JPH02113693A - 映像信号の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 固体電子撮像装置の色検出素子の配列およびフィルタリ
ング次数によって定まる相互に隣接する複数画素の色デ
ータを記憶し、マトリクス演算とフィルタリング処理の
ための合成された係数を記憶されている色データまたは
色データの演算結果に乗算し相互に加算することにより
映像信号を作成する。また間引き処理に必要な係数も含
ませる。

発明の背景 技術分野 この発明は固体電子撮像装置から出力される色信号より
輝度信号９色差信号なとの映像信号を作成するディジタ
ル映像信号の処理方法に関する。

従来技術とその問題点 画素に対応した複数の色検出素子が所定の規則に従って
配列されている固体電子撮像装置がら出力される色信号
（たとえばＲ，Ｇ、Ｂ信号）より輝度信号２色差信号と
いった映像信号を作成するには色信号をディジタルの色
データに変換した後マトリクス回路に入力しマトリクス
演算を施して映像信号の帯域制限のためにディジタル・
フィルタを通ず。このためマトリクス演算、ディジタル
・フィルタ処理を行なう処理回路が必要であり、映像信
号の処理装置の複雑化、演算時間の長時間化を招く。こ
の問題は輝度信号に限らず色差信号なとの映像信号にお
いても同様である。

さらに記録媒体に画像データを記録するときにデータ圧
縮処理をして記録するデータ量を少なくすることか要請
されているが、このとき色差信号は輝度信号よりデータ
量を少なくしてもそれ程最終画像の画質に影響を及ぼさ
ないので色差信号に関してはフィルタリングを行ない間
引き処理を施すことが好ましい。この場合にさらにフィ
ルタリングの回路を付加すると回路の複雑化、大型化を
引き起こすとともに演算時間が長時間化する。

発明の概要 発明の目的 この発明は装置が大型化、複雑化せずに演算時間の短縮
を図って、固体電子撮像装置がら出力される色信号より
輝度信号２色差信号なとの映像信号を作成する映像信号
の処理方法を提供することを目的とする。

発明の構成および効果 第１の発明による映像信号の処理方法は２画素に対応し
た複数の色検出素子が所定の規則に従って配列されてい
る固体電子撮像装置がら色信号を順次読出し、Ａ／Ｄ変
換して得られる色データに対して、輝度データまたは色
差データを形成するためのマトリクス演算および帯域制
限のためのフィルタリング処理を一挙に行なう方法であ
り。

色検出素子の配列およびフィルタリング次数によって定
まる相互に隣接する複数画素の色データを記憶し、マト
リクス演算とフィルタリング処理のための合成された係
数を、上記記憶されている対応する色データまたは色デ
ータの演算結果にそれぞれ乗じ、これらの乗算結果を相
互に加算することを特徴とする。

このように第１の発明によると７トリクス演算と帯域制
限のためのフィルタリングのための合成された係数を記
憶しておき固体電子撮像装置がら出力される対応する色
データに乗じ、これらの乗算結果を加算処理するのでマ
トリクス演算とフィルタリングとを合わせた処理を比較
的容易な処理によって行なうことができる。これにより
演算時間の短縮化、装置の簡易化、小型化を達成するこ
とができる。

第２の発明は上記第１の発明に対して上記係数にさらに
間引き処理のための係数が含まれ、映像信号を所定の規
則に従って選択して順次出力することを特徴とする。

このように第２の発明によるとマトリクス演算、フィル
タリングおよび間引きが施された映像信−号を比較的容
易に得ることができる。またこれらの処理をすべて行な
っても演算時間を短縮化することができる。

実施例の説明 第１図はこの発明の方法の実施例を説明するための輝度
信号の処理回路を示している。この回路においては色信
号を出力する単板ＣＣＤ　（固体電子撮像装置）の配列
がＲＧＢストライブ配列であることを前提としている。

