JPH0965200A

JPH0965200A - 信号処理装置及びその方法

Info

Publication number: JPH0965200A
Application number: JP7232061A
Authority: JP
Inventors: Toru Wakagi; 透若木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】画像信号データについて圧縮処理を行う信号
処理装置において、実際の撮影状況に更に適合した効率
的な画像圧縮が行われるようにして、画質の向上を図
る。【解決手段】カメラブロック１の手振れ補正回路４及
びＡＥ／ＡＷＢ部５における制御信号や情報信号等を、
圧縮信号処理ブロック６側の動き検出１２及び割り算係
数設定部１３に供給可能なように信号経路を形成し、こ
れらの信号を動き検出及び割り算係数の設定のための判
別要素として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像信号データにつ
いて圧縮処理を施すための信号処理装置に関わり、例え
ば、ビデオカメラ装置等に搭載して好適な信号処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ装置として撮像画像
信号をデジタル信号に変換して、例えば磁気テープなど
の記録媒体に記録するようにされたデジタルビデオカメ
ラ装置が考えられている。そして、このようなビデオカ
メラ装置においては、一般にカラー映像信号をそのまま
デジタル信号化して記録／再生を行おうとした場合には
扱うべきデータ量も膨大なものとなることから、デジタ
ル信号に変換された画像データや音声データを符号化し
て伝送データ量を圧縮することが考えられている。

【０００３】図８は、上記のような画像データを圧縮す
る圧縮信号処理系を備えたビデオカメラ装置の構成例を
示すブロック図とされる。この図のカメラブロック１に
おいては、例えば撮像素子にＣＣＤ素子等を用いたカメ
ラ２が備えられている。このカメラ２により撮影された
撮像信号はカメラ信号処理回路３に供給される。カメラ
信号処理回路３では入力された撮像信号について所要の
信号処理を施して、例えばデジタル信号による画像信号
として圧縮信号処理ブロック６に対して出力する。この
場合には図８に記すようにＹ信号（輝度信号）と色差信
号Ｃｒ（Ｒ−Ｙ）信号、Ｃｂ（Ｂ−Ｙ）信号のコンポー
ネント信号による画像信号データとして出力される。

【０００４】また、この場合のカメラブロック１におい
ては、手振れ補正回路４が設けられて、撮影者の手振れ
による画揺れをキャンセルすることが可能とされてい
る。また、ＡＥ（Automatic Exposure) ／ＡＷＢ（Auto
matic White Balance)部５が設けられて、カメラ信号処
理回路２に供給された撮像信号の状態に応じて、ホワイ
トバランスを適宜自動調整したり、カメラ２のレンズの
絞りやシャッター速度などを可変制御して適正な露出な
どが得られるように制御される。

【０００５】カメラブロック１側から出力されたＹ、Ｃ
ｒ、Ｃｂによる画像データ信号は、圧縮信号処理ブロッ
ク６内のブロッキング回路７に供給される。ブロッキン
グ回路７においては、例えばカメラブロック１側から供
給される画像信号について（８×８）のＤＣＴブロック
の構造のデータに変換する。このブロッキング回路７か
ら出力された（８×８）のＤＣＴブロックデータは、Ｄ
ＣＴ回路８及び動き検出部１２に供給される。そして、
ＤＣＴ回路８は入力データについて直交変換の一種であ
るＤＣＴ（Discrete Cosine Transform ：離散コサイン
変換）処理を施してＤＣＴの係数データとして出力す
る。このＤＣＴ回路８は例えばフレーム内ＤＣＴとフィ
ールド内ＤＣＴの２種類の演算モードを備えており、動
き検出部１２により静止画が検出された場合には、フレ
ーム内ＤＣＴ処理が実行され、動きが検出された場合に
はフィールド内ＤＣＴ処理が実行される。なお、この場
合の動き検出部１２における動き検出は、例えば圧縮信
号処理ブロック６内においてブロッキング回路７などか
入力される信号に基づいてその判別が行われるものとさ
れるが、その具体的動作についてはここでは説明を省略
する。スキャン部９では、ＤＣＴ回路８でＤＣＴ処理さ
れたデータについて低周波項から高周波項の順にブロッ
ク画素のデータが得られるように、例えばジグザグスキ
ャンといわれる所定のパターンによるデータのスキャン
を行い、量子化回路１０に供給する。

【０００６】量子化回路１０ではスキャン部９から供給
される係数データのうち交流分のデータについて、割り
算係数設定部１３により設定される量子化ステップ（割
り算係数に相当する）に基づいて割り算を行い、余りに
ついては所定の方法による丸めを行ってその商を整数化
する。この量子化に際しては、交流分の係数データが高
域となるのに従って、大きい幅の量子化ステップにより
割り算が行われる。なお、ここでは詳しい説明は省略す
るが、割り算係数設定部１３では、後述する符号化回路
１１のデータ量により決まる量子化番号、量子化回路１
０で量子化される交流成分の係数データの絶対値の最大
値、及び係数データのＤＣＴブロック内における分布位
置などに基づいて割り算係数を決定する。

