JP2019075638A - 画像処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】動画撮影後に動画データを再生、編集する際に、ハイライトシーンを自動抽出することができる画像処理装置を提供すること。【解決手段】被写体を撮像し、得られた画像信号を処理する画像処理装置であって、一連の動画像を生成し、記録する動画像処理部と、前記画像処理装置以外の画像処理端末からレリーズ情報を取得する情報取得部と、前記レリーズ情報を蓄積し、その蓄積情報をもとに前記動画像処理部によって生成された動画像のハイライトシーンを抽出するハイライト抽出部と、を有することを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、ハイライトシーンを自動的に抽出する画像処理装置に関する。
従来、画像処理装置として、被写体を撮像し、得られた画像に基づいて動画データを生成して記録媒体に記録する撮像装置が知られている。
近年、このようなデジタルカメラにおいては、フラッシュメモリの大容量化、画像処理の高速化や低電力化が進み、大量の撮影が可能となったため観覧性を向上させる技術が求められている。特許文献1には、テレビ番組などの動画の中から音量が大きいシーンだけを抽出して再生するような技術が提案されている。
特開2007−267351号公報
しかし、特許文献1の方法では、音量でハイライトシーンを抽出しているので、音量変化があまりないようなシーンではハイライトシーンを抽出できないでいた。また、ハイライトシーンではない突発的な音量変化に対しても誤って抽出する可能性があった。
本発明は、撮影した動画データを視聴、編集する際、周辺の音量変化にも依存せず、ハイライトシーンを自動抽出できる画像処理装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、
被写体を撮像し、得られた画像信号を処理する画像処理装置であって、
一連の動画像を生成し、記録する動画像処理部と、
前記画像処理装置以外の画像処理端末からレリーズ情報を取得する情報取得部と、
前記レリーズ情報を蓄積し、その蓄積情報をもとに前記動画像処理部によって生成された動画像のハイライトシーンを抽出するハイライト抽出部と、を有することを特徴とする。
本発明に係る画像処理装置によれば、動画撮影後に動画データを視聴、編集する際に、付与されているハイライト情報を用いることで、編集点を簡単に抽出することが可能となる。
撮像装置の構成を示す図である。 第1の実施形態における動画撮影処理を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係る通信処理を示した図である。 本実施形態におけるハイライトシーン検出を示す図である。 第2の実施形態における処理を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全ての発明の解決手段に必須のものとは限らない。
なお、本実施例において説明される各機能ブロックは必ずしも個別のハードウェアである必要はない。すなわち、例えばいくつかの機能ブロックの機能は、1つのハードウェアにより実行されてもよい。また、いくつかのハードウェアの連係動作により1つの機能ブロックの機能または、複数の機能ブロックの機能が実行されてもよい。また、各機能ブロックの機能は、CPUがメモリ上に展開したコンピュータプログラムにより実行されてもよい。
(第1の実施形態)
<全体構成>
まず、図1を用いて、本実施例の撮像装置100の構成を説明する。
本実施例の撮像装置100は、図1に示すように、CPU101と、RAM102と、ROM103と、操作部104とを有する。また、撮像装置100は、撮像部110と、画像処理部111と、マイクユニット120と、音声処理部121と、スピーカユニット122とを有する。また、撮像装置100は、符号化処理部130と、表示部140と、表示制御部141と、記録再生部150と、記録媒体151と、通信部160とを有する。なお、CPUは、Central Processing Unitの略称である。RAMはRandom Access Memoryの略称である。ROMは、Read Only Memoryの略称である。本実施例の撮像装置100においては、動画圧縮方式としてH.264やH.265の圧縮方式を用いるものとするが、どのような種類の圧縮方式を用いてもよい。
本実施例の撮像装置100において、CPU101は、RAM102をワークメモリとして用い、ROM103に記録された各種プログラムをRAM102に展開し、プログラムに応じて撮像装置100の各ブロックを制御する。
操作部104は、例えば、電源ボタン、記録ボタン、ズーム調整ボタン、オートフォーカスボタン、メニュー表示ボタン、モード切り替えスイッチ、決定ボタン等の各種操作を入力するスイッチ類を有する。また、カーソルキー、ポインティングデバイス、タッチパネル、ダイヤル等のどのようなタイプの操作子であってもよい。操作部104は、ユーザによりこれらのキーやボタン、タッチパネルが操作されるとCPU101に操作信号を送信する。操作部104の各種部材は、表示部140に表示される種々に機能アイコンとして実現されることも可能である。ユーザはこれらの機能アイコンを選択、操作することが可能である。機能アイコンに対し、場面ごとに適宜機能が割り当てられる。これにより、機能アイコンは各種機能ボタンとして作用する。機能ボタンとしては、例えば終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞りこみボタン、属性変更ボタン等がある。例えば、メニューボタンが押されると各種の設定可能なメニュー画面が表示部140に表示される。ユーザは、表示部140に表示されたメニュー画面と、上下左右の4方向ボタンやSETボタンとを用いて直感的に各種設定を行なうことができる。なお、操作部104は、表示部に対する接触を検知可能なタッチパネルであってもよい。タッチパネルは、抵抗膜方式や静電容量方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、画面認識方式、光センサ方式等、様々な方式のタッチパネルのうちいずれの方式のものを用いてもよい。
