JP3743389B2 - 画像圧縮装置および画像圧縮プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーの画像データを圧縮する画像圧縮装置に関する。
本発明は、この画像圧縮装置をコンピュータ上で実現するための画像圧縮プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーの画像データを圧縮する規格として、離散コサイン変換を利用したＪＰＥＧ圧縮や、離散ウェーブレット変換を利用したＪＰＥＧ２０００圧縮などがよく知られている。
これらの圧縮規格では、通常、カラー画像データが、ＲＧＢ表色系から、ＹＣｂＣｒ表色系などの輝度・色差表色系に変換される。この内、色差信号については、『輝度の視感度に比べて、色差の視感度は一般に低い』という人間の視感度特性を利用して、間引き処理（sub-sampling）がよく行われる。
図８Ａ〜Ｄは、この間引き処理の代表的なフォーマット（4:4:4、4:2:2、4:2:0、4:1:1）を示した図である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、電子カメラなどに搭載される画像圧縮装置では、非可逆圧縮を行う場合、上述した間引き処理のフォーマットが予め固定されている。そのため、この種の画像圧縮装置では、目標圧縮率などの圧縮パラメータが変更されても、色差信号の間引き率は変更されることがなかった。
そのため、粗い間引き率に固定された画像圧縮装置では、色変化の豊富な画像データに十分対処できず、色境界の情報劣化が激しくなってジャギーが目立ったり、伸張時の画像Ｓ／Ｎが低下するなどの問題を生じやすかった。
また、色差成分を間引かない４：４：４フォーマットでは、色差信号に対する符号割り当てが多くなり、その分だけ輝度信号の符号割り当てが削減される。そのため、高圧縮時には、色差信号の符号割り当て量が、輝度信号の符号割り当てを圧迫し、輝度信号の符号化歪みが発生しやい。例えば、ＪＰＥＧ圧縮では、このような符号化歪みにより、画面上にブロックノイズを生じるといった問題が発生する。
そこで、本発明は、画像データの間引き率を適切に可変することにより、圧縮処理の適正化を図ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は下記のように構成される。
《請求項１》
請求項１の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、前記輝度信号および／または前記色差信号に基づいて前記色差信号が前記画像データに占める情報量の割合を判定する画像判定部と、判定された割合に対応して、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、設定された間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備える。
上記の間引き率設定部は、画像判定部によって割合が少ないと判定されると、色差信号の間引き率を粗くし、割合が多いと判定されると、色差信号の間引き率を細かくする。
《請求項２》
請求項２の画像圧縮装置は、請求項１に記載の画像圧縮装置において、画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、間引き率設定部は、割合と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、色差信号の間引き率を設定することを特徴とする。
《請求項３》
請求項３の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部と、目標圧縮率に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを目標圧縮率に従って圧縮符号化する圧縮符号化部とを備える。
上記の間引き率設定部は、目標圧縮率が高圧縮に設定された場合、色差信号の間引き率を粗くし、目標圧縮率が低圧縮に設定された場合、色差信号の間引き率を細かくする。
《請求項４》
請求項４の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの目標歪み量を設定する歪み量設定部と、目標歪み量に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを目標歪み量に従って圧縮符号化する圧縮符号化部とを備える。
上記の間引き率設定部は、目標歪み量が大きい場合、色差信号の間引き率を粗くし、目標歪み量が小さい場合、色差信号の間引き率を細かくする。
特に、この圧縮符号化部は、画像データを周波数域にサブバンド分解して変換係数を生成する画像変換部と、変換係数を量子化する量子化部と、量子化された変換係数を符号化する符号化部とを備えることを特徴とする。
《請求項５》
請求項５の画像圧縮装置は、請求項４に記載の画像圧縮装置において、圧縮符号化部は、『圧縮符号化の量子化過程で生じる符号歪み量が、目標歪み量に対応する値をとる』という拘束条件の下で、量子化後の符号化レートが最小となるように量子化幅を最適化することを特徴とする。
《請求項６》
請求項６の画像圧縮装置は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において、圧縮符号化部による圧縮符号化は、画像データを画像空間上で分割したタイル画像の単位で実行される圧縮符号化であり、間引き率設定部は、タイル画像ごとに間引き率の設定を行い、間引き処理部は、タイル画像ごとに設定された間引き率で、タイル画像を間引くことを特徴とする。
《請求項７》
請求項７の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの撮像感度を取得する撮像感度取得部と、撮像感度に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備えたことを特徴とする。
上記の間引き率設定部は、撮像感度が高い場合に色差信号の間引き率を粗くし、撮像感度が低い場合に色差信号の間引き率を細かくする。
《請求項８》
請求項８の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの合焦状況を取得する合焦状況取得部と、合焦状況に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備えたことを特徴とする。
上記の間引き率設定部は、合焦状況が合焦範囲内にある場合に色差信号の間引き率を細かくし、合焦状況が合焦範囲外にある場合に色差信号の間引き率を細かくする。
《請求項９》
請求項９の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの被写界深度または焦点深度を取得する深度取得部と、取得した深度に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備えたことを特徴とする。
上記の間引き率設定部は、深度が浅い場合に色差信号の間引き率を粗くし、深度が深い場合に間引き率を細かくする。
《請求項１０》
請求項１０の画像圧縮装置は、請求項７のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において 画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、間引き率設定部は、撮像感度と目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、間引き率を設定することを特徴とする。
《請求項１１》
請求項１１の画像圧縮装置は、請求項８のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において 画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、間引き率設定部は、合焦状況と目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、間引き率を設定することを特徴とする。
《請求項１２》
請求項１２の画像圧縮装置は、請求項９のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において 画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、間引き率設定部は、深度と目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、間引き率を設定することを特徴とする。
《請求項１３》
請求項１３の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの画面領域内に選択領域を設定する選択領域設定部と、選択領域か否かに応じて少なくとも一つの色差信号の間引き率を変えて、画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備えたことを特徴とする。
上記の間引き処理部は、選択領域である場合に色差信号の間引き率を細かくし、非選択領域である場合に色差信号の間引き率を粗くする。
《請求項１４》
請求項１４の画像圧縮プログラムは、コンピュータを、請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の画像圧縮装置として機能させることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係る実施形態を説明する。
【０００６】
《第１の実施形態》
第１の実施形態は、請求項１〜３に対応した実施形態である。
図１は、本実施形態における電子カメラ１１の構成を示す図である。まず、この図１を用いて、電子カメラ１１の概略説明を行う。
図１に示すように、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間には、撮像素子１３が配置される。
【０００７】
この撮像素子１３において生成された画像データは、Ａ／Ｄ変換部１５を介してデジタル化された後、信号処理部１６に与えられる。信号処理部１６は、この画像データに対して、黒レベル補正およびガンマ補正などの信号処理を実行する。信号処理後の画像データは、バス１７を介して、バッファメモリ１８に一時記憶される。
【０００８】
このバス１７には、画像処理部１９、画像圧縮部２０、および記録部２１などが接続される。
この画像処理部１９は、バッファメモリ１８内の画像データに対して、画像処理（色補間、および色座標変換など）を実行する。 画像圧縮部２０は、このように画像処理の施された画像データを圧縮符号化し、圧縮ファイルを生成する。
【０００９】
記録部２１は、生成された圧縮ファイルをメモリカード２２に記録する。
その他、電子カメラ１１には、システム制御用のマイクロプロセッサ２３、外部のコンピュータ３１との間でデータ通信を行うための外部インターフェース２７、およびモード設定やレリーズ操作を行うための操作部２５等が設けられる。圧縮ファイルは、コンピュータなどによって解凍（伸張）され、ディスプレイやプリンタ等にカラー画像として出力または表示される。
【００１０】
［発明との対応関係］
以下、請求項の記載事項と本実施形態との対応関係について説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
請求項に記載の画像圧縮装置は、画像圧縮部２０およびマイクロプロセッサ２３に対応する。
また、請求項に記載の画像判定部は、マイクロプロセッサ２３の『色差信号／輝度信号の情報量を比較して分類指標を求める部分』に対応する。
さらに、請求項に記載の間引き率設定部は、マイクロプロセッサ２３の『分類指標と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、色差信号の間引き率を設定する部分』に対応する。
