JP3710066B2 - Electronic still video camera - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
CCDで撮像した静止画像信号をA/D変換してディジタル映像信号とし、ICメモリカードなどの外部記録媒体に記録を行う電子スチルビデオカメラに関し、更に詳しくは、CPU等のソフトウェア処理によってカメラ内の信号処理を行うディジタル電子スチルビデオカメラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の銀塩フィルム式カメラに変わり、CCD等の電子撮像素子を使用して被写体映像を電気的な映像信号に変換したアナログ画像信号を、ビデオフロッピー等のような記録媒体に記録する電子スチルカメラが開発された。その後、アナログ信号では記録後の画像劣化が著しい点やコンピュータなどの他の画像システムへの流用が利き難い点から、撮像素子からのアナログ映像信号を一旦A/D変換してディジタル信号とし、このディジタル信号をメモリカードの様な外部のディジタル記録媒体にするディジタルスチルビデオカメラ(以下、DSCと省略する)が開発され一部市場に投入されている。
【0003】
これら従来のDSCの構成例を図11のブロック図に示す。CCD201からの映像信号をCDS,AGC処理を経て、RGB信号や輝度、色差信号を作る信号処理等の前段処理をプリプロセス部202で施した後、A/D変換部203でA/D変換をしてディジタル映像データを一旦フレームメモリなどの画像専用バッファメモリ部204に貯える。その後、例えばJPEG(Joint Photograghic Experts Group)方式で代表される画像圧縮処理部205で圧縮処理を施した後ICメモリカード206に記録する。
【0004】
また、これらのシーケンスを制御するため別途にシステム制御部210を持ちCPU、プログラムメモリ(通常ROM)、作業メモリ(通常RAM)、及びパラレルI/Oで構成される。また、このシステム制御部210は、CPU,ROM,RAMやI/O一体のワンチップマイコンで構成される事もある。このような従来技術の好例として特開昭63-122392号公報がある。この明細書(1)では水平方向のCCD色フィルターの配列が1ライン置きにCCDのカラー画像信号を1フレーム分の内蔵バッファに蓄積して、着脱可能なメモリパックに圧縮処理後記録する事を特徴とするDSCが書かれているものである。この中で、システム制御部210とは別にA/D変換された画像データを蓄積するバッファメモリが用意され、画像データの取り込み終了を検出した後、この画像データ蓄積用バッファメモリより画像データは読みだされて画像符号化器によって高能率符号化されてメモリパックに記録されている。
【0005】
このように、電子スチルビデオカメラは専用の画像メモリ部を持ち、その他に制御CPU用の作業メモリや、或いは圧縮伸長データの一時記憶用メモリを別に持っていた。ここで、画像用専用メモリには、例えばNTSC用フィールドメモリ等特定用途向けサイズの物を使うか、或いは汎用のSRAM,DRAMを使用する事が一般的である。ところが、NTSC等の特定用途向けサイズのものを使用する場合、それとは画素数の異なるCCD画像を取り扱うには向いておらず、また一般的に高価でもあるため汎用のDRAM,SRAMを使用する場合も多い。汎用のDRAM,SRAMを使用する場合には、通常、256Kバイト,1Mバイト,4Mバイト等の様にメモリ容量の設定が4倍おきで行われており、更にDRAMの場合には、ロウ・アドレスの設定とコラム・アドレスの設定が、256×256、512×512、または1024×1024等の様に2のn乗の形式で設定されている。これに対して画像のサイズはNTSCでは4fscのサンプリングクロックを使用する場合768×488等のように必ずしも2のn乗の形式にはならず、前述のような汎用メモリを使用した場合図12の画像メモリに示すようにa),b)の斜視部に依って示される未使用のメモリ領域を専用の画像メモリ部に持つ事になる。ここでa)では各ラインデータを連続的に記録してゆく例を、またb)では画像メモリが余る事を前提に各ライン毎に夫々新しいローアドレスを与えるものである。
【0006】
ところが、画像メモリ部の全体サイズが大きいだけにこの画像メモリ上の非使用領域部は大きく、例えば前述のNTSCの画像をA/D変換によって8ビットのデータにして記録する際、1024×1024×4ビット(4Mバイト)の複数個DRAMにて構成される画像メモリ部を用いると、1コンポーネント当たり(1024−768)×(1024−488)=137,216バイト、RGBなどの3コンポーネントとすると約400Kバイトもの汎用メモリを無駄にしている事になる。このメモリ量はCPUの作業領域及びプログラムメモリとして十分な物であるにもかかわらず、画像専用メモリ部としているためCPUからの利用はできなかった。
