WO1998009436A1 - Dispositif, procede et support pour enregistrer des images fixes et d'animation - Google Patents

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Definitions

  • Still image moving image recording apparatus still image moving image recording method, and still image moving image recording medium
  • the present invention relates to a still image moving image recording apparatus, a still image moving image recording method, and a moving image and still image recording method that can record moving images and still images using a general-purpose moving image coding standard such as MPEG2.
  • the present invention relates to a still image / moving image recording medium on which is recorded.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-346886 describes that, while recording a moving image signal, an arbitrary still image signal is selected from the output signals of a video camera and recorded in a digital memory such as a RAM.
  • This digital still image signal recording device describes a digital still image signal recording device in which a signal sequentially read from a digital memory is divided into a plurality of tracks and recorded in a digital audio signal recording area.
  • the digitized still image signal is identified by a digital audio signal recording area together with an identification signal indicating that the signal is a non-audio signal.
  • Japanese Patent Laying-Open No. 5-36605 describes a magnetic recording apparatus capable of shooting a moving image even during the operation of a timer when shooting a still image using a timer.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. Heisei 5-1-1503 discloses that a specific one of continuous analog moving images is recorded in a still image recording area as a digital conflict image signal, and the still image is also recorded in the moving image recording area. There is described a magnetic recording device that enables continuous recording to make it possible to understand the contents of a still image recorded during reproduction of a moving image.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-193 7777 discloses that in a video camera capable of simultaneously recording a moving image and a still image, when a recording release mode is selected during recording of a still image signal, a completely still image is obtained.
  • a video camera is described in which a recording release mode is executed after recording a signal so that an incomplete still image is not left.
  • image data obtained by compressing moving images with the compression method for moving images and still images with the compression method for still images is recorded on a recording medium.
  • image compression and coding standards such as MPEG2
  • the present invention has been made to solve such a problem, and has a common hardware configuration of a moving image recording and still image recording circuit, and a recording medium even when mixed recording of a moving image and a still image is performed. It is an object of the present invention to provide a still image / moving image recording apparatus and a still image / moving image recording method capable of effectively using a recording capacity, and a still image / moving image recording medium in which both moving image and still image are mixedly recorded.
  • Another object of the present invention is to provide a still image / moving image recording apparatus, a still image / moving image recording method, and a disputed image / moving image recording medium that enable only still image data to be selected and reproduced.
  • a still image / moving image recording apparatus includes: an image compression unit that compresses an input image signal and converts the image signal into image data; and a recording unit that records image data output from the image compression unit on a recording medium.
  • An image compression method switching means for switching the image compression method by switching the image compression parameter of the image compression means between moving image recording and still image recording.
  • the compression system is switched to a lower compression ratio than when recording a moving image at the time of still image recording c . It is desirable to adopt a configuration that makes it a tri-coded frame (I picture) or a forward prediction coded frame (P picture).
  • the still image moving image recording apparatus automatically switches the image compression method between moving image recording and still image recording, and records both compressed image data on a recording medium.
  • the still image moving image recording apparatus generates compressed image data based on a moving image recording compression parameter in a moving image recording mode, and generates a still image recording compression parameter in a still image recording mode.
  • Image compression means for generating compressed image data based on the image data, and recording means for recording the image data generated by the image compression means on an exchangeable recording medium.
  • image data including still image recording mode information indicating this is recorded on a recording medium.
  • the still image recording mode information indicating a still image may be information in which the quantization coefficient of the first macroblock of image data compressed and encoded according to the MPEG standard is fixed to a specific value.
  • the compression parameter for the still image is, for example, a motion vector It is determined according to the size or the position of the input image.
  • the still image moving image recording method switches an image compression method by switching image compression parameters between moving image recording and still image recording, and uses different image compression methods for moving image recording and still image recording. And converting the input image signal into compressed image data and recording the compressed image data on a recording medium.
  • this still image moving image recording method for example, when recording a still image, the image compression method is switched to a lower compression ratio than when recording a moving image, and the input image signal is converted into compressed image data and recorded on a recording medium.
  • the image compression method is switched to an intra-coded frame or a forward prediction encoded frame, and the input image signal is converted into compressed image data and recorded. Record on the medium.
  • the image data compressed based on the compression parameter for moving image recording is generated and recorded on the recording medium
  • the still image recording mode It is characterized in that compressed image data is generated based on a compression parameter for image recording, and is recorded on a recording medium together with still image recording mode information indicating a still image.
  • the compression parameter for still image is compressed and encoded by MPEG which is an encoding standard
  • the quantization parameter of the first one macro block of the image data is used.
  • the quantization coefficient is fixed to a specific value set in advance, and the information in which the quantization coefficient of the first macroblock of this image data is fixed to the specific value is defined as the still image recording mode information.
  • the compression parameter for the still image is determined according to the size of the moving vector or the position of the input image.
  • the still image moving image recording medium according to the present invention is a moving image recording area in which compressed image data obtained by converting an input image signal by a different image compression method between moving image recording and still image recording by switching image compression parameters is provided. And a still image recording area.
  • a still image moving image recording medium includes: a moving image recording area in which image data is recorded based on compression parameters for moving image recording; and an image compressed based on a compression parameter for still image recording. It has a still image recording area recorded together with still image recording mode information indicating that the data is a still image.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a still image / moving image recording apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing another configuration example of the still image moving image recording apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration example of a still picture moving picture recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for determining a quantization parameter to be supplied to the image compression / expansion processing unit by the control unit in the still image / moving image recording Z playback apparatus.
  • a still image / moving image recording apparatus is configured, for example, as shown in a block diagram of FIG.
  • the still image moving image recording device 1 shown in FIG. 1 includes an audio input device 2, an audio compression device 3 as an audio processing device for converting an input audio signal output from the audio input device 2 into audio data, An input device 4, an image compression device 5 for compressing an input image signal output from the image input device 4 and converting it into image data, an audio data output from the audio compression device 3, and an output from the image compression device 5
  • the recorded image data is temporarily stored, and the temporarily stored audio data and image data are packetized to generate and output packet data.
  • a recording device 7 for recording bucket data on a replaceable recording medium 8, and image compression parameters for defining image compression operation conditions of the image compression device 5 are set for video recording and still image recording. Consisting picture compression system switching device 1 0 Metropolitan switching the image compression method by switching.
  • the audio input device 2 includes an audio signal processing circuit for amplifying an audio signal collected by a microphone and a microphone microphone to a predetermined level.
  • the audio compression device 3 includes an audio encoder circuit and the like that converts an input audio signal into a digital signal and then performs data compression to output audio data.
  • the image input device 4 includes an image pickup optical system, an image pickup device such as a CCD, and an image signal processing circuit for performing various analog signal processing on a picked-up image signal.
  • the image compression device 5 includes, for example, an MPEG 2 ffl encoder circuit. The image compression device 5 is configured to perform an image compression operation under image compression conditions specified by a compression parameter supplied from the image compression method switching device 10.
  • the recording data generating device 6 includes a memory for temporarily storing audio data and image data, a data processing circuit for converting each temporarily stored data into a bucket, and the like.
  • the recording device 7 includes a recording medium mounting section for mounting an exchangeable recording medium such as a tape, a disk, a memory card, and the like, a recording circuit for recording bucket data on the mounted recording medium, and the like.
  • the bucket data supplied from the device 6 is recorded on the exchangeable recording medium 8.
  • the image compression system switching device 10 includes a moving image compression parameter storage unit 11 that stores compression parameters for moving image recording, and a still image compression parameter storage that stores compression parameters for still image recording.
  • Unit 12 a parameter selection circuit for selecting a parameter to be supplied to the image compression device 5], a video recording button 14 and a still image recording button 15 are monitored to determine a recording mode.
  • the compression parameter for video recording is supplied to the image compression device 5 at the time of video recording, and the compression parameter for still image recording is supplied at the time of still image recording.
  • a CPU 16 for controlling the selection switching operation of the parameter selection circuit 13 so as to be supplied to the CPU.
  • the compression parameters for video specify a higher compression ratio than for still image recording.
  • the compression parameters for video are: intra-coded frame (I picture), forward prediction coded frame (P picture), All three types of encoding of bidirectional predictive encoded frames (B pictures) are permitted.
  • the compression parameters for moving images are set so that the quantization coefficient of the first macroblock is other than 1 when generating image compression data for moving images.
  • the compression parameters for still images specify a smaller compression ratio than for video recording.
  • the compression parameters for still images are basically intra-coded frames (I-pictures), and when both still recordings are requested continuously within a predetermined time, forward prediction coded frames (P-pictures) May be performed.
  • the compression parameter for still images is such that the quantization coefficient of the first macroblock is fixed to 1 when generating compressed image data for both still images.
  • the CPU 16 determines the moving image recording mode, and controls the parameter selection circuit 13 to supply the compressed parameter image compression device 5 for moving image recording.
  • the CPU 16 continues video recording while the video recording button 14 is kept pressed.
  • the CPU 16 determines the still image recording mode, and supplies a compression parameter for both still image recording to the image compression device 5 via the parameter selection circuit 13.
  • the CPU 6 terminates the still image recording mode when a still image of one frame has been recorded since the pressing of the still image recording button 15 was detected.
  • the still image recording mode is set to the same number of frames per unit time as the video recording or the number of frames per unit time smaller than the video recording. The configuration may be continued. That is, while the still image recording button 15 is kept pressed, still images of 1 to 30 frames per second are continuously taken. Imaged and recorded.
  • the CPU 16 sets the image compression parameter only for one frame. Switch from video to still image. Note that the CPU 16 may continue the still image recording mode while the still image recording button 15 is being pressed.
  • the image compression device 5 compresses the input image signal based on the image compression parameter supplied from the image compression system switching device ig10 and converts it into image data.
  • the image compression device 5 fixes the quantization coefficient of the first macroblock to 1 when generating image compression data for a still image based on the compression parameters for recording a still image. ing.
  • the image compression device 5 sets the quantization coefficient of the first MAC block so that it does not become 1. I have.
  • the quantization coefficient of the first macroblock is fixed to 1 or not, whether the image was recorded in the still image recording mode or the moving image recording mode is recorded on the recording medium, and the reproduction is performed. Sometimes it is possible to automatically select and play back only still image data.
  • the CPU 16 in the image compression system switching device 10 determines the moving image recording mode, and supplies the moving image recording compression parameters to the image compressing device 5.
  • the image compression device 5 compresses an input image based on a compression parameter for recording a moving image, and outputs compressed image data.
  • the recording data generation device 6 converts the audio data output from the audio compression device 3 and the image data output from the image compression device 5 The data is converted into a bucket and the bucket data is supplied to the recording device 7.
  • the recording device 7 records packet data on an exchangeable recording medium (tape, disk, memory card, etc.) 8. Thereby, video recording is performed.
  • the CPU 16 in the image compression method switching device 10 determines the still image recording mode, and supplies the compression parameter for still image recording to the image compression device 5.
  • the image compression device 5 compresses one frame of the input image based on the still image recording compression parameter, and outputs the compressed image data.
  • One frame of the compressed image data is bucketed by a recording data generation device 6, supplied to a recording device 7, and recorded on an exchangeable recording medium 8.
  • the CPU 16 in the image compression system switching device 10 sets the image compression parameters to be supplied to the image compression device 5 for the video for one frame only. Switch from to for still images. Therefore, the image compression device 5 compresses the input image based on the still image recording compression parameter for one frame from the moving image compression state, and then returns to the moving image compression state.
  • Image data sequentially output from the image compression device 5 is packetized by a recording data generation device 6, supplied to a recording device 7, and recorded on a replaceable recording medium 8. In this way, even if a still image is recorded during video recording, a series of video recording operations is not interrupted only by changing the compression parameter for one frame of still image recording. Images can be recorded. Therefore, audio recording is not interrupted during video recording.
  • one frame of the input image is an encoded frame such as an intra-coded frame (I-picture) that can be played back using only that frame, and the image is compressed with a low image compression rate. Therefore, high-quality still images can be recorded.
