JP6245818B2 - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

撮像装置及び撮像装置の制御方法 Download PDF

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本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、特に、動画又は静止画のRAW画像を扱う技術に関する。
従来の撮像装置では、撮像センサーによって撮像された生の画像情報(RAW画像)をデベイヤー処理(デモザイク処理)し、輝度と色差から成る信号に変換して、各信号についてノイズ除去、光学的な歪補正、画像の適正化などの所謂現像処理を行っている。そして、現像処理された輝度信号及び色差信号を圧縮符号化して、記録媒体に記録するのが一般的である。
一方で、RAW画像を記録できる撮像装置も存在する。RAW画像は記録に必要なデータ量が膨大になるが、オリジナル画像に対する補正や劣化を最低限に抑えられ、撮影後に編集できる利点があるので、上級者によって好んで使われている。
RAW画像を記録する撮像装置の構成は特許文献1に開示されている。特許文献1には、RAW画像と共に現像パラメータを記録しておき、再生時に当該現像パラメータを用いてRAW画像の現像及び再生を行う構成が記載されている。
特開2011−244423号公報
近年の撮像装置は、撮像センサーが進化し、画像1枚あたりの画素数が大幅に増加してきている。また、1秒あたりに連写できる画像の枚数も増える傾向にある。そのため、RAW画像に対するデベイヤー処理や、ノイズ除去、光学歪補正など、現像処理を成すそれぞれの処理量が相乗的に増大し、撮影と並行したリアルタイムの現像処理を行うには、膨大な回路や消費電力を費やしている。時には、現像処理による回路の占有や消費電力上の制限などのために、高い撮影パフォーマンスを実行できないことも起こり得る。
一方、前述の特許文献1のように、RAW画像を現像せずに記録する構成ならば、撮影時の現像に係る処理量は軽減されるかもしれないが、現像されていない状態で記録されるために、画像を速やかに再生表示することが困難である。さらに、RAW画像特有のデータの特殊性によって、他の機器ではRAW画像を再生(現像)できなかったりするので、従来のRAW画像の記録方式では、ユーザーの利便性を損なうことがあった。
このように、従来の装置で、高い撮影パフォーマンスを実行し、なおかつ再生画像も高速に出画可能にするには、高コストの回路を搭載して高出力で駆動できるようにするか、RAW画像を記録して高速かつ簡便に再生できるようにしなければならない課題があった。
そこで、本発明の目的は、高速に再生するために記録される画像ファイルと、高画質に再生するために記録されるRAWファイルとを生成し、両者を関連付けて記録するように構成された撮像装置及び撮像装置の制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、
被写体像を撮像してRAW画像を生成する撮像手段と、撮像手段により生成されたRAW画像に対して現像処理を行う第1の現像手段と、RAW画像に対して第1の現像手段よりも高画質な現像処理を行う第2の現像手段と、第1の現像手段または第2の現像手段によって現像処理された画像を圧縮符号化して画像ファイルを生成する圧縮手段と、RAW画像に現像処理を施さずに圧縮符号化してRAWファイルを生成するRAW圧縮手段と、画像ファイル及びRAWファイルを記録媒体に記録する記録手段と、撮影指示に応じて、撮像手段により生成されたRAW画像に対して第1の現像手段による現像処理を行い、第1の現像手段による現像処理が行われた画像に基づいて圧縮手段により生成された画像ファイルと、RAW画像に基づいてRAW圧縮手段により生成されたRAWファイルとを、記録手段により記録媒体に記録するように制御し、撮影後に、RAW画像に対して第2の現像手段による現像処理を行い、第2の現像手段による現像処理が行われた画像に基づいて圧縮手段により生成された画像ファイルを、記録手段により記録媒体に記録するように制御する制御手段と、を具備し、制御手段は、画像ファイルのメタデータとして、対応するRAWファイルを識別するための情報を記録し、RAWファイルのメタデータとして、対応する画像ファイルを識別するための情報と画像ファイルが第1の現像手段により現像処理が行われた画像であるか、または、第2の現像手段により現像処理が行われた画像であるかを識別可能な現像情報とを記録し、制御手段は、RAW画像に対して第2の現像手段による現像処理を行い圧縮手段により生成された画像ファイルを記録媒体に記録する際に、RAWファイルのメタデータを、第1の現像手段による現像処理を行い圧縮手段により生成された画像ファイルの情報から第2の現像手段による現像処理を行い圧縮手段により生成された画像ファイルの情報に更新することを特徴とする。
本発明によれば、従来よりも利便性が向上したRAW画像を得ることができる。
本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。 本実施形態の状態遷移図である。 本実施形態の静止画撮影モードの処理に係るフローチャートである。 本実施形態の静止画ファイルとRAWファイルの構成例を示す図である。 本実施形態のアイドル状態の処理に係るフローチャートである。 本実施形態の静止画再生モードの処理に係るフローチャートである。 本実施形態の静止画再生モードの表示処理の例を示す図である。 本実施形態の動画撮影モードの処理に係るフローチャートである。 本実施形態の動画ファイルとRAW動画ファイルの構成例を示す図である。 本実施形態の動画再生モードの処理に係るフローチャートである。 画素配列の説明図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。図1に示した撮像装置100は、被写体を撮像して得られた画像情報を記録媒体に記録するだけでなく、画像情報を記録媒体から再生し、現像処理して表示する機能や、画像情報を外部の装置やサーバ(クラウド)等と送受信する機能を有する。従って、本発明の実施形態に係る撮像装置は、画像処理装置、記録装置、再生装置、記録再生装置、通信装置等と表現することができる。
図1において、制御部161は、CPUと、当該CPUが実行する制御プログラムを格納するメモリを含み、撮像装置100の全体の処理を制御する。操作部162は、ユーザーが撮像装置100に対して指示を与えるために用いるキーやボタン、タッチパネルなどの入力デバイスを含む。操作部162からの操作信号は、制御部161によって検出され、操作に応じた動作が実行されるよう制御部161によって制御される。表示部123は、撮像装置100において、撮影、或いは再生された画像や、メニュー画面、各種情報等を表示するための液晶ディスプレイ(LCD)等を含む。
操作部162によって撮影動作の開始が指示されると、撮像対象となる被写体の光学像が、撮像光学部101を介して入力され、撮像センサー部102上に結像する。撮影時、撮像光学部101及び撮像センサー部102の動作は、評価値算出部105により取得される絞り、フォーカス、手ぶれ等の評価値算出結果や、認識部131によって抽出される顔認識結果等の被写体情報に基づいて、カメラ制御部104によって制御される。
撮像センサー部102は、画素毎に配置される赤、緑、青(RGB)のモザイクカラーフィルターを透過した光を電気信号に変換する。図11は、撮像センサー部102に配置されるカラーフィルターの一例を示す図であり、撮像装置100が扱う画像の画素配列を表している。図11に示すように、赤(R)、緑(G)、青(B)が画素毎にモザイク状に配置されていて、2×2の4画素につき赤1画素、青1画素、緑2画素を1セットにして規則的に並べられた構造となっている。このような画素の配置は、一般にベイヤ―配列と呼ばれる。
撮像センサー部102によって変換された電気信号は、センサー信号処理部103によって画素の修復処理が施される。修復処理には、撮像センサー部102における欠落画素や信頼性の低い画素の値に対し、周辺画素値を用いて修復対象の画素を補間したり、所定のオフセット値を減算したりする処理が含まれる。本実施形態では、センサー信号処理部103から出力される画像情報を、生(未現像)の画像を意味するRAW画像情報(以降、RAW画像)と称す。
