JP2012119985A - 記録再生装置、撮像装置、その制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子に対する加算読み出し処理を変更することなく電子ズーム機能を用いた際の画質を良好に保つ。
【解決手段】記録再生装置は、メモリ１０５ａに保存された画像データを電子ズームして再生する。電子ズーム回路１０６は第１の読出しモードの際、メモリから画像データの全画素データを読み出し画像データとして読み出し、第２の読出しモードの際、メモリから前記画像データの画素データを間引いて読み出し画像データとして読み出す。そして、電子ズーム回路は予め設定された電子ズーム倍率値に応じて読出し画像データを電子ズーム処理する。この際、電子ズーム回路は電子ズーム処理が可能であるか否かを規定する電子ズーム処理条件に応じて第１および第２の読出しモードのいずれかを選択する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像データを記録・再生する記録再生装置、撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、電子ズーム機能を備える記録再生装置、撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関する。

近年、映像信号などの動画像データを記録・再生する記録再生装置においては、記録媒体として磁気テープに加えて、光ディスク、ハードディスクドライブ、又はフラッシュメモリなどのランダムアクセス可能な記録媒体が用いられている。以下、このような記録再生装置が用いられた撮像装置をデジタルビデオカメラ（以下、ＤＶＣという）と呼ぶ。

さらに、静止画像データを記録・再生する記録再生装置を備えた撮像装置として、デジタルスチルカメラ（以下、デジカメという）が知られている。そして、デジカメにおいても映像信号などの動画像データを記録する機能を有するものがある。

一方、撮像装置においては、光学的に画像の拡大又は縮小を行う光学ズーム機能の他に、電子的に画像の拡大又は縮小を行う電子ズーム機能が備えられている。この電子ズーム機能は、例えば、携帯電話機に備えられたカメラから業務用ビデオカメラに至るまで多くのカメラに備えられている。

ところで、電子ズーム機能を用いた際には、画像の画質をできる限り劣化させないことが必要となる。ここで、撮像素子において、縦２画素×横２画素の加算読み出し処理を行った映像信号に対して、電子ズーム機能による拡大処理を４倍で行う場合について説明する。

この例の場合、まず撮像素子からの読み出しを非加算読み出し処理に変更すると、画像に対して既に２倍の拡大を施した状態になる。この後、電子ズーム機能による拡大処理を４倍ではなく２倍で行えば、同等の倍率、つまり、４倍の拡大処理を行うことができる。

このように、非加算読み出し処理を行った後、電子ズーム機能による画像の拡大を行えば、同等の倍率での拡大でありながら、電子ズーム機能による拡大倍率を低く抑えることができる。この結果、電子ズーム機能を用いて画像の拡大を行う際に不可避的に生じる画質劣化を可能な限り少なくすることができる。

上述のように、撮像素子からの画素データ読み出しに際して、加算する画素データの数を減らして映像信号を拡大した後、続いて、当該拡大倍率に応じて相対的に電子ズーム倍率を低く抑えて、電子ズーム機能による画質劣化を低減するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２９５１２９号公報

ところが、特許文献１に記載の手法においては、画素データの加算読み出しを行う際、複数の加算読出しモード（加算する画素データの数を規定するモード）が存在すると、ユーザ操作による当該加算読出しモードの切り替えに伴う通信に起因する遅延時間が発生する。さらに、加算読出しモードの切替によって切り替え後の加算読出しモードが反映されるまでに遅延時間が生じ、これら遅延時間によって即時応答性が喪失されてしまう。

また、加算読み出しモードの切り替えに伴う画質変更に応じて、映像信号の動解像度が劣化するなどの問題点がある。

上記の課題を解決するため、本発明の目的は、撮像素子に対する加算読み出し処理を変更することなく、電子ズーム機能を用いた際の画質を良好に保つことのできる記録再生装置、撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による記録再生装置は、メモリに保存された画像データを電子ズームして再生するための記録再生装置において、第１の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの全画素データを読み出し画像データとして読み出す第１の読出し手段と、第２の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの画素データを間引いて読み出し画像データとして読み出す第２の読出し手段と、予め設定された電子ズーム倍率値に応じて前記読出し画像データを電子ズーム処理する電子ズーム手段と、前記メモリに保存された画像データの画素数の情報と前記電子ズーム手段による電子ズーム処理が可能であるか否かを規定する電子ズーム処理条件に応じて前記第１および前記第２の読出しモードのいずれかを選択するモード選択手段とを有する。

