JP2002165175A - 画像記録装置、画像再生装置及び画像記録再生装置 - Google Patents

画像記録装置、画像再生装置及び画像記録再生装置

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JP2002165175A
JP2002165175A JP2000358209A JP2000358209A JP2002165175A JP 2002165175 A JP2002165175 A JP 2002165175A JP 2000358209 A JP2000358209 A JP 2000358209A JP 2000358209 A JP2000358209 A JP 2000358209A JP 2002165175 A JP2002165175 A JP 2002165175A
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Yasuo Ueda
康夫 上田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直交変換演算を用いた非可逆圧縮処理を行う
にも関わらず、高品質な静止画像を再現する。 【解決手段】 本発明のカメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ１は、カメラ撮像部１１と、静止画像処理部１２
と、ＤＶデータ処理部１３と、書込／読出部１４とを備
えている。このカメラ一体型ビデオテープレコーダ１
は、動画像の撮影記録みならず、デジタルスチルカメラ
の機能も有している。スチル撮影を行った場合、静止画
像処理部１２は、取り込んだ静止画像を、６４枚の記録
用静止画像に変換する。各記録用静止画像は、各ＤＣＴ
ブロックを構成する画素（８×８）の全ての値が、取り
込んだ静止画像の所定の１つの画素の値となっている。
そのため、記録用静止画像は、ＤＣＴブロック内が、Ｄ
Ｃ成分のみから構成される画像となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、離散コサイン変換
演算によって圧縮された画像データを記録媒体に対して
記録及び／又は再生をする画像記録装置、画像再生装置
及び画像記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、画像圧縮方式として、離散コ
サイン変換（ＤＣＴ）を用いた非可逆圧縮方式が知られ
ている。
【０００３】このＤＣＴを用いた非可逆圧縮では、まず
元画像の構成画素を所定の画素数からなる演算単位（Ｄ
ＣＴブロック）に分割し、このＤＣＴブロック単位で２
次元のＤＣＴ演算を行う。ＤＣＴ演算を行うと、空間領
域の２次元データが周波数領域の２次元データに直交変
換される。ＤＣＴブロック内の情報は、隣接情報の相関
性が強いという画像特性から、エネルギーが低周波数成
分に集中する。そのため、ＤＣＴ演算された周波数領域
のデータは、ＤＣ成分を含む低周波数成分に情報が多く
含まれ、高周波成分の情報はほとんど０となる。従っ
て、ＤＣＴを用いた非可逆圧縮では、ＤＣＴ演算した周
波数領域のデータに対して、低周波成分には多くのビッ
ト割り当て、高周波成分には少ないビット数を割り当て
る（或いはビットを割り当てない）ようにして量子化処
理を行う。このようにＤＣＴを用いた非可逆圧縮では、
ＤＣＴ演算及び量子化処理を行うことによって、画像デ
ータを効率的に圧縮することができる。
【０００４】一方、近年、静止画像の取り込み機能付き
のデジタルビデオカメラが提案されている。このような
デジタルビデオカメラでは、撮影した静止画像データを
記録媒体に圧縮して保存するため、この撮影した静止画
像データを、動画像データと同一の圧縮回路（ＤＣＴ演
算及び量子化処理を行う回路）によって圧縮し、その圧
縮画像を動画像データ保存用の記録媒体（例えば、磁気
テープやディスクメディア等）に記録する場合がある。
【０００５】また、このような静止画像の取り込み機能
付きのデジタルビデオカメラで、動画像保存用の記録媒
体の他に、さらに、静止画像保存用にメモリーカード等
の半導体メモリを備えているものもある。静止画像保存
用のメモリーカードを備えるデジタルビデオカメラで
は、動画像データは大きな記録容量をもつ磁気テープ等
に記録しておき、静止画像はメモリーカードに記録して
おく、といったようにメディアの使い分けが行われる。
しかしながら、このようなビデオカメラであっても、例
えばメガピクセル（１００万画素）クラスの静止画像を
保存する場合には、そのメモリカードには静止画像を数
枚しか保存しておくことができない。そのため、静止画
像保存用のメモリーカードを備えたデジタルビデオカメ
ラであっても、取り込んだ静止画像を、一旦、動画像デ
ータと同一の圧縮回路（ＤＣＴ演算及び量子化処理を行
う回路）によって圧縮し、その圧縮した静止画像を動画
像保存用の磁気テープに記録しておき、必要に応じて磁
