JP2007243412A - Imaging apparatus and image reproducing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ズーム機能を有する撮像装置及び画像再生装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and an image reproduction apparatus having an electronic zoom function.
今日のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの画像記録再生装置では、被写体に対してズーム操作が可能となっている。ズーム方式には、光学レンズによる光学ズーム方式と、デジタル画像処理による電子ズーム方式がある。また、動画撮影を主とするデジタルビデオカメラに静止画撮影機能が搭載されるようになり、このために、撮像素子の高解像度化が進み、動画記録のための画面解像度に対して、より高解像度な撮像素子が搭載されるにいたっている。このような高解像度の撮像素子は、電子手ぶれ補正にも使用される。 In today's image recording / playback apparatuses such as digital still cameras and digital video cameras, zoom operations can be performed on a subject. The zoom method includes an optical zoom method using an optical lens and an electronic zoom method using digital image processing. In addition, digital video cameras that mainly shoot moving images are equipped with still image shooting functions. For this reason, the resolution of image sensors has increased, and the screen resolution for moving image recording has become higher. A resolution imaging device is being installed. Such a high-resolution image sensor is also used for electronic camera shake correction.
記録フォーマットの画面解像度に対して撮像素子の画面解像度が高い場合、撮像素子から得られる画像データの画面解像度は、一般に、記録フォーマットにおける画面解像度よりも高い。記録処理系は、撮像素子から得られた画像データを縮小処理するか又は切り出し処理することにより、記録フォーマットに合った画面解像度となる画像データを得ている。 When the screen resolution of the image sensor is higher than the screen resolution of the recording format, the screen resolution of the image data obtained from the image sensor is generally higher than the screen resolution of the recording format. The recording processing system obtains image data having a screen resolution suitable for the recording format by reducing or cutting out the image data obtained from the image sensor.
電子ズームでは、撮像素子の読み出し範囲を本来よりも狭くすることで、電子的に画像を拡大する。読み出し範囲の画面解像度が、記録フォーマットの画面解像度よりも高い場合、画質劣化は少ない。しかし、読み出し範囲の画面解像度が記録フォーマットの画面解像度よりも低くなる程にズーム倍率が高くなれば、画質劣化は避けられない。このような画質劣化は、記録フォーマットの画面解像度相当の撮像素子を使用する場合にも、同様である。 In the electronic zoom, the image is electronically enlarged by narrowing the reading range of the image sensor. When the screen resolution of the reading range is higher than the screen resolution of the recording format, image quality degradation is small. However, if the zoom magnification increases so that the screen resolution of the reading range is lower than the screen resolution of the recording format, image quality deterioration cannot be avoided. Such image quality degradation is the same when an image sensor corresponding to the screen resolution of the recording format is used.
図7は、光学ズーム機能及び電子ズーム機能を搭載した従来のデジタルビデオカメラの概略構成ブロック図を示す。 FIG. 7 shows a schematic block diagram of a conventional digital video camera equipped with an optical zoom function and an electronic zoom function.
操作部701は、ズーム操作キーを含み、デジタルビデオカメラに対するコントローラとして機能する。CPU702は、ユーザ操作により操作部701から送信される信号に基づき、各部を制御する。
The
レンズ光学系703は、光学レンズ、絞り、フォーカス制御及びレンズ駆動部を含む光学ズームが可能なレンズ光学系である。レンズ光学系703の構成は一般的なものであり、説明は省略する。
The lens
撮像素子704は、動画記録フォーマットの画面解像度よりも高い解像度の撮像素子であり、レンズ光学系703からの光学像を電気信号に変換する。A/D変換器705は、撮像素子704から出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。カメラ信号処理部706は、A/D変換器705から出力されるデジタル画像信号を記録フォーマットで定義される画像サイズの画像データに変換する。
The
記録再生処理部709は、画像符号化復号化処理回路、誤り訂正符号化復号化処理回路及び変復調回路からなる。記録再生処理部709は、カメラ信号処理部706によって処理された画像データと、図示しない音声データと、システムデータとを多重化し、記録フォーマット化を行い、誤り訂正符号を付加し、変調して、図示しないビデオヘッドを介して磁気テープ710に記録する。
The recording /
ユーザが操作部701によりズーム操作を指示した場合で、指示されたズーム比をレンズ光学系703で実現できるときには、CPU702は、指示されたズーム比にレンズ光学系703のズーミングレンズを駆動する。レンズ光学系によるズームで実現できない場合には、電子ズームを併用する。電子ズームを利用する場合、CPU702は、カメラ信号処理部706内の電子ズーム処理回路706aを制御し、A/D変換器705からの画像データの、指定されたズーム比の逆数に相当する範囲を抽出し、記録フォーマットサイズに解像度変換して、記録再生処理部709に出力する。
When the user instructs a zoom operation using the
このように、電子ズームでは、撮像素子からの画像に対して解像度変換を行う事で所望の拡大画像が得られ、このようにして得られた画像が記録媒体に記録される。 Thus, in the electronic zoom, a desired enlarged image is obtained by performing resolution conversion on the image from the image sensor, and the image obtained in this way is recorded on the recording medium.
