CN1283099C

CN1283099C - 摄影装置、记录装置和记录方法

Info

Publication number: CN1283099C
Application number: CNB2003101153720A
Authority: CN
Inventors: 野泽慎吾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: JP3938019B2; US7693400B2; US20040109678A1; CN1503559A; JP2004173212A

Abstract

本发明公开一种摄影装置、记录装置和记录方法，即使在发送视频图像信号中，对该视频图像信号指示了记录的情况下，也能够对所发送的编码视频图像信号和所记录的编码视频图像信号两者，抑制再现时的视频图像丢失。用编码单元生成由图像组组成的编码图像信号，该图像组由包含进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧(n是大于或等于2的整数)图像信号组成；当正在从通信单元进行输出之中，发出了该编码图像信号的记录指示的情况下，从包含对应于记录指示的帧的图像组的开头或者下一图像组开始记录。当在图像组的中途发出了记录指示的情况下，利用在缓冲器单元中所存储的过去的编码图像信号。

Description

摄影装置、记录装置和记录方法

技术领域

本发明涉及拍摄视频图像的摄影装置，记录视频图像的记录装置和记录方法。

背景技术

近年来，由于数字信号处理技术的进步，而使得可对活动图像或静止图像、声音等大量的信息进行高效率数字编码，并向小型磁记录介质、小型光记录介质进行记录，或者向通信介质进行传输。而且，使这样的技术得以发展，已开发出能够容易地拍摄高品质的视频图像，且立刻向通信介质输出的摄影装置。

在如今的活动图像的编码中，MPEG编码技术得以广泛使用。图4是使用了MPEG编码技术的摄影装置的例子。由摄像单元801所拍摄的视频图像信号被供给MPEG编码单元802。在MPEG编码中，利用同一帧内的相关性进行编码的帧内编码方式，和利用前后帧间的相关性进行编码的帧间编码方式得以使用。

图5是表示从编码单元802输出的、编码数据的结构例的图。图中，901、930是进行了帧内编码的I图像，911～921、931～941是进行了帧间编码的图像，由作为帧间正向预测编码图像的P图像和帧间双向预测编码图像B图像组成。这些图像，被汇总输出到各自具有预定的图像数和种别的图像组(GOP)901～907。在一个图像组中至少包含一个I图像，以I图像的信息为基础其他已进行帧间编码的图像得以再现。

这样进行了编码的视频图像，被供给记录单元803，并保存到任意的记录介质804。另外同时，进行了编码的视频图像被供给通信单元805，并从流输出端子806发送到摄影装置外部。这种摄影装置，不仅能够将视频图像保存到记录介质，而且能够将流输出端子连接到计算机或电视机，利用于视频图像分发或电视电话等各种用途。

考虑在这种摄影装置中，当正在从流输出端子806发送已进行编码的视频图像中，例如经由未图示的操作单元指示了向记录介质804的记录开始的情况，例如考虑在图5中的定时T，即相当于图像组903内的图像915的定时T指示了记录开始的情况。

在此情况下，在图像组903的中途，来自帧间编码图像915的数据被保存在记录介质804中。在图5所示的图像组中，是各组的一个I图像被包含在开头的结构，所以在从中途开始被记录的图像组903中，已进行帧内编码的I图像910未被记录而丢失。为此，虽然在同组内所包含的，已进行帧间编码的图像915～921被正常记录但却不能正确地进行解码。

为此，在这种以往例子中，在各摄影单位的开头几乎一定发生不能正确地进行解码的图像组，并有在再现时相当于开头的图像组期间，视频图像将冻结(freeze)之类的问题。为了避免此问题，如日本专利第3163700号公报(JP-B-3163700，对应USP5774624)那样还提案出：从记录开始的指示重新生成图像组，使得无论在哪个定时开始记录，都务必在开头的图像组中包含I图像。

