JPH02142291A - Digital signal processor - Google Patents
Digital signal processorInfo
- Publication number
- JPH02142291A JPH02142291A JP63296732A JP29673288A JPH02142291A JP H02142291 A JPH02142291 A JP H02142291A JP 63296732 A JP63296732 A JP 63296732A JP 29673288 A JP29673288 A JP 29673288A JP H02142291 A JPH02142291 A JP H02142291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- signal
- output
- color
- signal processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 101001125878 Autographa californica nuclear polyhedrosis virus Per os infectivity factor 2 Proteins 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 241000556629 Blennioidei Species 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Studio Circuits (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は補色フィルタを装置したカラー撮像手段に適し
たディジタル信号処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital signal processing device suitable for color imaging means equipped with complementary color filters.
以下ビデオカラーカメラを例に説明するが、本発明はス
チルビデオカメラ等にも有効に適用できるものである。Although a video color camera will be explained below as an example, the present invention can also be effectively applied to still video cameras and the like.
最近のディジタル信号処理技術の進歩によりビデオカラ
ーカメラの信号処理回路も、高信頼性で無調整といった
長所のあるディジタル信号処理が主流になってきている
。また、一方ではセンサーに装着する色分離フィルタは
純色よりも補色のものを用いる場合が多くなってきてい
る。これは純色は色再現性に優れるものの、光の利用率
が低く、輝度信号のS/Nや帯域の点で不利であるとい
う理由による。With recent advances in digital signal processing technology, digital signal processing, which has the advantages of high reliability and no adjustment, has become mainstream for video color camera signal processing circuits. On the other hand, color separation filters attached to sensors are increasingly using complementary colors rather than pure colors. This is because although pure colors have excellent color reproducibility, they have a low light utilization rate and are disadvantageous in terms of S/N and bandwidth of luminance signals.
このような2つの傾向の中で補色フィルタを用いた単板
カラーカメラをディジタル信号処理で実施する場合のご
く一般的な構成例を第2図に示す。Among these two trends, FIG. 2 shows a very general configuration example in which a single-chip color camera using complementary color filters is implemented by digital signal processing.
センサー201には第4図に示すような補色フィルタが
各画素セルCeに対して形成され、垂直方向に隣接する
2行ずつの信号を混合して読出し、フィールド毎にイン
タレース走査を行うものとする。In the sensor 201, a complementary color filter as shown in FIG. 4 is formed for each pixel cell Ce, and signals from two vertically adjacent rows are mixed and read out, and interlaced scanning is performed for each field. do.
この場合、第1の水平走査期間においては(Mg+cy
)と(Gr+ye)の信号が繰り返し読み出され、第2
の水平走査期間においては(M g + Y e )と
(Gr+Cy)の信号が繰り返し読み出される。この読
み出された信号はAGC回路202、サンプルホールド
回路210を介してA/D変換器211に入力される。In this case, in the first horizontal scanning period (Mg+cy
) and (Gr+ye) signals are repeatedly read out, and the second
During the horizontal scanning period, (M g +Y e ) and (Gr+Cy) signals are repeatedly read out. This read signal is input to the A/D converter 211 via the AGC circuit 202 and the sample hold circuit 210.
今、A/D変換器211のフルスケールを0〜A m
Vとし、変換精度を10bitとすると、(Mg+C)
r)と(Gr+ye)、(Mg十Ye)、(Gr+Cy
)△
の各々信号には−だけのランダムな量子化雑音が重畳さ
れると考えられる。Now, set the full scale of the A/D converter 211 to 0 to A m
If V and conversion accuracy is 10 bits, (Mg+C)
r) and (Gr+ye), (MgYe), (Gr+Cy
) It is considered that random quantization noise of - is superimposed on each signal of Δ.
輝度信号は、基本的にこの読み出した信号(Mg+Cy
)、(Gr十Ye)、(Mg+Ye)、’ (Gr十C
y)を処理して得られるので輝度信号に占める量子化△
雑音の大きさのオーダは大体−である。この輝度信号は
輝度信号処理回路205でγ補正等を受けた後、D/A
変換器207を介してNTSCエンコーダ209に入力
される。The luminance signal is basically this read signal (Mg+Cy
), (Gr1Ye), (Mg+Ye),' (Gr1C
y), the magnitude of the quantization Δ noise that occupies the luminance signal is approximately -. This luminance signal is subjected to γ correction etc. in the luminance signal processing circuit 205, and then D/A
The signal is input to the NTSC encoder 209 via the converter 207.