このように、電子ズームでは、実質的な画面解像度が低下し、拡大倍率が大きいほど、画質劣化が進む。これに対し、電子ズーム処理前の画像を記録しておき、再生時にズーム処理を施すことが提案されている。このような方法によれば、再生画像として、電子ズームを使った画像と同等の画像を得ることができるだけでなく、ズーム処理によって切り捨てられる周辺画像も記録されていることになり、周辺画像を再生表示することが可能となる。 As described above, in the electronic zoom, the substantial screen resolution decreases, and the larger the enlargement magnification, the more the image quality deteriorates. On the other hand, it has been proposed to record an image before electronic zoom processing and to perform zoom processing during reproduction. According to such a method, not only an image equivalent to an image using electronic zoom can be obtained as a reproduced image, but also a peripheral image that is discarded by zoom processing is recorded, and the peripheral image is reproduced. It is possible to display.
特許文献1には、ズーム対象画像領域とそれ以外の領域との符号化処理を切り替えることで、ズーム対象画像領域では再生画像の画質劣化を抑えつつ、周辺画像を再生表示可能な方法が示されている。
特許文献1に記載の構成では、記録フォーマットにおける符号化方式において領域別に符号量制御が困難な場合には、周辺画像を保持することができない。即ち、電子ズームによる拡大画像は、画質劣化が生じる上、拡大処理により切り出した周辺の画像が失われてしまう。
With the configuration described in
本発明は、電子ズームを使用しつつ、周辺画像を保持できる撮像装置及び画像再生装置を提示することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an imaging apparatus and an image reproduction apparatus that can hold a peripheral image while using an electronic zoom.
本発明に係る撮像装置は、光学像を電気信号に変換する撮像手段と、当該撮像手段から出力される画像信号を電子ズームする電子ズーム処理手段と、当該電子ズーム処理手段のズーム倍率を制御する制御手段と、当該撮像手段の出力画像信号と当該電子ズーム処理手段の出力画像信号の一方を選択する選択手段と、当該選択手段の出力画像信号を記録媒体に記録する記録手段とを具備し、当該記録手段は、当該選択手段が当該撮像手段の出力画像信号を選択するとき、当該電子ズーム処理手段のズーム処理の有無とズーム倍率を示すズーム処理情報を当該記録媒体に記録することを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention controls an imaging unit that converts an optical image into an electrical signal, an electronic zoom processing unit that electronically zooms an image signal output from the imaging unit, and a zoom magnification of the electronic zoom processing unit. A control unit, a selection unit that selects one of the output image signal of the imaging unit and the output image signal of the electronic zoom processing unit, and a recording unit that records the output image signal of the selection unit on a recording medium, The recording means records, on the recording medium, zoom processing information indicating the presence / absence of zoom processing and zoom magnification of the electronic zoom processing means when the selection means selects an output image signal of the imaging means. To do.
