JP6087631B2 - Image signal processing apparatus, control method therefor, and imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、入力画像信号を処理しつつ、表示用信号を生成して表示する場合の表示遅延時間を短縮する技術に関する。 The present invention relates to a technique for reducing a display delay time when a display signal is generated and displayed while processing an input image signal.
デジタルビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置は、被写体像の確認用に表示装置を備え、液晶や有機EL(エレクトロルミネッセンス)のディスプレイ(パネル)や電子ビューファインダー(EVF)等が使用される。表示画面にはユーザが撮影する被写体像、つまり記録している画像を所定の画質でリアルタイムに表示することができる。近年、記録画像の多画素化や、画質改善処理の多機能化に伴い、信号処理に時間がかかると表示遅延が生じる。表示遅延により、パンニングやチルティング、ズーミング等のカメラ操作時にユーザに違和感を与え、構図やフォーカス状態等の確認が難しくなる場合がある。また、表示遅延量は撮影フレーム周波数にも依存し、フレーム周波数が低い場合に表示遅延量が大きくなる。撮像装置の構成にもよるが、例えば、フレーム周波数24Hzの場合には、60Hzの場合よりも表示遅延量が2.5倍大きくなる。 An imaging device such as a digital video camera or a digital camera includes a display device for confirming a subject image, and a liquid crystal display, an organic EL (electroluminescence) display (panel), an electronic viewfinder (EVF), or the like is used. On the display screen, a subject image photographed by the user, that is, a recorded image can be displayed in real time with a predetermined image quality. In recent years, with the increase in the number of pixels of a recorded image and the increase in functionality of image quality improvement processing, display delay occurs when signal processing takes time. Due to the display delay, the user may feel uncomfortable when operating the camera such as panning, tilting, and zooming, and it may be difficult to check the composition, focus state, and the like. The display delay amount also depends on the shooting frame frequency, and the display delay amount increases when the frame frequency is low. Although depending on the configuration of the imaging apparatus, for example, when the frame frequency is 24 Hz, the display delay amount is 2.5 times larger than when the frame frequency is 60 Hz.
テレビジョン装置においても画質改善処理の多機能化により同様の問題がある。テレビジョン装置にゲーム機器を接続してユーザがゲーム操作を行う場合、テレビジョン装置で画質改善処理を行うと数フレーム時間の表示遅延が生じる。ユーザ操作の遅れが原因でゲーム結果が変わる場合や、ユーザに違和感を与える場合があった。そこで、表示遅延量の低減のために、画質改善処理を簡略化した低遅延用の処理を行う方法や、フレームメモリの記憶処理と読み出し処理を同時に行う制御方法が特許文献1に開示されている。
A television apparatus has the same problem due to the multi-functionality of image quality improvement processing. When a game device is connected to a television apparatus and a user performs a game operation, a display delay of several frame times occurs when image quality improvement processing is performed on the television apparatus. In some cases, the game result may change due to a delay in user operation, or the user may feel uncomfortable. Therefore, in order to reduce the display delay amount,
従来の装置では、入力画像信号を処理しつつ、表示用の画像信号を生成して表示部に出力するまでの表示遅延時間を如何にして短縮するかが課題である。従来の技術では撮像装置等への適用において、撮影中の画像を表示装置に表示する場合の表示遅延時間を短縮することが困難である。
本発明は、入力画像信号を処理しつつ、表示用の画像信号を生成して表示部に出力するまでの表示遅延時間を短縮することを目的とする。
A problem with conventional devices is how to reduce the display delay time from the generation of an image signal for display to output to the display unit while processing the input image signal. In the conventional technique, it is difficult to shorten the display delay time when displaying an image being shot on a display device when applied to an imaging device or the like.
It is an object of the present invention to shorten a display delay time until an image signal for display is generated and output to a display unit while an input image signal is processed.
上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、互いに異なるフレーム期間の入力画像信号を各別に処理する複数の信号処理手段と、前記複数の信号処理手段によって処理された各フレーム期間の画像信号を記憶する記憶手段と、前記複数の信号処理手段によって信号処理が行われた前記画像信号を記録メディアに出力する出力手段と、前記複数の信号処理手段に対して並列に設けられ、前記入力画像信号を縮小してサイズを表示用に変更して表示用の画像信号を出力する表示用信号処理手段と、前記入力画像信号の第1フレーム周波数の同期タイミングと前記表示用の画像信号の第2フレーム周波数の同期タイミングを制御する制御手段を備える。前記複数の信号処理手段は、前記入力画像信号を前記記憶手段に記憶させてから当該入力画像信号を前記記憶手段から読み出して処理し、前記表示用信号処理手段は、前記入力画像信号を前記記憶手段に記憶させる前にリサイズ処理を行い、リサイズ処理された画像信号を前記記憶手段に記憶させる。
In order to solve the above problems, the device according to the present invention, an image of each frame period which is processed a plurality of signal processing means for processing the input image signal having different frame periods to each other, by said plurality of signal processing means A storage means for storing a signal; an output means for outputting the image signal subjected to signal processing by the plurality of signal processing means to a recording medium; and a plurality of the signal processing means provided in parallel with the input Display signal processing means for reducing the image signal and changing the size for display and outputting the display image signal; synchronization timing of the first frame frequency of the input image signal; and the first of the display image signal Control means for controlling the synchronization timing of the two frame frequencies is provided. The plurality of signal processing means store the input image signal in the storage means and then read and process the input image signal from the storage means, and the display signal processing means stores the input image signal in the storage Resize processing is performed before storing in the means, and the resized image signal is stored in the storage means .
