JP2008160403A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
記録ポーズの前後で画質の安定化を図る。
【解決手段】
モードダイヤルで記録モードが指定された状態で電源をオンにするか、電源オン後の最初のクリップに対して、スイッチ20は、保持部18が記憶する符号化初期パラメータの固定値を符号化部12に供給する。2回目以降のクリップに対して、符号化初期パラメータ演算部14は、直前に記録されたクリップの記録最後の時点のカメラステータス情報と現在のカメラステータス情報の相違が小さいときに、直前のクリップの符号化パラメータ保持部16に格納し、スイッチ20は、保持部16の符号化パラメータを、符号化初期パラメータとして符号化部12に設定する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、撮影画像を圧縮記録する撮像装置に関する。
近年、デジタルビデオカメラやDVD(Digital Versatile Disk)レコーダを始めとした映像記録装置における高能率符号化技術として、MPEG2やH.264等の符号化方式が確立されている。これらの符号化方式に関して、符号化効率を向上させるために様々な検討が従来から行われている。
デジタルビデオカメラのようにカメラ処理部と符号化(記録)部を有する撮像装置では、カメラ処理部の制御データより得られるカメラステータス情報(例えば、フォーカス位置及びホワイトバランス値など)を取得できる。カメラステータス情報に応じて、符号化処理の符号量制御で使用される目標符号量等の符号化パラメータ(例えば、ビットレート及び画像の複雑度など)を設定することにより、符号化効率を向上させることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
MPEG2符号化方式の符号量制御を、リファレンスソフトエンコーダであるTM5(Test Model Editing Committee: "Test Model 5", ISO/IEC, JTC/SC29/WG11/n0400 (Apr.1993))の例に、説明する。TM5の符号量制御は以下の3つのステップに分けて行われる。
(ステップ1)
今から符号化を行うピクチャの目標符号量を決定する。現在のGOP(Group Of Pictures)において利用可能な符号量であるRgopが、以下の式(1)により演算される。
Rgop=(ni+np+nb)×(bits_rate/picture_rate) (1)
ここで、ni,np,nbはそれぞれ、I,P,Bピクチャの現GOPにおける残りのピクチャ数であり、bits_rateは目標ビットレート、picture_rateはピクチャレートを表す。
更に、I,P,Bピクチャ毎に符号化結果からピクチャの複雑度を以下の式(2)で求める。
Xi=Ri×Qi
Xp=Rp×Qp
Xb=Rb×Qb (2)
ここで、Xi,Xp,Xbは、コンプレキシティ(Complexity)とも呼ばれる。Ri、Rp及びRbは、それぞれI,P,Bピクチャを符号化した結果得られる符号量である。Qi、Qp及びQbは、それぞれI,P,Bピクチャ内のすべてのマクロブロックにおけるQスケールの平均値である。
式(1)及び式(2)から、I,P,Bピクチャそれぞれについての目標符号量Ti,Tp及びTbは、以下の式(3)で求めることができる。
Ti=max{(Rgop/(1+((Np×Xp)/(Xi×Kp))+((Nb×Xb)/(Xi×Kb))))(bit_rate/(8×picture_rate))}
Tp=max{(Rgop/(Np+(Nb×Kp×Xb)/(Kb×Xp)))(bit_rate/(8×picture_rate))}
Tb=max{(Rgop/(Nb+(Np×Kb×Xp)/(Kp×Xb)))(bit_rate/(8×picture_rate))} (3)
ただし、Np及びNbは、現GOP内のそれぞれP及びBピクチャの残りの枚数であり、定数Kp,Kbは、
Kp=1.0
Kb=1.4
である。
(ステップ2)
I,P及びBピクチャ毎に3つの仮想バッファを使用し、式(3)で求めた目標符号量と発生符号量との差分を管理する。仮想バッファのデータ蓄積量をフィードバックし、そのデータ蓄積量に基づいて実際の発生符号量が目標符号量に近づくように、次にエンコードするマクロブロックに対するQスケールの参照値が設定される。例えば、現在のピクチャタイプがPピクチャの場合には、目標符号量と発生符号量との差分は、以下の式(4)に従う演算処理により求めることができ、
p,j =dp,0+Bp,j-1-((Tp×(j-1))/MB_cnt) (4)
となる。ここで、添字jはピクチャ内のマクロブロックの番号であり、dp,0は仮想バッファの初期フルネスを示し、Bp,jはj番目のマクロブロックまでの総符号量、MB_cntはピクチャ内のマクロブロック数を示す。
次に、dp,j(以後、djと略す。) を用いて、j番目のマクロブロックにおけるQスケールの参照値を求めると、下記式(5)ように、
j= (dj×31)/r (5)
となる。ここで、
r = 2×bits_rate/picture_rate (6)
である。
(ステップ3)
視覚特性、即ち、復号画像の画質が良好になるように、エンコード対象のマクロブロックの空間アクティビティに基づいて、量子化スケールを最終的に決定する。具体的には、下記式(7)で、
ACTj=1+min(vblk1,vblk2,……,vblk8) (7)
を計算する。式(7)で、vblk1〜vblk4はフレーム構造のマクロブロックにおける8×8画素のサブブロックにおける空間アクティビティを示し、vblk5〜vblk8はフィールド構造のマクロブロックにおける8×8画素のサブブロックの空間アクティビティを示す。ここで、空間アクティビチィの演算は、以下の式(8)、(9)式により求めることができる。
vblk = Σ(Pi−Pbar)2 (8)
Pbar = (1/64 )×ΣPi (9)
ここで、Piはi番目のマクロブロックにおける画素値であり、式(8)、(9)中のΣはi=1〜64の累積加算である。
次に、式(7)で求めたACTjを、以下の(10)式により正規化する。
N_ACTj=(2×ACTj+AVG_ACT)/(ACTj+AVG_ACT) (10)
