JPH0983874A

JPH0983874A - 撮像装置

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Publication number: JPH0983874A
Application number: JP7231134A
Authority: JP
Inventors: Izumi Matsui; 泉松井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 1997-03-28
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: JP3809205B2

Abstract

(57)【要約】【課題】全画素読み出し方式のＣＣＤを用いて動画を
撮像する場合の無駄な信号処理をなくす。【解決手段】モード選択スイッチ１１が動画モードを
指示すると、１フィールド期間に１フレーム画像を撮像
するＣＣＤ２からの映像信号はカメラ信号処理回路４で
処理された後、ビデオ信号処理回路５で処理される。そ
の際、画像メモリ８、メモリアドレス制御回路９、メモ
リ入力バッファ制御回路１０により、連続する異るフレ
ーム画像から順次１ラインづつ用いて動画を生成する。
静止画モードでは、同一フレーム画像を用いて高画質静
止画像を得るような信号処理が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像素子を用いて撮
像されたビデオ信号を記録するビデオカメラ等の撮像装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の撮像装置においては、カメラ信号
処理回路の出力するビデオデータは、インタレースされ
たフィールド単位データである。図６に従来の撮像装置
のブロック図を示す。図６において、１はレンズ、２は
被写体像を光電変換する撮像素子としてのＣＣＤ、３は
アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバ
ータ、４はディジタル化されたＣＣＤ２の出力をフィー
ルド単位のビデオ信号に変換するカメラ信号処理回路、
５はビデオ信号をデータ圧縮すると共に磁気記録に適す
る記録データに変換するビデオ信号処理回路、６は記録
データを磁気テープ等に磁気記録する記録装置、７はＣ
ＣＤ２の撮像タイミングを制御するＣＣＤ駆動ドライ
バ、８は画像データを蓄積する画像メモリ、９は画像メ
モリ８の書き込みアドレス／読み出しアドレスを制御す
るメモリアドレス制御回路である。

【０００３】次に動作について説明する。レンズ１を通
過した被写体像は、撮像素子であるＣＣＤ２によって光
電変換され、偶数ラインもしくは奇数ライン情報である
フィールド単位の電気信号となる。ＣＣＤ２の出力はＡ
／Ｄコンバータ３によりディジタル信号に変換され、カ
メラ信号処理回路４に入力される。カメラ信号処理回路
４では、アパーチャ処理、高輝度色抑圧処理、ホワイト
バランス処理、ガンマ処理、マトリクス演算処理、同期
信号付加処理、ＡＦ検波、ＡＥ検波等の処理が行われ、
インターレースされたフィールド単位の輝度信号と２種
の色差信号を時分割多重した色差時分割多重信号とが出
力される。これらの輝度信号、色差時分割多重信号はビ
デオ信号処理回路５に入力される。

【０００４】ビデオ信号処理回路５においては、メモリ
アドレス制御回路９により制御される画像メモリ８を用
いて、連続する２枚のフィールド単位の画像データによ
りフレーム単位の画像データを作成し、これをブロック
化する。そしてブロック単位の画像データの読み出し順
を１フレーム領域から均等に読み出す順序とするシャフ
リング処理、ブロック単位の画像データをＤＣＴ変換等
の直交変換により直交変換係数に変換する直交変換処
理、ブロック内のＤＣＴ係数等の直交変換係数の低域も
しくは高域への偏り具合に応じてブロック単位の直交変
換係数を量子化し、データ量を削減する量子化処理、ハ
フマン符号等によりデータ量を削減する符号化処理が行
われる。

【０００５】また、メモリアドレス制御回路９に制御さ
れる画像メモリ８を用い、シャフリングされているブロ
ック単位量子化データをデシャッフルするデシャフリン
グ処理が行われる。こうして輝度信号、色差信号は、デ
ータ量をデータ圧縮された符号化データに変換される。