本発明によれば、入力画像信号を処理しつつ、表示用の画像信号を生成して表示部に出力するまでの表示遅延時間を短縮することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display delay time until it produces | generates the image signal for a display and it outputs to a display part can be shortened, processing an input image signal.
以下、本発明の各実施形態について詳細に説明する。本発明の実施形態に係る画像信号処理装置は、入力画像信号をフレーム期間ごとにそれぞれ処理する複数の信号処理部を備える。各実施形態では撮像装置への適用例を示す。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described in detail. An image signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of signal processing units that process an input image signal for each frame period. Each embodiment shows an application example to an imaging apparatus.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る画像信号処理装置の構成例について、図1を参照して説明する。本実施形態に係る画像信号処理装置は第1信号処理部及び第2信号処理部を並列に接続した構成を有する。第1信号処理部を信号処理部100Aとし、第2信号処理部を信号処理部100Bとする。これらの信号処理部はいずれもASIC(Application Specific Integrated Circuit、特定用途向け集積回路)である。以下では、それぞれ1080/60Pの処理能力を持つASICを想定し、信号処理部100Aと信号処理部100Bにおいて、同じ機能を持つ構成部については、同じ符号の末尾にA,Bの記号を付けることで区別して表記する。
[First Embodiment]
A configuration example of the image signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The image signal processing apparatus according to the present embodiment has a configuration in which a first signal processing unit and a second signal processing unit are connected in parallel. The first signal processing unit is a
撮像用のセンサ101は、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)等を用いた撮像素子である。図1では省略するが、撮像光学系を構成するレンズ群を通過する被写体光に対して、入射光量や焦点調節が行われる。センサ101は結像された被写体像を光電変換し、各画素の光量に対応したアナログ電圧信号を出力する。撮像素子の各画素には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各カラーフィルタが、所定の配列、例えばベイヤー配列やハニカム配列で配置されている。これによりRGB画像信号が得られる。また、高速出力化のために、複数の画素の出力を加算して1つの出力画像を得る画素加算処理を行って、RGB画像信号を出力する場合もある。CDS/AD部102は、CDS(相関2重サンプリング)及びAD(アナログ−デジタル変換)を行い、センサ101が出力した画像信号をデジタル信号に変換する。変換後のデジタル信号は、信号処理部100Aの入力端子103Aと、信号処理部100Bの入力端子103Bにそれぞれ出力される。
The
以下、信号処理部100Aの構成を説明する。
デジタル画像信号(入力画像信号)は入力端子103Aを介して、スイッチ部104A、リサイズ処理部124、AF(自動焦点調節)及びAE(自動露出)処理部120にそれぞれ入力される。各部は並列に接続されている。信号処理部100Aのスイッチ部104Aと、信号処理部100Bのスイッチ部104Bは、後述するように、交互にON/OFF動作する。これにより、各信号処理部は、センサ101が出力した24フレーム毎秒の画像信号を交互に12フレーム毎秒ずつ処理する。スイッチ部104AがON状態になった場合にデジタル画像信号はDRAM105Aに一旦記憶される。DRAMは“Dynamic Random Access Memory”の略号である。
Hereinafter, the configuration of the
The digital image signal (input image signal) is input to the
現像処理部106Aは、DRAM105Aに記憶されたデジタル画像信号を読み出して、RGB画像信号のオフセット調整、ゲイン調整、ガンマ補正処理等を行う。次にRGB画像信号は輝度信号(Y)と色差信号(Cb、Cr)に変換され、YCC画像信号としてDRAM107Aに格納される。
幾何変形処理部108Aは、DRAM107AからYCC画像信号を読み出し、例えばレンズの歪曲収差の補正処理や、撮像装置の防振処理等を行う。歪曲収差の補正は画像歪の補正処理の一例である。また、撮像装置の防振処理により、手振れ等によって生じる像ぶれの補正処理が行われる。処理後の信号はDRAM109Aに記憶される。NR(ノイズリダクション)等を行うポスト処理部110Aは、DRAM109AからYCC画像信号を読み出し、ノイズ成分の低減処理等を行う。処理後の信号はDRAM112Aに格納される。
