JP2009296361A - 画像処理装置及びその制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】動画再生表示の遅延やコマ落ちが起こることを防ぎつつ、ゴミなどの写り込みを補正した高品位な動画の再生を可能とする。
【解決手段】撮像素子と、撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像装置から出力された動画像データを再生する画像処理装置であって、撮像装置から出力された、光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力部と、撮像装置において動画像データに付加された異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、動画像データから取得する取得部と、入力された動画像データを再生する再生部と、再生部により再生された動画像データを一時記憶する記憶部と、記憶部から出力された動画像データに対して、異物情報を用いて異物の影を補正する処理を行う異物補正部と、記憶部に一時記憶された動画像データのフレームの数に基づいて、動画像データの各フレームに対して異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御部とを備える。
【選択図】図１８

Description

本発明は、フレーム間符号化を用いたＭＰＥＧフォーマットの動画像データを再生する技術に関するものである。

近年、動画像情報をデジタルデータとして取り扱い、蓄積・伝送に用いるために、高圧縮率かつ高画質で符号化する技術が望まれている。画像情報の圧縮には、動画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き予測・動き補償とにより、画像情報を圧縮符号化するＭＰＥＧなどの方式が提案され広く普及している。

各メーカーはこれらの符号化方式を利用して画像を記録可能としたデジタルカメラやデジタルビデオカメラといった撮像装置或いはＤＶＤレコーダーなどを開発し、製品化しており、ユーザーはこれらの装置或いはパーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤーなどを用いて簡単に画像を視聴することが可能となっている。

また、近年、更なる高圧縮率、高画質を目指した符号化方式としてＨ．２６４（ＭＰＥＧ４−Ｐａｒｔ１０ ＡＶＣ）がある。このＨ．２６４はＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４といった従来の符号化方式と比較して、その符号化、復号により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている（非特許文献１参照）。

図１は、Ｈ．２６４方式で画像データを圧縮する画像処理装置の構成を示す図である。

図１において、入力された画像データは、マクロブロックに分けられ、減算部１０１に送られる。減算部１０１は、画像データと予測値との差分を求めて、整数ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換部１０２に出力する。整数ＤＣＴ変換部１０２は、入力されたデータを整数ＤＣＴ変換して量子化部１０３に出力する。量子化部１０３は、入力されたデータを量子化する。量子化されたデータの一方は、差分画像データとしてエントロピー符号化部１１５に送られる。もう一方は、逆量子化部１０４で逆量子化された後、逆整数ＤＣＴ変換部１０５で逆整数ＤＣＴ変換される。逆整数ＤＣＴ変換されたデータは、加算部１０６で予測値が加えられる。これにより、画像が復元される。

復元された画像の一方は、イントラ（フレーム内）予測のためのフレームメモリ１０７に送られる。他方は、デブロッキングフィルター１０９でデブロッキングフィルター処理が行われた後、インター（フレーム間）予測のためのフレームメモリ１１０に送られる。イントラ予測のためのフレームメモリ１０７内の画像は、イントラ予測部１０８でのイントラ予測で使用される。このイントラ予測では、同一ピクチャ内で、既に符号化されたブロックの隣接画素の値を予測値として用いる。

インター予測のためのフレームメモリ１１０内の画像は、後述するように、複数のピクチャで構成される。これら複数のピクチャは、「ｌｉｓｔ ０」と「ｌｉｓｔ １」の２つのリストに分けられる。２つのリストに分けられた複数のピクチャは、インター予測部１１１でのインター予測で使用される。インター予測がなされた後に、メモリーコントローラー１１３によって、内部の画像が更新される。インター予測部１１１で行われるインター予測では、フレームの異なる画像データに対して動き検出部１１２で行われた動き検出の結果に基づく最適な動きベクトルを用いて、予測画像を決定する。

イントラ予測とインター予測の結果、最適な予測が選択部１１４で選択される。また、動きベクトルは、エントロピー符号化部１１５に送られ、差分画像データと共に符号化される。こうして出力ビットストリームが形成される。

ここで、Ｈ．２６４方式のインター予測について、図２から図５を用いて詳細に説明する。

Ｈ．２６４方式のインター予測では、複数のピクチャを予測に用いることができる。このため、参照ピクチャを特定するためにリストを２つ（「Ｌｉｓｔ ０」及び「Ｌｉｓｔ １」）用意する。各リストには最大５枚の参照ピクチャが割り当てられるようにしている。

Ｐピクチャでは「Ｌｉｓｔ ０」のみを使用して、主に前方向予測を行う。Ｂピクチャでは「Ｌｉｓｔ ０」及び「Ｌｉｓｔ １」を用いて、双方向予測（または前方あるいは後方のみの予測）を行う。すなわち、「Ｌｉｓｔ ０」には主に前方向予測のためのピクチャが割り当てられ、「Ｌｉｓｔ １」には主に後方向予測のためのピクチャが収められる。

図２に、符号化の際に使用される参照リストの例を示す。ここでは、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャの割合が、標準的な場合を例に挙げて説明する。すなわち、Ｉピクチャが１５フレーム間隔、Ｐピクチャが３フレーム間隔、その間のＢピクチャが２フレームである場合で説明する。図２において、２０１は、表示順に並べた画像データを示す。画像データ２０１の四角の中にはピクチャの種類と表示順を示す番号が記入されている。例えば、ピクチャＩ１５は表示順が１５番目のＩピクチャであり、イントラ予測のみを行う。ピクチャＰ１８は表示順が１８番目のＰピクチャであり、前方向予測のみを行う。ピクチャＢ１６は表示順が１６番目のＢピクチャであり、双方向予測を行う。

符号化を行う順序は表示順序と異なり、予測を行う順となる。すなわち、図２では、符号化を行う順序は、「Ｉ１５、Ｐ１８、Ｂ１６、Ｂ１７、Ｐ２１、Ｂ１９、Ｂ２０、…」となる。

また、図２において、２０２は、参照リスト（Ｌｉｓｔ ０）を示す。この参照リスト（Ｌｉｓｔ０）２０２には、一旦符号化され復号化されたピクチャが収められている。例えば、ピクチャＰ２１（表示順が２１番目のＰピクチャ）でインター予測を行う場合、参照リスト（Ｌｉｓｔ ０）２０２内の既に符号化が終わって復号化されたピクチャを参照する。図２に示す例では、ピクチャＰ０６、Ｐ０９、Ｐ１２、Ｉ１５、Ｐ１８が参照リスト２０２に収められている。

インター予測では、マクロブロック毎に、この参照リスト（Ｌｉｓｔ ０）２０２中の参照ピクチャ内から最適な予測値をもつ動きベクトルを求め、符号化する。参照リスト（Ｌｉｓｔ ０）２０２内のピクチャは、参照ピクチャ番号が順に与えられ、区別される（図示した番号とは別に与えられる）。

ピクチャＰ２１の符号化が終わると、こんどは新たにピクチャＰ２１が復号化され参照リスト（Ｌｉｓｔ ０）２０２に追加される。参照リスト（Ｌｉｓｔ ０）２０２から、最も古い参照ピクチャ（ここではピクチャＰ０６）が除去される。この後符号化は、ピクチャＢ１９、Ｂ２０と行われ、ピクチャＰ２４へと続く。このときの参照リスト（Ｌｉｓｔ ０）２０２の様子を図３に示す。

図４に、参照リストの変化の様子をピクチャ毎に示す。

図４では、上から順番にピクチャが符号化されるようにしている。また、符号化中のピクチャと、その符号化中のピクチャに対する参照リスト（Ｌｉｓｔ ０及びＬｉｓｔ １）の内容を示している。図４に示す様に、Ｐピクチャ（またはＩピクチャ）が符号化されると、参照リスト（Ｌｉｓｔ ０及びＬｉｓｔ １）が更新され、参照リスト（Ｌｉｓｔ ０及びＬｉｓｔ １）中の最も古いピクチャが除去される。この例では、参照リスト（Ｌｉｓｔ １）は１つのピクチャしか持っていない。これは、後方向予測のために参照するピクチャの数を多くすると、復号までのバッファ量が増えてしまうためである。すなわち、符号化中のピクチャとあまりに離れたところにある後方のピクチャの参照を避けたためである。

ここで挙げた例では、参照に用いるピクチャを、Ｉピクチャ及びＰピクチャとし、Ｉピクチャ及びＰピクチャの全てを参照リスト（Ｌｉｓｔ ０及びＬｉｓｔ １）に順次加えている。また、後方向予測のために参照リスト（Ｌｉｓｔ １）で使うピクチャはＩピクチャだけとした。以上のようにしたのは、通常最もよく用いられるであろうピクチャの構成であるからである。ただし、このような参照リストにおけるピクチャの構成は、最も良く使用されるであろう一例に過ぎず、Ｈ．２６４自体は、参照リストの構成に、より高い自由度を持っている。