【0007】
一方、近年のCPUの性能向上には目覚ましいのがあり、本発明の出願現在でも組み込み型RISCチップで10〜40MIPSもの性能を比較的安価な価格で達成するものがある。このような状況の中、従来であればハードウェア構成でなくては十分な演算が得られなかった処理に関しても、これら処理能力の高いCPUを使用する事で満足の行く時間内で処理できるようになった。従って、画像データ用のメモリ制御部を従来のように例えばカラープロセスや圧縮伸長処理等のハードウェア制御による専用なものとする必要も無くなって来ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来の欠点に鑑み、上記のような専用の高価なメモリを使う事もなく、また必要以上のメモリ量をバッファメモリ部に割り当てる事で非使用領域を発生させることなく、そのシステム構成に最適なバッファメモリ量を設定するようにした電子スチルビデオカメラの提供を目的としたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、撮像素子と、前記撮像素子により得られた信号をA/D変換し、ディジタル信号にするA/D変換部と、前記ディジタル信号を記憶するメモリ部と、前記メモリ部に記憶されたディジタル信号に信号処理を施す信号処理手段と、前記信号処理手段によって処理されたディジタル信号を記録する記録媒体と、システム制御をおこなうCPUと、を有する電子スチルビデオカメラに於いて、前記CPUは、前記信号処理手段を含み、信号処理をソフトウェアでおこなうと共に、前記メモリ部に対し、前記撮像素子から得られるディジタル信号を記録するためのメモリ量及び、前記信号処理を行うための作業メモリ量を設定するメモリ領域設定手段を有し、カメラの撮影モード設定に応じて、前記撮像素子により得られるディジタル信号を取り込むメモリ割当量を変更可能としたことを特徴とする電子スチルビデオカメラにより達成される。
【0010】
その実態態様として、(a)前記メモリ部を構成するメモリとして、DRAM,SRAMまたはマルチポートRAMを使用する、(b)CPUのおこなう信号処理は、輝度・色差分離処理である、(c)CPUのおこなう信号処理は、高能率符号化処理である、(d)メモリ部は、CPUの動作に必要なスタック領域を含む、(e)メモリ部は、外部より増設可能である、ことが好ましい実施態様である。
【0011】
【作用】
本発明は前記の課題を解決するに当たり、ディジタルスチルビデオの画像メモリやCPU作業メモリやバッファメモリを多目的な用途の1メモリとし、その使い方を入力CCD出力の画像サイズや、出力メモリの転送速度、内蔵メモリ全体の容量等システム構成に応じてCPUが選択的に各メモリ割当量を設定する事により解決する。
【0012】
本発明は解決の手段として、A/D変換部のCCDディジタルデータ転送手段により画像転送が可能である撮影するべき画像の1画面以上の同一なメモリによって構成されるメモリ部を具備し、前記メモリは画像に処理するべき画像処理手段からの読みだし、書き込みが可能であると共に、システム制御手段の作業領域としても使用可能であり、前記夫々の領域設定が可変なディジタルスチルビデオカメラである。
【0013】
本発明は従来技術とは次のように相違している。
【0014】
前述の明細書(1)との差異は、前述の説明のようにCPU等のシステム制御手段がその作業領域として使えるという記載はなく、更には本発明は圧縮やCCD信号処理のための専用ハードウェアを持たない点にも構成上の特徴を見つける事が出来る。
【0015】
また、その他の公知例として特開昭60-203091号公報がある。この明細書(2)に記載されているものは、内視鏡の画像処理装置である。この中で、前記画像処理装置のメモリ部は階調方向の複数のメモリプレーンによって構成され、各色の必要情報量に従ってメモリプレーンを振り分けると記載されている。しかしながら、この明細書に於いても同様にCPU等のシステム制御手段がその作業領域として使えるという記載はなく、更には本発明の主たる特徴とするところは、階調方向のメモリプレーン枚数の振り分けでなく、内蔵されるメモリ総量でのバイト或いはワードの割当量の設定である。
【0016】
以上の従来技術以外にも、汎用パーソナルコンピュータ(PC)の例も挙げられ得る。例えばビデオキャプチュアボードによって取り込んだ画像データをPC本体のCPUによって画像圧縮しハードディスクに記録する場合やディスプレイメモリなどがこれにあたる。ビデオキャプチュアボードの好例として、CQ出版社版「トランジスタ技術」1989年8月号の481ページから490ページに記載されている「PC9801用カラー画像入力ボードの制作」があげられる。この文献は、ビデオ信号をRGB信号に分解してそれをPCに入力する事でPCがこのデータを扱えるボードを提供している。この例でも明らかなように、ビデオキャプチュアボードの中に専用SRAMを用意してその中に画像データを貯えた後PCの中に取り込む構成を取っている。PCのメモリマップ上にマウントされたビデオRAMに画像データを転送してディスプレイ表示するディスプレイメモリの例もあるが、DRAMで構成される周囲のメモリとはハードウェア的に同一の物では無い点、及びハードウェアであるビデオディスプレイボード上にメモリが配置されているため、これをPCのメモリ空間にマウントした状態で表示するべき画像データを設定された領域以外に転送して所望の動作を得る事は出来ないことから、これもディスプレイ用の専用メモリであるといえ、本発明とはその目的や内容を異にする。