  • I-picture intra-coded frame
  • the still image / moving image recording apparatus 1 records the image data in the still image recording mode or the moving image recording mode depending on whether the quantization coefficient of the first macro block of the image data is fixed to 1 or not. Since the data is recorded on a recording medium, only the still image data can be automatically selected and reproduced at the time of reproduction. That is, the recording medium 8 in which the still image and the moving image are mixedly recorded by the still image and moving image recording apparatus 1 having such a configuration includes a moving image recording area in which image data recorded based on a compression parameter for moving image recording is recorded. A still image / moving image recording medium having a still image recording area recorded together with conflict image recording mode information indicating that the image data compressed based on the compression parameter for still image recording is a still image I have.
  • the image compression system switching device 10 is provided with a moving image recording sequence and a still image recording compression parameter, and the image compression system switching device 10 is configured to change the compression parameter corresponding to the recording mode from the image compression system.
  • the configuration for supplying video to 5 is shown, but the video compression device has compression parameters for video recording and still video recording on the 5th side, and the video compression mode switching device 10 from the video compression mode switching device 10
  • a recording mode command instructing the image recording mode may be supplied to the image compression device 5, and the image compression device 5 may switch the image compression method based on the supplied recording mode command.
  • the still image moving image recording apparatus is configured as shown in FIG. 2, for example.
  • the still image moving image recording device 21 shown in FIG. 2 includes an audio input device 22, an audio compression device 23 for converting an input audio signal output from the audio input device 22 into audio data, and an image input device 2. 4, an image compression device 25 for compressing the input image signal output from the image input device 24 and converting it into image data, an audio data output from the audio compression device 23 and an image compression device 25
  • a recording data generation device 26 that temporarily stores the output image data, generates packet data by converting the temporarily stored audio data and image data into buckets, and supplies the recording data generation device 26.
  • the audio input device 22 includes an audio signal processing circuit that amplifies an audio signal collected by a microphone and a microphone microphone to a predetermined level.
  • the audio compression device 23 includes an audio encoder circuit for converting an input audio signal into a digital signal and then performing data compression to output audio data.
  • the image input device 24 includes an image pickup optical system, an image pickup device such as a CCD, and an image signal processing circuit for performing various analog signal processes on the image signals picked up.
  • the image compression device 25 includes, for example, an MPEG 2 encoder circuit or the like.
  • the image compression device 25 performs image compression under the image compression conditions specified by the compression parameters supplied from the image compression method switching device 30. Is configured to perform a compression operation.
  • the recording data generation device 26 includes a memory for temporarily storing audio data and image data, a data processing circuit for converting the temporarily stored audio data and image data into buckets, and the like.
  • the recording device 27 includes a recording medium mounting portion for mounting an exchangeable recording medium such as a tape, a disk, and a memory card, a recording circuit for recording bucket data on the mounted recording medium, and the like.
  • the bucket data supplied from the generating device 26 is recorded on the exchangeable recording medium 28.
  • the image compression method switching device 30 includes a moving image compression parameter determining unit 31 for determining a compression parameter for moving image recording, and a still image compression parameter determining unit 3 for determining a compression parameter for still image recording. 2, a moving image flag writing unit 3 3 to which the output of the moving image compression parameter determining unit 3 1 is supplied, a still image flag writing unit 3 4 to which the output of the still image compression parameter determining unit 32 is supplied, and an image
  • the parameter selection circuit 35 for selecting the parameters to be supplied to the compression device 25, the operation status of the video recording button 36 and the still image recording button 37 are monitored, and the recording mode is determined.
  • the compression parameter for video recording is supplied to the image compression device 25 at the time of video recording, and the compression parameter for still image recording is supplied to the image compression device 25 at the time of still image recording.
  • the parameter selection circuit 35 To offer CPU 38 to control the selection switching operation of the parameter selection circuit 35 so as to be supplied.
  • the moving image compression parameter determination unit 31 determines the compression parameters for moving image recording based on the amount of generated encoded data sent from the image compression device 25 and the activity of the image. Video compression parameters Specifies a higher compression ratio than still image recording.
  • the compression parameters for video are all three types of coding: intra-coded frames (I-pictures), forward-predicted-coded frames (P-pictures), and bi-directionally-predicted-coded frames (B-pictures). Allowed.
  • the moving image flag writing unit 33 to which the output of the moving image compression parameter determining unit 31 is supplied, performs quantization of the first macroblock of the image so that it can be identified as a moving image during reproduction. Forcibly change the video compression parameter to “2” so that the coefficient is not “1”.
  • the still image compression parameter determination unit 32 determines a compression parameter for video recording based on the amount of data sent from the image compression device 25 and the activity of the image.
  • the compression parameters for still images specify a smaller compression ratio than video recording.
  • the compression parameters for still images are based on intra-coded frames (I-pictures) in principle, and when still image recording is requested continuously within a predetermined time, forward prediction encoded frames are used. (P picture) may be used for image coding.
  • the still image flag writing unit 34 to which the output of the still image compression parameter determining unit 32 is supplied, is used to make it possible to identify the still image as a still image during reproduction.
  • the compression parameter for still images is forcibly changed to “1” so that the quantization coefficient of the block is “1”.
  • the CPU 38 determines that the video recording mode is set, and controls the parameter selection circuit 35 to supply compression parameters for video recording to the image compression device 25.
  • the CPU 38 continues recording the moving image when the pressing of the moving image recording button 36 is continued.
  • the CPU 38 judges that the still image recording mode is set, and compresses the compression parameters for the conflict image recording through the parameter selection circuit 35. Feed to device 25.
  • the CPU 38 ends the still image recording mode when one frame of the still image has been recorded since the pressing of the still image recording button 37 was detected.
  • the still image recording mode is set to the same number of frames per unit time as for video recording or the number of frames per unit time smaller than that for video recording.
  • the configuration may be such that the image is continued.
  • the image compression device 25 compresses the input image signal based on the two-image compression parameters supplied from the image compression method switching device 30 and converts it into image data.
  • the image compression unit 25 fixes the quantization coefficient of the first macroblock to “1”. I am trying to do it.
  • the image compression device 25 sets the quantization coefficient of the first MAC block so that it does not become “1”. ing.
  • the CPU 38 in the image compression system switching device 30 determines that the video recording mode is set, and supplies compression parameters for video recording to the image compression device 25.
  • the image compression device 25 compresses an input image based on compression parameters for moving image recording and outputs compressed image data.
  • the recording data generation device 26 buckets the audio data output from the audio compression device 23 and the image data output from the image compression device 25, and supplies the bucket data to the recording device 27.
  • the recording device 27 records the packet data on an exchangeable recording medium (table, disk, memory card, etc.) 28. As a result, the video is recorded.
  • the CPU 38 in the image compression system switching device 30 determines that the still image recording mode is set, and supplies a compression parameter for still image recording to the image compression device 25 .
  • the image compression device 25 compresses an input image for one frame based on a compression parameter for recording a still image, and outputs compressed image data.
  • One frame of the compressed image data is bucketed by a recording data generation device 26, supplied to the recording device 7, and recorded on the recording medium 28.
  • the CPU 38 in the image compression system switching device 30 sets the image compression parameters to be supplied to the image compression device 5 for one frame only for video. Switch from to for still images. Therefore, the image compression device 25 compresses the input image based on the compression parameter for still image recording only for one frame from the moving image compression state, and then returns to the moving image compression state.
  • Image compression equipment 5 are sequentially packetized by a recording data generation device 26, supplied to a recording device 27, and recorded on a recording medium 28. In this way, even if a still image is recorded during video recording, a series of video recording operations is not interrupted only by changing the compression parameter for one frame of still image recording. Images can be recorded. Therefore, audio recording is not interrupted during video recording.
  • an image of one frame requested to be recorded as a still image Since the recording method is configured to change the compression method, the recording capacity of the recording medium can be used effectively without wasting.
  • an input image of one frame is recorded as an encoded frame such as an intra-coded frame (I-picture) that can be reproduced only by that frame and at a low image compression rate. Can record high-quality conflict images.
  • I-picture intra-coded frame
  • the still image / moving image recording apparatus determines whether the recording is performed in the still image recording mode or the moving image recording mode depending on whether the quantization coefficient of the first macroblock of the image data is fixed to 1 or not. Since is recorded on the recording medium, only the still image data can be automatically selected and reproduced at the time of reproduction.
  • the image compression method switching device 30 is provided with compression parameters for moving image recording and still image recording, and the image compression method switching device 30 converts the compression parameters according to the recording mode into image data.
  • the image compression device 25 has compression parameters for moving image recording and still image recording, and the moving image recording mode or still image is transmitted from the image compression system switching device 30 side. Recording mode to indicate image recording mode
  • the command may be supplied to the image compression device 25, and the image compression device 25 may switch the image compression method based on the supplied recording mode command.
  • the still image moving image recording / reproducing apparatus 100 shown in FIG. 3 has a function of recording and reproducing an audio signal and an image signal, and has an audio input / output unit 111 for inputting and outputting an audio signal.
  • the audio compression / decompression processing unit 1] 2 connected to the audio input / output unit 1 1 1, the image input / output unit 1 13 for inputting and outputting the image signal Z, and the image input / output unit 1 13
  • the audio input / output unit 111 includes an input amplifier circuit that amplifies an audio signal collected by a microphone (not shown) to a predetermined level, an output amplifier circuit that amplifies an output audio signal to a predetermined level, and the like.
  • the operation mode of the audio compression / expansion processing unit 112 is switched by the control unit 117.
  • the audio compression / expansion processing unit functions as a data compression device that digitizes the input audio signal and then performs high-efficiency coding compression (data compression).
  • the playback mode it functions as a data decompression device that decompresses compressed audio data and then converts it into analog data.
  • the operation mode is the above control
  • the mode is switched between the input mode and the output mode by the unit 117, and the compression mode is set in the input mode, and the expansion mode is set in the output mode.
  • the high-efficiency encoding / compression method in the audio compression / Z-expansion processing unit 112 for example, sub-band encoding using the auditory characteristics of humans (auditory masking effect and minimum audibility)
  • an ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coramg) 2 system using orthogonal transform is adopted.
  • the AD / DA conversion circuit 121 converts the analog audio signal input through the audio input / output section 111 into a digital audio signal in the compression mode.
  • the signal is supplied to an encoder / decoder circuit 122 for compression / expansion processing.
  • the ADZD A / D converter circuit 121 converts the digital audio signal supplied from the encoder / decoder circuit 122 for compression / expansion processing into an analog signal in the decompression mode, and converts the audio input / output signal to the audio input / output signal.
  • Section 1 1 1 Outputs analog audio signal via 1 signal.
  • the encoding / decoding circuit 122 for compression / expansion processing converts the digital audio signal supplied from the audio input / output section 111 to the digital audio signal supplied via the ADZ DA conversion circuit 121 in the compression mode.
  • the data is compressed by performing two types of encoding processing, and the compressed audio data is supplied to the buffer memory unit 115 via the interface circuit 123.
  • the encoding / decoding circuit 122 for the compression / decompression process converts the compressed audio data supplied from the buffer memory unit 115 via the interface circuit 123 into the compressed audio data.
  • a decoding process reverse to the encoding process is performed, and the digital audio signal is supplied to the AD / DA conversion circuit 121.
  • the image input / output unit 113 includes an imaging unit 124, an imaging signal processing unit 125, and an image signal output processing unit 126. The operation mode is controlled by the control unit 117 as described above. And output mode.
  • the imaging unit 124 in the image input / output unit 113 includes an imaging lens 127 to which imaging light is incident, a CCD image sensor 128 for capturing a subject image via the imaging lens 127, An analog signal processing circuit 129 that extracts an image signal from the CCD image sensor 128 and amplifies the signal to a predetermined level, the CCD image sensor 128 and the analog signal processing circuit 1 It consists of a timing generator 130 that supplies a clock signal to the clock 29.
