映像信号処理装置
【課題】クロック信号をアナログ映像信号と同期させることなく、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ること。
【解決手段】ＡＤＣが、固定の周波数で発振されるクロック信号に従ってアナログ映像信号をサンプリングし、位相角算出部が、ＡＤＣによってサンプリングされたサンプル値に基づき、アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を算出し、サンプル値補正部が、位相角算出部によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいてサンプル値を補正するように映像信号処理装置を構成した。
【解決手段】ＡＤＣが、固定の周波数で発振されるクロック信号に従ってアナログ映像信号をサンプリングし、位相角算出部が、ＡＤＣによってサンプリングされたサンプル値に基づき、アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を算出し、サンプル値補正部が、位相角算出部によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいてサンプル値を補正するように映像信号処理装置を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換する映像信号処理装置に関し、特に、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができる映像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載カメラから入力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換したうえで、車載装置等のディスプレイへ出力する映像信号処理装置が知られている。
【０００３】
かかる映像信号処理装置では、ジッタ（信号の時間的なズレや揺らぎ）による画質劣化を防止するために、クロック信号をアナログ映像信号と位相同期させることで、アナログ映像信号を常に特定のタイミングでサンプリングすることとしている。
【０００４】
ここで、映像信号処理装置では、クロック信号をアナログ映像信号と位相同期させるための回路としてＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路が一般的に用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
かかるＰＬＬ回路は、入力されたアナログ映像信号に対してフィードバック制御を加えることによってアナログ映像信号と同期したクロック信号を出力する回路である。具体的には、ＰＬＬ回路は、位相比較器やループフィルタ、電圧制御発振器あるいは分周器といった部品を含んで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７３０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の映像信号処理装置には、装置コストが高いという問題があった。これは、クロック信号をアナログ映像信号と位相同期させるためのＰＬＬ回路が、高価で、かつ、設定に手間のかかる回路であるためである。
【０００８】
具体的には、ＰＬＬ回路は、上記のように多数の部品を含んで構成されるため高価である。また、ループフィルタとして使用されるローパスフィルタが、温度や電圧あるいは部品等による環境のばらつきやノイズの影響を受けやすいため、ローパスフィルタの定数設定に高度な専門知識を要する。
【０００９】
また、車両に対して複数の車載カメラを搭載する場合には、系統ごとにＰＬＬ回路を設ける必要があるため、装置コストの更なる増大を招くこととなる。特に、近年では、複数の車載カメラから入力された映像に基づいて自車両を上方から見下ろしたような俯瞰映像を生成する技術も開発されているが、装置コストの増大によって普及が妨げられるおそれがある。
【００１０】
これらのことから、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができる映像信号処理装置をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることが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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、アナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換する映像信号処理装置であって、固定の周波数で発振されるクロック信号に従って前記アナログ映像信号をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によってサンプリングされたサンプル値に基づき、前記アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を算出する位相角算出手段と、前記位相角算出手段によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいて前記サンプル値を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、サンプリング手段が、固定の周波数で発振されるクロック信号に従って前記アナログ映像信号をサンプリングし、位相角算出手段が、サンプリング手段によってサンプリングされたサンプル値に基づき、アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を算出し、補正手段が、位相角算出手段によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいてサンプル値を補正することとしたため、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明に係る映像信号処理手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、サンプル値ずれ率算出処理および第１の補正モードにおけるサンプル値補正処理の説明図である。
【図４】図４は、第１の補正モードの課題点を示す図である。
【図５】図５は、基準位相角決定処理の説明図である。
【図６】図６は、位相ずれ率算出処理および第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理の説明図である。
【図７】図７は、切替判定処理の説明図である。
【図８】図８は、映像合成システムの構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、第２の補正モードにおいて映像信号処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、モード切替判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る映像信号処理装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る映像信号処理手法の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る映像信号処理手法を適用した映像信号処理装置についての実施例を図２〜図１０を用いて説明する。
【００１６】
まず、本発明に係る映像信号処理手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る映像信号処理手法の概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、アナログ映像信号の波形の一部を、同図の（Ｂ）には、本発明に係る映像信号処理手法の概要を、それぞれ示している。
【００１７】
本発明に係る映像信号処理手法では、クロック信号とアナログ映像信号との位相同期を行うことなく、固定の周波数で発振されるクロック信号に従ってアナログ映像信号をサンプリングすることとしている。これにより、ＰＬＬ回路が不要となるため、装置コストを抑えることができる。
【００１８】
ただし、単にクロック信号とアナログ映像信号との位相同期を行わないこととすると、サンプル点が水平期間ごとにずれ、水平方向のジッタが発生してしまう。このため、本発明に係る映像信号処理手法では、非同期にサンプリングされた各サンプル点のサンプル値を補正することで、あたかもアナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたかのようなサンプル値を得ることとした。
【００１９】
特に、本発明に係る映像信号処理手法では、アナログ映像信号に含まれる周期的信号部分に着目し、かかる周期的信号部分におけるサンプル点の位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいて補正後のサンプル値を算出する点に特徴を有する。
【００２０】
具体的には、図１の（Ａ）に示したように、アナログ映像信号には、周波数が既知の周期的信号部分が含まれている。たとえば、アナログ映像信号には、周波数３．５８ＭＨｚの正弦波であるカラーバースト信号が含まれている。
【００２１】
本発明に係る映像信号処理手法では、かかる周期的信号部分におけるサンプル点の位相角が基準位相角からどの程度ずれているかを示す位相ずれ率を算出し、算出した位相ずれ率に基づいて補正後の各サンプル点のサンプル値をそれぞれ算出していく。
【００２２】
まず、図１の（Ｂ−１）に示したように、本発明に係る映像信号処理手法では、周期的信号部分における各サンプル点の位相角を算出する。具体的には、周期的信号部分の周波数が既知であることを利用し、各サンプル点のサンプル値からかかるサンプル点の余弦値（ｃｏｓθ）および正弦値（ｓｉｎθ）を取得する。そして、これら余弦値および正弦値からかかるサンプル点の位相角（θ）を三角関数により算出する。
【００２３】
なお、本発明に係る映像信号処理手法では、あるサンプル点のサンプル値が入力された場合に、周期的信号部分の周波数を基準として位相を所定角度（たとえば、９０度）シフトさせ、かかるサンプル点から位相が所定角度ずれた位置でサンプリングされたサンプル点のサンプル値を余弦値として取得することとしている。
【００２４】
このとき、本発明に係る映像信号処理手法では、周期的信号部分におけるサンプル点を正確に取り出すために、位相をシフトさせる段階で高周波成分等のノイズを除去する処理を行っている。これにより、周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を精度良く算出することが可能となる。
【００２５】
つづいて、本発明に係る映像信号処理手法では、算出した位相角を用いて位相ずれ率Δｘを算出する。たとえば、位相ずれ率Δｘは、所定の基準位相角θrefを跨ぐ２つのサンプル点Ｐ1，Ｐ2の位相角θ1，θ2および基準位相角θrefを用い、Δｘ＝（θref−θ1）／（θ2−θ1）であらわされる式によって求められる。
【００２６】
なお、かかる場合の基準位相角θrefは、サンプル点Ｐ1の補正後の位相角に相当するものであり、上記で求めた位相ずれ率Δｘは、サンプル点Ｐ1についての補正前の位相角と補正後の位相角とのずれ率をあらわしている。ここで、補正前のサンプル点と補正後のサンプル点とのずれは各サンプル点において一定である。したがって、位相ずれ率Δｘは、サンプル点Ｐ1以外の全てのサンプル点についても同様に成立する。
【００２７】
つづいて、図１の（Ｂ−２）に示したように、本発明に係る映像信号処理手法では、補正前のサンプル点のサンプル値および位相ずれ率Δｘを用いた補間処理によって補正後のサンプル点のサンプル値を算出する。
【００２８】
具体的には、互いに隣接する２つのサンプル点をそれぞれＰn、Ｐn+1とし、各サンプル点Ｐn，Ｐn+1のサンプル値をそれぞれＶn，Ｖn+1とすると、サンプル点Ｐnの補正後のサンプル値Ｖは、Ｖ＝Ｖn＊（１−Δｘ）＋Ｖn+1＊Δｘであらわされる。
【００２９】
このように、本発明に係る映像信号処理手法では、固定の周波数で発振されるクロック信号に従ってアナログ映像信号をサンプリングし、サンプリングされたサンプル値に基づき、アナログ映像信号の周期的信号部分における各サンプル点の位相角を算出し、算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいてサンプル値を補正することとした。したがって、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができる。
【００３０】
特に、本発明に係る映像信号処理手法では、ノイズの影響を受け難い時間軸方向におけるサンプル点のずれを見るために、周波数が既知である周期的信号部分に着目した。すなわち、本発明に係る映像信号処理手法では、非同期にサンプリングされたサンプル点の位相角が基準位相角からどの程度ずれているかを特定することとしたため、補正後のサンプル値をより正確に算出することができる。
【００３１】
以下では、本発明に係る映像信号処理手法についての実施例を詳細に説明する。なお、以下では、車載カメラから入力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換したうえで、車載装置等のディスプレイへ出力する映像信号処理装置を例に挙げて説明する。
【実施例】
【００３２】
まず、本実施例に係る映像信号処理装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施例に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。なお、同図では、映像信号処理装置の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００３３】
同図に示すように、映像信号処理装置１０は、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）１０ａと、発振器１０ｂと、ＬＰＦ（Low Pass Filer）１０ｃと、遅延部１０ｄと、同期分離部１０ｅと、サンプル値ずれ率算出部１０ｆと、サンプル値補正部１０ｇとを備えている。また、映像信号処理装置１０は、位相シフト部１０ｈ，１０ｉと、位相角算出部１０ｊと、基準位相角決定部１０ｋと、位相ずれ率算出部１０ｌと、遅延部１０ｍと、デコード処理部１０ｎと、切替判定部１０ｏとを備えている。
【００３４】
ここで、映像信号処理装置１０は、ＬＰＦ１０ｃ、遅延部１０ｄ、同期分離部１０ｅ、サンプル値ずれ率算出部１０ｆおよびサンプル値補正部１０ｇを主に用いてサンプル値を補正する「第１の補正モード」と、位相シフト部１０ｈ，１０ｉ、位相角算出部１０ｊ、基準位相角決定部１０ｋ、位相ずれ率算出部１０ｌ、遅延部１０ｍおよびサンプル値補正部１０ｇを主に用いてサンプル値を補正する「第２の補正モード」とを有する。