気テープから静止画像を再生して、メモリカードに書き
戻すといったことが行われる場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＣＴ
演算及び量子化処理を行うことによって画像データを圧
縮した場合、上述したように高周波成分が除去されてし
まう。そのため、圧縮後の画像は、元画像と比較して、
いわゆるモスキートノイズやブロックノイズといった高
域歪みが発生し、画質が劣化する。このような高域歪み
は、動画像の場合には人間の視覚特性により特に問題は
生じないレベルとなるが、例えば、静止画像としてモニ
タ上に表示したり、プリントアウトしたりした場合に
は、視覚的に問題となる場合がある。
【０００７】そのため、例えば上述した静止画像の取り
込み機能付きのデジタルビデオカメラといったようなア
プリケーションなどでは、動画像データと同一の圧縮回
路（ＤＣＴ演算及び量子化処理を行う回路）を用いて、
取り込んだ静止画像データを圧縮した場合、高画質な静
止画像を再現することができなかった。
【０００８】本発明は、このような実情を鑑みてなされ
たものであり、直交変換演算を用いた非可逆圧縮処理を
行うにも関わらず、高品質な静止画像を再現することが
できる画像記録装置、画像再生装置及び画像記録再生装
置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる画像記録
装置は、所定の変換方式に従って１つの元静止画像を複
数の記録用静止画像に変換する変換手段と、画像データ
を直交変換演算を用いて画像圧縮する圧縮手段と、上記
圧縮手段により圧縮された画像データを記録媒体に記録
する記録手段とを備え、上記変換手段は、記録用静止画
像の直交変換演算ブロックを元静止画像の所定の１ピク
セルのみで構成し、元静止画像を構成する全ピクセルを
少なくとも記録用静止画像中のいずれかの直交変換演算
ブロックに含める変換方式に従って、元静止画像から複
数の記録用静止画像を生成し、上記圧縮手段は、上記変
換手段によって生成された複数の記録用静止画像を画像
圧縮することを特徴とする。
【００１０】この画像記録装置では、記録用静止画像の
直交変換演算ブロックを元静止画像の所定の１ピクセル
のみで構成し、元静止画像を構成する全ピクセルを少な
くとも記録用静止画像中のいずれかの直交変換演算ブロ
ックに含める変換方式に従って、元静止画像から複数の
記録用静止画像を生成し、生成された複数の記録用静止
画像を直交変換演算を用いて画像圧縮する。
【００１１】また、本発明にかかる画像再生装置は、記
録媒体から圧縮画像データを再生する再生手段と、再生
手段により再生された圧縮画像データを逆直交変換演算
を用いて画像伸張する伸張手段と、所定の変換方式に従
って複数の記録用静止画像を１つの元静止画像に変換す
る変換手段とを備え、上記伸張手段は、記録媒体から再
生された複数の記録用静止画像を画像伸張し、上記変換
手段は、記録用静止画像の直交変換演算ブロックを元静
止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、元静止画像を
構成する全ピクセルを少なくとも記録用静止画像中のい
ずれかの直交変換演算ブロックに含める変換方式に従っ
て、上記伸張手段によって伸張された複数の記録用静止
画像から１つの元静止画像を生成することを特徴とす
る。
【００１２】この画像再生装置では、記録媒体から再生
された複数の記録用静止画像を逆直交変換演算を用いて
画像伸張し、記録用静止画像の直交変換演算ブロックを
元静止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、元静止画
像を構成する全ピクセルを少なくとも記録用静止画像中
のいずれかの直交変換演算ブロックに含める変換方式に
従って、伸張された複数の記録用静止画像から１つの元
静止画像を生成する。
【００１３】また、本発明にかかる画像記録再生装置
は、記録媒体に対して圧縮画像データの記録再生を行う
記録再生手段と、直交変換演算及び逆直交変換演算を用
いて、画像データの画像圧縮及び画像伸張を行う画像圧
縮伸張手段と、所定の変換方式に従って１つの元静止画
像を複数の記録用静止画像に変換し、上記所定の変換方
式に従って複数の記録用画像を１つの元静止画像に変換
する変換手段とを備え、静止画像の記録時には、上記変
換手段は、記録用静止画像の直交変換演算ブロックを元
静止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、元静止画像
を構成する全ピクセルを少なくとも記録用静止画像中の
いずれかの直交変換演算ブロックに含める変換方式に従
って、元静止画像から複数の記録用静止画像を生成し、
上記画像圧縮伸張手段は、上記変換手段によって生成さ
れた複数の記録用静止画像を画像圧縮し、上記記録再生
手段は、上記圧縮手段により圧縮された複数の記録用静
止画像を記録媒体に記録し、静止画像の再生時には、上