撮像部110は、レンズにより取り込まれた被写体の光学像を、絞りにより光量を制御して、CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子により画像信号に変換し、得られたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して一時的にRAM102に記憶する。RAM102に記憶されたデジタル画像信号は、その後、画像処理部111に送信される。
画像処理部111は、デジタル画像信号のホワイトバランスや色、明るさなどを、ユーザにより設定された設定値や画像の特性から自動的に判定した設定値などに基づいて調整する画質調整処理を行う。そして、画像処理部111は、処理済みのデジタル画像信号を再びRAM102に記憶する。また、画質調整処理済みまたは未処理のデジタル画像信号を、表示制御部141に送信し、表示部140に撮像中の画像として表示することもできる。また、再生時において画像処理部111は、記録媒体151から記録再生部150によって読み出され、符号化処理部130において復号化された静止画ファイルや動画ファイルに含まれる画像データの画質調整等を行う。そして、画質調整済みまたは未処理のデジタル画像信号を、表示制御部141に送信し、表示部140に画像として表示することもできる。
符号化処理部130では、記録時においては、画像処理部111により処理されRAM102に記憶されたデジタル画像信号に対して、画像圧縮処理を行い、圧縮された動画データや静止画データを生成し、RAM102に一時的に記憶する。また、再生時においては、記録媒体151から読み出された画像ファイルの圧縮された動画データや静止画データを復号してデジタル画像信号を抽出し、RAM102に記憶していく処理を行う。本実施例では、符号化処理部130は、動画データをH.264方式に従い符号化する。また、画像処理部111は、静止画データを、JPEG方式に従って符号化する。なお、H.264等の動画の符号化方式においては、各フレームのデータをフレーム内予測符号化、及びフレーム間予測符号化を用いて符号化する。一般に、フレーム内予測符号化により符号化されたフレームをIピクチャと呼ぶ。また、前方のフレームを参照フレームとして用い、参照フレームとの差分(予測誤差)を用いてフレーム間符号化された画像データをPピクチャと呼ぶ。また、前方及び後方のフレームを参照フレームとして用い、参照フレームとの差分を用いてフレーム間符号化された画像データをBピクチャと呼ぶ。
マイクユニット120は、例えば、撮像装置100のハウジング内に内蔵された無指向性のマイクとAD変換部を有する。マイクユニット120では、マイクにより周囲の音声を集音(収音)し、所得したアナログ音声信号をAD変換部で、デジタル信号に変換してRAM102に一時的に記憶される。RAM102に記憶されたデジタル信号は、その後、音声処理部121に送信される。音声処理部121では、記録時においては、RAM102に記憶されたデジタル音声信号を読み出して、レベルの適正化処理や雑音低減処理等の処理を行い、処理をしたデジタル音声信号を再びRAM102に記憶する。
また、音声処理部121は、必要に応じて、音声信号を圧縮する処理を行う。また、音声処理部121は、再生時においては、記録媒体151から記録再生部150によって読み出された音声ファイルや動画ファイルに含まれる圧縮音声データを復号する処理や音声レベルの適正化処理を行う。そして、音声処理部121は、処理された音声データを順次RAM102に記憶する。
スピーカユニット122は、スピーカとDA変換部とを有する。スピーカユニット122では、音声処理部121によりRAM102に記憶されたデジタル音声信号を読み出してアナログ音声信号に変換し、アナログ音声信号によりスピーカから音声を出力する。
表示部140は、例えば、液晶表示デバイス、または有機EL表示デバイスなどを有し、表示制御部141の制御により画像を表示する。表示部140は、LEDディスプレイなど、ユーザに画像を提供することができればどのようなものであってもよい。
表示制御部141は、画像処理部111により処理され、RAM102に記憶されたデジタル画像信号に基づいて、表示部140に画像を表示する。また、表示制御部141は、表示部140に表示するデジタル画像信号に基づく映像信号に対し、マトリックス変換、ブライト調整、コントラスト調整、ガンマ調整、クロマゲイン調整、シャープネス調整等の画像信号処理を行ってもよい。
記録再生部150は、動画記録時においては、RAM102に記憶されている符号化処理部130により生成された動画データ、静止画データ及び、音声処理部121で生成された音声データを読み出す。そして、記録再生部150は、読み出した動画データと音声データを、撮影日等の各種情報とともに、動画ファイルとして記録媒体151に書き込む。また、記録再生部150は、静止画記録時においては、RAM102に記憶されている静止画データを撮影日等の各種情報とともに静止画ファイルとして記録媒体151に記録する。記録再生部150は、動画ファイルを記録媒体151に記録する際は、圧縮動画データと音声データとからなるデータストリームを形成し、順次記録媒体151に記録する。