この回路を用いて帯域制限のためのフィルタリング後の
輝度信号を作成する。

この回路では入力する色データに対しマＩ・リクス演算
を施した後に次数５の非巡回型フィルタ（いわゆるＦＩ
Ｒフィルタ）を通して得られる輝度信号について考える
。まず得ようとする輝度信号ｙ　（ｉ＋２）の位置のフ
ィルタリング後の輝度信号データｙｆ　（ｘ千２）につ
いて計算しておく。この場合に使用される輝度信号は次
の５つである。これらの輝度信号においてｘ　（ｉ）は
ＣＣＤから出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号を表わしており。

符号ｉはＣＣＤの画素の各列を示している。またｃ、ｃ
、ｃｂは原色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）信号からｒ　　　　　　ｇ 輝度信号を作成する際の混合の割合である。

ｙ（ｉ）　　＝ｃ　　　−ｘ　　（ｉ−１’）　　＋ｃ
　　　−ｘ（ｊ）ｒ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　ｇ＋ｃ　　　−ｘ　　（ｉ＋１）　　　　　
　　　・・・（１）ｙ　　（ｉ＋１）　　＝ｃ　　　　
−ｘ　　（ｉ＋２）＋　ｃ　　−Ｘ（１） ４−ｃ　　　−ｘ（ｉ＋１）　　　・・・（２）ｙ　　
（ｉ−１−２）　　＝ｃ　　　−ｘ　　（ｉ＋２）十Ｃ
Ｑｘ（ｉ＋３） ＋ｃ　　−×　（１＋　１）　　・・・（３）ｙ　　（
ｉ＋３）　　＝ｃ　　　−ｘ　　（ｉ＋２）＋　Ｃφ　
Ｘ　　（ｉ＋３） 十ｃ　　−ｘ　（ｉ＋４）　　・・・（４）ｙ　（ｉ＋
４）＝ｃ　　−ｘ　（ｉ＋５）＋　Ｃ瞭　Ｘ　　（ｉ＋
３） ＋ｃ　　　−ｘ　　（ｉ＋４）　　　・・・（５）ｌ） ｙｒ（ｉ＋２）は次式によって計算することができる。

ｙ「　（１＋２）−ｈ（１）・ｙ　（ｉ）＋　ｈ　（２
）　　・ｙ　（ｉ＋１） 十ｈ　（３）　・ｙ　（ｉ＋２） ＋　ｈ　（４）　　・　ｙ　　（ｉ＋３）＋　ｈ　（５
）　　・　ｙ　　（ｉ＋４）・・・（６） 第（６）式においてｈ　（ｉ）はフィルタリングのため
のフィルタリング係数である。ところで一般にＦＩＲフ
ィルタの係数はｈ　（ｉ）　＝　ｈ　（５）　、　　ｈ
　（２）＝　ｈ　（４）のように一定の対象性をもつの
で第（６）式は以下のように書換えることができる。

ｙ　ｒ　　（ｉ＋２　） ＝ｈ（１）　　（ｙ（ｉ）　＋ｙ　（ｉ＋４）　１十ｈ
　（２）　　（ｙ　（ｉ　＋　１　）　＋　ｙ　（ｆ→
−３））＋　ｈ　（３）　ｙ　（ｉ＋　２　）　　　　
　　　　・・・（７）さらに」二記第（７）式は第（１
）〜（５）式を用いて整理すると次のように書換えるこ
とができる。