ここで、AVG_ACTは、以前に符号化したピクチャにおけるACTjの参照値である。最終的に、量子化スケール(Qスケール値)MQUANTjは、以下の式(11)
MQUANTj=Qj×N_ACTj (11)
により、求められる。
以上のTM5のアルゴリズムによれば、ステップ1の処理によりIピクチャに対して多くの符号量を割り当ており、更に、ピクチャ内においては、視覚的に劣化の目立ちやすい平坦部(空間アクティビティが低い部分)に符号量が多く配分されるようになる。
特開2002−369142号公報
従来のTM5方式では、符号化を行う初期値に関して特に規定がなく、ステップ1で目標符号量を算出する際に使用する各ピクチャのコンプレキシティ(複雑度)及びフルネス値(初期量子化スケールコード)には、経験的に決められた数値を用いている。そのため、記録開始後の数GOPに対して、画像の特徴に応じた目標符号量を設定する事が難しい。
また、ステップ3で使用する平均アクティビティ(AVG_ACT)にも、同様に経験的に決められた数値(TM5では400)を用いている。そのため、符号化の1フレーム目における画像の難易度に応じてアクティビティが極端に小さい又は大きい方に偏る可能性がある。
特許文献1に記載されるように、カメラステータス情報を用いて目標符号量等の符号化初期パラメータを設定する方法でも、符号化処理部が動作して符号化処理が実行されている期間のカメラステータス情報を用いて符号化パラメータを設定する。したがって、実際の記録を行わないカメラスタンバイ(スリープ)状態においても符号化処理部を動作させなければならず、電力を無駄に消費することになる。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、使用状況に応じた適切な符号化パラメータを設定でき、しかも電力消費を低減できる撮像装置を提示することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、被写体を含む映像信号を出力するカメラ部と、当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部と、当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段とを具備する撮像装置であって、第1の符号化に続く符号化ポーズの後の第2の符号化に対し、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報に従い決定される符号化パラメータを、当該符号化部に符号化初期パラメータとして設定することを特徴とする。
本発明に係る撮像装置は、被写体を含む映像信号を出力するカメラ部と、当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部と、当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段と、第1の符号化に続く符号化ポーズの後の当該指示手段による第2の符号化の開始の指示に対し、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報に従い、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータを演算する符号化初期パラメータ演算部と、当該符号化部の当該符号化初期パラメータの固定値を記憶する符号化初期パラメータ保持部と、当該符号化初期パラメータ演算部で演算される符号化初期パラメータと、符号化初期パラメータ保持部に格納される当該符号化初期パラメータの固定値との一方を当該符号化部の当該符号化処理の開始時に初期設定する符号化初期パラメータ設定手段とを具備することを特徴とする。
本発明に係る撮像装置は、被写体を含む映像信号を出力するカメラ部と、当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部と、当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段と、符号化ポーズの期間を計測する手段とを具備する撮像装置であって、第1の符号化に続く符号化ポーズの後の第2の符号化に対し、当該符号化ポーズの期間に従い決定される符号化パラメータを、当該符号化部に符号化初期パラメータとして設定することを特徴とする。
本発明に係る撮像装置は、被写体を含む映像信号を出力するカメラ部と、当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部と、当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段と、符号化ポーズの期間を計測する手段と、第1の符号化に続く符号化ポーズの後の当該指示手段による第2の符号化の開始の指示に対し、当該符号化ポーズの期間に従い、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータを演算する符号化初期パラメータ演算部と、当該符号化部の当該符号化初期パラメータの固定値を記憶する符号化初期パラメータ保持部と、当該符号化初期パラメータ演算部で演算される符号化初期パラメータと、符号化初期パラメータ保持部に格納される当該符号化初期パラメータの固定値との一方を当該符号化部の当該符号化処理の開始時に初期設定する符号化初期パラメータ設定手段とを具備することを特徴とする。
本発明に係る撮像装置は、被写体を含む映像信号を出力するカメラ部と、当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部と、当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段符号化ポーズの期間を計測する手段とを具備する撮像装置であって、第1の符号化に続く符号化ポーズの後の第2の符号化に対し、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違、及び、当該符号化ポーズの期間に従い決定される符号化パラメータを、当該符号化部に符号化初期パラメータとして設定することを特徴とする。
