(57)【要約】【課題】  動画撮影時の照明条件が急変した時、被写体自体に動き等が無くても画像における時間軸方向の冗長性が著しく損なわれる事で、画像情報量が増大する。この様な条件下で高能率符号化処理をして画像を圧縮する場合、情報量の欠落や減少によりブロック歪やモスキ−ト歪等の画像劣化が発生しやすくなる。【解決手段】  マイクロプロセッサ９内の変化量検出手段１３は単位時間毎に絞り検出回路４により絞り値を検出して、常に単位時間当たりの絞り値変化量を監視する。照明条件が急変して単位時間当たりの絞り値の変化量が一定値を超えた場合は、条件変化で増大した映像情報量に対処すべく、マイクロプロセッサ９は符号化圧縮回路１０の符号化レートを上げる様に制御する。よって、再生時における情報量の欠落や減少を軽減してブロック歪やモスキ−ト歪等の画像劣化の発生を抑制できる。【選択図】  図２
2006093752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用の絞り値を可変制御できる露光用絞り値可変機構を備えた撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、
前記映像信号の映像レベルを検出すると共に各種信号処理を行う信号処理手段と、
前記信号処理手段により処理された画像データの符号化圧縮処理を行う符号化圧縮手段と、
前記絞り値を検出する絞り値検出手段と、
前記絞り値検出手段で検出した絞り値の所定の単位時間当りの変化量を検出する絞り値変化量検出手段と、
前記所定の単位時間当りの絞り値の変化量に応じて、前記符号化圧縮手段における符号化圧縮処理の符号化レート及び／又は前記信号処理手段における前記映影信号の周波数特性を制御する制御部と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
露光用の絞り値を可変制御できる露光用絞り値可変機構を備えた撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、
前記映像信号の映像レベルを検出すると共に各種信号処理を行う信号処理手段と、
前記信号処理手段により処理された画像データの符号化圧縮処理を行う符号化圧縮手段と、
前記信号処理手段により検出した映像レベルの所定の単位時間当りの変化量を検出する映像レベル変化量検出手段と、
前記所定の単位時間当りの映像レベルの変化量に応じて、前記符号化圧縮手段における符号化圧縮処理の符号化レート及び／又は前記信号処理手段における前記撮影信号の周波数特性を制御する制御部と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
画像情報をデジタル画像信号に符号化圧縮処理を施して記録媒体に記録または送信する撮像装置に係り、特に、急激な照度変化の際の符号化処理による画像圧縮特有の画像歪であるブロック歪やモスキート歪を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像信号処理のデジタル化が進み、動画信号をデジタル信号化し、ホワイトバランス、ガンマ補正等の所定の処理を施してデジタル信号の形式で記録媒体に記録をするビデオカメラが提供されるようになってきている。それらの記録媒体としては、ＤＶＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃａｍｅｒａ）に代表されるＤＶ規格のテ−プが主流であったが、メモリ−カードやＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ−Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメディアも普及してきている。しかし、これらメモリ−カードやＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録媒体は、携帯性、デ−タへのアクセススピードの速さ（画像データ読み出し時間の速さ）という面で優位性が有るものの、テ−プと比べ１記録媒体当りの記録容量が小さいという反面を持ち合わせている。
【０００３】
このような記録容量が小さい記録媒体へデジタル画像記録する場合には、より長時間の記録を可能にする為に、撮像したデジタル画像情報を高能率符号化圧縮処理する事により、画像データの情報量を圧縮して記録する手法を取るのが一般的である。このような高能率符号化規格の代表的なものとしては、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４などが有り、さまざまな機器に採用されている。
