JP2011009970A - 撮像装置及びその制御方法、プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】撮影時のフレームレートが変更可能な場合であっても、撮影された動画の再生時間を予め決められた時間にできる技術の実現。
【解決手段】撮像装置は、動画を撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮影された動画を記録媒体に記録する記録手段と、前記撮像手段が撮影する動画のフレームレートを設定する設定手段と、前記設定手段により設定されたフレームレートの動画を撮影するように前記撮像手段を制御すると共に、前記動画の再生時間が予め決められた再生時間になるように前記設定されたフレームレートに基づいて前記動画の撮影時間を設定し、前記設定した撮影時間に前記撮像手段が撮影した動画を記録するように前記記録手段を制御する制御手段と、を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、動画を撮影する技術に関する。
従来、ビデオカメラなどで動画を撮影する際、撮影する動画のフレームレート(単位時間当たりのフレーム数)を切り替えることにより、動画を再生したときに特殊効果を持たせる技術がある(例えば、特許文献1参照)。例えば、60フレーム/秒のフレームレートで撮影した動画を30フレーム/秒のフレームレートで再生することで、1/2倍速のスローモーションの動画を再生することができる。これにより、30フレーム/秒のフレームレートで撮影した動画を1/2倍速でスロー再生する時に比べ、より被写体の動きがなめらかな動画を再生することができる。逆に、15フレーム/秒のフレームレートで撮影した動画を30フレーム/秒のフレームレートで再生することで、2倍速の早送りの動画を再生することができる。このように、動画の撮影時のフレームレートと再生時のフレームレートとの関係によって、様々な動画の再生速度が得られるように特殊効果を付加することができる。
特開2003−153054号公報
前述のように、フレームレートを任意に変更して動画を撮影した場合、動画の再生時間は、撮影時のフレームレートと再生時のフレームレートによって決まる。例えば、10秒間の動画を撮影し、30フレーム/秒で再生する場合を考える。撮影時の動画のフレームレートが60フレーム/秒の場合、再生時間は20秒となる。一方、撮影時の動画のフレームレートが15フレーム/秒の場合、再生時間は5秒となる。このように、同じ時間だけ動画を撮影した場合でも、動画のフレームレートによってその再生時間が異なることになる。そのため、ユーザが考えていたよりも1つのシーンの再生時間が短すぎることや、逆に長すぎるということが考えられる。
そこで、ユーザが所望の再生時間の動画を撮影したいと思った場合には、動画を撮影するときのフレームレートと、再生時のフレームレートとを常に考慮しながら、動画を撮影する時間を決める必要があり、大変煩わしいものであった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、撮影時のフレームレートが変更可能な場合であっても、撮影された動画の再生時間を予め決められた時間にできる技術を実現する。
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、動画を撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮影された動画を記録媒体に記録する記録手段と、前記撮像手段が撮影する動画のフレームレートを設定する設定手段と、前記設定手段により設定されたフレームレートの動画を撮影するように前記撮像手段を制御すると共に、前記動画の再生時間が予め決められた再生時間になるように前記設定されたフレームレートに基づいて前記動画の撮影時間を設定し、前記設定した撮影時間に前記撮像手段が撮影した動画を記録するように前記記録手段を制御する制御手段と、を有する。
本発明によれば、撮影時のフレームレートが変更可能な場合であっても、撮影された動画の再生時間を予め決められた時間にできる。
本発明に係る実施形態の撮像装置のブロック図である。 通常再生において撮像素子を駆動(A)し、画像フレームを記録(B)及び再生(C)する際のタイミングチャートである。 スロー再生において撮像素子を駆動(A)し、画像フレームを記録(B)及び再生(C)する際のタイミングチャートである。 早送り再生において撮像素子を駆動(A)し、画像フレームを記録(B)及び再生(C)する際のタイミングチャートである。 実施形態1による動画撮影動作を示すフローチャートである。 再生速度と撮影フレームレートと撮影時間との関係を示す図である。 本実施形態における動画の再生時間を予め決められた時間にする処理を説明する図である。 実施形態2の撮像装置のブロック図である。 実施形態2による動画撮影動作を示すフローチャートである。 再生速度と撮影フレームレートとフレーム数との関係を示す図である。
以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
