CN1700741A - 数字照相机装置及其记录方法 - Google Patents

Abstract

一种照相机装置，它以MPEG图象格式或等同格式编码从拍摄装置接受的图象信号，以MPEG声格式或等同格式编码从声输入装置接受的声信号，将编码的MPEG图象信号和编码的MPEG声信号复合，向存储装置存储复合的数据。

Description

数字照相机装置及其记录方法

本申请是1999年8月24日提出的申请号为99118124.7，名称为“数字照相机装置及其记录方法”的申请的分案申请。

本发明涉及向记录介质记录拍摄的静止图象的照相机装置及其记录方法。

向记录介质，如软盘和半导体存储器等，记录数字图象信息的数字照相机正在变得普遍。数字照相机将拍摄的图象转换为数字图象信号，压缩该数字图象信号，并将压缩的图象信息记录到记录介质上。除了静止图象外数字照相机也能记录活动图象。

压缩静止图象格式的JPEG(联合图象专家组Joint Photographic ExpertsGroup)格式和MPEG(活动图象专家组MovingPicture ExpertGroup)格式是国际标准组织ISO采用的通用编码格式。这些格式适用于数字照相机拍摄的图象数据并在个人计算机中使用。在JPEG格式中，彩色静止图象由DCT(离散余弦变换)方法压缩编码。系数数据被量化。量化后的输出以可变长度码编码。与此相对，在MPEG中，彩色活动图象是压缩编码。即，在输入图象和活动补偿预图象间的帧差由DCT方法压缩编码。在数字照相机能记录一个静止图象和一个与它相伴的声信号时，静止图象的备忘可作为一声信号被记录。但是，因为JPEG格式的设计是记录和传送静止图象信息，与静止图象相伴的声信息不能同时记录和传送。同样地，在另外的静止图象格式中(GIF，TIFF，BMP等)，静止图象和与它相伴的声信息不能同时记录和传送。虽然已知允许静止图象和相伴声信息同时记录和传送的软件(如ExifV.20)，但它应用不普遍。即使带有声的静止图象数据以这种软件的格式产生，再现带声静止图象数据的重现装置的软件不容易得到。

在MPEG格式中，有三类图象，它们是I图象(内编码图象)、P图象(预编码图象)和B图象(双向预编码图象)。

在MPEG格式中，当处理P图象或B图象时，因为这些图象使用帧间运动补偿预处理，编码器/解码器的电路尺寸变得大，并且软件处理步骤显著增加。因此，这个处理不适于小的轻的廉价的记录/再现装置，如数字照相机。为了解决这个问题，必须产生仅由I图象构成的MPEG流。但是，MPEG1(国际标准ISO-1172-2)标准限定，最小帧频是23.97兆赫。因此，由于帧频的限制，形成没有P和B图象仅由I图象构成的流是困难的。

因此，本发明的目的是提供与MPEG格式相应的一种照相机装置及其记录方法，它不增加电路规模和处理步骤。

本发明另一目的是提供一种照相机装置及其记录方法，它将静止图象和与它相伴的声以通用的MPEG格式编码。

本发明另一目的是提供一种照相机装置及其记录方法，它能够使以MPEG格式编码活动图象信号并以JPEG格式编码静止图象信号的编码器/解码器结构简化。

本发明另一目的是提供一种照相机装置及其记录方法，它同时记录拍摄的静止图象和相伴的声信息。

为了达到上述目的，本发明的第一方面是一种照相机装置，它以MPEG图象格式或等同格式编码从拍摄装置接受的图象信号，以MPEG图象格式或等同格式编码从声输入装置接受的声信号，将编码的MPEG图象信号和编码的MPEG声信号复合，向存储装置存储复合的数据，所述照相机装置包括：I图象生成装置，与帧间intra-frame编码处理相应，将从的拍摄装置接受的图象信号编码，以便产生MPEG图象格式或等同格式的I图象；控制装置，控制向存储装置存储复合数据的过程，其中所述控制装置产生MPEG图象格式或等同格式的P图象或B图象，使得活动图象所有宏块活动矢量为0，而按时间顺序的前图象作为编码图象被拷贝，其中所述控制装置以MPEG声格式或等同格式编码从声输入装置接受的声信号，以产生MPEG声数据，其中所述控制装置将I图象、P图象或B图象和MPEG声数据复合，产生复合数据。

