(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号に電子ズーム処理を施す装置において、
前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿手段と、
前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換手段と、
前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿手段とを備えたことを特徴とする電子ズーム装置。
【請求項２】
前記電子ズーム処理を施す装置は、さらに、映像信号を所定の割合で間引く処理を行うための間引き手段と、前記間引き処理後の映像信号に所定の映像信号補正処理を施す映像信号補正手段と、前記映像信号補正処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を施す後段高域置換手段とを備え、
前記入力映像信号は、３つの固体撮像素子を用いて行われた撮像後にデジタル化された信号であり、前記３つの固体撮像素子の内の１つの固体撮像素子における各画素は、他の２つの固体撮像素子における対応する各画素に対して水平走査方向に１／２画素ずらして配置され、前記間引き手段は、前記水平内挿処理後の各映像信号のうち、前記１つの固体撮像素子経由の映像信号と前記他の２つの固体撮像素子経由の映像信号とが前記１／２画素分の位相差を持つように間引くことを特徴とする請求項１記載の電子ズーム装置。
【請求項３】
前記高域置換手段は、映像信号の低域成分を抽出するフィルタ処理を行うＬＰＦ手段と、前記映像信号を用いて輝度信号を生成する手段と、前記輝度信号の高域成分を抽出するフィルタ処理を行うＨＰＦ手段と、前記映像信号の低域成分と前記輝度信号の高域成分とを加算する加算手段と、前記ＬＰＦ手段および前記ＨＰＦ手段の制御を行う水平・垂直制御手段とを有し、
前記水平・垂直制御手段は、前記電子ズーム処理のズーム倍率に応じて前記制御を行うことを特徴とする請求項１または２記載の電子ズーム装置。
【請求項４】
前記後段高域置換手段は、各映像信号の低域成分を抽出するフィルタ処理を行うＬＰＦ手段と、前記各映像信号を用いて輝度信号を生成する手段と、前記輝度信号の高域成分を抽出するフィルタ処理を行うＨＰＦ手段と、前記各映像信号の低域成分と前記輝度信号の高域成分とを加算する加算手段と、前記ＬＰＦ手段および前記ＨＰＦ手段の制御を行う水平・垂直制御手段とを有し、
前記水平・垂直制御手段は、前記電子ズーム処理のズーム倍率に応じて前記制御を行うことを特徴とする請求項２記載の電子ズーム装置。
【請求項５】
前記電子ズーム装置は、前記高域置換手段による高域置換処理と前記後段高域置換手段による後段高域置換処理とが連動して行われることを特徴とする請求項２記載の電子ズーム装置。
【請求項６】
入力された映像信号に電子ズーム処理を施す方法において、
前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿ステップと、
前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換ステップと、
前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿ステップとを備えたことを特徴とする電子ズーム方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三板カメラに特有の画素ずらしを用いて得られた折り返し歪成分を含む映像信号を使用する電子ズーム装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＣＤ等の固体撮像素子からの映像信号をサンプリングすることによって、折り返し歪成分が発生することが知られている。サンプリング周波数が十分高くない場合、折り返し歪成分は、映像帯域内に入り込み、再生画像中にモアレを発生させ、画質を劣化させる。そこで、Ｒ信号用、Ｇ信号用およびＢ信号用のＣＣＤを持つ撮像装置では（したがって、３つのＣＣＤを持つ）、解像度の高い鮮明な映像を得るために、例えば、特開平１１―１１３０１０号公報に記載されている画素ずらしという技術が用いられる。
【０００３】
画素ずらしでは、例えば、Ｇ信号用ＣＣＤの撮像部の各画素は、Ｒ信号用とＢ信号用のＣＣＤの撮像部の対応する各画素に対して、１／２画素ピッチだけずらして配置されている。このように各ＣＣＤの画素を配置することにより、ＲとＢの映像信号の位相は、Ｇの映像信号に対してπずれることとなり、それぞれ発生する折り返し歪成分の位相もπずれることとなる。
【０００４】
図６を用いて画素ずらしを用いた撮像について簡単に説明する。図６（ｂ）において、Ｆｓはサンプリング周波数、Ｆｓ／２はサンプリング周波数の半分の周波数（ナイキスト周波数）である。図６（ａ）において、６０１は被写体によって決まる光学像であり、黒丸はＣＣＤによるサンプル点を示している。また、Ｒ信号用ＣＣＤ６０４、Ｂ信号用ＣＣＤ６０３、Ｇ信号用ＣＣＤ６０２の各画素面の位置は、水平方向の相対的なサンプリング位置を示している。
