(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像信号を処理する画像処理手段と、
上記画像処理手段で処理された画像信号を圧縮符号化する第１の符号化手段と、
上記画像処理手段が上記画像信号を処理される際に失われる情報を抽出して補助信号と成す補助信号抽出手段と、
上記抽出された補助信号を圧縮符号化する第２の符号化手段と、
上記第１、第２の符号化手段で符号化された第１、第２の符号化データを所定の形式で記録媒体に記録し、再生する記録再生処理手段と、
上記補助信号に関連する関連情報を記憶手段に記憶し、読み出す記憶制御手段と、
上記記録媒体から上記記録再生処理手段により再生された再生信号のうち画像信号を復号化する第１の復号化手段と、
上記記憶手段から上記記憶制御手段により読み出された上記関連情報に基づいて上記再生信号から上記補助信号を抽出する再生補助信号抽出手段と、
上記再生信号から抽出された補助信号を復号化する第２の復号化手段と、
上記第１の復号化手段で復号化された画像信号を上記第２の復号化手段で復号化された補助信号で補正する画像補正処理手段とを備えた記録再生装置。
【請求項２】
上記画像処理手段は、上記画像信号を形成する色情報信号を間引く処理を行うものであり、上記抽出手段は、上記間引かれた色情報信号とその隣接する色情報信号から補間して求められる信号との差分を上記補助信号として抽出することを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】
上記画像処理手段は、上記画像信号のガンマ補正処理を行うものであり、上記抽出手段は、上記ガンマ補正された画像信号とガンマ補正されない画像信号との差分信号を上記補助信号として抽出することを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項４】
上記関連情報は、上記補助信号を有する静止画像であることを示す識別情報を含むことを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項５】
上記関連情報は、上記補助信号が上記画像補正処理手段において補正に寄与できる寄与率を示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項６】
上記記憶手段から読み出された上記関連情報に基づいて表示用静止画像メニューを生成するメニュー生成手段と、上記表示されたメニューに基づいて指定された静止画像を検索して上記画像補正処理手段から出力させる検索手段とを設けたことを特徴とする請求項４記載の記録再生装置。
【請求項７】
上記画像補正処理手段における補正をユーザにより制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項８】
上記入力される画像信号を得るための撮像手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項９】
上記画像補正処理手段で補正された画像を印刷する印刷手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項１０】
上記記憶手段は、上記記録媒体を収納する筺体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等から入力される画像信号をデータ圧縮して記録媒体にデジタル記録し、これを再生してデータ伸長する記録再生装置に関し、特に再生静止画像を印刷するシステムに用いて好適な記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０はカメラ入力画像を記録媒体にデジタル記録した後、これを再生し、印刷する従来のシステムを示す。
図１０において、被写体となる画像情報はレンズ１００で集光され、色フィルタ１０１で分光された後、ＣＣＤ等の固体撮像素子１０２に電気信号として蓄積される。上記色フィルタ１０１は、三枚のＣＣＤ（三板ＣＣＤ）を用いる場合は、プリズムでＲＧＢ（赤緑青）に分光され、ＣＣＤで電気信号に変換される。また一枚のＣＣＤ（単板ＣＣＤ）を用いる場合は、透過型の色フィルタでＹＭＣＧ（黄／マゼンダ／シアン／緑）に分光され、ＣＣＤで電気信号に変換される。
【０００３】
固体撮像素子１０２で変換された電気信号は、各々の分光された光量を電子モニタの非線形の表示特性（γ特性）になるようにγ補正部１０３で補正される。補正された各成分の光量の電気信号はＡＤ変換器１０４で８ビット階調のデジタルデータに変換される。この各成分の光量を示すデジタルデータは、さらにマトリックス変換部１０５で標準信号の輝度信号と２つの色差信号（Ｙ／Ｃｒ／Ｃｂ）成分とに変換され、帯域フィルタ１０６で帯域制限されて動画画像を扱う標準信号の一つである画像デジタルデータとなる。
【０００４】
この標準信号の画像データは、小型カセットテープ媒体に民生用ＤＶＣフォーマットでデジタル記録するために、以下の処理が行われる。まず、サンプリング部１０７で標準信号を４−１−１デジタル画像データ（５２５−６０システム）または、４−２−０デジタル画像データ（６２５−５０システム）にリサンプリングする。これは、視覚的効果の大きい輝度信号を残し、２つの色差信号のデータを半分に間引くことで、標準信号のデータ量を圧縮するものである。さらに、画像圧縮符号化部１０８でリサンプリングされたデータの高周波数成分をコード化することにより、データ量を圧縮する。圧縮された符号化データは、エラー訂正符号化部１０９で処理され、デジタルデータに伝送系の誤りを訂正する能力が付加される。
【０００５】
これらの処理の後、デジタルデータはデータ配列部１１０で、カセットテープ媒体の記録フォーマットに沿うように正しく配置された後、デジタル変調記録部１１１で変調され、上記デジタルカセットテープとしての磁気テープ媒体１１２に記録される。
このようにしてカメラから入力した画像情報は、磁気テープ媒体１１２にデジタル記録される。