例えば、Ｉピクチャ及びＰピクチャの全てを参照リストに加える必要は無く、またＢピクチャを参照リストに加えることも可能である。また明示的に指示されるまで参照リストにとどまる長期参照リストも定義されている。図５に、Ｂピクチャを参照リストに加える場合の参照リストの変化の様子を示す。Ｂピクチャを参照リストに加える場合、通常、全てのＢピクチャを符号化する度に、符号化したピクチャを参照リストに追加することが考えられる。

次に、このように圧縮された動画像データを記録するファイルフォーマットについて説明する。

デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等で撮影されたＭＰＥＧ（ＭＰＥＧ−２またはＭＰＥＧ−４フォーマット）の画像データを記録する汎用フォーマットとしてＭＰ４（ＭＰＥＧ−４）ファイルフォーマットが用いられ、ＭＰ４ファイルとして記録することで、他のデジタル機器で再生できるなどの互換性が保証される。

ＭＰ４ファイルは 基本的には、図６（ａ）に示すように、符号化されたストリーム画像データが入っているｍｄａｔボックスと、ストリーム画像データに関連する情報が入っているｍｏｏｖボックスとから構成されている。ｍｄａｔボックスの中はさらに、図６（ｂ）に示すように複数のチャンク（ｃｈｕｎｋ ｃＮ）で構成され、各チャンクは図６（ｄ）に示すように複数のサンプル（ｓａｍｐｌｅ ｓＭ）から構成される。各サンプルは例えば図６（ｅ）に示すように、ｓａｍｐｌｅ ｓ１、ｓａｍｐｌｅ ｓ２、ｓａｍｐｌｅ ｓ３、ｓａｍｐｌｅ ｓ４、…に対してＩ０、Ｂ−２、Ｂ−１、Ｐ３、…の符号化されたＭＰＥＧ画像データが対応する。

ここで、Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２、…、Ｉｎ はイントラ符号化（フレーム内符号化）された
フレーム画像データであり、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂｎ は双方向から参照して符号化（フレーム間符号化）されるフレーム画像データである。また、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎは一方向（順方向）から参照して符号化（フレーム間符号化）されるフレーム画像データであり、いずれも可変長符号データである。

ｍｏｏｖボックスは図６（ｃ）に示すように、作成日時等が記録されるヘッダ情報から成るｍｖｈｄボックスとｍｄａｔボックスに格納されたストリーム画像データに関する情報を入れるｔｒａｋ ボックスから成る。ｔｒａｋボックスに格納される情報としては、図６（ｈ）に示すように、ｍｄａｔボックスの各チャンクへのオフセット値の情報を格納するｓｔｃｏボックスや、図６（ｇ）に示すように各チャンク内のサンプル数の情報を格納するｓｔｓｃボックス、図６（ｆ）に示すように各サンプルのサイズの情報を格納するｓｔｓｚボックスがある。

従って上記のｓｔｃｏボックス、ｓｔｓｃボックス、ｓｔｓｚ ボックスに格納されるデータのデータ量は、記録された画像データの量、すなわち記録時間と伴に増大していく。例えば１秒間３０フレームの画像を１５フレーム毎に１チャンクに格納するようにしてＭＰ４ファイルとして記録していった場合、２時間で１Ｍｂｙｔｅｓほどのデータとなり、１Ｍｂｙｔｅｓの容量を有するｍｏｏｖボックスが必要となる。

このＭＰ４ファイルを再生する場合、記録媒体からＭＰ４ファイルのｍｏｏｖボックスを読み込み、そのｍｏｏｖボックスから上記のｓｔｃｏボックス、ｓｔｓｃボックス、ｓｔｓｚボックスを解析して、ｍｄａｔボックス内の各チャンクへのアクセスが出来るようになる。

ＭＰ４ファイルフォーマットで記録する場合、ストリームデータは時間とともに増大し、そのサイズも非常に大きいため、記録中にもファイルへストリームデータを書き出す必要がある。しかしながら上述の通り、ｍｏｏｖボックスも記録時間に応じてサイズが増加するため、記録が終了するまではＭＰ４ヘッダのサイズも不明なため、ストリームデータのファイル中への書き出しオフセット位置を決定することができない。したがって、一般的な動画処理装置での記録では、ＭＰ４ファイルフォーマットの柔軟性を利用し、以下のような対応を行う。
（１）ｍｄａｔボックスをファイル先頭に配置し、記録終了時にｍｏｏｖボックスをｍｄａｔボックスの後ろに配置する（図７（ａ））。
（２）特許文献１に提案されるように、ｍｏｏｖボックスのサイズをあらかじめ決めてしまい、ｍｄａｔボックスのオフセット位置を決定して、記録を行う（図７（ｂ））。記録時間が短く、ヘッダ領域が余る場合でも、その領域はｆｒｅｅボックスとして残す。ヘッダサイズを越えて記録する場合には、随時Ｉピクチャのフレーム番号情報を間引いて記録することで、ヘッダサイズをあらかじめ決定したサイズで維持する。
（３）ｍｏｏｖボックスとｍｄａｔボックスのペアを、複数に分割して配置する（図７（ｃ）。なお、２つ目以降のヘッダ領域を ｍｏｏｆ ボックスと呼ぶ。

以上が一般的なＭＰ４ファイルの構成である。

ＭＰ４ファイルの再生は以下のように行われる。

図８は、Ｈ．２６４の方式により圧縮符号化された動画像を再生する動画再生装置の基本的な構成例を示す図である。

図８において動画再生装置８５０は、記録媒体８０１からデータを再生する再生回路８０２、バッファ回路８０３、可変長復号化回路８０４、逆量子化回路８０５、逆ＤＣＴ回路８０６、加算回路８０７、メモリ８０８、動き補償回路８０９、スイッチ回路８１０、並べ替え回路８１１、出力端子８１２、ヘッダ情報解析回路８１３、再生制御回路８１５、制御信号の入力端子８１６を有している。

次に、図８における動画再生装置８５０の再生処理の流れについて説明する。

再生制御回路８１５の指示を受け、再生回路８０２は記録媒体８０１に記録されたＭＰ４ファイルを再生し、バッファ回路８０３に供給し始める。それと同時に、再生制御回路８１５は、ヘッダ情報解析回路でｍｏｏｖボックスのｍｄａｔ内の格納状況を示すｓｔｃｏボックス、ｓｔｓｃボックス、ｓｔｓｚボックスからオフセットやｃｈｕｎｋやｓａｍｐｌｅの情報を解析するよう制御する。そして、記録媒体８０１からｍｄａｔボックスのストリーム画像データを再生し始めるように再生回路８０２を制御する。

再生回路８０２は記録媒体８０１に記録されたファイルのｍｄａｔボックスのストリーム画像データをその先頭アドレスから再生し、バッファ回路８０３に供給する。バッファ回路８０３に記憶されたストリーム画像データはバッファ回路８０３の占有状態等をみて読み出しを始め、可変長復号化回路８０４にストリーム画像データを供給する。可変長復号化回路８０４はバッファ回路８０３から供給される再生されたストリーム画像データを可変長復号し、逆量子化回路８０５に供給する。

逆量子化回路８０５は可変長復号化回路８０４から供給される可変長復号されたストリーム画像データを逆量子化し、逆ＤＣＴ回路８０６に供給する。逆ＤＣＴ回路８０６は逆量子化回路８０５から供給される逆量子化されたデータに逆ＤＣＴを施し、加算回路８０７に供給する。加算回路８０７は逆ＤＣＴ回路８０６から供給される逆ＤＣＴデータとスイッチ回路８１０から供給されるデータを加算する。

ここで記録媒体８０１から再生されるストリーム画像データは、図９に示すようにまずＧＯＰ０（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）のフレーム内符号化されたＩ０が再生される。そのため、再生制御回路８１５はスイッチ回路８１０の端子ａを選択するよう制御し、スイッチ回路８１０は加算回路８０７にデータ”０”を供給する。加算回路８０７はスイッチ回路８１０から供給される”０”データと逆ＤＣＴ回路８０６から供給される逆ＤＣＴデータとを加算して、再生されたフレームＦ０としてメモリ８０８と並べ替え回路８１１に供給する。メモリ８０８は加算回路８０７から供給される加算データを記憶する。

ＧＯＰ０のフレーム内符号化データＩ０の次に再生されるのは双方向予測符号化されたピクチャデータＢ−２、Ｂ−１であるが、逆ＤＣＴ回路８０６までの再生手続きは上記フレーム内符号化データＩ０で説明した再生手続きと同様であるので省略する。

逆ＤＣＴ回路８０６から逆ＤＣＴ双方向予測符号化画像データが加算回路８０７に供給される。再生制御回路８１５はこの時、スイッチ回路８１０の可動端子ｃが固定端子ｂを選択するようスイッチ回路８１０を制御し、加算回路８０７に動き補償回路８０９からのデータを供給する。

動き補償回路８０９は再生されてくるストリーム画像データから、符号化時に生成され、ストリーム画像データ内に記録された動きベクトルを検出する。そして、参照ブロックのデータ（この場合は記録開始時であるため、再生されたフレーム内符号化データＦ０からのデータのみ）をメモリ８０８から読み出してスイッチ回路８１０の可動端子ｃに供給する。

