画素は０から５おき
に、生成される画素は０から８おきに配置される。この
図より生成に必要な元の画素が判明する。すなわち、下
段の最左端は元の最左端のデータであり、下段の２画素
目のデータは上段の２，３画素目のデータより生成した
もの、下段の３画素目のデータは元の４，５画素目のデ
ータと言うことになる。この位置関係より、重みも明確
になる。たとえば、生成される２画素目の座標は８であ
り、元の画素の２画素目と３画素目の間であるが、２画
素目の座標５とは座標で３つ離れており、３画素目の座
標１０とは座標で２離れていることが判明する。すなわ
ち、生成される２画素目は元の３画素目の方により、多
くの影響を受けることとなる。この重みの差はその座標
の差より、図１０に示すように２，３となる。従って、
生成される２番目の画素は元の２画素目のデータを２／
５、３画素目のデータを３／５した値の加算で求められ
ることとなる。

【００２５】上述したように水平方向５１２画素を３２
０画素に変換する場合、８画素を単位に５画素への変換
を繰り返せばよいわけで、その際の演算は図１０の重み
付けに従うことになるので、元の隣接するデータから、
新たなデータを算出するのであれば、演算は次のように
決定される。新たな第１ドット←元の第１ドット新たな第２ドット←（元の第２ドット×２＋元の第３ドット×３）÷５新たな第２ドット←（元の第４ドット×４＋元の第５ドット×１）÷５新たな第２ドット←（元の第５ドット×１＋元の第６ドット×４）÷５新たな第２ドット←（元の第７ドット×３＋元の第８ドット×２）÷５実際には重みを２つ発生させるのは無駄なので、式を以
下のように変形して演算を行う。

【００２６】ここで、上の式を重みＰ１，Ｐ２、データ
Ｄ１，Ｄ２で表わすと、元の式（Ｄ１×Ｐ１＋Ｄ２×Ｐ２）÷５となるが、Ｐ１とＰ２の関係はＰ１＋Ｐ２＝５の関係か
ら、一方を削除でき、実際の式Ｐ１×（Ｄ１−Ｄ２）／５＋Ｄ２変形できる。先にも述べたが処理は元の画素のタイミン
グを示すＤＣＬＫで同期が取られている。と、すると図
１０からも明らかなとおり、演算結果として８画素中、
３画素は不要なデータが出力されていることとなる。こ
の識別を行うためのタイミング信号も必要であり、これ
が図１１に示されるデータ有効信号である。水平演算器
８３より出力されるこのデータ有効信号がドット有効信
号であり、これと同じ原理で処理される垂直方向の演算
において、垂直演算器７４より出力されるデータ有効信
号がライン有効信号である。先に述べた切り出し部の水
平、垂直部分でこのドット有効信号、ライン有効信号を
判定することにより、実際に有効な画素、ラインの数を
カウントし、所定のサイズでＤＳＴＡＲＴ,ＳＴＡＲＴ
信号の非アクティブ遷移を実現するのである。図１１は
元の画素の位置に対して生成される重みとデータ有効信
号の状態を示したものである。すなわち、同図は図１０
に示した関係から導き出された重みと、演算結果が有効
かどうかを示している。重みは２画素の一方のみを用い
るため、５，２，４，１，３を８画素を単位に繰り返
す。この値が配置される場所は、図１０の位置関係か
ら、元の８画素を単位とした最左端のタイミングで５、
２画素目が２、４画素目が４、５画素目が１，７画素目
が３となる。この重みによる演算結果はＤＣＬＫによる
同期処理のため、次のＤＣＬＫで出力される。すなわ
ち、最左端の画素生成である「５×（第一ドット−第二
ドット）／５＋第二ドット」の結果は図１１に図示する
タイミングで水平演算器８３より出力されることとな
る。すなわち、このタイミングでデータ有効を示す信号
はアクティブとされる。

【００２７】このようにして、水平方向の処理が行われ
３２０ドットに変換されるわけであるが、この重みや有
効タイミングは記憶手段より供給される。ここではＲＯ
Ｍを使用するものとして説明する。この重みを出力する
ために、現在のドット位置を示すドットカウンタを用意
する。

【００２８】この構成を示したブロック図が図１２であ
り、図１２において、１２１はドットＮｏ．カウンタ、
１２２はＲＯＭである。このブロック図は水平の開始を
受けた後、１ドット毎にカウントを進めていき、このカ
ウント値をＲＯＭアドレスに供給することにより、重み
や有効タイミングの情報を得るようになっている。