RAW画像は、現像部110で現像処理される。現像部110は、複数の異なる現像処理部を有し、第1の現像部としての簡易現像部111と、第2の現像部としての高画質現像部112とから成り、それらの出力を選択するスイッチ部121を含んで構成される。簡易現像部111、高画質現像部112は共に、RAW画像に対してデベイヤー処理(デモザイク処理)、即ち色補間処理を施し、輝度と色差(や原色)の信号に変換し、各信号に含まれるノイズを除去、光学的な歪を補正し、画像を適正化する所謂現像処理を行う。
特に、高画質現像部112は、簡易現像部111よりも各々の処理を高精度に行うものである。高精度であるため、簡易現像部111よりも高画質な現像画像が得られるが、一方で、処理負荷が大きくなってしまう。そこで、本実施形態の高画質現像部112は、撮影と並行したリアルタイムの現像に特化したものではなく、撮影後のアイドル期間に時間をかけて分散処理を行うことが可能な構成になっている。このように高画質現像を撮影時ではなく、時間をかけて後から行うようにすることで、回路規模や消費電力の増大(ピーク)を低く抑えることができる。他方、簡易現像部111は、高画質現像部112よりも、画質は低いものの、撮影中に高速に現像処理を行えるよう、高画質現像よりも現像に係る処理量が少なくなるように構成されている。簡易現像部111の処理負荷は小さいので、主に撮影動作と並行したリアルタイムの現像の際に簡易現像部111を用いるようにする。スイッチ部121は、操作部162によりユーザーから指示された操作内容や実行中の動作モードに応じた制御に従って、制御部161によって切り替えられる。また、スイッチ部121の切換に連動して、簡易現像部111と高画質現像部112のうち、信号出力の対象となる一方だけが現像動作を行うように構成しても良い。
なお、本実施形態では、現像部110の中に簡易現像部111と高画質現像部112が独立に存在する構成を示しているが、一つの現像部が動作モードを切り替えて、簡易現像と高画質現像の処理を選択的に行っても良い。
現像部110によって現像処理された画像情報は、表示処理部122によって所定の表示処理がなされた後、表示部123にて表示される。また、現像処理された画像情報は、映像出力端子124により、外部に接続された外部表示機器に出力することもできる。映像出力端子124は、例えばHDMIやSDIのような汎用インタフェースを含む。
現像部110によって現像処理された画像情報は、評価値算出部105にも供給される。評価値算出部105は、画像情報からフォーカス状態や露出状態などの評価値を算出する。
現像部110によって現像処理された画像情報は、認識部131にも供給される。認識部131は、画像情報中の顔や人物等の被写体情報を検出及び認識する機能を有する。例えば、画像情報によって表される画面内における顔を検出し、有る場合は顔の位置を示す情報を出力し、さらに顔などの特徴情報に基づいて特定の人物の認証などを行う。
現像部110によって現像処理された画像情報は、静止画圧縮部141又は動画圧縮部142に供給される。画像情報を静止画として圧縮する場合は、静止画圧縮部141を用いる。画像情報を動画として圧縮する場合は、動画圧縮部142を用いる。静止画圧縮部141及び動画圧縮部142は、それぞれ対象となる画像情報を高能率符号化(圧縮符号化)し、情報量が圧縮された画像情報を生成して、画像ファイル(静止画ファイル、又は、動画ファイル)に変換する。静止画圧縮はJPEGなどを、動画圧縮にはMPEG−2、H.264、H.265等を用いることができる。
RAW圧縮部113は、センサー信号処理部103が出力したRAW画像のデータを、ウエーブレット変換や、差分符号化等の技術を用いて高能率符号化し、圧縮された状態のRAWファイルに変換して、バッファ部(記憶媒体)115に格納する。RAWファイルは、バッファ部115内に残しておいて再び読み出すことができるが、バッファ部115に格納された後、別の記録媒体に移動して記録する(バッファ部115から削除する)ようにしても良い。
RAWファイルと、上述の静止画ファイル及び動画ファイルは、記録再生部151によって、記録媒体152に記録される。記録媒体152は、例えば内蔵式の大容量半導体メモリやハードディスク、又は、着脱式のメモリカード等である。記録再生部151は、記録媒体152から静止画ファイル、動画ファイル、RAWファイルを読み出すこともできる。
記録再生部151は、通信部153を介して、外部のストレージやサーバに、各種ファイルを書き込んだり、読み出したりすることができる。通信部153は通信端子154を用いて、無線通信や有線通信によりインターネットや外部機器にアクセス可能な構成を有する。
再生動作が開始されると、記録再生部151は、記録媒体152から、又は、通信部153を介して、所望のファイルを取得して再生する。再生対象のファイルがRAWファイルであれば、記録再生部151は、取得されたRAWファイルをバッファ部115に格納する。再生対象のファイルが静止画ファイルであれば、記録再生部151は、取得された静止画ファイルを静止画伸張部143に供給する。再生対象のファイルが動画ファイルであれば、記録再生部151は、取得された動画ファイルを動画伸張部144に供給する。
RAW伸張部114は、バッファ部115に格納されているRAWファイルを読みだして、圧縮された状態のRAWファイルを復号して伸張する。RAW伸張部114によって伸張されたRAWファイルは、現像部110に供給されて、現像部110内の簡易現像部111や高画質現像部112に入力される。
静止画伸張部143は、入力された静止画ファイルを復号して伸張し、静止画の再生画像として表示処理部122に供給する。動画伸張部144は、入力された動画ファイルを復号して伸張し、動画の再生画像として表示処理部122に供給する。
次に、本実施形態の撮像装置100の動作モードに関して、図を用いて詳細に説明する。図2は、撮像装置100における、各動作モードの遷移を示す状態遷移図である。このようなモードの遷移は、操作部162からのユーザー操作指示や、制御部161の判断に応じて実行され、操作に応じて手動で遷移することもあれば、自動で遷移することもある。図2のように、撮像装置100は、アイドル状態(200)を経由して4つのモード、静止画撮影モード(201)、静止画再生モード(202)、動画撮影モード(203)、動画再生モード(204)に適宜切り替わって動作する。
次に、撮像装置100の静止画撮影モードにおける動作について説明する。
図3に、本実施形態の静止画撮影モードの処理に係るフローチャートを示す。図3のフローチャートは、制御部161によって、各処理ブロックを制御し実行される処理手順を図示したものであり、制御部161が有するメモリ(ROM)に格納されているプログラムをメモリ(RAM)に展開し、CPUが実行することにより実現される。
図3において静止画撮影モードの処理が開始されると(S300)、制御部161が撮像装置100の処理負荷状況が低いか否かを判定し(S301)、負荷状況に応じた頻度でアイドル状態(S320)へ遷移し、そうでなければS302へ進む。例えば、高速連写中は処理負荷が高いため、S320へは遷移せず、常にS302へ進む。通常の単発の撮影を行う場合においては、第1の撮影と第2の撮影の合間に例えば半分の頻度でS320へ遷移する。
S302において、カメラ制御部104が、好適な条件で撮影を行うよう、撮像光学部101や撮像センサー部102の動作を制御する。例えば、ユーザーのズームやフォーカスの指示に従って、撮像光学部101に含まれるレンズが移動されたり、撮影画素数の指示に従って撮像センサー部102の読み出し領域が設定されたりする。また、後述の評価値算出部105や認識部131から供給される評価値の情報や被写体情報に基づいて、特定被写体へのフォーカス調整や追尾などの制御が行われる。
S303において、撮像センサー部102によって変換された電気信号に対して、センサー信号処理部103が画素の修復のための信号処理を施す。すなわち、センサー信号処理部103が、欠落画素や、信頼性の低い画素の値に対し、周辺画素値を用いて補間したり、所定のオフセット値を減算したりする。本実施形態では、S303の処理を終えて、センサー信号処理部103から出力される画像情報を、生(未現像)の画像を意味するRAW画像と呼ぶ。
S304において、簡易現像部111がRAW画像を現像処理する。このとき、制御部161が現像部110内のスイッチ部121を切り替えて、簡易現像部111で現像処理された画像情報の出力を選択する。
