JPH01218188A - 画像信号記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮生立１ 本発明は画像信号記録装置に関し、特に画像信号のデー
タとともに音声信号のデータを記録媒体に記録する画像
信号記録装置に関する。

１１弦１ 例えばＣＯＤ等の固体撮像装置によ・り撮像された画像
信号をメモリカード、磁気ディスク等の記憶装置に記憶
する場合には、記憶装置の容量を考慮し、画像信号のデ
ータを小さな容量に圧縮することが有効である。

ところで、このようなスチル画像の記録において、音声
を合わせて記録することが要求される場合がある０例え
ば、それぞれの画像の撮影時に被写体から得られた音声
や、撮影された画像の説明等の音声のデータを、画像デ
ータとともに記録しておくことが有効であり、このよう
な場合に、画像データとともに音声データが記録媒体に
記録される。

ところが音声データは画像データと異なる速度で読み出
されるため、画像データとは異なる装置によりデータ圧
縮を行う必要があり、このため装置が複雑で高価になる
という問題があった。

目　　　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、画像デー
タとともに音声データを圧縮して記録媒体に記録する画
像信号記録装置を提供することを目的とする。

＆ＪＪ回」土 本発明によれば、撮像手段により撮像された画像信号の
画像データを、音声採取手段により採取された音声信号
の音声データとともに記録媒体に記録する画像信号記録
装置は１画像データおよび音声データを記憶する記憶手
段と、画像データおよび音声データのいずれかを選択し
て記憶手段に送出する選択手段と、記憶手段から読み出
されるデータをデータ圧縮するデータ圧縮手段と、デー
タ圧縮手段から出力される圧縮されたデータを記録媒体
に記録する記録媒体書き込み手段とを宥し、データ圧縮
手段は、画像データおよび音声データの双方をそれぞれ
データ圧縮するものである。

衷１」（１墓」 次に添付図面を参照して本発明による画像信号記録装置
の実施例を詳細に説明する。

第１図には本発明による画像信号記録装置をデジタル電
子スチルカメラに適用しだ一実施例が示されている。な
お、本発明の説明に直接関係のないカメラの他の部分、
例えばシャッタ、絞り、フィルム等の機構は図示を省略
している。

本装置はマスターレンズ１２を有し、マスターレンズ１
２の後方にはマスターレンズ１２により捕えられた被写
体の光学像を光信号から映像信号に変換する撮像デバイ
ス１４が配置され、撮像デバイス１４の表面には色フィ
ルタが設けられている。撮像デバイス１４は、制御部３
Ｂから信号線１２０を通して送られる同期信号に応動し
て被写体の光学像を光信号から映像信号に変換する。

撮像デバイス１４により得られた画像信号は、信号線１
０２を通してＡＤ変換回路１８に送られる。　ＡＤ変換
回路１日は、制御部３６から信号線１２２を通して送ら
れる同期信号に応動して撮像デバイス１４から送られる
画像信号をデジタル信号に変換する。なお、撮像デバイ
ス１４とＡＤ変換回路１日との間には。

図示しないがガンマ補正やホワイトバランス処理の手段
を挿入してもよい、　ＡＤ変換回路１８においてデジタ
ル信号に変換された画像信号は、信号線１０４を通して
スイッチ８６の端子８８Ｖに送られる。

一方、本装置はマイクロホン８０を有し、マイクロホン
８０は被写体からの音声を採取し、信号線１８０を通し
てアンプ８２に出力する。アンプ８２はマイクロホン８
０から送られる音声信号を増幅し、信号線１８２を通し
てＡＤ変換回路８４に出力する。　ＡＤ変換回路８４は
、制御部３Ｂから信号線１２８を通して送られる同期信
号に応動して、アンプ８２から入力された信号をデジタ
ル信号に変換し、信号線１８４を通してスイッチ８Ｂの
端子８８ｓに送出する。