本发明的第二方面是一种照相机装置，它对从拍摄装置接受的图象信号和从声输入装置接受的声信号进行编码，向存储装置存储编码的信号，所述照相机装置包括：图象编码装置，相应于第一编码方法或第二编码方法将从拍摄装置接受的图象信号编码，并相应产生第一编码图象数据或第二编码图象数据；控制装置，控制向存储装置存储数据的过程，并相应于一个选择的记录模式选择第一编码方法或第二编码方法，其中所述控制装置控制所述图象编码装置，使得在照相机装置中选择了仅记录图象数据的方式时，相应于第一编码方法编码图象信号，并且其中所述控制装置控制所述图象编码装置，使得在照相机装置中选择了既记录图象数据又记录声数据的模式时，相应于第二编码方法编码图象信号。

本发明第三方面是照相机装置的记录方法，以MPEG图象格式或等同格式将从拍摄装置接受的图象信号编码，以MPEG声音格式或等同格式将从声输入装置接受的声信号编码，复合编码的MPEG图象信号和编码的的MPEG声信号，向存储装置存储复合的数据，所述记录方法包括步骤：相应帧间编码处理，将从拍摄装置接受的图象信号编码，以产生MPEG图象格式或等同格式的I图象，产生MPEG图象格式或等同格式的P图象或B图象，使得所有宏块的活动矢量为0，并且按时间顺序的前图象被作为编码图象拷贝，以MPEG声音格式或等同格式将从声输入装置接受的声信号编码，以产生MPEG声数据，将I图象、P图象或B图象与MPEG声数据复合，产生复合数据，并将复合数据存储在存储装置中。

本发明的第四方面是照相机装置的记录方法，它对从拍摄装置接受的图象信号和从声输入装置接受的声信号进行编码，向存储装置存储编码的信号，所述记录方法包括步骤：当在照相机装置中选择了仅记录图象数据的方式时，相应于第一编码方法将从拍摄装置接受的图象信号编码并向存储装置存储编码的图象数据，以及当在照相机装置中选择了既记录图象数据又记录声数据的方式时，相应于第二编码方法编码从拍摄装置接受的图象信号并向存储装置与编码声数据一起存储编码图象数据。

根据本发明第一和第三方面，因为不进行动补偿帧间预测处理，硬件规模和软件处理步骤显著减少。另外，因为能够获得MPEG格式或等同格式的编码输出数据，个人计算机易于使用编码输出数据。硬件规模小或软件处理步骤少的同时，活动图象记录功能够与静止图象记录功能一起提供作为静止数字照相机功能。另外，因产生的编码数量少，拍摄的活动图象能够记录到一外部存储介质上。

根据本发明第二和第四方面，数字照相机能实现同时记录静止图象和声信号的功能。另外，在记录带声的静止图象时，仅能记录静止图象。因此，能够根据希望使用记录的数据。

通过以下图示的本发明优选实施例的详细说明，会更加明了本发明的所有目的、特征和优点。

图1是本发明实施例的数字照相机的整体结构框图；

图2是说明本发明实施例的图象尺寸的示意图；

图3是本发明编码装置结构一例的框图；

图4是本发明编码装置输出信号帧结构的示意图；

图5是在带声活动图象拍摄操作中，从编码装置输出的系统流数据结构的例子的示意图；

图6是在带声静止图象拍摄操作中，从编码装置输出的系统流数据结构的例子的示意图；

图7是本发明实施例的编码器/解码器结构框图。

下面说明本发明实施例的数字照相机。根据本发明实施例的数字照相机能拍摄并记录静止图象，带声的静止图象和带声的活动图象。图1示出本发明实施例的数字照相机的整个结构。见图1，拍摄部分由镜头部分1和CCD(电荷偶合装置)2构成。从CPU12向镜头部分1供给控制信号。在镜头部分1中，根据从CPU12接受的控制信号进行自动光圈控制和自动聚焦控制操作。CCD2具有一个拍摄模式和线变稀模式line thin-out(称为E-to-E模式)。在拍摄模式，读所有象素。在线变稀模式中，线数被变稀为1/3。CCD2根据CPU12的控制信号选择拍摄模式和线变稀模式之一。CCD2的象素数是与XGA(扩展图象矩阵Extended Graphics Array)相应的1024×768。

下面说明CCD2实际操作。在静止图象拍摄模式中，信号电荷不混合，而是直接从光传感器读入垂直电荷转移寄存器。所有象素的信号电荷连续地转移到水平电荷转移寄存器。在E-to-E模式或活动图象拍摄模式(下面说明)，因为通过其向转移门供给光传感器的信号电荷的线数被等分，线数变稀到例如1/3。

应理解本发明不限于上述结构。即，可使用将线变稀的固态图象传感器(不限于CCD)，或将水平方向象素数变稀的固态图象传感器，或将垂直方向线数和将水平方向象素变稀的固态图象传感器。