【０００６】さらにビデオ信号処理回路５は作成した符
号化データを磁気記録に適した記録データに変調し、こ
の記録データは、記録回路６に入力されて磁気メディア
に記録される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の撮像装
置を用いて、静止画を記録する方法として、異るタイミ
ングで撮像された２枚のフィールドデータを用いてフレ
ームデータを作成する方法や、１フィールドデータから
両フィールドデータを作成しフレームデータとする方法
等があるが、データの時間差のためにエッジの乱れや垂
直解像度が低下する問題があった。この問題を解決する
ために、フィールド単位期間にフレーム画像を撮像可能
な撮像素子（全画素読み出し方式撮像素子）を用いる
と、カメラ信号処理回路４から２系統のフィールドデー
タを出力することが可能となる。つまり、あるフィール
ド単位期間では、奇数ライン情報であるＯＤＤフィール
ドデータを出力し、次のフィールド単位時間では、偶数
ライン情報であるＥＶＥＮフィールドデータを出力する
系と、反対のフィールドデータ（上記ＯＤＤフィールド
データが出力されている期間のＥＶＥＮフィールドデー
タ、上記ＥＶＥＮフィールドデータが出力されている期
間のＯＤＤフィールドデータ）を出力する系とを存在さ
せることが可能となる。

【０００８】このように全画素読み出し方式の撮像素子
を使用した場合は、カメラ信号処理回路４より撮像タイ
ミングの等しい２フィールドデータを出力させることが
可能となり、静止画記録に用いることができる。しかし
動画記録時には、スムースな動画を表示あるいは記録す
るために、撮像タイミングの異る２フィールドデータに
より１フレームデータを作成する信号出力が必要とな
り、従って１系統のフィールドデータのみで充分であ
る。このため、カメラ信号処理回路４から出力されるビ
デオ信号２系統の内１系統を用いて、映像処理を行う場
合は、他の１系統のビデオ信号は破棄することになる。
従って、ビデオ信号処理回路５で信号処理する必要はな
くなり、さらに破棄される信号に対して信号処理を行う
ことは電力消費量を増大させ、バッテリ駆動方式を用い
ている装置においては、駆動時間の低減の原因となる。

【０００９】本発明は、全画素読み出し方式の撮像素子
を用いて動画を得る場合に、無駄な信号処理を行わない
ようにする撮像装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明においては、第１
のラインの映像信号と第２のラインの映像信号とを交互
に出力するように成され、１フィールド期間に１フレー
ム画像を撮像するように成された全画素読み出し方式に
よる撮像素子と、上記撮像素子から出力される映像信号
を処理する映像処理手段と、動画モード時に上記映像処
理手段が、連続する異るフレーム画像から第１のライン
の映像信号と第２のラインの映像信号とを交互に選択し
て動画を生成する処理を行うように上記映像処理手段を
制御する制御手段とを設けている。

【００１１】

【作用】本発明によれば、動画モード時に上記映像処理
手段が上記制御手段で制御されることによって、連続す
る異るフレーム画像から奇数ラインの映像信号と偶数ラ
インの映像信号とを交互に選択して動画を生成する処理
を行うので、撮像素子から出力される１系統の映像信号
が無駄に処理されることがなくなり、電力消費を抑える
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
ブロック図である。図１において１〜９は図７の同一符
号部分と実質的に対応しているので説明を省略する。

【００１３】図１において、１０はモード選択スイッチ
１１が指示するモードに応じてビデオ信号処理回路４を
制御するメモリ入力バッファ制御回路、１１は動画記録
モード又は静止画記録モードを選択するモード選択スイ
ッチである。

【００１４】また、ＣＣＤ２としては、ＣＣＤ駆動ドラ
イバ７により駆動される１フィールド期間に１フレーム
画像を撮像可能なプログレッシブスキャンあるいは全画
素読み出しと呼ばれる方式の撮像素子を用いている。