【０００６】
次に、上記記録されたデータを再生し、静止画像の画像情報を印刷する手順について説明する。
磁気テープ媒体１１２から再生された電気信号は、デジタル再生復調部１１３でデジタルデータとして復調され、データ整列部１１４でデータが以後の処理を受けられるように順次配置されたデジタルデータは、エラー訂正復号化部１１５で伝送系の誤り訂正を行い、データの信頼性を高め、印刷システムに画像データを転送する。
【０００７】
印刷システムでは、まず画像伸長復号化部１１６でコード化された画像データを解凍してデジタル画像データを復元する。復元されたデジタル画像データは、プリンタの線形な表示特性に合うように逆γ補正部１１７で逆γ補正を行って被写体を再現するデータに近づける。次にマトリックス変換部１１８で標準信号成分（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）をインクあるいはトナー等の着色媒体成分に変換し、各成分のデジタルデータに応じてカラー印刷部１１９でカラー印刷されることにより、カラー静止画印刷画像１２０が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、カメラ入力部で取り込んだデジタル画像データを、小型カセットテープとしての磁気テープ媒体にデジタル記録（民生用ＤＶＣフォーマット）するために、以下の処理段階で画像信号の変換が行われている。
（１）γ補正部１０３で、電子モニタ特有の表示特性である非線形な表示特性（γ特性）に補正している。
（２）マトリックス変換部１０５で、電子モニタが実現できる色再現性を確保する信号成分のマトリックス変換を行っている。
（３）帯域フィルタ１０６で、電子モニタの表示特性を満足する信号成分のみに帯域制限をかけている。
（４）サンプリング部１０７で、動画画像の標準信号成分の色差信号を半分に間引いている。
【０００９】
このうちで、特に上記民生用ＤＶＣフォーマットに基づいて静止画情報を印刷する場合に大きな影響を及ぼすものは、（４）に上げたものである。つまりサンプリング部１０７では、動画画像を前提とした視覚特性に特化して画像データのデータ量を圧縮している。このため階調のレンジが広い印刷システムを用いた場合でも、このサンプリング部分のデータ処理がネックになって高精細なカラー印刷画像を求めることができないという問題を生じていた。
【００１０】
また、上記（１）のγ補正処理は、電子モニタに特有の発色の非線形性があるために行われている処理であるが、比較的に線形な表示特性を有する印刷システムでは、このγ補正を戻さなければ被写体に忠実な印刷が行われない。そこで、逆γ補正部１１７で線形な表示特性に戻しているのであるが、民生用ＤＶＣフォーマットでは、γ補正の状態で８ビットの階調データが確保されており、これに逆γ補正をかけて線形な表示特性をもつようにした印刷システムでは、実質６ビット程度階調しか確保されないことになる。一方、印刷システムには、８ビット（２５６）階調を再現できるものもあり、このシステムを用いて高精細印刷を行おうとしても上記の量子化誤差のために十分な画質が得られないという問題があった。
【００１１】
従って、本発明は、入力画像信号を処理してデジタル記録する場合に、処理時に失われる情報を記録し、再生時にこれを復元した再生画像を得ることのできる記録再生装置を得ることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、入力される画像信号を処理する画像処理手段と、上記画像処理手段で処理された画像信号を圧縮符号化する第１の符号化手段と、上記画像処理手段が上記画像信号を処理される際に失われる情報を抽出して補助信号と成す補助信号抽出手段と、上記抽出された補助信号を圧縮符号化する第２の符号化手段と、上記第１、第２の符号化手段で符号化された第１、第２の符号化データを所定の形式で記録媒体に記録し、再生する記録再生処理手段と、上記補助信号に関連する関連情報を記憶手段に記憶し、読み出す記憶制御手段と、上記記録媒体から上記記録再生処理手段により再生された再生信号のうち画像信号を復号化する第１の復号化手段と、上記記憶手段から上記記憶制御手段により読み出された上記関連情報に基づいて上記再生信号から上記補助信号を抽出する再生補助信号抽出手段と、上記再生信号から抽出された補助信号を復号化する第２の復号化手段と、上記第１の復号化手段で復号化された画像信号を上記第２の復号化手段で復号化された補助信号で補正する画像補正処理手段とを設けている。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、画像処理手段において行われる例えば色差信号の間引き処理やγ補正等により失われる情報を補助信号として画像信号と共に記録媒体に記録すると共に、この補助信号の関連情報を記録媒体とは別の記憶手段に記憶しておき、再生時に上記関連情報に基づいて補助信号を抽出し、この補助信号を用いて再生画像信号を補正することにより、失われた情報が復元され高精細な画像を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１は静止画画像情報の印刷システムのブロック図である。図２は記録媒体を収納するカセットの概観図である。図３は記録媒体の記録フォーマットを示す図である。
【００１５】
図１において、１は画像情報である被写体の光線を集光するレンズ、２は光線を色成分に分解するフィルタ、３は分解された色光を蓄積し電気信号に変換する固体撮像素子で、ＣＣＤが用いられている。４はγ補正部、５は電気信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換部、６は変換された各成分のデータを、一つの動画画像を扱う標準信号の信号成分である輝度信号（Ｙ）と二つの色差信号（ＣＲ，ＣＢ）とに変換するマトリックス変換部、７は標準信号の帯域成分のデータを通過させるデジタル帯域フィルタである。
【００１６】