本発明による撮像装置は、上記の記録再生装置と、被写体を撮像して画像信号を得る撮像素子と、前記画像信号を前記メモリに前記画像データとして記録する記録手段とを有することを特徴とする。

本発明による制御方法は、メモリに保存された画像データを電子ズームして再生するための記録再生装置を制御するための制御方法において、第１の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの全画素データを読み出し画像データとして読み出す第１の読出しステップと、第２の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの画素データを間引いて読み出し画像データとして読み出す第２の読出しステップと、予め設定された電子ズーム倍率値に応じて前記読出し画像データを電子ズーム処理する電子ズームステップと、前記メモリに保存された画像データの画素数の情報と前記電子ズームステップによる電子ズーム処理が可能であるか否かを規定する電子ズーム処理条件に応じて前記第１および前記第２の読出しモードのいずれかを選択するモード選択ステップとを有する。

本発明による制御プログラムは、メモリに保存された画像データを電子ズームして再生するための記録再生装置を制御するための制御プログラムにおいて、前記記録再生装置が備えるコンピュータに、第１の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの全画素データを読み出し画像データとして読み出す第１の読出しステップと、第２の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの画素データを間引いて読み出し画像データとして読み出す第２の読出しステップと、予め設定された電子ズーム倍率値に応じて前記読出し画像データを電子ズーム処理する電子ズームステップと、前記メモリに保存された画像データの画素数の情報と前記電子ズームステップによる電子ズーム処理が可能であるか否かを規定する電子ズーム処理条件に応じて前記第１および前記第２の読出しモードのいずれかを選択するモード選択ステップとを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、電子ズーム処理の際に、加算読み出し処理を変更することなく電子ズーム機能を用いた際の画質を良好に保つことができるという効果がある。

本発明の第１の実施形態による記録再生装置が用いられた撮像装置の一例を示すブロック図である。 図１に示す電子ズーム回路で行われる電子ズーム処理について説明するためのブロック図である。 図１に示すカメラにおける電子ズーム処理の選択の一例について説明するためのフローチャートである。 図１に示すカメラにおける電子ズーム処理の選択の他の例について説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態による記録再生装置の一例について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による記録再生装置が用いられた撮像装置の一例を示すブロック図である。

図１を参照して、撮像装置（以下単にカメラと呼ぶ）は撮像素子１０１を有している。この撮像素子１０１には撮影レンズ（図示せず）を介して入射した光学像（被写体の像）が結像される。そして、撮像素子１０１は光学像を光電変換してアナログ映像信号（以下映像信号を画像信号とも呼ぶ）を出力する。

アナログ画像信号はアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ）１０２に与えられ、ここでアナログ画像信号に対してサンプリング・Ａ／Ｄ変換が行われる。そして、ＡＦＥ１０２はデジタル画像信号（カメラ信号）をカメラ信号処理回路１０３に与える。

カメラ信号処理回路１０３は、補正回路１０４、メモリ１０５、および電子ズーム回路１０６を有している。カメラ信号処理回路１０３は、後述するようにして、カメラ信号を処理して、レコーダ信号としてレコーダ信号処理回路１０７に与える。

レコーダ信号処理回路１０７はレコーダ信号に音声データを重畳して、所定の記録フォーマットを有する動画像データに変換する。この動画像データはミックス回路１０８に与えられる。ミックス回路１０８は、システムコントローラ１０９から与えられる表示信号を動画像データに重畳して、動画像データをモニタ出力回路１１０に出力する。そして、モニタ出力回路１１０は、動画像データに応じた動画像をモニタ１１２に表示する。

なお、図示のように、システムコントローラ１０９は、カメラ信号処理回路１０４、レコーダ信号処理回路１０７、およびミックス回路１０８を制御する。

カメラ信号処理回路１０３においては、補正回路１０４はカメラ信号に対してその画質およびゲイン等の補正処理を行う。メモリ１０５は映像信号保存メモリ領域１０５ａおよびワーキングメモリ領域１０５ｂを有している。メモリ１０５において、補正処理が行われたカメラ信号は映像信号保存メモリ領域１０５ａに書き込まれる。

映像信号保存メモリ領域１０５ａに書き込まれたカメラ信号に関して、電子ズーム処理の対象となるカメラ信号は、電子ズーム回路１０６においてズーム処理される。

この際、電子ズーム回路１０６はシステムコントローラ１０９によって設定された倍率値に応じて、カメラ信号のズーム処理対象部分を電子ズーム処理して、電子ズーム処理後のカメラ信号をワーキングメモリ領域１０５ｂに書き込む。