【００１５】次に動作について説明する。レンズ１を通
過した被写体像は、ＣＣＤ２によって光電変換され１フ
レーム単位の画像情報を持つ電気信号となる。

【００１６】全画素読み出し方式ＣＣＤ２は、偶数ライ
ン出力と奇数ライン出力との２系統の出力を持つ。ＣＣ
Ｄ２の出力はＡ／Ｄコンバータ３によりディジタル信号
に変換された後、カメラ信号処理回路４に入力される。
カメラ信号処理回路４においては、前述した各種処理が
行われると共に、さらに１フレーム単位の画像信号から
２種のフィールド単位のビデオ信号への分離が行われ、
それぞれインターレースされたフィールド単位の輝度信
号および色差時分割多重信号が２系統出力される。この
２系統のビデオ信号はビデオ信号処理回路４に入力され
る。ビデオ信号処理回路４はモード選択スイッチ１１の
指示する記録モードに応じて後述するバッファメモリへ
書き込むデータを制御するメモリ入力バッファ制御回路
１０により制御されている。

【００１７】ビデオ信号処理回路５においては、モード
選択スイッチ１１の指示する記録モードに応じて、シャ
フリング処理、直交変換処理、量子化処理、符号化処理
及び変調処理等が行われる。変調された記録データは、
記録回路６に入力され、磁気メディアに記録される。

【００１８】図２はカメラ信号処理回路４の構成例を示
すブロック図である。図２において、４０１、４０２は
１Ｈディレイライン、４０３はＣＣＤ出力を輝度信号と
ＲＧＢ信号とに分離し、２系統のデータを時分割多重を
行う色分離・時分割多重回路、４０４はアパーチャ補正
回路、４０５はガンマ補正回路、４０６は同期付加回
路、４０７はホワイトバランス回路、４０８はガンマ補
正回路、４０９はマトリクス回路、４１０は高輝度色抑
圧回路、４１１は時分割多重回路、４１２、４１３はセ
レクタである。

【００１９】次に動作について説明する。Ａ／Ｄコンバ
ータ３出力は、２ラインデータを同時に出力する２系列
の出力端子を持つ。１Ｈディレイライン４０１、４０
２、色分離・時分割多重回路４０３により輝度信号Ｙと
ＲＧＢ信号とに分離され、２系列のデータ（２ラインデ
ータ）は時分割多重処理が施される。輝度信号Ｙはアパ
ーチャ補正回路４０４により高域を補正され、ガンマ補
正回路４０８によりガンマ補正され、同期付加回路４０
６により同期信号が付加されてセレクタ４１２に入力さ
れる。

【００２０】一方、ＲＧＢ信号は、ホワイトバランス回
路４０７によりホワイトバランス調整され、ガンマ補正
回路４０８によりガンマ補正された後、マトリクス回路
４０９により色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）となる。この
色差信号はホワイトバランス回路４０７に入力されてホ
ワイトバランスの調整に用いられる。また、上記色差信
号は上記輝度信号Ｙに応じて高輝度色抑圧回路４１０に
より高輝度時には色信号抑圧が行われた後、色差信号時
分割多重回路４１１により時分割多重されてセレクタ４
１３に入力される。

【００２１】輝度信号Ｙ及び色差時分割多重信号は、セ
レクタ４１２、４１３により時分割され、また、各出力
はフィールドデータ出力単位で偶数／奇数ラインが交互
になるように選択される。従って、２系統の出力（Ｙ
１，Ｃ１）、（Ｙ２，Ｃ２）としては、共に撮像タイミ
ングの異なるフィールドデータを連続して出力されるこ
とになる。