【００２９】今までの説明からも明らかなとおり、画素
生成における計算式の分母は画素により変化するもので
はなく、元の画像サイズと変換後の画像サイズにより固
有な値であり、ドット毎に変化させる必要はない。した
がって、ドットＮｏ．毎にＲＯＭ１２２より生成しなけ
ればならないのは重みとデータ有効信号になる。この動
作を示したのが図１３であり、ドットＮｏ．カウンタ出
力がＲＯＭへのアドレスとして使用され、そのアドレス
に対応したＲＯＭよりの出力が同図の重みを示すデータ
と有効データのタイミングを示すデータなのである。

【００３０】さらに詳しく、このＲＯＭ内のデータにつ
いて説明する。元の画像サイズを任意のサイズに変換す
る場合、上述のようにＲＯＭより、演算における重みと
有効データのタイミングを示すデータを供給することと
なる。任意サイズを選択可能とする場合、各サイズに応
じ、図１０で行ったと同様の方式にて導き出された演算
における重みと有効データのタイミングが必要となる。
すなわち、ＲＯＭ内には、元画像から一つのフォーマッ
トへ変換するための演算における重みと有効データのタ
イミングを示すデータが元の画像の一水平の画素数、ド
ットＮｏ．０からｎまで用意されると共に、変換される
フォーマット数分このデータが用意されることとなる。
図１４では変換後のフォーマットの水平方向画素数がＸ
ドット、Ｘ−１、Ｘ−２からＹドットまでのデータを格
納している例を示している。

【００３１】したがって、ＲＯＭの上位アドレスにはバ
ンク情報として変換出力のドット数を示す情報が、また
下位には前述のドットカウンタよりの情報を供給するこ
ととなる。変換出力のドット数が変わるとバンクが変わ
り、ＲＯＭより出力される重みとデータの有効タイミン
グ情報が変わるため、結果として変換出力が変わるので
ある。

【００３２】続いて、垂直方向の変換であるが、本来は
水平方向の変換と同様の演算処理にて任意の値に変換さ
れるのであり、例えば２４６ラインを２００ラインに変
換するような場合は図７のブロックにて１２３ラインを
１００ラインに変換する演算を行えばよいわけで、これ
には図１０と同様な根拠で算出した重みを用いることと
なるが、今回の例のような２４６ラインを２４０に変換
するような場合には単純に削除するだけでも画像の歪み
は少なく許容されるため、削除のみで対応するものとす
る。

【００３３】この削除、つまり切り出し処理は既に述べ
たとおりであり、これにより３２０×２４０への変換処
理を行えることとなる。既に述べてきたとおり、任意画
像サイズへの変換は、・垂直方向の有効期間をＳＴＡＲＴ信号で制御する。・水平方向の有効期間をＤＳＴＡＲＴ信号で制御する。・垂直方向２ラインの分のデータを演算し変換する。・水平方向２画素分のデータを演算し変換する。の４つの機能にて実現することになるが、この機能の全
体の関係図を図１５に示す。１５１は図２のブロック図
に相当し、１５２は図５のブロック図に相当し、１５３
は図７に、１５４は図８に相当するものである。

【００３４】このブロックの説明をまとめると、切り出
しによる画像サイズの変換部分と演算による変換部分が
あり、これらを同時に、もしくは一方のみを動作させる
ことにより、任意の画像サイズに変換するのである。

【００３５】任意のサイズにフォーマット変換された最
終的な映像データの上記４つの機能が総て有効を指示し
た画素のみである。すなわち、図１５のデータ有効タイ
ミング発生部１５５は切り出しにおける有効範囲を示す
ＳＴＡＲＴ，ＤＳＴＡＲＴ、そして、水平、垂直の演算
部よりのドット有効、ライン有効の４つの信号総てがア
クティブな場合に最終的なデータ有効タイミングとして
出力される。