【０００７】上記量子化回路１０の出力は符号化回路１
１に供給される。この符号化回路１１は可変長符号化と
して例えばランレングス符号化、ハフマン符号化などが
なされる。このようにして、圧縮処理信号ブロック６に
おいて画像データの処理が行われることで、カメラブロ
ック１で撮像された画像データが圧縮されることにな
る。

【０００８】そして、圧縮処理信号ブロック６から出力
された圧縮画像データは、記録処理ブロック１４に供給
されて、記録媒体１５に適合したデータ構造及び記録形
態となるように処理が施される。例えば記録媒体１５が
磁気テープとされて回転ヘッドにより記録を行う形態で
あれば、記録処理ブロック１４においては、エラー訂正
符号化、データのフレーム化等が行われたのち、チャン
ネル符号化回路から記録アンプを介して回転ヘッドに記
録信号が供給されて磁気テープに対して磁気記録が行わ
れることになる。

【０００９】また、再生処理ブロック１６は、記録媒体
１５に記録されたデータを読み出して、読み出したデー
タについて所要の復号化処理を行って最終的にビデオ信
号として出力する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な圧縮信号処理ブロック６においては、画像の動きや画
像の絵柄等の条件に応じて、動き検出部１２で静止／動
きの判断を行ったり、割り算係数設定部１３において量
子化回路１０における量子化ステップを可変するように
して、画像状態に適した圧縮がなされるようにされてい
るが、例えば復号後の再生画質等の観点においては、例
えば動き検出部１２における動き検出の精度は向上され
ることが好ましい。例えば、動き検出の方法に関しては
簡単なフィールド間の相関により検出する方法から、比
較的高度な予測技術を用いた検出方法まで多様な方法が
考えられているが、図８に示すような圧縮信号処理ブロ
ック６を備えたビデオカメラ装置を民生用に提供するよ
うな場合を考えてみると、動き検出部１２の構成として
も簡単な構成のものを用いて、コストの抑制を図ること
がことが当然考えられる。ところが、このような簡単な
動き検出ではその検出精度も低下するため、画質にも影
響を与えることになる。

【００１１】また、量子化ステップ（割り算係数）は、
割り算係数設定部１３において予め設定されたテーブル
に基づいて、ＤＣＴブロックデータの交流成分の絶対値
のクラス分けによる「クラス番号」が与えられれば、あ
とはＤＣＴブロックデータの所定のエリア区分に対して
割り当てられたエリア番号と、量子化番号などにより一
義的に決定されてしまうが、例えば、実際の撮像画像の
状態に応じて量子化ステップをより柔軟に可変設定でき
るようにすれば、画像データの圧縮の効率が向上され
て、画質もより良好なものを得ることが可能となって好
ましい。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記し
た問題点を解決するため、入力された画像信号データに
ついて所要の処理を施してデータ圧縮を行うと共に、撮
像装置と、この撮像装置の撮像画像について所要の処理
を施す画像処理部を備えた撮像部における所要の動作制
御又は信号処理制御のための情報を入力して、所定の機
能回路部の動作制御に用いるように信号処理装置を構成
することとした。また、信号処理方法として、入力され
た画像信号データについて所要の処理を施してデータ圧
縮を行うと共に、撮像装置と、この撮像装置の撮像画像
について所要の処理を施す画像処理部を備えた撮像部に
おける所要の動作制御又は信号処理制御のための情報を
入力して、所定の機能の動作制御に用いるようにするこ
ととした。

【００１３】そして上記構成によれば、例えば動き検出
や量子化の係数設定のための判断要素として、圧縮信号
処理回路系において得られる情報だけでなく、ビデオカ
メラとその撮像信号処理部からなるカメラ信号処理系に
おける手振れ補正のための検出情報や制御信号をはじ
め、ＡＥ（Automatic Exposure) やＡＷＢ（AutomaticW
hite Balance)などに関する制御信号や情報信号などを
用いることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の信号処理装置の実
施の形態について説明する。この場合には、ビデオカメ
ラ装置に対して本実施の形態の信号処理装置を搭載した
ものとして説明する。図１は、本実施の形態の信号処理
装置が備えられたビデオカメラ装置の要部を概略的に示
すブロック図とされる。この図のカメラブロック１にお
いては、撮像装置として例えばレンズブロックとＣＣＤ
素子等の撮像素子により構成されるカメラ２が備えられ
ている。例えばこのカメラ２から入力された撮像信号は
カメラ信号処理回路３に供給され、ここで所要の処理が
施される。そしてこの場合には、最終的にデジタル信号
によるＹ信号（輝度信号）と、Ｃｒ（Ｒ−Ｙ）信号、Ｃ
ｂ（Ｂ−Ｙ）の色差信号からなるコンポーネント信号に
よる画像信号として、圧縮信号処理ブロック６に対して
出力される。