一方、信号処理部100Bでは、信号処理部100Aと同様の処理が、撮像画像のフレーム毎に交互に処理されるが、それらの説明は省略する。処理結果はDRAM112Bに格納される。DRAM112Bに記憶された画像信号は、後述するタイミングで信号処理部100Bの端子114Bから、信号処理部100Aの端子114Aを介して、DRAM112Aへ転送されることで、24フレーム毎秒の画像信号に復元される。つまり、DRAM112Aは、信号処理部100Aと信号処理部100Bにより処理された各フレーム期間の画像信号を記憶する。
The
The geometric
On the other hand, in the
信号処理部100Aの外部出力部115は、DRAM112AからYCC画像信号を読み出してフォーマット変換を行う。フォーマット変換後の画像信号は、端子116を介して撮像装置外部に出力され、外部機器に送信される。フォーマット変換処理は、HDMIやSDI、コンポーネントやコンポジット等の画像信号伝送フォーマットに合わせて実行される。HDMIは”High-Definition Multimedia Interface”の略号であり、SDIは”Serial Digital Interface”の略号である。圧縮伸長部117は、DRAM112AからYCC画像信号を読み出し、記録フォーマットに合わせて圧縮符号化処理を施す。圧縮符号化処理後の信号は記録メディア119に記録される。
The
AF及びAE処理部120は、入力画像信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、高精細信号成分を抽出する。抽出した信号成分はフォーカス制御の合焦状況を把握するためのAF評価信号として、制御部130のCPU(中央演算処理装置)に送信され、AF機能が実現される。また、AF及びAE処理部120は入力画像信号から輝度レベルの平均値を取り出す。輝度レベルの平均値を示す信号は制御部130に送信され、AE機能が実現される。このように、AF及びAE処理部120は信号処理部100Aに設けられており、スイッチ部104Aの前段から取り出した、すべてのフレームの画像信号を処理する。これにより、処理の遅延を防ぎ、応答を高めることができる。
The AF and
リサイズ処理部124、現像処理部125、DRAM126、パネル用信号処理部118、パネル出力部121は表示用信号処理部を構成する。表示用信号処理部は画像信号の画サイズを表示用に変更する処理を行う。本実施形態の画サイズ変更処理では、リサイズ処理部124が画像縮小処理を実行する。リサイズ処理部124は、入力端子103Aから取得したRGB画像信号について、R(赤)、G(緑)、B(青)の色毎に重心を補正しながら縮小し、次段の現像処理部125に出力する。表示パネル用のリサイズ処理は、数ライン分のライン遅延線を用いることで実現可能である。FIR(Finite Impulse Response)フィルタ構成の場合、本処理での遅延時間は上記ライン遅延線による遅延時間の約半分となる。現像処理部125は、RGB画像信号のオフセット調整、ゲイン調整、ガンマ補正処理を行い、次にRGB画像信号を輝度信号(Y)と色差信号(Cb、Cr)に変換する。表示パネル用の現像処理には、ライン遅延線は不要であるので、信号処理の遅延時間は数クロック分となる。YCC画像信号はDRAM126に一旦書き込まれる。
The resizing
パネル用信号処理部118は、現像処理部125が出力したパネル表示サイズのYCC画像信号をDRAM126から読み出し、表示パネル127に合わせた色調整処理や、解像度調整処理等を行う。パネル出力部121は表示信号出力処理を実行し、表示パネル127の受信フォーマットに合わせてフォーマット変換を行う。フォーマット変換後の画像信号は、端子122を介して表示パネル127に送信され、画面上に撮影画像が表示される。
The panel
制御部130は、入力画像信号の第1フレーム周波数の同期タイミングと表示パネル用の画像信号の第2フレーム周波数の同期タイミングを制御する。つまり、センサ101の駆動周期と表示パネル127の駆動周期との同期を制御することにより、駆動周期及び遅延時間の制御がセンサ101と表示パネル127について各々制御される。具体的には、センサ101と表示パネル127の同期信号の遅延量を計測する計測部と、センサ101の駆動周期を基準として、表示パネル127の駆動周期の同期信号の遅延量が所定の範囲内に収まるように調節する同期制御部が設けられる。また、各回路部を制御するために、制御部130はCPU等を用いた既知の制御ブロックを備える。この制御ブロックは、現像処理部106、幾何変形処理部108、ポスト処理部110、パネル用信号処理部118の設定調整等を行う。
The
次に、本実施形態に対する比較例について、図6を参照して説明する。センサ901は図1のセンサ101に相当し、CDS/AD部902は図1のCDS/AD部102に相当する。信号処理部900A内の各部903Aないし910A、912A、915ないし917、919は、図1の信号処理部100A内の各部103Aないし110A、112A、115ないし117、119とそれぞれ同様である。また、信号処理部900B内の各部903Bないし910B、912Bは、図1の信号処理部100B内の各部103Aないし110B、112Bとそれぞれ同様である。よって、以下では、図6に示す信号処理装置の構成において、本実施形態との相違点を説明する。
Next, a comparative example for this embodiment will be described with reference to FIG. The