【０００４】
上記のような画像圧縮の為の符号化圧縮技術を用いて記録する場合、符号化レート（圧縮率）と記録時間と再生画質の３条件には密接な関係が有る。例えば、記録容量が一定であるとすれば、符号化レートを低く設定すれば、画像データの情報量に対し圧縮率を高くして圧縮後の画像データの情報量を低くするので、単位時間当たりの記録すべき情報量は少なくて済み、長時間の記録の面では有利となるが、再生した時の画質は圧縮率を高くした分低下する。さらには、元の画像データの情報量が高い場合には符号化レートを下げるために更に高い圧縮率で圧縮記録することになるので必要な画像情報が減少または欠落してしまい、記録された画像デ−タを再生した時にブロック歪やモスキ−ト歪等のような符号化圧縮処理特有の画像歪の発生という形で現れる場合がある。具体的に言うと、ブロック歪とは画面上で何分割化して符号化処理したときに必要な画像情報が欠落してしまいブロック間に信号の段差ができブロック状のノイズとなるもので、モスキ−ト歪とは必要な画像情報が減少するため画像の輪郭部分にちらつきが現れるものである。双方の歪とも符号化圧縮処理特有のものであり、一般的なアナログ信号の記録再生機器で見られるランダムノイズやアナログ的波形歪と比べ異質であり、アナログ記録再生機器の再生画面に慣れたユ−ザ−からすれば、それらアナログ的歪以上に気づき易いものとなっている。
【０００５】
ここで、画質を確保するのであれば（ブロック歪、モスキ−ト歪を抑える）、符号化レートを上げて記録時における画像情報の減少を抑制すればよいが、符号化効率が低下する。その結果、単位時間当たりの記録すべき情報量が増えてしまうので記録時間が短くなってしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、記録容量の小さなＤＶＤカメラでは、符号化レートを一定にしたＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）方式を採用し、低い符号化レートを選択したときには長時間記録できるモードを備えているものが一般的となっている。
【０００７】
しかしながら、ＭＰＥＧ２等に代表されるような、撮像したデジタル画像情報を高能率符号化する事により情報量を圧縮記録する手法においては、時間軸方向の冗長性を利用したフレーム間予測の方式が取られており、情報量の多い背景画像であっても動いていなければ効率よく圧縮できる。その一方で、ビデオカメラの撮影条件において、被写体が動いたり、カメラを動かすことで画角が変わったりした場合は、時間軸方向の冗長性（フレーム相関性）が低くなるので画像情報量が増大する事となる。そのため、元の画像データの情報量が高くなり、上記ブロック歪やモスキート歪が発生する場合があるという問題があった。
【０００８】
このような問題を解決する従来技術では、パンニング・チルティング・ズーミング等により被写体が動いた事による画像情報量の増加に対して、画像フレーム内の映像信号より動きベクトルを検出し、その検出結果に応じて動きのある部分の高周波成分を抑える事で画像情報量を制限して、固定された一定の符号化レートであっても再生時の画質を確保しようとする方法がある(例えば、特許文献１参照)。
【０００９】
また、別の従来技術では、固定した三脚やズームレンズに連動するロータリーエンコーダを配して、それによりパンニング・チルティング・ズーミングを検出する事により等価的に画像情報量の増加を検出し、その結果、パンニング・チルティング・ズーミングによる画像情報量の増加に対しては、符号化レートを上げる事により、再生時の画質を確保しようとする方法もある。（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２６８５８０号公報
【特許文献２】特開平８−１９１４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、時間軸方向の冗長性が低くなる撮影条件として、暗い室外から明るい屋外に出たり、暗い部屋で明かりを点灯したりして照明条件が急変した場合がある。この場合には、急激に映像レベルが変化しフレーム間の相関が低くなり元の画像データの情報量が高くなる。このときの状態を図１により説明する。
【００１２】