一方、色信号はA/D変換器211の出力を減算器21
2で一旦(Mg+Cy) (Gr十Ye)又は(M
g十Ye) −(Gr+Cy)のような色差の形にして
から、色信号処理回路206で色処理される。つまり、
色信号成分は輝度信号成分に変調された形になっており
、通常輝度信号の成分に対する色信号の成分の比は20
〜30%以下である。このことは、最終的に色信号処理
回路206では充分なレベルの色信号を得るために、も
ともとの信号に3〜5倍ゲインをかけなければいけない
ことになる。従って、色信号における量子化雑音の大き
さは、輝度信号の3〜5倍になり3Δ〜5Δのオーダに
なる。その後、この色信号処理回路206の出力はD/
A変換器208を介してNTSCエンコーダ209で輝
度信号と共に合成されNTSC信号が形成される。従っ
て、このような構成においては最終的な色信号のS/N
比を確保するためにA/D変換器211のビット数を少
なくとも12ビット以上にしなければならず、多大なコ
スト高と消費電力の増大を招いていた。On the other hand, the color signal is obtained by subtracting the output of the A/D converter 211 from the subtracter 21.
2, once (Mg+Cy) (Gr×Ye) or (M
After forming the color difference into the form g + Ye) - (Gr + Cy), the color signal processing circuit 206 performs color processing. In other words,
The color signal component is modulated into the luminance signal component, and the ratio of the color signal component to the luminance signal component is usually 20.
~30% or less. This means that the color signal processing circuit 206 must ultimately apply a gain of 3 to 5 times to the original signal in order to obtain a color signal of a sufficient level. Therefore, the magnitude of quantization noise in the color signal is 3 to 5 times that of the luminance signal, and on the order of 3Δ to 5Δ. Thereafter, the output of this color signal processing circuit 206 is D/
The signal is passed through the A converter 208 and combined with the luminance signal by the NTSC encoder 209 to form an NTSC signal. Therefore, in such a configuration, the S/N of the final color signal is
In order to ensure the ratio, the number of bits of the A/D converter 211 must be at least 12 bits, resulting in a significant increase in cost and power consumption.
このような問題点に対して、第3図に示すようにA/D
変換器を2つ設け、一方は差動増巾器313により予め
差をとり、ゲインを調整してからA/D変換し、これの
結果を色差信号とし、他方はサンプルホールド回路31
0.311でサンプルホールドされた出力にあったフル
スケールでA/D変換器315においてA/D変換し、
輝度信号を形成する方法も考えられる。尚、サンプルホ
ールド回路310.311は例えば読み出しクロックが
fcの場合は、各々の周期は2 / f cで位相が互
いに反転している。この構成では量子化雑音による色信
号のS/N比の劣化は改善されるが、A/D変換器が2
個必要である。To solve this problem, as shown in Figure 3, A/D
Two converters are provided, one of which takes the difference in advance with a differential amplifier 313, adjusts the gain, and then performs A/D conversion, and the result is used as a color difference signal, and the other is a sample hold circuit 31.
An A/D converter 315 performs A/D conversion at the full scale corresponding to the output sampled and held at 0.311,
A method of forming a luminance signal is also conceivable. Note that, for example, when the read clock is fc, the sample and hold circuits 310 and 311 each have a cycle of 2/fc, and the phases are inverted from each other. This configuration improves the deterioration of the S/N ratio of the color signal due to quantization noise, but the A/D converter
pcs are required.
特に、輝度信号用のA/D変換器315は、信号がリニ
ヤな場合、少な(とも10bit以上、直前にブレニー
などの非線型処理を行っても8bit以上の精度が要求
され、回路規模の増大とコスト高を招いていた。In particular, when the signal is linear, the A/D converter 315 for the luminance signal is required to have a precision of at least 10 bits (at least 8 bits even if non-linear processing such as blenny is performed immediately before), which increases the circuit scale. This led to high costs.
上記問題点に鑑み、本発明は異なる色信号の差をとる1
つのA/D変換と、このA/D変換器の出力から元の信
号を復号する復号器とをもつことで、色信号の量子化雑
音も少なく、A/D変換器も1つで済むディジタル信号
処理装置を実現するものである。In view of the above problems, the present invention takes the difference between different color signals.
By having two A/D converters and a decoder that decodes the original signal from the output of this A/D converter, the quantization noise of the color signal is low and only one A/D converter is required. This realizes a signal processing device.
また、このようにすることで、復号され輝度信号におけ
る量子化雑音は差信号の量子化雑音と同程度になる為、
例えば8bitのA/D変換器を1つもつだけで、復号
されて輝度信号においては等測的に8bit以上(通常
9〜10bit)の精度を得ることができる。Also, by doing this, the quantization noise in the decoded luminance signal will be on the same level as the quantization noise in the difference signal, so
For example, just by having one 8-bit A/D converter, it is possible to equimetrically obtain an accuracy of 8 bits or more (usually 9 to 10 bits) in the decoded luminance signal.
