JP5300630B2

JP5300630B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP5300630B2
Application number: JP2009160262A
Authority: JP
Inventors: 篤史藤田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2029-07-06
Also published as: JP2011015374A

Description

本発明は、静止画と動画を撮影する機能を備える撮像装置において、静止画と動画で異なるレベルレンジで構成される画像を取り扱う技術に関するものである。

従来デジタルカメラで取り扱われているＪＰＧやＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧ等の符号化を用いて生成された静止画／動画信号は、一般に８ｂｉｔフルレンジＹＵＶ[０−２５５]信号から構成されている。それに対し、放送分野のＮＴＳＣやＰＡＬなどの規格では、より狭帯域なビデオレンジＹＵＶ（Ｙ[１６−２３５]ＵＶ[１６−２４０]）の信号を取り扱うことが一般的である。そのため、デジタルカメラによって撮影されたデジタルコンテンツをＴＶ出力する場合、ＨＤＭＩに代表される出力ＩＣによって映像信号をフルレンジからビデオレンジへ変換して出力を行っていた。

一方でＨ．２６４／ＡＶＣに代表される符号化はビデオストリームをＰＣ／ＴＶ双方で鑑賞することを想定してフォーマットが定義されており、フルレンジ／ビデオレンジ両方のレベルレンジでの記録が認められている。

ところで、一般的にＨ．２６４／ＡＶＣで符号化された動画像ファイルを常にビデオレンジとして処理してしまうＰＣアプリケーションが多数確認されている。このようなＰＣアプリを使ってＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧ同様フルレンジで記録されたＨ．２６４／ＡＶＣファイルを再生・編集すると、レンジの異なるγ変換や色変換処理が加えられることで画質劣化が生じることが確認されている。このようなアプリケーションでの画質劣化に対応する方法として、静止画／動画で異なるレベルレンジの信号を生成する方法が考えられる。しかし、この方法では、異なるレベルレンジの信号処理を切り替える必要があるため、構成が非常に複雑になるという問題があった。

上記問題に関して、信号処理回路が静止画／動画によって異なるレベルレンジの処理を意識する必要がなく、かつ記録動画のビデオレンジへの対応を可能にする方法として、圧縮符号化及び復号化の前後でレベルレンジの変換を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００６−１３７５０号公報

しかしながら、特許文献１のような構成を持つデジタルカメラでは、記録データのレベルレンジと同一レベルレンジの信号をＬＣＤに表示するために、静止画の場合フルレンジ信号を、動画の場合ビデオレンジ信号を表示部へと渡す構成になっている。そのため、撮影モードを切り替えるたびに、異なるレベルレンジの信号を表示部へと出力してしまうという問題があった。

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、静止画等の撮影モードに関わらず、表示部への表示画質を統一できるようにすることである。

本発明に関わる撮像装置は、被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られた画像データを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された画像データを復号化する復号化手段と、前記符号化手段の前段に配置された第１のレベルレンジ変換手段と、前記復号化手段の後段に配置され、前記復号化手段で復号化された画像データを前記第１のレベルレンジ変換手段により変換される前のレベルレンジに逆変換する第２のレベルレンジ変換手段と、前記第１のレベルレンジ変換手段により変換される前の画像データ、または前記第２のレベルレンジ変換手段により変換された後の画像データを表示手段に表示するように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、動画、静止画等の撮影モードに関わらず、表示部への表示画質を統一することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係わる撮像装置の構成を示すブロック図である。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置の概略構成を示す図である。本実施形態におけるデジタルカメラは、被写体像を撮像するイメージセンサ（撮像素子）１及び、信号処理部２を備え、イメージセンサ１によって撮像された画像の電気信号は信号処理回路２によって画像データへと変換される。

信号処理回路２はγ変換、ＡＰＣ補正、色変換など画像生成に係る信号処理を多数含むが、静止画・動画の画像種別に関わらず同一レベルレンジの信号を出力するものとする。符号化部４の前段に配置された第１のレベルレンジ変換部３は、圧縮符号化の方式と、画像種別とに従って出力画像を第１のレベルレンジへと変更する。符号化部４は出力画像信号の圧縮符号化を行い、記録部５へ保存する。記録部５は一般にデジタルカメラ内の内蔵メモリやＳＤカードなどの外部メモリであり、再生時は記録部５に保存された画像データは以下の手順に従って復号化される。そして、撮像装置内に具備されているＬＣＤ等の表示部８や、ＨＤＭＩなどの映像出力端子を通じて外部ディスプレイなどに表示される。なお、上記の各構成要素１〜９の動作は、制御部１２により制御される。