【0017】
【実施例】
本発明の構成の一実施例として図1に示すブロック回路図を用い、これに基付き、ディジタルスチルカメラが被写体映像をメモリカードなどの記録媒体に記録するまでの信号の流れについて説明する。
【0018】
光学レンズを通った映像情報はCCD101により電気信号に変換される。CCD101から出力される信号はまずCDS,AGC等のプリプロセス処理102が施された後に、A/D変換器103によりディジタル信号に変換される。ディジタル化されたCCD信号はメモリ制御部104の生成するタイミング信号によってメモリブロック部105に記録される。
【0019】
ここでは、DRAMモジュールをメモリブロック部 105の基本構成要素とした場合のメモリ取り込みタイミングを説明する。図2はCCD画像のメモリ取り込みタイミングの全体を、図3にはそのメモリ取り込みタイミングの詳細動作を示す。図1に示されるタイミング発生器106から撮像部に応じたブランク信号とフィールドインデクス信号がCPU107のイネーブル信号によって図2に示される如く発生しメモリ制御部104に入力される。
【0020】
ここで、フィールドインデクス信号はメモリアドレスのエンコードのためにつかわれる。メモリまたはCPU107は予めタイミング発生器106の内部レジスタを介して、この撮像部の画像サイズやCCDフィルタ配列などの情報を得ておく。撮影者のレリーズ操作によってCPU107がこのタイミング発生器106に撮影命令を出力すると、タイミング発生部106はフレーム信号に同期した書き込みフレーム信号を図2に示される如くメモリ制御部104に対して発する。メモリ制御部104では、書き込みフレーム信号とブランク信号とからCPU107に対する転送リクエスト信号をメモリ制御部104内部で作成し、メモリリフレッシュ信号と組み合わせてバスホールド信号を作成しCPU107に対して出力する。CPU107はこのバスホールドを受け取ると処理中のメモリアクセス(メモリリクエスト)を終了した後、CPUバスを開放しバスホールドアクノレッジ信号をメモリ制御部104に出力する。この信号の受け渡しについては図3に示す。この図では、CPU107のメモリアクセス中にバスホールドリクエストがかかったときの物を示している。CPUのメモリリクエスト中にバスホールドリクエストが発生すると、現在のメモリリクエスト処理を終了後バスホールド信号を受け付けバスホールドアクノレッジを出力するが、ここでは一定の時間以内にCPU107が必ずバスを開放するので使用していない。
【0021】
バスホールドリクエスト信号を発生後、メモリ制御部104は画像データの発生タイミングに合わせてDRAMのRAS,CAS信号を発生する。それと同時に、図1の画像バス1/Fに対して図示はされていない画像データのイネーブル信号を発生する。画像バス1/Fはこの信号を受け取ると8ビットのA/D変換されたCCD信号データを16ビット化し所定のクロック数遅延させる事でCASタイミングと同期させてCPUバスに掃き出す。ここで16ビットにするのはCPUのバス能力に合わせるためとDRAMのみかけ上の動作速度を稼ぐためである。図3に示すごとく、画像データのメモリ書き込みには高速ページ転送を使用して行うが、各ページの切替点即ちローアドレスの変化点ではローアドレスを再度設定しなおす。
【0022】
その後、一連のCCD信号ラインデータ転送が終了するとメモリ制御部104はバスホールドリクエスト信号を戻し、これを受けてCPU107はホールドアクノレッジ信号を戻す。以降、CPU107はCPUバスの使用権を自分で得る。
【0023】
この様にしてメモリブロック部105(以下、バッファメモリとも称す)に得られたCCD信号はCPU107に取り込まれ、ソフトウェアによるCCD信号処理が施される。CPU107内では適切な信号処理を行ってRGB信号や輝度/色差信号を作り出す訳であるが、信号処理の方式はCCD101上の色フィルタによって異なる。ここでは一般的に用いられている図4に示すような補色市松フィルタの例を挙げて説明する。
【0024】
補色フィルタの場合、フィールド毎に次のような演算でNTSC規格の分光特性に近い輝度信号を得ることが出来る。
【0025】
Yn=(Mg+Cy)+(G+Ye)≒2R+3G+2B
Yn+1=(G+Cy)+(Mg+Ye)≒2R+3G+2B