【００３５】
以下では、まず、第１の補正モードについて説明する。ＡＤＣ１０ａは、アナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換する回路である。具体的には、ＡＤＣ１０ａは、車載カメラから入力されたアナログ映像信号を発振器１０ｂからのクロック信号に従ってサンプリングする。また、ＡＤＣ１０ａは、サンプリングによって得られたデジタル映像信号（サンプル値）をＬＰＦ１０ｃ、位相シフト部１０ｈおよび遅延部１０ｍへ出力する。
【００３６】
発振器１０ｂは、クロック信号を発振する水晶発振器である。クロック信号とは、ＡＤＣ１０ａによるアナログ映像信号のサンプリングのタイミングを規定する信号である。ここで、発振器１０ｂのサンプリング周波数はアナログ映像信号に依らず一定である。したがって、本実施例においてＡＤＣ１０ａは、アナログ映像信号を非同期でサンプリングすることとなる。
【００３７】
なお、本実施例では、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）やＰＡＬ（Phase Alternating Line）等の規格に準じてサンプリング周波数を２７ＭＨｚとする。ただし、これに限ったものではなく、１３．５ＭＨｚや２７ＭＨｚ（水平同期の８５８倍または１７１６倍）の他、サブキャリアの４倍や８倍などの周波数をサンプリング周波数として用いてもよい。
【００３８】
ＬＰＦ１０ｃは、ＡＤＣ１０ａから出力されるデジタル映像信号（サンプル値）のうち、低域周波数成分のみを通過させるフィルタである。具体的には、ＬＰＦ１０ｃは、同期分離に不要なカラーサブキャリア信号などの信号やノイズ成分を除去する。また、ＬＰＦ１０ｃを通過したデジタル映像信号は、遅延部１０ｄへ出力される。
【００３９】
遅延部１０ｄは、ＬＰＦ１０ｃから出力されたデジタル映像信号を一定時間遅延させたのち、同期分離部１０ｅへ出力する回路である。なお、かかる遅延部１０ｄは、第２の補正モードに併せて設けられたものであり、映像信号処理装置１０が第２の補正モードを有さない場合には不要となる。
【００４０】
同期分離部１０ｅは、遅延部１０ｄから出力されたデジタル映像信号から水平同期信号および垂直同期信号を分離し、分離した水平同期信号および垂直同期信号をサンプル値ずれ率算出部１０ｆへ出力する回路である。具体的には、同期分離部１０ｅは、所定の閾値を基準としたレベル判定を行い、振幅が所定の閾値を下回る信号部分を水平同期信号および垂直同期信号として分離する。
【００４１】
サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、所定の閾値と、かかる閾値に隣接するサンプル点とのサンプル値のずれ率（以下、「サンプル値ずれ率」と記載する）を算出する処理部である。また、サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、算出したサンプル値ずれ率をサンプル値補正部１０ｇおよび基準位相角決定部１０ｋへ出力する処理も併せて行う。
【００４２】
サンプル値補正部１０ｇは、第１の補正モードにおいて、サンプル値ずれ率算出部１０ｆから受け取ったサンプル値ずれ率に基づき、遅延部１０ｍから出力される各サンプル値を補正したうえで、補正後のサンプル値をデコード処理部１０ｎへ出力する処理部である。
【００４３】
なお、サンプル値補正部１０ｇは、第２の補正モード時には、位相ずれ率算出部１０ｌから受け取った位相ずれ率に基づいてサンプル値の補正を行うが、かかる点については後述する。
【００４４】
ここで、サンプル値ずれ率算出部１０ｆによるサンプル値ずれ率算出処理およびサンプル値補正部１０ｇによる第１の補正モード時におけるサンプル値補正処理について図３を用いて具体的に説明する。図３は、サンプル値ずれ率算出処理および第１の補正モード時におけるサンプル値補正処理の説明図である。
【００４５】
なお、同図の（Ａ）にはアナログ映像信号の波形を、同図の（Ｂ）における（Ｂ−１）にはサンプル値ずれ率算出処理の説明図を、同図の（Ｂ）における（Ｂ−２）には第１の補正モード時におけるサンプル値補正処理の説明図を、それぞれ示している。
【００４６】
図３の（Ａ）に示したように、サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、１水平期間におけるアナログ映像信号の前段に位置する水平同期信号の立ち下りエッジ部分１００を用いてサンプル値ずれ率を算出する。なお、同図の（Ａ）において符号２００で示された信号は、カラーバースト信号であり、後述する第２の補正モード時に用いられる。
【００４７】
また、同図の（Ａ）では、水平同期信号の形状を見やすくするためにアナログ映像信号の波形を図示したが、実際に取り扱う信号はデジタル映像信号であることは言うまでもない。
【００４８】
図３の（Ｂ−１）に示したように、立ち下がりエッジ部分１００において、所定の信号値が閾値Ｖrefとしてあらかじめ設定されている。なお、ここでは、立ち下がりエッジ部分１００の振幅値の５０％である−２０ＩＲＥを閾値Ｖrefとするが、これに限ったものではなく、立ち下りエッジ１００の振幅値の範囲内であれば何れの値であってもよい。
【００４９】
サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、まず、閾値Ｖrefを跨ぐ２つのサンプル点ＰaおよびＰbを検出する。そして、検出したサンプル点Ｐa、Ｐbの各サンプル値Ｖa、Ｖbおよび閾値Ｖrefを用い、サンプル点Ｐaのサンプル値と閾値Ｖrefとのサンプル値ずれ率を算出する。
【００５０】
具体的には、Ｖa−Ｖref＝Δａ、Ｖref−Ｖｂ＝Δｂとすると、サンプル値ずれ率Δｙは、Δｙ＝Δａ／（Δａ＋Δｂ）であらわされる式によって算出される。このように、サンプル値ずれ率Δｙは、サンプル点Ｐaのサンプル値Ｖａと閾値Ｖrefとのずれ量（Δａ）を、サンプル点ＰaおよびＰbのサンプル値差（Δａ＋Δｂ）で規格化した値である。ただし、必ずしも規格化する必要はなく、Δｙ＝Δａとしてもよい。
【００５１】
そして、サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、立ち下がりエッジ部分１００において閾値Ｖrefを跨ぐ２つのサンプル点を検出する度に（すなわち、１水平期間ごとに）、サンプル値ずれ率Δｙを更新していく。
【００５２】
なお、ここでは、立ち下がりエッジ部分１００を用いてサンプル値ずれ率を算出する場合について説明したが、これに限ったものではなく、立ち上がりエッジ部分を用いてサンプル値ずれ率を算出してもよい。
【００５３】
つづいて、図３の（Ｂ−２）に示したように、サンプル値補正部１０ｇは、補正前のサンプル点におけるサンプル値およびサンプル値ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出する。
【００５４】
具体的には、互いに隣接する２つのサンプル点をそれぞれＰnおよびＰn+1とし、これらサンプル点Ｐn，Ｐn+1のサンプル値をそれぞれＶnおよびＶn+1とすると、サンプル点Ｐnの補正後のサンプル値Ｖは、Ｖ＝Ｖn＊（１−Δｙ）＋Ｖn+1＊Δｙであらわされる。
【００５５】
このように、第１の補正モードにおいてサンプル点補正部１０ｇは、隣接する２つのサンプル点に対して上記の公式を適用することにより、１水平期間におけるアナログ映像信号等の各サンプル点のサンプル値を順次補正していく。
【００５６】
なお、図３の（Ｂ−１）に示した場合には、閾値Ｖrefと立ち下がりエッジ部分１００との交点である基準点Ｐrefが、サンプル点Ｐaの補正後のサンプル点となり、閾値Ｖrefがサンプル点Ｐaの補正後のサンプル値となる。
【００５７】
また、ここでは、いわゆる線形補間によって各サンプル値を補正する場合について説明したが、これに限ったものではなく、他の補間方式、たとえばバイキュービック補間等を用いてサンプル値を補正してもよい。たとえば、バイキュービック補間を行う場合には、隣接する４つのサンプル点の各サンプル値およびサンプル値ずれ率Δｙを用いて補正後のサンプル点を算出すればよい。
【００５８】
また、以下では、各水平期間において閾値Ｖrefを跨ぐ２つのサンプル点を一様にＰaおよびＰbと呼ぶこととする。
【００５９】
ところで、上述した第１の補正モード（すなわち、サンプル値ずれ率Δｙに基づくサンプル値補正処理）には、サンプル値の補正精度が十分ではないという課題点があった。これは、サンプル値ずれ率Δｙを正確に算出することが困難であるためである。
【００６０】
以下では、かかる課題点について図４を用いて説明する。図４は、第１の補正モードの課題点を示す図である。なお、同図の（Ａ）にはアナログ映像信号の理想的な波形を、同図の（Ｂ）にはアナログ映像信号の実際の波形の一例を、それぞれ示している。
【００６１】
図４の（Ａ）に示したように、アナログ映像信号にノイズ等が混入していない理想的な状況であれば、ノイズ等の影響のない正確なサンプル値が得られるため、かかる正確なサンプル値を用いて算出されたサンプル値ずれ率も正確なものとなる。
【００６２】
しかし、図４の（Ｂ）に示したように、実際には、アナログ映像信号にはノイズ等が混入しているため、正確なサンプル値を得ることが困難であり、このようなサンプル値を用いて算出されたサンプル値ずれ率に対してもノイズが影響し不正確なものとなる。
【００６３】
したがって、このように不正確なサンプル値ずれ率を用いてサンプル値を補正したとしても、水平期間ごとのサンプル点のずれを十分に解消することができず、結果として、映像ノイズが発生してしまうこととなる。
【００６４】
また、ＡＤＣ１０ａの性能が１０ｂｉｔ（１０２４ＬＳＢの階調幅）である場合、ΔａおよびΔｂ（図３の（Ｂ−１）参照）の値は、通常０〜２０ＬＳＢ程度となるが、サンプル値ずれ率を求めるには分解能が小さく、また、上記のようなノイズ等の影響も受けるため正確なサンプル値ずれ率が得られ難い。
【００６５】
そこで、本実施例に係る映像信号処理装置１０では、サンプル値をより精度良く補正するために、ノイズ等の影響を受け難い時間軸方向のずれを示す位相ずれ率に基づいてサンプル値の補正を行う第２の補正モードを備えている。
【００６６】
そして、本実施例に係る映像信号処理装置１０では、通常時には、第２の補正モードを用いて補正後のサンプル値を精度良く算出しつつ、第２の補正モードの使用が困難な場合にのみ、代替モードとして第１の補正モードを利用することとした。以下では、図２に戻り、第２の補正モードについて説明する。
【００６７】
図２に示したように、第２の補正モードでは、位相シフト部１０ｈ，１０ｉ、位相角算出部１０ｊ、基準位相角決定部１０ｋ、位相ずれ率算出部１０ｌ、遅延部１０ｍおよびサンプル値補正部１０ｇが主に用いられる。
【００６８】
位相シフト部１０ｈは、図３の（Ａ）に示したカラーバースト信号２００（周波数３．５８ＭＨｚの正弦波）を基準として位相を９０度シフトさせることで、ＡＤＣ１０ａから出力されたサンプル値の余弦値（ｃｏｓθ）を取得する処理部である。
【００６９】
具体的には、位相シフト部１０ｈは、ＡＤＣ１０ａからサンプル点が入力されると、かかるサンプル点よりも位相が９０度ずれた位置でサンプリングされたサンプル点のサンプル値を余弦値（ｃｏｓθ）として取得する。また、位相シフト部１０ｈは、取得した余弦値を位相シフト部１０ｉおよび位相角算出部１０ｊへ出力する。なお、位相が９０度ずれた位置でサンプリングされたサンプル点は、カラーバースト信号２００の周波数およびサンプリング周波数から特定可能である。なお、ここではカラーバースト信号２００の振幅が一定であることを前提としているが、振幅が変動する場合であっても、位相が９０度ずれた位置でサンプリングされたサンプル点を特定することは可能である。
【００７０】
位相シフト部１０ｉは、位相シフト部１０ｈから出力された９０度位相シフト後のサンプル値（余弦値）に対して、カラーバースト信号２００の位相をさらに９０度シフトさせた場合の値である正弦値（ｓｉｎθ）を取得する処理部である。また、位相シフト部１０ｉは、位相シフト後のサンプル値（正弦値）を位相角算出部１０ｊへ出力する。
【００７１】
ここで、位相シフト部１０ｈ，１０ｉは、位相を９０度シフトさせる段階で、カラーバースト信号２００の周波数（３．５８ＭＨｚ）以外の周波数成分を除去する（言い換えれば、カラーバースト信号２００のみを通過させる）処理を行っている。
【００７２】
これにより、高周波成分等のノイズの影響が除去された余弦値（ｃｏｓθ）および正弦値（ｓｉｎθ）が得られるため、後述する位相角算出部１０ｊにおいて位相角を精度良く算出することが可能となる。なお、位相シフト部１０ｈ，１０ｉは、たとえば、内部に設けたＢＰＦ（Band Pass Filter）等によってカラーバースト信号２００以外の周波数成分を除去することができる。
【００７３】
位相角算出部１０ｊは、位相シフト部１０ｈから出力された余弦値（ｃｏｓθ）および位相シフト部１０ｉから出力された正弦値（ｓｉｎθ）を用いて各サンプル点の位相角（θ）を算出する処理部である。
【００７４】
具体的には、各サンプル点の位相角（θ）は、当該サンプル点の余弦値（ｃｏｓθ）および正弦値（ｓｉｎθ）を用い、θ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）であらわされる式によって求められる。また、位相角算出部１０ｊは、算出した位相角を位相ずれ率算出部１０ｌおよび切替判定部１０ｏへ出力する。
【００７５】
このように、位相角算出部１０ｊは、カラーバースト信号２００の周波数に基づいてサンプル点における余弦値および正弦値をそれぞれ取得するとともに、取得した余弦値および正弦値を用いてサンプル点における位相角を算出することとした。したがって、カラーバースト信号２００におけるサンプル点の位相角を正確に算出することができる。
【００７６】
なお、位相シフト部１０ｉから出力される正弦値は、実際には−ｓｉｎθであり、位相角算出部１０ｊは、位相シフト部１０ｉから入力された値の正負を反転させたうえで位相角を算出する。
【００７７】
ところで、ここでは、余弦値を取得するための位相シフト部および正弦値を取得するための位相シフト部をそれぞれ１つずつ設けた場合について説明したが、余弦値を取得するための位相シフト部および正弦値を取得するための位相シフト部をそれぞれ複数設けてもよい。
【００７８】
たとえば、カラーバースト信号２００の位相をそれぞれ９０度、９０＋３６０度、９０＋７２０度シフトさせる位相シフト部を設けるとともに、これらの位相シフト部から出力される余弦値の位相をさらに９０度シフトさせる位相シフト部をそれぞれ設ける。
【００７９】
そして、位相角算出部１０ｊは、余弦値を取得するための位相シフト部から出力された各余弦値の平均値と、正弦値を取得するための位相シフト部から出力された各正弦値の平均値とを用いて位相角を算出する。このようにすれば、位相角をより正確に算出することが可能となる。