以下に再生動作について説明する。記録部５に保存された画像データは画像種別に応じて、復号化部６により復号化が行われる。この時、画像データの画像種別に係る情報は、記録部５に保存されている静止画・動画の画像データのヘッダやサムネイルなどに付帯されている。復号化部６によって復号化された画像信号は、復号化部６の後段に配置された第２のレベルレンジ変換部７によって第２のレベルレンジへと変換される。例えば、信号処理回路２の出力信号がＹＵＶ８ｂｉｔのフルレンジ信号（ＹＵＶ[０−２５５]）であり、第１のレベルレンジ信号がＹＵＶ８ｂｉｔのビデオレンジ信号（Ｙ[１６−２３５]，ＵＶ[１６−２４０]）であった場合、次のようにする。すなわち、第２のレベルレンジ変換部７は第１のレベルレンジ変換部３の逆レベルレンジ変換（逆変換）を行い、ＹＵＶ８ｂｉｔのフルレンジ信号（ＹＵＶ[０−２５５]）へ変換し、表示部８は第２のレベルレンジ信号をＬＣＤへ表示する。

次に、撮影中のＥＶＦ（表示部８を用いた電子ビューファインダ）の画像表示動作について説明する。信号処理回路２の出力画像信号は、第１のレベルレンジ変換部３と符号化部４を経て、記録部５へと保存されると同時に、表示部８へ表示される。この際、レベルレンジ選択部９は目的に応じて第１のレベルレンジ変換前の信号と、第１のレベルレンジ変換後の信号であり符号化前の信号のどちらの信号を表示するかを選択することが出来る。例えば、記録部５に保存された画像と同じレベルレンジで画像を表示したい場合は第１のレベルレンジ変換後の信号を表示する。一方、画像種別や撮影モードに関わらず常に同じレベルレンジの画像を表示したい場合は第１のレベルレンジ変換前の信号を表示するように信号経路を選択する。

以上の構成によって、任意のレベルレンジで動画像を記録することが可能であり、かつ異なるレベルレンジの撮影モードを切り替えた場合においても、ＬＣＤに表示される画像のレベルレンジを統一することが出来る。

（第２の実施形態）
図２は本発明の第２の実施形態に係わる撮像装置の概略構成を示す図である。本実施形態におけるデジタルカメラは、被写体像を撮像するイメージセンサ（撮像素子）１及び、信号処理部２を備え、イメージセンサ１によって撮像された画像の電気信号は信号処理回路２によって画像データへと変換される。

信号処理回路２はγ変換、ＡＰＣ補正、色変換など画像生成に係る信号処理を多数含むが、静止画・動画の画像種別に関わらず同一レベルレンジの信号を出力するものとする。符号化部４の前段に配置された第１のレベルレンジ変換部３は圧縮符号化の方式と、画像種別に従って出力画像を第１のレベルレンジへと変更する。符号化部４は出力画像信号の圧縮符号化を行い、記録部５へ画像を保存する。記録部５は一般にデジタルカメラ内の内蔵メモリやＳＤカードなどの外部メモリであり、再生時は記録部５に保存された画像データは以下の手順に従って復号化される。そして、撮像装置内に具備されているＬＣＤ等の表示部８や、ＨＤＭＩなどの映像出力端子を通じて外部ディスプレイなどに表示される。なお、上記の各構成要素１〜１０の動作は、制御部１２により制御される。

以下に再生動作について説明する。記録部５に保存された画像データは画像種別に応じて、復号化部６により復号化が行われる。この時、画像データの画像種別に係る情報は、記録部５に保存されている静止画・動画の画像データのヘッダやサムネイルなどに付帯されている。