スイッチ８６は制御部３６から信号線１２４を通して送
られる制御信号により、端子８８Ｖまたは８１３Ｓを選
択し、これによりＡＤ変換回路１８から送られる画像信
号またはＡｆｔ変換回路８４から送られる音声信号のい
ずれかが選択されて、信号線１０８を通してメモリ７０
に送られる。端子８８Ｖが接続された場合にはＡＤ変換
回路１日から送られる画像信号のデータが映像信号の高
速のレート、例えば１１５Ｍｂｉｔ／ｓｅｅの速度でメ
モリ７０に書き込まれる。ま・た、端子８８Ｓが接続さ
れた場合にはＡＤ変換回路８４から送られる音声信号の
データが音声信号の低速のレート、例えば２４０ｋｂｉ
ｔ／ｓｅａの速度でメモリ７ｏに書き込まれる。したが
って、例えばまず一画面分の画像データをメモリ７０に
書き込み、その後所定の時間だけ音声データをメモリ７
０に書き込む。

メモリ７０は、画像信号のデータおよびこれに対応する
音声信号のデータを一時記憶する記憶装置である。メモ
リ７０は制御部３６から信号線１２６を通して送られる
制御信号に応動して、蓄積されている画像信号のデータ
および音声信号のデータを同一のデータレート、すなわ
ち後述するコネクタ３０からメモリ３２に書き込むため
に適した速度で読み出し、信号線１０８を通して直交変
換回路２４に出力する。この実施例においては、直交変
換回路２４において画像データおよび音声データを直交
変換するため、メモリ７０は画像および音声データをブ
ロック化して直交変換回路２４に出力する。

ここで直交変換とは１画像または音声のデジタル化され
たデータの所定の量を種々の周波数成分に変換すること
である。一般の画像においては。

低周波成分は電力的に大きな成分を占め、高周波成分は
小さな成分しかあられれないため、直交変換後のデータ
は通常低周波成分に集中する。また音声のデータも低周
波成分は電力的に大きな成分を占め、高周波成分は小さ
な成分しかあられれない。特に、ゆっくり話された音声
等は低周波成分が大きい。したがって直交変換後のデー
タの低周波成分を記憶すれば画像をほぼ再生できるから
、このようにして小さな記憶容量で多くのデータを記憶
することができる。

ブロック化とは、画像または音声のデータについて前記
のような直交変換を行うため、所定の単位のデータに分
割することである。ブロック化について画像データの場
合を説明すると、例えば第３Ａ図に示すような画像６０
を第３Ｂ図に示すような複数の領域６２．６２．６２・
・・、すなわちブロックに分割するものである。第３Ｂ
図に示されるｌのブロック６２は、例えばＩＥｌｘ　１
Ｂ＝　２５８個の画素により構成されるものが好ましい
が、画像信号を構成する画素数に応じて所定の数の画素
から構成されるブロックとすればよい。

直交変換回路２４は、メモリ７０から送られるブロック
化された画像および音声データを各ブロックごとに直交
変換する。各ブロックのデータは直交変換前には１画像
データの場合、例えば第４Ａ図に示すように、それぞれ
の画素のレベルの値を有している。同図の例においては
、最も上の最も左の画素はデジタルデータにおいて１２
０のレベルであり、その右の画素は１２７のレベル、３
番目の画素は１０８のレベルを有し、また上から２番目
の最も左の画素は１０７のレベル、その右の画素は１２
０のレベルである。

これを直交変換すると、例えば＄４Ｂ図に示すようなデ
ータが得られる。直交変換としてはアダマール変換、コ
サイン変換、フーリエ変換等が知られている。直交変換
を行われた第４Ｂ図に示すようなデータは、横軸方向に
元の画面の水平方向の周波数成分、縦軸方向に元の画面
の垂直方向の周波数成分が対応している。また、データ
の配列において、左上方はど低周波数成分のデータが配
置され、右方または下方へいくにつれて高周波数成分の
データ、すなわち隣接する画素との差分値の大きいデー
タが配置されている。

前記のように一般の画像においては、低周波成分は電力
的に大きな成分を占め、高周波成分は小さな成分しかあ
られれないため、第４Ｂ図に示すような直交変換後のデ
ータは、左上方に大きい値が現れ、右方および下方にい
くにつれて小さい値となる。

直交変換回路２４において直交変換されたデータは、信
号線１１０を通して符号化回路２６に送られ、符号化回
路２６において符号化される。符号化は第４Ｂ図に示さ
れるような行列データを、各データに所定のビット数を
割り当てて行う０例えば第４Ｃ図に示すようなビット数
を割り当て、第４Ｂ図のデータ２００には８ビツトを、
データ１５０　、１３０　、１５０には６ビツトを、デ
ータ１００　、９０．４０．７０．８０には４ビツトを
、データ５０．５０．１０、５．１０．８０．２０には
２ビツトを、それぞれ割り当・て、これらのデータを符
号化する。これらのデータよりも右方および下方に配置
されたデータにはビット数を割り当てない、すなわち、
直交変換後のデータにおいて所定の範囲よりも右または
下に配置された配置されたデータは無視し、記録媒体で
あるメモリ３２に記憶しないようにしている。