ｙ　　（ｉ＋２） ＝ｈ（１）　ｃ　　　（ｘ　（ｉ−１）　＋ｘ　（ｉ＋
５）　）＋ｈ（１）ｃｇ　ｆｘ（ｉ）＋ｘ　（ｉ＋３）
１＋ｈ（１）　Ｃｂ　　ｆｘ　（ｉ＋１）　＋ｘ　（ｉ
＋４）　１＋２ｈ（２）ｃ　　　ｆｘ　（ｉ＋２）１→
−ｈ（２）ｃ　　　　ｆｘ（ｉ）＋ｘ（ｉ＋３）１＋ｈ
（２）ｃｂ　ｆｘ　　（ｉ＋１）＋ｘ　　（ｉ＋４）１
＋ｈ（３）ｃ　　　　ｆｘ（ｉ＋２）１＋ｈ（３）　　
ｃ　　　　（ｘ　　（ｉ＋３））＋ｈ（３）ｃｂ　（ｘ
　（ｉ＋１）ｌ　　　　　　−（８）そこで第１図に示
すＲＯＭｌ０のメモリに上記第（８）式の各係数ｈ（１
）　ｃ　　、　ｈ（１）　ｃ　　、　−ｒ　　　　　　
ｇ ｈ（３）ｃ　　、ｈ（３）ｃｂを記憶しておき、マルチ
プレクサ３２のデータ入力端子に第（８）式の各色デー
タｘ　（ｉ＋１）＋ｘ　　（ｉ＋５）、ｘ（ｉ）＋ｘ（
ｉ−４−３）　　ｘ　（ｉ＋１）＋ｘ　（ｉ＋４）　　
ｘ（ｉ＋２）、ｘ　（ｉ＋３）、ｘ　（ｉ＋１）が与え
られ、上記第（８）式に示すように係数ｈ（１）ｃ。

とｆｘ　（ｉ−１）　＋ｘ　（ｉ＋５）　ｌ　、係数ｈ
（１）Ｃと（ｘ（ｉ）　＋ｘ　（ｉ＋３）　ｌ　、係数
ｈ（１）Ｃｂと（ｘ　（ｉ＋１）＋ｘ　（ｉ＋４）ｌ　
−係数ｈ（３）ｃ　　と（ｘ（ｉ＋３）ｌ、係数ｈ　（
３）　ｃ　ｂとｆｘ（ｉ＋１）ｌ　とがそれぞれ対応し
た後加算して輝度信号として出力されればよい。

マルチプレクサ３２のデータ入力端子に与えられる各信
号は次のようにして作成される。

この回路には遅延回路１１．、　１２．１３．　１４．
１５および１６が設けられており、これらの遅延回路は
クロック発生器１の出力信号を１／６に分周する分周器
２の出力信号にもとづいて遅延された信号を出力する。

１／６分周器２の出力信号は後述する総論算回路３６に
も与えられている。またクロック発生器１の出力信号は
１／６分周器２に与えられているとともに後述するカウ
ンタ３１およびレジスタ３３にも与えられている。

ＣＣＤから出力される色データ（たとえばＸ（ｉ＋５）
）が入力すると遅延回路１１．１２．１３゜１４、１５
および１６で、１／６分周器２の出力信号の制御のもと
にそれぞれ信号ｘ　（ｉ＋４）、　　ｘ　（ｉ＋３）　
、　ｘ　（ｉ＋２）　、　ｘ　（ｉ＋１）　、　ｘ（Ｌ
）およびｘ（ｉ−１）が出力される。

一方入力信号ｘ（ｉ→−５）は遅延回路１６からの出力
信号ｘ（ｉ−１）とともに加算回路２１に与えられてい
る。加算回路２１はそれらの信号を加算して信号ｘ　（
ｉ−１）　＋Ｘ　（ｉ＋５）としてマルチプ１ノクザ３
２に人力する。

遅延回路１１からの出力信号Ｘ（ｉ＋４）は遅延回路１
４からの出力信号Ｘ　（ｉ＋１）とともに加算回路２２
に与えられる。加算回路２２はそれらの信号を加算し７
て信号ｘ　（ｉ　＋　１　）　十ｘ　（ｉ　＋　４　）
としてマルチプレクサ３２に入力する。

遅延回路１２の出力信号ｘ（ｉ＋７）はマルチプレクサ
３２に入力するとともに加算回路２３に与えられる。加
算回路２３には遅延回路１５からの出力信号ｘ　（ｉ）
も与えられており、信号ｘ（ｉ）十ｘ（ｉ＋３）として
マルチプレクサ３２に入力する。

遅延回路１３からの出力信号ｘ（ｉ＋２）は遅延回路１
４に与えらイするとともにマルチプレクサ３２に入力す
る。また遅延回路１４からの出力信号ｘ（ｉ十１）は遅
延回路１５．加算回路２２に与えられるとともにマルチ
プレクサ３２に入力する。