また色差信号は、次の式により得られる。
【0026】
Cn=(Mg+Cy)−(G+Ye)≒2R−G≒B−Y
Cn+1=(G+Cy)−(Mg+Ye)≒2R+G≒−(B−Y)
このようにしてNTSC規格の色差信号の分光特性に近い信号が線順次で得られる。しかしこのままでは色再現が良くないため実際には図5のプロセス信号処理回路が示すように、このY,R−Y,B−Y信号を一度RGB信号に分離、ホワイトバランス調整、γ処理を施してから再度Y,(R−Y),(B−Y)各信号を作り出している。RGBからY,R−Y,B−Yを作るには以下の式を利用する。
【0027】
Y=0.30R+0.59G+0.11B
R−Y=0.70R−0.59G−0.11B
B−Y=−0.30R+−0.59G+0.89B
図5中で、CCD101の出力から直接作られたY(YH)とRGB信号から作られたY(YL)を足し合わせているが、これは高周波成分を多く含んだYHと色成分の比率が正しいYLとを足し合わせることによって、色再現が良く解像度の高いY信号を得られるためである。これらの信号はここで一時バッファメモリに蓄えられる。次にこうして得られた各信号をメモリカードなどの記録媒体に記録するため圧縮符号化する。図6にJPEG方式で知られるDCTを使った圧縮符号化のブロック図を示す。バッファメモリから8×8画素のブロックに切り出した画像データにDCT演算を施し、変換した係数値を量子化テーブルを使って整数値に量子化する。最後にハフマン符号化がなされて、再びバッファメモリに記録される。圧縮符号は8×8画素のブロック毎に行われるが、もちろん1画面分のY,R−Y,B−Y各信号に対して行われる。最後にバッファメモリに記録されていたデータがメモリカード等の記録媒体に記録され、撮影のシーケンスが終了する。
【0028】
また、図7にメモリリフレッシュリクエスト時の動作を示す。メモリリフレッシュリクエスト信号は、メモリ制御部内のここでは記載していないリフレッシュタイマーの設定によって内部的に発生する。リフレッシュリクエストは他のメモリ制御リクエストとの信号調停を計ってその要求順位にしたがって発生する。図7ではCPUメモリリクエストの最中にメモリリフレッシュリクエストが発生し、それに応じたバスホールドリクエストが発生した場合を示している。CPU107は、CPUのメモリリクエスト中にバスホールドリクエストが発生すると、現在のメモリリクエスト処理を終了後バスホールド信号を付けバスホールドアクノレッジを出力する。メモリ制御部104は、このバスホールドアクノレッジ信号を受け取るとリフレッシュサイクルに入り、CASビフォアRASによるリフレッシュ動作を発生させた後バスホールドリクエストを戻す。その後、CPUはバスホールドアクノレッジ信号を戻し、バス使用権を得る。以上がデジタルスチルカメラ内で被写体が記録媒体に記録されるまでの大まかな画像信号の流れである。
【0029】
次に、これらの動作を進めるにあたってのカメラ用バッファメモリの使用例を図8に示す。初期状態では、CPUの仮のスタックポインタベースと作業領域が決まっているだけであり、各種の必要メモリ量に応じてメモリのアドレスポイントを設定しなおす。まず、最初にCPUは内蔵メモリの設置量を計測する。設置量の計測には増設単位毎の任意の点でOOHライト/リード及びFFHライト/リードをする事で判別するが、ここでは増設単位の先頭で行う。これによって、内蔵メモリ量を検出した後、CPUは図1のタイミング発生器106内の内部レジスタに設定されている情報からCCD画像の画素サイズやフィルタ配置を読み込み、CCD画像を記録するためのメモリ量やCCDのプロセス演算をするための作業メモリ量を算定する。また、同様にCPU107は図1のICメモリカードコントローラ108を介してICメモリカード109の種類を調べて、圧縮後の圧縮コードバッファ量を算定する。例えば、SRAMカードでは比較的圧縮コードバッファ量を小さ目に設定し、フラッシュカードや或いは、ハードディスク、ニミディスク等の速度の遅いインターフェイスカードが入っている場合にはコードバッファの設定量を大きくする。同時に、カメラ自体の設定も監視し、フィールド設定ならばCCD信号の取り込みメモリ割り当て量をフレームの半部に、逆に転写モードであるならば連写枚数に応じたCCD信号の取り込みメモリ割り当て量を設定する。ここで、内蔵メモリ量がCPU処理のための必要メモリ量に達していないときには、メモリ不足の警告を発し、メモリの増設を撮影者に促す。
【0030】
図8では、説明のためフレームの単写モードで進める。上記のように、DSC内部で必要な各メモリ量が判定した段階で、CPUは図1のメモリ制御部104に対して画像データのベースポイントと画像の縦横サイズを設定する。また、必要に応じて、スタック領域の移動をしてもよい。メモリ制御部104はこの画像データのベースポイントとサイズに従って、前述の如くCCD信号データを取り込む。CCD信号のデータを取り込んだ状態が図8(b)である。ここでは、説明のため画像取り込みのベースポインタを先頭にしてあるが、先にも述べた通り任意の場所に設定可能である。