[実施形態1]先ず、図1を参照して、本発明に係る撮像装置100を適用した実施形態のデジタルビデオカメラの構成について説明する。図1において、101は被写体像を結像するフォーカスレンズ等からなるレンズユニットである。102はレンズユニット101により結像された被写体像を光電変換して電気信号を出力するCCDやCMOS等の撮像素子である。103は撮像素子102から出力されるアナログ信号に対して所定の信号処理を施してデジタル信号である動画データを生成する信号処理部である。104は信号処理部103にてから出力された動画データを記録媒体に対して記録するのに適した形式に変換する記録処理部である。105は記録処理部104にて処理された動画データを半導体メモリやハードディスク等の記録媒体113に記録する記録部である。106は撮像素子102を駆動する駆動部である。107は撮影モードに基づき動画撮影時の撮像素子102のフレームレートを制御するフレームレート制御部である。
109はユーザによる後述する記録開始指示や撮影モード設定指示を含む各種操作を受け付ける操作スイッチである。111は後述する記録時間Tを計時するタイマーである。112は記録中や記録終了時に発光するLEDである。110は記録部105に記録された動画データを再生する再生部である。108は上述した各部を含む装置全体を制御するシステムコントローラである。出力部114は再生部110により再生された動画データを外部に出力する。表示制御部115は、表示部116に対する表示画面を制御する。表示制御部115は、システムコントローラ108からの指示に従い、撮影時には撮影された動画を表示部116に表示し、再生時には再生された動画像を表示部116に表示する。また、表示制御部115は、システムコントローラ108からの指示に従い、後述の様なモードの切り替えやフレームレートの設定のための各種のメニュー画面を表示する。
上述した構成を有するデジタルビデオカメラは、動画を撮影する際のフレームレートが変更可能であり、ユーザは撮影する動画のフレームレートを任意に切り替えることができる。以下では、記録された動画データを30フレーム/秒のフレームレートで再生するものとして説明する。また、本実施形態のデジタルビデオカメラは、通常の撮影モードに加え、ユーザが撮影する動画の再生時間を任意に設定でき、設定された再生時間分に応じた時間だけ動画を記録するスナップ撮影モードを有する。即ち、ユーザは、操作スイッチ109を操作することにより、撮影しようとしている動画のフレームレート(nフレーム/秒)を任意の値に設定できる。なお、本実施形態では、通常撮影モードにおいては、nの値を1から60の間の任意の値とする。スナップ撮影モードにおいては、nの値を、後述の様に、動画の再生速度に対応した所定の値とする。また、ユーザは、操作スイッチ109を操作することにより、通常撮影モード又はスナップ撮影モードに切り替えることができる。更に、ユーザは、操作スイッチ109を操作することにより、スナップ撮影モードで記録された動画データの再生時間を任意に設定できる。
通常撮影モードでは、ユーザが操作スイッチ109を操作することにより記録開始が指示されてから記録停止が指示されるまでの間、ユーザにより設定されたフレームレートで動画を記録する。一方、スナップ撮影モードでは、同様に記録開始が指示されると、ユーザにより設定されたフレームレートで動画の撮影を開始する。その後、設定されたフレームレートVと再生時間mに基づき算出される記録時間Tだけ記録を行うと自動的に停止する。
ここで、図1を参照して、信号の流れについて説明する。図1において、レンズユニット101を通過して撮像素子102の受光面に結像された画像は電気信号に変換され、動画像として信号処理部103に出力される。信号処理部103は、撮影された動画像信号に対してノイズ除去や、圧縮符号化処理などの所定の画像処理を施した後に記録処理部104と表示制御部115に出力する。記録処理部104は、信号処理部103からの動画像信号に対し、記録された動画像が所定のフレームレート(本実施形態では30フレーム/秒とする)で再生されるように、その形態を変換し、記録部105に出力する。具体的には、記録処理部104は、撮像された動画像の再生時のフレームレートを示す付加情報を動画像データに付加して出力する。記録部105は、記録処理部104から出力された動画像データを記録媒体に記録する。なお、本実施形態では、記録開始から記録停止までの間に記録媒体に記録する一連の動画像データを一つのファイルとして管理する。そして、再生時のフレームレートを示す付加情報を、各動画像データのファイルの付加情報として記録する。なお、付加情報を、動画像データの各フレームに付加する様にしてもよい。また、記録処理部104は、記録された動画像が所定のフレームレートで再生されるように、動画像の各フレームの再生タイミングを示すタイムスタンプを、各フレームに対して付加して記録する様にしてもよい。
また、撮影時には、表示制御部115は、信号処理部からの動画像データに係る動画像を表示部116に表示する。本実施形態では、撮影する動画のフレームレートをユーザが変更可能であるが、表示制御部115は、撮影された動画像のフレームレートと同じフレームレートの動画像を表示部116に表示する。
再生部110は、記録部105により記録された動画像データを記録媒体から再生し、出力部114と表示制御部115に出力する。出力部114は再生された動画像データに対して所定の処理を施して外部のモニタなどに出力する。このとき、再生部110は、動画像データの付加情報に基づき、再生された動画像データを所定のフレームレートで出力する。また、表示制御部115は、システムコントローラ108からの指示に従い、再生された動画像データに係る動画像を表示部116に表示する。撮像素子102は様々なフレームレートの動画データを出力することができ、駆動部106による様々な駆動タイミングにより駆動される。例えば、駆動部106は、撮像素子102の垂直同期間隔や水平同期間隔の長さを変更して、1フレームの期間長を変更し、様々なフレームレートを設定する。
