JP3905450B2 - デジタルスチルカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影によってＣＣＤ等の撮像デバイスに結像される被写体像のデジタル画像データを生成して、可搬式の記憶メディアに記憶するデジタルスチルカメラに関する。詳細には、被写体像の静止画撮影に加えて動画撮影の可能なデジタルスチルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルスチルカメラ（以下「デジタルカメラ」とする）では、高画質化と共に、記憶容量の増加（大容量化）が進んでいる。また、デジタルカメラでは、記憶容量の増加に伴って、動画撮影の可能となっているもの普及しており、また、動画の撮影時間も、以前は、数十秒程度であったものが、次第に長くなっている。
【０００３】
一方、動画撮影を目的とするビデオカメラ等では、従来、磁気テープを使用して、アナログ信号を磁気テープに記録するようにしていたが、近年の信号処理の進歩に伴って、動画像をデジタル信号に変換して記録するのが一般化している。
【０００４】
また、近年の記録メディアとしては、ＣＤ（Compact Disk）等に加えてＤＶＤ（Digital Versatile Disk）が普及しつつある。このＤＶＤは、１ＧＢ以上の記憶容量があり、音声や画像は勿論、長時間の動画の記録が可能となっている。
【０００５】
このようなＤＶＤには、記録されている画像の再生専用となるＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒのみならず、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の動画の記録可能な記憶媒体や、これらの記録媒体に動画等の記録を行うための記録装置も商品化されている。
【０００６】
ところで、ＣＤ等に動画を記録するときには、データ圧縮方式としてＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−１が用いられていたが、ＤＶＤへの動画の記録には、圧縮率が高く高画質で記録可能なＭＰＥＧ−２が用いられている。
【０００７】
このＭＰＥＧ−２方式は、データ圧縮を行うときのビットレートに自由度があり、圧縮する画像に応じてビットレートを変えることができるようになっており、デジタルカメラ上で、このようなＭＰＥＧ−２方式のデータ圧縮（エンコード）を行うことにより、より長時間の動画撮影が可能とすることができ、特に高画質の静止画像を撮影可能なデジタルカメラの商品価値をさらに向上させることが可能とる。
【０００８】
しかしながら、動画等のＭＰＥＧ方式でのエンコードは、処理能力の比較的高いパーソナルコンピュータを用いることによりソフト上で行うことも可能であるが、特にＭＰＥＧ−２でエンコードされた動画を、パーソナルコンピュータを用いてソフト上でデコードして再生しようとするときには、多量の演算が必要となるため、デコードに要する時間が、動画の再生時間の数倍もかかってしまうことがある。
【０００９】
これに対して、ＭＰＥＧ−２方式を含むデータ圧縮及び伸張を行うためのハードウェアは、１チップのＬＳＩを用いて形成することができるが、高価であるという問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、長時間の動画を高画質で保存及び再生可能とすると共に、実質的なコストアップを抑えたデジタルスチルカメラを提案することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、撮像デバイスに結像される被写体像に応じた電気信号をデジタル画像データに変換し、静止画像として保存可能であると共に、前記被写体像に応じた動画像をデジタル画像データとして保存可能なデジタルスチルカメラであって、符号化ビットレートの可変可能な圧縮方式を含む圧縮方式で前記動画像のデジタル画像データである動画データの圧縮及び伸張処理が可能な圧縮伸張手段と、前記撮像デバイスを用いて撮影され前記圧縮伸張手段によって圧縮処理された動画データを含む画像データを記録可能な記録手段と、前記記録手段に記録された前記動画データ又は前記圧縮伸張手段によって圧縮ないし伸張処理された動画データの出力及び外部からの動画データの入力が可能な入出力手段と、前記入出力手段を介して入力される動画データに対して前記圧縮伸張手段による伸張処理ないし符号化ビットレートの可変可能な圧縮方式で圧縮処理して出力するか前記記録手段に記録する入出力処理手段と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ＣＣＤ等の撮像デバイスを用いて動画撮影して得られる動画データを、圧縮伸張手段によって圧縮処理して記録手段に記録する。圧縮伸張手段は、符号化ビットレートを可変可能なＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）−２など（以下「ＭＰＥＧ−２」として説明する）の圧縮方式を用いて圧縮処理することができる。
【００１３】
これにより動画の長時間撮影が可能となっていると共に、撮影した動画を高画質で再生可能となるように記録することができる。また、撮影した動画データをＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録メディアに記録することも可能となる。
【００１４】
一方、圧縮伸張手段は、入出力手段を介して入力される動画データに対する圧縮処理及び伸張処理が可能であり、入出力処理手段は、入出力手段から入力される動画データをＭＰＥＧ−２で圧縮処理して、記録手段に記録したり、入出力手段を介して出力することは勿論、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理された動画データを伸張処理して出力することができる。
【００１５】
これにより、ＭＰＥＧ−２形式の圧縮処理に対応していない機器と接続することにより、ＭＰＥＧ−２形式のエンコーダ及びデコーダとして用いることが可能となり、付加価値を高めることができる。
【００１６】
このような本発明では、前記圧縮伸張手段によって伸張処理された動画データに応じた画像を表示する表示手段を含むことが好ましく、このときには、音声データに応じた音を発する音声出力手段を備え、前記表示手段に表示する前記動画データに音声データが含まれているとき、前記音声出力手段によって前記音声データに応じた音を発することがより好ましい。
【００１７】
これにより、各種の記録媒体などに記録された動画データの再生装置として用いることができ、さらに、付加価値を高くすることができる。
【００１８】
また、本発明では、前記圧縮伸張手段による圧縮方式を選択する選択手段を含み、前記圧縮伸張手段が前記入出力手段から入力される動画データを前記選択手段によって選択されて設定された圧縮方式で圧縮処理することが好ましく、このときには、前記選択手段が予め設定されている符号化ビットレートを選択するものであっても良い。
また、本発明は、前記動画データに音声データが含まれるときに、前記圧縮伸張手段が、前記音声データの伸張処理ないし所定の圧縮形式での圧縮処理を行うことが好ましい。
【００１９】
これにより、エンコーダ／デコーダとしての機能をより高めることができると共に、例えば、ＭＰＥＧ−２に対応していない単なるＤＶＤドライブを用いて、ＤＶＤに記録されている動画の再生が可能な所謂ＤＶＤプレイヤーを形成することが可能となる。
【００２０】
また、このような本発明では、前記入出力手段が、無線通信によってデータ転送を行う無線通信手段を含むことができ、好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に適用したデジタルスチルカメラ（以下「デジタルカメラ１０」とする）の概略構成を示している。
【００２２】
デジタルカメラ１０は、撮像デバイスとしてＣＣＤ（Charge Coupled Device）１２が設けられており、このＣＣＤ１２に被写体像を結像させるレンズ等を含んで形成されている光学ユニット１４を備えている。ＣＣＤ１２は、二次元配列された図示しない多数の光電変換素子を備えており、光学ユニット１４を介してＣＣＤ１２に結像される被写体像に応じて、個々の光電変換素子に蓄積された電荷に応じた電気信号を出力する。
【００２３】
デジタルカメラ１０では、このＣＣＤ１２から出力される電気信号に基づいて、被写体像のデジタル画像データを生成する。なお、撮像デバイスとしては、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を用いることもできる。
【００２４】
デジタルカメラ１０には、信号処理部１６、Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）１８、バッファメモリ２０及びタイミングジェネレータ（ＴＧ）２２が設けられている。
【００２５】
タイミングジェネレータ２２は、所定のタイミングでＣＣＤ１２に設けられている図示しない垂直・水平ドライバを駆動することにより、ＣＣＤ１２から各画素ごとの電気信号を出力させると共に、信号処理部１６及びＡ／Ｄコンバータ１８の動作タイミングを制御する。
【００２６】