【００１５】また、この場合のカメラブロック１におい
ては、手振れ補正回路４が設けられて、撮影者の手振れ
による画像の揺れをキャンセルすることが可能とされて
いる。この手振れ補正回路４による手振れ補正の方法と
しては、先ず、手振れ補正回路４において画揺れに関す
る情報を検出する画揺れ検出部が設けられる。このよう
な画揺れ検出部としては、例えば角速度センサなどによ
りビデオカメラ装置本体の水平／垂直方向の振動を検出
する構成や、カメラ信号処理回路３から逐次入力される
画像信号から画像の動きベクトルを検出する構成とする
こと等が考えられる。そして手振れ補正回路４では、上
記画揺れ検出部の検出情報に基づいて、画揺れ補正のた
めの水平／垂直方向の移動量を設定する。そして、この
水平／垂直方向の移動量のデータに基づいて、カメラ２
におけるＣＣＤ素子の読み出し位置の可変制御や、カメ
ラ信号処理回路３に設けられる画像メモリの書き込み位
置等の可変制御を行うようにすることで、手振れによる
画像の揺れをキャンセルするようにされる。あるいは、
水平／垂直方向の移動量のデータに基づいてカメラ２に
設けた可変頂角プリズムを駆動させるようにして画揺れ
をキャンセルするなどの方法が採用されても良い。

【００１６】また、カメラブロック１においては、ＡＥ
（Automatic Exposure) ／ＡＷＢ（Automatic White Ba
lance)部５が設けられている。このＡＥ／ＡＷＢ部５
は、カメラ信号処理回路３に供給された被写体の撮像信
号の状態に応じて、ホワイトバランスを適宜自動調整し
たり、カメラ２のレンズの絞りやシャッター速度などを
可変制御して適正な露出が得られるように制御をおこな
うものである。例えば、本実施の形態の場合には、動き
の非常に早い被写体を追って撮影するのに好適な露出条
件が設定されたスポーツモードや、比較的動きの小さな
被写体をクローズアップして撮影するのに好適な露出条
件が設定されたポートレートモードなどの各種撮影モー
ドが設けられて、このようなモードを切換えることによ
り、実際の撮影状況に適した画像が得られるようにされ
ている。

【００１７】また、本実施の形態では、このＡＥ／ＡＷ
Ｂ部５において、例えば電源周波数５０Ｈｚの地域での
蛍光灯などの照明で撮影された室内等の映像に現れるフ
リッカをキャンセルすることが可能なようにも構成され
ており、例えばカメラ信号処理回路３の映像信号からフ
リッカによる妨害変調成分を抽出し、これに基づいて逆
変調を施して映像信号からフリッカを除去するようにさ
れる。また、本実施の形態においては上記手振れ補正回
路４及びＡＥ／ＡＷＢ部５の動作に関わる各種情報信号
や制御信号が、後述する圧縮信号処理ブロック６の動き
検出部１２及び割り算係数設定部１３に対してラインＬ
₁ 及びＬ₂ を介して供給されて、動き検出の判別情報や
量子化の際の割り算係数の設定のための判断要素として
用いられるがこれについては後述する。

【００１８】カメラブロック１側から出力されたＹ、Ｃ
ｒ、Ｃｂによる画像データ信号は、圧縮信号処理ブロッ
ク６側に供給されて、先ず圧縮信号処理ブロック６内の
ブロッキング回路７に供給される。ブロッキング回路７
においては、カメラブロック１側から入力されたインタ
ーレス走査の順の画像データが、（８×８）のＤＣＴブ
ロックの構造のデータに変換される。つまり、時間的に
連続する第１及び第２フィールドの空間的に同一位置の
（４×８）のブロックを２つ組み合わせて（８×８）の
ＤＣＴブロックを形成するものである。このようにして
得られる（８×８）のブロックでは、奇数番目のライン
上の画素データが第１フィールドに含まれ、偶数番目の
ライン上の画素データが第２フィールドに含まれるもの
とされる。

【００１９】また、このブロッキング回路７においては
上述のブロック化を行った後に、１フレーム内で複数の
マクロブロックを単位として空間的位置を元の画像と異
ならせるシャフリングが行われる。これによって、デー
タの圧縮効率を上げることが可能になる。

【００２０】ところで、上述のマクロブロックとは、複
数の（８×８）のＤＣＴブロックにより形成され、例え
ば本実施の形態のビデオカメラ装置で処理するデータ
が、ＮＴＳＣなどの５２５／６０のシステムにおけるコ
ンポーネント方式（Ｙ：Ｃｒ：Ｃｂ＝４：１：１）に対
応するフォーマットの画像データであるとした場合に
は、図２（ａ）に示すようにフレーム内の同一位置の４
個のＹブロックと、各１個のＣｒブロック、Ｃｂブロッ
クの計６ブロックが１つのマクロブロックを構成するも
のとされる。また、５２５／６０のシステムにおけるコ
ンポーネント方式（Ｙ：Ｃｒ：Ｃｂ＝４：２：０）に対
応するフォーマットの画像データであれば、図２（ｂ）
に示すように１フレーム内の同一位置の４個のＹブロッ
クと、各１個のＣｒブロック、Ｃｂブロックの計６ブロ
ックが１つのマクロブロックを構成する。

