JPH11113010A - カラーテレビジョンカメラ装置 - Google Patents
カラーテレビジョンカメラ装置Info
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- JPH11113010A JPH11113010A JP9264229A JP26422997A JPH11113010A JP H11113010 A JPH11113010 A JP H11113010A JP 9264229 A JP9264229 A JP 9264229A JP 26422997 A JP26422997 A JP 26422997A JP H11113010 A JPH11113010 A JP H11113010A
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- JP
- Japan
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- luminance signal
- television camera
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- color television
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 テレビジョンカメラの映像信号処理部で輝度
信号を生成する際、高解像度の輝度信号を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 空間画素ずらしを適用したカラーテレビ
ジョンカメラ装置において、ディジタル信号処理された
Ｇチャネルの映像信号に第１のマトリクス比率を乗算し
第１の輝度信号成分(ＹG )を生成する演算手段と、Ｒ、
Ｂチャネルの映像信号にそれぞれ第２、第３のマトリク
ス比率を乗算して加算し第２の輝度信号成分(ＹRB)を生
成する演算手段と、当該生成された第１の輝度信号成分
(ＹG )と第２の輝度信号成分(ＹRB)を倍速処理にてサン
プリングする手段と、これにより得られる輝度信号成分
の内上記所定サンプリング周波数以下の信号成分を抽出
するよう帯域制限して第３の輝度信号を得る手段を有す
る構成とし、折り返し歪みの低減した、高解像度の輝度
信号を得ることができる。
信号を生成する際、高解像度の輝度信号を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 空間画素ずらしを適用したカラーテレビ
ジョンカメラ装置において、ディジタル信号処理された
Ｇチャネルの映像信号に第１のマトリクス比率を乗算し
第１の輝度信号成分(ＹG )を生成する演算手段と、Ｒ、
Ｂチャネルの映像信号にそれぞれ第２、第３のマトリク
ス比率を乗算して加算し第２の輝度信号成分(ＹRB)を生
成する演算手段と、当該生成された第１の輝度信号成分
(ＹG )と第２の輝度信号成分(ＹRB)を倍速処理にてサン
プリングする手段と、これにより得られる輝度信号成分
の内上記所定サンプリング周波数以下の信号成分を抽出
するよう帯域制限して第３の輝度信号を得る手段を有す
る構成とし、折り返し歪みの低減した、高解像度の輝度
信号を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いたカラーテレビジョンカメラ装置の映像信号処理回路
に関するものである。
いたカラーテレビジョンカメラ装置の映像信号処理回路
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子を用いたカラーテレビジョ
ンカメラ装置では、固体撮像素子からの映像信号をサン
プリングする際に折り返し歪みが発生し、サンプリング
周波数が十分に高くない場合は、この折り返し歪みが映
像帯域内に入り込み、再生画像にモアレを発生させて画
質を劣化させる。この折り返し歪みを低減させる方法と
して、「空間画素ずらし」と呼ばれる方法が、特公昭５
５−１９５５３号公報に示されている。この方法は、図
３に示すように、例えば、Ｇ(緑)チャネルのＣＣＤの受
光部(撮像部)の各素子を、Ｒ(赤)チャネル、Ｂ(青)チャ
ネルの各ＣＣＤの受光部(撮像部)の各素子に対して、水
平走査方向に、水平走査方向の画素間隔Ｐｘの１／２だ
けずらして配置している。このように各ＣＣＤを配置す
ることで、Ｇチャネルの映像信号に対して、Ｒ，Ｂチャ
ネルの映像信号は、位相が１８０度ずれることになる。
ンカメラ装置では、固体撮像素子からの映像信号をサン
プリングする際に折り返し歪みが発生し、サンプリング