図6に示すポスト処理部910A,910Bの各出力は、DRAM912A、912Bにそれぞれ書き込まれると共に、リサイズ処理部911A、911Bにそれぞれ送られる。リサイズ処理部911A,911Bは、入力された各YCC画像信号の画サイズを、表示パネルの表示サイズまで縮小する処理を行う。画像縮小処理後の画像信号はDRAM913A、913Bにそれぞれ送られて記憶される。信号処理部900BのDRAM913Bから読み出されたパネル表示サイズのYCC画像信号は、端子923Bから出力されて、信号処理部900Aの端子923Aを介してDRAM913Aに転送される。これにより、24フレーム毎秒の画像信号が復元される。パネル用信号処理部918は、パネル表示サイズのYCC画像信号をDRAM913Aから読み出し、表示パネルに合わせた色の調整処理や、解像度調整処理等を行う。パネル出力部921は、表示パネルの受信フォーマットに合わせてフォーマット変換を行う。フォーマット変換後の画像信号は、端子922を介して表示パネルに送信され、画面上の画像が表示される。
Outputs of the
次に、本実施形態に係る画像信号処理装置の動作に関して、図2を参照して説明する。
本実施形態では、センサ101の駆動周期に対応する第1フレーム周波数と、表示パネル127の駆動周期に対応する第2フレーム周波数が等しく24Hz(ヘルツ)で同期している場合を想定する。同期タイミングについては、図2に示すとおり、センサ同期に比べて、パネル同期が遅れたタイミングで同期している。また、センサ101の画素数を8847360ピクセル(水平方向4096ピクセル×垂直方向2160ライン)とし、表示パネル127の画素数を518400ピクセル(水平方向960ピクセル×垂直540ライン)とする。ステップ310ないし315、ステップ320ないし323は処理の各過程を表している。信号処理部100Aに関連するステップには記号Aを付し、信号処理部100Bに関連するステップには記号Bを付して区別している。フレーム1ないし5は、入力画像信号の第1ないし第5フレームをそれぞれ示す。
Next, the operation of the image signal processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, it is assumed that the first frame frequency corresponding to the drive cycle of the
ステップ310A(以下、ステップを「S」と記す)において、センサ101の出力はCDS/AD部102で処理され、RGB画像信号が出力される。まず、第1フレームの画像信号の処理を説明する。
図2に示すフレーム1の画像信号は、信号処理部100Aのスイッチ部104Aが閉じられることにより、DRAM105Aに書き込まれる。S311Aで現像処理部106Aは、RGB画像信号を輝度信号(Y)と色差信号(Cb、Cr)に変換する。変換後のYCC画像信号はDRAM107Aに記憶される。
In step 310A (hereinafter, step is referred to as “S”), the output of the
The image signal of
次のS312Aでは、S311AでDRAM107Aに記憶したYCC画像信号が、S311Aの処理開始時点から1フレーム期間の時間経過後に読み出される。幾何変形処理部108Aは、読み出した画像信号に対して、レンズの歪曲収差の補正処理や、撮像装置の防振処理等を行う。処理後の画像信号はDRAM109Aに記憶される。S313Aでは、S312AでDRAM109Aに記憶したYCC画像信号が、S312Aの処理開始時点から1フレーム期間の時間経過後に読み出される。ポスト処理部110Aは、読み出した画像信号に対して、ノイズリダクション処理等を行う。処理後の画像信号はDRAM112Aに記憶される。S314Aにて、1フレーム期間分の遅延時間をもって、YCC画像信号を遅延させる処理が、DRAM112Aを用いて実行される。これは、後述する信号処理部100Bの転送時間分だけ画像信号を遅延させることにより、信号処理部100Aと信号処理部100Bとの間で時間を調整してタイミングを揃えるために行う処理である。
S315Aでは、S313AでDRAM112Aに記憶したYCC画像信号が、S313Aの処理開始時点から2フレーム期間の時間経過後に読み出される。外部出力部115は、画像信号伝送フォーマットに合わせてフォーマット変換を行い、変換した画像信号を撮像装置外部に出力する。記録処理を行う場合には、圧縮伸長部117がDRAM112AからYCC画像信号を読み出し、記録フォーマットに合わせて圧縮符号化処理を施してから、記録メディア119に画像信号を記録する。
In the next S312A, the YCC image signal stored in the
In S315A, the YCC image signal stored in the
次に第2フレームの画像信号の処理を説明する。
図2に示すフレーム2の画像信号は、信号処理部100Bのスイッチ部104Bが閉じられることにより、DRAM105Bに記憶される。S311Bで現像処理部106Bは、RGB画像信号を輝度信号(Y)と色差信号(Cb、Cr)に変換する。変換後のYCC画像信号はDRAM107Bに記憶される。次のS312Bでは、S311BでDRAM107Bに記憶したYCC画像信号がS311Bの処理開始時点から1フレーム期間の時間経過後に読み出される。幾何変形処理部108Bは、読み出した画像信号に対して、レンズの歪曲収差の補正処理や、撮像装置の防振処理等を行う。処理後の画像信号はDRAM109Bに記憶される。S313Bでは、S312BでDRAM109Bに記憶したYCC画像信号が、S312Bの処理開始時点から1フレーム期間の時間経過後に読み出される。ポスト処理部110Bは、ノイズリダクション処理等を行う。処理後のYCC画像信号はDRAM112Bに記憶される。
Next, the processing of the image signal of the second frame will be described.