８は記録媒体に民生用ＤＶＣフォーマットでデジタル記録するために画像データをサンプリングして間引くサンプリング部、９はサンプリングされた画像データを画像の相関を利用して画質劣化が目立たぬように符号化しデータ圧縮する画像圧縮符号化部、１０はデジタルデータに誤り訂正能力を付加するエラー訂正符号化部、１２はデジタルデータを記録媒体にデジタル記録するための変調記録部、１３はデジタルデータの記録媒体で、ここでは図２に示すカセット型筺体１３Ａに収納された磁気テープ媒体１３が用いられる。
【００１７】
１４はデジタル記録された磁気テープ媒体１３を再生し、デジタルデータを生成する再生復調部、１５は再生されたデジタルデータを処理順に並びかえるデータ整列部、１６はデジタルデータの誤りをエラー訂正符号を復号することにより訂正するエラー訂正復号部、１７は圧縮された符号化画像デジタルデータを伸長し画像デジタルデータを生成する画像伸長復号部である。
【００１８】
１８は画像デジタルデータに後述する色差補助データを付加補正する色補正部、１９は非線形な表示特性（γ特性）を有する標準信号のデジタル画像データを逆補正する逆γ補正部、２０は画像デジタルデータの標準信号成分（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）を印刷の色素成分信号に変換するマトリックス変換部、２１は各色素成分信号に応じて各色を印刷するカラー印刷部、２２はデジタル静止画画像情報がカラー印刷されたカラー静止画印刷画像である。
【００１９】
また、２３はサンプリング部８により標準信号から間引かれた色差情報を色差補助信号として抽出する色差補助信号抽出部、２４は色差補助信号を符号化してデータ量を圧縮する圧縮符号化部、２５は符号化された色差補助信号データを画像、音声以外のシステムに関するデータ（システムデータ）の一環としてまとめるシステムデータ部、２６はシステムデータの一部を補助記憶媒体２７に記憶させるためにシリアル通信を行うシリアル通信部である。２７は、図２に示すテープカセット１３Ａの一部分に設けられた補助記憶媒体で、固体記憶メモリが用いられている。２８はシステムデータから静止画補助データを抽出する静止画補助データ抽出部、２９は符号化された色差補助データを復号する伸長復号部、３０は色差補助データを抽出する色差補助データ抽出部である。
【００２０】
次に上記の構成において、画像情報をカメラ部から入力し、デジタルデータとして記録媒体に記録し、これを再生したデジタル画像データを静止画カラー印刷する動作について説明する。
まず、画像データをカメラ部から入力しデジタルデータを得る動作について説明する。
画像情報データである被写体の光線はレンズ１で集光され、色フィルタ２で各色光成分に分解される。従来例でも述べたように、以降の光電変換方式に応じてＲＧＢあるいはＹＭＣＧ等の３ないし４種の成分に分解される。分解された色光は対応する各光電変換素子により電気信号に変換される。光電変換素子は一般に小型の固体撮像素子が用いられることが多く、本実施の形態では光を蓄積し電気信号に変換するＣＣＤ撮像素子を用いている。
【００２１】
変換された各色成分の電気信号は、動画の表示を行うための一般的な電子モニタの非線形な特性に合うようにγ補正部４で非線形な補正が施される。γ補正された各色成分の電気信号はＡＤ変換部５でデジタルデータに変換される。各色成分のデジタルデータは、上記電子モニタの標準信号の一つである輝度信号（Ｙ）と二つの色差信号（ＣＲ，ＣＢ）とにマトリックス変換部６で変換される。帯域フィルタ７では、上記変換された三つの各信号（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）を標準信号の帯域に帯域制限する。以上のように、画像情報はカメラ部により電気信号に変換され、さらに三つの信号のデジタルデータに変換される。
【００２２】
次に、このデジタル画像データを記録媒体にデジタル記録する動作について述べる。
まず、標準信号の３成分（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）を図２に示すような小型のテープカセット１３Ａの磁気テープ媒体１３にデジタル記録（民生用ＤＶＣフォーマット）するため、サンプリング部８で色差信号（ＣＲ，ＣＢ）を半分に間引く。これは、輝度信号が形の解像度に大きな影響を与え、色差信号は色の解像度に大きな影響を与えるが、人間の視覚特性として動画をみる場合、後者より前者を重視するところから色差信号を半分に間引くようにしている。具体的には、輝度信号の４画素に対して色差信号（ＣＲ，ＣＢ）が１画素となる４−１−１デジタル画像信号（水平走査線５２５本フレーム周期６０Ｈｚの５２５−６０システム）、または輝度信号の４画素に対して色差信号（ＣＲ，ＣＢ）が交互に２画素となる４−２−０デジタル画像信号（水平走査線６２５本フレーム周期５０Ｈｚの６２５−６０システム）のデジタルデータとなる。
【００２３】
上記のようにしてサンプリングされた画素データに対して、さらに直交変換（ＤＣＴ）により周波数成分に分解され、高域成分のデータを圧縮するような符号化（ハフマン符号化）等の操作が画像圧縮符号化部９で行われることによりさらにデータ量が圧縮される。このようにして磁気テープ媒体１３にデジタル記録できる量に圧縮された画像デジタルデータは、伝送系のノイズ等で誤りが生じてもある程度修復可能な訂正能力を付加するために、エラー訂正符号化部１０で２重リードソロモンエラー訂正符号化処理が行われる。このエラー訂正符号化処理されたデジタル画像データは、磁気テープ媒体１３に記録できるように、データ配列部１１で並び換えられる。デジタル記録変調部１２では、上記並びかえられた順にデジタルデータをＤＣフリーに変調した後、磁気テープ媒体１３にデジタル飽和記録する。
【００２４】
