JP2000197004A - 動画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望する時間の静止画を表示できる動画像記
録装置を提供する。 【解決手段】 ＭＰＥＧの符号化方式を適用して動画像
を圧縮記録する動画像記録装置において、ＭＰＥＧのＮ
パラメータを変更する変更手段を設けたので、ＧＯＰ内
のピクチャ数を自由に変化させることができ、例えば、
動画像の中から画質のよい画面を選んで静止画表示する
際の画面選択の自在性を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像記録装置に
関し、詳しくは、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts G
roup）標準の符号化方式を適用して動画像の圧縮記録を
行う動画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧは、蓄積メディア系や通信メデ
ィア系への動画像適用を目的としてＣＣＩＴＴ Ｈ．２
６１（テレビ電話、テレビ会議用符号化）から発展した
符号化標準である。ＭＰＥＧは、ＭＣ（Motion Compens
ation；動き補償）やＤＣＴ（Discrete Cosine Transfo
rm；離散コサイン変換）などの符号化ツールを持つ点で
基本的にＨ．２６１と共通するが、早送り、巻戻し、途
中再生及び逆転再生などのトリックモードを実現するた
めの特殊な構造、すなわち、ＧＯＰ（Group Of Picture
s）構造を持つ点で相違する。

【０００３】図７は、ＭＰＥＧのシンタクス（構文；ビ
ット・ストリームの満たすべき順序と内容）である。こ
のシンタクスは、シーケンスヘッダとシーケンスエンド
の間に幾つかのＧＯＰを持つシーケンス層と、その下位
のＧＯＰ層からなり、ＧＯＰ層はＧＯＰヘッダの後にｎ
個のピクチャフレーム（符号化された画面データ）を持
つ構造になっている。

【０００４】一つのＧＯＰがランダムアクセスの１単位
であり、この単位で上述のトリックモードを可能にす
る。ｎ個のピクチャフレームのタイプ（ピクチャタイ
プ）は、Ｉピクチャ（略号：Ｉ）、Ｐピクチャ（略号：
Ｐ）又はＢピクチャ（略号：Ｂ）の何れかであり、各ピ
クチャタイプの内容は、以下のとおりである。 （１）Ｉピクチャ フレーム内符号化画像（Intra-Coded Picture）の略。
画面の全てをイントラ符号化する画像である。ＧＯＰ内
の独立性（参照画像を必要としない）を持つ点で他のピ
クチャタイプと異なる。 （２）Ｐピクチャ フレーム間順方向予測符号化画像（Predictive-Coded P
icture）の略。前のＩピクチャ又はＰピクチャから順方
向予測される画像である。 （３）Ｂピクチャ フレーム内挿双方向予測符号化画像（Bidirectionally
Predictive-Coded Picture）の略。前後のＩピクチャ又
はＰピクチャから双方向予測される画像である。

【０００５】図８は、ＧＯＰ構造の一例を示す図であ
り、ＧＯＰのピクチャ数（Ｎパラメータ）を“１５”と
するとともに、ＩピクチャとＰピクチャの周期（Ｍパラ
メータ）を“３”とした場合の例である。すなわち、１
ＧＯＰが１５枚のフレームで構成されており、且つ、Ｉ
ピクチャ（又はＰピクチャ）から次のＰピクチャまでの
フレーム数が３枚の場合の例を示している。

【０００６】図８において、Ｉピクチャは参照画像を必
要としないイントラ符号化画像であるが、Ｐピクチャと
Ｂピクチャは、それぞれ順方向と双方向の予測符号化画
像であり、図に示すように、Ｐピクチャは既に符号化済
みのＩピクチャ又はＰピクチャを参照画像とし、Ｂピク
チャは前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照画像とし
て、それぞれ順方向予測及び双方向予測された画像であ
る。

【０００７】図９は、原画像の画面順（Ｂ０、Ｂ１、Ｉ
２、Ｂ３、Ｂ４、Ｐ５、……）が符号化処理の段階で一
部入れ替わり、再生画像の段階で元の並び順に復帰する
様子を表す図である。符号化処理段階におけるＢピクチ
ャの挿入は、その前後のＩピクチャ（又はＰピクチャ）
とＰピクチャの符号化後に行われる。例えば、原画像の
Ｂ３、Ｂ４に着目すると、Ｉ２とＰ５の符号化後、これ
らのＩ２とＰ５を参照画像にしてＢ３、Ｂ４が符号化さ
れ、Ｉ２とＰ５の後に挿入される結果、原画像の段階で
「Ｉ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｐ５」であった並び順が、「Ｉ
２、……、Ｐ５、Ｂ３、Ｂ４」と入れ替わることにな
る。

【０００８】ここで、ＧＯＰ構造の重要なパラメータ
は、上述の“Ｎパラメータ”と“Ｍパラメータ”、すな
わち、ＧＯＰ内のピクチャ数（Ｎ）と、Ｉ又はＰピクチ
ャの現れる周期（Ｍ）である。これらのパラメータに使
用上の制限はない。ビットストリーム上でＧＯＰの最
初がＩピクチャであることと、原画像の並び順でＧＯ
Ｐの最後がＩ又はＰピクチャであるという条件を満たし
ている限り、値の選択は自由であるが、実際には画質や
動画像の動きなどから最適と思われる値が設定されてい
る。