The image signal of frame 2 shown in FIG. 2 is stored in the
DRAM112Bに記憶されたYCC画像信号は、S314Bにおいて、端子114Bと端子114Aを介して信号処理部100Aに転送され、DRAM112Aに記憶される。この際の伝送レートは、送受信する画像データを1920×1080とし、8bitずつのYCC画像データを4.15MB(メガバイト)として、1/24秒(1フレーム期間の長さ)以内に送受信する場合、99.6MB/秒となる。
S315Bにおいては、S314Bで信号処理部100Aに転送され、DRAM112Aに記憶されたYCC画像信号が、S314Bの処理開始時点から1フレーム期間の時間経過後に読み出される。外部出力部115は、画像信号伝送フォーマットに合わせてフォーマット変換を行い、変換した画像信号を撮像装置外部に出力する。また、圧縮伸長部117がDRAM112AからYCC画像信号を読み出し、記録フォーマットに合わせて圧縮符号化処理を施してから、記録メディア119に画像信号を記録する。
The YCC image signal stored in the
In S315B, the YCC image signal transferred to the
このように、奇数フレーム1、3、5・・・の各画像信号は、信号処理部100Aが処理し、偶数フレーム2、4、6・・・の各画像信号は、信号処理部100Bが処理することにより、1つのチップで処理できる以上の画像データをとり扱うことができる。
また、入力端子103Aから入力されるRGB画像信号は、S320Aにおいて、リサイズ処理部124が画像縮小処理を行う。次のS321Aで現像処理部125がYCC画像への変換処理を行う。変換後の画像信号は、DRAM126に記憶される。ステップ322Aでパネル用信号処理部118は、DRAM126からYCC画像信号を読み出し、表示パネル127に合わせた色の調整処理や解像度調整処理等を行う。S323Aでパネル出力部121は、表示パネル127の受信フォーマットに合わせてフォーマット変換を行い、変換した画像信号を表示パネル127に送信する。そして表示パネル127の画面上に画像が表示される。
As described above, the
The RGB image signal input from the
本実施形態の場合、1フレームの表示信号処理時間、つまりS310AからS323Aまでの処理にかかる時間は、1フレーム期間強(DL参照)である。よって、センサ101を用いて撮影している画像信号を処理しつつ、表示装置に出力するまでの表示遅延時間は1フレーム期間強となる。
In the case of the present embodiment, the display signal processing time for one frame, that is, the time required for the processing from S310A to S323A is a little over one frame period (refer to DL). Therefore, the display delay time until the image signal captured by the
次に、図6に例示した比較例の動作タイミングについて、図7を参照して説明する。S810ないしS816、S822、S823は処理の各過程を表している。図6の信号処理部900Aに関連するステップには記号Aを付し、信号処理部900Bに関連するステップには記号Bを付して区別している。図2との相違点を主に説明する。
Next, the operation timing of the comparative example illustrated in FIG. 6 will be described with reference to FIG. S810 to S816, S822, and S823 represent each process. Steps related to the
S813Aにおいて、フレーム1の画像信号については、ポスト処理部910AがDRAM912Aに書き込まれる信号を取得して、S816Aにおいて、リサイズ処理部911Aが表示パネルの画サイズに合わせてリサイズ処理を行う。表示パネル用のリサイズ処理には、数ライン分の遅延時間を伴うが、フレーム遅延は必要なく、準リアルタイムで処理が行われる。処理後のYCC画像信号はDRAM913Aに記憶される。フレーム2の画像信号は、信号処理部900Bにて同様の処理が行われ、処理結果であるYCC画像信号はS816Bにて、DRAM913Bに記憶される。DRAM913Bから読み出された表示パネル用のYCC画像信号は、端子923Bと端子923Aを介してフレーム遅延なしで順次に信号処理部900Aへ転送され、DRAM913Aに記憶される。これにより、24フレーム毎秒の画像信号に復元される。S822Aでパネル用信号処理部918は、DRAM913Aから読み出した画像信号に対して、表示パネルに合わせた色の調整処理や、解像度調整処理等を行う。S823Aでパネル出力部921は、表示パネルの受信フォーマットに合わせてフォーマット変換を行い、変換した画像信号を表示パネルに送信する。表示パネルの画面上に画像が表示される。
In S813A, for the image signal of
図7に示す比較例の場合、全ての信号処理を終えて、2つの信号処理部900A,900Bによって交互に実行される処理の結果を1つにまとめてから、表示パネルに出力する画像信号が生成される。このため、表示遅延時間が長くなってしまう。1フレームの画像信号の処理において、S810AからS823Aの開始時点まで、4フレーム期間分に相当する表示遅延時間が発生している。これは、フレーム周波数が24Hzの場合、約166ミリ秒である。