記記録再生手段は、記録媒体から圧縮された複数の記録
用静止画像を再生し、上記画像圧縮伸張手段は、上記記
録再生手段により再生された圧縮された複数の記録用静
止画像を画像伸張し、上記変換手段は、上記所定の変換
方式に従って、上記画像圧縮伸張手段によって伸張され
た複数の記録用静止画像から元静止画像を生成すること
を特徴とする。
【００１４】この画像記録再生装置では、静止画像の記
録時には、記録用静止画像の直交変換演算ブロックを元
静止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、元静止画像
を構成する全ピクセルを少なくとも記録用静止画像中の
いずれかの直交変換演算ブロックに含める変換方式に従
って、元静止画像から複数の記録用静止画像を生成し、
生成された複数の記録用静止画像を直交画像圧縮し、圧
縮された複数の記録用静止画像を記録媒体に記録する。
さらに、この画像記録再生装置は、静止画像の再生時に
は、記録媒体から圧縮された複数の記録用静止画像を再
生し、再生された圧縮された複数の記録用静止画像を逆
直交変換演算を用いて画像伸張し、上記所定の変換方式
に従って、伸張された複数の記録用静止画像から元静止
画像を生成する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態として、
本発明を適用したカメラ一体型のビデオテープレコーダ
について説明をする。
【００１６】本発明の実施の形態のビデオテープレコー
ダは、いわゆるＤＶ方式（IEC 61834）に対応したもの
で、カメラにより撮像された動画像を磁気テープに記録
し、また、この磁気テープから動画像を再生する装置で
ある。また、この本発明の実施の形態のビデオテープレ
コーダは、動画像の記録のみならず、デジタルスチルカ
メラ（静止画像の撮像装置）の機能も有している。以
下、本発明の実施の形態のビデオテープレコーダが、動
画像の記録及び再生を行う動作モードのことをビデオモ
ードといい、静止画像の記録及び再生を行う動作モード
のことをスチルモードという。
【００１７】図１に、本発明の実施の形態のビデオテー
プレコーダの構成図を示す。
【００１８】ビデオテープレコーダ１は、図１に示すよ
うに、撮像部１１と、静止画像処理部１２と、ＤＶデー
タ処理部１３と、書込／読出部１４とを備え、磁気テー
プ２に対して撮像した動画像又は静止画像の記録再生を
行う。
【００１９】撮像部１１は、例えば、レンズ等の光学系
と、ＣＣＤと、信号処理回路等の電気系とを備えて構成
される。この撮像部１１は、ビデオモード時には、被写
体を動画像として撮像して、ビデオデータを生成し、こ
のビデオデータを静止画像処理部１２に送る。また、こ
の撮像部１１は、スチルモード時には、被写体を静止画
像として撮像して、１フレーム分の静止画像データを生
成し、この静止画像データを静止画像処理部１２に送
る。
【００２０】静止画像処理部１２は、メモリコントロー
ラ１５とメモリ１６とを有して構成されている。静止画
像処理部１２は、ビデオモード時には、入力されたビデ
オデータをそのままＤＶデータ処理部１３に送る。ま
た、静止画像処理部１２は、スチルモード時には、１フ
レーム分の静止画像データを、複数フレームから構成さ
れる記録用静止画像データに変換する画像変換処理、或
いは、複数フレームから構成される記録用静止画像デー
タを１フレーム分の静止画像データに変換する画像変換
処理を行う。この画像変換処理は、メモリコントローラ
１５が入力された画像データをメモリ１６上に展開し
て、展開したデータを所定の順序に従って読み出してい
くことによって行われる。静止画像処理部１２は、静止
画像の記録時には、撮像部１１から入力された１フレー
ム分の静止画像データを、複数フレームから構成される
記録用静止画像データに変換し、変換後の記録用静止画
像データをＤＶデータ処理部１３へ送る。静止画像処理
部１２は、静止画像の再生時には、ＤＶデータ処理部１
３から入力さた複数フレームから構成される記録用静止
画像データを、１フレーム分の静止画像データに変換
し、変換した１フレーム分の静止画像データを外部に出
力する。外部へ出力された１フレーム分の静止画像デー
タは、例えば、パーソナルコンピュータに送られたり、
プリンタにより印刷されたり、或いは、メモリカード等
の記録媒体に記録される。なお、この静止画像処理部１
２により行われる画像変換処理についての説明はその詳
細を後述する。
【００２１】ＤＶデータ処理部１３には、記録時には、
撮像部１１から出力されたビデオデータ、並びに、静止
画像処理部１２により画像変換処理がされた記録用静止
画像データが入力される。ＤＶデータ処理部１３は、記
録時には、これらの画像データに対して、ＤＣＴ演算及
び量子化処理を行い画像圧縮処理を行うとともに、ＤＶ
方式に対応したデータフォーマットに変換し、書込／読
出部１４に送る。また、ＤＶデータ処理部１３は、再生
時には、磁気テープ２から読み出したＤＶデータが、書
