JP2016082267A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】インターバル撮影の機能を持つ撮像装置において、記録媒体の空き容量が、記録を行うのに十分な残量であるかを適切に判断することが可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】通常の記録モードにおいては、動画データのビットレートに基づいて算出した所定時間のサイズよりも空き容量が少ない場合に記録を開始しないように制御し、インターバル記録モードにおいては、動画データのビットレートに基づいて算出した、所定フレーム数のサイズよりも空き容量が少ない場合に記録を開始しないように制御することを特徴とする。【選択図】図6

Description

本発明は、撮像装置に関する。
従来、デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置において、インターバル撮影機能を持つものが知られている(特許文献1参照)。インターバル撮影機能とは、ユーザが設定した撮影間隔ごとに、1〜数フレームの画像を撮影、記録する機能である。このようにインターバル撮影により記録された複数フレームの画像を連続して再生することで、花の開花等、長時間にわたる被写体の変化を短時間で見ることができる。
特開2005−260324号公報
撮像装置において、記録媒体の空き容量が、動画記録を行うために十分な量である場合は動画記録を問題なく行うことができる。しかし、空き容量が十分でない場合は、動画記録が満足にできない、もしくは正常にできないという問題が発生する。通常の動画記録とインターバル動画記録では、動画記録開始後の継続時間が同じでも、生成される動画データの容量が異なる。つまり、通常の動画記録の開始時とインターバル動画記録の開始時とでは、十分な空き容量に達しているかの判断は、それぞれ異なる方法でおこなうことが好ましい。
そこで、本発明は、インターバル撮影の機能を持つ撮像装置において、記録媒体の空き容量が、記録を行うのに十分な残量であるかを適切に判断することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像手段と、前記撮像手段により取得された画像データを圧縮する圧縮手段と、記録媒体に画像データを記録する記録手段と、記録開始の指示に応じて前記記録媒体への所定のフレームレートの動画データの記録を開始し、記録停止の指示に応じて動画データの記録を停止する通常の記録モードと、設定された記録間隔ごとに、画像データを前記撮像手段により取得し、取得された画像データを前記記録媒体に記録するインターバル記録モードの何れかを設定する設定手段と、前記記録媒体の空き容量に基づいて前記記録手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記通常の記録モードが設定されている場合、前記圧縮手段から出力される動画データのビットレートを算出し、所定時間の前記ビットレートの動画データのサイズに基づく閾値よりも、前記通常の記録モードにおける記録開始の指示があったときの前記記録媒体の空き容量が少ない場合に、前記通常の記録モードによる記録を行わないように制御し、前記インターバル記録モードが設定されている場合、所定フレーム数の前記ビットレートの動画データのサイズに基づく閾値よりも、前記インターバル記録モードにおける記録開始の指示があったときの前記記録媒体の空き容量が少ない場合に、前記インターバル記録モードによる記録を行わないように制御することを特徴とする。
本発明によれば、記録を行うのに十分な残量であるかを適切に判断することが可能な撮像装置の提供を実現できる。
撮像装置の構成を示すブロック図である。 動画ファイルの構成例を説明する図である。 動画ファイルの構成例を説明する図である。 通常の動画記録処理のフローチャートである。 インターバル動画記録処理のフローチャートである。 記録開始判定処理のフローチャートである。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
[実施例1]