簡易現像部111は、RAW画像に対してデベイヤー処理(デモザイク処理)、即ち色補間処理を施し、輝度と色差(や原色)から成る信号へ変換して、各信号に含まれるノイズを除去、光学的な歪を補正し、画像を適正化するなどの所謂現像処理を行う。ここで、簡易現像部111が行う現像処理(簡易現像)について説明する。簡易現像部111は、現像後の画像サイズを例えば200万画素以下に制限したり、ノイズ除去や光学的な歪補正を限定的な処理に留めたり或いは省いたりすることで、現像の高速処理や簡易処理を実現している。簡易現像部111が、画像サイズを縮小した上で処理を行ったり、現像処理の機能を一部制限したりすることで、撮像装置100は、例えば200万画素の毎秒60コマというパフォーマンスの撮影を、小さい回路規模で少ない消費電力で実現することができる。
簡易現像部111で現像処理された画像情報は、評価値算出部105に供給される。評価値算出部105は、画像情報に含まれる輝度値やコントラスト値などからフォーカス状態や露出状態などの評価値を算出する(S305)。なお、評価値算出部105は、現像処理前のRAW画像を取得して、RAW画像から同様に評価値を算出するようにしても良い。
また、簡易現像部111で現像処理された画像情報は、認識部131に供給される。認識部131は、画像情報から被写体(顔など)の検出を行い、被写体情報を認識する。例えば、画像情報内における顔の有無や、その位置、特定の人物の認証などを行って、その結果を情報として出力する(S306)。
また、簡易現像部111で現像処理された画像情報は、表示処理部122に供給される。表示処理部122は、取得した画像情報から表示画像を形成し、表示部123又は外部の表示装置に出力して、表示する(S307)。表示部123による表示画像は、静止画撮影モードにおいて、ユーザーが被写体を適切にフレーミングするためのライブビュー表示(撮影スルー画像表示)のために用いられる。なお、表示画像は、表示処理部122から映像出力端子124を経由して、外部のテレビジョンなどの他の表示装置にて表示されてもよい。さらに、表示処理部122は、評価値算出部105や認識部131から供給される、評価値情報や被写体情報を活用して、例えば、表示画像上のフォーカスの合焦領域にマーキング表示したり、認識された顔の位置に枠を表示したりすることもできる。
S308において、制御部161は、ユーザーからの撮影指示の入力を判定し、撮影の指示があった場合は、S310へ進む。S308で撮影指示が無い場合は、S301へ戻って、撮影の準備動作とライブビュー表示を繰り返す。
S308における撮影指示に応答して、簡易現像部111で現像処理された画像情報が、静止画圧縮部141に供給される。静止画圧縮部141は、取得した画像情報に対して高能率符号化処理(静止画圧縮)を施し(S310)、静止画ファイルを生成する。なお、静止画圧縮部141は、JPEGなどの公知の静止画圧縮技術を用いて圧縮処理を行う。
S311において、記録再生部151が静止画ファイルを記録媒体152に記録する。
さらに、S308における撮影指示に応答して、RAW圧縮部113が、撮影された静止画に対応するセンサー信号処理部103から出力されたRAW画像を取得し、RAW画像を高能率符号化(RAW圧縮)してRAWファイルに変換する(S312)。RAWファイルはバッファ部115に格納される。RAW圧縮部113が行う高能率符号化は、ウエーブレット変換や、差分符号化などの公知の技術により処理されるものとするが、非可逆符号化でも可逆符号化でも良い。或いは、RAW圧縮部113のRAW圧縮を省略して、RAW画像が非圧縮の状態のままスルー出力されても良い。RAW圧縮の有無に関わらず、本実施形態では、センサー信号処理部103から供給される画像情報を大きく損なわない、高画質ファイルとして復元可能なRAWファイルを生成する。
S313において、記録再生部151がRAWファイルを記録媒体152に記録した後、フローはS301に遷移する。なお、S311及びS313において、記録再生部151は、静止画ファイル及び/又はRAWファイルを、通信部153を介して、通信端子154から外部のストレージに送って、外部のストレージによって記録するようにしても良い。
以上が、本実施形態の静止画撮影モードの処理に係るフローの説明である。
ここで、本実施形態に係る、静止画ファイルの構造と、RAWファイルの構造について説明する。図4(a)、(b)は、静止画ファイル及びRAWファイルの構成例を示す図である。
図4(a)に示す静止画ファイル400は、記録再生部151によって、例えば記録媒体152の所定の記録エリアに記録されている。静止画ファイル400は、ヘッダ部401、メタデータ部402、圧縮データ部403から成る。ヘッダ部401には、このファイルが静止画ファイルの形式であることを示す識別コードなどが含まれている。圧縮データ部403には、高能率符号化された静止画の圧縮データが含まれている。
メタデータ部402には、この静止画ファイルと同時に生成されたRAWファイルのファイル名の情報404が含まれる。また、この静止画ファイルが簡易現像部111によって簡易現像されたことを示す現像ステータスの情報405が含まれる。また、評価値算出部105や認識部131で検知された評価値や被写体情報、及び、撮像光学部101や撮像センサー部102からの撮影時の情報(例えば、レンズ種別識別情報、センサー種別識別情報など)を含む撮影メタデータ406が含まれる。また、図示していないが、同時に生成されたRAWファイルが記録されている記録媒体の識別コードや、記録されているフォルダのパス情報などを更に含んでも良い。
図4(b)に示すRAWファイル410は、記録再生部151によって、例えば記録媒体152の所定の記録エリアに記録されている。RAWファイル410は、ヘッダ部411、メタデータ部412、圧縮データ部413から成る。ヘッダ部411には、このファイルがRAWファイルの形式であることを示す識別コードなどが含まれている。圧縮データ部413には、高能率符号化された静止画のRAW圧縮データが含まれている(圧縮されていない静止画のRAW画像データであっても良い)。
メタデータ部412には、このRAWファイルと同時に生成された静止画ファイルのファイル名の情報414が含まれる。また、その静止画ファイルが簡易現像部111によって簡易現像されたことを示す現像ステータスの情報415が含まれる。また、評価値算出部105や認識部131で検知された評価値や被写体情報、及び、撮像光学部101や撮像センサー部102からの撮影時の情報(例えば、レンズ種別識別情報、センサー種別識別情報など)を含む撮影メタデータ416が含まれる。撮影メタデータ416のうち、撮影メタデータ406と共通するものは同じデータを用いる。また、図示していないが、同時に生成された静止画ファイルが記録されている記録媒体の識別コードや、記録されているフォルダのパス情報などを更に含んでも良い。或いはまた、同時に生成された静止画ファイルそのものをメタデータ化して、メタデータ部412に格納しても良い。
上述した本実施形態に係る各種ファイルの構造は一例であり、DCFやEXIFなどの標準規格と互換性を有する構成であっても良い。なお、DCFとは、Design rule for Camera File systemの意味であり、EXIFとは、Exchangeable Image File formatの意味である。
本実施形態に係る撮像装置100は、上述のように、静止画撮影モードにおける、撮影指示が行われるまでのライブビュー表示や、撮影指示に応答して生成される静止画ファイルのための現像処理を、簡易現像部111によって行う。簡易現像部111は、現像後の画像サイズを例えば200万画素以下に制限したり、ノイズ除去や光学的な歪補正を限定的な処理に留めたり、或いは省いたりする。そうすることで、例えば200万画素の毎秒60コマというパフォーマンスの現像処理を、小さい回路規模で少ない消費電力で実現することができる。一方で、本実施形態に係る撮像装置100は、上述のように、静止画の撮影指示に応答して、RAWファイルを生成する。RAWファイルは、センサー信号処理部103から供給される画像情報を大きく損なわない高画質ファイルであるが、このファイルの生成に現像処理を必要としない。そのため、画像の画素数や連写のスピードを高めながらも、小規模な回路によって少ない消費電力でRAWファイルを記録することが可能である。
続いて、図3のS301で遷移するステップであるS320について、図5のフローチャートを用いて説明する。図5に、本実施形態のアイドル状態の処理に係るフローチャートを示す。図5のフローチャートは、制御部161によって、各処理ブロックを制御し実行される処理手順を図示したものであり、制御部161が有するメモリ(ROM)に格納されているプログラムをメモリ(RAM)に展開し、CPUが実行することにより実現される。
