JP2016208206A - 記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】各フレームを間延びさせるか削除するかを決定し、GOP単位に合わせこむことを可能とする。
【解決手段】入力された映像信号を動画の形式に変換して記録する記録手段と、フレームレートに対する進捗を算出する手段と、動画のGOP単位に合うようにフレームを間延びさせる手段と、動画のGOP単位に合うようにフレームを削減する手段と、間延びさせるか削減するかを判断する手段と、どのフレームを処理するかを、静止画の状況により判断すると手段を有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、記録装置に関する。
従来、記録装置として、固体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体として、静止画像や動画像の撮像、記録及び再生を行う電子カメラが市販されている。
このような電子カメラで現在違う場面で撮影した複数の動画を1つの動画として保存して再生するという機能を提供している。前記機能によりメリハリのある動画が生成できるというユーザーメリットを提供することが可能になる。
しかし、この機能のデメリットとしては動画の性質上リアルタイムに撮影処理を実施しなければならないなので、CPUの負荷、バッファの負荷いう観点から、例えば静止画で撮影できる最大サイズをそのまま動画のサイズとして記録することができない。また、好きな撮影間隔で撮影した映像を作り出すことができない。
これを解決するために静止画で撮影した映像を後のタイミングで組み合わせて1つの動画にする技術が存在する。これにより静止画で撮影可能な最大サイズでの動画生成ができることが可能になると同時に、好きなタイミングで撮影して生成した動画同士をつなげることができるようになった。しかし、全てのパターンでこれが有効なのではなくユーザーが好きな時に静止画から動画を生成して、さらに次の撮影時にそのファイルから再開して動画をつなげたいという場合、元の動画終了時にGOP単位で記録する必要があるという技術的制約がある。
この時に、GOP単位に対して中途半端に撮影をして、そのまま記録するとGOP単位では記録できない。つまり中断後の再開した動画を繋げることができない可能性がある。
これを回避するために、特許文献1には廃棄優先度に応じてフレームを廃棄することができる記憶装置及びフレーム廃棄方法が開示されている。
特開2004−282390号公報
しかしながら、特許文献1では、GOP単位に合わせこむ為にフレームを大量に捨ててしまうパターンも存在してしまう。これを解決する為にただ単純に余計に撮影をすることでGOP単位に合わせこむことで解決を図れるが、デメリットとしてユーザー操作により終了を指示してから実際の終了まで余計な時間がかかってしまいユーザーを待たせてしまう(例:10秒間隔で30fpsの場合、最大140秒ユーザは待たなければならない。)。
このような状況からユーザーの終了指示のタイミングから早急に終了しかつ動画同士をつなげるためにGOP単位で記録する場合、状況に応じて撮影したフレームを廃却、追加することが望ましい。
そこで、本発明の目的は、各フレームを間延びさせるか削除するかを決定し、GOP単位に合わせこむことを可能にした記録装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の記録装置は、入力された映像信号を動画の形式に変換して記録する記録手段と、フレームレートに対する進捗を算出する手段と、動画のGOP単位に合うようにフレームを間延びさせる手段と、動画のGOP単位に合うようにフレームを削減する手段と、間延びさせるか削減するかを判断する手段と、どのフレームを処理するかを、静止画の状況により判断すると手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、ユーザーに違和感を与えることなく、フレームレートに対する進捗状況を見て各フレームを間延びさせるか削除するかを決定し、GOP単位に合わせこむことを可能にした記録装置を提供することができる。
記録装置のブロック図である。 記録装置のシーケンスを表した概要図である。 記録装置の処理を示すフローチャートである。 記録装置の処理を示すフローチャートである。 記録装置の処理を示すフローチャートである。 記録装置の処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態における画像処理機能を有する撮像装置の構成を示すブロック図である。本実施形態においては、撮像装置としてレンズ交換可能な一眼レフタイプのデジタルスチルカメラを例に挙げて説明する。
図1に示すように、本実施形態の撮像装置は、主にカメラ本体100と、交換レンズタイプのレンズユニット300とを備えて構成されている。
レンズユニット300において、310は複数のレンズから成る撮像レンズ、312は絞り、306はレンズユニット300をカメラ本体100と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント306内には、レンズユニット300をカメラ本体100と電気的に接続する各種機能が含まれている。320は、レンズマウント306において、レンズユニット300をカメラ本体100と接続するためのインターフェース、322はレンズユニット300を
カメラ本体100と電気的に接続するコネクタである。