周波数が十分に高くない場合は、この折り返し歪みが映
像帯域内に入り込み、再生画像にモアレを発生させて画
質を劣化させる。この折り返し歪みを低減させる方法と
して、「空間画素ずらし」と呼ばれる方法が、特公昭５
５−１９５５３号公報に示されている。この方法は、図
３に示すように、例えば、Ｇ(緑)チャネルのＣＣＤの受
光部(撮像部)の各素子を、Ｒ(赤)チャネル、Ｂ(青)チャ
ネルの各ＣＣＤの受光部(撮像部)の各素子に対して、水
平走査方向に、水平走査方向の画素間隔Ｐｘの１／２だ
けずらして配置している。このように各ＣＣＤを配置す
ることで、Ｇチャネルの映像信号に対して、Ｒ，Ｂチャ
ネルの映像信号は、位相が１８０度ずれることになる。
【０００３】輝度信号(以下、Ｙ信号と略記する)成分Ｙ
は、Ｒチャネルの信号レベルをＲ，Ｇチャネルの信号レ
ベルをＧ，Ｂチャネルの信号レベルをＢとして表すと、
例えば、ＮＴＳＣ方式では（１）式に示すマトリクス構
成で与えられる。 Ｙ＝０.３０×Ｒ＋０.５９×Ｇ＋０.１１×Ｂ ・・・・・ （１） このマトリクス演算によって得られるＹ信号は、図５に
示すように、Ｇチャネルの折り返し歪み成分と、Ｒ，Ｂ
チャネルの折り返し歪み成分とで部分的に相殺され、折
り返し歪み成分は低減するが、空間画素ずらし手法を用
いた場合でも、Ｙ信号の折り返し成分による歪みは、
（１）式のマトリクス比より、Ｇチャネルの折り返し歪
み成分を正と仮定すると、Ｒ，Ｂチャネルの折り返し歪
み成分は、位相が１８０度ずれているので負となる。よ
って、Ｙ信号の折り返し歪みを考えると、 （Ｇ比率)−(Ｒ比率＋Ｂ比率)＝０.５９−(０.３０＋
０.１１)＝０.１８ 即ち、Ｙ信号の相対利得の１８％程度の折り返し歪みが
残留することになる。これが原因となり、高周波数帯域
では、映像信号より折り返し歪み成分の方が多くなるた
め、高解像度化には限界があった。
は、Ｒチャネルの信号レベルをＲ，Ｇチャネルの信号レ
ベルをＧ，Ｂチャネルの信号レベルをＢとして表すと、
例えば、ＮＴＳＣ方式では（１）式に示すマトリクス構
成で与えられる。 Ｙ＝０.３０×Ｒ＋０.５９×Ｇ＋０.１１×Ｂ ・・・・・ （１） このマトリクス演算によって得られるＹ信号は、図５に
示すように、Ｇチャネルの折り返し歪み成分と、Ｒ，Ｂ
チャネルの折り返し歪み成分とで部分的に相殺され、折
り返し歪み成分は低減するが、空間画素ずらし手法を用
いた場合でも、Ｙ信号の折り返し成分による歪みは、
（１）式のマトリクス比より、Ｇチャネルの折り返し歪
み成分を正と仮定すると、Ｒ，Ｂチャネルの折り返し歪
み成分は、位相が１８０度ずれているので負となる。よ
って、Ｙ信号の折り返し歪みを考えると、 （Ｇ比率)−(Ｒ比率＋Ｂ比率)＝０.５９−(０.３０＋
０.１１)＝０.１８ 即ち、Ｙ信号の相対利得の１８％程度の折り返し歪みが
残留することになる。これが原因となり、高周波数帯域
では、映像信号より折り返し歪み成分の方が多くなるた
め、高解像度化には限界があった。
【０００４】この折り返し歪み成分を完全に打ち消すに
は、Ｇチャネルの信号と、Ｒチャネルの信号およびＢチ
ャネルの信号を加算したものの比率を１：１にするとよ
い。しかし、この条件では、Ｙ信号の構成マトリクス比
を満足することができない。そこで、折り返し歪みの影
響が大きいのはＹ信号の高域成分であることに着目し、
Ｙ信号成分を低域成分信号ＹL(以下、ＹLと略記する)と
高域成分信号ＹH(以下、ＹHと略記する)に分離した、図
２に示す様な構成を採用しているものもある。図２の従
来例は、Ｙ信号の内、折り返し歪み成分の小さい低域成
分ＹL は、(１)式を満たすマトリクス構成となるマトリ
クス回路１の出力信号に低域通過型フィルタ(図中で
は、ＬＰＦと略記する)処理を施し、折り返し歪み成分
の大きい高域成分ＹH は、Ｇチャネルの信号に対し、Ｒ
チャネルの信号とＢチャネルの信号を加算したものの比
率が１：１となる別のマトリクス構成のマトリクス回路
２の出力信号に高域通過型フィルタ(図中では、ＨＰＦ
と略記する)処理を施し、これらＹLとＹHを加算したも
のを第２のＹ信号(図中では、Ｙ’信号と略記する)とし
て出力する構成となっている。
は、Ｇチャネルの信号と、Ｒチャネルの信号およびＢチ
ャネルの信号を加算したものの比率を１：１にするとよ
い。しかし、この条件では、Ｙ信号の構成マトリクス比
を満足することができない。そこで、折り返し歪みの影
響が大きいのはＹ信号の高域成分であることに着目し、
Ｙ信号成分を低域成分信号ＹL(以下、ＹLと略記する)と
高域成分信号ＹH(以下、ＹHと略記する)に分離した、図
２に示す様な構成を採用しているものもある。図２の従
来例は、Ｙ信号の内、折り返し歪み成分の小さい低域成