【００２１】ブロッキング回路７で上述の処理が施され
た画像データはＤＣＴ回路８に供給される。このＤＣＴ
回路８では（８×８）のブロックとして入力されてくる
データについてＤＣＴ変換を行って、（８×８）のブロ
ックの係数データ（直流分データ及び交流分データ）を
発生させる。ところで、この場合には撮像画像が動画で
あることに対応して、ＤＣＴ回路８においてはＤＣＴ処
理に関してフレーム内ＤＣＴモードとフィールド内ＤＣ
Ｔモードの２つの処理モードが設けられている。つま
り、一般に動きの無いブロックの場合にはフィールド間
の相関が高くなることから、フレーム内ＤＣＴ処理を実
行したほうが低域に係数が集中するが、動きのあるブロ
ックでは偶数フィールドと奇数フィールドの相関が低く
なり、例えばフレーム内ＤＣＴ処理を行うと高域の係数
に大きな値が現れるため、後述する符号化回路で可変長
符号化した後のデータの語長が増えることになる。した
がって、この場合にはフィールド内でＤＣＴ処理を実行
したほうが圧縮効率が向上することになる。

【００２２】そこで、この場合には動き検出部１２によ
り、ＤＣＴ回路８で処理されるべき（８×８）のブロッ
クについて動き検出を行い、静止ブロックであると検出
された場合にはＤＣＴ回路８においてフレーム内ＤＣＴ
を行い、動きのあるブロックであると検出された場合に
はフィールド内ＤＣＴを行うようにされる。

【００２３】動き検出部１２の動き検出方法としては、
例えば圧縮信号処理ブロック６に供給された画像データ
からフィールド間の差分を用いて（８×８）のブロック
ごとに静止／動きの判別を行うようにする、あるいは
（８×８）のブロックデータをアダマール変換したとき
の垂直方向の係数データに基づいて判別を行うなどの方
法が知られている。本実施の形態では実際使用の条件等
に応じてどの検出方法が採用されても構わないが、比較
的簡単な構成の検出回路とされていればよい。そして、
本実施の形態ではこのような基本的方法に加え、カメラ
ブロック１における手振れ補正回路４やＡＥ／ＡＷＢ部
５などが前述のような各種動作を行う際の各種制御信号
を、ラインＬ₁ 及びＬ₂ を介して動き検出部１２に入力
して、動き検出の判別要素として利用できるように構成
されているが、これについては後述する。

【００２４】上述のようにして、ＤＣＴ回路８でＤＣＴ
変換処理されて得られた（８×８）のブロックの係数デ
ータはスキャン部９に供給される。このスキャン部９に
おいては、係数データのＡＣ成分について低域から高域
の順にスキャンして出力していくようにされる。

【００２５】例えば、ＤＣＴ回路８においてフレーム内
ＤＣＴ処理された（８×８）のブロックの係数データに
対しては、図３に示すようにいわゆるジグザグスキャン
が行われて係数データのＡＣ成分について低周波項から
高周波項の順に係数データが伝送される。また、ＤＣＴ
回路８においてフィールド内ＤＣＴ処理する場合には、
第１及び第２フィールド内の同一位置の（４×８）のブ
ロック２つのブロックごとにＤＣＴ処理を行う。この場
合には図４に示すように第１フィールドに対応する（４
×８）のブロックと第２フィールドに対応する（４×
８）のブロックを上下に配置させて組み合わせるように
した（８×８）のブロックの配列として扱うものとされ
る。この場合、第１フィールドの係数データの中には直
流成分ＤＣ１が含まれ、第２フィールドの係数データの
中には直流成分ＤＣ２が含まれるが、各フィールドの係
数データをそれぞれ個別に扱うと以降の処理も別個とす
る必要が生じ、回路規模が増加する。そこで本実施の形
態の場合には、第２フィールドの直流成分ＤＣ２の代わ
りに図４に示すように、差分直流成分ΔＤＣ２（＝ＤＣ
１−ＤＣ２）を伝送するようにされる。なお、このよう
にしてフィールド内ＤＣＴ処理して得られる（８×８）
のブロック配列の係数データをスキャン部９でスキャン
して出力する場合には、詳しい説明は省略するが、図３
にて説明したジグザグスキャンとは異なる所定パターン
のスキャンがなされることによって、低周波項から高周
波項の順にしたがってＡＣ成分の係数データを出力する
ようにされる。