このようにして、カメラ信号処理回路１０４によって処理されたカメラ信号はレコーダ信号としてレコーダ処理回路１０７に与えられる。

図２は、図１に示す電子ズーム回路で行われる電子ズーム処理について説明するためのブロック図である。

図２を参照して、前述したように、補正回路１０４で補正されたカメラ信号は、映像信号保存メモリ領域１０５ａに格納される。このカメラ信号が示す画像（映像）において、電子ズーム対象領域の画素データについて、電子ズーム回路１０６は少なくとも１ラインの画素データをラインデータとして入力する。

この際、電子ズーム回路１０６は電子ズーム対象領域１０５ｃにおいて全てのライン（図中の白およびグレー領域の双方）を入力するようにしてもよく（第１の選択モード又は第１の読出しモード）、図中垂直方向に所定の間隔でラインを間引いて（例えば、白領域のみ）入力するようにしてもよい（第２の選択モード又は第２の読出しモード）。第１および第２の選択モードのいずれを設定するかについては、後述するようにして、電子ズーム回路１０６が決定する。

前述のように、電子ズーム回路１０６は、システムコントローラ１０９から設定される電子ズーム倍率値に応じて、電子ズーム対象領域の拡大又は縮小処理（電子ズーム処理）を実行する。

縮小処理の際には、電子ズーム回路１０６はラインメモリ１０６ａに読み込まれた画素データを水平方向および垂直方向にそれぞれ間引きしてラインメモリ１０６ａに読み込まれた画素データを更新する。

一方、拡大処理の際には、電子ズーム回路１０６はラインメモリ１０６ａに読み込まれた画素データをを水平方向および垂直方向にそれぞれを補間してラインメモリ１０６ａに読み込まれた画素データを更新する。

例えば、システムコントローラ１０９から設定された電子ズーム倍率値が縮小率１／２倍の場合には、電子ズーム回路１０６は、ラインメモリ１０６ａに読み込まれた画素データ（以下画素情報ともいう）ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５・・・について水平方向に１画素間隔で取り出して、画素情報ａ１、ａ３、およびａ５を別のラインメモリ１０６ｂに書き込む。

その後、電子ズーム回路１０６は垂直方向に配置された画素情報ａ１、ｂ１、ｃ１、・・・、ａ５、ｂ５、ｃ５について１画素間隔で取り出して、画素情報ａ１、ｃ１、・・・を別のラインメモリ１０６ｂに書き込む。

一方、システムコントローラ１０９から設定された電子ズーム倍率値が拡大率２倍の場合には、電子ズーム回路１０６は、ラインメモリ１０６ａに読み込まれた画素情報ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５・・・について水平方向に１画素ずつ増加させるように補間して、画素情報ａ１、ａ１２、ａ２、ａ２３、ａ３、ａ３４、ａ４、ａ４５、ａ５・・・を別のラインメモリ１０６ｃに書き込む。

この際には、画素情報ａ１２、ａ２３、ａ３４、ａ４５については当該画素情報の水平方向（図中左右）に位置する複数の画素情報に応じて補間処理を行って生成する（例えば、画素値の平均値を用いる）。

その後、電子ズーム回路１０６は垂直方向に配置された画素情報ａ１、ｂ１、ｃ１、・・・、ａ５、ｂ５、ｃ５について１画素ずつ増加させるように補間して、画素情報ａ１、ａｂ１、ｂ１、ｂｃ１、ｃ１を別のラインメモリ１０６ｃに書き込む。

この際にも、画素情報ａｂ１、ｂｃ１については垂直方向（図中上下）の複数の画素情報に応じて補間処理を行って生成する（例えば、画素値の平均値を用いる）。

このようにして、電子ズーム回路１０６はラインメモリに記録される画素情報を順次更新して、縮小又は拡大した結果をワーキングメモリ領域１０５ｂに保存する。そして、ワーキングメモリ領域１０５ｂに保存された縮小結果又は拡大結果を有するカメラ信号はレコーダ信号としてレコーダ処理回路１０７に与えられる。