以上のようにして画像データ（特に動画データ）が、磁気テープ媒体１３に記録される。その記録フォーマットは、図３に示すように斜めの記録トラックＴがガードバンドレス形成される。画像情報のデータは、各トラックＴのエリアｃに記録される。また、記録エリアａとｂは、それぞれ記録システムを明記するエリア（ａ）と、音声のデジタルデータを記録するエリア（ｂ）である。また、ｄはサブコードエリアで、後述するシステムデータの一部が記録されるエリアである。
【００２５】
次に本発明の特徴の一つである静止画情報に対する色差補助信号の記録動作について説明する。
サンプリング部８で間引かれた色差信号のデータを、色差補助信号抽出部２３で取り出し、色差補助信号とする。ここで間引かれるデータとは、従来例でも述べたように標準信号からデジタル画像信号をサンプリングしたときに間引かれたデータ（ＣＲ，ＣＢ）である。
【００２６】
上記色差補助信号を図４を用いて具体的に説明する。図４（ａ）に示すように、間引かれたデータと、その隣接するサンプリングデータから補間して求められるデータとの差分をとり色差補助信号とする。例えば補間が走査線内線形補間であるとすると、サンプルされる両隣のデータが２と６で、間引かれるデータが５ならば、補間データは（２＋６）÷２＝４となり、このとき色差補助信号は５−４＝１となる。また、間引かれるデータが４であれば、色差補助信号は４−４＝０ということになる。また、補間が２次元空間（図４の（ｂ））の場合や、時間軸方向（図４の（ｃ））の場合でも、色差補助信号は、補間データと間引かれるデータとの差分情報として色差補助信号抽出部２３で形成される。
【００２７】
次に再び図１に戻って説明する。上記色差補助信号をさらに圧縮するために、圧縮符号化部２４で符号化を行う。具体的にはハフマン符号化のような、ゼロのランレングスで符号化するのが有効である。さらにこの符号化された色差補助信号データにＩＤを付加し、音声、画像データに関連するシステムデータとして、記録フォーマット（民生用ＤＶＣフォーマット）で記録させる。
【００２８】
このシステムデータの構成を図５に示す。磁気テープ媒体１３に記録するシステムデータは図５（ａ）に示すものである。上記符号化された色差補助信号データは、システムデータ化部２５でシステムデータ化され、磁気テープ媒体１３に記録保存できるようにエラー訂正符号化部１０に送出される。このシステムデータは、画像情報と同様な処理（エラー訂正符号化、データ配列、デジタル記録変調）を経て磁気テープ媒体１３に記録される。この場合、画像データと本発明による色差補助データを含むシステムデータとが記録されることで異なるのは、データ配列において図３のサブコードエリアｄに記録することだけである。
【００２９】
一方、上記色差補助データが含まれるシステムデータの一部はシリアル通信部２６にも送信される。一部というのは、上記静止画データのＩＤとともに標準信号の静止画画像データに静止画補助信号が添付されていることを示す処理モードデータと、静止画補助データの寄与率を示す寄与率データであり、図５（ｂ）に示すような構成を有するシステムデータである。このデータはシリアル通信部２６に送られここから補助記憶媒体２７に記憶される。
【００３０】
上記のようにすることで、小型カセットにデジタル記録するために、静止画データについては、切り捨てた色差情報をシステムデータの色差補助信号データとして磁気テープ媒体１３に記録すると共に、補助記憶媒体２７に処理の有無と処理の質とを示すコード（上記処理モードデータと寄与率データ）を記憶させることができる。
【００３１】
次に、磁気テープ媒体１３に記録されたデジタル画像データを印刷する動作について説明する。
磁気テープ媒体１３にデジタル飽和記録されているデジタル信号波形から本来のデジタルデータを生成する再生復調作業をデジタル再生復調部１４で行う。復調されたデジタルデータは、後述する信号処理のためにデータの並び換えをデータ整列部１５で行う。並び換えられたデータは、エラー訂正復号化部１６で伝送系のデータ誤りを訂正してデータの信頼性を高める。ここで通常の画像データについては、画像伸長復号化部１７で符号化されていた状態を復号して本来の画像データを生成する。ただし、このときの画像データとは、色差信号を間引きサンプリングしたときのデータと同じ４−１−１デジタル画像信号あるいは４−２−０デジタル画像信号である。
【００３２】
ここで、本発明による色情報を補正して印刷する動作について説明する。
まず、補助記憶媒体２７からシリアル通信部２６により読み出されたシステムデータのうち上記静止画情報に関するものを静止画補助データ抽出部２８で抽出する。ユーザはここで静止画印刷したい画像データを指定する。
【００３３】
一方、磁気テープ媒体１３から再生されエラー訂正復号化部１６でエラー訂正されたデジタルデータのうち、色差補助情報を含むシステムデータを静止画補助データ抽出部２８で抽出する。そしてユーザが指定した静止画の画像データとテープの色差補助データとを照合したのち、上記色差補助信号データを画像伸長復号化部２９へ送る。色差補助データは符号化されているので、この画像伸長復号化部２９で解凍し、色差補助データとして色差補助データ抽出部３０で抽出される。
【００３４】
この抽出された色差補助データは、色補正部１８で上記画像データを補正する。即ち、間引かれた色差情報を色補正部１８で補間し、さらに上記色差補助データで補間データを補正するのである。これにより、動画では失われる色差間引きデータが静止画の場合には再現されることになる。
【００３５】
次に上記色補正されたデータを逆γ補正部１９で非線形な表示特性を補正し、標準信号（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）の成分をマトリックス変換部２０で印刷用色素成分に変換した後、カラー印刷部２１で印刷が行われる。これにより高精細なカラー静止画印刷画像２２が得られる。
【００３６】
本実施の形態によれば、色差補助信号を補間データとの差分データとし、さらに圧縮符号化処理を行っているので、データ量をかなり小さくすることができる。これらの処理は動画表示と異なり、静止画画像データの印刷にのみ行われるのでリアルタイム性である必要がなく、ソフト的に処理することにより低コストで実現できる。