【００３６】これらの動作を制御するためにフォーマッ
ト変換部には、変換フォーマットの情報とともに切り出
しに使用される一致検出に使用されるカウント値等がマ
イコン等より与えられる。このつながりを示したのが図
１６である。ここで、ＳＴＡＲＴ信号発生部１５１とは
既に述べた垂直方向の切り出しを行うブロックであり、
ここに与えられる削除するライン数とは図２におけるＬ
ＳＴＮ信号カウンターＡ２１が一致検出に使用する値で
あり、出力するライン数とは同図におけるＬＳＴＮ信号
カウンターＢ２２が一致検出に使用する値である。ＤＳ
ＴＡＲＴ信号発生部１５２とは既に述べた水平方向の切
り出しを行うブロックである。ここに与えられる削除す
るドット数とは図５におけＤＣＬＫ信号カウンター１１
１が一致検出に使用する値であり、出力するドット数と
は同図におけるＤＣＬＫ信号カウンター２５２が一致検
出に使用する値である。水平演算器１５４とは既に述べ
た演算により、水平方向のサイズを変更するブロックで
ある。ここに与えられる出力ドット数は、演算により変
換されるフォーマット変換後の水平ドット数であり、図
１４でのＸドットやＹドットなどに相当し、水平演算に
用いられる重みや有効データのタイミングを生成するＲ
ＯＭへのバンク情報として、上位アドレスに供給され
る。垂直演算器１５３とは既に述べた演算により、垂直
方向のサイズを変更するブロックである。ここに与えら
れる出力ライン数は、水平方向と同様垂直方向の演算に
おける重みや有効データのタイミングを生成するＲＯＭ
へのバンク情報として、上位アドレスに供給される。

【００３７】今、水平方向の演算に着目するとして、以
上の説明から明らかなとおり、元画像を一つのフォーマ
ットに変換するには一水平画素数のデータが必要であ
る。たとえば、重みは７ビットまで、そして１ビットを
データ有効タイミングに割り当てるとすると、１画素に
対して１バイトのデータが必要となる。元の画像サイズ
が一水平５１２画素とすると１つの変換サイズに対して
５１２バイトのデータが必要となる。変換後のサイズを
５１２画素の半分すなわち２５６画素まで対応するとす
ると、図１４のＸが５１１、Ｙが２５６となる。一つの
変換サイズ、たとえばＸドット変換用データが上述のよ
うに５１２バイトであるので、５１２×（５１１−２５６＋１）＝１２８Ｋバイトのデータが必要となり、ＲＯＭ容量は大きなものとな
る。

【００３８】しかし、フォーマットの変更はカメラより
の画像を使用している操作者が何らかの意図から、変更
するものであり、その頻度は少ない。また、フォーマッ
トに対応するには前記の例では５１２バイトのデータの
みが必要であり、他の約１２７Ｋバイトのデータはその
時点では使用されていないこととなる。このことを考慮
すると目的のフォーマットに変換するために必要な重み
及び有効タイミング信号の情報を適時書き換えて使用す
ることにより、記憶手段の容量を大幅に低減できるので
ある。この場合の記憶手段にＲＡＭを使用した場合の構
成を図１７に示す。

【００３９】図１７において、１７１はドットＮｏカウ
ンタ、つまり、フォーマット変換時に各画素毎の重みや
データ有効タイミングを読み出すためのものであり、図
１３にそのカウント値の例を示している。変換動作の場
合、１７３のセレクタを会して１７１よりのドットＮ
ｏ．カウンタ出力がＲＡＭ１７４にアドレスとして供給
される。このデータをマイコンが設定する場合、メモリ
制御回路１７２を介してＲＡＭ１７４にデータを書きこ
むこととなる。マイコン側が書きこむこのデータは図１
０の原理により算出する場合や、マイコン側ＲＯＭに格
納しておく場合などが考えられる。

【００４０】たとえば、水平方向の変換において、上記
構成であれば各画素毎に重みや有効データタイミングを
提供でき、変換に使用する演算の精度は高く、画質的に
は優れたものとなるがすでに述べてきたように重み等の
データをＣＣＤの画素数に近い数用意しなければならな
い。

【００４１】そこで、演算を一水平の画素数よりもはる
かに小さい一定の単位を一つの周期として繰り返し処理
を行い近似で処理するのである。５１２ドットを３００
ドットに変換する場合、今までの説明方法であれば、５
１２画素分の重みや有効データタイミング信号の生成が
必要となるが、例えばこれを３２ドットを単位とした繰
り返しで処理するとする。この場合、回路的に大きく異
なるのは重み等のデータが３２ドット分となるので、図
１２や図１７のドットＮｏ．カウンタのカウント動作が
０から３１までの繰り返しとなることで、演算系など他
の部分は共通して使用することができる。

【００４２】３２画素を単位に５１２画素を３００画素
に変換する場合、３００／５１２＝７５／１２８≒１９／３２であることから、３２画素を１９画素に変換する処理で
代用する。その重みとデータ有効タイミングは図１０の
説明で用いたものと同じ原理で導かれ、図１８の値とな
る。