続いて、図１に示すカメラにおける電子ズーム処理（第１の選択モードおよび第２の選択モード）の選択について説明する。

図３は、図１に示すカメラにおける電子ズーム処理（第１の選択モードおよび第２の選択モード）の選択の一例について説明するためのフローチャートである。

図１〜図３を参照して、映像信号保存メモリ領域１０５ａに保存されたカメラ信号において電子ズーム対象領域１０５ｃを入力する際、電子ズーム回路１０６はシステムコントローラー１０９から電子ズーム倍率値をＵＩ情報として取得する（ステップＳ３０１）。

続いて、電子ズーム回路１０６は、電子ズーム対象領域１０５ｃにおける総画素数（全画素数）を計算する（ステップＳ３０２：算出手段）。そして、電子ズーム回路１０６は総画素数が、電子ズーム回路が処理可能な最大画素数（電子ズーム処理条件）以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０３：判定手段）。

電子ズーム処理条件は電子ズーム回路１０６による電子ズーム処理が可能であるか否かを規定する条件である。

総画素数が処理可能な最大画素数以下であると（ステップＳ３０３において、ＹＥＳ）、電子ズーム回路１０６は第１の選択モード（第１の読出しモード：設定手段）となって、電子ズーム対象領域１０５ｃの全ライン（つまり、全画素データ）を入力する（ステップＳ３０４）。そして、電子ズーム回路１０６は選択処理を終了する。

一方、総画素数が処理可能な画素数を超えていると（ステップＳ３０３において、ＮＯ）、電子ズーム回路１０６は第２の選択モード（第２の読出しモード）となって、電子ズーム対象領域１０５ｃにおいて垂直方向にラインを間引きした後、当該間引き後のラインを入力する（ステップＳ３０５）。そして、電子ズーム回路１０６は選択処理を終了する。

上述のように、電子ズーム回路１０６が処理可能な最大画素数に応じて、第１および第２の選択モードのいずれかを選択するようにすれば、ユーザ操作によって読み出し処理の切替を行うことなく、しかも電子ズーム処理後において良好な画質の画像を表示することができる。

（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態による記録再生装置が用いられた撮像装置の一例について説明する。なお、第２の実施形態における撮像装置の構成は図１に示す構成と同様であり、電子ズーム処理についても図２に関連して説明した処理と同様の処理を行う。

図４は、図１に示すカメラにおける電子ズーム処理（第１の選択モードおよび第２の選択モード）の選択の他の例について説明するためのフローチャートである。

図１、図２、および図４を参照して、映像信号保存メモリ領域１０５ａに保存されたカメラ信号において電子ズーム対象領域１０５ｃを入力する際、電子ズーム回路１０６は、当該電子ズーム回路において電子ズーム処理が可能な画素数に基づいて、電子ズーム処理可能な倍率値（電子ズーム可能倍率値：電子ズーム処理条件）Ａを算出する（ステップＳ４０１：算出手段）。

続いて、電子ズーム回路１０６は、電子ズーム回路１０６はシステムコントローラー１０９から電子ズーム倍率値ＢをＵＩ情報として取得する（ステップＳ４０２）。

電子ズーム回路１０６は、電子ズーム可能倍率値Ａと電子ズーム倍率値Ｂとを比較して、電子ズーム可能倍率値Ａ≧電子ズーム倍率値Ｂであるか否かについて判定する（ステップＳ４０３：判定手段）。

電子ズーム可能倍率値Ａが電子ズーム倍率値Ｂ以上（電子ズーム倍率値以上）である場合（ステップＳ４０３において、ＹＥＳ）、電子ズーム回路１０６は第１の選択モード（第１の読出しモード）となる（設定手段）。第１の選択モードの場合、電子ズーム回路１０６は、電子ズーム対象領域１０５ｃの全ライン（つまり、全画素データ）を入力する（ステップＳ４０４）。そして、電子ズーム回路１０６は選択処理を終了する。

一方、電子ズーム可能倍率値Ａが電子ズーム倍率値Ｂ未満であると（ステップＳ４０３において、ＮＯ）、電子ズーム回路１０６は第２の選択モード（第２の読出しモード）となる（設定手段）。第２の選択モードの場合、電子ズーム回路１０６は、電子ズーム対象領域１０５ｃにおいて垂直方向にラインを間引きした後、当該間引き後のラインを入力する（ステップＳ４０５）。そして、電子ズーム回路１０６は選択処理を終了する。