【０００５】
この図からわかるように、Ｇ信号用ＣＣＤの各画素面が他の２つの信号用CCDの各画素面と１／２画素ピッチずれて配置されているため、被写体像は、画素がずらされていない場合に比して、全体として２倍のサンプリング周波数で撮像したものと考えることができる。そこで、輝度信号生成において、Ｒ、ＧおよびＢの各映像信号に一定の重みを乗じて加算すると、Ｇ信号に含まれる折り返し歪成分と、ＲおよびＢ信号に含まれる折り返し歪成分とが逆位相で加算され、部分的にキャンセルされることとなる。その結果、生成された輝度信号に含まれる折り返し歪成分は低減されることになる。
【０００６】
また、従来の電子ズームの方法としては、例えば、特開平５−１３０４７７号や特開平５−１３０６３２号公報に記載されているように、映像データを一旦メモリに記憶し、ズーム倍率に従ってメモリからデータを読みだし、画素、ライン間の内挿処理を行う方法が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画素ずらしと電子ズームとにより高解像度な電子ズームを実現しようとし、高解像度の輝度信号Ｙを生成する前に電子ズームを行ってしまうと、その後の折り返し歪成分のキャンセルが困難となり、画質の劣化をもたらすという問題がある。
【０００８】
また、上記特開平１１―１１３０１０号に記載されている従来の方法で高解像度の輝度信号Ｙを生成するのでは、倍速処理すなわち、サンプリング周波数（Ｆｓ）の２倍の周波数で高速に動作することが必要となるという問題がある。
【０００９】
また、解像度特性の改善を図るため高解像度の輝度信号Ｙを生成した後では信号が２倍になっているため、その後に電子ズームを行うと、電子ズームに必要となる記憶装置のメモリ容量が２倍必要となってしまうという問題がある。
また、画質向上のためにメモリを使用して輪郭補正処理を行う映像信号補正回路を使用する場合においても、使用するメモリのメモリ容量が２倍となってしまうという問題がある。
【００１０】
さらに、高解像度の輝度信号Ｙを生成してから拡大ズームを行うのでは、打ち消されて軽減された折り返し歪成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があった。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、三板カメラに特有の画素ずらしを用いて得られた折り返し歪成分を含む映像信号を使用する電子ズーム装置および方法において、使用メモリのメモリ容量を低減し、拡大内挿の際に発生する折り返し歪成分による画像の劣化を抑えることができる電子ズーム装置および方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子ズーム装置は、入力された映像信号に電子ズーム処理を施す装置において、前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿手段と、前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換手段と、前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿手段とを備えた構成を有している。この構成により、高域置換処理を行う前に画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を行う垂直内挿手段を具備したことにより、垂直内挿処理の際に必要となる記憶装置のメモリ容量が倍必要となることはない。また、前記高域置換手段の後段に水平内挿処理を行う水平内挿処理手段を具備したことにより、画素ずらしを用いて折り返し歪を軽減した高解像度な電子ズームの実現が可能となる。
【００１３】
また、本発明の電子ズーム装置は、入力された映像信号に電子ズーム処理を施す装置において、前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿手段と、前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換手段と、前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿手段と、映像信号を所定の割合で間引く処理を行うための間引き手段と、前記間引き処理後の映像信号に所定の映像信号補正処理を施す映像信号補正手段と、前記映像信号補正処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を施す後段高域置換手段とを備え、前記入力映像信号は、３つの固体撮像素子を用いて行われた撮像後にデジタル化された信号であり、前記３つの固体撮像素子の内の１つの固体撮像素子における各画素は、他の２つの固体撮像素子における対応する各画素に対して水平走査方向に１／２画素ずらして配置され、前記間引き手段は、前記水平内挿処理後の各映像信号のうち、前記１つの固体撮像素子経由の映像信号と前記他の２つの固体撮像素子経由の映像信号とが前記１／２画素分の位相差を持つように間引く構成を有している。