このように低周波数成分のみを記憶し、高周波数成分を
無視する理由は、一般の画像において、大部分が低周波
数成分であるため、高周波数成分を無視しても画像をお
おむね再現できるからである。

符号化回路２６において符号化されたデータは。

信号線１１２を通して出力端子３０に送られる。出力端
子３０にはメモリ３２が着脱可能に接続され、出力端子
３０は制御部３６から信号線１３４を通して送られる制
御信号に従い、符号化回路２６から送られた画像および
音声のデータを、メモリ３２に書き込み、記憶させる。

出力端子３０からメモリ３２に書き込まれるデータレー
トは、メモリ７０から読み出される画像データおよび音
声データのデータレートが同一であるから、画像データ
および音声データが同一の速度で行われる。メモリ３２
は、例えば半導体メモリ等がカード状の基板上に実装さ
れたいわゆるメモリカード等が有利に用いられ、符号化
されたスチル画像およびこれに対応する符号化された音
声が記憶される。

制御部３Ｂは、本装置の各機能部を制御する制御部であ
り、信号線１２０を通して撮像デバイス１４へ、信号線
１２２を通してＡＤ変換回路１８へ、信号線１２８を通
してＡＤ変換回路８４へ、信号線１２４を通してスイッ
チ８Ｂへ、信号線１２Ｂを通してメモリ７０へ、信号線
１３０を通して直交変換回路２４へ、信号線１３２を通
して符号化回路２６へ、信号線１３４を通して出力端子
３０へ、それぞれ制御信号を出力し、各部の動作を制御
する。

本装置の動作を説明する。

図示しないシャッタが開閉され、撮影が行われると、マ
スターレンズ１２により捕えられた被写体の光学像は撮
像デバイス１４により光信号から映像信号に変換され、
信号線１０２を通してＡＤ変換回路１８に送られる。映
像信号はＡｎ変換回路１Ｂにおいてデジタル信号に変換
され、スイッチ８６の端子８６ｖに送られる。

一方、マイクロホン８０により捕えられた被写体からの
音声はアンプ８２で増幅され、信号線１８２を通してＡ
Ｄ変換回路８４に送られる。音声信号はＡＤ変換回路８
４においてデジタル信号に変換され、スイッチ８Ｂの端
子８６Ｓに送られる。

制御部３６からの制御信号によりスイッチ８８がまず端
子８８Ｖ側に接続され、ＡＤ変換回路１８から送られる
映像信号の画像データが映像信号の高速のデータレート
でメモリ７０に読み込まれる。１画面分の画像データが
メモリ７０に読み込まれると、スイッチ８８が制御部３
Ｂからの制御信号によって端子８８３側に切り変えられ
、ＡＤ変換回路８４から送られる音声信号のデータが音
声信号の低速のデータレートでメモリ７０に読み込まれ
る。

メモリ７０に一旦記憶されたデータは制御部３Ｂからの
制御信号により画像データおよび音声データが同一のデ
ータレートで前記のブロックごとに読み出され、直交変
換回路２４に送られる。直交変換回路２４において画像
および音声データがブロックごとに直交変換され、符号
化回路２Ｂに送られる。

符号化回路２Ｂに送られた直交変換されたデータは符号
化回路２８において符号化され、出力端子３０からメモ
リ３２に書き込まれ、記憶される。

このようにして撮影されたスチル画像およびこれに対応
する音声がメモリカード等のメモリ３２に記憶される。

第２図には第１図の装置により撮影され、メモリ３２に
記憶された画像および音声を再生する再生装置の例が示
されている。

この再生装置はメモリ３２が接続される入力端子４０を
有する。入力端子４０は制御部５Ｂからの制御信号によ
りメモリ３２に記憶されたデータを読み出す、入力端子
４０から入力されたデータは信号線１４２を通して復号
化回路４４に送られる。復号化回路４４は、制御部５Ｂ
からの制御信号により入力された符号化されたデータを
復号化し、第４Ｂ図に示すようなデータを得る。復号化
された・データは信号線１４４を通して直交逆変換回路
４Ｂに入力される。