本発明に係る画像再生装置は、記録媒体に記録される画像情報に記録時のズーム処理の有無とズーム倍率を示すズーム処理情報が付加されているか否かを検出する検出手段と、当該ズーム処理情報が付加されている場合に、当該記録媒体から再生した画像を当該ズーム処理情報の当該ズーム倍率に応じて拡大処理する電子ズーム処理手段とを具備することを特徴とする。 An image reproducing apparatus according to the present invention includes a detecting unit that detects whether or not zoom processing information indicating whether zoom processing is performed and whether or not zoom processing at the time of recording is added to image information recorded on a recording medium, and the zoom processing And an electronic zoom processing means for enlarging the image reproduced from the recording medium according to the zoom magnification of the zoom processing information when information is added.
本発明によれば、電子ズーム前の画像に、当該電子ズーム処理手段のズーム処理の有無とズーム倍率を示すズーム処理情報を付加して記録媒体に記録するので、電子ズームにより捨てられる周辺画像を保存できる。再生時には、ズーム後の画像とズーム前の画像のどちらも表示可能になる。 According to the present invention, since the zoom processing information indicating the presence / absence of zoom processing of the electronic zoom processing means and the zoom magnification is added to the image before electronic zoom and recorded on the recording medium, the peripheral image discarded by the electronic zoom is recorded. Can be saved. During playback, both the image after zooming and the image before zooming can be displayed.
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、DV方式のデジタルビデオカメラに適用した本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention applied to a DV type digital video camera.
操作部101は、デジタルビデオカメラに対するコントローラとして機能する。CPU102は、ユーザ操作により操作部101から送信される信号に基づき、各部を制御する。操作部101は、記録・再生を指示する操作キー、光学ズーム及び電子ズームを制御するズーム・レバー、及び各種設定を行うためのメニュー・ボタンを含む。
The
レンズ光学系103は、光学レンズ、絞り、フォーカス制御及びレンズ駆動部を含む光学ズームが可能なレンズ光学系である。レンズ光学系103の構成は一般的なものであり、説明は省略する。
The lens
撮像素子104は、動画記録フォーマットの画面解像度よりも高い解像度のCCDイメージセンサ又はCMOSセンサからなり、レンズ光学系103からの光学像を電気信号に変換する。A/D変換器105は、撮像素子104から出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。
The
カメラ信号処理部106は、A/D変換器105から出力されるデジタル画像信号を記録フォーマットで定義される画像サイズの画像データに変換する。カメラ信号処理部106は、A/D変換器105からの画像信号を一時保持するメモリ106aと、電子ズーム処理部106bと、メモリ106aから読み出した画像信号又は電子ズーム処理部106bの出力画像信号を記録再生処理部109に供給するスイッチ106cと、OSD(On-Screen Display)処理部106dと、電子ズーム処理部106bの出力画像信号又はOSD処理部1006dの出力画像信号をD/A変換器107及び表示部108に供給するスイッチ106eを具備する。
The camera
電子ズーム処理部106bは、メモリ106aからの画像信号の読み出し範囲を縮小することによる画像の拡大処理と、画像信号をアップサンプリングすることによる画像の拡大処理を行える。OSD(On-Screen Display)処理部106dは、メモリ106aから読み出した画像信号に任意の文字情報又は図形情報を重畳する。
The electronic
記録再生処理部109は、画像符号化復号化処理回路、誤り訂正符号化復号化処理回路及び変復調回路からなる。記録再生処理部109は、カメラ信号処理部106によって処理された画像データと、図示しない音声データと、システムデータとを多重化し、記録フォーマット化を行い、誤り訂正符号を付加し、変調して、図示しないビデオヘッドを介して磁気テープ110に記録する。
The recording /
例えば、ユーザが、操作部101におけるズーム・レバーにより望遠側へのズームを指示すると、CPU102は、レンズ光学系103のレンズ駆動部を制御して光学ズーム処理を行う。レンズ光学系103が望遠側に行き着き、光学ズーム処理が限界まで達すると、CPU102は、カメラ信号処理部106内の電子ズーム処理部106bを機能させる。まず、電子ズーム処理部106bは、メモリ106aに記憶される画像信号の読み出し範囲を縮小する。そして、読み出された画像信号の画面解像度が記録の画面解像度を超える場合には、電子ズーム処理部106bは、電子ズーム操作による変倍率に応じたアップサンプリングを行う。