図1は、本発明の実施形態にかかわる撮像装置100の概略構成図である。図1において、110は電源であり、撮像装置100内の各回路に電源を供給する。172はカードスロットであり、メモリカード(着脱可能な記録媒体)173を差し込める。メモリカード173をカードスロット172に差し込んだ状態で、メモリカード173は、カード入出力部171と電気的に接続する。なお、本実施形態では記録媒体としてメモリカード173を採用しているが、その他の記録媒体、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク、その他の固体メモリを使用してもよい。
101は被写体の光学像を撮像素子103に結像させる撮像レンズで、レンズ駆動部141によってズーム制御、フォーカス制御、絞り制御などがおこなわれる。102はメカニカルシャッタでシャッタ制御部142によって制御される。撮像素子103は、CMOS撮像素子等で構成される光電変換手段である。撮像素子103は、撮像レンズ101、シャッタ102からなる撮像光学系で形成された被写体像を光電変換し、画像信号を出力することができる。
メモリ132は、映像信号処理部121の出力画像データの他、CPU105が各種処理を行なう際にデータを一時的に記憶する。タイミングジェネレータ143は、撮像素子103、映像信号処理部121にタイミングを提供する。バス150には、レンズ駆動部141、シャッタ駆動部142、撮像素子103、タイミングジェネレータ143、映像信号処理部121、CPU131、電源110、メモリ132、表示制御装置151、メインスイッチ161、第1レリーズスイッチ162、第2レリーズスイッチ163、ライブビュー開始/終了ボタン164、動画記録開始/終了ボタン165、上下左右選択ボタン166、決定ボタン167、カード入出力部171が接続される。
CPU131は、撮像素子103の画像信号読み出しを制御し、撮像素子103〜メモリ132の動作タイミングを制御する。表示制御装置151は、液晶表示素子からなるTFT152、VIDEO出力端子153、HDMI(登録商標)端子の駆動および制御をする。また、表示制御装置151は、メモリ132に表示用の画像フォーマットで配置された画像データをそれぞれの表示装置へ出力する。ここでメモリ132に配置された表示用画像データ領域をVRAMと呼ぶ。
ユーザがメインスイッチ161をオンにすると、CPU131は所定のプログラムを実行する。メインスイッチ161をオフにすると所定のプログラムを実行し、カメラをスタンバイモードにする。第1レリーズスイッチ162は、レリーズボタンの第1ストローク(半押し状態)でオンになり、第2レリーズスイッチ163は、レリーズボタンの第2ストローク(全押し状態)でオンとなる。また、CPU131は、上下左右選択ボタン166、設定ボタン167の押下と撮像装置100の動作状態に応じて制御を行なう。
例えば、上下左右選択ボタン166と設定ボタン167により、グラフィカルユーザインタフェースでの選択と設定を行なうことで、動画記録のモードを通常動画モードとインターバル動画モードとで切り替えを行うことができる。ライブビュー開始/終了ボタン164を押すと、定期的(例えば1秒に30回)に撮像素子103から画像データを取り込み、VRAMへ配置することで、リアルタイムに撮像素子103から取り込んだ画像を表示することができる。ライブビューが動作している状態で、ライブビュー開始/終了ボタン164を押すとライブビューを終了する。
動画記録開始/終了ボタン165を押すと、動画記録動作を開始することができる。動画記録動作では、撮像素子103から取り込んだ画像データ、および不図示の音声入力手段から取り込んだ音声データをコーデック122で動画圧縮規格に従い圧縮し、後述の方法で動画ファイルを形成し、記録媒体173へ記録する。動画記録中に動画記録開始/終了ボタン165ボタンを押すと、動画記録が停止する。
<動画ファイル構造>
次に、本実施形態で扱う動画ファイルの構造について説明する。図2は本実施形態で扱う動画ファイルの構成例である。動画ファイル200は、動画データや音声データなどの各種データを格納する。また、動画ファイル200は、動画データの位置や、音声データの位置に関する位置情報を含む、メタデータ含む。動画ファイル200に格納される動画、音声データとメタデータは記録時間に応じてサイズが大きくなる。また、メタデータに格納される各情報は、動画、音声データに関する情報である。