【０００９】例えば、Ｍは２〜３程度の値に選ばれるこ
とが多く、また、Ｎはランダムアクセス単位が０．４秒
〜１秒程度になるような値に選ばれることが多い。ちな
みに、Ｍの最適値は動画像の動き（激しい動きは小さな
Ｍ、穏やかな動きは大きなＭ）で決まるが、Ｎの最適値
は画質とランダムアクセス単位の妥協で決まる。これ
は、Ｎを小さくするとランダムアクセス単位がきめ細か
くなって、トリックモードの利便性向上を図ることがで
きる点で好ましい反面、符号化効率が低下して画質の劣
化を招くからである。

【００１０】図１０は、従来のＧＯＰ層生成処理を示す
原理的なフローチャートである。このフローチャートに
おいて、“ＣＮ”、“ＣＭ”、“ｉ”及び“ｉΣ”は変
数であり、その用途は次のとおりである。 ＣＮ：Ｎパラメータ（ＧＯＰ内のピクチャ数）の格納用
変数 ＣＭ：Ｍパラメータ（Ｉ又はＰピクチャの現れる周期）
の格納用変数 ｉ ：Ｉ又はＰピクチャの現れる周期を数えるためのカ
ウンタ変数 ｉΣ：ＧＯＰ内のピクチャ数を数えるためのカウンタ変
数

【００１１】このフローチャートでは、まず、変数ＣＮ
とＣＭにＮパラメータとＭパラメータをセットし（Ｓ
１）、変数ｉとｉΣに初期値（０）をセット（Ｓ２、Ｓ
３）して初期化処理を実行した後、以降のピクチャ生成
処理（Ｓ４〜Ｓ１３）を実行する。

【００１２】ピクチャ生成処理では、まず、原画像の画
面ＧｉΣを読み込み（Ｓ４）、次いで、ｉΣ＝０である
か否かを判定し（Ｓ５）、その判定結果がＹＥＳであれ
ば画面ＧｉΣのフレーム内符号化画像（Ｉピクチャ）を
生成し（Ｓ６）、ＮＯであればｉ＜ＣＭであるか否かを
判定して（Ｓ８）、その判定結果がＹＥＳであれば画面
ＧｉΣのフレーム内挿双方向予測符号化画像（Ｂピクチ
ャ）を生成し（Ｓ９）、ＮＯであれば画面ＧｉΣのフレ
ーム間順方向予測符号化画像（Ｐピクチャ）を生成する
（Ｓ１０）。

【００１３】そして、ＩピクチャとＰピクチャを生成し
た場合は変数ｉとｉΣの両方をカウントアップし（Ｓ
７、Ｓ１２）、Ｂピクチャを生成した場合は変数ｉの初
期化（Ｓ１１）と変数ｉΣのカウントアップ（Ｓ１２）
を行い、何れの場合も、ｉΣ＝ＣＮであるか否かを判定
して（Ｓ１３）、その判定結果がＮＯの場合にＧｉΣの
読み込み処理（Ｓ４）以降を繰り返すという処理を実行
する。

【００１４】以上の処理によれば、ｉΣ＝０のときの画
面ＧｉΣはビットストリーム上でＧＯＰの最初となる画
面であり、前述の条件に当てはまる画面であるから、
その画面ＧｉΣはＩピクチャでなければならないが、Ｓ
４、Ｓ５及びＳ６に至るステップによって、かかる条件
を満たすことができ、ビットストリーム上でＧＯＰの
最初となる画面Ｇ０をＩピクチャにすることができる。
さらに、ビットストリーム上でＧＯＰの最初以降の画面
Ｇ１、Ｇ２、……については、変数ｉがＭパラメータ
（Ｉ又はＰピクチャの現れる周期）に満たないとき、そ
のときの画面ＧｉΣをＢピクチャにすることができ、且
つ、変数ｉがＭパラメータを満たしたとき、そのときの
画面ＧｉΣをＰピクチャにすることができる。

【００１５】したがって、例えば、Ｎを“２１”、Ｍを
“３”と仮定した場合、原画像のＧ０〜Ｇ２０までの画
面について、その最初の画面Ｇ０をＩピクチャにできる
とともに、以降、ｉ＜ＣＭ、すなわち、ｉ＜３となると
きの画面ＧｉΣ（例えば、Ｇ１とＧ２、Ｇ４とＧ５、Ｇ
７とＧ８、……）の全てをＢピクチャにでき、且つ、ｉ
＝３となるときの画面ＧｉΣ（例えば、Ｇ３、Ｇ６、Ｇ
９、……）の全てをＰピクチャにできるから、あらかじ
め最適値に設定されたＮパラメータとＭパラメータに応
じたピクチャ配列のＭＰＥＧ画像をメディア上に構成す
ることができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術にあっては、特にＮパラメータ（ＧＯＰ内のピ
クチャ数）をあらかじめ最適と思われる値に設定するも
のであったため、例えば、メディア上の画面配列の中か
ら任意の画面を選択して静止画像として表示（又は出
力）する場合に選択画面の自由度が少ないという問題点
があった。

【００１７】例えば、動画像をＭＰＥＧ圧縮して記録す
るディジタルビデオカメラ（一部の電子スチルカメラを
含む）などの画像記録システムにおいては、動画像を構
成する１枚若しくは複数枚の画面を任意に抜き出して静
止画として画面表示することが行われているが、表示対
象の画面はＩ、Ｂ及びＰの三つのピクチャタイプの画面
のうちＩピクチャだけに限られている。これは、Ｉピク
チャの画面はフレーム内符号化画像であり、他のピクチ
ャタイプに比べて原画像の画質に近い（ＪＰＥＧ画像の
復号化画像程度の画質である）からである。