  • the CCD image sensor 128 is, for example, a two-dimensional force image sensor having 768 pixels in the horizontal direction and 494 pixels in the vertical direction, and has primary colors (R, G, B) or complementary colors (Ye, Cy, M).
  • the analog signal processing circuit 129 Outputs the image signal color-coded by the color coding filter. Then, the analog signal processing circuit 129 extracts an imaging signal from which the reset noise or the like has been removed by the correlated double sampling processing from the CCD image sensor 128, and extracts this imaging signal by the AGC according to a predetermined signal. The signal is amplified to the level and supplied to the imaging signal processing section 125.
  • the timing generator 130 in the image pickup section 124 uses the 14.3 18 MHz (4 fsc) as the original oscillation to drive the CCD image sensor 128 and the analog signal processing circuit 1. 29, and generates various clocks necessary for driving the imaging signal processing unit 125 described later and the correlated double sampling process.
  • the imaging signal processing unit 125 in the image input / output unit 113 includes an A / D conversion circuit 131, to which an imaging signal is supplied from the imaging unit 124, A digital signal processing unit 13 2 to which a digital imaging signal is supplied from the A / D conversion circuit 13 1, a delay circuit 13 3 connected to the digital signal processing unit 13 2, and a rate conversion circuit 13 4 Etc.
  • the A / D conversion circuit 13 1 digitizes the imaging signal obtained by the imaging section 124 and supplies the digital imaging signal to the digital signal processing section 132.
  • the digital signal processing section 13 2 uses the delay circuit 13 3 to convert the digital image signal supplied from the image pickup section 12 4 through the AZD conversion circuit 13 1 into the CCD image sensor 12. Decode processing corresponding to the color coding by the color coding filter of No. 8 is performed to generate the luminance signal Y and the color difference signals Cr / Cb conforming to the NTSC system. Then, the rate conversion circuit 13 4 sets the sampling frequency of the luminance signal Y and the color difference signals Cr / Cb generated by the digital signal processing section 13 2 to 13. By performing rate conversion for switching to 5 MHz, a luminance signal Y and a color difference signal C ⁇ / C b compliant with CCIR 601 are generated.
  • the imaging unit 124 and the imaging signal processing unit 125 operate in the input mode. Then, a digital image signal YZC r / C b compliant with CCIR 601 is generated by the imaging signal processing unit 25 from the imaging signal obtained by the imaging unit 124, and the image signal is output to the image signal output processing unit 126. It is supplied to the image compression / Z-expansion processing unit 114 as well as supplied.
  • an image signal output processing unit 126 in the image input / output unit 113 includes a digital image signal YZC r / C b conforming to CCIR 601 generated by the imaging signal processing unit 125 and described later.
  • Image compression and decompression processing Mixer circuit 13 6 to which digital image signals Y / C r / C b and the screen display signal generation circuit 13 5 are supplied, and the above-mentioned screen display signal generation circuit 13 5 Pallet RAM 13 7 connected to the mixer, NTSC encoder circuit 13 8 connected to the mixer circuit 13 6 above, D / A converter circuit 1 connected to the NTSC encoder circuit 13 8 It consists of 3 9 mag.
  • the mixer circuit 13 6 in the image input / output unit 1] 3 is a digital image signal Y / CX compliant with CCIR 601 generated by the imaging signal processing unit 125 or the image compression / decompression processing unit 114. This is for superimposing the screen display signal generated by the screen display signal generating circuit 135 on / Cb.
  • the NT SC encoder circuit 1338 is a digital image signal Y compliant with CCIR 601 supplied from the imaging signal processing unit 125 or the image compression / decompression processing unit 114 via the mixer circuit 136.
  • / C r ZC b is encoded into a digital image signal conforming to NTSC and supplied to the DZA conversion circuit 139.
  • the DZA conversion circuit 1339 converts the digital image signal supplied from the NTSC encoding circuit] 38 into an analog signal, and outputs the analog image signal to a monitor or the like (not shown).
  • the operation mode of the image compression / decompression processing unit 114 is switched by the control unit 117, and in the recording mode, the image compression / expansion processing unit 114 is a data compression device that performs high-efficiency encoding compression (data compression) of the input digital image signal. It functions as a data decompression device that decompresses compressed image data in the playback mode, and includes a motion detection circuit 141 and an encoder Z decompression circuit 1 for compression Z decompression processing.
  • the operation mode is switched between the input mode and the output mode by the control unit 1 17 and set. In the input mode, the compression mode is set, and in the output mode, the expansion mode is set.
  • the high-efficiency encoding / compression method in the image compression / expansion processing unit 114 for example, M PEG using the correlation of image signals is used.
  • the picture in the GOP is roughly classified into three types: I picture, P picture or B picture, and the image signal of each frame is in c the Hakozo compression / decompression processing unit 1 1 4 encoded as either type of picture, the encoding Z decode circuit 1 4 2 for compression Roh decompression processing upon the compressed mode, the image input Motion detection circuit from output section 1 1 3 Generates compressed image data by subjecting the digital image signal Y / Cr / Cb compliant with CCIR 601 supplied via 14 1 to data compression by subjecting it to MPEG 2-encoding processing. The data is supplied to the buffer memory section 115. The rate control is performed by feeding back the generated bit amount from the encoder / decoder circuit 142 to the motion detection circuit 141.
  • the image compression / expansion processing section 114 compresses image data under image compression conditions specified by the compression parameter supplied from the control section 117. Also, this pressure In the decompression mode, the encoder / decoder circuit for compression / decompression processing decodes the compressed image data supplied from the buffer memory section 115 in a reverse manner to the encoding processing. As a result, a digital image signal YZCr / Cb conforming to CCIR 601 is generated and supplied to the mixer circuit 1336 of the image input / output unit 113. It should be noted that the rate control is performed by feeding back the generated bit amount from the encoder decode circuit 144 to the motion detection circuit 141.
  • the buffer memory section 115 is for temporarily storing the compressed audio data and the compressed image data to be recorded and reproduced by the recording / reproducing section 116, and includes a buffer controller 151 and a buffer controller 115. It is composed of a cache memory 152, and can be switched between the input mode and the output mode by the control unit 117.
  • the buffer controller 151 supplies the compressed audio supplied from the audio compression / expansion processing unit 112.
  • Data and image compression data Temporarily store the compressed image data supplied from the expansion processing unit 114 in the cache memory 152, and generate and record the bucket data by packetizing the compressed audio data and the compressed image data.
  • the buffer memory unit 115 stores the bucket data supplied from the recording Z playback unit 116 into the cache memory 152.
  • the compressed audio data and the compressed image data are temporarily stored and distributed to the audio compression Z decompression processing unit 112 and the image compression / decompression processing unit 114.
  • the recording / reproducing section 1 16 is described in Japanese Patent Application No. 80 or a magneto-optical disk using a double spiral track proposed in Japanese Patent Application No. 9-14-1264 as a recording medium.
  • a recording unit 162 and a reproducing unit 163 connected to the above-mentioned buffer memory unit 115 via an interface circuit 161, and the operation mode is controlled by the control unit 117. Is set to be switched.
  • the recording section 162 includes a recording encoder 164 to which the bucket data is supplied from the buffer memory section 115 via the interface circuit 161.
  • the recording drive 16 is driven by the output of the encoder 16 4, and the magnetic head 16 6 is excited by the recording driver 16 5.
  • the reproducing section 63 includes an optical head 16 7 disposed so as to face the magnetic head 16 6 with the magneto-optical disk 160 interposed therebetween, and this optical head 16 7 A / D conversion circuit 170 and an AD IP decoder 169, to which a reproduction signal from the optical head 167 is supplied via the reproduction amplifier 168 connected to the Viterbi decoding circuit 171 supplied with the output of the AZD conversion circuit 170, ADIP (Address in pre-groove) decoder] 69, and reproduction encoder 1 supplied with the output of the Viterbi decoding circuit 17] It consists of 7 2 etc.
  • the recording unit 162 in the recording Z playback unit 116 receives the packet data from the buffer memory unit 115 when the recording mode is set in the input mode by the control unit 117.
  • the data is supplied to the recording encoder 164 via the circuit 161.
  • the recording encoder 164 modulates the packet data, and drives the recording driver 165 with the modulated output, thereby converting the packet data into packet data.
  • the magnetic head 16 is excited accordingly.
  • the optical head 1 of the reproducing section 163 arranged so as to face the magnetic head 166 across the magneto-optical disk 160 in the recording mode.
  • the laser beam irradiated on the magneto-optical disk 160 was switched to the amount of light for recording, and the magneto-optical recording layer of the magneto-optical disk 160 was raised to the Curie temperature by the laser light irradiation.
  • the packet data is magnetically modulated and recorded on the magneto-optical recording layer of the magneto-optical disk 160.
  • the reproducing unit 16 3 in the recording / reproducing unit 1 16 has a reproducing mode set in the output mode by the control unit 117, so that the optical head 16 7 The laser light irradiated to 60 is switched to the light amount for reproduction. Then, the optical head 167 irradiates the magneto-optical recording layer of the magneto-optical disk 160 with a laser beam of a light quantity for reproduction, and generates a reproduction signal by detecting the reflected light. .
  • the reproduction signal generated by the optical head 167 is supplied to the A / D conversion circuit 170 and the ADIP decoder 169 via the reproduction amplifier 168.
  • the reproduction signal supplied to the A / D conversion circuit 170 is digitized and Viterbi-decoded by the Viterbi decoding circuit 171 to be reproduced data.
  • the Viterbi decoding circuit 171 supplies the reproduced data subjected to Viterbi decoding to the encoder 172 for reproduction.
  • the ADIP decoder 169 decodes the address information recorded as an ADIP (Address in pre-groove) signal from the reproduction signal by, for example, bi-phase modulation of the groove wobbling of the magneto-optical disk 160. And supplies it to the playback encoder 17 2. Then, the playback encoder 1 1 2 is connected to the recording encoder 1 6 of the recording Z playback unit 1 16. By applying demodulation processing corresponding to 4 to the reproduced data, the packet data is reproduced and supplied to the buffer memory section 115 via the interface circuit 161.
  • control unit 117 comprises a microprocessor 180, and the above-mentioned audio compression / expansion processing unit 112, image input / output unit 113, image compression / expansion processing unit 114, buffer memory unit 1 Functions as a system controller that switches the operation of 15 and the recording Z playback unit 1 16.
  • the microprocessor 180 in the control unit 117 receives the operation input of the still image recording button 181 or the moving image recording button 182, and switches between the still image mode and the moving image mode.
  • the image compression parameters that is, the quantization parameters to be supplied to the image compression / expansion processing section 114 are determined according to the procedure shown in the flowchart of FIG.
  • the microprocessor 180 in the control unit 117 determines the amount of data to be allocated to one frame in the first step S1 as follows. That is, when rate control is performed in GOP units, the total number of data in GOP units is obtained from the bit rate, and the remaining data amount is obtained by subtracting the data amount used so far. Next, the number of remaining I-pictures, P-pictures, and B-pictures is calculated, and data allocation is determined. Finally, the data amount is determined according to the compression method (1, B, P) of this frame.
  • step S2 it is determined whether the operation mode is the still image mode or the moving image mode.
  • the data amount is increased by the amount specified in step S3, and then the process proceeds to step S4.
  • the process directly proceeds to step S4.
  • the initial value of the quantization coefficient is set as follows. That is, the obtained data amount is divided by the total number of macroblocks, the data rate is determined, and the initial value of the quantization coefficient is determined.
  • step S5 it is determined whether the current value of the generated data amount is smaller than the target value. If the current data rate is lower than the target value, the process proceeds to step S6 to reduce the quantization coefficient. If the current data rate is higher than the target value, the process proceeds to step S7. Moving on, the quantization coefficient is increased.
  • step S8 it is determined whether the operation mode is the still image mode or the moving image mode. Then, in the case of the still image mode, the process proceeds to step S9, and in the case of the moving image mode, the process returns to step S5 to determine again whether the current value of the generated data amount is smaller than the target value. .