コネクタ322は、カメラ本体100とレンズユニット300との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給される機能も備えている。また、コネクタ322は電気通信のみならず、光通信、音声通信などを用いて通信を行う構成としてもよい。340は、測光制御部46からの測光情報に基づいて、後述するカメラ本体100のシッター12を制御するシャッター制御部40と連携しながら、絞り312を制御する絞り制御部である。342は撮像レンズ310のフォーカシングを制御するフォーカス制御部、344は撮像レンズ310のズーミングを制御するズーム制御部である。
350はレンズユニット300全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路350は、動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリを備えている。更に、レンズユニット300固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離などの機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発性メモリも備えている。
次に、カメラ本体100の構成について説明する。106はカメラ本体100とレンズユニット300を機械的に結合するレンズマウント、130,132はミラーで、撮像レンズ310に入射した光線を一眼レフ方式によって光学ファインダー104に導く。なお、ミラー130はクイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わない。12はフォーカルプレーン式のシャッター、14はCCD、CMOSセンサ等からなり、被写体像を光電変換する撮像素子である。撮像素子14の前方には、光学ローパスフィルター等の光学素子14aが配置されている。
撮像レンズ310に入射した光線は、一眼レフ方式によって光量制限手段である絞り312、レンズマウント306及び106、ミラー130、シャッター12を介して導かれ、光学像として撮像素子14上に結像される。
16は撮像素子14から出力されるアナログ信号(出力信号)をデジタル信号に変換するA/D変換器である。18は撮像素子14、A/D変換器16、D/A変換器26にそれぞれクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。
20は画像処理回路であり、A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路20は、必要に応じて、A/D変換器16から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行う。得られた演算結果に基づいてシステム制御回路50がシャッター制御部40、焦点調節部42を制御するための、コントラスト方式のオートフォーカス(AF)処理、自動露出(AE)処理、フラッシュプリ発光(EF)処理を行うことができる。さらに、画像処理回路20は、A/D変換器16から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のオートホワイトバランス(AWB)処理も行っている。
22はメモリ制御回路であり、A/D 変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。A/D変換器16から出力される画像データは、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはメモリ制御回路22のみを介して、画像表示メモリ24或いはメモリ30に書き込まれる。
24は画像表示メモリ、26はD/A変換器、28はTFT方式のLCD等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26を介して画像表示部28により表示される。画像表示部28を用いて、撮像した画像データを逐次表示することで、電子ビューファインダー(EVF)機能を実現することができる。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合にはカメラ本体100の電力消費を大幅に低減することができる。
30は撮影した静止画像あるいは動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像あるいは所定量の動画像を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。また、動画撮影時には、所定レートで連続的に書き込まれる画像のフレームバッファとして使用される。さらに、メモリ30はシステム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。
31は複数の画像を合成して1枚の合成写真を作成する画像合成回路である。メモリ30に書き込まれている画像データを複数同時に読み込み、回路内で合成処理を実施し、作成された合成画像データはメモリ30に書き込まれる。合成回路としては、A/D変換器16によって変換されてメモリ制御回路22によって書き込まれた画像データや、画像処理回路20によって画像処理された画像データを合成する回路となる。
32は公知の圧縮方法を用いて画像データを圧縮・伸長する圧縮・伸長回路である。圧縮・伸長回路32は、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ30に書き込む。また、動画像データを所定のフォーマットに圧縮符号化し、又は所定の圧縮符号化データから動画像信号を伸張する機能も有する。