図1に照明条件が高照度側に急変した時の、映像レベルの平均と絞り値、および時間軸方向の冗長性が失われた事での画像情報量の時間軸に対する変化を示す。まず、急激な高照度側への照度変化に対して、露光を制御するための絞り値制御は追従しきれず、映像レベルは急上昇し一旦白飛び気味の映像となり、その後所定時間だけ（１００ｍＳ程度）遅れて開始した絞り値制御により、映像レベルを適正値にあわせるよう絞り値を絞るようにに制御する。この時の画像情報量の変化を考えると、まず、画像の絵柄や変化の度合いにより決まる値の画像情報量となっているが、照度が急変し映像レベルが急上昇する過渡期では、元々の画像の絵柄や変化の度合いに加えて映像レベルがフレーム毎に大きく変化するので時間軸方向の冗長性が失われ画像情報量は大きく上昇するものの直ぐに白飛び気味の映像となり、絞り値制御が利き始めるまで（５００ｍＳ程度）は白飛び気味の映像が継続され、その後絞り値制御によりさらに絞られる為に再び低下する。この画像情報量の急増は高能率符号化の圧縮での画質劣化の要因となるが、この過渡期の変化時間は著しく短い（１００ｍＳ程度）ので、実際の再生画面では、その画質劣化が発生したとしても殆ど目立たない。
【００１３】
一方、白飛び気味の映像状態から、絞り値が適正に制御され始めて映像レベルが適正値になりつつある過渡期では、元々の画像の絵柄や変化の度合いに加えて映像レベルがフレーム毎に少しずつ変化するので時間軸方向の冗長性が低くなり再び画像情報量は再び上昇し映像レベルが適正値に落ち着くのと同時に画像情報量も以前の値で安定する。この画像情報量の急増も高能率符号化の圧縮の際には画質劣化の要因となる。この過渡期の変化時間は一定時間を要する（１Ｓ程度）ので、実際の再生画面では、画質劣化が発生するとその画質劣化が目立ちユーザに認識されやすいという問題があった。
【００１４】
上述したように、照明条件が急変した場合にも元の画像データの情報量が高くなることにより画質劣化が起こる場合がある。
【００１５】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来技術では、パンニング・チルティング・ズーミング等による像の動きに対して、画像フレーム内の動きベクトルを検出して情報量を制限するような方法であるので、上記急激な照明条件の変化時には、画像フレーム内の映像レベルが全面的に変化する為、フレーム相関性が著しく低下して動きベクトル検出ができなり、高周波成分を抑える事で画像情報量を制限することができない。そのため、照明条件が急変した場合にはブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化が起こる場合があるという問題があった。
【００１６】
一方、特許文献２記載の従来技術では、やはり急激な照明条件の変化についての検出手段を持たないので、画像情報量増大を検出できず、符号化レートを上げられない為に、映像レベル変化の過渡期にブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化が起こる場合があるという問題があった。
【００１７】
本発明の目的は、照明条件の急激な変化による映像レベル変化時に、絞り値または映像レベルの所定の単位時間当りの変化量を検出し、変化量が大きい場合には符号化レートを上げる若しくは映像信号の帯域を制限することによりブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化の発生が少ない撮像装置を提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決する為、第１の発明に係る撮像装置は、露光用の絞り値を可変制御できる露光用絞り値可変機構を備えた撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、前記映像信号の映像レベルを検出すると共に各種信号処理を行う信号処理手段と、前記信号処理手段により処理された画像データの符号化圧縮処理を行う符号化圧縮手段と、前記絞り値を検出する絞り値検出手段と、前記絞り値検出手段で検出した絞り値の所定の単位時間当りの変化量を検出する絞り値変化量検出手段と、前記所定の単位時間当りの絞り値の変化量に応じて、前記符号化圧縮手段における符号化圧縮処理の符号化レート及び／又は前記信号処理手段における前記映影信号の周波数特性を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１９】