第1図は本発明を適用したビデオカメラの信号処理のブ
ロック図を示すものである。センサ101は例えばCC
D撮像素子であり、その上には、例えば第4図に示すよ
うな補色フィルターが形成され、ドライバ103によっ
て第2.第3図示従来例と同様のインクレース走査で垂
直方向に混合読み出しが行われる。FIG. 1 shows a block diagram of signal processing of a video camera to which the present invention is applied. The sensor 101 is, for example, a CC
D image sensor, on which a complementary color filter as shown in FIG. 4 is formed, for example, and a second. Mixed readout is performed in the vertical direction by ink-lace scanning similar to the conventional example shown in the third figure.
読み出された信号は、AGC回路102でゲインを調整
され、2つのサンプルホールド回路110. 111へ
入力される。サンプルホールド回路110.Illへは
タイミング発生回路104から各々パルスPI。The read signal has its gain adjusted by the AGC circuit 102, and is then sent to two sample and hold circuits 110. 111. Sample and hold circuit 110. Each pulse PI is sent to Ill from the timing generation circuit 104.
F2が供給されている。第8図(b)、 (C)に○
印で示すようにPI F2はセンサーの読み出しクロ
ックfcの2倍の周期でこれに同期しており、かつ互い
に位相が反転している。F2 is supplied. ○ in Figure 8 (b) and (C)
As shown by the mark, PIF2 is synchronized with the sensor readout clock fc at a cycle twice as large as that, and the phases thereof are opposite to each other.
尚、第8図(a) (b) (c) (d)は、各々A
GC回路102の出力、サンプルホールド回路110.
111の出力差動増巾器112の出力の模式図を示す。In addition, Fig. 8 (a), (b), (c), and (d) are respectively A.
Output of GC circuit 102, sample hold circuit 110.
111 is a schematic diagram of the output of the output differential amplifier 112.
目盛は時間T″’C’ T = 1 / f cである
。又、(b) (C)図中、Q印でパルスPI F2
のタイミングが示されており、(e)にはA/D変換器
114が動作するパルスのタイミングを示す。The scale is time T'''C' T = 1 / f c. Also, in (b) and (C), the Q mark indicates the pulse PIF2.
The timing of the pulses at which the A/D converter 114 operates is shown in (e).
このように例えば第1の水平走査期間においては、サン
プルホールド回路110及びlllの出力は各々(Mg
+Cy)、(Gr十Ye)となり、又、第2の水平走査
期間においては各々(Mg+Ye)、(Gr十Cy)と
なる。従ってサンプルホールド回路110. 111に
接続された差動増巾器112の出力はここでのゲインを
Kとすると
となる。In this way, for example, in the first horizontal scanning period, the outputs of the sample and hold circuits 110 and ll are each (Mg
+Cy) and (Gr+Ye), and in the second horizontal scanning period, they become (Mg+Ye) and (Gr+Cy), respectively. Therefore, sample and hold circuit 110. The output of the differential amplifier 112 connected to 111 is as follows, where K is the gain.
A/D変換器114は8bitのA/D変換器で変換範
囲が−A/2 mW−A/2 mVとし、−A/2〜−
A/2+Δの範囲の入力をO,(A/2−Δ)〜(A/
2 )mVの範囲の入力を1023と変換する。The A/D converter 114 is an 8-bit A/D converter with a conversion range of -A/2 mW - A/2 mV, -A/2 to -
Input in the range of A/2 + Δ to O, (A/2 - Δ) to (A/
2) Convert input in mV range to 1023.
但し、Δ=A/256 mVである。However, Δ=A/256 mV.
もちろん、A/D変換器の前にレベルシフターなどをも
うけて、0〜A mVを入力範囲としても良い。Of course, a level shifter or the like may be provided before the A/D converter to set the input range from 0 to A mV.
今、S/H110及びS/H111の出力の最大値をV
maxとする。差動増巾器112の出力の採りうる値は
−KV〜 KV mV の範囲である。Now, set the maximum value of the output of S/H110 and S/H111 to V
Set to max. The possible values of the output of the differential amplifier 112 are in the range of -KV to KV mV.
しかし、実際にはA点での出力のヒストグラムを調べて
みると色は違うが、水平方向に隣り合った信号の差には
輝度の水平相関があるので、はとんど−αKV〜αKV
mVの範囲になる。αはl より小さく大体115であ
る。However, if you actually examine the histogram of the output at point A, although the colors are different, there is a horizontal correlation in luminance between the differences between horizontally adjacent signals, so it is usually between -αKV and αKV.
