JP2000307943A - 電子ズーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】順次走査方式の映像信号やインタレース走査方
式の映像信号に対する高画質の拡大画像を出力すること
ができ、消費電力を減らすことができる電子ズーム装置
を提供する。 【解決手段】 電子ズームの倍率設定回路１０７と、倍
率に応じて係数を発生させる係数発生回路１０８と、係
数に応じた補間演算を行う補間演算回路１０５と、入力
信号の並列化を行う直列並列変換手段１０１と、この信
号を記憶するフィールドメモリ１０２、１０３と、補間
演算回路１０５への入力を選択する信号選択回路１０４
と、フィールドメモリ１０２、１０３のメモリ制御回路
１０６とを備え、係数に応じて選択回路１０４の選択を
変更しメモリ制御回路１０６の制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インタレース走査
方式、または順次走査方式の映像信号を任意の倍率で拡
大し、インタレース走査方式で出力する電子ズーム装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子ズーム装置としては、例えば
特開平２−１０９４７４号公報「画像メモリ装置」など
に示されているものがある。これらは入力映像信号とし
てインタレース走査方式の映像信号を想定している。し
かし、近年、順次走査方式の映像信号を出力できる固体
撮像素子（以下、ＣＣＤ）などがデジタルカメラなどで
用いられるようになり、順次走査方式の映像信号をズー
ムさせた後、テレビジョンに表示させるためにインタレ
ース方式の映像信号に変換して出力させる電子ズーム装
置も考案されている。そのような電子ズーム装置を搭載
した装置としては、例えば特開平５−２６０４４７号公
報「テレビジョン受像機」などがある。以下に順次走査
方式の映像信号を入力、インタレース方式の映像信号を
出力とした、従来の電子ズーム装置について、図面を参
照しながら説明する。

【０００３】図１６は、従来の垂直方向に拡大ズームを
行う電子ズーム装置の基本的な構成を示すブロック図で
ある。入力映像信号Ｓ１はまず、順次走査方式映像信号
の１フィールド分、すなわちインタレース走査方式映像
信号の１フレーム分の画像を記憶できるフレームメモリ
１６０１に書き込まれる。ここで上記入力映像信号Ｓ１
は、例えば順次走査ＣＣＤから出力された順次走査方式
アナログ映像信号が、アナログ−ディジタル変換器（以
下Ａ／Ｄ変換器）などで変換されたディジタル映像信号
である。フレームメモリ１６０１から読み出された信号
は、補間演算回路１６０３および１ライン周期（以下１
Ｈ）の遅延時間を有する複数のラインメモリ１６０２の
うちの初段のラインメモリに入力される。各ラインメモ
リ１６０２それぞれからの出力も補間演算回路１６０３
に入力される。補間演算回路１６０３は、倍率設定回路
１６０７が設定する倍率ｍを基に補間係数発生回路１６
０６が発生させた補間係数ｗを用いて、入力信号に対し
て補間演算を行い、映像信号Ｓ２を出力する。インタレ
ース変換回路１６０４は、順次走査方式映像信号Ｓ２を
インタレース走査方式映像信号Ｓ３に変換して出力す
る。メモリ制御回路１６０５は係数ｗの値に応じて、フ
レームメモリ１６０１への信号の読み出しおよび書き込
みの際のアドレスを制御し、さらに各ラインメモリ１６
０２へ出力する読み出し制御信号ＣＴＲＬを制御する。
また、クロック発生器１６０８はラインメモリ１６０
２、補間演算回路１６０３、インタレース変換回路１６
０４、メモリ制御回路１６０５、補間係数発生回路１６
０６、倍率設定回路１６０７に入力されるクロックＣＬ
Ｋ１、インタレース変換回路１６０４のみに入力される
クロックＣＬＫ２を発生させる。

【０００４】ここで、クロックＣＬＫ１の周波数は順次
走査方式である入力映像信号Ｓ１の水平画素サンプリン
グ周波数に等しく、クロックＣＬＫ２の周波数はインタ
レース走査方式の出力映像信号Ｓ３の水平画素サンプリ
ング周波数と等しくなる。１フィールド期間内のライン
数を比較すると、順次走査方式がインタレース方式の倍
のライン数となるため、クロックＣＬＫ１の周波数はク
ロックＣＬＫ２の周波数の２倍となる。

【０００５】また、補間演算回路１６０３で行う補間演
算は、補間関数としてサンプリング定理で現れるｓｉｎ
πｘ／πｘを用いて、かつ無限個の画素に基づき補間す
ることが望ましいが、そのためにはラインメモリが無限
個必要となるなど不可能であるため、実際には簡単化し
た補間演算方法として、例えば線形補間法や３次畳み込
み内挿法などが用いられる。線形補間法は、補間画素を
ｙ、ｙの前後の画素をｘ_i ，ｘ_i+1 、補間係数をｗとす
ると、補間関数Ｌ（ｘ）は、 Ｌ（ｘ）＝１−｜ｘ｜ ただし、０≦｜ｘ｜＜１ Ｌ（ｘ）＝０ ただし、｜ｘ｜≧１ …（数１） として、この補間関数Ｌ（ｘ）から上記補間画素ｙは次
式で表される。

【０００６】 ｙ＝Ｌ（ｗ）ｘ_i ＋Ｌ（１−ｗ）ｘ_i+1 …（数２） ３次畳み込み内挿法では補間関数ｑ（ｘ）としてｓｉｎ
πｘ／πｘの近似３次式 ｑ（ｘ）＝１−２｜ｘ｜² ＋｜ｘ｜³ ただし、０≦｜ｘ｜＜１ ｑ（ｘ）＝４−８｜ｘ｜＋５｜ｘ｜² −｜ｘ｜³ ただし、１≦｜ｘ｜＜２ ｑ（ｘ）＝０ ただし、 ｜ｘ｜≧２ …（数３） を用いて、補間画素をｙ、この補間画素ｙの前後に位置
する４個の画素をｘ_i-1，ｘ_i ，ｘ_i+1 ，ｘ_i+2 、補間
係数をｗとすると、 ｙ＝ｑ（１＋ｗ）ｘ_i-1 ＋ｑ（ｗ）ｘ_i ＋ｑ（１−ｗ）ｘ_i+1 ＋ｑ（２−ｗ）ｘ_i+2 …（数４） で表される。

【０００７】図１６の構成の電子ズーム装置が行うズー
ム動作を、４／３倍に拡大する場合を例にして、図１７
および図１８を用いて説明する。まず図１７は補間演算
方法として線形補間法を用いたときの拡大ズーム動作を
示している。この場合、拡大前画像の４つのラインｋ，
ｋ＋１，ｋ＋２，ｋ＋３から５つの補間ラインｋ’，
（ｋ＋１）’，（ｋ＋２）’，（ｋ＋３）’，（ｋ＋
４）’を生成することにより拡大前のライン間隔を１と
すると拡大後のライン間隔は３／４となり、画像は拡大
前に比べて拡大後は４／３倍になる。拡大前画像は順次
走査方式の入力映像信号Ｓ１としてフレームメモリ１６
０１に書き込まれており、それからメモリ制御回路１６
０５の制御によって、倍率４／３に対応して４回に１回
二度読みするように水平ラインが読み出される。また、
ラインメモリ１６０２もメモリ制御回路１６０５が出力
する信号ＣＴＲＬによってフレームメモリ１６０１から
の二度読みのタイミングに合わせて、４回に１回、書き
込み停止と二度読みを行う。補間演算回路１６０３はフ
レームメモリ１６０１から読み出したラインとラインメ
モリ１６０２で遅らせたラインに対し、補間係数発生回
路１６０６が倍率に応じて０，３／４，１／２，１／４
と発生する補間係数ｗを用いて線形補間演算を行い、補
間ラインが順次走査方式の映像信号Ｓ２として出力され
る。