これにより、ＣＣＤ１２から出力される電気信号は、信号処理部１６で、相関二重サンプリング処理が施されることによりノイズ除去が図られると共に、ＣＣＤ１２におけるＲ、Ｇ、Ｂの各色の感度調整、光源種に応じたデジタルゲインをかけることによるホワイトバランス調整（ＡＷＢ調整）、ガンマ処理及びシャープネス処理が施された後、各画素毎のＲ、Ｇ、Ｂの各色の信号として、Ａ／Ｄコンバータ１８に入力される。
【００２７】
Ａ／Ｄコンバータ１８は、各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂの各色の信号をデジタル信号に変換して出力する。これにより、被写体像に応じた８ビットのデジタル画像データをバッファメモリ２０に格納される。
【００２８】
また、デジタルカメラ１０には、測光、焦点距離を調整する撮影ＣＰＵ２４が設けられている。この撮影ＣＰＵ２４は、ＣＣＤ１２によって撮影された被写体像（バッファメモリ２０に格納されたデジタル画像データ）に基づいて設定される露光時間、絞り値等に応じて、図示しないドライバを介して光学ユニット１４に含まれるシャッタ及び絞りを駆動するシャッタ・アイリスモータドライバを制御する。
【００２９】
なお、撮影ＣＰＵ２４には、充電・発光制御部２６を介してストロボ２８が接続しており、ＣＣＤ１２に結像される被写体像を撮影するときのストロボ２８の発光を制御している。
【００３０】
一方、デジタルカメラ１０には、メインＣＰＵ３０、ＹＣ処理部３２及び各種のパラーメータやプログラムを記憶しているＥＥＰＲＯＭ３４が設けられ、これらがバッファメモリ２０及び撮影ＣＰＵ２４と共にバス（システムバス）３６に接続している。
【００３１】
光学ユニット１４は、ＣＣＤ１２に被写体像を結像するときの焦点調整を行う焦点調整モータ及びズームモータを備えており（何れも図示省略）、メインＣＰＵ３０は、撮影ＣＰＵ２４を介してＣＣＤ１２を用いた被写体像の撮像と共に、デジタルカメラ１０の全体の動作を制御する。
【００３２】
光学ユニット１４は、複数枚のレンズによって焦点距離の変更が可能なズームレンズが形成され、レンズ駆動機構のズームモータ及び焦点調整モータが撮影ＣＰＵ２４を介してメインＣＰＵ３０から入力される駆動信号によって駆動されることにより、倍率（光学ズーム倍率）変更及び焦点調整がなされる。
【００３３】
また、図２に示すように、デジタルカメラ１０には、デジタルカメラ１０の電源スイッチ（図示省略）と共に、シャッタスイッチ３８、メニュースイッチ（ＭＥＮＵ／ＯＫ）４０、上下左右の矢印（三角マーク）キーによって形成される選択キー４２等の各種のスイッチ（図２では一部を図示）を備えている。
【００３４】
図１に示すように、メインＣＰＵ３０には、これらのスイッチによって形成される操作キー４４が、図示しないインターフェイスを介して接続しており、これにより、メインＣＰＵ３０は、各種スイッチの操作状態の把握が可能となっている。
【００３５】
メインＣＰＵ３０は、撮影ＣＰＵ３２を制御することによりＴＧ２２からタイミング信号を出力して、ＣＣＤ１２に結像される被写体像に応じた電気信号に応じたデジタル画像データを読み込む。これにより、被写体像に応じたデジタル画像データをバッファメモリ２０に格納する。
【００３６】
なお、ＣＣＤ１２には、シャッタゲートを介してシャッタドレインが設けられた一般的構成となっており、シャッタゲートをシャッタパルスによって駆動することにより、ＣＣＤ１２に結像された被写体像に応じて各光電変換素子に蓄積された電荷に応じた電気信号を出力する。すなわち、ＣＣＤ１２は、シャッタゲートパルスによって各光電変換素子に蓄積される電荷の蓄積時間（シャッタスピード）が制御される所謂電子シャッタ機能を備えている。
【００３７】
また、メインＣＰＵ３０は、バッファメモリ２０に格納したデジタル画像データに基づいて、ＡＦ制御、ＡＥ制御及びＡＷＢ調整が行われる。すなわち、メインＣＰＵ３０は、ＣＣＤ１２による撮像によって得られる画像のコントラストが最大となるように焦点調整モータを駆動することにより焦点調整のための合焦制御を行う。
【００３８】
ＡＥ制御には、１フレームのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ）を求め、この撮影ＥＶに基づいて露光制御値として、絞り値と、シャッタスピードを決定し、撮影ＣＰＵ２４を介して光学ユニット１４内のシャッタ・アイリスモータを駆動する。
【００３９】
また、ＡＷＢ調整は、被写体輝度（撮影ＥＶ）と、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇといった色情報を用いて光源種を判別し、光源の色温度にかかわらず白い被写体が白く色再現されるようにホワイトバランスを調整するためのデジタルゲインを設定する。
【００４０】
これにより、デジタルカメラでは、被写体をフォーカスフレーム内に配置することにより、ピント合わせが自動的になされると共に、最適露出及びＡＷＢ調整が行われる。
【００４１】
デジタルカメラ１０では、静止画を撮影するときに、シャッタスイッチ３８を半押しすることにより、上記動作を複数回繰返し、ピント調整を行うと共に、絞り値及びシャッタスピード、デジタルゲインを決定する。この状態（シャッタスイッチ３８の半押し状態）から、シャッタスイッチ３８をさらに押下して全押し状態とすることにより、先に決定した絞り値に基づいて、シャッタ・アイリスモータを駆動し、さらに、シャッタスピードの決定値に基づいて、シャッタ・アイリスモータを駆動し、被写体像に応じたデジタル画像データを得る。
【００４２】
ＹＣ処理部３２は、バッファメモリ２０に格納されたデジタル画像データを読み出して、このデジタル画像データに対して所定の画像処理を施す。このときに、ＹＣ処理部３２では、デジタル画像データに対してＹＣ信号処理を施すことにより、輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂを生成し（以下「ＹＣ信号」とする）、このＹＣ信号を、図示しないＶＲＡＭ（Video ＲＡＭ）に格納する。
【００４３】
一方、デジタルカメラ１０は、ＣＣＤ１２に結像されている被写体像、ＣＣＤ１２による撮影によって得られる被写体像や各種の情報等表示するＬＣＤ４６を備えており、このＬＣＤ４６が、ＬＣＤドライバ４８及び信号変換部５０を介して、バス３６に接続している。信号変換部５０は、ＹＣ処理部３２で生成されたＹＣ信号等を、ＬＣＤ４６での画像表示用のＲＧＢ信号（例えばＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換する。これにより、ＬＣＤ４６には、デジタル画像データに応じた画像や各種の情報が表示される。
【００４４】
また、デジタルカメラ１０には、出力コネクタ５２が設けられており、この出力コネクタ５２にモニタやＴＶを接続することにより、ＬＣＤ４６に表示する撮影画像を、モニタやＴＶに表示することができる。
【００４５】
なお、ＣＣＤ１２に結像される被写体像を表示するエレクトリック・ビューファインダ（ＥＶＦ）が設けられているときには、各種の情報や被写体像をＬＣＤ４６とＥＶＦとの何れに表示するかを切換える切換えスイッチを用いて、切換えることができる。
【００４６】
また、デジタルカメラ１０には、操作表示を行うＬＣＤ５４が設けられており、このＬＣＤ５２が図示しないインターフェイスを介して、メインＣＰＵ３０に接続しており、これにより、ＬＣＤ５４に各種の撮影情報が表示される。
【００４７】
ところで、デジタルカメラ１０には、圧縮・伸張部５６が設けられており、この圧縮伸張部５６が、バス３６に接続している。また、この圧縮・伸張部５６には、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５８を介して可搬式の記憶媒体であるメモリカード６０が装着されるようになっている。
【００４８】
このメモリカード６０としては、スマートメディア、ＩＣカード、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどの可搬型の記憶メディア（記憶媒体）の適用が可能となっており、デジタルカメラ１０には、適用する記憶メディアに応じたＩ／Ｆ５８が設けラレテイル。
【００４９】
メインＣＰＵ３０は、ＹＣ処理を施したデジタル画像データに対して、圧縮・伸張部５６で所定の圧縮処理を施して、メモリーカード６０に記録する。また、メインＣＰＵ３０は、メモリカード６０に記憶されているデジタル画像データを読み出すときに、圧縮・伸張部５６で伸張処理を施す。これにより、メモリカード６０に記憶しているデジタル画像データに応じた画像を、ＬＣＤ４６等に表示可能となるようにしている。
【００５０】
一方、デジタルカメラ１０では、静止画撮影に加えて、動画撮影が可能となっている。すなわち、デジタルカメラ１０には、メモリカード６０等に記録しているデジタル画像データ等を、ＬＣＤ４６に表示する再生モードと、静止画撮影を行う静止画撮影モードと、動画撮影を行う動画撮影モードと、の何れかに切換えて使用可能となっている。なお、デジタルカメラ１０としては、動画撮影中に静止画撮影が可能な動画／静止画撮影モードを備えたものであっても良い。
【００５１】