復号化部６によって復号化された画像信号は、復号化部６の後段に配置された第２のレベルレンジ変換部７によって第２のレベルレンジへと変換される。例えば、信号処理回路２の出力信号がＹＵＶ８ｂｉｔのフルレンジ信号（ＹＵＶ[０−２５５]）であり、第１のレベルレンジ信号がＹＵＶ８ｂｉｔのビデオレンジ信号（Ｙ[１６−２３５]，ＵＶ[１６−２４０]）であった場合、次のようにする。すなわち、第２のレベルレンジ変換部７は第１のレベルレンジ変換部３の逆レベルレンジ変換を行い、ＹＵＶ８ｂｉｔのフルレンジ信号（ＹＵＶ[０−２５５]）へ変換し、表示部８は第２のレベルレンジ信号をＬＣＤへ表示する。

次に、撮影中のＥＶＦ（表示部８を用いた電子ビューファインダ）の画像表示動作について説明する。信号処理回路２の出力画像信号は、第１のレベルレンジ変換部３と符号化部４を経て、記録部５へと保存されると同時に、表示部８へ表示される。この際、第１のレベルレンジ変換部の後段に配置された第３のレベルレンジ変換部１０は、第１のレベルレンジ変換部３と第２のレベルレンジ変換部７のレンジ変換を踏まえて、撮影中に表示部８へ表示される画像のレベルレンジが、再生時の画像のレベルレンジと等価になるようなレベルレンジ変換を行う。具体的には、第１のレベルレンジ変換部でのレンジ変換式をＦ（ｘ）、第２のレベルレンジ変換部でのレンジ変換式をＧ（ｘ）とする。その場合、画像信号Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）（ｘ，ｙは画像の座標、ｔはフレーム）は、撮影時においてＩ’（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ｆ（Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ））にレベルレンジ変換され、その変換された画像信号が記録部５へと保存されている。そして、記録部５から動画像を再生する場合は、Ｉ”（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ｇ（Ｉ’（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ｇ（Ｆ（Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ）））のレベルレンジ変換が行われる。この再生時の画像信号Ｉ”（ｘ，ｙ，ｔ）と第３のレベルレンジ変換部１０によって変換された信号Ｉ'”（ｘ，ｙ，ｔ）＝Ｈ（Ｉ（ｘ，ｙ，ｔ））（Ｈ（ｘ）は第３のレベルレンジ変換部におけるレンジ変換式）が等価になるように第３のレベルレンジ変換部１０を設計する。

以上の構成によって、撮影時のＥＶＦ表示画像のレベルレンジと、記録画像の再生時の表示画像のレベルレンジを統一することが可能であり、かつ記録画像のレベルレンジを所望のレベルレンジに設定することが出来る。

（他の実施形態）
上記実施形態では、画像データの表示先を表示部８とする例を示したが、本発明はこれに限らず、ＨＤＭＩ端子等を介した外部の表示装置（ＴＶ等）でもよい。

Claims

被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた画像データを符号化する符号化手段と、
前記符号化手段により符号化された画像データを復号化する復号化手段と、
前記符号化手段の前段に配置された第１のレベルレンジ変換手段と、
前記復号化手段の後段に配置され、前記復号化手段で復号化された画像データを前記第１のレベルレンジ変換手段により変換される前のレベルレンジに逆変換する第２のレベルレンジ変換手段と、
前記第１のレベルレンジ変換手段により変換される前の画像データ、または前記第２のレベルレンジ変換手段により変換された後の画像データを表示手段に表示するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
前記表示手段に、前記第１のレベルレンジ変換手段により変換される前の画像データを表示させるか、前記第１のレベルレンジ変換手段により変換された後の画像データを表示させるかを切り替える切り替え手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記画像データを、前記表示手段を電子ビューファインダとして用いて表示させる場合はフルレンジで表示させ、前記画像データを保存する場合はビデオレンジで保存させることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた画像データを符号化する符号化手段と、
前記符号化手段により符号化された画像データを復号化する復号化手段と、
前記符号化手段の前段に配置された第１のレベルレンジ変換手段と、
前記復号化手段の後段に配置され、前記復号化手段で復号化された画像データを前記第１のレベルレンジ変換手段により変換される前のレベルレンジに逆変換する第２のレベルレンジ変換手段と、
前記第１のレベルレンジ変換手段の後段に配置され、前記第１のレベルレンジ変換手段により変換された画像データを、前記第２のレベルレンジ変換手段により変換された画像データと等価なレベルレンジに変換する第３のレベルレンジ変換手段と、
前記第２のレベルレンジ変換手段により変換された画像データ、または前記第３のレベルレンジ変換手段により変換された画像データを表示手段に表示するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。