【００８０】
また、位相角算出部１０ｊは、複数のサンプル値からカラーバースト信号２００の波形を推定し、推定したカラーバースト信号２００の波形から各サンプル点における位相角を求めることとしてもよい。
【００８１】
このように、位相角算出部１０ｊは、カラーバースト信号２００の周期性に基づき、カラーバースト信号２００におけるサンプル点のサンプル値から当該サンプル点の位相角を算出することで、カラーバースト信号２００におけるサンプル点の位相角を正確に算出することができる。
【００８２】
基準位相角決定部１０ｋは、サンプル値ずれ率算出部１０ｆから出力されたサンプル値ずれ率を用いて基準位相角を決定する処理部である。また、基準位相角決定部１０ｋは、決定した基準位相角を位相ずれ率算出部１０ｌへ渡す処理も併せて行う。
【００８３】
ここで、かかる基準位相角決定部１０ｋによる基準位相角決定処理について図５を用いて説明する。図５は、基準位相角決定処理の説明図である。なお、同図の（Ａ）には基準位相角決定処理の一例を、同図の（Ｂ）には基準位相角を更新する場合の動作例を、（Ｃ）には基準位相角決定処理の他の一例を、それぞれ示している。
【００８４】
図５の（Ａ）に示したように、基準位相角決定部１０ｋは、まず、サンプル値ずれ率Δｙ（＝Δａ／（Δａ＋Δｂ））が１となったとき（すなわち、Δｂ＝０となったとき）のサンプル点Ｐbを検出する（同図の（Ａ−１）参照）。
【００８５】
つづいて、基準位相角決定部１０ｋは、検出したサンプル点Ｐbを基準とし、かかるサンプル点Ｐbから固定時間Ｔ後にサンプリングされたカラーバースト信号２００のサンプル点を基準点として検出する（同図の（Ａ−２）参照）。たとえば、図５の（Ａ）に示した場合には、サンプル点Ｐcが基準点として検出されている。
【００８６】
ここで、固定時間Ｔは、サンプリング周期２７ＭＨｚを用い、１／２７ＭＨｚ×ｍであらわさる。すなわち、基準位相角決定部１０ｋは、検出したサンプル点Ｐbから（２７ＭＨｚ／ｍ）個後のサンプル点を基準点として検出する。
【００８７】
なお、「ｍ」は、所定の正の整数であり、カラーバースト信号２００のサンプル点が必ず基準点として検出されるように、立ち下がりエッジ部分１００からカラーバースト信号２００までの間隔（既知）に基づいて決定される。
【００８８】
つづいて、基準位相角決定部１０ｋは、検出したサンプル点Ｐcの位相角θcを基準位相角θrefとして決定する。なお、基準位相角決定部１０ｋは、サンプル点Ｐcの位相角θcを位相角算出部１０ｊから直接取得してもよいし、位相角算出部１０ｊによって算出された位相角を図示しない記憶部に記憶しておき、かかる記憶部から位相角θcを取得してもよい。
【００８９】
また、基準位相角決定部１０ｋは、サンプル値ずれ率Δｙが再度１となった場合に、基準位相角を再度算出して更新する。なお、基準位相角決定部１０ｋは、あらたに検出した基準点の位相角をそのまま基準位相角として決定してもよいが、前回決定した基準位相角を用いて補正したものをあらたな基準位相角として決定してもよい。
【００９０】
具体的には、図５の（Ｂ）に示したように、サンプル値ずれ率Δｙは、水平期間ごとに一定割合で変化していく。そして、基準位相角算出部１０ｋは、サンプル値ずれ率Δｙが再度１となった場合に、あらたに検出した基準点の位相角θc'を前回決定した基準位相角θrefで平均化した値をあらたな基準位相角θref'として決定する。すなわち、あらたな基準位相角θref'は、θref'＝（θref＋θc'）／２であらわされる式によって求められる。
【００９１】
このように、基準位相角決定部１０ｋは、アナログ映像信号に含まれる水平同期信号の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値（たとえば、閾値Ｖref）と水平同期信号における何れかのサンプル点（たとえば、サンプル点Ｐb）のサンプル値とが一致した場合に、当該サンプル点を基準としてカラーバースト信号２００における基準点を決定し、決定した基準点における位相角に基づいて基準位相角θrefを決定することとした。したがって、位相ずれ率Δｘを正確に算出することができる。
【００９２】
また、基準位相角決定部１０ｋは、所定の信号値（たとえば、閾値Ｖref）と水平同期信号における何れかのサンプル点（たとえば、サンプル点Ｐb）のサンプル値とが再度一致した場合に、あらたに決定された基準点の位相角を前回決定した基準位相角を用いて補正するとともに、補正後の位相角をあらたな基準位相角として決定することとしたため、より正確な基準位相角を得ることができる。
【００９３】
なお、ここでは、サンプル値ずれ率Δｙが１となったときのサンプル点Ｐbを基準点として検出することとしたが、これに限ったものではなく、サンプル値ずれ率Δｙが所定の値となったときの何れかのサンプル点を基準点として検出すればよい。
【００９４】
たとえば、基準位相角算出部１０ｋは、サンプル値ずれ率Δｙが１となったときのサンプル点Ｐaを基準点として検出してもよいし、サンプル値ずれ率Δｙが０となったときのサンプル点ＰaまたはＰbを基準点として検出してもよい。
【００９５】
また、図５の（Ａ）では、１つのサンプル点の位相角に基づいて基準位相角を決定する場合について説明したが、これに限ったものではなく、複数のサンプル点の位相角を用いて基準位相角を決定してもよい。
【００９６】
たとえば、図５の（Ｃ）に示したように、基準位相角決定部１０ｋは、同図の（Ａ）に示したサンプル点Ｐcの位相角θcに加え、サンプル点Ｐcに隣接する２つのサンプル点（ここでは、サンプル点ＰdおよびＰe）の位相角θd，θeを用いて基準位相角を算出してもよい。
【００９７】
かかる場合の基準位相角θrefは、たとえば、θref＝（θc＋θd＋θe）／３であらわされる式によって求められる。このように、複数のサンプル点の位相角を平均化することとすれば、基準位相角をより正確に求めることができる。
【００９８】
また、図５の（Ｂ）では、あらたに検出した基準点の位相角θc'と前回決定した基準位相角θrefとを単純に平均化することとしたが、これに限らず、重み付け等を行ってもよい。
【００９９】
図２に戻り、位相ずれ率算出部１０ｌについて説明する。位相ずれ率算出部１０ｌは、カラーバースト信号２００における２つのサンプル点の位相角および基準位相角決定部１０ｋから受け取った基準位相角θrefに基づいて位相ずれ率を算出する処理部である。
【０１００】
また、位相ずれ率算出部１０ｌは、算出した位相ずれ率をサンプル値補正部１０ｇへ渡す処理も併せて行う。なお、位相ずれ率とは、補正前のサンプル点の位相角と補正後のサンプル点の位相角とがどの程度ずれているかを示す値である。
【０１０１】
また、第２の補正モードにおいてサンプル値補正部１０ｇは、補正前のサンプル点におけるサンプル値および位相ずれ率算出部１０ｌから受け取った位相ずれ率に基づいて補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出する。
【０１０２】
ここで、位相ずれ率算出部１０ｌによる位相ずれ率算出処理および第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理について図６を用いて説明する。図６は、位相ずれ率算出処理および第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理の説明図である。なお、同図の（Ａ）には、位相ずれ率算出処理の一例を、同図の（Ｂ）には、第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理の一例を、それぞれ示している。
【０１０３】
図６の（Ａ）に示したように、位相ずれ率算出部１０ｌは、まず、基準位相角θrefを跨ぐ２つのサンプル点を検出する。同図の（Ａ）に示した場合には、サンプル点Ｐfおよびサンプル点Ｐgが検出されている。
【０１０４】
つづいて、位相ずれ率算出部１０ｌは、検出した２つのサンプル点Ｐf，Ｐgの位相角θf，θgおよび基準位相角θrefを用いて位相ずれ率を算出する。具体的には、θref−θf＝Δαとし、θg−θf＝Δβとすると、位相ずれ率Δｘは、Δｘ＝Δα／Δβであらわされる式によって算出される。
【０１０５】
そして、サンプル値補正部１０ｇは、図６の（Ｂ）に示したように、補正前のサンプル点におけるサンプル値および位相ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出する。
【０１０６】
具体的には、互いに隣接する２つのサンプル点をそれぞれＰnおよびＰn+1とし、これらサンプル点Ｐn，Ｐn+1のサンプル値をそれぞれＶnおよびＶn+1とすると、サンプル点Ｐnの補正後のサンプル値Ｖは、Ｖ＝Ｖn＊（１−Δｘ）＋Ｖn+1＊Δｘであらわされる。
【０１０７】
このように、第２の補正モードにおいてサンプル値補正部１０ｇは、隣接する２つのサンプル点に対して上記の公式を適用することにより、１水平期間における各サンプル点のサンプル値を順次補正していく。
【０１０８】
なお、図６の（Ａ）に示した場合には、サンプル点Ｐfおよびサンプル点Ｐgを結ぶ直線と基準位相角θrefとの交点である基準点Ｐrefが、サンプル点Ｐfの補正後のサンプル点となる。また、基準位相角θrefがサンプル点Ｐfの補正後のサンプル値となる。
【０１０９】
なお、ここでは、いわゆる線形補間によって各サンプル値を補正する場合について説明したが、第１の補正モードと同様、他の補間方式、たとえばバイキュービック補間等を用いてサンプル値を補正してもよい。たとえば、バイキュービック補間を行う場合には、隣接する４つのサンプル点の各サンプル値および位相ずれ率Δｘを用いて補正後のサンプル点を算出すればよい。
【０１１０】
また、ここでは、基準位相角θrefを跨ぐ２つのサンプル点を用いて位相ずれ率を算出することとしたが、これに限ったものではなく、カラーバースト信号２００のサンプル点であれば他のサンプル点であってもよい。
【０１１１】
たとえば、基準位相角θrefを内分点とする任意の２つのサンプル点であってもよいし、基準位相角θrefを外分点とする任意の２つのサンプル点であってもよい。また、かかる場合、サンプル点算出部１０ｇは、位相ずれ率算出処理において用いられた２つのサンプル点と同様の位置関係にある２つのサンプル点を用いて補正後のサンプル値Ｖを算出すればよい。
【０１１２】
このように、カラーバースト信号２００における２つのサンプル点の位相角および基準位相角に基づいて補正前のサンプル点と補正後のサンプル点との間の位相ずれ率Δｘを算出し、補正前のサンプル点におけるサンプル値および位相ずれ率Δｘを用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値Ｖを算出することとした。すなわち、ノイズ等の影響を受けない位相ずれ率に基づいてサンプル値を補正することとしたため、サンプル値をより精度良く補正することができる。
【０１１３】
なお、サンプル値補正部１０ｇは、サンプル値を補正すると、補正後のサンプル値をデコード処理部１０ｎへ出力する。
【０１１４】
図２へ戻り、遅延部１０ｍについて説明する。遅延部１０ｍは、ＡＤＣ１０ａから出力されたデジタル映像信号を一定時間遅延させたのち、サンプル値補正部１０ｇへ出力する回路である。
【０１１５】
すなわち、カラーバースト信号２００におけるサンプル点を用いて位相ずれ率を算出することとすると、カラーバースト信号２００よりも前段側に位置する信号部分についてはサンプル値の補正が間に合わない。このため、遅延部１０ｍを用いてサンプル点Ｐbからサンプル点Ｐcまでの時間以上（図５（Ａ）における固定時間Ｔ以上）デジタル映像信号を遅延させることで、カラーバースト信号２００におけるサンプル点を用いて算出された位相ずれ率を、デジタル映像信号の全域に亘って適用させることができる。
【０１１６】
なお、第１の補正モードにおいて用いられる遅延部１０ｄは、サンプル値ずれ率算出部１０ｆから出力されるサンプル値ずれ率と、遅延部１０ｍから出力されるデジタル映像信号との出力タイミングを合わせるために設けられている。
【０１１７】
デコード処理部１０ｎは、サンプル値補正部１０ｇから受け取った補正後のサンプル値を用いてＲＧＢ変換処理等のデコード処理を行う処理部である。
【０１１８】
切替判定部１０ｏは、第１の補正モードにおけるサンプル値補正処理または第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理への切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する処理部である。たとえば、切替判定部１０ｏは、位相角算出部１０ｊから受け取った各サンプル点の位相角に基づいて、モード切替を指示するか否かを判定する。
【０１１９】
ここで、かかる切替判定部１０ｏによる切替判定処理について図７を用いて説明する。図７は、切替判定処理の説明図である。なお、同図の（Ａ）には、第１の補正モードへの切替条件を、同図の（Ｂ）には、条件Ａ１に該当する場合の具体例を、同図の（Ｃ）には、条件Ａ２に該当する場合の具体例を、それぞれ示している。
【０１２０】
図７の（Ａ）に示したように、切替判定部１０ｏは、第１の補正モードへの切替条件に該当するか否かを判定し、該当する場合には、第１の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する。
【０１２１】
たとえば、切替判定部１０ｏは、隣接するサンプル点間の位相角差Δθがθsmall≦Δθ≦θlargeを満たさない状態が一定時間継続した場合に、第１の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する（同図の（Ａ）の条件Ａ１参照）。
【０１２２】
すなわち、同図の（Ｂ）に示したように、位相角差Δθが小さすぎる場合や（同図の（Ｂ−１）参照）、反対に大きすぎる場合には（同図の（Ｂ−２）参照）、位相ずれ率を正確に算出できない可能性が高い。したがって、このような場合には、第１の補正モードへ切り替え、サンプル値ずれ率に基づいて各サンプル値を補正する。
【０１２３】
なお、同図の（Ｂ−１）には、サンプル点Ｐhおよびサンプル点Ｐi間の位相角差Δθ（＝｜θh−θi｜）がθsmallよりも小さい場合を示している。また、同図の（Ｂ−２）には、サンプル点Ｐjおよびサンプル点Ｐk間の位相角差Δθ（＝｜θj−θk｜）がθlargeよりも大きい場合を示している。
【０１２４】
また、切替判定部１０ｏは、Δｂ（図３の（Ｂ）参照）≠０の状態が一定時間以上継続した場合にも、第１の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する（同図の（Ａ）の条件Ａ２参照）。
【０１２５】
すなわち、同図の（Ｃ）に示したように、ノイズ等の影響が大きくΔｂの変動が激しい場合や（同図の（Ｃ−１）参照）、サンプリング周波数とアナログ映像信号の周波数とが完全に一致した場合には（同図の（Ｃ−２）参照）、基準点（図５の（Ａ）に示した場合にはサンプル点Ｐc）を検出することができない。したがって、このような場合にも、第１の補正モードへ切り替え、サンプル値ずれ率に基づいて各サンプル値を補正する。