本発明に係る撮像装置は、被写体を含む映像信号を出力するカメラ部と、当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部と、当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段と、符号化ポーズの期間を計測する手段と、第1の符号化に続く符号化ポーズの後の当該指示手段による第2の符号化の開始の指示に対し、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報の相違、及び、当該符号化ポーズの期間に従い、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータを演算する符号化初期パラメータ演算部と、当該符号化部の当該符号化初期パラメータの固定値を記憶する符号化初期パラメータ保持部と、当該符号化初期パラメータ演算部で演算される符号化初期パラメータと、符号化初期パラメータ保持部に格納される当該符号化初期パラメータの固定値との一方を当該符号化部の当該符号化処理の開始時に初期設定する符号化初期パラメータ設定手段とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、符号化ポーズの前の符号化処理時のカメラステータス情報と符号化ポーズ後のカメラステータス情報との相違、又は、符号化ポーズ期間に従って、符号化ポーズ前の符号化処理での符号化パラメータを符号化初期パラメータとして符号化を実行するので、定型的に決定される固定された符号化初期パラメータを利用する場合に比べ、画質の安定化を図ることができる。また、符号化処理を実行していないときに符号化部への電力供給を遮断しても、符号化の継続上、支障ないので、電力消費を低減できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例である撮像装置の概略構成ブロック図を示す。
カメラ部10は、CCD又はCMOS式等の撮像素子と、その出力画像信号にガンマ補正、色バランス調整等の周知のカメラ信号処理を施し、所定映像信号規格、例えば、NTSCに従う映像信号又はそのデジタル信号を符号化部12に出力する。
符号化部12は、カメラ部10からの映像信号を、後述する方法で決定及びセットされた符号化パラメータを使いMPEG2の圧縮方式で圧縮符号化する。圧縮符号化された画像データは、記録媒体26に記録される。監視用途等では、圧縮符号化された画像データは、遠隔地に伝送され、必要により記録される。
カメラ部10はまた、撮影時のカメラステータス情報を符号化初期パラメータ演算部14に出力する。カメラステータス情報は、カメラ部10を構成するモジュールの制御状態を示す情報からなる。例えば、使用レンズの識別情報、ズーム倍率、焦点距離、被写体距離、露出値、色バランス調整の色温度、ガンマ値、フラッシュの有無及び撮影日時等の1以上からなる。
符号化初期パラメータ演算部14は、カメラ部10からのカメラステータス情報から符号化部12の初期パラメータを演算し、演算結果を符号化初期パラメータ演算部16に格納する。演算結果を符号化初期パラメータ演算部16は、例えば、RAMからなる。
また、ROMからなる符号化初期パラメータ保持部18は、TM5で経験的に決められたような、符号化初期パラメータを保持し、この符号化初期パラメータは、本実施例の撮像装置の製造時に保持部18に書き込まれる。
スイッチ20又はセレクタは、制御部22からのスイッチ制御信号に従い、保持部16又は保持部18に記憶される符号化初期パラメータを読出し、符号化部12にセットする。スイッチ20は、符号化部12に符号化初期パラメータを設定する符号化初期パラメータ設定手段として機能する。
制御部22は、記録スイッチ24の操作状況、具体的には、記録モードでの最初の記録か、記録ポーズ後の記録かに従い、スイッチ20を制御する。制御部22によるスイッチ20の制御の詳細は、後述する。
符号化部12で圧縮符号化した映像信号を外部に送信する場合、記録開始及び記録終了の指示はそれぞれ、符号化の開始及び終了の指示と理解されるべきである。同様に、記録ポーズは、符号化ポーズと理解されるべきである。
図2は、符号化部12の概略構成ブロック図を示す。図2に示す装置構成は、MPEG方式に対応するものであるが、符号化部12として、H.264、その他の圧縮符号化方式を使用するものも利用可能である。
符号化部12の入力端子30には、カメラ部10からの映像信号(非圧縮の画像データ)が入力する。ブロック分割装置32は、入力端子30からの映像信号を画面単位で、複数のブロック、例えば、8画素×8画素、又は16画素×16画素といったブロックに分割し、ブロック単位で画像データを出力する。1ブロックのサイズは、圧縮方式に依存する。
減算器34は、画面内符号化、いわゆるイントラ符号化の際には、ブロック分割装置32からの画像データをスルーする。一方、画面間予測符号化、いわゆるインター符号化の際には、ブロック分割装置32からの画像データから、動き補償装置58からの参照画像データの予測値を減算する。即ち、減算器34は、イントラ符号化の際には画像データそのものを出力し、インター符号化の際には予想差分値を出力する。
離散コサイン変換(DCT)装置36は、減算器34の出力を離散コサイン変換し、その変換係数を出力する。圧縮方式によっては、離散コサイン変換以外の変換符号化が使用されることがある。量子化器38は、符号量制御装置46により指定される量子化スケールに基づき、DCT装置36からの変換係数を量子化する。可変長符号化装置40は、量子化器38で量子化された変換係数を、ハフマン符号化等のエントロピー符号化に従い、可変長符号化する。可変長符号化装置40はまた、後述する動き検出装置56からの動きベクトルを、符号化した画像データと多重して、バッファ42に出力する。バッファ42は格納したデータを逐次読出し、出力端子44を介して記録媒体26に供給する。
符号量制御装置46には、符号化開始時に使用する符号化初期パラメータがスイッチ20から供給される。符号化の開始当初では、符号量制御装置46は、スイッチ20からの符号化初期パラメータに応じた量子化スケールを量子化器38にセットする。その後は、符号量制御装置46は、バッファ42の残量のモニタ結果に従い、前述のTM5等の方法により、バッファ42がオーバーフローもアンダーフローも起こさないように量子化スケールを決定する。符号量制御装置46は、現在、適用されている量子化スケールに応じた符号化パラメータを、逐次、符号化初期パラメータ演算部14に供給する。