静止画撮影モードでは、１回のシャッタスイッチ３８の操作によって、１シーンの被写体像を得る。このとき、メインＣＰＵ３０では、シャッタスピード及び絞り値等を最適に制御して、ＣＣＤ１２の画素数に応じた高解像度の画像データを得ることができる。なお、静止画撮影モードには、連写モードが含まれ、この連写モードでは、シャッタスイッチ３８を押下しつづけることにより、複数シーンの静止画撮影（連写）が可能となっている。
【００５２】
これに対して、動画撮影モードでは、例えば１秒間に１０フレーム分の被写体像が得られるシャッタスピード、絞り値等が設定され、シャッタスイッチ３８が押下されてから、次にシャッタスイッチ３８が押下されるまでの間のフレームが連続するようにデジタル画像データが生成される。
【００５３】
一方、デジタルカメラ１０に設けている圧縮・伸張部５６は、１チップのＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）５６Ａを用いて形成されている。すなわち、デジタルカメラ１０では、ソフトウェア上でデータ圧縮及び伸張処理を行うのではなく、データ圧縮及び伸張処理専用のハードウェアが設けられており、これにより、メインＣＰＵ３０に負荷をかけることなく、高速度でのデータ圧縮処理及び伸張処理が可能となっている。
【００５４】
圧縮・伸張部５６では、静止画撮影を行った時に、このときのデジタル画像データを例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Expert Group）等の圧縮方式を用いて、圧縮処理を行う。
【００５５】
また、圧縮・伸張部５６では、動画撮影により得られるデジタル画像データを、MotionＪＰＥＧや符号化ビットレートが１Ｍbps程度で従来から使用されているＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）−１又は符号化ビットレートが４Ｍbps〜数十Ｍbpsの間で可変可能で動画像を高品質で圧縮可能なＭＰＥＧ−２の何れかの圧縮方式を用いて圧縮処理を行う。なお、圧縮・伸張部５６としては、これらに加えて各種の通信に用いられるＭＰＥＧ−４等による圧縮及び伸張処理が可能となるものであっても良い。
【００５６】
この圧縮・伸張部５６では、ＪＰＥＧで圧縮された静止画に対する伸張処理及び、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４等で圧縮処理された動画に対する伸張処理と共に、従来公知の圧縮方式で圧縮処理された静止画や動画に対する伸張処理が可能となっている。
【００５７】
なお、以下では、静止画のデジタル画像データを静止画データ、動画のデジタル画像データを動画データ（動画ファイルを含む）として説明する。また、以下では、説明を省略するが、動画ファイルなどで動画データに音声データが含まれるときには、例えばＭＰＥＧ−１ではＭＰＥＧ−１ Audio LayerＩ〜IIIを適用するなどして、音声データを動画データに対応した圧縮方式で圧縮及び伸張処理するようにしている。
【００５８】
一方、デジタルカメラ１０には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６２との接続に用いるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）６４に加え、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disc）等の各種の記憶メディアに記録されている画像データ等を読み出したり、これらの記憶メディアに画像データ等を記録可能なメディアドライブ６６の接続に用いるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）６８が設けられており、これらが、バス３６に接続している。
【００５９】
これにより、デジタルカメラ１０では、各種の圧縮形式で圧縮処理されるか圧縮処理されていない静止画データないし動画データを、ＰＣ６２やメディアドライブ６６から読み込んで、ＬＣＤ４６に表示したり、所定の圧縮処理を施して、メモリカード６０に記録することができる。また、デジタルカメラ１０では、圧縮処理してメモリカード６０に記録している静止画データないし動画データを、ＰＣ６２に出力したり、メディアドライブ６６に出力して、記録メディアに書き込むことができるようになっている。
【００６０】
なお、図２に示すように、このようなメディアドライブ６６に装填される記録メディア７４としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の読み取り専用の記録メディアに加えて、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ（以下総称するときは「ＣＤ−Ｒ」とする）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ（以下総称するときは「ＤＶＤ−Ｒ」とする）等の書込み可能な記録メディアを用いることができる。すなわち、メディアドライブ６６としては、ＣＤ、ＤＶＤ等の記録メディアにデータの書込みが可能なＣＤドライブやＤＶＤドライブ等の使用する記録メディア７４に応じた再生／書込み装置を適用することができる。
【００６１】
また、デジタルカメラ１０に設けている圧縮・伸張部５６は、圧縮形式や圧縮処理を行うときの符号化ビットレートの変換が可能となっている。これにより、例えば、ＭＰＥＧ−１で圧縮処理されてＰＣ６２から入力される動画データを、ＭＰＥＧ−２に圧縮変換して、メディアドライブ６６に出力したり、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理されている動画データを、メディアドライブ６６から読み込み、ＭＰＥＧ−１の圧縮形式に変換して、ＰＣ６２へ出力するなどが可能となっている。
【００６２】
このときに、デジタルカメラ１０では、入出力する動画像をＬＣＤ４６に表示することも可能となっている。なお、デジタルカメラ１０には、スピーカー７０が設けられており、このスピーカー７０がインターフェイス（Ｉ／Ｆ）７２を介してバス３６に接続しており、これにより、動画データに含まれる音声データに応じた音（音声）の出力が可能となっている。
【００６３】
このようなデジタルカメラ１０とＰＣ６２を接続するＩ／Ｆ６４及びメディアドライブ６６を接続するＩ／Ｆ６８としては、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＵＳＢ−２、ＩＤＥ（Integrated Device Electronics）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ、赤外線（IrDA：Infrared Data Association）等の従来公知の各種通信方式に対応するものを用いることができる。
【００６４】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００６５】
デジタルカメラ１０では、図示しないモード切換えスイッチによって静止画撮影モードが選択されて、シャッタスイッチ３８が操作されることにより、被写体を静止画として撮影する。このとき、デジタルカメラ１０に設けているメインＣＰＵ３０は、ＣＣＤ１２に結像される被写体像から、ピント調整（合焦制御）を行うと共に露光時間（シャッタスピード）や絞り値を設定して、設定したシャッタスピード及び絞り値で、静止画撮影を行う。また、メインＣＰＵ３０では、ＣＣＤ１２に結像される被写体像に基づいて決定したデジタルゲインに基づいたホワイトバランス（ＡＷＢ）調整、ガンマ処理及びシャープネス処理を行った後、ＹＣ処理を行うことにより静止画データを得る。
【００６６】
また、デジタルカメラ１０では、この静止画データを圧縮・伸張部５６で例えばＪＰＥＧ形式で圧縮処理してメモリカード６０に記録する。
【００６７】
このようにしてメモリカード６０に記録した静止画データは、Ｉ／Ｆ６４、６８を介してＰＣ６２や、メディアドライブ６６に出力することができる。なお、このような静止画データは、Ｉ／Ｆ６８にプリンタを接続して、プリンタを用いて印刷出力するものであっても良い。
【００６８】
一方、デジタルカメラ１０は、動画撮影モードに設定された状態でシャッタスイッチ３６を操作することにより動画撮影を開始する。このとき、メインＣＰＵ３０は、例えば、シャッタスピードを固定値として、ＣＣＤ１２に結像された被写体像に基づいて設定した絞り値で被写体像を撮影して、ＡＷＢ調整、ガンマ処理及びシャープネス処理を行い、例えば１０フレーム／秒の動画データを得る。
【００６９】
この動画データは、ＹＣ処理が施された後に、圧縮・伸張部５６で圧縮処理されてメモリカード６０に記録される。
【００７０】
ところで、デジタルカメラ１０に設けている圧縮・伸張部５６は、動画データを、従来のＭＰＥＧ−１よりも高画質で圧縮可能なＭＰＥＧ−２の圧縮形式で圧縮可能となっている。
【００７１】
これにより、デジタルカメラ１０で撮影された動画データは、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理されてメモリカード６０に記録される。したがって、メモリカード６０には、長時間撮影された動画データが高画質で再生可能となるように記録される。
【００７２】