【０１２６】
このように、切替判定部１０ｏは、位相ずれ率Δｘに基づく補正処理（第２の補正モード）またはサンプル値ずれ率Δｙに基づく補正処理（第１の補正モード）への切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する。
【０１２７】
そして、サンプル値補正部１０ｇは、サンプル値ずれ率Δｙに基づく補正処理（第１の補正モード）へ切り替えるように切替判定部１０ｏから指示を受けた場合に、補正前のサンプル点におけるサンプル値およびサンプル値ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出することとした。したがって、第１の補正モードおよび第２の補正モードを状況に応じて使い分けることができる。
【０１２８】
また、切替判定部１０ｏは、隣接するサンプル点間の位相角差が所定の範囲外である場合に、サンプル値ずれ率Δｙに基づく補正処理（第１の補正モード）へ切り替えるようにサンプル値補正部１０ｇに対して指示することとした。
【０１２９】
同様に、切替判定部１０ｏは、アナログ映像信号に含まれる所定の信号部分の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値とサンプル値とが一定時間以上一致しなかった場合に、サンプル値ずれ率Δｙに基づく補正処理（第１の補正モード）へ切り替えるようにサンプル値補正部１０ｇに対して指示することとした。
【０１３０】
したがって、位相ずれ率の算出が困難な場合であっても、代替手段として第１の補正モードを利用してサンプル値の補正を行うことができる。
【０１３１】
なお、切替判定部１０ｏは、第１の補正モードへの切替条件に該当しなくなった場合には、第２の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する。
【０１３２】
ところで、本実施例に係る映像信号処理装置１０は、たとえば、複数の車載カメラによって撮影された映像を合成する映像合成システムの一部として用いることができる。以下では、複数の映像信号処理装置１０を含んだ映像合成システムの構成例について図８を用いて説明しておく。図８は、映像合成システムの構成を示すブロック図である。
【０１３３】
なお、同図には、映像合成システムの一例として、４台のカメラモジュールおよび各カメラモジュールに対応する４つの映像信号処理装置１０を含んだ映像合成システムの構成を示している。ただし、カメラモジュールや映像信号処理装置の個数は、これに限ったものではない。
【０１３４】
図８に示すように、映像合成システムは、４つのカメラモジュール２０ａ〜２０ｄと、各カメラモジュール２０ａ〜２０ｄにそれぞれ対応する４つの映像信号処理装置１０と、４画面合成部３０とを含んで構成される。
【０１３５】
このように、映像合成システムでは、従来の映像信号処理装置と比較して装置コストが低い本実施例に係る映像信号処理装置１０を含んで構成されるため、複数の映像信号処理装置１０を含んだとしても、システム全体としてのコストを低く抑えることができる。
【０１３６】
また、映像合成システムでは、１つの映像信号処理装置１０の発振器１０ｂの出力を他系統の映像信号処理装置１０のＡＤＣ１０ａにも併せて供給することとしている。すなわち、他系統の映像信号処理装置１０には、発振器１０ｂが不要となるように構成した。このため、複数系統間で１つの発振器１０ｂを共有させることができ、発振器１０ｂの絶対数を減らせる結果、装置コストをさらに低減することが可能となる。
【０１３７】
４画面合成部３０は、各映像信号処理装置１０から入力された映像信号を合成することで、自車両を上方から見下ろしたような俯瞰映像を生成する処理部である。また、４画面合成部３０は、生成した俯瞰映像をカーナビゲーション装置等の車載装置のディスプレイへ出力する。
【０１３８】
次に、映像信号処理装置１０の具体的動作について図９を用いて説明する。図９は、第２の補正モードにおいて映像信号処理装置１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、同図には、ＡＤＣ１０ａにアナログ映像信号が入力されてから、サンプル値補正部１０ｇが補正後のサンプル値をデコード処理部１０ｎへ出力するまでの処理手順について示している。
【０１３９】
図９に示したように、映像信号処理装置１０では、ＡＤＣ１０ａが、アナログ映像信号を固定のサンプリング周波数でサンプリングする（ステップＳ１０１）。また、映像信号処理装置１０では、位相シフト部１０ｈが、サンプル値の位相を９０°シフトさせて余弦値（ｃｏｓθ）を取得するとともに（ステップＳ１０２）、位相シフト部１０ｉが、サンプル値の位相をさらに９０°シフトさせて正弦値（ｓｉｎθ）を取得する（ステップＳ１０３）。
【０１４０】
つづいて、映像信号処理装置１０では、位相角算出部１０ｊが、各サンプル値の位相角を算出する（ステップＳ１０４）。具体的には、位相角算出部１０ｊは、位相シフト部１０ｈによって取得された余弦値（ｃｏｓθ）および位相シフト部１０ｉによって取得された正弦値（ｓｉｎθ）を用い、位相角θをθ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）であらわされる式によって算出する。
【０１４１】
つづいて、位相ずれ率算出部１０ｌは、位相角算出部１０ｊから出力された位相角θおよび基準位相角決定部１０ｋから出力された基準位相角θrefに基づいて位相ずれ率を算出する（ステップＳ１０５）。具体的には、位相ずれ率Δｘは、Δｘ＝Δα／Δβであらわされる式によって求められる（図６の（Ａ）参照）。
【０１４２】
そして、映像信号処理装置１０では、サンプル値補正部１０ｇが、位相ずれ率算出部１０ｌから出力された位相ずれ率を用い、遅延部１０ｍから出力された各サンプル点のサンプル値を補正し（ステップＳ１０６）、補正後のサンプル値をデコード処理部１０ｎへ出力して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。なお、補正後のサンプル値Ｖは、Ｖ＝Ｖn＊（１−Δｘ）＋Ｖn+1＊Δｘであらわされる式によって算出される。
【０１４３】
次に、切替判定部１０ｏによるモード切替判定処理の処理手順について図１０を用いて説明する。図１０は、モード切替判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１４４】
図１０に示したように、切替判定部１０ｏは、図７の（Ａ）に示した切替条件Ａ１またはＡ２に該当するか否かを判定する（ステップＳ２０１）。具体的には、切替判定部１０ｏは、隣接するサンプル点間の位相角差Δθがθsmall≦Δθ≦θlargeを満たさない状態が一定時間継続したか否かを判定する（条件Ａ１）。同様に、切替判定部１０ｏは、Δｂ（図３の（Ｂ）参照）≠０の状態が一定時間以上継続したか否かを判定する（条件Ａ２）。
【０１４５】
そして、切替判定部１０ｏは、切替条件Ａ１またはＡ２に該当すると判定すると（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、現在のモードが第２の補正モードであるか否かを判定し（ステップＳ２０２）、第２の補正モードであれば（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、第１の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する（ステップＳ２０３）。
【０１４６】
一方、切替判定部１０ｏは、切替条件Ａ１およびＡ２のいずれにも該当しないと判定した場合には（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、現在のモードが第１の補正モードであるか否かを判定し（ステップＳ２０４）、第１の補正モードであれば（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、第２の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する（ステップＳ２０５）。
【０１４７】
そして、ステップＳ２０３，Ｓ２０５の処理を終えたとき、あるいは、ステップＳ２０２において現在のモードが第２の補正モードではないとき（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、ステップＳ２０４において現在のモードが第１の補正モードではないとき（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、切替判定部１０ｏは、モード切替判定処理を終了する。
【０１４８】
上述してきたように、本実施例では、ＡＤＣが、固定の周波数で発振されるクロック信号に従ってアナログ映像信号をサンプリングし、位相角算出部が、ＡＤＣによってサンプリングされたサンプル値に基づき、アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分（カラーバースト信号２００）におけるサンプル点の位相角を算出し、サンプル値補正部が、位相角算出部によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいてサンプル値を補正することとした。
【０１４９】
したがって、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができる。
【０１５０】
なお、上述してきた実施例では、周期的信号部分として、カラーバースト信号２００を用いる場合について説明してきたが、これに限ったものではない。すなわち、カラーバースト信号２００以外の周期的信号部分がアナログ映像信号中に含まれていれば、かかる周期的信号部分を用いて同様の処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上のように、本発明に係る映像信号処理装置は、クロック信号をアナログ映像信号と同期させずに、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得たい場合に有用であり、特に、車載用の映像信号処理装置への適用に適している。
【符号の説明】
【０１５２】
１０ 映像信号処理装置
１０ａ ＡＤＣ
１０ｂ 発振器
１０ｃ ＬＰＦ
１０ｄ 遅延部
１０ｅ 同期分離部
１０ｆ サンプル値ずれ率算出部
１０ｇ サンプル値補正部
１０ｈ 位相シフト部
１０ｉ 位相シフト部
１０ｊ 位相角算出部
１０ｋ 基準位相角決定部
１０ｌ 位相ずれ率算出部
１０ｍ 遅延部
１０ｎ デコード処理部
１０ｏ 切替判定部
２０ａ〜２０ｄ カメラモジュール
３０ ４画面合成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換する映像信号処理装置に関し、特に、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができる映像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載カメラから入力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換したうえで、車載装置等のディスプレイへ出力する映像信号処理装置が知られている。
【０００３】
かかる映像信号処理装置では、ジッタ（信号の時間的なズレや揺らぎ）による画質劣化を防止するために、クロック信号をアナログ映像信号と位相同期させることで、アナログ映像信号を常に特定のタイミングでサンプリングすることとしている。
【０００４】
ここで、映像信号処理装置では、クロック信号をアナログ映像信号と位相同期させるための回路としてＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路が一般的に用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
かかるＰＬＬ回路は、入力されたアナログ映像信号に対してフィードバック制御を加えることによってアナログ映像信号と同期したクロック信号を出力する回路である。具体的には、ＰＬＬ回路は、位相比較器やループフィルタ、電圧制御発振器あるいは分周器といった部品を含んで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７３０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の映像信号処理装置には、装置コストが高いという問題があった。これは、クロック信号をアナログ映像信号と位相同期させるためのＰＬＬ回路が、高価で、かつ、設定に手間のかかる回路であるためである。
【０００８】
具体的には、ＰＬＬ回路は、上記のように多数の部品を含んで構成されるため高価である。また、ループフィルタとして使用されるローパスフィルタが、温度や電圧あるいは部品等による環境のばらつきやノイズの影響を受けやすいため、ローパスフィルタの定数設定に高度な専門知識を要する。
【０００９】
また、車両に対して複数の車載カメラを搭載する場合には、系統ごとにＰＬＬ回路を設ける必要があるため、装置コストの更なる増大を招くこととなる。特に、近年では、複数の車載カメラから入力された映像に基づいて自車両を上方から見下ろしたような俯瞰映像を生成する技術も開発されているが、装置コストの増大によって普及が妨げられるおそれがある。
【００１０】
これらのことから、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができる映像信号処理装置をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることが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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、アナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換する映像信号処理装置であって、固定の周波数で発振されるクロック信号に従って前記アナログ映像信号をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によってサンプリングされたサンプル値に基づき、前記アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を算出する位相角算出手段と、前記位相角算出手段によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいて前記サンプル値を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、サンプリング手段が、固定の周波数で発振されるクロック信号に従って前記アナログ映像信号をサンプリングし、位相角算出手段が、サンプリング手段によってサンプリングされたサンプル値に基づき、アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を算出し、補正手段が、位相角算出手段によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいてサンプル値を補正することとしたため、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明に係る映像信号処理手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、サンプル値ずれ率算出処理および第１の補正モードにおけるサンプル値補正処理の説明図である。