込／読出部１４から入力される。ＤＶデータ処理部１３
は、再生時には、このＤＶデータを、逆ＤＣＴ演算及び
逆量子化処理を行い画像伸張処理を行うとともに、デー
タフォーマットを通常のビデオデータ或いは記録用静止
画像データに変換する。変換されたビデオデータは、動
画像出力として外部に送られ、変換された記録用静止画
像データは、静止画像処理部１２に送られる。
【００２２】書込／読出部１４は、磁気ヘッドの切り換
え制御、回転ドラムの回転制御、磁気テープの走行速度
の制御等を行って、磁気テープ２へのＤＶデータの書き
込み及び読み出しを行う。
【００２３】つぎに、ＤＶデータ処理部１３について説
明をする。
【００２４】ＤＶデータ処理部１３は、画像データの圧
縮及び伸張、並びに、ＤＶデータのフォーマット変換を
行う。ＤＶデータ処理部１３は、画像データの圧縮及び
伸張を、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ演算及び量子化／逆量子化処
理を行うことによって行う。
【００２５】図２に、ＤＶデータ処理部１３のブロック
構成図を示す。
【００２６】ＤＶデータ処理部１３は、図２に示すよう
に、ブロッキング部２１と、シャッフリング／デシャッ
フリング部２２と、離散コサイン変換／逆離散コサイン
変換（ＤＣＴ／ＩＤＣＴ）部２３と、動き検出部２４
と、量子化／逆量子化部２５と、可変長符号化／復号部
２６と、パッキング部２７と、ＥＣＣ（ Error Checkin
g and Correcting ）部２８と、変調／復調部２９とを
備えている。
【００２７】まず、記録時におけるＤＶデータ処理部１
３の処理内容について説明する。
【００２８】撮像部１１から供給されたビデオデータ及
び記録用静止画像データ（両者を併せて以下単に画像デ
ータと呼ぶ。）は、ブロッキング部２１に送られる。
【００２９】ブロッキング部２１は、画像データに対し
てブロッキング処理を行う。ブロッキング処理は、ＤＣ
Ｔ（離散コサイン変換）の基本の演算単位である８×８
から構成されるＤＣＴブロックに分割する処理である。
なお、輝度データと色差データとはサンプリングレート
が異なるため、輝度データの４ブロックと色差データの
各１ブロックからなる計６ブロックが１つの処理単位と
して扱われる。この処理単位をマクロブロックと呼ぶ。
ブロック化された画像データは、シャッフリング／デシ
ャッフリング部２２に送られる。
【００３０】シャッフリング／デシャッフリング部２２
は、シャッフリング処理を行う。シャッフリング処理
は、圧縮された後のデータ量が画面内で平均化されるよ
うに５マクロブロック単位でデータの入れ替えをする処
理である。この処理単位をビデオセグメントと呼ぶ。シ
ャッフリングされた画像データは、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ部
２３及び動き検出部２４に送られる。
【００３１】ＤＣＴ／ＩＤＣＴ部２３は、入力された画
像データに対して、２次元の離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）を施して、画像データを直交変換し、量子化／逆量
子化部２５に送る。このとき、動き検出部２４が画像デ
ータの動き量を検出し、静止モードでＤＣＴ演算を行う
か、動きモードでＤＣＴ演算をするかが判断される。Ｄ
ＣＴ／ＩＤＣＴ部２３は、静止モードの場合には、（８
×８）画素のＤＣＴブロックに対して（８×８）の２次
元ＤＣＴ演算を行う。それに対して、動きモードの場合
には、（８×８）画素のＤＣＴブロックを第１フィール
ドと第２のフィールドのおのおの（４×８）画素に分割
し、各（４×８）画素に対して（４×８）の２次元ＤＣ
Ｔ演算を行う。なお、（４×８）画素とは、垂直方向が
４画素、水平方向が８画素ということを示している。こ
のように動きがある画像に対して垂直方向を２つのブロ
ックに分離してＤＣＴ演算を行うことによって、垂直方
向の高域成分の増加を抑えることができ、圧縮効率の低
下を防ぐことができる。
【００３２】また、ＤＣＴ演算式内には、演算式内に重
み付け係数と呼ばれる係数が含まれている。この重み付
け係数は、水平、垂直方向ともに、高域になるにつれＤ
ＣＴ係数が小さくなるように、重み付けがされた係数で
ある。これは、人間の視覚特性が高域の歪みに対しては
検知が鈍いことを利用したものであり、これにより値が
０となる高域のＤＣＴ係数が多くなり、圧縮効率が高ま
る。ＤＣＴ演算結果は、量子化／逆量子化部２５に送ら
れる。
【００３３】量子化／逆量子化部２５は、ＤＣＴ係数を
量子化ステップと呼ぶ整数値で除算し量子化を行う。具
体的には、量子化後のビット数がターゲットビット数を
超えない範囲で最大のビット数となる量子化テーブルを
選択し、量子化を行う。量子化テーブルは、水平、垂直
ともに高域になるにつれ荒く量子化されるようにステッ
プが定められている。また、この量子化／逆量子化部２