加算回路８０７は逆ＤＣＴ回路８０６から供給される逆ＤＣＴされたデータとスイッチ回路８１０から供給される動き補償されたデータを加算し、再生されたフレームＦ−２、Ｆ−１として並べ替え回路８１１に供給する。

次に片方向予測符号化されたピクチャデータＰ３が再生されるが、逆ＤＣＴ回路８０６までの再生手続きは上記フレーム内符号化データＩ０で説明した再生手続きと同様であるので省略する。

逆ＤＣＴ回路８０６から逆ＤＣＴ双方向予測符号化画像データが加算回路８０７に供給される。再生制御回路８１５はこの時、スイッチ回路８１０の可動端子ｃが固定端子ｂを選択するようスイッチ回路８１０を制御し、加算回路８０７に動き補償回路８０９からのデータを供給する。

動き補償回路８０９は再生されてくるストリーム画像データから、符号化時に生成されてストリーム画像データ内に記録された動きベクトルを検出する。そして、参照ブロックのデータ（再生されたフレーム内符号化データＦ０からのデータ）をメモリ８０８から読み出してスイッチ回路８１０の可動端子ｃに供給する。

加算回路８０７は逆ＤＣＴ回路８０６から供給される逆ＤＣＴデータとスイッチ回路８１０から供給される動き補償されたデータを加算し、再生されたフレームＦ３としてメモリ８０８と並べ替え回路８１１に供給する。メモリ８０８は加算回路８０７から供給される加算データを記憶する。

次にピクチャＢ１、Ｂ２が再生されるが、記録開始時のフレームではないため、双方向予測としてフレームＦ０とＦ３から再生されるということ以外は上記Ｂ−２、Ｂ−１で説明したのと同様の手続きをとって再生される。かくして上記で説明したように順次Ｐ６、Ｂ４、Ｂ５、…、と再生されていく。

並べ替え回路１０１１は順次再生されてくるフレームＦ０、Ｆ−２、Ｆ−１、Ｆ３、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ６、Ｆ４、Ｆ５、…、をＦ−２、Ｆ−１、Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、…、の順に並べ換えて出力端子８１２に出力する。

上記ファイル再生開始時にヘッダ情報解析回路８１３はＭＰ４ファイルのｍｏｏｖボックスのｍｄａｔ内の格納状況を示すｓｔｃｏボックス、ｓｔｓｃボックス、ｓｔｓｚボックスからオフセットやｃｈｕｎｋやｓａｍｐｌｅの情報を解析している。そのため、再生制御回路８１５はＧＯＰ１まで読み飛ばしてＧＯＰ１から次の再生を始めるように働く。

ところで、レンズ交換式のデジタルカメラでは、レンズをカメラ本体から取り外した際にカメラ本体の内部に空気中に浮遊する埃などが侵入する可能性がある。また、カメラ内部には、例えばシャッター機構等の機械的に動作する各種の機構部が配設されており、これらの機構部が動作することにより、カメラ本体内で金属片などのゴミ等が発生する場合もある。

このようなゴミや埃などの異物がデジタルカメラの撮像部を構成する撮像素子の表面に付着すると、その異物は撮影された画像に影となって写り込んでしまい、撮影画像の品位を低下させてしまう。

このような問題点を解決するため、異物の影が写り込んだ部分を周囲の画素の信号などを用いて補正する方法が考えられる。

このように異物の影を補正する方法に応用できる技術として、例えば特許文献１には、撮像素子の画素欠陥を補正するための画像欠陥補正方法が提案されている。

また特許文献２には、画素欠陥の位置情報の設定を簡略化するために、ゴミ取得モードで撮影した画像ファイルの拡張子などを通常画像と異ならせることで、ＰＣ側でゴミ情報画像を自動判別し、その情報を用いて補正対象画像を補正する方法が提案されている。

さらに、上記のゴミ情報を撮影した画像ファイルに撮影情報として記録し、後にその情報を用いて補正対象画像の補正を行うような製品もある。
特開２００３−２８９４９５号公報 特開平６−１０５２４１号公報 特開２００４−２４２１５８号公報 ＩＳＯ/ＩＥＣ １４４９６-１０，"Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ"

しかしながら、前述したＭＰ４ファイルのような動画ファイルを、前述のゴミ情報をもとに補正を行いながら再生することは、メモリアクセスを増大させる。そのため、記録媒体へのアクセスや表示装置へ表示するためのデータの変換にかかるメモリアクセスの時間が減り、メモリ上のフレーム画像データ数が不足し、表示遅延や、コマ落ちといった動画再生の品位の低下といった不具合が発生する。

従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、動画再生表示の遅延やコマ落ちが起こることを防ぎつつ、ゴミなどの写り込みを補正した高品位な動画の再生を可能とすることである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる画像処理装置は、被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置であって、前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力手段と、前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得手段と、前記入力手段から入力された動画像データを再生する再生手段と、前記再生手段により再生された前記動画像データを一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得手段により取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正手段と、前記記憶手段に一時記憶された前記動画像データのフレームの数に基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正手段による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わる画像処理装置は、被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置であって、前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力手段と、前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得手段と、前記入力手段から入力された動画像データを再生する再生手段と、前記再生手段により再生された前記動画像データを一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得手段により取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正手段と、前記入力手段における前記動画像データの読み込みレートに基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正手段による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わる画像処理装置は、被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置であって、前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力手段と、前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得手段と、前記入力手段から入力された動画像データを再生する再生手段と、前記再生手段により再生された前記動画像データを一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得手段により取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正手段と、前記画像処理装置内のデータバスのバンド幅に基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正手段による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わる画像処理装置の制御方法は、被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置を制御する方法であって、前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力工程と、前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得工程と、前記入力工程において入力された動画像データを再生する再生工程と、前記再生工程において再生された前記動画像データを記憶手段に一時記憶する記憶工程と、前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得工程において取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正工程と、前記記憶工程において一時記憶された前記動画像データのフレームの数に基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正工程による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わる画像処理装置の制御方法は、被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置を制御する方法であって、前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力工程と、前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得工程と、前記入力工程において入力された動画像データを再生する再生工程と、前記再生工程において再生された前記動画像データを記憶手段に一時記憶する記憶工程と、前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得工程において取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正工程と、前記入力工程における前記動画像データの読み込みレートに基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正工程による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係わる画像処理装置の制御方法は、被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置を制御する方法であって、前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力工程と、前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得工程と、前記入力工程において入力された動画像データを再生する再生工程と、前記再生工程において再生された前記動画像データを記憶手段に一時記憶する記憶工程と、前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得工程において取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正工程と、前記画像処理装置内のデータバスのバンド幅に基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正工程による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、動画再生表示の遅延やコマ落ちが起こることを防ぎつつ、ゴミなどの写り込みを補正した高品位な動画の再生を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１０は、本発明の各実施形態に共通する撮像装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態においては、撮像装置としてレンズ交換可能な一眼レフタイプのデジタルスチルカメラを例にとって説明する。なお、本発明は、他にレンズ交換が可能なデジタルビデオカメラ等にも適用可能である。

図１０に示すように、本実施形態の撮像装置は、主にカメラ本体１００と、交換レンズタイプのレンズユニット３００とから構成されている。

レンズユニット３００において、３１０は複数のレンズからなる撮像レンズ、３１２は絞り、３０６はレンズユニット３００をカメラ本体１００と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント３０６内には、レンズユニット３００をカメラ本体１００と電気的に接続する各種機能が含まれている。３２０は、レンズマウント３０６において、レンズユニット３００をカメラ本体１００と接続するためのインターフェース、３２２はレンズユニット３００をカメラ本体１００と電気的に接続するコネクタである。

コネクタ３２２は、カメラ本体１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給される機能も備えている。また、コネクタ３２２は電気通信のみならず、光通信、音声通信などを伝達する構成としても良い。

３４０は測光制御部４６からの測光情報に基づいて、後述するカメラ本体１００のシッター１２を制御するシャッター制御部４０と連携しながら、絞り３１２を制御する絞り制御部である。３４２は撮像レンズ３１０のフォーカシングを制御するフォーカス制御部、３４４は撮像レンズ３１０のズーミングを制御するズーム制御部である。

３５０はレンズユニット３００全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路３５０は、動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリを備えている。更に、レンズユニット３００固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離などの機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発性メモリも備えている。

次に、カメラ本体１００の構成について説明する。

１０６はカメラ本体１００とレンズユニット３００を機械的に結合するレンズマウント、１３０、１３２はミラーで、撮像レンズ３１０に入射した光線を一眼レフ方式によって光学ファインダー１０４に導く。なお、ミラー１３０はクイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わない。１２はシャッター、１４は被写体像を光電変換する撮像素子である。撮像レンズ３１０に入射した光線は、一眼レフ方式によって光量制限手段である絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０、シャッター１２を介して導かれ、光学像として撮像素子１４上に結像する。

