(57)【要約】【課題】  ノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたことで、ノイズ低減回路専用のラインメモリを持たずに２次元フィルタによるノイズ低減を行うようにしたデジタル画像信号処理装置を提供する。【解決手段】  デジタル画像信号処理装置は、入力端子から入力された画像信号を、１ライン分の画像データとして記憶する複数のラインメモリの夫々に順次記憶させるラインメモリ記憶手段と、このラインメモリ記憶手段により記憶されている複数のラインメモリからの信号を、垂直方向の解像度を変換する垂直解像度変換フィルタ及び水平方向の解像度を変換する水平解像度変換フィルタに入力して変換する解像度変換回路と、を備え、ラインメモリ記憶手段の複数のラインメモリから読み出された信号の水平方向、垂直方向、斜め方向の相関を検出してノイズを低減する２次元フィルタを用いたノイズ低減回路を解像度変換回路の前段に設けたことである。【選択図】  図１
2006020050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子から入力された画像信号を、１ライン分の画像データとして記憶する複数のラインメモリの夫々に順次記憶させるラインメモリ記憶手段と、
前記ラインメモリ記憶手段により記憶されている複数のラインメモリからの信号を、垂直方向の解像度を変換する垂直解像度変換フィルタ及び水平方向の解像度を変換する水平解像度変換フィルタに入力して変換する解像度変換回路と、を備え、
前記ラインメモリ記憶手段の複数のラインメモリから読み出された信号の水平方向、垂直方向、斜め方向の相関を検出してノイズを低減する２次元フィルタを用いたノイズ低減回路を前記解像度変換回路の前段に設けたことを特徴とするデジタル画像信号処理装置。
【請求項２】
前記ノイズ低減回路は、前記解像度変換回路における処理の重みが大きいＭラインの夫々にノイズ低減回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載のデジタル画像信号処理装置。
【請求項３】
前記ノイズ低減回路は、前記ラインメモリのＮ倍クロックで動作し、前記解像度変換回路における処理の重みが大きいＭラインに対して、Ｍ／Ｎ個のノイズ低減回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載のデジタル画像信号処理装置。
【請求項４】
前記ノイズ低減回路は、前記解像度変換回路における処理の重みが最も大きい１つのラインに１つのノイズ低減回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載のデジタル画像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル画像信号処理装置に関し、詳しくはノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたことで、使用するラインメモリの数を減少させたノイズ低減回路及び解像度変換回路からなるデジタル画像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術におけるラインメモリを使用したノイズ低減回路及び解像度変換回路を備えたデジタル画像信号処理装置は、図５に示すように、従来の２次元フィルタを用いたノイズ低減回路と解像度変換回路を組み合わせたもので、１は画像信号の入力端子、２、３、４、５、６、７、８はそれぞれ１ライン分の画像データを記憶するラインメモリ、９は２次元フィルタを用いたノイズ低減回路、１０は垂直方向の解像度変換フィルタ、１１は水平方向の解像度変換フィルタ、１２は画像信号の出力端子からなる。
【０００３】
このような構成からなる従来の２次元フィルタを用いたノイズ低減回路及び解像度変換回路からなるデジタル画像信号処理装置の動作を説明する。
先ず、入力端子１に入力された画像信号は、ノイズ低減回路９とラインメモリ３に分配される。ラインメモリ３から読み出された信号はノイズ低減回路９に入力される。ノイズ低減回路９に入力された信号は、２次元フィルタを用いて水平方向、垂直方向、斜め方向のそれぞれの相関を元にノイズが低減され、ラインメモリ４、５、６、７、８にライン毎に入力される。ラインメモリ４、５、６、７、８のうち４本のラインメモリから読み出された信号は、垂直解像度フィルタ１０に入力される。垂直解像度を変換された信号は水平解像度変換フィルタ１１に入力される。水平解像度を変換された信号は出力端子１２から出力される。