これにより、所定の単位時間当たりの絞り値の変化量を監視して、絞り値の急変を検出する事で、照明条件の変化による画像情報量増大に応じて符号化圧縮処理での符号化レートを上げる事で、符号化圧縮処理時の画像情報の欠落または減少によるブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化を抑制できる。また、映影信号の周波数特性を制限することで、高周波成分の情報量を減少させ、元の画像データの情報量自体を減少させる事で符号化圧縮処理時の画像情報の減少によるブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化を抑制できる。
【００２０】
第２の発明に係る撮像装置は、露光用の絞り値を可変制御できる露光用絞り値可変機構を備えた撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、前記映像信号の映像レベルを検出すると共に各種信号処理を行う信号処理手段と、前記信号処理手段により処理された画像データの符号化圧縮処理を行う符号化圧縮手段と、前記信号処理手段により検出した映像レベルの所定の単位時間当りの変化量を検出する映像レベル変化量検出手段と、前記所定の単位時間当りの映像レベルの変化量に応じて、前記符号化圧縮手段における符号化圧縮処理の符号化レート及び／又は前記信号処理手段における前記撮影信号の周波数特性を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００２１】
これにより、映像レベルの急変に応じて、符号化圧縮処理での符号化レートを上げるか、若しくは信号処理手段における映像信号の周波数特性を制限することにより、符号化圧縮処理時の画像情報の欠落または減少によるブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化を抑制できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、使い勝手の向上した撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施例を図により説明する。
【実施例１】
【００２４】
第１の発明による第１の実施例を図２〜図５により説明する。
【００２５】
図２は本発明の一実施例に係るデジタルビデオカメラにおけるブロック図である。図２において、１は被写体、２はレンズ、３は露光制御のための絞り値を可変するアイリス、４は絞り値検出回路、５は撮像素子、６はＣＤＳ回路、７はＡＤコンバータ、８は信号処理回路、９はマイクロプロセッサ、１０は符号化圧縮回路、１１は記録媒体、１２は映像レベル検出回路、１３は変化量検出手段である。
【００２６】
上記構成における被写体１撮影時の信号処理の流れを説明する。まずレンズ２により撮像素子５には被写体１の像が結像され、結像した光を電気信号に変換した後、出力される。この時、アイリス３により露光制御が行われ撮像素子５への入射光は映像信号の映像レベルが適正値となるように制御される。撮像素子５から出力された電気信号はＣＤＳ回路６に入力され、ＣＤＳ回路６で撮像素子５からの出力より映像信号成分を抽出してＡＤコンバータ７に送り、ＡＤコンバ−タ７にてデジタル信号化されて信号処理回路８に入力される。信号処理回路８ではホワイトバランス、ガンマ補正等の所定の信号処理をした後、符号化圧縮回路１０に画像データを送る。符号化圧縮回路１０では予め設定されている符号化レートになるように符号化圧縮処理を行い、処理された画像データを記録媒体１１に格納する。以上一連の信号処理動作の間、マイクロプロセッサ９は信号処理回路８内の映像レベル検出回路１２で検出した映像信号の映像レベルを監視してその映像レベルが適切な値となるようにアイリス３の絞り値を制御する。
【００２７】
次に、第１の発明による第１の実施例に係わる信号の流れを図２により説明する。撮影時、照明条件が急に明るく変化した場合、図１で説明したように、絞り値制御が間に合わずアイリス３が直ぐに絞られないため撮像素子５からの映像信号の映像レベルは急上昇し一旦白飛び気味の映像となる。その後所定時間（１００ｍＳ程度）だけ遅れて開始した絞り値制御により、映像レベルを適正値にあわせるよう絞り値を絞るようにに制御する。このとき、マイクロプロセッサ９による絞り値制御は、映像レベルを早く適正値に合わせようとして速い速度で絞り値を変化させる。この制御時、マイクロプロセッサ９内の変化量検出手段１３は所定の時間間隔で絞り値検出回路４より検出した絞り値を元に単位時間当りの絞り値の変化量を検出し、絞り値の変化量に応じて、符号化圧縮回路１０において符号化レートを制御する。例えば、絞り量の変化量が所定の値より大きい場合には、予め設定されていた符号化レートよりも大きくする事で、符号化圧縮処理時の画像情報の欠落または減少によるブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化を抑制できる。