  • step S9 it is determined whether or not the motion vector is larger than a threshold. If the motion vector is smaller than the threshold value, the process goes to step S10 to reduce the quantization coefficient, and if the motion vector is larger than the ⁇ value, the process goes to step S11. To increase the quantization coefficient.
  • step S12 it is determined whether the image is within a predetermined area at the center of the screen or in a peripheral area other than the predetermined area. If the block is located at the center of the screen, the process proceeds to step S13 to reduce the quantization coefficient. If the block is located at the periphery of the screen, the process proceeds to step S14. To increase the quantization coefficient. Then, returning to step S5, it is determined again whether the current value of the generated data amount is smaller than the target value.
  • the still image moving image recording Z playback apparatus 100 adaptively determines the compression parameters for moving image recording and still image recording in this manner, and controls the compression parameter according to the recording mode. By supplying the image compression / decompression processing unit 114 from 114 to the photographer, the amount of information can be preferentially allocated to what the photographer wants to capture, and the image quality of still images can be improved. it can.

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Description

明 細 書 静止画動画記録装置及び静止画動画記録方法並びに静止画動画記録 媒体
技 術 分 野 この発明は、 例えば M P E G 2等の汎用動画像符号化標準規格を 用いて動画と静止画とを記録できるようにした静止画動画記録装置 及び静止画動画記録方法並びに動画と静止画を記録した静止画動画 記録媒体に関するものである。
背 景 技 術 特開平 3 - 3 4 6 8 6号公報には、 動画信号を記録しつつビデオ 力メラ出力信号中から任意の静止画信号を選択して R A M等のデジ タルメモリに記録した後、 デジタルメモリから順次読み出された信 号を複数のトラックに分割してデジタル音声信号記録領域に記録す るよ うにしたデジタル静止画信号記録 Z再生装置が記載されている このデジタル静止画信号記録ノ再生装置では、 デジタル記録された 静止画信号とデジタル音声信号とを区別するために、 デジタル化さ れた静止画信号を音声以外の信号であることを示す識別信^と共に、 デジタル音声信号記録領域に記録するよ うにしている。 特開平 5 - 3 6 2 0 5号公報には、 タイマを用いた静止画撮影時 のタイマ動作中においても動画撮影を可能した磁気記録装置が記載 されている。
特開平 5 - 1 1 5 0 5 3号公報には、 連続したアナログ動画の中 の特定のものをデジタル諍止画信号として静止画記録ェリァに記録 するとともに、 動画記録ェリアにもその静止画を連続して記録する ことにより、 動画再生時に記録されている静止画の内容を理解でき るようにした磁気記録装置が記載されている。
特開平 7— 1 9 3 7 7 7号公報には、 動画と静 lh画とを同時記録 できるビデオ力メラにおいて、 静止画像信号の記録途中に録画解除 モードが選択された場合は完全に静止画像信号を記録した後に記録 画解除モードを実行することで、 不完全な静止画を残さないように したビデオカメラが記載されている。
ところで、 動画と静止画とを記録できるようにした従来の装置は、 動画をアナログ信号で磁気テープへ記録し、 静止画は P C M化され たデジタル信号としてデジタル音声信号記録領域に記録するように している。 このため、 動画記録用にアナログ信号処理回路と静止画 記録用にデジタル信号処理回路との 2系統の信号処理回路が必要で あり、 装置構成が複雑となる。 記録された動画並びに静止画を再生 するには、 各記録方式に対応した 2系統の再生回路が必要である。 また、 動画録画中に静止画撮影を行った場合は、 同一のシーンを アナログ信号とデジタル信号の双方で重複記録している。 静止画の みの録画を行った場合は、 動画用のアナログ信号記録領域は使用さ れない。 このため、 磁気テープ等の記録媒体の記憶容量を有効に利 用できないことがある。 さらに、 動画撮影中に静止画撮影を行うと、 撮影した静止画のデ ジタル信号をデジタル音声信号記録領域に記録するために、 静止画 のデジタル信号を記録している間は、 音声の記録が途切れるという 問題がある。
そこで、 M P E G 2等の画像圧縮符号化標準規格を用いて、 動画 は動画用の圧縮方式で、 静止画は静止画用の圧縮方式で圧縮して得 た画像データを記録媒体に記録する構成にすることで、 記録装置の 構成を動画録画と静止画録画とで共通にすると共に、 記録媒体の記 憶容量を有効に利用できるようにし、 さらに、 音声記録が途切れな いようにすることが考えられる。
しかしながら、 動画の圧縮データ並びに静止画の圧縮データを単 に記録する構成では、 静止画だけを選択して再生するのが困難であ る。
この発明は、 このような問題点を解決するためなされたもので、 動画記録と静止画記録の回路のハード構成を共通にするとともに、 動画と静止画の混在録画を行った場合でも記録媒体の記録容量を有 効に利用できる静止画動画記録装置及び静止画動画記録方法並びに 動画と静止両の混在録画を行った静止画動画記録媒体を提供するこ とを目的とする。
また、 この発明は、 静止画データだけを選択して再生することを 可能にする静止画動画記録装置及び静止画動画記録方法並びに諍止 画動画記録媒体を提供することを目的とする。
発 明 の 開 示 本発明に係る静止画動画記録装置は、 入力画像信号を圧縮して画 像デ一タへ変換する画像圧縮手段と、 上記画像圧縮手段から出力さ れる画像データを記録媒体に記録する記録手段と、 上記画像圧縮手 段の画像圧縮パラメ一タを動画録画時と静止画録画時とで切り換え ることで画像圧縮方式を切り換える画像圧縮方式切換手段とを備え ることを特徴とする。 上記画像圧縮方式切換装置では、 例えば、 静 止画録陣時に圧縮方式を動画録画時より も低い圧縮率に切り換える c また、 上記画像圧縮方式切換装置は、 静止画録画時は圧縮方式をィ ン 卜ラ符号化フレーム ( I ピクチャ) 又は順方向予測符号化フレ一 ム (Pピクチャ) にする構成とするのが望ましい。 さらに、 この発 明に係る静止画動画記録装置は、 動画録画時と静止画録画時とで画 像圧縮方式を自動的に切り換えて、 圧縮された両像データを記録媒 体に記録する。
また、 本発明に係る静止画動画記録装置は、 動画録画モードでは 動画録画用の圧縮パラメータに基づいて圧縮された画像データを生 成し、 静止画録画モ一ドでは静止画録画用の圧縮パラメータに基づ いて圧縮された画像データを生成する画像圧縮手段と、 画像圧縮手 段で生成した画像データを交換可能な記録媒体に記録する記録手段 とを備え、 静止画録画モードでは静止画であることを示す静止画録 画モード情報を含めた画像データを記録媒体に記録する構成と した ことを特徴とする。 なお、 静止画であることを示す静止画録画モー ド情報は、 M P E G標準規格で圧縮符号化された画像データの最初 の 1マクロブロックの量子化係数を特定値に固定した情報と しても よい。 上記静止画用の圧縮パラメ一タは、 例えば、 動きべク トルの 大きさ、 又は、 入力画像の位置に応じて決定される。
本発明に係る静止画動画記録方法は、 動画録画時と静止画録画時 とで画像圧縮パラメータを切り換えることで画像圧縮方式を切り換 えて、 動画録画時と静止画録画時とで異なる画像圧縮方式で入力画 像信号を圧縮画像データへ変換し、 圧縮画像データを記録媒体に記 録することを特徴とする。 この静止画動画記録方法では、 例えば、 静止画録画時に画像圧縮方式を動画録画時よりも低い圧縮率に切り 換えて、 入力画像信号を圧縮画像データへ変換して記録媒体に記録 する。 また、 この静止画動画記録方法では、 例えば、 静止画録画時 に画像圧縮方式をィントラ符号化フレーム又は順方向予測符号化フ レームに切り換えて、 入力画像信号を圧縮画像データへ変換して記 録媒体に記録する。
また、 本発明に係る静止画動画記録方法は、 動画録画モードでは 動画録画用の圧縮パラメータに基づいて圧縮された画像データを生 成して記録媒体に記録し、 静止画録画モ一ドでは静止画録画用の圧 縮パラメ一タに基づいて圧縮された画像データを生成して静止画で あることを示す静止画録画モード情報とともに記録媒体に記録する ことを特徴とする。 この静止画動両記録方法では、 例えば、 上記静 止画用の圧縮パラメ一タは、 符号化標準規格である M P E Gで圧縮 符号化する際に、 画像データの最初の 1マクロプロ ックの量子化係 数を予め設定した特定値に固定するよう規定しており、 この画像デ —タの最初の 1マクロブ口ックの量子化係数が特定値に固定された 情報を静止画録画モード情報と して利用する。 また、 この静止画動 画記録方法では、 上記静止画用の圧縮パラメータを動きべク トルの 大きさ、 又は、 入力画像の位置に応じて決定する。 本発明に係る静止画動画記録媒体は、 画像圧縮パラメータを切り 換えることで入力画像信号を動画録画時と静止画録画時とで異なる 画像圧縮方式で変換した圧縮画像データが記録された動画録画領域 と静止画録画領域を有することを特徴とする。
また、 本発明に係る静止画動画記録媒体は、 動画録画用の圧縮パ ラメータに基づいて圧縮された画像データ記録された動画録画領域 と、 静止画録画用の圧縮パラメータに基づいて圧縮された画像デー タが静止画であることを示す静止画録画モ一ド情報とともに記録さ れた静止画録画領域を有することを特徴とする。
図面の節単な説明 図 1は、 この発明に係る静止画動画記録装置の構成例を示すブロ ック図である。
図 2は、 この発明に係る静止画動画記録装置の他の構成例を示す ブロ ック図である。
図 3は、 この発明を適用した静止画動麵記録 再生装置の具体的 な構成例を示すプロ ック図である。
図 4は、 上記静止画動画記録 Z再生装置における制御部が画像圧 縮 伸張処理部に供給する量子化パラメ一タを決定する手順を示す フロ一チヤ一トである。