【０００８】インタレース変換回路１６０４は映像信号
Ｓ２のうち、奇数フィールドではｋ’、（ｋ＋２）’、
（ｋ＋４）’、（ｋ＋６）’，（ｋ＋８）’のライン
を、偶数フィールドでは（ｋ＋１）’，（ｋ＋３）’，
（ｋ＋５）’，（ｋ＋７）’のラインを出力することに
より、順次走査方式の入力映像信号Ｓ１を垂直方向に拡
大した、インタレース走査方式の映像信号Ｓ３が得られ
る。

【０００９】ここで、拡大ズーム動作のうちラインの補
間演算というのは垂直フィルタリングに等しいが、一般
に順次走査方式映像信号の垂直ラインのサンプリング周
波数は、インタレース走査方式映像信号の垂直ラインの
サンプリング周波数の倍であるため、順次走査方式入力
信号に対して拡大ズームを行う従来の電子ズーム装置に
よる拡大画像は、インタレース走査方式入力映像信号に
対して拡大ズームを行う電子ズーム装置の拡大画像に比
べ、より高い周波数成分を残した高画質な拡大画像とな
る。

【００１０】また、上記の従来例では入力を順次走査方
式の映像信号としたが、インタレース走査方式の映像信
号についても、奇数フィールド画像と偶数フィールド画
像とを同時化し、倍速変換を施すことで順次走査方式に
変換することができる。その場合、インタレース走査方
式入力映像信号が、奇数偶数フィールド間で動きがない
画像、例えば静止画像や、２フィールド毎に動きが生じ
る静止画連写画像であれば、入力が順次走査方式の場合
と同等画質の拡大画像を得ることができる。

【００１１】一方、図１８は補間演算法として３次畳み
込み内挿法を用いた時のズーム動作を示している。線形
補間法ではある１ラインを補間するのにその前後合わせ
て２ラインから補間するのに対し、この場合は前後合わ
せて４ラインから補間する。例えば、（ｋ＋２）’ライ
ンは、ｋ，ｋ＋１，ｋ＋２，ｋ＋３ラインを用いて（数
４）のような３次畳み込み内挿法で補間される。その他
の動作は、線形補間法の使用時と同様なので省略する。

【００１２】３次畳み込み内挿法を用いた補間は、線形
補間法による補間に比べ高域成分のレベル低下が低いた
め、本補間法を用いた電子ズーム装置では、より高画質
な拡大画像を得ることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の電子ズーム装置には、次のような問題点がある。す
なわち、順次走査方式の入力映像信号Ｓ１に対してはそ
のままの方式で、インタレース走査方式の入力映像信号
に対しては順次走査方式に変換した後でそれぞれ拡大ズ
ームを行い、順次走査方式の拡大後画像Ｓ２を得た後で
インタレース走査方式に変換するため、順次走査入力か
ら拡大後画像Ｓ２を得るまでの回路は全てクロックＣＬ
Ｋ１で動作しており、仮にインタレース走査方式の入力
映像信号に対してその方式のままで拡大ズームを行う場
合はクロックＣＬＫ２で動作させればよいのに対し、倍
の周波数のクロックを用いる必要がある。

【００１４】一般にディジタル回路で消費される電力
は、その回路を駆動するクロックの周波数と、回路規模
に比例するため、上記記載の電子ズーム装置はインタレ
ース走査方式の映像信号に対しズーム処理を行う電子ズ
ーム装置に比べ、消費電力が大幅に増加する。

【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、順次走査方式の映像信号やインタレース走査方式
の映像信号に対し従来の電子ズーム装置と同等な高画質
の拡大画像を出力することができ、なおかつ、従来に比
べ消費電力を大幅に減らすことのできる電子ズーム装置
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子ズー
ム装置は、電子ズームの拡大の倍率を与える倍率設定手
段と、倍率に応じて係数を発生させる係数発生手段と、
入力する信号に対し係数発生手段の発生する係数に応じ
た補間演算を行う補間演算手段と、順次入力される入力
信号に対し並列化を行う直列並列変換手段と、この直列
並列変換手段からの信号を記憶する記憶手段と、補間演
算手段への入力を記憶手段の出力から選択する信号選択
手段と、記憶手段への書き込みと読み出しを制御する読
み書き制御手段とを備え、係数発生手段の発生する係数
に応じて、信号選択手段の選択する信号を変更するとと
もに読み書き制御手段が読み書き制御を行うことを特徴
とするものである。

【００１７】請求項１記載の電子ズーム装置によれば、
例えば順次走査方式の入力映像信号に対して、順次の各
ラインとその隣接するラインを用いて補間ラインを出力
する、すなわち拡大画像を出力することができるため、
順次走査方式の映像信号を入力とする電子ズーム装置と
同等の高画質な拡大画像を得ることができ、なおかつ装
置内の回路の大半が従来に比べ半分の周波数のクロック
で動作できるため、大幅に消費電力を削減することがで
きる。

【００１８】請求項２記載の電子ズーム装置は、請求項
１において、記憶手段が、それぞれが独立した読み出し
書き込み制御を行える２つの記憶手段を備えるものであ
る。

【００１９】請求項２記載の電子ズーム装置によれば、
請求項１と同様な効果がある。

【００２０】請求項３記載の電子ズーム装置は、請求項
１または請求項２において、信号選択手段の選択する信
号が、係数発生手段が発生する係数がある値ａ（ただ
し、０≦ａ＜１）を超える時に選択する信号を変更し、
読み書き制御手段が行う読み書き制御は、係数発生手段
が発生する係数が増加から減少に転じた時やある値ａを
超えた時に変更するものである。

【００２１】請求項３記載の電子ズーム装置によれば、
請求項１または請求項２と同様な効果がある。

【００２２】請求項４記載の電子ズーム装置は、電子ズ
ームの拡大の倍率を与える倍率設定手段と、倍率に応じ
て係数を発生させる係数発生手段と、入力する信号に対
し係数発生手段の発生する係数に応じた補間演算を行う
補間演算手段と、順次入力される入力信号を複数の出力
部に順次切り換える第１の信号選択手段と、この第１の
信号選択手段で選択された各信号を記憶する記憶手段
と、補間演算手段への入力を記憶手段の出力から選択す
る第２の信号選択手段と、記憶手段への書き込みと読み
出しを制御する読み書き制御手段とを備え、係数発生手
段の発生する係数に応じて、第２の信号選択手段の選択
する信号を変更するとともに読み書き制御手段が読み書
き制御を行うことを特徴とするものである。

【００２３】請求項４記載の電子ズーム装置によれば、
例えば入力映像信号が奇数偶数フィールド間で動きがな
い画像、例えば静止画像や、２フィールド毎に動きが生
じる静止画連写画像である場合など、請求項１記載の電
子ズーム装置と同等な高画質の拡大画像を得ることがで
きるとともに、消費電力を削減できる。

【００２４】請求項５記載の電子ズーム装置は、請求項
４において、記憶手段が、それぞれが独立した読み出し
書き込み制御が行える２つの記憶手段を備えるものであ
る。

【００２５】請求項５記載の電子ズーム装置によれば、
請求項４と同様な効果がある。

【００２６】請求項６記載の電子ズーム装置は、請求項
４または請求項５において、第２の信号選択手段の選択
する信号が、係数発生手段が発生する係数がある値ａ
（ただし、０≦ａ＜１）を超える時に選択する信号を変
更し、読み書き制御手段が行う読み書き制御は、係数発
生手段が発生する係数が増加から減少に転じた時やある
値ａを超えた時に変更するものである。