これに対して、本実施形態によれば、信号処理部100Aのスイッチ部104Aに入力する前の分岐点で取得した画像信号を表示用に処理することで、撮影中の画像を表示装置に出力する場合の表示遅延時間を1フレーム期間強に短縮できる。撮影中の画像を表示装置に表示する場合の表示遅延時間を短縮することにより、ユーザは表示遅延による違和感を抱くことなく表示画像を鑑賞できる。
In the case of the comparative example shown in FIG. 7, after all signal processing is completed, the results of processing executed alternately by the two
On the other hand, according to the present embodiment, the image signal acquired at the branch point before being input to the
本実施形態では、説明の便宜上、信号処理部内の各DRAMをそれぞれ個別のデバイスとして説明した。これに限らず、1個のDRAMをアドレス制御によって共用する構成でもよい。また、本実施形態では、センサ101の駆動周期と表示パネル127の駆動周期を同一周期としているので制御が容易となる。また、本実施形態では奇数フレームの画像信号を第1信号処理部が処理し、偶数フレームの画像信号を第2信号処理部が処理する構成を例示した。これに限らず3以上の信号処理部を用いて、各フレームの画像信号を時分割して各別に処理する実施形態でもよい。また、本実施形態ではパネル表示用信号処理部を、記録信号処理および外部出力処理を行う第1信号処理部100A内に設けた例を説明したが、パネル表示用信号処理部を別の回路部にしても構わない。
In the present embodiment, for convenience of description, each DRAM in the signal processing unit has been described as an individual device. The configuration is not limited to this, and one DRAM may be shared by address control. In the present embodiment, since the driving cycle of the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同様の構成部については既に使用した符号を用いることにより、それらの詳細な説明を省略し、主に相違点を説明する。このような説明の省略の仕方は後述の実施形態でも同様である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the component similar to 1st Embodiment, by using the code | symbol already used, those detailed description is abbreviate | omitted and a difference is mainly demonstrated. The way of omitting such description is the same in the embodiments described later.
第2実施形態では、記録画像用の信号処理回路の一部分からRGB画像信号を抜き出して、表示用画像処理回路に出力することで表示遅延時間を短縮する。以下では、センサ101の駆動フレーム周波数と、表示パネル127の出力フレーム周波数が異なる例を説明する。センサ101の駆動周期に対応する第1フレーム周波数を24Hzとし、表示パネル127の駆動周期に対応する第2フレーム周波数を60Hzとする。
In the second embodiment, the display delay time is shortened by extracting the RGB image signal from a part of the recording image signal processing circuit and outputting it to the display image processing circuit. Hereinafter, an example in which the drive frame frequency of the
図3を参照して、第2実施形態に係る画像信号処理装置の動作タイミングを説明する。S310AないしS315A、S320A、S321A、及びS311BないしS315Bは図2と同様であるので、S330A以降を説明する。
S330Aにて、パネル用信号処理部118はDRAM126から画像信号を読み出すが、この際のフレーム周波数は60Hzである。この様子を、図4を参照して説明する。
The operation timing of the image signal processing apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Since S310A to S315A, S320A, S321A, and S311B to S315B are the same as those in FIG. 2, S330A and subsequent steps will be described.