For example, when the user instructs zooming to the telephoto side with the zoom lever in the
このようにして生成された画像データは、スイッチ106eを介してD/A変換器107と表示部108に供給される。D/A変換部107は、スイッチ106eからのデジタル画像信号をアナログ信号に変換し、外部に出力される。表示装置108は、スイッチ106eからのデジタル画像信号を画像として表示する。
The image data generated in this way is supplied to the D /
本実施例は、電子ズーム処理が適用される場合に、電子ズーム処理部106bによる電子ズーム処理後の拡大画像データを記録するモード(以下、「通常記録モード」という)と、拡大前の画像データと電子ズーム情報(具体的には、電子ズーム倍率)とを画像フレーム毎に対応させて記録するモード(以下、「電子ズーム情報記録モード」という)という2つの記録モードを備えている。
In this embodiment, when electronic zoom processing is applied, a mode (hereinafter referred to as “normal recording mode”) for recording enlarged image data after electronic zoom processing by the electronic
電子ズーム情報記録モードでは、更に、電子ズーム前の画像データが記録されていることを示す制御情報の記録を追加しても良い。電子ズーム情報は、記録画像が電子ズーム前の画像か否かを示す識別情報と、電子ズーム倍率を示す情報とからなる。この識別情報を追加することで、電子ズーム後の画像と電子ズーム倍率を記録する場合と、電子ズーム前の画像と電子ズーム倍率を記録する場合とを峻別できる。 In the electronic zoom information recording mode, recording of control information indicating that image data before electronic zoom is recorded may be added. The electronic zoom information includes identification information indicating whether the recorded image is an image before electronic zoom and information indicating the electronic zoom magnification. By adding this identification information, it is possible to distinguish between a case where an image after electronic zoom and an electronic zoom magnification are recorded and a case where an image before electronic zoom and an electronic zoom magnification are recorded.
通常記録モードと電子ズーム情報記録モードの切替え方法を説明する。図2は、操作部101のメニュー・ボタンの操作により表示されるメニュー画面の一例を示す。このメニュー画面上で、電子ズームに関連した設定が行える。
A method for switching between the normal recording mode and the electronic zoom information recording mode will be described. FIG. 2 shows an example of a menu screen displayed by operating the menu button of the
「電子ズーム」201を「ON」に設定した場合には、電子ズーム処理部106bによる電子ズーム機能が利用可能となる。この場合には、「電子ズーム情報記録」202の設定が有効になり、「電子ズーム情報記録」202を「ON」にした場合には、「電子ズーム情報記録モード」が設定され、「OFF」にした場合には、「通常記録モード」が設定される。
When “electronic zoom” 201 is set to “ON”, the electronic zoom function by the electronic
「電子ズーム領域表示」203は、電子ズーム情報記録モードで電子ズーム処理が行われた場合に、表示部108に表示する画像を図3に画像301として例示するように、電子ズーム処理部106bによる変倍処理後の画像とするか、図3に画像302として例示するように、変倍処理前の画像にズーム範囲枠を重畳した画像とするかを選択するメニューである。「電子ズーム領域表示」203をオンとすると、後者の画像表示になる。
The “electronic zoom area display” 203 is displayed by the electronic
電子ズーム情報記録モードでの記録動作を説明する。通常記録モードの動作は、従来の記録動作と同じであるので、説明を省略する。 A recording operation in the electronic zoom information recording mode will be described. Since the operation in the normal recording mode is the same as the conventional recording operation, description thereof is omitted.
