JP2004248139A - Imaging and recording apparatus - Google Patents

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Kazuma Motoda
一真 元田
Katsuji Kunimatsu
勝次 國末
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging and recording apparatus which solves the problem that conventionally an imaging apparatus, a reproducing device, and a recording device are required for executing the composition/recording of real time video and composition material video, and in which the composition of real time images and previously prepared moving images can be executed with stand-alone equipment provided with a single storage part in an imaging system to execute the composition of the moving images each other. <P>SOLUTION: The writing period of composition result video to the storage 105 and the reading-out period of the material video for the composition from the storage 105 are shortened and time division multiplexing is executed in the imaging and recording apparatus. Accordingly, outwardly, a writing/reading-out control unit 104, which simultaneously executes the reading-out and the writing, is provided. The composition of the real time video and the moving image material can be executed with the stand-alone imaging and recording apparatus 100. The composition of the images by the moving images and the recording can be executed with the stand-alone imaging and recording apparatus while confirming in real time. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は実時間映像と予め用意した合成用映像を合成記録可能な撮像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像合成を行う撮像装置としては、撮像を行う撮像部と、合成用の素材を再生する記憶部と、これらを合成する合成部から構成されるものがあった（例えば、特許文献１参照）。図５は、前記特許文献１に記載された従来の画像合成を行う撮像装置を示すものである。
【０００３】
図５において光学レンズ２０１、撮像部２０２によって撮像された実時間画像と、記憶部２０５に予め用意しておいた合成用画像が合成部２０３で合成され、合成結果画像として表示部２０６に表示される。
【０００４】
このような構成とすることで、実時間画像と、予め用意しておいたＣＧ画像などの合成用画像との合成結果をカメラを操作するユーザが容易に確認でき、合成結果を確認しながら撮影を行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２７０２６１号公報（第２−第５頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、記憶部２０５は主に合成用素材としての画像を記憶するためのものであり、実時間画像との合成の結果得られた合成画像は表示するだけか、あるいは記録のためには別の記録装置を用いることが必要である、という課題を有していた。
【０００７】
本発明は、従来の課題を解決するもので、単一の記憶部を備えた単体機器で実時間画像と予め用意された動画像との合成を可能とした撮像記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、実時間映像信号を生成する撮像部と、映像信号を記憶する記憶部と、前記記憶部に対する映像信号の書き込み記録と読み出し再生を制御する書込読出制御部と、前記撮像部から出力される前記実時間映像信号と前記記憶部から読み出し再生される合成素材信号を合成する合成部と、前記合成部からの出力を表示する表示部とを備えたものである。
【０００９】
前記記憶部に書き込み記録される映像信号は前記合成部から出力される合成結果信号である。
【００１０】
前記合成結果信号の前記記憶部への書き込み記録と前記合成素材信号の前記記憶部からの読み出し再生はおよそ同時に並行して行われる。つまり、書き込み記録において前記合成結果信号に対して時間軸圧縮あるいはデータ圧縮処理を行って、前記記憶部への書き込み記録時間を撮影実時間より短縮し、読み出し再生においては逆に時間軸伸長あるいはデータ伸長処理を行って前記合成素材信号とする。換言すれば、実時間映像信号、合成素材信号、合成結果信号は実時間長で撮影・合成されるが、ある撮影時間に対応する映像素材の記憶部への書き込み記録と読み出し再生にかかる時間の合計は、撮影時間よりも短い時間とする。
【００１１】
なお、前記表示部に表示される合成結果信号を見ながら、これに演技・動作を合わせて実時間映像を撮影することが可能である。
【００１２】
また、前記合成部において、前記実時間映像信号に前記合成素材信号を合成せず、そのまま出力することで、合成による映像効果を付加しない前記実時間映像信号そのものを前記記憶部に記憶することもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の撮像記録装置の一実施例を示し、図１において１００は撮像記録装置であり、１０１は光学レンズ、１０２は撮像部、１０３は合成部、１０４は書込読出制御部、１０５は記憶部、１０６は表示部である。
【００１５】
以上のように構成された撮像記録装置について、以下、その動作を述べる。
【００１６】
光学レンズ１０１を通して撮像部１０２に結像した映像は実時間映像信号として出力され、書込読出制御部１０４によって記憶部１０５から読み出された合成素材信号と合成部１０３で合成される。合成部１０３から出力される合成結果信号は表示部１０６に表示されると共に、書込読出制御部１０４を通して記憶部１０５に書き込まれる。表示部１０６に表示される映像によって、撮影者は合成結果を確認しながら撮影することができ、表示されている映像と同じ内容の映像が記憶部１０５に記録される。