そのため、動画、音声データが記録された後にその内容が確定する。この様なファイル形式で動画データを記録する形式として、MOVファイル形式が知られている。本実施形態では、MOVファイル形式に従い、動画ファイルを記録する。MOVファイルはアトムと呼ばれる単位で構成される。一つのアトムは、アトムサイズ、アトムタイプ、アトムデータの領域を含む。アトムサイズにはこのアトムのデータ長(サイズ)の情報が格納される。アトムタイプにはアトムデータに格納されるデータ種別を示す情報が格納される。アトムデータには実データが格納される。
アトムタイプは32ビットの固定長のデータ領域である。アトムデータは可変長の領域である。アトムサイズは、通常は32ビットであり、一つのアトムのサイズは通常0xFFFFFFFFバイト以下である。また、アトムサイズは64ビットに拡張することが可能である。そのため、後述の様に、mdatアトムに格納した動画のサイズが4GBを超える場合には、mdatアトムのアトムサイズを64ビットのデータとして記録する。動画ファイル200は、ファイルタイプ互換アトム(ftyp),ムービーデータアトム(mdat),ムービーアトム(moov)の三つのアトムから構成される。ftyp、mdat、moovの各アトムは、最上位の階層である。
ftypは、アトムタイプがftypであり、ファイルの互換性に関する情報が格納されるアトムである。ftypに記述されたアトムデータに基づいて、MOVファイルに格納された動画データや音声データの符号化方式等を判別することができる。mdatは、アトムタイプがmdatであり、動画データや音声データの各サンプルが格納されるアトムである。符号化された動画データや音声データは、それぞれチャンクという単位に分割されて格納される。本実施形態では、動画データの1チャンクを、H.264方式で規定された1GOPの動画データとする。また、音声データの1チャンクを、この1GOPに対応したフレーム数の音声データとする。
moovは、アトムタイプがmoovであり、動画データや音声データに関するメタデータが格納されるアトムである。moovのアトムデータには、動画データや音声データのチャンクのファイル先頭からのオフセットを示すチャンクオフセット、各チャンクのサンプル数、サンプルサイズなどの情報が格納される。moovは、1以上のtrakを含む。trakアトムは、1以上のビデオトラック、ビデオ、オーディオトラックを定義する情報である。図2では、説明のために、trakをtrak1,trak2と記述し、それぞれ音声、映像のトラックとする。
trakは、mdiaを含む。mdiaは各トラックのメディアタイプなどを記述した情報である。たとえば、mdiaチャンクの情報には、そのtrakが映像の情報を収めたものなのか、音声の情報を収めたものなのかを判断する情報が含まれる。mdiaはmdhdとstblを含む。mdhdには、動画データを再生するフレームレートを算出できる情報が格納される。stblには、動画データや音声データのチャンクのファイル先頭からのオフセットを示すチャンクオフセット、各チャンクのサンプル数、サンプルの表示時間、サンプルサイズなどの情報が格納される。
ここで、動画データの1サンプルはフレームに対応し、音声データの1サンプルは音声フレームに対応する。stco,co64はそれぞれ、mdatに格納された動画データ、音声データの各チャンク先頭のファイル先頭からの位置(オフセット位置)を示す情報を格納するアトムである。これらの位置情報は、この動画ファイルに格納された動画データや音声データを再生するために必要な情報である。なお、co64は、64ビットの位置情報を表現可能な位置情報を格納することができるアトムである。
stcoアトム、co64アトムに格納されるデータを図3に示す。図3(a)はstcoアトムを示している。アトムサイズはこのアトムの全体のサイズを示している。アトムタイプはstcoが格納される。バージョンはアトムのバージョンを示し通常0が格納される。フラグは他のアトムタイプで使用されるが、ここでは使用されないため0が格納される。エントリ数は、次の要素“オフセット”の個数を示している。
オフセットはmdatに格納される動画データや音声データの各チャンクのファイル先頭からの位置を示す値が格納される。一つのエントリは、一つのチャンクのオフセットを示している。再生を行う場合にこのオフセットを参照することで、再生対象の動画像データがファイルのどこに存在するのかがわかるようになっている。stcoアトムに格納されるオフセットは4バイト(32ビット)のデータである。そのため、stcoでは、動画ファイルのサイズが4GBまでの場合に、各チャンクのオフセット値を表すことができる。