このようにして第（８）式に示す輝度信号の各成分ｘ　
（ｉ−１）　＋ｘ　（ｉ→−５）　、　　ｘ（ｉ）　十
ｘ　（ｉ十３）、ｘ　（ｉ＋１）→−ｘ　（ｉ＋４）　
　ｘ　（ｉ＋２）、ｘ　（ｉ＋３）、ｘ　（ｉ＋１）か
それぞれマルチプレクサ３２に入力する。

カウンタ３１はクロック発生器１の出力信号に応じてマ
ルチプレクツ３２のデータセレクタ端子に信号を出力し
かつＲＯＭｌ０にアドレス信号を出力する。これにより
マルチプレクサ３２から入力データが出力されレジスタ
３３に与えられる。一方ＲＯＭ１０からはそのメモリに
記憶されている係数が、マルチプレクサ３２から出力さ
れるデータに対応するように読出され乗算器３５に与え
られる。乗算器３５の出力信号は総崩算回路３６に与え
られ１／６分周器の出力信号を人力することによりフィ
ルタリングか行なわれた輝度信月ｙｆ　（ｘ→−２）と
し−〇出力される。

以上のよ・うにしてマトリクス処理とフィルタリング処
理とを１つの処理でまとめて輝度信号を作成することか
できるので演算時間の短縮化、装置の簡易化、小型化を
図ることができる。

上記の例については輝度信号の作成について説明したが
２色差信号の作成についても同様のことがいえる。つま
りＣＣＤから送られてくる色デ夕から、上述のようにし
て作成された輝度信号を減算することにより容易に色差
（４号を得ることかできる。この場合には上記の総崩算
回路３６のあとに減算回路を設け、この減算回路に輝度
信号と色信号とか入力することにより容易に達成するこ
とができる。

さらに第１図に示す回路によって映像信号を間引いて出
力することもてきる。この場合にはたとえばＲＯＭｌ０
のメモリに記憶される係数に０を含ませ２間引くべき映
像信号には係数０を乗算器３５にり、える。そしてセ１
ノクタ３７によって制御信号に応じて係数０か掛りらね
ていない映像信号のみを出力端子にＩｊ、えればよい。

これにより間引き処理か行なわれた映像信号を比較的容
易にかつ短時間で得ることかできる。

上記の実施例においてはＣＣＤ索子の配列がストライブ
配列のものについて説明したかこの発明による方法はス
トライブ配列に限らず、　　Ｂｙｃｒ配列、インクライ
ン配列のものについても適用することができる。これら
の配列の場合には輝度信号等を作成する各色データを順
次入力端子に与えるように読出せばよい。

第２図はこの発明の利用例を示すものでディジタル・ス
チル・カメラの電気的構成の一部を信用して示すブロッ
ク図である。

撮影された静止画像を表わすディジタル信号は信号処理
回路４１に５−えられ、この入力信号に基づいて上述の
ように輝度信号（信号Ｙ）と色差信号（信号Ｂ−Ｙ、信
号Ｒ−Ｙ）とか作成される。信号処理回路４１から出力
される輝度信号および色差信号はそれぞれ直交変換部４
２に人力する。

直交変換部４２．正規化部４８および符号化部４４が画
像データ圧縮手段を構成するが２画像データ圧縮処理は
輝度信号Ｙ２２色差信Ｂ−Ｙ、Ｒ，−Ｙについてそれぞ
れ別個に行なわれる。これらの各信号（′こ対するデー
タ圧縮処理は、圧縮率の設定を除いて、全く同じである
から、以下画像デー　タの圧縮処理と（７て説明する。

一画面分の画像データはＮｘＭ画素で構成され、１画素
はたとえば８ビット・データによって表現されている。

このよ−）な画像データは画面の縦、横方向に複数のブ
ロックに分割される。１ブロツクはたとえば８×８画素
から構成される。

画像データは、直交変換部４２において、各フロックこ
とにＤ　ＣＴ　（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　Ｔ
ｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　）変換（直交変換の一種
）され、そのＤＣＴ係数が求められる。ＤＣＴ係数は各
ブロックことに係数メモリ（図示略）にストアされる。