【００２７】請求項６記載の電子ズーム装置によれば、
請求項４または請求項５と同様な効果がある。

【００２８】請求項７記載の電子ズーム装置は、電子ズ
ームの拡大の倍率を与える倍率設定手段と、倍率に応じ
て係数を発生させる係数発生手段と、入力する信号に対
し係数発生手段の発生する係数に応じた補間演算を行う
補間演算手段と、順次入力される入力信号に対し並列化
を行う直列並列変換手段と、この直列並列変換手段から
の信号を記憶する記憶手段と、この記憶手段からの信号
を一定期間遅延する複数の遅延手段と、補間演算手段へ
の入力を記憶手段の出力および遅延手段の出力から選択
する信号選択手段と、記憶手段および遅延手段への書き
込みと読み出しを制御する読み書き制御手段とを備え、
係数発生手段の発生する係数に応じて、信号選択手段の
選択する信号を変更するとともに読み書き制御手段が読
み書き制御を行うことを特徴とするものである。

【００２９】請求項７記載の電子ズーム装置によれば、
例えば順次走査方式の入力映像信号に対して、順次の各
ラインとその隣接する３ラインの計４ラインを用いて３
次畳み込み内挿法を用いて補間ラインを出力することが
でき、より一層高画質な拡大画像を得ることができるほ
か、請求項１と同様な効果がある。

【００３０】請求項８記載の電子ズーム装置は、請求項
７において、記憶手段が、それぞれが独立した読み出し
書き込み制御が行える２つの記憶手段を備えるものであ
る。

【００３１】請求項８記載の電子ズーム装置によれば、
請求項７と同様な効果がある。

【００３２】請求項９記載の電子ズーム装置は、請求項
７または請求項８において、信号選択手段の選択する信
号が、係数発生手段が発生する係数がある値ａ（ただ
し、０≦ａ＜１）を超える時に選択する信号を変更し、
読み書き制御手段が行う読み書き制御は、係数発生手段
が発生する係数が増加から減少に転じた時やある値ａを
超えた時に変更するものである。

【００３３】請求項９記載の電子ズーム装置によれば、
請求項７または請求項８と同様な効果がある。

【００３４】請求項１０記載の電子ズーム装置は、電子
ズームの拡大の倍率を与える倍率設定手段と、倍率に応
じて係数を発生させる係数発生手段と、入力する信号に
対し係数発生手段の発生する係数に応じた補間演算を行
う補間演算手段と、順次入力される入力信号を複数の出
力部に順次切り換える第１の信号選択手段と、この第１
の信号選択手段から選択された各信号を記憶する記憶手
段と、この記憶手段からの信号を一定期間遅延する複数
の遅延手段と、補間演算手段への入力を記憶手段の出力
および遅延手段の出力から選択する第２の信号選択手段
と、記憶手段および遅延手段への書き込みと読み出しを
制御する読み書き制御手段とを備え、係数発生手段の発
生する係数に応じて、第２の信号選択手段の選択する信
号を変更するとともに読み書き制御手段が読み書き制御
を行うことを特徴とするものである。

【００３５】請求項１０記載の電子ズーム装置によれ
ば、例えば入力映像信号が奇数偶数フィールド間で動き
がない画像、例えば静止画像や、２フィールド毎に動き
が生じる静止画連写画像である場合など、請求項７記載
の電子ズーム装置と同等な高画質の拡大画像を得ること
ができるとともに、消費電力を削減できる。

【００３６】請求項１１記載の電子ズーム装置は、請求
項１０において、記憶手段が、それぞれが独立した読み
出し書き込み制御が行える２つの記憶手段を備えるもの
である。

【００３７】請求項１１記載の電子ズーム装置によれ
ば、請求項１０と同様な効果がある。

【００３８】請求項１２記載の電子ズーム装置は、請求
項１０または請求項１１において、第２の信号選択手段
の選択する信号が、係数発生手段が発生する係数がある
値ａ（ただし、０≦ａ＜１）を超える時に選択する信号
を変更し、読み書き制御手段が行う読み書き制御は、係
数発生手段が発生する係数が増加から減少に転じた時や
ある値ａを超える時に変更するものである。

【００３９】請求項１２記載の電子ズーム装置によれ
ば、請求項１０または請求項１１と同様な効果がある。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
を図面に基づいて説明する。

【００４１】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る電子ズーム装置を適用した画像処
理装置の基本的な要部構成を例示するブロック図であ
る。図１において、１０１は順次走査方式の入力映像信
号Ｓ１に対して２ライン単位で並列化して出力する直列
並列変換手段としての直列／並列変換回路、１０２、１
０３は並列化された映像信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂをそれぞれ
記憶する記憶手段としてのフィールドメモリ、１０４は
補間演算回路１０５への信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂを、それぞ
れ、フィールドメモリ１０２，１０３の出力信号Ｓ３
ａ，Ｓ３ｂから選択する信号選択手段としての信号選択
回路である。１０５は信号選択回路１０４からの出力信
号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂから補間演算を行う補間演算手段とし
ての補間演算回路、１０６はフィールドメモリ１０２，
１０３への信号の書き込みおよび読み出しを制御する読
み書き制御手段としてのメモリ制御回路、１０７は電子
ズームの倍率ｍを設定する倍率設定手段としての倍率設
定回路、１０８は１０７で設定された倍率ｍに基づいて
制御係数ｋを発生させる係数発生手段としての制御係数
発生回路、１０９は制御係数ｋから補間演算回路１０５
が補間演算を行う際の補間係数ｗを算出する補間係数算
出回路、１１０は本装置の各々の回路に供給されるクロ
ックＣＬＫ１およびクロックＣＬＫ２を発生させるクロ
ック発生器である。

【００４２】図２は図１に示した直列／並列変換回路１
０１の具体的な構成例を示すブロック図である。同図に
おいて、２０２，２０３はラインメモリ、２０１は入力
映像信号Ｓ１をライン毎にラインメモリ２０２または２
０３に振り分けるセレクタ、２０４はラインメモリ２０
２，２０３の書き込みを制御する書き込み制御回路、２
０５はラインメモリ２０２，２０３の読み出しを制御す
る読み出し制御回路である。ラインメモリ２０２，２０
３の書き込みはクロックＣＬＫ１に同期して、読み出し
はクロックＣＬＫ２に同期して行われる。

【００４３】図３は図１に示した補間演算回路１０５の
具体的な構成例を示すブロック図である。同図におい
て、３０１は補間係数算出回路１０９から与えられる補
間係数ｗに基づき乗算器３０２ａ，３０２ｂで乗ずる係
数を演算する係数演算回路、３０２ａ，３０２ｂは信号
選択回路１０４からの出力信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂに係数演
算回路３０１が演算する係数を乗じる乗算器、３０３は
乗算器３０２ａ，３０２ｂからの出力信号を加算し、そ
の結果を出力映像信号Ｓ５として出力する加算器であ
る。

【００４４】入力映像信号Ｓ１は順次走査されたデジタ
ル映像信号であり、例えば順次走査ＣＣＤからのアナロ
グ映像信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換
した映像信号などが考えられる。また、クロックＣＬＫ
１の周波数は順次走査方式であるディジタル映像信号Ｓ
１の水平画素サンプリング周波数と等しく、クロックＣ
ＬＫ２の周波数は本装置の出力であるインタレース走査
方式のディジタル映像信号Ｓ５の水平画素サンプリング
周波数に等しい。１フィールド期間内のライン数を比較
すると、順次走査方式がインタレース方式の倍のライン
数となるため、クロックＣＬＫ１の周波数はクロックＣ
ＬＫ２の周波数の２倍となる。

【００４５】以上のように構成された第１の実施の形態
の電子ズーム装置について、以下その動作について説明
する。

【００４６】まず入力映像信号Ｓ１は、直列／並列変換
回路１０１に入力され、２ライン単位で並列化変換され
信号Ｓ２ａ、Ｓ２ｂとして出力される。図４は直列／並
列変換回路１０１の動作を表す模式図である。順次走査
水平同期信号ＨＤ１に同期して入力される映像信号Ｓ１
の各ライン０，１，２，３，４、５は直列／並列変換回
路１０１内のセレクタ２０１によってライン毎に振り分
けられ、奇数ライン１，３，５はラインメモリ２０２
に、偶数ライン０，２，４はラインメモリ２０３に書き
こまれる。そして、読み出し制御回路２０５の読み出し
制御によって、ライン０と１、次にライン２と３、そし
てライン４と５がそれぞれ同時に出力されるように制御
され、インタレース走査水平同期信号ＨＤ２に同期した
信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂとして出力される。すなわち、奇数
ライン１，３，５は信号Ｓ２ａ，偶数ライン０，２，４
は信号Ｓ２ｂとなる。この際、信号のラインメモリへの
書き込みはクロックＣＬＫ１に同期して、読み出しはク
ロックＣＬＫ２に同期して行われる。