１６は、撮像素子１４から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にそれぞれクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。

２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路２０は、必要に応じて、Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行う。得られた演算結果に基づいてシステム制御回路５０がシャッター制御部４０、焦点調節部４２を制御するための、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のオートフォーカス（ＡＦ）処理、自動露出（ＡＥ）処理、フラッシュプリ発光（ＥＦ）処理を行うことができる。さらに、画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のオートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理も行っている。

なお、本実施形態における図１０に示す例では、焦点調節部４２及び測光制御部４６を専用に備えている。従って、焦点調節部４２及び測光制御部４６を用いてＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理の各処理を行い、画像処理回路２０を用いたＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理の各処理を行わない構成としても構わない。また、焦点調節部４２及び測光制御部４６を用いてＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理の各処理を行い、さらに、画像処理回路２０を用いたＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理の各処理を行う構成としてもよい。

２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データは、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはメモリ制御回路２２のみを介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。

２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はＴＦＴ方式のＬＣＤ等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示される。画像表示部２８を用いて、撮像した画像データを逐次表示することで、電子ビューファインダー（ＥＶＦ）機能を実現することができる。また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能であり、表示をＯＦＦにした場合にはカメラ本体１００の電力消費を大幅に低減することができる。

３０は撮影した静止画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。

３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等、公知の圧縮方法を用いて画像データを圧縮・伸長する圧縮・伸長回路である。圧縮・伸長回路３２は、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ３０に書き込む。

４０はシャッター制御部であり、測光制御部４６からの測光情報に基づいて絞り３１２を制御する絞り制御部３４０と連携しながらシャッター１２を制御する。４２はＡＦ（オートフォーカス）処理を行うための焦点調節部である。レンズユニット３００内の撮像レンズ３１０に入射した光線を絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０及び焦点調節用サブミラー（不図示）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。

４６はＡＥ（自動露出）処理を行うための測光制御部である。レンズユニット３００内の撮像レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０及び測光用サブミラー（図示せず）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。４８はフラッシュであり、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。測光制御部４６はフラッシュ４８と連携することにより、ＥＦ（フラッシュ調光）処理機能も有する。

また、焦点調節部４２による測定結果と、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを用いて、ＡＦ制御を行うようにしてもよい。さらに、測光制御部４６による測定結果と、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを用いて露出制御を行うようにしてもよい。

５０はカメラ本体１００全体を制御するシステム制御回路であり、周知のＣＰＵなどを内蔵する。５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。

５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声などを用いて動作状態やメッセージなどを外部に通知するための通知部である。通知部５４としては、例えばＬＣＤやＬＥＤなどによる視覚的な表示を行う表示部や音声による通知を行う発音素子などが用いられるが、これらのうち１つ以上の組み合わせにより構成される。特に、表示部の場合には、カメラ本体１００の操作部７０近辺の、視認しやすい、単数あるいは複数箇所に設置される。また、通知部５４は、その一部の機能が光学ファインダー１０４内に設置されている。

通知部５４の表示内容の内、ＬＣＤなどの画像表示部２８に表示するものとしては以下のものがある。まず、単写／連写撮影表示、セルフタイマ表示等、撮影モードに関する表示がある。また、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示等の記録に関する表示がある。また、シャッター速度表示、絞り値表示、露出補正表示、調光補正表示、外部フラッシュ発光量表示、赤目緩和表示等の撮影条件に関する表示がある。その他に、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及びＰＣ２１０の着脱状態表示がある。更に、レンズユニット３００の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示等も行われる。

また、通知部５４の表示内容のうち、光学ファインダー１０４内に表示するものとしては、例えば、以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッター速度表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示等である。

５６は後述するプログラムなどが格納された電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。

６０、６２、６４、６６、６８及び７０は、システム制御回路５０の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。

ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。

６０はモードダイアルスイッチで、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッター速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先（デプス）撮影モード等の各機能撮影モードを切り替え設定することができる。他に、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モードなどの各機能撮影モードを切り替え設定することもできる。

６２はシャッタースイッチＳＷ１で、不図示のシャッターボタンの操作途中（例えば半押し）でＯＮとなり、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、ＥＦ処理等の動作開始を指示する。

６４はシャッタースイッチＳＷ２で、不図示のシャッターボタンの操作完了（例えば全押し）でＯＮとなり、露光処理、現像処理、及び記録処理からなる一連の処理の動作開始を指示する。まず、露光処理では、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に書き込み、更に、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理が行われる。更に、記録処理では、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸張回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００あるいはＰＣ２１０に書き込む、または送信する。

６６は再生スイッチであり、撮影モード状態で撮影した画像をメモリ３０あるいは記録媒体２００、ＰＣ２１０から読み出して画像表示部２８に表示する再生動作の開始を指示する。他に、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを設定することができる。

６８は単写／連写スイッチで、シャッタースイッチＳＷ２（６４）を押した場合に、１コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタースイッチＳＷ２（６４）を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを設定することができる。

７０は各種ボタンやタッチパネルなどからなる操作部である。一例として、ライブビュー開始／停止ボタン、メニューボタン、セットボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー切り換えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタンを含む。更に、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像移動−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、調光補正ボタン、外部フラッシュ発光量設定ボタン、日付／時間設定ボタンなども含む。なお、上記プラスボタン及びマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。

また、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定する画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチがある。また、ＪＰＥＧ圧縮の圧縮率を選択するため、あるいは撮像素子の信号をそのままデジタル化して記録媒体に記録するＲＡＷモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチがある。また、ワンショットＡＦモードとサーボＡＦモードとを設定可能なＡＦモード設定スイッチなどがある。ワンショットＡＦモードでは、シャッタースイッチＳＷ１（６２）を押した際にオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦した場合、その合焦状態を保ち続ける。サーボＡＦモードでは、シャッタースイッチＳＷ１（６２）を押している間、連続してオートフォーカス動作を続ける。更に、後述するようにゴミ検出用画像を撮影してゴミ情報を取得する、ゴミ情報取得モードを設定することができる設定スイッチを含む。

７２は電源スイッチであり、カメラ本体１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することができる。また、カメラ本体１００に接続されたレンズユニット３００、外部フラッシュ１１２、記録媒体２００、ＰＣ２１０等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定可能である。

８０は電源制御部で、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されている。電源制御部８０は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。

８２、８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ−ｉｏｎ電池、Ｌｉポリマー電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる電源部である。

９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体やＰＣとのインターフェース、９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体やＰＣと接続を行うコネクタである。９８はコネクタ９２及び／或いは９６に記録媒体２００或いはＰＣ２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知回路である。

なお、本実施形態では記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタを２系統持つものとして説明しているが、記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインターフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。

インターフェース及びコネクタとしては、種々の記憶媒体の規格に準拠したものを用いて構成することが可能である。例えば、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）カードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード、ＳＤカード等である。インターフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦカード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、各種通信カードを接続することができる。通信カードとしては、ＬＡＮカードやモデムカード、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）カード、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４カードがある。他にも、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）カード、ＰＨＳ等がある。これら各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。

１０４は光学ファインダーであり、撮像レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２を介して導き、光学像として結像させて表示することができる。これにより、画像表示部２８による電子ファインダー機能を使用すること無しに、光学ファインダーのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダー１０４内には、通知部５４の一部の機能、例えば、合焦状態、手振れ警告、フラッシュ充電、シャッター速度、絞り値、露出補正などが表示される。

１１２は、アクセサリシュー１１０を介して装着される、外部フラッシュ装置である。

１２０はレンズマウント１０６内でカメラ本体１００をレンズユニット３００と接続するためのインターフェースである。

１２２はカメラ本体１００をレンズユニット３００と電気的に接続するコネクタである。また、レンズマウント１０６及びコネクタ１２２にレンズユニット３００が装着されているか否かは、不図示のレンズ着脱検知部により検知される。コネクタ１２２はカメラ本体１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ１２２は電気通信だけでなく、光通信、音声通信などを伝達する構成としてもよい。

２００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。この記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、カメラ本体１００とのインターフェース２０４、カメラ本体１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。

記録媒体２００としては、ＰＣＭＣＩＡカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）等のメモリカード、ハードディスク等を用いることができる。また、マイクロＤＡＴ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ等の光ディスク、ＤＶＤ等の相変化型光ディスク等で構成されていても勿論構わない。

２１０はＰＣであり、磁気ディスク（ＨＤ）等から構成される記録部２１２、カメラ本体１００とのインターフェース２１４、カメラ本体１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。インターフェース９４はＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などが挙げられるが、特に限定はない。

次に、上記構成を有する撮像装置おける撮像素子の前方に配置されたローパスフィルタやカバーガラス等の光学部材上のゴミの影響を補正しながら再生する再生処理について説明する。