【図４】図４は、第１の補正モードの課題点を示す図である。
【図５】図５は、基準位相角決定処理の説明図である。
【図６】図６は、位相ずれ率算出処理および第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理の説明図である。
【図７】図７は、切替判定処理の説明図である。
【図８】図８は、映像合成システムの構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、第２の補正モードにおいて映像信号処理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、モード切替判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る映像信号処理装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る映像信号処理手法の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る映像信号処理手法を適用した映像信号処理装置についての実施例を図２〜図１０を用いて説明する。
【００１６】
まず、本発明に係る映像信号処理手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る映像信号処理手法の概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、アナログ映像信号の波形の一部を、同図の（Ｂ）には、本発明に係る映像信号処理手法の概要を、それぞれ示している。
【００１７】
本発明に係る映像信号処理手法では、クロック信号とアナログ映像信号との位相同期を行うことなく、固定の周波数で発振されるクロック信号に従ってアナログ映像信号をサンプリングすることとしている。これにより、ＰＬＬ回路が不要となるため、装置コストを抑えることができる。
【００１８】
ただし、単にクロック信号とアナログ映像信号との位相同期を行わないこととすると、サンプル点が水平期間ごとにずれ、水平方向のジッタが発生してしまう。このため、本発明に係る映像信号処理手法では、非同期にサンプリングされた各サンプル点のサンプル値を補正することで、あたかもアナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたかのようなサンプル値を得ることとした。
【００１９】
特に、本発明に係る映像信号処理手法では、アナログ映像信号に含まれる周期的信号部分に着目し、かかる周期的信号部分におけるサンプル点の位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいて補正後のサンプル値を算出する点に特徴を有する。
【００２０】
具体的には、図１の（Ａ）に示したように、アナログ映像信号には、周波数が既知の周期的信号部分が含まれている。たとえば、アナログ映像信号には、周波数３．５８ＭＨｚの正弦波であるカラーバースト信号が含まれている。
【００２１】
本発明に係る映像信号処理手法では、かかる周期的信号部分におけるサンプル点の位相角が基準位相角からどの程度ずれているかを示す位相ずれ率を算出し、算出した位相ずれ率に基づいて補正後の各サンプル点のサンプル値をそれぞれ算出していく。
【００２２】
まず、図１の（Ｂ−１）に示したように、本発明に係る映像信号処理手法では、周期的信号部分における各サンプル点の位相角を算出する。具体的には、周期的信号部分の周波数が既知であることを利用し、各サンプル点のサンプル値からかかるサンプル点の余弦値（ｃｏｓθ）および正弦値（ｓｉｎθ）を取得する。そして、これら余弦値および正弦値からかかるサンプル点の位相角（θ）を三角関数により算出する。
【００２３】
なお、本発明に係る映像信号処理手法では、あるサンプル点のサンプル値が入力された場合に、周期的信号部分の周波数を基準として位相を所定角度（たとえば、９０度）シフトさせ、かかるサンプル点から位相が所定角度ずれた位置でサンプリングされたサンプル点のサンプル値を余弦値として取得することとしている。
【００２４】
このとき、本発明に係る映像信号処理手法では、周期的信号部分におけるサンプル点を正確に取り出すために、位相をシフトさせる段階で高周波成分等のノイズを除去する処理を行っている。これにより、周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を精度良く算出することが可能となる。
【００２５】
つづいて、本発明に係る映像信号処理手法では、算出した位相角を用いて位相ずれ率Δｘを算出する。たとえば、位相ずれ率Δｘは、所定の基準位相角θrefを跨ぐ２つのサンプル点Ｐ1，Ｐ2の位相角θ1，θ2および基準位相角θrefを用い、Δｘ＝（θref−θ1）／（θ2−θ1）であらわされる式によって求められる。
【００２６】
なお、かかる場合の基準位相角θrefは、サンプル点Ｐ1の補正後の位相角に相当するものであり、上記で求めた位相ずれ率Δｘは、サンプル点Ｐ1についての補正前の位相角と補正後の位相角とのずれ率をあらわしている。ここで、補正前のサンプル点と補正後のサンプル点とのずれは各サンプル点において一定である。したがって、位相ずれ率Δｘは、サンプル点Ｐ1以外の全てのサンプル点についても同様に成立する。
【００２７】
つづいて、図１の（Ｂ−２）に示したように、本発明に係る映像信号処理手法では、補正前のサンプル点のサンプル値および位相ずれ率Δｘを用いた補間処理によって補正後のサンプル点のサンプル値を算出する。
【００２８】
具体的には、互いに隣接する２つのサンプル点をそれぞれＰn、Ｐn+1とし、各サンプル点Ｐn，Ｐn+1のサンプル値をそれぞれＶn，Ｖn+1とすると、サンプル点Ｐnの補正後のサンプル値Ｖは、Ｖ＝Ｖn＊（１−Δｘ）＋Ｖn+1＊Δｘであらわされる。
【００２９】
このように、本発明に係る映像信号処理手法では、固定の周波数で発振されるクロック信号に従ってアナログ映像信号をサンプリングし、サンプリングされたサンプル値に基づき、アナログ映像信号の周期的信号部分における各サンプル点の位相角を算出し、算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいてサンプル値を補正することとした。したがって、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができる。
【００３０】
特に、本発明に係る映像信号処理手法では、ノイズの影響を受け難い時間軸方向におけるサンプル点のずれを見るために、周波数が既知である周期的信号部分に着目した。すなわち、本発明に係る映像信号処理手法では、非同期にサンプリングされたサンプル点の位相角が基準位相角からどの程度ずれているかを特定することとしたため、補正後のサンプル値をより正確に算出することができる。
【００３１】
以下では、本発明に係る映像信号処理手法についての実施例を詳細に説明する。なお、以下では、車載カメラから入力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換したうえで、車載装置等のディスプレイへ出力する映像信号処理装置を例に挙げて説明する。
【実施例】
【００３２】
まず、本実施例に係る映像信号処理装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施例に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。なお、同図では、映像信号処理装置の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００３３】
同図に示すように、映像信号処理装置１０は、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）１０ａと、発振器１０ｂと、ＬＰＦ（Low Pass Filer）１０ｃと、遅延部１０ｄと、同期分離部１０ｅと、サンプル値ずれ率算出部１０ｆと、サンプル値補正部１０ｇとを備えている。また、映像信号処理装置１０は、位相シフト部１０ｈ，１０ｉと、位相角算出部１０ｊと、基準位相角決定部１０ｋと、位相ずれ率算出部１０ｌと、遅延部１０ｍと、デコード処理部１０ｎと、切替判定部１０ｏとを備えている。
【００３４】
ここで、映像信号処理装置１０は、ＬＰＦ１０ｃ、遅延部１０ｄ、同期分離部１０ｅ、サンプル値ずれ率算出部１０ｆおよびサンプル値補正部１０ｇを主に用いてサンプル値を補正する「第１の補正モード」と、位相シフト部１０ｈ，１０ｉ、位相角算出部１０ｊ、基準位相角決定部１０ｋ、位相ずれ率算出部１０ｌ、遅延部１０ｍおよびサンプル値補正部１０ｇを主に用いてサンプル値を補正する「第２の補正モード」とを有する。
【００３５】
以下では、まず、第１の補正モードについて説明する。ＡＤＣ１０ａは、アナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換する回路である。具体的には、ＡＤＣ１０ａは、車載カメラから入力されたアナログ映像信号を発振器１０ｂからのクロック信号に従ってサンプリングする。また、ＡＤＣ１０ａは、サンプリングによって得られたデジタル映像信号（サンプル値）をＬＰＦ１０ｃ、位相シフト部１０ｈおよび遅延部１０ｍへ出力する。
【００３６】
発振器１０ｂは、クロック信号を発振する水晶発振器である。クロック信号とは、ＡＤＣ１０ａによるアナログ映像信号のサンプリングのタイミングを規定する信号である。ここで、発振器１０ｂのサンプリング周波数はアナログ映像信号に依らず一定である。したがって、本実施例においてＡＤＣ１０ａは、アナログ映像信号を非同期でサンプリングすることとなる。
【００３７】
なお、本実施例では、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）やＰＡＬ（Phase Alternating Line）等の規格に準じてサンプリング周波数を２７ＭＨｚとする。ただし、これに限ったものではなく、１３．５ＭＨｚや２７ＭＨｚ（水平同期の８５８倍または１７１６倍）の他、サブキャリアの４倍や８倍などの周波数をサンプリング周波数として用いてもよい。
【００３８】
ＬＰＦ１０ｃは、ＡＤＣ１０ａから出力されるデジタル映像信号（サンプル値）のうち、低域周波数成分のみを通過させるフィルタである。具体的には、ＬＰＦ１０ｃは、同期分離に不要なカラーサブキャリア信号などの信号やノイズ成分を除去する。また、ＬＰＦ１０ｃを通過したデジタル映像信号は、遅延部１０ｄへ出力される。
【００３９】
遅延部１０ｄは、ＬＰＦ１０ｃから出力されたデジタル映像信号を一定時間遅延させたのち、同期分離部１０ｅへ出力する回路である。なお、かかる遅延部１０ｄは、第２の補正モードに併せて設けられたものであり、映像信号処理装置１０が第２の補正モードを有さない場合には不要となる。
【００４０】
同期分離部１０ｅは、遅延部１０ｄから出力されたデジタル映像信号から水平同期信号および垂直同期信号を分離し、分離した水平同期信号および垂直同期信号をサンプル値ずれ率算出部１０ｆへ出力する回路である。具体的には、同期分離部１０ｅは、所定の閾値を基準としたレベル判定を行い、振幅が所定の閾値を下回る信号部分を水平同期信号および垂直同期信号として分離する。
【００４１】
サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、所定の閾値と、かかる閾値に隣接するサンプル点とのサンプル値のずれ率（以下、「サンプル値ずれ率」と記載する）を算出する処理部である。また、サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、算出したサンプル値ずれ率をサンプル値補正部１０ｇおよび基準位相角決定部１０ｋへ出力する処理も併せて行う。
【００４２】
サンプル値補正部１０ｇは、第１の補正モードにおいて、サンプル値ずれ率算出部１０ｆから受け取ったサンプル値ずれ率に基づき、遅延部１０ｍから出力される各サンプル値を補正したうえで、補正後のサンプル値をデコード処理部１０ｎへ出力する処理部である。
【００４３】
なお、サンプル値補正部１０ｇは、第２の補正モード時には、位相ずれ率算出部１０ｌから受け取った位相ずれ率に基づいてサンプル値の補正を行うが、かかる点については後述する。
【００４４】
ここで、サンプル値ずれ率算出部１０ｆによるサンプル値ずれ率算出処理およびサンプル値補正部１０ｇによる第１の補正モード時におけるサンプル値補正処理について図３を用いて具体的に説明する。図３は、サンプル値ずれ率算出処理および第１の補正モード時におけるサンプル値補正処理の説明図である。
【００４５】
なお、同図の（Ａ）にはアナログ映像信号の波形を、同図の（Ｂ）における（Ｂ−１）にはサンプル値ずれ率算出処理の説明図を、同図の（Ｂ）における（Ｂ−２）には第１の補正モード時におけるサンプル値補正処理の説明図を、それぞれ示している。
【００４６】
図３の（Ａ）に示したように、サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、１水平期間におけるアナログ映像信号の前段に位置する水平同期信号の立ち下りエッジ部分１００を用いてサンプル値ずれ率を算出する。なお、同図の（Ａ）において符号２００で示された信号は、カラーバースト信号であり、後述する第２の補正モード時に用いられる。
【００４７】
また、同図の（Ａ）では、水平同期信号の形状を見やすくするためにアナログ映像信号の波形を図示したが、実際に取り扱う信号はデジタル映像信号であることは言うまでもない。
【００４８】
図３の（Ｂ−１）に示したように、立ち下がりエッジ部分１００において、所定の信号値が閾値Ｖrefとしてあらかじめ設定されている。なお、ここでは、立ち下がりエッジ部分１００の振幅値の５０％である−２０ＩＲＥを閾値Ｖrefとするが、これに限ったものではなく、立ち下りエッジ１００の振幅値の範囲内であれば何れの値であってもよい。
【００４９】
サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、まず、閾値Ｖrefを跨ぐ２つのサンプル点ＰaおよびＰbを検出する。そして、検出したサンプル点Ｐa、Ｐbの各サンプル値Ｖa、Ｖbおよび閾値Ｖrefを用い、サンプル点Ｐaのサンプル値と閾値Ｖrefとのサンプル値ずれ率を算出する。