【００２６】上述のようにしてスキャン部９にてスキャ
ンされたＤＣＴブロックの係数データは量子化回路１０
に供給される。この量子化回路１０においては、割り算
係数設定部１３により設定される量子化ステップ（割り
算係数）の組に基づいて、係数データのＡＣ分について
割り算を行う。ここで、上記割り算係数設定部１３によ
る量子化回路１０に対する係数設定の概要について、図
５を参照して説明する。

【００２７】図５（ａ）は量子化ステップ（割り算係
数）設定のためのクラス分けのテーブルの一例を表すも
のとされる。例えば、この図５（ａ）では係数データの
絶対値の最大値が０〜１１、１２〜２３、２４〜３５、
３６以上の４つの範囲に分けられ、この範囲分けに対応
してＹ、Ｃｒ（Ｒ−Ｙ）、Ｃｂ（Ｂ−Ｙ）信号成分の各
係数データの種類ごとに対するクラス番号が割り当てら
れている。つまり、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂの各信号成分ごとに
量子化の重み付けが異なるようにされている。この図を
参照した場合、例えば、量子化回路１０に入力されたあ
るＹ信号成分の係数データの絶対値の最大値が「２０」
である場合には、クラス番号は「１」が割り当てられ、
また、Ｃｒ信号成分の係数データの絶対値の最大値が
「３０」であれば、クラス番号「３」が割り当てられる
ことになる。

【００２８】また、図５（ｂ）（ｃ）は（８×８）のブ
ロック形態におけるＡＣ分の係数データに対するエリア
番号の割り当て例を示すものとされ、フレーム内ＤＣＴ
の場合には図５（ｂ）に示すように低域項から高域項に
したがって、エリア番号０、１、２、３が割り当てられ
る。また、フィールド内ＤＣＴの場合には図５（ｃ）に
示すように上下の（４×８）のブロックごとに図のよう
にエリアの区分けがなされてエリア番号０、１、２、３
が割り当てられる。このエリア番号の設定はフォーマッ
トに基づいて規定されるものであり固定である。

【００２９】そして、ある係数データに対する量子化ス
テップは、上述のクラス番号、エリア番号に加え、量子
化番号に基づいて決定される。量子化番号とは０〜１５
までの番号数字により表わされて、エリア番号ごとに割
り当てる量子化ステップの組を示すものとされ、また、
０〜１５の量子化番号に対して設定される量子化ステッ
プの組は、クラス番号によって異なる重み付けが設定さ
れる。なお、この量子化番号は、後述する符号化回路１
０で符号化処理される所定単位のデータ量に基づいて、
一義的に決定されるようにフォーマットにより規定され
ている。

【００３０】このような、クラス番号、エリア番号及び
量子化番号に基づく量子化ステップ設定のためのチャー
トを図５（ｄ）に示す。この図の参照の仕方として、例
えば、量子化回路１０に入力されたあるＹ信号成分の係
数データの絶対値の最大値が「２０」であるとすれば、
図５（ａ）によりクラス番号としては「１」が割り当て
られる。また、このときの量子化番号が、符号化回路１
０で符号化処理されるデータ量に基づいて「１０」が決
定されたとする。すると、図５（ｄ）においては、斜線
部Ａで示すクラス番号１の列における量子化番号１０の
行（斜線部Ｂ）を参照することになり、従ってこの量子
化番号に基づいて、斜線部Ｃで示す量子化ステップ（１
・１・２・２）の組が選択されることになる。そして、
当該Ｙ信号成分の係数データが例えば図５（ｂ）で説明
したエリア番号「２」に該当する部分に位置するデータ
であるとすれば、量子化ステップ（１・１・２・２）の
組のうち、斜線部Ｄで示すエリア番号「２」に対応する
量子化ステップとして「２」（網線部Ｅで示す）が選択
されることになる。

【００３１】割り算係数設定部１３は、上述したような
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すようなテーブルを参照し
て量子化ステップ、即ち、割り算係数を決定するように
される。そして、量子化回路１０においては、割り算係
数設定部１３において決定された量子化係数に基づいて
ＡＣ成分の係数データについて割り算を実行することに
なり、例えば上述したＹ信号成分の係数データであれ
ば、量子化回路１０は、このデータに対して量子化ステ
ップ「２」により割り算を実行することになる。

【００３２】このように、図５により説明したようにし
て量子化ステップが設定されることにより、（８×８）
のＤＣＴブロックのＡＣ成分の係数データは、原則とし
て低域から高域に行くに従って粗くなるように量子化が
なされ、また、画像の絵柄（精彩度）に応じた係数設定
がなされることが理解される。

【００３３】なお、本実施の形態における割り算係数設
定部１３は、カメラブロック１から供給される手振れ補
正回路４、ＡＥ／ＡＷＢ部５などからの制御信号や情報
信号等がラインＬ₁ 及びＬ₂ を介して供給可能とされて
いる。そして、これらの信号を割り算係数の決定のため
の判断要素として用いるようにされるが、これについて
は後述する。