本実施形態では、まず、ゴミ情報（異物情報）を得るためのゴミ検出用画像（静止画）を撮影し、ゴミデータを抽出し、以降撮影される通常の画像（動画像）に対して、ゴミデータを付加することで、ＰＣなどで後処理工程を行ってゴミ除去を行う方法を示す。ここでゴミ検出用画像は、できるだけ均一な輝度面を撮影した画像が望ましいが、身近な場所で容易に撮影できることが望ましいため、厳密な均一性を要求するものではない。例えば、青空や白い壁面を撮影することを想定している。

図１１は、本実施形態におけるゴミ情報を取得する際の撮像装置における処理を示すフローチャートである。

まずステップＳ１１０１において、操作部７０によりゴミ情報取得モードが選択されたかどうかを判定する。ゴミ情報取得モードが選択されるまでステップＳ１１０１の判定を繰り返し、ゴミ情報取得モードが選択されるとステップＳ１１０２へ進み、シャッタースイッチＳＷ１（６２）がＯＮされたかどうかを判断する。ＯＦＦであればステップＳ１１０１に戻って上記処理を繰り返す。

一方、ＯＮであれば、ステップＳ１１０３において、絞り値、ＩＳＯ値、シャッタースピード、その他撮影関連のパラメータを設定する。ここで設定されるパラメータを図１２に示す。絞りはＦ２２など、絞りを絞り込んだ設定とする。レンズマウント１０６に接続されるレンズユニット３００において設定可能な範囲内で最も絞り込んだ状態で撮影するものとしてもよい。このように絞りを絞るのは、ゴミは通常撮像素子１４の表面ではなく、撮像素子１４を保護する保護用ガラスや、撮像素子より被写体側に配置される光学フィルター上に付着しているため、レンズユニット３００の絞り値によって結像状態が異なるためである。そのため、絞り値が開放値に近いとぼやけてしまい、適切なゴミ検出用の画像が取得できないので、できるだけ絞り込んだ状態で撮影するのが好ましい。

図１１のフローチャートの説明に戻ると、この時までに撮影者はできるだけ白い壁などの均一輝度面に撮像装置を向け、シャッタースイッチＳＷ２（６４）を操作することとなる。

ステップＳ１１０４ではシャッタースイッチＳＷ２（６４）がＯＮされたかどうかを判断する。ＯＦＦであればステップＳ１１０２に戻りシャッタースイッチＳＷ１（６２）の判定を行う。ＯＮであればステップＳ１１０５へ進む。ステップＳ１１０５ではゴミ検出用画像（均一輝度面の撮影）を行って、メモリ３０内に画像データを取り込む。次にステップＳ１１０６ではメモリ３０内に記憶した画像データからゴミ情報を取得する。

ここで、ゴミ情報の取得について説明する。具体的には、撮影したゴミ検出用画像からゴミ領域の位置（座標）と大きさを求めるものである。まず、撮影したゴミ検出用画像の領域を複数のブロックに分割し、ブロック内の最大輝度Ｌmax、平均輝度Ｌaveを算出し、次式を用いてブロック内のスレッショルド値Ｔ１を算出する。

Ｔ１＝Ｌave×０.６＋Ｌmax×０.４
次に、スレッショルド値Ｔ１を超えない画素をゴミ画素とし、ゴミ画素によって構成される孤立領域を各々一つのゴミ領域ｄｉ（ｉ＝０，１，…，ｎ）とする。

図１３は、ゴミ領域サイズ算出の概要を示す図である。図１３に示すように、ゴミ領域毎に、ゴミ領域を構成する画素の水平方向の座標の最大値Ｘmaxおよび最小値Ｘmin、垂直方向の座標の最大値Ｙmaxおよび最小値Ｙminを求め、ゴミ領域ｄｉのサイズを表す半径ｒｉを次式によって算出する。

ｒｉ＝［√｛（Ｘmax−Ｘmin）²＋（Ｙmax−Ｙmin）²｝］／２
また、このときの中心座標（Ｘｄｉ，Ｙｄｉ）は、近似的に
Ｘｄｉ＝（Ｘmax＋Ｘmin）／２
Ｙｄｉ＝（Ｙmax＋Ｙmin）／２
で求めるものとする。このように求められた位置（座標）と半径を、ゴミ情報プロファイルとして記録する。

このゴミ情報プロファイルは、図１４に示すような構造をとる。図１４に示す通り、ゴミ情報プロファイルには、ゴミ検出用画像撮影時の、レンズ情報とゴミの位置、大きさの情報が格納される。更に具体的には、検出用画像撮影時のレンズ情報として、検出用画像撮影時における実際の絞り値（Ｆ値）と、そのときのレンズ瞳位置を格納する。続いて記憶領域に検出したゴミ領域の数（整数値）を格納し、これに続き、個々の具体的なゴミ領域のパラメータを、ゴミ領域の数だけ繰返して格納する。ゴミ領域のパラメータは、ゴミの半径（例えば２バイト）、有効画像領域における中心のｘ座標（例えば２バイト）、おなじく中心のｙ座標（例えば２バイト）の３つの数値のセットである。

取得したゴミ情報（ゴミ情報プロファイル）はステップＳ１１０７で不揮発性メモリ５６に記憶され、ゴミ情報取得のための処理を終了する。ここで不揮発性メモリ５６にゴミ情報を記憶するのは、ゴミ情報の取得以降、次にゴミ情報を取得するまでに行われる撮影で得られた画像データ（動画像データ）に継続してゴミ情報を付加するためである。そのため、電源オン操作の度に撮影者にゴミ情報の取得を要求するような構成をとる場合は不揮発性メモリでなくとも構わない。

なお、本実施形態の撮像装置で動画を撮影する場合は、前述したＭＰ４ファイルの動画ファイルを用いるため、一旦不揮発性メモリ５６に記憶されたゴミ情報プロファイルを動画データのｍｏｏｖボックス内のヘッダ情報から成るｍｖｈｄボックス、もしくはｍｏｏｆボックス内のｍｖｈｄボックスに格納しておく。

次に、本実施形態のゴミ除去処理の流れについて説明する。

以下では、ゴミ除去処理をデジタルカメラ本体内ではなく、別途用意した画像処理装置１５００上で行う場合について説明する。

図１５は、画像処理装置１５００のシステム構成の概略を示した図である。ＣＰＵ１５０１は、システム全体の動作をコントロールし、一次記憶部１５０２に格納されたプログラムの実行などを行う。一次記憶部１５０２は、主にメモリであり、二次記憶部１５０３に記憶されたプログラムなどを読み込んで格納する。二次記憶部１５０３は、例えばハードディスクなどがこれに該当する。一般に一次記憶部の容量は二次記憶部の容量より小さく、一次記憶部に格納しきれないプログラムやデータなどは二次記憶部に格納される。また、長時間記憶しなくてはならないデータなども二次記憶部に格納される。本実施形態では、プログラムを二次記憶部１５０３に格納し、プログラム実行時に一次記憶部１５０２に読み込んでＣＰＵ１５０１が実行処理を行う。入力デバイス１５０４とは、例えば、システムのコントロールに用いるマウスやキーボードの他、画像データの入力に必要なカードリーダー、スキャナ、フィルムスキャナなどがこれに該当する。出力デバイス１５０５とは、例えば、モニタやプリンタなどが考えられる。

なお、画像処理装置１５００には、図８に示した動画像再生装置８５０が組み込まれている。そして、デジタルカメラ内又はデジタルカメラから取り外された記録媒体２００から符号化された動画像データが読み出され、動画像再生装置８５０で各フレーム毎に復号化され、一次記憶部１５０２に一時記憶される。

この装置の構成方法は他にも様々な形態が考えられるが、本発明の主眼ではないので説明を省略する。

画像処理装置１５００には、複数のプログラムを並列実行可能なオペレーティングシステムが搭載され、操作者はＧＵＩを使ってこの装置上で動作するプログラムの操作が可能である。

図１６は、画像処理装置１５００における画像編集プログラムのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を示す図である。ウィンドウにはクローズボタン１６００とタイトルバー１６０１が備えられ、クローズボタンを押すことでプログラムを終了する。ファイルを画像表示領域１６０２にドラッグアンドドロップすることで補正対象画像を指定し、補正対象画像が決定された場合、タイトルバー１６０１にファイル名を表示した後、画像表示領域１６０２に対象画像をＦiｔ表示する。実行ボタン１６０３を押すと、後述するゴミ除去処理を実行し、処理後の画像を画像表示領域１６０２に表示する。ステップ実行ボタン１６０４を押すと後述するゴミ除去処理のステップ実行を行い、全てのゴミ領域に対して処理が終了した時点で処理後の画像を画像表示領域１６０２に表示する。

次に、画像処理装置１５００におけるゴミ除去処理（異物補正処理）の流れを図１７に示す。

まず、デジタルカメラ内又はデジタルカメラから取り外された記録媒体２００内の動画像ファイルから読み出され、画像表示領域１６０２に表示された動画像の各ビデオサンプル（フレーム）からゴミ除去処理を行うフレームを選択する。そして、選択されたフレームが含まれるｍｏｏｖもしくはｍｏｏｆから、ゴミ位置補正データを抽出する（ステップＳ１７０２）。