【0031】
この後、前記の様なCCD信号処理をCPU107は行い、例えば補色CCDの画素データからY,(B−Y),(R−Y)等のコンポーネントデータを作る。この状態を示したものが図8(c)の状態であり、CCDのデータからY,(B−Y),(R−Y)のデータを作成した後で、破壊的にCCD画像の上にYデータを上書きしていっている。この後、圧縮信号処理をするがその状態を示したものが図8(d)の状態である。ここで、原画像データ保存のため圧縮コードバッファは別に設定されているが、メモリが少ない場合や原画を保存する必要が無い場合はこれを保存する必要はなく、圧縮コードを各コンポーネント処理後の領域に上書きしていってもよい。
【0032】
上記のようにして例えば512バイトや1024バイトのような一定量の圧縮コードが蓄積されたら、ICメモリカードコントローラ108にCPUのDMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)転送機能等を使って、処理の合間に一定のブロックずつICメモリカード109に転送する。
【0033】
図9は、本発明のDSCの外観図である。増設メモリモジュール121はDSC本体100のメモリ増設部120に設置可能である。また、撮像ユニット131も着脱可能であり、例えば、NTSCが導入時の物であり、その他として、HDTV,PAL,VGA,SVGA等の物と交換可能である。また、図10にはDSC本体100に設けたカメラ表示部140の一例を示す。この例では、シャッター速度、絞り量、現在の撮影枚数等が示されている。また、MEMと書いてあるのは現在の内蔵メモリ量を示しており、例えば導入初期は1Mバイトであるものが増設するごとの2,3,・・・・等と表示されてゆく。また、MODEと書いてあるのは撮像ユニットの画像サイズであり、NはNTSC,SはSVGA,・・・・等を示す。
【0034】
今回の発明の実施例として、DRAM構成によるものを例に取ったが、何もこれに限る事はない。例えば、SRAMやシリアルポート付きデュアルポートメモリでも構成されうる事は容易に類推、実施することが可能である。
【0035】
【発明の効果】
この発明による効果としては、第一に内蔵メモリ容量を低減する事ができ、低価格化、装置の小型化が可能となる。また、第二の利点として、メモリの増設によって適応的に撮像系の画像サイズや処理を変更出来る事があげられる。即ち、電子スチルビデオカメラの導入時にはNTSCの撮像系にしか対応できない物であっても安価な価格で導入される利点があり、後日、用途に応じて例えばハイビジョンやSVGAサイズの撮像系にシステムを拡張出来る。また、外部記録媒体の速度と内蔵メモリ量に応じて、例えば圧縮などの画像コードバッファ量を可変にする事によりCPUの無駄待ち時間が無く効率的に処理をする事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成の一実施例を示すブロック図である。
【図2】CCD画像のメモリ取り込みタイミングの全体シーケンス図である。
【図3】メモリ画像データの転送動作図である。
【図4】補色市松フィルタの配列例を示している。
【図5】プロセス信号処理を行うブロック回路図を示している。
【図6】圧縮符号化のブロック図である。
【図7】メモリリフレッシュリクエスト時の動作図である。
【図8】カメラ用バッファメモリの使用例を示している。
【図9】本発明のDSCの外観図である。
【図10】カメラ表示部の一例を示している。
【図11】従来のDSCの構成例を示すブロック図である。
【図12】従来の画像メモリの使用例を示している。
【符号の説明】
100 DSC本体
101 CCD
102 プリプロセス
103 A/D変換
104 メモリ制御部
105 メモリ・ブロック
106 タイミング発生器
107 CPU
108 メモリ・カードコントローラ
109 ICメモリカード
121 増設メモリ
131 撮像系ユニット
140 カメラ表示部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an electronic still video camera that performs A / D conversion on a still image signal captured by a CCD to form a digital video signal and records it on an external recording medium such as an IC memory card. The present invention relates to a digital electronic still video camera that performs signal processing.