この構成により、画像を水平方向に拡大する処理の後に、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち１つの映像信号の画素データが他の２つの映像信号の画素データに対して空間的に１／２画素ピッチの位相差を持たせて、映像信号を間引いて出力することにより折り返し歪を復元する間引き回路を具備したことにより、電子ズームの映像信号の水平画素数方向の信号が倍になっていないため、その後、電子ズームに必要となる記憶装置のメモリ容量が２倍必要となることがない。また、例えば、画質向上のためにメモリを使用して輪郭補正処理を行う映像信号補正回路を使用する場合においても、記憶装置のメモリ容量が倍増してしまうという問題がなく、回路規模の小型化、低コスト化につながる。また、復元された折り返し歪を軽減するために再度高域置換処理を行う後段高域置換手段を備えた構成により、水平方向に画素を間引くことによって復元された折り返し歪成分に対して高域置換処理を行い、折り返し歪成分を軽減した高解像度なズーム画質を得ることができる。
【００１４】
また、本発明の電子ズーム装置は、入力された映像信号に電子ズーム処理を施す装置において、前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿手段と、前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換手段と、前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿手段とを備え、前記高域置換手段は、映像信号の低域成分を抽出するフィルタ処理を行うＬＰＦ手段と、前記映像信号を用いて輝度信号を生成する手段と、前記輝度信号の高域成分を抽出するフィルタ処理を行うＨＰＦ手段と、前記映像信号の低域成分と前記輝度信号の高域成分とを加算する加算手段と、前記ＬＰＦ手段および前記ＨＰＦ手段の制御を行う水平・垂直制御手段とを有し、前記水平・垂直制御手段は、前記電子ズーム処理のズーム倍率に応じて前記制御を行う構成を有している。この構成により、ズーム倍率が大きくなるに従って顕著に現れる折り返し歪に対して、前記ＬＰＦと前記ＨＰＦの特性を制御して、折り返し歪の影響が大きい輝度信号Ｙの高域成分比を変化させ、高解像度なズーム画質を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の電子ズーム装置は、入力された映像信号に電子ズーム処理を施す装置において、前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿手段と、前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換手段と、前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿手段と、映像信号を所定の割合で間引く処理を行うための間引き手段と、前記間引き処理後の映像信号に所定の映像信号補正処理を施す映像信号補正手段と、前記映像信号補正処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を施す後段高域置換手段とを備え、前記入力映像信号は、３つの固体撮像素子を用いて行われた撮像後にデジタル化された信号であり、前記３つの固体撮像素子の内の１つの固体撮像素子における各画素は、他の２つの固体撮像素子における対応する各画素に対して水平走査方向に１／２画素ずらして配置され、前記間引き手段は、前記水平内挿処理後の各映像信号のうち、前記１つの固体撮像素子経由の映像信号と前記他の２つの固体撮像素子経由の映像信号とが前記１／２画素分の位相差を持つように間引き、前記高域置換手段は、映像信号の低域成分を抽出するフィルタ処理を行うＬＰＦ手段と、前記映像信号を用いて輝度信号を生成する手段と、前記輝度信号の高域成分を抽出するフィルタ処理を行うＨＰＦ手段と、前記映像信号の低域成分と前記輝度信号の高域成分とを加算する加算手段と、前記ＬＰＦ手段および前記ＨＰＦ手段の制御を行う水平・垂直制御手段とを有し、前記水平・垂直制御手段は、前記電子ズーム処理のズーム倍率に応じて前記制御を行う構成を有している。この構成により、ズーム倍率が大きくなるに従って顕著に現れる折り返し歪に対して、前記ＬＰＦと前記ＨＰＦの特性を制御して、折り返し歪の影響が大きい輝度信号Ｙの高域成分比を変化させ、高解像度なズーム画質を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の電子ズーム装置は、入力された映像信号に電子ズーム処理を施す装置において、前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿手段と、前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換手段と、前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿手段と、映像信号を所定の割合で間引く処理を行うための間引き手段と、前記間引き処理後の映像信号に所定の映像信号補正処理を施す映像信号補正手段と、前記映像信号補正処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を施す後段高域置換手段とを備え、前記入力映像信号は、３つの固体撮像素子を用いて行われた撮像後にデジタル化された信号であり、前記３つの固体撮像素子の内の１つの固体撮像素子における各画素は、他の２つの固体撮像素子における対応する各画素に対して水平走査方向に１／２画素ずらして配置され、前記間引き手段は、前記水平内挿処理後の各映像信号のうち、前記１つの固体撮像素子経由の映像信号と前記他の２つの固体撮像素子経由の映像信号とが前記１／２画素分の位相差を持つように間引く構成を有している。