【特許文献１】特開昭６１−５３８７８号（第２頁  第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術で説明したラインメモリを使用したノイズ低減回路及び解像度変換回路からなるデジタル画像信号処理装置において、垂直方向の相関も検出したい場合は、遅延回路としてラインメモリを複数使う必要があり、その分ゲート規模が増大してしまうという問題がある。
例えば、従来技術で説明したノイズ低減回路では、７個のラインメモリを必要とし、ゲート規模が増大してチップサイズの大型化や消費電力の増加やコストアップにつながる。
又、画像信号のうち、輝度、色差それぞれについてノイズ低減を行う場合、輝度用の回路、色差用の回路と２つ必要になり、２倍のラインメモリを必要とする。画像信号が年々多画素になっている状況においては、ラインメモリの増大はゲート規模増大の大きな原因となっている。
【０００５】
従って、ラインメモリを使用する解像度変換機能を備えた固体撮像装置において、ラインメモリの数を増加させることなく２次元フィルタによるノイズ低減を行うことができるデジタル画像信号処理装置に解決しなければならない課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願発明のデジタル画像信号処理装置は、次に示す構成にすることである。
【０００７】
（１）デジタル画像信号処理装置は、入力端子から入力された画像信号を、１ライン分の画像データとして記憶する複数のラインメモリの夫々に順次記憶させるラインメモリ記憶手段と、前記ラインメモリ記憶手段により記憶されている複数のラインメモリからの信号を、垂直方向の解像度を変換する垂直解像度変換フィルタ及び水平方向の解像度を変換する水平解像度変換フィルタに入力して変換する解像度変換回路と、を備え、前記ラインメモリ記憶手段の複数のラインメモリから読み出された信号の水平方向、垂直方向、斜め方向の相関を検出してノイズを低減する２次元フィルタを用いたノイズ低減回路を前記解像度変換回路の前段に設けたことである。
（２）前記ノイズ低減回路は、前記解像度変換回路における処理の重みが大きいＭラインの夫々にノイズ低減回路を設けたことを特徴とする（１）に記載のデジタル画像信号処理装置。
（３）前記ノイズ低減回路は、前記ラインメモリのＮ倍クロックで動作し、前記解像度変換回路における処理の重みが大きいＭラインに対して、Ｍ／Ｎ個のノイズ低減回路を設けたことを特徴とする（１）に記載のデジタル画像信号処理装置。
（４）前記ノイズ低減回路は、前記解像度変換回路における処理の重みが最も大きい１つのラインに１つのノイズ低減回路を設けたことを特徴とする（１）に記載のデジタル画像信号処理装置。
【発明の効果】
【０００８】
（１）以上のように、本発明のデジタル画像信号処理装置によれば、ノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたことで、ノイズ低減回路専用のラインメモリを持たずに２次元フィルタによるノイズ低減を行うことができる。これは画像信号の多画素化が進んでもラインメモリを増加させる必要がないという大きなメリットになる。
（２）実施例１では、２つのノイズ低減回路を使用する構成になっているため、ノイズ低減回路は２倍になるが、輝度、色差処理夫々あわせてラインメモリは従来の回路構成に比べて４個のラインメモリを減らすことができる。
（３）実施例２では、ノイズ低減回路を単一にして、クロックを早くしたことで、消費電力が増加するが、輝度、色差処理夫々合わせてラインメモリは従来の回路構成に比べて４個のラインンメモリを減らすことができる。
（４）実施例３では、垂直解像度を変換しない場合しかノイズを低減できないが、輝度、色差夫々合わせてラインメモリは従来の回路構成に比べて４個のラインメモリを減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本願発明に係るデジタル画像信号処理装置の実施形態について、図面を参照して、以下説明する。
【実施例１】
【００１０】
本願発明の第１実施例のノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置は、図１に示すように、１３は画像信号の入力端子、１４、１５、１６、１７、１８はそれぞれ１ライン分の画像データを記憶するラインメモリ、１９、２０は２次元フィルタを用いたノイズ低減回路、２１は垂直方向の垂直解像度変換フィルタ、２２、２３、２４、２５はそれぞれ垂直解像度変換フィルタ２１の入力端子、２６は水平方向の水平解像度変換フィルタ、２７は画像信号の出力端子、２８、２９は遅延回路をそれぞれ表し、垂直解像度変換フィルタ２１及び水平解像度変換フィルタ２６で解像度変換回路を構成する。
【００１１】
