JP3907254B2 - 画像記録装置、画像記録方法及びコンピュータ可読の記録媒体 - Google Patents

画像記録装置、画像記録方法及びコンピュータ可読の記録媒体 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は動画データと、当該動画データの色空間を他の異なる色空間に変換するための色空間特性データとを媒体に記録する画像記録装置、画像記録方法及びコンピュータ可読の記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年ディジタル符号化技術の発展により、画像データを圧縮符号化しディジタル記録する方式が確立され、ビデオカメラなどで撮影した映像を高品質のまま記録することが可能になってきた。一方、ホストコンピュータを中心としたマルチメディアシステムにおいては、画像データの入力装置と出力装置の間で色見を合わせるためのカラーマッチングシステム(以後CMSと表記)の研究が盛んになってきている。代表的なCMSの枠組の一つであるColor Syncでは入力装置の固有色空間(Device Dependent Color Space)から、共通の色空間(Independent Color Space)への変換を行うことにより、共通化されたCMSを実現している。この変換処理のために固有色空間の変換特性を表したデータ(Inter Color Profile)が、ホストコンピュータ内に各装置ごとに用意され、変換の際に自動もしくは手動で選ばれた変換特性によって色空間が変換される。
【0003】
図13は従来の画像記録技術とCMSの関係を示す図である。端子1301より入力されたディジタル画像データは、誤り訂正符号化回路1302において記録媒体で発生するデータ誤りを訂正するためのパリティデータを付加され、記録変調回路1303において記録媒体上に記録するための変調等の処理を受け、記録ヘッド1304によって媒体に記録される。
【0004】
一方CMSのための色空間特性データはあらかじめホストコンピュータのdta file 1305として固定的に用意されるため、記録されたディジタル画像データの特性を動的に反映したものではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシステムでは、フラットベッドスキャナのようにホストコンピュータに直接接続され、入力装置自体の特性も変化しない状況ではホストコンピュータに備えられた変換特性データを使うことによってCMSの効果が期待できる。
【0006】
しかしながら圧縮符号化されたディジタル画像データの様に実際の取り込み時の特性が特定できない様なデバイス、特にビデオカメラ画像のように撮像時の調整状態に大きく左右される信号を、ディジタル符号化し記録されたデータを入力としてCMSを行いたい場合、ホストコンピュータ内に用意された変換特性データでは十分な効果が期待できないばかりか、適合しない特性により誤った変換となることが問題であった。
【0007】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、良好に色空間変換処理を行うことができるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像記録装置は、例えば、撮像時の画像入力特性に応じて処理された動画データを入力する入力手段と、前記動画データの色空間を前記画像入力特性に対応する色空間から他の異なる色空間に変換するための色空間特性データを、前記画像入力特性に基づいて選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された色空間特性データを前記動画データとともに媒体に記録する記録手段とを有することを特徴とする。
本発明に係る画像記録方法は、例えば、撮像時の画像入力特性に応じて処理された動画データを入力する入力工程と、前記動画データの色空間を前記画像入力特性に対応する色空間から他の異なる色空間に変換するための色空間特性データを、前記画像入力特性に基づいて選択する選択工程と、前記選択工程によって選択された色空間特性データを前記動画データとともに媒体に記録する記録工程とからなることを特徴とする
本発明に係るコンピュータ可読の記録媒体は、例えば、上記画像記録方法をコンピュータに実行させるプログラムを読み出し可能に格納したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【0013】
尚、本発明の実施例において処理されるディジタル画像データは、DCT等を用いる圧縮符号化技術によって圧縮符号化されたものであってもかまわない。
【0014】
図1は本発明の一実施例のディジタル画像記録装置の構成を示すブロック図である。端子101にはディジタル画像データが入力され、端子102には前記ディジタル画像データの色空間特性を表す色空間特性データが入力される。色空間特性データの例としては、Inter Color Profileと呼ばれる規格にあるような、異なった色空間への変換特性を表すProfileデータ等が考えられる。スイッチ回路103は端子102からの色空間特性データを、端子104から供給される色空間特性付加周期信号によって与えられる所定の周期でデータ多重回路105に供給する。図2は色空間特性付加周期信号の例を示す図である。この例では色空間特性データは動画像のフレーム周期毎に付加される。