一方、図3(b)はco64アトムを示している。co64は、最後のオフセット以外はstcoと同じである。co64アトムに格納されるオフセットは8バイト(64ビット)のデータである。従って、co64アトムでは、各チャンクのオフセット値として、stcoアトムよりも大きな値を表すことができる。そのため、co64では、動画ファイルのサイズが4GBを超えた場合でも、各チャンクのオフセット値を表すことができる。stszアトムは、stcoまたはco64の1要素ごとに、そのオフセットにあるデータのサイズ情報を格納する。
このように、動画ファイル構造には音声データや映像データに加え、各種アトムを含んだmoovといった管理データが含まれているため、動画ファイルのサイズを算出するときはこれらのデータサイズをすべて計算して足し合わせる。たとえば、音声データや映像データは、データのビットレートと記録時間を掛け合わせてサイズを算出し、管理データは記録した音声データや映像データのサンプル数からサイズを算出する。すなわち、記録時間から動画ファイルのサイズを算出できる。
<通常動画記録>
以下、図4を参照して、本実施例に係わる通常動画記録処理について説明する。図4の処理はCPU131が各部を制御することにより実行される、通常動画記録のフローである。なお、通常の記録モードにおいては、所定のフレームレートの動画データが記録される。本実施形態では、通常の記録モードにおいて、60フレーム/秒の動画データが記録される。まずステップS101にて、CPU131はライブビュー開始/終了ボタン164の押下を検知してライブビューを開始する。
ステップS102にて、CPU131は、記録開始/終了ボタン165の押下を検知し、記録開始の指示を受けた場合、後述の記録開始判定を行う。記録開始判定にて、メモリ132の領域に記録開始可能または記録開始不可を示すフラグが記録されるので、フラグを読み取り(ステップS103)、記録開始可能な場合はステップS104に進む。記録開始不可な場合は通常動画記録処理を終了する。ステップS104にて、新たに動画ファイルを作成する。そして、trakを生成し(ステップS105)、動画の符号化を開始する(ステップS106)。
符号化された動画データと音声データは、メモリ132に順次記憶される。また、CPU131は、動画や音声の符号化処理に伴い、信号処理部102からの発生符号量などの情報をメモリ132に記憶する。この様に、符号化された未記録の動画、音声データが順次メモリ132に記憶される。メモリ132に記憶された未記録の動画、音声データが所定値に達すると、CPU131は、記録媒体173への書き込みタイミングであると判断する(ステップS107)。
そして、CPU131はカード入出力部171に対し、メモリ132に記憶された動画データと音声データを記録するように指示する(ステップS108)。この指示に応じて、カード入出力部171は、動画データと音声データを、図2で説明したmdatアトムに順次格納し、動画ファイルとして記録媒体173に記録する。ステップS109にて、trak情報を更新する。ステップS108で書き込みを行った音声データと映像データのオフセットを、図3で説明したstcoまたはco64にオフセット情報として、stszにサイズ情報を記憶する。
ステップS110にて、記録開始/終了ボタン165が押下されたかを判断する。記録開始/終了ボタン165が押下されていないとき、ステップS106に戻り、通常動画記録を続ける。また、S110において、記録停止の指示を受けた場合、ステップS111にて、メモリ132に記憶された未記録の動画、音声データが存在しているか判断する。存在しないと判断したら、ステップS114へ進む。存在していると判断したら、CPU131はカード入出力部171に対し、メモリ132に記憶された動画データと音声データを記録するように指示する(ステップS112)。
ステップS113にて、trak情報を更新する。ステップS114にて、CPU131は、MOVファイル形式で定められたメタデータを生成する。CPU131は、カード入出力部171に対し、メタデータをmoovアトムに格納して記録するように指示する。このように、通常動画記録では、動画記録開始指示のあと順次符号化を行い、動画ファイルが形成されてゆく。
<インターバル動画記録>