但是，在使用了该日本专利公报记载的技术的情况下，使得在记录介质中所记录的图像能够从开头正确地进行再现，但若查看从MPEG编码单元802输出到流输出端子的编码数据，则当在图像组的中途指示了记录的情况下，这次在该时刻流输出的图像组被拆分(split)，例如有时为再现B图像所必需的P图像会丢失，就不能进行在记录和发送方面都可进行没有问题的再现这样的编码输出。

发明内容

本发明就是鉴于这样的现有技术的问题而完成的，其主要目的在于：即使在发送使用帧内编码方式和帧间编码方式两者所编码的视频图像信号之中，对同一视频图像信号指示了记录的情况下，也能够对所发送的编码视频图像信号和所记录的编码视频图像信号两者，抑制再现时的视频图像丢失。

即，本发明的第1技术方案提供一种摄影装置，包括：摄像机构；编码机构，使用帧内编码方式和帧间编码方式对由上述摄像机构所输出的活动图像信号进行编码，并生成由多个图像组组成的编码图像信号，所述图像组由包含分别进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧(n是大于或等于2的整数)图像信号组成；记录机构，将由上述编码机构所生成的编码图像信号记录到记录介质；以及控制机构，依照上述活动图像信号的记录开始的指示，对上述记录机构进行控制，以从上述图像组的开头开始记录，所述图像组包含从上述摄像机构所输出的活动图像信号之中对应于上述记录开始的指示的帧。

另外，本发明的第2技术方案提供一种摄影装置，包括：摄像机构；编码机构，使用帧内编码方式和帧间编码方式对由上述摄像机构所输出的活动图像信号进行编码，并生成由多个图像组组成的编码图像信号，所述图像组由包含分别进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧(n是大于或等于2的整数)图像信号组成；记录机构，将由上述编码机构所生成的编码图像信号记录到记录介质；发送机构，将由上述编码机构所生成的编码图像信号在已被编码状态下发送给外部的装置；以及控制机构，依照上述发送机构进行的上述编码图像信号的发送中的上述活动图像信号的记录开始的指示，对上述记录机构进行控制，以从上述图像组的开头开始记录，所述图像组包含从上述摄像机构所输出的活动图像信号之中对应于上述记录开始的指示的帧。

另外，本发明的第3技术方案提供一种摄影装置，包括：摄像机构；编码机构，使用帧内编码方式和帧间编码方式对由上述摄像机构所输出的活动图像信号进行编码，并生成由多个图像组组成的编码图像信号，所述图像组由包含分别进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧(n是大于或等于2的整数)图像信号组成；记录机构，将由上述编码机构所生成的编码图像信号记录到记录介质；以及控制机构，依照上述活动图像信号的记录开始的指示，对上述记录机构进行控制，以从上述图像组的下一图像组开始记录，所述图像组包含从上述摄像机构所输出的活动图像信号之中对应于上述记录开始的指示的帧。

另外，本发明的第4技术方案提供一种摄影装置，包括：摄像机构；编码机构，使用帧内编码方式和帧间编码方式对由上述摄像机构所输出的活动图像信号进行编码，并生成由多个图像组组成的编码图像信号，所述图像组由包含分别进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧(n是大于或等于2的整数)图像信号组成；记录机构，将由上述编码机构所生成的编码图像信号记录到记录介质；发送机构，将由上述编码机构所生成的编码图像信号在已被编码状态下发送给外部的装置；以及控制机构，依照上述发送机构进行的上述编码图像信号的发送中的上述活动图像信号的记录开始的指示，对上述记录机构进行控制，以从上述图像组的下一图像组开始记录，所述图像组包含从上述摄像机构所输出的活动图像信号之中对应于上述记录开始的指示的帧。