図2は、撮像素子102を30フレーム/秒の動画像を撮影するように駆動し、30フレーム/秒ごとに動画像の各フレームを記録及び再生する際のタイミングチャートである。図2(A)に示す様に、撮像素子102を1/30秒ごとに1フレームの動画像を出力するように駆動することで1/30秒毎に撮像された動画像の各フレームは、図2(B)の様に1/30秒毎のフレームとして媒体に記録される。また、図2(C)に示す様に、この様に記録された動画像は、再生部110により、所定のフレームレートである30フレーム/秒で再生される。この場合は、1倍速の再生となる。図3は、撮像素子102を60フレーム/秒の動画像を撮影するように駆動し、撮像した動画像の各フレームを記録部105で記録し、30フレーム/秒で再生することで、1/2スロー再生を実現する際のタイミングチャートである。図4(A)に示すように、撮像素子102を15フレーム/秒の動画像を撮影するように駆動し、図4(B)に示す様に、撮像した動画像の各フレームを記録部105で記録する。そして、図4(C)に示すように、記録した動画像を30フレーム/秒で再生することで、2倍速再生を実現する。
次に、図5のフローを参照して、本実施形態のスナップ撮影モードにおける撮影動作について説明する。なお、図5の処理は、システムコントローラ108が撮像装置100の各部を制御することにより実行される。図5において、ユーザは撮影に先立ち、操作スイッチ109を操作して、これから撮影する動画像の再生速度を決定する(S501)。本実施形態では、予め決められた複数の再生速度の中から所望の再生速度を設定するものとする。ここで設定可能な再生速度は、図6に示すように、1/2倍速、1倍速(通常速度)、1.5倍速、2倍速、3倍速とするが、もちろん、これ以外の再生速度を選択可能としてもよい。いずれかの再生速度が選択されると、撮影時のフレームレートVを設定する(S502)。例えば、再生速度として1/2倍速が設定されると、撮影する動画像のフレームレートVを60フレーム/秒に設定する。その結果、記録した動画像を再生すると、図3で説明した1/2倍速のスロー再生の特殊効果を付加することが可能となる。また、1倍速(通常再生)が設定されると、撮影する動画像のフレームレートVを30フレーム/秒に設定する。その結果、記録した動画像を再生すると、図2で説明した1倍速(通常)再生が実現される。更に、2倍速が設定されると、撮影する動画像のフレームレートVを15フレーム/秒に設定する。その結果、記録した動画像を再生すると、図4で説明した2倍速再生の特殊効果を付加することが可能となる。
システムコントローラ108は、S502で、選択された再生速度に基づき設定された撮影フレームレートVに基づいて動画像を撮影する時間(長さ)Tを算出する(S503)。ここで、撮影時間Tは、T=m秒x(30/V)フレーム、で算出される。ここでは、撮影フレームレートVの値にかかわらず、記録した動画像を再生する長さ(再生時間)を予め決められた時間m秒とするように、撮影時間Tを算出する。例えば、再生時間mが4秒に設定された場合、撮影フレームレートと撮影時間Tとの関係は図6のようになる。その後、システムコントローラ108は、撮影フレームレートがVになるようにフレームレート制御部107を設定する。フレームレート制御部107は駆動部106を制御し、撮像素子102がフレームレートVの動画像を撮影するように駆動する。
次に、システムコントローラ108は操作スイッチ109により記録の開始が指示されたか否かを判定し(S504)、記録開始指示がされたならばフレームレートVで撮影される動画の記録を開始する(S505)。ここで、システムコントローラ108は、LED112を発光させて記録中であることをユーザに通知する。あるいは不図示のLCD等の表示部に記録中の表示を行ってユーザに通知してもよい。S505では、S502で設定された撮影フレームレートVで撮影される動画に対して、信号処理部103で信号処理を施し、記録処理部104で付加情報が付加された後、記録部105により記録媒体に記録される。そして、タイマー111で、撮影開始後、撮影時間Tが経過したことが検知されたならば(S506)、記録動作を終了しLED112を消灯する(S507)。
図7は、スナップ撮影モードにおいて再生時間mが4秒に設定された場合に記録される動画を例示する図である。図7において、701はユーザによる記録開始指示タイミング、702は撮影時間T、703は記録開始指示毎に撮影された動画(710〜713)、704は各動画像の撮影前に設定された再生倍速に基づく撮影フレームレートをそれぞれ示している。前述の様に、ユーザは操作スイッチ109により、各動画像の記録開始指示を出す前に再生倍速を設定している。図7の例では、動画710の撮影では1倍速再生を設定し、撮影フレームレートは30フレーム/秒(以下、fps)である。また、動画711は1/2倍速を設定し、撮影フレームレートは60fpsである。また、動画712では2倍速再生を設定し、撮影フレームレートは15fpsである。また、動画713では1倍速再生が設定されている。そして、システムコントローラ108により、動画710の撮影時間Tは4秒、動画711は2秒、動画712は8秒、動画713は4秒にそれぞれ設定される。