【００４７】変換された映像信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂはそれ
ぞれフィールドメモリ１０２，１０３に書きこまれる。
そしてメモリ制御回路１０６が制御係数発生回路１０８
が発生させる制御係数ｋを元に、フィールドメモリ１０
２および１０３に対して独立した読み出し制御を行って
映像信号Ｓ３ａおよびＳ３ｂを読み出す。ここで制御係
数ｋは、倍率設定回路１０７の設定する倍率をｍとする
と制御係数発生回路１０８の内部において、ある初期値
ａ（ａ≧０）に１−１／ｍを１Ｈ毎に加算していった結
果として出力されるものである。そして、あるタイミン
グにおける制御係数ｋが１Ｈ前のｋと比較して減少して
いた場合、メモリ制御回路１０６はフィールドメモリ１
０３に対して二度読みの制御を行い、また、あるタイミ
ングにおける制御係数ｋが０．５以上であり、１Ｈ前の
ｋが０．５未満であった場合、メモリ制御回路１０６は
フィールドメモリ１０２に対して二度読みの制御を行
う。

【００４８】信号選択回路１０４は、上記制御係数ｋに
応じて２通りの信号選択状態をとる。図５は信号選択回
路１０４のとる信号選択状態を表した図である。

【００４９】信号選択状態１ではフィールドメモリ１０
２から読み出された映像信号Ｓ３ａが補間演算回路１０
５の入力Ｓ４ａに、フィールドメモリ１０３から読み出
された映像信号Ｓ３ｂが補間演算回路１０５の入力Ｓ４
ｂになるように信号の選択を行う。信号選択状態２では
フィールドメモリ１０２から読み出された映像信号Ｓ３
ａが補間演算回路１０５の入力Ｓ４ｂに、フィールドメ
モリ１０３から読み出された映像信号Ｓ３ｂが補間演算
回路１０５の入力Ｓ４ａになるように信号の選択を行
う。

【００５０】信号選択回路１０４は上記制御係数ｋの値
が０．５未満の場合には選択状態１、０．５以上の場合
には選択状態２となる。

【００５１】そして補間演算回路１０５では、入力信号
Ｓ４ａ，Ｓ４ｂに対し線形補間演算を行う。すなわち、
信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂが乗算器３０２ａ，３０２ｂに入力
され、補間係数算出回路１０９が出力した補間係数ｗ
（０≦ｗ＜１）をもとに係数演算回路２０３が求めた係
数ｗ，１−ｗが掛けられ、その乗算結果は加算器３０３
で加算され出力映像信号Ｓ５として出力される。補間係
数算出回路１０９は入力される制御係数ｋを２倍し、そ
の小数部を補間係数ｗとして出力する。

【００５２】以下、本装置の行う電子ズーム動作に関し
て、さらに詳しく図を用いて説明する。

【００５３】図６は倍率ｍ＝５／３倍の場合を例にし
て、本装置が行うズーム動作を模式的に示したものであ
る。まず、奇数フィールド時のズーム動作について述べ
る。

【００５４】図７はズーム動作のうち、フィールドメモ
リ１０２，１０３から読み出されるライン、制御係数ｋ
および補間係数ｗの発生、補間演算についてまとめたも
のである。奇数フィールド時、制御係数発生回路１０８
は初期値ａ＝０に（１−１／ｍ）＝２／５を加算してい
き、制御係数ｋを０，２／５，４／５，１／５，３／
５，０のように発生する。また補間係数算出回路１０７
は制御係数ｋから、補間係数ｗを０，４／５，３／５，
２／５，１／５，０のように発生させる。

【００５５】入力映像信号Ｓ１は、直列／並列変換回路
１０１によってＳ２ａ，Ｓ２ｂに変換され、それぞれフ
ィールドメモリ１０２，１０３に同時に書きこまれる。
書き込まれた映像信号を読み出す際に、メモリ制御回路
１０６の制御によってまず、信号Ｓ３ａとしてライン
を、信号Ｓ３ｂとしてライン’を読み出す。この時制
御係数ｋは０であるので、信号選択回路１０４は選択状
態１となり、信号Ｓ４ａとしてラインを、信号Ｓ４ｂ
としてライン’を出力する。そして、補間演算回路１
０５は信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂから補間係数ｗ＝０を用い
て、（１−０）×＋０×’＝の補間演算を行い、
補間後ライン（ａ）を出力映像信号Ｓ５として出力す
る。

【００５６】次にメモリ制御回路１０６の制御により、
ライン、’を読み出す。制御係数ｋ＝２／５＜１／
２であるため、信号選択回路１０４は信号選択状態１の
ままであり、補間演算回路１０５は補間係数ｗ＝４／５
を用いて、（１−４／５）×＋（４／５）×’＝
（１／５）×＋（４／５）×’の補間演算を行い、
補間後ライン（ｂ）を出力する。

【００５７】次にフィールドメモリから信号を読み出す
際には制御係数ｋ＝４／５となっており、１Ｈ前はｋ＝
２／５であるから、メモリ制御回路１０６はフィールド
メモリ１０２に対して二度読みの制御を行い、ライン
を再び読み出す。フィールドメモリ１０３に対しては通
常の読み出し制御を行い、ライン’を読み出す。制御
係数ｋ＝４／５≧１／２であるため、信号選択回路１０
４は信号選択状態２となり、補間演算回路１０５は補間
係数ｗ＝３／５を用いて、（３／５）×＋（１−３／
５）×’＝（３／５）×＋（２／５）×’の補間
演算を行い、補間後ライン（ｃ）を出力する。

【００５８】次にフィールドメモリから信号を読み出す
際には制御係数ｋ＝１／５となっており、１Ｈ前のｋ＝
４／５であるから、メモリ制御回路１０６はフィールド
メモリ１０３に対して二度読みの制御を行い、ライン
’を再び読み出す。フィールドメモリ１０２に対して
は通常の読み出し制御を行い、ラインを読み出す。制
御係数ｋ＝１／５＜１／２であるため、信号選択回路１
０４は再び信号選択状態１となり、補間演算回路１０５
は補間係数ｗ＝２／５を用いて、（１−２／５）×＋
（１／５）×’＝（３／５）×＋（２／５）×’
の補間演算を行い、補間後ライン（ｄ）を出力する。以
下、同様な動作を繰り返すことにより、補間ライン
（ｅ），（ｆ），（ｇ）が出力される。

【００５９】次に偶数フィールド時の動作について述べ
る。図８は偶数フィールド時の動作における、フィール
ドメモリから読み出されるライン、制御係数ｋおよび補
間係数ｗの発生、補間演算についてまとめたものであ
る。この場合、制御係数発生回路１０８は初期値ａ’＝
（１−１／ｍ）／２＋１／２＝７／１０を用いて、制御
係数ｋを図８に示したように発生する。また補間係数算
出回路１０９は制御係数ｋから、補間係数ｗを図８に示
したように発生させる。これらの制御係数ｋおよび、補
間係数ｗを用いて補間ライン（ａ）’，（ｂ）’，
（ｃ）’，（ｄ）’，（ｅ）’，（ｆ）’，（ｇ）’を
出力する動作については奇数フィールド時と同様なので
省略する。このようにして出力された偶数フィールド時
の補間ラインは、奇数フィールド時の補間ライン
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），
（ｇ）とインターレースの関係になる。さらに奇数フィ
ールドおよび偶数フィールドを合わせた補間ラインの間
隔は、順次走査方式である入力映像信号Ｓ１のライン間
隔を１とすると、３／５となり、画像は拡大前に比べ５
／３倍に、しかも、入力が順次走査方式の映像信号だっ
たのに対し、出力映像信号Ｓ５はインタレース走査方式
の映像信号となる。