図5においてアイドル状態の処理が開始されると(S500)、制御部161が、ユーザーの設定により追いかけ現像を行うか否かを判定し(S501)、追いかけ現像を行わない場合はS502に、追いかけ現像を行う場合はS520に遷移する。
S501で追いかけ現像を行わない場合、ユーザーからの命令やモード設定に従って、制御部161が図2に示した201,202,203,204の何れかのモードに遷移するか判定する(S502、S503、S504、S505)。そして、制御部161が、選ばれたモードの処理フローへ遷移するよう制御する(S510、S511、S512、S513)。S502〜S505において、静止画撮影モードならばS510に、静止画再生モードならばS511に、動画撮影モードならばS512に、動画再生モードならばS513に、それぞれフローが遷移する。
ここで、本実施形態に係る「追いかけ現像」とは、撮影動作を終えた後、バッファ部115又は記録媒体152等に記録されたRAWファイルをソースとして、改めて高画質に現像処理を施し、高画質の表示画像や高画質の静止画ファイルを生成する処理を意味する。本実施形態に係る追いかけ現像の対象となるRAWファイルは、静止画と動画の両方を対象とするが、以下では静止画を例に説明する。
上述したように、撮影時に生成される静止画ファイルは、簡易現像部111で現像されているため、画素数が200万画素以下であったり、現像処理を一部省いていたりするために、画質は限定的な品質である。撮影内容の大まかな確認としては有効であるが、画像の細部を確認したり、プリントアウトしたりする用途には十分ではない場合がある。一方、静止画と同時に生成するRAWファイルは、センサー信号処理部103から供給される画像情報を大きく損なわない高品質を有するが、現像処理前のデータであるため、表示やプリントアウトには即時対応ができず、RAW現像のための時間を要してしまう。また、RAWはJPEGなどのように広く普及したファイルではないため、RAWファイルを扱える再生環境も限定されてしまう。
そこで、本実施形態の追いかけ現像が有効な機能となる。本実施形態では、追いかけ現像が実行されると、既に記録されているRAWファイルを読みだして、高画質現像部112によって高画質に現像処理を行い、生成した高画質の静止画ファイルを記録媒体152等へ記録する。そして、このような追いかけ現像を、撮影と撮影の合間や、再生モードやスリープ状態などユーザー操作待ちの、比較的、装置の処理負荷が小さい状態において実行させる。追いかけ現像は手動に限らず、制御部161が自動に実行させるように設計すると良い。
このように構成することにより、その後に、細部の確認表示やプリントアウトなど、高画質な再生の要求においても、その都度現像処理(再生出力)の遅れが発生せず、また、従来の静止画ファイルと同様の一般的な操作環境における使用が可能となる。
記録媒体152等には、1回の静止画撮影指示に対して、静止画ファイルとRAWファイルが1つずつの組として記録されている。手動または自動によって追いかけ現像を行う場合、制御部161が、各画像の組について、追いかけ現像が処理済みか未処理かを判定する(S520)。判定の方法は、例えば静止画ファイル400のメタデータ部402に格納されている現像ステータス405に含まれる、この静止画ファイルが簡易現像部111で処理されたものなのか否かを識別するためのフラグを参照し、このフラグから判定する方法がある。或いはRAWファイル410の中の現像ステータス415を参照し、同様に判定しても良い。或いは、一連の撮影された静止画に対して、現像処理の状態を示すテーブルファイルを別に用意して判定しても良い。
制御部161によって、追いかけ現像が処理済みと判断されれば、S502に遷移する。追いかけ現像が未処理の静止画があれば、S521に遷移する。追いかけ現像が未処理の静止画に対応するRAWファイルが、バッファ部115にバッファリングされていれば(S521)、S523に進み、バッファリングされていなければ対応するRAWファイルを記録媒体152等から読み出す(S522)。記録媒体152等から読み出されたRAWファイルは、バッファ部115によって一時保持される。
バッファ部115は、静止画撮影モードで撮影された、新しい画像から優先的に保持されるように、データが更新される。すなわち、過去に撮影された画像から順にバッファから取り除かれる。こうすることにより、直前に撮影された画像は常にバッファに保持されているので、S522をスキップし、高速に処理できる。さらに、直前に撮影された画像から時刻を遡って、追いかけ現像を実行するようにすれば、バッファに保持されている画像から優先的に処理が完了できるため、処理の効率化ができる。
S523において、RAW伸張部114が、バッファ部115又は記録媒体152から読み出したRAWファイルを伸張処理し、RAW画像を復元する。
復元されたRAW画像は、高画質現像部112で高画質に現像されて(S524)、スイッチ部121を経由して表示処理部122や静止画圧縮部141に出力される。
高画質現像部112は、RAW画像をデベイヤー処理(デモザイク処理)、即ち色補間処理を施し、輝度と色差(や原色)から成る信号へ変換して、各信号に含まれるノイズを除去、光学的な歪を補正し、画像を適正化するなどの所謂現像処理を行う。高画質現像部112によって生成される現像処理済みの画像のサイズ(画素数)は、撮像センサー部102から読出されたフルサイズのまま、或いはユーザーから設定されたサイズとなり、200万画素以下に制限された簡易現像の画像よりも格段に高品質となる。
高画質現像部112は簡易現像部111よりも各々の処理が高精度であるため、より高画質な現像画像が得られるが、一方で、処理負荷が大きくなってしまう。本実施形態の高画質現像部112は、撮影と並行したリアルタイムの現像処理を避け、時間をかけて現像処理可能としたことで、回路規模や消費電力の増大を抑える構成となっている。
高画質現像部112で現像処理された画像情報は、静止画圧縮部141に供給され、静止画圧縮部141は、取得した画像情報に対して高能率符号化処理(静止画圧縮)を施し(S525)、高画質の静止画ファイルを生成する。なお、静止画圧縮部141は、JPEGなどの公知の技術により圧縮処理を行う。
S526において、記録再生部151が高画質の静止画ファイルを記録媒体152等に記録したら、フローはS502に遷移する。なお、追いかけ現像の処理は、追いかけ現像が未処理の静止画がある場合、その画像毎に同様の処理を繰り返して実行可能である。
S526で記録される静止画ファイルは、図4(a)に示す静止画ファイル400のようなファイル構成であり、ヘッダ部401、メタデータ部402、圧縮データ部403から成る。ヘッダ部401には、このファイルが静止画ファイルの形式であることを示す識別コードなどが含まれている。圧縮データ部403には、高能率符号化された静止画の圧縮データが含まれている。
メタデータ部402には、この静止画ファイルの元となったRAWファイルのファイル名の情報404が含まれる。また、この静止画ファイルが高画質現像部112によって高画質現像されたことを示す現像ステータスの情報405が含まれる。また、元のRAWファイルのメタデータから抽出された、評価値算出部105や認識部131で検知された評価値や被写体情報、及び、撮像光学部101や撮像センサー部102からの撮影時の情報を含む撮影メタデータ406が含まれる。
記録再生部151は、高画質現像を経て、S526で記録される新たな静止画ファイルには、元となったRAWファイルと同時に記録された簡易現像による静止画ファイルと同じファイル名を与えて、上書き記録する。すなわち簡易現像による静止画ファイルは削除される。そして、記録再生部151は、追いかけ現像の元となったRAWファイルは、メタデータ部412内の現像ステータス415を、高画質現像済(又は追いかけ現像済)を示す情報にて更新する。なお、上書き記録ではなく、例えば、ファイル名はほぼ同じでファイル名の一部(例えば拡張子や末尾の文字)のみを変更した別のファイルとして記録し、元のファイルを削除しても良い(勿論、記録容量に余裕があれば元のファイルを残しておいてもよい)。
このように、本実施形態の撮像装置100は、撮影と撮影の合間や、再生モードやスリープ状態などユーザー操作待ちの、比較的、装置の処理負荷が小さい状態(アイドル状態)のときに追いかけ現像を実行する。そして、撮影時の簡易現像による静止画ファイルを、RAWファイルを用いた高画質現像による静止画ファイルに置き換えて行く。撮影時の簡易現像による動画ファイルも、RAWファイルを用いた高画質現像による動画ファイルに置き換えて行く。こうすることにより、細部の確認表示やプリントアウトなど、高画質な再生の要求が与えられた場合であっても、その都度現像処理(再生出力)の遅れが発生せず、また、従来の静止画ファイルと同様の一般的な操作環境における使用が可能となる。