また、請求項に記載の間引き処理部は、画像圧縮部２０の『選択された色差信号の間引き率に従って、画像データの間引き処理を実行する部分』に対応する。
さらに、請求項に記載の圧縮符号化部は、画像圧縮部２０の『ＪＰＥＧまたはＪＰＥＧ２０００の圧縮符号化を実行する部分』に対応する。
また、請求項に記載の圧縮率設定部は、マイクロプロセッサ２３の『ユーザ操作に応じて目標圧縮率を設定する部分』に対応する。
【００１１】
［画像圧縮処理の動作説明］
図２は、第１の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
以下、図２を用いて、画像圧縮処理の動作を説明する。
【００１２】
ステップＳ１： マイクロプロセッサ２３は、ユーザーにより予め設定された目標圧縮率を内部メモリ（不図示）から情報取得する。
【００１３】
ステップＳ２： マイクロプロセッサ２３は、画像処理部１９に対して画像データの色座標変換を指示する。画像処理部１９は、バッファメモリ１８内の画像データを、ＲＧＢ表色系からＹＣｂＣｒ表色系へ色座標変換する。
【００１４】
ステップＳ３： マイクロプロセッサ２３は、バッファメモリ１８から輝度信号Ｙを順次読み込み、
【数１】
【数２】
を計算し、輝度信号Ｙの標準偏差σ（Ｙ）を求める。
ただし、上式中において、Ｙ[i,j]は、画素位置[i,j]の輝度信号値（８ビット階調）であり、Ｎｘは画像データの横画素数であり、Ｎｙは画像データの縦画素数である。
【００１５】
ステップＳ４： マイクロプロセッサ２３は、バッファメモリ１８から色差信号ＣｂＣｒを順次読み込み、
【数３】
【数４】
【数５】
【数６】
を計算し、色差信号ＣｂＣｒの標準偏差σ（Ｃｂ），σ（Ｃｒ）を求める。
ただし、上式中において、Ｃｂ[i,j]およびＣｒ[i,j]は、画素位置[i,j]の色差信号値（８ビット階調）である。
【００１６】
ステップＳ５： マイクロプロセッサ２３は、色差信号の標準偏差σ（Ｃｂ），σ（Ｃｒ）と、輝度の標準偏差σ（Ｙ）とを比較して、色差信号が画像データに占める情報量の割合を判定する。
ここでは、具体的に、下記の分類指標Ｓ１〜Ｓ３のいずれか１つを計算することにより、評価判定が行われる。
【数７】
【数８】
【数９】
これらの分類指標Ｓ１〜Ｓ３は、値が小さくなるほど、色差信号が画像データに占める情報量の割合が多いことを示す。
なお、分類指標Ｓ１〜Ｓ３の計算に当たっては、標準偏差σを、分散や、下式に示す差分の絶対値和σ*に置き換えてもよい。
【数１０】
【００１７】
ステップＳ６： マイクロプロセッサ２３は、ステップＳ５で求めた情報量の割合（分類指標）と、ステップＳ１で情報取得した目標圧縮率との組み合わせ条件に基づいて設定テーブルを参照し、色差信号の間引き率を決定する。図３Ａ〜Ｃは、ＪＰＥＧ圧縮時に使用される設定テーブルの一例である。また、図４Ａ〜Ｃは、ＪＰＥＧ２０００圧縮時に使用される設定テーブルの一例である。
ここでは、輝度信号の符号化歪みが大きくなる目標圧縮率（例えばＪＰＥＧでは１ｂｐｐ、ＪＰＥＧ２０００では０．５ｂｐｐ）において、４：２：０などの粗い間引き率に設定される。その結果、輝度信号の符号化歪みを軽減することが可能になる。
一方、輝度信号の符号化歪みが小さくなる目標圧縮率（例えばＪＰＥＧでは４ｂｐｐ、ＪＰＥＧ２０００では４ｂｐｐ）において、４：４：４などの細かい間引き率に設定される。その結果、輝度信号の符号化歪みを誘発することなく、色境界の再現性を適切に高めることが可能になる。
また、輝度信号の符号化歪みが中程度となる目標圧縮率（例えばＪＰＥＧでは２ｂｐｐ、ＪＰＥＧ２０００では１〜２ｂｐｐ）においては、分類指標に基づいて間引き率が設定される。すなわち、分類指標が閾値未満になると、マイクロプロセッサ２３は、色変化の豊富な画像データと判断して、４：４：４などの細かい間引き率を設定する。逆に、分類指標が閾値以上になると、マイクロプロセッサ２３は、色変化の緩慢な画像データと判断して、４：２：０などの粗い間引き率を設定する。
【００１８】
ステップＳ７： マイクロプロセッサ２３は、ステップＳ６で決定した間引き率が『４：４：４』の場合、ステップＳ８に動作を移行する。一方、間引き率が『４：２：０』の場合、ステップＳ９に動作を移行する。
【００１９】
ステップＳ８： マイクロプロセッサ２３は、画像圧縮部２０に対して、『４：４：４』の間引きフォーマットの処理設定を行う。この処理の後、マイクロプロセッサ２３は、ステップＳ１０に動作を移行する。
【００２０】
ステップＳ９： マイクロプロセッサ２３は、画像圧縮部２０に対して、『４：２：０』の間引きフォーマットの処理設定を行う。画像圧縮部２０は、この処理設定に従って、バッファメモリ１８内の画像データに対して、『４：２：０』の色差間引きを実行する。
【００２１】
ステップＳ１０： 画像圧縮部２０は、バッファメモリ１８内の画像データに対してＪＰＥＧまたはＪＰＥＧ２０００に準拠した圧縮処理を実行し、目標圧縮率の圧縮ファイルを生成する。
【００２２】
ステップＳ１１： 画像圧縮部２０は、間引き率に関するヘッダ情報を圧縮ファイルに付加する。
上述した一連の動作により、画像圧縮処理が完了する。
【００２３】
［第１の実施形態の効果など］
以上説明したように、第１の実施形態では、輝度信号／色差信号の情報量の比較（ここでは標準偏差の比較）に基づいて、『色差信号が画像データに占める情報量の割合』が判定される。
このとき、色差信号の情報量の割合が比較的多いと判定されると、色差信号の間引き率が４：４：４フォーマットに設定される。したがって、色変化の比較的豊富な画像データでは、色差間引きに伴う色情報の欠落やジャギーなどの弊害を回避することができる。
【００２４】
一方、色差情報の画像情報全体に占める割合が比較的少ないと判定されると、色差信号の間引き率が４：２：０フォーマットに設定される。したがって、色変化の緩慢な画像データでは、色差信号の画素数が適切に削減され、輝度信号の符号割り当てをその分だけ増やすことが可能になる。その結果、輝度信号の歪みを適切に軽減することが可能になり、ＪＰＥＧ圧縮などにおけるブロックノイズを改善することが可能になる。
【００２５】
また、第１の実施形態では、目標圧縮率が高圧縮に設定されるほど、色差信号の間引き率として、粗い間引き率を選択する。したがって、輝度信号の符号化歪みが増えることを目標圧縮率から予測して、色差信号の間引き率を粗い間引き率に変更することができる。この場合、輝度信号の符号化歪みを改善し、総合的な圧縮された画像の画質（以下『圧縮画質』という）を改善することができる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００２６】
《第２の実施形態》
第２の実施形態は、請求項１〜３、６に対応した実施形態である。
なお、第２の実施形態の装置構成は、第１の実施形態（図１）と同じなので、ここでの説明を省略する。
図５は、第２の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【００２７】
第２の実施形態における動作上の特徴は、個々のタイル画像ごとに間引き率を設定する点である。以下、この特徴部分について詳しく説明する。
▲１▼マイクロプロセッサ２３は、画像データを画像空間上で区分し、複数のタイル画像に分割する（ステップＳ３０）。
▲２▼マイクロプロセッサ２３は、個々のタイル画像について、色差信号がタイル画像に占める情報量の割合を求める（ステップＳ３４〜Ｓ３６）。
▲３▼マイクロプロセッサ２３は、個々のタイル画像ごとに、情報量の割合と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、間引き率を可変する（ステップＳ３７）。
▲４▼画像圧縮部２０は、個々のタイル画像を、それぞれの間引き率で間引き処理する（ステップＳ３９〜Ｓ４０）。
▲５▼図６に示すように、画像圧縮部２０は、個々のタイルヘッダにタイル画像の間引き率情報を付加する（ステップＳ４２）。
【００２８】
このような動作により、第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能になる。
特に、第２の実施形態では、個々のタイル画像の局所的な特徴に応じて、色差信号の間引き率を事細かく調整設定できる点である。したがって、画面内の絵柄に適応して、間引き率をタイル単位に細かく調整変更することが可能になる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００２９】
《第３の実施形態》
第３の実施形態は、請求項４，５に対応した実施形態である。
なお、第３の実施形態の装置構成も、第１の実施形態（図１）と同じなので、ここでの説明を省略する。
図７は、第３の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
以下、図７を用いて、画像圧縮処理の動作を説明する。
【００３０】
ステップＳ７１： マイクロプロセッサ２３は、ユーザーにより予め設定された目標歪み量を内部メモリ（不図示）から情報取得する。なお、ここでの目標歪み量は、ＰＳＮＲ（Peak Signal to Noise Ratio）のｄＢ値によって与えられる。
【００３１】
ステップＳ７２： マイクロプロセッサ２３は、画像処理部１９に対して画像データの色座標変換を指示する。画像処理部１９は、バッファメモリ１８内の画像データを、ＲＧＢ表色系からＹＣｂＣｒ表色系へ色座標変換する。
【００３２】
ステップＳ７３： マイクロプロセッサ２３は、目標歪み量の閾値判定を行う。
このとき、目標歪み量が閾値（例えばＰＳＮＲ＝３２ｄＢ相当）以上の場合、マイクロプロセッサ２３は、高画質の圧縮処理が要求されていると判断して、ステップＳ７４に動作を移行する。
一方、目標歪み量が閾値（例えばＰＳＮＲ＝３２ｄＢ相当）未満の場合、マイクロプロセッサ２３は、通常画質の圧縮処理が要求されていると判断して、ステップＳ７５に動作を移行する。
【００３３】
ステップＳ７４： マイクロプロセッサ２３は、画像圧縮部２０に対して、『４：４：４』の間引きフォーマットの処理設定を行う。この処理の後、マイクロプロセッサ２３は、ステップＳ７６に動作を移行する。
【００３４】
ステップＳ７５： マイクロプロセッサ２３は、画像圧縮部２０に対して、『４：２：０』の間引きフォーマットの処理設定を行う。画像圧縮部２０は、この処理設定に従って、バッファメモリ１８内の画像データに対して、『４：２：０』の色差間引きを実行する。
【００３５】
ステップＳ７６： 画像圧縮部２０は、バッファメモリ１８内の画像データに対して、離散ウェーブレット変換を再帰的に施し、複数のサブバンドに分割する。
【００３６】
ステップＳ７７： 画像圧縮部２０は、サブバンド毎に、変換係数ｘの度数分布を作成し、その確率密度関数を下記のようなラプラス分布の式で近似する。
【数１１】
ステップＳ７８： 画像圧縮部２０は、マイクロプロセッサ２３から目標歪み量を情報取得する。この目標歪み量は画素値を基準にした歪み量なので、画像圧縮部２０は、所定の変換テーブルを参照して、周波数空間上の目標歪み量Ｄｏに変換する。なお、この変換テーブルは、画素値基準の歪み量と、変換係数を基準にした歪み量とを、実測値などによって対応付けたデータテーブルである。
【００３７】
ステップＳ７９： 画像圧縮部２０は、量子化時の符号歪み量が目標歪み量に一致するという条件の下で、符号化レートを最小化するようにサブバンド毎の量子化幅を最適化する。
以下、この最適化問題について原理的に説明する。
変換係数ｘを量子化ステップ幅Δで均一量子化すると、量子化後の変換係数がｋ番目の量子化値をとる確率Ｐｋは、
【数１２】
となる。
この量子化による変換係数の符号化レートＲ（Δ）は、理想的にはエントロピーに等しく、
【数１３】
となる。
また、この量子化による変換係数の歪み量Ｄ（Δ）は、二乗誤差の評価式により、
【数１４】
と表される。
上述した最適化問題を解くため、ラグランジェの未定乗数λを導入して、関数Ｊを作成する。
【数１５】