[0002]
[Prior art]
An electronic still camera that records an analog image signal obtained by converting an object image into an electric image signal using a CCD or other electronic image sensor on a recording medium such as a video floppy instead of a conventional silver salt film camera Was developed. Thereafter, analog video signals from the image pickup device are once A / D converted into digital signals from the point that the image degradation after recording is remarkable and the diversion to other image systems such as computers is difficult. A digital still video camera (hereinafter abbreviated as DSC) that uses a digital signal as an external digital recording medium such as a memory card has been developed and partly put on the market.
[0003]
A configuration example of these conventional DSCs is shown in the block diagram of FIG. The video signal from the
[0004]
Further, in order to control these sequences, a
[0005]
As described above, the electronic still video camera has a dedicated image memory unit, and additionally has a work memory for the control CPU and a memory for temporarily storing compressed / decompressed data. Here, as the dedicated memory for images, for example, a special-purpose size such as an NTSC field memory, or a general-purpose SRAM or DRAM is generally used. However, when using a special-purpose size such as NTSC, it is not suitable for handling a CCD image having a different number of pixels, and is generally expensive, so when using a general-purpose DRAM or SRAM. There are many. When a general-purpose DRAM or SRAM is used, the memory capacity is usually set every four times, such as 256 Kbytes, 1 Mbyte, 4 Mbyte, etc. Further, in the case of DRAM, a row address is set. And the column address setting are set in the form of 2 to the nth power, such as 256 × 256, 512 × 512, or 1024 × 1024. On the other hand, the image size in NTSC is not necessarily in the form of 2 n, such as 768 × 488 when a 4 fsc sampling clock is used. As shown in the image memory, the dedicated image memory unit has an unused memory area indicated by the perspective portions a) and b). Here, a) shows an example in which each line data is continuously recorded, and b) gives a new row address for each line on the assumption that the image memory is left.
[0006]
However, since the entire size of the image memory portion is large, the unused area portion on the image memory is large. For example, when recording the above-mentioned NTSC image as 8-bit data by A / D conversion, it is 1024 × 1024 ×. If an image memory unit composed of multiple DRAMs of 4 bits (4 Mbytes) is used, (1024-768) x (1024-488) = 137,216 bytes per component, approximately 400 Kbytes when 3 components such as RGB are used The general-purpose memory is wasted. Although this amount of memory is sufficient as a work area and program memory for the CPU, it cannot be used from the CPU because it is a dedicated image memory unit.
[0007]
On the other hand, there is a remarkable improvement in the performance of CPUs in recent years, and even at the time of filing of the present invention, there are some embedded RISC chips that achieve performance of 10 to 40 MIPS at a relatively low price. Under such circumstances, even for a process that could not be obtained with a hardware configuration in the past, it can be processed within a satisfactory time by using a CPU with high processing capability. Became. Therefore, it is no longer necessary to dedicate a memory control unit for image data by hardware control such as a color process and compression / decompression processing as in the prior art.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the drawbacks of the prior art, the present invention does not use a dedicated expensive memory as described above, and allocates more memory than necessary to the buffer memory unit without generating a non-use area. The purpose of the present invention is to provide an electronic still video camera in which an optimal buffer memory amount is set.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The object is stored in the image sensor, an A / D converter that converts the signal obtained by the image sensor into a digital signal, a memory unit that stores the digital signal, and a memory unit. In an electronic still video camera comprising: a signal processing means for performing signal processing on the digital signal; a recording medium for recording the digital signal processed by the signal processing means; and a CPU for performing system control. Including the signal processing means , performing signal processing by software, and storing an amount of memory for recording a digital signal obtained from the image sensor and an amount of working memory for performing the signal processing on the memory unit. A memory area setting means for setting, and a digital signal obtained by the image sensor according to the shooting mode setting of the camera; It is achieved by an electronic still video camera, characterized in that the changeable memory quota capturing.