一画面分のすべての画像データについてＤ　ＣＴ処理が
終了すると次に、正規化部４３において正規化処理か行
なわれる。正規化処理においてはＤ　ＣＴ係数かブロッ
クことに−１−記メモリから読出されこの係数が後述す
る正規化係数で除される。この除算結果の端数は四捨五
入さイ′ｌることにより損′子化される。一般にはこの
正規化処理と同時に、またはその前に閾値処理か行なイ
つれる。閾値処理はＤＣＴ係数からある閾値を減算する
処理である。

この閾値より小さいＤＣＴ係数については減算結果を０
とする。

このよ・）にして直交変換処理、＋Ｆ規化処理が加えら
れた画像データは符号化部４４に与えられ、符号化され
る。符号化にはたとえばハフマン符号化、ラン１ノンゲ
ス符号化等がある。通常はＤＣＴ処理、正規化または符
号化と同時にもしくはその前に２次元配列の画像データ
はジグザグ・スキャンされ１次元配列のデータに変換さ
れる。上記のデータ圧縮処理の一部または全部はもちろ
んＣＰＵによるソフトウェア処理によって実行すること
ができる。

データ圧縮回路におけるデータの圧縮率は−に記の正規
化係数、閾値、符号化のやり方等によって規定されるが
、ここでは簡単のために圧縮率が正規化係数に依存する
ものとする。

いずれにしても圧縮された一画面分のデータはその圧縮
に用いた正規化係数とともにメモリ・カートリッジ４０
に転送され、そこに内蔵されたメモリの所定のエリアに
格納される。正規化係数は圧縮データの伸長処理におい
て用いるためである。

メモリ・カートリッジ４０のメモリには複数画面分の圧
縮さ、ｌ′ｌた画像データの記憶が可能であり。

一画面分の両像データ記憶エリアは、輝度Ｙ成分の圧縮
画像データ記憶エリア、色差Ｂ−Ｙ成分の圧縮画像デー
タ記憶エリア、色差Ｒ、−Ｙ成分の圧縮画像データ記憶
エリアに分けられている。

圧縮率の制御は、圧縮率モード設定器４６から与えらイ
する設定モードに応じて、制御部４５が正規化部４３の
正規化係数を変えることにより行なイ）ねる。同−ｉ′
Ｆ規化係数を用いても画像の細かさ等に応じて圧縮率が
異なることがあるので、圧縮後のデータ損を計数１．て
正規化係数をフィートノ＼ツク制御することにより、設
定モードに応じた所定の圧縮率になるように調整される
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図はこの
発明の利用例を示すブロック図である。 ３１・・・カラ〉・り ３２・・マルチプ１ノクサ ３５・・・乗算器。 以　　−Ｌ 特許出願人　　富七写真フィルム株式会社代　理　人　
　弁理士　加藤　刺通（外１名）１０・・　Ｒ，ＯＭ １１、１２．１３．１４．１５．１６・・・遅延回路。 ２１、２２．２３・・・加算器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画素に対応した複数の色検出素子が所定の規則に
   従って配列されている固体電子撮像装置から色信号を順
   次読出し、Ａ／Ｄ変換して得られる色データに対して、
   輝度データまたは色差データを形成するためのマトリク
   ス演算および帯域制限のためのフィルタリング処理を一
   挙に行なう方法であり、 色検出素子の配列およびフィルタリング次数によって定
   まる相互に隣接する複数画素の色データを記憶し、 マトリクス演算とフィルタリング処理のための合成され
   た係数を、上記記憶されている対応する色データまたは
   色データの演算結果にそれぞれ乗じ、 これらの乗算結果を相互に加算する、 映像信号の処理方法。
2. （２）上記係数にさらに間引き処理のための係数が含ま
   れ、映像信号を所定の規則に従って選択して順次出力す
   る、請求項（１）に記載の映像信号の処理方法。