分ＹL は、(１)式を満たすマトリクス構成となるマトリ
クス回路１の出力信号に低域通過型フィルタ(図中で
は、ＬＰＦと略記する)処理を施し、折り返し歪み成分
の大きい高域成分ＹH は、Ｇチャネルの信号に対し、Ｒ
チャネルの信号とＢチャネルの信号を加算したものの比
率が１：１となる別のマトリクス構成のマトリクス回路
２の出力信号に高域通過型フィルタ(図中では、ＨＰＦ
と略記する)処理を施し、これらＹLとＹHを加算したも
のを第２のＹ信号(図中では、Ｙ’信号と略記する)とし
て出力する構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来例は、折
り返し歪み成分を低減させることで、折り返し歪み成分
により打ち消されていた分の解像度を引き出しているに
過ぎないため、高解像度化には限界があるという問題点
がある。本発明は、これらの欠点を除去し、Ｙ信号を生
成する信号成分を、Ｇチャネルの信号成分を示す信号
(以下、ＹG 信号と称す)と、Ｒチャネルの信号とＢチャ
ネルの信号を混合した信号成分を示す信号(以下、ＹRB
信号と称す)とに分離し、これらを合成することで、解
像度特性の改善を図ることを目的とした。
り返し歪み成分を低減させることで、折り返し歪み成分
により打ち消されていた分の解像度を引き出しているに
過ぎないため、高解像度化には限界があるという問題点
がある。本発明は、これらの欠点を除去し、Ｙ信号を生
成する信号成分を、Ｇチャネルの信号成分を示す信号
(以下、ＹG 信号と称す)と、Ｒチャネルの信号とＢチャ
ネルの信号を混合した信号成分を示す信号(以下、ＹRB
信号と称す)とに分離し、これらを合成することで、解
像度特性の改善を図ることを目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、空間画素ずらしを適用したカラーテレビジ
ョンカメラ装置において、ディジタル信号処理されたＧ
チャネルの映像信号に第１のマトリクス比率を乗算し第
１の輝度信号成分(ＹG )を生成する演算手段と、Ｒ、Ｂ
チャネルの映像信号にそれぞれ第２、第３のマトリクス
比率を乗算して加算し第２の輝度信号成分(ＹRB)を生成
する演算手段と、当該生成された第１の輝度信号成分
(ＹG )と第２の輝度信号成分(ＹRB)を倍速処理にてサン
プリングする手段と、これにより得られる輝度信号成分
の内上記所定サンプリング周波数以下の信号成分を抽出
するよう帯域制限して第３の輝度信号を得る手段を有す
る構成としたものである。また、上記第１のマトリクス
比率を０．５９とし、上記第２のマトリクス比率を０．
３０とし、第３のマトリクス比率を０．１１としたもの
である。その結果、本発明によれば、得られるＹ信号の
サンプル周波数(ＦS )は、倍速処理することで２倍とな
り、ＦS／２以上、ＦS以下の周波数成分の信号を、再生
することが可能となり、高解像度のＹ信号を提供するこ
とができる。
成するため、空間画素ずらしを適用したカラーテレビジ
ョンカメラ装置において、ディジタル信号処理されたＧ
チャネルの映像信号に第１のマトリクス比率を乗算し第
１の輝度信号成分(ＹG )を生成する演算手段と、Ｒ、Ｂ
チャネルの映像信号にそれぞれ第２、第３のマトリクス
比率を乗算して加算し第２の輝度信号成分(ＹRB)を生成
する演算手段と、当該生成された第１の輝度信号成分
(ＹG )と第２の輝度信号成分(ＹRB)を倍速処理にてサン
プリングする手段と、これにより得られる輝度信号成分
の内上記所定サンプリング周波数以下の信号成分を抽出
するよう帯域制限して第３の輝度信号を得る手段を有す
る構成としたものである。また、上記第１のマトリクス
比率を０．５９とし、上記第２のマトリクス比率を０．
３０とし、第３のマトリクス比率を０．１１としたもの
である。その結果、本発明によれば、得られるＹ信号の
サンプル周波数(ＦS )は、倍速処理することで２倍とな
り、ＦS／２以上、ＦS以下の周波数成分の信号を、再生
することが可能となり、高解像度のＹ信号を提供するこ
とができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１のブロッ
ク図に示し、以下に説明する。入力端１，２，３に入力
したディジタル信号処理後のＧチャネルの信号（以下、
Ｇ信号と略記する）、Ｒチャネルの信号(以下、Ｒ信号
と略記する)、Ｂチャネルの信号(以下、Ｂ信号と略記す
る)は、マトリクス回路４に入力され、後述のＹG信号８
とＹRB信号９を生成する。そして、倍速変換部５で、Ｙ
G 信号８とＹRB信号９を以降の処理が倍速処理になるよ
うに並べ替え、サンプリング周波数(ＦS）の２倍のクロ