【００３７】
図６は本発明の第２の実施の形態を示す。
本実施の形態は、第１の実施の形態における静止画の色差補助信号の他にγ補正部についても補正を行った場合のシステムなので、図６においては、図１と同じ動作の各ブロックは同じ番号で示し、重複する説明は省略する。
図６において、３６は撮像素子３からの画像信号をＡＤ変換してデジタルデータに変換するＡＤ変換部、３７は表示の非線形特性（γ特性）補正をかけた補正画像デジタルデータと画像信号のデジタルデータとの差分を演算する残差演算部、３８は被写体の分解された光成分の上記残差データを標準信号（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）の信号成分の残差データに変換するマトリックス変換部、３９は上記信号成分の残差データの帯域を制限する帯域フィルタ部である。
【００３８】
４０は静止画補助データを符号化により圧縮する圧縮符号化部、４１は圧縮符号化された静止画補助データを画像や音声に関連するシステムのデータとして扱うシステムデータ化部、４２は再生された上記システムデータから上記静止画補助データに関するデータを抽出する静止画補助データ抽出部、４３は符号化された前記静止画補助データを元に戻して元のデータ量に伸長する伸長復号化部、４４は上記静止画補助データのうちγ補正残差に関するデータを抽出するγ補正残差データ抽出部、４５は動画表示の非線形特性（γ特性）印刷するために略リニアな表示特性信号にするために、上記γ補正残差データを上記標準信号データに付加する逆γ補正部である。
【００３９】
次に上記の構成において、画像情報をカメラ部から入力してデジタルデータとして記録媒体に記録し、記録したデジタル画像データを静止画カラー印刷する動作について説明する。
まず、画像データをカメラ部から入力しデジタルデータにする動作について説明する。
画像情報は、第１の実施の形態と同様にレンズ１、色フィルタ２を経て各光成分に分解され、ＣＣＤ撮像素子３で、ＲＧＢあるいはＹＭＣＧ等の３ないし４種の成分の電気信号に変換される。変換された各色成分の電気信号は、一つは動画表示の非線形な特性に合うようにγ補正部４で非線形な補正が施され、ＡＤ変換部５でデジタルデータに変換される。各色成分のデジタルデータは、電子モニタの標準信号（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）にマトリックス変換部６で変換され、帯域フィルタ７で、各信号（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）の帯域に帯域制限する。以上のように、画像情報の動画処理部分は、カメラ部により電気信号さらに三つの信号のデジタルデータに変換される。
【００４０】
一方、ＣＣＤ撮像素子３で電気変換された各色成分の電気信号のもう一つの処理として、ＡＤ変換部３６で直接デジタルデータに変換し、上記γ補正後のデジタルデータと直接変換されたデジタルデータとの差分を残差演算部３７で演算する。このγ補正残差データは、標準信号成分のデータにマトリックス変換部３８で変換され、標準信号成分の帯域に帯域フィルタ３９で帯域制限する。以上のように、静止画像データの非線形のγ補正による線形データの量子化誤差をγ補正残差データとして破棄することなく保持している。
【００４１】
次に、上記のデジタル画像データを記録媒体にデジタル記録する動作について述べる。
標準信号の３成分のデジタル記録の記録動作は、第１の実施の形態と同じであるので説明を省く。ここでは、前述したγ補正誤差データの取り扱いを中心とした静止画補助データに関する動作について説明する。
まず、サンプリング部８で間引かれた色差信号を、色差補助信号抽出部２３で取り出し、色差補助信号としてデータを送出する。具体的には第１の実施の形態と同様に間引かれたデータとその隣接するサンプリングデータから補間して求められるデータとの差分である。また、補間が２次元空間による場合や、時間軸方向による場合でも同様に色差補助信号は補間データと間引かれる色差信号データとの差分で与えられる。
【００４２】
次に、前記色差補助信号データを符号化してデータ量を圧縮する操作が圧縮符号化部４０で行われる。一方、前述したγ補正残差データも、この圧縮符号化部４０で同様にデータ量の圧縮操作が行われる。これら圧縮された静止画補助データは、対応する標準信号の画像データと同じＩＤが付加され、システムデータとして、小型カセット記録フォーマット（民生用ＤＶＣフォーマット）に記録される。
【００４３】
このシステムデータの構成を図５に示す磁気テープ媒体１３に記録するシステムデータは図５（ａ）である。この静止画補助データのシステムデータ化がシステムデータ化部４１で行なわれ、磁気テープ媒体１３に記録するために、標準信号の画像データとともにエラー訂正符号化部１０でエラー訂正能力が付加され、データ配列部１１、デジタル記録変調部１２を経て磁気テープ媒体１３に記録される。このとき磁気テープ媒体１３の記録フォーマットは、第１の実施の形態と同様に標準信号の画像データが図３のｃのエリアに記録され、静止画補助データを含むシステムデータは図３のｄのエリアに記録される。
【００４４】
また、上記静止画補助データが含まれるシステムデータの一部はシリアル通信部２６にも送信される。一部というのは、標準信号の静止画画像データに静止画補助信号が添付されていることを示す処理モードデータと、静止画補助データの寄与率を示す寄与率データであり、図５（ｂ）の構成を有するシステムデータである。このデータはシリアル通信部２６に送られ、補助記憶媒体２７に記憶される。
【００４５】
このようにすることで、小型カセットテープにデジタル記録するために、切り捨てた色差情報やγ補正による線形データの量子化誤差を示すγ補正残差データを、静止画像のシステムデータとして磁気テープ媒体１３に記録すると共に、補助記憶媒体２７に処理の有無と処理の質とを示すコードを記憶させることができる。