【００２２】図３はカメラ信号処理回路４の出力信号の
タイミングを示す図である。図３においては連続した撮
像タイミングで撮像されたフレーム画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ
３が示されている。このフレーム撮像タイミングは、従
来からのフィールド撮像タイミング（ＮＴＳＣ：約６０
Ｈｚ）である。このとき、カメラ信号処理回路４の出力
（Ｙ１，Ｃ１）には、フレーム画像Ｆ１の奇数ラインデ
ータｏ１（輝度信号Ｙ，色差時分割多重信号）、フレー
ム画像Ｆ２の偶数ラインデータｅ２（輝度信号Ｙ，色差
時分割多重信号）、フレーム画像Ｆ３の奇数ラインデー
タｏ３（輝度信号Ｙ，色差時分割多重信号）、が出力さ
れる。また、出力（Ｙ２，Ｃ２）には、フレーム画像Ｆ
１の偶数ラインデータｅ１（輝度信号Ｙ，色差時分割多
重信号）、フレーム画像Ｆ２の奇数ラインデータｏ２
（輝度信号Ｙ，色差時分割多重信号）、フレーム画像Ｆ
３の偶数ラインデータｅ３（輝度信号Ｙ，色差時分割多
重信号）が出力される。

【００２３】図５はビデオ信号処理回路の構成例を示す
ブロック図である。図５において５、８、９、１０、１
１は図１と同じブロックである。５０１、５０２、５０
３、５０４、５０９は画像メモリ８にデータを書き込む
ための入力バッファ、５０５、５１０は画像メモリ８か
らデータを読み出すための出力バッファ、５０６はＤＣ
Ｔ変換等を行う直交変換回路、５０７は量子化回路、５
０８は符号化回路、５１１は変調回路である。

【００２４】次に動作について説明する。モード選択ス
イッチ１１によって静止画記録モードが選択されている
とき、カメラ信号処理回路４の出力するフィールド単位
の２系統のビデオ信号（輝度信号Ｙ，色差時分割多重信
号）はビデオ信号処理回路５に入力される。モード選択
スイッチ１１の出力する静止画記録モード信号はメモリ
入力バッファ制御回路１０に入力される。メモリ入力バ
ッファ制御回路１０は、同じ撮像タイミングデータ、つ
まり同じタイミングでＹ１、Ｃ１、Ｙ２、Ｃ２として入
力される２フィールドデータを画像メモリ８に書き込む
ように、入力バッファ５０１〜５０４を制御する。

【００２５】また、上記静止画記録モード信号はメモリ
アドレス制御回路９にも入力され、同じタイミングでＹ
１、Ｃ１、Ｙ２、Ｃ２として入力される２フィールドデ
ータから１枚のフレームデータが合成されるように書き
込みアドレスを制御する。読み出しアドレスは、フレー
ムデータ内の上記信号Ｙ、色差信号をブロック化し、１
フレーム内から均等に読み出すように定められた順序で
ブロックデータを読み出す（シャフリングする）ように
与えられる。

【００２６】画像メモリ８から読み出されたブロックデ
ータは、直交変換回路５０６においてブロック単位でＤ
ＣＴ変換等の直交変換が行われ、直交変換係数データが
出力される。この直交変換係数データは、量子化回路５
０７において直交変換係数データの偏りに応じて、逆変
換時に復号データに視覚上大きな変化がないように定め
られた量子化係数によって量子化される。この量子化デ
ータは符号化回路５０８に入力され、ブロック内でジグ
ザクスキャン、ハフマン符号化のデータ量を削減するた
めの符号化が行われる。

【００２７】符号化されたデータは、再び画像メモリ８
に書き込まれ、シャフリングされたデータを従来のフレ
ームデータの配置に戻すデシャフリングが行われるよう
に画像メモリ８から読み出される。デシャフリングされ
た符号化データは、記録回路６による記録特性が高めら
れ、精度の高い記録・再生等化が行えるように変調され
る。

【００２８】次に、モード選択スイッチ１１によって動
画記録モードが選択されているときにも、カメラ信号処
理回路４の出力するフィールド単位の２系統のビデオ信
号（上記信号Ｙ，色差時分割多重信号）はビデオ信号処
理回路５に入力される。モード選択スイッチ１１の出力
する動画記録モード信号はメモリ入力バッファ制御回路
１０に入力される。メモリ入力バッファ制御回路１０
は、撮像タイミングの異なる２枚のフィールドデータ、
つまり（Ｙ１，Ｃ１）又は（Ｙ２，Ｃ２）の何れかの連
続する２フィールドデータを画像メモリ８に書き込むよ
うに、入力バッファ５０１〜５０４を制御する。