【００１７】
図２は各部の信号を示すタイミングチャートである。（ａ）は実時間映像信号、（ｂ）は合成素材信号、（ｃ）は合成結果信号、（ｄ）は記憶部書込信号、（ｅ）は記憶部読出信号である。
【００１８】
実時間映像信号（ａ）と合成素材信号（ｂ）は合成部１０３でクロマキー合成され、合成結果信号（ｃ）となる。図３はクロマキー合成機能を備えた合成部１０３で行う合成処理の説明図である。合成素材信号（ｂ）中の斜線領域が該当するクロマ領域だとすると、この領域内の映像だけを実時間映像信号（ａ）に置き換えることで合成結果信号（ｃ）が得られる。このようにして得られた合成結果信号（ｃ）は書込読出制御部１０４でデータ圧縮処理が施され、記憶部書込信号（ｄ）に変換されて記憶部１０５に記憶される。つまり、データ圧縮処理によって記憶するデータ量を削減し、対応する実時間映像より短時間で記憶部１０５への書き込み記録を行う。一方、記憶部１０５への書き込み記録が行われていない期間に記憶部読出信号（ｅ）の読み出し再生を行い、記憶部読出信号（ｅ）は書込読出制御部１０４でデータ伸長処理が施され、実時間スケールの合成素材信号（ｂ）に変換されて合成部１０３に入力される。
【００１９】
このようにして記憶部１０５に対する映像データの書き込み記録動作と読み出し再生動作を時分割多重することで、一台の記憶部、具体的には半導体メモリやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、書き換え型ＤＶＤなどのランダムアクセス可能な記憶媒体で、見かけ上記録と再生を同時に行うことができる。これによって、一台の撮像記録装置で、予め記憶部に記憶しておいた合成用素材と実時間映像との合成を実時間で行いながら記録できる。
【００２０】
なお、合成結果信号（ｃ）から記憶部書込信号（ｄ）への変換と、記憶部読出信号（ｅ）から合成素材信号（ｂ）への変換の目的は時間軸の変換であり、データレートの高速化や、データ圧縮によるデータ量の削減によって行うが、これは記憶部１０５の記憶容量やデータ転送能力に合わせて手法を選べばよい。つまり、記憶部１０５の記憶容量が十分大きく、データ転送能力も十分高い場合には、データ圧縮・伸長処理を行わず、単なる時間軸圧縮・伸長処理だけを行ってもよい。
【００２１】
（実施の形態２）
本発明の撮像記録装置の実施の形態２の一実施例を示す図は実施の形態１と同じく図１であり、各部の信号を示すタイミングチャートも同じく図２であり、信号の流れもほぼ同様である。
【００２２】
以下、その動作の異なる部分である合成部１０３の動作を中心に述べる。
【００２３】
合成部１０３では実時間映像信号（ａ）と合成素材信号（ｂ）に対してアルファチャネル情報を利用した合成（アルファブレンディング）を行って合成結果信号（ｃ）を得る。アルファブレンディングとは、画素毎に用意された混合の比率を表すアルファチャネル情報に基づいて画像を合成する手法であり、単純な加算混合や、透明物体の透過に似せた乗算を用いた混合などの総称である。図４はアルファチャネル情報による合成機能を備えた合成部１０３で行われる合成処理の説明図である。合成素材信号（ｂ）中の斜線領域に所定の透過率を表すアルファチャネル情報が定義されているとすると、この領域内の映像に対して実時間映像信号（ａ）を所定の比率で混合することで合成結果信号（ｃ）が得られる。このようにして得られた合成結果信号（ｃ）は、実施の形態１と同様、書込読出制御部１０４でデータ圧縮処理が施され、記憶部書込信号（ｄ）に変換されて記憶部１０５に記憶される。
【００２４】
本実施の形態２では特に、合成素材信号（ｂ）として予めＣＧ（２次元、３次元、アニメ）で作成しておいた動画像にアルファチャネル情報を付加したものを使う点が実施の形態１と異なる。つまり、高精度な映像合成が可能であり、さらに合成素材信号（ｂ）として静止画ではなく動画像を使用することができるため、高い演出効果が得られる。
【００２５】
なお、記憶部１０５を撮像記録装置１００から着脱可能な可搬型の記憶装置としたり、コンピュータＩ／Ｆを備えて外部のコンピュータなどから記憶部１０５の内容を書き替え可能とすることで、様々な合成素材信号が利用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、動画像による画像の合成と記録を撮像記録装置単体で、実時間で確認しながら行うことが出来るという顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の形態による撮像記録装置を示すブロック図
【図２】実施の形態の撮像記録装置の動作を示すタイミングチャート
【図３】実施の形態１による実時間映像信号と合成素材信号の合成を示す説明図
【図４】実施の形態２による実時間映像信号と合成素材信号の合成を示す説明図
【図５】従来の画像合成機能を備えた撮像装置を示すブロック図
【符号の説明】
１００ 撮像記録装置
１０１ 光学レンズ
１０２ 撮像部
１０３ 合成部
１０４ 書込読出制御部
１０５ 記憶部
１０６ 表示部
２００ 撮像記録装置
２０１ 光学レンズ
２０２ 撮像部
２０３ 合成部
２０５ 記憶部
２０６ 表示部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging and recording device capable of synthesizing and recording a real-time image and a previously prepared synthesizing image.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventional imaging apparatuses that perform image synthesis include an imaging unit that performs imaging, a storage unit that reproduces a material for synthesis, and a synthesis unit that synthesizes these (for example, see Patent Document 1). ). FIG. 5 shows an imaging apparatus for performing conventional image synthesis described in Patent Document 1.
[0003]
In FIG. 5, the real-time image captured by the optical lens 201 and the imaging unit 202 is combined with a combining image prepared in advance in the storage unit 205 by the combining unit 203 and displayed on the display unit 206 as a combined result image. You.
[0004]
