(57)【要約】【課題】ＪＰＥＧデータ等の圧縮画像データをＤＶフォーマットで記録する装置および方法を提供する。【解決手段】画像記録再生装置１に、信号処理・解像度変換部１１、画像変換手段１２、第１メモリ１３、第２メモリ１５、メモリコントローラ１４、ビデオ信号処理部１６、圧縮・伸長部１７、磁気記録・再生部１８を設ける。画像変換手段１２により生成されたＪＰＥＧデータが、メモリコントローラ１４の制御の下、第１メモリ１３から第２メモリ１５に移され、その後ビデオ信号処理部１６により、第２メモリ１５に格納されているデータがそれぞれ複数のＤＣＴブロックを含む複数のＤＶフレームにアレンジされる。ビデオ信号処理部１６により挿入される付加的なシステム情報と共に、ＤＶフレームは磁気テープ１９にＤＶフォーマットで圧縮され、記録される。【選択図】  図１
2004350069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データをＤＶフォーマットで記録媒体に記録する画像記録装置において、
オリジナル静止画像データを受け付ける入力手段と、
前記オリジナル静止画像データを圧縮静止画データに変換する画像変換手段と、
前記圧縮静止画データを格納する第１メモリと、
前記第１メモリから移されたデータを格納する第２メモリと、
前記第１メモリに格納された前記圧縮静止画データを構成する各データ値が前記第２メモリに複数回書き込まれるよう、前記第１メモリと前記第２メモリとを制御するメモリコントローラと、
直交変換演算用の各ブロック内のデータ値が全て同一となるよう、前記第２メモリに格納されている前記データから複数のＤＶフレームを生成するＤＶデータ処理手段と、
前記複数のＤＶフレームを直交変換演算により圧縮する圧縮手段とを備え、
前記ＤＶデータ処理手段は、前記記録媒体に記録される付加的なシステムデータを挿入し、
前記付加的なシステムデータは前記付加的なシステムデータに関連付けて記録される画像データが静止画であるか否かを示すヘッダを含むことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記付加的なシステムデータが、前記記録された圧縮静止画データがＪＰＥＧ圧縮データであるか否かを示すモードナンバーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記圧縮静止画データが８ビットデータ値および１６ビットデータ値の内、いずれか一方により表現されることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記圧縮静止画データがＪＰＥＧ圧縮画像データであることを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項５】
外部メモリ媒体部と、
前記外部メモリ媒体部を制御する制御装置とをさらに備え、
前記外部メモリ媒体部は、前記外部メモリ媒体部に挿入可能な外部メモリ媒体に記録されている圧縮静止画データを読むことができ、
前記外部メモリ媒体に記録されている前記圧縮静止画データが、前記第１メモリおよび前記第２メモリを介して前記ＤＶデータ処理手段に提供されることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記付加的なシステムデータが前記記録媒体のトラックのバイナリグループパックに挿入されることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記第１メモリに格納された前記圧縮静止画データの各データ値が前記第２メモリに６４回書き込まれるよう、前記メモリコントローラが前記第１メモリと前記第２メモリとを制御することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項８】
記録媒体にＤＶフォーマットで記録された画像データを再生する画像再生装置において、
前記記録媒体から複数のＤＶフレームを再生する再生手段と、
ＤＶフォーマットで圧縮前記複数のＤＶフレームを逆直交変換演算により伸長し、複数の伸長されたＤＶフレームを得る伸長手段と、
前記複数の伸長されたＤＶフレームに含まれる圧縮静止画データを所定のフォーマットにリアレンジするＤＶデータ処理手段と、
前記ＤＶデータ処理手段から供給されるリアレンジされた圧縮静止画データを格納する第１メモリと、
前記第１メモリから移される前記圧縮静止画データを格納する第２メモリと、
前記第１メモリに格納された前記リアレンジされた圧縮静止画データに含まれる各複数の同一データ値からそれぞれ一つのデータ値が前記第２メモリに移されるよう、前記第１メモリと前記第２メモリとを制御するメモリコントローラと、
前記第２メモリに格納されている前記圧縮静止画データを伸長された静止画データに変換する画像変換手段とを備え、
前記ＤＶ処理手段は、静止画データが記録されているかを示すヘッダを含む附加的なシステムデータを検出し、
前記メモリコントローラは前記検出された付加的なシステムデータに応じて、静止画、動画のいずれか一方を再生するよう前記第１メモリおよび前記第２メモリを制御することを特徴とする画像再生装置。
【請求項９】
前記付加的なシステムデータが前記記録された圧縮静止画データがＪＰＥＧ圧縮データであるか否かを示すモードナンバーをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の画像再生装置。