In S330A, the panel
図4では、横軸に時間軸(右方向を時間経過方向とする)をとり、縦軸にはDRAM126のメモリアドレスを示す。DRAM126は、第1バンク(bank0)と第2バンク(bank1)で構成されている。「write」で示す斜め右上がりの矢印は、現像処理部125が各バンクにデータを書き込む場合の、24Hzでのライトアクセスを表わしている。図4では、bank0にデータを書き込んだ後で、bank1に次のデータを書き込む動作が、交互に行われる。ここでの画像データはラスタスキャン構成であり、各フレームは、画面の上部から順次下部に向かってメモリに転送される。「read」で示す斜め右上がりの矢印は、パネル用信号処理部118が各バンクからデータを読み出す場合の、60Hzでのリードアクセスを表わしている。「read」で示す矢印の勾配は、「write」で示す矢印よりも大きく、読み出し速度が書き込み速度よりも大きいことを意味する。図示のように、bank1に対して2回のリードアクセスと、bank0に対して3回のリードアクセスが行われる。センサ101から読み出す1フレームのデータ毎に、パネル出力部121は、2フレームまたは3フレームの同じ画像データをDRAM126から読み出して、表示パネル127に送信する(図3:S331A)。ここで、センサ101のフレーム周波数24Hzの同期タイミングと、表示パネル127のフレーム周波数60Hzの同期タイミングとの位相は、制御部130によって予め決められた位相関係となるように制御される。これにより、「write」の矢印で示す書き込み時のアドレスと、「read」の矢印で示す読み出し時のアドレスとが、同じbankで重なること(追い越し)が起こらないように設定される。
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the time axis (the right direction is the time passage direction), and the vertical axis indicates the memory address of the
第2実施形態では、表示パネル127の1画面内に、センサ101による複数フレームの画像を表示することなく、センサ101と表示パネル127の各フレーム周波数を異なる値にすることができる。
In the second embodiment, the frame frequencies of the
[第3実施形態]
次に本発明の第3実施形態を説明する。
第3実施形態では、センサ101の駆動フレーム周波数と、表示パネル127の出力フレーム周波数が異なる場合を例示する。以下では、第2フレーム周波数を第1フレーム周波数の整数倍とする。表示パネル127の出力フレーム周波数がセンサ101の駆動フレーム周波数のn倍(nは自然数)の場合を説明する。n=2とし、センサ101の駆動フレーム周波数を30Hzとし、表示パネル127の出力フレーム周波数を60Hzとする。
本実施形態に係るブロック構成は図1と同様である。動作タイミングは図3と同様であるが、メモリアクセスの方法が図4とは異なるので、これについて、図5を参照して説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the third embodiment, a case where the drive frame frequency of the
The block configuration according to this embodiment is the same as that shown in FIG. The operation timing is the same as in FIG. 3, but the memory access method is different from that in FIG. 4, and this will be described with reference to FIG.
メモリバンクはbank0のみであり、現像処理部125がYCC画像信号をDRAM126に書き込むバンクと、パネル用信号処理部118がDRAM126から画像信号を読み出すバンクは同一であり、アクセスするアドレスだけが異なる。図5のVDはフレーム信号を表し、BLKはブランキング期間を表している。その下方には、横軸に時間軸(右方向を時間経過方向とする)をとり、縦軸にはDRAM126のメモリアドレスを示す。「write」で示す斜め右上がりの矢印は、現像処理部125がDRAM126に画像信号を書き込む場合の、30Hzでのライトアクセスを表わしている。あるフレームと次のフレームとの間には、所定時間、例えばセンサフレーム周期の10%に相当するブランキング期間BLKが設けられている。フレーム信号VDがL(ロー)レベルの期間がブランキング期間BLKである。「write」で示す矢印は、ブランキング期間以外の期間で実行される、メモリバンクbank0へのライトアクセスを表している。画像データはラスタスキャン構成であり、各フレームのデータは、画面の上部から順次下部に向かってDRAM126に転送される。「read」で示す矢印は、パネル用信号処理部118がDRAM126からデータを読み出す場合の、60Hzでのリードアクセスを表わしている。この場合、読み出し速度は書き込み速度の2倍である。センサ101のフレーム周波数30Hzの同期タイミングと、表示パネル127のフレーム周波数60Hzの同期タイミングとの位相が予め定められた位相関係に制御される。これにより、書き込みアドレスと読み出しアドレスがbank0上で重ならないように設定して、読み出しが書き込みを追い越さないようにすることができる。
The bank is only bank 0, and the bank in which the
第3実施形態では、1つのメモリバンクを用いて、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。しかも、DRAMを介することによる表示遅延時間を、画面上部では1フレーム期間の半分の時間とし、画面下部ではほぼゼロにすることができる。全体ではセンサ101の駆動フレーム周波数に対して、1フレーム期間長の2分の1以下の表示遅延時間(n=2の場合)に抑えることができる。
In the third embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained by using one memory bank. In addition, the display delay time due to passing through the DRAM can be half the time of one frame period at the top of the screen and can be substantially zero at the bottom of the screen. Overall, the display delay time (in the case of n = 2) can be suppressed to a half or less of one frame period length with respect to the drive frame frequency of the
100A 第1信号処理部
100B 第2信号処理部
101 センサ(撮像手段)
112A,112B DRAM
115 外部出力部
118 パネル用信号処理部
121 パネル出力部
124 リサイズ処理部
100A First
112A, 112B DRAM
115
Claims (8)
前記複数の信号処理手段によって処理された各フレーム期間の画像信号を記憶する記憶手段と、
前記複数の信号処理手段によって信号処理が行われた前記画像信号を記録メディアに出力する出力手段と、
前記複数の信号処理手段に対して並列に設けられ、前記入力画像信号を縮小してサイズを表示用に変更して表示用の画像信号を出力する表示用信号処理手段と、
前記入力画像信号の第1フレーム周波数の同期タイミングと前記表示用の画像信号の第2フレーム周波数の同期タイミングを制御する制御手段を備え、
前記複数の信号処理手段は、前記入力画像信号を前記記憶手段に記憶させてから当該入力画像信号を前記記憶手段から読み出して処理し、
前記表示用信号処理手段は、前記入力画像信号を前記記憶手段に記憶させる前にリサイズ処理を行い、リサイズ処理された画像信号を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする画像信号処理装置。 A plurality of signal processing means for separately processing input image signals of different frame periods ;
Storage means for storing image signals of each frame period processed by the plurality of signal processing means;
Output means for outputting the image signal that has undergone signal processing by the plurality of signal processing means to a recording medium;
Display signal processing means provided in parallel to the plurality of signal processing means, for reducing the input image signal , changing the size for display, and outputting an image signal for display;
Control means for controlling the synchronization timing of the first frame frequency of the input image signal and the synchronization timing of the second frame frequency of the image signal for display ;
The plurality of signal processing means stores the input image signal in the storage means, and then reads and processes the input image signal from the storage means,
The display signal processing means performs resize processing before storing the input image signal in the storage means, and stores the resized image signal in the storage means .