另外，本发明的第5技术方案提供一种记录装置，包括：输入活动图像信号的输入机构；编码机构，使用帧内编码方式和帧间编码方式对从上述输入机构输出的活动图像信号进行编码，并生成由多个图像组组成的编码活动图像信号，所述图像组由包含分别进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧图像信号组成，其中，n是大于或等于2的整数；记录机构，将由上述编码机构生成的编码活动图像信号记录到记录介质中；发送机构，将由上述编码机构生成的编码活动图像信号，以被编码后的状态发送给外部的装置；以及控制机构，根据在利用上述发送机构发送上述编码活动图像信号的过程中的开始记录上述编码活动图像信号的指示，对上述记录机构进行控制，使得从由上述编码机构输出的编码活动图像信号中的、包含与上述开始记录的指示对应的帧的上述图像组的开头开始记录。

另外，本发明的第6技术方案提供一种一种记录方法，包括：输入步骤，输入活动图像信号；编码步骤，使用帧内编码方式和帧间编码方式对在上述输入步骤中输入的活动图像信号进行编码，并生成由多个图像组组成的编码活动图像信号，所述图像组由包含分别进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧图像信号组成，其中，n是大于或等于2的整数；记录步骤，将在上述编码步骤中生成的编码活动图像信号记录到记录介质中；发送步骤，将在上述编码步骤中生成的编码活动图像信号，以被编码后的状态发送给外部的装置；以及控制步骤，根据在利用上述发送步骤发送上述编码活动图像信号的过程中的开始记录上述编码活动图像信号的指示，对上述记录步骤进行控制，使得从在上述编码步骤中生成的编码活动图像信号中的、包含与上述开始记录的指示对应的帧的上述图像组的开头开始记录。

本发明的其他特征以及优点，通过以附图为参照的下面的说明将会弄明白。此外，在附图中对相同或相似的结构附加相同的参照标号。

附图说明

附图包含在说明书中，构成其一部分，表示本发明的实施形式，并与说明书的记述一起用于说明本发明的原理。

图1是表示本发明第1实施形式的摄影装置的结构例的框图。

图2是说明本发明第1实施形式的摄影装置的记录处理的动作的图。

图3是说明本发明第2实施形式的摄影装置的记录处理的动作的图。

图4是表示以往的摄影装置的结构例的图。

图5是说明以往的摄影装置的记录处理的动作的图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施形式进行详细说明。

(第1实施形式)

图1是表示本发明第1实施形式的摄影装置的结构例的框图。

在图1中，101是摄像单元，102是编码单元，103是通信单元，104是流输出端子，105是控制单元，106是缓冲器单元，107是记录单元，108是记录介质，109是操作单元。

摄像单元101对被摄体进行拍摄并将视频图像信号供给编码单元102。编码单元102以MPEG编码方式对所供给的视频图像信号进行编码，并供给通信单元103和缓冲器单元106。

编码单元102的内部，由帧内编码单元110，帧间编码单元111，选择器112，图像组生成单元113构成。从摄像单元101供给的视频图像信号，被供给帧内编码单元110和帧间编码单元111。帧内编码单元110利用视频图像信号的同一帧内的相关性进行编码。帧间编码单元111利用视频图像信号的前后帧间的相关性进行编码。

分别由帧内编码单元110、帧间编码单元111进行了编码的视频图像信号都被供给选择器112。图像组生成单元113按照来自控制单元105的控制信号，对选择器112供给切换信号，以选择帧内编码单元110和帧间编码单元111分别输出的编码视频图像信号的任何一方。所选择的编码视频图像信号，被供给图像组生成单元113。图像组生成单元113汇总多张所供给的编码视频图像信号使其成为组，并作为编码图像组向缓冲器单元106和通信单元103进行供给。

缓冲器单元106是具有例如FIFO形式的缓冲存储器，具有可存储编码单元102输出的一个编码图像组的数据的容量。另外，在缓冲器单元106中所存储的编码图像组的起始数据被存储的地址也可以由控制单元105把握，也可以构成为从预定的地址开始写入编码图像组。

通信单元103按照预定的传输方式对从图像组生成单元103供给的编码图像组进行调制，并向流输出端子104进行输出。例如，对电视机同步转送视频图像，或者向计算机内置的视频图像采集板(或者外带的视频图像采集装置)进行输出。

通信单元103具有对应于流输出端子104的接口电路，按照预定的协议输出编码视频图像信号。作为流输出端子104，能够利用IEEE1394端子、USB端子等可输出视频图像信号的任意端子。

控制单元105，包括例如CPU和ROM、RAM，通过执行存储在ROM中的程序，来进行摄影装置整体的控制。在下面将说明的本发明特征性的记录指示时的图像组生成处理等，也通过控制单元105执行程序，并控制必要的各部件而得以实现。当然，也可构成为使处理的一部分或者全部通过软件来进行处理。

记录单元107按照预定的记录方式对保存在缓冲器单元106中的编码图像组进行调制，并记录到记录介质108中。在记录介质108中可利用磁记录介质或光记录介质等任意的记录介质，例如向磁带或光盘等可拆装的记录介质进行记录。

本实施形式的摄影装置，能够一边通过通信单元103将编码视频图像信号发送给装置外部，一边通过记录单元107将同一被编码的视频图像信号向记录介质108进行记录。使用图2说明正在从流输出端子104发送编码视频图像时，例如从操作单元109进行了指示记录开始的操作的情况下的，本实施形式的摄影装置的动作。

图2与图5同样，是表示编码单元102(的图像组生成单元113)输出的，编码图像组列和各图像组的结构的图。如图2所示那样，在本实施形式的摄影装置中，也设各图像组201～207具有1个帧内编码图像210(I图像)，和多个帧间编码图像(P图像或者B图像)211～221。

然后，考虑例如在图2中的定时T，即相当于图像组203内的图像215的定时记录开始被指示的情况。当例如从操作单元109接受记录指示时，控制单元105通过对缓冲器单元106和记录单元107给与控制信号，使其从在缓冲器单元106中所保持的图像组203的开头(从配置于图像组203的开头的帧内编码图像210)开始向记录介质108记录。

之后，接着读出由编码单元102所输出，并写入到缓冲器单元106的编码视频图像信号，继续进行利用记录单元107的记录。然后，当有记录停止的指示时，控制单元105控制缓冲器单元106和记录单元107，停止来自的缓冲器单元106的编码视频图像信号的读出并停止利用记录单元107的记录。此外，尽管在本实施形式中，在完成了记录包含发出记录停止的指示时刻的图像的图像组的全部数据以后停止记录，但也可以在有记录停止指示的时刻停止记录。

其结果，在记录介质108中编码图像组不被拆分地记录包含在发出了记录指示时刻的图像的图像组的帧内编码图像和全部帧间编码图像。从而，再现时的起始图像组的再现也可正常地进行，且不会发生视频图像的丢失。

此外，在本实施形式中，由于指示记录开始以前的图像，即在图2中比指示了记录开始的定时T还要在前的图像210～214也被记录，故在再现时，将从比操作者原打算的还要往时的视频图像开始进行再现。但是，如果构成为图像组生成单元113按照来自控制单元105的控制信号，在图像组的首标信息中预先记录，该图像组内的图像编号等，记录单元107可确定对应于记录指示的图像的信息等，任意的方法预先记录可在再现时确定对应于图像组内的记录指示的图像的信息，并在再现时跳跃记录开始指示位置以前的图像，就能够仅再现从操作者原打算的定时开始的视频图像。通过预先记录可确定应跳跃的图像的信息，并在再现时跳跃这些图像也能够实现同样的效果。

这样，根据本实施形式，在以MPEG方式对视频图像信号进行编码，并在正将此已进行编码的视频图像信号发送给装置外部的状态下指示了记录开始的情况下，从包含对应于记录开始的指示的图像的图像组的开头开始在记录介质上开始记录，所以能够正确地对指示了记录开始的图像进行解码，并能够防止在再现时起始部分的图像发生丢失。

另外，能够防止此时从通信单元103所输出的编码视频图像信号在图像组的中途被拆分，图像发生丢失。

(第2实施形式)

接着对本发明第2实施形式的摄影装置进行说明。此外，由于本实施形式的摄影装置，能够以与图1所示的第1实施形式的摄影装置同样的结构实现，仅在指示了记录时的动作不同，故关于结构的说明省略。

使用图3说明本实施形式的摄影装置接受到记录开始指示的情况下的动作。图3与图2同样，是表示编码单元102(的图像组生成单元103)输出的，编码图像组列和各图像组的结构的图。如图3所示那样，在本实施形式的摄影装置中，也设各图像组301～307具有1个帧内编码图像(I图像)，和多个帧间编码图像(P图像或者B图像)。

然后，考虑例如在图3中的定时T，即相当于图像组303内的图像315的定时记录开始被指示的情况。当例如从操作单元109接受记录指示时，控制单元105通过对缓冲器单元106和记录单元107给与控制信号，从保持于缓冲器单元106的编码视频图像信号中，废弃包含与图像315相同的图像组(图像组303)中的全部其他图像，并从下一图像组304的开头开始向记录介质108的记录。其结果，在记录介质108中编码图像组不被拆分地，原样记录帧内编码图像和全部帧间编码图像，因此在再现时就不会发生视频图像的丢失。

之后，编码视频图像信号的记录处理以及指示了记录停止情况下的处理与第1实施形式同样。

在上述第1和第2实施形式中，通信单元103输出的流，与有无记录开始操作无关，是从图像组生成单元113的输出本身。为此，在从流输出端子104输出的编码视频图像信号中不会发生拆分等的问题，可进行理想的通信。

(其他实施形式)

此外，尽管在实施形式中对具有摄像单元的摄影装置进行了说明，但不言而喻本发明也可应用于不具有摄像单元101，记录用外部设备所摄影的图像数据的记录装置。

另外，尽管在上述实施形式中，只对图像组生成单元113生成的图像组仅具有1个帧内编码图像的情况进行了说明，但例如在1个图像组内包含多个帧内编码图像的情况等，在正常进行再现所必需的图像比包含在1个图像组中全部图像还要少，且连续的情况下，对能够正常进行再现的最低单位的连续图像，可同样地应用本发明。

即，本发明的本质在于，当在由用于进行正常的再现所必需的多个图像构成的图像块的中途发出了记录开始指示的情况下，从该图像块的起始进行记录，或者废弃该图像块从下一图像块进行记录。从而，缓冲器单元106的容量根据图像块的大小适当决定即可，并不限定于在上述实施形式中所说明的内容。另外，当然编码方式也并不限定于MPEG方式。

在上述实施形式中，仅对由1个设备构成的摄影装置进行了说明，但也可通过由多个设备构成的系统来实现与本发明的摄影装置等同的功能。

此外，以下情况也包含在本发明中，即，将实现上述实施形式的功能的软件的程序从记录介质直接，或者使用有线/无线通信提供给具有可执行该程序的计算机的系统或装置，通过该系统或装置的计算机执行所供给的程序来达到等同的功能。

从而，为了用计算机实现本发明的功能处理，而供给并安装在该计算机的程序代码本身也将实现本发明。也就是，用于实现本发明的功能处理的计算机程序本身也包含在本发明中。

在此情况下，只要具有程序的功能，则不过问程序的形态，可使用对象代码、由解释程序所执行的程序、供给OS的脚本数据等。

作为用于供给程序的记录介质，例如有软磁盘、硬盘、磁带等磁记录介质、MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW等光/光磁存储介质、非易失性的半导体存储器等。

作为使用了有线/无线通信的程序的供给方法，可列举出在计算机网络上的服务器中存储，形成本发明的计算机程序本身、或被压缩的包含自动安装功能的文件等可以作为在客户计算机上形成本发明的计算机程序的数据文件(程序数据文件)、并将程序数据文件下载到已进行连接的客户计算机的方法等。在此情况下，也可将程序数据文件分割成多个分段文件，并将分段文件配置于不同的服务器。