カメラ信号処理部106のスイッチ106cは、通常記録モードでは、電子ズーム処理後の画像を記録再生処理部109に供給し、電子ズーム情報記録モードでは、電子ズーム処理前の画像を記録再生処理部109に供給する。スイッチ106cとスイッチ106eは独立して制御可能であり、電子ズーム情報記録モードでも、表示部108及びD/A変換部107には、電子ズーム処理後の画像を供給できる。
The
ここで、ユーザが、操作部101のズーム・レバーにより望遠側へのズームを指示し、電子ズーム処理が適用される範囲に入った場合を考える。
Here, let us consider a case where the user instructs zooming to the telephoto side with the zoom lever of the
電子ズーム情報記録モードでは、カメラ信号処理部106は、電子ズーム処理前の画像データを記録再生処理部109に供給する。CPU102は、電子ズーム情報、即ち電子ズーム処理部106bの拡大倍率を、画像データのフレーム毎に記録再生処理部109に設定する。
In the electronic zoom information recording mode, the camera
記録再生処理部109は、入力された画像データを符号化し、符号化画像データと、符号化音声データと、CPU102により設定されるシステムデータとを多重化し、記録フォーマットに変換する。システムデータは、CPU102により設定される電子ズーム情報を含み、図4に示すビデオAUX領域に記録される。図4は、DV方式における1トラックあたりのビデオAUX記録領域の模式図を示す。ビデオAUXは、シンクブロックNo.19、20及び156に位置し、1パックが5バイトで構成されるパックデータが45パック記録可能となっている。
The recording /
電子ズーム情報は、図5に示すように定義されるパック(以下、NON−EFFECT E−ZOOMパックという)として、ビデオAUX領域に記録される。NON−EFFECT E−ZOOMパックのPC4領域は、DV方式で定義されるCONSUMER CAMERA2パックのPC4領域と同じ定義になっている。PC1からPC3には全て1が記録され、記録画像が電子ズーム処理前の画像であることを示す。 The electronic zoom information is recorded in the video AUX area as a pack defined as shown in FIG. 5 (hereinafter referred to as a NON-EFFECT E-ZOOM pack). The PC4 area of the NON-EFFECT E-ZOOM pack has the same definition as the PC4 area of the CONSUMER CAMERA2 pack defined by the DV method. 1 is recorded in all of PC1 to PC3, indicating that the recorded image is an image before the electronic zoom process.
記録再生処理部109は、このように記録フォーマット化されたトラック・データに誤り訂正符号を付加し、変調して、図示しないビデオヘッドを介して磁気テープ110に記録する。
The recording /
本実施例では、通常記録モードと電子ズーム情報記録モードは、切り替え可能であり、電子ズーム情報記録モードでは、電子ズーム前の画像データと電子ズーム情報が記録媒体に記録される。 In this embodiment, the normal recording mode and the electronic zoom information recording mode can be switched. In the electronic zoom information recording mode, image data before electronic zoom and electronic zoom information are recorded on a recording medium.
再生動作を説明する。記録された画像をそのままの画角で再生する通常再生モードと、記録された電子ズーム情報により再生画像を拡大表示する電子ズーム情報再生モードとを具備する。通常再生モードと電子ズーム情報再生モードのモード切り替え方法と、電子ズーム情報再生モードにおける再生動作を詳細に説明する。通常再生モードの動作は、従来の再生動作と同様であるので、説明を省略する。なお、カメラ信号処理部106内の電子ズーム処理部106bは、記録再生処理部109から供給される映像信号に対しても撮影時と同様に、電子ズーム処理による拡大処理が行えるようになっている。
The playback operation will be described. A normal reproduction mode for reproducing a recorded image at an angle of view as it is, and an electronic zoom information reproduction mode for enlarging and displaying a reproduction image based on the recorded electronic zoom information. A mode switching method between the normal playback mode and the electronic zoom information playback mode and the playback operation in the electronic zoom information playback mode will be described in detail. Since the operation in the normal playback mode is the same as the conventional playback operation, description thereof is omitted. Note that the electronic
図6は、操作部101におけるメニュー・ボタンにより表示されるメニュー画面の一例を示す。このメニュー画面上で、再生時に関連した設定が行える。「電子ズーム情報再生」601により、電子ズーム情報再生モードを適用するかどうかを設定する。「電子ズーム情報再生」601で「ON」を選択した場合に、電子ズーム情報再生モードが適用される。
FIG. 6 shows an example of a menu screen displayed by the menu button on the