また、図7には、このようにして撮影された個々の動画データを再生する様子が示されている。705は再生時間m、706は連続再生される動画(720〜723)、707は再生フレームレート、708は再生時の効果をそれぞれ示している。再生動画720は撮影動画710、再生動画721は撮影動画711、再生動画722は撮影動画712、再生動画723は撮影動画713にそれぞれ対応しており、各々の再生時間は4秒であり、再生フレームレート707も各々30fpsとなる。各撮影動画710〜713は、再生時には、所定のフレームレートである30fpsで再生されるので、再生時の効果708としては、再生動画720は1倍速(通常)再生、再生動画721は1/2倍スロー再生、再生動画722は2倍早送り(クイック)再生、再生動画723は1倍速(通常)再生となる。そして、再生時の効果によらず各撮影動画を予め決められた時間4秒で再生することができる。
なお、本実施形態では、記録した動画像を再生する際の所定のフレームレートを30フレーム/秒としたが、これ以外の値とすることも可能である。
[実施形態2]次に、図8〜図10を参照して、実施形態2について説明する。図8は実施形態2の撮像装置の構成図であり、117は記録部105に記録された画像フレーム数をカウントするフレーム数カウンタである。その他、図1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、図9のフローを参照して、本実施形態におけるスナップ撮影モードの処理を説明する。図9において、S501、S502、S504、S505では、図5と同様に、ユーザは、これから撮影する動画像の再生速度を決定し、システムコントローラ108が撮影フレームレートVを設定し、操作スイッチ109から記録開始指示が出されると、記録動作を開始する。撮影する動画像の再生速度は、図10に示すように、1/2倍速、1倍速(通常再生)、1.5倍速、2倍速、3倍速の早送り再生を含み、図6と異なる点は、撮影時間Tに代えてフレーム数を予め決められた数としているところである。システムコントローラ108は、記録開始後、フレーム数カウンタ117によりカウントされたフレーム数が予め決められた数(例えば、120フレーム)になったことが検知された場合(S906)、記録動作を終了し(S507)、LED112を消灯する。
この様に、本実施形態では、スナップ撮影モードにおいて、S502で設定された撮影フレームレートVにかかわらず予め決められたフレーム数(120フレーム)を記録したら記録を停止する。そのため、図7のように、撮影フレームレートによらず、各クリップの動画像の再生時間を予め決められた時間(4秒)とすることができる。
また、本発明は、上記実施形態と同等の処理を、コンピュータプログラムでも実現できる。この場合、図1をはじめとする構成要素の各々は関数、もしくはCPUが実行するサブルーチンで機能させれば良い。また、通常、コンピュータプログラムは、CD−ROM等のコンピュータ可読記憶媒体に格納されており、それを、コンピュータが有する読取り装置(CD−ROMドライブ等)にセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になる。従って、かかるコンピュータ可読記憶媒体も本発明の範疇にあることは明らかである。

Claims (15)

  1. 動画を撮影する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮影された動画を記録媒体に記録する記録手段と、
    前記撮像手段が撮影する動画のフレームレートを設定する設定手段と、
    前記設定手段により設定されたフレームレートの動画を撮影するように前記撮像手段を制御すると共に、前記動画の再生時間が予め決められた再生時間になるように前記設定されたフレームレートに基づいて前記動画の撮影時間を設定し、前記設定した撮影時間に前記撮像手段が撮影した動画を記録するように前記記録手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記記録手段は、前記動画が所定のフレームレートで再生されるように前記動画を記録し、前記制御手段は、前記記録された動画を前記所定のフレームレートで再生したときに前記予め決められた再生時間になるように前記動画の撮影時間を設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記記録手段は、前記所定のフレームレートを示す情報を前記動画と共に記録することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記制御手段は、前記動画の記録の開始の指示に応じて前記動画の記録を開始し、前記撮影時間が経過したことに応じて前記動画の記録を自動的に停止するように前記記録手段を制御することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の撮像装置。
  5. 前記動画の再生時間を設定する手段を更に有し、
    前記制御手段は、前記設定された再生時間と前記設定されたフレームレートとに基づいて前記撮影時間を設定することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の撮像装置。