このような構成からなるノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置において、先ず、入力端子１３に入力された画像信号は、ラインメモリ１４、１５、１６、１７にライン毎に入力されて記憶される。
ここでは、ノイズ低減回路と垂直解像度変換フィルタ用のラインメモリを共有することにより、従来技術の図５を参照して説明したデジタル画像信号処理装置の構成に比べて２つのラインメモリを削減している。
【００１２】
ラインメモリ１５、１６、１７から読み出された信号はノイズ低減回路２０に入力される。ノイズ低減回路１９、２０に入力された信号は２次元フィルタを用いて水平方向、垂直方向、斜め方向のそれぞれの相関を元にノイズが低減され、垂直解像度変換フィルタ２１の入力端子２３、２４にそれぞれ入力される。
【００１３】
ここで使用する垂直解像度変換フィルタ２１は、入力端子２２、２５に入力される信号のフィルタ係数の絶対値に比べて、入力端子２３、２４に入力される信号のフィルタ係数の絶対値が大きいＦＩＲフィルタを用いる。フィルタ係数が小さければ、ノイズ低減回路を入れなくとも出力される画像への影響は少ないからである。
又、入力端子２２、２５に入力される信号レベルが入力端子２３、２４に入力される信号レベルより飛びぬけて大きい場合はそもそもその信号はノイズではなく、原画像のエッジであると判断する。
以上の理由により、４本の信号線（ライン）である入力端子２２、２３、２４、２５の全てにノイズ低減回路を入れないようにして、垂直解像度変換フィルタ２１の４タップのうち処理の重みが大きいＭ個のライン、実施例においては入力端子２３、２４にノイズ低減回路を設けた構成となっている。具体的には、ラインメモリ１５、１６、１７からの信号をノイズ低減回路１９に入力し、ラインンメモリ１６、１７、１８からの信号をノイズ低減回路２０に入力し、ノイズ低減回路１９の出力が垂直解像度変換フィルタ２１の入力端子２３に入力され、ノイズ低減回路２０の出力が垂直解像度変換フィルタ２１の入力端子２４に入力されるようにして、ノイズ低減回路を２個にしてゲート規模の増加を抑えている。
【００１４】
図２は、４タップのＦＩＲローパスフィルタのフィルタ係数の例である。実線は方形窓による窓関数法で求めた正規化遮断周波数０.２５のローパスフィルタのインパルス応答であり、垂直解像度を２倍にする場合を想定したものである。これを４タップで実現した場合、フィルタ係数は（０、０、１、０）、（−０.２１、０.６３、０.６３、−０.２１）となり、フィルタ係数の中心ほど両端に比べて係数の絶対値が大きいことがわかる。
このようにして垂直解像度を変換された信号は水平解像度変換フィルタ２６に入力され、水平解像度が変換されて出力端子２７から出力される。
【００１５】
以上の処理を輝度信号、色差信号それぞれに行うとすると、ノイズ低減回路は２倍必要になるが、ラインメモリは従来の回路構成に比べて４つ減少する。又、垂直解像度変換フィルタにおいて、フィルタ係数が大きい信号だけノイズ低減を行うことによりゲート規模を抑えることができる。
【実施例２】
【００１６】
次に、本発明の第２実施例のノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置について、図面を参照して以下説明する。
【００１７】
第２実施例のノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置は、図３に示すように、３０は画像信号の入力端子、３１、３２、３３、３４、３５はそれぞれ１ライン分の画像データを記憶するラインメモリ、３６はセレクタ、３７はラインメモリの２倍のクロックで動作する２次元フィルタを用いたノイズ低減回路、３８は垂直方向の垂直解像度変換フィルタ、３９、４０、４１、４２はそれぞれ垂直解像度変換フィルタ３８の入力端子、４３は水平方向の水平解像度変換フィルタ、４４は画像信号の出力端子、４５、４６は遅延回路、４７は２倍のクロックで動作する単位遅延回路をそれぞれ表し、垂直解像度変換フィルタ３８及び水平解像度変換フィルタ４３で解像度変換回路を構成する。
【００１８】
このような構成からなるノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置において、第１実施例と異なるのは。ノイズ低減回路をラインメモリのＮ倍クロック、実施例では２倍の周波数で動作させるようにして、解像度変換回路における処理の重みが大きいＭライン、実施例では入力端子４０、４１の２ラインであるのでＭ／Ｎ個のノイズ低減回路は１つですみ、第１実施例に比べてノイズ低減回路を１つ減らしたことである。ノイズ低減回路を１つにすることにより、セレクタ３６を２倍のクロックで切り替えて、ノイズ低減回路への入力を選択する。この第２実施例では、ノイズ低減回路を減らしたのでゲート規模の増加は殆どないが、２倍のクロックで動作させるので消費電力は増加する。