５は、ビデオセグメント毎にアクティビティに応じて４
種類のクラスに分けし、各クラスの量子化ステップが異
なる量子化テーブルを選択して、適応的に量子化を行
う。さらに、量子化／逆量子化部２５は、ブロック毎に
量子化したＤＣＴ係数を直流成分のデータから高域成分
方向へジグザグスキャンして、１次元のデータストリー
ムとする。量子化されたデータは、可変長符号化／復号
部２６に送られる。
【００３４】可変長符号化／復号部２６は、量子化した
データをモディファイド２次元ハフマン符号化を行い、
係数０のランレングスとそれに続く非０係数の値の組
に、データを符号化する。このように可変長符号化をす
ることによって、０が多くなった高域成分のデータ量を
除去することができる。可変長符号化がされたデータ
は、パッキング部２７に送られる。
【００３５】パッキング部２７は、パッキング処理及び
シャッフリング処理をする。パッキング処理とは、入力
されたデータを５シンクブロック毎にパッキングする処
理である。シンクブロックとは、磁気テープ２のトラッ
クを分割した小領域を示すものである。つまり、磁気テ
ープ２上のトラックの記録エリアがシンクブロックと呼
ばれる小領域に分割されており、この単位に画像データ
をパッキングする。ＤＶ方式では、１トラックに含まれ
るシンクブロックの数は、１３５である。また、ここで
のシャッフリング処理とは、５シンクブロック毎にパッ
キングされた画像データを、もともとの画像の時間的な
流れとできるだけ同じ流れでデータが再生できるよう
に、データの入れ替えを行う。また、パッキング部２７
は、圧縮した画像データを、オーディオデータや付加デ
ータと多重化をし、ＤＶ方式における１トラックのデー
タ単位毎に、ＥＣＣ部２８にデータを送出する。
【００３６】ＥＣＣ部２８は、ＤＶ方式における１トラ
ック毎に供給されたデータに、エラー訂正符号を付加を
する。ＥＣＣ部２８は、画像データ、オーディオデー
タ、付加情報それぞれ独立に、インナーパリティ及びア
ウターパリティを付加する。エラー訂正符号が付加され
たデータは、変調／復調部２９に送られる。
【００３７】変調／復調部２９は、記録するデータにチ
ャンネルコーディングを施し、デジタル記録再生系に適
合するようにデータ列を変換する。
【００３８】ＤＶデータ処理部１３では、記録時には、
以上のように、画像データに対してＤＣＴ演算及び量子
化処理を行って画像圧縮処理を行ったＤＶデータを出力
する。
【００３９】続いて、再生時におけるＤＶデータ処理部
１３の処理内容について説明する。
【００４０】再生時には、書込／読出部１４により磁気
テープ２から読み出されたＤＶデータが、変調／復調部
２９に供給される。
【００４１】変調／復調部２９は、入力されたＤＶデー
タを復調して、ＥＣＣ部２８に送る。ＥＣＣ部２８は、
画像データ、オーディオデータ、付加情報のそれぞれに
付加されているエラー訂正符号に基づき、エラー訂正処
理を行う。エラー訂正処理がされたデータは、パッキン
グ部２５に送られる。
【００４２】パッキング部２７は、１トラック毎に多重
化されている画像データ、オーディオデータ、付加情報
を分離する。分離された付加情報は、ホストコントロー
ラ等に送られる。分離されたオーディオデータは、オー
ディオデコーダ等に送られる。また、パッキング部２７
は、入力された画像データに対して、デシャッフル処理
（シャッフル処理の反対の処理）及びデパッキング処理
（パッキング処理の反対の処理）を行い、可変長符号化
／復号部２６に送る。
【００４３】可変長符号化／復号部２６は、入力された
画像データに対して、２次元ハフマン符号の復号を行っ
て、可変長符号の復号を行う。復号された画像データ
は、量子化／逆量子化部２５に送られる。
【００４４】量子化／逆量子化部２５は、エンコード時
に用いられた量子化テーブルを参照して、入力された画
像データに対して、逆量子化処理を行い、ＤＣＴ／ＩＤ
ＣＴ部２３に送る。
【００４５】ＤＣＴ／ＩＤＣＴ部２３は、エンコード時
に用いられたＤＣＴモードに従い、入力された画像デー
タに対してＩＤＣＴ演算を施して画像伸張を行い、シャ
ッフリング／デシャッフリング部２２に送る。
【００４６】シャッフリング／デシャッフリング部２２
は、入力された画像データに対して、デシャッフリング
処理（シャッフリング処理の反対の処理）を行い、ブロ
ッキング部２１に送る。
【００４７】ブロッキング部２１は、入力された画像デ
ータに対して、デブロッキング処理（ブロッキング処理
の反対の処理）を行い、画像データを出力する。
【００４８】そして、ブロッキング部２１から出力され
た画像データが、ビデオデータであれば動画像として外
部に送出される。また、ブロッキング部２１から出力さ
れた画像データが、記録用静止画像データであれば、静
止画像処理部１２に送られる。
【００４９】以上のようにＤＶデータ処理部１３では、
ＤＣＴ／ＩＤＣＴ演算を用いた画像データの圧縮及び伸
張、並びに、ＤＶデータのフォーマット変換を行うこと
ができる。