次に、撮像装置100の静止画再生モードにおける動作について説明する。
図6に、本実施形態の静止画再生モードの処理に係るフローチャートを示す。図6のフローチャートは、制御部161によって、各処理ブロックを制御し実行される処理手順を図示したものであり、制御部161が有するメモリ(ROM)に格納されているプログラムをメモリ(RAM)に展開し、CPUが実行することにより実現される。
図6において静止画再生モードの処理が開始されると(S600)、制御部161が撮像装置100の処理負荷状況が低いか否かを判定し(S601)、負荷状況に応じた頻度でアイドル状態(S610)へ遷移し、そうでなければS602へ進む。例えば、再生指示などのユーザー操作を待っている間は、処理負荷が低いため、S610へ遷移する。ユーザーからの操作に応じて静止画の再生が開始されている(再生中の状態を含む)場合はS602へ進む。
S602において、制御部161が、再生される静止画について、ユーザーから拡大表示の指示を受けているかを判定する。拡大表示があればS603に進み、拡大表示がなければS620に進む。
図7に、拡大表示を含む表示形態の種類を説明する。図7(a)、(b)、(c)は、本実施形態の静止画再生モードの表示処理の例を示す図である。
図7(a)の表示例700は、701に示す6つの画像を縮小して表示部123に縮小表示している例である。図7(b)の表示例710は、ある1つの画像711の全体を表示部123に表示している例であり、この表示の状態を通常表示とする。図7(c)の表示例720は、ある1つの画像の一部領域を拡大した画像721を表示部123に拡大表示している例である。例えば、撮影直後にフォーカスの適否の確認を行うような場合に、表示例720のように被写体像の細部を拡大表示する使われ方が一般的である。
表示例720のように拡大表示する場合、図6のフローはS602からS603へ遷移する。表示例700のように縮小表示する場合は、S602からS620へ遷移する。表示例710のような場合は、表示部123の表示画素数が簡易現像による静止画ファイルの画素数(上述の例ならば200万画素以下)、であれば等倍もしくは縮小での表示であるため、S602からS620へ遷移する。
S620において、記録再生部151が、記録媒体152等から再生対象の静止画ファイルを読み出す。そして、S621において、静止画伸張部143が、静止画ファイルを復号して伸張し、S608において、表示処理部122が図7の各図に示すような形態で表示画像を表示部123へ出力する。
表示される画像が、簡易現像による静止画ファイルの画素数(上述の例ならば200万画素以下)で足りる場合は、静止画ファイルが簡易現像部111で現像処理されたものであっても、十分な画質で表示できる。なお、静止画ファイルが高画質現像部112で現像処理されたものであるならば、勿論、表示に十分な画質であるということは言うまでも無い。
一方、拡大表示の場合、表示される画像が、簡易現像による静止画ファイルの画素数(上述の例ならば200万画素以下)では足りないことが起こり得る。すなわち、簡易現像による静止画ファイルを用いて表示したのでは、解像感の低下を招いてしまう。
よって、拡大表示の場合は、S603において、制御部161が、再生対象となって表示されるべき画像の静止画ファイルが、高画質現像部112で現像されたものであるかどうかを判定する。判定の方法は、例えば静止画ファイル400のメタデータ部402に格納されている現像ステータス405に含まれる、この静止画ファイルが簡易現像部111で処理されたものなのか否かを識別するためのフラグを参照し、このフラグから判定する方法がある。或いはRAWファイル410の中の現像ステータス415を参照し、同様に判定しても良い。或いは、一連の撮影された静止画に対して、現像処理の状態を示すテーブルファイルを別に用意して判定しても良い。
S603で、高画質現像されたものである場合は、拡大されても十分な画質で表示可能な高画質の静止画ファイルであることを意味するので、S620に進み、記録再生部151が該当する高画質の静止画ファイルを記録媒体152等から読み出して、再生表示する。このように、高画質現像部112で現像された静止画ファイルである場合は、このようにS620以降の処理で高画質に表示できる。
S603で、高画質現像されたものでない場合は、簡易現像部111で現像処理された静止画ファイルであることを意味するので、S604に進み、高画質現像(上述した、追いかけ現像)を実行する。
S604において、再生対象となる静止画に対応するRAWファイルが、バッファ部115にバッファリングされていれば(S604)、S606に進み、バッファリングされていなければ対応するRAWファイルを記録媒体152等から読み出す(S605)。記録媒体152等から読み出されたRAWファイルは、バッファ部115によって一時保持される。
バッファ部115は、静止画撮影モードで撮影された、新しい画像から優先的に保持されるように、データが更新される。すなわち、過去に撮影された画像から順にバッファから取り除かれる。こうすることにより、直前に撮影された画像は常にバッファに保持されているので、S605をスキップし、高速に表示に至れるようになる。
S606において、RAW伸張部114が、バッファ部115又は記録媒体152等から読み出したRAWファイルを復号して伸張し、RAW画像を復元する。
復元されたRAW画像は、高画質現像部112で高画質に現像処理されて(S607)、スイッチ部121を経由して表示処理部122に出力される。S608において、表示処理部122が図7(c)に示すような拡大画像を表示部123へ出力する。
高画質現像部112は、RAW画像をデベイヤー処理(デモザイク処理)、即ち色補間処理を施し、輝度と色差(や原色)から成る信号へ変換して、各信号に含まれるノイズを除去、光学的な歪を補正し、画像を適正化するなどの所謂現像処理を行う。高画質現像部112によって生成される現像処理済みの画像のサイズ(画素数)は、撮像センサー部102から読出されたフルサイズのまま、或いはユーザーから設定されたサイズとなり、200万画素以下に制限された簡易現像の画像よりも格段に高品質となる。従って、高画質現像部112で現像された静止画ならば、拡大表示の要求に対して十分な画質で答えることができる。
なお、S608の表示が停止されると、フローはS601に戻る。S601において、アイドル状態S610に遷移した場合は、上述した図5のフローチャートに従って処理される。
図6のS604以降の高画質現像は、上述したように、撮影直後等の、まだ追いかけ現像が実行されていないタイミングで発生することが想定される。本実施形態では、撮影と撮影の合間や、再生モードやスリープ状態などユーザー操作待ちの、比較的装置の処理負荷が小さい状態のときに静止画の追いかけ現像が徐々に終了し、簡易現像による静止画ファイルが自然と高画質現像による静止画ファイルに置き換わる。そうして置き換えが進むに従って、S604以降の高画質現像は発生するケースが減少し、拡大表示に対して速やかに高画質画像を出力できるようになり、操作性が一層高まっていく。
また、バッファ部115にRAWファイルが保持されている場合には、S605をスキップできるため、素早く表示できるようになると上述した。そこで、バッファ部115になるべくRAWファイルが保持された状態になるよう、図7の表示例700や710の場合に、拡大表示に備え、画像701や画像711に対応するRAWファイルを予め記録媒体から読み出してバッファ部115へ移動すると良い。拡大表示の指示よりも先行して、記録再生部151が記録媒体152等から該当するRAWファイルを読みだしてバッファリングすることで、表示例720のような拡大表示の指示がなされたときに、より素早く表示することができる。
次に、撮像装置100の動画撮影モードにおける動作について説明する。
図8に、本実施形態の動画撮影モードの処理に係るフローチャートを示す。図8のフローチャートは、制御部161によって、各処理ブロックを制御し実行される処理手順を図示したものであり、制御部161が有するメモリ(ROM)に格納されているプログラムをメモリ(RAM)に展開し、CPUが実行することにより実現される。