It will be in the mV range. α is smaller than l and is approximately 115.
従ッテ、a、 K、 V、 AがαKV=A/2(7)
関係を満たしていれば、A/D変換器114のフルスケ
ールは有効に使われる。但し、非常に頻度は少ないが、
まれにA点の出が一αKVより小さいかあるいはαKV
より大きくなることもあるので、クリップ回路113で
出力を一αKV〜αKVの範囲にクリップするようにす
る。αが1に近いほど後述する復号器115での誤差が
少ないが、色の量子化誤差は多くなるので、適当な値に
設定するのが望ましい。尚、精度を要求しない場合はク
リップ回路113は不要である。Follow, a, K, V, A are αKV=A/2 (7)
If the relationship is satisfied, the full scale of the A/D converter 114 is effectively used. However, although it is very rare,
In rare cases, the output of point A is less than 1 αKV or αKV
Since it may become even larger, the clipping circuit 113 clips the output within the range of 1 KV to αKV. The closer α is to 1, the smaller the error in the decoder 115 (described later) will be, but the more the color quantization error will be, so it is desirable to set it to an appropriate value. Note that the clip circuit 113 is not required if accuracy is not required.
A/D変換器114の出力は第5図に示すような構成の
色信号処理回路106に入力され、同時化された後、R
−Y、B−Yへ変換される。The output of the A/D converter 114 is input to the color signal processing circuit 106 configured as shown in FIG.
-Y, B-Y.
次に、第5図を用いて色信号処理回路106の構成例を
説明する。Next, a configuration example of the color signal processing circuit 106 will be explained using FIG.
A/D変換器114の出力は、IHメモリ501と定数
倍器503へ入力されている。LHメモリ501の入力
が例えばPに対応する信号の時は、LHメモリ502の
入力はQ1出力はPに対応する信号である。The output of the A/D converter 114 is input to an IH memory 501 and a constant multiplier 503. For example, when the input to the LH memory 501 is a signal corresponding to P, the input to the LH memory 502 is Q1, and the output is a signal corresponding to P.
従って定数倍器503,505の定数を1/2、定数倍
器504の定数を1に設定しておけば、加算器506と
504の出力にはPとQがIHごとに交互にしかも互い
に異った位相で表われる。従って、これらをスイッチ5
07へ入力し、これとIHごとに切り換えればOには常
にP1■には常にQの出力が得られPとQは同時化され
る。Therefore, if the constants of the constant multipliers 503 and 505 are set to 1/2 and the constant of the constant multiplier 504 is set to 1, the outputs of the adders 506 and 504 will have P and Q alternately and different from each other for each IH. It is expressed in phase. Therefore, switch these
07, and by switching this and each IH, the output of Q is always obtained from P1 to O, and P and Q are made simultaneous.
第4図のような色フィルタ配列の場合、P= [(Mg
+Cy) −(Gr+Ye)] ]=2B−G、zB−
YQ=[(Mg+Ye) −(Gr+Cy)] ]=2
B−G−−R−と考えられるので定数倍器508.50
9.511.512、加算器510,513から構成さ
れる色素マトリクス回路はなくてもよいが、より良い色
再現を得る為には509〜512に設定する定数を色フ
ィルターの分光特性に応じて決めるようにするのが望ま
しい。In the case of a color filter array as shown in Figure 4, P = [(Mg
+Cy) −(Gr+Ye)] ]=2B−G,zB−
YQ=[(Mg+Ye) −(Gr+Cy)] ]=2
Since it is considered as B-G--R-, constant multiplier 508.50
9.511.512, and the dye matrix circuit consisting of adders 510 and 513 may not be necessary, but in order to obtain better color reproduction, the constants set from 509 to 512 should be set according to the spectral characteristics of the color filter. It is preferable to let them decide.
また、これらの定数で色差のゲインを調整するようにし
ても良い。次に、色差信号R−Y、B−YはD/A変換
器108でD/A変換され、標準テレビ信号発生装置1
09へ入力される。Further, the color difference gain may be adjusted using these constants. Next, the color difference signals R-Y and B-Y are D/A converted by the D/A converter 108, and the standard television signal generator 1
09.
次に、復号器115の動作について説明する。Next, the operation of the decoder 115 will be explained.
今、第4図のフィルタ配置によりMg十Cy Gr十
Yeを(り返し走査する水平走査期間について考える。Now, consider the horizontal scanning period in which Mg+CyGr+Ye are repeatedly scanned using the filter arrangement shown in FIG.
ここで復調したい信号(Vn)は
V、 =Mgl +Cyl、 V2=Gr、 +Ye、
、 V3=Mg2+Cy2 。Here, the signal (Vn) to be demodulated is V, =Mgl +Cyl, V2=Gr, +Ye,
, V3=Mg2+Cy2.