【請求項１０】
前記圧縮静止画データが８ビットデータ値および１６ビットデータ値の内、いずれか一方で表現されることを特徴とする請求項８に記載の画像再生装置。
【請求項１１】
前記圧縮静止画データがＪＰＥＧ圧縮静止画データであることを特徴とする請求項１０に記載の画像再生装置。
【請求項１２】
外部メモリ媒体部と、
前記外部メモリ媒体部を制御する制御装置とをさらに備え、
前記第２メモリに格納されている前記圧縮静止画データが前記外部メモリ媒体部に挿入可能な外部メモリに記録されることを特徴とする請求項８に記載の画像再生装置。
【請求項１３】
前記画像変換手段から供給されるデータに基づいて画像を表示する表示装置をさらに備える請求項８に記載の画像再生装置。
【請求項１４】
前記付加的なシステムデータが前記記録媒体上のトラックのバイナリグループパックに記録されることを特徴とする請求項８に記載の画像再生装置。
【請求項１５】
前記第１メモリに格納された前記リアレンジされた圧縮静止画データの各６４個の同一データ値の内、一つのデータ値が前記第２メモリに移されるよう、前記メモリコントローラが前記第１メモリおよび前記第２メモリを制御することを特徴とする請求項８に記載の画像再生装置。
【請求項１６】
画像データをＤＶフォーマットで記録媒体に記録するための画像記録方法において、
第１メモリに圧縮静止画データを格納し、
前記圧縮静止画データの各データ値が第２メモリに複数回書き込まれるよう前記第１メモリに格納されている前記圧縮静止画データを前記第２メモリに移し、
直交変換演算用の各ブロックのそれぞれにおいて全てのデータ値が同一となるよう、前記第２メモリに格納されている前記データから複数のＤＶフレームを生成し、
直交変換演算により前記複数のＤＶフレームを圧縮し、
付加的なシステムデータを挿入する物であって、該附加的なシステムデータは該付加的なシステムデータと関連付けて記録された画像データが静止画データであるか否かを示すヘッダを含むことを特徴とする画像記録方法。
【請求項１７】
前記付加的なシステムデータが、前記圧縮静止画データがＪＰＥＧ圧縮画像データであるか否かを示すモードナンバーをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の画像記録方法。
【請求項１８】
前記移すステップにおいて、前記圧縮静止画データを構成する各データ値が第２メモリに６４回、書き込まれることを特徴とする請求項１６に記載の画像記録方法。
【請求項１９】
記録媒体にＤＶフォーマットで記録された画像データを再生する画像再生方法において、
前記記録媒体から複数の圧縮ＤＶフレームを再生し、
前記複数の圧縮ＤＶフレームを逆直交変換演算により伸長し、
前記複数のＤＶフレームに含まれる圧縮静止画データを所定のフォーマットにリアレンジし、
第１メモリに前記リアレンジされた圧縮静止画データを格納し、
前記第１メモリに格納されている前記リアレンジされた圧縮静止画データに含まれる各複数の同一データ値からそれぞれ一つのデータ値が第２メモリに移されるよう、前記リアレンジされた圧縮静止画データを前記第２メモリに移し、
静止画データが記録されているかを示すヘッダを含む付加的なシステムデータを検出することを含み、
静止画および動画のいずれか一方が、前記検出された付加的なシステムデータに応じて再生されるよう前記第１メモリ、および第２メモリが制御されることを特徴とする画像再生方法。
【請求項２０】
前記付加的なシステムデータが、前記圧縮静止画データがＪＰＥＧ圧縮画像データであるか否かを示すモードナンバーをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の画像再生方法。
【請求項２１】
前記移すステップにおいて、前記第１メモリに格納されているリアレンジされた圧縮静止画データに含まれる各６４個の同一データの内、一つのデータ値が前記第２メモリに移されることを特徴とする請求項１９に記載の画像再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮画像データをＤＶフォーマットで記録するための装置および方法に関し、そのように記録されたデータを再生するための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルビデオレコーダ等の機器を使用して撮影された静止画は、例えばＪＰＥＧ等の公知の圧縮方法により圧縮され、半導体メモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ等の記録媒体に記録される。一方、同様の機器を使用して撮影された動画は、例えばＤＶフォーマットで圧縮され、磁気テープ媒体等に記録される。すなわち、このような機器において、動画と静止画は異なる記録媒体に記録される。
【０００３】
また、特開２００２−１６５１７５号公報には、画像を損失なく再生できるように静止画データをＤＶフォーマットで記録する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、メガピクセル級の解像度をもつ静止画を半導体メモリに記録する場合、半導体メモリの限られた記憶容量では数個の画像しか記録することが出来ない。
【０００５】