このようなデジタルカメラ１０では、動画撮影モードで、ユーザーインターフェイスとして、例えば、図３（Ａ）に示す如き設定画面８０を表示し、動画データの変換形式を選択可能としても良い。この設定画面８０では、選択キー４２の上下操作によってカーソルを移動することにより変換形式を選択し、メニュースイッチ（ＯＫスイッチ）４０を操作することにより、選択した変換形式に設定される。
【００７３】
このとき、ＭＰＥＧ−２を選択したときには、図３（Ｂ）に示す詳細設定画面８２をＬＣＤ４６に表示して、符号化ビットレートをオート（自動設定、例えば設定値８Ｍbps）にするかマニュアルにするかを選択可能とし、マニュアルを選択した時には、さらに、選択キー４２の左右操作及び上下操作によって、予め設定されている範囲内で任意の符号化ビットレートに設定することができる。
【００７４】
一方、デジタルカメラ１０には、Ｉ／Ｆ６４、６８が設けられており、これにより、ＰＣ６２や、メディアドライブ６６を接続して、メモリカード６０に記録している静止画データや動画データを出力して、例えば、メディアドライブ６６に記録メディア７４として装填されるＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどに、デジタルカメラ１０で撮影した静止画データや動画データを書き込むことができる。
【００７５】
このとき、動画データは、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理されているために、記録メディア７４には、高画質の動画データが記録される。
【００７６】
デジタルカメラ１０に設けている圧縮・伸張部５６は、画像撮影によって得た動画データに対する圧縮／伸張処理のみならず、Ｉ／Ｆ６４、６８を介して入力される動画データに対する圧縮処理及び伸張処理が可能となっている。
【００７７】
これにより、例えば、Ｉ／Ｆ６４に接続しているＰＣ６２から非圧縮の動画データ、MotionＪＰＥＧや、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２で圧縮された動画データを読み込んで、ＬＣＤ４６に表示して見ることができる。
【００７８】
また、デジタルカメラ１０は、ＰＣ６２から入力される非圧縮の動画データ、MotionＪＰＥＧや、ＭＰＥＧ−１で圧縮された動画データを、ＭＰＥＧ−２に変換してメモリカード６０に記録したり、メモリカード６０からＰＣ６２へ出力することができると共に、Ｉ／Ｆ６８を介してメディアドライブ６６へ出力することにより、メディアドライブ６６に装填されている記録メディア７４に、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理した動画データを記録することができる。
【００７９】
すなわち、デジタルカメラ１０は、ＭＰＥＧ−２形式での圧縮及び伸張処理機能を備えていないＰＣ６２に対して、エンコーダ／デコーダ機能を果たすことができる。また、ＭＰＥＧ−２機能を備えたＰＣに対しては、外部モニタ等として使用することができる。また、特に、ＤＶＤに動画を記録する場合、ＭＰＥＧ−２で圧縮されている必要があるが、このような規格に対応させることができる。
【００８０】
一方、デジタルカメラ１０は、Ｉ／Ｆ６６にメディアドライブ６６が接続されると、このメディアドライブ６６に装填された記録メディア７４に記録されている動画データを読み込むことができる。このときの非圧縮の動画データ、MotionＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ−１で圧縮された動画データは勿論、ＭＰＥＧ−２で圧縮された動画データに対しても、所定の伸張処理を施して、ＬＣＤ４６に表示することができる。また、デジタルカメラ１０では、圧縮及び伸張処理専用のハードウェアを用いているので、変換速度が低くなることがない。
【００８１】
これにより、デジタルカメラ１０は、ＭＰＥＧ−２に対する伸張処理機能を備えていないメディアドライブ６６であっても、このメディアドライブ６６と合わせることにより、ＤＶＤプレイヤーとして用いることができる。
【００８２】
すなわち、ＤＶＤ−ＲＯＭ等は、動画データがＭＰＥＧ−２で圧縮処理されて記録されており、ＭＰＥＧ−２形式の伸張処理機能を備えていない再生装置では、このＤＶＤ−ＲＯＭ等に記録されている動画データを見ることができないが、この再生装置をデジタルカメラ１０に接続することにより、所謂ＤＶＤプレイヤーとして用いることができる。
【００８３】
また、デジタルカメラ１０では、Ｉ／Ｆ６８から入力される非圧縮の動画データ、MotionＪＰＥＧや、ＭＰＥＧ−１等で圧縮処理された動画データを、ＭＰＥＧ−２に圧縮したり変換することができるため、例えば、ＭＰＥＧ−１で圧縮されている動画データを、ＭＰＥＧ−２に変換して、ＤＶＤ−Ｒ等に書き込むことができると共に、ＭＰＥＧ−２で圧縮されている動画データを、ＭＰＥＧ−１等に変換して、ＣＤ−Ｒ等に書き込むことができる。
【００８４】
このようにデジタルカメラ１０では、撮影した動画データを高画質で記録可能であるのみならず、Ｉ／Ｆ６４、６８を介して入力される動画データに対するＭＰＥＧ−２形式での圧縮及び伸張処理を行うことができるので、ＭＰＥＧ−２形式の処理機能を備えていないＰＣ６２やメディアドライブ６６に対して、エンコーダー／デコーダーとして用いることができる。
【００８５】
すなわち、ＰＣ６２にＭＰＥＧ−２に対する処理機能を持たせるためには、高価な拡張ボードを設ける必要があり、また、ＤＶＤドライブでも、ＭＰＥＧ−２に対する処理機能を備えたＤＶＤプレイヤーとなると高価となる。
【００８６】
このようなＰＣ６２やメディアドライブ６６に対して、デジタルカメラ１０は、ＭＰＥＧ−２のエンコーダ／デコーダとして用いることができる。
【００８７】
このように、デジタルカメラ１０に高価な付加価値を持たせることにより、高品質の動画を長時間にわたって撮影可能なデジタルカメラ１０の製品コストを実質的に抑えることができる。
【００８８】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、デジタルカメラ１０に接続されたメディアドライブ６６を、ＣＤドライブやＤＶＤドライブとして説明したが、記録メディアとして磁気テープや、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、ＨＤ（Hard Disk）、Blu-ray Disc等を用いる記録／再生装置を適用しても良い。
【００８９】
また、本発明のデジタルスチルカメラは、本実施の形態に適用したデジタルカメラ１０に限らず、静止画と共に動画撮影の可能な任意の構成のデジタルスチルカメラに適用することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、符号化ビットレートの可変が可能な圧縮方式を含む圧縮伸張手段を設けているので、長時間の動画撮影、撮影した動画を高画質で再生可能となるように記録できると共に、入出力手段を介して入力された動画データに対する圧縮及び伸張処理が可能となっているので、各種の圧縮方式に対応したエンコーダ及びデコーダとして使用することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に適用したデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図２】デジタルカメラ及びデジタルカメラとＰＣ及びメディアドライブの接続を示す概略図である。
【図３】（Ａ）は動画データの変換形式を設定する設定画面の一例を示す概略図、（Ｂ）はＭＰＥＧ−２に設定したときのビットレートの設定画面の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０ デジタルカメラ（デジタルスチルカメラ）
１２ ＣＣＤ（撮像デバイス）
１４ 光学ユニット
２４ 撮影ＣＰＵ
３０ メインＣＰＵ
３８ シャッタスイッチ
４０ メニュースイッチ
４２ 選択キー
４６ ＬＣＤ
５６ 圧縮・伸張部
５６Ａ ＬＳＩ
６０ メモリカード
６４、６８ Ｉ／Ｆ
６２ ＰＣ
６６ メディアドライブ
７４ 記録メディア
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影によってＣＣＤ等の撮像デバイスに結像される被写体像のデジタル画像データを生成して、可搬式の記憶メディアに記憶するデジタルスチルカメラに関する。詳細には、被写体像の静止画撮影に加えて動画撮影の可能なデジタルスチルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルスチルカメラ（以下「デジタルカメラ」とする）では、高画質化と共に、記憶容量の増加（大容量化）が進んでいる。また、デジタルカメラでは、記憶容量の増加に伴って、動画撮影の可能となっているもの普及しており、また、動画の撮影時間も、以前は、数十秒程度であったものが、次第に長くなっている。
【０００３】
一方、動画撮影を目的とするビデオカメラ等では、従来、磁気テープを使用して、アナログ信号を磁気テープに記録するようにしていたが、近年の信号処理の進歩に伴って、動画像をデジタル信号に変換して記録するのが一般化している。
【０００４】
また、近年の記録メディアとしては、ＣＤ（Compact Disk）等に加えてＤＶＤ（Digital Versatile Disk）が普及しつつある。このＤＶＤは、１ＧＢ以上の記憶容量があり、音声や画像は勿論、長時間の動画の記録が可能となっている。