【００５０】
具体的には、Ｖa−Ｖref＝Δａ、Ｖref−Ｖｂ＝Δｂとすると、サンプル値ずれ率Δｙは、Δｙ＝Δａ／（Δａ＋Δｂ）であらわされる式によって算出される。このように、サンプル値ずれ率Δｙは、サンプル点Ｐaのサンプル値Ｖａと閾値Ｖrefとのずれ量（Δａ）を、サンプル点ＰaおよびＰbのサンプル値差（Δａ＋Δｂ）で規格化した値である。ただし、必ずしも規格化する必要はなく、Δｙ＝Δａとしてもよい。
【００５１】
そして、サンプル値ずれ率算出部１０ｆは、立ち下がりエッジ部分１００において閾値Ｖrefを跨ぐ２つのサンプル点を検出する度に（すなわち、１水平期間ごとに）、サンプル値ずれ率Δｙを更新していく。
【００５２】
なお、ここでは、立ち下がりエッジ部分１００を用いてサンプル値ずれ率を算出する場合について説明したが、これに限ったものではなく、立ち上がりエッジ部分を用いてサンプル値ずれ率を算出してもよい。
【００５３】
つづいて、図３の（Ｂ−２）に示したように、サンプル値補正部１０ｇは、補正前のサンプル点におけるサンプル値およびサンプル値ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出する。
【００５４】
具体的には、互いに隣接する２つのサンプル点をそれぞれＰnおよびＰn+1とし、これらサンプル点Ｐn，Ｐn+1のサンプル値をそれぞれＶnおよびＶn+1とすると、サンプル点Ｐnの補正後のサンプル値Ｖは、Ｖ＝Ｖn＊（１−Δｙ）＋Ｖn+1＊Δｙであらわされる。
【００５５】
このように、第１の補正モードにおいてサンプル点補正部１０ｇは、隣接する２つのサンプル点に対して上記の公式を適用することにより、１水平期間におけるアナログ映像信号等の各サンプル点のサンプル値を順次補正していく。
【００５６】
なお、図３の（Ｂ−１）に示した場合には、閾値Ｖrefと立ち下がりエッジ部分１００との交点である基準点Ｐrefが、サンプル点Ｐaの補正後のサンプル点となり、閾値Ｖrefがサンプル点Ｐaの補正後のサンプル値となる。
【００５７】
また、ここでは、いわゆる線形補間によって各サンプル値を補正する場合について説明したが、これに限ったものではなく、他の補間方式、たとえばバイキュービック補間等を用いてサンプル値を補正してもよい。たとえば、バイキュービック補間を行う場合には、隣接する４つのサンプル点の各サンプル値およびサンプル値ずれ率Δｙを用いて補正後のサンプル点を算出すればよい。
【００５８】
また、以下では、各水平期間において閾値Ｖrefを跨ぐ２つのサンプル点を一様にＰaおよびＰbと呼ぶこととする。
【００５９】
ところで、上述した第１の補正モード（すなわち、サンプル値ずれ率Δｙに基づくサンプル値補正処理）には、サンプル値の補正精度が十分ではないという課題点があった。これは、サンプル値ずれ率Δｙを正確に算出することが困難であるためである。
【００６０】
以下では、かかる課題点について図４を用いて説明する。図４は、第１の補正モードの課題点を示す図である。なお、同図の（Ａ）にはアナログ映像信号の理想的な波形を、同図の（Ｂ）にはアナログ映像信号の実際の波形の一例を、それぞれ示している。
【００６１】
図４の（Ａ）に示したように、アナログ映像信号にノイズ等が混入していない理想的な状況であれば、ノイズ等の影響のない正確なサンプル値が得られるため、かかる正確なサンプル値を用いて算出されたサンプル値ずれ率も正確なものとなる。
【００６２】
しかし、図４の（Ｂ）に示したように、実際には、アナログ映像信号にはノイズ等が混入しているため、正確なサンプル値を得ることが困難であり、このようなサンプル値を用いて算出されたサンプル値ずれ率に対してもノイズが影響し不正確なものとなる。
【００６３】
したがって、このように不正確なサンプル値ずれ率を用いてサンプル値を補正したとしても、水平期間ごとのサンプル点のずれを十分に解消することができず、結果として、映像ノイズが発生してしまうこととなる。
【００６４】
また、ＡＤＣ１０ａの性能が１０ｂｉｔ（１０２４ＬＳＢの階調幅）である場合、ΔａおよびΔｂ（図３の（Ｂ−１）参照）の値は、通常０〜２０ＬＳＢ程度となるが、サンプル値ずれ率を求めるには分解能が小さく、また、上記のようなノイズ等の影響も受けるため正確なサンプル値ずれ率が得られ難い。
【００６５】
そこで、本実施例に係る映像信号処理装置１０では、サンプル値をより精度良く補正するために、ノイズ等の影響を受け難い時間軸方向のずれを示す位相ずれ率に基づいてサンプル値の補正を行う第２の補正モードを備えている。
【００６６】
そして、本実施例に係る映像信号処理装置１０では、通常時には、第２の補正モードを用いて補正後のサンプル値を精度良く算出しつつ、第２の補正モードの使用が困難な場合にのみ、代替モードとして第１の補正モードを利用することとした。以下では、図２に戻り、第２の補正モードについて説明する。
【００６７】
図２に示したように、第２の補正モードでは、位相シフト部１０ｈ，１０ｉ、位相角算出部１０ｊ、基準位相角決定部１０ｋ、位相ずれ率算出部１０ｌ、遅延部１０ｍおよびサンプル値補正部１０ｇが主に用いられる。
【００６８】
位相シフト部１０ｈは、図３の（Ａ）に示したカラーバースト信号２００（周波数３．５８ＭＨｚの正弦波）を基準として位相を９０度シフトさせることで、ＡＤＣ１０ａから出力されたサンプル値の余弦値（ｃｏｓθ）を取得する処理部である。
【００６９】
具体的には、位相シフト部１０ｈは、ＡＤＣ１０ａからサンプル点が入力されると、かかるサンプル点よりも位相が９０度ずれた位置でサンプリングされたサンプル点のサンプル値を余弦値（ｃｏｓθ）として取得する。また、位相シフト部１０ｈは、取得した余弦値を位相シフト部１０ｉおよび位相角算出部１０ｊへ出力する。なお、位相が９０度ずれた位置でサンプリングされたサンプル点は、カラーバースト信号２００の周波数およびサンプリング周波数から特定可能である。なお、ここではカラーバースト信号２００の振幅が一定であることを前提としているが、振幅が変動する場合であっても、位相が９０度ずれた位置でサンプリングされたサンプル点を特定することは可能である。
【００７０】
位相シフト部１０ｉは、位相シフト部１０ｈから出力された９０度位相シフト後のサンプル値（余弦値）に対して、カラーバースト信号２００の位相をさらに９０度シフトさせた場合の値である正弦値（ｓｉｎθ）を取得する処理部である。また、位相シフト部１０ｉは、位相シフト後のサンプル値（正弦値）を位相角算出部１０ｊへ出力する。
【００７１】
ここで、位相シフト部１０ｈ，１０ｉは、位相を９０度シフトさせる段階で、カラーバースト信号２００の周波数（３．５８ＭＨｚ）以外の周波数成分を除去する（言い換えれば、カラーバースト信号２００のみを通過させる）処理を行っている。
【００７２】
これにより、高周波成分等のノイズの影響が除去された余弦値（ｃｏｓθ）および正弦値（ｓｉｎθ）が得られるため、後述する位相角算出部１０ｊにおいて位相角を精度良く算出することが可能となる。なお、位相シフト部１０ｈ，１０ｉは、たとえば、内部に設けたＢＰＦ（Band Pass Filter）等によってカラーバースト信号２００以外の周波数成分を除去することができる。
【００７３】
位相角算出部１０ｊは、位相シフト部１０ｈから出力された余弦値（ｃｏｓθ）および位相シフト部１０ｉから出力された正弦値（ｓｉｎθ）を用いて各サンプル点の位相角（θ）を算出する処理部である。
【００７４】
具体的には、各サンプル点の位相角（θ）は、当該サンプル点の余弦値（ｃｏｓθ）および正弦値（ｓｉｎθ）を用い、θ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）であらわされる式によって求められる。また、位相角算出部１０ｊは、算出した位相角を位相ずれ率算出部１０ｌおよび切替判定部１０ｏへ出力する。
【００７５】
このように、位相角算出部１０ｊは、カラーバースト信号２００の周波数に基づいてサンプル点における余弦値および正弦値をそれぞれ取得するとともに、取得した余弦値および正弦値を用いてサンプル点における位相角を算出することとした。したがって、カラーバースト信号２００におけるサンプル点の位相角を正確に算出することができる。
【００７６】
なお、位相シフト部１０ｉから出力される正弦値は、実際には−ｓｉｎθであり、位相角算出部１０ｊは、位相シフト部１０ｉから入力された値の正負を反転させたうえで位相角を算出する。
【００７７】
ところで、ここでは、余弦値を取得するための位相シフト部および正弦値を取得するための位相シフト部をそれぞれ１つずつ設けた場合について説明したが、余弦値を取得するための位相シフト部および正弦値を取得するための位相シフト部をそれぞれ複数設けてもよい。
【００７８】
たとえば、カラーバースト信号２００の位相をそれぞれ９０度、９０＋３６０度、９０＋７２０度シフトさせる位相シフト部を設けるとともに、これらの位相シフト部から出力される余弦値の位相をさらに９０度シフトさせる位相シフト部をそれぞれ設ける。
【００７９】
そして、位相角算出部１０ｊは、余弦値を取得するための位相シフト部から出力された各余弦値の平均値と、正弦値を取得するための位相シフト部から出力された各正弦値の平均値とを用いて位相角を算出する。このようにすれば、位相角をより正確に算出することが可能となる。
【００８０】
また、位相角算出部１０ｊは、複数のサンプル値からカラーバースト信号２００の波形を推定し、推定したカラーバースト信号２００の波形から各サンプル点における位相角を求めることとしてもよい。
【００８１】
このように、位相角算出部１０ｊは、カラーバースト信号２００の周期性に基づき、カラーバースト信号２００におけるサンプル点のサンプル値から当該サンプル点の位相角を算出することで、カラーバースト信号２００におけるサンプル点の位相角を正確に算出することができる。
【００８２】
基準位相角決定部１０ｋは、サンプル値ずれ率算出部１０ｆから出力されたサンプル値ずれ率を用いて基準位相角を決定する処理部である。また、基準位相角決定部１０ｋは、決定した基準位相角を位相ずれ率算出部１０ｌへ渡す処理も併せて行う。
【００８３】
ここで、かかる基準位相角決定部１０ｋによる基準位相角決定処理について図５を用いて説明する。図５は、基準位相角決定処理の説明図である。なお、同図の（Ａ）には基準位相角決定処理の一例を、同図の（Ｂ）には基準位相角を更新する場合の動作例を、（Ｃ）には基準位相角決定処理の他の一例を、それぞれ示している。
【００８４】
図５の（Ａ）に示したように、基準位相角決定部１０ｋは、まず、サンプル値ずれ率Δｙ（＝Δａ／（Δａ＋Δｂ））が１となったとき（すなわち、Δｂ＝０となったとき）のサンプル点Ｐbを検出する（同図の（Ａ−１）参照）。
【００８５】
つづいて、基準位相角決定部１０ｋは、検出したサンプル点Ｐbを基準とし、かかるサンプル点Ｐbから固定時間Ｔ後にサンプリングされたカラーバースト信号２００のサンプル点を基準点として検出する（同図の（Ａ−２）参照）。たとえば、図５の（Ａ）に示した場合には、サンプル点Ｐcが基準点として検出されている。
【００８６】
ここで、固定時間Ｔは、サンプリング周期２７ＭＨｚを用い、１／２７ＭＨｚ×ｍであらわさる。すなわち、基準位相角決定部１０ｋは、検出したサンプル点Ｐbから（２７ＭＨｚ／ｍ）個後のサンプル点を基準点として検出する。
【００８７】
なお、「ｍ」は、所定の正の整数であり、カラーバースト信号２００のサンプル点が必ず基準点として検出されるように、立ち下がりエッジ部分１００からカラーバースト信号２００までの間隔（既知）に基づいて決定される。
【００８８】
つづいて、基準位相角決定部１０ｋは、検出したサンプル点Ｐcの位相角θcを基準位相角θrefとして決定する。なお、基準位相角決定部１０ｋは、サンプル点Ｐcの位相角θcを位相角算出部１０ｊから直接取得してもよいし、位相角算出部１０ｊによって算出された位相角を図示しない記憶部に記憶しておき、かかる記憶部から位相角θcを取得してもよい。
【００８９】
また、基準位相角決定部１０ｋは、サンプル値ずれ率Δｙが再度１となった場合に、基準位相角を再度算出して更新する。なお、基準位相角決定部１０ｋは、あらたに検出した基準点の位相角をそのまま基準位相角として決定してもよいが、前回決定した基準位相角を用いて補正したものをあらたな基準位相角として決定してもよい。
【００９０】
具体的には、図５の（Ｂ）に示したように、サンプル値ずれ率Δｙは、水平期間ごとに一定割合で変化していく。そして、基準位相角算出部１０ｋは、サンプル値ずれ率Δｙが再度１となった場合に、あらたに検出した基準点の位相角θc'を前回決定した基準位相角θrefで平均化した値をあらたな基準位相角θref'として決定する。すなわち、あらたな基準位相角θref'は、θref'＝（θref＋θc'）／２であらわされる式によって求められる。
【００９１】
このように、基準位相角決定部１０ｋは、アナログ映像信号に含まれる水平同期信号の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値（たとえば、閾値Ｖref）と水平同期信号における何れかのサンプル点（たとえば、サンプル点Ｐb）のサンプル値とが一致した場合に、当該サンプル点を基準としてカラーバースト信号２００における基準点を決定し、決定した基準点における位相角に基づいて基準位相角θrefを決定することとした。したがって、位相ずれ率Δｘを正確に算出することができる。
【００９２】
また、基準位相角決定部１０ｋは、所定の信号値（たとえば、閾値Ｖref）と水平同期信号における何れかのサンプル点（たとえば、サンプル点Ｐb）のサンプル値とが再度一致した場合に、あらたに決定された基準点の位相角を前回決定した基準位相角を用いて補正するとともに、補正後の位相角をあらたな基準位相角として決定することとしたため、より正確な基準位相角を得ることができる。
【００９３】
なお、ここでは、サンプル値ずれ率Δｙが１となったときのサンプル点Ｐbを基準点として検出することとしたが、これに限ったものではなく、サンプル値ずれ率Δｙが所定の値となったときの何れかのサンプル点を基準点として検出すればよい。
【００９４】
たとえば、基準位相角算出部１０ｋは、サンプル値ずれ率Δｙが１となったときのサンプル点Ｐaを基準点として検出してもよいし、サンプル値ずれ率Δｙが０となったときのサンプル点ＰaまたはＰbを基準点として検出してもよい。
【００９５】
また、図５の（Ａ）では、１つのサンプル点の位相角に基づいて基準位相角を決定する場合について説明したが、これに限ったものではなく、複数のサンプル点の位相角を用いて基準位相角を決定してもよい。
【００９６】
たとえば、図５の（Ｃ）に示したように、基準位相角決定部１０ｋは、同図の（Ａ）に示したサンプル点Ｐcの位相角θcに加え、サンプル点Ｐcに隣接する２つのサンプル点（ここでは、サンプル点ＰdおよびＰe）の位相角θd，θeを用いて基準位相角を算出してもよい。
【００９７】