なお、上式中では、個々のサブバンドに対して、ＹＣｂＣｒを区別せずに通し番号ｉ＝１、２・・・NAを付与している。
この関数Ｊを、サブバンドｉの歪み量Ｄｉで偏微分して最適条件を求めると、
【数１６】
となる。この［１６］式を変形して、
【数１７】
を得る。この［１７］式の右辺は、量子化ステップ幅Δｉのみの関数として表される。そこで、［１７］式の逆関数を求めることにより、量子化ステップ幅Δｉを、未定乗数λの関数として表すことができる。
Δｉ＝Δｉ（λ） ただしｉ＝１，２・・NA ・・・［１８］
これらの式を［１４］式にそれぞれ代入することにより、サブバンドｉの歪み量Ｄｉを、未定乗数λの関数として表すことができる。
Ｄｉ＝Ｄｉ（λ） ただしｉ＝１，２・・NA ・・・［１９］
そこで、適当なλを定めてＤｉ（λ）を求めた後、下記の評価計算を実行する。
【数１８】
この歪み量の総和Ｄλが、ステップＳ７８で求めた目標歪み量Ｄｏに略一致するまで、λの調整を繰り返す。
このような繰り返し後、確定したλを、上記のΔｉの式に代入することにより、各サブバンドごとの量子化ステップ幅Δｉ（ただしｉ＝１，２・・NA）が決定する。
【００３８】
ステップＳ８０： 画像圧縮部２０は、サブバンドごとに最適化された量子化ステップ幅に従って、変換係数の量子化を行う。
【００３９】
ステップＳ８１： 画像圧縮部２０は、量子化後の変換係数をビットプレーン単位にエントロピー符号化する。
【００４０】
ステップＳ８２： 画像圧縮部２０は、エントロピー符号化後のデータを算術符号化する。
【００４１】
ステップＳ８３： 画像圧縮部２０は、符号化データを所定順に並べ替えて、ビットストリームを生成する。
【００４２】
ステップＳ８４： 画像圧縮部２０は、色差信号の間引き率に関する情報を、ヘッダ情報としてビットストリームに付加し、圧縮ファイルを生成する。
上述した一連の動作により、画像圧縮処理が完了する。
【００４３】
［第３の実施形態の効果など］
以上説明したように、第３の実施形態では、目標歪み量に応じて色差信号の間引き率を変更する。このように目標歪み量を判断材料として色差信号の間引き率を調整することにより、画像圧縮時の輝度信号／色差信号の情報配分を適正化することが可能になる。
【００４４】
なお、第３の実施形態において、タイル画像ごとに画像圧縮処理を実施してもよい。この場合、タイル画像ごとの更に細かな区分で、量子化ステップ幅を最適化することができる。その結果、タイル画像ごとの局所的な違いに配慮して量子化ステップ幅を個別設定することが可能になり、より適切な画像圧縮処理を実現すること可能になる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００４５】
《第４の実施形態》
第４の実施形態は、請求項７〜１２に対応した実施形態である。
なお、第４の実施形態の装置構成も、第１の実施形態（図１）と同じなので、ここでの説明を省略する。
図９は、第４の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
以下、図９を用いて、画像圧縮処理に関する動作を説明する。
【００４６】
ステップＳ１０１： マイクロプロセッサ２３は、ユーザーのレリーズ操作などに従って、撮影レンズ１２の絞りを設定値まで絞った後、撮像素子１３を駆動して被写体像を撮像する。
このとき、マイクロプロセッサ２３は、この撮像シーケンスに使用した条件（撮像条件）を内部メモリ（不図示）に記憶しておく。
例えば、ここでは、次のような撮像条件が記憶される。
（１）撮像感度・・Ａ／Ｄ変換部の変換利得などに該当する
（２）合焦状況・・被写体の合焦状況を示す情報である。例えば、電子カメラ１１内の焦点検出部（不図示）から得た焦点検出情報、画像データのコントラスト解析、画像データを圧縮（試し圧縮など）した際の圧縮サイズ、または画像データの高周波域成分量などに該当する。
（３）被写界深度または焦点深度に関する情報・・撮影レンズ１２の絞り値、焦点距離、または被写体距離などに該当する。
【００４７】
ステップＳ１０２： マイクロプロセッサ２３は、内部メモリから、画像データの撮像条件を読み出す。
【００４８】
ステップＳ１０３： マイクロプロセッサ２３は、画像データの目標圧縮率の設定を読み出す。
【００４９】
ステップＳ１０４： マイクロプロセッサ２３は、内部メモリ上のルックアップテーブルを、読み出した撮像条件と目標圧縮率に基づいて参照し、色差間引き率を決定する。
以下、説明を簡明にするため、上述した撮像条件の種類ごとに、色差間引き率の決定手順を説明する。
【００５０】
（Ａ）撮像感度
通常、撮像感度が高くなると、画像データに含まれるノイズが増える。このノイズは、画素ごとに粒状に発生するため、高周波域の空間周波数成分を多く含む。そのため、画像圧縮時には、高周波域のノイズ分だけ、低周波域の輝度成分の情報配分が不足するという問題が生じる。
このような理由から、高い撮像感度で撮像された画像データを、高圧縮率で圧縮する場合、ブロック歪みなどの破綻が生じやすい。
一方、画像データに色差間引きを施すと、同一色差値の画素サイズが拡大するため、色境界にジャギーを生じやすくなる。しかしながら、高い撮像感度で撮像された画像データでは、上述した高周波域のノイズによってジャギーがマスクされるため、ジャギー自体はさほど目立たない。
そこで、高い撮像感度で撮像された画像データについては、色境界のジャギーを犠牲にして色差間引き率を粗くすることによって、輝度成分の情報配分を増やして圧縮歪み（ブロック歪みやモスキートノイズなど）を軽減することが好ましい。
図１０は、このような圧縮後の画質バランスを考慮して、個々の撮像感度ごとに最適な色差間引き率を決定した結果である。この図１０では、更に、目標圧縮率の条件を加えて条件の細分化を図り、より最適な色差間引き率を決定している。すなわち、画像の圧縮率が高くなるほど、圧縮歪みが発生しやすくなる。そのため、目標圧縮率を高くするに従って、撮像感度の増加に対する色差間引き率の切り替えタイミングを早めている。
このようなデータをルックアップテーブルに格納することにより、マイクロプロセッサ２３は、撮像感度と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、適切な色差間引き率を選ぶことが可能になる。
なお、撮像素子の種類や性能によってノイズの性質が変わるため、個々の撮像素子に合わせてルックアップテーブルを最適に決定することが好ましい。また、圧縮方式の違い（ＪＰＥＧとＪＰＥＧ２０００など）によって圧縮歪みの性質が変わるため、圧縮方式ごとにルックアップテーブルを最適に決定することが好ましい。さらに、電子カメラ１１が複数の圧縮方式に対応する場合は、マイクロプロセッサ２３が、圧縮方式に応じて最適なルックアップテーブルを選択使用することが好ましい。
【００５１】
（Ｂ）合焦状況その１
画面全体にピントのあっていない画像（非合焦画像）は、色境界の部分がなだらかに変化する。そのため、非合焦画像の場合、色境界のジャギーが目立ちにくくなる。
そこで、非合焦画像の場合、色差間引き率を粗くすることによって、色境界のジャギーが目立つことなく、圧縮データ量を削減することができる。
図１１は、このような合焦状況の特性に基づいて、圧縮画質と圧縮データ量との関係を最適化するように、色差間引き率を決定した結果である。
この図１１のデータをルックアップテーブルに格納することにより、マイクロプロセッサ２３は、合焦状況に応じて、適切な色差間引き率を選ぶことが可能になる。その結果、メモリカード２２内に占める非合焦画像の圧縮データ量を全体的に削減し、より重要な合焦画像の撮像可能コマ数を増やすことが可能になる。
【００５２】
（Ｃ）合焦状況その２
非合焦画像は、階調や色がなだらかに変化する分だけ、圧縮歪み（ブロック歪みやモスキートノイズなど）が画像から浮き立って目立ちやすい。逆に、非合焦画像のジャギーは、色境界がなだらかに変化する分だけ、目立ちにくい。
図１２は、このような非合焦画像の画質特性を考慮して、圧縮歪みとジャギーとのバランスを最適化するように、色差間引き率を決定した結果である。この図１２では、更に目標圧縮率の条件を加えたことにより、より最適な色差間引き率を決定している。すなわち、圧縮率が低い場合（４ｂｐｐ，２ｂｐｐの場合）は、圧縮歪みがもともと生じにくいため、色差間引き率の切り替えを中止している。
この図１２のデータをルックアップテーブルに格納することにより、マイクロプロセッサ２３は、合焦状況と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、適切な色差間引き率を選ぶことが可能になる。
【００５３】
（Ｄ）被写界深度または焦点深度
撮像時に被写界深度または焦点深度が浅い場合、画像データ中の非合焦領域のぼけ具合が大きくなる。この場合、非合焦領域では、階調や色がなだらかに変化する分だけ、圧縮歪み（ブロック歪みやモスキートノイズなど）が浮き立って目立ちやすくなる。逆に、非合焦領域のジャギーは、色境界がなだらかに変化する分だけ、目立ちにくい。
図１３は、このような非合焦領域の画質特性に基づいて、被写界深度（ここではレンズの絞り値）に応じて、圧縮歪みとジャギーとのバランスを最適化するように、色差間引き率を決定した結果である。この図１３では、更に、目標圧縮率の条件を加えたことにより、より最適な色差間引き率を決定している。すなわち、圧縮率が低い場合（４ｂｐｐの場合）は、圧縮歪みがもともと生じにくいため、色差間引き率の切り替えを中止している。
この図１３のデータをルックアップテーブルに格納することにより、マイクロプロセッサ２３は、被写界深度と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、適切な色差間引き率を選ぶことが可能になる。
【００５４】
ステップＳ１０５： このように設定される色差間引き率に従って、画像圧縮部２０は、バッファメモリ１８内の画像データに対して色差間引きを実行する。
続いて、画像圧縮部２０は、色差間引きを終えた画像データに対して、画像圧縮を実施する。
以上説明した動作により、画像データの撮像条件に応じて、間引き率を適切に決定することが可能になる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００５５】
《第５の実施形態》
第５の実施形態は、請求項１３に対応した実施形態である。
なお、第５の実施形態の装置構成も、第１の実施形態（図１）と同じなので、ここでの説明を省略する。
図１４は、第５の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
以下、図１４を用いて、画像圧縮処理に関する動作を説明する。
【００５６】
ステップＳ１１１： 画像圧縮部２０は、選択領域のマスクイメージを取得する。
例えば、このマスクイメージとしては、ＪＰＥＧ２０００のＲＯＩ符号化などで使用される選択領域のマスクイメージが使用可能である。
さらに、このマスクイメージは、ユーザーが入力または選択したものでもよい。また、マイクロプロセッサ２３などが、画像データの特徴抽出（エッジ抽出など）に基づいて主要被写体を判別し、その主要被写体を選択領域とするマスクイメージを自動生成してもよい。
【００５７】
ステップＳ１１２： 画像圧縮部２０は、このマスクイメージに基づいて非選択領域を識別し、この非選択領域に対して色差間引きを実施する。その結果、色差面は、選択領域において画素間隔が密となり、非選択領域において画素間隔が疎となる。
なお、画像データがタイルに分割される場合には、これらのタイル群を選択領域に対応するタイル（以下『選択タイル』という）と、非選択領域に対応するタイル（以下『非選択タイル』という）とに区分してもよい。この場合、画像圧縮部２０は、非選択タイルに対して色差間引きを実施する。このような動作では、選択タイルが選択領域に該当し、非選択タイルが非選択領域に該当する。
以上のように色差面において非選択領域の画素間隔を疎とした分だけ、後段の圧縮処理全体の演算処理量を大幅に低減することができる。