【００１８】今、動画像を構成する各画像のフレーム周
期を便宜的に０．０５秒とし、Ｎパラメータ（ＧＯＰ内
のピクチャ数）を“２１”とすると、ランダムアクセス
単位は０．０５秒×２１＝１．０５秒になる。このこと
は、１．０５秒毎にＩピクチャが現れることを意味して
いるから、１．０５秒間隔で画面を抜き出すことによっ
て原画像の画質に近い静止画を表示することができる。

【００１９】しかし、かかる選択画面の指定は、“１．
０５秒間隔”という制限の下で行わなければならず、上
記間隔以外の画面（例えば、０．５秒間隔の画面）を選
択できないという不都合があるので、任意の画面を選択
して静止画を表示（又は出力）するという点で使い勝手
が悪く、この点において、解決すべき問題点がある。

【００２０】そこで本発明は、所望する時間の静止画を
表示（又は出力）できる動画像記録装置の提供を目的と
する。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ＭＰＥＧの符号化方式を適用して動画像を圧縮記録する
動画像記録装置において、ＭＰＥＧのＮパラメータを変
更する変更手段を設けたことを特徴とする。請求項２記
載の発明は、フレーム内符号化及びフレーム間順方向予
測符号化並びにフレーム内挿双方向予測符号化を適用し
て動画像を圧縮記録する動画像記録装置において、前記
圧縮後の動画像の１ＧＯＰを構成するピクチャ数を規定
するＮパラメータを変更する変更手段を設けたことを特
徴とする。請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項
２記載の動画像記録装置において、前記変更手段は、ラ
ンダムアクセス単位の目標時間及び又は原画像の画面生
成時間に基づいて前記Ｎパラメータを変更することを特
徴とする。請求項４記載の発明は、動画像を構成する各
画面を時系列的に取得する画面取得手段を備え、ＭＰＥ
Ｇの符号化方式を適用して前記動画像を圧縮記録する動
画像記録装置において、前記各画面のうち任意の画面を
取得したときに取得イベントを発生するイベント発生手
段と、該取得イベントに応答してＭＰＥＧのＧＯＰを強
制的に開始するＧＯＰ開始手段と、を設けたことを特徴
とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、動
画（ムービー画像ともいう）記録モードを有する電子ス
チルカメラを例にして、図面を参照しながら説明する。

【００２３】図１は、電子スチルカメラの外観図であ
る。図示の電子スチルカメラ１は、特に限定しないが、
本体部２と、本体部２に回動可能に取り付けられたカメ
ラ部３とに分かれており、カメラ部３の前面（図面の裏
面側）には図示を略した写真レンズが装着されている。
写真レンズの後ろには、これも図示を略したＣＣＤ（イ
メージセンサ）が取り付けられており、後述の撮影モー
ドの際に、写真レンズから取り込まれた被写体の像を映
像信号に変換して、高解像度のフレーム画像を生成でき
るようになっている。

【００２４】一方、本体部２には、画像（構図調整のた
めのスルー画像や記録済みのキャプチャー画像若しくは
ムービー画像の再生画像若しくはムービー画像を構成す
る各画面のうちｍ個の静止画像）を確認するための平面
表示装置、例えば、液晶ディスプレイ４が取り付けられ
ているほか、シャッターキー５を始めとする各種の操作
キー類が適宜の位置に取り付けられている。操作キーの
種類や呼び方は製造会社や機種によってまちまちであり
一意に特定できないが、例えば、プラスキー６、マイナ
スキー７、メニューキー８、電源スイッチ９、ディスプ
レイキー１０、撮影モードキー１１、セルフタイマーキ
ー１２、ストロボモードキー１３、ＲＥＣ／ＰＬＡＹキ
ー１４などであり、これら各キーの機能（役割）は、以
下のとおりである。

【００２５】（Ａ）シャッターキー５：撮影モード時に
は、その名のとおり“シャッターキー"（半押しで露出
とフォーカスを固定し、全押しで画像をキャプチャーす
る又はムービー撮影を開始する）として働くキーである
が、撮影モードや再生モード時にメニューキー８が押さ
れた場合には、液晶ディスプレイ４に表示された様々な
選択項目を了解するためのＹＥＳキーとしても働くマル
チ機能キーである。 （Ｂ）プラスキー６：再生画像を選択したり、各種シス
テム設定を選択したりするために用いられるキーであ
る。“プラス"は、その選択方向を意味し、画像選択の
場合であれば最新画像の方向、システム設定選択の場合
であれば液晶ディスプレイ４の走査方向である。 （Ｃ）マイナスキー７：方向が逆向きである以外、プラ
スキーと同じ機能である。

【００２６】（Ｄ）メニューキー８：各種システム設定
を行うためのキーである。再生モードにおいては、デリ
ートモード（画像の消去モード）をはじめとした各種項
目を液晶ディスプレイ４に表示し、撮影モードにおいて
は、画像の記録に必要な、例えば、記録画像の精細度や
オートフォーカスのオンオフなどに加え、さらに、本実
施の形態では、ムービー画像の撮影時間を指定するため
の選択項目を液晶ディスプレイ４に表示する。 （Ｅ）電源スイッチ９：カメラの電源をオンオフするス
イッチである。 （Ｆ）ディスプレイキー１０：液晶ディスプレイ４に表
示された画像に様々な情報をオーバラップ表示するため
のキーであり、例えば、撮影モードでは、残り撮影可能
枚数や撮影形態（通常撮影、パノラマ撮影又はムービー
撮影）などの情報をオーバラップ表示し、再生モードで
は、再生画像の属性情報（ページ番号や精細度等）をオ
ーバラップ表示する。