前記撮像手段の出力する互いに異なるフレーム期間の画像信号を入力画像信号として取得して各別に処理する複数の信号処理手段と、
前記複数の信号処理手段によって処理された各フレーム期間の画像信号を記憶する記憶手段と、
前記複数の信号処理手段によって信号処理が行われた前記画像信号を記録メディアに出力する出力手段と、
前記複数の信号処理手段に対して並列に設けられ、前記入力画像信号を縮小してサイズを表示用に変更して表示用の画像信号を表示手段に出力する表示用信号処理手段と、
前記撮像手段の駆動周期に対応する第1フレーム周波数の同期タイミングと前記表示手段の駆動周期に対応する第2フレーム周波数の同期タイミングを制御する制御手段を備え、
前記複数の信号処理手段は、前記入力画像信号を前記記憶手段に記憶させてから当該入力画像信号を前記記憶手段から読み出して処理し、
前記表示用信号処理手段は、前記入力画像信号を前記記憶手段に記憶させる前にリサイズ処理を行い、リサイズ処理された画像信号を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする撮像装置。 Imaging means;
A plurality of signal processing means for processing the acquired image signal output another different frame period of the image pickup means as an input image signal to each other,
Storage means for storing image signals of each frame period processed by the plurality of signal processing means;
Output means for outputting the image signal that has undergone signal processing by the plurality of signal processing means to a recording medium;
A display signal processing unit which outputs provided in parallel, an image signal for display by changing the display size by reducing the input image signal in Viewing means to said plurality of signal processing means,
Control means for controlling the synchronization timing of the first frame frequency corresponding to the drive cycle of the imaging means and the synchronization timing of the second frame frequency corresponding to the drive cycle of the display means ;
The plurality of signal processing means stores the input image signal in the storage means, and then reads and processes the input image signal from the storage means,
The display apparatus according to claim 1, wherein the display signal processing unit performs a resizing process before the input image signal is stored in the storage unit, and stores the resized image signal in the storage unit .
前記複数の信号処理手段によって処理された各フレーム期間の画像信号を記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記複数の信号処理手段によって信号処理が行われた前記画像信号を記録メディアに出力するステップと、
前記複数の信号処理手段に対して並列に設けられた表示用信号処理手段により、前記入力画像信号を縮小してサイズを表示用に変更して表示用の画像信号を出力するステップと、
前記入力画像信号の第1フレーム周波数の同期タイミングと前記表示用の画像信号の第2フレーム周波数の同期タイミングを制御する制御ステップを有し、
前記複数の信号処理手段が行う処理ステップでは、前記入力画像信号を前記記憶手段に記憶させてから当該入力画像信号を前記記憶手段から読み出して処理し、
前記表示用信号処理手段が行う処理ステップでは、前記入力画像信号を前記記憶手段に記憶させる前にリサイズ処理を行い、リサイズ処理された画像信号を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする画像信号処理装置の制御方法。
A control method executed by an image signal processing apparatus including a plurality of signal processing means for separately processing input image signals of different frame periods,
A storage step of storing the image signal of each frame period processed by the plurality of signal processing means in the storage means;
Outputting the image signal subjected to signal processing by the plurality of signal processing means to a recording medium ;
A step of reducing the input image signal by changing the size of the input image signal for display by a display signal processing unit provided in parallel to the plurality of signal processing units, and outputting a display image signal;
Have a control step of controlling the synchronization timing of the second frame frequency of the image signal for synchronization timing as the display of the first frame frequency of the input image signal,
In the processing step performed by the plurality of signal processing means, the input image signal is stored in the storage means, and then the input image signal is read from the storage means and processed.
In the processing step performed by the display signal processing means, the image signal is characterized in that resizing is performed before the input image signal is stored in the storage means, and the resized image signal is stored in the storage means. A method for controlling a processing apparatus.
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