直交逆変換回路４８は制御部５６からの制御信号により
復号化されたデータにつき直交逆変換を行って、第４Ａ
図に示すような各ブロックのデータを得る。

直交逆変換回路４６により得られた各ブロックのデータ
は信号線１４８を通してスイッチ７Ｂに送られる。スイ
ッチ７６は制御部５６からの制御信号により端子７６Ｖ
　、　？ＢＳのいずれかを選択し、直交逆変換回路４６
から送られるデータのうち画像データを画像メモリ７４
へ、また音声データを音声メモリ７２へ、それぞれ送出
する。

画像メモリ７４は、制御部５θからの制御信号により、
スイッチ７６から送られたブロックごとの画像データを
１画面分合成して映像信号の高速のデータレートでＤＡ
変換回路５２へ出力する。一方、音声メモリ７２は、ス
イッチ７Ｂから送られた音声データを音声信号の低速の
データレートでＯＡ変換回路５８へ出力する。

ＤＡ変換回路５２は画像メモリ７４から送られた画像デ
ータをアナログ信号に変換する。一方、ＤＡ変換回路５
８は音声メモリ７４から送られた音声データをアナログ
信号に変換する。　ＤＡ変換回路５２および５８におい
てＤＡ変換された画像および音声データはそれぞれＣＲ
Ｔ　５４およびスピーカ７８に送られ、ＣＲＴ　５４は
スチル画像を映出し、スピーカ７８は音声を再生する。

制御部５６は再生装置の各機能部を制御する制御部であ
り、信号線１５４により入力端子４０へ、信号線１５Ｂ
により復号化回路４４へ、信号線１５８により直交逆変
換回路４６へ、信号線１６６によりスイッチ７６へ、信
号線１８０により画像メモリ７４へ、信号線１７Ｂによ
り音声メモリ７２へ、信号線１６２によりＤＡ変換回路
５２へ、信号線１６４によりＤＡ変換回路５８へ、それ
ぞれ制御信号を出力し、各部の動作を制御する。

次に再生装置の動作を説明する。

メモリ３２が再生装置に接続されると、メモリに記憶さ
れた画像および音声のデータは入力端子４０により読み
出され、信号線１４２を通・して復号化回路４４に送ら
れる。復号化回路４４に入力されたデータは復号化回路
４４において復号化され、信号線１４４を通して直交逆
変換回路４６に送られる。直交逆変換回路４Ｂに入力さ
れたデータはここで直交逆変換され、信号線１４８を通
してスイッチ７Ｂに送られる。

スイッチ７８が端子？ＢＶ側に切り換えられると。

直交逆変換回路４８から入力された画像データはスイッ
チ７８に読み出され、端子７θＶを通して画像メモリ７
４に入力される０画像メモリ７４に入力されたブロック
ごとの画像データは１画面のデータが合成され、ＤＡ変
換回路５２に入力される。　ＤＡ変換回路５２に入力さ
れた画像データはＯＡ変換回路５２におｌ、Ｎてアナロ
グ信号に変換され、　ＣＲＴ　５４に送られ。

ＣＲＴ　５４の画面にスチル画像が再生される。

次にスイッチが端子７８Ｓ側に切り換えられると、直交
逆変換回路４６から入力された音声データはスイッチ７
６に読み出され、端子７１３Ｓを通して音声メモリ７２
に入力される。音声メモリ７２に入力された音声データ
はＤＡ変換回路５８においてアナログ信号に変換され、
スピーカ７８に送られ、スピーカ７８により音声が再生
される。

以上のように第１図の装置によれば、撮像デｌくイス１
４で撮影された画像データとマイクロホン８０から採取
された音声データをスイッチ８６で選択してそれぞれの
データレートでメモリ７０に記憶し、メモリ７０からは
記録媒体であるメモリ３２への書き込みに適した速度で
画像および音声のデータを読み出す、したがって、異な
るデータレートで入力される画像データおよび音声デー
タを同一のレートで読み出し、効率良くメモリ３２に記
憶させることができる。