在E-to-E模式中，拍摄的图象数据在一显示部分(LCD8)上显示，不存储在存储器中(DRAM9)。在E-to-E模式中，当拍摄图象时，使用者设定视角。另外，在E-to-E模式中，聚焦点，曝光和白色平衡都被适当地调节。即，使用者在按压快门前检查目标的状态是E-to-E模式。在E-to-E模式中，从CCD2获得1024×256象素的拍摄信号。例如，在拍摄模式，输出16.67帧/秒的拍摄信号。相比，在E-to-E模式中，输出50帧/秒的拍摄信号。

CCD2的输出信号供给取样保持和A/D转换部分3。取样保持和A/D转换部分3产生每取样10bits的拍摄数字信号。取样和A/D转换部分3由一相关双重取样电路构成，以消除杂音、整形波形并补偿有缺陷的象素。

数字拍摄信号供给照相机信号处理部分4。照相机信号处理部分4包括数字箝位电路、亮度信号处理电路、彩色信号处理电路、轮廓补偿电路、缺陷补偿电路、自动光圈控制电路、自动聚焦控制电路、自动白色平衡补偿电路等。照相机信号处理部分4产生RGB信号转换成的数字分量信号(由亮度信号和色差信号构成)。

数字拍摄信号的分量由照相机信号处理部分4供给到存储器控制器5。存储器控制器5连接到显示缓冲存储器6和CUP12的总线14。缓冲存储器6处理分量信号，产生RGB信号并将RGB信号输出到D/A转换器7。D/A转换器7向LCD8供给模拟信号。缓冲存储器6在相应于LCD8的显示定时的定时输出RGB信号。

总线14连接DRAM(动态随机访问存储器)9、CPU12、编码器/解码器15和接口10。DRAM9根据分别从存储控制器5或CPU12来的地址信号或控制信号被控制。存储控制器5具有象素数目转换功能，以相应于使用者设定的图象大小或操作方式转换象素数目。

例如，如图2所示，用图1所示的数字照相机，一个图象可以以XGA、VGA(图象矩阵：640×480象素)、CIF(普通中间格式：320×240象素)和QCIF(四分之一CIF：160×120象素)图象格式之一记录。然而，因为MPEG格式中每个宏块的尺寸是16×16象素，在图象格式QCIF中的图象是由160×112象素构成。即，在图象格式QCIF中图象的上部和下部被除去。在图象格式XGA中，CCD2的拍摄信号直接被记录。图象格式XGA和VGA适用于记录静止图象。图象格式CIF适用于记录带声的静止图象。图象格式CIF和QCIF适用于记录带声的活动图象。

编码器/解码器15压缩(编码)或解压缩(解码)图象数据。例如，在处理静止图象时，使用JPEG(联合图象专家组)格式。在处理活动图象时，使用MPEG(活动图象专家组)格式。编码器/解码器15具有与两个编码格式相应的功能。实际上，使用MPEG1格式作为压缩活动图象的格式。

在MPEG1格式中有三类图象：I图象、P图象和B图象。在I图象编码时，仅使用它的信息。此时，一个I图象仅可用它的信息解码。在P图象编码时，使用在现有P图象时间顺序前解码的I图象作为预图象(即获得差别的参考图象)。另外，P图象仅用它的信息编码。在一个P图象编码时，对任何一个有效的宏块选择这些编码处理中的一个。在B图象编码时，使用在现有B图象时间顺序前解码的I图象或P图象作预图象，或使用在现有B图象时间顺序后解码的I图象或P图象作预图象，或使用这些预图象的一个插入图象。或者，B图象仅用它的信息编码。对每个宏块选择这四个编码处理最有效的之一。

这样，有四类宏块：内宏块(仅用帧内信息编码)；向前帧间预宏块，前面宏块用过去的宏块预测；向后的帧间预宏块，过去宏块用前面的宏块预测；和一插入帧间预宏块，当前宏块用前面宏块和过去宏模预测。I图象的所有宏块是内宏块。P图象含有内宏块、向前帧间预宏块。B图象含有所有这四类宏块。

在MPEG1格式中，对每个(8×8象素的)宏块进行DCT处理。一个宏块由四个亮度(Y)模块和两个色差(Cb和Cr)模块构成。一个片层由预定数目的宏块构成。一图象层由多个片层构成。一个宏块含有一个代表一宏块类型的编码，一个代表宏块地址增加的编码，一个运动矢量的水平分量和垂直分量，一个代表当前宏块的六块是否有系数的编码等。MPEG1格式限定片的第一宏块和最后宏块不能跳过。片层含有代表当前片层开始的编码。