【００２７】（Ｇ）撮影モードキー１１：撮影モード時
のみ使用可能になるキーである。通常撮影やパノラマ撮
影を選択するほか、特に本実施の形態では、ムービー撮
影のモードを選択する。 （Ｈ）セルフタイマーキー１２：セルフタイマー機能を
オンオフするキーである。 （Ｉ）ストロボモードキー１３：ストロボに関する様々
な設定、例えば、強制発光させたり、発光を禁止した
り、赤目を防止したりするキーである。 （Ｊ）ＲＥＣ／ＰＬＡＹキー１４ 撮影モードと再生モードを切り替えるためのキーであ
る。この例では、スライドスイッチになっており、上に
スライドすると撮影モード、下にスライドすると再生モ
ードになる。

【００２８】図２は、本実施の形態における電子スチル
カメラのブロック図である。なお、本実施の形態の電子
スチルカメラは、自動露光機能及び自動焦点機能付きで
あり、これらの機能に特有の要素（例えば、光量測定用
センサ、測距センサ、オートフォーカス用駆動機構及び
これらの制御機構など）を備えているが、図示の簡単化
のためにブロック図には記載していない。

【００２９】図２において、１５は写真レンズ、１６は
ＣＣＤ（イメージセンサ）、１７は水平・垂直ドライ
バ、１８はタイミング発生器（ＴＧ）、１９はサンプル
ホールド回路（Ｓ／Ｈ）、２０はアナログディジタル変
換器（Ａ／Ｄ）、２１はカラープロセス回路、２２はビ
デオトランスファー回路、２３はバッファメモリ、２４
は圧縮・伸長回路（発明の要旨に記載の変更手段に相
当）、２５はフラッシュメモリ、２６はＣＰＵ、２７は
キー入力部、２８はディジタルビデオエンコーダ、２９
はバスである。

【００３０】これら各部の機能は、概ね以下のとおりで
ある。 （ａ）写真レンズ１５：ＣＣＤ１６の受光面上に被写体
の像を結ばせるためのものであり、自動焦点機能のため
の焦点合わせ機構を備えている。なお、ズーム機能を備
えたり、沈胴式であったりしてもよい。 （ｂ）ＣＣＤ１６：電荷をアレイ状に転送する固体撮像
デバイスである。電荷結合素子とも呼ばれる。アナログ
遅延線などに用いられるものもあるが、本明細書では、
特に、二次元の光学情報を時系列（シリアル列）の電気
信号に変換する固体のイメージセンサーを指す。

【００３１】一般にＣＣＤは、多数の光電変換素子をア
レイ状に並べた光電変換部と、光電変換素子の出力電荷
を蓄積する電荷蓄積部と、電荷蓄積部の電荷を所定の方
式で読み出す電荷読み出し部とから構成されており、光
電変換素子の一つ一つが画素になる。例えば、有効画素
数が１００万画素のＣＣＤでは、少なくともアレイの桝
目が１００万個並んでいることになる。以下、説明の都
合上、図示のＣＣＤ１６の有効画素数を１２８０×９６
０とする。すなわち、行方向（横方向）に１２８０個、
列方向（縦方向）に９６０個の画素で構成された、１２
８０列×９６０行のアレイ構造を有しているとする。

【００３２】なお、本実施の形態のＣＣＤ１６はカラー
ＣＣＤである。一般にＣＣＤの画素情報そのものは色情
報を持っていないため、カラーＣＣＤでは前面に色フィ
ルター（光の三原色を用いた原色フィルター又は色の三
原色を用いた補色フィルター）を装着する。

【００３３】また、ＣＣＤは、電荷の読み出し方式によ
って二つのタイプに分けることができる。第１は、信号
を読み出すときに画素を一つずつ飛ばす「飛び越し読み
出し方式」（インターレースＣＣＤとも言う）のタイプ
であり、第２は、全画素を順番に読み出す「全面読み出
し方式」（プログレッシブＣＣＤとも言う）のタイプで
ある。電子スチルカメラでは第２のタイプがよく用いら
れるものの、昨今の１００万画素を越えるメガピクセル
級の電子スチルカメラでは第1のタイプを用いることも
ある。以下、説明の便宜上、本実施の形態のＣＣＤ１６
は、第２のタイプ（全面読み出し方式）とする。

【００３４】（ｃ）水平・垂直ドライバ１７とタイミン
グ発生器１８：ＣＣＤ１６の読み出しに必要な駆動信号
を生成する部分であり、本実施の形態のＣＣＤ１６は、
全面読み出し方式と仮定されているから、ＣＣＤ１６の
各列を次々に指定しながら行単位に画素の情報を転送す
る（読み出す）ことができる駆動信号、要するに、１２
８０列×９６０行のアレイ構造の左上から右下の方向
（この方向はテレビジョンの走査方向に類似する）に画
素情報をシリアルに読み出すための水平・垂直それぞれ
の駆動信号を生成するものである。 （ｄ）サンプルホールド回路１９：ＣＣＤ１６から読み
出された時系列の信号（この段階ではアナログ信号であ
る）を、ＣＣＤ１６の解像度に適合した周波数でサンプ
リング（例えば、相関二重サンプリング）するものであ
る。なお、サンプリング後に自動利得調整（ＡＧＣ）を
行うこともある。 （ｅ）アナログディジタル変換器２０：サンプリングさ
れた信号をディジタル信号に変換するものである。