【００５０】つぎに、スチルモード時における静止画像
処理部１２の画像変換処理について説明をする。
【００５１】まず、撮像部１１から出力される１フレー
ム分の静止画像（元静止画像）と、磁気テープ２に記録
される複数の静止画像（記録用静止画像）との関係につ
いて説明をする。
【００５２】まず、記録用静止画像の画像サイズは、元
静止画像の画像サイズと同一である。例えば、４８０×
７２０画素である。
【００５３】また、記録用静止画像の枚数は、ＤＣＴブ
ロックの画素数（（８×８）＝６４）と同一である。
【００５４】また、各記録用静止画像のＤＣＴブロック
内の８×８画素の全データは、元静止画像の１つの画素
に対応している。つまり、記録用静止画像は、ＤＣＴブ
ロック内の８×８画素が全て同一の値となっており、そ
の値は元静止画像データの画素のいずれかに対応する値
である。
【００５５】また、元静止画像を構成する各画素データ
は、６４枚の記録用静止画像のなかの少なくともいずれ
かの１つのＤＣＴブロック内に含まれている。つまり、
１枚の記録用静止画像に含まれているＤＣＴブロック数
（ここでは輝度だけを考える。）は５４００個（６０×
９０）となり、その記録用静止画像が６４枚あるので、
全部で３４５６００個のＤＣＴブロックとなる。これに
対して、元静止画像の画素数も３４５６００（４８０×
７２０）となり、元静止画像の画素と、記録用静止画像
のＤＣＴブロックとが、１対１の関係となる。従って、
記録用静止画像のＤＣＴブロック内のデータを全て同一
としても、元静止画像を構成する全画素データを、記録
用静止画像の中に含めることが可能となる。
【００５６】静止画像処理部１２では、以上のような関
係を満たすような変換規則に従って、元静止画像と記録
用静止画像との間の画像変換処理を行う。
【００５７】以下、このような関係を満たす変換規則の
一例を示す。
【００５８】まず、図３に示すように、１フレームの元
静止画像に対して、６４枚の記録用静止画像が生成され
る。ここで、任意の記録用静止画像のフレーム番号をＮ
とする。なお、Ｎの初期値は０である。
【００５９】また、元静止画像は、図４に示すように、
４８０×７２０ピクセルで構成される。ここで、任意の
位置のピクセルをＰｉ，ｊと表す。なお、ｉ，ｊの初期
値はそれぞれ０であり、Ｐ０，０は、画面左上のピクセ
ルの値を示す。
【００６０】また、各記録用静止画像は、図５に示すよ
うに、６０×９０個のＤＣＴブロックで構成される。こ
こで、任意の位置のマクロブロックをＤｘ，ｙと表す。
なお、ｘ，ｙの初期値はそれぞれ０であり、Ｄ
０，０は、画面左上のＤＣＴブロックを示す。
【００６１】このように定義したとき、静止画像処理部
１２では、以下の式に基づき、元静止画像と記録用静止
画像との間の変換を行う。
【００６２】 Ｆ（Ｎ，Ｄｘ，ｙ）＝Ｐｉ，ｊ ｉ＝（８×ｘ）＋（Ｎ ｍｏｄ ８） ｊ＝（８×ｙ）＋（Ｎ ｍｏｄ ８） なお、ここで、Ｆ（Ｎ，Ｄｘ，ｙ）は、記録用静止画像
の第Ｎフレームの第（ｘ，ｙ）ＤＣＴブロックを構成す
る全ピクセルの値である。また、“ｍｏｄ”は、剰余演
算を示す。
【００６３】このように画像変換処理を行うことによっ
て、図６に示すように、各記録用静止画像が構成される
ようになる。
【００６４】すなわち、記録用静止画像の第０フレーム
は、第（０，０）ＤＣＴブロックの全ピクセルが元静止
画像のＰ０，０で構成され、第（０，１）ＤＣＴブロッ
クの全ピクセルが元静止画像のＰ０，８で構成され、第
（１，０）ＤＣＴブロックの全ピクセルが元静止画像の
Ｐ８，０で構成される。
【００６５】また、記録用静止画像の第１フレームは、
第（０，０）ＤＣＴブロックの全ピクセルが元静止画像
のＰ０，１で構成され、第（０，１）ＤＣＴブロックの
全ピクセルが元静止画像のＰ０，９で構成され、第
（１，０）ＤＣＴブロックの全ピクセルが元静止画像の
Ｐ９，０で構成される。
【００６６】また、記録用静止画像の第６３フレーム
は、第（０，０）ＤＣＴブロックの全ピクセルが元静止
画像のＰ７，７で構成され、第（０，１）ＤＣＴブロッ
クの全ピクセルが元静止画像のＰ７，１５で構成され、
第（１，０）ＤＣＴブロックの全ピクセルが元静止画像
のＰ１５，７で構成される。
【００６７】以上のように変換処理を行うことによっ
て、記録用静止画像の各ＤＣＴブロックは、ＤＣＴ演算
を行うことによって周波数領域のデータとしたとき、Ｄ
Ｃ成分のみとなる。そのため、ＤＣＴ演算及び量子化処
理を行ったとしても、画像情報が欠落しない。すなわ
ち、ＡＣ成分がないので、ＤＣＴ演算及び量子化処理を
行っても、情報の削減がされない。
【００６８】また、特に上述したような演算式を用いて
画像変換を行えば、１枚の記録用静止画像のみを再生し
た場合にも、モザイクのかかったような画像とはなる
が、通常に再生することが可能であり、また、その内容
も確認することができる。
【００６９】以上のように本発明の実施の形態のビデオ
テープレコーダ１では、動画像を圧縮するためのＤＶデ
ータ処理回路１３を用いて、取り込んだ静止画像を画像