  6. 動画を撮影する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮影された動画を記録媒体に記録する記録手段と、
    前記撮像手段が撮影する動画のフレームレートを設定する設定手段と、
    前記設定手段により設定されたフレームレートの動画を撮影するように前記撮像手段を制御すると共に、前記記録媒体に記録された動画の再生時間が予め決められた再生時間になるように前記設定されたフレームレートに基づいて前記記録手段が記録する動画のフレーム数を設定し、前記設定したフレーム数の動画を記録するように前記記録手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
  7. 前記記録手段は、前記動画が所定のフレームレートで再生されるように前記動画を記録し、前記制御手段は、前記記録された動画を前記所定のフレームレートで再生したときに前記予め決められた再生時間になるように前記記録する動画のフレーム数を設定することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
  8. 前記記録手段は、前記所定のフレームレートを示す情報を前記動画と共に記録することを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
  9. 前記制御手段は、前記動画の記録の開始の指示に応じて前記動画の記録を開始し、前記設定したフレーム数の動画を記録すると前記動画の記録を自動的に停止するように前記記録手段を制御することを特徴とする請求項6から8の何れか1項に記載の撮像装置。
  10. 前記動画の再生時間を設定する手段を更に有し、
    前記制御手段は、前記設定された再生時間と前記設定されたフレームレートとに基づいて前記動画を記録するフレーム数を設定することを特徴とする請求項6から9の何れか1項に記載の撮像装置。
  11. 前記設定手段は、前記複数の所定の再生倍速からユーザが選択した動画の再生倍速に対応したフレームレートを設定することを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載の撮像装置。
  12. 動画を撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮影された動画を記録媒体に記録する記録手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像手段が撮影する動画のフレームレートを設定する設定工程と、
    前記設定工程により設定されたフレームレートの動画を撮影するように前記撮像手段を制御すると共に、前記動画の再生時間が予め決められた再生時間になるように前記設定されたフレームレートに基づいて前記動画の撮影時間を設定し、前記設定した撮影時間に前記撮像手段が撮影した動画を記録するように前記記録手段を制御する制御工程と、を有することを特徴とする制御方法。
  13. 動画を撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮影された動画を記録媒体に記録する記録手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像手段が撮影する動画のフレームレートを設定する設定工程と、
    前記設定工程により設定されたフレームレートの動画を撮影するように前記撮像手段を制御すると共に、前記記録媒体に記録された動画の再生時間が予め決められた再生時間になるように前記設定されたフレームレートに基づいて前記記録手段が記録する動画のフレーム数を設定し、前記設定したフレーム数の動画を記録するように前記記録手段を制御する制御工程と、を有することを特徴とする制御方法。
  14. 撮像装置のコンピュータを、
    動画を撮影する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮影された動画を記録媒体に記録する記録手段と、
    前記撮像手段が撮影する動画のフレームレートを設定する設定手段と、
    前記設定手段により設定されたフレームレートの動画を撮影するように前記撮像手段を制御すると共に、前記動画の再生時間が予め決められた再生時間になるように前記設定されたフレームレートに基づいて前記動画の撮影時間を設定し、前記設定した撮影時間に前記撮像手段が撮影した動画を記録するように前記記録手段を制御する制御手段と、として機能させるためのプログラム。
  15. 撮像装置のコンピュータを、
    動画を撮影する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮影された動画を記録媒体に記録する記録手段と、
    前記撮像手段が撮影する動画のフレームレートを設定する設定手段と、
    前記設定手段により設定されたフレームレートの動画を撮影するように前記撮像手段を制御すると共に、前記記録媒体に記録された動画の再生時間が予め決められた再生時間になるように前記設定されたフレームレートに基づいて前記記録手段が記録する動画のフレーム数を設定し、前記設定したフレーム数の動画を記録するように前記記録手段を制御する制御手段と、として機能させるためのプログラム。
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