【0015】
しかしながらかかる色空間特性付加周期信号は図2に示すようにフレーム毎に限らず可変フレーム伝送の場合であれば所定時間毎でもよいし、数フレーム毎でもよい。又、撮影条件が変わる度でもよい。このように、色空間特性データを所定周期で記録することにより、リアルタイムで変化する色空間特性に追従することができ、また動画データの一部を取り出した場合でも、正しい色空間特性を得ることが可能である。
【0016】
データ多重化回路105では前記ディジタル画像データのフォーマット内に色空間特性データを多重化する。データ多重化の例を図3に示す。この例では画像データ内のサブコードエリアに色空間特性データAが多重化されている。多重化されたデータは、誤り訂正符号化回路106において、記録媒体の欠陥等で生じる再生データ誤りを訂正するためのパリティデータを付加され、記録変調回路105において媒体記録のための変調等の処理を受け、記録ヘッド106によって媒体に記録される。
【0017】
図4は画像データの入力特性によって色空間特性データを選択し、記録する第2の実施例の構成例である。端子401にはディジタル画像データが入力され、端子402には前記ディジタル画像データの入力特性データが入力される。画像入力特性データの例としてはビデオカメラのホワイトバランス、AE、ガンマといった入力装置の調整情報、測色装置等の外部測定に基づく測定情報、撮影者がマニュアルで指定した撮影情報等がある。
【0018】
画像入力特性データは色空間特性データ変換回路403において、前述のような色空間特性データに変換される。スイッチ回路404は403からの色空間特性データを、端子405から供給される、例えば図2で示されるような色空間特性付加周期信号によって与えられる所定の周期で、データ多重回路406に供給する。
【0019】
データ多重化回路406では前記ディジタル画像データのフォーマット内に、例えば図3のようにサブコードエリアを用いて色空間特性データを多重化する。多重化されたデータは、誤り訂正符号化回路407において、記録媒体の欠陥等で生じる再生データ誤りを訂正するためのパリティデータを付加され、記録変調回路408において媒体記録のための変調等の処理を受け、記録ヘッド409によって媒体に記録される。
【0020】
403における画像入力特性データから色空間特性データへの変換は、入力装置の特性を表す関数を用いた写像によっても可能であるが、回路構成の簡単化のためにあらかじめ用意されたテーブルを用いる色空間特性データ変換回路の構成例を図5に示す。端子501より入力された画像入力特性データは、色空間特性INDEX変換回路502において色空間特性データを選択するためのINDEXに変換される。このINDEXは、あらかじめ画像入力特性データに対して測定された色空間特性データを対応させて番号付けを行ったものである。この実施例ではINDEXに関しても入力特性に対するINDEX Table 503を用いて変換を行っているが、単純な閾値処理で近似できるような入力システムにおいては色空間特性INDEX変換回路502を閾値回路を使って構成することもできる。502から供給されるINDEXに従って、色空間特性データ選択回路504ではProfile Table505から、あらかじめ測定された色空間特性データを選択し、端子506より出力する。
【0021】
処理する入力特性の数(レンジ)Mと変換後の色空間特性データの個数Nは一致する必要はなく、あるレンジの入力を同一の色空間特性データに変換することによりProfile Tableのデータ量を削減することも可能である。図6は画像入力特性と該入力特性に対応して設定されるProfile #を示す図である。図6において、画像入力特性の晴天に相当するレンジの画像入力特性は全てはProfile #1に、同様に曇天に相当する画像入力特性は全てProfile #2に、屋内に相当する画像入力特性は全てProfile #3に変換することにより、撮影条件の大きく異なった場合の特性を、3種の色空間特性データによって補正することが可能である。これは図5の503のINDEX Tableにおいて、図7に示すように、あるレンジの入力特性に対して同一のINDEXを出力し、505のProfile Tableにはこれに対応した色空間特性データを持つことによって実現できる。
【0022】
しかしながら本発明はかかるレンジ−色空間特性データの変換に限るものではない。
【0023】
次に色空間特性データそのもののかわりに、色空間特性データを選択するための色空間特性INDEXを画像データに多重化して記録する第3の実施例を図8に示す。一般に、色空間特性データの種類が限定されている場合、特性データそのものを記録するより、それを選択するためのINDEX情報を記録した方が、記録するデータ量は少なくて済む。
【0024】
端子801にはディジタル画像データが入力され、端子802には前記ディジタル画像データの入力特性データが入力される。
【0025】
画像入力特性データは色空間特性INDEX変換回路803において、前述のような色空間特性INDEXに変換される。スイッチ回路804は803からの色空間特性INDEXを、端子805から供給される、例えば図2で示されるような色空間特性付加周期信号によって与えられる所定の周期で、データ多重回路806に供給する。
【0026】