【００２８】
尚、ここで、記録媒体１１の形態は限定されるものではなく、内蔵、着脱自在、外付け等の形態でも構わない。また、前記形態の複数の組合せであっても構わない。さらに、記録媒体１１の種類も限定されるものではない。例えば、光ディスク、メモリカード、ハードディスク、半導体メモリ等であっても構わない。
【００２９】
次に、マイクロプロセッサ９の制御を図３のフローチャートにより、絞り値検出回路４からの検出値による符号化圧縮回路１０の符号化レートの制御方法を説明する。尚、本実施例では予め設定されている符号化レートは６Ｍｂｐｓ（ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）(標準レート)とする。
【００３０】
先ず絞り値検出回路４から現在の絞り値を検出してＦａとし（ステップＳＴ１）、前回検出して記憶していた絞り値Ｆｂとの差ΔＦを求める（ステップＳＴ２）。このΔＦは所定の単位時間当り（１ループの所要時間）の絞り値の変化量となる。例えば、この所定の単位時間を１フィールド間隔とすれば、１６．７ｍＳ毎の変化量が観測できるので、１００ｍＳ単位程度の絞り値の急変に対して充分検出できる。次に、ΔＦが予め設定してある規定値Ａより大きいかを判定して（ステップＳＴ３）、大きくなければ符号化圧縮回路１０の符号化レートを６Ｍｂｐｓ（標準レート）に設定（ステップＳＴ４）したまま、記憶する絞り値Ｆｂの値を現在の絞り値Ｆａの値に置き換え記憶し（ステップＳＴ６）、ステップＳＴ１の前に戻る。一方、ステップＳＴ３での判定でΔＦが規定値Ａよりも大きかった場合は、符号化圧縮回路１０の符号化レートを１０Ｍｂｐｓ（高レート）に設定（ステップＳＴ５）した後、絞り値制御により映像レベルが適正値に戻るまでの時間を元に決めた所定の規定時間Ｔだけ符号化レートを１０Ｍｂｐｓ（高レート）に保持、待機した（ステップＳＴ７）後、記憶する絞り値Ｆｂの値を絞り値Ｆａの値に置き換え記憶し（ステップＳＴ６）、ステップＳＴ１の前に戻る。以上のループを繰り返す事となる。
【００３１】
この時、規定値Ａは所定の単位時間当り（１ループの所要時間）の絞り値変化が画像情報量を大幅に増大させるかの判定をする閾値であり、この値は実験等により経験的に求めることが出来る。（例えば、３〜６ｄＢ程度）また、規定時間Ｔは、照明条件が急変したと検出した後に、符号化レートを１０Ｍｂｐｓ（高レート）に保持すべき時間であり、映像レベルが急変してから、絞り制御により安定するまでの時間（例えば、１．５〜２Ｓ程度）にて設定すれば、画質劣化を抑制できる。
【００３２】
よって、実際の動作は次の様になる。通常時は、照明条件の急変を検出していない（所定の単位時間当りの絞り値の変化量ΔＦが規定値Ａより小さい）ので、符号化圧縮回路１０は符号化レートを６Ｍｂｐｓ(標準レート)にて圧縮処理を行い、通常は画質劣化が起きにくい符号化レートとする事で、一定画質と記録時間の確保を両立する。一方、照明条件が急変した場合はは、所定の単位時間当りの絞り値の変化量ΔＦが規定値Ａより大きいと判定して、映像レベルが安定するまでの時間と等価な規定時間Ｔの間は符号化圧縮回路１０での符号化レートを１０Ｍｂｐｓ（高レート）に設定して圧縮処理する事で、絞り値が急変したことによる元の画像データの画像情報量の増加分を符号化レートを上げる事にて対処する。その結果、画像情報は効率よく圧縮されて再生時のブロック歪やモスキート歪等の画像劣化を抑制することができる。
【実施例２】
【００３３】
上記実施例は第１の発明による第１の実施例であるが、単位時間当りの絞り値変化ΔＦに応じて、信号処理回路８における映像信号の周波数特性を制御すれば第１の発明による第２の実施例となる。第１の発明による第２の実施例を図２、図４及び図５により説明する。
【００３４】
先ず、第１の発明による第２の実施例に係わる信号の流れを図２により説明する。撮影時、照明条件が急に明るく変化した場合、図１で説明したように、絞り値制御が間に合わずアイリス３が直ぐに絞られないため撮像素子５からの映像信号の映像レベルは急上昇し一旦白飛び気味の映像となる。その後所定時間だけ遅れて開始した絞り値制御により、映像レベルを適正値にあわせるよう絞り値を絞るように制御する。このとき、マイクロプロセッサ９による絞り値制御は、映像レベルを早く適正値に合わせようとして速い速度で絞り値を変化させる。この制御時、マイクロプロセッサ９内の変化量検出手段１３は所定の時間間隔で絞り値検出回路４より検出した絞り値を元に所定の単位時間当りの絞り値の変化量を検出し、絞り値の変化量に応じて、信号処理回路８における映像信号の周波数特性を制御する。例えば、絞り値の変化量が所定の値より大きい場合には、予め設定されていた広帯域の周波数特性を峡帯域の帯域制限された周波数特性にする事で、元の画像データの情報量を減少させ、符号化圧縮処理時の画像情報の欠落または減少によるブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化を抑制できる。
【００３５】
次に、マイクロプロセッサ９の制御を図４のフローチャートと図５の周波数特性図により、絞り値検出回路４からの検出値による信号処理回路８における映像信号の周波数特性制御方法を説明する。尚、本実施例では予め設定されている周波数特性は特性ａ（広帯域）とする。
先ず絞り値検出回路４から現在の絞り値を検出してＦａとし（ステップＳＴ１１）、前回検出して記憶していた絞り値Ｆｂとの差ΔＦを求める（ステップＳＴ１２）。このΔＦは所定の単位時間当りの絞り値の変化量となる。次に、ΔＦが予め設定してある規定値Ａより大きいかを判定して（ステップＳＴ１３）、大きくなければ信号処理回路８における映像信号の周波数特性を図５の特性ａに示すような広帯域に設定（ステップＳＴ１４）したまま、記憶する絞り値Ｆｂの値を現在の絞り値Ｆａの値に置き換え記憶し（ステップＳＴ１６）、ステップＳＴ１１の前に戻る。一方、ステップＳＴ１３での判定でΔＦが規定値Ａよりも大きかった場合は、信号処理回路８における映像信号の周波数特性を図５の特性ｂに示すような制限した帯域に設定（ステップＳＴ１５）した後、絞り値制御により映像レベルが適正値に戻るまでの時間を元に決めた所定の規定時間Ｔだけ周波数特性を特性ｂ（帯域制限）に保持、待機した（ステップＳＴ１７）後、記憶する絞り値Ｆｂの値を絞り値Ｆａの値に置き換え記憶し（ステップＳＴ１６）、ステップＳＴ１１の前に戻り、以上のループを繰り返す事となる。
【００３６】
よって、実際の動作は次の様になる。通常時は、照明条件の急変を検出していない（所定の単位時間当りの絞り値の変化量ΔＦが規定値Ａより小さい）ので、信号処理回路８における映像信号の周波数特性は広帯域に設定され、通常は画質劣化が起きにくい様な一定の符号化レートにて符号化処理とする事で、一定画質と記録時間の確保ができる。一方、照明条件が急変した場合は、単位時間当りの絞り値の変化量ΔＦが規定値Ａより大きいと判定して、映像レベルが安定するまでの時間と等価な規定時間Ｔの間は映像信号の周波数特性は峡帯域に帯域制限する事で元の画像データの情報量を制限する。その結果、絞り値が急変したことによる元の画像データの画像情報量の増加分を周波数特性を制限した事により対処し、一定の符号化レートでの符号化処理であっても、符号化前の画像情報量が適切に制限される為に、画像情報は効率よく圧縮されて再生時のブロック歪やモスキート歪等の画像劣化抑制できる。
【００３７】
尚、上記実施例２の方法は、照度の急変時に積極的に画像情報量自体を制限する方法なので、符号化レートは一定のままにしている。このため、符号化レートを上限値で使用しておりこれ以上高くできない場合には有効である。また、映像信号自体のＳＮが良くない為に元々の画像情報量が高い場合にも有効である。
【実施例３】
【００３８】
第２の発明による第３の実施例を図２及び図６により説明する。
【００３９】
先ず、第２の発明による第３の実施例に係わる信号の流れを図２により説明する。撮影時、照明条件が急に明るく変化した場合、図１で説明したように、絞り値制御が間に合わずアイリス３が直ぐに絞られないため撮像素子５からの映像信号の映像レベルは急上昇し一旦白飛び気味の映像となる。その後所定時間だけ遅れて開始した絞り値制御により、映像レベルを適正値にあわせるよう絞り値を絞るようにに制御する。このとき、マイクロプロセッサ９内の変化量検出手段１３は所定の時間間隔で信号処理回路８内の映像レベル検出回路１２より検出した映像レベルを元に所定の単位時間当りの映像レベルの変化量を検出し、映像レベルの変化量に応じて、符号化圧縮回路１０において符号化レートを制御する。例えば、映像レベルの変化量が所定の値より大きい場合には、予め設定されていた符号化レートよりも大きくする事で、符号化圧縮処理時の画像情報の欠落または減少によるブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化を抑制できる。
【００４０】
次に、マイクロプロセッサ９の制御を図６のフローチャートにより、映像レベル検出回路１２からの検出値による符号化圧縮回路１０の符号化レートの制御方法を説明する。尚、本実施例では予め設定されている符号化レートは６Ｍｂｐｓ(標準レート)とする。
【００４１】
先ず映像レベル検出回路１２から現在の映像レベルを検出してＬａとし（ステップＳＴ６１）、前回検出して記憶していた映像レベルＬｂとの差ΔＬを求める（ステップＳＴ６２）。このΔＬは所定の単位時間当り（１ループの所要時間）の絞り値の変化量となる。例えば、この所定の単位時間を１フィールド間隔とすれば、１６．７ｍＳ毎の変化量が観測できるので、１００ｍＳ単位程度の絞り値の急変に対して充分検出できる。次に、ΔＬが予め設定してある規定値Ｂより大きいかを判定して（ステップＳＴ６３）、大きくなければ符号化圧縮回路１０の符号化レートを６Ｍｂｐｓ（標準レート）に設定（ステップＳＴ６４）したまま、記憶する映像レベルＬｂの値を現在の絞り値Ｌａの値に置き換え記憶し（ステップＳＴ６６）、ステップＳＴ６１の前に戻る。一方、ステップＳＴ６３での判定でΔＬが規定値Ｂよりも大きかった場合は、符号化圧縮回路１０の符号化レートを１０Ｍｂｐｓ（高レート）に設定（ステップＳＴ６５）した後、絞り値制御により映像レベルが適正値に戻るまでの時間を元に決めた所定の規定時間Ｔだけ符号化レートを１０Ｍｂｐｓ（高レート）に保持、待機した（ステップＳＴ６７）後、記憶する絞り値Ｌｂの値を絞り値Ｆａの値に置き換え記憶し（ステップＳＴ６６）、ステップＳＴ６１の前に戻る。以上のループを繰り返す事となる。
【００４２】
この時、規定値Ｂは所定の単位時間当りの絞り値変化が画像情報量を大幅に増大させるかの判定をする閾値であり、この値は実験等により経験的に求める（例えば、３〜６ｄＢ程度）ことが出来る。また、規定時間Ｔは、照明条件が急変したと検出した後に、符号化レートを１０Ｍｂｐｓ（高レート）に保持すべき時間であり、映像レベルが急変してから、絞り制御により安定するまでの時間（例えば、１．５〜２Ｓ程度）にて設定すれば、画質劣化を抑制できる。
【００４３】
よって、実際の動作は次の様になる。通常時は、照明条件の急変を検出していない（所定の単位時間当りの絞り値の変化量ΔＬが規定値Ｂより小さい）ので、符号化圧縮回路１０は符号化レートを６Ｍｂｐｓ(標準レート)にて圧縮処理を行い、通常は画質劣化が起きにくい符号化レートとする事で、一定画質と記録時間の確保を両立する。一方、照明条件が急変した場合はは、単位時間当りの絞り値の変化量ΔＬが規定値Ｂより大きいと判定して、映像レベルが安定するまでの時間と等価な規定時間Ｔの間は符号化圧縮回路１０での符号化レートを１０Ｍｂｐｓ（高レート）に設定して圧縮処理する事で、絞り値が急変したことによる元の画像データの画像情報量の増加分を符号化レートを上げる事にて対処する。その結果、画像情報は効率よく圧縮されて再生時のブロック歪やモスキート歪等の画像劣化を抑制することができる。
【実施例４】
【００４４】
第２の発明による第４の実施例を図２、図５及び図７により説明する。
【００４５】
先ず、第２の発明による第４の実施例に係わる信号の流れを図２により説明する。撮影時、照明条件が急に明るく変化した場合、図１で説明したように、絞り値制御が間に合わずアイリス３が直ぐに絞られないため撮像素子５からの映像信号の映像レベルは急上昇し一旦白飛び気味の映像となる。その後所定時間だけ遅れて開始した絞り値制御により、映像レベルを適正値にあわせるよう絞り値を絞るようにに制御する。このとき、マイクロプロセッサ９による絞り値制御は、映像レベルを早く適正値に合わせようとして速い速度で絞り値を変化させる。この制御時、マイクロプロセッサ９内の変化量検出手段１３は所定の時間間隔で映像レベル検出回路１２より検出した映像レベルを元に所定の単位時間当りの映像レベルの変化量を検出し、映像レベルの変化量に応じて、信号処理回路８における映像信号の周波数特性を制御する。例えば、映像レベルの変化量が所定の値より大きい場合には、予め設定されていた広帯域の周波数特性を峡帯域の帯域制限された周波数特性にする事で、元の画像データの情報量を減少させ、符号化圧縮処理時の画像情報の欠落または減少によるブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化を抑制できる。