【００４３】５１２画素より３０４画素の有効画素が得
られるが、ＤＳＴＡＲＴ信号生成部の出力するドット数
を３００に指定しておけば、ドット有効信号がアクティ
ブな３００画素を出力した時点でＤＳＴＡＲＴ信号が非
アクティブとなり、不要な４画素は後段には有効として
認識されないこととなる。この方式を採った場合、この
例からも明らかなとおり、演算による変換成分では目的
のサイズと実際の有効とされた画素数には誤差を生ずる
が、その差は前述の４ドットのように削除により補償さ
れる。垂直方向も同様である。以上のようにして、少な
い演算用重み情報を用いて、変換を実現する。

【００４４】また、上記の例は任意のフォーマットに随
時変更可能なケースを想定しているが、場合によっては
固定のケースが考えられる。つまり、当装置を形成する
イメージフォーマット変換手段は任意に変更可能な回路
としてＬＳＩを形成するが、ＬＳＩを採用した商品とし
てのカメラはある特定のフォーマットの画像のみを出力
する形態が考えられるのである。このようなケースに対
応するため、図１７のＲＡＭ部分を不揮発性メモリと
し、製造欧段階等で一度設定することとすれば、マイコ
ンによるＲＡＭ部分への処理が削除でき、流用時のコス
ト低減が図れる。

【００４５】そして、上記の説明からも明らかな通り、
２画素もしくは２ラインを単位に演算を行っている関係
から、元の画像サイズの１／２までの変換はよいが、そ
れを下回ると演算に使用されない画素データが現れ画質
の悪化を招く。

【００４６】たとえば、３２ドットを１０ドットに変換
する場合の重みと有効タイミングを導くと図１９のよう
になる。図１９に示した有効タイミングが”１”の状態
のデータとその直前のデータのみが演算に使用され出力
に反映される。それ以外のデータは使用されず、間引か
れたことになる。

【００４７】これを改善するためには、元の画素データ
を演算に使用するのではなく、元の２画素のデータを平
均したものを演算に使用すれば総ての画素データを活用
できることになる。このための演算部が図２０である。

【００４８】この時の重みと有効タイミングを導いたも
のが図２１である。この隣接する２画素の平均を用いる
ことにより、元の画像サイズの１／４までは総ての画素
データが変換のための演算処理に使用されることとな
り、さらに小さなサイズへの変換に対応するには、ＦＦ
の段数を上げればよいが、小さな画面に要求される画質
とコストの関係から、必要な段数を決定すればよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明のイメージフォーマット変換装置
は上記のような構成であるから、請求項１記載の発明
は、フレームメモリ等を使用することもなく、容易に元
サイズより小さな任意のサイズに変換した画像を得るこ
とができ、回路の構成を簡略化できる。

【００５０】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明の効果に加えて、記憶手段の容量を削減するこ
とが可能である。そして、請求項２もしくは請求項４記
載の発明は、画質が若干落ちることとなるが、請求項１
もしくは請求項３記載のものよりさらに記憶手段の容量
を削減することが可能となる。

【００５１】そしてまた、請求項５記載の発明は、汎用
的イメージフォーマット変換部をＣＩＦ等の専用変換装
置に容易に流用することができる。さらに、請求項６記
載の発明は、１／２以下のサイズへの変換時の画質の劣
化を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイメージフォーマット変換装置の一実
施例の全体を示すブロック図である。