次に、インターバル記録の処理について説明する。ユーザは、不図示のメニュースイッチや、上下左右選択ボタン166と設定ボタン167等を操作することにより、インターバル記録時における記録(撮影)間隔や、1画面の画素数、記録するフレーム数、画質等を設定する。なお、本実施形態では、1回に記録するフレーム数を1フレームとするが、2フレーム以上の画像を1回に記録できるようにしてもよい。CPU131は、これらユーザにより設定された条件に従い、インターバル記録モードにおいて各部を制御する。
以下、図5を参照して、本実施例に係わるインターバル動画記録処理について説明する。図5の処理はCPU131が各部を制御することにより実行される、インターバル動画記録のフローである。まずステップS201にて、CPU131は、記録開始/終了ボタン165の押下を検知すると、後述の記録開始判定を行う。記録開始判定にて、メモリ132の領域に記録開始可能または記録開始不可を示すフラグが記録されるので、フラグを読み取り(ステップS202)、記録開始可能な場合はステップS203に進む。記録開始不可な場合はインターバル動画記録処理を終了する。
ステップS203にて、新たに動画ファイルを作成する。そして、trakを生成し(ステップS204)、インターバル撮影が開始可能な状態にする。ステップS205にて、1フレーム撮影を行う。1フレーム撮影は、ステップS205において所定の時間経過を待ち、撮影が行われる。1フレーム撮影が行われると、撮影した画像データをもとにして動画データへと符号化される(ステップS206)。なお、本実施例ではインターバル動画記録において、音声は記録しないものとする。
符号化された動画データは、メモリ132に順次記憶される。また、CPU131は、動画の符号化処理に伴い、信号処理部102からの発生符号量などの情報をメモリ132に記憶する。この様に、符号化された未記録の動画データが順次メモリ132に記憶される。メモリ132に記憶された未記録の動画データが所定値に達すると、CPU131は、記録媒体173への書き込みタイミングであると判断する(ステップS207)。そして、CPU131はカード入出力部171に対し、メモリ132に記憶された動画データを記録するように指示する(ステップS208)。
この指示に応じて、カード入出力部171は、動画データを、図2で説明したmdatアトムに順次格納し、動画ファイルとして記録媒体173に記録する。ステップS209にて、trak情報を更新する。ステップS208で書き込みを行った映像データのオフセットを、図3で説明したstcoまたはco64にオフセット情報として、stszにサイズ情報を記憶する。なお、本実施例ではインターバル動画記録において音声は記録しないため、trakは映像データのtrakのみ含まれる。
ステップS210にて、記録開始/終了ボタン165が押下されたかを判断する。記録開始/終了ボタン165が押下されていないとき、前回の記録タイミングから、ユーザが設定した記録間隔が経過したか否かを判別する(ステップS215)。記録間隔が経過していない場合はS210に戻る。また、記録間隔が経過していた場合、ステップS205に戻り、次の1フレームを撮影、記録する。
ステップS211にて、メモリ132に記憶された未記録の動画、音声データが存在しているか判断する。存在しないと判断したら、ステップS214へ進む。存在していると判断したら、CPU131はカード入出力部171に対し、メモリ132に記憶された動画データと音声データを記録するように指示する(ステップS212)。ステップS213にて、trak情報を更新する。ステップS214にて、CPU131は、MOVファイル形式で定められたメタデータを生成する。CPU131は、カード入出力部171に対し、メタデータをmoovアトムに格納して記録するように指示する。
このように、インターバル動画記録では、動画記録開始指示のあと所定の時間おきに順次符号化を行い、動画ファイルが形成されてゆく。動画記録開始指示のあとの動画ファイルのサイズは、通常動画記録のときと比べて時間をかけて増加する。このため、記録媒体173に記録可能な残り容量が、通常動画記録開始のときと比べて少なくても、動画記録開始に適している場合がある。動画記録開始に適しているか判定する方法を次に説明する。
<記録開始判定>