ックレートで出力し、不要な周波数成分はフィルタ６で
帯域制限する。これにより、フィルタ処理後、出力端７
には高解像度特性を実現するＹ’信号を出力する構成と
なっている。
ク図に示し、以下に説明する。入力端１，２，３に入力
したディジタル信号処理後のＧチャネルの信号（以下、
Ｇ信号と略記する）、Ｒチャネルの信号(以下、Ｒ信号
と略記する)、Ｂチャネルの信号(以下、Ｂ信号と略記す
る)は、マトリクス回路４に入力され、後述のＹG信号８
とＹRB信号９を生成する。そして、倍速変換部５で、Ｙ
G 信号８とＹRB信号９を以降の処理が倍速処理になるよ
うに並べ替え、サンプリング周波数(ＦS）の２倍のクロ
ックレートで出力し、不要な周波数成分はフィルタ６で
帯域制限する。これにより、フィルタ処理後、出力端７
には高解像度特性を実現するＹ’信号を出力する構成と
なっている。
【０００８】以下本発明を、ＮＴＳＣ方式のカラーテレ
ビジョンカメラ装置を例として説明する。ＮＴＳＣ方式
のマトリクス比が、従来技術の前記（１）式に示す構成
であったとすると、マトリクス回路４で生成されるＹG
信号８とＹRB信号９は、 ＹG ＝０.５９×Ｇ ・・・・・ （２） ＹRB＝０.３０×Ｒ＋０.１１×Ｂ ・・・・・ （３） の比率の信号として表せる。倍速変換部５では、Ｒ／Ｂ
信号とＧ信号が空間画素ずらし処理にて、実際には１／
２画素ずれているので、図４に示すように、空間画素ず
らし処理に対応した位置に、ＹG 信号８とＹRB信号９を
交互に並べていき、２倍のサンプル周波数でサンプリン
グし直すことで、容易に倍速変換が可能となる。フィル
タ６では、倍速変換部５の信号をＹ信号に変換し、折り
返し歪みが生じないように２倍のサンプリング周波数の
１／２、すなわち、サンプリング周波数(ＦS)付近の信
号は完全に遮断する低域通過型フィルタを用いればよ
い。ここで、本実施例では、ＹG 信号８とＹRB信号９の
比率が、０.５９：０.４１となっており、例えば、白色
部分のようなＲ，Ｇ，Ｂ信号の比率が１：１：１の時に
は、リップルが生じないようなフィルタ係数を選択しな
ければならない。このようにして、倍速処理した高解像
度のＹ信号を提供することができる。
ビジョンカメラ装置を例として説明する。ＮＴＳＣ方式
のマトリクス比が、従来技術の前記（１）式に示す構成
であったとすると、マトリクス回路４で生成されるＹG
信号８とＹRB信号９は、 ＹG ＝０.５９×Ｇ ・・・・・ （２） ＹRB＝０.３０×Ｒ＋０.１１×Ｂ ・・・・・ （３） の比率の信号として表せる。倍速変換部５では、Ｒ／Ｂ
信号とＧ信号が空間画素ずらし処理にて、実際には１／
２画素ずれているので、図４に示すように、空間画素ず
らし処理に対応した位置に、ＹG 信号８とＹRB信号９を
交互に並べていき、２倍のサンプル周波数でサンプリン
グし直すことで、容易に倍速変換が可能となる。フィル
タ６では、倍速変換部５の信号をＹ信号に変換し、折り
返し歪みが生じないように２倍のサンプリング周波数の
１／２、すなわち、サンプリング周波数(ＦS)付近の信
号は完全に遮断する低域通過型フィルタを用いればよ
い。ここで、本実施例では、ＹG 信号８とＹRB信号９の
比率が、０.５９：０.４１となっており、例えば、白色
部分のようなＲ，Ｇ，Ｂ信号の比率が１：１：１の時に
は、リップルが生じないようなフィルタ係数を選択しな
ければならない。このようにして、倍速処理した高解像
度のＹ信号を提供することができる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明した如く本発明によれば、最終
段のフィルタ処理により折り返し歪み成分は生じず、Ｙ
G 信号とＹRB信号を生成するまでは通常のサンプリング
周波数で動作し、それ以降のＹ信号を生成する部分のみ
倍速処理で動作させることで、高解像度な輝度信号を提
供可能なカラーテレビジョンカメラ装置を実現すること
ができる。
段のフィルタ処理により折り返し歪み成分は生じず、Ｙ
G 信号とＹRB信号を生成するまでは通常のサンプリング
周波数で動作し、それ以降のＹ信号を生成する部分のみ
倍速処理で動作させることで、高解像度な輝度信号を提
供可能なカラーテレビジョンカメラ装置を実現すること
ができる。
【図１】本発明の輝度信号処理部の一実施例を示すブロ
ック図
ック図
【図２】従来構成の輝度信号処理部の一例を示すブロッ
ク図
ク図
【図３】空間画素ずらし手法を説明する図
【図４】本発明の倍速変換部５の動作を説明する図
【図５】Ｙ信号、Ｒ／Ｂ信号等における折り返し歪みを
説明する図
説明する図
１，２，３：入力端、４：マトリクス回路、５：倍速変