データ多重化回路806では前記ディジタル画像データのフォーマット内に、例えば図12のようにデータエリアとは別のサブコードエリアを用いて色空間特性INDEXを多重化する。多重化されたデータは、誤り訂正符号化回路807において、記録媒体の欠陥等で生じる再生データ誤りを訂正するためのパリティデータを付加され、記録変調回路808において媒体記録のための変調等の処理を受け、記録ヘッド809によって媒体に記録される。
【0027】
803における画像入力特性データから色空間特性INDEXへの変換は、入力装置の特性を表す関数を用いた写像によっても可能であるが、回路構成の簡単化のためにあらかじめ用意されたテーブルを用いる色空間特性INDEX変換回路の構成例を図9に示す。
【0028】
端子901より入力された画像入力特性データは、色空間特性INDEX変換回路902において色空間特性データを選択するためのINDEXに変換され、端子903より出力される。このINDEXは、あらかじめ画像入力特性データに対して測定された色空間特性データを対応させて番号付けを行ったものである。この実施例では入力特性に対するINDEX Table 904を用いて変換を行っている。本発明はテーブルを用いずに入力特性を示すパラメータと予め決められた閾値との比較処理によってINDEX Tableに相当する処理を近似できるような入力システムにおいては色空間特性INDEX変換回路902を閾値回路を使って構成することもできる。
【0029】
図10に第3実施例の再生回路の構成例を示す。再生ヘッド1001より再生される記録データは、記録復号化回路1002において復号され、誤り訂正回路1103においてデータ誤りの訂正処理が行われる。データ分離回路1004では、たとえば図12の例で示されるように画像データ内のサブコードエリアを用いて伝送された色空間特性INDEXを分離し、画像データ処理回路1100へ画像データを、色空間特性データ選択回路1006に色空間特性INDEXを供給する。色空間特性データ選択回路1006では図11で示されるように、Profile Table 1103から、あらかじめ測定された色空間特性データを検索し、端子1007より出力する。
【0030】
次にかかる色空間特性データを用いて画像処理回路1100を用いて色空間変換処理が行われる。かかる画像処理回路1100としてはマトリックス演算を用いたカラーマネジメント処理が行われる。尚かかる色空間変換処理はテーブルを用いた処理でもよいし、他の演算を用いた処理でもよい。
【0031】
以上述べてきたように、本実施例によれば、ディジタル画像データを記録する際、該ディジタル画像データを他の色空間に変換するための色空間変換特性をディジタル画像データに付加して記録することにより、再生時に、記録された色空間変換特性を用いて最適な色空間変換が行えるディジタル画像記録装置が実現できる。また、色空間特性データを動画像データに対して所定周期で記録することにより、リアルタイムで変化する色空間特性に追従することができ、また動画像データの一部を取り出した場合でも、正しい色空間特性を得ることが可能である。
【0032】
次に本実施例のデータ多重化105において実施される多重の一例として伝送路をIEEE1394と呼ばれる規格に従った多重伝送方法について説明する。かかる方式ではシリアルバス(以下1394バス)で実現する。そしてパケット形式は1394バスの転送方式であるアイソクロナス転送方式と、アシンクロナス転送方式に基づいてパケットを形成する。データ量が多い画像データのパケット化はアイソクロナス転送方式に基づいて行われる。データ量が少なく時々転送される色空間特性データのパケット化にはアシンクロナス転送方式に基づいてパケット化がされ転送される。
【0033】
ここでアシンクロナス転送のパケットフォーマット図を図15に、アイソクロナス転送のパケットフォーマット図を図16に示す。
【0034】
アシンクロナスパケットには、データ部及び誤り訂正用のデータCRCの他にはヘッダ部があり、そのヘッダ部には図15に示したように、目的ノードID、ソースノードID、転送データ長さや各種コードなどが書き込まれ、転送が行われる。
【0035】
アイソクロナスパケットは与えられたチャネル番号で分類されており、各種のパケットにはそれぞれデータ部及び誤り訂正用のデータCRCの他にヘッダ部があり、そのヘッダ部には図16に示したような、転送データ長やチャネルNO、その他各種コード及び誤り訂正用のヘッダCRCなどが書き込まれ、転送が行われる。
【0036】
画像データのパケット化回路303では図16のようなパケットを構成し、色空間特性データのパケット化回路304では図15のようなパケットが構成される。
【0037】
換言すれば画像データは図16のデータフィールドにパケット化され、色空間特性データは図15のデータフィールドにパケット化される。かかる転送のタイミングチャートを図14に示す。
【0038】
15において図中の各フィールドの意味を以下に示す。
【0039】
目的ノードID:トランザクション相手のノードID番号
tl(トランザクション・ラベル):自分と相手に関係するトランザクションであることを認識できるようにするための固有値
rt(リトライ):ビジー時のリトライ方法に関する情報
tCode:このパケットが規定されるトランザクションコード
priority:(アプリケーションレイヤが使うための領域)
ソース・ノードID:送り元のID番号