量子化器38で量子化された変換係数は、予測画像データの生成にも使われる。逆量子化器48は、量子化器38の出力データを逆量子化し、逆離散コサイン変換(IDCT)装置50は、逆量子化器48の出力を逆離散コサイン変換する。IDCT装置50の出力は、ローカルで復元された画像データ(イントラ符号化の場合)又は差分データ(インター符号化の場合)である。加算器52は、イントラ符号化の場合に、IDCT装置50の出力データをスルーし、インター符号化の場合に、IDCT装置50の出力データに予測値を加算する。これにより、インター符号化の差分データが、画像データに復元される。加算器52から出力されるローカルに復号化された画像データは、予測符号化の参照画像データとして、フレームメモリ54に格納される。フレームメモリ54は、予測符号化で参照するフレーム範囲に従うフレーム数の画像データを記憶できる。
動き検出装置56は、ブロック分割装置32からの現在の画像データと、フレームメモリ54の参照画像とから画像の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを動き補償装置58と可変長符号化装置40に供給する。動き補償装置58は、動き検出装置56からの動きベクトルを参照して、フレームメモリ54からの参照画像の動きを補償し、予測値として減算器34及び加算器52に供給する。
このような動作により、符号化部12は、イントラ符号化と、動き補償及びフレーム間予測を利用するインター符号化とを併用して、一連の動画像を圧縮符号化する。
図3、図4及び図5を参照して、本実施例の特徴的な動作を説明する。図3は説明例を示す。図4は、撮影視野内の合焦エリア分割例を示す。図5は、本実施例の特徴的な動作のフローチャートである。
符号化初期パラメータ演算部14は、前回記録終了時の、カメラ部10からのカメラステータス情報及び符号化部12からの符号化パラメータ、並びに、今回の記録を開始する際のカメラステータス情報を用いて、今回の記録の符号化初期パラメータ(第1の符号化初期パラメータ)を演算する。説明の都合上、符号化クリップ番号をnとして、前回の記録を(n−1)番目の記録と呼ぶ。(n−1)番目の記録で記録されたデータをクリップ(n−1)とし、そのカメラステータス情報をC、符号化パラメータをEとする。ここでn番目の記録を実行しようとしており、そのクリップをクリップnと表記し、その時のカメラステータス情報をC、符号化パラメータをEと表記する。
この説明例では、カメラステータス情報がフォーカス情報とパン・チルト情報からなるとする。フォーカス情報は合焦状態を示す情報であり、本実施例では合焦レベルと合焦位置を指すものとする。合焦レベルは、オートフォーカス設定中に撮像装置が自動的に合焦位置に撮影レンズ系を調節する際に使用される指標であり、例えば、画像の高周波成分量が使用される。高周波成分が多くなれば、解像感が高くなり、合焦レベルが高いと判断する。逆に、高周波成分が少なくなれば、解像感が低くなり、合焦レベルが低いと判断する。また合焦位置については、図4に示すように撮影視野内の画像を複数のエリアに分割し、合焦レベルが最も高いエリアを合焦位置とする。
符号化パラメータとして、ここでは、目標符号量と、目標符号量決定の際に使用する画像のコンプレキシティを採用する。これは、TM5方式の説明中に記述したXi,Xp,Xbに相当する。
図3(a)は、本実施例の撮像装置の動作状態を示す。電源オン後でモードダイヤルにより記録モードが設定されるか、又は、モードダイヤルで記録モードが設定された状態で電源がオンになると(時刻t1)、録画を待機する記録スタンバイ状態又は記録ポーズ状態になる。記録スタンバイ状態で記録スイッチ24が押下されると(時刻t2)、クリップ0の記録が開始される。再度、記録スイッチ24が押下されると(時刻t3)、記録を停止して、記録スタンバイ状態又は記録ポーズ状態に戻る。再度、記録スイッチ24が押下されると(時刻t4)、次のクリップ1の記録が開始される。
図3(b)はカメラ部10がアクティブ状態かスリープ状態かを示し、図3(c)は、符号化部12がアクティブ状態かスリープ状態かを示す。カメラ部10は、アクティブ状態のとき、被写体の映像信号を符号化部12に出力し、カメラステータス情報を符号化初期パラメータ演算部14に出力する。スリープ状態のとき、カメラ部10は、映像信号もカメラステータス信号も出力しない。符号化部12は、アクティブ状態では、カメラ部10からの映像信号の符号化処理を実行し、得られた圧縮データを出力している。カメラ処理部10は、スリープ状態では、符号化処理を実行せず、好ましくは電源オフ状態にある。
撮像装置の電源を投入して記録を開始するまでは、カメラ部10がアクティブ状態で、かつ符号化部12がスリープ状態にある。また、記録を終了し、電源を切らずに次の記録を待っている状態、いわゆる記録ポーズ状態では、カメラ部10はアクティブ状態で、符号化部12がスリープ状態にある(図3に示す例では、時刻t3〜t4の期間)。
図3(d)はカメラ部10から符号化初期パラメータ演算部14に供給されるカメラステータス情報の一例であるフォーカス情報の合焦度を示し、図3(e)は、その合焦エリアを示す。図3(d)では、縦軸に合焦レベルを示す。上に上がるほど合焦レベルが高く、下に下がるほど合焦レベルが低い状態を示す。
符号化初期パラメータ演算部14は、電源投入後の最初の記録時(つまり、クリップ番号n=0)に対しては機能せず、2番目以降の記録に対して機能する。2番目以降の記録、より具体的には、記録ポーズ解除後の記録では、記録ポーズ前の記録との間で、合焦レベルの差が所定値以内であり、且つ合焦位置に変動が無い場合に、直前の記録の最後で適用した符号化パラメータをそのまま利用する。
記録ポーズ直前の記録との間で、合焦レベルの差が所定値を超えるか、又は、合焦位置に変動がある場合には、直前の記録の最後で適用した符号化パラメータから所定の演算で得られる符号化パラメータを利用する。例えば、記録ポーズ直前の記録の終了時の合焦レベルが低く、記録ポーズ解除後の記録の開始時の合焦レベルが高い場合、解像感が高くなるので、画像の符号化難易度が上がると予想され、目標符号量を高くする必要がある。逆に、記録ポーズ直前の記録の終了時の合焦レベルが高く、記録ポーズ解除後の記録開始時の合焦レベルが低い場合、解像感が低くなるので、画像の符号化難易度が下がる。これらを考慮すると、記録ポーズ直前の記録の終了時の目標符号量に合焦レベルの比率を乗算した結果で、記録ポーズ解除後の記録開始時の目標符号量とすることで、どちらの場合に対しても妥当な符号化を実行できるようになる。