次に、抽出したゴミ位置補正データから、まずゴミ補正データ（ゴミ情報プロファイル）を抽出し、座標列Ｄｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）、半径列Ｒｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）、絞り値ｆ１とレンズ瞳位置Ｌ１を得る（ステップＳ１７０３）。さらに、撮影時の絞り値ｆ２とレンズの瞳位置Ｌ２を取得する（ステップＳ１７０４）。ここでＲｉは、座標Ｄｉのゴミの大きさである。更にステップＳ１７０５でＤｉを次式で変換する。ここで、ｄは画像中心から座標Ｄｉまでの距離、Ｈは撮像素子１４の表面とゴミとの距離であるとする。変換後の座標Ｄｉ’と変換後の半径Ｒｉ’は例えば次式で定義する。

Ｄｉ’（ｘ，ｙ）＝（Ｌ２×（Ｌ１−Ｈ）×ｄ／（（Ｌ２−Ｈ）×Ｌ１））×Ｄｉ（ｘ，ｙ）
Ｒｉ’＝（Ｒｉ×ｆ１／ｆ２＋３） （１）
ここでの単位はピクセルであり、Ｒｉ’についての「＋３」はマージン量である。

次に、動画再生装置８５０で可変長復号化、逆量子化、逆ＤＣＴを施したフレーム画像データの一次記憶部１５０２への読み込みと、ゴミ補間手段として作用するＣＰＵ１５０１の一次記憶部１５０２に蓄えられたフレーム画像データへのアクセスを制御する。メモリアクセス制御の詳細については後述する（ステップＳ１７０６）。

ステップＳ１７０７では、一次記憶部１５０２上のフレーム画像データに対してゴミ補正を行なうか否かを判定する。

ステップＳ１７０７でゴミ補正すると判定された一次記憶部１５０２上のフレーム画像データに対しては、ステップＳ１７０８以降でゴミ補正（補間処理）を行う。ステップＳ１７０７でゴミ補正しないと判定された一次記憶部１５０２上のフレーム画像データに対しては、ゴミ除去処理を終了し、ステップＳ１７１０に移る。

ステップＳ１７０８で座標Ｄｉ’、半径Ｒｉ’で示される領域内のゴミを検出し、必要に応じて補間処理を適用する。補間処理の詳細については後述する。全ての座標についてゴミ除去処理を適用したかどうかを判定し、全ての座標について処理が終わっていればゴミ除去処理を終了し、そうでなければステップＳ１７０８に戻る（ステップＳ１７０９）。

ステップＳ１７１０では、全てのフレーム画像データに対し、ゴミ除去処理が終了していなければ、ステップＳ１７０１に戻り、それ以外ならば処理を終了する。

（メモリアクセス制御）
次に、図１７のステップＳ１７０６で行われるメモリアクセス制御の詳細について説明する。図１８は、メモリアクセス制御の流れを示すフローチャートである。

まずステップＳ１８０１で、ＣＰＵ１５０１は、一次記憶部１５０２からフレーム画像データを読み出し、ゴミ補正処理を行い、ゴミ補正後のフレーム画像データを再び一次記憶部１５０２に書き戻す処理を行うことが可能か否かを判定する。すなわち、ゴミ補正処理を行った場合、事前に設定されたフレームレートで、一次記憶部１５０２に逐次書き戻しを行うのに十分なだけの可変長復号化、逆量子化、逆ＤＣＴ済みのフレーム画像データが、一次記憶部１５０２に蓄えられているかどうかを判定する（ステップＳ１８０１）。

ステップＳ１８０１で、一次記憶部１５０２に十分なフレーム画像データが蓄積されていると判定された場合には、図１７のステップＳ１７０８以降のゴミ補正処理を行うように設定する（ステップＳ１８０２）。一方、それ以外の場合には、ステップＳ１７０８以降のゴミ補正処理を行わないように設定して終了する。

ステップＳ１８０１における一次記憶部１５０２（以後、フレームメモリバッファと呼ぶ）の状態を図２２に示す。

図２２では、上段から、フレームタイミング、入力フレームメモリ、復号処理、入力フレーム単位時間毎の復号時に使用するＬｉｓｔ０、Ｌｉｓｔ１、ゴミ除去処理、フレームメモリバッファの状態、表示可能フレーム数、ゴミ除去可能フレーム数、表示フレームを示している。

尚、参照リストＬｉｓｔ０には二つのピクチャ、参照リストＬｉｓｔ１には一つのピクチャを持つこととする。参照リストには、Ｉピクチャまたは、Ｐピクチャが登録される。 各処理の処理時間は、次のようになるものとする。復号処理の時間はフレームメモリバッファへ１フレームの画像データを書き込む時間の半分であるものとする。また、ゴミ除去（ゴミ補正）に要する処理時間は、本来ならば、各フレームに対応付けられた光学情報の内容により、各フレーム毎に変化するが、説明を分かりやすくするために、ここでは全てのゴミ除去に要する時間を２フレームまたは１フレーム分とする。

表示可能フレームの数は、フレームメモリバッファ内の復号済みのフレーム画像データの数であり、かつ、表示する順番が成立しているフレーム画像データの数である。すなわち、フレームタイミング２において復号済みフレームであるフレーム画像データＩ０とＢ−２がフレームメモリバッファにあるが、フレーム画像データＢ−１が復号されていないためフレーム画像データＩ０は表示可能フレームとして数えない。また、ゴミ除去可能フレームの数は、表示するフレームタイミングまでの間にゴミ除去を行えるフレームメモリバッファ内のフレーム画像データの数、つまり、表示までに２フレーム以上余裕のあるフレーム画像データの数を示す。

フレームメモリバッファは９フレーム分確保されていて、入力フレームが順次書き込まれていく。フレームメモリバッファから取り除かれるフレームは、復号が終わっていて、かつ、参照リストＬｉｓｔ０、Ｌｉｓｔ１の両方に登録されていないフレームである。

再生処理が始まると、入力フレーム（Ｉピクチャ）から順次画像データが入力され、フレームメモリバッファの先頭からフレーム画像データが書き込まれていく。なお、図２２において入力フレームメモリでは、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャをフレームナンバー（０，１，２，３，…）のそれぞれ頭にＩ、Ｐ、Ｂを付して表しているが、その他の表記はフレームナンバーのみとしている。

フレームタイミング０において、入力フレームメモリには、フレーム画像データＩ０が入力される。このとき、フレームメモリバッファ上の再生可能フレームの数は動画の最初に表示すべきフレーム画像データＢ−２が復号できていないため０であり、次のフレームタイミングでゴミ除去処理のできるフレームの数も０である。

フレームタイミング１において、フレーム画像データＩ０を復号する。この復号処理は、０．５フレーム期間で終了する。このとき、入力フレームメモリには、並行してフレーム画像データＢ−２が入力される。そして、復号処理のタイミングに同期してフレーム画像データＩ０が参照リストへ登録される。本実施形態では、参照リストとフレームメモリバッファとは同じメモリ領域を使用しているが、参照リスト領域として別のメモリ領域を用意してもよい。また、この時点で双方向参照であるＢピクチャのフレーム画像データＢ−１、Ｂ−２の後にＩピクチャ（フレーム画像データＩ０）が揃うことになるので（この場合後方参照のみ）、フレーム画像データＢ−１、Ｂ−２の処理が可能となる。このとき、フレームメモリバッファ上の再生可能フレームの数は動画の最初に表示すべきフレーム画像データＢ−２が復号できていないため０であり、次のフレームタイミングでゴミ除去処理のできるフレームの数も０である。

次に、フレームタイミング２において、フレーム画像データＢ−２を復号する。このとき、入力フレームメモリには、並行してフレーム画像データＢ−１が入力される。このとき、フレームメモリバッファ上の再生可能フレームの数は動画の最初に表示すべきフレーム画像データＢ−２が復号できているので１となり、次のフレームタイミングでゴミ除去処理のできるフレームの数も１である。

フレームタイミング３では、前フレームタイミングでゴミ除去処理のできるフレームの数が１つあったので、ゴミ除去処理可能なフレーム画像データの中で先頭に近いものをゴミ除去処理する。ここでは、フレーム画像データＢ−２がゴミ除去処理の対象となり、並行してフレーム画像データＰ３が入力される。この例では、フレーム画像データＢ−２のゴミ除去処理に２フレームを要した場合を示している。ゴミ除去処理時間は、ゴミの数や大きさにより異なるが、ここでは２フレーム以内でゴミ除去処理が完了するものとして考える。また、ゴミ除去処理は、メモリアクセスが多くなるため、復号処理とは排他制御される。このときのフレームメモリバッファ上の再生可能フレーム数は１のまま、次のフレームタイミングでゴミ除去処理のできるフレーム数は０になる。

フレームタイミング４では、引き続きフレーム画像データＢ−２のゴミ除去処理を行い、並行してフレーム画像データＢ１が入力される。このとき、表示可能フレームの数は０、ゴミ除去可能フレームの数も０である。