【００３４】そして、図１に示す量子化回路１０の出力
は符号化回路１１に供給される。この符号化回路１１は
可変長符号化として、例えば入力データに対してランレ
ングス符号化、ハフマン符号化などを施して出力する。
これまでの説明のようにして、圧縮処理信号ブロック６
においてはカメラブロック１で撮像された画像データが
圧縮処理される。

【００３５】圧縮処理信号ブロック６から出力された圧
縮画像データは、記録処理ブロック１４に供給されて、
記録媒体１５に適合したデータ構造及び記録形態となる
ように処理が施される。本実施の形態においては、例え
ば記録媒体１５が磁気テープとされて回転ヘッドにより
記録を行うものとされ、記録処理ブロック１４において
は、エラー訂正符号化、データのフレーム化等を行い、
チャンネル符号化回路から記録アンプを介して回転ヘッ
ドに記録信号を供給し、磁気テープに対して磁気記録を
行うようにされる。

【００３６】再生処理ブロック１６は、記録媒体１５に
記録されたデータを読み出して、読み出したデータにつ
いて復号化処理を行って最終的に映像信号として出力す
るが、ここでは詳しい説明は省略する。

【００３７】例えば、従来においては圧縮信号処理ブロ
ック６における動き検出部１２の動き検出のための判断
要素、及び割り算係数設定部１３の割り算係数設定のた
めの判断要素は、圧縮信号処理ブロック６内で得られる
所要のデータ信号のみを用いるようにされていたが、本
実施の形態ではカメラブロック１の手振れ補正回路４及
びＡＥ／ＡＷＢ部５における制御信号や情報信号も、動
き検出部１２及び割り算係数設定部１３における判断要
素として利用するように構成されている。このため本実
施例では、前述のように手振れ補正回路４はラインＬ₁
により動き検出部１２及び割り算係数設定部１３に対し
て接続され、ＡＥ／ＡＷＢ部５はラインＬ₂ により動き
検出部１２及び割り算係数設定部１３に対して接続され
ている。これにより、動き検出の精度を高めたり、実際
の撮影現場の状況等の影響で変化する画像の具合に応じ
た割り算係数の設定が可能となり、結果的に、本実施の
形態のビデオカメラ装置で撮影する画像状態により適合
した、効率的な圧縮処理が施されて、復号後の再生画質
としてもより良好なものを得ることができることにな
る。

【００３８】図６は、図１に示したＤＣＴ回路８及び動
き検出回路１２を抜き出して示すブロック図とされる。
この図に示すようにＣＤＴ回路８は、ブロッキング回路
７より供給された（８×８）のブロックのデータについ
て水平方向のＤＣＴ処理を施す第１段階ブロック２０
と、この第１段階ブロック２０から出力されたデータを
蓄積するＲＡＭ２４と、ＲＡＭ２４から出力されたデー
タについて垂直方向のＤＣＴ処理を施す第２段階ブロッ
ク２５により構成される。また、第１段階ブロック２０
は水平方向のＤＣＴ処理を実行する水平ＤＣＴ回路２２
と、その前段と後段において所要の処理を施すプリ信号
処理部２１と、ポスト信号処理部２３が設けられる。第
２段階処理ブロック２５は垂直方向のＤＣＴ処理を実行
する垂直ＤＣＴ回路２７と、その前段と後段において所
要の処理を施すプリ信号処理部２６と、ポスト信号処理
部２８が設けられる。そして、本実施の形態において
は、動き検出部１２に対してブロッキング回路７からの
出力データと、手振れ補正回路４及びＡＥ／ＡＷＢ部５
からの信号が動き検出のための判断要素として入力され
るようになっている。

【００３９】例えば、動き検出部１２においては、ブロ
ッキング回路７から入力された（８×８）のブロックの
各画素データについて、Ｐ（ｉｊ）（ｉ：垂直方向座標、（ｉ＝０・・・７）、
ｊ：水平方向座標、（ｊ＝０・・・７））として、スレッショルドレベルをＴとすると、

【数１】に示すように演算を行う。つまり、（８×８）のブロッ
クデータの各列について、偶数行は加算を行って奇数行
は減算を行う。そして、各列の演算結果の絶対値の総和
がスレッショルドレベルＴ以上とされると、動きブロッ
クであると判別し、スレッショルドレベルＴより低いと
される場合には、静止ブロックであると判別するように
されている。そして、この判別結果に基づいて図６に示
すように、第２段階処理ブロック２５におけるフレーム
内ＤＣＴ処理とフィールド内ＤＣＴ処理の何れかが選択
されることになる。