さらに、デジタルビデオレコーダに磁気テープ媒体に対応するハードウェア、および半導体メモリに対応するハードウェアの双方を組み入れた場合、コストの増加につながる。また、半導体メモリは通常磁気テープ媒体よりも高価であり、このようなデジタルビデオレコーダを使用するユーザは、実際磁気テープ媒体が半導体メモリ媒体よりも大量のデータを記録することができるにもかかわらず、言うなれば、安価な磁気テープ媒体に加え、高価な半導体メモリ媒体を購入することを強いられているのである。
【０００６】
また、上記特開２００２−１６５１７５号公報においては、原画像データをＤＶフォーマットで記録している。すなわち、非圧縮の静止画データをＤＶフォーマットで記録している。従って、圧縮データが記録される場合に比べ、より大きな記憶容量を占め、その結果、より少ない数の画像が記録される。
【０００７】
本発明は上記問題を考慮し、ＪＰＥＧデータ等の圧縮静止画データをＤＶフォーマットで記録する装置、方法、およびＤＶフォーマットで記録された上述の圧縮静止画データを再生する装置、方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態に係る、圧縮静止画データをＤＶフォーマットで圧縮し、記録媒体に記録する画像記録装置は、オリジナルの静止画を８ビットもしくは１６ビットのデータ値で表現された圧縮静止画に変換する画像変換手段と、圧縮静止画データを格納する第１メモリと、前記第１メモリから移されたデータを格納する第２メモリと、前記第１メモリに格納された圧縮静止画データの各データ値が前記第２メモリに複数回書き込まれるよう、前記第１メモリと前記第２メモリを制御するメモリコントローラと、各直交変換演算用のブロック内のデータ値が全て同じとなるよう、前記第２メモリに格納されたデータから複数のＤＶフレームを生成するＤＶデータ処理手段と、前記複数のＤＶフレームを直交変換演算により圧縮する圧縮手段とを備える。また、上記画像記録装置において、上記ＤＶデータ処理部は、静止画データ、動画データ等、記録されたコンテンツの種類を示すヘッダと、例えばＪＰＥＧ等の画像フォーマットを示すモードナンバーとを含む付加的なシステムデータを挿入する。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る、記録媒体にＤＶフォーマットで記録された８ビットもしくは１６ビットデータ値で表現された圧縮静止画データを再生する画像再生装置は、ＤＶフォーマットで圧縮された複数のＤＶフレームを逆直交変換演算により伸長し、圧縮静止画データを含む複数の伸長されたＤＶフレームを得る伸長手段と、前記複数の伸長されたＤＶフレームに含まれる前記圧縮静止画データを所定のフォーマットにリアレンジするＤＶデータ処理手段と、上記ＤＶデータ処理手段から供給される上記リアレンジされた圧縮静止画データを格納する第１メモリと、上記第１メモリから移される上記圧縮静止画データを格納する第２メモリと、上記第１メモリに格納されている上記リアレンジされた圧縮静止画データに含まれている各複数の同一のデータ値からそれぞれ一つのデータ値が上記第２メモリに移されるよう上記第１メモリと上記第２メモリとを制御するメモリコントローラと、上記第２メモリに格納されている圧縮静止画データを伸長された静止画データに変換する画像変換手段とを備える。また、上記画像再生装置において、付加的なシステムデータが識別される。上記付加的なシステムデータは、静止画データ、動画データ等、記録されたコンテンツの種類を示すヘッダと、例えばＪＰＥＧ等の画像フォーマットを示すモードナンバーとを含む。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る、圧縮静止画データをＤＶフォーマットで記録媒体に記録する画像記録方法は、第１メモリに８ビットもしくは１６ビットのデータ値で表現された圧縮静止画データを格納し、上記圧縮静止画データの各データ値が複数回第２メモリに書き込まれるよう上記第１メモリに格納された上記圧縮静止画データを上記第２メモリに移し、各直交変換演算用のブロック内の全てのデータ値が同一となるよう上記第２メモリに格納されたデータから複数のＤＶフレームを生成し、上記複数のＤＶフレームを直交変換演算により圧縮し、静止画データ、動画データ等、記録されたコンテンツの種類を示すヘッダと、例えばＪＰＥＧ等の画像フォーマットを示すモードナンバーとを含む付加的なシステムデータを挿入することを含む。
【００１１】
本発明の一実施形態に係る、ＤＶフォーマットで記録媒体に記録された８ビットもしくは１６ビットのデータ値で表現された圧縮静止画データを再生する画像再生方法は、静止画データ、動画データ等、記録されたコンテンツの種類を示すヘッダと、例えばＪＰＥＧ等の画像フォーマットを示すモードナンバーとを含む付加的なシステムデータを識別し、複数の圧縮ＤＶフレームを逆直交変換演算により伸長し、上記複数の伸長されたＤＶフレームに含まれる圧縮静止画データを所定のフォーマットにリアレンジし、リアレンジされた上記圧縮静止画データを第１メモリに格納し、上記第１メモリに格納されているリアレンジされた上記圧縮静止画データに含まれる各複数の同一データ値からそれぞれ一つのデータ値が第２メモリに移されるよう、リアレンジされた上記圧縮静止画データを上記第２メモリに移すことを含む。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ビデオテープ記録再生装置