なお、画像圧縮部２０のハードウェア化を図る上では、色差面の画素間隔を区別せずに一律処理する方が好ましい場合もある。この場合は、色差面の非選択領域を、間引き後の画素に対応する微小画素ブロックに区分し、これら微小画素ブロック内の色差の値すべてを、そのブロックの平均値や中間値に揃えればよい。このような処理では、色差面に画素間隔の疎密が生じることはなく、かつ色差の情報量を実質的に間引くことができる。
【００５８】
ステップＳ１１３： 画像圧縮部２０は、色差間引き後の画像データに対してウェーブレット変換を実施する。
【００５９】
ステップＳ１１４： 画像圧縮部２０は、ウェーブレット変換係数を量子化する。
【００６０】
ステップＳ１１５： 画像処理部２０は、選択領域内のウェブレート変換係数を公知のマックスシフト法などに従ってビットシフトアップする。
【００６１】
ステップＳ１１６： 画像圧縮部２０は、上位ビットプレーンから順番にエントロピー符号化を実施する。
【００６２】
ステップＳ１１７： 画像圧縮部２０は、エントロピー符号化後のデータを算術符号化する。
【００６３】
ステップＳ１１８： 画像圧縮部２０は、符号化データを所定順に並べ替えて、ビットストリームを生成する。
【００６４】
ステップＳ１１９： 画像圧縮部２０は、ビットストリームから圧縮ファイルを生成する。このとき、ステップＳ１１２において色差面の画素間隔に疎密が生じていた場合、画像伸張時に色差面のデータ再配列を行う必要がある。このような場合、画像圧縮部２０は、データ再配列に必要なマスクイメージの情報を画像ファイルに付加する。
【００６５】
以上説明した動作により、非選択領域の色差情報を粗く間引くことにより、画像圧縮の圧縮効率を一段と高めることが可能になる。さらに、主たる興味の対象である選択領域については色差情報が間引かれない（あるいは間引き率が低い）ため、画像応用上の支障が少ない。
【００６６】
《実施形態の補足事項》
なお、第１および第２の実施形態では、画像データの特徴として、『色差信号が画像中に占める情報量の割合』を判定している。しかしながら、画像データの特徴はこれに限定されるものではない。例えば、画像データの特徴として、色差信号の情報量、輝度信号の情報量、空間周波数分布、画素値のヒストグラムなどを採用してもよい。
【００６７】
また、画像データの特徴以外にも、電子カメラ１１の撮像条件に応じて、色差信号の間引き率を変更してもよい。このような撮像条件としては、例えば、下記に示す（１）〜（１５）の少なくとも一つが好ましい。
【００６８】
（１）レンズ絞り値
（２）撮影レンズ１２の焦点距離
（３）撮影レンズ１２の個別特性情報（いわゆるレンズ情報）
（４）撮像素子１３の感度設定
（５）ホワイトバランス調整値
（６）ガンマ補正値
（７）マルチパターン測光値
（８）撮像素子１３の素子温度
（９）撮像素子１３の露光時間
（１０）ストロボ使用の有無
（１１）電子ズームの倍率
（１２）被写体距離
（１３）撮影レンズ１２の合焦状況（多点合焦状況も含む）
（１４）カメラ姿勢（縦位置撮影か横位置撮影か）
【００６９】
さらに、上述した全ての内容を適宜に選択して組み合わせて、間引き率の決定条件を細分化することにより、より適切な間引き率を決定することも可能になる。
【００７０】
なお、上述した実施形態では、電子カメラ１１において実施する画像処理について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述した処理動作（例えば、図２，図５，図７，図９，または図１４）をプログラムコード化して、請求項１４に対応する画像圧縮プログラムを作成してもよい。この画像圧縮プログラムをコンピュータに実行させることにより、上述した画像圧縮装置をコンピュータ上で実現することが可能になる。
【００７１】
また、上述した実施形態では、ＪＰＥＧまたはＪＰＥＧ２０００の圧縮規格に準拠する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、色成分信号（特に色差信号）の間引き処理を実施する画像圧縮全般に適用可能である。
【００７２】
さらに、本発明のタイル画像についても、ＪＰＥＧ２０００に規定される内容に限定されるものではない。一般に、タイル画像は、画像データを画像空間上で複数分割した小画像を意味する。例えば、タイル画像は矩形形状などに限定されるものではない。
【００７３】
なお、上述した実施形態では、具体的に説明するため、図３において間引き率の設定テーブルを示している。しかしながら、本発明はこの設定テーブルに限定されるものではない。例えば、間引き率の選択肢として、４：２：２フォーマット、４：１：１フォーマット等を設けてもよい。特に、高解像度の画像データでは参照する画素ブロックを大きくできるので、図８に示した間引きフォーマット以外にも、多様なフォーマットを採用できる。
【００７４】
また、上述した実施形態では、２段階（つまり４：４：４と４：２：０の二択）で間引き率を変更している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。３段階以上の細かい区分で間引き率を変更してもよい。
【００７５】
なお、本発明は、間引き処理の演算内容を特に限定するものではない。例えば、平均演算、メディアン演算、および単純な画素間引きなど、多様な間引き処理の演算が採用できる。
【００７６】
また、上述した実施形態では、ＹＣｂＣｒ表色系での圧縮処理について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＧＣｂＣｒ表色系、ＹＵＶ表色系、ＹＩＱ表色系、Ｇ（Ｒ−Ｇ）（Ｂ−Ｇ）表色系、またはＬａｂ表色系その他の表色系に、本発明を適用してもよい。
【００７７】
すなわち、ここでの色差信号とは、これら各種表色系において、輝度信号（例えばＧ成分、Ｙ成分、Ｌ成分などに該当）とは異なる色成分の総称である。
【００７８】
なお、上述した第１および第２の実施形態では、色差信号の情報量の割合を示す指標として、画像空間上の画素値を基準に分類指標Ｓ１〜Ｓ３を求めている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、周波数空間上において色差信号の情報量の割合を求めてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
《請求項１》
請求項１の発明では、画像データの特徴として、『色差信号が画像データに占める情報量の割合』を使用する。
この色差信号の情報量の割合が多い場合、色変化の比較的豊富な画像データであり、色差間引きによる情報劣化が大きいと予測できる。そこで、この情報量の割合が多いとの判定に従って、細かい間引き率を設定することにより、色変化の豊富な画像データの圧縮画質を適切に改善することが可能になる。
一方、色差信号の情報量の割合が少ない場合、色変化の緩慢な画像データであり、色差間引きによる情報劣化が比較的少ないと予測できる。そこで、この情報量の割合が少ないとの判定に従って、粗い間引き率を設定することにより、色差信号の画素数が画質にさほど影響無いレベルで適切に削減することが可能になる。その結果、輝度信号の符号割り当てを適切に増やし、輝度信号の歪みを抑えることが可能になる。（特に、ＪＰＥＧ圧縮では、ブロックノイズを軽減する効果が高い。）
《請求項２》
請求項２の発明では、『画像の特徴』と『目標圧縮率』の組み合わせ条件に応じて、色差信号の間引き率を設定する。一般に、画像データ全体に配分される圧縮符号量の大枠は、目標圧縮率によって決定される。そのため、目標圧縮率に基づいて、画像データの情報配分にどの程度の余裕があるかを判断することができる。
したがって、この『画像の特徴』と『目標圧縮率』の組み合わせ条件を判断材料とすることにより、画像圧縮時の情報配分の状況をより正確に予測し、一段と適切な間引き率を設定することが可能になる。
《請求項３》
請求項３の発明では、目標圧縮率に基づいて画像信号の間引き率を変更する。
一般に、画像データ全体に配分される圧縮符号量の大枠は、目標圧縮率によって決定される。そのため、目標圧縮率によって、画像データの情報配分にどの程度の余裕があるかを予測することができる。したがって、この目標圧縮率に応じて間引き率を変更することにより、圧縮ファイル内の情報配分を適正化することができる。その結果、圧縮画質を改善することが可能になる。
《請求項４，５》
請求項４，５の発明では、目標歪み量に応じて色差信号の間引き率を設定する。この目標歪み量は、画像の小レベル信号をどこまで忠実に圧縮保存するかを示す。すなわち、この目標歪み量は、目標圧縮率とは別の角度から、圧縮画質を左右する尺度である。
したがって、この目標歪み量に連動して、間引き率も一緒に変更することにより、総合的な圧縮画質をより自在にコントロールすることが可能になる。その結果、総合的な圧縮画質を効果的に改善することが容易となる。
また、このような間引き率の変更では、目標歪み量による小レベル信号の再現性と、間引き率による色境界の情報劣化とを適宜にバランスさせることが可能になる。この場合、色境界の情報劣化を犠牲にすることで圧縮符号量をさほど増やさずに、小レベル信号の再現性を高めることが可能になる。また、小レベル信号の再現性を犠牲にすることで圧縮符号量をさほど増やさずに、色境界の再現性を高めることが可能になる。
《請求項６》
請求項６の発明は、個々のタイル画像に対して、色差信号の間引き率を設定する。したがって、各タイル画像ごとに色差信号の間引き率を事細かく調整して、圧縮画質を更に改善することが可能になる。
特に、請求項１〜２の画像圧縮装置では、画像の局所的な特徴に対応して、色差信号の間引き率がタイル画像単位に可変される。したがって、画面内の色変化の豊かな箇所と、色変化の緩慢な箇所とで、色差信号の間引き率を適切に変えるなどの動作が可能となり、圧縮画質を更に改善することが可能になる。
《請求項７》
請求項７の発明は、画像データを撮像した際の撮像感度に応じて、間引き率を設定する。したがって、撮像感度による画像データの性質（ノイズ量やダイナミックレンジなど）に合わせて適切な間引き率を設定することが可能になる。
特に、撮像感度が高感度になると、色差信号の間引き率を粗く設定する。したがって、撮像感度に応じて、輝度信号の圧縮歪みと色差信号の歪み（色境界のジャギーなど）のバランスを取り、総合的な画質を高めることが可能になる。
《請求項８》
請求項８の発明は、画像データを撮像した際の合焦状況に応じて、間引き率を設定する。したがって、合焦状況による画像データの性質（圧縮歪みやジャギーの目立ち方や空間周波数分布の特徴など）に合わせて適切な間引き率を設定することが可能になる。
《請求項９》
請求項９の発明は、被写体深度または焦点深度に関する情報に応じて、間引き率を設定する。したがって、被写体深度または焦点深度による画像データの性質（圧縮歪みやジャギーの目立ち方や空間周波数分布の特徴など）に合わせて適切な間引き率を設定することが可能になる。
《請求項１０〜１２》
請求項１０〜１２の発明は、目標圧縮率と撮像条件（撮像感度、合焦状況、または深度）との組み合わせ条件に応じて、間引き率を設定する。
通常、目標とする圧縮率が高くなるに従って、圧縮時における各色信号成分の情報配分に余裕がなくなり、間引き率と圧縮画質との相関が強くなる。そこで、目標圧縮率と撮像条件との組み合わせて条件に応じて間引き率を設定することにより、間引き率をより適切化することが可能になる。
《請求項１３》
請求項１３の発明は、選択領域／非選択領域において間引き率を変更する。したがって、非選択領域の色間引き率を粗くして、圧縮時における選択領域の情報配分を増やすなどの対応が可能となり、選択領域の圧縮画質を有効に高めることが容易になる。さらに、非選択領域を間引く分だけ圧縮率を一段と高くすることも容易になる。
《請求項１４》
請求項１４の画像圧縮プログラムをコンピュータが実行することにより、請求項１〜１３のいずれか１項記載の構成要件が、コンピュータ上において仮想的に実現される。その結果、請求項１〜１３のいずれか１項の画像圧縮装置をコンピュータ上に実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子カメラ１１の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【図３】間引き率の設定テーブル例を示す図である。