【０００５】
このようなＤＶＤには、記録されている画像の再生専用となるＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒのみならず、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の動画の記録可能な記憶媒体や、これらの記録媒体に動画等の記録を行うための記録装置も商品化されている。
【０００６】
ところで、ＣＤ等に動画を記録するときには、データ圧縮方式としてＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−１が用いられていたが、ＤＶＤへの動画の記録には、圧縮率が高く高画質で記録可能なＭＰＥＧ−２が用いられている。
【０００７】
このＭＰＥＧ−２方式は、データ圧縮を行うときのビットレートに自由度があり、圧縮する画像に応じてビットレートを変えることができるようになっており、デジタルカメラ上で、このようなＭＰＥＧ−２方式のデータ圧縮（エンコード）を行うことにより、より長時間の動画撮影が可能とすることができ、特に高画質の静止画像を撮影可能なデジタルカメラの商品価値をさらに向上させることが可能とる。
【０００８】
しかしながら、動画等のＭＰＥＧ方式でのエンコードは、処理能力の比較的高いパーソナルコンピュータを用いることによりソフト上で行うことも可能であるが、特にＭＰＥＧ−２でエンコードされた動画を、パーソナルコンピュータを用いてソフト上でデコードして再生しようとするときには、多量の演算が必要となるため、デコードに要する時間が、動画の再生時間の数倍もかかってしまうことがある。
【０００９】
これに対して、ＭＰＥＧ−２方式を含むデータ圧縮及び伸張を行うためのハードウェアは、１チップのＬＳＩを用いて形成することができるが、高価であるという問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、長時間の動画を高画質で保存及び再生可能とすると共に、実質的なコストアップを抑えたデジタルスチルカメラを提案することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、撮像デバイスに結像される被写体像に応じた電気信号をデジタル画像データに変換し、静止画像として保存可能であると共に、前記被写体像に応じた動画像をデジタル画像データとして保存可能なデジタルスチルカメラであって、符号化ビットレートの可変可能な圧縮方式を含む圧縮方式で前記動画像のデジタル画像データである動画データの圧縮及び伸張処理が可能な圧縮伸張手段と、前記撮像デバイスを用いて撮影され前記圧縮伸張手段によって圧縮処理された動画データを含む画像データを記録可能な記録手段と、前記記録手段に記録された前記動画データ又は前記圧縮伸張手段によって圧縮ないし伸張処理された動画データの出力及び外部からの動画データの入力が可能な入出力手段と、前記入出力手段を介して入力される動画データに対して前記圧縮伸張手段による伸張処理ないし符号化ビットレートの可変可能な圧縮方式で圧縮処理して出力するか前記記録手段に記録する入出力処理手段と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ＣＣＤ等の撮像デバイスを用いて動画撮影して得られる動画データを、圧縮伸張手段によって圧縮処理して記録手段に記録する。圧縮伸張手段は、符号化ビットレートを可変可能なＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）−２など（以下「ＭＰＥＧ−２」として説明する）の圧縮方式を用いて圧縮処理することができる。
【００１３】
これにより動画の長時間撮影が可能となっていると共に、撮影した動画を高画質で再生可能となるように記録することができる。また、撮影した動画データをＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録メディアに記録することも可能となる。
【００１４】
一方、圧縮伸張手段は、入出力手段を介して入力される動画データに対する圧縮処理及び伸張処理が可能であり、入出力処理手段は、入出力手段から入力される動画データをＭＰＥＧ−２で圧縮処理して、記録手段に記録したり、入出力手段を介して出力することは勿論、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理された動画データを伸張処理して出力することができる。
【００１５】
これにより、ＭＰＥＧ−２形式の圧縮処理に対応していない機器と接続することにより、ＭＰＥＧ−２形式のエンコーダ及びデコーダとして用いることが可能となり、付加価値を高めることができる。
【００１６】
このような本発明では、前記圧縮伸張手段によって伸張処理された動画データに応じた画像を表示する表示手段を含むことが好ましく、このときには、音声データに応じた音を発する音声出力手段を備え、前記表示手段に表示する前記動画データに音声データが含まれているとき、前記音声出力手段によって前記音声データに応じた音を発することがより好ましい。
【００１７】
これにより、各種の記録媒体などに記録された動画データの再生装置として用いることができ、さらに、付加価値を高くすることができる。
【００１８】
また、本発明では、前記圧縮伸張手段による圧縮方式を選択する選択手段を含み、前記圧縮伸張手段が前記入出力手段から入力される動画データを前記選択手段によって選択されて設定された圧縮方式で圧縮処理することが好ましく、このときには、前記選択手段が予め設定されている符号化ビットレートを選択するものであっても良い。
また、本発明は、前記動画データに音声データが含まれるときに、前記圧縮伸張手段が、前記音声データの伸張処理ないし所定の圧縮形式での圧縮処理を行うことが好ましい。
【００１９】
これにより、エンコーダ／デコーダとしての機能をより高めることができると共に、例えば、ＭＰＥＧ−２に対応していない単なるＤＶＤドライブを用いて、ＤＶＤに記録されている動画の再生が可能な所謂ＤＶＤプレイヤーを形成することが可能となる。
【００２０】
また、このような本発明では、前記入出力手段が、無線通信によってデータ転送を行う無線通信手段を含むことができ、好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に適用したデジタルスチルカメラ（以下「デジタルカメラ１０」とする）の概略構成を示している。
【００２２】
デジタルカメラ１０は、撮像デバイスとしてＣＣＤ（Charge Coupled Device）１２が設けられており、このＣＣＤ１２に被写体像を結像させるレンズ等を含んで形成されている光学ユニット１４を備えている。ＣＣＤ１２は、二次元配列された図示しない多数の光電変換素子を備えており、光学ユニット１４を介してＣＣＤ１２に結像される被写体像に応じて、個々の光電変換素子に蓄積された電荷に応じた電気信号を出力する。
【００２３】
デジタルカメラ１０では、このＣＣＤ１２から出力される電気信号に基づいて、被写体像のデジタル画像データを生成する。なお、撮像デバイスとしては、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を用いることもできる。
【００２４】
デジタルカメラ１０には、信号処理部１６、Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）１８、バッファメモリ２０及びタイミングジェネレータ（ＴＧ）２２が設けられている。
【００２５】
タイミングジェネレータ２２は、所定のタイミングでＣＣＤ１２に設けられている図示しない垂直・水平ドライバを駆動することにより、ＣＣＤ１２から各画素ごとの電気信号を出力させると共に、信号処理部１６及びＡ／Ｄコンバータ１８の動作タイミングを制御する。
【００２６】
これにより、ＣＣＤ１２から出力される電気信号は、信号処理部１６で、相関二重サンプリング処理が施されることによりノイズ除去が図られると共に、ＣＣＤ１２におけるＲ、Ｇ、Ｂの各色の感度調整、光源種に応じたデジタルゲインをかけることによるホワイトバランス調整（ＡＷＢ調整）、ガンマ処理及びシャープネス処理が施された後、各画素毎のＲ、Ｇ、Ｂの各色の信号として、Ａ／Ｄコンバータ１８に入力される。
【００２７】
Ａ／Ｄコンバータ１８は、各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂの各色の信号をデジタル信号に変換して出力する。これにより、被写体像に応じた８ビットのデジタル画像データをバッファメモリ２０に格納される。
【００２８】
また、デジタルカメラ１０には、測光、焦点距離を調整する撮影ＣＰＵ２４が設けられている。この撮影ＣＰＵ２４は、ＣＣＤ１２によって撮影された被写体像（バッファメモリ２０に格納されたデジタル画像データ）に基づいて設定される露光時間、絞り値等に応じて、図示しないドライバを介して光学ユニット１４に含まれるシャッタ及び絞りを駆動するシャッタ・アイリスモータドライバを制御する。
【００２９】
なお、撮影ＣＰＵ２４には、充電・発光制御部２６を介してストロボ２８が接続しており、ＣＣＤ１２に結像される被写体像を撮影するときのストロボ２８の発光を制御している。