[0010]
As its actual state, (a) DRAM, SRAM or multi-port RAM is used as the memory constituting the memory unit. (B) The signal processing performed by the CPU is luminance / color difference separation processing . (C) CPU The signal processing performed is a high-efficiency encoding process . (D) The memory unit includes a stack area necessary for the operation of the CPU . (E) The memory unit can be expanded from the outside. It is an aspect.
[0011]
[Action]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a digital still video image memory, a CPU working memory, and a buffer memory as one memory for various purposes, and uses the image size of the input CCD output, the transfer speed of the output memory, This is solved by the CPU selectively setting each memory allocation amount according to the system configuration such as the capacity of the entire built-in memory.
[0012]
As a means for solving the problems, the present invention comprises a memory unit composed of at least one screen of an image to be photographed that can be transferred by a CCD digital data transfer unit of an A / D conversion unit, and the memory Is a digital still video camera that can be read and written from an image processing means to be processed into an image, and can also be used as a work area of the system control means, and each area setting is variable.
[0013]
The present invention differs from the prior art as follows.
[0014]
The difference from the above-mentioned specification (1) is that there is no description that the system control means such as a CPU can be used as the work area as described above, and the present invention further provides a dedicated hardware for compression and CCD signal processing. It is possible to find structural features even in the absence of wear.
[0015]
Another known example is JP-A-60-203091. What is described in this specification (2) is an image processing apparatus for an endoscope. Among them, it is described that the memory unit of the image processing apparatus is constituted by a plurality of memory planes in the gradation direction, and the memory planes are distributed according to the necessary information amount of each color. However, in this specification, there is no description that the system control means such as CPU can be used as the work area, and the main feature of the present invention is the distribution of the number of memory planes in the gradation direction. Rather, it is the setting of the allocated amount of bytes or words in the total amount of built-in memory.
[0016]
In addition to the above conventional techniques, an example of a general-purpose personal computer (PC) can also be given. For example, this is the case where image data captured by a video capture board is compressed by the CPU of the PC main body and recorded on a hard disk or a display memory. A good example of a video capture board is “Production of a color image input board for PC9801” described on pages 481 to 490 of the August 1989 issue of “Transistor Technology” published by CQ Publisher. This document provides a board in which a PC can handle this data by decomposing a video signal into RGB signals and inputting them into a PC. As is clear in this example, a dedicated SRAM is prepared in the video capture board, and image data is stored in the dedicated SRAM and then taken into the PC. There is also an example of a display memory that transfers image data to a video RAM mounted on a memory map of a PC and displays it on the display, but the peripheral memory composed of DRAM is not the same in terms of hardware, Since the memory is arranged on the video display board, which is hardware, the image data to be displayed in a state where it is mounted in the memory space of the PC is transferred to a region other than the set area to obtain a desired operation. Therefore, it can be said that this is also a dedicated memory for the display, and its purpose and contents are different from those of the present invention.
[0017]
【Example】
A block circuit diagram shown in FIG. 1 will be used as an example of the configuration of the present invention. Based on this block diagram, a signal flow until a digital still camera records a subject video on a recording medium such as a memory card will be described.
[0018]
Image information that has passed through the optical lens is converted into an electrical signal by the
[0019]
Here, the memory fetch timing when the DRAM module is used as a basic component of the
[0020]
Here, the field index signal is used for encoding the memory address. The memory or
[0021]
After generating the bus hold request signal, the
[0022]
Thereafter, when a series of CCD signal line data transfer ends, the
[0023]
The CCD signal obtained in this way in the memory block unit 105 (hereinafter also referred to as a buffer memory) is taken into the
[0024]
In the case of a complementary color filter, a luminance signal close to the spectral characteristic of the NTSC standard can be obtained for each field by the following calculation.
[0025]
Yn = (Mg + Cy) + (G + Ye) ≈2R + 3G + 2B
Yn + 1 = (G + Cy) + (Mg + Ye) ≈2R + 3G + 2B
The color difference signal is obtained by the following equation.
[0026]
Cn = (Mg + Cy) − (G + Ye) ≈2R−G≈B−Y
Cn + 1 = (G + Cy) − (Mg + Ye) ≈2R + G≈− (B−Y)
In this way, a signal close to the spectral characteristic of the color difference signal of the NTSC standard is obtained in a line sequential manner. However, since the color reproduction is not good as it is, actually the Y, RY, BY signals are once separated into RGB signals, subjected to white balance adjustment, and γ processing as shown in the process signal processing circuit of FIG. Then, Y, (R−Y), and (B−Y) signals are generated again. In order to make Y, RY, and BY from RGB, the following equations are used.