【図４】間引き率の設定テーブル例を示す図である。
【図５】第２の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【図６】圧縮データ構造を示す図である。
【図７】第３の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【図８】間引き率のフォーマットを例示する図である。
【図９】第４の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【図１０】撮像感度と目標圧縮率に応じて、色差間引き率を決定するルックアップテーブルである。
【図１１】合焦状況に応じて、色差間引き率を決定するルックアップテーブルである。
【図１２】合焦状況と目標圧縮率に応じて、色差間引き率を決定するルックアップテーブルである。
【図１３】レンズ絞り値と目標圧縮率に応じて、色差間引き率を決定するルックアップテーブルである。
【図１４】第５の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【符号の説明】
１１ 電子カメラ
１２ 撮影レンズ
１３ 撮像素子
１５ Ａ／Ｄ変換部
１６ 信号処理部
１７ バス
１８ バッファメモリ
１９ 画像処理部
２０ 画像圧縮部
２１ 記録部
２２ メモリカード
２３ マイクロプロセッサ
２５ 操作部
２７ 外部インターフェース
３１ コンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーの画像データを圧縮する画像圧縮装置に関する。
本発明は、この画像圧縮装置をコンピュータ上で実現するための画像圧縮プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーの画像データを圧縮する規格として、離散コサイン変換を利用したＪＰＥＧ圧縮や、離散ウェーブレット変換を利用したＪＰＥＧ２０００圧縮などがよく知られている。
これらの圧縮規格では、通常、カラー画像データが、ＲＧＢ表色系から、ＹＣｂＣｒ表色系などの輝度・色差表色系に変換される。この内、色差信号については、『輝度の視感度に比べて、色差の視感度は一般に低い』という人間の視感度特性を利用して、間引き処理（sub-sampling）がよく行われる。
図８Ａ〜Ｄは、この間引き処理の代表的なフォーマット（4:4:4、4:2:2、4:2:0、4:1:1）を示した図である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、電子カメラなどに搭載される画像圧縮装置では、非可逆圧縮を行う場合、上述した間引き処理のフォーマットが予め固定されている。そのため、この種の画像圧縮装置では、目標圧縮率などの圧縮パラメータが変更されても、色差信号の間引き率は変更されることがなかった。
そのため、粗い間引き率に固定された画像圧縮装置では、色変化の豊富な画像データに十分対処できず、色境界の情報劣化が激しくなってジャギーが目立ったり、伸張時の画像Ｓ／Ｎが低下するなどの問題を生じやすかった。
また、色差成分を間引かない４：４：４フォーマットでは、色差信号に対する符号割り当てが多くなり、その分だけ輝度信号の符号割り当てが削減される。そのため、高圧縮時には、色差信号の符号割り当て量が、輝度信号の符号割り当てを圧迫し、輝度信号の符号化歪みが発生しやい。例えば、ＪＰＥＧ圧縮では、このような符号化歪みにより、画面上にブロックノイズを生じるといった問題が発生する。
そこで、本発明は、画像データの間引き率を適切に可変することにより、圧縮処理の適正化を図ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は下記のように構成される。
《請求項１》
請求項１の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、前記輝度信号および／または前記色差信号に基づいて前記色差信号が前記画像データに占める情報量の割合を判定する画像判定部と、判定された割合に対応して、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、設定された間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備える。
上記の間引き率設定部は、画像判定部によって割合が少ないと判定されると、色差信号の間引き率を粗くし、割合が多いと判定されると、色差信号の間引き率を細かくする。
《請求項２》
請求項２の画像圧縮装置は、請求項１に記載の画像圧縮装置において、画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、間引き率設定部は、割合と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、色差信号の間引き率を設定することを特徴とする。
《請求項３》
請求項３の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部と、目標圧縮率に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを目標圧縮率に従って圧縮符号化する圧縮符号化部とを備える。
上記の間引き率設定部は、目標圧縮率が高圧縮に設定された場合、色差信号の間引き率を粗くし、目標圧縮率が低圧縮に設定された場合、色差信号の間引き率を細かくする。
《請求項４》
請求項４の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの目標歪み量を設定する歪み量設定部と、目標歪み量に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを目標歪み量に従って圧縮符号化する圧縮符号化部とを備える。
上記の間引き率設定部は、目標歪み量が大きい場合、色差信号の間引き率を粗くし、目標歪み量が小さい場合、色差信号の間引き率を細かくする。
特に、この圧縮符号化部は、画像データを周波数域にサブバンド分解して変換係数を生成する画像変換部と、変換係数を量子化する量子化部と、量子化された変換係数を符号化する符号化部とを備えることを特徴とする。
《請求項５》
請求項５の画像圧縮装置は、請求項４に記載の画像圧縮装置において、圧縮符号化部は、『圧縮符号化の量子化過程で生じる符号歪み量が、目標歪み量に対応する値をとる』という拘束条件の下で、量子化後の符号化レートが最小となるように量子化幅を最適化することを特徴とする。
《請求項６》
請求項６の画像圧縮装置は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において、圧縮符号化部による圧縮符号化は、画像データを画像空間上で分割したタイル画像の単位で実行される圧縮符号化であり、間引き率設定部は、タイル画像ごとに間引き率の設定を行い、間引き処理部は、タイル画像ごとに設定された間引き率で、タイル画像を間引くことを特徴とする。
《請求項７》
請求項７の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの撮像感度を取得する撮像感度取得部と、撮像感度に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備えたことを特徴とする。
上記の間引き率設定部は、撮像感度が高い場合に色差信号の間引き率を粗くし、撮像感度が低い場合に色差信号の間引き率を細かくする。
《請求項８》
請求項８の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの合焦状況を取得する合焦状況取得部と、合焦状況に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備えたことを特徴とする。
上記の間引き率設定部は、合焦状況が合焦範囲内にある場合に色差信号の間引き率を細かくし、合焦状況が合焦範囲外にある場合に色差信号の間引き率を細かくする。
《請求項９》
請求項９の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの被写界深度または焦点深度を取得する深度取得部と、取得した深度に応じて、少なくとも一つの色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、間引き率で画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備えたことを特徴とする。
上記の間引き率設定部は、深度が浅い場合に色差信号の間引き率を粗くし、深度が深い場合に間引き率を細かくする。
《請求項１０》
請求項１０の画像圧縮装置は、請求項７のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において 画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、間引き率設定部は、撮像感度と目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、間引き率を設定することを特徴とする。
《請求項１１》
請求項１１の画像圧縮装置は、請求項８のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において 画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、間引き率設定部は、合焦状況と目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、間引き率を設定することを特徴とする。
《請求項１２》
請求項１２の画像圧縮装置は、請求項９のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において 画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、間引き率設定部は、深度と目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、間引き率を設定することを特徴とする。
《請求項１３》
請求項１３の画像圧縮装置は、輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、画像データの画面領域内に選択領域を設定する選択領域設定部と、選択領域か否かに応じて少なくとも一つの色差信号の間引き率を変えて、画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、間引き処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備えたことを特徴とする。
上記の間引き処理部は、選択領域である場合に色差信号の間引き率を細かくし、非選択領域である場合に色差信号の間引き率を粗くする。
《請求項１４》
請求項１４の画像圧縮プログラムは、コンピュータを、請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の画像圧縮装置として機能させることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係る実施形態を説明する。
【０００６】
《第１の実施形態》
第１の実施形態は、請求項１〜３に対応した実施形態である。
図１は、本実施形態における電子カメラ１１の構成を示す図である。まず、この図１を用いて、電子カメラ１１の概略説明を行う。
図１に示すように、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間には、撮像素子１３が配置される。