圧縮しても、元静止画像の画質を保持したまま、記録再
生をすることができる。そのため、動画像用の記録再生
回路と静止画像用の記録再生回路を共用化することがで
き、フォーマットの互換性も保つことができる。また、
静止画像を動画像用の大容量の記録媒体に記録すること
ができるため、記録効率がよい。
【００７０】なお、以上画像変換処理を説明するにあた
り、１フレームが４８０×７２０画素から構成され場合
について説明したが、このような画素数に限られない。
また、記録用静止画像の画像サイズは、元静止画像の画
像サイズと同一として説明をしたが、複数の記録用静止
画像のトータルのＤＣＴブロックの数が元静止画像の画
素数以上であれば、そのサイズは同一に限られず、ま
た、記録用の静止画像の枚数も６４枚に限られない。
【００７１】また、撮像される静止画像の画素数は、ビ
デオフレームの画素数に限られず、どのような画素数で
あってもよい。例えば、１フレームの４倍の画素数のメ
ガピクセルのキャプチャ静止画像を記録する場合には、
図７に示すように、取り込んだ静止画像をとびとびにサ
ンプルして４つのビデオフレームに分割し、分割した各
フレームをさらに上述したような演算式に基づき、記録
用静止画像を生成すればよい。
【００７２】また、本発明の実施の形態のビデオレコー
ダ１では、静止画像処理部１２として、記録時の変換処
理（元静止画像から記録用静止画像への変換）と、再生
時の変換処理（記録用静止画像から元静止画像への変
換）とを同一の回路で行っているが、これらは別の回路
としてもよい。
【００７３】また、本発明の実施の形態の説明としてＤ
Ｖ方式を用いたカメラ一体型のビデオテープレコーダに
ついて説明をしたが、本発明は、このＤＶ方式のに適用
するものに限られず、例えば通常のＭＰＥＧ記録再生装
置やＤＣＴ以外の直交変換演算を行い画像圧縮を行う装
置に適用することもできる。
【００７４】
【発明の効果】本発明にかかる画像記録装置では、記録
用静止画像の直交変換演算ブロックを元静止画像の所定
の１ピクセルのみで構成し、元静止画像を構成する全ピ
クセルを少なくとも記録用静止画像中のいずれかの直交
変換演算ブロックに含める変換方式に従って、元静止画
像から複数の記録用静止画像を生成し、生成された複数
の記録用静止画像を直交変換演算を用いて画像圧縮す
る。このことにより、本発明にかかる画像記録装置で
は、直交変換演算を用いた非可逆圧縮処理を行うにも関
わらず、高品質な静止画像を再現することができる。
【００７５】本発明にかかる画像再生装置では、記録媒
体から再生された複数の記録用静止画像を直交変換演算
を用いて画像伸張し、記録用静止画像の直交変換演算ブ
ロックを元静止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、
元静止画像を構成する全ピクセルを少なくとも記録用静
止画像中のいずれかの直交変換演算ブロックに含める変
換方式に従って、伸張された複数の記録用静止画像から
１つの元静止画像を生成する。このことにより、本発明
にかかる画像再生装置では、直交変換演算を用いた非可
逆圧縮処理を行うにも関わらず、高品質な静止画像を再
現することができる。
【００７６】本発明にかかる画像記録再生装置では、静
止画像の記録時には、記録用静止画像の直交変換演算ブ
ロックを元静止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、
元静止画像を構成する全ピクセルを少なくとも記録用静
止画像中のいずれかの直交変換演算ブロックに含める変
換方式に従って、元静止画像から複数の記録用静止画像
を生成し、生成された複数の記録用静止画像を直交画像
圧縮し、圧縮された複数の記録用静止画像を記録媒体に
記録する。さらに、この画像記録再生装置は、静止画像
の再生時には、記録媒体から圧縮された複数の記録用静
止画像を再生し、再生された圧縮された複数の記録用静
止画像を逆直交変換演算を用いて画像伸張し、上記所定
の変換方式に従って、伸張された複数の記録用静止画像
から元静止画像を生成する。このことにより、本発明に
かかる画像記録再生装置では、直交変換演算を用いた非
可逆圧縮処理を行うにも関わらず、高品質な静止画像を
再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のカメラ一体型ビデオテー
プレコーダの構成図である。
【図２】上記ビデオテープレコーダのＤＶデータ処理部
のブロック構成図である。
【図３】元静止画像と記録用静止画像の関係を説明する
ための図である。
【図４】元静止画像のピクセル構成を説明するための図
である。
【図５】記録用静止画像のＤＣＴブロックの構成を説明
するための図である。
【図６】元静止画像から記録用静止画像への分割方法を
説明するための図である。
【図７】メガピクセル単位の静止画像を分割する分割方
法を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ビデオテープレコーダ、２ 磁気テープ、１１ 撮