かかる場合の基準位相角θrefは、たとえば、θref＝（θc＋θd＋θe）／３であらわされる式によって求められる。このように、複数のサンプル点の位相角を平均化することとすれば、基準位相角をより正確に求めることができる。
【００９８】
また、図５の（Ｂ）では、あらたに検出した基準点の位相角θc'と前回決定した基準位相角θrefとを単純に平均化することとしたが、これに限らず、重み付け等を行ってもよい。
【００９９】
図２に戻り、位相ずれ率算出部１０ｌについて説明する。位相ずれ率算出部１０ｌは、カラーバースト信号２００における２つのサンプル点の位相角および基準位相角決定部１０ｋから受け取った基準位相角θrefに基づいて位相ずれ率を算出する処理部である。
【０１００】
また、位相ずれ率算出部１０ｌは、算出した位相ずれ率をサンプル値補正部１０ｇへ渡す処理も併せて行う。なお、位相ずれ率とは、補正前のサンプル点の位相角と補正後のサンプル点の位相角とがどの程度ずれているかを示す値である。
【０１０１】
また、第２の補正モードにおいてサンプル値補正部１０ｇは、補正前のサンプル点におけるサンプル値および位相ずれ率算出部１０ｌから受け取った位相ずれ率に基づいて補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出する。
【０１０２】
ここで、位相ずれ率算出部１０ｌによる位相ずれ率算出処理および第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理について図６を用いて説明する。図６は、位相ずれ率算出処理および第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理の説明図である。なお、同図の（Ａ）には、位相ずれ率算出処理の一例を、同図の（Ｂ）には、第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理の一例を、それぞれ示している。
【０１０３】
図６の（Ａ）に示したように、位相ずれ率算出部１０ｌは、まず、基準位相角θrefを跨ぐ２つのサンプル点を検出する。同図の（Ａ）に示した場合には、サンプル点Ｐfおよびサンプル点Ｐgが検出されている。
【０１０４】
つづいて、位相ずれ率算出部１０ｌは、検出した２つのサンプル点Ｐf，Ｐgの位相角θf，θgおよび基準位相角θrefを用いて位相ずれ率を算出する。具体的には、θref−θf＝Δαとし、θg−θf＝Δβとすると、位相ずれ率Δｘは、Δｘ＝Δα／Δβであらわされる式によって算出される。
【０１０５】
そして、サンプル値補正部１０ｇは、図６の（Ｂ）に示したように、補正前のサンプル点におけるサンプル値および位相ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出する。
【０１０６】
具体的には、互いに隣接する２つのサンプル点をそれぞれＰnおよびＰn+1とし、これらサンプル点Ｐn，Ｐn+1のサンプル値をそれぞれＶnおよびＶn+1とすると、サンプル点Ｐnの補正後のサンプル値Ｖは、Ｖ＝Ｖn＊（１−Δｘ）＋Ｖn+1＊Δｘであらわされる。
【０１０７】
このように、第２の補正モードにおいてサンプル値補正部１０ｇは、隣接する２つのサンプル点に対して上記の公式を適用することにより、１水平期間における各サンプル点のサンプル値を順次補正していく。
【０１０８】
なお、図６の（Ａ）に示した場合には、サンプル点Ｐfおよびサンプル点Ｐgを結ぶ直線と基準位相角θrefとの交点である基準点Ｐrefが、サンプル点Ｐfの補正後のサンプル点となる。また、基準位相角θrefがサンプル点Ｐfの補正後のサンプル値となる。
【０１０９】
なお、ここでは、いわゆる線形補間によって各サンプル値を補正する場合について説明したが、第１の補正モードと同様、他の補間方式、たとえばバイキュービック補間等を用いてサンプル値を補正してもよい。たとえば、バイキュービック補間を行う場合には、隣接する４つのサンプル点の各サンプル値および位相ずれ率Δｘを用いて補正後のサンプル点を算出すればよい。
【０１１０】
また、ここでは、基準位相角θrefを跨ぐ２つのサンプル点を用いて位相ずれ率を算出することとしたが、これに限ったものではなく、カラーバースト信号２００のサンプル点であれば他のサンプル点であってもよい。
【０１１１】
たとえば、基準位相角θrefを内分点とする任意の２つのサンプル点であってもよいし、基準位相角θrefを外分点とする任意の２つのサンプル点であってもよい。また、かかる場合、サンプル点算出部１０ｇは、位相ずれ率算出処理において用いられた２つのサンプル点と同様の位置関係にある２つのサンプル点を用いて補正後のサンプル値Ｖを算出すればよい。
【０１１２】
このように、カラーバースト信号２００における２つのサンプル点の位相角および基準位相角に基づいて補正前のサンプル点と補正後のサンプル点との間の位相ずれ率Δｘを算出し、補正前のサンプル点におけるサンプル値および位相ずれ率Δｘを用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値Ｖを算出することとした。すなわち、ノイズ等の影響を受けない位相ずれ率に基づいてサンプル値を補正することとしたため、サンプル値をより精度良く補正することができる。
【０１１３】
なお、サンプル値補正部１０ｇは、サンプル値を補正すると、補正後のサンプル値をデコード処理部１０ｎへ出力する。
【０１１４】
図２へ戻り、遅延部１０ｍについて説明する。遅延部１０ｍは、ＡＤＣ１０ａから出力されたデジタル映像信号を一定時間遅延させたのち、サンプル値補正部１０ｇへ出力する回路である。
【０１１５】
すなわち、カラーバースト信号２００におけるサンプル点を用いて位相ずれ率を算出することとすると、カラーバースト信号２００よりも前段側に位置する信号部分についてはサンプル値の補正が間に合わない。このため、遅延部１０ｍを用いてサンプル点Ｐbからサンプル点Ｐcまでの時間以上（図５（Ａ）における固定時間Ｔ以上）デジタル映像信号を遅延させることで、カラーバースト信号２００におけるサンプル点を用いて算出された位相ずれ率を、デジタル映像信号の全域に亘って適用させることができる。
【０１１６】
なお、第１の補正モードにおいて用いられる遅延部１０ｄは、サンプル値ずれ率算出部１０ｆから出力されるサンプル値ずれ率と、遅延部１０ｍから出力されるデジタル映像信号との出力タイミングを合わせるために設けられている。
【０１１７】
デコード処理部１０ｎは、サンプル値補正部１０ｇから受け取った補正後のサンプル値を用いてＲＧＢ変換処理等のデコード処理を行う処理部である。
【０１１８】
切替判定部１０ｏは、第１の補正モードにおけるサンプル値補正処理または第２の補正モードにおけるサンプル値補正処理への切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する処理部である。たとえば、切替判定部１０ｏは、位相角算出部１０ｊから受け取った各サンプル点の位相角に基づいて、モード切替を指示するか否かを判定する。
【０１１９】
ここで、かかる切替判定部１０ｏによる切替判定処理について図７を用いて説明する。図７は、切替判定処理の説明図である。なお、同図の（Ａ）には、第１の補正モードへの切替条件を、同図の（Ｂ）には、条件Ａ１に該当する場合の具体例を、同図の（Ｃ）には、条件Ａ２に該当する場合の具体例を、それぞれ示している。
【０１２０】
図７の（Ａ）に示したように、切替判定部１０ｏは、第１の補正モードへの切替条件に該当するか否かを判定し、該当する場合には、第１の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する。
【０１２１】
たとえば、切替判定部１０ｏは、隣接するサンプル点間の位相角差Δθがθsmall≦Δθ≦θlargeを満たさない状態が一定時間継続した場合に、第１の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する（同図の（Ａ）の条件Ａ１参照）。
【０１２２】
すなわち、同図の（Ｂ）に示したように、位相角差Δθが小さすぎる場合や（同図の（Ｂ−１）参照）、反対に大きすぎる場合には（同図の（Ｂ−２）参照）、位相ずれ率を正確に算出できない可能性が高い。したがって、このような場合には、第１の補正モードへ切り替え、サンプル値ずれ率に基づいて各サンプル値を補正する。
【０１２３】
なお、同図の（Ｂ−１）には、サンプル点Ｐhおよびサンプル点Ｐi間の位相角差Δθ（＝｜θh−θi｜）がθsmallよりも小さい場合を示している。また、同図の（Ｂ−２）には、サンプル点Ｐjおよびサンプル点Ｐk間の位相角差Δθ（＝｜θj−θk｜）がθlargeよりも大きい場合を示している。
【０１２４】
また、切替判定部１０ｏは、Δｂ（図３の（Ｂ）参照）≠０の状態が一定時間以上継続した場合にも、第１の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する（同図の（Ａ）の条件Ａ２参照）。
【０１２５】
すなわち、同図の（Ｃ）に示したように、ノイズ等の影響が大きくΔｂの変動が激しい場合や（同図の（Ｃ−１）参照）、サンプリング周波数とアナログ映像信号の周波数とが完全に一致した場合には（同図の（Ｃ−２）参照）、基準点（図５の（Ａ）に示した場合にはサンプル点Ｐc）を検出することができない。したがって、このような場合にも、第１の補正モードへ切り替え、サンプル値ずれ率に基づいて各サンプル値を補正する。
【０１２６】
このように、切替判定部１０ｏは、位相ずれ率Δｘに基づく補正処理（第２の補正モード）またはサンプル値ずれ率Δｙに基づく補正処理（第１の補正モード）への切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する。
【０１２７】
そして、サンプル値補正部１０ｇは、サンプル値ずれ率Δｙに基づく補正処理（第１の補正モード）へ切り替えるように切替判定部１０ｏから指示を受けた場合に、補正前のサンプル点におけるサンプル値およびサンプル値ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出することとした。したがって、第１の補正モードおよび第２の補正モードを状況に応じて使い分けることができる。
【０１２８】
また、切替判定部１０ｏは、隣接するサンプル点間の位相角差が所定の範囲外である場合に、サンプル値ずれ率Δｙに基づく補正処理（第１の補正モード）へ切り替えるようにサンプル値補正部１０ｇに対して指示することとした。
【０１２９】
同様に、切替判定部１０ｏは、アナログ映像信号に含まれる所定の信号部分の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値とサンプル値とが一定時間以上一致しなかった場合に、サンプル値ずれ率Δｙに基づく補正処理（第１の補正モード）へ切り替えるようにサンプル値補正部１０ｇに対して指示することとした。
【０１３０】
したがって、位相ずれ率の算出が困難な場合であっても、代替手段として第１の補正モードを利用してサンプル値の補正を行うことができる。
【０１３１】
なお、切替判定部１０ｏは、第１の補正モードへの切替条件に該当しなくなった場合には、第２の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する。
【０１３２】
ところで、本実施例に係る映像信号処理装置１０は、たとえば、複数の車載カメラによって撮影された映像を合成する映像合成システムの一部として用いることができる。以下では、複数の映像信号処理装置１０を含んだ映像合成システムの構成例について図８を用いて説明しておく。図８は、映像合成システムの構成を示すブロック図である。
【０１３３】
なお、同図には、映像合成システムの一例として、４台のカメラモジュールおよび各カメラモジュールに対応する４つの映像信号処理装置１０を含んだ映像合成システムの構成を示している。ただし、カメラモジュールや映像信号処理装置の個数は、これに限ったものではない。
【０１３４】
図８に示すように、映像合成システムは、４つのカメラモジュール２０ａ〜２０ｄと、各カメラモジュール２０ａ〜２０ｄにそれぞれ対応する４つの映像信号処理装置１０と、４画面合成部３０とを含んで構成される。
【０１３５】
このように、映像合成システムでは、従来の映像信号処理装置と比較して装置コストが低い本実施例に係る映像信号処理装置１０を含んで構成されるため、複数の映像信号処理装置１０を含んだとしても、システム全体としてのコストを低く抑えることができる。
【０１３６】
また、映像合成システムでは、１つの映像信号処理装置１０の発振器１０ｂの出力を他系統の映像信号処理装置１０のＡＤＣ１０ａにも併せて供給することとしている。すなわち、他系統の映像信号処理装置１０には、発振器１０ｂが不要となるように構成した。このため、複数系統間で１つの発振器１０ｂを共有させることができ、発振器１０ｂの絶対数を減らせる結果、装置コストをさらに低減することが可能となる。
【０１３７】
４画面合成部３０は、各映像信号処理装置１０から入力された映像信号を合成することで、自車両を上方から見下ろしたような俯瞰映像を生成する処理部である。また、４画面合成部３０は、生成した俯瞰映像をカーナビゲーション装置等の車載装置のディスプレイへ出力する。
【０１３８】
次に、映像信号処理装置１０の具体的動作について図９を用いて説明する。図９は、第２の補正モードにおいて映像信号処理装置１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、同図には、ＡＤＣ１０ａにアナログ映像信号が入力されてから、サンプル値補正部１０ｇが補正後のサンプル値をデコード処理部１０ｎへ出力するまでの処理手順について示している。
【０１３９】
図９に示したように、映像信号処理装置１０では、ＡＤＣ１０ａが、アナログ映像信号を固定のサンプリング周波数でサンプリングする（ステップＳ１０１）。また、映像信号処理装置１０では、位相シフト部１０ｈが、サンプル値の位相を９０°シフトさせて余弦値（ｃｏｓθ）を取得するとともに（ステップＳ１０２）、位相シフト部１０ｉが、サンプル値の位相をさらに９０°シフトさせて正弦値（ｓｉｎθ）を取得する（ステップＳ１０３）。
【０１４０】
つづいて、映像信号処理装置１０では、位相角算出部１０ｊが、各サンプル値の位相角を算出する（ステップＳ１０４）。具体的には、位相角算出部１０ｊは、位相シフト部１０ｈによって取得された余弦値（ｃｏｓθ）および位相シフト部１０ｉによって取得された正弦値（ｓｉｎθ）を用い、位相角θをθ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）であらわされる式によって算出する。
【０１４１】
つづいて、位相ずれ率算出部１０ｌは、位相角算出部１０ｊから出力された位相角θおよび基準位相角決定部１０ｋから出力された基準位相角θrefに基づいて位相ずれ率を算出する（ステップＳ１０５）。具体的には、位相ずれ率Δｘは、Δｘ＝Δα／Δβであらわされる式によって求められる（図６の（Ａ）参照）。
