(57)【要約】【課題】入力映像信号に基づいて、入力映像信号とは異なる出力映像信号を高速に生成できる映像信号処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる映像信号処理装置は、複数のラインから構成される映像信号の入力を受け付ける受付手段と、受付手段が入力を受け付けた映像信号のうちの一部のラインに基づいて、出力するためのラインを生成するフィルタと、フィルタを制御する制御手段と、を備え、自装置は、フィルタを複数備え、制御手段は、複数のフィルタによる出力するためのラインの生成を並列的に実行するよう制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のラインから構成される映像信号の入力を受け付ける受付手段と、
前記受付手段が入力を受け付けた映像信号のうちの一部のラインに基づいて、出力するためのラインを生成するフィルタと、
前記フィルタを制御する制御手段と、を備え、
自装置は、前記フィルタを複数備え、
前記制御手段は、前記複数のフィルタによる前記出力するためのラインの生成を並列的に実行するよう制御する、
映像信号処理装置。
【請求項２】
前記受付手段は、高画質の映像信号を受信し、
前記フィルタは、前記高画質の映像信号よりも解像度の低い標準画質の映像信号を生成する、
請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記フィルタは、前記高画質の映像信号のラインを間引き、各ラインの位相をずらすことにより、前記標準画質の映像信号を生成し、
前記制御手段は、前記ラインのずらすべき位相を並列的に前記フィルタに通知することにより、前記出力するためのラインの生成を並列的に実行するよう前記フィルタを制御する、
請求項２に記載の映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、特に、トランスコード処理を実行可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、走査線数変換装置を開示する。この走査線数変換装置は、フィールド内内挿回路において、一水平走査期間が半分のレートに引き伸ばされ画面モードに応じた垂直方向に重心位置の揃ったフィールド内内挿信号が出力される。時間軸変換回路ではフィールド内内挿回路の出力から必要のある走査線のみを用いて現行テレビ信号への変換を行う。
【０００３】
これにより、この走査線数変換装置は、一つの回路構成で全ての画面モードに対応した現行テレビ信号を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１５３２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている走査線数変換装置は、高品位テレビ信号に対して１ラインずつ処理をしていくため、出力信号の生成に時間がかかる。
【０００６】
本発明は、入力映像信号に基づいて、入力映像信号とは異なる出力映像信号を高速に生成できる映像信号処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる映像信号処理装置は、複数のラインから構成される映像信号の入力を受け付ける受付手段と、受付手段が入力を受け付けた映像信号のうちの一部のラインに基づいて、出力するためのラインを生成するフィルタと、フィルタを制御する制御手段と、を備え、自装置は、フィルタを複数備え、制御手段は、複数のフィルタによる出力するためのラインの生成を並列的に実行するよう制御する。
【０００８】
また、本発明にかかる映像信号処理装置において、受付手段は、高画質の映像信号を受信し、フィルタは、高画質の映像信号よりも解像度の低い標準画質の映像信号を生成するようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明にかかる映像信号処理装置において、フィルタは、高画質の映像信号のラインを間引き、各ラインの位相をずらすことにより、標準画質の映像信号を生成し、制御手段は、ラインのずらすべき位相を並列的にフィルタに通知することにより、出力するためのラインの生成を並列的に実行するようフィルタを制御するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、入力映像信号に基づいて、入力映像信号とは異なる出力映像信号を高速に生成できる映像信号処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】デジタルビデオカメラ１００の構成を示すブロック図
【図２】トランスコード処理を説明するための模式図
【図３】トランスコード処理部４００の構成を示すブロック図
【図４】位相カウンタの動作、及びイネーブルカウンタの動作を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔１．実施の形態１〕
本発明をデジタルビデオカメラに適用した実施の形態１について図面を用いて説明する。
【００１３】
〔１−１．概要〕
デジタルビデオカメラ１００は、メモリカード２４０に格納されているＨＤ（High Definition）画質の映像データに対して間引き処理等を施し、ＳＴＤ（Standard）画質の映像データを生成できる。
【００１４】