図5を具体的に説明する。モードダイヤルで記録モードが指定された状態で電源をオンにするか、電源オン状態で、モードダイヤルにより記録モードを指定すると(時刻t1)、図5に示すフローがスタートする。初期化作業として、クリップ番号nを0で初期化する(S1)。記録スイッチ24の押下を待機する記録スタンバイ状態になる(S2)。
時刻t2に記録スイッチ24が押下されると(S3)、クリップ番号nが0か否かが判定される(S4)。電源投入直後の記録では、nは0であり、記録ポーズ後の記録では、nは1以上である。
nが0のとき(S4)、制御部22は、スイッチ20に保持部18が記憶する符号化初期パラメータEINITを選択して符号化部12に供給させる。これにより、符号化部12の符号量制御装置46には保持部18が記憶する符号化初期パラメータがセットされる(S5)。符号化部12は、セットされた符号化初期パラメータを使って、カメラ部10からの映像信号を圧縮符号化する。符号化部12による得られる圧縮データは、クリップ0として記録媒体26に格納される(S6)。
ユーザが、時刻t3に記録スイッチ24を押下すると(S7)、記録を停止して、記録スタンバイ状態、いわゆる記録ポーズ状態に移行する(S8)。この記録ポーズ状態では、図3に示すように、カメラ部10はアクティブ状態にあるが、符号化部12は、スリープ状態になる。符号化初期パラメータ演算部14は、クリップ0の記録最後の時点のカメラステータス情報C、即ち、合焦レベルと合焦エリアを記憶し(S9)、制御部22は、クリップ番号nをインクリメントする(S10)。
電源がオフにされずに記録モードが維持されていると(S11)、ステップS2に戻り、記録スタンバイ状態を継続する(S2)。電源がオフにされるか、モードダイヤルで記録モードが解除される、例えば、再生モードに変更されると(S11)、図5に示すフローは終了する。
2つ目のクリップに対して、ユーザが記録スイッチ24を押下して、記録開始を指示したとする(S3)。この時点で、n=1であるから、ステップS12に進む。ステップS12で、符号化初期パラメータ演算部14は、記録ポーズ前のクリップ0の記録終盤でのカメラステータス情報Cと、現在のカメラステータス情報Cとを比較し、その差が所定閾値th未満かどうかを調べる(S12)。th未満の場合、更に、合焦エリアが同じかどうかを調べる(S13)。即ち、被写体の距離と画角内での位置に、実質的な変化が無いか又は少ないかどうかを調べる。これは、同じ被写体に対する同じ撮影を継続するのかどうかを調べることに相当する。
このように同じ撮影を継続する場合(S12,S13)、符号化初期パラメータ演算部14は、記録ポーズ直前に記録されたクリップで使用された目標符号量を含む符号化初期パラメータを保持部16に格納する。スイッチ20は、制御部22の指示に従い、保持部16に保持される符号化初期パラメータを符号化部12にセットする(S14)。これにより、符号化部12は、異なるクリップでありながら、実質的に連続する目標符号量を使って、カメラ部10からの映像信号を圧縮符号化できる。
カメラステータス情報Cとカメラステータス情報Cの差が所定閾値th以上であるか(S12)、合焦エリアが異なる場合(S13)、符号化初期パラメータ演算部14は、合焦レベルに応じた目標符号量を変更する。そして、符号化初期パラメータ演算部14は、その目標符号量を含む符号化初期パラメータを保持部16に格納する。スイッチ20は、制御部22の指示に従い、保持部16に保持される符号化初期パラメータを符号化部12にセットする(S15)。これにより、画像の解像度に応じた適切な目標符号量を初期設定できる。
カメラステータス情報としてフォーカス情報である合焦レベルと合焦エリアを用いたが、その他にも、手ぶれ情報、ズーム情報、及びパンチルト情報の1以上を用いても良い。さらに、符号化初期パラメータとして目標符号量を用いたが、これ以外に、ビットレート、ビットレート算出に必要なフルネス、初期量子化スケールコード、及び、アクティビティ算出時の初期平均値の1以上を用いても良い。本実施例は、TM5方式で初期値を固定しているパラメータ一般を適応的に変更するケースに適用可能である。
図6は、本発明の実施例2の概略構成ブロック図を示し、図7は、本実施例の動作フローチャートを示す。図1に示す実施例と同じ構成要素には、同じ符号を付してある。カメラ部10aは、カメラステータス情報を出力しない点が、カメラ部10とは異なる。符号化初期パラメータ演算部14aは、カメラステータス情報の代わりに、タイマ28で計測される記録スタンバイ時間を利用する点で、符号化初期パラメータ演算部14とは異なる。
図7を参照して、本実施例の特徴的な動作を説明する。モードダイヤルで記録モードが指定された状態で電源をオンにするか、電源オン状態で、モードダイヤルにより記録モードを指定すると、図7に示すフローがスタートする。初期化作業として、クリップ番号nを0で初期化する(S21)。記録スイッチ24の押下を待機する記録スタンバイ状態になる(S22)。
記録スイッチ24が押下されると(S23)、クリップ番号nが0か否かが判定される(S24)。電源投入直後の記録では、nは0であり、記録ポーズ後の記録では、nは1以上である。
nが0のとき(S24)、制御部22は、スイッチ20に保持部18が記憶する符号化初期パラメータEINITを選択して符号化部12に供給させる。これにより、符号化部12の符号量制御装置46には保持部18が記憶する符号化初期パラメータがセットされる(S25)。符号化部12は、セットされた符号化初期パラメータを使って、カメラ部10からの映像信号を圧縮符号化する。符号化部12による得られる圧縮データは、クリップ0として記録媒体26に格納される(S26)。
ユーザが、記録スイッチ24を再び押下すると(S27)、記録を停止して、記録スタンバイ状態、いわゆる記録ポーズ状態に移行する(S28)。この記録ポーズ状態では、カメラ部10はアクティブ状態にあるが、符号化部12は、スリープ状態になる。符号化初期パラメータ演算部14aは、タイマ28を参照し、記録終了時刻tを記憶する(S29)。制御部22は、クリップ番号nをインクリメントする(S30)。
電源がオフにされずに記録モードが維持されていると(S31)、ステップS22に戻り、記録スタンバイ状態が維持される(S22)。電源がオフにされるか、モードダイヤルで記録モードが解除される、例えば、再生モードに変更されると(S31)、図7に示すフローは、終了する。