【００２９】（Ｙ１，Ｃ１）側のフィールドデータが用
いられる場合は、入力バッファ５０３、５０４は、入
力バッファの電源をオフにするための信号をメモリ入力
バッファ制御回路１０から受け取る。入力バッファに
入力されるクロック信号がメモリ入力バッファ制御回路
１０の出力信号とのゲート出力となっており、メモリ入
力バッファ制御回路１０により入力バッファに入力され
るクロックはオフになる。以上のような方法、の少
なくとも１つの方法により、入力バッファ５０１〜５０
４の駆動は、メモリ入力バッファ制御回路１０により制
御されている。

【００３０】さらに、上記動画記録モード信号はメモリ
アドレス制御回路９に入力され、１系統のビデオ信号
（上記の例においてはＹ１、Ｃ１）から入力される連続
した２フィールドデータから１枚のフレームデータが合
成されるように書き込みアドレスを制御する。また、読
み出しアドレスは、フレームデータ内の信号Ｙ、色差信
号をブロック化し、１フレーム内から均等に読み出すよ
うに定められた順序（シャフリング）でブロックデータ
を読み出すように与えられる。シャフリング処理以降の
直交変換処理、量子化処理、符号化処理、変調処理は動
画記録モードにおいても静止画記録モードと同様であ
る。

【００３１】図５に入力バッファ５０１〜５０４を制御
する制御回路のブロック図を記す。図５（Ａ）は上記
の方法を実行するためのブロック図であり、図５（Ｂ）
は上記の方法を実行するためのブロック図である。図
５（Ａ）の５１２、５１３は電源制御回路、図５（Ｂ）
の５１４、５１５はクロックゲートである。上述のよう
に、（Ｙ１，Ｃ１）側のフィールドデータが使用される
ときは、入力バッファ５０１、５０２が電源又はゲート
通過クロックが供給される。このとき、入力バッファ５
０３、５０４は電源もしくはゲート通過クロックが供給
されないように、電源供給回路６０１、６０２又はクロ
ックゲート６０３、６０４が作動する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、静
止画撮像時にエッジの乱れや垂直解像度の低下等をなく
すことのできる全画素読み出し方式による撮像素子を用
いて動画を撮像記録する場合に、映像信号を無駄に処理
することをなくすことができ、これにより、電力消費量
を減少させることができるためバッテリ駆動方式を用い
ている装置においては駆動時間を延長することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】カメラ信号処理回路の構成例を示すブロック図
である。

【図３】カメラ信号処理回路の出力を示すタイミングチ
ャートである。

【図４】ビデオ信号処理回路の構成例を示すブロック図
である。

【図５】入力バッファを制御する制御回路の構成例を示
すブロック図である。

【図６】従来の撮像装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

２ＣＣＤ４カメラ信号処理回路５ビデオ信号処理回路７メモリアドレス制御回路８画像メモリ９メモリアドレス制御回路１０メモリ入力バッファ制御回路１１モード選択スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のラインの映像信号と第２のライン
の映像信号とを交互に出力するように成され、１フィー
ルド期間に１フレーム画像を撮像するように成された全
画素読み出し方式による撮像素子と、上記撮像素子から出力される映像信号を処理する映像処
理手段と、動画モード時に上記映像処理手段が、連続する異るフレ
ーム画像から第１のラインの映像信号と第２のラインの
映像信号とを交互に選択して動画を生成する処理を行う
ように上記映像処理手段を制御する制御手段とを備えた
撮像装置。
【請求項２】上記制御手段は、静止画モード時に上記
映像処理手段が、同一フレーム画像における第１のライ
ンの映像信号と第２のラインの映像信号とを用いて静止
画を生成する処理を行うように上記映像処理手段を制御
するようにした請求項１記載の撮像装置。