【００３５】（ｆ）カラープロセス回路２１：アナログ
ディジタル変換器２０の出力から輝度・色差マルチプレ
クス信号（以下、ＹＵＶ信号と言う）を生成する部分で
ある。ＹＵＶ信号を生成する理由は、次のとおりであ
る。アナログディジタル変換器２０の出力は、アナログ
かディジタルかの違い及びサンプリングやディジタル変
換の誤差を除き、実質的にＣＣＤ１６の出力と一対一に
対応し、光の三原色データ（ＲＧＢデータ）そのもので
あるが、このデータはサイズが大きく、限られたメモリ
資源の利用や処理時間の点で不都合をきたす。そこで、
何らかの手法で多少なりともデータ量の削減を図る必要
がある。ＹＵＶ信号は、一般にＲＧＢデータの各要素デ
ータ（Ｒデータ、Ｇデータ、Ｂデータ）は輝度信号Ｙに
対して、Ｇ−Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの三つの色差信号で表
現できるうえ、これら三つの色差信号の冗長を取り除け
ば、Ｇ−Ｙを転送しなくてもよく、Ｇ−Ｙ＝α（Ｒ−
Ｙ）−β（Ｂ−Ｙ）で再現できる、という原理に基づく
一種のデータ量削減信号と言うことができる。ここで、
αやβは合成係数である。

【００３６】なお、ＹＵＶ信号をＹＣｂＣｒ信号（Ｃｂ
とＣｒはそれぞれＢ−ＹとＲ−Ｙ）と言うこともある
が、本明細書ではＹＵＶ信号に統一することにする。ま
た、ＹＵＶ信号の信号フォーマットは、輝度信号と二つ
の色差信号のそれぞれを独立して含む“コンポーネン
ト”と呼ばれる固定長の三つのブロックで構成されてお
り、各コンポーネントの長さ（ビット数）の比をコンポ
ーネント比と言う。変換直後のＹＵＶ信号のコンポーネ
ント比は１：１：１であるが、色差信号の二つのコンポ
ーネントを短くする、すなわち、１：ｘ：ｘ（但し、ｘ
＜１）とすることによってもデータ量を削減できる。こ
れは、人間の視覚特性は輝度信号よりも色差信号に対し
て鈍感であると言うことを利用したものである。

【００３７】（ｇ）ビデオトランスファー回路２２：ビ
デオトランスファー回路２２は、カラープロセス回路２
１、バッファメモリ２３、ディジタルビデオエンコーダ
２８及び圧縮・伸張回路２４の間を行き来するデータの
流れをコントロールするものである。

【００３８】なお、“流れ”とは、カラープロセス回路
２１、バッファメモリ２３、ディジタルビデオエンコー
ダ２８及び圧縮・伸長回路２４の間を行き来するデータ
の動きを概念的に捉えた便宜上の表現であり、その言葉
自体に格別の意味はないものの、一般にディジタルシス
テムにとっては、データの素早い動きはその性能を直接
に左右し、とりわけ大量の画素情報を取り扱う電子スチ
ルカメラにとっては、（データの素早い動きは）当然配
慮されなければならない設計条件の一つであるから、上
記流れのすべて又は一部は高速データ転送の手法を駆使
したデータの流れを意味するものである。すなわち、す
べての流れは、例えば、ＤＭＡ（directmemory acces
s）転送による流れであり、ビデオトランスファー回路
２２は、それに必要な制御部（ＤＭＡコントローラ）や
その他の周辺部分（例えば、転送速度調節のためのＦＩ
ＦＯメモリ及びインターフェース回路など）を含み、こ
れら各部の働きによって、カラープロセス回路２１、バ
ッファメモリ２３、ディジタルビデオエンコーダ２８及
び圧縮・伸長回路２４の間の“素早いデータ転送”（例
えば、ＤＭＡ転送）を可能にするものである。

【００３９】（ｈ）バッファメモリ２３：書き換え可能
な半導体メモリの一種であるＤＲＡＭで構成されてい
る。一般にＤＲＡＭは記憶内容を保持するために、デー
タの再書込み（リフレッシュ）をダイナミックに行う点
でスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）と相違するが、ＳＲ
ＡＭと比べて書込みや読み出し速度が劣るものの、ビッ
ト単価が安く、大容量の一時記憶を安価に構成できるこ
とから、特に電子スチルカメラに好適である。但し、本
発明では、ＤＲＡＭに限定しない。書き換え可能な半導
体メモリであればよい。

【００４０】ここで、バッファメモリ２３の記憶容量
は、以下の条件を全て満たさなければならない。第１の
条件は作業に必要な充分なワークエリア（作業空間）を
確保できる容量であるという点である。作業空間の大き
さはＣＰＵ２６のアーキテクチャやＯＳ（オペレーティ
ングシステム）及びそのＯＳの管理下で実行される各種
のアプリケーションプログラムによって決まるので、こ
れらの仕様を検討して過不足のない適切な大きさにすれ
ばよい。第２の条件は少なくともカラープロセス回路２
１で生成された高精細な画像の情報（６４０×４８０画
素の画像情報で且つ１：１：１のコンポーネント比をも
つＹＵＶ信号）を格納できる大きさのバッファ領域を確
保できる容量であるという点であり、さらに、第３の条
件は動画用の画像（６４０×４８０画素）を格納できる
大きさのバッファ領域を確保できる容量であるという点
である。