也就是，使由计算机实现本发明的功能处理用的程序数据文件对多个用户下载的服务器装置也包含在本发明中。

另外，也可对本发明的程序进行加密并存储在CD-ROM等的存储介质中发布给用户，对满足预定条件的用户，例如经互联网从主页使其下载来提供解开密码的密钥信息，通过使用该密钥信息来执行被加密的程序使其安装在计算机上而实现。

除通过计算机执行所读出的程序使上述的实施形式的功能得以实现外，根据该程序的指示，在计算机上运转的OS等执行实际处理的部分或全部，通过该处理也可使上述实施形式的功能得以实现。

进而，在从记录介质读出的程序被写入到在计算机中所插入的功能扩充板和在计算机上所连接的功能扩充单元上备有的存储器以后，基于该程序的指示，该功能扩充板和功能扩充单元上备有的CPU等执行实际处理的部分或全部，通过该处理也可使上述实施形式的功能得以实现。

如以上所说明那样，根据本发明，即使在发送使用帧内编码方式和帧间编码方式两者所编码的视频图像信号之中，对同一视频图像信号指示了记录的情况下，也能够对所发送的编码视频图像信号和所记录的编码视频图像信号两者，抑制再现时的视频图像丢失。

由于在不脱离本发明的精神和范围内，能够实现本发明大量而广泛的实施形式，应该理解为本发明并不限于特定的实施形式，而是由附加的权利要求所规定。

Claims

1.一种记录装置，包括：

输入活动图像信号的输入机构；

编码机构，使用帧内编码方式和帧间编码方式对从上述输入机构输出的活动图像信号进行编码，生成由多个图像组组成的编码活动图像信号，所述图像组由包含分别进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧图像信号组成，其中，n是大于或等于2的整数；

记录机构，将由上述编码机构生成的编码活动图像信号记录到记录介质中；

发送机构，将由上述编码机构生成的编码活动图像信号，以被编码后的状态发送给外部的装置；以及

控制机构，根据在利用上述发送机构发送上述编码活动图像信号的过程中的开始记录上述编码活动图像信号的指示，对上述记录机构进行控制，使得从由上述编码机构输出的编码活动图像信号中的、包含与上述开始记录的指示对应的帧的上述图像组的开头开始记录。

2.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于：

上述记录机构，具有存储由上述编码机构生成的1图像组量的编码活动图像信号的存储器。

3.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于：

上述控制机构，进而对上述记录机构进行控制以记录识别信息，所述识别信息表示在记录开始部分的上述图像组之中，对应于上述记录开始的指示的帧。

4.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于：

上述控制机构对上述编码机构和上述记录机构进行控制，使得当与上述开始记录的指示对应的帧是应进行上述帧间编码的帧时，开始利用上述记录机构的记录而不将此帧作为上述帧内编码图像进行编码。

5.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于：

上述图像组的开头的帧是上述帧内编码图像。

6.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于：

上述输入机构包括摄像机构。

7.一种记录方法，包括：

输入步骤，输入活动图像信号；

编码步骤，使用帧内编码方式和帧间编码方式对在上述输入步骤中输入的活动图像信号进行编码，并生成由多个图像组组成的编码活动图像信号，所述图像组由包含分别进行了上述帧内编码的帧内编码图像和进行了上述帧间编码的帧间编码图像的n帧图像信号组成，其中，n是大于或等于2的整数；

记录步骤，将在上述编码步骤中生成的编码活动图像信号记录到记录介质中；

发送步骤，将在上述编码步骤中生成的编码活动图像信号，以被编码后的状态发送给外部的装置；以及

控制步骤，根据在利用上述发送步骤发送上述编码活动图像信号的过程中的开始记录上述编码活动图像信号的指示，对上述记录步骤进行控制，使得从在上述编码步骤中生成的编码活动图像信号中的、包含与上述开始记录的指示对应的帧的上述图像组的开头开始记录。