【００４６】
次に、上述したように記録されたデジタル画像データを印刷する動作について説明する。
磁気テープ媒体１３からデジタル再生復調部１４でデジタルデータが検出され、データ整列部１５を経てエラー訂正復号化部１６で伝送系によるデータ誤りを訂正される。上記デジタルデータのうち標準信号に関する画像データは画像伸長復号化部１７で復号化され、４−１−１デジタル画像信号あるいは４−２−０デジタル画像信号となる。
【００４７】
次に、本発明による色情報を補正して印刷する動作について述べる。
まず、補助記憶媒体２７からシリアル通信部２６により読み出されたシステムデータのうち上記静止画補助データに関するものを静止画補助データ抽出部４２で抽出する。ここで、ユーザの指定する印刷したい静止画画像データを上記静止画補助データのＩＤで選択する。一方、磁気テープ媒体１３からエラー訂正復号化部１６でエラー訂正されたデジタルデータのうち静止画補助データを含むシステムデータを静止画補助データ抽出部４２で抽出する。
【００４８】
ユーザが指定した静止画画像データのＩＤとテープの静止画補助データのＩＤとを照合した後、対応する静止画補助信号データを伸長復号化部４３へ送る。ここで符号化された静止画補助データが解凍され、色差補助データとγ補正残差データとが生成される。このうち色差補助データは色差補助データ抽出部３０で抽出され、色補正部１８で上記画像データを補正する。つまり、間引かれた色差情報を色補正部１８で補間し、さらに上記色差補助データで補間データを補正するのである。これにより、第１の実施の形態と同様に動画で失われる色差間引きデータが静止画の場合には再現されることになる。
【００４９】
一方、上記解凍された静止画補助データのうちγ補正残差データは、γ残差データ抽出部４４で抽出され、逆γ補正部４５で前述した色補正された静止画画像データに付加される。これにより、静止画画像データの非線形な表示特性（γ曲線特性）をリニアな表示特性に戻す逆γ補正を、８ビットの量子化誤差を確保して施したことになる。次に、この逆γ補正された標準信号の各成分（Ｙ，ＣＲ，ＣＢ）は、マトリックス変換部２０で印刷用色素成分に変換され、カラー印刷部２１で印刷が行われる。以上の操作により、高精細なカラー静止画印刷画像２２が得られる。
【００５０】
本実施の形態によれば、静止画補助データとして、色差補助データやγ補正残差データは必要最小限の差分データとしてデータ保持し、さらに圧縮符号化処理を行っているので、データ量をかなり小さくできる。これらの処理は動画表示と異なり、静止画画像データの印刷時にのみ行われるので、リアルタイム性である必要がなく、ソフト的に処理することにより低コストで実現できる。
【００５１】
図７は本発明の第３の実施の形態を示す。
本実施の形態は、第１、第２の実施の形態における静止画データの印刷指定の動作について、再生時に補助記憶媒体の静止画補助データを利用した場合である。従って、静止画補助データの記録に関する動作は、第１、第２の実施の形態と全く同じなので説明を省く。また、印刷動作に関しても、図７においては前述した動作と同じ機能を有するブロックには同じ番号を付してその説明を簡略にする。
【００５２】
図７において、５０は静止画画像データのＩＤと補助記録データの種類及び質とを一覧し、選択できるメニュー画面を表示する静止画メニュー生成部、５１は上記メニュー画面で選択された静止画のＩＤから画像データおよび静止画補助データの検索を画像再生手段に指令する静止画処理データ検索部、５２は再生された画像データの静止画補正処理モードを画像補正手段に指令する静止画補正印刷制御部である。
【００５３】
次に磁気テープ媒体１３に記録されたデジタル画像データをユーザが選択し、印刷する動作について説明する。
まず、補助記憶媒体２７からシリアル通信部２６により読み出されたシステムデータのうち静止画補助データに関するものを静止画補助データ抽出部４２で抽出する。このシステムデータから呼び出されるデータは、第１、第２の実施の形態における記録動作の説明でも述べたように、静止画データのＩＤと、標準信号の静止画画像データに静止補助信号が添付されていることを示す処理モードデータと静止画補助データの寄与率を示す寄与率データである。静止画補助データに関する上記システムデータはまず静止画メニュー生成部５０に送られる。ここでは、これらの静止画処理に関するデータと他のシステムデータからの静止画画像の記録時間、日時等の関連データ等（図示せず）が一覧できるメニュー画面が、電子モニタ等に表示される。この様子を図８に示す。
【００５４】
ここで、ユーザは日時日付を見て静止画情報の内容を推測する以外に、その静止画にどのような静止画補助データが添付されて（静止画処理モードデータ）、その処理がどの程度効果があるか（寄与率データ）を認識することができる。このデータは、静止画印刷を高精細に行う場合の目安として利用できる。静止画の印刷能力は、各種印刷システムにより特徴がある。階調再現を得意とするものや、解像度再現を得意とするものなど、静止画印刷において種々選択できる。
【００５５】
この選択の目安に上記静止画処理モードデータと寄与率データが利用できる。例えば、ある静止画情報に色差補助データがシステムデータで添付されており、その寄与率が大きければ、高階調のプリントシステムで印刷すればよい。また、青系の階調への寄与率が大きければ、青系の色の再現性のよい印刷システムで印刷すれば高精細な印刷が実現できる。さらに、γ補正残差データの寄与率が大きければ、リニアな発色の再現性を得意とする印刷システムで印刷することが効果的となる。さらに、画質補助データが添付されていない場合は、画質は並みだが高速のプリントシステムで印刷すれば、補正処理時間も省けるので大量高速印刷に効果的となる。このようにしてユーザが静止画処理モードデータと寄与率データを目安にして、プリントシステムの特性にあった静止画画像の印刷を選択できる。
【００５６】