With such a configuration, a user who operates the camera can easily check the synthesis result of the real-time image and a synthesis image such as a CG image prepared in advance, and shoot while checking the synthesis result. It can be performed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-270261 (pages 2 to 5, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, the storage unit 205 mainly stores an image as a material for synthesis, and the synthesized image obtained as a result of synthesis with the real-time image is only displayed or recorded. For this purpose, it is necessary to use another recording device.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the conventional problem and to provide an imaging and recording apparatus that can combine a real-time image and a previously prepared moving image with a single device having a single storage unit. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present invention provides an imaging unit that generates a real-time video signal, a storage unit that stores the video signal, and a write-read that controls writing, recording, reading, and reproduction of the video signal to and from the storage unit. A control unit, a synthesizing unit that synthesizes the real-time video signal output from the imaging unit and a synthesized material signal read and reproduced from the storage unit, and a display unit that displays an output from the synthesizing unit. Things.
[0009]
The video signal written and recorded in the storage unit is a synthesis result signal output from the synthesis unit.
[0010]
The writing and recording of the synthesized result signal in the storage unit and the reading and reproduction of the synthesized material signal from the storage unit are performed substantially simultaneously in parallel. In other words, time-axis compression or data compression processing is performed on the synthesis result signal in writing / recording, so that the time required for recording / writing to the storage unit is shorter than the actual shooting time. The decompression process is performed to obtain the composite material signal. In other words, the real-time video signal, the composite material signal, and the composite result signal are photographed and composed with a real time length. The total is shorter than the photographing time.
[0011]
In addition, it is possible to shoot a real-time video while performing and performing the action while watching the synthesis result signal displayed on the display unit.
[0012]
Further, the synthesizing unit may store the real-time video signal itself without adding a video effect by synthesis by outputting the real-time video signal as it is without synthesizing the synthesized material signal with the real-time video signal. it can.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0014]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an embodiment of the imaging and recording apparatus of the present invention. In FIG. 1, 100 is an imaging and recording apparatus, 101 is an optical lens, 102 is an imaging section, 103 is a synthesis section, 104 is a write / read control section, Reference numeral 105 denotes a storage unit, and reference numeral 106 denotes a display unit.
[0015]
The operation of the imaging and recording device configured as described above will be described below.