また、記録再生部150は、記録媒体151に記録されたデータに対し、ファイルヘッダ等の管理情報を付加する。記録再生部150は、記録媒体151に記録されたデータに対し、ファイルヘッダ等の管理情報を付加する。記録再生部150は、記録媒体151に記録された動画ファイルや静止画ファイルを、FATやexFAT等のファイルシステムに従って管理する。また、記録再生部150は、再生時においては、記録媒体151に記録された動画ファイルや静止画ファイルを、ファイルシステムに従って読み出す。
CPU101は、読み出された動画ファイルや静止画ファイルに含まれるヘッダ(管理情報)を解析し、圧縮された動画データ、音声データ、静止画データを抽出する。抽出された圧縮動画データ、静止画データは、RAM102に記憶されて、符号化処理部130により復号される。また、圧縮された音声データは、音声処理部121により伸長される。なお、本実施例では、動画記録モードにおいて記録される動画データと音声データは、MP4ファイル形式の動画ファイルとして記録される。MP4ファイルでは、動画や音声データに加えて、この動画や音声データを再生するために必要な管理情報が一つのファイルに格納される。
また、記録媒体151は、撮像装置に内蔵された記録媒体でも、取り外し可能な記録媒体でもよい。例えば、記録媒体151は、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−R、DVD−R、磁気テープ、不揮発性の半導体メモリ、フラッシュメモリ、などのあらゆる方式の記録媒体を含む。取り外し可能な記録媒体を用いる場合には、記録再生部150は、それらの取り外し可能な記録媒体を装着、排出するための機構を含む。
また、通信部160は、撮像装置100とは異なる外部装置との間で、制御信号や動画ファイル、静止画ファイル、各種データ等を送受信する。通信部160の通信方式は、有線、無線を問わず、どのような形式であってもよい。
ここで、前述の画像処理部111、音声処理部121、符号化処理部130、表示し制御部141、記録再生部150は、それぞれ、前述の各機能を実行するプログラムを搭載したマイクロコンピュータであってもよい。また、CPU101がこれらの機能の少なくとも一部を実行するようにしてもよい。
<基本動作>
次に、本実施例の撮像装置100の動作について図2を用いて説明する。
本実施例の撮像装置100において、CPU101は、ユーザによって操作部104が操作され電源を投入する指示が操作部104から入力されると、不図示の電源供給部を撮像装置100の各ブロックに電源を供給するように制御する。
次に、CPU101は、操作部104により設定されたカメラのモードが、再生モードであるか、静止画記録モード、動画記録モードであるかを判定する(S201)。動画モードが設定されない場合はその他のモード処理に遷移する(S202)。
操作部104により設定されたモードが、動画記録モードである場合、CPU101は、撮像装置100の各ブロックを制御し、以下の動作を実行させる。
まず、撮像部110は、得られたデジタル画像信号をRAM102に送信し、一時的に記憶させる。次に、画像処理部111は、設定された撮影設定に従って、RAM102に記憶されたデジタル画像信号に、前述の各種画質調整処理を行い、処理をしたデジタル画像信号を再びRAM102に記憶する。また、表示制御部141は、RAM102に記憶された処理済みのデジタル画像信号または未処理のデジタル画像信号を読み出して表示部140に表示させる。
すなわち、操作部104から動画記録開始の指示が入力(S203)されるまでは、表示部140に撮像部110により撮像された画像に基づく画像が表示される。
次に、このような記録待機状態において、操作部104から動画記録開始の指示が入力されると、通信部160は周辺画像処理端末との通信処理を行う(S204)。
ここで、通信処理について説明する。
動画記録開始の指示が入力されると、図3で示すように、動画撮影を行っているカメラ310と所定の通信網300内に存在する通信可能な周辺の画像処理端末320と通信をスタートする。通信は無線電話網、WLAN、または他の無線ネットワークを介してデータを送受信可能な周辺の画像処理端末とデータ通信する。また、事前に画像処理端末同士でペアリングを行い、ペアリングした機器同士のみにデータの送受信を制限してもよい。ここでは画像処理端末320はデジタルカメラ、デジタルビデオカメラに限定されるものではなく、データ通信可能で撮影機能を有しているスマートフォンなどの端末でもよい。通信する情報として周辺の画像処理端末のレリーズ情報をリアルタイムで取得する。ここでレリーズ情報を取得する理由は、同会場におけるイベントにおいて静止画撮影した頻度が高い場合がハイライトシーンであると考えられるからである。例えば運動会やサッカー大会などのイベントにおいては、ゴールシーン付近が特に盛り上がり、シャッターを切る頻度が多く、その前後のシーンがハイライトシーンとして適切であるためである。
続いて撮像部110は、得られたデジタル画像信号をRAM102に送信し(S205)、一時的に記憶させる。次に、画像処理部111は、設定された撮影設定に従って、RAM102に記憶されたデジタル画像信号に、前述の各種画質調整処理(S206)を行い、処理をしたデジタル画像信号を再びRAM102に記憶する。また、表示制御部141は、RAM102に記憶された処理済みのデジタル画像信号または未処理のデジタル画像信号を読み出して表示部140に表示させる。