【図２】本発明のイメージフォーマット変換装置の垂直
方向の削除による変換を説明するためのブロック図であ
る。

【図３】本発明のイメージフォーマット変換装置のイメ
ージフォーマット変換手段への入力信号の説明図であ
る。

【図４】図２の垂直変換動作を説明したタイミングチャ
ートである。

【図５】本発明のイメージフォーマット変換装置の水平
方向の削除による変換を説明するためのブロック図であ
る。

【図６】図５のイメージフォーマット変換装置の水平変
換動作を説明したタイミングチャートである。

【図７】本発明のイメージフォーマット変換装置の垂直
方向の演算による変換を説明するためのブロック図であ
る。

【図８】本発明のイメージフォーマット変換装置の水平
方向の演算による変換を説明するためのブロック図であ
る。

【図９】本発明のイメージフォーマット変換装置の垂直
変換、水平変換のブロックの関係を示したブロック図で
ある。

【図１０】本発明のイメージフォーマット変換装置の８
→５ドット変換におけるドットの位置関係と演算の重み
例を説明した説明図である。

【図１１】本発明のイメージフォーマット変換装置の水
平演算のタイミングチャートである。

【図１２】本発明のイメージフォーマット変換装置のＲ
ＯＭおよびドットカウンターを説明するためのブロック
図である。

【図１３】図１２のタイミングチャートである。

【図１４】図１２のＲＯＭのデータを説明するための説
明図である。

【図１５】本発明のイメージフォーマット変換装置の変
換部全体を示すブロック図である。

【図１６】本発明のイメージフォーマット変換装置のマ
イコン部とのつながりを示すブロック図である。

【図１７】図１２のＲＯＭをＲＡＭで構成した場合のブ
ロック図である。

【図１８】本発明のイメージフォーマット変換装置の３
２→１９ドット変換を行う場合の重み例を説明した説明
図である。

【図１９】本発明のイメージフォーマット変換装置の１
／２未満に変換する場合の重み例を説明した説明図であ
る。

【図２０】本発明のイメージフォーマット変換装置の演
算を２段にした場合のブロック図である。

【図２１】図２０における重みとタイミング例の説明図
である。

【符号の説明】

１撮像手段２前処理手段３ＡＤ変換手段４映像信号処理手段５イメージフォーマット変換手段６制御手段７駆動手段７１ラインメモリ制御回路７２ラインメモリ７３重み発生回路７４垂直演算器８３水平演算器８４重み発生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/01

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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、雑音を抑制、自動利得制御などを行なう前処理手段
と、前処理手段からの出力信号をアナログ信号からデジ
タル信号に変換するＡＤ変換手段と、ＡＤ変換手段から
出力されたデジタルデータから輝度信号処理と色信号処
理を行なう映像信号処理手段と、映像信号処理手段から
出力されたデジタル画像データを任意のフォーマットに
変換するイメージフォーマット変換手段を備えたイメー
ジフォーマット変換装置において、画面の端の左右の少なくとも一方のドットを任意の数だ
け削除する手段と画面の上下の少なくとも一方のライン
を任意の数だけ削除する手段と、隣接するドット間の演
算を行いドット数の変換を行う手段と、元のドット数と
目的の変換ドット数の総ての組み合わせにおける変換に
おけるこの演算の重みとデータの有効タイミングを示す
ビットを記憶する記憶手段とラインにおける同様の演算
手段と重みと有効タイミングを示すビット記憶するを記
憶手段を有し、上記記憶手段より所定の値を選択して取
り出し元のサイズより小さな任意のサイズに可変する手
段を有し、元のサイズより小さな任意のサイズに可変し
て任意のフォーマットに変換することを特徴とするイメ
ージフォーマット変換装置。
【請求項２】請求項１記載のイメージフォーマット変
換装置において、演算における周期を元画像の一水平、
一垂直の画素数を大きく下回る一定の単位として、この
単位での繰り返しによる演算処理を行わせることによ
り、記憶すべき演算の重み及び有効タイミング情報を削
減し、記憶容量の低減を図ったことを特徴とするイメー
ジフォーマット変換装置。
【請求項３】請求項１記載のイメージフォーマット変
換装置において、記憶手段に書き込み可能なものを用
い、総ての組み合わせにおける情報を予め用意するので
はなく、外部よりこの記憶手段に書き込んだ値を演算に
利用することにより任意のフォーマットに変換すること
を特徴とするイメージフォーマット変換装置。
【請求項４】請求項３記載のイメージフォーマット変
換装置において、演算における周期を元画像の一水平、
一垂直の画素数を大きく下回る一定の単位として、この
単位での繰り返しによる演算処理を行わせることによ
り、記憶すべき演算の重み及び有効タイミング情報を削
減し、記憶容量の低減を図ったことを特徴とするイメー
ジフォーマット変換装置。
【請求項５】請求項２もしくは請求項４記載のイメー
ジフォーマット変換装置において、記憶手段に不揮発性
の記憶手段を利用したことを特徴とするイメージフォー
マット変換装置。
【請求項６】請求項１から請求項５記載のいずれか一
つのイメージフォーマット変換装置において、映像信号
処理手段から出力された画像データの隣接画素間の平均
値を求める手段を備え、ここより求められた平均値間の
演算を行い、水平もしくは垂直の画素数変換を行うこと
を特徴とするイメージフォーマット変換装置。