発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら 詳細に説明する。
この発明に係る静止画動画記録装置は、 例えば図 1のプロック図 に示すように構成される。
この図 1 に示す静止画動画記録装置 1は、 音声入力装置 2と、 音 声入力装^ 2から出力される入力音声信号を音声データへ変換する 音声処理装置としての音声圧縮装置 3 と、 画像入力装置 4 と、 画像 入力装置 4から出力される入力画像信号を圧縮して画像データへ変 換する画像圧縮装置 5 と、 音声圧縮装置 3から出力された音声デー タ並びに画像圧縮装置 5から出力された画像データを一時記憶する とともに、 一時記憶した音声データ並びに画像データをパケッ ト化 してパケッ トデ一タを生成して出力する記録データ生成装置 6 と、 記録データ生成装置 6から出力されるバケツ トデ一タを交換可能な 記録媒体 8に記録する記録装置 7と、 画像圧縮装置 5の画像圧縮動 作条件を規定する画像圧縮パラメータを動画録画時と静止画録画時 とで切り換えることで画像圧縮方式を切り換える画像圧縮方式切換 装置 1 0とからなる。
音声入力装置 2は、 マイクロホンとマイク口ホンで集音した音声 信号を所定のレベルに増幅する音声信号処理回路等を備える。 音声 圧縮装置 3は、 入力音声信号をデジタル信号へ変換した後にデータ 圧縮を行って音声データを出力する音声用エンコーダ回路等を備え る。 画像入力装置 4は、 撮像光学系と C C D等撮像素子と撮像した 画像信号に各種のアナログ信号処理を施す画像信号処理回路等を備 える。 画像圧縮装置 5は、 例えば M P E G 2 fflのェンコ一ド回路等を備 える。 この画像圧縮装置 5は、 画像圧縮方式切換装置 1 0から供給 される圧縮パラメータによって指定された画像圧縮条件で画像を圧 縮動作を行う構成と している。
記録データ生成装置 6は、 音声データ並びに画像データを一時記 憶するためのメモリ と、 一時記憶した各データをバケツ ト化するた めのデータ処理回路等を備える。
記録装置 7は、 テープ、 ディスク、 メモリ カー ド等の交換可能な 記録媒体を装着するための記録媒体装着部と、 装着された記録媒体 にバケツ トデータを記録する記録回路等を備え、 記録データ生成装 置 6から供給されるバケツ トデータを交換可能な記録媒体 8に記録 する。
画像圧縮方式切換装置 1 0は、 動画録画用の圧縮パラメ一タを格 納した動画用圧縮パラメータ記憶部 1 1 と、 静止画録画用の圧縮パ ラメ一タを格納した静止画用圧縮パラメータ記憶部 1 2 と、 画像圧 縮装置 5へ供給するパラメータを選択するパラメータ選択回路 ] 3 と、 動画録画ポタン 1 4並びに静止画録画ボタン 1 5の操作状態を 監視して録画モ一ドを決定するとともに、 決定した録画モードに基 づいて動画録画時には動画録画用の圧縮パラメータが画像圧縮装置 5へ供給されるように、 また、 静止画録画時には静止画録画用の圧 縮パラメータが画像圧縮装置 5へ供給されるようにパラメータ選択 回路 1 3の選択切り換え動作を制御する C P U 1 6とを備える。 動画用の圧縮パラメータは、 静止画録画よりも大きな圧縮率を規 定している。 また、 動画用の圧縮パラメータは、 イントラ符号化フ レーム ( I ピクチャ) , 順方向予測符^化フレーム (Pピクチャ) , 双方向予測符号化フレーム (Bピクチャ) の 3種類の符号化をすベ て許可している。 動画用の圧縮パラメ一タは、 動画用の画像圧縮デ —タを生成する際に、 最初のマクロブ口 ックの量子化係数が 1以外 になるよう設定している。
静止画用の圧縮パラメータは、 動画録画よりも小さな圧縮率を規 定している。 また、 静止画用の圧縮パラメータは、 イントラ符号化 フレーム ( I ピクチャ) を原則と し、 静止両録画が所定時間内に連 続して要求された場合は順方向予測符号化フレーム ( Pピクチャ) による画像符号化を行ってもよいようにしている。 静止画用の圧縮 パラメ一タは、 静止両用の画像圧縮データを生成する際に、 最初の マクロブロックの量子化係数を 1 に固定するようにしている。
C P U 1 6は、 動画録画ボタン 1 4が押下された場合は動画録画 モードと判断し、 パラメータ選択回路 1 3を制御して動画録画用の 圧縮パラメ一タ画像圧縮装置 5へ供給する。 C P U 1 6は、 動画録 画ボタン 1 4の押下が継続されている間、 動画録画を継続させる。
C P U 1 6は、 静止画録画ポタン 1 5が押下された場合は静止画 録画モードと判断し、 パラメータ選択回路 1 3を介して静止画録両 用の圧縮パラメータを画像圧縮装置 5へ供給する。 C P U ] 6は、 静止画録画ボタン 1 5の押下を検出した時点から 1 フレーム分の静 止画像を録画した時点で静止画録画モードを終了させるようにして いる。 なお、 静止画録画ボタン 1 5が押下されている間は、 静止画 録画モードを動画録画と同じ単位時間当たりのフレーム数又は動画 録画時よりも少ない単位時問当たりのフレーム数で静止画録画を継 続する構成と してもよい。 すなわち、 静止画録画ボタン 1 5が押下 され続けている間は、 毎秒 1 〜 3 0フレームの静止画が連続的に撮 像され記録される。
動画録画ボタン〗 4が押下され動画録画モ一ドで動作している状 態で、 静止画録画ボタン 1 5が押下された場合、 C P U 1 6は、 画 像圧縮パラメータを 1 フレーム分の間だけ動画用から静止画用へ切 り換える。 なお、 C P U 1 6は、 静止画録画ボタン 1 5が押下され ている間は、 静止画録画モードを継続させるようにしてもよい。 画像圧縮装置 5は、 画像圧縮方式切換装 ig l 0から供給される画 像圧縮パラメータに基づいて入力画像信号を圧縮して画像データへ 変換する。 ここで、 画像圧縮装置 5は、 静止画録画用の圧縮パラメ —タに基づいて静止画用の画像圧縮データを生成する際には、 最初 のマクロブロックの量子化係数を 1 に固定するようにしている。 ま た、 画像圧縮装置 5は、 動画録画用の圧縮パラメータに基づいて動 画用の画像圧縮データを生成する際には、 最初のマク口プロックの 量子化係数が 1にならないように設定している。
このように最初のマクロブ口ックの量子化係数を 1 に固定するか 否かによって、 静止画記録モードで記録されたか動画記録モ一ドで 記録されたかを記録媒体に記録することで、 再生時に静止画データ だけを自動的に選択して再生することが可能となる。
次に、 この発明に係る静止画動画記録装置 1 の動作を説明する。 画像圧縮方式切換装置 1 0内の C P U 1 6は、 動画録画ボタン 1 4 が押下されると動画録画モードと判断し、 動画録画用の圧縮パラメ ータを画像圧縮装置 5へ供給する。 画像圧縮装置 5は、 動画録画用 の圧縮パラメータに基づいて入力画像を圧縮し、 圧縮した画像デ一 タを出力する。 記録データ生成装置 6は、 音声圧縮装置 3から出力 される音声データと画像圧縮装置 5から出力される画像データとを バケツ ト化してバケツ トデ一タを記録装置 7へ供給する。 記録装置 7は、 パケッ トデータを交換可能な記録媒体 (テープ、 ディスク、 メモリカード等) 8に記録する。 これにより、 動画の録画がなされ る。
画像圧縮方式切換装置 1 0内の C P U 1 6は、 静止画録画ボタン 1 5が押下されると静止画録画モードと判断し、 静止画録画用の圧 縮パラメータを画像圧縮装置 5へ供給する。 画像圧縮装置 5は、 静 止画録画用の圧縮パラメータに基づいて 1 フレーム分の入力画像を 圧縮し、 圧縮した画像データを出力する。 圧縮された 1 フレーム分 の画像データは記録データ生成装置 6でバケツ ト化されて記録装置 7へ供給され、 交換可能な記録媒体 8に記録される。
動画録画中に静止画録画ボタン 1 5が押下された場合、 画像圧縮 方式切換装置 1 0内の C P U 1 6は、 画像圧縮装置 5へ供給する画 像圧縮パラメータを 1 フレーム分の間だけ動画用から静止画用へ切 り換える。 したがって、 画像圧縮装置 5は、 動画用の圧縮状態から 1 フレーム分の間だけ静止画録画用の圧縮パラメ一タに基づいて入 力画像を圧縮した後、 動画用の圧縮状態に戻る。 画像圧縮装置 5か ら順次出力される画像データは記録データ生成装置 6でパケッ ト化 されて記録装置 7へ供給され、 交換可能な記録媒体 8に記録される。 このように動画録画中に静止画録画を行っても静止画録画する 1 フレーム分の間だけ圧縮パラメータが変更されるだけで一連の動画 録画動作は中断されないので、 動画録画を中断させることなく静止 画を録画できる。 したがって、 動画録画時に音声録音が途切れるこ ともない。 また、 動画と静止画の同時録画を行った場合、 動画と静 止両を別の領域等に分けて記録するのではなく、 静止画と しての録 画が要求された 1 フレーム分の画像の圧縮方式を変更して記録する 構成であるから、 記録媒体の記録容量を無駄にすることなく有効に 利用できる。 また、 静止画録画モードでは、 1 フレーム分の入力画 像をイントラ符号化フレーム ( I ピクチャ) 等のそのフレームだけ で再生可能な符号化フレームで、 かつ、 画像圧縮率を低く し記録し ているので、 高画質な静止画の記録ができる。
さらに、 この静止画動画記録装置 1は、 画像データの最初のマク ロブロックの量子化係数を 1 に固定するか否かによって、 静止画記 録モ一ドで記録されたか動画記録モードで記録されたかを記録媒体 に記録しているので、 再生時に静止画データだけを自動的に選択し て再生することが可能となる。 すなわち、 このような構成の静止画 動画記録装置 1 により静止画と動画が混在録画された記録媒体 8は、 動画録画用の圧縮パラメータに基づいて圧縮された画像データ記録 された動画録画領域と、 静止画録画用の圧縮パラメ一タに基づいて 圧縮された画像データが静止画であることを示す諍止画録画モード 情報とともに記録された静止画録画領域を有する静止画動画記録媒 体となっている。
なお、 図 1では、 画像圧縮方式切換装置 1 0側に動画録画用並び に静止画録画用の圧縮パラメータを備え、 画像圧縮方式切換装置 1 0側から録画モードに応じた圧縮パラメータを画像圧縮装置 5へ供 給する構成を示したが、 画像圧縮装^: 5側に動画録画用並びに静止 画録画用の圧縮パラメータを備え、 画像圧縮方式切換装置 1 0側か ら動画録画モ一ドか静止画録画モードかを指示する録画モー ド指令 を画像圧縮装置 5へ供給し、 画像圧縮装置 5は供給された録画モー ド指令に基づいて画像圧縮方式を切り換えるようにしてもよい。 また、 この発明に係る静止画動画記録装置は、 例えば図 2に示す ように構成される。
この図 2に示す静止画動画記録装置 2 1は、 音声入力装置 2 2と、 音声入力装置 2 2から出力される入力音声信号を音声データへ変換 する音声圧縮装置 2 3 と、 画像入力装置 2 4 と、 画像入力装置 2 4 から出力される入力画像信号を圧縮して画像データへ変換する画像 圧縮装置 2 5と、 音声圧縮装置 2 3から出力された音声データ並び に画像圧縮装置 2 5から出力された画像データを一時記憶すると共 に、 一時記憶した音声データ並びに画像データをバケツ ト化してパ ケッ トデータを生成して出力する記録データ生成装置 2 6 と、 記録 データ生成装置 2 6から供給されるバケツ トデータを交換可能な記 録媒体に記録する記録装置 2 7と、 画像圧縮装置 2 5の画像圧縮動 作条件を規定する画像圧縮パラメ一タを動画録画時と静止画録画時 とで切り換えることで画像圧縮方式を切り換える画像圧縮方式切換 装置 3 0とからなる。
音声入力装置 2 2は、 マイクロホンとマイク口ホンで集音した音 声信号を所定のレベルに増幅する音声信号処理回路等を備える。 音 声圧縮装置 2 3は、 入力音声信号をデジタル信号へ変換した後にデ ータ圧縮を行って音声データを出力する音声用ェンコ一ド回路等を 備える。 画像入力装置 2 4は、 撮像光学系と C C D等撮像素子と撮 像した画像信号に各種のアナログ信号処理を施す画像信号処理回路 等を備える。