以上のように静止画メニュー生成部５０では、ユーザが印刷する静止画画像を選択し、対応する静止画のＩＤと静止画処理モードデータを静止画処理データ検索部５１に送出する。静止画処理データ検索部５１では、静止画ＩＤで静止画を検索する制御コードを発生するとともに、静止画補正印刷制御部５２に静止画処理モードデータを送る。静止画補正印刷制御部５２では、静止画処理モードデータに基づき補助データにより画像補正を行う制御コードを発生する。
【００５７】
次に、上記静止画ＩＤで静止画を検索する動作（静止画処理データ検索部５１による画像データ再生動作）について説明する。上記静止画補助データのＩＤを用いて磁気テープ媒体１３から静止画データを検索する。検索された画像データは、デジタル再生復調部１４、データ整列部１５、エラー訂正復号化部１６を経て画像伸長復号化部１７で復号化されて、標準信号の画像データが再生される。一方、磁気テープ媒体１３に記録されているシステムデータの中の静止画補助データについても、検索するＩＤにより静止画補助データ抽出部４２で抽出され、静止画処理検索部５１の制御コードに従い伸長復号化部４３で復号化され、γ補正残差データ抽出部４４と色差補助データ抽出部３０のどちらかあるいはその両方の処理が行われ、色差補助データあるいはγ補正残差データ等の静止画補助データが生成される。
【００５８】
次に、画像補正を行う制御コード（静止画補正印刷制御部５２の出力）による画像補正処理およびその印刷の動作について述べる。
静止画補正印刷制御部５２から送られる画像補正をする制御コードは、画像伸長復号化部１７からの標準信号の画像データの色補正部１８を制御する。すなわち、静止画処理モードデータが色差補助データであれば色補正部１８を動作させ、γ補正残差データであれば逆γ補正部４５を動作させる。また、その両方のデータであれば両方を動作させ、補正データのないときはこの部分を通過させる。
【００５９】
まず、色補正部１８については、色差補助データ抽出部３０で抽出された色差補助データで標準信号の画像データを補正する。すなわち、間引かれた色差情報を色補正部１８で補間し、さらに上記色差補助データで補間データを補正する。これにより第１の実施の形態と同様に動画で失われる色差間引きデータが静止画について再現されることになる。一方、逆γ補正部４５については、γ補正残差データ抽出部４４で抽出されたγ補正残差データを色補正された静止画画像データに付加する。これにより、静止画画像データの非線形な表示特性（γ曲線特性）をリニアな表示特性に８ビットの量子化誤差を確保して補正したことになる。
【００６０】
上述のようにして補正された画像データは、さらに標準信号の各成分（Ｙ、ＣＲ、ＣＢ）から印刷用色素成分に変換されるようにマトリックス変換部２０で処理された後、カラー印刷部２１で印刷される。
【００６１】
以上のように本実施の形態は、ユーザが容易に印刷システムに合った静止画データの印刷を選択でき、その補助データに基づき静止画を検索補正し、効果的な高精細な静止画印刷が実現できるシステムである。
また、本実施の形態によれば、静止画メニュー生成部５０で静止画補助データの属性と寄与率を一覧できるので、効果的な高精細静止画印刷の指定をまとめることができ、一括印刷にも効果が得られる。
さらに、本実施の形態によれば、静止画メニュー生成部５０で静止画補助データの静止画処理モードデータを無効にする手段を設けることにより、寄与率の低い補正処理を省いたり、プリントシステムに影響ない補正処理を省いたりすることが可能になり、画像処理時間の短縮により効率的な印刷システムを実現できる。
【００６２】
図９は本発明の第４の実施の形態を示す。
本実施の形態は、第１、第２の実施の形態における静止画補助データを印刷システムに合うようにユーザが書き換えたり、削除したりする場合である。従って、静止画補助データの記録に関する動作および再生して印刷する動作は第１、第２の実施の形態と全く同じなので説明を省く。また図９においては、第１、第２の実施の形態と同じ動作をするものは同じ番号を付してその説明も省略する。
【００６３】
図９において、６０は再生された画像データの補正をユーザが手動で補正するマニュアル補正部、６１は画像データの逆γ補正のγ補正残差データの乗算係数を設定することにより、表示特性の線形性を設定できる逆γ補正部、６２は色差補助データ（ＣＲ，ＣＢ）の乗算係数を独立に設定することにより、画像データの階調再現性のバランスを設定できる色補正部、６３は静止画補助データのγ補正残差データを記憶し修正するγ補正残差データ修正部、６４は静止画補助データの色差補助データを記憶し修正する色差補助データ修正部、６５は磁気テープ媒体１３からデジタル再生されたデジタル画像データを記憶しているデジタル画像データメモリ部である。
【００６４】
次に磁気テープ媒体１３に記録された静止画補助データをユーザが手動で設定する静止画補助データに変更する動作について説明する。
まず、第１、第２の実施の形態と同様に静止画印刷したいデジタル画像データと静止画補助データを磁気テープ媒体１３から読み出し、それぞれデジタル画像データメモリ部６５、γ補正データ修正部６３、色差補助データ修正部６４に記憶する。デジタル画像データメモリ部６５から、ダウンロードされたデジタル画像データは、色補正部６２で色差信号による階調再現性のバランスの設定を行う。すなわち、色補正部６２は、デジタル画像データから間引かれた色差信号を補間データで生成し、この補間データにさらに色差補助データ修正部６４からダウンロードされる色差補助データを加算して、間引かれた色差信号データを再現している。さらにこの色補正部６２は、上記加算する色差信号データに、マニュアル補正部６０より指定される係数を乗ずる動作もできるようにしている。従って、ユーザがマニュアル補正部６０を操作して上記色差信号データ乗算係数を色差信号（ＣＲ，ＣＢ）別に指定することにより、画像データの階調再現性のバランスを変化させることができる。
【００６５】