・・・・・・である。It is...
今、 Un=Vn++−vn
で決められる信号(Un]を考えると
U H= (Gr H+Ye H) (Mg r +
Cy I )U2=(Mg2+Cy2)−(Gr、+Y
eI)U3 = (Gr2+Ye2)−(Mgz 十C
y2)・・・・・・(3)
となる。Now, considering the signal (Un) determined by Un=Vn++-vn, U H= (Gr H+Ye H) (Mg r +
CyI)U2=(Mg2+Cy2)−(Gr,+Y
eI)U3 = (Gr2+Ye2)-(Mgz 1C
y2)...(3)
一方、A/D変換器114の出力(pn]はP I=
(Mg 1 +cy I ) −(Gr 、 +Ye
H)P2=(Mg2+Cy2) (Gr、+Ye、)
Ps ” CMgz +CY2) (Gr2 +Ye
2)・・・・・・(4)
となるので、
Un= (−1)’Pn
・・・・・・・(5)
である。On the other hand, the output (pn) of the A/D converter 114 is P I=
(Mg 1 +cyI) −(Gr, +Ye
H) P2=(Mg2+Cy2) (Gr, +Ye,)
Ps ” CMgz +CY2) (Gr2 +Ye
2)...(4) Therefore, Un= (-1)'Pn...(5).
(2)より であるから となる。From (2) Because it is becomes.
従って(6)より
Vk−Vk−+ = (−1)’ Ph
”e” (7)となるので
Vk=(gkpk+ Vk−1am−書a* (B )
となる。復号は、この(8)式に従って行われる。Therefore, from (6), Vk-Vk-+ = (-1)' Ph
"e" (7), so Vk = (gkpk + Vk - 1am - book a * (B)
becomes. Decoding is performed according to this equation (8).
第6図に復号器の構成例を示す。A/D変換器114の
出力はスイッチ602と符号反転器601へ入力される
。スイッチ602ではタイミング発生回路104から供
給される画素のよみ出しクロックに同期したクロックφ
によって反転出力と、非反転出力を選択する。スイッチ
602の出力は加算器603で、これ自身の出力が一画
素分デイレイされたものと加算される。加算器603の
演算精度はA/D変換器のビット精度よりも2〜4bi
t程度精度を上げてio〜12bitとし、オーバーフ
ローやアンダーフローが生じないように構成するのが望
ましい。FIG. 6 shows an example of the configuration of the decoder. The output of A/D converter 114 is input to switch 602 and sign inverter 601. The switch 602 uses a clock φ synchronized with the pixel reading clock supplied from the timing generation circuit 104.
Select inverted output or non-inverted output. The output of the switch 602 is added to its own output delayed by one pixel in an adder 603. The calculation accuracy of the adder 603 is 2 to 4 bits higher than the bit accuracy of the A/D converter.
It is desirable to increase the precision by about t to io to 12 bits and to configure it so that overflow or underflow does not occur.
また、603の出力はA/D変換器114の出力の最大
値のl/α倍(αは先述の定数)になるが、後段の輝度
信号回路では10bit以上あれば充分なのでシフト回
路605で、−律にビットを右へ0〜2bitシフトす
るようにしてもよい。このようにすることで、A/D変
換器の輝度は8bitであるが、輝度信号は等測的に1
0bit以上の精度で量子化したのと同じ効果が侵られ
る。Also, the output of 603 is l/α times the maximum value of the output of A/D converter 114 (α is the constant described above), but since 10 bits or more is sufficient for the luminance signal circuit in the subsequent stage, shift circuit 605 - The bits may be regularly shifted to the right by 0 to 2 bits. By doing this, the brightness of the A/D converter is 8 bits, but the brightness signal is isometrically 1 bit.
The same effect as quantization with a precision of 0 bit or more is suffered.
輝度信号処理回路105では、Knee変換、γ変換な
どの非線型変換とローパスフィルタリングやアーパチャ
補償などのフィルタリング処理が行われ、その出力はD
/A変換器107でD/A変換される。標準テレビ信号
発生装fi109では輝度信号と2つの色差信号とタイ
ミング発生回路104から必要なパルスを供給して標準
テレビ信号を生成し出力する。The luminance signal processing circuit 105 performs nonlinear transformations such as Knee transformation and γ transformation, and filtering processing such as low-pass filtering and aperture compensation, and its output is D.
A/A converter 107 performs D/A conversion. The standard television signal generation device fi 109 supplies a luminance signal, two color difference signals, and necessary pulses from the timing generation circuit 104 to generate and output a standard television signal.