画像圧縮装置 2 5は、 例えば M P E G 2用のヱンコ一ド回路等を 備える。 この画像圧縮装置 2 5は、 画像圧縮方式切換装置 3 0から 供給される圧縮パラメ一タによって指定された画像圧縮条件で画像 を圧縮動作を行う構成と している。
記録データ生成装置 2 6は、 音声データ並びに画像データを一時 記憶するためのメモリ と、 一時記憶した音声データ並びに画像デー タをバケツ ト化するためのデータ処理回路等を備える。
記録装置 2 7は、 テープ、 ディスク、 メモリカード等の交換可能 な記録媒体を装着するための記録媒体装着部と、 装着された記録媒 体にバケツ トデータを記録する記録回路等を備え、 記録データ生成 装置 2 6から供給されるバケツ トデータを交換可能な記録媒体 2 8 に記録する。
画像圧縮方式切換装置 3 0は、 動画録画用の圧縮パラメータを決 定する動画用圧縮パラメータ決定部 3 1 と、 静止画録画用の圧縮パ ラメ一タを決定する静止画用圧縮パラメータ決定部 3 2と、 動画用 圧縮パラメータ決定部 3 1の出力が供給される動画フラグ書き込み 部 3 3 と、 静止画用圧縮パラメータ決定部 3 2の出力が供給される 静止画フラグ書き込み部 3 4と、 画像圧縮装置 2 5へ供給するパラ メータを選択するパラメ一タ選択回路 3 5と、 動画録画ボタン 3 6 並びに静止画録画ボタン 3 7の操作状態を監視して録画モードを決 定すると共に、 決定した録画モ一ドに基づいて動画録画時には動画 録画用の圧縮パラメ一タが画像圧縮装置 2 5へ供給されるように、 また、 静止画録画時には静止画録画用の圧縮パラメータが画像圧縮 装置 2 5へ供給されるようにパラメ一タ選択回路 3 5の選択切り換 え動作を制御する C P U 3 8 とを備える。
動画用圧縮パラメ一タ決定部 3 1は、 画像圧縮装置 2 5から送ら れてく る発生符号化データ量、 画像のァクティ ビティに基づいて、 動画録画用の圧縮パラメ一タを決定する。 動画用の圧縮パラメータ は、 静止画録画より も大きな圧縮率を規定している。 また、 動画用 の圧縮パラメータは、 イントラ符号化フレーム ( I ピクチャ) , 順 方向予測符号化フレーム ( Pピクチャ) , 双方向予測符号化フレー ム (Bピクチャ) の 3種類の符号化をすベて許可している。 そして、 この動画用圧縮パラメ一タ決定部 3 1の出力が供給される動画フラ グ書き込み部 3 3では、 再生時に動画であることを識別可能にする ために、 画像の先頭マクロブロックの量子化係数が 「 1」 以外にな るように、 動画用の圧縮パラメ一タを強制的に 「2」 に変更する。 また、 静止画用圧縮パラメータ決定部 3 2は、 画像圧縮装置 2 5 から送られてく るデータ量、 画像のアクティビティに基づいて、 動 画録画用の圧縮パラメータを決定する。 静止画用の圧縮パラメータ は、 動画録画よりも小さな圧縮率を規定している。 また、 静止画用 の圧縮パラメ一タは、 イントラ符号化フ レーム ( I ピクチャ) を原 則と し、 静止画録画が所定時間内に連続して要求された場合は順方 向予測符号化フレーム ( Pピクチャ) による画像符号化を行っても よいようにしている。 そして、 この静止画用圧縮パラメ一タ決定部 3 2の出力が供給される静止画フラグ書き込み部 3 4では、 再生時 に静止画であることを識別可能にするために、 画像の先頭マク口ブ ロックの量子化係数が 「 1」 になるように、 静止画用の圧縮パラメ ータを強制的に 「 1」 に変更する。
C P U 3 8は、 動画録画ボタン 3 6が押下された場合は動画録画 モードと判断し、 パラメータ選択回路 3 5を制御して動画録画用の 圧縮パラメータを画像圧縮装置 2 5へ供給する。 C P U 3 8は、 動 画録画ボタン 3 6の押下が継続されている問、 動画録画を継続させ る。 また、 C P U 3 8は、 静止画録画ボタン 3 7が押下された場合は 静止画録画モ一ドと判断し、 パラメータ選択回路 3 5を介して諍止 画録画用の圧縮パラメ一タを画像圧縮装置 2 5へ供給する。 C P U 3 8は、 静止画録画ボタン 3 7の押下を検出した時点から 1 フレー ム分の静止画像を録画した時点で静止画録画モードを終了させるよ うにしている。 なお、 静止画録画ボタン 3 7が押下されている問は, 静止画録画モードを動画録画と同じ単位時間当たりのフレーム数又 は動画録画時よりも少ない単位時間当たりのフレーム数で諍止画録 画を継続する構成と してもよい。
動画録画ボタン 3 6が押下され動画録画モ一 ドで動作している状 態で、 静止画録画ボタン 3 7が押下された場合、 C P U 3 8は、 画 像圧縮パラメータを 1 フレーム分の間だけ動画用から静止画用へ切 り換える。 なお、 C P U 3 8は、 静止画録画ボタン 3 7が押下され ている間は、 静止画録画モードを継続させるようにしてもよレ、。 画像圧縮装置 2 5は、 画像圧縮方式切換装置 3 0から供給される 両像圧縮パラメータに基づいて入力画像信兮を圧縮して画像データ へ変換する。 ここで、 画像圧縮装匱 2 5は、 静止画録画用の圧縮パ ラメータに基づいて静止画用の画像圧縮データを生成する際には、 最初のマクロブロックの量子化係数を 「 1」 に固定するようにして いる。 また、 画像圧縮装置 2 5は、 動画録画用の圧縮パラメータに 基づいて動画用の画像圧縮データを生成する際には、 最初のマク口 ブロックの量子化係数が 「 1」 にならないように設定している。
このように最初のマクロブロックの量子化係数を 「 1」 に固定す るか否かによって、 静止画記録モー ドで記録されたか動画記録モー ドで記録されたかを記録媒体に記録することで、 再生時に静止画デ —タだけを自動的に選択して再生することが可能となる。
次に、 この発明に係る静止画動画記録装置 2 1 の動作を説明する。 画像圧縮方式切換装置 3 0内の C P U 3 8は、 動画録画ボタン 3 6 が押下されると動画録画モードと判断し、 動画録画用の圧縮パラメ ータを画像圧縮装置 2 5へ供給する。 画像圧縮装置 2 5は、 動画録 画用の圧縮パラメ一タに基づいて入力画像を圧縮し、 圧縮した画像 データを出力する。 記録データ生成装置 2 6は、 音声圧縮装置 2 3 から出力される音声データと画像圧縮装置 2 5から出力される画像 データとをバケツ ト化してバケツ トデータを記録装置 2 7へ供給す る。 記録装置 2 7は、 パケッ トデータを交換可能な記録媒体 (テ一 ブ、 ディスク、 メモリカード等) 2 8に記録する。 これにより、 動 画の録画がなされる。
画像圧縮方式切換装置 3 0内の C P U 3 8は、 静止画録画ボタン 3 7が押下されると静止画録画モードと判断し、 静止画録画用の圧 縮パラメータを画像圧縮装置 2 5へ供給する。 画像圧縮装置 2 5は、 静止画録画用の圧縮パラメータに基づいて 1 フレーム分の入力画像 を圧縮し、 圧縮した画像データを出力する。 圧縮された 1 フレーム 分の画像データは記録データ生成装置 2 6でバケツ ト化されて記録 装置 7へ供給され、 記録媒体 2 8に記録される。
動画録画中に静止画録画ボタン 3 7が押下された場合、 画像圧縮 方式切換装置 3 0内の C P U 3 8は、 画像圧縮装置 5へ供給する画 像圧縮パラメータを 1 フレーム分の間だけ動画用から静止画用へ切 り換える。 したがって、 画像圧縮装置 2 5は、 動画用の圧縮状態か ら 1 フレーム分の間だけ静止画録画用の圧縮パラメ一タに基づいて 入力画像を圧縮した後、 動画用の圧縮状態に戻る。 画像圧縮装置 5 から順次出力される画像データは記録データ生成装置 2 6でパケッ ト化されて記録装置 2 7へ供給され、 記録媒体 2 8に記録される。 このように動画録画中に静止画録画を行っても静止画録画する 1 フレーム分の間だけ圧縮パラメータが変更されるだけで一連の動画 録画動作は中断されないので、 動画録画を中断させることなく静止 画を録画できる。 したがって、 動画録画時に音声録音が途切れるこ ともない。 また、 動画と静止画の同時録画を行った場合、 動画と静 止画を別の領域等に分けて記録するのではなく、 静止画と しての録 画が要求された 1 フレーム分の画像の圧縮方式を変更して記録する 構成であるから、 記録媒体の記録容量を無駄にすることなく有効に 利用できる。 また、 静止画録画モードでは、 1 フレーム分の入力画 像をイントラ符号化フレーム ( I ピクチャ) 等のそのフレームだけ で再生可能な符号化フレームで、 かつ、 画像圧縮率を低く して記録 しているので、 高画質な諍止画の記録ができる。
さらに、 この発明に係る静止画動画記録装置は、 画像データの最 初のマクロブロックの量子化係数を 1 に固定するか否かによって、 静止画記録モードで記録されたか動画記録モードで記録されたかを 記録媒体に記録しているので、 再生時に静止画データだけを自動的 に選択して再生することが可能となる。
なお、 図 2では、 画像圧縮方式切換装置 3 0側に動画録画用並び に静止画録画用の圧縮パラメータを備え、 画像圧縮方式切換装置 3 0側から録画モ一ドに応じた圧縮パラメータを画像圧縮装置 2 5へ 供給する構成を示したが、 画像圧縮装置 2 5側に動画録画用並びに 静止画録画用の圧縮パラメータを備え、 画像圧縮方式切換装置 3 0 側から動画録画モ一ドか静止画録画モ一ドかを指示する録画モード 指令を画像圧縮装置 2 5へ供給し、 画像圧縮装置 2 5は供給された 録画モード指令に基づいて画像圧縮方式を切り換えるようにしても よい。
次に、 本発明を適用した静止画動画記録 Z再生装置の具体例につ いて、 図 3を参照して説明する。
この図 3に示す静止画動画記録ノ再生装置 1 0 0は、 音声信号と 画像信号を記録 再生する機能を有するもので、 音声信号を入カノ 出力するための音声入出力部 1 1 1 と、 この音声入出力部 1 1 1に 接続された音声圧縮/伸張処理部 1 ] 2と、 画像信号を入力 Z出力 するための画像入出力部 1 1 3と、 この画像入出力部 1 1 3に接続 された画像圧縮ノ伸張処理部 1 1 4と、 上記音声圧縮ノ伸張処理部 1 1 2及び画像圧縮/伸張処理部 1 1 4に接続されたバッファメモ リ部 1 1 5と、 このバッファメモリ部 1 1 5に接続された記録 Z再 生部 ] 1 6と、 これら各部を制御するための制御部 1 1 7とからな る。
音声入出力部 1 1 1は、 図示しないマイクロホンで集音した音声 信号を所定のレベルに増幅する入力増幅回路や出力する音声信号を 所定のレベルに増幅する出力増幅回路等を備える。
音声圧縮/伸張処理部 1 1 2は、 制御部 1 1 7により動作モード が切り換えられて、 記録モード時には入力音声信号をデジタル化し てから高能率符号化圧縮 (データ圧縮) するデータ圧縮装置として 機能し、 再生モード時には圧縮音声データを伸張してからアナログ 化するデータ伸張装置として機能するもので、 A D Z D A変換回路 1 2 1、 圧縮/伸張処理用のェンコ一ド デコード回路 1 2 2及び インターフェース回路 1 2 3からなり、 その動作モ一ドが上記制御 部 1 1 7により入力モードと出力モードとに切り換え設定され、 入 力モー ド時には圧縮モードに設定され、 出力モード時には伸張モー ドに設定されるようになっている。
ここで、 この音声圧縮 Z伸張処理部 1 1 2における高能率符号化 ίΐ縮方式と しては、 例えば、 人問の聴覚特性 (聴覚マスキング効果 と最小可聴限性) を利用したサブバンド符号化あるいは直交変換に よる AT RAC (Adaptive Transform Acoustic Coramg ) 2方式 が採用される。