記録再生処理部109は、磁気テープ101から読み出さした信号を復調し、誤り訂正処理を施した後に、符号化データとシステムデータに分離し、符号化画像データについては、復号化し、映像信号としてカメラ信号処理部106に供給する。システムデータはビデオAUXデータを含み、そこにNON−EFFECT E−ZOOMパックが検出された場合、NON−EFFECT E−ZOOMパックのPC1からPC3により記録画像が電子ズーム処理前の画像であることチェックし、PC4に格納された電子ズーム情報をCPU102に通知する。
The recording /
CPU102は、記録再生処理部109からの電子ズーム情報に従い、当該電子ズーム情報が示す倍率での拡大をカメラ信号処理部106内の電子ズーム処理部106bに設定する。電子ズーム処理部106Bは、記録再生処理部109から供給された映像信号をCPU102から指示された倍率で拡大処理する。具体的には、カメラ信号処理部106は、入力画像データから指示された拡大率に従う範囲を切り出し、アップサンプリングにより拡大処理を行い、拡大された画像のアナログ映像信号を表示部108及びD/A変換部107に供給する。
In accordance with the electronic zoom information from the recording /
このように、電子ズーム情報再生モードでは、画像情報と一緒に記録された電子ズーム情報に基づき、撮影時の電子ズーム処理による拡大画像と同じ拡大画像を再生表示できる。この記録画像を通常再生モードで再生することで、拡大画像の周辺部分も表示できる。 As described above, in the electronic zoom information reproduction mode, the same enlarged image as the enlarged image obtained by the electronic zoom processing at the time of shooting can be reproduced and displayed based on the electronic zoom information recorded together with the image information. By playing back this recorded image in the normal playback mode, the peripheral portion of the enlarged image can also be displayed.
101 操作部
102 CPU
103 レンズ光学系
104 撮像素子
105 A/D(アナログ/デジタル)変換部
106 カメラ信号処理部
106a メモリ
106b 電子ズーム処理部
106c スイッチ
106d OSD処理部
106e スイッチ
107 D/A(デジタル/アナログ)変換部
108 表示部
109 記録信号処理部
110 磁気テープ
201 電子ズーム設定
202 電子ズーム情報記録設定
203 電子ズーム領域表示設定
301 電子ズーム拡大画像
302 電子ズーム領域表示画像
601 電子ズーム情報再生設定
101
DESCRIPTION OF
Claims (5)
当該撮像手段から出力される画像信号を電子ズームする電子ズーム処理手段(106b)と、
当該電子ズーム処理手段(106b)のズーム倍率を制御する制御手段(102)と、
当該撮像手段の出力画像信号と当該電子ズーム処理手段の出力画像信号の一方を選択する選択手段(106c)と、
当該選択手段の出力画像信号を記録媒体に記録する記録手段(109)
とを具備し、
当該記録手段は、当該選択手段が当該撮像手段の出力画像信号を選択するとき、当該電子ズーム処理手段のズーム処理の有無とズーム倍率を示すズーム処理情報を当該記録媒体に記録する
ことを特徴とする撮像装置。 Imaging means (104) for converting the optical image into an electrical signal;
Electronic zoom processing means (106b) for electronically zooming the image signal output from the imaging means;
Control means (102) for controlling the zoom magnification of the electronic zoom processing means (106b);
A selection means (106c) for selecting one of the output image signal of the imaging means and the output image signal of the electronic zoom processing means;
Recording means (109) for recording the output image signal of the selection means on a recording medium
And
The recording means records, on the recording medium, zoom processing information indicating the presence / absence of zoom processing and zoom magnification of the electronic zoom processing means when the selection means selects an output image signal of the imaging means. An imaging device.
当該ズーム処理情報が付加されている場合に、当該記録媒体から再生した画像を当該ズーム処理情報の当該ズーム倍率に応じて拡大処理する電子ズーム処理手段
とを具備することを特徴とする画像再生装置。 Detecting means for detecting whether or not zoom processing at the time of recording and zoom processing information indicating a zoom magnification are added to the image information recorded on the recording medium;
An image reproduction apparatus comprising: electronic zoom processing means for enlarging the image reproduced from the recording medium in accordance with the zoom magnification of the zoom processing information when the zoom processing information is added .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090512 |