第7図に本発明の第2の実施例を示す。 FIG. 7 shows a second embodiment of the invention.
第1の実施例は、構成は簡単であるが、クリップ回路1
13及びA/D変換器114での変換誤差が大きいと、
この影響がある範囲で伝搬することもありうる。従って
、このように高画質を目的とする場合には、第7図のよ
うに点線で囲った部分713で復号器を構成し、フィー
ドバックループの中に入れるとよい。The first embodiment has a simple configuration, but the clip circuit 1
13 and A/D converter 114 are large,
It is possible that this effect will propagate within a certain range. Therefore, when high image quality is the objective, it is preferable to construct a decoder using the portion 713 surrounded by a dotted line as shown in FIG. 7 and put it into a feedback loop.
AGC回路702からの出力は、センサーの読み出しク
ロックfcと同じ周期でサンプルホールド回路720で
サンプルホールドされる。差動増巾器710はサンプル
ホールド回路720との出力と、フィードバック系に設
けられたD/A変換器717の出力の差分を適当なゲイ
ンで増巾する。The output from the AGC circuit 702 is sampled and held in a sample and hold circuit 720 at the same cycle as the sensor read clock fc. Differential amplifier 710 amplifies the difference between the output from sample hold circuit 720 and the output from D/A converter 717 provided in the feedback system by an appropriate gain.
この出力はクリップ回路711でクリップをかけられ、
A/D変換器712へ入力される。このゲインとクリッ
プレベル及びA/D変換器のレンジの設定は前実施例と
同様で良い。This output is clipped by a clip circuit 711,
It is input to A/D converter 712. The settings of the gain, clip level, and range of the A/D converter may be the same as in the previous embodiment.
次にA/D変換器712の出力はデイレイ回路714で
デイレイされた後、デイレイ回路716と加算器715
からなる復号器に入力される。加算器715の出力はD
/A変換器717でD/A変換される。Next, the output of the A/D converter 712 is delayed by a delay circuit 714, and then sent to a delay circuit 716 and an adder 715.
is input to a decoder consisting of The output of adder 715 is D
A/A converter 717 performs D/A conversion.
この動作は以下に解析してみる。This behavior will be analyzed below.
S/H710からの信号をrVr、)、差動増巾器71
0からの出力を[y n ] 、A / D変換器71
2からの出力を(Unl、加算器715からの出力と(
X、l) 。The signal from S/H710 is rVr, ), differential amplifier 71
0 [y n ], A/D converter 71
The output from 2 is (Unl, the output from adder 715 and (
X, l).
D/A変換器717からの出力を[xn’)とする。The output from the D/A converter 717 is assumed to be [xn').
A/D変換器712は読み出しクロックfcと同じ同期
で動作し、(Unl、(xn)はクロックごとのディジ
タルデータであり、(vn)、 rynl、 (x
n’lは対応した時刻におけるアナログデータ値である
。The A/D converter 712 operates in the same synchronization as the read clock fc, (Unl, (xn) is digital data for each clock, (vn), rynl, (x
n'l is the analog data value at the corresponding time.
従って、 Yn=Vnxn’
Un = Yn −Qn(9)
Xn”Un Xn−1
である。但し、Qnはクリップ回路71M:A/D変換
器712の誤差である。今、D/A変換器717の誤差
が非常に少ないとするとXn=Xn なので、Yn=V
n Xn
tyn = yn + Qn (1
0)Xn = tJn−1+ Xn−+
(10)式を2変換すると、
Y(Z)=V (Z) −X (Z)
U(z) =Y (Z) −Q (Z) (1
1)X (Z) = Z−’ U (Z) + Z−’
X (Z)(11)よりy (z) 、 v (z
)を消去すると、X(Z)=Z−’ (v(z)+Q(
Z)) (12)また、(11)よりy (
z)、X (Z)を消去すると、U(Z)= (1−Z
−’) (V(Z)+Q(Z)) (13)となる
。また、
Y(Z)=(1−Z−’) v(z)−Z−’Q(Z)
(14)である。Therefore, Yn = Vnxn' Un = Yn - Qn (9) Xn''Un Xn-1. However, Qn is the error of the clip circuit 71M: A/D converter 712. If the error in is very small, then Xn=Xn, so Yn=V
n Xn tyn = yn + Qn (1
0)
1)X (Z) = Z-' U (Z) + Z-'
From X (Z) (11), y (z), v (z
), X(Z)=Z−' (v(z)+Q(
Z)) (12) Also, from (11), y (
z), X (Z), then U(Z) = (1-Z
-') (V(Z)+Q(Z)) (13). Also, Y(Z)=(1-Z-') v(z)-Z-'Q(Z)
(14).