【００３０】
一方、デジタルカメラ１０には、メインＣＰＵ３０、ＹＣ処理部３２及び各種のパラーメータやプログラムを記憶しているＥＥＰＲＯＭ３４が設けられ、これらがバッファメモリ２０及び撮影ＣＰＵ２４と共にバス（システムバス）３６に接続している。
【００３１】
光学ユニット１４は、ＣＣＤ１２に被写体像を結像するときの焦点調整を行う焦点調整モータ及びズームモータを備えており（何れも図示省略）、メインＣＰＵ３０は、撮影ＣＰＵ２４を介してＣＣＤ１２を用いた被写体像の撮像と共に、デジタルカメラ１０の全体の動作を制御する。
【００３２】
光学ユニット１４は、複数枚のレンズによって焦点距離の変更が可能なズームレンズが形成され、レンズ駆動機構のズームモータ及び焦点調整モータが撮影ＣＰＵ２４を介してメインＣＰＵ３０から入力される駆動信号によって駆動されることにより、倍率（光学ズーム倍率）変更及び焦点調整がなされる。
【００３３】
また、図２に示すように、デジタルカメラ１０には、デジタルカメラ１０の電源スイッチ（図示省略）と共に、シャッタスイッチ３８、メニュースイッチ（ＭＥＮＵ／ＯＫ）４０、上下左右の矢印（三角マーク）キーによって形成される選択キー４２等の各種のスイッチ（図２では一部を図示）を備えている。
【００３４】
図１に示すように、メインＣＰＵ３０には、これらのスイッチによって形成される操作キー４４が、図示しないインターフェイスを介して接続しており、これにより、メインＣＰＵ３０は、各種スイッチの操作状態の把握が可能となっている。
【００３５】
メインＣＰＵ３０は、撮影ＣＰＵ３２を制御することによりＴＧ２２からタイミング信号を出力して、ＣＣＤ１２に結像される被写体像に応じた電気信号に応じたデジタル画像データを読み込む。これにより、被写体像に応じたデジタル画像データをバッファメモリ２０に格納する。
【００３６】
なお、ＣＣＤ１２には、シャッタゲートを介してシャッタドレインが設けられた一般的構成となっており、シャッタゲートをシャッタパルスによって駆動することにより、ＣＣＤ１２に結像された被写体像に応じて各光電変換素子に蓄積された電荷に応じた電気信号を出力する。すなわち、ＣＣＤ１２は、シャッタゲートパルスによって各光電変換素子に蓄積される電荷の蓄積時間（シャッタスピード）が制御される所謂電子シャッタ機能を備えている。
【００３７】
また、メインＣＰＵ３０は、バッファメモリ２０に格納したデジタル画像データに基づいて、ＡＦ制御、ＡＥ制御及びＡＷＢ調整が行われる。すなわち、メインＣＰＵ３０は、ＣＣＤ１２による撮像によって得られる画像のコントラストが最大となるように焦点調整モータを駆動することにより焦点調整のための合焦制御を行う。
【００３８】
ＡＥ制御には、１フレームのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ）を求め、この撮影ＥＶに基づいて露光制御値として、絞り値と、シャッタスピードを決定し、撮影ＣＰＵ２４を介して光学ユニット１４内のシャッタ・アイリスモータを駆動する。
【００３９】
また、ＡＷＢ調整は、被写体輝度（撮影ＥＶ）と、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇといった色情報を用いて光源種を判別し、光源の色温度にかかわらず白い被写体が白く色再現されるようにホワイトバランスを調整するためのデジタルゲインを設定する。
【００４０】
これにより、デジタルカメラでは、被写体をフォーカスフレーム内に配置することにより、ピント合わせが自動的になされると共に、最適露出及びＡＷＢ調整が行われる。
【００４１】
デジタルカメラ１０では、静止画を撮影するときに、シャッタスイッチ３８を半押しすることにより、上記動作を複数回繰返し、ピント調整を行うと共に、絞り値及びシャッタスピード、デジタルゲインを決定する。この状態（シャッタスイッチ３８の半押し状態）から、シャッタスイッチ３８をさらに押下して全押し状態とすることにより、先に決定した絞り値に基づいて、シャッタ・アイリスモータを駆動し、さらに、シャッタスピードの決定値に基づいて、シャッタ・アイリスモータを駆動し、被写体像に応じたデジタル画像データを得る。
【００４２】
ＹＣ処理部３２は、バッファメモリ２０に格納されたデジタル画像データを読み出して、このデジタル画像データに対して所定の画像処理を施す。このときに、ＹＣ処理部３２では、デジタル画像データに対してＹＣ信号処理を施すことにより、輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂを生成し（以下「ＹＣ信号」とする）、このＹＣ信号を、図示しないＶＲＡＭ（Video ＲＡＭ）に格納する。
【００４３】
一方、デジタルカメラ１０は、ＣＣＤ１２に結像されている被写体像、ＣＣＤ１２による撮影によって得られる被写体像や各種の情報等表示するＬＣＤ４６を備えており、このＬＣＤ４６が、ＬＣＤドライバ４８及び信号変換部５０を介して、バス３６に接続している。信号変換部５０は、ＹＣ処理部３２で生成されたＹＣ信号等を、ＬＣＤ４６での画像表示用のＲＧＢ信号（例えばＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換する。これにより、ＬＣＤ４６には、デジタル画像データに応じた画像や各種の情報が表示される。
【００４４】
また、デジタルカメラ１０には、出力コネクタ５２が設けられており、この出力コネクタ５２にモニタやＴＶを接続することにより、ＬＣＤ４６に表示する撮影画像を、モニタやＴＶに表示することができる。
【００４５】
なお、ＣＣＤ１２に結像される被写体像を表示するエレクトリック・ビューファインダ（ＥＶＦ）が設けられているときには、各種の情報や被写体像をＬＣＤ４６とＥＶＦとの何れに表示するかを切換える切換えスイッチを用いて、切換えることができる。
【００４６】
また、デジタルカメラ１０には、操作表示を行うＬＣＤ５４が設けられており、このＬＣＤ５２が図示しないインターフェイスを介して、メインＣＰＵ３０に接続しており、これにより、ＬＣＤ５４に各種の撮影情報が表示される。
【００４７】
ところで、デジタルカメラ１０には、圧縮・伸張部５６が設けられており、この圧縮伸張部５６が、バス３６に接続している。また、この圧縮・伸張部５６には、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５８を介して可搬式の記憶媒体であるメモリカード６０が装着されるようになっている。
【００４８】
このメモリカード６０としては、スマートメディア、ＩＣカード、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどの可搬型の記憶メディア（記憶媒体）の適用が可能となっており、デジタルカメラ１０には、適用する記憶メディアに応じたＩ／Ｆ５８が設けラレテイル。
【００４９】
メインＣＰＵ３０は、ＹＣ処理を施したデジタル画像データに対して、圧縮・伸張部５６で所定の圧縮処理を施して、メモリーカード６０に記録する。また、メインＣＰＵ３０は、メモリカード６０に記憶されているデジタル画像データを読み出すときに、圧縮・伸張部５６で伸張処理を施す。これにより、メモリカード６０に記憶しているデジタル画像データに応じた画像を、ＬＣＤ４６等に表示可能となるようにしている。
【００５０】
一方、デジタルカメラ１０では、静止画撮影に加えて、動画撮影が可能となっている。すなわち、デジタルカメラ１０には、メモリカード６０等に記録しているデジタル画像データ等を、ＬＣＤ４６に表示する再生モードと、静止画撮影を行う静止画撮影モードと、動画撮影を行う動画撮影モードと、の何れかに切換えて使用可能となっている。なお、デジタルカメラ１０としては、動画撮影中に静止画撮影が可能な動画／静止画撮影モードを備えたものであっても良い。
【００５１】
静止画撮影モードでは、１回のシャッタスイッチ３８の操作によって、１シーンの被写体像を得る。このとき、メインＣＰＵ３０では、シャッタスピード及び絞り値等を最適に制御して、ＣＣＤ１２の画素数に応じた高解像度の画像データを得ることができる。なお、静止画撮影モードには、連写モードが含まれ、この連写モードでは、シャッタスイッチ３８を押下しつづけることにより、複数シーンの静止画撮影（連写）が可能となっている。
【００５２】
これに対して、動画撮影モードでは、例えば１秒間に１０フレーム分の被写体像が得られるシャッタスピード、絞り値等が設定され、シャッタスイッチ３８が押下されてから、次にシャッタスイッチ３８が押下されるまでの間のフレームが連続するようにデジタル画像データが生成される。
【００５３】
一方、デジタルカメラ１０に設けている圧縮・伸張部５６は、１チップのＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）５６Ａを用いて形成されている。すなわち、デジタルカメラ１０では、ソフトウェア上でデータ圧縮及び伸張処理を行うのではなく、データ圧縮及び伸張処理専用のハードウェアが設けられており、これにより、メインＣＰＵ３０に負荷をかけることなく、高速度でのデータ圧縮処理及び伸張処理が可能となっている。
【００５４】
圧縮・伸張部５６では、静止画撮影を行った時に、このときのデジタル画像データを例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Expert Group）等の圧縮方式を用いて、圧縮処理を行う。