[0027]
Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B
RY = 0.70R-0.59G-0.11B
BY = -0.30R + -0.59G + 0.89B
In FIG. 5, Y (YH) directly produced from the output of the
[0028]
FIG. 7 shows an operation at the time of a memory refresh request. The memory refresh request signal is generated internally by setting a refresh timer not described here in the memory control unit. The refresh request is generated in accordance with the request order by measuring signal arbitration with other memory control requests. FIG. 7 shows a case where a memory refresh request is generated during a CPU memory request and a bus hold request is generated accordingly. When a bus hold request occurs during the CPU memory request, the
[0029]
Next, FIG. 8 shows an example of use of the camera buffer memory for proceeding with these operations. In the initial state, only the temporary stack pointer base and work area of the CPU are determined, and the memory address point is reset according to various necessary memory amounts. First, the CPU first measures the amount of installed internal memory. The installation amount is measured by performing OOH write / read and FFH write / read at an arbitrary point for each expansion unit, but here it is performed at the head of the expansion unit. Thus, after detecting the amount of built-in memory, the CPU reads the pixel size and filter arrangement of the CCD image from the information set in the internal register in the
[0030]
In FIG. 8, for the sake of explanation, the process proceeds in the frame single-shot mode. As described above, the CPU sets the base point of the image data and the vertical and horizontal sizes of the image to the
[0031]
Thereafter, the
[0032]
When a certain amount of compressed code, such as 512 bytes or 1024 bytes, has been accumulated as described above, the interval between processes can be determined by using the CPU's DMA (direct memory access) transfer function or the like in the IC
[0033]
FIG. 9 is an external view of the DSC of the present invention. The
[0034]
As an embodiment of the present invention, a DRAM configuration is taken as an example, but the present invention is not limited to this. For example, it can be easily analogized and implemented that an SRAM or a dual port memory with a serial port can be configured.
[0035]
【The invention's effect】
As an effect of the present invention, firstly, the built-in memory capacity can be reduced, and the price can be reduced and the apparatus can be downsized. A second advantage is that the image size and processing of the imaging system can be adaptively changed by adding memory. In other words, when an electronic still video camera is introduced, even if it is compatible only with the NTSC imaging system, there is an advantage that it will be introduced at a low price. Can be expanded. Further, by varying the amount of image code buffer such as compression according to the speed of the external recording medium and the amount of built-in memory, it is possible to perform processing efficiently without CPU wasteful waiting time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the configuration of the present invention.
FIG. 2 is an overall sequence diagram of the timing for taking in a CCD image memory;
FIG. 3 is a transfer operation diagram of memory image data.
FIG. 4 shows an arrangement example of complementary color checkered filters.
FIG. 5 shows a block circuit diagram for performing process signal processing.
FIG. 6 is a block diagram of compression encoding.
FIG. 7 is an operation diagram at the time of a memory refresh request.
FIG. 8 shows an example of using a camera buffer memory.
FIG. 9 is an external view of a DSC according to the present invention.
FIG. 10 shows an example of a camera display unit.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional DSC.
FIG. 12 shows an example of use of a conventional image memory.
[Explanation of symbols]
100 DSC body
101 CCD
102 Preprocessing
103 A / D conversion
104 Memory controller
105 memory blocks
106 Timing generator
107 CPU
108 Memory card controller
109 IC memory card
121 Additional memory
131 Imaging unit
140 Camera display
Claims (6)
前記CPUは、前記信号処理手段を含み、信号処理をソフトウェアでおこなうと共に、前記メモリ部に対し、前記撮像素子から得られるディジタル信号を記録するためのメモリ量及び、前記信号処理を行うための作業メモリ量を設定するメモリ領域設定手段を有し、カメラの撮影モード設定に応じて、前記撮像素子により得られるディジタル信号を取り込むメモリ割当量を変更可能としたことを特徴とする電子スチルビデオカメラ。An image sensor, an A / D converter that A / D converts a signal obtained by the image sensor into a digital signal, a memory unit that stores the digital signal, and a digital signal stored in the memory unit In an electronic still video camera having signal processing means for performing signal processing, a recording medium for recording a digital signal processed by the signal processing means, and a CPU for performing system control,
The CPU includes the signal processing means, performs signal processing by software, and also stores an amount of memory for recording a digital signal obtained from the imaging device and an operation for performing the signal processing on the memory unit. An electronic still video camera comprising memory area setting means for setting a memory amount, wherein a memory allocation amount for taking in a digital signal obtained by the image sensor can be changed according to a shooting mode setting of the camera.
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