本発明が適用された、内蔵カメラを備えるビデオテープ記録再生装置の一実施形態を以下に説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態に係るビデオテープ記録再生装置１を示す。ビデオテープ記録再生装置１は、ＣＣＤ等の撮像素子１０、信号処理・解像度変換部１１、画像変換部１２、第１メモリ１３、第２メモリ１５、メモリコントローラ１４、ビデオ信号処理部１６、圧縮・伸長部１７、磁気記録・再生部１８、マイクロコントローラ１１０、外部メモリ媒体部１１１、および表示装置１１２を備える。ビデオテープ記録再生装置１は磁気テープ１９にデータを記録する。
【００１４】
本実施形態のビデオテープ記録再生装置１はＤＶフォーマットに準拠し、撮像素子１０により撮影された動画（ビデオデータ）を磁気テープ１９に記録する。動画を記録できるだけでなく、本実施形態のビデオテープ記録再生装置１は静止画の記録再生機能も持っている。
【００１５】
圧縮静止画データ（下記の例ではＪＰＥＧデータ）をＤＶフォーマットで磁気テープ１９に記録するための動作を以下に説明する。圧縮静止画の一例としてＪＰＥＧデータを用いているが、圧縮静止画のフォーマットはこれに限定されることはなく、８ビットもしくは１６ビットのデータ値で表現されていればいかなるフォーマットの圧縮静止画データを使用してもよい。これは本実施形態において使用されるＤＣＴプロセスが８ビットベースであるためである。
【００１６】
ビデオテープ記録再生装置１において、静止画は以下のようにしてＪＰＥＧデータとして圧縮され、磁気テープ１９にＤＶフォーマットで記録される。最初に、撮像素子１０により撮影され、Ｙ（輝度）、Ｃｒ（色差）、Ｃｂ（色差）信号を含む原画像データが信号処理・解像度変換部１１に入力され、所定の処理が行なわれる。次にデータは画像変換部１２に入力され、例えばＪＰＥＧ圧縮データとしてエンコードされる。
【００１７】
次にＪＰＥＧ圧縮データは第１メモリ１３に格納され、その後ＪＰＥＧ圧縮データは、メモリコントローラ１４の制御の下、一つのＪＰＥＧ圧縮画像を構成する各データ値が６４回、第２メモリに書き込まれることにより、第２メモリ１５に移される。第２メモリ内のデータはビデオ信号処理部１６に入力され、複数のＤＶフレームにアレンジされる。各フレームは複数の８×８のＤＣＴブロックを含む。
【００１８】
圧縮・伸長部１７は上記複数のＤＶフレームをＤＣＴ演算および量子化により圧縮する。次に、複数の圧縮ＤＶフレームは磁気記録・再生部１８により磁気テープ１９に記録される。上記複数の圧縮ＤＶフレームを磁気テープ１９に記録する際、本実施形態においては、ＩＴＩセクタのＳＰ／ＬＰ記録、ＳＤ／ＳＤＬ記録マーカ、オーディオ記録基準信号等、およびサブコードセクタのサーチ用トラックナンバー、タイトルタイムコード（ＴＴＣ）情報等の通常のシステムデータに加え、付加的なシステムデータが磁気テープ１９に記録される。
【００１９】
上記付加的なシステムデータは、例えば、静止画データ、動画データ等、記録されたコンテンツの種類を示すヘッダと、例えばＪＰＥＧ等の画像フォーマットを示すモードナンバーとを含む。本実施形態において、上記付加的なシステムデータは、例えば磁気テープ上のトラックに記録された画像データから画像を認識し再生するのを補助するために使用される。付加的なシステムデータについては、本明細書において後にさらに詳細に説明する。
【００２０】
ＪＰＥＧ圧縮データの第１メモリ１３から第２メモリ１５への転送、およびビデオ信号処理部１６による第２メモリ１５のデータのＤＶフレームへのアレンジについては、本明細書において後にさらに詳細に説明する。
【００２１】
なお、図１に示す本実施形態においては、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ原画像データを画像変換部１２によりエンコードするかわりに、外部メモリ媒体部１１１に挿入可能な半導体メモリ等の外部メモリ媒体からＪＰＥＧ圧縮データを得ることも可能である。さらに、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ原画像データを画像変換部１２によってＪＰＥＧ圧縮データとしてエンコードし、得られたＪＰＥＧ圧縮データを磁気テープ１９にＤＶフォーマットで記録するかわりに、上記得られたＪＰＥＧ圧縮データは直接外部メモリ媒体部１１１に挿入可能な外部メモリ媒体に記録してもよい。
【００２２】
次に、磁気テープ１９にＤＶフォーマットで記録されたＪＰＥＧ圧縮データから静止画を再生する場合の動作について説明する。磁気テープ１９に記録された複数の圧縮ＤＶフレームは磁気記録・再生部１８により再生され、圧縮・伸長部１７に入力される。
【００２３】
それぞれが複数の、例えば８×８ＤＣＴブロックを含む、上記複数の圧縮ＤＶフレームは、圧縮・伸長部１７により逆量子化および逆ＤＣＴにより伸長され、複数の伸長されたＤＶフレームが得られる。
【００２４】
上記複数の伸長されたＤＶフレームはビデオ信号処理部１６に入力され、所定の方法でリアレンジされ、第２メモリ１５に格納するデータが得られる。メモリコントローラ１４の制御の下、第２メモリ１５に格納されているデータに含まれる各６４個の同一のデータ値からそれぞれ一つのデータ値が第１メモリ１３に移されるよう、第２メモリ１５に格納されているデータが第１メモリ１３に移され、ＪＰＥＧ圧縮データが得られる。
【００２５】