【００５５】
また、圧縮・伸張部５６では、動画撮影により得られるデジタル画像データを、MotionＪＰＥＧや符号化ビットレートが１Ｍbps程度で従来から使用されているＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）−１又は符号化ビットレートが４Ｍbps〜数十Ｍbpsの間で可変可能で動画像を高品質で圧縮可能なＭＰＥＧ−２の何れかの圧縮方式を用いて圧縮処理を行う。なお、圧縮・伸張部５６としては、これらに加えて各種の通信に用いられるＭＰＥＧ−４等による圧縮及び伸張処理が可能となるものであっても良い。
【００５６】
この圧縮・伸張部５６では、ＪＰＥＧで圧縮された静止画に対する伸張処理及び、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４等で圧縮処理された動画に対する伸張処理と共に、従来公知の圧縮方式で圧縮処理された静止画や動画に対する伸張処理が可能となっている。
【００５７】
なお、以下では、静止画のデジタル画像データを静止画データ、動画のデジタル画像データを動画データ（動画ファイルを含む）として説明する。また、以下では、説明を省略するが、動画ファイルなどで動画データに音声データが含まれるときには、例えばＭＰＥＧ−１ではＭＰＥＧ−１ Audio LayerＩ〜IIIを適用するなどして、音声データを動画データに対応した圧縮方式で圧縮及び伸張処理するようにしている。
【００５８】
一方、デジタルカメラ１０には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６２との接続に用いるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）６４に加え、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disc）等の各種の記憶メディアに記録されている画像データ等を読み出したり、これらの記憶メディアに画像データ等を記録可能なメディアドライブ６６の接続に用いるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）６８が設けられており、これらが、バス３６に接続している。
【００５９】
これにより、デジタルカメラ１０では、各種の圧縮形式で圧縮処理されるか圧縮処理されていない静止画データないし動画データを、ＰＣ６２やメディアドライブ６６から読み込んで、ＬＣＤ４６に表示したり、所定の圧縮処理を施して、メモリカード６０に記録することができる。また、デジタルカメラ１０では、圧縮処理してメモリカード６０に記録している静止画データないし動画データを、ＰＣ６２に出力したり、メディアドライブ６６に出力して、記録メディアに書き込むことができるようになっている。
【００６０】
なお、図２に示すように、このようなメディアドライブ６６に装填される記録メディア７４としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の読み取り専用の記録メディアに加えて、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ（以下総称するときは「ＣＤ−Ｒ」とする）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ（以下総称するときは「ＤＶＤ−Ｒ」とする）等の書込み可能な記録メディアを用いることができる。すなわち、メディアドライブ６６としては、ＣＤ、ＤＶＤ等の記録メディアにデータの書込みが可能なＣＤドライブやＤＶＤドライブ等の使用する記録メディア７４に応じた再生／書込み装置を適用することができる。
【００６１】
また、デジタルカメラ１０に設けている圧縮・伸張部５６は、圧縮形式や圧縮処理を行うときの符号化ビットレートの変換が可能となっている。これにより、例えば、ＭＰＥＧ−１で圧縮処理されてＰＣ６２から入力される動画データを、ＭＰＥＧ−２に圧縮変換して、メディアドライブ６６に出力したり、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理されている動画データを、メディアドライブ６６から読み込み、ＭＰＥＧ−１の圧縮形式に変換して、ＰＣ６２へ出力するなどが可能となっている。
【００６２】
このときに、デジタルカメラ１０では、入出力する動画像をＬＣＤ４６に表示することも可能となっている。なお、デジタルカメラ１０には、スピーカー７０が設けられており、このスピーカー７０がインターフェイス（Ｉ／Ｆ）７２を介してバス３６に接続しており、これにより、動画データに含まれる音声データに応じた音（音声）の出力が可能となっている。
【００６３】
このようなデジタルカメラ１０とＰＣ６２を接続するＩ／Ｆ６４及びメディアドライブ６６を接続するＩ／Ｆ６８としては、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＵＳＢ−２、ＩＤＥ（Integrated Device Electronics）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ、赤外線（IrDA：Infrared Data Association）等の従来公知の各種通信方式に対応するものを用いることができる。
【００６４】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００６５】
デジタルカメラ１０では、図示しないモード切換えスイッチによって静止画撮影モードが選択されて、シャッタスイッチ３８が操作されることにより、被写体を静止画として撮影する。このとき、デジタルカメラ１０に設けているメインＣＰＵ３０は、ＣＣＤ１２に結像される被写体像から、ピント調整（合焦制御）を行うと共に露光時間（シャッタスピード）や絞り値を設定して、設定したシャッタスピード及び絞り値で、静止画撮影を行う。また、メインＣＰＵ３０では、ＣＣＤ１２に結像される被写体像に基づいて決定したデジタルゲインに基づいたホワイトバランス（ＡＷＢ）調整、ガンマ処理及びシャープネス処理を行った後、ＹＣ処理を行うことにより静止画データを得る。
【００６６】
また、デジタルカメラ１０では、この静止画データを圧縮・伸張部５６で例えばＪＰＥＧ形式で圧縮処理してメモリカード６０に記録する。
【００６７】
このようにしてメモリカード６０に記録した静止画データは、Ｉ／Ｆ６４、６８を介してＰＣ６２や、メディアドライブ６６に出力することができる。なお、このような静止画データは、Ｉ／Ｆ６８にプリンタを接続して、プリンタを用いて印刷出力するものであっても良い。
【００６８】
一方、デジタルカメラ１０は、動画撮影モードに設定された状態でシャッタスイッチ３６を操作することにより動画撮影を開始する。このとき、メインＣＰＵ３０は、例えば、シャッタスピードを固定値として、ＣＣＤ１２に結像された被写体像に基づいて設定した絞り値で被写体像を撮影して、ＡＷＢ調整、ガンマ処理及びシャープネス処理を行い、例えば１０フレーム／秒の動画データを得る。
【００６９】
この動画データは、ＹＣ処理が施された後に、圧縮・伸張部５６で圧縮処理されてメモリカード６０に記録される。
【００７０】
ところで、デジタルカメラ１０に設けている圧縮・伸張部５６は、動画データを、従来のＭＰＥＧ−１よりも高画質で圧縮可能なＭＰＥＧ−２の圧縮形式で圧縮可能となっている。
【００７１】
これにより、デジタルカメラ１０で撮影された動画データは、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理されてメモリカード６０に記録される。したがって、メモリカード６０には、長時間撮影された動画データが高画質で再生可能となるように記録される。
【００７２】
このようなデジタルカメラ１０では、動画撮影モードで、ユーザーインターフェイスとして、例えば、図３（Ａ）に示す如き設定画面８０を表示し、動画データの変換形式を選択可能としても良い。この設定画面８０では、選択キー４２の上下操作によってカーソルを移動することにより変換形式を選択し、メニュースイッチ（ＯＫスイッチ）４０を操作することにより、選択した変換形式に設定される。
【００７３】
このとき、ＭＰＥＧ−２を選択したときには、図３（Ｂ）に示す詳細設定画面８２をＬＣＤ４６に表示して、符号化ビットレートをオート（自動設定、例えば設定値８Ｍbps）にするかマニュアルにするかを選択可能とし、マニュアルを選択した時には、さらに、選択キー４２の左右操作及び上下操作によって、予め設定されている範囲内で任意の符号化ビットレートに設定することができる。
【００７４】
一方、デジタルカメラ１０には、Ｉ／Ｆ６４、６８が設けられており、これにより、ＰＣ６２や、メディアドライブ６６を接続して、メモリカード６０に記録している静止画データや動画データを出力して、例えば、メディアドライブ６６に記録メディア７４として装填されるＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどに、デジタルカメラ１０で撮影した静止画データや動画データを書き込むことができる。
【００７５】