【００６０】以上のような動作によって、順次走査方式
の入力映像信号Ｓ１に対して、順次の各ラインとその隣
接するラインを用いて補間ラインを出力、すなわち拡大
画像を出力することになるため、従来の順次走査方式の
映像信号を入力とする電子ズーム装置と同等の高画質な
拡大画像が得られる。さらに本装置においては、直列／
並列変換回路１０１以降の回路は全てクロックＣＬＫ２
で動作するため、ＣＬＫ２の２倍の周波数であるクロッ
クＣＬＫ１でほとんどの回路が動作する従来の電子ズー
ム装置に比べ、大幅に消費電力を削減することができ
る。

【００６１】（第２の実施の形態）図９は、本発明の第
２の実施の形態に係る電子ズーム装置の基本的な要部構
成を例示するブロック図である。図９において、第１の
実施の形態の図１と同じ機能ブロックについては同じ符
号を記載してあるので、そのブロックに対する詳しい説
明は省略する。また、９０１はインタレース走査された
入力映像信号Ｓ１に対し、１フィールド毎に映像信号Ｓ
２ａまたは、映像信号Ｓ２ｂとして出力させる信号選択
手段としてのセレクタ、９０２は本装置の各々の回路に
供給されるクロックＣＬＫを発生させるクロック発生器
である。

【００６２】入力映像信号Ｓ１はインタレース走査され
たデジタル映像信号であり、例えばＣＣＤからのアナロ
グ映像信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換
した映像信号や、順次走査ディジタル信号をインタレー
ス変換回路によってインタレース走査信号に変換した映
像信号などが考えられる。また、クロックＣＬＫの周波
数は上記第１の実施の形態におけるクロックＣＬＫ２の
周波数、すなわち本装置の出力であるインタレース走査
方式のディジタル映像信号Ｓ５の水平画素サンプリング
周波数に等しい。

【００６３】次にこの第２の実施の形態が行う電子ズー
ム動作について説明する。入力映像信号Ｓ１はセレクタ
９０１に入力され、奇数フィールド時には映像信号Ｓ２
ａ、偶数フィールド時には映像信号Ｓ２ｂとして出力さ
れ、それぞれフィールドメモリ１０２、１０３に書きこ
まれる。これによってフィールドメモリ１０２には奇数
フィールドの画像が、フィールドメモリ１０３には偶数
フィールドの画像が書きこまれる。

【００６４】次に、フィールドメモリ１０２，１０３に
書き込まれた画像が、映像信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂとして読
み出され、信号選択回路１０４、補間演算回路１０５を
通った後、出力映像信号Ｓ５として出力されるのだが、
この際のメモリ制御回路１０６の行う読み出し制御、並
びに、信号選択回路１０４、補間演算回路１０５、倍率
設定回路１０７、制御係数発生回路１０８、および補間
係数算出回路１０９の動作は上記第１の実施の形態と同
じであるので、説明を省略する。

【００６５】以上のような動作によって、入力映像信号
Ｓ１が奇数偶数フィールド間で動きがない画像、例えば
静止画像や、２フィールド毎に動きが生じる静止画連写
画像である場合は、第１の実施の形態と同等な高画質の
拡大画像を得ることができ、かつ、全ての回路は第１の
実施の形態におけるクロックＣＬＫ２と等しい周波数の
クロックＣＬＫで動作するため、第１の実施の形態より
もさらに消費電力を削減できる。

【００６６】なお、第１の実施の形態および第２の実施
の形態では、補間演算回路１０５で用いる補間法として
線形補間法を用いているがこれに限定されるものではな
く、要は隣接する２ラインを用いた補間法であればよ
い。

【００６７】（第３の実施の形態）図１０は、本発明の
第３の実施の形態に係る電子ズーム装置の基本的な要部
構成を例示するブロック図である。図１０において、第
１の実施の形態の図１と同じ機能ブロックについては同
じ符号を記載してあるので、そのブロックに対する詳し
い説明は省略する。また、１００１ａ，１００１ｂは入
力信号をそれぞれ１Ｈ期間遅延させる遅延手段としての
ラインメモリ（１ＨＤＬ）、１００２は補間演算回路１
００３への信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ４ｄを、そ
れぞれ、フィールドメモリ１０２，１０３の出力信号Ｓ
３ａ，Ｓ３ｂおよびラインメモリ１００１ａ，１００１
ｂの出力信号Ｓ３ｃ，Ｓ３ｄから選択する信号選択手段
としての信号選択回路である。

【００６８】そして、１００３は信号選択回路１００２
からの出力信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ４ｄに対し
補間演算を行う補間演算手段としての補間演算回路、１
００４はフィールドメモリ１０２，１０３への信号の書
き込みおよび読み出し制御に加え、ラインメモリ１００
１ａ，１００１ｂの読み書き制御信号ＣＴＲＬも発生さ
せる読み書き制御手段としてのメモリ制御回路である。

【００６９】図１１は図１０に示した補間演算回路１０
０３の具体的な構成例を示すブロック図である。同図に
おいて、１１０１は補間係数算出回路１０９から与えら
れる補間係数ｗに基づき乗算器１１０２ａ，１１０２
ｂ，１１０２ｃ，１１０２ｄで乗ずる係数を演算する係
数演算回路、１１０２ａ，１１０２ｂ，１１０２ｃ，１
１０２ｄは信号選択回路１００２からの出力信号Ｓ４
ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ４ｄに係数演算回路１１０１が
演算する係数を乗じる乗算器、１１０３は乗算器１１０
２ａ，１１０２ｂ，１１０２ｃ，１１０２ｄからの出力
信号を加算する加算器である。この構成により、補間演
算回路１００３は入力信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ
４ｄに対し、３次畳み込み内挿演算を行い映像信号Ｓ５
を出力する。

【００７０】入力映像信号Ｓ１およびクロックＣＬＫ
１，ＣＬＫ２については、上記第１の実施の形態におけ
る同名信号、および同名クロックと同じであるため、説
明は省略する。

【００７１】次に、この第3の実施の形態が行う電子ズ
ーム動作について説明する。

【００７２】まず入力映像信号Ｓ１は、上記第１の実施
の形態と同様、直列／並列変換回路１０１によって並列
化変換され信号Ｓ２ａ、Ｓ２ｂとしてそれぞれフィール
ドメモリ１０２、１０３に書きこまれる。そしてメモリ
制御回路１００４が制御係数発生回路１０８が発生させ
る制御係数ｋを元に、フィールドメモリ１０２および１
０３に対して独立した読み出し制御を行って映像信号Ｓ
３ａおよびＳ３ｂを読み出す。ここでメモリ制御回路１
００４がフィールドメモリ１０２，１０３に対して行う
読み出し制御は、上記第１の実施の形態と異なり、ある
タイミングにおける制御係数ｋが１Ｈ前のｋと比較して
減少していた場合、フィールドメモリ１０２に対して二
度読みの制御を行い、また、あるタイミングにおける制
御係数ｋが０．５以上であり、１Ｈ前のｋが０．５未満
であった場合、フィールドメモリ１０３に対して二度読
みの制御を行うというものである。