【実施例３】
【００１９】
次に、本発明の第３実施例のノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置について、図面を参照して以下説明する。
【００２０】
第３実施例のノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置は、図４に示すように、４８は画像信号の入力端子、４９、５０、５１、５２、５３はそれぞれ１ライン分の画像データを記憶するラインメモリ、５４は２次元フィルタを用いたノイズ低減回路、５５は垂直方向の垂直解像度変換フィルタ、５６、５７、５８、５９はそれぞれ垂直解像度変換フィルタ５５の入力端子、６０は水平方向の水平解像度変換フィルタ、６１は画像信号の出力端子、６２、６３、６４は遅延回路をそれぞれ表し、垂直解像度変換フィルタ５５及び水平解像度変換フィルタ６０で解像度変換回路を構成する。
【００２１】
このような構成からなるノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置において、第１実施例と異なるのは。入力端子５７に接続してあったノイズ低減回路を削除したことである。垂直解像度を変換しない場合のフィルタ係数は、図２に示すグラフより、（０、０、１、０）であり、解像度変換回路における処理の重みが最も大きいライン、実施例では入力端子５８の信号だけが使用されるからである。
この第３実施例ではゲート規模、消費電力とも最も抑えられるので、垂直解像度を変換しない場合だけノイズ低減を行うように用途を限定した場合は、この実施例が有効である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
ノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたことにより、ノイズ低減回路専用のラインメモリを持たずに２次元フィルタによるノイズ低減を行うことができ、画像信号の多画素化が進むほどラインメモリを減らすことができるデジタル画像信号処理装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る第１実施例のノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置を略示的に示したブロック図である。
【図２】同、４タップのＦＩＲローパスフィルタのフィルタ係数の例を示したグラフである。
【図３】本発明に係る第２実施例のノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置を略示的に示したブロック図である。
【図４】本発明に係る第３実施例のノイズ低減回路と解像度変換回路でラインメモリを共有するようにしたデジタル画像信号処理装置を略示的に示したブロック図である。
【図５】従来技術におけるラインメモリを使用したノイズ低減回路及び解像度変換回路で構成されているデジタル画像信号処理装置を略示的に示したブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１３；入力端子、１４；ラインメモリ、１５；ラインメモリ、１６；ラインメモリ、１７；ラインメモリ、１８；ラインメモリ、１９；ノイズ低減回路、２０；ノイズ低減回路、２１；解像度変換フィルタ、２２；入力端子、２３；入力端子、２４；入力端子、２５；入力端子、２６；解像度変換フィルタ、２７；出力端子、２８；遅延回路、２９；遅延回路、３０；入力端子、３１；ラインメモリ、３２；ラインメモリ、３３；ラインメモリ、３４；ラインメモリ、３５；ラインメモリ、３６；セレクタ、３７；ノイズ低減回路、３８；解像度変換フィルタ、３９；入力端子、４０；入力端子、４１；入力端子、４２；入力端子、４３；解像度変換フィルタ、４４；出力端子、４５；遅延回路、４６；遅延回路、４７；単位遅延回路、４８；入力端子、４９；ラインメモリ、５０；ラインメモリ、５１；ラインメモリ、５２；ラインメモリ、５３；ラインメモリ、５４；ノイズ低減回路、５５；解像度変換フィルタ、５６；入力端子、５７；入力端子、５８；入力端子、５９；入力端子、６０；解像度変換フィルタ、６１；出力端子、６２；遅延回路、６３；遅延回路、６４；遅延回路。
【図１】
2006020050.tif 000003
【図２】
2006020050.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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