根据本发明的实施例，在记录带声静止图象或带声活动图象时，以MPEG格式编码图象数据。如下说明的，根据本发明实施例的数字照相机的编码器/解码器15进行MPEG编码处理，省略运动补偿帧间预处理，以减少产生编码的量。

接口10是外存储介质11和CPU12间的接口。盘形记录介质(如软盘)和存储卡是此类外存储介质的例子。从操作和输入部分13向CPU12供给一个操作信号。操作和输入部分13包括一个快门按钮和使用者操纵的各开关。另外，操作和输入部分13包括一数字照相机的拍摄(记录)模式开关和向外部存储介质指定存储图象大小的图象尺寸开关。操作和输入部分13检测每个按钮和开关的操作，并向CPU12供给检测信号作为操作信号。快门速度和光圈根据目标和拍摄状态自动设定。除自动模式外数字照相机可以有多种拍摄模式。

在数字照相机拍摄图象时，CCD2设定到E-to-E模式。在E-to-E模式，设定视角。而且，在E-to-E模式，正确设定聚焦和曝光。在E-to-E模式，CCD2输出拍摄信号(1024×256象素)，所述拍摄信号是通过镜头部分1聚焦的图象信号在垂直方向变稀到3。拍摄信号通过S/H和H/D转换部分3供给照相机信号处理部分4。数字分量信号从照相机信号处理部分4供到存储控制器5。通过存储控制器5拍摄信号写入到缓冲存储器6。根据LCD8的显示定时读出拍摄信号，并供给D/C转换器7。D/C转换器7将数字信号的拍摄信号转换成模拟信号。模拟信号在LCD8上显示。此时，数字照相机从写入到缓冲器6的1024×256象素区域剪切一个960×240象素区，从缓冲存储器6以双倍速度读出剪切区域的数据，并向LCD8显示从缓冲存储器6读出的数据。

接下来，在快门被按时，图象被拍摄。在静止图象拍摄模式(图象格式XGA或VGA)为拍摄模式时，当快门被按下，数字照相机处于拍摄静止图象的静止图象拍摄模式。在静止图象拍摄模式，CPU12使CCD2在拍摄模式工作。因此，CCD2以10帧/秒的速度输出高分辨率图象(图象格式XGA)。在存储控制器5控制下，拍摄的图象(原始图象)数据(图象格式XGA或VGA)直接存储到DRAM9中。

在原始图象数据存储到DRAM9中时，在CPU12控制下，原始图象数据由编码器/解码器15压缩。压缩的图象数据(JPEG数据)存储到DRAM9。此时，JPEG数据存储到与原始图象数据的区域不同的区域。然后，在CPU12控制下，JPEG数据被从DRAM9读出。JPEG数据通过接口10写入到外存储介质11(例如，软盘)的特殊区域。

此外，根据本发明实施例的数字照相机具有记录/再现与拍摄的静止图象或活动图象相伴的声信号的功能。作为触发在快门按下时，在预定时间段记录声数据。在图1中，数码16是话筒。声信号通过放大器17从话筒16供到A/D转换器18。A/D转换器18以32kHz的频率对声信号取样，将模拟信号的取样信号转换成数字声信号。数字声信号从A/D转换器18供到存储控制器5。数字声信号临时存储到存储控制器5的缓冲存储器。

CPU12通过中断处理读出缓冲存储器的内容，并通过软件处理将数字声信号压缩为MPEG声层2格式(国际标准1172-3)或等同格式。MPEG声层2格式的编码处理包括一个子带编码处理、比例处理和比特分配处理。此时，编码处理可在MPEG声层1格式或MPEG声层3格式进行。由软件压缩处理产生的MPEG声流写入到DRAM9。在MPEG声流写入到DRAM9时，在CPU12控制下，进行MPEG声流和MPEG图象流复合处理，得到的流作为一个系统流写入到DRAM9。从DRAM9读出的系统流通过接口10，如一软盘控制器，以通用格式记录到外存储介质如软盘中。

在带声活动图象拍摄模式中，在快门按下时，数字照相机处于拍摄活动图象的活动图象拍摄模式中。在活动图象拍摄模式中，CCD2以一种不同于上述静止图象拍摄的E-to-E模式工作。CCD2输出拍摄信号，它的线数变稀到1/3。这是因为在活动图象拍摄模式中，必须跟踪图象的运动，并防止图象数据量增加。在活动图象拍摄模式中，当按下快门按钮时，以预定时间段(如5秒)拍摄图象。然而，用快门按钮操作可以延长拍活动图象的时间段。

活动图象拍摄模式中，图象格式CIF和QCIF之一设定为图象尺寸。存储控制器5根据选择的尺寸进行象素数转换处理。编码器/解码器15压缩从存储控制器5接受的图象数据。压缩的图象数据(MPEG数据)存储到DRAM9。在图象压缩和存储处理完成后，在活动图象拍摄模式中，在CPU12控制下，MPEG数据写入外存储介质11的预定区域。如在CIF图象格式(大小)中，15秒的活动图象可记录在软盘上。在QCIF图象格式中，60秒的活动图象可记录在软盘上。

在从外存储介质11再现静止图象(XGA或VGA图象格式)时，CPU12通过接口10从外存储介质11读出JPEG数据。编码器/解码器15将JPEG数据解压缩。CPU12向DRAM9写入解压缩的静止图象数据。存储控制器5从DRAM9读出静止图象数据。静止图象数据转移到缓冲存储器26，并在LCD8上显示。此时，存储控制器5转换静止图象的象素数。因此，再现的图象以与E-to-E模式相同的象素数显示。

在从外存储介质11再现活动图象(图象格式XGA或VGA)时，CPU12向DRAM9写入从软盘读出的MPEG数据(活动图象文件)。CPU12使编码器/解码器15解压从DRAM9以MPEG格式读出的数据。存储控制器5相应于已记录的图象尺寸转换解压图象数据的象素数目。产生的数据在LCD8上显示。在活动图象(CIF或QCIF图象格式)再现并显示时，减小尺寸的活动图象在LCD8上显示。

在静止图象或活动图象和与它们相伴的声信号再现时，CPU12向DRAM9存储从外存储介质11再现的系统流。CPU12将声流从DRAM9读出的系统流分开，以MPEG声音格式解码声流。造成的声流转移到存储控制器5的缓冲存储器。一个D/A转换器19将存储在缓冲存储器中的声数据转成模拟声信号。得到的模拟声信号通过放大器20由扬声器21再现。

根据本发明的实施例，在拍摄静止图象时，原始图象数据存储到DRAM9。然后，编码器/解码器15以JPEG格式压缩图象数据，并将得到的数据作为JPEG数据存储到DRAM9的另一区域。然后，数字照相机将JPEG数据存储到外存储介质11。在拍摄活动图象时，数字照相机将一个拍摄的图象存储到DRAM9的一工作区域。编码器/解码器15以MPEG1格式压缩图象。产生的压缩数据作为MPEG数据存储到DRAM9的另一区域。对活动图象的每帧进行这种处理。数字照相机向外存储介质11存储MPEG数据。在拍摄活动图象时，能进行带声的活动图象拍摄，与活动图象一起记录声音。

此外，数字照相机能进行带声静止图象拍摄。即，在静止图象拍摄时，用在快门被按压后预定时间段或正在按压时的声信号，数字照相机产生一MPEG声流。而且，数字照相机向DRAM9写入由MPEG声流和MPEG图象流复合的系统流，并也向外存储介质11记录该系统流。

下面说明带声静止图象拍摄。以拍摄模式由CCD2拍摄的一个高分辨率(XGA或VGA图象格式)图象的图象数据存储到DRAM9。CPU12从DRAM9读出原始图象数据，转换图象数据象素数并产生以CIF图象格式减小的图象。编码器/解码器15以MPEG格式压缩减小的图象。编码器/解码器15以原始的减小图象产生I图象，并向DRAM9写入I图象。

在I图象后，作为P或B图象的固定数据被置于一数据流中。固定数据代表一个整帧的所有宏块的活动矢量为0。另外，固定数据代表前帧的预编码。P或B图象的时间段大致等于声信号时间段。在这样的图象流解码并显示时，前帧图象被拷贝并显示。因此，显然，在P或B图象的时间段，能够显示一静止图象。

在快门按下(如正在按快门时)作为触发后的预定时间段的声信号通过话筒16、放大器17和A/D转换器18供给存储控制器5的缓冲存储器。CPU12根据MPEG声音格式编码在缓冲存储器存储的声数据，产生MPEG声流。

CPU12将MPEG图象流和MPEG声流复合，产生作为MPEG系统流的流。CPU12向DRAM9的记录数据区域存储MPEG系统流。DRAM9的记录数据区域存储的系统流通过接口10记录到外存储介质(如软盘)。

在MPEG系统流记录到外存储介质11后，CPU12从DRAM9读出原始图象数据(XGA或VGA图象格式)，并使编码器/解码器15以JPEG格式压缩原始图象数据。然后，CPU12向DRAM9的记录数据区域重写JPEG静止图象流。在DRAM9中的记录数据区域存储的静止图象流通过接口10记录到外存储介质11(如软盘)。因此，在带声静止图象拍摄中，仅含有静止图象的JPEG文件和含有I图象(与静止图象同时拍摄的)和声信息的MPEG文件同时产生。

下面参照图3详细说明在带声静止图象拍摄中使用的MPEG编码处理。一个静止图象(CIG或QCIF图象格式，是转换XGA或VGA格式静止图象信号的象素数而成的)的图象信号从图象信号处理装置输入端子23向I图象编码器24输入。I图象编码器24根据MPEG图象格式将输入图象信号转换成I图象。另外，声信号从话筒16或线路输入端子输入到输入端子25。从输入端子25来的声信号供给MPEG声编码器26。MPEG声编码器26将声信号转换成相应于MPEG声音格式的信号。

P/B图象生成器27产生与图象尺寸相应的固定数据，不进行运动补偿帧间预处理，如运动检测处理。因此，不必须向P/B图象生成器27供给图象信号。如上所述，固定数据代表一整帧的宏块的活动矢量为0。另外，固定数据代表前帧的预编码。因此，固定数据是前帧的图象。更具体的是，CIF或QCIF格式的图象被作为一片处理。除了片的第一和最后宏块外的所有宏块都被跳过。编码第一和最后宏块使得它们的活动矢量为0。虽然一个图象可以分成多片，但头标信息将增加。

因为要跳过的宏块数被编码，P/B图象生成器27产生的图象数据量相应于图象尺寸变化。实际上，在相应于CIF图象格式中的MPEG1格式的P图象的数据量是28字节。在相应于QCIF图象格式中的MPEG1格式的P图象的数据量是19字节。因此，在相同图象反复处在流中，并且解码的图象显然作为一静止图象显示时，这样的P或B图象，数据量可显著降低。

在图3中，数码28是MPEG系统编码器。MPEG系统编码器28根据MPEG系统格式，复合从I图象编码器24、P/B图象生成器27和MPEG声编码器26接受的信号，并且将复合的信号作为MPEG系统流供给输出端子29。如上所述，MPEG系统流存储到DRAM9。I图象编码器24包含在编码器/解码器15中。P/B图象生成器27，MPEG声编码器26和MPEG系统编码器28通过CPU12的软件处理完成工作。

图3示出的结构可用于带声静止图象拍摄和带声活动图象拍摄。带声活动图象拍摄中，与拍摄的活动图象一帧相等的图象信号(CCD2拍摄信号象素数转换的CIF或QCIF图象格式)供给到I图象编码器24。另外，P/B图象生成器27产生固定数据，不进行运动补偿帧间预处理。

图4示出，在带声活动图象拍摄中，从P/B图象生成器27接受的P或B图象处于从I图象编码器24接受的I图象后的帧结构的例子。每个I图象由两个P图象跟随。这两个P图象是由P/B图象生成器27产生。P图象数据量比I图象的少的多。在图4的例中，三帧中的一帧被变稀。因此，帧频减少到1/3。因此，能达到满足MPEG标准的最小帧频的例如25Hz的帧频。然而，位于I图象间的P或B图象的数取决于希望的帧频。在至少一个P或B图象位于I图象间时，帧频即可减少。

下面参照图5和6说明由MPEG系统编码器28产生的系统流的结构(组结构)例子。图5示出在带声活动图象拍摄中的组结构。图6示出在带声静止图象拍摄中的组结构。在活动图象拍摄中的组结构是基于与MPEG1格式一致的系统流。另外，为了有效复合数据流，组结构具有以下特征。

一个组的大小是固定的。一个组包含声访问部分和图象访问部分，使得声访问部分和图象访问部分的时间段相等。MPEG系统编码器28在一个组中放置例如10声帧信息和9图象帧信息。一图象帧时间段是1/25秒。MPEG声层2格式中的访问部分包含每帧1152取样数据。声取样频率是32kHz。因此，上述信息的时间段等于0.36秒。

另外，MPEG系统编码器28在一个分组中放置多个访问部分的数据。另外，MPEG系统编码器28在组开始设置带固定长度的声分组。而且MPEG系统编码器28，对每三个图象帧(如一个I图象和两个P图象)置一个分组。MPEG系统编码器28在每个组端部置一填充流分组(空数据)，使组长度固定。

如图5所示，第一分组有10帧声信息。第二、第三和第四分组每一个有三帧图象信息。最后分组有填充流。

在这样的组结构中，在一图象拍摄时，从声编码器输出的数据和从图象编码器输出的数据能够以实时为基础复合，不被缓冲。另外，一个I图象由速度控制包含在固定长度的一组中。因组长度固定，SCR(系统时钟参考)和PST(表示时戳presentation time stamp)的值能以简单的加法处理实现。

下面参照图6说明带声静止图象拍摄中的组结构。组1(第一组)包含一静止图象(I图象)。即，组1包含有：一声分组；一图象分组，它有静止图象已被编码的I图象；和具有相同PTS的P或B图象(至少一个)。组2有一声分组和一P或B图象(至少一个)。

在图象编码时，MPEG系统编码器28用组1对图象进行编码处理，使得解码器能再现一静止图象和一声信号。在后来的组中，为了减少数据量，MPEG系统编码器28设置组2结构。因此，在一静止图象正显示时，相伴的声信号能再现。因为在与要记录的声信息相等的时间段内需要图象信息，MPEG系统编码器28以组2的结构对该时间段设置图象分组。然而在不心须减小编码量时，MPEG系统编码器28可仅以组1的结构形成系统流。

作为组的结构一例，对于图6所示的组3，每个组的分组数可以是一个，而不同于组1和2的结构。对于组4和5，一I图象和一P或B图象可以置于两个连续的组中。另外，可以有多个静止图象显示。此时，在组1以预定时间段间隔被置于一流中时，再现不同的静止图象的同时，相伴的声数据可再现，作为幻灯显示。

根据本发明实施例，编码器/解码器15应相应于JPEG格式和MPEG格式编码解码图象。图7示出编码器/解码器15结构的例子。在本发明实施例中，当相应于MPEG格式编码图象时，不进行帧间运动补偿预处理。结果在JPEG编码器和MPEG编码器间共用DCT处理的结构可有效地利用。

在图7中，作为块(每个由(8×8象素)构成)的图象数据供给输入端子31。从输入端子31向DCT部分32供给图象数据。DCT部分32进行图象数据的余弦变换处理，并相应于每个块的单个象素数据产生64个系数(一个DC分量和63个AC分量)。系数数据供给扫描部分33。扫描部分33根据两个扫描法(锯齿扫描法和交替扫描法)之一扫描系数数据。

扫描部分33的输出信号供给量化部分34a和34b。量化部分34a和34b用相应的比例因数量化系数数据。一个量化输出由开关电路SW1选择。在进行JPEG编码处理时，开关电路SW1选择量化部分34a的量化输出。在进行MPEG编码处理时，开关电路SW1选择量化部分34b的量化输出。

开关电路SW1选择的量化输出供给JPEG可变长度码编码部分35a和MPEG可变长度码编码部分35b。因为JPEG可变长度码编码和MPEG可变长度码编码处理彼此使用不同的霍夫曼表，提供两个霍夫曼表36a和36b。在进行JPEG编码处理时，系数数据的AC分量由可变长度码编码部分35a和霍夫曼表36a以可变长度码编码。开关电路SW2选择编码输出。在进行MPEG编码处理时，系数数据的AC分量由可变长度码编码部分35b和霍夫曼表36b以可变长度码编码。开关电路SW2选择编码输出。

开关电路SW2连接到头标附加部分37a和37b。头标附加部分37a向流附加相应于JPEG格式的头标。头标附加部分37b向流附加相应于MPEG格式的头标。通过开关SW3从输出端子38获得产生的流，开关SW3是根据进行JPEG编码或MPEG编码处理相应地进行工作。

虽然量化部分34a和34b是作为不同结构件示出，但它们的很多部分可作为共用的硬件部分构成。同样，头标附加部分37a和37b，JPEG可变长度编码和MPEG可变长度编码部分35a和35b的许多部分也能构成共用的硬件部分。另一方面，霍夫曼表36a和36b应作当不同硬件部分分开设置。图7示出编码器/解码器15编码器部分的结构。解码器部分是由头标分开部分、可变长度码解码部分、逆向量化部分和逆向DCT部分构成。解码器部分的很多部分可与编码器部分一起作为共用硬件部分构成。因为从MPEG格式编码处理中省去帧间运动补偿预处理，编码器/解码器硬件规模可以减小。因此，编码器/解码器的集成电路易于设计。

根据本发明，作为外存储介质11的例子，可用各型盘介质，如可卸下的卡和软盘。另外，根据本发明的编码处理可用到向一网络、RS232C、非接触型IrDA等的数据传输。

根据本发明第一和第三方面，因为不进行帧间运动补偿预处理，硬件规模和处理步骤可显著减少。另外，可获得MPEG格式或等同格式的编码输出数据，编码输出数据可容易地为个人计算机使用。在小的硬件规模或少的软件处理步骤的同时，作为静止数字照相机的功能，可与静止图象记录功能一同提供活动图象记录功能。而且，因为产生的编码数量少，拍摄的活动图象可记录到外存储介质上。