2つ目のクリップに対して、ユーザが記録スイッチ24を押下して、記録開始を指示したとする(S23)。この時点で、n=1であるから(S24)、ステップS32に進む。ステップS32では、符号化初期パラメータ演算部14aは、タイマ28を参照して、直前の記録ポーズ時間(t−tn−1)を計測し、所定期間Tthより短いかどうかを調べる(S32)。tはクリップnの記録開始時刻、tn−1は、クリップn−1の記録終了時刻である。
直前の記録ポーズ時間が所定期間Tthより短ければ(S32)、同じ被写体に対する同じ撮影を継続していると仮定することができる。このとき、符号化初期パラメータ演算部14aは、記録ポーズ直前に記録されたクリップで使用された目標符号量を含む符号化初期パラメータを保持部16に格納する。スイッチ20は、制御部22の指示に従い、保持部16に保持される符号化初期パラメータを符号化部12にセットする(S33)。これにより、符号化部12は、異なるクリップでありながら、実質的に連続する目標符号量を使って、カメラ部10からの映像信号を圧縮符号化できる。
直前の記録ポーズ時間が所定期間Tth以上であれば(S32)、被写体か撮影状況が異なると仮定できる。このとき、制御部22は、スイッチ20を制御して、保持部16に保持される符号化初期パラメータを符号化部12にセットさせる(S25)。これにより、符号化部12は、記録ポーズ前の記録とは無関係な目標符号量等を使って、カメラ部10からの映像信号を圧縮符号化する。
図8は、本発明の実施例3の概略構成ブロック図を示し、図9は、本実施例の動作フローチャートを示す。図1に示す実施例と同じ構成要素には、同じ符号を付してある。符号化初期パラメータ演算部14bは、カメラ部10からのカメラステータス情報と、タイマ28で計測される記録スタンバイ時間の両方を利用する点で、符号化初期パラメータ演算部14,14aとは異なる。実施例3は、いわば、実施例1,2を合体したものである。
図9を参照して、本実施例の特徴的な動作を説明する。モードダイヤルで記録モードが指定された状態で電源をオンにするか、電源オン状態で、モードダイヤルにより記録モードを指定すると、図9に示すフローがスタートする。初期化作業として、クリップ番号nを0で初期化する(S41)。記録スイッチ24の押下を待機する記録スタンバイ状態になる(S42)。
記録スイッチ24が押下されると(S43)、クリップ番号nが0か否かが判定される(S44)。電源投入直後の記録では、nは0であり、記録ポーズ後の記録では、nは1以上である。
nが0のとき(S44)、制御部22は、スイッチ20に保持部18が記憶する符号化初期パラメータEINITを選択して符号化部12に供給させる。これにより、符号化部12の符号量制御装置46には保持部18が記憶する符号化初期パラメータがセットされる(S45)。符号化部12は、セットされた符号化初期パラメータを使って、カメラ部10からの映像信号を圧縮符号化する。符号化部12による得られる圧縮データは、クリップ0として記録媒体26に格納される(S46)。
ユーザが、記録スイッチ24を再び押下すると(S47)、記録を停止して、記録スタンバイ状態、いわゆる記録ポーズ状態に移行する(S48)。この記録ポーズ状態では、図3に示すように、カメラ部10はアクティブ状態にあるが、符号化部12は、スリープ状態になる。符号化初期パラメータ演算部14bは、クリップ0の記録最後の時点のカメラステータス情報C、即ち、合焦レベルと合焦エリアを記憶し、タイマ28を参照して、クリップ0の記録終了時刻tを記憶する(S49)。制御部22は、クリップ番号nをインクリメントする(S50)。
電源がオフにされずに記録モードが維持されていると(S51)、ステップS42に戻り、記録スタンバイ状態が維持される(S42)。電源がオフにされるか、モードダイヤルで記録モードが解除される、例えば、再生モードに変更されると(S51)、図9に示すフローは終了する。
2つ目のクリップに対して、ユーザが記録スイッチ24を押下して、記録開始を指示したとする(S43)。この時点で、n=1であるから(S44)、ステップS52に進む。ステップS52で、符号化初期パラメータ演算部14bは、記録ポーズ前のクリップ0の記録終盤でのカメラステータス情報Cと、現在のカメラステータス情報Cとを比較し、その差が所定閾値th未満かどうかを調べる(S52)。th未満の場合、更に、合焦エリアが同じかどうかを調べる(S53)。即ち、被写体の距離と画角内での位置に、実質的な変化が無いか又は少ないかどうかを調べる。これは、同じ被写体に対する同じ撮影を継続するのかどうかを調べることに相当する。本実施例では、合焦エリアが同じ場合に(S53)、更に、直前の記録ポーズ時間が所定閾値Tthより短いかどうかを調べる(S54)。これにより、同じ被写体に対する同じ撮影の継続であることの確度が増す。
このように同じ撮影を継続する場合(S52〜S53)、符号化初期パラメータ演算部14bは、記録ポーズ直前に記録されたクリップで使用された目標符号量を含む符号化初期パラメータを保持部16に格納する。スイッチ20は、制御部22の指示に従い、保持部16に保持される符号化初期パラメータを符号化部12にセットする(S55)。これにより、符号化部12は、異なるクリップでありながら、実質的に連続する目標符号量を使って、カメラ部10からの映像信号を圧縮符号化できる。
カメラステータス情報Cとカメラステータス情報Cの差が所定閾値th以上であるか(S52)、合焦エリアが異なるか(S53)、又は、直前の記録ポーズ時間が所定閾値Tth以上の場合(S54)、符号化初期パラメータ演算部14bは、合焦レベルに応じた目標符号量を変更する。そして、符号化初期パラメータ演算部14bは、その目標符号量を含む符号化初期パラメータを保持部16に格納する。スイッチ20は、制御部22の指示に従い、保持部16に保持される符号化初期パラメータを符号化部12にセットする(S56)。これにより、画像の解像度に応じた適切な目標符号量を符号化部12に初期設定できる。
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の実施例1の概略構成ブロック図である。 符号化部12の概略構成ブロック図である。 本実施例のモード遷移と動作の一例の模式図である。 合焦エリアの分割例を示す模式図である。 実施例1の動作フローチャートである。 本発明の実施例2の概略構成ブロック図である。 実施例2の動作フローチャートである。 本発明の実施例3の概略構成ブロック図である。 実施例3の動作フローチャートである。