図8において動画撮影モードの処理が開始されると(S800)、制御部161が撮像装置100の処理負荷状況が低いか否かを判定し(S801)、負荷状況に応じた頻度でアイドル状態(S820)へ遷移し、そうでなければS802へ進む。例えば、水平解像度が4000画素相当(4K)のように画素数の多い動画や、毎秒120コマ(120P)のようにフレームレートの高い動画が設定されているときは処理負荷が高いため、S820へは遷移せず、常にS802へ進む。画素数が所定値より少なかったり、フレームレートが所定の速度より低かったりする動画の撮影を行う設定のときは、動画の第1のフレームと第2のフレームの処理の合間に、例えば半分の頻度でS820へ遷移する。
S802において、カメラ制御部104が、好適な条件で動画撮影を行うよう、撮像光学部101や撮像センサー部102の動作を制御する。例えば、ユーザーのズームやフォーカスの指示に従って、撮像光学部101に含まれるレンズが移動されたり、撮影画素数の指示に従って撮像センサー部102の読み出し領域が設定されたりする。また、後述の評価値算出部105や認識部131から供給される評価値の情報や被写体情報に基づいて、特定被写体へのフォーカス調整や追尾などの制御が行われる。
S803において、撮像センサー部102によって変換された電気信号に対して、センサー信号処理部103が画素の修復のための信号処理を施す。すなわち、センサー信号処理部103が、欠落画素や、信頼性の低い画素の値に対し、周辺画素値を用いて補間したり、所定のオフセット値を減算したりする。本実施形態では、S803の処理を終えて、センサー信号処理部103から出力される画像情報を、生(未現像)の動画を意味するRAW画像(特に、RAW動画像)と呼ぶ。
S804において、簡易現像部111がRAW画像を現像処理する。このとき、制御部161が現像部110内のスイッチ部121を切り替えて、簡易現像部111で現像処理された画像情報の出力を選択する。
簡易現像部111は、動画の各フレームを構成するRAW動画像に対してデベイヤー処理(デモザイク処理)を施し、輝度と色差(や原色)から成る信号へ変換し、各信号に含まれるノイズを除去、光学的な歪を補正し、画像を適正化するなどの所謂現像処理を行う。ここで、簡易現像部111が行う動画の現像処理(簡易現像)について説明する。簡易現像部111は、現像後の画像サイズを例えばHD映像の200万画素以下に制限したり、ノイズ除去や光学的な歪補正を限定的な処理に留めたり或いは省いたりすることで、現像の高速処理や簡易処理を実現している。簡易現像部111が、画像サイズを縮小した上で処理を行ったり、現像処理の機能を一部制限したりすることで、撮像装置100は、例えばHDサイズの動画の高速撮影を、小さい回路規模で少ない消費電力で実現することができる。
簡易現像部111で現像処理された画像情報は、評価値算出部105に供給される。評価値算出部105は、画像情報に含まれる輝度値やコントラスト値などからフォーカス状態や露出状態などの評価値を算出する(S805)。なお、評価値算出部105は、現像処理前のRAW動画像を取得して、RAW動画像から同様に評価値を算出するようにしても良い。
また、簡易現像部111で現像処理された画像情報は、認識部131に供給される。認識部131は、画像情報から被写体(顔など)の検出を行い、被写体情報を認識する。例えば、画像情報内における顔の有無や、その位置、特定の人物の認証などを行って、その結果を情報として出力する(S806)。
また、簡易現像部111で現像処理された画像情報は、表示処理部122に供給される。表示処理部122は、取得した画像情報から表示画像を形成し、表示部123又は外部の表示装置に出力して、表示する(S807)。表示部123による表示画像は、動画撮影モードにおいて、ユーザーが被写体を適切にフレーミングするための確認表示のために用いられる。具体的に、動画撮影特有の使用形態として、撮影された動画の記録開始前(スタンバイ中)だけでなく、動画の記録中(REC中)においても、被写体を適切にフレーミングするためのライブビュー表示のために用いられる。なお、表示画像は、表示処理部122から映像出力端子124を経由して、外部のテレビジョンなどの他の表示装置にて表示することもできる。さらに、表示処理部122は、評価値算出部105や認識部131から供給される、評価値情報や被写体情報を活用して、例えば、表示画像上のフォーカスの合焦領域にマーキング表示したり、認識された顔の位置に枠を表示したりすることもできる。
S808において、制御部161は、ユーザーからの記録の開始指示を受けて撮影された動画を記録中(REC中)であるか否かを判定し、REC中の場合は、S810へ進む。S808でREC中では無い場合(すなわちスタンバイ中)は、S801へ戻って、動画の記録開始前の撮影動作とライブビュー表示を繰り返す。
S808によって、撮影された動画のうち、記録開始から記録終了までの記録対象となる動画が、フレーム単位で動画圧縮部142によって圧縮される(S810)。なお、図面を用いての説明は省略するが、動画の撮影と同時に、不図示のマイクロフォンによって入力された音声情報が取得されている。動画圧縮部142は、動画に対応する音声情報に対しても圧縮処理を施すことになる。
動画圧縮部142は、取得した簡易現像済の動画の画像情報及び音声情報に対して高能率符号化処理(動画圧縮)を施し、動画ファイルを生成する。なお、動画圧縮部142は、MPEG−2、H.264、H.265などの公知の動画圧縮技術を用いて圧縮処理を行う。
S811において、記録再生部151が動画ファイルを記録媒体152に記録する。
さらに、S808によって記録対象となった動画に対応する期間のRAW動画像が、センサー信号処理部103からRAW圧縮部113に供給される。RAW圧縮部113は、記録対象となった動画と同じシーンを示すRAW動画像を高能率符号化(RAW圧縮)してRAWファイル(RAW動画ファイル)に変換する(S812)。RAW動画ファイルはバッファ部115に格納される。RAW圧縮部113が行う高能率符号化は、ウエーブレット変換や、差分符号化などの公知の技術により処理されるものとするが、非可逆符号化でも可逆符号化でも良い。或いは、RAW圧縮部113のRAW圧縮を省略して、RAW動画像が非圧縮の状態のままスルー出力されても良い。RAW圧縮の有無に関わらず、本実施形態では、センサー信号処理部103から供給される画像情報を大きく損なわない、高画質ファイルとして復元可能なRAW動画ファイルを生成する。
S813において、記録再生部151がRAW動画ファイルを記録媒体152に記録した後、フローはS801に遷移する。なお、S811及びS813において、記録再生部151は、動画ファイル及び/又はRAW動画ファイルを、通信部153を介して、通信端子154から外部のストレージに送って、外部のストレージによって記録するようにしても良い。
以上が、本実施形態の動画撮影モードの処理に係るフローの説明である。
ここで、本実施形態に係る、動画ファイルの構造と、RAW動画ファイルの構造について説明する。図9(a)、(b)は、動画ファイル及びRAW動画ファイルの構成例を示す図である。
図9(a)に示す動画ファイル900は、記録再生部151によって、例えば記録媒体152の所定の記録エリアに記録されている。動画ファイル900は、ヘッダ部901、メタデータ部902、圧縮データ部903から成る。ヘッダ部901には、このファイルが動画ファイルの形式であることを示す識別コードなどが含まれている。圧縮データ部903には、高能率符号化された動画と音声の圧縮データが含まれている。
メタデータ部902には、この動画ファイルと同時に生成されたRAW動画ファイルのファイル名の情報904が含まれる。また、この動画ファイルが簡易現像部111によって簡易現像されたことを示す現像ステータスの情報905が含まれる。また、評価値算出部105や認識部131で検知された評価値や被写体情報、及び、撮像光学部101や撮像センサー部102からの撮影時の情報(例えば、レンズ種別識別情報、センサー種別識別情報など)を含む撮影メタデータ906が含まれる。また、図示していないが、同時に生成されたRAW動画ファイルが記録されている記録媒体の識別コードや、記録されているフォルダのパス情報などを更に含んでも良い。
図9(b)に示すRAW動画ファイル910は、記録再生部151によって、例えば記録媒体152の所定の記録エリアに記録されている。RAW動画ファイル910は、ヘッダ部911、メタデータ部912、圧縮データ部913から成る。ヘッダ部911には、このファイルがRAW動画ファイルの形式であることを示す識別コードなどが含まれている。圧縮データ部913には、高能率符号化された動画のRAW圧縮データが含まれている(圧縮されていない動画のRAW画像データであっても良い)。