そして、第１メモリ１３に格納されているＪＰＥＧ圧縮データが画像変換部１２に入力され、ＪＰＥＧ圧縮データが伸長されて、表示装置１１２に画像が表示される。また、表示装置１１２に画像を表示するかわりに、第１メモリ１３に格納されているＪＰＥＧ圧縮データを外部メモリ媒体部１１１に挿入される半導体メモリ等の外部メモリ媒体に記録しても良い。従って、画像変換部１２は、その機能がエンコード・デコードに限定されないことから、例えばＪＰＥＧエンコーダ・デコーダではなく、例えばＪＰＥＧコアと呼んでも良い。すなわち、表示ではなく記録が選択された場合、第１メモリ１３のＪＰＥＧ圧縮データを、画像変換部１２においてなんらデコードを行なうことなく、画像変換部１２（ＪＰＥＧコア）を介して外部メモリ媒体部１１１に供給しても良い。
【００２６】
次にＪＰＥＧデータのフォーマットについて簡単に説明する。図２（Ａ）に示されるように、ＪＰＥＧ圧縮データはＳＯＩ（Ｓｔａｒｔ  Ｏｆ  Ｉｍａｇｅ）、ＤＨＴ（Ｄｅｆｉｎｅ  Ｈｕｆｆｍａｎ  Ｔａｂｌｅ）、ＤＱＴ（Ｄｅｆｉｎｅ  Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔａｂｌｅ）、ＳＯＦ（Ｓｔａｒｔ  Ｏｆ  Ｆｒａｍｅ）、ＳＯＳ（Ｓｔａｒｔ  Ｏｆ  Ｓｃａｎ）、ＥＯＩ（Ｅｎｄ  Ｏｆ  Ｉｍａｇｅ）等のヘッダと、サムネール画像コードと、リアル画像コードとを含む。図２（Ａ）に示されている例において、ＳＯＩは「ＦＦ  Ｄ８」、ＤＱＴは「ＦＦ  ＤＢ」、ＤＨＴは「ＦＦ  Ｃ４」、ＳＯＦは「ＦＦ  Ｃ０」、ＳＯＳは「ＦＦ  ＤＡ」、ＥＯＩは「ＦＦ  Ｄ９」であり、これらはすべて１６進数で示され、連続したデータとして格納されている。
【００２７】
記録の際のビデオテープ記録再生装置１の第１メモリ１３から第２メモリ１５へのＪＰＥＧ圧縮データの転送、および再生の際の第２メモリ１５から第１メモリ１３へのデータの転送について図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して説明する。第１メモリ１３に格納されているＪＰＥＧ圧縮データは、例えば図２（Ａ）に示されるデータのようになる。ＪＰＥＧ圧縮データを第１メモリ１３から第２メモリ１５に移す際、第１メモリ１３の各８ビットデータ値が第２メモリ１５に６４回書き込まれる。例えば、図２（Ａ）において、第１メモリ１３に格納されている最初の８ビットデータ値であるＦＦは、メモリコントローラ１４の制御の下、図２（Ｂ）に示すように、６４回第２メモリ１５に書き込まれる。同様の動作が第１メモリ１３のそれ以降の各８ビットデータ値について繰り返される。第２メモリ１５の記憶容量が第１メモリ１３の記憶容量の少なくとも６４倍であることが望ましい。
【００２８】
上述のように、第２メモリ１５に格納されているデータは、例えば図２（Ｂ）に示されるようなデータになる。再生の際、第２メモリ１５に格納されているデータは、メモリコントローラ１４の制御の下、第１メモリ１３に移される。具体的には、第２メモリ１５に格納されている各６４個の同一データ値から一つのデータ値が第１メモリ１３に移されて保存され、例えば図２（Ａ）に示されるようなデータが得られる。同様の動作が、第２メモリ１５のそれ以降の各６４個の同一データ値のセットについて繰り返される。
【００２９】
次に、第２メモリ１５に格納されているデータの、ビデオ信号処理部１６による複数のＤＶフレームへのアレンジについて、図３〜図６を参照して説明する。
【００３０】
ＤＶフォーマットにおいて、画像データはＭ列×Ｎ行の長方形のマトリックス状に配置された複数のピクセルを含むフレームとして記録される。それぞれのフレームはＤＣＴおよび量子化のための複数のブロックに分割されている。例えば、各フレームは複数の８×８ＤＣＴブロックに分割され、８×８ＤＣＴが施されて、ＤＣＴ係数のブロックが得られる。ＤＣＴブロックの左上隅に位置する係数はＤＣ成分と呼ばれ、残りの係数はＡＣ成分と呼ばれる。ＤＣＴ係数のブロックには量子化が施され、データが圧縮され、ある程度の情報が失われる。しかし、もしあるＤＣＴブロック内のデータ値が全て同一であった場合には、ＤＣＴの後、ＤＣ成分のみが生成され、ＡＣ成分はすべてゼロになる。この場合、量子化により情報は失われない。圧縮におけるロスがなくなり、可逆の圧縮となる。
【００３１】
まず、図３において、第１メモリ１３に格納されているＪＰＥＧ圧縮データから、すなわち例えば図２（Ａ）に示されるＪＰＥＧ圧縮データから作成可能な比較例であるフレーム３１が示されている。もしフレーム３１に含まれる複数の８×８ＤＣＴブロックにＤＣＴが施された場合、ＡＣ成分が生成される。従って、量子化が施された場合、フレーム３１のＤＣＴブロックは情報を失う。
【００３２】
図４〜図６には、第２メモリ１５に格納されているデータからビデオ信号処理部１６が作成可能なフレームであるフレーム３２、３３、３４が示されている。
【００３３】
例えば、第２メモリ１５に格納されているデータからビデオ信号処理部１６によって作成される第１のフレームであるフレーム３２において、左上隅のＤＣＴブロックは、比較例のフレーム３１の左上隅のデータ値と等しい６４個の同一のデータ値を含んでいる。同様に、第２メモリ１５に格納されているデータからビデオ信号処理部１６によって作成される第２のフレームであるフレーム３３において、左上隅のＤＣＴブロックは、フレーム３１の左上隅の右に位置するデータ値と等しい６４個の同一のデータ値を含んでいる。最後に、第２メモリ１５に格納されているデータからビデオ信号処理部１６によって作成される第６４のフレームであるフレーム３４において、左上隅のＤＣＴブロックは、フレーム３１の右下隅のデータ値と等しい６４個の同一のデータ値を含んでいる。フレーム３２、３３、３４における、他の全てのＤＣＴブロックも、それぞれ第２メモリ１５から得られた６４個の同一のデータ値を含んでいる。従って、圧縮・伸長部１７において、これらのブロックにＤＣＴ演算が施された場合、ＡＣ成分は生成されず、よって量子化によって情報が失われることはない。