この構成により、ズーム倍率が大きくなるに従って顕著に現れる折り返し歪に対して、前記ＬＰＦと前記ＨＰＦの特性を制御して、折り返し歪の影響が大きい輝度信号Ｙの高域成分比を変化させ、高解像度なズーム画質を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の電子ズーム装置は、入力された映像信号に電子ズーム処理を施す装置において、前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿手段と、前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換手段と、前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿手段と、映像信号を所定の割合で間引く処理を行うための間引き手段と、前記間引き処理後の映像信号に所定の映像信号補正処理を施す映像信号補正手段と、前記映像信号補正処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を施す後段高域置換手段とを備え、前記入力映像信号は、３つの固体撮像素子を用いて行われた撮像後にデジタル化された信号であり、前記３つの固体撮像素子の内の１つの固体撮像素子における各画素は、他の２つの固体撮像素子における対応する各画素に対して水平走査方向に１／２画素ずらして配置され、前記間引き手段は、前記水平内挿処理後の各映像信号のうち、前記１つの固体撮像素子経由の映像信号と前記他の２つの固体撮像素子経由の映像信号とが前記１／２画素分の位相差を持つように間引き、前記高域置換手段による高域置換処理と前記後段高域置換手段による後段高域置換処理とが連動して行われる構成を有している。この構成により、前記高域置換手段を構成する前記ＬＰＦおよび前記ＨＰＦの特性と、前記後段高域置換手段を構成する前記ＬＰＦおよび前記ＨＰＦの特性とが、連動して変更されるため、前記ズーム倍率に従って変化する折り返し歪成分を軽減した高解像度なズーム画質を得ることができる。
【００１８】
また、本発明の電子ズーム方法は、入力された映像信号に電子ズーム処理を施す方法において、前記入力映像信号を用いて再生される画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を、前記入力映像信号に施す垂直内挿ステップと、前記垂直内挿処理後の映像信号に含まれる折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理を、前記垂直内挿処理後の映像信号に施す高域置換ステップと、前記高域置換処理後の映像信号を用いて再生される画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理を、前記高域置換処理後の映像信号に施す水平内挿ステップとを備えた構成を有している。この構成により、高域置換処理を行う前に画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿処理を行う垂直内挿ステップを具備したことにより、垂直内挿処理の際に必要となる記憶装置のメモリ容量が倍必要となることはない。また、前記高域置換処理後に水平内挿処理を行う水平内挿処理ステップを具備したことにより、画素ずらしを用いて折り返し歪を軽減した高解像度な電子ズームの実現が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の電子ズーム装置は、垂直内挿回路３、高域置換回路４および水平内挿回路９から構成される。
【００２０】
以下、第１の実施の形態の電子ズーム装置の動作について説明する。Ｒ、Ｇ、Ｂの各入力映像信号は、垂直内挿回路３に入力され、垂直内挿回路３によって、画像を垂直方向にズームするための垂直内挿処理が施される。垂直内挿処理後の各映像信号は、高域置換回路４に入力され、高域置換回路４によって映像信号から折り返し歪成分をキャンセルするための高域置換処理が施される。高域置換処理後の各映像信号は、水平内挿回路９に入力され、水平内挿回路９によって画像を水平方向にズームするための水平内挿処理が施される。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施の形態の電子ズーム方法における処理の流れを示すフローチャートである。本電子ズーム方法では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各入力映像信号に以下の処理が施される。