フレームタイミング５では、前フレームタイミングで、ゴミ除去可能フレームの数が０になったため、フレーム画像データＢ−１、Ｐ３の復号処理を行う。そして復号処理のタイミングに同期してフレーム画像データＰ３が参照リストへ登録される。この時点で双方向参照であるＢピクチャのフレーム画像データＢ１、Ｂ２の前後にＩピクチャ（フレーム画像データＩ０）およびＰピクチャ（フレーム画像データＰ３）が揃うことになるので、フレーム画像データＢ１、Ｂ２の処理が可能となる。このとき、入力フレームメモリには、並行して、フレーム画像データＢ２が入力される。表示可能フレーム数は、３、ゴミ除去可能フレーム数は０になり、ここで、フレームメモリバッファ内のフレーム画像データＢ−２を画像表示メモリ２４へ転送することにより、画像表示部２８にフレーム画像データＢ−２が表示される。画像表示メモリ２４へ転送済みのフレーム画像データはこのときにフレームメモリバッファから削除される。本実施形態では、フレームタイミング５を表示開始のタイミングとしており、このフレームタイミング以降は、表示可能フレーム数が０にならないようにゴミ除去処理をするしないを判定している。

フレームタイミング６では、ここで初めて処理が可能となったフレーム画像データＢ１、Ｂ２に対して復号処理を行う。このとき、入力フレームメモリには、並行してフレーム画像データＰ６が入力される。ここで、フレーム画像データＢ１、Ｂ２はＢピクチャであるので、他のフレームに参照されることは無く、参照リストへは登録されない。表示可能フレーム数は３、ゴミ除去可能フレーム数は０になり、ここで、フレームメモリバッファ内のフレーム画像データＢ−１を画像表示メモリ２４へ転送することにより、画像表示部２８にフレーム画像データＢ−１が表示される。

フレームタイミング７では、フレーム画像データＰ６を復号する。このとき、入力フレームメモリには、並行してフレーム画像データＢ４が入力される。フレーム画像データＰ６はＰピクチャであるので、復号処理のタイミングに同期してフレーム画像データＰ６が参照リストへ登録される。ここで、この時点で、フレーム画像データＩ０とフレーム画像データＰ３に挟まれたＢピクチャであるフレーム画像データＢ１、Ｂ２の復号処理は完了しているので、フレーム画像データＩ０が今後参照されることが無くなる。従って、フレーム画像データＰ６はフレーム画像データＩ０に代わって参照リストへ登録されることになる。このとき、表示可能フレーム数は４、ゴミ除去可能フレーム数は１になり、ここで、フレームメモリバッファ内のフレーム画像データＩ０を画像表示メモリ２４へ転送することにより、画像表示部２８にフレーム画像データＩ０が表示される。

その後は、同様の処理を繰り返し、ゴミ除去可能フレームの数が１以上であれば可能な限り以降のフレームタイミングでゴミ除去処理を行い、ゴミ除去可能フレームの数が０であれば復号処理を進める。

ここでは、表示開始のフレームタイミングを５からとしているが、フレームメモリバッファに貯められるだけのフレーム画像データを貯めてから表示開始を行うようにすれば、ゴミ除去可能フレームの数が増え、全フレーム画像データに対してゴミ除去処理を行うフレーム画像データの数を増やすことができる。

また、本実施形態での、フレームメモリバッファに格納できる画像の枚数、参照リストに登録できるフレーム数、表示開始のフレームタイミングなどの値は一例であり、画像処理装置の能力や搭載メモリサイズなどにより、任意に設定することが可能である。また、ゴミ除去処理を行うのに必要な時間を２フレーム以内としたがこれに限られない。実際には、処理にかかる時間はゴミの大きさ、個数、濃さなどによっても変化するものであり、フレーム入力のタイミングとは同期しないことが多い。このような場合は、ゴミ除去処理を開始しようとする任意のタイミングにおけるフレームメモリバッファのフレーム数を確認して判定するようにしても良い。

また、本実施形態では、ゴミ除去処理は、メモリアクセスが多くなるため、復号処理とは排他制御されていたが、画像処理装置の能力により、並列処理してもよい。

また、本実施形態では、１５フレーム毎の先頭にＩピクチャのフレームを、その後３フレーム毎にＰピクチャのフレームを配して、その間をＢピクチャのフレームで満たす繰り返しで説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、Ｂピクチャを用いず、ＩピクチャとＰピクチャのみでフレームを構成するようにしても良い。その場合、復号処理の順序を入力されるフレーム順にすることができ、フレームの管理が容易となる。

（補間ルーチン）
次に、ゴミ領域の補間（補正）処理（ゴミ除去処理）の詳細について説明する。補間ルーチンの流れを示すフローチャートを図１９に示す。

まずステップＳ１９０１で、ゴミ領域判定を行う。ゴミ領域とは、次の条件全てを満たす領域とする。
（１）図１７のステップＳ１７０３で算出した中心座標Ｄｉ’、半径Ｒｉ’（式（１）で求められたＤｉ’，Ｒｉ’）に含まれる画素の平均輝度Ｙaveと最高輝度Ｙmaxを用いて次式で求められるスレッショルド値Ｔ２より暗い領域。

Ｔ２＝Ｙave×０.６＋Ｙmax×０.４
（２）上記の中心座標Ｄｉ’、半径Ｒｉ’の円と接しない領域。
（３）（１）で選択された輝度の低い画素によって構成される孤立領域に対し、図１１中のステップＳ１１０６と同様の方法で算出した半径値がl１画素以上、l２画素未満である領域。
（４）円の中心座標Ｄｉを含む領域。

本実施形態では、l１は３画素、l２は３０画素とする。このようにすることで、孤立した小領域だけをゴミ領域として扱うことが可能になる。また、レンズ瞳位置が正確に取得できない場合には、（４）の条件は幅を持たせても良い。例えば、着目領域が座標ＤｉからＸ方向、Ｙ方向に夫々±３画素の範囲の座標を含めば、ゴミ領域と判定するなどという条件が考えられる。

ステップＳ１９０２で、このような領域があればステップＳ１９０３へ進みゴミ領域補間を行い、存在しない場合は処理を終了する。ステップＳ１９０３で実行するゴミ領域補間処理は、公知の欠損領域補間法で行う。公知の欠損領域補間法には例えば、特開２００１−２２３８９４号公報に開示されているパターン置換がある。特開２００１−２２３８９４号公報では赤外光を用いて欠損領域を特定しているが、本実施形態ではステップＳ１２０１で検出したゴミ領域を欠損領域として扱い、パターン置換によりゴミ領域を周囲の正常画素で補間する。パターン置換で埋められない画素については、パターン補間後の画像データに対し、補間対象画素に最も近い順に正常画素をｐ個選択し、その平均色を用いて補間する。

尚、ゴミ補正処理されたフレーム画像データは、ＣＰＵ１５０１から与えられるフレームレートに合わせて逐次画像表示領域１６０２に表示されることにより、動画として再生される。

以上説明したように本実施形態によれば、メモリアクセス制御により、ゴミ除去処理を行いながらでも、表示のためのフレーム画像データ数が十分にメモリ上に蓄積された状態を確保でき、動画再生表示の遅延やコマ落ちが起こることを防ぐことができる。また、ゴミなどの写り込みを補正した高品位な動画の再生を提供することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態の説明では別途用意された画像処理装置を用いたゴミ除去処理について説明したが、ゴミ除去処理はデジタルカメラ本体内で行っても良い。

デジタルカメラ本体内で行う場合、図１７のフローチャートで示した処理と同様の処理を、図１０におけるシステム制御回路５０がメモリ５２に記憶されたゴミ除去処理プログラムを実行することにより実施される。例えば、操作部７０からゴミ除去処理の開始が指示されると、システム制御回路５０は、記録媒体着脱検知回路９８により、ＣＦカードやＳＤメモリカード等の記録媒体２００がコネクタ９２に装着されていることを検知した場合、又は、デジタルカメラ内部に不揮発性メモリやＨＤＤを備えている場合、再生処理のためにインターフェース９０から記録媒体２００内の動画像データをメモリ３０上に読み出す。メモリ上に読み出された動画像データは、フレーム画像データ毎に圧縮伸長回路３２へ送られ、可変長復号化、逆量子化、逆ＤＣＴが施され、メモリ３０に書き戻される。次にシステム制御回路５０は、画像処理回路２０にメモリ３０に記憶されている撮影動画像の各フレームに対応するデータを呼び出す。画像処理回路２０は、図１７、図１９に示す処理を行い、ゴミ画素の補正処理を実行し、また、メモリ制御回路２２が、図１８に示すメモリアクセス制御を実行する。