メタデータ部912には、このRAW動画ファイルと同時に生成された動画ファイルのファイル名の情報914が含まれる。また、その動画ファイルが簡易現像部111によって簡易現像されたことを示す現像ステータスの情報915が含まれる。また、評価値算出部105や認識部131で検知された評価値や被写体情報、及び、撮像光学部101や撮像センサー部102からの撮影時の情報(例えば、レンズ種別識別情報、センサー種別識別情報など)を含む撮影メタデータ916が含まれる。撮影メタデータ916のうち、撮影メタデータ906と共通するものは同じデータを用いる。また、図示していないが、同時に生成された動画ファイルが記録されている記録媒体の識別コードや、記録されているフォルダのパス情報などを更に含んでも良い。或いはまた、同時に生成された動画ファイルそのもの全部又は一部(先頭フレームなど)を抽出してメタデータ化して、メタデータ部912に格納しても良い。
上述した本実施形態に係る各種ファイルの構造は一例であり、DCF、AVCHD、MXFなどの標準規格と互換性を有する構成であっても良い。なお、AVCHDとは、Advanced Video Codec High Definitionの意味であり、MXFとは、Material eXchange Formatの意味である。
本実施形態に係る撮像装置100は、上述のように、動画撮影モードにおける撮影画像表示(ライブビュー表示)や、撮影時に生成される動画ファイルのための現像処理を、簡易現像部111によって行う。簡易現像部111は、現像後の画像サイズを例えば200万画素以下に制限したり、ノイズ除去や光学的な歪補正を限定的な処理に留めたり或いは省いたりすることで、例えばHDサイズの動画の現像処理を、小さい回路規模で少ない消費電力で実現することができる。一方で、本実施形態に係る撮像装置100は、上述のように、動画ファイルと共に、その動画の記録期間に対応するRAW動画ファイルを生成する。RAW動画ファイルは、センサー信号処理部103から供給される画像情報を大きく損なわない高画質ファイルであるが、このファイルの生成に現像処理を必要としない。そのため、4Kや8K(水平解像度が8000画素相当)のように画像の画素数を高めたり、毎秒120コマ(120P)のようにフレームレートを高めたりしても、小規模な回路によって少ない消費電力でRAW動画ファイルを記録することが可能である。
次に、撮像装置100の動画再生モードにおける動作について説明する。
図10に、本実施形態の動画再生モードの処理に係るフローチャートを示す。図10のフローチャートは、制御部161によって、各処理ブロックを制御し実行される処理手順を図示したものであり、制御部161が有するメモリ(ROM)に格納されているプログラムをメモリ(RAM)に展開し、CPUが実行することにより実現される。
図10において動画再生モードの処理が開始されると(S1000)、制御部161が撮像装置100の処理負荷状況が低いか否かを判定し(S1001)、負荷状況に応じた頻度でアイドル状態(S1010)へ遷移し、そうでなければS1002へ進む。例えば、再生指示などのユーザー操作を待っている間は、処理負荷が低いため、S1010へ遷移する。ユーザーからの操作に応じて動画の再生が開始されている(再生中の状態を含む)場合はS1002へ進む。
S1002において、制御部161が、再生される動画について、ユーザーから再生の一時停止(ポーズ)の指示を受けているかを判定する。S1002で一時停止指示がなければ動画再生を継続するためにフローはS1003に進む。
S1003において、記録再生部151が、記録媒体152等から再生対象の動画ファイルを読み出す。そして、S1004において、動画伸張部144が、動画ファイルを1フレームずつ復号して伸張し、S1005において、表示処理部122が再生された動画の表示画像を表示部123へ出力する。
S1002で一時停止指示を受けた場合、制御部161が、再生及び表示中の動画を一時停止状態にするともに、一時停止されたときの停止位置のフレームを静止画として表示させるために、S1020へフローを遷移させる。一時停止状態では、画像が静止して表示されるので、動いているときよりも細部の画質を視認しやすい状態になる。さらに、一時停止中には拡大表示の指示を受けやすいと考えられる。そこで、簡易現像されている動画ファイルよりも高画質な画像の表示を提供するため、S1020において、再生中の動画ファイルに対応するRAW動画ファイルの、更に一時停止表示中のフレームに対応するRAW画像のフレームを、記録再生部151が再生する。このとき再生対象となるRAW動画ファイルが、バッファ部115にバッファリングされていればバッファ部115からRAW動画ファイルを読み出し、バッファリングされていなければ記録媒体152等からRAW動画ファイルを読み出す。記録媒体152等から読み出されたRAW動画ファイルは、バッファ部115によって一時保持される。
S1021において、RAW伸張部114が、バッファ部115又は記録媒体152等から読み出したRAW動画ファイルを復号して伸張し、RAW動画像を復元する。復元されたRAW動画像は、高画質現像部112で高画質に現像処理される(S1022)。
撮像装置100は、このように動画のRAWファイルから高画質に現像された、一時停止表示中のフレームに対応する高画質静止画を、新たな静止画ファイルとしてキャプチャすることも可能である。S1023において、制御部161が、静止位置の表示画像を静止画としてキャプチャするユーザー指示を受けつけたか否かを判定する。S1023で静止画キャプチャの指示を受けつけないならば、動画のRAWファイルから高画質に現像された静止画像は表示処理部122に供給され、S1005において、表示処理部122が高画質に現像された静止画像の表示画像を表示部123へ出力する。この処理によって、動画ファイルによる一時停止表示中の画像は、RAW画像から高画質に現像された静止画像の表示画像によって置き換わる。
S1023で静止画キャプチャの指示を受けつけたならば、S1022で高画質現像部112によって現像処理された画像情報が静止画圧縮部141に供給される。静止画圧縮部141は、キャプチャによって取得した画像情報に対して高能率符号化処理(静止画圧縮)を施し(S1024)、高画質の静止画ファイルを生成する。なお、静止画圧縮部141は、JPEGなどの公知の技術により圧縮処理を行う。
S1025において、記録再生部151が高画質の静止画ファイルを記録媒体152等に記録したら、フローはS1005に遷移する。RAW動画ファイルから高画質に現像された静止画像は表示処理部122に供給され、S1005において、表示処理部122が高画質に現像された静止画像の表示画像を表示部123へ出力する。この処理によって、動画ファイルによる一時停止表示中の画像は、RAW画像から高画質に現像された静止画像の表示画像によって置き換わる。
S1024で静止画圧縮部141によって生成される高画質の静止画ファイルは、図4(a)の静止画ファイル400の構成を成す。メタデータ部402には、RAWファイルのファイル名の情報404として、キャプチャの元となったRAW動画ファイルのファイル名が格納される。また、撮影メタデータ406として、静止画としてキャプチャされたフレームの時刻情報が格納され、RAW動画ファイルの対応するフレーム位置を指し示すことができる。また、RAW動画ファイルの対応するフレームを静止画として抽出して、対となる新たな静止画のRAWファイル410をこのとき作成しても良い。静止画のRAWファイルの生成に関しては、前述の静止画撮影モードのS310〜S313で説明したような方法で、静止画ファイルとRAWファイルを構成する。
なお、S1005の表示は1フレーム毎に行われ、動画再生中は、次のフレームの表示を行うため、フローはS1001に戻る。S1001において、アイドル状態S1010に遷移した場合は、上述した図5のフローチャートに従って処理される。
このように、本実施形態の撮像装置100は、撮影時に記録された動画ファイルを用いて、遅延なく容易に動画を再生することができ、一時停止状態では、動画のRAWファイルから高画質に現像した静止画を差し替えて表示できる。さらに、この高画質な静止画を容易に静止画ファイルとしてキャプチャすることができる。