像部、１２ 静止画像処理部、１３ ＤＶデータ処理
部、１４ 書込／読出部、２３ ＤＣＴ／ＩＤＣＴ演算
部、２５ 量子化／逆量子化部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C022 AA00 AA13 AB68 AC42 AC69 AC79 5C053 FA07 FA21 GB05 GB06 GB26 HA06 KA24 LA01 5C059 KK01 KK03 KK04 MA23 MC11 MC14 ME01 NN01 PP01 PP04 RF04 RF21 SS14 SS15 TA47 TB07 TC12 TD12 UA02 UA05 5J064 AA01 BA09 BA16 BB03 BB08 BC01 BC02 BD03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の変換方式に従って１つの元静止画
    像を複数の記録用静止画像に変換する変換手段と、 画像データを直交変換演算を用いて画像圧縮する圧縮手
    段と、 上記圧縮手段により圧縮された画像データを記録媒体に
    記録する記録手段とを備え、 上記変換手段は、記録用静止画像の直交変換演算ブロッ
    クを元静止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、元静
    止画像を構成する全ピクセルを少なくとも記録用静止画
    像中のいずれかの直交変換演算ブロックに含める変換方
    式に従って、元静止画像から複数の記録用静止画像を生
    成し、 上記圧縮手段は、上記変換手段によって生成された複数
    の記録用静止画像を画像圧縮することを特徴とする画像
    記録装置。
  2. 【請求項２】 上記直交変換演算は、離散コサイン変換
    演算であることを特徴とする請求項１記載の画像記録装
    置。
  3. 【請求項３】 記録媒体から圧縮画像データを再生する
    再生手段と、 再生手段により再生された圧縮画像データを逆直交変換
    演算を用いて画像伸張する伸張手段と、 所定の変換方式に従って複数の記録用静止画像を１つの
    元静止画像に変換する変換手段とを備え、 上記伸張手段は、記録媒体から再生された複数の記録用
    静止画像を画像伸張し、 上記変換手段は、記録用静止画像の直交変換演算ブロッ
    クを元静止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、元静
    止画像を構成する全ピクセルを少なくとも記録用静止画
    像中のいずれかの直交変換演算ブロックに含める変換方
    式に従って、上記伸張手段によって伸張された複数の記
    録用静止画像から１つの元静止画像を生成することを特
    徴とする画像再生装置。
  4. 【請求項４】 上記逆直交変換演算は、逆離散コサイン
    変換演算であることを特徴とする請求項３記載の画像再
    生装置。
  5. 【請求項５】 記録媒体に対して圧縮画像データの記録
    再生を行う記録再生手段と、 直交変換演算及び逆直交変換演算を用いて、画像データ
    の画像圧縮及び画像伸張を行う画像圧縮伸張手段と、 所定の変換方式に従って１つの元静止画像を複数の記録
    用静止画像に変換し、上記所定の変換方式に従って複数
    の記録用画像を１つの元静止画像に変換する変換手段と
    を備え、 静止画像の記録時には、 上記変換手段は、記録用静止画像の直交変換演算ブロッ
    クを元静止画像の所定の１ピクセルのみで構成し、元静
    止画像を構成する全ピクセルを少なくとも記録用静止画
    像中のいずれかの直交変換演算ブロックに含める変換方
    式に従って、元静止画像から複数の記録用静止画像を生
    成し、 上記画像圧縮伸張手段は、上記変換手段によって生成さ
    れた複数の記録用静止画像を画像圧縮し、 上記記録再生手段は、上記圧縮手段により圧縮された複
    数の記録用静止画像を記録媒体に記録し、 静止画像の再生時には、 上記記録再生手段は、記録媒体から圧縮された複数の記
    録用静止画像を再生し、 上記画像圧縮伸張手段は、上記記録再生手段により再生
    された圧縮された複数の記録用静止画像を画像伸張し、 上記変換手段は、上記所定の変換方式に従って、上記画
    像圧縮伸張手段によって伸張された複数の記録用静止画
    像から元静止画像を生成することを特徴とする画像記録
    再生装置。
  6. 【請求項６】 上記直交変換演算は、離散コサイン変換
    であり、上記逆直交変換演算は、逆離散コサイン変換で
    あることを特徴とする請求項５記載の画像記録再生装
    置。
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