以上の色補正部６２の動作により階調再現性のバランスが補正された画像データは逆γ補正部６１に送られる。逆γ補正部６１では、上記画像データにγ補正残差データ修正部６３からダウンロードされるγ補正残差データを加算することにより、静止画画像データの非線形な表示特性（γ曲線特性）をリニアな表示特性に８ビットの量子化誤差を確保して戻している。さらにこの逆γ補正部６１は、上記加算するγ補正残差データにマニュアル補正部６０より指定される係数を乗ずる動作もできるようにしている。したがって、ユーザがマニュアル補正部６０を操作して、前記γ補正残差乗算係数を指定することにより、画像データの表示特性の線形性を変化させることができる。
【００６６】
以上の逆γ補正部６１の表示特性の線形性が補正された画像データは、マトリックス変換部２０を経てカラー印刷部２１で印刷される。ユーザはカラー静止画印刷画像２２を見てさらにマニュアル補正をするかどうかを判断し、補正する場合は上述の動作を繰り返す。
【００６７】
一方、カラー静止画印刷画像２２の画質がユーザを満足するものであれば、ユーザはマニュアル補正部６０を操作して、指定した乗算係数を再度逆γ補正部６１、色補正部６２に送る。各補正部６１、６２は指定された乗算係数をそれぞれの補正データに乗算し、γ補正残差データ修正部６３と色差補助データ修正部６４に送る。γ補正残差データ修正部６３と色差補助データ修正部６４では、それぞれの静止画補助データを書き換えて圧縮符号化部２４に送出し、それぞれの静止画補助データを圧縮符号化する。さらにシステムデータ化部２５で静止画補助データをシステムデータ化し、磁気テープ媒体１３に記録するものはエラー訂正符号化部１０、データ配列部１１、デジタル変調記録部１２を経て処理される。一方、補助記憶媒体２７に記憶するものはシリアル通信部２６を経て処理される。
【００６８】
以上のように、本実施の形態においては、静止画補助データをユーザが印刷システムに合うように修正して設定でき、さらにそのデータを上記静止画補助データとして磁気テープ媒体１３に保持できるようになされている。
また本実施の形態によれば、乗算係数をゼロにセットすることにより、静止画補助データを無効にするような設定があった場合は静止画補助データそのものを消去することにより、記録媒体の記録領域を有効活用することができる。
【００６９】
尚、以上説明した第１〜第４の実施の形態では、静止画補助データをγ補正と色差信号とに限定して述べてきたが、それ以外の例えば、マトリックス変換による色空間歪みを補正するデータ等なども静止画補助データとしてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録時に画像処理により失われる情報を再生時に復元することができ、高精細な静止画像を得ることができる。
【００７１】
また、失われる情報に関する関連情報に基づいて静止画像メニューを表示し、このメニューから推定された静止画像を検索できるようにすることにより、ユーザが所望の静止画像を高精細に得ることができ、編集等を容易に行うことができる。
【００７２】
また、ユーザが画像補正を手動で制御できるようにすることにより、例えば再生画像を印刷するような場合に、印刷システムに合った再生画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による静止画印刷システムを示すブロック図である。
【図２】記録媒体を収納するカセットの外観斜視図である。
【図３】記録媒体の記録フォーマットの概要を示す構成図である。
【図４】本発明の色差補助データの生成方法を示す構成図である。
【図５】本発明の静止画補助データのシステムデータの構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による静止画印刷システムを示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による静止画印刷システムを示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態による静止画メニュー選択画面の構成図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態による静止画印刷システムを示すブロック図である。
【図１０】従来の静止画印刷システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
２  色フィルタ
３  固体撮像素子
４  γ補正部
８  サンプリング部
９  画像圧縮符号化部
１１  データ配列部
１２  デジタル変調記録部
１３  磁気テープ媒体
１４  デジタル再生復調部
１５  データ配列部
１７  画像伸長復号化部
１８  色補正部
１９  逆γ補正部
２２  カラー静止画印刷画像
２３  色差補助信号抽出部
２４  圧縮符号化部
２５  システムデータ化部
２６  シリアル通信部
２７  補助記憶媒体
２８  静止画補助データ抽出部
２９  伸長復号化部
３０  色差補助データ抽出部
３７  残差演算部
４０  圧縮符号化部
４１  システムデータ化部
４２  静止画補助データ抽出部
４３  伸長復号化部
４４  γ補正残差データ抽出部
４５  逆γ補正部
６０  マニュアル補正部
６１  逆γ補正部
６２  色補正部
６３  γ補正残差データ修正部
６４  色差補助データ修正部
【図１】
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【図２】
0003809227.tif 000003
【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】
0003809227.tif 000008
【図８】
0003809227.tif 000009
【図９】
0003809227.tif 000010
【図１０】
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