また、図10のS1020以降の高画質現像は、撮影直後等の、まだ追いかけ現像が実行されていないタイミングで発生することが想定される。本実施形態では、撮影と撮影の合間や、再生モードやスリープ状態などユーザー操作待ちの、比較的、装置の処理負荷が小さい状態のときに動画の追いかけ現像が徐々に終了し、簡易現像による動画ファイルが自然と高画質現像による動画ファイルに置き換わる。そうして置き換えが進むに従って、S1020以降の高画質現像は発生するケースが減少し、常時速やかに高画質画像を出力できるようになり、操作性が一層高まっていく。
以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、本発明の技術思想の範囲内において、上記実施形態に限定されるものではなく、対象となる回路形態により適時変更されて適応するべきものである。
(その他の実施形態)
さらに、上述した本発明の実施形態におけるフローチャート図に示した各処理は、各処理の機能を実現する為のコンピュータプログラムを本件発明の画像符号化装置が動作するシステムのメモリから読み出してシステムのCPUが実行することによっても実現できる。この場合、メモリに記憶されたプログラムは本件発明を構成する。
上記プログラムは、前述した機能の一部を実現する為のものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
また、フローチャート図に示した各処理の全部または一部の機能を専用のハードウェアにより実現してもよい。また、フローチャート図に示した各処理の機能を実現する為のプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各処理を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置を含む。さらに、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、或いは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体およびプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
以上、本発明を好ましい実施例により説明したが、本発明は上述した実施例に限ることなくクレームに示した範囲で種々の変更が可能である。
101 撮像光学部
102 撮像センサー部
103 センサー信号処理部
104 カメラ制御部
105 評価値算出部
110 現像部
111 簡易現像部
112 高画質現像部
113 RAW圧縮部
114 RAW伸張部
115 バッファ部
121 スイッチ部
122 表示処理部
123 表示部
124 映像出力端子
131 認識部
141 静止画圧縮部
142 動画圧縮部
143 静止画伸張部
144 動画伸張部
151 記録再生部
152 記録媒体
153 通信部
154 通信端子

Claims (7)

  1. 被写体像を撮像してRAW画像を生成する撮像手段と、
    前記撮像手段により生成されたRAW画像に対して現像処理を行う第1の現像手段と、
    RAW画像に対して前記第1の現像手段よりも高画質な現像処理を行う第2の現像手段と、
    前記第1の現像手段または前記第2の現像手段によって現像処理された画像を圧縮符号化して画像ファイルを生成する圧縮手段と、
    AW画像に現像処理を施さずに圧縮符号化してRAWファイルを生成するRAW圧縮手段と、
    前記画像ファイル及び前記RAWファイルを記録媒体に記録する記録手段と
    撮影指示に応じて、前記撮像手段により生成されたRAW画像に対して前記第1の現像手段による現像処理を行い、前記第1の現像手段による現像処理が行われた画像に基づいて前記圧縮手段により生成された画像ファイルと、前記RAW画像に基づいて前記RAW圧縮手段により生成されたRAWファイルとを、前記記録手段により前記記録媒体に記録するように制御し、撮影後に、前記RAW画像に対して前記第2の現像手段による現像処理を行い、前記第2の現像手段による現像処理が行われた画像に基づいて前記圧縮手段により生成された画像ファイルを、前記記録手段により前記記録媒体に記録するように制御する制御手段と、を具備し、
    前記制御手段は、前記画像ファイルのメタデータとして対応する前記RAWファイルを識別するための情報を記録し、前記RAWファイルのメタデータとして対応する前記画像ファイルを識別するための情報と前記画像ファイルが前記第1の現像手段により現像処理が行われた画像であるか、または、前記第2の現像手段により現像処理が行われた画像であるかを識別可能な現像情報とを記録し、
    前記制御手段は、前記RAW画像に対して前記第2の現像手段による現像処理を行い前記圧縮手段により生成された画像ファイルを前記記録媒体に記録する際に、前記RAWファイルのメタデータを、前記第1の現像手段による現像処理を行い前記圧縮手段により生成された画像ファイルの情報から前記第2の現像手段による現像処理を行い前記圧縮手段により生成された画像ファイルの情報に更新することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記制御手段は、前記画像ファイルのメタデータとして、当該画像ファイルが前記第1の現像手段により現像処理が行われた画像であるか、または、前記第2の現像手段により現像処理が行われた画像であるかを識別可能な現像情報を記録するように制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記制御手段は、撮影後に前記第2の現像手段による現像処理を行い前記圧縮手段により生成された画像ファイルを記録する際に、前記第1の現像手段による現像処理を行い前記圧縮手段により生成された画像ファイルを削除するように制御す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。
  4. 前記制御手段は、前記第2の現像手段による現像処理を行い前記圧縮手段により生成された画像ファイルを、前記第1の現像手段による現像処理を行い前記圧縮手段により生成された画像ファイルと同じファイル名で上書き記録するように制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の撮像装置。
  5. 被写体像を撮像してRAW画像を生成する撮像工程と、
    前記撮像工程で生成されたRAW画像に対して簡易現像処理を行う第1の現像工程と、
    RAW画像に対して前記第1の現像工程よりも高画質な高画質現像処理を行う第2の現像工程と、
    前記第1の現像工程または前記第2の現像工程によって現像処理された画像を圧縮符号化して画像ファイルを生成する圧縮工程と、
    RAW画像に現像処理を施さずに圧縮符号化してRAWファイルを生成するRAW圧縮工程と、
    撮影指示に応じて、前記撮像工程により生成されたRAW画像に対して前記簡易現像処理を行い、前記圧縮工程で前記簡易現像処理が行われた画像に基づいて生成された画像ファイルと、前記RAW圧縮工程で前記RAW画像に基づいて生成されたRAWファイルとを、記録媒体に記録するように制御する第1の記録制御工程と、
    撮影後に、前記RAW画像に対して前記高画質現像処理を行い、前記圧縮工程で前記高画質現像処理が行われた画像に基づいて生成された画像ファイルを、前記記録媒体に記録するように制御する第2の記録制御工程と、を具備し、
    前記第1の記録制御工程では、前記画像ファイルのメタデータとして、対応する前記RAWファイルを識別するための情報を記録し、前記RAWファイルのメタデータとして、対応する前記画像ファイルを識別するための情報と、前記画像ファイルが前記簡易現像処理を行って生成された画像であるか、または、前記高画質現像処理を行って生成された画像であるかを識別可能な現像情報とを記録し、
    前記第2の記録制御工程では、前記高画質現像処理を行って生成された画像ファイルを前記記録媒体に記録する際に、前記RAWファイルのメタデータを、前記簡易現像処理を行って生成された画像ファイルの情報から前記高画質現像処理を行って生成された画像ファイルの情報に更新することを特徴とする撮像装置の制御方法。
  6. コンピュータを、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
  7. コンピュータに、請求項5に記載の撮像装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
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