デジタルビデオカメラ１００は、ＨＤ画質の映像データに基づいて、ＳＴＤ画質の映像データを高速に生成できる。
【００１５】
〔１−２．構成〕
〔１−２−１．電気的構成〕
本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００の電気的構成について、図１を用いて説明する。図１は、デジタルビデオカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルビデオカメラ１００は、ズームレンズ１１０等からなる光学系により形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサー１８０で撮像する。ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データは、画像処理部１９０で各種処理が施され、メモリカード２４０に格納される。また、メモリカード２４０に格納された映像データは、液晶モニタ２７０で表示可能である。以下、デジタルビデオカメラ１００の構成を詳細に説明する。
【００１６】
デジタルビデオカメラ１００の光学系は、ズームレンズ１１０、ＯＩＳ１４０、フォーカスレンズ１７０を含む。ズームレンズ１１０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像を拡大又は縮小可能である。また、フォーカスレンズ１７０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像のピントを調整する。
【００１７】
ＯＩＳ１４０は、内部に光軸に垂直な面内で移動可能な補正レンズを有する。ＯＩＳ１４０は、デジタルビデオカメラ１００の振れを相殺する方向に補正レンズを駆動することにより、被写体像の振れを低減する。
【００１８】
ズームモータ１３０は、ズームレンズ１１０を駆動する。ズームモータ１３０は、パルスモータやＤＣモータ、リニアモータ、サーボモータなどで実現してもよい。ズームモータ１３０は、カム機構やボールネジなどの機構を介してズームレンズ１１０を駆動するようにしてもよい。検出器１２０は、ズームレンズ１１０が光軸上でどの位置に存在するのかを検出する。検出器１２０は、ズームレンズ１１０の光軸方向への移動に応じて、ブラシ等のスイッチによりズームレンズの位置に関する信号を出力する。
【００１９】
ＯＩＳアクチュエータ１５０は、ＯＩＳ１４０内の補正レンズを光軸と垂直な面内で駆動する。ＯＩＳアクチュエータ１５０は、平面コイルや超音波モータなどで実現できる。また、検出器１６０は、ＯＩＳ１４０内における補正レンズの移動量を検出する。
【００２０】
ＣＣＤイメージセンサー１８０は、ズームレンズ１１０等からなる光学系で形成された被写体像を撮像して、映像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサー１８０は、露光、転送、電子シャッタなどの各種動作を行う。
【００２１】
画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して各種の処理を施す。画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して処理を施し、液晶モニタ２７０に表示するための映像データを生成したり、メモリカード２４０に再格納するための映像データを生成したりする。例えば、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対してガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して、Ｈ．２６４規格やＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮形式等により映像データを圧縮する。画像処理部１９０は、ＤＳＰやマイコンなどで実現可能である。
【００２２】
コントローラー２１０は、全体を制御する制御手段である。コントローラー２１０は、半導体素子などで実現可能である。コントローラー２１０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラー２１０は、マイコンなどで実現できる。
【００２３】
メモリ２００は、画像処理部１９０及びコントローラー２１０のワークメモリとして機能する。メモリ２００は、例えば、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリなどで実現できる。
【００２４】
液晶モニタ２７０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成した映像データが示す画像や、メモリカード２４０から読み出した映像データが示す画像を表示可能である。
【００２５】
ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材等で構成される。ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させコリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得る。ジャイロセンサー２２０から角速度情報を得、この揺れを相殺する方向にＯＩＳ内の補正レンズを駆動させることにより、デジタルビデオカメラ１００は、使用者による手振れを補正する。
【００２６】
カードスロット２３０は、メモリカード２４０を着脱可能である。カードスロット２３０は、機械的及び電気的にメモリカード２４０と接続可能である。メモリカード２４０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。
【００２７】
内部メモリ２８０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。内部メモリ２８０は、デジタルビデオカメラ１００全体を制御するための制御プログラム等を格納する。
【００２８】
操作部材２５０は、使用者から画像の撮像指示を受け付ける部材である。ズームレバー２６０は、使用者からズーム倍率の変更指示を受け付ける部材である。
【００２９】
ＤＶＤ書き込み装置３００は、外部のＤＶＤライターと接続可能なインターフェースである。ＤＶＤ書込み装置３００は、コントローラー２１０から受け渡された画像データをＤＶＤ媒体に記録する。
【００３０】
特に、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００において、画像処理部１９０は、メモリカード２４０に記録された画像データを読み出して、他の解像度の画像に変換（以下、トランスコードと呼ぶ）を行う。メモリカード２４０から読み出された画像データは例えばＨ．２６４やＭＰＥＧ２等の規格に準拠した圧縮形式で圧縮された状態である。画像処理部１９０は、この画像データを伸張してベースバンド映像に復元し、その後、解像度変換処理を行う。画像処理部１９０は、解像度変換された画像データを、再びＨ．２６４やＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮形式で圧縮し、記憶媒体に記録可能な画像データを生成する。この画像データはコントローラー２１０によりメモリカード２４０やＤＶＤ媒体に記録される。解像度変換処理においては、再生されたベースバンド映像や解像度変換後の映像データを一時的に格納するワークメモリとしてメモリ２００を利用する。デジタルビデオカメラ１００におけるトランスコード処理の詳細については後述する。
【００３１】
〔１−２−２．本発明との対応〕
タップ部４０１は、本発明の受付手段の一例である。フィルタ部４０２は、本発明のフィルタの一例である。位相制御部４０３は、本発明の制御部の一例である。
【００３２】
〔１−３．トランスコード処理についての説明〕
トランスコード処理について図２を用いて説明する。図２は、画像の垂直方向のトランスコード処理を説明するための模式図である。トランスコード処理の一例として、１９２０×１０８０であってインターレース方式の高品位信号（ＨＤ）を、７２０×４８０であってインターレース方式の標準信号（ＳＤ）へと変換する場合について説明する。この場合には、画像処理部１９０は、水平・垂直とも解像度を縮小する変換処理を行う。画像処理部１９０は、水平方向について、１９２０画素を縮小して７２０画素に変換する。また、画像処理部１９０は、垂直方向について、５４０ラインを縮小して２４０ラインに変換する。垂直方向について１０８０から４８０へと変換しないのは、インターレース信号を扱う場合は、フィールド画像単位に処理されるからである。ここでは、特に、垂直方向のトランスコード処理について詳述する。
【００３３】
図２において、実線は、変換前の１フィールド映像信号の１ラインを示す。要するに、実線は５４０ライン存在する。この例では、５４０ラインから２４０ラインを生成するので、縮小倍率は４／９倍となる。つまり、入力映像の９ラインから出力映像の４ラインを生成する。図２において、ライン上に配置されている丸印は出力映像の出力位相である。出力映像としては、丸印が配置されているラインが出力される。この例において、映像信号を画面上方から１ラインずつ入力したときの動作を説明する。
【００３４】
（１）第１ラインが入力されたとき、位相０のラインの映像Ａ１を生成する。（２）第２ラインが入力されたときは出力しない。（３）第３ラインが入力されたとき、位相１／４のラインの映像Ａ２を生成する。（４）第４ラインが入力されたときは出力しない。（５）第５ラインが入力されたとき、位相２／４のラインの映像Ａ３を生成する。（６）第６ラインが入力されたときは出力しない。（７）第７ラインが入力されたとき、位相３／４のラインの映像Ａ４を生成する。（８）第８ラインが入力されたときは出力しない。（９）第９ラインが入力されたときは出力しない。（１０）第１０ラインが入力されたとき、第１ラインと同じで位相０のラインの映像Ａ５を生成する。
【００３５】
以降、入力９ライン周期で上記の法則で各位相の映像を生成する。
【００３６】
なお、各位相の映像の生成には補間フィルタを用いる。出力ラインは、入力ラインの間の映像を補間して生成される。本例では、ライン間を４等分した０，１／４，２／４，３／４の位相が必要となる。各位相を生成するために、例えば４タップのフィルタを使用する。このフィルタは、各位相に応じたフィルタ係数を入力ラインに乗算し、フィルタ演算する。
【００３７】
以上の動作により、垂直５４０ラインから垂直２４０ラインの映像を生成するトランスコード処理は実現される。また、他の解像度の変換においても、倍率に従って必要な補間位相のフィルタ係数を補間フィルタに与えることで、任意の解像度に対応することが可能となる。
【００３８】
〔１−４．トランスコード処理を行う部分の構成〕
次に、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００におけるトランスコード処理を実現するトランスコード処理部４００の構成について図３を用いて説明する。図３は、トランスコード処理部４００及びメモリ２００を示すブロック図である。トランスコード処理部４００は、画像処理部１９０内に含まれている。
【００３９】
トランスコード処理部４００は、垂直フィルタのタップを構成するタップ部４０１と、タップ部４０１から読み出したデータに４タップの補間フィルタを施すフィルタ部４０２と、フィルタ係数の生成およびフィルタ出力のメモリ２００への書き込み制御を行う位相制御部４０３とから構成される。
【００４０】
タップ部４０１は、５つのラインメモリから構成されている。フィルタ部４０２は、２つのフィルタから構成されている。
【００４１】
〔１−５．トランスコード時の制御動作の説明〕
デジタルビデオカメラ１００におけるトランスコード処理時の制御動作について図３、図４を用いて説明する。図４は、位相制御部４０３の動作を説明するための模式図である。
【００４２】
ここでは、メモリカード２４０に記億されている１９２０×１０８０であって、インターレース方式の映像データを７２０×４８０のインターレース方式の映像データにトランスコード処理する際の動作について説明する。
【００４３】
まず、コントローラー２１０は、メモリカード２４０からトランスコード処理対象の映像データを取得する。映像データを取得すると、コントローラー２１０は、映像データを伸張させ、伸張した映像データをメモリ２００に格納するよう画像処理部１９０を制御する。
【００４４】
その結果、解像度変換前の映像データがメモリ２００に格納される。映像データがメモリ２００に格納されると、トランスコード処理部４００は、この映像データを２ラインずつ読み出して、タップ部４０１に供給する。タップ部４０１は、読み出した２ラインのデータを２本のラインメモリに格納する。
【００４５】
ここで、ラインメモリの動作を説明する。読み出されたデータが画面の上から順にラインｎ、ラインｎ＋１とする。ラインｎはラインメモリ４に格納され、ラインｎ＋１はラインメモリ５に格納される。ラインメモリ５の出力はラインメモリ３に格納され、ラインメモリ４の出力はラインメモリ２に格納される。また、ラインメモリ３の出力はラインメモリ１に格納される。このように、タップ部４０１は、同時に２ライン分のデータを読み出し、２ラインずつラインメモリを更新する。
【００４６】
フィルタ部４０２は、フィルタ１とフィルタ２とを有する。フィルタ１はラインメモリ１〜４の４ライン分のデータの入力を受け付ける。また、フィルタ２はラインメモリ２〜５の４ライン分のデータの入力を受け付ける。これにより、フィルタ部４０２は、垂直方向の４タップ補間フィルタ処理を行う。このようにして生成された出力ラインは、それぞれメモリ２００に対して出力される。
【００４７】
位相制御部４０３は、出力映像の生成位相を管理しており、２つのフィルタに同時にそれぞれの位相に適合したフィルタ係数を供給する。また、先述したトランスコードの動作原理に従い、入力映像のライン番号に対して出力映像のラインを書き込む場合と、書き込まない場合があるため、２ラインの入力に対して現在の各フィルタの出力をメモリ２００に書くかどうかを制御するイネーブルを生成する。
【００４８】
フィルタ１とフィルタ２の関係は、同時刻においてフィルタ１の出力がフィルタ２の出力より出力画像における上のラインを生成しているので、メモリ２００に書き込むときに正しいライン関係で書き込まれるように、位相制御部４０３は、アドレス生成やイネーブル生成などの書き込み制御を行う。また、フィルタ１のみが書込み禁止の場合はフィルタ２のみが書き込まれる。また、フィルタ２のみが書込み禁止の場合はフィルタ１のみが書き込まれる。また、フィルタ１及びフィルタ２が書込み禁止の場合は、何れの出力も書き込まない。
【００４９】
次に、フィルタ係数の生成や書き込み制御を行う際の具体的な位相制御方法について図４を用いて説明する。
【００５０】
図４（ａ）は、位相カウンタの動作を示す。位相カウンタ１はフィルタ１を位相制御するカウンタである。位相カウンタ２はフィルタ２を位相制御するカウンタである。先頭ライン入力期間において、位相カウンタ１は、ライン１が入力されるとき位相０にセットされる。位相カウンタ２は、位相カウンタ１の値が決まると瞬時に動作して、ライン２に対する位相を計算する。
【００５１】
第２のライン入力期間は、ライン３とライン４が入力される。位相カウンタ１はライン３用の位相にセットされ、位相カウンタ２はライン４に対する位相を計算する。このような動作を繰り返して、２つの位相カウンタを動作させる。
【００５２】
位相カウンタの計算方法は以下のように行う。
（１）前の位相が１未満のとき、前の位相に（倍率（本例では倍率は４／９）の逆数−１）を加算する。
（２）前の位相が１以上のとき、前の位相から１を減算する。
【００５３】
上記処理を繰り返すことにより、位相制御部４０３は、画像データの各ラインの位相を決定する。
【００５４】
また、位相制御部４０３は、上記位相カウンタの位相に従って書き込み制御を以下のように行う。
（１）計算された位相が１未満なら書き込むことを示すイネーブル信号を生成する。
（２）計算された位相が１以上なら書き込まないことを示すイネーブル信号を生成する。
【００５５】
図４（ｂ）は、２つのイネーブルカウンタを示す。イネーブルカウンタ１は位相カウンタ１に対応する。また、イネーブルカウンタ２は位相カウンタ２に対応する。各イネーブルカウンタは、対応する位相カウンタの値が１以上のとき書込み禁止を示す０を、位相カウンタの値が１未満のとき書き込み可を示す１を生成する。
【００５６】
このような原理に基づいて構成されたカウンタの動作を実際の値を用いて説明する。
【００５７】
図４(ａ)では、先頭ライン入力期間で、位相カウンタ１には初期位相０がセットされる。位相カウンタ２は、前の位相、すなわち位相カウンタ１の値０に５／４を加算して、５／４となる。このとき、図４（ｂ）のイネーブルカウンタ１は１、イネーブルカウンタ２は０となる。
【００５８】
次のライン入力期間で、位相カウンタ１は前回の位相カウンタ２の値５／４が１以上なので、１を減算し、位相１／４となる。位相カウンタ２は位相カウンタ１の値が１未満なので、５／４を加算して６／４となる。このとき、図４（ｂ）のイネーブルカウンタ１は１、イネーブルカウンタ２は０となる。上記処理を繰り返し、位相とイネーブルを更新する。
【００５９】
位相を決定すると、位相制御部４０３は、フィルタ係数を算出する。フィルタ係数は、位相カウンタが示す位相に基づいて適切に生成される。位相カウンタ１の位相から生成したフィルタ係数はフィルタ１に供給される。位相カウンタ２の位相から生成したフィルタ係数はフィルタ２に供給される。
【００６０】
なお、イネーブルカウンタ１が示すイネーブル信号は、フィルタ１の出力のメモリ２００への書き込み制御に用いられる。イネーブルカウンタ２が示すイネーブル信号はフィルタ２の出力のメモリ２００への書き込み制御に用いる。
【００６１】
このように、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００は、複数の入力ラインに対して、同時に、トランスコード処理を施している。これにより、１本ずつのラインに対して、順次トランスコード処理を行う場合と比較して、高速にトランスコード処理を行うことができる。その結果、クロック周波数を特に上げなくても高速なトランスコード処理が可能となる。
【００６２】
また、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００は、複数の入力ラインに対して同時にトランスコード処理を行う際に用いるラインメモリを複数のフィルタ間で共用する。従って、必要なラインメモリの数を低減することができ、フィルタ毎にラインメモリを用意する場合と比較して、回路規模を小さく抑えることができる。
〔２．他の実施の形態〕
以上により、本発明の実施の形態として、実施の形態１を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態を本欄にまとめて説明する。
【００６３】
本実施の形態にかかるデジタルカメラ１００の光学系及び駆動系は、図１に示すものに限定されない。例えば、図１では３群構成の光学系を例示しているが、他の群構成のレンズ構成としてもよい。また、それぞれのレンズは、１つのレンズで構成してもよく、複数のレンズから構成されるレンズ群として構成してもよい。
【００６４】
また、実施の形態１では、撮像手段として、ＣＣＤイメージセンサー１８０を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＣＭＯＳイメージセンサーで構成してもよく、ＮＭＯＳイメージセンサーで構成してもよい。
【００６５】
また、実施の形態１では、フィルタ部４０２がフィルタを２つ有することとし、２倍速でトランスコード処理することとした。しかしながら、必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、フィルタ部４０２がフィルタを３つ有してもよいし、４つ有してもよい。要するに、フィルタ部４０２は、フィルタをＮ個有することができる。この場合、位相制御部４０３はN個のフィルタをそれぞれ制御するように構成し、タップ部４０１はN個のフィルタ処理に必要な数のラインメモリを備えて入力映像信号をN本を受付け、Nラインずつラインメモリを更新するような構成にすればよい。よってこの場合には、デジタルビデオカメラ１００は、トランスコード処理をＮ倍速で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の機器に適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１００    デジタルカメラ
１１０    ズームレンズ
１２０    検出器
１３０    ズームモータ
１４０    ＯＩＳ
１５０    ＯＩＳアクチュエータ
１６０    検出器
１７０    フォーカスレンズ
１８０    ＣＣＤイメージセンサー
１９０    画像処理部
２００    メモリ
２１０    コントローラー
２２０    ジャイロセンサー
２３０    カードスロット
２４０    メモリカード
２５０    操作部材
２６０    ズームレバー
２７０    液晶モニタ
２８０    内部メモリ
【図１】
2011142428.tif 000003
【図２】
2011142428.tif 000004
【図３】
2011142428.tif 000005
【図４】
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