根据本发明第二和第四方面，数字照相机可同时记录静止图象和声信号。而且在记录带声静止图象时，可以仅记录一静止图象。因此可根据所希望的用途使用记录的数据。

已就优选实施例说明了本发明，业内人士应理解，不偏离本发明的实质和范围在形式和细节上可做出种种改变、删除和添加。

Claims (14)

1.一种照相机装置，它对从拍摄装置接受的图象信号和从声输入装置接受的声信号进行编码，向存储装置存储编码的信号，所述照相机装置包括：

图象编码装置，相应于第一编码方法或第二编码方法，将从拍摄装置接受的图象信号编码，并相应产生第一编码图象数据或第二编码图象数据；

控制装置，控制向存储装置存储数据的过程，并相应于一个选择的记录模式选择第一编码方法或第二编码方法，

其中所述控制装置控制所述图象编码装置，使得当在照相机装置中选择了仅记录图象数据的模式时，相应于第一编码方法编码图象信号，并且

其中所述控制装置控制所述图象编码装置，使得当在照相机装置中选择了既记录图象数据又记录声数据的模式时，相应于第二编码方法编码图象信号。

2.根据权利要求1所述的照相机装置，

其中第一编码方法是与JPEG格式或等同格式相应的编码方法，并且

其中第二编码方法是与MPEG图象格式或等同格式相应的编码方法。

3.根据权利要求1所述的照相机装置，

其中所述控制装置编码声数据信号，复合编码的图象信号和声信号，并当在照相机装置中选择既记录图象数据又记录声数据的模式时，向存储装置存储复合信号。

4.根据权利要求1所述的照相机装置，

其中所述控制装置使存储装置向存储装置的第一区域存储从拍摄装置接受的图象信号，并向存储装置的第二区域存储编码图象数据或编码的图象数据和声数据的复合数据。

5.根据权利要求4所述的照相机装置，还包括：

记录装置，向记录介质记录编码的图象数据或复合数据，

其中所述控制装置向存储装置写入复合数据，从存储装置读出复合数据，使所述记录装置记录从存储装置读到记录介质的复合数据，使所述图象编码装置相应于第一编码方法编码图象信号，向存储装置写入作为第一编码图象数据的编码信号，从存储装置读出第一编码图象数据，并当在照相机装置中选择了既记录图象数据又记录声数据模式时，使记录装置向记录介质记录第一编码图象数据。

6.根据权利要求1所述的照相机装置，

其中所述图象编码装置有：

一DCT部分，进行输入图象信号的余弦变换处理；

一量化部分，量化从DCT部分接受的系数数据；

一可变长度码编码部分，用第一编码表或第二编码表，以可变长度码编码量化部分的输出信号，

其中，可变长度码编码部分的第一编码表或第二编码表，相应于由所述控制装置选择的编码方法进行选择。

7.根据权利要求6所述的照相机装置，

其中所述图象编码装置有：

一头标附加部分，相应于所述控制装置选择的编码方法，附加第一头标或第二头标。

8.根据权利要求3所述的照相机装置，

其中复合数据是由固定长度的组构成，每个组含有编码图象数据和编码声数据，编码图象数据的时间段与编码声数据的时间段相同。

9.根据权利要求8所述的照相机装置，

其中每个组有N个图象帧和/或N个声帧(N是任意整数)。

10.根据权利要求1所述的照相机装置，还包括：

记录装置，向记录介质记录编码图象数据或编码声数据。

11.根据权利要求1所述的照相机装置，还包括：

操作装置，使照相机装置进行记录，

其中所述控制装置，在所述操作装置被按压的时间段中编码声信号，产生编码声数据。

12.根据权利要求1所述的照相机装置，还包括：

操作装置，使照相机装置进行记录，

其中所述控制装置，在从所述操作装置被按压后到预定时间段过去前，编码声信号，产生编码声数据。

13.根据权利要求1所述的照相机装置，还包括：

再现装置，从一记录介质再现编码图象数据或编码声数据；

图象解码装置，解码编码图象数据；

显示装置，显示图象数据；

声输出装置，输出声数据，

其中所述控制装置使存储装置存储从所述再现装置再现的编码图象数据或编码声数据，并将在存储装置中存储的编码声数据解码，

其中所述图象解码装置解码在存储装置中存储的编码图象数据，

其中所述显示装置显示解码的图象数据，

其中所述声输出装置输出解码的声数据。

14.根据权利要求1所述的照相机装置，

其中当在照相机装置中选择静止图象拍摄模式时，拍摄装置输出XGA或VGA格式图象信号，

其中当在照相机装置中选择活动图象拍摄模式时，拍摄装置输出已被变稀到约1/3的图象信号。

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