換部、６：フィルタ、７：出力端。
換部、６：フィルタ、７：出力端。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｇ(緑)チャネルの映像信号を生成する第
１の固体撮像素子の各受光素子がＲ(赤)、Ｂ(青)チャネ
ルの映像信号をそれぞれ生成する第２、第３の各固体撮
像素子の対応する各受光素子に対して水平走査方向に当
該画素間隔の１／２だけずらして配置されており、上記
第１の固体撮像素子を所定サンプリング周波数でサンプ
リングするための第１のサンプリング手段と、上記第
２、第３の固体撮像素子を上記所定サンプリング周波数
で、かつ上記第１のサンプリング手段に対して位相が１
８０度ずれるようにサンプリングするための第２のサン
プリング手段と、上記Ｇ、Ｒ、Ｂチャネルの映像信号を
それぞれディジタル化し信号処理するディジタル信号処
理手段を有するカラーテレビジョンカメラ装置におい
て、上記ディジタル信号処理手段のＧチャネルの映像信
号に第１のマトリクス比率を乗算し第１の輝度信号成分
(ＹG )を生成する演算手段と、上記Ｒ、Ｂチャネルの映
像信号にそれぞれ第２、第３のマトリクス比率を乗算し
て加算し第２の輝度信号成分(ＹRB)を生成する演算手段
と、当該生成された第１の輝度信号成分(ＹG )と第２の
輝度信号成分(ＹRB)を倍速処理にてサンプリングする手
段と、これにより得られる輝度信号成分の内上記所定サ
ンプリング周波数以下の信号成分を抽出するよう帯域制
限して第３の輝度信号を得る手段を有することを特徴と
するカラーテレビジョンカメラ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のカラーテレビジョンカ
メラ装置において、上記第１のマトリクス比率を０．５
９、上記第２のマトリクス比率を０．３０、第３のマト
リクス比率を０．１１としたことを特徴とするカラーテ
レビジョンカメラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26422997A JP3673068B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | カラーテレビジョンカメラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26422997A JP3673068B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | カラーテレビジョンカメラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11113010A true JPH11113010A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3673068B2 JP3673068B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=17400295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26422997A Expired - Fee Related JP3673068B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | カラーテレビジョンカメラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3673068B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011114793A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 輝度信号生成方法、３板式撮像装置 |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP26422997A patent/JP3673068B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011114793A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 輝度信号生成方法、３板式撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3673068B2 (ja) | 2005-07-20 |
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