【００４１】（ｉ）圧縮・伸長回路２４：通常撮影の画
像についてはＪＰＥＧ圧縮と伸長を行い、ムービー撮影
の画像（ムービー画像）についてはＭＰＥＧ圧縮と伸長
を行う部分である。なお、圧縮・伸長回路２４は処理速
度の点で専用のハードウェアにすべきであるが、ＣＰＵ
２６でソフト的に行うことも可能である。なお、ＭＰＥ
Ｇは冒頭で説明したとおり動画像の符号化標準であり、
ＪＰＥＧ（joint photographic experts group）はカラ
ー静止画（２値画像や動画像を含まないフルカラーやグ
レイスケールの静止画）の国際符号化標準である。

【００４２】ちなみに、ＪＰＥＧでは、圧縮されたデー
タを完全に元に戻すことができる可逆符号化と、元に戻
せない非可逆符号化の二つの方式が定められているが、
殆どの場合、圧縮率の高い後者の非可逆符号化が用いら
れている。ＪＰＥＧの使い易さは、圧縮に用いられるパ
ラメータ（圧縮パラメータ）を調節することによって、
符号化に伴う画質劣化の程度を自在に変えられる点にあ
る。すなわち、符号化側では、画像品質とファイルサイ
ズのトレードオフの中から適当な圧縮パラメータを選択
できるし、あるいは、復号化側では、品質を多少犠牲に
して復号スピードを上げたり、時間はかかっても最高品
質で再生したりするなどの選択ができる点で使い易い。
ＪＰＥＧの実用上の圧縮率は、非可逆符号の場合で、お
よそ１０：１から５０：１程度である。一般的に１０：
１から２０：１であれば視覚上の劣化を招かないが、多
少の劣化を許容すれば３０：１から５０：１でも十分実
用に供する。他の符号化方式の圧縮率は、例えば、ＧＩ
Ｆ（graphics interchangeformat）の場合で５：１程度
に留まるから、ＪＰＥＧの優位性は明らかである。

【００４３】（ｊ）フラッシュメモリ２５：書き換え可
能な読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ：programmable rea
d only memory）のうち、電気的に全ビット（又はブロ
ック単位）の内容を消して内容を書き直せるものを指
す。フラッシュＥＥＰＲＯＭ（flash electrically era
sableＰＲＯＭ）とも言う。本実施の形態におけるフラ
ッシュメモリ２５は、カメラ本体から取り外せない固定
型であってもよいし、カード型やパッケージ型のように
取り外し可能なものであってもよい。 （ｋ）ＣＰＵ２６：所定のプログラムを実行してカメラ
の動作を集中制御するものである。プログラムは、ＣＰ
Ｕ２６の内部のインストラクションＲＯＭに書き込まれ
ており、記録モードでは、そのモード用のプログラム
が、また、再生モードでは、そのモード用のプログラム
がインストラクションＲＯＭからＣＰＵ２６の内部ＲＡ
Ｍにロードされて実行される。

【００４４】（ｌ）キー入力部２７：カメラ本体に設け
られた各種キースイッチの操作信号を生成する部分であ
る。 （ｍ）ディジタルビデオエンコーダ２８：ビデオトラン
スファー回路２２を介してバッファメモリ２３のバッフ
ァ領域から読み出されたディジタル値の表示用画像をア
ナログ電圧に変換するとともに、液晶ディスプレイ４の
走査方式に応じたタイミングで順次に出力するものであ
る。 （ｎ）バス２９：以上各部の間で共有されるデータ（及
びアドレス）転送路である。図では省略しているが、各
部の間には所要の制御線（コントロールライン）も設け
られている。

【００４５】次に、作用を説明する。 ＜通常撮影の記録モード＞このモードでは、写真レンズ
１５の後方に配置されたＣＣＤ１６がドライバ１７から
の信号で駆動され、写真レンズ１５で集められた映像が
一定周期毎に光電変換されて１画像分の映像信号が出力
される。そして、この映像信号がサンプリングホールド
回路１９でサンプリングされ、アナログディジタル変換
器２０でディジタル信号に変換された後、カラープロセ
ス回路２１でＹＵＶ信号が生成される。このＹＵＶ信号
は、ビデオトランスファー回路２２を介してバッファメ
モリ２３のバッファ領域に転送され、同バッファ領域へ
の転送完了後に、ビデオトランスファー回路２２及びデ
ィジタルビデオエンコーダ２８を介して液晶ディスプレ
イ４に送られ、スルー画像として表示される。

【００４６】この状態でカメラの向きを変えると、液晶
ディスプレイ４に表示中のスルー画像の構図が変化し、
所望の構図が得られた時点でシャッターキー５を“半押
し”して露出とフォーカスをセットした後、“全押し”
すると、バッファメモリ２３のバッファ領域に保存され
ているＹＵＶ信号がその時点のＹＵＶ信号で固定され、
かつ液晶ディスプレイ４に表示されているスルー画像も
同時点の画像で固定される。

【００４７】そして、その時点でバッファメモリ２３の
バッファ領域に保存されているＹＵＶ信号は、ビデオト
ランスファー回路２２を介して圧縮・伸長回路２４に送
られ、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各コンポーネント毎に８×８画
素の基本ブロックと呼ばれる単位でＪＰＥＧ符号化され
た後、フラッシュメモリ２５に書き込まれ、１画像分の
キャプチャー画像として記録される。