ステップＳ２０１で、垂直内挿回路３は、画像を垂直方向にズームするための垂直内挿処理をＲ、Ｇ、Ｂの各入力映像信号に施す。ステップＳ２０２で、高域置換回路４は、各映像信号から折り返し歪成分をキャンセルするための高域置換処理を垂直内挿処理後の各映像信号に施す。ステップＳ２０３で、水平内挿回路９は、画像を水平方向にズームするための水平内挿処理を高域置換処理後の各映像信号に施す。
【００２２】
以上のように、本発明の第１の実施の形態の電子ズーム装置は、高域置換回路４の入力段に垂直内挿回路３を設け、高域置換回路４の出力段に水平内挿回路９を設けているので、画素ずらしを考慮した高解像度な電子ズームを行うことができる。
また、本発明の第１の実施の形態の電子ズーム方法は、入力映像信号に垂直内挿処理を施すステップＳ２０１を設け、その後に、高域置換処理を施すステップＳ２０２を設け、高域置換処理後に水平内挿処理を施すステップＳ２０３を設けているので、画素ずらしを考慮した高解像度な電子ズームを行うことができる。
【００２３】
図３は、本発明の第２の実施の形態の電子ズーム装置の構成を示すブロック図である。第２の実施の形態の電子ズーム装置は、画素ずらしを用いた撮像部１、Ａ／Ｄ変換器２、フィールドメモリ１３、水平・垂直制御回路１２、垂直内挿回路３、後述の垂直内挿処理で用いるラインメモリ１４、高域置換回路４、間引き回路１７を有する水平内挿回路９、ラインメモリ１５を有する輪郭補正回路１０および後段高域置換回路１１から構成される。
【００２４】
以下、第２の実施の形態の電子ズーム装置の動作について説明する。
撮像部（ＣＣＤイメージセンサ）１では、同じ画素数のＣＣＤを用いて高解像度な画像を得るため、三板ＣＣＤカメラ特有の画素ずらしと呼ばれる技術が用いられる。撮像部１におけるＲ信号用、Ｇ信号用およびＢ信号用の各ＣＣＤのうち、Ｒ信号用とＢ信号用のＣＣＤは、Ｇ信号用のＣＣＤに対して１／２画素ピッチずらして撮像するよう構成される。撮像部１は、撮像したＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号をＡ／Ｄ変換器２に出力する。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器２は、入力された各アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換してフィールドメモリ１３に一旦記憶する。このフィールドメモリ１３に記憶された各デジタル映像信号は、垂直内挿回路３に入力され、垂直内挿回路３によって画像を垂直方向に拡大するための補間処理である垂直内挿処理が施される。この垂直内挿処理の際、ラインメモリ１４が用いられる。
【００２６】
垂直内挿処理後の各映像信号は、高域置換回路４に入力され、高域置換回路４によって折り返し歪成分を軽減するための高域置換処理が施される。高域置換処理後の各映像信号は、水平内挿回路９によって画像を水平方向に拡大するための水平内挿処理が施される。水平内挿処理後の各映像信号は、水平内挿回路９内の間引き回路１７によって、Ｇ信号がＲ信号とＢ信号に対して１／２画素分の水平空間位相差を持つように間引かれ、出力される。
【００２７】
Ｇ信号がＲ信号とＢ信号に対して１／２画素分の水平空間位相差を持つＲ、Ｇ、Ｂの映像信号を生成することで、一旦画素ずらしによる折り返し歪成分を復元する。この折り返し歪成分が復元された映像信号は、輪郭補正回路１０によって画質の向上を行うための輪郭補正処理が施される。その際、この輪郭補正処理にラインメモリ１５が用いられる。
【００２８】
上記のように間引き回路１７から出力される映像信号は間引かれているため、ラインメモリ１５に要求されるメモリ容量は、画素ずらしをしない場合と比較して、倍増するという問題がない。
【００２９】
図４を参照して、間引きを行う場合と行わない場合のメモリ容量について比較する。図４の輪郭補正回路１０はラインメモリ１５とフィルタ回路１６とから構成され、各ラインメモリ１５はすべて同じメモリ容量を有する。例えば、１Ｈ遅延用のラインメモリ１５を２個使用する輪郭補正回路１０では、間引きを行わない場合、処理に必要なラインメモリ１５は倍増し、１Ｈ遅延用のラインメモリ１５が４個必要になる。
【００３０】
輪郭補正回路１０から出力される映像信号は、水平内挿回路９内の間引き回路１７によって折り返し歪成分が復元されているため、後段高域置換回路１１で、折り返し歪成分を軽減して高解像度の画質を得るための高域置換処理が行われる。したがって、後段高域置換回路１１からは、折り返し歪成分が軽減された高解像度の画質を得ることができる映像信号が出力される。
【００３１】
以上のように、本発明の第２の実施の形態の電子ズーム装置は、高域置換回路４、および、水平内挿処理を行う際に水平走査方向に信号を間引く間引き回路１７とを設けているので、メモリを使用して画質の向上を行う輪郭補正回路を用いる場合でも、記憶装置のメモリ容量が倍増することなく、回路規模の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００３２】