この音声圧縮ノ伸張処理部 1 1 2において、 AD/DA変換回路 1 2 1は、 圧縮モード時に、 上記音声入出力部 1 1 1 を介して入力 されるアナログ音声信号をデジタル化して、 デジタル音声信号を圧 縮/伸張処理用のェンコ一ドノデコード回路 1 2 2に供給する。 ま た、 この ADZD A変換回路 1 2 1は、 伸張モー ド時に、 上記圧縮 伸張処理用のェンコ一ドノデコ一ド回路 1 2 2から供給されるデ ジタル音声信号をアナログ化して、 上記音声入出力部 1 1 1信号を 介してアナ口グ音声信号を出力する。 圧縮/伸張処理用のェンコ一 ド /デコード回路 1 2 2は、 圧縮モー ド時に、 上記音声入出力部 1 1 1から ADZ D A変換回路 1 2 1を介して供給されるデジタル音 声信号に ATRAC 2方式のェンコ一ド処理を施してデータ圧縮を 行い、 インターフェース回路 1 2 3を介して圧縮音声データをバッ ファメモリ部 1 1 5に供給する。 また、 この圧縮ノ伸張処理用のェ ンコード デコード回路 1 2 2は、 伸張モー ド時に、 上記バッファ メモリ部 1 1 5から、 ィンタ一フェース回路 1 2 3を介して供給さ れる圧縮音声データに上記ェンコ一ド処理とは逆のデコード処理を 施し、 デジタル音声信号を A D/D A変換回路 1 2 1 に供給する。 また、 画像入出力部 1 1 3は、 撮像部 1 24、 撮像信号処理部 1 2 5及ぴ画像信号出力処理部 1 2 6からなり、 その動作モードが上 記制御部 1 1 7により入力モードと出力モードとに切り換え設定さ れるようになつている。
この画像入出力部 1 1 3における撮像部 1 24は、 撮像光が入射 される撮像レンズ 1 2 7、 この撮像レンズ 1 2 7を介して被写体像 を撮像する C C Dィメ一ジセンサ 1 2 8、 この C CDィメ一ジセン サ 1 2 8から撮像信号を取り出して所定のレベルに増幅するアナ口 グ信号処理回路 1 2 9、 上記 C C Dィメ一ジセンサ 1 2 8及びアナ 口グ信号処理回路 1 2 9にクロック信号を供給するタイ ミングジェ ネレータ 1 3 0などからなる。 上記 C C Dィメージセンサ 1 2 8は、 例えば水平 7 6 8画素 X垂直 4 94画素の 2次元力ラーイメ一ジセ ンサであって、 原色 (R, G, B) あるいは補色 (Y e , C y, M g ) の色コーディングフィルタにより色コーディングされた撮像信 号を出力する。 そして、 アナログ信号処理回路 1 2 9は、 この CC Dィメ一ジセンサ 1 2 8から相関二重サンプリング処理により リセ ッ ト雑音等を除去した撮像信号を取り出し、 この撮像信号を AG C により所定のレベルに増幅して撮像信号処理部 1 2 5に供給する。 なお、 この撮像部 1 24におけるタイ ミングジェネレータ 1 3 0 は、 1 4. 3 1 8MH z (4 f s c ) を原発振として、 上記 C CD イメージセンサ 1 2 8の駆動やアナ口グ信号処理回路 1 2 9におけ る相関二重サンプリング処理及び後述する撮像信号処理部 1 2 5の 駆動に必要な各種クロックを生成するようになっている。
また、 この画像入出力部 1 1 3における撮像信号処理部 1 2 5は、 上記撮像部 1 24から撮像信号が供給される A/D変換回路 1 3 1、 この A/D変換回路 1 3 1からデジタル撮像信号が供給されるデジ タル信号処理部 1 3 2、 このデジタル信号処理部 1 3 2に接続され た遅延回路 1 3 3及びレート変換回路 1 3 4などからなる。
上記 A/D変換回路 1 3 1は、 撮像部 1 2 4により得られた撮像 信号をデジタル化して、 デジタル撮像信号をデジタル信号処理部 1 3 2に供給する。 デジタル信号処理部 1 3 2は、 上記撮像部 1 2 4 から AZD変換回路 1 3 1を介して供給されるデジタル撮像信号に 対して、.遅延回路 1 3 3を用いて上記 C C Dィメージセンサ 1 2 8 の色コーディングフィルタによる色コーディングに対応したデコ一 ド処理を行い、 NT S C方式に準拠した輝度信号 Yと色差信号 C r /C bを生成する。 そして、 レート変換回路 1 3 4は、 デジタル信 号処理部 1 3 2により生成された輝度信号 Yと色差信号 C r /C b のサンプリング周波数を 1 4. 3 1 8 MH z力 ら 1 3. 5 MH zに 乗り換えるレート変換を行うことにより、 C C I R 6 0 1 に準拠し た輝度信号 Yと色差信号 C τ /C bを生成する。
この画像入出力部 1 1 3において、 上記撮像部 1 2 4及び撮像信 号処理部 1 2 5は、 入力モード時に動作する。 そして、 上記撮像部 1 2 4により得られる撮像信号から撮像信号処理部 ] 2 5により C C I R 6 0 1 に準拠したデジタル画像信号 YZC r /C bを生成し て画像信号出力処理部 1 2 6に供給するとともに画像圧縮 Z伸張処 理部 1 1 4に供給するようになつている。
さらに、 この画像入出力部 1 1 3における画像信号出力処理部 1 2 6は、 上記撮像信号処理部 1 2 5により生成される C C I R 6 0 1 に準拠したデジタル画像信号 YZC r /C b と後述する画像圧縮 伸張処理部 1 1 4により生成される C C I R 6 0 1 に準拠したデ ジタル画像信号 Y/C r /C b と管面表示信号発生回路 1 3 5によ り発生される管面表示信号が供給されるミキサ回路 1 3 6、 上記管 面表示信号発生回路 1 3 5に接続されたパレツ ト RAM 1 3 7、 上 記ミキサ回路 1 3 6に接続された NT S Cェンコ一ド回路 1 3 8、 この NT S Cエンコード回路 1 3 8に接続された D/ A変換回路 1 3 9等からなる。
この画像入出力部 1 ] 3におけるミキサ回路 1 3 6は、 撮像信号 処理部 1 2 5又は画像圧縮ノ伸張処理部 1 1 4により生成される C C I R 6 0 1に準拠したデジタル画像信号 Y/C X /C bに管面表 示信号発生回路 1 3 5により発生される管面表示信号をス一パーィ ンポーズするためのものである。 NT S Cェンコ一ド回路 1 3 8は、 撮像信号処理部 1 2 5又は画像圧縮 伸張処理部 1 1 4からミキサ 回路 1 3 6を介して供給される C C I R 6 0 1 に準拠したデジタル 画像信号 Y/C r ZC bを NT S Cに準拠したデジタル画像信号に エンコードして DZ A変換回路 1 3 9に供給する。 そして、 DZA 変換回路 1 3 9は、 NT S Cエンコード回路 ] 3 8から供給される デジタル画像信号をアナログ化して、 アナログ画像信号を図示しな いモニタ一装置等に出力する。
また、 画像圧縮ノ伸張処理部 1 1 4は、 制御部 1 1 7により動作 モー ドが切り換えられて、 記録モード時には入力デジタル画像信号 を高能率符号化圧縮 (データ圧縮) するデータ圧縮装置と して機能 し、 再生モ一ド時には圧縮画像データを伸張するデ一タ伸張装置と して機能するもので、 動き検出回路 1 4 1及び圧縮 Z伸張処理用の ェンコ一ド Zデコ一ド回路 1 4 2からなり、 その動作モードが上記 制御部 1 1 7により入力モードと出力モ一ドとに切り換え設定され、 入力モ一ド時には圧縮モードに設定され、 出力モー ド時には伸張モ 一ドに設定されるようになつている。
ここで、 この画像圧縮/伸張処理部 1 1 4における高能率符号化 圧縮方式としては、 例えば、 画像信号の相関を利用した M P E G
(Moving Picture Expert Group ) 2方式力 採用されてレヽる。 M P E G 2方式では、 まず画像信号のフレーム問の差分を取ることによ り時間軸方向の冗長度を落とし、 その後、 離散コサイン変換 (D C T) 等の「《交変換手法を用いて空間軸方向の冗長度を落と してビデ ォ信号を能率良く符号化する。 そして、 M P E G方式では、 ある単 位の動画像すなわち何枚かの画像をグループ ' ォブ · ピクチャ (GO P:Group of Pictures ) と呼び、 G O P単位での独立再生ができる ようにしている。 G O P内の画像 (Picture ) は大別して I ピクチ ャ, Pピクチャ又は Bピクチャの 3種類のタイプを持ち、 各フレ一 ムの画像信号は、 いずれかのタイプのピクチャと して符号化される c この函像圧縮/伸張処理部 1 1 4において、 圧縮ノ伸張処理用の エンコード Zデコード回路 1 4 2は、 圧縮モード時に、 上記画像入 出力部 1 1 3から動き検出回路 1 4 1 を介して供給される C C I R 6 0 1に準拠したデジタル画像信号 Y/C r /C bに M P E G 2方 式のェンコ一ド処理を施すことによりデータ圧縮を行い、 圧縮画像 データを生成してバッファメモリ部 1 1 5に供給する。 なお、 ェン コ一ドノデコード回路 1 4 2から動き検出回路 1 4 1 に発生ビッ ト 量がフィー ドバックされることにより、 レー ト制御がなされるよう になっている。 そして、 この画像圧縮/伸張処理部 1 1 4は、 制御 部 1 1 7から供給される圧縮パラメータによって指定された画像圧 縮条件で画像データの圧縮を行うようになっている。 また、 この圧 縮/伸張処理用のェンコ一ド /デコ一ド回路 1 4 2は、 伸張モード 時に、 上記バッファメモリ部 1 1 5から供給される圧縮画像データ に上記ェンコ一ド処理とは逆のデコード処理を施すことにより、 C C I R 6 0 1に準拠したデジタル画像信号 Y Z C r / C bを生成し て上記画像入出力部 1 1 3のミキサ回路 1 3 6に供給する。 なお、 ェンコ一ドノデコード回路 1 4 2から動き検出回路 1 4 1 に発生ビ ッ ト量がフィードバックされることにより、 レ一ト制御がなされる ようになつている。
また、 バッファメモリ部 1 1 5は、 記録 Z再生部 1 1 6で記録 再生する圧縮音声データ及び圧縮画像データを一時記憶しておくた めのものであって、 ノくッファコン トローラ 1 5 1及びキャ ッシュメ モリ 1 5 2からなり、 制御部 1 1 7によって入力モ一ドと出力モ一 ドとに切り換え設定されるようになつている。
このバッファメモ リ部 1 1 5において、 ノ ッファコン トローラ 1 5 1は、 制御部 1 1 7によって入力モ一ドが設定されると、 音声圧 縮ノ伸張処理部 1 1 2から供給される圧縮音声データと画像圧縮ノ 伸張処理部 1 1 4から供給される圧縮画像データをキヤッシュメモ リ 1 5 2に一時記憶し、 圧縮音声データ並びに圧縮画像データをパ ケッ ト化してバケツ トデータを生成して記録 Z再生部 1 1 6に供給 する。 また、 このバッファメモリ部 1 1 5は、 制御部 1 1 7によつ て出力モ一ドが設定されると、 記録 Z再生部 1 1 6から供給される バケツ トデータをキヤッシュメモリ 1 5 2に一時記憶し、 圧縮音声 データと圧縮画像データを音声圧縮 Z伸張処理部 1 1 2と画像圧縮 /伸張処理部 1 1 4に分配供給する。
ここで、 記録ノ再生部 1 1 6は、 本件出願人が特願平 8— 6 7 8 8 0や特願平 9— 1 4 2 6 6 4号において提案しているダブルスパ ィラルトラックを採用した光磁気ディスク 1 6 0を記録媒体と して. 画像データ及び音声データの記録/再生を行うものであって、 上記 ノ ッファメモリ部 1 1 5にインタ一フェース回路 1 6 1 を介して接 続された記録部 1 6 2及び再生部 1 6 3を備え、 制御部 1 1 7によ り動作モードが切り換え設定されるようになつている。
この記録ノ再生部 1 1 6において、 記録部 1 6 2は、 上記バッフ ァメモリ部 1 1 5からバケツ トデータがインタ一フェース回路 1 6 1 を介して供給される記録用エンコーダ 1 64、 この記録用ェンコ —ダ 1 6 4の出力により駆動される記録ドライ ノく 1 6 5、 この記録 ドライ ノ 1 6 5によ り励磁される磁気へッ ド 1 6 6を備える。 また、 再生部 ] 6 3は、 光磁気ディスク 1 6 0を挟んで上記磁気へッ ド 1 6 6 と対向するように配置された光学へッ ド 1 6 7、 この光学へッ ド 1 6 7に接続された再生増幅器 1 6 8、 この再生増幅器 1 6 8を 介して光学へッ ド 1 6 7による再生信号が供給される A /D変換回 路 1 7 0及び AD I Pデコーダ 1 6 9、 AZD変換回路 1 7 0の出 力が供給されるビタビ復号回路 1 7 1、 A D I P (Address in pre -groove ) デコーダ ] 6 9及びビタビ復^回路 1 7 】 の出力が供給 される再生用エンコーダ 1 7 2などからなる。
この記録 Z再生部 1 1 6における記録部 1 6 2は、 制御部 1 1 7 によって入力モ一ド時に記録モードが設定されることにより、 上記 ノくッファメモリ部 1 1 5からパケッ トデータがインターフエ一ス回 路 1 6 1 を介して記録用エンコーダ 1 6 4に供給される。 そして、 記録用エンコーダ 1 6 4は、 パケッ トデータを変調し、 その変調出 力で記録ドライバ 1 6 5を駆動することにより、 バケツ トデータに 応じて磁気へッ ド 1 6 6を励磁する。 この記録 Z再生部 1 1 6では、 記録モー ド時に、 光磁気ディスク 1 6 0を挟んで磁気へッ ド 1 6 6 と対向するように配置された再生部 1 6 3の光学へッ ド 1 6 7から 光磁気ディスク 1 6 0に照射されるレーザ光が記録用の光量に切り 換えられ、 レーザ光の照射により光磁気ディスク 1 6 0の光磁気記 録層がキュリ一温度まで上昇された状態で、 磁気へッ ド 1 6 6が励 磁されることにより、 光磁気ディスク 1 6 0の光磁気記録層にパケ ッ トデータが磁界変調記録される。
また、 記録/再生部 1 1 6における再生部 1 6 3は、 制御部 1 1 7によって出力モード時に再生モ一ドが設定されることにより、 光 学へッ ド 1 6 7から光磁気ディスク 1 6 0に照射されるレーザ光が 再生用の光量に切り換えられる。 そして、 光学へッ ド 1 6 7は、 再 生用の光量のレーザ光を光磁気ディスク 1 6 0の光磁気記録層に照 射して、 その反射光を検出することにより再生信号を生成する。 こ の光学へッ ド 1 6 7により生成された再生信号は、 再生増幅器 1 6 8を介して A / D変換回路 1 7 0及び A D I Pデコーダ 1 6 9に供 給される。 A / D変換回路 1 7 0に供給された再生信号は、 デジタ ル化されてビタビ復号回路 1 7 1でビタビ復号されることにより再 生データとされる。 ビタビ復号回路 1 7 1は、 ビタビ復号した再生 データを再生用エンコーダ 1 7 2に供給する。 また、 A D I Pデコ ーダ 1 6 9は、 光磁気ディスク 1 6 0のグルーブのゥォブリングを 例えばバイフヱーズ変調することにより A D I P (Address in pre -groove ) 信号として記録されているァ ドレス情報を再生信号から デコードして再生用エンコーダ 1 7 2に供給する。 そして、 再生用 エンコーダ 1 1 2は、 記録 Z再生部 1 1 6の記録用エンコーダ 1 6 4に対応する復調処理を再生データに施すことにより、 パケッ トデ —タを再生してィンターフェ一ス回路 1 6 1を介してバッファメモ リ部 1 1 5に供給する。
さらに、 制御部 1 1 7は、 マイクロプロセッサ 1 8 0からなり、 上述の音声圧縮 伸張処理部 1 1 2、 画像入出力部 1 1 3、 画像圧 縮 伸張処理部 1 1 4、 バッファメモリ部 1 1 5や記録 Z再生部 1 1 6の動作切り換えを行うシステムコン トローラと して機能する。 また、 この制御部 1 1 7におけるマイクロプロセッサ 1 8 0は、 静止画録画ボタン 1 8 1又は動画録画ボタン 1 8 2の操作入力を受 け付けて、 静止画モ一ドと動画モ一 ドの切り換えを行う とともに、 画像圧縮ノ伸張処理部 1 1 4に供給する画像圧縮パラメータすなわ ち量子化パラメータを図 4のフローチヤ一トに示す手順に従って決 定するようになっている。
すなわち、 この制御部 1 1 7におけるマイクロプロセッサ 1 8 0 は、 はじめのステップ S 1 で 1 フレームに割り当てるデータ量を次 のようにして決定する。 すなわち、 G O P単位でレートコン トロー ルをする場合、 ビッ トレー トからデータの G O P単位の総データ数 を求め、 それまでに使用したデータ量を引き残りのデータ量を求め る。 次に残りの I ピクチャ、 Pピクチャ、 Bピクチャの枚数を求め、 データの割り振りを決める。 最後に、 このフレームの圧縮方法 ( 1, B , P ) に従ってデータ量を決定する。
次のステップ S 2では、 動作モードが静止画モ一ドであるか動画 画モードであるかの判定を行う。 静止画モードの場合には、 ステツ プ S 3で指定された量だけデータ量を増加してからステップ S 4に 移り、 動画モードの場合にはそのままステップ S 4に移る。 ステップ S 4では、 量子化係数の初期値を次のようにセッ トする。 すなわち、 求めたデータ量を総マク ロブロック数で割り、 データレ 一トを決めて量子化係数の初期値とする。
次のステップ S 5では、 発生データ量の現在値が目標値よりも小 さいか否かの判定を行う。 現在のデータレー卜が目標値を下回って いた場合には、 ステップ S 6に移って量子化係数を小さく し、 また、 現在のデータレートが目標値を上回っていた場合には、 ステップ S 7に移って量子化係数を大きくする。
さらに、 次のステップ S 8では、 動作モードが静止画モードであ るか動画画モードであるかの判定を行う。 そして、 静止画モー ドの 場合にはステップ S 9に移り、 動画モードの場合にはステップ S 5 に戻って、 発生データ量の現在値が目標値よりも小さいか否かの判 定を再度行う。
ステップ S 9では、 動きべク トルが閾値よりも大きいか否かの判 定を行う。 動きべク トルが閾値よりも小さい場合には、 ステップ S 1 0に移って量子化係数を小さく し、 また、 動きべク トルが閎値よ りも大きい場合には、 ステップ S 1 1 に移って量子化係数を大きく する。
さらに、 次のステップ S 1 2では、 画面上の中央部分の所定領域 内にあるかそれ以外の周辺部分にあるかの判定を行う。 そして、 画 面の中央部分にあるプロックの場合には、 ステップ S 1 3に移って 量子化係数を小さく し、 また、 画面の周辺部分にあるブロックの場 合には、 ステップ S 1 4に移って量子化係数を大きくする。 その後、 ステップ S 5に戻って、 発生データ量の現在値が目標値より も小さ いか否かの判定を再度行う。 この静止画動画記録 Z再生装置 1 0 0は、 このようにして動画録 画用並びに静止画録画用の圧縮パラメ一タを適応的に決定して、 録 画モードに応じた圧縮パラメータを制御部 1 1 7から画像圧縮 伸 張処理部 1 1 4に供給することにより、 撮影者が写したいものに対 して情報量を優先的に割り振ることができ、 静止画の画質を向上さ せることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 入力画像信号を圧縮して画像データへ変換する画像圧縮手段 と、
上記画像圧縮手段から出力される画像データを記録媒体に記録す る記録手段と、
上記画像圧縮手段の画像圧縮パラメ一タを動画録画時と静止画録 画時とで切り換えることで画像圧縮方式を切り換える画像圧縮方式 切換手段と
を備えたことを特徴とする静止画動画記録装置。
2 . 上記画像圧縮方式切換手段は、 静止画録画時に圧縮方式を動 画録画時よりも低い圧縮率に切り換えることを特徴とする請求項 1 記載の静止画動画記録装置。
3 . 上記画像圧縮方式切換手段は、 静止画録画時に圧縮方式をィ ントラ符号化フレーム又は順方向予測符号化フレームに切り換える ことを特徴とする請求項 1記載の静止画動画記録装置。
4 . 動画録画モードでは動画録画用の圧縮パラメ一タに基づいて 圧縮された画像データを生成し、 静止画録画モードでは静止画録画 用の圧縮パラメータに基づいて圧縮された画像データを生成する画 像圧縮手段と、
上記画像圧縮手段で生成した画像データを交換可能な記録媒体に 記録する記録手段とを備え、
上記静止画録画モードでは静止画であることを示す静止画録画モ ―ド情報を含めた画像データを上記記録媒体に記録することを特徴 とする静止画動画記録装置。
5 . 上記静止画用の圧縮パラメータは、 符号化標準規格である M P E Gで圧縮符号化する際に、 画像データの最初の 1 マクロブロッ クの量子化係数を予め設定した特定値に固定するよう規定しており、 この画像データの最初の 1マクロブロックの量子化係数が特定値に 固定された情報を静止画録画モード情報と して利用することを特徴 とする請求項 4記載の静止画動画記録装置。
6 . 上記静止画用の圧縮パラメータは、 動きベク トルの大きさに応 じて決定されることを特徴とする請求項 4記載の静止画動画記録装 置。
7 . 上記静止画用の圧縮パラメ一タは、 入力画像の位置に応じて決 定されることを特徴とする請求項 4記載の静止画動画記録装置。
8 . 動画録画時と静止画録画時とで画像圧縮パラメ一タを切り換 えることで画像圧縮方式を切り換えて、
動画録画時と静止画録画時とで異なる画像圧縮方式で入力画像信 号を圧縮画像データへ変換し、
圧縮画像データを記録媒体に記録することを特徴とする静止画動 画記録方法。
9 . 静止画録画時に画像圧縮方式を動画録画時よりも低い圧縮率 に切り換えて、 入力画像信号を圧縮画像データへ変換して記録媒体 に記録することを特徴とする請求項 8記載の静止画動画記録方法。
1 0 . 静止画録画時に画像圧縮方式をィントラ符号化フレーム又 は順方向予測符号化フレームに切り換えて、 入力画像信号を圧縮画 像データへ変換して記録媒体に記録することを特徴とする請求項 8 記載の静止画動画記録方法。
1 1 . 動画録画モードでは動画録画用の圧縮パラメータに基づい て圧縮された画像データを生成して記録媒体に記録し、
静止画録画モ一ドでは静止画録画用の圧縮パラメータに基づいて 圧縮された画像データを生成して静止画であることを示す静止画録 画モ一ド情報とともに記録媒体に記録することを特徴とする静止画 動画記録方法。
1 2 . 上記静止画用の圧縮パラメータは、 符号化標準規格である M P E Gで圧縮符号化する際に、 画像データの最初の 1マクロブロ ックの量子化係数を予め設定した特定値に固定するよう規定してお り、 この画像データの最初の 1マクロブロックの量子化係数が特定 値に固定された情報を静止画録画モ一ド情報と して利用することを 特徴とする請求項 1 1記載の静止画動画記録方法。
1 3 . 上記静止画用の圧縮パラメータを動きべク トルの大きさに応 じて決定することを特徴とする請求項 1 1記載の静止画動画記録方 法。
1 4 . 上記静止画用の圧縮パラメータを入力画像の位置に応じて決 定することを特徴とする請求項 1 1記載の静止画動画記録方法。
1 5 . 画像圧縮パラメータを切り換えることで人力画像信号を動 画録画時と静止画録画時とで異なる画像圧縮方式で変換した圧縮画 像データが記録された動画録画領域と静止画録画領域を有すること を特徴とする静止画動画記録媒体。
1 6 . 動画録画用の圧縮パラメータに基づいて圧縮された画像デ —タ記録された動画録画領域と、 静止画録画用の圧縮パラメータに 基づいて圧縮された画像データが静止画であることを示す静止画録 画モード情報とともに記録された静止画録画領域を有することを特 徴とする静止画動画記録媒体。
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