40はシャッター制御部であり、測光制御部46からの測光情報に基づいて絞り312を制御する絞り制御部340と連携しながらシャッター12を制御する。42はAF(オートフォーカス)処理を行うための焦点調節部である。レンズユニット300内の撮像レンズ310に入射した光線を絞り312、レンズマウント306,106、ミラー130及び焦点調節用サブミラー(不図示)を介して一眼レフ方式で入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。
46はAE(自動露出)処理を行うための測光制御部である。レンズユニット300内の撮像レンズ310に入射した光線を、絞り312、レンズマウント306,106、ミラー130及び測光用サブミラー(図示せず)を介して一眼レフ方式で入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。
また、焦点調節部42による測定結果と、A/D変換器16からの画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果とを用いて、AF制御を行うようにしてもよい。さらに、測光制御部46による測定結果と、A/D変換器16からの画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果とを用いて露出制御を行うようにしてもよい。
50はカメラ本体100全体を制御するシステム制御回路であり、周知のCPUなどを内蔵する。52はシステム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
54はシステム制御回路50でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声などを用いて動作状態やメッセージなどを外部に通知するための通知部である。通知部54としては、例えばLCDやLEDなどによる視覚的な表示を行う表示部や音声による通知を行う発音素子などが用いられるが、通知部54はこれらのうち1つ以上の組み合わせにより構成される。特に、表示部の場合には、カメラ本体100の操作部70近辺の、視認しやすい、単数あるいは複数箇所に設置される。また、通知部54は、その一部の機能が光学ファインダー104内に設置されている。
通知部54の表示内容の内、LCDなどの画像表示部28に表示するものとしては以下のものがある。まず、単写/連写撮影表示、セルフタイマー表示等、撮影モードに関する表示がある。また、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示等の記録に関する表示がある。また、シャッター速度表示、絞り値表示、露出補正表示、調光補正表示、外部フラッシュ発光量表示、赤目緩和表示等の撮影条件に関する表示がある。その他に、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体200の着脱状態表示がある。更に、レンズユニット300の着脱状態表示、通信I/F動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示等も行われる。
また、通知部54の表示内容のうち、光学ファインダー104内に表示するものとしては、例えば、以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッター速度表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示等である。
56は後述するプログラムなどが格納された電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。
58は光学情報格納メモリであり、レンズユニット300からコネクタ122を介して得られる、後述する各種レンズ情報を記憶する。60,62,64,70は、システム制御回路50の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。60はモードダイアルスイッチで、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッター速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先(デプス)撮影モード等の各機能撮影モードを切り替え設定することができる。他に、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モードなどの各機能撮影モードを切り替え設定することもできる。
62はシャッタースイッチSW1で、不図示のシャッターボタンの操作途中(例えば半押し)でONとなり、AF処理、AE処理、AWB処理、EF処理等の動作開始を指示する。
64はシャッタースイッチSW2で、不図示のシャッターボタンの操作完了(例えば全押し)でONとなり、露光処理、現像処理、及び記録処理からなる一連の処理の動作開始を指示する。まず、露光処理では、撮像素子14から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介してメモリ30に書き込み、更に、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算を用いた現像処理が行われる。更に、記録処理では、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸張回路32で圧縮を行い、記録媒体200に書き込む。
70は各種ボタンやタッチパネルなどから成る操作部である。一例として、ライブビュー開始/停止ボタン、動画記録開始/停止ボタン、メニューボタン、セットボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタンを含む。更に、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像移動−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、調光補正ボタン、外部フラッシュ発光量設定ボタン、日付/時間設定ボタンなども含む。なお、上記プラスボタン及びマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。