[0016]
The video image formed on the imaging unit 102 through the optical lens 101 is output as a real-time video signal, and is synthesized by the writing / reading control unit 104 with the synthesized material signal read from the storage unit 105 by the synthesis unit 103. The synthesis result signal output from the synthesis unit 103 is displayed on the display unit 106 and written into the storage unit 105 through the write / read control unit 104. The video displayed on the display unit 106 allows the photographer to shoot while checking the synthesis result, and a video having the same content as the displayed video is recorded in the storage unit 105.
[0017]
FIG. 2 is a timing chart showing signals of each unit. (A) is a real-time video signal, (b) is a composite material signal, (c) is a composite result signal, (d) is a storage unit write signal, and (e) is a storage unit read signal.
[0018]
The real-time video signal (a) and the synthesized material signal (b) are chromakey-synthesized by the synthesizing unit 103 to become a synthesized result signal (c). FIG. 3 is an explanatory diagram of a combining process performed by the combining unit 103 having the chroma key combining function. Assuming that the shaded area in the composite material signal (b) is the corresponding chroma area, the composite result signal (c) is obtained by replacing only the video in this area with the real-time video signal (a). The synthesized result signal (c) thus obtained is subjected to data compression processing in the write / read control unit 104, converted into a storage unit write signal (d), and stored in the storage unit 105. That is, the amount of data to be stored is reduced by the data compression processing, and writing and recording to the storage unit 105 are performed in a shorter time than the corresponding real-time video. On the other hand, the read / reproduce of the storage unit read signal (e) is performed during a period in which writing and recording to the storage unit 105 are not performed, and the storage unit read signal (e) is subjected to data expansion processing by the write / read control unit 104. , Is converted into a synthetic material signal (b) on a real time scale and input to the synthesizing unit 103.
[0019]
In this manner, by performing the time division multiplexing of the write / record operation and the read / reproduce operation of the video data with respect to the storage unit 105, one storage unit, specifically, a semiconductor memory, an HDD (hard disk drive), a rewritable DVD Apparently, recording and reproduction can be performed simultaneously on a storage medium that is randomly accessible. As a result, a single imaging and recording apparatus can perform recording while synthesizing a real-time video with a synthesizing material previously stored in the storage unit in real time.
[0020]
The purpose of the conversion from the synthesized result signal (c) to the storage unit write signal (d) and the conversion from the storage unit read signal (e) to the synthesized material signal (b) is to convert the time axis. This is performed by increasing the rate or reducing the amount of data by compressing the data. The method may be selected according to the storage capacity of the storage unit 105 or the data transfer capacity. That is, when the storage capacity of the storage unit 105 is sufficiently large and the data transfer capability is sufficiently high, only the time axis compression / expansion processing may be performed without performing the data compression / expansion processing.
[0021]
(Embodiment 2)
FIG. 1 is a diagram showing an example of Embodiment 2 of the imaging and recording apparatus of the present invention, as in Embodiment 1, and FIG. 2 is a timing chart showing signals of respective parts, and signal flows are almost the same. It is.
[0022]
Hereinafter, the operation of the synthesizing unit 103 which is a different part of the operation will be mainly described.
[0023]
The synthesis unit 103 performs synthesis (alpha blending) using the alpha channel information on the real-time video signal (a) and the synthesized material signal (b) to obtain a synthesis result signal (c). Alpha blending is a method of synthesizing images based on alpha channel information that represents the ratio of the mixture prepared for each pixel, such as simple additive mixing or mixing using multiplication that resembles the transmission of a transparent object. It is a generic term. FIG. 4 is an explanatory diagram of a combining process performed by the combining unit 103 having a combining function based on alpha channel information. Assuming that alpha channel information representing a predetermined transmittance is defined in a shaded area in the composite material signal (b), the real-time video signal (a) is mixed at a predetermined ratio with the video in this area. As a result, a synthesis result signal (c) is obtained. The synthesized result signal (c) thus obtained is subjected to data compression processing by the write / read control unit 104 as in the first embodiment, and is converted into a storage unit write signal (d). 105 is stored.
[0024]
The first embodiment is particularly characterized in that a moving image created in advance by CG (two-dimensional, three-dimensional, animation) with alpha channel information added is used as the composite material signal (b). And different. That is, high-accuracy video synthesis is possible, and a moving image, not a still image, can be used as the synthesized material signal (b), so that a high effect can be obtained.