以下、図6を参照して、本実施例に係わる記録開始判定について説明する。図6の処理はCPU131により実行される、記録開始判定のフローである。まずステップS301にて、CPU131は、解像度やフレームレート、圧縮方法から記録される動画のビットレートを算出する。なお、ここでのフレームレートは、通常記録時における動画のフレームレートであり、例えば、60フレーム/秒である。
ステップS302にて、インターバル動画か否かを判定し、通常動画の場合はステップS303に進み、所定秒数の音声データと映像データ、およびmoovデータの記録に必要なサイズを算出する。このとき、サイズの算出には音声データのビットレート、映像データのビットレート、moovデータに含まれる各種アトムデータのサイズを用いる。ステップS302にて、インターバル動画と判定したらステップS304に進み、所定枚数の映像データ、およびmoovデータの記録に必要なサイズを算出する。
ステップS305にて、CPU131は記録媒体173から情報を読み取り、記録媒体173の空き容量を計算する。
ステップS306にて、ステップS303またはステップS304で算出された必要サイズと、ステップS305で計算された記録媒体173の空き容量を比較する。記録媒体173の空き容量のほうが小さい場合、ステップS307にて記録開始不可判定を行い、メモリ132の領域に記録開始不可を示すフラグを記録する。記録媒体173の空き容量が必要サイズ(閾値)以上の場合、ステップS308にて記録開始可能判定を行い、メモリ132の領域に記録開始可能を示すフラグを記録する。
このように、記録開始判定を、記録しようとしている動画が通常動画なのか、インターバル動画なのかによって切り替えることによって、記憶媒体の残量が動画記録開始に適しているかの判断を適切に行うことができる。
[他の実施形態]
本発明に係る撮像装置は、実施例1で説明した撮像装置100に限定されるものではない。本発明に係る撮像装置は、例えば、複数の装置から構成されるシステムにより実現することも可能である。
さらに、実施例1において説明した構成及び機能は、コンピュータで実行可能なコンピュータプログラムによって実現することもできる。この場合、当該コンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体から当該コンピュータによって読み出され、当該コンピュータで実行される。またこの場合、当該コンピュータ読取可能な記録媒体には、ハードディスク装置、光ディスク、CD−ROM、CD−R、メモリカード、ROM等を用いることができる。なお、当該コンピュータプログラムは、通信インターフェースを介して外部装置から当該コンピュータに提供され、当該コンピュータで実行されるようにしてもよい。
100 撮像装置、101 撮像レンズ、102 メカニカルシャッタ、
103 撮像素子、110 電源、141 レンズ駆動部、142 シャッタ制御部、
171 カード入出力部、172 カードスロット、
173 メモリカード(着脱可能な記録媒体)

Claims (1)

  1. 撮像手段と、
    前記撮像手段により取得された画像データを圧縮する圧縮手段と、
    記録媒体に画像データを記録する記録手段と、
    記録開始の指示に応じて前記記録媒体への所定のフレームレートの動画データの記録を開始し、記録停止の指示に応じて動画データの記録を停止する通常の記録モードと、設定された記録間隔ごとに、画像データを前記撮像手段により取得し、取得された画像データを前記記録媒体に記録するインターバル記録モードの何れかを設定する設定手段と、
    前記記録媒体の空き容量に基づいて前記記録手段を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記通常の記録モードが設定されている場合、前記圧縮手段から出力される動画データのビットレートを算出し、所定時間の前記ビットレートの動画データのサイズに基づく閾値よりも、前記通常の記録モードにおける記録開始の指示があったときの前記記録媒体の空き容量が少ない場合に、前記通常の記録モードによる記録を行わないように制御し、前記インターバル記録モードが設定されている場合、所定フレーム数の前記ビットレートの動画データのサイズに基づく閾値よりも、前記インターバル記録モードにおける記録開始の指示があったときの前記記録媒体の空き容量が少ない場合に、前記インターバル記録モードによる記録を行わないように制御することを特徴とする撮像装置。
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