【００３４】
次に、上述の付加的なシステムデータについて、図７〜図１０を参照して説明する。
【００３５】
図７は、磁気テープ１９とその上に配置されるトラック７１を概略的に示している。各トラック７１は複数のセクタを含み、その詳細を図８に示す。トラックに含まれるセクタは、ＩＴＩセクタ８１、オーディオセクタ８２、ビデオセクタ８３、サブコードセクタ８４である。ビデオセクタ８３はビデオＡＵＸセグメント８３０、８４０、８５０、８７０と、ビデオデータ８６０を含む。図８に示すように、ビデオセクタ８３のビデオＡＵＸセグメント８３０には、ソースコントロールパック８３２、記録データパック８３３、記録時間パック８３４、ＣＣ又はＴＲ（６６）パック８３６とあわせて、バイナリグループパック（ＢＧＰ）８３５が含まれている。ＢＧＰ８３５はユーザによって自由に使用できるエリアであり、各トラックにＢＧＰがある。全てのトラック７１がＢＧＰ８３５に上記の付加的なシステムデータを含むようになされているため、そこに格納されている情報は磁気テープ１９の再生の際に、または早送りや巻き戻しの際にも、読み、再生することが可能である。
【００３６】
ＢＧＰに格納されている本発明の一実施形態に沿ったデータの一例を下記に説明する。図９に示すように、各ＢＧＰ８３５は、パックヘッダ９００、モードナンバー９０１、画像サイズフィールドエリア９０２、フレームナンバー９０３、とパリティビット９０４を含む。
【００３７】
図９に示される例において、パックヘッダ９００は０１１００１００ｂであり、例えばデータがＤＶフォーマットで記録された静止画であることを示している。モードナンバーは００１ｂであり、例えば記録されている静止画がＪＰＥＧ圧縮データであることを示している。付記されている「ｂ」は二進数表示であることを示している。これらのパックヘッダ９００およびモードナンバー９０１の値は例示に過ぎず、パックヘッダ９００とモードナンバー９０１がとり得る値はこれらに限定されるものではない。例えばバイナリグループパック９３５のパックヘッダ９００と後述する記録時間パック８３４のヘッダとの間等で重複が生じない限りにおいては、他の値を使用してもよい。
【００３８】
この例においては、画像サイズフィールドエリア９０２は１１ビットのエリアであり、水平、および垂直ピクセルの数を表している。フレームナンバーフィールド９０３は１０ビットのエリアである。フレームナンバーは例えば−６０から９６３の値である。パリティビット９０４はデータ訂正のために設けられている。
【００３９】
従って、再生の際、付加的なシステムデータが検出され、付加的なシステムデータに従って適切な再生処理が行なわれる。例えば、付加的なシステムデータから、記録された画像がＪＰＥＧフォーマットで圧縮静止画であると検出された場合、メモリコントローラ１４によって第１メモリ１３と第２メモリ１５を制御し、磁気テープ１９に記録されたデータからＪＰＥＧ圧縮画像データを得る適切な再生処理が行なわれる。
【００４０】
さらに、ＤＶテープのＳＭＰＴＥ／ＥＢＵフォーマットによれば、バイナリグループパック８３５が使用される場合、記録時間パック８３４の内の数ビットも設定する必要がある。
【００４１】
図１０において、記録時間パック８３４はパックヘッダ１０１０とパックデータ１０１１〜１０１４を含む。Ｓ１はドロップもしくはノンドロップフレームタイムコードを示す。ＤＶフォーマットの記録の場合には、ドロップフレームタイムコードが適用され、ビットＳ１における１の値はＮＴＳＣに対応し、ビットＳ１における０の値はＰＡＬに対応する。ここではＳ２〜Ｓ６はすべて０である。一方、バイナリグループパック８３５が使用されない場合、Ｓ１〜Ｓ６は全て１となる。図１０に示される例において、パックヘッダ１０１０は０１１０００１１ｂである。再生の際、システムデータが認識され、システムデータに応じた再生処理が行なわれる。
【００４２】
以上のようにして、本実施形態のビデオテープ記録再生装置１は、例えば静止画データ、動画データ等、記録されたコンテンツの種類をヘッダを通して、また例えばＪＰＥＧ等の画像フォーマットをモードナンバーを通して確実に示しつつ、８ビット、もしくは１６ビットのデータ値で表現された圧縮静止画データをＤＶフォーマットで記録媒体に損失なく記録することができる。さらに、本実施形態のビデオテープ記録再生装置１は、記録されたコンテンツの種類をヘッダを通して、また画像フォーマットをモードナンバーを通して確実に認識しつつ、ＤＶフォーマットで記録媒体に記録された圧縮静止画データを損失なく再生することができる。
【００４３】
本実施の形態において、再生の際、磁気テープ１９に記録された画像データが静止画データであるとヘッダが示す場合、静止画を再生するための動作が行なわれ、そうでない場合には、本実施形態のビデオテープ記録再生装置１は動画を再生する。さらに、イメージが静止画であるとヘッダが示し、静止画が例えばＪＰＥＧ圧縮データであるとモードナンバーが示す場合には、本実施形態のビデオテープ記録再生装置１は、ＤＶフォーマットでエンコードされたＪＰＥＧ圧縮データを再生するための上述の動作を行なう。