[0025]
The storage unit 105 may be a portable storage device that is detachable from the imaging and recording device 100, or may be provided with a computer I / F so that the contents of the storage unit 105 can be rewritten from an external computer or the like. A composite material signal is available.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a remarkable effect is obtained in that the composition and recording of an image based on a moving image can be performed while confirming in real time with the imaging and recording apparatus alone.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an imaging and recording device according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the imaging and recording device according to the embodiment; FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the synthesis of a real-time video signal and a synthetic material signal according to the second embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing a conventional imaging device having an image synthesizing function. Figure [Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 100 imaging recording device 101 optical lens 102 imaging unit 103 combining unit 104 write / read control unit 105 storage unit 106 display unit 200 imaging recording device 201 optical lens 202 imaging unit 203 combining unit 205 storage unit 206 display unit

Claims (7)

実時間映像信号を生成する撮像部と、
映像信号を記憶する記憶部と、
前記記憶部に対する映像信号の書き込み記録と読み出し再生を制御する書込読出制御部と、
前記撮像部から出力される前記実時間映像信号と前記記憶部から読み出し再生される合成素材信号を合成して合成結果信号を生成する合成部と、
前記合成部から出力される前記合成結果信号を表示する表示部とを備え、
前記記憶部に書き込み記録される映像信号は前記合成結果信号であり、
前記合成結果信号の前記記憶部への書き込み記録と前記合成素材信号の前記記憶部からの読み出し再生をおよそ同時に並行して行う、
ことを特徴とする撮像記録装置。An imaging unit that generates a real-time video signal;
A storage unit for storing a video signal,
A write / read control unit that controls writing, recording, and reading / reproduction of a video signal with respect to the storage unit;
A synthesizing unit that synthesizes the real-time video signal output from the imaging unit and a synthesized material signal read and reproduced from the storage unit to generate a synthesis result signal;
A display unit that displays the synthesis result signal output from the synthesis unit,
The video signal written and recorded in the storage unit is the synthesis result signal,
Write and record the synthesis result signal in the storage unit and read and reproduce the synthesis material signal from the storage unit approximately in parallel.
An imaging recording device, characterized in that: 前記記憶部に記憶される前記合成素材信号および前記合成結果信号が圧縮形式であり、
前記書込読出制御部において書き込み記録時にデータ圧縮処理、読み出し再生時にデータ伸長処理を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の撮像記録装置。The composite material signal and the composite result signal stored in the storage unit are in a compressed format,
The write / read control unit performs a data compression process at the time of writing / recording and a data decompression process at the time of reading / reproducing.
The imaging and recording device according to claim 1, wherein: 前記記憶部がランダムアクセス可能な記憶媒体である、
ことを特徴とする請求項１または２記載の撮像記録装置。The storage unit is a randomly accessible storage medium,
The imaging and recording device according to claim 1 or 2, wherein: 前記撮像部からの前記実時間映像信号を前記記憶部に記憶したものを前記合成素材信号として利用する、
ことを特徴とする請求項１から３記載の撮像記録装置。Using the real-time video signal from the imaging unit stored in the storage unit as the composite material signal,
4. The image capturing and recording apparatus according to claim 1, wherein: ＣＧ画像を前記記憶部に記憶したものを前記合成素材信号として利用する、
ことを特徴とする請求項１から３記載の撮像記録装置。Using a CG image stored in the storage unit as the composite material signal;
4. The image capturing and recording apparatus according to claim 1, wherein: 前記合成部における合成手法がクロマキー合成である、
ことを特徴とする請求項４または５記載の撮像記録装置。The synthesis method in the synthesis unit is chroma key synthesis,
The imaging and recording device according to claim 4 or 5, wherein: ＣＧ画像と前記ＣＧ画像のアルファチャネル画像を前記記憶部に記憶しておいたものを前記合成素材信号として利用し、前記合成部における合成手法がアルファブレンディングである、
ことを特徴とする請求項５記載の撮像記録装置。A CG image and an alpha channel image of the CG image stored in the storage unit are used as the composite material signal, and the combining method in the combining unit is alpha blending.
The imaging recording apparatus according to claim 5, wherein:
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