【０００７】
この撮像素子１３において生成された画像データは、Ａ／Ｄ変換部１５を介してデジタル化された後、信号処理部１６に与えられる。信号処理部１６は、この画像データに対して、黒レベル補正およびガンマ補正などの信号処理を実行する。信号処理後の画像データは、バス１７を介して、バッファメモリ１８に一時記憶される。
【０００８】
このバス１７には、画像処理部１９、画像圧縮部２０、および記録部２１などが接続される。
この画像処理部１９は、バッファメモリ１８内の画像データに対して、画像処理（色補間、および色座標変換など）を実行する。 画像圧縮部２０は、このように画像処理の施された画像データを圧縮符号化し、圧縮ファイルを生成する。
【０００９】
記録部２１は、生成された圧縮ファイルをメモリカード２２に記録する。
その他、電子カメラ１１には、システム制御用のマイクロプロセッサ２３、外部のコンピュータ３１との間でデータ通信を行うための外部インターフェース２７、およびモード設定やレリーズ操作を行うための操作部２５等が設けられる。圧縮ファイルは、コンピュータなどによって解凍（伸張）され、ディスプレイやプリンタ等にカラー画像として出力または表示される。
【００１０】
［発明との対応関係］
以下、請求項の記載事項と本実施形態との対応関係について説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
請求項に記載の画像圧縮装置は、画像圧縮部２０およびマイクロプロセッサ２３に対応する。
また、請求項に記載の画像判定部は、マイクロプロセッサ２３の『色差信号／輝度信号の情報量を比較して分類指標を求める部分』に対応する。
さらに、請求項に記載の間引き率設定部は、マイクロプロセッサ２３の『分類指標と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、色差信号の間引き率を設定する部分』に対応する。
また、請求項に記載の間引き処理部は、画像圧縮部２０の『選択された色差信号の間引き率に従って、画像データの間引き処理を実行する部分』に対応する。
さらに、請求項に記載の圧縮符号化部は、画像圧縮部２０の『ＪＰＥＧまたはＪＰＥＧ２０００の圧縮符号化を実行する部分』に対応する。
また、請求項に記載の圧縮率設定部は、マイクロプロセッサ２３の『ユーザ操作に応じて目標圧縮率を設定する部分』に対応する。
【００１１】
［画像圧縮処理の動作説明］
図２は、第１の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
以下、図２を用いて、画像圧縮処理の動作を説明する。
【００１２】
ステップＳ１： マイクロプロセッサ２３は、ユーザーにより予め設定された目標圧縮率を内部メモリ（不図示）から情報取得する。
【００１３】
ステップＳ２： マイクロプロセッサ２３は、画像処理部１９に対して画像データの色座標変換を指示する。画像処理部１９は、バッファメモリ１８内の画像データを、ＲＧＢ表色系からＹＣｂＣｒ表色系へ色座標変換する。
【００１４】
ステップＳ３： マイクロプロセッサ２３は、バッファメモリ１８から輝度信号Ｙを順次読み込み、
【数１】
ただし、上式中において、Ｙ[i,j]は、画素位置[i,j]の輝度信号値（８ビット階調）であり、Ｎｘは画像データの横画素数であり、Ｎｙは画像データの縦画素数である。
【００１５】
ステップＳ４： マイクロプロセッサ２３は、バッファメモリ１８から色差信号ＣｂＣｒを順次読み込み、
【数３】
ただし、上式中において、Ｃｂ[i,j]およびＣｒ[i,j]は、画素位置[i,j]の色差信号値（８ビット階調）である。
【００１６】
ステップＳ５： マイクロプロセッサ２３は、色差信号の標準偏差σ（Ｃｂ），σ（Ｃｒ）と、輝度の標準偏差σ（Ｙ）とを比較して、色差信号が画像データに占める情報量の割合を判定する。
ここでは、具体的に、下記の分類指標Ｓ１〜Ｓ３のいずれか１つを計算することにより、評価判定が行われる。
【数７】
なお、分類指標Ｓ１〜Ｓ３の計算に当たっては、標準偏差σを、分散や、下式に示す差分の絶対値和σ*に置き換えてもよい。
【数１０】
ステップＳ６： マイクロプロセッサ２３は、ステップＳ５で求めた情報量の割合（分類指標）と、ステップＳ１で情報取得した目標圧縮率との組み合わせ条件に基づいて設定テーブルを参照し、色差信号の間引き率を決定する。図３Ａ〜Ｃは、ＪＰＥＧ圧縮時に使用される設定テーブルの一例である。また、図４Ａ〜Ｃは、ＪＰＥＧ２０００圧縮時に使用される設定テーブルの一例である。
ここでは、輝度信号の符号化歪みが大きくなる目標圧縮率（例えばＪＰＥＧでは１ｂｐｐ、ＪＰＥＧ２０００では０．５ｂｐｐ）において、４：２：０などの粗い間引き率に設定される。その結果、輝度信号の符号化歪みを軽減することが可能になる。
一方、輝度信号の符号化歪みが小さくなる目標圧縮率（例えばＪＰＥＧでは４ｂｐｐ、ＪＰＥＧ２０００では４ｂｐｐ）において、４：４：４などの細かい間引き率に設定される。その結果、輝度信号の符号化歪みを誘発することなく、色境界の再現性を適切に高めることが可能になる。
また、輝度信号の符号化歪みが中程度となる目標圧縮率（例えばＪＰＥＧでは２ｂｐｐ、ＪＰＥＧ２０００では１〜２ｂｐｐ）においては、分類指標に基づいて間引き率が設定される。すなわち、分類指標が閾値未満になると、マイクロプロセッサ２３は、色変化の豊富な画像データと判断して、４：４：４などの細かい間引き率を設定する。逆に、分類指標が閾値以上になると、マイクロプロセッサ２３は、色変化の緩慢な画像データと判断して、４：２：０などの粗い間引き率を設定する。
【００１８】
ステップＳ７： マイクロプロセッサ２３は、ステップＳ６で決定した間引き率が『４：４：４』の場合、ステップＳ８に動作を移行する。一方、間引き率が『４：２：０』の場合、ステップＳ９に動作を移行する。
【００１９】
ステップＳ８： マイクロプロセッサ２３は、画像圧縮部２０に対して、『４：４：４』の間引きフォーマットの処理設定を行う。この処理の後、マイクロプロセッサ２３は、ステップＳ１０に動作を移行する。
【００２０】
ステップＳ９： マイクロプロセッサ２３は、画像圧縮部２０に対して、『４：２：０』の間引きフォーマットの処理設定を行う。画像圧縮部２０は、この処理設定に従って、バッファメモリ１８内の画像データに対して、『４：２：０』の色差間引きを実行する。
【００２１】
ステップＳ１０： 画像圧縮部２０は、バッファメモリ１８内の画像データに対してＪＰＥＧまたはＪＰＥＧ２０００に準拠した圧縮処理を実行し、目標圧縮率の圧縮ファイルを生成する。
【００２２】
ステップＳ１１： 画像圧縮部２０は、間引き率に関するヘッダ情報を圧縮ファイルに付加する。
上述した一連の動作により、画像圧縮処理が完了する。
【００２３】
［第１の実施形態の効果など］
以上説明したように、第１の実施形態では、輝度信号／色差信号の情報量の比較（ここでは標準偏差の比較）に基づいて、『色差信号が画像データに占める情報量の割合』が判定される。
このとき、色差信号の情報量の割合が比較的多いと判定されると、色差信号の間引き率が４：４：４フォーマットに設定される。したがって、色変化の比較的豊富な画像データでは、色差間引きに伴う色情報の欠落やジャギーなどの弊害を回避することができる。
【００２４】
一方、色差情報の画像情報全体に占める割合が比較的少ないと判定されると、色差信号の間引き率が４：２：０フォーマットに設定される。したがって、色変化の緩慢な画像データでは、色差信号の画素数が適切に削減され、輝度信号の符号割り当てをその分だけ増やすことが可能になる。その結果、輝度信号の歪みを適切に軽減することが可能になり、ＪＰＥＧ圧縮などにおけるブロックノイズを改善することが可能になる。
【００２５】
また、第１の実施形態では、目標圧縮率が高圧縮に設定されるほど、色差信号の間引き率として、粗い間引き率を選択する。したがって、輝度信号の符号化歪みが増えることを目標圧縮率から予測して、色差信号の間引き率を粗い間引き率に変更することができる。この場合、輝度信号の符号化歪みを改善し、総合的な圧縮された画像の画質（以下『圧縮画質』という）を改善することができる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００２６】
《第２の実施形態》
第２の実施形態は、請求項１〜３、６に対応した実施形態である。
なお、第２の実施形態の装置構成は、第１の実施形態（図１）と同じなので、ここでの説明を省略する。
図５は、第２の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【００２７】
第２の実施形態における動作上の特徴は、個々のタイル画像ごとに間引き率を設定する点である。以下、この特徴部分について詳しく説明する。
▲１▼マイクロプロセッサ２３は、画像データを画像空間上で区分し、複数のタイル画像に分割する（ステップＳ３０）。
▲２▼マイクロプロセッサ２３は、個々のタイル画像について、色差信号がタイル画像に占める情報量の割合を求める（ステップＳ３４〜Ｓ３６）。
▲３▼マイクロプロセッサ２３は、個々のタイル画像ごとに、情報量の割合と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、間引き率を可変する（ステップＳ３７）。
▲４▼画像圧縮部２０は、個々のタイル画像を、それぞれの間引き率で間引き処理する（ステップＳ３９〜Ｓ４０）。
▲５▼図６に示すように、画像圧縮部２０は、個々のタイルヘッダにタイル画像の間引き率情報を付加する（ステップＳ４２）。
【００２８】
このような動作により、第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能になる。
特に、第２の実施形態では、個々のタイル画像の局所的な特徴に応じて、色差信号の間引き率を事細かく調整設定できる点である。したがって、画面内の絵柄に適応して、間引き率をタイル単位に細かく調整変更することが可能になる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００２９】
《第３の実施形態》
第３の実施形態は、請求項４，５に対応した実施形態である。
なお、第３の実施形態の装置構成も、第１の実施形態（図１）と同じなので、ここでの説明を省略する。
図７は、第３の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
以下、図７を用いて、画像圧縮処理の動作を説明する。
【００３０】
ステップＳ７１： マイクロプロセッサ２３は、ユーザーにより予め設定された目標歪み量を内部メモリ（不図示）から情報取得する。なお、ここでの目標歪み量は、ＰＳＮＲ（Peak Signal to Noise Ratio）のｄＢ値によって与えられる。
【００３１】
ステップＳ７２： マイクロプロセッサ２３は、画像処理部１９に対して画像データの色座標変換を指示する。画像処理部１９は、バッファメモリ１８内の画像データを、ＲＧＢ表色系からＹＣｂＣｒ表色系へ色座標変換する。
【００３２】
ステップＳ７３： マイクロプロセッサ２３は、目標歪み量の閾値判定を行う。
このとき、目標歪み量が閾値（例えばＰＳＮＲ＝３２ｄＢ相当）以上の場合、マイクロプロセッサ２３は、高画質の圧縮処理が要求されていると判断して、ステップＳ７４に動作を移行する。
一方、目標歪み量が閾値（例えばＰＳＮＲ＝３２ｄＢ相当）未満の場合、マイクロプロセッサ２３は、通常画質の圧縮処理が要求されていると判断して、ステップＳ７５に動作を移行する。
【００３３】
ステップＳ７４： マイクロプロセッサ２３は、画像圧縮部２０に対して、『４：４：４』の間引きフォーマットの処理設定を行う。この処理の後、マイクロプロセッサ２３は、ステップＳ７６に動作を移行する。
【００３４】
ステップＳ７５： マイクロプロセッサ２３は、画像圧縮部２０に対して、『４：２：０』の間引きフォーマットの処理設定を行う。画像圧縮部２０は、この処理設定に従って、バッファメモリ１８内の画像データに対して、『４：２：０』の色差間引きを実行する。