【００４４】
本発明の要旨から逸脱しない範囲でビデオテープ記録再生装置１に種々の修正が可能である。例えば、ビデオテープ記録再生装置１は外部メモリ媒体部１１１とマイクロコントローラ１１０を除いて提供されてもよい。この場合、動画、静止画の双方が磁気テープ１９のみに記録される。また、ビデオテープ記録再生装置１は表示装置１１２をのぞいて提供されてもよく、この場合、ＤＶフォーマットで磁気テープ１９に記録された圧縮静止画データが外部の表示装置に出力され、表示される。外部メモリ媒体部１１１および／又は表示装置１１２をなくす事により、より安い製品が提供できる。
【００４５】
データ記録方法
本発明の一実施形態に係るデータ記録方法について、図１１を参照して説明する。ステップＳＴ１において、例えばＣＣＤによって画像が撮影され、原画像データが得られる。ステップＳＴ１で得られた原画像データには、ステップＳＴ２において所定の信号処理および解像度変換が施される。
【００４６】
そして、処理され解像度変換された画像データは、ステップＳＴ３において、ＪＰＥＧデータとして圧縮され、圧縮静止画データが得られる。
【００４７】
圧縮静止画データは、ステップＳＴ４において、第１メモリに書き込まれる。メモリコントローラの制御の下、第１メモリに格納されている圧縮静止画データの各データ値が第２メモリに６４回書き込まれるよう、ステップＳＴ５において、第１メモリの圧縮静止画データが第２メモリに移される。
【００４８】
ステップＳＴ６において、第２メモリに格納されたデータが、それぞれ複数の８×８ＤＣＴブロックを含む複数のＤＶフレームにアレンジされる。
【００４９】
ステップＳＴ７において、８×８ＤＣＴブロックにＤＣＴ演算と量子化を施すことにより、上記複数のＤＶフレームが圧縮され、ＤＶ符号化データが得られる。ステップＳＴ８において、付加的なシステムデータとＤＶ符号化データが磁気テープ等の記録媒体に記録される。付加的なシステムデータは、例えば静止画データ、動画データ等、記録されたコンテンツの種類を示すヘッダと、例えばＪＰＥＧ等の画像フォーマットを示すモードナンバーとを含む。
【００５０】
本発明の要旨から逸脱しない範囲で上述のデータ記録方法に種々の修正が可能である。例えば、ＪＰＥＧデータを上述のようにステップＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３を通して得るかわりに、ＪＰＥＧデータが予め記録された半導体メモリ等のメモリ媒体からＪＰＥＧデータを得てもよい。さらに、上記の方法はＪＰＥＧデータについて説明したが、上記の方法は８ビットもしくは１６ビットのデータ値で表現された他の画像フォーマットに適用してもよい。また、ステップＳＴ５において、各データ値が第２メモリに書き込まれる回数は６４回に限定されるものではない。ＤＣＴブロックが８×８のブロックとして説明されているため、上記の説明では、その後データをＤＶフレームにアレンジする際に、ＤＣＴブロックが６４個の同一の値によって構成できるよう、第１メモリの各データ値が６４回第２メモリに書き込まれている。従って、ＤＣＴブロックのサイズに応じて、ステップ５において各データ値が第２メモリに書き込まれる回数を変更すればよい。
【００５１】
データ再生方法
本発明の一実施形態に係るデータ再生方法について、図１２を参照して説明する。ステップＳＴ１１において、複数の圧縮ＤＶフレームを含むＤＶ符号化データと付加的なシステムデータとが記録媒体から読み出される。付加的なシステムデータは、例えば静止画データ、動画データ等、記録されたコンテンツの種類を示すヘッダと、例えばＪＰＥＧ等の画像フォーマットを示すモードナンバーとを含む。ＤＶ符号化データは複数の例えば８×８ＤＣＴブロックを含む複数の圧縮ＤＶフレームを含む。
【００５２】
ステップＳＴ１２において、ＤＶ符号化データは逆量子化および逆ＤＣＴによって伸長され、それぞれ６４個の同一データ値を含む複数のＤＣＴブロックを含む複数の伸長されたＤＶフレームが得られる。
【００５３】
ステップＳＴ１３において、上記複数の伸長されたＤＶフレームに含まれるデータ値は、図２（Ｂ）に示されているフォーマットのような所定のフォーマットにリアレンジされ、第１メモリに書き込まれる。
【００５４】
ステップＳＴ１４において、第１メモリに格納されたデータに含まれる各６４個の同一データ値から一つのデータ値が第２メモリに移されるよう、メモリコントローラの制御の下、第１メモリのデータ値が第２メモリに移され、ＪＰＥＧ圧縮データが得られる。
【００５５】
ステップＳＴ１５において、ＪＰＥＧ圧縮データが伸長され、伸長された画像データが得られる。
【００５６】
ステップＳＴ１５で得られた伸長された画像データは、ステップＳＴ１６において表示装置に入力され、静止画が再生されて表示される。ステップＳＴ１５においてＪＰＥＧ圧縮データを伸長し、表示装置に伸長された画像データを入力するかわりに、ステップＳＴ１４で得られたＪＰＥＧ圧縮データを、例えば半導体メモリ等のメモリ媒体に記録してもよい。
【００５７】
本発明の、上述のビデオテープ記録再生装置、画像記録方法、画像再生方法の実施形態を、ＤＶフォーマットを例にとって説明したが、本発明はＤＶフォーマットと関連する応用に限定されるものではなく、ＭＰＥＧフォーマットを採用する装置および方法、もしくはＤＣＴ以外の直交変換演算によって画像を圧縮する装置および方法に適用してもよい。