また、画像表示部28のON/OFFを設定する画像表示ON/OFFスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューON/OFFスイッチがある。また、JPEG圧縮の圧縮率を選択するため、あるいは撮像素子の信号をそのままデジタル化して記録媒体に記録するRAWモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチがある。また、ワンショットAFモードとサーボAFモードとを設定可能なAFモード設定スイッチなどがある。ワンショットAFモードでは、シャッタースイッチSW1(62)を押した際にオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦した場合、その合焦状態を保ち続ける。サーボAFモードでは、シャッタースイッチSW1(62)を押している間、連続してオートフォーカス動作を続ける。
80は電源制御部で、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されている。電源制御部80は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
82,84はコネクタ、86はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、NiCd電池やNiMH電池、Li‐ion電池、Liポリマー電池等の二次電池、ACアダプター等からなる電源部である。
90はメモリカードやハードディスク等の記録媒体やPCとのインターフェース、92はメモリカードやハードディスク等の記録媒体やPCと接続を行うコネクタである。98はコネクタ92に記録媒体200が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知回路である。
インターフェース及びコネクタとしては、種々の記憶媒体の規格に準拠したものを用いて構成することが可能である。例えば、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)カードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード、SDカード等である。インターフェース90、そしてコネクタ92をPCMCIAカードやCFカード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、各種通信カードを接続することができる。通信カードとしては、LANカードやモデムカード、USB(Universal Serial Bus)カード、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394カードがある。他にも、P1284カード、SCSI(Small Computer System Interface)カード、PHS等がある。これら各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
104は光学ファインダーであり、撮像レンズ310に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り312、レンズマウント306,106、ミラー130,132を介して導き、光学像として結像させて表示することができる。これにより、画像表示部28による電子ファインダー機能を使用すること無しに、光学ファインダーのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダー104内には、通知部54の一部の機能、例えば、合焦状態、手振れ警告、フラッシュ充電、シャッター速度、絞り値、露出補正などが表示される。
120はレンズマウント106内でカメラ本体100をレンズユニット300と接続するためのインターフェースである。122はカメラ本体100をレンズユニット300と電気的に接続するコネクタである。また、レンズマウント106及びコネクタ122にレンズユニット300が装着されているか否かは、不図示のレンズ着脱検知部により検知される。コネクタ122はカメラ本体100とレンズユニット300との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ122は電気通信だけでなく、光通信、音声通信により通信を行う構成としてもよい。
200はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。この記録媒体200は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202、カメラ本体100とのインターフェース204、カメラ本体100と接続を行うコネクタ206を備えている。記録媒体200としては、PCMCIAカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)等のメモリカード、ハードディスク等を用いることができる。また、マイクロDAT、光磁気ディスク、CD−RやCD−RW等の光ディスク、DVD等の相変化型光ディスク等で構成されていても勿論構わない。