さらに、符号化処理部130は、画像処理部111によって処理されたデジタル画像信号を符号化するための符号化処理を行う(S207)。
また、音声処理部121は、マイクユニットから入力されたデジタル音声信号に対して種々の調整処理を適用し、処理をしたデジタル音声信号を再びRAM102に記憶する(S208)。
さらに、必要に応じて、予め設定された音声用の符号化方式に従って符号化処理を実行し、得られた音声データをRAM102に記憶させる。なお、以後の説明では、音声データについては説明を省略するが、動画データとともに処理されるものとする。
次に、記録再生部150は、RAM102に一時記憶されている符号化済みの動画データを、記録媒体151のファイルシステムに適合する動画ファイルとして記録する(S209)。また、CPU101により生成された必要な管理情報を動画ファイルに含めて記録する。
CPU101は、動画記録終了の指示が入力(S210)されるまでは、これら一連の処理を撮像装置100の各ブロックに実行させる。
次に操作部104から動画記録終了の指示が入力されると、符号化処理部130は、記録終了の指示が入力されるまでのデジタル画像信号を符号化し終わるまで動作し、その後動作を終了する。
また、記録再生部150も、RAM102に一時記憶されている符号化済みの動画データを記録媒体151記録し終わるまで動作し、その後、動作を終了する。また、通信部160も、周辺画像端末との通信を終了する。それ以外の撮像部110、画像処理部111、表示部140、表示制御部141、は動作を継続する。
その後RAM102に記憶されている周辺画像処理端末のレリーズ情報をもとにハイライト抽出処理を行う(S211)。
ここでハイライトシーンの抽出について図4を用いて説明する。
S204の周辺画像処理端末と通信処理されたレリーズ情報を蓄積していき、時間軸方向のヒストグラムを作成する。図4(a)のヒストグラムに対してR_Th1以上の区間をハイライトシーンとして抽出する。この閾値R_Th1は通信された周辺画像処理端末数に応じて可変にする。つまり、通信された端末数が多いときは閾値を上げ、少ないときは閾値を下げることによって、画像処理端末数に応じた制御をすることが可能になる。図4(a)の例では、撮影動画記録区間に対してハイライトシーン1(H1_S〜H1_E)、ハイライトシーン2(H2_S〜H2_E)、ハイライトシーン3(H3_S〜H3_E)を抽出することとする。上記ハイライト区間情報を動画データに対して付与する。
上記の例ではレリーズ情報のヒストグラムを生成し、閾値を超えた領域をハイライトシーンと判断したが、単位時間あたりのレリーズ数に応じてハイライトシーンを抽出してもよい。図4(b)の例では、レリーズ数の閾値R_Th2を超えたS4区間とS7区間がハイライトシーンと判断される。
以上のように、本実施例の撮像装置100は、動画記録モードにおいて動画ファイルを記録媒体151に記録する。
上記のように記録された動画データに対してハイライト情報を付加することで、撮影後のダイジェスト再生や、編集する場合を簡略化することができる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、動画記録時にリアルタイムで周辺画像処理端末のレリーズ情報を受信し、その情報を基にハイライトシーンを検出し、動画データに付与していた。第2の実施形態では、画像サーバーにアクセスして、サーバー経由でハイライト情報を付加する点が第1の実施例と異なる。
第2の実施形態について図5のフローチャートを用いて説明する。
一連の動画像データを撮影後、ネットワークを経由して画像サーバーに接続する(S501)。ここで使用するネットワークは無線電話網、WLAN、または他の無線ネットワークや、自宅のPCを介してネットワーク接続してもよい。
次に時刻情報、位置情報を基にハイライト検出に用いる静止画データを抽出する(S502)。ここでは、画像サーバー内の静止画データに対して、撮影動画データと位置情報、時刻情報が合致する静止画データを抽出する。つまり同イベント、同時刻で撮影された画像データ群を抽出する。ここで抽出された静止画データ数が第1の実施例のレリーズ数に相当する。
次に図4に示す第1の実施形態と同様な手法でハイライト部分を検出し(S503)、検出したハイライト部を動画像データに付与(S504)することで、第1の実施例と同じ効果が得られる。
(他の実施形態)
上述の実施形態は、システム或いは装置のコンピュータ(或いはCPU、MPU等)によりソフトウェア的に実現することも可能である。従って、上述の実施形態をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給されるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述の実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。
なお、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能であれば、どのような形態であってもよい。例えば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等で構成することができるが、これらに限るものではない。上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、記憶媒体または有線/無線通信によりコンピュータに供給される。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記憶媒体、MO、CD、DVD等の光/光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。