符号の説明
10,10a:カメラ部
12:符号化部
14,14a,14b:符号化初期パラメータ演算部
16:符号化初期パラメータ保持部
18:符号化初期パラメータ保持部
20:スイッチ
22:制御部
24:記録スイッチ
30:入力端子
32:ブロック分割装置
34:減算器
36:離散コサイン変換(DCT)装置
38:量子化器
40:可変長符号化装置
42:バッファ
44:出力端子
46:符号量制御装置
48:逆量子化器
50:逆離散コサイン変換(IDCT)装置
52:加算器
54:フレームメモリ
56:動き検出装置
58:動き補償装置

Claims (21)

  1. 被写体を含む映像信号を出力するカメラ部(10)と、
    当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部(12)と、
    当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段(24)
    とを具備する撮像装置であって、
    第1の符号化に続く符号化ポーズの後の第2の符号化に対し、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報に従い決定される符号化パラメータを、当該符号化部に符号化初期パラメータとして設定する
    ことを特徴とする撮像装置。
  2. 当該符号化部は、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違が所定範囲内のとき、当該第1の符号化の終了時の符号化パラメータを、当該第2の符号化の符号化初期パラメータとして、当該第2の符号化の符号化処理を開始することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 当該符号化部は、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違が所定範囲内にないとき、固定の符号化パラメータを当該第2の符号化の符号化初期パラメータとして、当該第2の符号化の符号化処理を開始することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4. 被写体を含む映像信号を出力するカメラ部(10)と、
    当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部(12)と、
    当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段(24)と、
    第1の符号化に続く符号化ポーズの後の当該指示手段による第2の符号化の開始の指示に対し、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報に従い、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータを演算する符号化初期パラメータ演算部(14)と、
    当該符号化部の当該符号化初期パラメータの固定値を記憶する符号化初期パラメータ保持部(18)と、
    当該符号化初期パラメータ演算部(14)で演算される符号化初期パラメータと、符号化初期パラメータ保持部(18)に格納される当該符号化初期パラメータの固定値との一方を当該符号化部(12)の当該符号化処理の開始時に初期設定する符号化初期パラメータ設定手段(20)
    とを具備することを特徴とする撮像装置。
  5. 当該符号化初期パラメータ演算部(14)は、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違が所定範囲内のとき、当該第1の符号化の終了時の符号化パラメータを、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータとすることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
  6. 符号化初期パラメータ設定手段(20)は、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違が所定範囲内にないとき、当該符号化初期パラメータ保持部(18)の保持値を当該符号化部に供給することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
  7. 被写体を含む映像信号を出力するカメラ部(10)と、
    当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部(12)と、
    当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段(24)と、
    符号化ポーズの期間を計測する手段(28)
    とを具備する撮像装置であって、
    第1の符号化に続く符号化ポーズの後の第2の符号化に対し、当該符号化ポーズの期間に従い決定される符号化パラメータを、当該符号化部に符号化初期パラメータとして設定する
    ことを特徴とする撮像装置。
  8. 当該符号化部は、当該符号化ポーズの期間が所定時間内のとき、当該第1の符号化の終了時の符号化パラメータを、当該第2の符号化の符号化初期パラメータとして、当該第2の符号化の符号化処理を開始することを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
  9. 当該符号化部は、当該符号化ポーズの期間が所定時間以上のとき、固定の符号化パラメータを当該第2の符号化の符号化初期パラメータとして、当該第2の符号化の符号化処理を開始することを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
  10. 被写体を含む映像信号を出力するカメラ部(10)と、
    当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部(12)と、
    当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段(24)と、