【００４０】例えば、従来においてはスレッショルドレ
ベルＴは様々な撮影状況に対応して平均的に適正な動き
検出結果が得られるような値を求め、これを固定値とし
て設定していた。これに対して、本実施の形態において
は手振れ補正回路４及びＡＥ／ＡＷＢ部５からの制御信
号等に基づいて、スレッショルドレベルＴを可変設定す
るように構成することで、実際の撮影状況に応じてより
高精度な動き検出を行うことが可能になる。具体的に
は、例えば、ＡＥ／ＡＷＢ部５の動作としてＡＥモード
が動きの早い被写体を撮影するためのスポーツモードと
されているような場合にはフィールド間の動きが大きい
ことが推測される。また、カメラ２のＣＣＤ素子の電子
シャッタースピードが速いような場合もフィールド間の
動きが大きくなる可能性が高い。そこで、このような情
報に対応する信号が動き検出部１２に入力された場合に
は、スレッショルドレベルＴをある基準値よりも低めに
可変設定して動き検出の感度が高くなるようにすれば、
より実際の撮影状況に応じた動き検出精度を得ることが
可能になる。また、電子シャッタースピードが非常に遅
いことを示す信号が動き検出部１２に入力されれば、被
写体が静止している可能性が高いことから、スレッショ
ルドレベルＴを高めに設定して、静止状態に近い撮影画
像に適した感度による動き検出が行われるようにするこ
とが考えられる。また、特に具体例は挙げないが手振れ
補正回路４における手振れ検出情報や制御情報などを動
き検出に用いることも考えられる。

【００４１】このようにして動き検出を行うことで、例
えば、動き検出部１２自体に比較的簡単な検出方法を用
いた簡略な構成の回路を用いてコストを抑制しても、精
度の高い動き検出を行うことが可能になるため、例えば
民生用の機器などにおいては有利となる。また、動き検
出部１２について、例えばマイクロコンピュータやメモ
リ等を備えた高精度なものとして構成したような場合に
も、本実施の形態のようにカメラブロック１側の情報を
動き検出に用いれば、更に精度の高い検出が実現される
ことにもなる。

【００４２】また、割り算係数設定部１３においても、
手振れ補正回路４及びＡＥ／ＡＷＢ部５からの制御信号
等に基づいて、選択すべき量子化番号（エリア番号に対
応する量子化係数の組を表す番号）が変更可能なように
することで、実際の画像状態により適合する量子化を行
うようにすることが可能である。

【００４３】量子化番号の選択とこれに基づく量子化ス
テップの決定は、フォーマットに基づいて、基本的に先
に図５にて説明したようにして行われるものとされる
が、図５（ａ）に示す量子化割り算のクラス分けのテー
ブルにおけるＡＣ成分の絶対値の最大値に関する範囲分
けはフォーマットで規定されていない。しかるに、従来
においてはＡＣ成分の絶対値の最大値の範囲分けパター
ンは、例えば図５（ａ）に示すような１種類のパターン
テーブルのみが用いられ、このパターンにより、様々の
撮影条件による画像データに対しても平均的に適合する
ように量子化ステップを決定していた。そこで、本実施
の形態では例えば図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すよう
に、複数のパターンのＡＣ成分の絶対値の最大値に関す
る範囲分けのデータテーブルを割り算係数設定部１３に
おいて備えるようにする。そして、手振れ補正回路４及
びＡＥ／ＡＷＢ部５からの制御信号等に基づいて、図７
（ａ）（ｂ）（ｃ）の何れかの範囲分けのパターンテー
ブルを選択してクラス番号を決定するようにされる。

【００４４】例えば、カメラブロック１の処理として前
述のフリッカをキャンセルするモードとされているよう
な場合には、室内でかつ蛍光灯などの照明のもとで撮影
を行っていることが推測されるため、このような条件で
の撮影画像に適合するＡＣ成分の絶対値の最大値の範囲
分けパターンテーブルに基づいてクラス番号を設定して
量子化ステップを決定すれば、画質を大幅に改善するこ
とができる。また、ＡＥ／ＡＷＢ部５のモード状態とし
て、前述のスポーツモードやポートレイトモードに適し
たテーブルを備えてクラス分けを行ったり、ＡＥ／ＡＷ
Ｂ部５による絞り値の制御状態に応じてクラス分けテー
ブルを切換えることも考えられる。特に、各種撮影モー
ド等の変化に応じて、絞り値が変化する場合には撮像画
像の背景の精彩度が変化することから、この変化に応じ
てクラス分けテーブルを切換えることにより、効率的な
量子化が実現できることになる。