このとき、動画データは、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理されているために、記録メディア７４には、高画質の動画データが記録される。
【００７６】
デジタルカメラ１０に設けている圧縮・伸張部５６は、画像撮影によって得た動画データに対する圧縮／伸張処理のみならず、Ｉ／Ｆ６４、６８を介して入力される動画データに対する圧縮処理及び伸張処理が可能となっている。
【００７７】
これにより、例えば、Ｉ／Ｆ６４に接続しているＰＣ６２から非圧縮の動画データ、MotionＪＰＥＧや、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２で圧縮された動画データを読み込んで、ＬＣＤ４６に表示して見ることができる。
【００７８】
また、デジタルカメラ１０は、ＰＣ６２から入力される非圧縮の動画データ、MotionＪＰＥＧや、ＭＰＥＧ−１で圧縮された動画データを、ＭＰＥＧ−２に変換してメモリカード６０に記録したり、メモリカード６０からＰＣ６２へ出力することができると共に、Ｉ／Ｆ６８を介してメディアドライブ６６へ出力することにより、メディアドライブ６６に装填されている記録メディア７４に、ＭＰＥＧ−２で圧縮処理した動画データを記録することができる。
【００７９】
すなわち、デジタルカメラ１０は、ＭＰＥＧ−２形式での圧縮及び伸張処理機能を備えていないＰＣ６２に対して、エンコーダ／デコーダ機能を果たすことができる。また、ＭＰＥＧ−２機能を備えたＰＣに対しては、外部モニタ等として使用することができる。また、特に、ＤＶＤに動画を記録する場合、ＭＰＥＧ−２で圧縮されている必要があるが、このような規格に対応させることができる。
【００８０】
一方、デジタルカメラ１０は、Ｉ／Ｆ６６にメディアドライブ６６が接続されると、このメディアドライブ６６に装填された記録メディア７４に記録されている動画データを読み込むことができる。このときの非圧縮の動画データ、MotionＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ−１で圧縮された動画データは勿論、ＭＰＥＧ−２で圧縮された動画データに対しても、所定の伸張処理を施して、ＬＣＤ４６に表示することができる。また、デジタルカメラ１０では、圧縮及び伸張処理専用のハードウェアを用いているので、変換速度が低くなることがない。
【００８１】
これにより、デジタルカメラ１０は、ＭＰＥＧ−２に対する伸張処理機能を備えていないメディアドライブ６６であっても、このメディアドライブ６６と合わせることにより、ＤＶＤプレイヤーとして用いることができる。
【００８２】
すなわち、ＤＶＤ−ＲＯＭ等は、動画データがＭＰＥＧ−２で圧縮処理されて記録されており、ＭＰＥＧ−２形式の伸張処理機能を備えていない再生装置では、このＤＶＤ−ＲＯＭ等に記録されている動画データを見ることができないが、この再生装置をデジタルカメラ１０に接続することにより、所謂ＤＶＤプレイヤーとして用いることができる。
【００８３】
また、デジタルカメラ１０では、Ｉ／Ｆ６８から入力される非圧縮の動画データ、MotionＪＰＥＧや、ＭＰＥＧ−１等で圧縮処理された動画データを、ＭＰＥＧ−２に圧縮したり変換することができるため、例えば、ＭＰＥＧ−１で圧縮されている動画データを、ＭＰＥＧ−２に変換して、ＤＶＤ−Ｒ等に書き込むことができると共に、ＭＰＥＧ−２で圧縮されている動画データを、ＭＰＥＧ−１等に変換して、ＣＤ−Ｒ等に書き込むことができる。
【００８４】
このようにデジタルカメラ１０では、撮影した動画データを高画質で記録可能であるのみならず、Ｉ／Ｆ６４、６８を介して入力される動画データに対するＭＰＥＧ−２形式での圧縮及び伸張処理を行うことができるので、ＭＰＥＧ−２形式の処理機能を備えていないＰＣ６２やメディアドライブ６６に対して、エンコーダー／デコーダーとして用いることができる。
【００８５】
すなわち、ＰＣ６２にＭＰＥＧ−２に対する処理機能を持たせるためには、高価な拡張ボードを設ける必要があり、また、ＤＶＤドライブでも、ＭＰＥＧ−２に対する処理機能を備えたＤＶＤプレイヤーとなると高価となる。
【００８６】
このようなＰＣ６２やメディアドライブ６６に対して、デジタルカメラ１０は、ＭＰＥＧ−２のエンコーダ／デコーダとして用いることができる。
【００８７】
このように、デジタルカメラ１０に高価な付加価値を持たせることにより、高品質の動画を長時間にわたって撮影可能なデジタルカメラ１０の製品コストを実質的に抑えることができる。
【００８８】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、デジタルカメラ１０に接続されたメディアドライブ６６を、ＣＤドライブやＤＶＤドライブとして説明したが、記録メディアとして磁気テープや、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、ＨＤ（Hard Disk）、Blu-ray Disc等を用いる記録／再生装置を適用しても良い。
【００８９】
また、本発明のデジタルスチルカメラは、本実施の形態に適用したデジタルカメラ１０に限らず、静止画と共に動画撮影の可能な任意の構成のデジタルスチルカメラに適用することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、符号化ビットレートの可変が可能な圧縮方式を含む圧縮伸張手段を設けているので、長時間の動画撮影、撮影した動画を高画質で再生可能となるように記録できると共に、入出力手段を介して入力された動画データに対する圧縮及び伸張処理が可能となっているので、各種の圧縮方式に対応したエンコーダ及びデコーダとして使用することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に適用したデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図２】デジタルカメラ及びデジタルカメラとＰＣ及びメディアドライブの接続を示す概略図である。
【図３】（Ａ）は動画データの変換形式を設定する設定画面の一例を示す概略図、（Ｂ）はＭＰＥＧ−２に設定したときのビットレートの設定画面の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０ デジタルカメラ（デジタルスチルカメラ）
１２ ＣＣＤ（撮像デバイス）
１４ 光学ユニット
２４ 撮影ＣＰＵ
３０ メインＣＰＵ
３８ シャッタスイッチ
４０ メニュースイッチ
４２ 選択キー
４６ ＬＣＤ
５６ 圧縮・伸張部
５６Ａ ＬＳＩ
６０ メモリカード
６４、６８ Ｉ／Ｆ
６２ ＰＣ
６６ メディアドライブ
７４ 記録メディア
Claims (7)
- 撮像デバイスに結像される被写体像に応じた電気信号をデジタル画像データに変換し、静止画像として保存可能であると共に、前記被写体像に応じた動画像をデジタル画像データとして保存可能なデジタルスチルカメラであって、
符号化ビットレートの可変可能な圧縮方式を含む圧縮方式で前記動画像のデジタル画像データである動画データの圧縮及び伸張処理が可能な圧縮伸張手段と、
前記撮像デバイスを用いて撮影され前記圧縮伸張手段によって圧縮処理された動画データを含む画像データを記録可能な記録手段と、
前記記録手段に記録された前記動画データ又は前記圧縮伸張手段によって圧縮ないし伸張処理された動画データの出力及び外部からの動画データの入力が可能な入出力手段と、
前記入出力手段を介して入力される動画データに対して前記圧縮伸張手段による伸張処理ないし符号化ビットレートの可変可能な圧縮方式で圧縮処理して出力するか前記記録手段に記録する入出力処理手段と、
を含むことを特徴とするデジタルスチルカメラ。 - 前記圧縮伸張手段によって伸張処理された動画データに応じた画像を表示する表示手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタルスチルカメラ。
- 音声データに応じた音を発する音声出力手段を備え、前記表示手段に表示する前記動画データに音声データが含まれているとき、前記音声出力手段によって前記音声データに応じた音を発することを特徴とする請求項２に記載のデジタルスチルカメラ。
- 前記圧縮伸張手段による圧縮方式を選択する選択手段を含み、前記圧縮伸張手段が前記入出力手段から入力される動画データを前記選択手段によって選択されて設定された圧縮方式で圧縮処理することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のデジタルスチルカメラ。
- 前記選択手段が予め設定されている符号化ビットレートを選択することを特徴とする請求項４に記載のデジタルスチルカメラ。
- 前記動画データに音声データが含まれるときに、前記圧縮伸張手段が、前記音声データの伸張処理ないし所定の圧縮形式での圧縮処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のデジタルスチルカメラ。
- 前記入出力手段が、無線通信によってデータ転送を行う無線通信手段を含むことを特等とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のデジタルスチルカメラ。
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