packet type specific infomation:rCode(応答が失敗したか成功したかを示す値)等を格納する〈要求パケットでは読み出し要求を出すアドレスを示す〉
データ長さ:データ・フィールドの長さを示す
extended tCode:(tCodeの更に下位を記録する)
ヘッダ/データCRC:誤り訂正用のCRC(要求パケトではヘッダCRCのみ)
データ・フィールド:転送されるアイソクロナスデータ(応答パケットのみ)
【0040】
又図16において図中の各フィールドの意味を以下に示す。
【0041】
データ長:ヘッダの後に続くデータ・フィールドのバイト長を規定する
TAG:アイソクロナスが運ぶデータのフォーマットを指定
チャネルNo.:パケットデータの転送に与えられた論理的な番号
tCode:このパケットのトランザクション・コード(ここではアイソクロナス転送を示す)
sy:トランザクションレイヤ専用の同期情報をやり取りする為の値
ヘッダCRC:ヘッダに対する誤り訂正用のCRC(リンクレイヤにて生成される)
アイソクロナスデータ:転送されるアイソクロナスデータ
データCRC:データに対する誤り訂正用のCRC(リンクレイヤにて生成される)
【0042】
このときの多重のしかたは、1394バスの仕様に則ったものであり、所定のアイソクロナスサイクルに乗じて、図14のような各パケットの遷移状態となるように処理される。
【0043】
次に図17を用いて動画像データに対するCMS処理を図面を用いて説明する。
【0044】
本実施形態ではサブコードエリアに色空間特性データを多重化された場合のCMS処理の構成を図17に示す。
【0045】
本実施形態では、色空間特性データは、各ブロック毎にサブコードとして付加されている。
【0046】
このように動画像データは、伝送路復号化210、誤り訂正209及びデータ分離210で構成されるデータ受信部213によって、1ブロック分の画像データと色空間特性データに分離される。
【0047】
色空間特性データは、プロファイル格納部215に入力画像データに対するプロファイルとして格納される。CMS処理部214では、格納されたプロファイルを入力プロファイルとして用いて、入力装置対応CMS処理を行うとともに、予め設定されている出力装置に対応する出力装置対応CMS処理を行う。
【0048】
ここで、対象画像データが動画像であるので、シーンチェンジ等によって画像の途中で色空間特性データが変化する可能性がある。したがって、ブロック毎に分離された色空間特性データが前ブロックに付加されていた色空間特性データと異なるか否かをCPU17が判定し、異なった場合に該色空間特性データを入力プロファイルとしてプロファイル格納部215に格納するとともに、入力装置CMS処理を該入力プロファイルを用いたCMS処理に変更する。
【0049】
このように、本実施形態によれば、動画像の途中における色空間変換特性の変化に対応したCMS処理をリアルタイムに行うことができる。
【0050】
本実施例においてはブロック毎に付加される色空間特性データの変更に基づき入力装置対応CMS処理のみを変更することによりシーンチェンジに対応することができる。
【0051】
なお、色空間特性データはブロック毎に付加せずに、特性が変化するブロックのみに付加するようにしても構わない。
【0052】
また、上述の各実施例におけるプロファイルは例えば3×3のマトリクス等の変換関数を示すデータでも構わないし、テーブルデータでも構わない。もちろん、Inter Color profile等の所望の規格にそった形式でも構わない。
【0053】
本実施例によれば、常に画像に適した色空間変換特性を提供することができる。
【0054】
また、本実施例によれば、撮影条件に適したプロファイルを選択することができる。
【0055】
また、本実施例によれば動画像に対して色がマッチングした再生画像を得ることができる。
【0056】
又実施例の処理の手順をコンピュータで実施する様にしてもよい。
【0057】
かかる場合には上述の各処理の手順を示すプログラムコンピュータにより読み取り可能に予め媒体に格納しておき、コンピュータによりかかるプログラムを読み出し、本実施例の手順をコンピュータが実施する場合も本発明に含まれる。かかる場合媒体としてはROM、RAM、コンピュータにより読み取り可能なディスク等であってもよい。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、動画データの色空間を当該動画データの撮像時の画像入力特性に対応する色空間から他の異なる色空間に変換するための色空間特性データを、当該動画データとともに媒体に記録することができるので、当該動画データを再生するに際して良好な色空間変換処理を行うことができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のディジタル画像記録装置の実施例を示す図。
【図2】色空間特性データの付加周期信号を示す図。
【図3】画像データ内のサブコードエリアに多重化された色空間特性データを示す図。
【図4】画像データの入力特性によって色空間特性データを選択し、記録する第2実施例を示す図。
【図5】画像入力特性データから色空間特性データへの変換を示す図。
【図6】あるレンジの入力を同一の色空間特性データに変換することを示す図。
【図7】あるレンジの入力特性に対して同一のINDEXを出力するINDEX Tableの図。