【００５８】
上述の実施形態によれば、ＪＰＥＧデータ等の圧縮静止画データを、ＤＶフォーマットで磁気テープ等の記録媒体に、圧縮静止画データをＤＶフォーマットでエンコードする際に情報を失うことなく記録することができる。磁気テープ媒体は、従来静止画の保存に使用される半導体メモリ媒体よりも安価であり、かつより多くのデータを保存することが可能であるため、静止画保存用のより安価で大容量の記憶メディアを提供することが可能である。
【００５９】
また、上記の実施形態によれば、磁気テープ媒体に記録される静止画データは、ＤＶフォーマットにアレンジされる前に予め圧縮されているため、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ原画像データが同じ磁気テープ媒体にＤＶフォーマットで記録される場合よりもより多くのデータが保存できる。
【００６０】
本発明の原理を利用する内蔵カメラを有するビデオテープ記録再生装置によれば、ユーザは動画データ、静止画データの双方を一つの記録媒体に保存することができる。
【００６１】
さらに、本発明の一実施形態によれば、画像記録再生装置に、磁気テープ媒体に加えて使用される半導体メモリ等の外部メモリ媒体にデータを記録し、またはデータを再生するためのハードウェアを設ける必要がなく、より安価な製品が提供できる。
【００６２】
例えばＪＰＥＧデータをＤＶフォーマットで記録する場合、本発明の一実施形態によれば、付加的なシステムデータを設けることにより、動画データや静止画データ等の異なる種類のデータ、およびＪＰＥＧ等の異なるフォーマットを区別することが可能であり、記録再生動作のより高いフレキシビリティと広い幅を得ることができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の一実施形態によれば、圧縮静止画データが磁気テープ媒体に記録されるため、半導体メモリよりもより多くのデータが保存できる。
【００６４】
本発明の一実施形態によれば、圧縮静止画データを磁気テープ媒体から損失なく再生することができる。
【００６５】
本発明の一実施形態によれば、半導体メモリ媒体等の外部メモリ媒体にデータを記録または再生するための外部メモリ媒体部を持たない画像記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたビデオテープ記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示されるビデオテープ記録再生装置の第１メモリおよび第２メモリに格納されるデータを示す概略図である。
【図３】ＤＶフレームの比較例を示す図である。
【図４】図１に示されるビデオテープ記録再生装置の第２メモリに格納されているデータから、ビデオ信号処理部により生成されるＤＶフレームを示す図である。
【図５】図１に示されるビデオテープ記録再生装置の第２メモリに格納されているデータから、ビデオ信号処理部により生成されるＤＶフレームを示す図である。
【図６】図１に示されるビデオテープ記録再生装置の第２メモリに格納されているデータから、ビデオ信号処理部により生成されるＤＶフレームを示す図である。
【図７】ＤＶテープ上のトラックの配置を示す図である。
【図８】トラックのセクタおよびパックを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るバイナリグループパックの内容とその配置の例を示す図である。
【図１０】記録時間パックの設定の例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態による、ＪＰＥＧデータを記録媒体に記録するための動作フローを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態による、記録媒体に記録されているＪＰＥＧデータを再生するための動作フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ビデオテープ記録再生装置、１０…撮像素子、１１…信号処理・解像度変換部、１２…画像変換部、１３…第１メモリ、１４…メモリコントローラ、１５…第２メモリ、１６…ビデオ信号処理部、１７…圧縮・伸長部、１８…磁気記録・再生部、１９…磁気テープ、７１…トラック、８１…ＩＴＩセクタ、８２…オーディオセクタ、８３…ビデオセクタ、８４…サブコードセクタ、１１０…マイクロコントローラ、１１１…外部メモリ媒体部、１１２…表示装置、８３０…ビデオＡＵＸセグメント、８３１…ソースパック、８３２…ソースコントロールパック、８３３…記録データパック、８３４…記録時間パック、８３５…バイナリグループパック、８３６…ＣＣ又はＴＲ（６６）パック、８４０…ビデオＡＵＸセグメント、８５０…ビデオＡＵＸセグメント、８６０…ビデオデータ、８７０…ビデオＡＵＸセグメント、９００…パックヘッダ、９０１…モードナンバーフィールド、９０２…画像サイズフィールド、９０３…フレームナンバーフィールド、９０４…パリティビット、１０１０…パックヘッダ、１０１１…パックデータ、１０１２…パックデータ、１０１３…パックデータ、１０１４…パックデータ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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