    符号化ポーズの期間を計測する手段(28)と、
    第1の符号化に続く符号化ポーズの後の当該指示手段による第2の符号化の開始の指示に対し、当該符号化ポーズの期間に従い、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータを演算する符号化初期パラメータ演算部(14a)と、
    当該符号化部の当該符号化初期パラメータの固定値を記憶する符号化初期パラメータ保持部(18)と、
    当該符号化初期パラメータ演算部(14a)で演算される符号化初期パラメータと、符号化初期パラメータ保持部(18)に格納される当該符号化初期パラメータの固定値との一方を当該符号化部(12)の当該符号化処理の開始時に初期設定する符号化初期パラメータ設定手段(20)
    とを具備することを特徴とする撮像装置。
  11. 当該符号化初期パラメータ演算部(14a)は、当該符号化ポーズの期間が所定時間内のとき、当該第1の符号化の終了時の符号化パラメータを、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータとすることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
  12. 符号化初期パラメータ設定手段(20)は、当該符号化ポーズの期間に従が所定時間以上のとき、当該符号化初期パラメータ保持部(18)の保持値を当該符号化部に供給することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
  13. 被写体を含む映像信号を出力するカメラ部(10)と、
    当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部(12)と、
    当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段(24)
    符号化ポーズの期間を計測する手段(28)
    とを具備する撮像装置であって、
    第1の符号化に続く符号化ポーズの後の第2の符号化に対し、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違、及び、当該符号化ポーズの期間に従い決定される符号化パラメータを、当該符号化部に符号化初期パラメータとして設定する
    ことを特徴とする撮像装置。
  14. 当該符号化部は、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違が所定範囲内にあり、且つ、当該符号化ポーズの期間が所定時間内にあるとき、当該第1の符号化の終了時の符号化パラメータを、当該第2の符号化の符号化初期パラメータとして、当該第2の符号化の符号化処理を開始することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。
  15. 当該符号化部は、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違が所定範囲以上であるか、又は、当該符号化ポーズの期間が所定時間以上である場合に、固定の符号化パラメータを当該第2の符号化の符号化初期パラメータとして、当該第2の符号化の符号化処理を開始することを特徴とする請求項14に記載の撮像装置。
  16. 被写体を含む映像信号を出力するカメラ部(10)と、
    当該カメラ部から出力される映像信号を圧縮符号化する符号化部(12)と、
    当該符号化部の符号化処理の開始及び終了を指示する指示手段(24)と、
    符号化ポーズの期間を計測する手段(28)と、
    第1の符号化に続く符号化ポーズの後の当該指示手段による第2の符号化の開始の指示に対し、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報の相違、及び、当該符号化ポーズの期間に従い、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータを演算する符号化初期パラメータ演算部(14b)と、
    当該符号化部の当該符号化初期パラメータの固定値を記憶する符号化初期パラメータ保持部(18)と、
    当該符号化初期パラメータ演算部(14b)で演算される符号化初期パラメータと、符号化初期パラメータ保持部(18)に格納される当該符号化初期パラメータの固定値との一方を当該符号化部(12)の当該符号化処理の開始時に初期設定する符号化初期パラメータ設定手段(20)
    とを具備することを特徴とする撮像装置。
  17. 当該符号化初期パラメータ演算部(14)は、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違が所定範囲内にあり、且つ、当該符号化ポーズの期間が所定時間内にあるとき、当該第1の符号化の終了時の符号化パラメータを、当該第2の符号化に対する符号化部の符号化初期パラメータとすることを特徴とする請求項16に記載の撮像装置。
  18. 符号化初期パラメータ設定手段(20)は、当該第1の符号化における当該カメラ部のカメラステータス情報と、当該第2の符号化の開始時の当該カメラ部のカメラステータス情報との相違が所定範囲以上であるか、又は、当該符号化ポーズの期間が所定時間以上である場合に、当該符号化初期パラメータ保持部(18)の保持値を当該符号化部に供給することを特徴とする請求項17に記載の撮像装置。
  19. 当該カメラステータス情報は、合焦レベル及び合焦範囲を示すフォーカス情報、ズーム位置、並びにパンチルト情報のうち1以上を含むことを特徴とする請求項1乃至18の何れか1項に記載の撮像装置。
  20. 当該符号化部の当該符号化初期パラメータは、目標ビットレート、目標符号量、量子化精度、アクティビティ、及びこれらを決定する要素のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1乃至19の何れか1項に記載の撮像装置。
  21. 当該符号化部は、MPEG2による圧縮符号化手段を含むことを特徴とする請求項1乃至20の何れか1項に記載の撮像装置。
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