有線/無線通信を用いたコンピュータプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバーを利用する方法がある。この場合、本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル(プログラムファイル)をサーバーに記憶しておく。プログラムファイルとしては、実行形式のものであっても、ソースコードであってもよい。そして、このサーバーにアクセスしたクライアントコンピュータに、プログラムファイルをダウンロードすることによって供給する。この場合、プログラムファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバーに分散して配置することも可能である。つまり、上述の実施形態を実現するためのプログラムファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバー装置も本発明の一つである。
また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを暗号化して格納した記憶媒体を配布し、所定の条件を満たしたユーザに、暗号化を解く鍵情報を供給し、ユーザの有するコンピュータへのインストールを許可してもよい。鍵情報は、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給することができる。また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、すでにコンピュータ上で稼働するOSの機能を利用するものであってもよい。さらに、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、その一部をコンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアで構成してもよいし、拡張ボード等が備えるCPUで実行するようにしてもよい。
100 撮像装置、101 CPU、102 RAM、103 、ROM、
104 操作部、110 撮像部、111 画像処理部、120 マイクユニット、
121 音声処理部、122 スピーカユニット

Claims (11)

  1. 被写体を撮像し、得られた画像信号を処理する画像処理装置であって、
    一連の動画像を生成し、記録する動画像処理部と、
    前記画像処理装置以外の画像処理端末からレリーズ情報を取得する情報取得部と、前記レリーズ情報を蓄積し、その蓄積情報をもとに前記動画像処理部によって生成された動画像のハイライトシーンを抽出するハイライト抽出部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記情報取得部では、前記画像処理装置とデータを送受信可能な周辺の画像処理端末から情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記情報取得部では、画像サーバーと接続し、接続したサーバー上の画像データから情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  4. 前記情報取得部では、接続した画像サーバー上の画像データから、位置情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  5. 前記情報取得部では、接続した画像サーバー上の画像データから、撮影時刻情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  6. 前記ハイライト抽出部では、前記情報取得部より得られたレリーズ情報をもとにヒストグラムを生成することを特徴とする請求項1の画像処理装置。
  7. 前記ヒストグラムにおいて、閾値を超えた場合にハイライトシーンと判断することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
  8. 前記ハイライト抽出部では、前記情報取得部によって得られた単位時間あたりのレリーズ数を累積していくことを特徴とする請求項1の画像処理装置。
  9. 前記単位時間あたりのレリーズ数が、閾値を超えた場合にハイライトシーンと判別することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  10. 前記閾値は通信された画像処理端末数に応じて可変にすることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
  11. 前記ハイライト抽出部で抽出したハイライト情報を前記動画像処理部によって生成された動画像データに付加することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
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WO2023148963A1 (ja) * 2022-02-07 2023-08-10 日本電気株式会社 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

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