上述のように、電子ズーム回路１０６が処理可能な電子ズーム倍率値に応じて、第１および第２の選択モードのいずれかを選択するようにすれば、ユーザ操作によって読み出し処理の切替を行うことなく、しかも電子ズーム処理後において良好な画質の画像を表示することができる。

上述の実施の形態では、撮像装置に備えられた記録再生装置を例に挙げて説明したが、撮像装置に限らず、メモリに記録した画像データを電子ズーム処理して再生する機器であれば、他の電子機器についてもこの記録再生装置を適用することができる。

上述の説明から明らかなように、図１において、電子ズーム回路１０６が第１の読出し手段、第２の読出し手段、電子ズーム手段、およびモード選択手段として機能する。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を、記録再生装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有する制御プログラムを、記録再生装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。

この際、制御方法及び制御プログラムは、少なくとも第１の読出しステップ、第２の読出しステップ、電子ズームステップ、およびモード選択ステップを有することになる。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０１ 撮像素子
１０２ アナログフロントエンド回路（ＡＦＥ）
１０３ カメラ信号処理回路
１０４ 補正回路
１０５ メモリコントローラ
１０６ 電子ズーム回路
１０７ レコーダ信号処理回路
１０８ ミックス回路
１０９ システムコントローラ
１１０ モニタ出力回路

Claims (6)

1. メモリに保存された画像データを電子ズームして再生するための記録再生装置において、
   第１の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの全画素データを読み出し画像データとして読み出す第１の読出し手段と、
   第２の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの画素データを間引いて読み出し画像データとして読み出す第２の読出し手段と、
   予め設定された電子ズーム倍率値に応じて前記読出し画像データを電子ズーム処理する電子ズーム手段と、
   前記メモリに保存された画像データの画素数の情報と前記電子ズーム手段による電子ズーム処理が可能であるか否かを規定する電子ズーム処理条件に応じて前記第１および前記第２の読出しモードのいずれかを選択するモード選択手段とを有することを特徴とする記録再生装置。
2. 前記モード選択手段は、前記メモリに保存された画像データの総画素数を求める算出手段と、
   前記総画素数が、前記電子ズーム処理条件である前記電子ズーム手段によって処理可能な最大画素数を超えているか否かを判定する判定手段と、
   前記総画素数が前記最大画素数以下であると、前記第１の読出しモードを設定する設定手段とを有することを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
3. 前記モード選択手段は、前記電子ズーム処理手段によって処理可能な画素数から電子ズーム可能な倍率値を前記電子ズーム処理条件として求める算出手段と、
   前記電子ズーム処理可能な倍率値が前記電子ズーム倍率値以上であるか否かを判定する判定手段と、
   前記電子ズーム処理可能な倍率値が前記電子ズーム倍率値以上であると、前記第１の読出しモードを設定する設定手段とを有することを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録再生装置と、
   被写体を撮像して画像信号を得る撮像素子と、
   前記画像信号を前記メモリに前記画像データとして記録する記録手段とを有することを特徴とする撮像装置。
5. メモリに保存された画像データを電子ズームして再生するための記録再生装置を制御するための制御方法において、
   第１の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの全画素データを読み出し画像データとして読み出す第１の読出しステップと、
   第２の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの画素データを間引いて読み出し画像データとして読み出す第２の読出しステップと、
   予め設定された電子ズーム倍率値に応じて前記読出し画像データを電子ズーム処理する電子ズームステップと、
   前記メモリに保存された画像データの画素数の情報と前記電子ズームステップによる電子ズーム処理が可能であるか否かを規定する電子ズーム処理条件に応じて前記第１および前記第２の読出しモードのいずれかを選択するモード選択ステップとを有することを特徴とする制御方法。
6. メモリに保存された画像データを電子ズームして再生するための記録再生装置を制御するための制御プログラムにおいて、
   前記記録再生装置が備えるコンピュータに、
   第１の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの全画素データを読み出し画像データとして読み出す第１の読出しステップと、
   第２の読出しモードの際、前記メモリから前記画像データの画素データを間引いて読み出し画像データとして読み出す第２の読出しステップと、
   予め設定された電子ズーム倍率値に応じて前記読出し画像データを電子ズーム処理する電子ズームステップと、
   前記メモリに保存された画像データの画素数の情報と前記電子ズームステップによる電子ズーム処理が可能であるか否かを規定する電子ズーム処理条件に応じて前記第１および前記第２の読出しモードのいずれかを選択するモード選択ステップとを実行させることを特徴とする制御プログラム。

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