以上、デジタルカメラやデジタルビデオカメラにおいても、第１の実施形態と同様に、説明したメモリアクセス制御により、ゴミ除去処理を行いながらでも、表示のためのフレーム画像データ数が十分にメモリ上に蓄積された状態を確保でき、動画再生表示の遅延やコマ落ちが起こることを防ぐことができる。また、ゴミなどの写り込みを補正した高品位な動画の再生を提供することができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態では、メモリアクセス制御により各フレーム画像データのゴミ除去処理を行うか否かをメモリ上に蓄積されたフレーム画像データの数により決定したが、ＣＦカードやＳＤメモリカードといった記録媒体の読み出しレートを基準に決定してもよい。

この場合、記録媒体２００から動画ファイルを読み出す際に、ＣＰＵ１５０１は読み出しレートＶ（ｘ）を取得するゴミ補正判定情報取得手段として作用する。

図２０、図２１のフローチャートを用いてその動作を説明する。

図２０のステップＳ２００２において、ＣＰＵ１５０１は記録媒体２００から動画ファイルを読み出す際に、動画ファイルから読み出したデータサイズとかかった時間から読み出しレートを算出し、一次記憶部１５０２に保存する。動画ファイルの読み込みや、ゴミ補正データの取得、ゴミ補間処理、再生処理については第１の実施形態と同様の処理である。

図２１のステップＳ２１０１において、ゴミ補正判定情報に何を用いるかを決定する。本実施形態の場合は、「記録媒体２００の読み出しレート」であり、ステップＳ２１０２において、図２０のステップＳ２００２で取得した読み出しレートを一次記憶部１５０２から呼び出し、予め設定しておいた閾値Ｖｔｈと比較する。閾値Ｖｔｈは、ゴミ補正処理で時間がかかっても、一次記憶部１５０２のフレームメモリバッファのフレーム画像データが再生処理に十分な程度に蓄積される値とする。

ステップＳ２１０１で読み出しレートＶ（ｘ）が閾値Ｖｔｈ以上であれば、ステップＳ２１０５において図２０のステップＳ１７０９以降のゴミ補間処理を行うように設定する。また、それ以外の場合には、ステップＳ１７０９以降のゴミ補間処理を行わないように設定して終了する。

以上、記録媒体からの動画像ファイルの読み込みレートを取得することで、読み込みレートの遅いカードを使用した場合でも、ゴミ除去処理を行いながらでも、表示のためのフレーム画像データ数が十分にメモリ上に蓄積された状態を確保でき、動画再生表示の遅延やコマ落ちが起こることを防ぐことができる。また、ゴミなどの写り込みを補正した高品位な動画の再生を提供することができる。

（第４の実施形態）
第１の実施形態では、メモリアクセス制御により各フレーム画像データのゴミ除去処理を行うか否かをメモリ上に蓄積されたフレーム画像データの数により決定したが、画像処理装置内のデータバスのバンド幅を基準に決定してもよい。

この場合、記録媒体２００から動画ファイルを一次記憶部１５０２へ保存したり、ゴミ補間処理のために一次記憶部１５０２へのアクセスが発生する際に、ＣＰＵ１５０１はバスの占有率Ｗ（ｘ）を取得するゴミ補正判定情報取得手段として作用する。

図２０、図２１のフローチャートを用いてその動作を説明する。

図２０のステップＳ２００２において、ＣＰＵ１５０１は動画再生装置を構成するデータバスのバス幅を取得し、また、記録媒体２００から動画ファイルを一次記憶部１５０２へ読み出したり、ゴミ補間処理のための一次記憶部１５０２へのアクセスからデータバスの占有率Ｗ（ｘ）を算出し、一次記憶部１５０２に保存する。動画ファイルの読み込みや、ゴミデータの取得、ゴミ補間処理、再生処理については第１の実施形態と同様の処理である。

図２１のステップＳ２１０１において、ゴミ補正判定情報に何を用いるかを決定する。本実施形態の場合は、「データバスのバンド幅」であり、ステップＳ２１０２において、図２０のステップＳ２００２で取得したバスの占有率を一次記憶部１５０２から呼び出し、予め設定しておいた閾値Ｗｔｈと比較する。閾値Ｗｔｈは、ゴミ補正処理でデータバスが占有される時間が発生しても、一次記憶部１５０２のフレームメモリバッファのフレーム画像データが再生処理に十分な程度に蓄積される値とする。

ステップＳ２１０１でバスの占有率Ｗ（ｘ）が閾値Ｗｔｈより小さければ、ステップＳ２１０５において図２０のステップＳ１７０９以降のゴミ補間処理を行うように設定する。また、それ以外の場合には、ステップＳ１７０９以降のゴミ補間処理を行わないように設定して終了する。

以上、データバスのバンド幅及び占有率を取得することで、バンド幅の狭いデータバスを用いた場合でも、ゴミ除去処理を行いながらでも、表示のためのフレーム画像データ数が十分にメモリ上に蓄積された状態を確保でき、動画再生表示の遅延やコマ落ちが起こることを防ぐことができる。また、ゴミなどの写り込みを補正した高品位な動画の再生を提供することができる。

（他の実施形態）
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。

従来の画像処理装置の構成を示す図である。 ピクチャＰ２１を符号化する際の参照リストの例を示す図である。 ピクチャＰ２４を符号化する際の参照リストの例を示す図である。 参照リストの変化の様子をピクチャ毎に示す図である。 Ｂピクチャを参照リストに加える場合の参照リストの変化の様子を示す図である。 ＭＰ４ファイルの構成を説明するための図である。 ＭＰ４ファイルの構成例を示す図である。 従来の再生回路を説明するためのブロック図である。 符号化のフレーム順序を説明するための図である。 本発明の各実施形態に共通する撮像装置の構成を示すブロック図である。 ゴミ情報を取得する際の撮像装置における処理を示すフローチャートである。 ゴミ情報を取得する際の撮影関連のパラメータの設定例である。 図１１のステップＳ１１０６で行われるゴミ領域サイズ算出の概要を示す図である。 ゴミ補正データのデータ形式例を示す図である。 画像処理装置のシステム構成の概略を示した図である。 画像処理装置におけるＧＵＩの例を示す図である。 第１の実施形態におけるゴミ除去処理を説明するフローチャートである。 第１の実施形態におけるメモリアクセス制御を説明するフローチャートである。 第１の実施形態における補間ルーチンの詳細を説明するフローチャートである。 第３及び第４の実施形態におけるゴミ除去処理を説明するフローチャートである。 第３及び第４の実施形態におけるゴミ補正判定情報を用いたメモリアクセス制御を説明するフローチャートである。 本発明の各実施形態におけるメモリアクセス制御に関するメモリバッファの状態を示す図である。

Claims (7)

1. 被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置であって、
   前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力手段と、
   前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得手段と、
   前記入力手段から入力された動画像データを再生する再生手段と、
   前記再生手段により再生された前記動画像データを一時記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得手段により取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正手段と、
   前記記憶手段に一時記憶された前記動画像データのフレームの数に基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正手段による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置であって、
   前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力手段と、
   前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得手段と、
   前記入力手段から入力された動画像データを再生する再生手段と、
   前記再生手段により再生された前記動画像データを一時記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得手段により取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正手段と、
   前記入力手段における前記動画像データの読み込みレートに基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正手段による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
3. 被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置であって、
   前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力手段と、
   前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得手段と、
   前記入力手段から入力された動画像データを再生する再生手段と、
   前記再生手段により再生された前記動画像データを一時記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得手段により取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正手段と、
   前記画像処理装置内のデータバスのバンド幅に基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正手段による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
4. 被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置を制御する方法であって、
   前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力工程と、
   前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得工程と、
   前記入力工程において入力された動画像データを再生する再生工程と、
   前記再生工程において再生された前記動画像データを記憶手段に一時記憶する記憶工程と、
   前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得工程において取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正工程と、
   前記記憶工程において一時記憶された前記動画像データのフレームの数に基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正工程による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御工程と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
5. 被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置を制御する方法であって、
   前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力工程と、
   前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得工程と、
   前記入力工程において入力された動画像データを再生する再生工程と、
   前記再生工程において再生された前記動画像データを記憶手段に一時記憶する記憶工程と、
   前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得工程において取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正工程と、
   前記入力工程における前記動画像データの読み込みレートに基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正工程による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御工程と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
6. 被写体像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の前方に配置された光学部材とを備える撮像手段から出力された動画像データを再生する画像処理装置を制御する方法であって、
   前記撮像手段から出力された、前記光学部材の表面に付着した異物の影が写り込んだ動画像データを入力する入力工程と、
   前記撮像手段において前記動画像データに付加された前記異物の位置と大きさの情報を含む異物情報を、前記動画像データから取得する取得工程と、
   前記入力工程において入力された動画像データを再生する再生工程と、
   前記再生工程において再生された前記動画像データを記憶手段に一時記憶する記憶工程と、
   前記記憶手段から出力された前記動画像データに対して、前記取得工程において取得された前記異物情報を用いて前記異物の影を補正する処理を行う異物補正工程と、
   前記画像処理装置内のデータバスのバンド幅に基づいて、前記動画像データの各フレームに対して前記異物補正工程による異物の影を補正する処理を行うか否かを制御する制御工程と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
7. 請求項４乃至６のいずれか１項に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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