つまり、X (Z)はもとの信号(Vn)に量子化雑音
[Qnlが加算されたものを、lデイ14分遅らせたも
のなので、これをそのまま輝度信号処理回路705へ入
力すれば、後は前実施例と同様でよい。In other words, X (Z) is the original signal (Vn) to which quantization noise [Qnl has been added, delayed by 14 days, so if this is input as is to the luminance signal processing circuit 705, it will be processed later. may be the same as in the previous embodiment.
(14)より(yn)は2つの異なる色信号ごとの差を
とったものになる。従って、本実施例でも水平方向に隣
り合った色信号の差をA/D変換することになる。この
結果の(Un)は前実施例の式(3)に示される(Ur
l] と同じもにになる。但し、輝度信号と位相をあわ
せるため、デイレイ回路714の出力を[Unlと考え
て、これをスイッチ719と反転器718へ入力する。From (14), (yn) is the difference between two different color signals. Therefore, in this embodiment as well, the difference between horizontally adjacent color signals is A/D converted. This result (Un) is shown in equation (3) of the previous example (Ur
l] is the same as. However, in order to match the phase with the luminance signal, the output of the delay circuit 714 is considered as [Unl, and this is input to the switch 719 and the inverter 718.
スイッチ719とはクロックfcごとに714の出力と
718の出力を選択することで、719の出力は式(4
)で示される(pn)となる。The switch 719 selects the output of 714 and the output of 718 for each clock fc, and the output of 719 is expressed by the formula (4
) is (pn).
従って、これをそのまま、色信号処理回路706へ入力
し、後は前実施例と同様に処理すればよい。Therefore, it is sufficient to input this as it is to the color signal processing circuit 706 and process the rest in the same manner as in the previous embodiment.
また、D/A変換器717はxnとX n’が同等にな
るようにするために又、加算器715はオーバーフロー
やアンダーフローをさけるためA/D変換器712のビ
ット数より2〜3bit以上精度の高いものを用いるの
が望ましい。In addition, the D/A converter 717 has a bit number of 2 to 3 bits or more than that of the A/D converter 712 in order to make xn and It is desirable to use one with high accuracy.
つまり、本実施例でも前実施例と同様に異なる色信号の
差に対応する信号をA/D変換して、これをもとに色信
号を形成する一方、このA/D変換された結果から復号
器を用いて輝度信号を復号することによって輝度及び色
信号のS/Nを向上させている。In other words, in this embodiment, as in the previous embodiment, a signal corresponding to the difference between different color signals is A/D converted, and a color signal is formed based on this, while a color signal is formed from this A/D converted result. By decoding the luminance signal using a decoder, the S/N of the luminance and color signals is improved.
尚、上記の説明では色フィルタ配列は第4図のような場
9合を例に説明したが、他にもいわゆる補色モザイクフ
ィルターのものなら適用可能である。またもちろんCy
、G、Yeなどをストライブ状に配した補色ストライプ
のもでも、色信号の差又は変調成分から色信号処理を行
い、ベースバンド分で輝度信号を形成しているものなら
ばどのようなものでも本発明は有効である。In the above description, the color filter array was explained using the case shown in FIG. 4 as an example, but other so-called complementary color mosaic filters are also applicable. Also of course Cy
, G, Ye, etc. arranged in a stripe pattern, or any type of stripe that performs color signal processing from the color signal difference or modulation component and forms a luminance signal from the baseband component. However, the present invention is effective.
本発明によれば、−度アナログの状態で異なる色信号の
差をとってから、A/D変換しているので、色信号にお
ける量子化雑音を少なくでき、また、この差信号からも
との信号を復号して輝度信号を形成しているのでA/D
変換器はひとつですみ、しかも輝度信号の量子化雑音も
少なくでき、かつ回路規模やコストも低くできる。According to the present invention, since the difference between different color signals is calculated in a -degree analog state and then A/D conversion is performed, quantization noise in the color signal can be reduced, and the original signal can be extracted from this difference signal. Since the signal is decoded to form a luminance signal, A/D
Only one converter is required, the quantization noise of the luminance signal can be reduced, and the circuit scale and cost can also be reduced.