【００３５】
ステップＳ７６： 画像圧縮部２０は、バッファメモリ１８内の画像データに対して、離散ウェーブレット変換を再帰的に施し、複数のサブバンドに分割する。
【００３６】
ステップＳ７７： 画像圧縮部２０は、サブバンド毎に、変換係数ｘの度数分布を作成し、その確率密度関数を下記のようなラプラス分布の式で近似する。
【数１１】
【００３７】
ステップＳ７９： 画像圧縮部２０は、量子化時の符号歪み量が目標歪み量に一致するという条件の下で、符号化レートを最小化するようにサブバンド毎の量子化幅を最適化する。
以下、この最適化問題について原理的に説明する。
変換係数ｘを量子化ステップ幅Δで均一量子化すると、量子化後の変換係数がｋ番目の量子化値をとる確率Ｐｋは、
【数１２】
この量子化による変換係数の符号化レートＲ（Δ）は、理想的にはエントロピーに等しく、
【数１３】
また、この量子化による変換係数の歪み量Ｄ（Δ）は、二乗誤差の評価式により、
【数１４】
上述した最適化問題を解くため、ラグランジェの未定乗数λを導入して、関数Ｊを作成する。
【数１５】
この関数Ｊを、サブバンドｉの歪み量Ｄｉで偏微分して最適条件を求めると、
【数１６】
【数１７】
Δｉ＝Δｉ（λ） ただしｉ＝１，２・・NA ・・・［１８］
これらの式を［１４］式にそれぞれ代入することにより、サブバンドｉの歪み量Ｄｉを、未定乗数λの関数として表すことができる。
Ｄｉ＝Ｄｉ（λ） ただしｉ＝１，２・・NA ・・・［１９］
そこで、適当なλを定めてＤｉ（λ）を求めた後、下記の評価計算を実行する。
【数１８】
このような繰り返し後、確定したλを、上記のΔｉの式に代入することにより、各サブバンドごとの量子化ステップ幅Δｉ（ただしｉ＝１，２・・NA）が決定する。
【００３８】
ステップＳ８０： 画像圧縮部２０は、サブバンドごとに最適化された量子化ステップ幅に従って、変換係数の量子化を行う。
【００３９】
ステップＳ８１： 画像圧縮部２０は、量子化後の変換係数をビットプレーン単位にエントロピー符号化する。
【００４０】
ステップＳ８２： 画像圧縮部２０は、エントロピー符号化後のデータを算術符号化する。
【００４１】
ステップＳ８３： 画像圧縮部２０は、符号化データを所定順に並べ替えて、ビットストリームを生成する。
【００４２】
ステップＳ８４： 画像圧縮部２０は、色差信号の間引き率に関する情報を、ヘッダ情報としてビットストリームに付加し、圧縮ファイルを生成する。
上述した一連の動作により、画像圧縮処理が完了する。
【００４３】
［第３の実施形態の効果など］
以上説明したように、第３の実施形態では、目標歪み量に応じて色差信号の間引き率を変更する。このように目標歪み量を判断材料として色差信号の間引き率を調整することにより、画像圧縮時の輝度信号／色差信号の情報配分を適正化することが可能になる。
【００４４】
なお、第３の実施形態において、タイル画像ごとに画像圧縮処理を実施してもよい。この場合、タイル画像ごとの更に細かな区分で、量子化ステップ幅を最適化することができる。その結果、タイル画像ごとの局所的な違いに配慮して量子化ステップ幅を個別設定することが可能になり、より適切な画像圧縮処理を実現すること可能になる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００４５】
《第４の実施形態》
第４の実施形態は、請求項７〜１２に対応した実施形態である。
なお、第４の実施形態の装置構成も、第１の実施形態（図１）と同じなので、ここでの説明を省略する。
図９は、第４の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
以下、図９を用いて、画像圧縮処理に関する動作を説明する。
【００４６】
ステップＳ１０１： マイクロプロセッサ２３は、ユーザーのレリーズ操作などに従って、撮影レンズ１２の絞りを設定値まで絞った後、撮像素子１３を駆動して被写体像を撮像する。
このとき、マイクロプロセッサ２３は、この撮像シーケンスに使用した条件（撮像条件）を内部メモリ（不図示）に記憶しておく。
例えば、ここでは、次のような撮像条件が記憶される。
（１）撮像感度・・Ａ／Ｄ変換部の変換利得などに該当する
（２）合焦状況・・被写体の合焦状況を示す情報である。例えば、電子カメラ１１内の焦点検出部（不図示）から得た焦点検出情報、画像データのコントラスト解析、画像データを圧縮（試し圧縮など）した際の圧縮サイズ、または画像データの高周波域成分量などに該当する。
（３）被写界深度または焦点深度に関する情報・・撮影レンズ１２の絞り値、焦点距離、または被写体距離などに該当する。
【００４７】
ステップＳ１０２： マイクロプロセッサ２３は、内部メモリから、画像データの撮像条件を読み出す。
【００４８】
ステップＳ１０３： マイクロプロセッサ２３は、画像データの目標圧縮率の設定を読み出す。
【００４９】
ステップＳ１０４： マイクロプロセッサ２３は、内部メモリ上のルックアップテーブルを、読み出した撮像条件と目標圧縮率に基づいて参照し、色差間引き率を決定する。
以下、説明を簡明にするため、上述した撮像条件の種類ごとに、色差間引き率の決定手順を説明する。
【００５０】
（Ａ）撮像感度
通常、撮像感度が高くなると、画像データに含まれるノイズが増える。このノイズは、画素ごとに粒状に発生するため、高周波域の空間周波数成分を多く含む。そのため、画像圧縮時には、高周波域のノイズ分だけ、低周波域の輝度成分の情報配分が不足するという問題が生じる。
このような理由から、高い撮像感度で撮像された画像データを、高圧縮率で圧縮する場合、ブロック歪みなどの破綻が生じやすい。
一方、画像データに色差間引きを施すと、同一色差値の画素サイズが拡大するため、色境界にジャギーを生じやすくなる。しかしながら、高い撮像感度で撮像された画像データでは、上述した高周波域のノイズによってジャギーがマスクされるため、ジャギー自体はさほど目立たない。
そこで、高い撮像感度で撮像された画像データについては、色境界のジャギーを犠牲にして色差間引き率を粗くすることによって、輝度成分の情報配分を増やして圧縮歪み（ブロック歪みやモスキートノイズなど）を軽減することが好ましい。
図１０は、このような圧縮後の画質バランスを考慮して、個々の撮像感度ごとに最適な色差間引き率を決定した結果である。この図１０では、更に、目標圧縮率の条件を加えて条件の細分化を図り、より最適な色差間引き率を決定している。すなわち、画像の圧縮率が高くなるほど、圧縮歪みが発生しやすくなる。そのため、目標圧縮率を高くするに従って、撮像感度の増加に対する色差間引き率の切り替えタイミングを早めている。
このようなデータをルックアップテーブルに格納することにより、マイクロプロセッサ２３は、撮像感度と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、適切な色差間引き率を選ぶことが可能になる。
なお、撮像素子の種類や性能によってノイズの性質が変わるため、個々の撮像素子に合わせてルックアップテーブルを最適に決定することが好ましい。また、圧縮方式の違い（ＪＰＥＧとＪＰＥＧ２０００など）によって圧縮歪みの性質が変わるため、圧縮方式ごとにルックアップテーブルを最適に決定することが好ましい。さらに、電子カメラ１１が複数の圧縮方式に対応する場合は、マイクロプロセッサ２３が、圧縮方式に応じて最適なルックアップテーブルを選択使用することが好ましい。
【００５１】
（Ｂ）合焦状況その１
画面全体にピントのあっていない画像（非合焦画像）は、色境界の部分がなだらかに変化する。そのため、非合焦画像の場合、色境界のジャギーが目立ちにくくなる。
そこで、非合焦画像の場合、色差間引き率を粗くすることによって、色境界のジャギーが目立つことなく、圧縮データ量を削減することができる。
図１１は、このような合焦状況の特性に基づいて、圧縮画質と圧縮データ量との関係を最適化するように、色差間引き率を決定した結果である。
この図１１のデータをルックアップテーブルに格納することにより、マイクロプロセッサ２３は、合焦状況に応じて、適切な色差間引き率を選ぶことが可能になる。その結果、メモリカード２２内に占める非合焦画像の圧縮データ量を全体的に削減し、より重要な合焦画像の撮像可能コマ数を増やすことが可能になる。
【００５２】
（Ｃ）合焦状況その２
非合焦画像は、階調や色がなだらかに変化する分だけ、圧縮歪み（ブロック歪みやモスキートノイズなど）が画像から浮き立って目立ちやすい。逆に、非合焦画像のジャギーは、色境界がなだらかに変化する分だけ、目立ちにくい。
図１２は、このような非合焦画像の画質特性を考慮して、圧縮歪みとジャギーとのバランスを最適化するように、色差間引き率を決定した結果である。この図１２では、更に目標圧縮率の条件を加えたことにより、より最適な色差間引き率を決定している。すなわち、圧縮率が低い場合（４ｂｐｐ，２ｂｐｐの場合）は、圧縮歪みがもともと生じにくいため、色差間引き率の切り替えを中止している。
この図１２のデータをルックアップテーブルに格納することにより、マイクロプロセッサ２３は、合焦状況と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、適切な色差間引き率を選ぶことが可能になる。
【００５３】
（Ｄ）被写界深度または焦点深度
撮像時に被写界深度または焦点深度が浅い場合、画像データ中の非合焦領域のぼけ具合が大きくなる。この場合、非合焦領域では、階調や色がなだらかに変化する分だけ、圧縮歪み（ブロック歪みやモスキートノイズなど）が浮き立って目立ちやすくなる。逆に、非合焦領域のジャギーは、色境界がなだらかに変化する分だけ、目立ちにくい。
図１３は、このような非合焦領域の画質特性に基づいて、被写界深度（ここではレンズの絞り値）に応じて、圧縮歪みとジャギーとのバランスを最適化するように、色差間引き率を決定した結果である。この図１３では、更に、目標圧縮率の条件を加えたことにより、より最適な色差間引き率を決定している。すなわち、圧縮率が低い場合（４ｂｐｐの場合）は、圧縮歪みがもともと生じにくいため、色差間引き率の切り替えを中止している。
この図１３のデータをルックアップテーブルに格納することにより、マイクロプロセッサ２３は、被写界深度と目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、適切な色差間引き率を選ぶことが可能になる。
【００５４】
ステップＳ１０５： このように設定される色差間引き率に従って、画像圧縮部２０は、バッファメモリ１８内の画像データに対して色差間引きを実行する。
続いて、画像圧縮部２０は、色差間引きを終えた画像データに対して、画像圧縮を実施する。
以上説明した動作により、画像データの撮像条件に応じて、間引き率を適切に決定することが可能になる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００５５】
《第５の実施形態》
第５の実施形態は、請求項１３に対応した実施形態である。
なお、第５の実施形態の装置構成も、第１の実施形態（図１）と同じなので、ここでの説明を省略する。
図１４は、第５の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
以下、図１４を用いて、画像圧縮処理に関する動作を説明する。
【００５６】
ステップＳ１１１： 画像圧縮部２０は、選択領域のマスクイメージを取得する。
例えば、このマスクイメージとしては、ＪＰＥＧ２０００のＲＯＩ符号化などで使用される選択領域のマスクイメージが使用可能である。
さらに、このマスクイメージは、ユーザーが入力または選択したものでもよい。また、マイクロプロセッサ２３などが、画像データの特徴抽出（エッジ抽出など）に基づいて主要被写体を判別し、その主要被写体を選択領域とするマスクイメージを自動生成してもよい。
【００５７】
ステップＳ１１２： 画像圧縮部２０は、このマスクイメージに基づいて非選択領域を識別し、この非選択領域に対して色差間引きを実施する。その結果、色差面は、選択領域において画素間隔が密となり、非選択領域において画素間隔が疎となる。