本発明の第３の実施の形態の電子ズーム装置において高域置換処理を行う回路を図５に示す。図５は、第１の実施の形態または第２の実施の形態に記載の高域置換回路４、若しくは、第２の実施の形態に記載の後段高域置換回路１１に適用される回路の具体例を示す図である。したがって、図５に示すＲ、Ｇ、Ｂの各入力映像信号は垂直内挿回路３または輪郭補正回路１０からの出力である。
【００３３】
高域置換回路４または後段高域置換回路１１は、図５において、ＬＰＦ５、輝度信号生成回路６、ＨＰＦ７および加算回路８から構成される。
【００３４】
上記のように構成された高域置換回路または後段高域置換回路の動作について説明する。高域置換回路と後段高域置換回路とは同様の動作をするため、以下では、高域置換回路を代表として説明する。
高域置換回路の入力信号は、低域成分を抽出するためのＬＰＦ５と、輝度信号を生成するための輝度信号生成回路６に入力される。ＨＰＦ７では、輝度信号生成回路６で生成された輝度信号から高域輝度成分を抽出するためのフィルタ処理が行われる。加算回路８は、ＬＰＦ５によって抽出された低域成分とＨＰＦ７によって抽出された高域輝度成分とを加算処理する。これらを加算するによって、折り返し歪成分の影響が大きい輝度信号の高域成分は、折り返し歪成分の軽減がなされる。
【００３５】
また、ズーム倍率の変化に従って折り返し歪成分が現れる帯域が変化することに対応するため、水平・垂直制御回路１１は、ズーム倍率にしたがって前記ＬＰＦ５と前記ＨＰＦ７のフィルタ係数を生成し、前記ＬＰＦ５と前記ＨＰＦ７の特性を制御する。さらに、高域置換回路４での処理と後段高域置換回路１１での処理とを連動させることにより、高域置換回路４を構成するＬＰＦ５およびＨＰＦ７の特性と、後段高域置換回路１１を構成するＬＰＦ５およびＨＰＦ７の特性とが、連動して変更されるため、ズーム倍率に従って変化する折り返し歪成分を軽減した高解像度なズーム画質を得ることができる。
【００３６】
例えば、ズーム倍率が大きくなるに従って顕著に現れる折り返し歪成分に対して、水平・垂直制御回路１１は、ズーム倍率ＬＰＦ５のカットオフ周波数を小さくし、輝度信号のＨＰＦの高域成分の帯域を増やすように制御する。これによって、折り返し歪成分をキャンセルし、画質を向上させることができる。
【００３７】
以上のように、本発明の第３の実施の電子ズーム装置における高域置換処理のための回路は、映像信号の低域成分を抽出するフィルタ処理を行うＬＰＦ５、輝度信号を生成する輝度信号生成回路６、高域輝度信号を抽出するフィルタ処理を行うＨＰＦ７、および、映像信号の低域成分と高域輝度成分を加算する加算回路８を設け、ズーム倍率に応じてＬＰＦ５とＨＰＦ７の制御を行うので、ズーム倍率に応じて折り返し歪成分をキャンセルし、画質を向上させることができる。
【００３８】
なお、上記の実施の形態では、映像信号補正回路として輪郭補正回路を用いた場合について説明したが、本発明は輪郭補正回路のほかに、メモリを使用して画質の向上を図るその他の信号処理回路、例えば、ラインメモリなど記憶手段として使用するノイズリダクション回路等を用いた場合にも同様に適用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、折り返し歪成分を軽減する高域置換回路と、前記高域置換回路の前段に画像を垂直方向に拡大するための垂直内挿回路と、前記高域置換回路の後段に画像を水平方向に拡大するための水平内挿回路とを備えることにより、記憶装置のメモリ容量が倍増することなく、回路規模の小型化、低コスト化を図ることができる電子ズーム装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電子ズーム装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態の電子ズーム装置における処理の流れを示すフローチャート
【図３】本発明の第２の実施の形態の電子ズーム装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第２の実施の形態の電子ズーム装置における輪郭補正回路のメモリ容量の比較について説明するための図
【図５】本発明の第３の実施の形態の電子ズーム装置における高域置換処理を行う回路のブロック図
【図６】従来技術である、撮像部における画素ずらしについて説明するための概念図
【符号の説明】
１  撮像部
２  Ａ／Ｄ変換器
３  垂直内挿回路
４  高域置換回路
５  ＬＰＦ
６  輝度信号生成回路
７  ＨＰＦ
８  加算回路
９  水平内挿回路
１０  輪郭補正回路
１１  後段高域置換回路
１２  水平・垂直制御回路
１３  フィールドメモリ
１４  ラインメモリ
１５  ラインメモリ
１６  フィルタ回路
１７  間引き回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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