第1図は本発明の実施例を示す図、
第2図、第3図は従来例を示す図、
第4図は色フィルタの配列を示す図、
第5図は色信号処理回路の構成例を示す図、第6図は復
号器の構成例を示す図、
第7図は本発明の他の実施例を示す図、第8図は第1の
実施例の動作を説明する図である。
112.710・・・差動増巾器、
113.711・・・クリップ回路、
114.712・・・A/D変換器、
611.718・・・反転器、
602.719・・・スイッチ、
603.715・・・加算器、
604.716・・・デイレイ、
605・・・シフト器、
717・・・D/A変換器。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing a conventional example, FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of color filters, and FIG. 5 is a configuration example of a color signal processing circuit. 6 is a diagram showing an example of the configuration of a decoder, FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram explaining the operation of the first embodiment. 112.710...Differential amplifier, 113.711...Clip circuit, 114.712...A/D converter, 611.718...Inverter, 602.719...Switch, 603.715...Adder, 604.716...Delay, 605...Shifter, 717...D/A converter.
Claims (3)
ー撮像手段からの異なる色信号の差に対応する信号をA
/D変換するA/D変換器と、該A/D変換器の出力を
用いて色信号を形成する色信号処理手段と、前記A/D
変換器の出力から元の色信号を復号する復号器と、上記
復号器の出力を用いて輝度信号を形成する輝度信号処理
装置と、を有することを特徴とするディジタル信号処理
装置。(1) A color imaging means using a complementary color filter and a signal corresponding to the difference between different color signals from the color imaging means.
an A/D converter that performs A/D conversion; a color signal processing means that forms a color signal using the output of the A/D converter;
A digital signal processing device comprising: a decoder that decodes an original color signal from the output of the converter; and a luminance signal processing device that uses the output of the decoder to form a luminance signal.
の読み出しクロックの2倍の周期でかつ位相が互いに反
転するように動作する2つのサンプルホールド回路の出
力を入力とする差動増巾器を用いて形成されることを特
徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載のディジタル
信号処理装置。(2) Differential amplification whose input is the output of two sample-and-hold circuits that operate so that the signal corresponding to the difference in color signals has a cycle twice as long as the readout clock of the color imaging means and whose phases are inverted from each other. The digital signal processing device according to claim 1, wherein the digital signal processing device is formed using a device.
の読み出しクロックと同じ周期のサンプルホールド回路
の出力と、前記A/D変換器の出力から復号器を用いて
復号したディジタル信号を入力とするD/A変換器の出
力とを入力とする差動増巾器を用いて形成されることを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載のディジタ
ル信号処理装置。(3) A signal corresponding to the difference between the color signals is inputted with a digital signal decoded by a decoder from the output of the sample hold circuit having the same cycle as the readout clock of the color imaging means and the output of the A/D converter. The digital signal processing device according to claim 1, wherein the digital signal processing device is formed using a differential amplifier that receives as input the output of a D/A converter.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63296732A JP2763305B2 (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Digital signal processor |
US07/438,090 US5457494A (en) | 1988-11-21 | 1989-11-20 | Image pickup signal processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63296732A JP2763305B2 (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Digital signal processor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02142291A true JPH02142291A (en) | 1990-05-31 |
JP2763305B2 JP2763305B2 (en) | 1998-06-11 |
Family
ID=17837379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63296732A Expired - Fee Related JP2763305B2 (en) | 1988-11-21 | 1988-11-22 | Digital signal processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2763305B2 (en) |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP63296732A patent/JP2763305B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2763305B2 (en) | 1998-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6380974B1 (en) | Digital video camera with electronic zoom | |
JP3242515B2 (en) | Imaging device | |
US6999119B1 (en) | Image-capturing element, image-capturing circuit for processing signal from image-capturing element, image-capturing device, driving method of image-capturing element | |
JP3302423B2 (en) | Imaging device | |
JPS63227293A (en) | Face sequential color image pickup device | |
US5481317A (en) | Gamma correction circuit which selects one of a plurality of gamma corrected signals as an output signal based on the level of an input signal | |
JPH0591519A (en) | Method and apparatus for inserting interpolating picture element | |
JPH04167884A (en) | Integrated circuit for digital camera | |
US6690418B1 (en) | Image sensing apparatus image signal controller and method | |
JPH0884348A (en) | Image pickup device | |
EP0746166B1 (en) | Image sensing apparatus and method | |
JP3982987B2 (en) | Imaging device | |
JP3359078B2 (en) | Imaging device | |
JPH02142291A (en) | Digital signal processor | |
JP2936827B2 (en) | Two-chip imaging device | |
JP2650062B2 (en) | Color imaging device | |
JP2698406B2 (en) | Imaging device | |
JPH0998437A (en) | Image pickup device | |
JPS6265570A (en) | Device for special effect of video | |
JP3281454B2 (en) | Imaging recording device | |
JP2001103507A (en) | Imaging device and image processing method | |
EP0420588A2 (en) | Image pickup apparatus | |
JPH1013852A (en) | Color signal processing circuit | |
JPH02141089A (en) | Luminance signal processing device | |
JPH05244617A (en) | Video signal processing circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |