(57)【要約】【課題】  設定された圧縮率に従った圧縮処理の制御と好適な撮影機能の制御とを実行可能な撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】  撮影動作を行って画像信号を出力するカメラ部及びカメラ信号処理部と、出力された画像信号を圧縮符号化処理する圧縮処理部と、撮影動作を制御するカメラ制御部と、圧縮動作を制御するシステム制御部とを備え、該システム制御部は圧縮処理部に対する圧縮率を設定して圧縮動作を制御し、該カメラ制御部は所定の撮影機能の動作速度を設定された圧縮率に応じて制御する。【選択図】  図２
2006345255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影動作を行って画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される画像信号を圧縮符号化処理する圧縮処理手段と、
前記撮像手段における撮影動作を制御する撮影制御手段と、
前記圧縮処理手段における圧縮動作を制御するシステム制御手段とを備え、
前記システム制御手段は前記圧縮処理手段に対する圧縮率を設定して圧縮動作を制御し、前記撮影制御手段は前記撮像手段における所定の撮影機能の動作速度を前記システム制御手段により設定された圧縮率に応じて制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記所定の撮影機能とは露出調整機能であって、前記撮影制御手段は前記露出調整機能の動作速度を前記システム制御手段により設定された圧縮率に応じて制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記所定の撮影機能とはホワイトバランス調整機能であって、前記撮影制御手段は前記ホワイトバランス調整機能の動作速度を前記システム制御手段により設定された圧縮率に応じて制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記所定の撮影機能とは露出調整機能及びホワイトバランス調整機能であって、前記撮影制御手段は前記露出調整機能及びホワイトバランス調整機能の動作速度を前記システム制御手段により設定された圧縮率に応じて制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記システム制御手段が前記圧縮処理手段に対して高圧縮率の圧縮処理を行うように設定した場合、前記撮影制御手段は前記撮像手段における前記露出調整機能を通常より低速で動作させるよう制御することを特徴とする請求項２又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記システム制御手段が前記圧縮処理手段に対して高圧縮率の圧縮処理を行うように設定した場合、前記撮影制御手段は前記撮像手段における前記ホワイトバランス調整機能を通常より低速で動作させるよう制御することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像手段が撮影動作中に、前記システム制御手段が前記圧縮処理手段に対してより高圧縮率の圧縮処理を行うように設定を変更した場合、前記撮影制御手段は前記撮像手段における前記露出調整機能の動作速度をそれ以前より低速で動作させるよう変更することを特徴とする請求項２又は４に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像手段が撮影動作中に、前記システム制御手段が前記圧縮処理手段に対してより高圧縮率の圧縮処理を行うように設定を変更した場合、前記撮影制御手段は前記撮像手段における前記ホワイトバランス調整機能の動作速度をそれ以前より低速で動作させるよう変更することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影を行って撮像データを生成し、生成された撮像データを圧縮符号化する構成を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像を高能率符号化するための技術として、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）１，２，４といった符号化方法が確立されている。ＭＰＥＧは、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、適応量子化及び可変長符号化を基本とし、フレーム（又はフィールド）相関に基づく動き補償付フレーム（又はフィールド）間予測符号化と、フレーム内予測符号化とを組み合わせた符号化方法である。
【０００３】
上記ＭＰＥＧを撮像データに対する圧縮符号化方法として採用したカメラ一体型記録装置（ビデオカメラ）が既に商品化されている。このビデオカメラは、撮影レンズを通して入射した被写体の光学像をＣＣＤ等のセンサーで撮像信号へ変換し、さらに撮像信号に対して必要なカメラ信号処理、ＭＰＥＧによる圧縮符号化処理を行って、記録媒体へ圧縮画像データを記録する。
【０００４】
また、上記のビデオカメラに関連する先行技術として、例えば撮影される動画像の内容と性質に合わせてＭＰＥＧの処理における目標情報量を設定する撮像装置が既に提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３６９１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これまでのビデオカメラは、カメラ信号処理と圧縮信号処理とで、連携的な制御を行う構成にはなっておらず、それぞれ独立で最適な結果が得られるように制御していた。また、上記した特許文献１の構成は、撮影内容に応じて圧縮時の目標情報量を制御するものであるが、結果として画質を変化させる故に、再生時に、画質の劣化が視聴者に対して違和感を覚えさせたり、ブロックノイズの発生につながることが懸念される。すなわち、撮影者の意図しない画質で撮影画像が記録されてしまう可能性があった。
【０００６】
本発明は上記の如き課題を鑑みてなされたものであり、例えばユーザ指示等に基づく圧縮率の設定等の圧縮制御情報に従って、カメラ系の動作、カメラ信号処理及び圧縮処理を制御可能な構成である撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、撮像装置において、圧縮率を任意に設定可能な圧縮処理を行う上で好適となるような露出やホワイトバランスの動作制御を行うことを更なる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮影動作を行って画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力される画像信号を圧縮符号化処理する圧縮処理手段と、前記撮像手段における撮影動作を制御する撮影制御手段と、前記圧縮処理手段における圧縮動作を制御するシステム制御手段とを備え、前記システム制御手段は前記圧縮処理手段に対する圧縮率を設定して圧縮動作を制御し、前記撮影制御手段は前記撮像手段における所定の撮影機能の動作速度を前記システム制御手段により設定された圧縮率に応じて制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧縮率に応じて、圧縮動作の制御と撮影機能の制御とを行うよう構成したので、撮影者の意図した画質で撮影画像を記録できると共に、後段の圧縮処理に適した動作内容で撮影を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態となる撮像装置の構成を表わしたブロック図である。
【００１２】
図１の撮像装置が撮影動作を行うときの各部の動作について説明する。１０１は撮影レンズである。撮影レンズ１０１の後方には光量を調節するための絞り１０２が配置されている。撮影レンズ１０１、絞り１０２を通過した光は、撮像素子１０３の結像面上に被写体像として結像される。撮像素子１０３はＣＣＤ（或いはＣＭＯＳでもよい）センサーであり、被写体像を電気信号へと変換し、得られた撮像信号を出力する。撮像素子１０３は、ＣＣＤ駆動部１１４が示すタイミングに従って所定のシャッタ速度で駆動する。
【００１３】
１０４は撮像素子１０３から出力された撮像信号に含まれている蓄積電荷ノイズを低減するための相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路及び撮像信号のレベルを一定に保つための自動ゲインコントロール（ＡＧＣ）回路を含む、ＣＤＳ／ＡＧＣ部である。１０５は撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。撮像素子１０３から出力された撮像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１０４で処理され、Ａ／Ｄ変換部１０５でデジタル信号に変換されて、カメラ信号処理部１０６に入力される。
【００１４】
カメラ信号処理部１０６は入力したデジタル信号に対して、色補間処理、γ補正やホワイトバランス調整等を行う。さらに、カメラ信号処理部１０６で処理された後のデジタル信号に対して、圧縮処理部１０７は所定の動画像圧縮符号化方法を用いて圧縮処理を行う。ここで所定の動画像圧縮符号化方法とは、ＭＰＥＧ２やＨ．２６４／ＭＰＥＧ４−ＡＶＣである。圧縮処理部１０７で圧縮処理されたデジタル映像信号は、記録メディア１１５に記録される。記録メディア１１５は磁気テープ、ハードディスク、光ディスク等を利用することができる。
【００１５】
１０８はシステム制御部である。システム制御部１０８は本撮像装置の各部を制御するためのマイクロコンピュータ等から構成される。システム制御部１０８は圧縮処理部１０７における圧縮処理を制御する。また、システム制御部１０８はその機能の一部として、カメラ系の各部の動作及びカメラ信号処理の制御を担当するカメラ（撮影）制御部１０９を有する。さらに、カメラ制御部１０９は、ホワイトバランス制御を担当するＡＷＢ制御部１１０と、露出制御を担当するＡＥ制御部１１１とを有する。
【００１６】
ＡＷＢ制御部１１０は、カメラ信号処理部１０６を制御して、撮影される画像のホワイトバランスを調節する。具体的に、ＡＷＢ制御部１１０は撮像信号中のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）成分や図示しない色温度センサーなどから被写体の色温度情報を求め、それをもとに撮影画像のホワイトバランスを調節するためのホワイトバランス制御信号をカメラ信号処理部１０６に対して出力する。また、ＡＥ制御部１１１は、絞り制御部１１３を介して絞り１０２の動作を制御し、ＣＣＤ駆動部１１４を介して撮像素子１０３のシャッタ速度を制御する。さらにＡＥ制御部１１１はＣＤＳ／ＡＧＣ部１０４のゲインを制御し、カメラ信号処理部１０６を制御して、撮像信号の露出レベルが適正になるよう調節する。
【００１７】
１１２はユーザが所望の圧縮率の設定を指示するための圧縮率変更操作部である。圧縮率変更操作部１１２はメニュー形態のユーザインタフェースを用いる。圧縮率変更操作部１１２から入力された設定指示に基づいて、システム制御部１０８は適切な量子化パラメータ等の圧縮制御情報を圧縮処理部１０７へ伝達する。圧縮処理部１０７は当該圧縮制御情報に基づいた圧縮処理を行う。また、カメラ制御部１０９は、圧縮率変更操作部１１２から入力された設定指示に基づく圧縮制御情報を参照して、設定された圧縮率に適したカメラ系の各部の制御及びカメラ信号処理の制御を行う。圧縮率変更操作部１１２から圧縮率の変更が指示されたときは、カメラ系の各部の制御及びカメラ信号処理の制御内容を変更させるよう制御する。
【００１８】
次に、本実施形態の撮像装置に含まれるシステム制御部１０８の制御動作について、図１のブロック図および図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００１９】
撮影動作を行うモードへ移行されると、システム制御部１０８は圧縮処理部１０７に対して、圧縮率の設定等の初期化を行わせる（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の初期化とは、圧縮処理部１０７が高圧縮率設定で動作するか、低圧縮率設定で動作するか、システム制御部１０８から必要なパラメータ等（圧縮制御情報）を与えることで設定する動作である。このとき、起動時はデフォルトで低圧縮率設定にしても良いし、前回の動作時に有効となっていた圧縮率を引き継いだ設定であっても良い。
【００２０】
さらに、システム制御部１０８はカメラ制御部１０９へ、ステップＳ１０１にて圧縮処理部１０７で初期化された圧縮率設定に関わる圧縮制御情報を伝達する。そしてカメラ制御部１０９が、ＡＷＢ制御部１１０及びＡＥ制御部１１１を介してカメラ系の各部の動作を制御して、伝達された圧縮制御情報に従ったＡＥ及びＡＷＢの制御動作（制御速度）の初期化を行わせる（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の初期化により、低圧縮設定時はＡＥ及びＡＷＢ動作を高速（通常の制御速度）に行う設定がなされ、高圧縮設定時はＡＥ及びＡＷＢ動作を低圧縮時設定時に比べて低速に行う設定がなされる。高圧縮設定時にＡＥ及びＡＷＢ動作を低速に制御する理由としては、一例として撮影シーンに急激な変化が生じた場合やＡＥ・ＡＷＢ制御がふらついたときなどに、高速にカメラ系を動作させるよりは低速で動作させておいたほうが、後段の圧縮処理にて高圧縮率で圧縮するときにこうむる被害（ブロックノイズの発生等）を低減できるからである。また、ＡＥ及びＡＷＢ動作を低速に制御する状態とは、ＡＥ及びＡＷＢ制御における映像信号補正データのフィードバックゲインが通常（高速）の状態より低く、フィードバックの更新周期が通常（高速）の状態より長い状態である。
【００２１】
このようにして、撮影によって生成されたデジタル信号を設定された圧縮率に応じて圧縮処理して記録メディア１１５に記録可能となる。この状態から圧縮率の変更が行われないならば（ステップＳ１０３のＮＯ）、現状の設定のまま撮影動作が行われ、ステップＳ１０７へ移行する。もしユーザによって圧縮率変更操作部１１２が操作され、圧縮率を変更する指示が行われた場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、変更された状態が圧縮優先であるとき（ステップＳ１０４のＹＥＳ）はステップＳ１０５ａへ移行し、圧縮優先でないとき（すなわち画質優先のとき）（ステップＳ１０４のＮＯ）はステップＳ１０５ｂへ移行する。ステップＳ１０４の圧縮優先とは高圧縮率設定を行う指示である。一般的に圧縮率を高くするほど圧縮後の画質は損なわれるが、記録メディア１１５に記録可能な時間が長くなるので有用である。これを記録時間優先設定ともいう。一方、ステップＳ１０４で圧縮優先でないときは低圧縮率設定を行う指示である。低圧縮率で圧縮処理することによって、圧縮処理後の画質劣化を低減することができる。
【００２２】
システム制御部１０８は、圧縮優先の指示を受けて高圧縮率設定を行う場合、前述した初期化動作と同様に、カメラ制御部１０９を介してＡＥ及びＡＷＢの制御動作（制御速度）を低速で動作させるモードに切り替えて、その後の撮影動作における撮影制御を行う（ステップＳ１０５ａ）。また、システム制御部１０８は、画質優先の指示を受けて低圧縮率設定を行う場合、前述した初期化動作と同様に、カメラ制御部１０９を介してＡＥ及びＡＷＢの制御動作（制御速度）を高速で動作させるモードに切り替えて、その後の撮影動作における撮影制御を行う（ステップＳ１０５ｂ）。
【００２３】
また、システム制御部１０８は、変更された圧縮率に基づく圧縮制御情報を圧縮処理部１０７へ与えて、新たに設定された圧縮率に従った圧縮処理を行わせる（ステップＳ１０６）。
【００２４】
ステップＳ１０５ａ又はＳ１０５ｂにてＡＥ及びＡＷＢの制御速度が変更され、ステップＳ１０６にて変更された圧縮率で圧縮処理が実行可能となると、引き続き撮影によって生成されたデジタル信号を変更された圧縮率に応じて圧縮処理して記録メディア１１５に記録可能となる。
【００２５】
システム制御部１０８の制御動作は撮影終了となるまで継続され（ステップＳ１０７）、撮影終了されないときはステップＳ１０３以降を実行可能とし、撮影終了されると本フローは終了となる。
【００２６】
また、前述した高圧縮率設定に関して、このような高圧縮撮影モードは、例えば低ビットレート回線を用いてカメラを遠隔操作する場合や、カメラを内蔵した携帯端末から映像を送信するような極めて低いビットレートの無線路を用いた通信路を用いた場合にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態の撮像装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態の撮像装置に含まれるシステム制御部の制御動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１０１  撮影レンズ
１０２  絞り
１０３  撮像素子
１０４  ＣＤＳ／ＡＧＣ部
１０５  Ａ／Ｄ変換部
１０６  カメラ信号処理部
１０７  圧縮処理部
１０８  システム制御部
１０９  カメラ制御部
１１０  ＡＷＢ（ホワイトバランス）制御部
１１１  ＡＥ（露出）制御部
１１２  圧縮率変更操作部
１１３  絞り制御部
１１４  ＣＣＤ駆動部
１１５  記録メディア
【図１】
2006345255.tif 000003
【図２】
2006345255.tif 000004