次に、マイクロプロセッサ９の制御を図７のフローチャートと図５の周波数特性図により、映像レベル検出回路１２からの検出値による信号処理回路８における映像信号の周波数特性制御方法を説明する。尚、本実施例では予め設定されている周波数特性は図５に示す特性ａ（広帯域）とする。
先ず映像レベル検出回路４から現在の絞り値を検出してＬａとし（ステップＳＴ７１）、前回検出して記憶していた映像レベルＬｂとの差ΔＬを求める（ステップＳＴ７２）。このΔＬは所定の単位時間当りの映像レベルの変化量となる。次に、ΔＬが予め設定してある規定値Ｂより大きいかを判定して（ステップＳＴ７３）、大きくなければ信号処理回路８における映像信号の周波数特性を図５の特性ａに示すような広帯域に設定（ステップＳＴ７４）したまま、記憶する絞り値Ｌｂの値を現在の映像レベルＬａの値に置き換え記憶し（ステップＳＴ７６）、ステップＳＴ７１の前に戻る。一方、ステップＳＴ７３での判定でΔＬが規定値Ｂよりも大きかった場合は、信号処理回路８における映像信号の周波数特性を図５の特性ｂに示すような制限した帯域に設定（ステップＳＴ７５）した後、絞り値制御により映像レベルが適正値に戻るまでの時間を元に決めた所定の規定時間Ｔだけ周波数特性を特性ｂ（帯域制限）に保持、待機した（ステップＳＴ７７）後、記憶する絞り値Ｌｂの値を絞り値Ｌａの値に置き換え記憶し（ステップＳＴ７６）、ステップＳＴ７１の前に戻り、以上のループを繰り返す事となる。
【００４６】
よって、実際の動作は次の様になる。通常時は、照明条件の急変を検出していない（所定の単位時間当りの映像レベルの変化量ΔＬが規定値Ｂより小さい）ので、信号処理回路８における映像信号の周波数特性は広帯域に設定され、通常は画質劣化が起きにくい様な一定の符号化レートにて符号化処理とする事で、一定画質と記録時間の確保ができる。一方、照明条件が急変した場合は、単位時間当りの映像レベルの変化量ΔＬが規定値Ｂより大きいと判定して、映像レベルが安定するまでの時間と等価な規定時間Ｔの間は映像信号の周波数特性は峡帯域に帯域制限する事で元の画像データの情報量を制限する。その結果、絞り値が急変したことによる元の画像データの画像情報量の増加分を周波数特性を制限した事により対処し、一定の符号化レートでの符号化処理であっても、符号化前の画像情報量が適切に制限される為に、画像情報は効率よく圧縮されて再生時のブロック歪やモスキート歪等の画像劣化抑制できる。
【００４７】
尚、上記実施例４の方法は、照度の急変時に積極的に画像情報量自体を制限する方法なので、符号化レートは一定のままにしている。このため、符号化レートを上限値で使用しておりこれ以上高くできない場合には有効である。また、映像信号自体のＳＮが良くない為に元々の画像情報量が高い場合にも有効である。
【００４８】
以上の実施例に係る撮像装置により、照明条件の急激な変化による映像レベル変化時に、絞り値または映像レベルの所定の単位時間当りの変化量を検出し、変化量が大きい場合には符号化レートを上げる、若しくは映像信号の周波数特性を制限することによりブロック歪やモスキ−ト歪等の画質劣化の発生を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】照明条件の照度急変時の、映像レベル、絞り値、画像情報変化量の時間軸上での変化
【図２】本発明の一実施例に係るデジタルビデオカメラにおけるブロック図
【図３】第１の発明による第１の実施例におけるマイクロプロセッサ９の処理フローチャート
【図４】第１の発明による第２の実施例におけるマイクロプロセッサ９の処理フローチャート
【図５】第２及び第４の実施例における映像信号周波数特性の制御される特性例
【図６】第２の発明による第３の実施例におけるマイクロプロセッサ９の処理フローチャート
【図７】第２の発明による第４の実施例におけるマイクロプロセッサ９の処理フローチャート
【符号の説明】
【００５０】
１…被写体、２…レンズ、３…アイリス、４…撮像素子、５…絞り値検出回路、
６…ＣＤＳ回路、７…ＡＤコンバーター、８…信号処理回路、９…マイクロプロセッサ、１０…符号化圧縮回路、１１…記録媒体、１２…映像レベル検出回路、
１３…変化量検出手段
【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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【図７】
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