【００４８】＜通常撮影の再生モード＞このモードで
は、ＣＣＤ１６からバッファメモリ２３までの経路が停
止されるとともに、最新のキャプチャー画像がフラッシ
ュメモリ２５から読み出され、圧縮・伸長回路２４で伸
張処理された後、ビデオトランスファー回路２２を介し
てバッファメモリ２３のバッファ領域に送られる。そし
て、このバッファ領域のデータがビデオトランスファー
回路２２とディジタルビデオエンコーダ２８を介して液
晶ディスプレイ４に送られ、再生画像として表示され
る。

【００４９】＜ムービー撮影の記録モード＞基本的な動
作は通常撮影時と同じであるが、シャッターキー５を全
押した後、あらかじめ設定されたムービー撮影時間の
間、カラープロセス回路２１からのＹＵＶ信号出力を圧
縮・伸長回路２４でＭＰＥＧ圧縮してフラッシュメモリ
２５に記録する点で相違する。例えば、ムービー撮影時
間が９秒に設定されている場合、シャッターキー５を全
押ししてから９秒間のスルー画像を連続的にＭＰＥＧ圧
縮してフラッシュメモリ２５に記録できる。

【００５０】＜ムービー撮影の再生モード＞この再生モ
ードでは二つのモードを選択することができる。その一
つはフラッシュメモリ２５に記録されている動画像を再
生して液晶ディスプレイ４に表示するモードであり、い
わゆる動画再生のモードであるが、他の一つは動画像を
構成する各画面の中からｍ個の画面を選択して液晶ディ
スプレイ４にマルチ画面表示するモードである。画面の
選択数ｍは任意であるが、便宜的にｍ＝９とした場合、
液晶ディスプレイ４に９枚の静止画を表示でき、例え
ば、ゴルフスィングを撮影した９秒間の動画像の中から
１秒毎の９枚の静止画を表示してフォームの矯正等を行
うことができる。

【００５１】図３は、本実施の形態におけるＭＰＥＧ圧
縮処理の動作フローチャートであり、冒頭で説明した従
来例（図１０）との相違はＳ７とＳ１３のステップの間
にＮパラメータの更新処理（Ｓ２０）を設けた点にあ
る。すなわち、Ｉ、Ｂ又はＰピクチャを生成する度に、
図４に示す「Ｎ更新処理」を実行するようにした点にあ
る。

【００５２】図４において、Ｎ更新処理は、所定のフラ
グ（ＦＬＧ）を検査（Ｓ２１）して“１”であれば、次
式（イ）を演算してＣＮ（ＧＯＰ内のピクチャ数）を更
新し（Ｓ２２）、ＦＬＧのリセットと変数ｉ及びｉΣの
初期化を行う（Ｓ２３〜Ｓ２５）というものである。 ＣＮ←ＩＴ／ＧＴ …………（イ） ここに、ＩＴはランダムアクセス単位の目標時間であ
り、ＧＴは原画像の各画面の時間（フレーム時間相当）
である。例えば、ＩＴ＝１．０５秒、ＧＴ＝０．０５秒
とすると、ＣＮは“２１”となり、あるいは、ＩＴ＝
０．５秒、ＧＴ＝０．０５秒とすると、ＣＮは“１０”
となる。

【００５３】図示のＮ更新処理においては、ＩＴやＧＴ
に応じてＮパラメータ（ＧＯＰ内のピクチャ数）を変更
することができ、例えば、Ｎパラメータを“２１”から
“１０”に変更した場合は、Ｉピクチャの出現間隔を
１．０５秒から０．５秒へと変化させることができ、液
晶ディスプレイ４に表示する静止画用Ｉピクチャ画面の
選択間隔を１．０５秒から０．５秒へと変更して、より
きめ細かな時間間隔の静止画表示を行うことができる。

【００５４】ちなみに、図５と図６は、Ｎパラメータを
それぞれ“２１”及び“１０”とした場合（何れもＭ＝
３）のＧＯＰ構造図である。図５のＧＯＰ構造ではＩピ
クチャの出現間隔が２１画面ごとであるが、図６のＧＯ
Ｐ構造では１０画面ごとになっている。すなわち、ＧＴ
＝０．０５秒とすると、前者は１．０５秒ごとの出現、
後者は０．５秒ごとの出現となり、明らかに後者の方が
短い時間間隔で静止画用のＩピクチャ画面を選択するこ
とができる。したがって、ゴルフスィングを例にとれ
ば、０．５秒間隔のｍ個の静止画を表示でき、よりきめ
細かなフォーム分析を行うことができるという格別の効
果を得ることができる。

【００５５】Ｎパラメータの変更、すなわち、「Ｎ変更
処理」の実行は、ＦＬＧをセットするだけでよい。例え
ば、図５のＧＯＰ生成処理中にＦＬＧをセットするとと
もに、ＩＴに０．５秒をセットすれば、以降のＧＯＰ構
造を図６のようにすることができる。

【００５６】ＦＬＧのセット及びＩＴへの所望時間の設
定は、例えば、キー入力部２７のメニューキー８を操作
して液晶ディスプレイ４に所要のメニュー（Ｎパラメー
タ変更メニュー）を表示し、そのメニュー項目を、キー
入力部２７のプラスキー６やマイナスキー７などを用い
て選択することによって直接的（ＩＴの直接変更とＦＬ
Ｇのセット）に行ってもよいし、または、キー入力部２
７のメニューキー８を操作してムービー画像の撮影時間
を指定する際に、その指定された撮影時間に関連付けて
Ｎパラメータ（ＩＴ）を間接変更するとともに、ＦＬＧ
をセットしてもよい。いずれにしても、キー入力部２７
は、圧縮・伸長回路２４と共にＭＰＥＧのＮパラメータ
を変更する機能を担うので、圧縮・伸長回路２４と共に
発明の要旨に記載の変更手段として機能する。