【０１４２】
そして、映像信号処理装置１０では、サンプル値補正部１０ｇが、位相ずれ率算出部１０ｌから出力された位相ずれ率を用い、遅延部１０ｍから出力された各サンプル点のサンプル値を補正し（ステップＳ１０６）、補正後のサンプル値をデコード処理部１０ｎへ出力して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。なお、補正後のサンプル値Ｖは、Ｖ＝Ｖn＊（１−Δｘ）＋Ｖn+1＊Δｘであらわされる式によって算出される。
【０１４３】
次に、切替判定部１０ｏによるモード切替判定処理の処理手順について図１０を用いて説明する。図１０は、モード切替判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１４４】
図１０に示したように、切替判定部１０ｏは、図７の（Ａ）に示した切替条件Ａ１またはＡ２に該当するか否かを判定する（ステップＳ２０１）。具体的には、切替判定部１０ｏは、隣接するサンプル点間の位相角差Δθがθsmall≦Δθ≦θlargeを満たさない状態が一定時間継続したか否かを判定する（条件Ａ１）。同様に、切替判定部１０ｏは、Δｂ（図３の（Ｂ）参照）≠０の状態が一定時間以上継続したか否かを判定する（条件Ａ２）。
【０１４５】
そして、切替判定部１０ｏは、切替条件Ａ１またはＡ２に該当すると判定すると（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、現在のモードが第２の補正モードであるか否かを判定し（ステップＳ２０２）、第２の補正モードであれば（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、第１の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する（ステップＳ２０３）。
【０１４６】
一方、切替判定部１０ｏは、切替条件Ａ１およびＡ２のいずれにも該当しないと判定した場合には（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、現在のモードが第１の補正モードであるか否かを判定し（ステップＳ２０４）、第１の補正モードであれば（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、第２の補正モードへの切り替えをサンプル値補正部１０ｇに対して指示する（ステップＳ２０５）。
【０１４７】
そして、ステップＳ２０３，Ｓ２０５の処理を終えたとき、あるいは、ステップＳ２０２において現在のモードが第２の補正モードではないとき（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、ステップＳ２０４において現在のモードが第１の補正モードではないとき（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、切替判定部１０ｏは、モード切替判定処理を終了する。
【０１４８】
上述してきたように、本実施例では、ＡＤＣが、固定の周波数で発振されるクロック信号に従ってアナログ映像信号をサンプリングし、位相角算出部が、ＡＤＣによってサンプリングされたサンプル値に基づき、アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分（カラーバースト信号２００）におけるサンプル点の位相角を算出し、サンプル値補正部が、位相角算出部によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいてサンプル値を補正することとした。
【０１４９】
したがって、クロック信号をアナログ映像信号と同期させなくとも、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得ることができる。
【０１５０】
なお、上述してきた実施例では、周期的信号部分として、カラーバースト信号２００を用いる場合について説明してきたが、これに限ったものではない。すなわち、カラーバースト信号２００以外の周期的信号部分がアナログ映像信号中に含まれていれば、かかる周期的信号部分を用いて同様の処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上のように、本発明に係る映像信号処理装置は、クロック信号をアナログ映像信号と同期させずに、アナログ映像信号を特定のタイミングでサンプリングしたサンプル値を得たい場合に有用であり、特に、車載用の映像信号処理装置への適用に適している。
【符号の説明】
【０１５２】
１０ 映像信号処理装置
１０ａ ＡＤＣ
１０ｂ 発振器
１０ｃ ＬＰＦ
１０ｄ 遅延部
１０ｅ 同期分離部
１０ｆ サンプル値ずれ率算出部
１０ｇ サンプル値補正部
１０ｈ 位相シフト部
１０ｉ 位相シフト部
１０ｊ 位相角算出部
１０ｋ 基準位相角決定部
１０ｌ 位相ずれ率算出部
１０ｍ 遅延部
１０ｎ デコード処理部
１０ｏ 切替判定部
２０ａ〜２０ｄ カメラモジュール
３０ ４画面合成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換する映像信号処理装置であって、
固定の周波数で発振されるクロック信号に従って前記アナログ映像信号をサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によってサンプリングされたサンプル値に基づき、前記アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を算出する位相角算出手段と、
前記位相角算出手段によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいて前記サンプル値を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記周期的信号部分における２つのサンプル点の各位相角および前記基準位相角に基づいて補正前のサンプル点と補正後のサンプル点との間の位相ずれ率を算出する位相ずれ率算出手段
をさらに備え、
前記補正手段は、
補正前のサンプル点におけるサンプル値および前記位相ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出することを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記アナログ映像信号に含まれる所定の信号部分の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値と当該所定の信号部分における何れかのサンプル点のサンプル値とが一致した場合に、当該サンプル点を基準として前記周期的信号部分における基準点を決定するとともに、決定した基準点における位相角に基づいて前記基準位相角を決定する基準位相角決定手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記基準位相角決定手段は、
前記所定の信号値と前記所定の信号部分における何れかのサンプル点のサンプル値とが再度一致した場合に、あらたに決定された基準点の位相角を前回決定した基準位相角を用いて補正するとともに、補正後の位相角をあらたな基準位相角として決定することを特徴とする請求項３に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
前記位相角算出手段は、
前記周期的信号部分の周期性に基づき、当該周期的信号部分におけるサンプル点のサンプル値から位相角を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
前記位相角算出手段は、
前記周期的信号部分の周波数に基づいて前記サンプル点における余弦値および正弦値をそれぞれ取得するとともに、取得した余弦値および正弦値を用いて前記サンプル点における位相角を算出することを特徴とする請求項５に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
前記アナログ映像信号に含まれる周期的信号は、カラーバースト信号であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
前記アナログ映像信号に含まれる所定の信号部分の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値と、当該信号値に隣接するサンプル点のサンプル値とのずれ率を示すサンプル値ずれ率を算出するサンプル値ずれ率算出手段と、
前記位相ずれ率に基づく補正処理または前記サンプル値ずれ率に基づく補正処理への切り替えを前記補正手段に対して指示する切替指示手段と
をさらに備え、
前記補正手段は、
前記サンプル値ずれ率に基づく補正処理へ切り替えるように前記切替指示手段から指示を受けた場合に、補正前のサンプル点におけるサンプル値および前記サンプル値ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出することを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項９】
前記切替指示手段は、
隣接するサンプル点間の位相角差が所定の範囲外である場合に、前記サンプル値ずれ率に基づく補正処理へ切り替えるように前記補正手段に対して指示することを特徴とする請求項８に記載の映像信号処理装置。
【請求項１０】
前記切替指示手段は、
前記アナログ映像信号に含まれる所定の信号部分の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値と前記サンプル値とが一定時間以上一致しなかった場合に、前記サンプル値ずれ率に基づく補正処理へ切り替えるように前記補正手段に対して指示することを特徴とする請求項８に記載の映像信号処理装置。
【請求項１】
アナログ映像信号をデジタル映像信号へ変換する映像信号処理装置であって、
固定の周波数で発振されるクロック信号に従って前記アナログ映像信号をサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によってサンプリングされたサンプル値に基づき、前記アナログ映像信号のうち周波数が既知の周期的信号部分におけるサンプル点の位相角を算出する位相角算出手段と、
前記位相角算出手段によって算出された位相角と所定の基準位相角とのずれに基づいて前記サンプル値を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記周期的信号部分における２つのサンプル点の各位相角および前記基準位相角に基づいて補正前のサンプル点と補正後のサンプル点との間の位相ずれ率を算出する位相ずれ率算出手段
をさらに備え、
前記補正手段は、
補正前のサンプル点におけるサンプル値および前記位相ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出することを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記アナログ映像信号に含まれる所定の信号部分の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値と当該所定の信号部分における何れかのサンプル点のサンプル値とが一致した場合に、当該サンプル点を基準として前記周期的信号部分における基準点を決定するとともに、決定した基準点における位相角に基づいて前記基準位相角を決定する基準位相角決定手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記基準位相角決定手段は、
前記所定の信号値と前記所定の信号部分における何れかのサンプル点のサンプル値とが再度一致した場合に、あらたに決定された基準点の位相角を前回決定した基準位相角を用いて補正するとともに、補正後の位相角をあらたな基準位相角として決定することを特徴とする請求項３に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
前記位相角算出手段は、
前記周期的信号部分の周期性に基づき、当該周期的信号部分におけるサンプル点のサンプル値から位相角を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
前記位相角算出手段は、
前記周期的信号部分の周波数に基づいて前記サンプル点における余弦値および正弦値をそれぞれ取得するとともに、取得した余弦値および正弦値を用いて前記サンプル点における位相角を算出することを特徴とする請求項５に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
前記アナログ映像信号に含まれる周期的信号は、カラーバースト信号であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
前記アナログ映像信号に含まれる所定の信号部分の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値と、当該信号値に隣接するサンプル点のサンプル値とのずれ率を示すサンプル値ずれ率を算出するサンプル値ずれ率算出手段と、
前記位相ずれ率に基づく補正処理または前記サンプル値ずれ率に基づく補正処理への切り替えを前記補正手段に対して指示する切替指示手段と
をさらに備え、
前記補正手段は、
前記サンプル値ずれ率に基づく補正処理へ切り替えるように前記切替指示手段から指示を受けた場合に、補正前のサンプル点におけるサンプル値および前記サンプル値ずれ率を用いた補間処理によって補正後のサンプル点におけるサンプル値を算出することを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項９】
前記切替指示手段は、
隣接するサンプル点間の位相角差が所定の範囲外である場合に、前記サンプル値ずれ率に基づく補正処理へ切り替えるように前記補正手段に対して指示することを特徴とする請求項８に記載の映像信号処理装置。
【請求項１０】
前記切替指示手段は、
前記アナログ映像信号に含まれる所定の信号部分の立ち下りエッジまたは立ち上がりエッジにおける所定の信号値と前記サンプル値とが一定時間以上一致しなかった場合に、前記サンプル値ずれ率に基づく補正処理へ切り替えるように前記補正手段に対して指示することを特徴とする請求項８に記載の映像信号処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８５１８１（Ｐ２０１２−８５１８１Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３０９３１（Ｐ２０１０−２３０９３１）
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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