【００７３】そして読み出された信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂは
信号選択回路１００２に入力されると同時に、ラインメ
モリ１００１ａ，１００１ｂに書きこまれる。メモリ制
御回路１００４はフィールドメモリ１０２，１０３の読
み出し制御と連動して、これらラインメモリ１００１
ａ，１００１ｂに対しても制御信号ＣＴＲＬ１，ＣＴＲ
Ｌ２によって読み書きの制御を行う。すなわち、通常ラ
インメモリ１００１ａ，１００１ｂはそれぞれ入力信号
Ｓ３ａ，Ｓ３ｂの１Ｈ遅れの信号をＳ３ｃ，Ｓ３ｄとし
て出力するが、メモリ制御回路１００４がフィールドメ
モリ１０２に対して二度読みの制御を行う際には、ライ
ンメモリ１００１ａへの書き込み停止と二度読みも行
い、結果としてラインメモリ１００１ａからは１Ｈ前と
同じ信号が出力される。また、フィールドメモリ１０３
に対して二度読みの制御を行う際には、ラインメモリ１
００１ｂへの書き込み停止と二度読みを行うため、ライ
ンメモリ１００１ｂは１Ｈ前と同じ信号が出力される。
信号選択回路１００２は、制御係数ｋに応じて２通りの
信号選択状態をとる。図１２は信号選択回路１００２の
とる信号選択状態を表した図である。

【００７４】信号選択状態１ではフィールドメモリ１０
２から読み出された映像信号Ｓ３ａが補間演算回路１０
５の入力Ｓ４ｃに、ラインメモリ１００１ａの出力信号
Ｓ３ｃが補間演算回路１０５の入力Ｓ４ａに、フィール
ドメモリ１０３から読み出された映像信号Ｓ３ｂが補間
演算回路１０５の入力Ｓ４ｄに、ラインメモリ１００１
ｂの出力信号Ｓ３ｄが補間演算回路１０５の入力Ｓ４ｂ
になるように信号の選択を行う。

【００７５】信号選択状態２ではフィールドメモリ１０
２から読み出された映像信号Ｓ３ａが補間演算回路１０
５の入力Ｓ４ｄに、ラインメモリ１００１ａの出力信号
Ｓ３ｃが補間演算回路１０５の入力Ｓ４ｂに、フィール
ドメモリ１０３から読み出された映像信号Ｓ３ｂが補間
演算回路１０５の入力Ｓ４ｃに、ラインメモリ１００１
ｂの出力信号Ｓ３ｄが補間演算回路１０５の入力Ｓ４ａ
になるように信号の選択を行う。

【００７６】信号選択回路１００２は上記制御係数ｋの
値が０．５未満の場合には選択状態１、０．５以上の場
合には選択状態２となる。

【００７７】そして補間演算回路１００３では、入力信
号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ４ｄに対し３次畳み込み
内挿法を用いた補間演算を行う。すなわち、信号Ｓ４
ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ４ｄが乗算器１１０２ａ，１１
０２ｂ，１１０２ｃ，１１０２ｄに入力され、補間係数
算出回路１０９が出力した補間係数ｗ（０≦ｗ＜１）を
もとに係数演算回路１１０１が求めた係数ｑ（２−
ｗ），ｑ（１−ｗ），ｑ（ｗ），ｑ（１+ｗ）が掛けら
れ、その乗算結果は加算器１１０３で加算され出力映像
信号Ｓ５として出力される。ここで関数ｑは上記（数
３）で示された補間関数である。補間係数算出回路１０
９の動作は上記第１の実施の形態と同じであるため説明
は省略する。

【００７８】以下、本装置の行う電子ズーム動作に関し
て、さらに詳しく図を用いて説明する。

【００７９】図１３は倍率ｍ＝５／３倍の場合を例にし
て、本装置が行うズーム動作を模式的に示したものであ
る。まず、奇数フィールド時のズーム動作について述べ
る。

【００８０】図１４はズーム動作のうち、フィールドメ
モリ１０２，１０３から読み出されるライン、ラインメ
モリ１００１ａ，１００１ｂの出力ライン、制御係数ｋ
および補間係数ｗの発生、補間演算についてまとめたも
のである。制御係数ｋおよび補間係数ｗは、前記第１の
実施の形態と同様な動作で発生されるため、説明は省略
する。

【００８１】入力映像信号Ｓ１は、直列／並列変換回路
１０１によってＳ２ａ，Ｓ２ｂに変換され、それぞれフ
ィールドメモリ１０２，１０３に同時に書きこまれる。
次にメモリ制御回路１０６の制御により、まず、信号Ｓ
３ａとしてライン、を、信号Ｓ３ｂとしてライン
’，’を続けて読み出す。フィールドメモリ１０
２，１０３からライン，’が読み出された時、ライ
ンメモリ１００１ａ，１００１ｂからは１Ｈ前のライン
、’が出力され、それぞれ信号Ｓ３ｃ，Ｓ３ｄとし
て信号選択回路１００２に入力される。この時制御係数
ｋは０であるので、信号選択回路１００２は選択状態１
となり、信号Ｓ４ａとしてライン、信号Ｓ４ｂとして
ライン’、信号Ｓ４ｃとしてライン、信号Ｓ４ｄと
してライン’を出力する。そして、補間演算回路１０
０３は信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ４ｄから補間係
数ｗ＝０を用いて、ｑ（２）×＋ｑ（１）×’＋ｑ
（０）×＋ｑ（１）×’の３次畳み込み内挿法によ
る補間演算を行い、補間後ライン（ａ）を出力映像信号
Ｓ５として出力する。

【００８２】次にメモリ制御回路１０６の制御により、
フィールドメモリ１０２，１０３からライン、’を
読み出す。ラインメモリ１００１ａ，１００１ｂからは
１Ｈ前の信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂとなるライン、’が出
力される。制御係数ｋ＝２／５＜１／２であるため、信
号選択回路１０４は信号選択状態１のままであり、補間
演算回路１００３は補間係数ｗ＝４／５を用いて、ｑ
（６／５）×＋ｑ（１／５）×’＋ｑ（４／５）×
＋ｑ（９／５）×’の補間演算を行い、補間後ライ
ン（ｂ）を出力する。

【００８３】次にフィールドメモリ１０２，１０３から
信号を読み出す際には制御係数ｋ＝４／５となってお
り、１Ｈ前はｋ＝２／５であるから、メモリ制御回路１
００４はフィールドメモリ１０３に対しては二度読み、
ラインメモリ１００１ｂに対しては書き込み停止と二度
読みの制御を行い、ライン’，’を再び読み出す。
フィールドメモリ１０２に対しては通常の読み出し制御
を行いラインを読み出す。ラインメモリ１００１ａは
１Ｈ前の信号Ｓ２ａとなる、ラインを出力する。制御
係数ｋ＝４／５≧１／２であるため、信号選択回路１０
４は信号選択状態２となり、補間演算回路１０５は補間
係数ｗ＝３／５を用いて、ｑ（７／５）×’＋ｑ（２
／５）×＋ｑ（３／５）×’＋ｑ（８／５）×の
補間演算を行い、補間後ライン（ｃ）を出力する。

【００８４】次にフィールドメモリから信号を読み出す
際には制御係数ｋ＝１／５となっており、１Ｈ前のｋ＝
４／５であるから、メモリ制御回路１００４はフィール
ドメモリ１０２に対しては二度読み、ラインメモリ１０
０１ａに対しては書き込み停止と二度読みの制御を行
い、ライン，を再び読み出す。フィールドメモリ１
０３に対しては通常の読み出し制御を行いライン’を
読み出す。ラインメモリ１００１ｂは１Ｈ前の信号Ｓ２
ａとなる、ライン’を出力する。制御係数ｋ＝１／５
＜１／２であるため、信号選択回路１０４は再び信号選
択状態１となり、補間演算回路１０５は補間係数ｗ＝２
／５を用いて、ｑ（８／５）×＋ｑ（３／５）×’
＋ｑ（２／５）×＋ｑ（７／５）×’の補間演算を
行い、補間後ライン（ｄ）を出力する。以下、同様な動
作を繰り返すことにより、補間ライン（ｅ），（ｆ），
（ｇ）が出力される。

【００８５】偶数フィールド時の動作については、発生
される制御係数ｋおよび補間係数ｗが前記第１の実施の
形態と同じであり、これらの制御係数ｋおよび、補間係
数ｗを用いて補間ライン（ａ）’，（ｂ）’，
（ｃ）’，（ｄ）’，（ｅ）’，（ｆ）’，（ｇ）’を
出力する動作については奇数フィールド時と同様なので
省略する。このようにして出力された偶数フィールド時
の補間ラインは、奇数フィールド時の補間ライン
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），
（ｇ）とインターレースの関係になる。さらに奇数フィ
ールドおよび偶数フィールドを合わせた補間ラインの間
隔は、順次走査方式である入力映像信号Ｓ１のライン間
隔を１とすると、３／５となり、画像は拡大前に比べ５
／３倍に、しかも、入力が順次走査方式の映像信号だっ
たのに対し、出力映像信号Ｓ５はインタレース走査方式
の映像信号となる。

【００８６】以上のような動作によって、順次走査方式
の入力映像信号Ｓ１に対して、順次の各ラインとその隣
接する３ラインの計４ラインを用いて３次畳み込み内挿
法を用いて補間ラインを出力するため、上記第１の実施
の形態に比べさらに高域の成分を損なわない高画質な拡
大画像を得ることができる。また、上記第１の実施の形
態と同様、直列／並列変換回路１０１以降の回路は全て
クロックＣＬＫ２で動作するため、ＣＬＫ２の２倍の周
波数であるクロックＣＬＫ１でほとんどの回路が動作す
る従来の電子ズーム装置に比べ、大幅に消費電力を削減
できる。

【００８７】（第４の実施の形態）図１５は、本発明の
第４の実施の形態に係る電子ズーム装置の基本的な要部
構成を例示するブロック図である。図１５において、第
３の実施の形態の図１０と同じ機能ブロックについては
同じ符号を記載してあるので、そのブロックに対する詳
しい説明は省略する。また、１５０１はインタレース走
査された入力映像信号Ｓ１に対し、１フィールド毎に映
像信号Ｓ２ａまたは、映像信号Ｓ２ｂとして出力させる
信号選択手段としてのセレクタ、１５０２は本装置の各
々の回路に供給されるクロックＣＬＫを発生させるクロ
ック発生器である。

【００８８】入力映像信号Ｓ１はインタレース走査され
たデジタル映像信号であり、例えばＣＣＤからのアナロ
グ映像信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換
した映像信号や、順次走査ディジタル信号をインタレー
ス変換回路によってインタレース走査信号に変換した映
像信号などが考えられる。また、クロックＣＬＫの周波
数は上記第３の実施の形態におけるクロックＣＬＫ２の
周波数、すなわち本装置の出力であるインタレース走査
方式のディジタル映像信号Ｓ５の水平画素サンプリング
周波数に等しい。

【００８９】次にこの第４の実施の形態が行う電子ズー
ム動作について説明する。入力映像信号Ｓ１はセレクタ
１５０１に入力され、奇数フィールド時には映像信号Ｓ
２ａ、偶数フィールド時には映像信号Ｓ２ｂとして出力
され、それぞれフィールドメモリ１０２、１０３に書き
こまれる。これによってフィールドメモリ１０２には奇
数フィールドの画像が、フィールドメモリ１０３には偶
数フィールドの画像が書きこまれる。

【００９０】次に、フィールドメモリ１０２，１０３に
書き込まれた画像が、映像信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂとして読
み出され、ラインメモリ１００１ａ，１００１ｂ、信号
選択回路１００２、補間演算回路１００３を通った後、
出力映像信号Ｓ５として出力されるのだが、この際のメ
モリ制御回路１００４の行う読み出し制御、および、ラ
インメモリ１００１ａ，１００１ｂ、信号選択回路１０
０２、補間演算回路１００３、制御係数発生回路１０
８、補間係数算出回路１０９の動作は上記第３の実施の
形態と同じであるので、説明を省略する。

【００９１】以上のような動作によって、入力映像信号
Ｓ１が奇数偶数フィールド間で動きがない画像、例えば
静止画像や、２フィールド毎に動きが生じる静止画連写
画像である場合は、第３の実施の形態と同等な高画質の
拡大画像を得ることができ、かつ、全ての回路は第３の
実施の形態におけるクロックＣＬＫ２と等しい周波数の
クロックＣＬＫで動作するため、第３の実施の形態より
もさらに消費電力を削減できる。

【００９２】なお、第３の実施の形態および第４の実施
の形態では、補間演算回路１０５で用いる補間法として
３次畳み込み内挿法を用いているがこれに限定されるも
のではなく、要は隣接する４ラインを用いた補間法であ
ればよい。

【００９３】なお、第１、第２、第３および第４の実施
の形態では、フィールドメモリを２つ使用しているが、
これに限るものではなく、フィールドメモリ２つ分以上
の記憶容量を持ち、さらに同時に２ラインの書き込みお
よび読み出しが行え、なおかつそれらの書き込みおよび
読み出しが独立して行えるような１つのメモリを用いて
もよいことはいうまでもない。

【００９４】

【発明の効果】請求項１記載の電子ズーム装置によれ
ば、例えば順次走査方式の入力映像信号に対して、順次
の各ラインとその隣接するラインを用いて補間ラインを
出力する、すなわち拡大画像を出力することができるた
め、順次走査方式の映像信号を入力とする電子ズーム装
置と同等の高画質な拡大画像を得ることができ、なおか
つ装置内の回路の大半が従来に比べ半分の周波数のクロ
ックで動作できるため、大幅に消費電力を削減すること
ができる。

【００９５】請求項２記載の電子ズーム装置によれば、
請求項１と同様な効果がある。

【００９６】請求項３記載の電子ズーム装置によれば、
請求項１または請求項２と同様な効果がある。

【００９７】請求項４記載の電子ズーム装置によれば、
例えば入力映像信号が奇数偶数フィールド間で動きがな
い画像、例えば静止画像や、２フィールド毎に動きが生
じる静止画連写画像である場合など、請求項１記載の電
子ズーム装置と同等な高画質の拡大画像を得ることがで
きるとともに、消費電力を削減できる。

【００９８】請求項５記載の電子ズーム装置によれば、
請求項４と同様な効果がある。

【００９９】請求項６記載の電子ズーム装置によれば、
請求項４または請求項５と同様な効果がある。

【０１００】請求項７記載の電子ズーム装置によれば、
例えば順次走査方式の入力映像信号に対して、順次の各
ラインとその隣接する３ラインの計４ラインを用いて３
次畳み込み内挿法を用いて補間ラインを出力することが
でき、より一層高画質な拡大画像を得ることができるほ
か、請求項１と同様な効果がある。

【０１０１】請求項８記載の電子ズーム装置によれば、
請求項７と同様な効果がある。

【０１０２】請求項９記載の電子ズーム装置によれば、
請求項７または請求項８と同様な効果がある。

【０１０３】請求項１０記載の電子ズーム装置によれ
ば、例えば入力映像信号が奇数偶数フィールド間で動き
がない画像、例えば静止画像や、２フィールド毎に動き
が生じる静止画連写画像である場合など、請求項７記載
の電子ズーム装置と同等な高画質の拡大画像を得ること
ができるとともに、消費電力を削減できる。

【０１０４】請求項１１記載の電子ズーム装置によれ
ば、請求項１０と同様な効果がある。

【０１０５】請求項１２記載の電子ズーム装置によれ
ば、請求項１０または請求項１１と同様な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子ズーム装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における直列／並列
変換回路の具体的な構成例を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態における補間演算回
路の具体的な構成例を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態における直列／並列
変換回路の動作を表す模式図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態における信号選択回
路のとる信号選択状態を表す模式図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態における拡大ズーム
動作を説明するための説明図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態における各回路の奇
数フィールド時の動作を説明するための説明図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態における各回路の偶
数フィールド時の動作を説明するための説明図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係る電子ズーム装
置の構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る電子ズーム
装置の構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態における補間演算
回路の具体的な構成例を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第３の実施の形態における信号選択
回路のとる信号選択状態を表す模式図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態における拡大ズー
ム動作を説明するための説明図である。

【図１４】本発明の第３の実施の形態における各回路の
奇数フィールド時の動作を説明するための説明図であ
る。

【図１５】本発明の第４の実施の形態に係る電子ズーム
装置の構成を示すブロック図である。

【図１６】従来の順次走査方式入力映像信号に対し拡大
ズームを行う電子ズーム装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図１７】従来例における線形補間による拡大ズーム動
作を表す模式図である。

【図１８】従来例における３次畳み込み内挿法による拡
大ズーム動作を表す模式図である。

【符号の説明】

１０１ 直列／並列変換回路 １０２，１０３ フィールドメモリ １０４ 信号選択回路 １０５ 補間演算回路 １０６ メモリ制御回路 １０７ 倍率設定回路 １０８ 制御係数発生回路 １０９ 補間係数算出回路 １１０ クロック発生器 ２０１ セレクタ ２０２， ２０３ ラインメモリ ２０４ 書き込み制御回路 ２０５ 読み出し制御回路 ３０１ 係数演算回路 ３０２ａ，３０２ｂ 乗算器 ３０３ 加算器 ９０１ セレクタ ９０２ クロック発生器 １００１ａ，１００１ｂ ラインメモリ １００２ 信号選択回路 １００３ 補間演算回路 １００４ メモリ制御回路 １１０１ 係数演算回路 １１０２ａ，１１０２ｂ，１１０２ｃ，１１０２ｄ 乗
算器 １１０３ 加算器 １５０１ セレクタ １５０２ クロック発生器 １６０１ フレームメモリ １６０２ ラインメモリ １６０３ 補間演算回路 １６０４ インタレース変換回路 １６０５ メモリ制御回路 １６０６ 補間係数発生回路 １６０７ 倍率設定回路 １６０８ クロック発生器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C023 AA02 CA01 DA04 DA06 EA03 EA06 EA13

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ズームの拡大の倍率を与える倍率設
   定手段と、 前記倍率に応じて係数を発生させる係数発生手段と、 入力する信号に対し係数発生手段の発生する係数に応じ
   た補間演算を行う補間演算手段と、 順次入力される入力信号に対し並列化を行う直列並列変
   換手段と、 この直列並列変換手段からの信号を記憶する記憶手段
   と、 前記補間演算手段への入力を前記記憶手段の出力から選
   択する信号選択手段と、 前記記憶手段への書き込みと読み出しを制御する読み書
   き制御手段とを備え、 前記係数発生手段の発生する係数に応じて、前記信号選
   択手段の選択する信号を変更するとともに前記読み書き
   制御手段が読み書き制御を行なうことを特徴とする電子
   ズーム装置。
2. 【請求項２】 記憶手段は、それぞれが独立した読み出
   し書き込み制御を行える２つの記憶手段を備える請求項
   １記載の電子ズーム装置。
3. 【請求項３】 信号選択手段の選択する信号は、係数発
   生手段が発生する係数がある値ａ（ただし、０≦ａ＜
   １）を超える時に選択する信号を変更し、読み書き制御
   手段が行う読み書き制御は、前記係数発生手段が発生す
   る係数が増加から減少に転じた時や前記ある値ａを超え
   た時に変更する請求項１または請求項２記載の電子ズー
   ム装置。
4. 【請求項４】 電子ズームの拡大の倍率を与える倍率設
   定手段と、 前記倍率に応じて係数を発生させる係数発生手段と、 入力する信号に対し係数発生手段の発生する係数に応じ
   た補間演算を行う補間演算手段と、 順次入力される入力信号を複数の出力部に順次切り換え
   る第１の信号選択手段と、 この第１の信号選択手段で選択された各信号を記憶する
   記憶手段と、 前記補間演算手段への入力を前記記憶手段の出力から選
   択する第２の信号選択手段と、 前記記憶手段への書き込みと読み出しを制御する読み書
   き制御手段とを備え、 前記係数発生手段の発生する係数に応じて、前記第２の
   信号選択手段の選択する信号を変更するとともに前記読
   み書き制御手段が読み書き制御を行なうことを特徴とす
   る電子ズーム装置。
5. 【請求項５】 記憶手段は、それぞれが独立した読み出
   し書き込み制御が行える２つの記憶手段を備える請求項
   ４記載の電子ズーム装置。
6. 【請求項６】 第２の信号選択手段の選択する信号は、
   係数発生手段が発生する係数がある値ａ（ただし、０≦
   ａ＜１）を超える時に選択する信号を変更し、読み書き
   制御手段が行う読み書き制御は、前記係数発生手段が発
   生する係数が増加から減少に転じた時やある値ａを超え
   た時に変更する請求項４または請求項５記載の電子ズー
   ム装置。
7. 【請求項７】 電子ズームの拡大の倍率を与える倍率設
   定手段と、 前記倍率に応じて係数を発生させる係数発生手段と、 入力する信号に対し前記係数発生手段の発生する係数に
   応じた補間演算を行う補間演算手段と、 順次入力される入力信号に対し並列化を行う直列並列変
   換手段と、 この直列並列変換手段からの信号を記憶する記憶手段
   と、 この記憶手段からの信号を一定期間遅延する複数の遅延
   手段と、 前記補間演算手段への入力を前記記憶手段の出力および
   前記遅延手段の出力から選択する信号選択手段と、 前記記憶手段および前記遅延手段への書き込みと読み出
   しを制御する読み書き制御手段とを備え、 前記係数発生手段の発生する係数に応じて、前記信号選
   択手段の選択する信号を変更するとともに前記読み書き
   制御手段が読み書き制御を行うことを特徴とする電子ズ
   ーム装置。
8. 【請求項８】 記憶手段は、それぞれが独立した読み出
   し書き込み制御が行える２つの記憶手段を備える請求項
   ７記載の電子ズーム装置。
9. 【請求項９】 前記信号選択手段の選択する信号は、前
   記係数発生手段が発生する係数がある値ａ（ただし、０
   ≦ａ＜１）を超える時に選択する信号を変更し、前記読
   み書き制御手段が行う読み書き制御は、前記係数発生手
   段が発生する係数が増加から減少に転じた時やある値ａ
   を超えた時に変更する請求項７または請求項８記載の電
   子ズーム装置。
10. 【請求項１０】 電子ズームの拡大の倍率を与える倍率
    設定手段と、 前記倍率に応じて係数を発生させる係数発生手段と、 入力する信号に対し前記係数発生手段の発生する係数に
    応じた補間演算を行う補間演算手段と、 順次入力される入力信号を複数の出力部に順次切り換え
    る第１の信号選択手段と、 この第１の信号選択手段から選択された各信号を記憶す
    る記憶手段と、 この記憶手段からの信号を一定期間遅延する複数の遅延
    手段と、 前記補間演算手段への入力を前記記憶手段の出力および
    前記遅延手段の出力から選択する第２の信号選択手段
    と、 前記記憶手段および前記遅延手段への書き込みと読み出
    しを制御する読み書き制御手段とを備え、 前記係数発生手段の発生する係数に応じて、前記第２の
    信号選択手段の選択する信号を変更するとともに前記読
    み書き制御手段が読み書き制御を行うことを特徴とする
    電子ズーム装置。
11. 【請求項１１】 記憶手段は、それぞれが独立した読み
    出し書き込み制御が行える２つの記憶手段を備える請求
    項１０記載の電子ズーム装置。
12. 【請求項１２】 第２の信号選択手段の選択する信号
    は、係数発生手段が発生する係数がある値ａ（ただし、
    ０≦ａ＜１）を超える時に選択する信号を変更し、読み
    書き制御手段が行う読み書き制御は、前記係数発生手段
    が発生する係数が増加から減少に転じた時やある値ａを
    超える時に変更する請求項１０または請求項１１記載の
    電子ズーム装置。