以下、図2を用いて問題となり得るシーケンスについて説明をする。例えば4fpsの動画を想定した場合に、S500のように2fps単位で記録でれば次の動画を撮影した場合に動画同士をつなげて1つの動画にすることができるが、S501のように2fpsで記録できない場合、次の動画を撮影することはできるが、規格上動画同士をつなげて記録することができない。
以下、図3−図6を参照して、本発明の第一の実施例について記録装置に適用した場合について説明する。
図3の全体像についてフローチャートを用いて説明する。最初にS100において操作部材により画像、動画記録が開始される。これが開始されると、S101において画像記録装置に入力される光に対して光電変換を実施する撮像処理を行い、S102において所定の画像処理を実施することで現像処理を完了する。そして、前記現像処理手段を経た画像に対して、各種動画フォーマットに合うようにS103で映像形式変換処理を行う。S104で本発明の根幹であるフレームレート調整を実施し、S105でフレームレート調整された動画をカードに対して記録を実施する。
図4のフレーム量調整についてフローチャートを用いて説明する。最初にS200においてフレーム量調整を開始する。S201において基準となるS203のフレームを間延びさせるか削除させるかの判断をする判断枚数を決定する。例えばここではGOP単位ということでフレームレートの半分としてもよい。
次にS202においてS201で決定した前記判断枚数に対しての処理枚数を、間延びさせた場合と削除した場合のそれぞれについて決定する。そしてS203においてS202で決定したそれぞれの枚数を考慮して、フレームを間延びさせるか削除するかの方針を決定する。
S204でフレーム毎の判断処理を実施してどのフレームをS203で決定した方針で処理をするのかを決定して処理を実施する。S205でS202とS203の組み合わせにより決定した処理枚数に対して処理した枚数が同じになったかどうかを判断する。その結果、同じになっている場合はS207に移行し、フレームレート調整を終了する。しかし、S205の結果処理した枚数がS202とS203の組み合わせにより決定した処理枚数に対して小さい場合は、S204に戻り処理を再度実行する。
図5の間延びもしくは削除の方針決定についてフローチャートを用いて説明する。最初に、S300において方針決定処理を開始する。S301において処理枚数がGOPの半分の枚数よりも小さいか大きいかを判断する。その結果大きい場合はS303で間延びさせる方針に決定し、小さい場合にはS302において削除させる方針に決定して、S304により間延び削除の方針決定を終了する。
図6のフレーム毎の判断処理についてフローチャートを用いて説明する。またここでは1実施例ということで、間延びさせるシーケンスに限定して説明をする。
最初に、S400においてフレーム毎の判断処理を開始する。次にS401で動き判断について判断する。動きが小さい場合には、S404でそのフレームをコピーすることで間延びさせ、S405で処理後の枚数に対しての加算処理を実施して、S406でフレーム毎の判断処理を終了する。これは、動きの大きいフレームを間延びさせると激しく動いているシーンで一瞬動きが止まったような動画を生成することを防ぐためである。ついては動きが大きい場合にはそのフレームを間延びさせずにS402の合焦状況の判断に移行する。ここでは、ピントが合ってないつまりピンボケしている画像を間延びさせても無意味なフレームが増えてしまうので、ユーザーにとって無駄という観点から、ピントが合っている画像について間延びさせる方針を取る。ついてはS402で合焦状況を取得して、ピントが合っている画像については、S404でそのフレームをコピーすることで間延びさせ、S405で処理後の枚数に対しての加算処理を実施して、S406でフレーム毎の判断処理を終了する。またピンボケしている画像については、間延びさせないと決定し、S403の露出判断に移行する。
S403の露出判断では、例えばフレーム間での輝度差を見ることで判断を実施する。動き同様フレーム間で輝度差があらかじめ設定した閾値以上の場合にそのフレームを間延びさせるとその輝度が変化する時間に影響を及ぼすので、輝度差が少ないフレームに対して間延び処理を実施する。S403での露出判断を実施した際に露出差があらかじめ設定した閾値以上の場合には、S406でフレーム毎の判断処理を終了し、露出差が少ない場合にはS404でそのフレームをコピーすることで間延びさせ、S405で処理枚数に対しての加算処理を行い、S406でフレーム毎の判断処理を終了する。
例えば、動画全体で動きをメインとした動画なので動き判断をするとユーザーにとって不都合が生じると考えられる場合、動き判断により間延びさせる処理を省き、その代わりに合焦判断、露出判断により間延びさせるという処理を実施することが可能である。
本実施例により、ユーザーに違和感を与えることなく、フレームレートに対する進捗状況を見て露出差、輝度差、動き検知、合焦状況を見て各フレームを間延びさせるか削除するかを決定し、GOP単位に合わせこむことを可能にした記録装置を提供することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
100 カメラ本体、300 レンズユニット

Claims (1)

  1. 入力された映像信号を動画の形式に変換して記録する記録手段と、
    フレームレートに対する進捗を算出する手段と、
    動画のGOP単位に合うようにフレームを間延びさせる手段と、
    動画のGOP単位に合うようにフレームを削減する手段と、
    間延びさせるか削減するかを判断する手段と、
    どのフレームを処理するかを、静止画の状況により判断すると手段を有することを特徴とする記録装置。
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