【００５７】なお、ムービー画像中の任意の画面を良好
な画質で静止画表示するという観点に立てば、当該任意
の画面をＣＣＤ１６で撮影した時点で、例えば、シャッ
ターキー５を押して強制的にＧＯＰを開始するようにし
てもよい。ＧＯＰの最初の画面は常にＩピクチャになる
からである。この場合、シャッターキー５は発明の要旨
に記載のイベント発生手段として機能し、また、ＣＣＤ
１６とカラープロセス回路２１は同要旨に記載の画面取
得手段として機能し、さらに、圧縮・伸長回路２４とＣ
ＰＵ２６は同要旨に記載のＧＯＰ開始手段として機能す
る。

【００５８】

【発明の効果】請求項１又は請求項２記載の発明によれ
ば、ＭＰＥＧの符号化方式を適用して動画像を圧縮記録
する動画像記録装置において、ＭＰＥＧのＮパラメータ
を変更する変更手段を設けたので、ＧＯＰ内のピクチャ
数を自由に変化させることができ、例えば、動画像の中
から画質のよい画面を選んで静止画表示する際の画面選
択の自在性を向上することができる。請求項３記載の発
明によれば、請求項１又は請求項２記載の動画像記録装
置において、前記変更手段は、ランダムアクセス単位の
目標時間及び又は原画像の画面生成時間に基づいて前記
Ｎパラメータを変更するので、動画記録装置の用途や構
成などに適合したＮパラメータを設定でき、例えば、動
きの速い被写体を撮影する場合や動きの穏やかな被写体
を撮影する場合に適したピクチャ数でＧＯＰを構成する
ことができる。請求項４記載の発明によれば、動画像を
構成する各画面を時系列的に取得する画面取得手段を備
え、ＭＰＥＧの符号化方式を適用して前記動画像を圧縮
記録する動画像記録装置において、前記各画面のうち任
意の画面を取得したときに取得イベントを発生するイベ
ント発生手段と、該取得イベントに応答してＭＰＥＧの
ＧＯＰを強制的に開始するＧＯＰ開始手段と、を設けた
ので、例えば、前記イベント発生手段を電子スチルカメ
ラのシャッターキーとすれば、そのキー操作に応答して
Ｉピクチャを強制的に生成でき、該ピクチャ画面を画質
のよい静止画として表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子スチルカメラの外観図である。

【図２】電子スチルカメラのブロック図である。

【図３】本実施の形態におけるＭＰＥＧ圧縮処理の動作
フローチャートである。

【図４】本実施の形態におけるＮ更新処理の動作フロー
チャートである。

【図５】本実施の形態におけるＧＯＰ構造図（Ｎ＝２
１）である。

【図６】本実施の形態におけるＧＯＰ構造図（Ｎ＝１
０）である。

【図７】ＭＰＥＧのシンタクス図である。

【図８】ＧＯＰ構造の一例を示す図である。

【図９】原画像の画面順の入れ替わりを示す状態図であ
る。

【図１０】従来のＧＯＰ層生成処理を示す原理的なフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

５ シャッターキー（イベント発生手段） １６ ＣＣＤ（画面取得手段） ２１ カラープロセス回路（画面取得手段） ２４ 圧縮・伸長回路（変更手段、ＧＯＰ開始手段） ２６ ＣＰＵ（ＧＯＰ開始手段） ２７ キー入力部（変更手段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C052 AA16 AB04 AC02 CC01 CC11 DD02 EE02 5C053 FA08 FA14 GA11 GB06 GB37 HA22 JA21 KA04 KA21 KA24 LA01 LA06 5C059 KK40 MA00 MA02 MA04 MA05 MA14 PP01 RC22 SS14 SS16 UA05 UA32 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 DD13 EE19 EE29 EE30 FF09 GG07 GG12 JJ02 JJ06 JJ07 KK43

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＭＰＥＧの符号化方式を適用して動画像
   を圧縮記録する動画像記録装置において、 ＭＰＥＧのＮパラメータを変更する変更手段を設けたこ
   とを特徴とする動画像記録装置。
2. 【請求項２】 フレーム内符号化及びフレーム間順方向
   予測符号化並びにフレーム内挿双方向予測符号化を適用
   して動画像を圧縮記録する動画像記録装置において、 前記圧縮後の動画像の１ＧＯＰを構成するピクチャ数を
   規定するＮパラメータを変更する変更手段を設けたこと
   を特徴とする動画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記変更手段は、ランダムアクセス単位
   の目標時間及び又は原画像の画面生成時間に基づいて前
   記Ｎパラメータを変更することを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の動画像記録装置。
4. 【請求項４】 動画像を構成する各画面を時系列的に取
   得する画面取得手段を備え、ＭＰＥＧの符号化方式を適
   用して前記動画像を圧縮記録する動画像記録装置におい
   て、 前記各画面のうち任意の画面を取得したときに取得イベ
   ントを発生するイベント発生手段と、 該取得イベントに応答してＭＰＥＧのＧＯＰを強制的に
   開始するＧＯＰ開始手段と、 を設けたことを特徴とする動画像記録装置。