【図8】色空間特性INDEXを画像データに多重化して記録する第3実施例を示す図。
【図9】画像入力特性データから色空間特性INDEXへの変換を示す図。
【図10】多重化された色空間特性INDEXを再生回路の構成例を示す図。
【図11】色空間特性INDEXから色空間特性データへの変換を示す図。
【図12】画像データ内のサブコードエリアに多重化された色空間特性INDEXを示す図。
【図13】従来の画像記録技術とCMSの関係を示す図。
【図14】データ多重化105における多重の一例を示す図。
【図15】本実施例の多重化のアシンクロナス転送のパケットフォーマット。
【図16】本実施例の多重化のアイソクロナス転送のパケットフォーマット。
【図17】本実施例のCMS処理の構成を示すブロック図。

Claims (21)

  1. 撮像時の画像入力特性に応じて処理された動画データを入力する入力手段と、
    前記動画データの色空間を前記画像入力特性に対応する色空間から他の異なる色空間に変換するための色空間特性データを、前記画像入力特性に基づいて選択する選択手段と、
    前記選択手段によって選択された色空間特性データを前記動画データとともに媒体に記録する記録手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
  2. 前記記録手段は前記色空間特性データを前記動画データの所定期間毎に付加して記録することを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。
  3. 前記所定期間はNフレーム(NはN≧1の整数)期間であることを特徴とする請求項2記載の画像記録装置。
  4. 前記動画データと前記色空間特性データはIEEE1394規格に従って伝送されることを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。
  5. 前記動画データはIEEE1394規格のアイソクロナス転送に従って転送されることを特徴とする請求項4記載の画像記録装置。
  6. 前記色空間特性データはIEEE1394規格のアシンクロナス転送に従って転送されることを特徴とする請求項4記載の画像記録装置。
  7. 前記記録手段は前記色空間特性データを前記動画データサブコードエリアに付加して前記媒体に記録することを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。
  8. 複数の画像入力特性からなるグループに対して1つの色空間特データを割り当てることにより、M個(MはM≧1の整数)の画像入力特性に対して、N個(NはM≧N≧1の整数)の色空間特性データを備えることを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。
  9. 前記動画データ圧縮符号化された動画データであることを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。
  10. 前記動画データは直交変換を用い圧縮符号化された動画データであることを特徴とする請求項9記載の画像記録装置。
  11. 撮像時の画像入力特性に応じて処理された動画データを入力する入力工程と、
    前記動画データの色空間を前記画像入力特性に対応する色空間から他の異なる色空間に変換するための色空間特性データを、前記画像入力特性に基づいて選択する選択工程と、
    前記選択工程によって選択された色空間特性データを前記動画データとともに媒体に記録する記録工程とからなることを特徴とする画像記録方法。
  12. 前記記録工程は、前記色空間特データを前記動画データの所定期間毎に付加して記録することを特徴とする請求項1記載の画像記録方法。
  13. 前記所定期間はNフレーム(NはN≧1の整数)期間であることを特徴とする請求項1記載の画像記録方法。
  14. 前記動画データと前記色空間特性データはIEEE1394規格に従って伝送されることを特徴とする請求項1記載の画像記録方法。
  15. 前記動画データはIEEE1394規格のアイソクロナス転送に従って転送されることを特徴とする請求項14記載の画像記録方法。
  16. 前記色空間特性データはIEEE1394規格のアシンクロナス転送に従って転送されることを特徴とする請求項14記載の画像記録方法。
  17. 前記記録工程は前記色空間特性データを前記動画データサブコードエリアに付加して前記媒体に記録することを特徴とする請求項11記載の画像記録方法。
  18. 複数の画像入力特性からなるグループに対して1つの色空間特データを割り当てることにより、M個(MはM≧1の整数)の画像入力特性に対して、N個(NはM≧N≧1の整数)の色空間特性データを備えることを特徴とする請求項11記載の画像記録方法。
  19. 前記動画データ圧縮符号化された動画データであることを特徴とする請求項11記載の画像記録方法。
  20. 前記動画データは直交変換を用い圧縮符号化された動画データであることを特徴とする請求項19記載の画像記録方法。
  21. 請求項11から0のいずれかに記載の画像記録方法をコンピュータに実行させるプログラムを読み出し可能に格納したコンピュータ可読の記録媒体。
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