【００４５】なお、動き検出部１２及び割り算係数設定
部１３において、手振れ補正回路４及びＡＥ／ＡＷＢ部
５においてどの内容の制御信号を判断要素として用いる
かは、上記したものに限定されるものではなく任意とさ
れ、実際の使用条件に応じて変更されるものである。ま
た、上記実施の形態として示した各部の構成も本発明の
要旨の範囲内において変更されて構わない。例えば、上
記実施の形態ではテープ状記録媒体に対応するものとし
て説明したが、ディスク状記録媒体等の他のメディアに
対応する場合にも本発明が適用可能であることはいうま
でもない。また、上記実施の形態はビデオカメラ装置に
本発明の信号処理装置を搭載した適用例が示されている
が、例えば、上記実施の形態に示した圧縮信号処理ブロ
ック６を単体の圧縮信号処理装置として構成することも
考えられる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、画像信号
データについて圧縮処理を行う信号処理装置において、
例えば、直交変換時の演算モードの切換えのための動き
検出や、量子化時の割り算係数の設定の判断要素とし
て、信号処理装置内で得られる信号だけでなく、撮像装
置の撮像画像をビデオ信号として出力するカメラブロッ
ク側の動作制御に関する信号、例えば、手振れ補正や自
動露出、自動ホワイトバランス調整、フリッカーレス制
御等の制御信号や情報信号も判断要素として用いるよう
に構成したことで、より実際の撮影状況や画像状態に応
じた高精度な動き検出及び適切な量子化割り算係数の設
定が可能になるという効果がある。このため、より効率
的なデータ圧縮がなされることになって撮影画像の画質
も向上される。特に、例えば民生用のデジタルビデオカ
メラ装置などを構成する際に、コストの観点から比較的
簡略な構成の動き検出回路を採用したような場合でも、
本発明のようにカメラブロック側の制御情報を動き検出
の判断要素とすれば、比較的精度の高い動き検出を実現
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の信号処理装置を備えたビ
デオカメラ装置の構成を示すブロック図である。

【図２】マクロブロックの説明図である。

【図３】スキャン部のスキャン動作の一例を示す説明図
である。

【図４】フィールド内ＤＣＴ処理例を示す説明図であ
る。

【図５】量子化ステップ決定の概要を示す説明図であ
る。

【図６】本実施の形態のＤＣＴ回路及び動き検出回路を
示すブロック図である。

【図７】本実施の形態における量子化ステップのクラス
分けテーブル例を示す説明図である。

【図８】従来例としてのビデオカメラ装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１カメラブロック２カメラ３カメラ信号処理回路４手振れ補正回路５ＡＥ／ＡＷＢ部６圧縮信号処理ブロック７ブロッキング回路８ＤＣＴ回路９スキャン部１０量子化回路１１符号化回路１２動き検出部１３割り算係数設定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された画像信号データについて所要
の処理を施してデータ圧縮を行うと共に、撮像装置と、該撮像装置の撮像画像について所要の処理
を施す画像処理手段とを備えた撮像手段における所要の
動作制御又は信号処理制御のための情報を入力して、所
定の機能回路部の動作制御に用いるように構成されてい
ることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】入力された画像信号データについて直交
変換を行う直交変換手段と、入力された画像信号データの動きを検出した結果に基づ
いて上記直交変換手段の演算モードの切換えを行う動き
検出手段と、上記直交変換手段の出力について割り算を行う量子化手
段とを備えてデータ圧縮を行うと共に、撮像装置と、該撮像装置の撮像画像について所要の処理
を施す画像処理手段とを備えた撮像手段における所要の
動作制御又は信号処理制御のための情報を入力して、上
記動き検出手段における動き検出のための情報として用
いるように構成されていることを特徴とする信号処理装
置。
【請求項３】入力された画像信号データについて直交
変換を行う直交変換手段と、該直交変換手段の出力について割り算を行う量子化手段
を備えてデータ圧縮を行うと共に、撮像装置と、該撮像装置により撮像した画像信号につい
て所要の処理を施す画像処理手段とを備えた撮像手段に
おける所要の動作制御又は信号処理制御のための情報を
入力して、上記量子化手段の割り算係数の設定のための
情報として用いるように構成されていることを特徴とす
る信号処理装置。
【請求項４】入力された画像信号データについて所要
の処理を施してデータ圧縮を行うと共に、撮像装置と、該撮像装置の撮像画像について所要の処理
を施す画像処理手段とを備えた撮像手段における所要の
動作制御又は信号処理制御のための情報を入力して、所
定の機能の動作制御に用いるようにしたことを特徴とす
る信号処理方法。
【請求項５】入力された画像信号データについて直交
変換を行い、この直交変換の際に、入力された画像信号
データの動き検出を行った結果に基づいて直交変換時の
演算モードの切換えを行い、直交変換されたデータにつ
いて割り算により量子化を行ってデータ圧縮を行うと共
に、撮像装置と、該撮像装置の撮像画像について所要の処理
を施す画像処理手段とを備えた撮像手段における所要の
動作制御又は信号処理制御のための情報を入力して、上
記動き検出のための情報として用いるようにしたことを
特徴とする信号処理方法。
【請求項６】入力された画像信号データについて直交
変換を行い、この直交変換の出力について割り算を行う
量子化を行ってデータ圧縮を行うと共に、撮像装置と、該撮像装置の撮像画像について所要の処理
を施す画像処理手段とを備えた撮像手段における所要の
動作制御又は信号処理制御のための情報を入力して、上
記量子化時の割り算係数の設定のための情報として用い
るようにしたことを特徴とする信号処理方法。