しかも、メモリ７０から読み出した画像および音声の双
方のデータをブロック化して直交変換し、符号化によっ
てデータ量を少なくした後、メモリ３２に記憶するよう
にしているから、画像および音声のデータを圧縮して記
憶することができ、メモリ３２の容量に比較して多数の
画像および多量の音声を記憶することができる。前記の
ように、画像および音声は一般に低周波数成分が・電力
的に大きな成分を占め、高周波数成分は小さな成分しか
現れないため、符号化において低周波数成分のデータの
みに大きな記憶容量を割り当て、高周波数成分のデータ
には小さな記憶容量を割り当てるか、または記憶しない
ことにより小さな記憶容量で多くの枚数の画像データお
よび多くの音声を記憶することができる。

さらに１本装置によれば、共通の直交変換回路２４およ
び符号化回路２Ｂにより１画像および音声データの直交
変換および符号化の処理を行っているから、装置が簡略
化され、軽量でコンパクトな装置とすることができる。

なお、上記の実施例においては、メモリ７０から読み出
された画像および音声のデータのデータ圧縮の手段とし
て直交変換および符号化を用いたものを説明したが、デ
ータ圧縮としては信号の冗長度を除くことによりデータ
量の削減をなし得るものであればよく、前記の直交変換
の他、適応符号化、　ＤＰＣＭ、ブロック符号化および
ベクトル量子化のいずれか、またはこれらの複数を組み
合わせて用いればよい。

また、画像データについて各色成分ごとに分離した後、
直交変換、符号化等のデータ圧縮を行うようにしてもよ
い、この場合には、メモリ７０から各色成分ごとのデー
タを読み出して直交変換回路２４に出力するようにすれ
ばよい。

さらに、上記の実施例は本発明を電子スチルカメラに適
用した装置について説明したが１本発明は電子スチルカ
メラに限られず、ムービーカメラその他の画像および音
声を記録する装置に適用可能である。

仇−１ 本発明によれば、撮像された画像データおよび採取され
た音声データを選択してデータ圧縮手段に供給し、デー
タ圧縮手段においてそれぞれデータ圧縮した後、記録媒
体に記録するようにしている。したがって、画像データ
および音声データをともに圧縮して記録することができ
るから、記録媒体の記憶容量が小さい場合にも、多数の
画像および多くの音声を記録することができる。

しかもデータ圧縮手段は画像および音声のデータに共通
に用いられるから、装置が簡略化され、小型の装置とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像信号記録装置をデジタル電子
スチルカメラに適用した一実施例を示すブロック図、 第２図は第１図の装置により符号化され、記憶されたデ
ータを再生する装置の一例を示すブロック図。 第３Ａ図はブロック化される前の画像の一例を示す図、 ゛第３Ｂ図は画像をブロック化する例を示す図、第４Ａ
図は１のブロックの画素データの例を示す図。 第４Ｂ図は第４Ａ図の画素データを直交変換したデータ
の例を示す図、 第４Ｃ図は第４Ｂ図のデータの符号化において割り当て
るビット数の例を示す図である。 部　の　　の説明 ！４．．．撮像デバイス １８、、、ＡＤ変換回路 ２４、、、直交変換回路 ２Ｂ、、、符号化回路 ３２、、、メモリ ７０、、、メモリ ＳＯ，、、マイクロホン ８４、、、ＡＤ変換回路 ８Ｂ、、、スイッチ 特許出願人　冨士写真フィルム株式会社代　理　人　番
地　孝雄 丸山　隆夫 第３Ａ図 第３８図 第４Ａ図 第４８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、撮像手段により撮像された画像信号の画像データを
   、音声採取手段により採取された音声信号の音声データ
   とともに記録媒体に記録する画像信号記録装置において
   、該装置は、 前記画像データおよび音声データを記憶する記憶手段と
   、 前記画像データおよび音声データのいずれかを選択して
   前記記憶手段に送出する選択手段と、前記記憶手段から
   読み出されるデータをデータ圧縮するデータ圧縮手段と
   、 該データ圧縮手段から出力される圧縮されたデータを記
   録媒体に記録する記録媒体書き込み手段とを有し、 前記データ圧縮手段は、前記画像データおよび音声デー
   タの双方をそれぞれデータ圧縮することを特徴とする画
   像信号記録装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記記
   憶手段は、前記選択手段により選択された画像データお
   よび音声データを異なる速度で記憶するとともに、記憶
   された該画像データおよび音声データを同一の速度で読
   み出して前記データ圧縮手段に送出することを特徴とす
   る画像信号記録装置。