なお、画像データがタイルに分割される場合には、これらのタイル群を選択領域に対応するタイル（以下『選択タイル』という）と、非選択領域に対応するタイル（以下『非選択タイル』という）とに区分してもよい。この場合、画像圧縮部２０は、非選択タイルに対して色差間引きを実施する。このような動作では、選択タイルが選択領域に該当し、非選択タイルが非選択領域に該当する。
以上のように色差面において非選択領域の画素間隔を疎とした分だけ、後段の圧縮処理全体の演算処理量を大幅に低減することができる。
なお、画像圧縮部２０のハードウェア化を図る上では、色差面の画素間隔を区別せずに一律処理する方が好ましい場合もある。この場合は、色差面の非選択領域を、間引き後の画素に対応する微小画素ブロックに区分し、これら微小画素ブロック内の色差の値すべてを、そのブロックの平均値や中間値に揃えればよい。このような処理では、色差面に画素間隔の疎密が生じることはなく、かつ色差の情報量を実質的に間引くことができる。
【００５８】
ステップＳ１１３： 画像圧縮部２０は、色差間引き後の画像データに対してウェーブレット変換を実施する。
【００５９】
ステップＳ１１４： 画像圧縮部２０は、ウェーブレット変換係数を量子化する。
【００６０】
ステップＳ１１５： 画像処理部２０は、選択領域内のウェブレート変換係数を公知のマックスシフト法などに従ってビットシフトアップする。
【００６１】
ステップＳ１１６： 画像圧縮部２０は、上位ビットプレーンから順番にエントロピー符号化を実施する。
【００６２】
ステップＳ１１７： 画像圧縮部２０は、エントロピー符号化後のデータを算術符号化する。
【００６３】
ステップＳ１１８： 画像圧縮部２０は、符号化データを所定順に並べ替えて、ビットストリームを生成する。
【００６４】
ステップＳ１１９： 画像圧縮部２０は、ビットストリームから圧縮ファイルを生成する。このとき、ステップＳ１１２において色差面の画素間隔に疎密が生じていた場合、画像伸張時に色差面のデータ再配列を行う必要がある。このような場合、画像圧縮部２０は、データ再配列に必要なマスクイメージの情報を画像ファイルに付加する。
【００６５】
以上説明した動作により、非選択領域の色差情報を粗く間引くことにより、画像圧縮の圧縮効率を一段と高めることが可能になる。さらに、主たる興味の対象である選択領域については色差情報が間引かれない（あるいは間引き率が低い）ため、画像応用上の支障が少ない。
【００６６】
《実施形態の補足事項》
なお、第１および第２の実施形態では、画像データの特徴として、『色差信号が画像中に占める情報量の割合』を判定している。しかしながら、画像データの特徴はこれに限定されるものではない。例えば、画像データの特徴として、色差信号の情報量、輝度信号の情報量、空間周波数分布、画素値のヒストグラムなどを採用してもよい。
【００６７】
また、画像データの特徴以外にも、電子カメラ１１の撮像条件に応じて、色差信号の間引き率を変更してもよい。このような撮像条件としては、例えば、下記に示す（１）〜（１５）の少なくとも一つが好ましい。
【００６８】
（１）レンズ絞り値
（２）撮影レンズ１２の焦点距離
（３）撮影レンズ１２の個別特性情報（いわゆるレンズ情報）
（４）撮像素子１３の感度設定
（５）ホワイトバランス調整値
（６）ガンマ補正値
（７）マルチパターン測光値
（８）撮像素子１３の素子温度
（９）撮像素子１３の露光時間
（１０）ストロボ使用の有無
（１１）電子ズームの倍率
（１２）被写体距離
（１３）撮影レンズ１２の合焦状況（多点合焦状況も含む）
（１４）カメラ姿勢（縦位置撮影か横位置撮影か）
【００６９】
さらに、上述した全ての内容を適宜に選択して組み合わせて、間引き率の決定条件を細分化することにより、より適切な間引き率を決定することも可能になる。
【００７０】
なお、上述した実施形態では、電子カメラ１１において実施する画像処理について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述した処理動作（例えば、図２，図５，図７，図９，または図１４）をプログラムコード化して、請求項１４に対応する画像圧縮プログラムを作成してもよい。この画像圧縮プログラムをコンピュータに実行させることにより、上述した画像圧縮装置をコンピュータ上で実現することが可能になる。
【００７１】
また、上述した実施形態では、ＪＰＥＧまたはＪＰＥＧ２０００の圧縮規格に準拠する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、色成分信号（特に色差信号）の間引き処理を実施する画像圧縮全般に適用可能である。
【００７２】
さらに、本発明のタイル画像についても、ＪＰＥＧ２０００に規定される内容に限定されるものではない。一般に、タイル画像は、画像データを画像空間上で複数分割した小画像を意味する。例えば、タイル画像は矩形形状などに限定されるものではない。
【００７３】
なお、上述した実施形態では、具体的に説明するため、図３において間引き率の設定テーブルを示している。しかしながら、本発明はこの設定テーブルに限定されるものではない。例えば、間引き率の選択肢として、４：２：２フォーマット、４：１：１フォーマット等を設けてもよい。特に、高解像度の画像データでは参照する画素ブロックを大きくできるので、図８に示した間引きフォーマット以外にも、多様なフォーマットを採用できる。
【００７４】
また、上述した実施形態では、２段階（つまり４：４：４と４：２：０の二択）で間引き率を変更している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。３段階以上の細かい区分で間引き率を変更してもよい。
【００７５】
なお、本発明は、間引き処理の演算内容を特に限定するものではない。例えば、平均演算、メディアン演算、および単純な画素間引きなど、多様な間引き処理の演算が採用できる。
【００７６】
また、上述した実施形態では、ＹＣｂＣｒ表色系での圧縮処理について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＧＣｂＣｒ表色系、ＹＵＶ表色系、ＹＩＱ表色系、Ｇ（Ｒ−Ｇ）（Ｂ−Ｇ）表色系、またはＬａｂ表色系その他の表色系に、本発明を適用してもよい。
【００７７】
すなわち、ここでの色差信号とは、これら各種表色系において、輝度信号（例えばＧ成分、Ｙ成分、Ｌ成分などに該当）とは異なる色成分の総称である。
【００７８】
なお、上述した第１および第２の実施形態では、色差信号の情報量の割合を示す指標として、画像空間上の画素値を基準に分類指標Ｓ１〜Ｓ３を求めている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、周波数空間上において色差信号の情報量の割合を求めてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
《請求項１》
請求項１の発明では、画像データの特徴として、『色差信号が画像データに占める情報量の割合』を使用する。
この色差信号の情報量の割合が多い場合、色変化の比較的豊富な画像データであり、色差間引きによる情報劣化が大きいと予測できる。そこで、この情報量の割合が多いとの判定に従って、細かい間引き率を設定することにより、色変化の豊富な画像データの圧縮画質を適切に改善することが可能になる。
一方、色差信号の情報量の割合が少ない場合、色変化の緩慢な画像データであり、色差間引きによる情報劣化が比較的少ないと予測できる。そこで、この情報量の割合が少ないとの判定に従って、粗い間引き率を設定することにより、色差信号の画素数が画質にさほど影響無いレベルで適切に削減することが可能になる。その結果、輝度信号の符号割り当てを適切に増やし、輝度信号の歪みを抑えることが可能になる。（特に、ＪＰＥＧ圧縮では、ブロックノイズを軽減する効果が高い。）
《請求項２》
請求項２の発明では、『画像の特徴』と『目標圧縮率』の組み合わせ条件に応じて、色差信号の間引き率を設定する。一般に、画像データ全体に配分される圧縮符号量の大枠は、目標圧縮率によって決定される。そのため、目標圧縮率に基づいて、画像データの情報配分にどの程度の余裕があるかを判断することができる。
したがって、この『画像の特徴』と『目標圧縮率』の組み合わせ条件を判断材料とすることにより、画像圧縮時の情報配分の状況をより正確に予測し、一段と適切な間引き率を設定することが可能になる。
《請求項３》
請求項３の発明では、目標圧縮率に基づいて画像信号の間引き率を変更する。
一般に、画像データ全体に配分される圧縮符号量の大枠は、目標圧縮率によって決定される。そのため、目標圧縮率によって、画像データの情報配分にどの程度の余裕があるかを予測することができる。したがって、この目標圧縮率に応じて間引き率を変更することにより、圧縮ファイル内の情報配分を適正化することができる。その結果、圧縮画質を改善することが可能になる。
《請求項４，５》
請求項４，５の発明では、目標歪み量に応じて色差信号の間引き率を設定する。この目標歪み量は、画像の小レベル信号をどこまで忠実に圧縮保存するかを示す。すなわち、この目標歪み量は、目標圧縮率とは別の角度から、圧縮画質を左右する尺度である。
したがって、この目標歪み量に連動して、間引き率も一緒に変更することにより、総合的な圧縮画質をより自在にコントロールすることが可能になる。その結果、総合的な圧縮画質を効果的に改善することが容易となる。
また、このような間引き率の変更では、目標歪み量による小レベル信号の再現性と、間引き率による色境界の情報劣化とを適宜にバランスさせることが可能になる。この場合、色境界の情報劣化を犠牲にすることで圧縮符号量をさほど増やさずに、小レベル信号の再現性を高めることが可能になる。また、小レベル信号の再現性を犠牲にすることで圧縮符号量をさほど増やさずに、色境界の再現性を高めることが可能になる。
《請求項６》
請求項６の発明は、個々のタイル画像に対して、色差信号の間引き率を設定する。したがって、各タイル画像ごとに色差信号の間引き率を事細かく調整して、圧縮画質を更に改善することが可能になる。
特に、請求項１〜２の画像圧縮装置では、画像の局所的な特徴に対応して、色差信号の間引き率がタイル画像単位に可変される。したがって、画面内の色変化の豊かな箇所と、色変化の緩慢な箇所とで、色差信号の間引き率を適切に変えるなどの動作が可能となり、圧縮画質を更に改善することが可能になる。
《請求項７》
請求項７の発明は、画像データを撮像した際の撮像感度に応じて、間引き率を設定する。したがって、撮像感度による画像データの性質（ノイズ量やダイナミックレンジなど）に合わせて適切な間引き率を設定することが可能になる。
特に、撮像感度が高感度になると、色差信号の間引き率を粗く設定する。したがって、撮像感度に応じて、輝度信号の圧縮歪みと色差信号の歪み（色境界のジャギーなど）のバランスを取り、総合的な画質を高めることが可能になる。
《請求項８》
請求項８の発明は、画像データを撮像した際の合焦状況に応じて、間引き率を設定する。したがって、合焦状況による画像データの性質（圧縮歪みやジャギーの目立ち方や空間周波数分布の特徴など）に合わせて適切な間引き率を設定することが可能になる。
《請求項９》
請求項９の発明は、被写体深度または焦点深度に関する情報に応じて、間引き率を設定する。したがって、被写体深度または焦点深度による画像データの性質（圧縮歪みやジャギーの目立ち方や空間周波数分布の特徴など）に合わせて適切な間引き率を設定することが可能になる。
《請求項１０〜１２》
請求項１０〜１２の発明は、目標圧縮率と撮像条件（撮像感度、合焦状況、または深度）との組み合わせ条件に応じて、間引き率を設定する。
通常、目標とする圧縮率が高くなるに従って、圧縮時における各色信号成分の情報配分に余裕がなくなり、間引き率と圧縮画質との相関が強くなる。そこで、目標圧縮率と撮像条件との組み合わせて条件に応じて間引き率を設定することにより、間引き率をより適切化することが可能になる。
《請求項１３》
請求項１３の発明は、選択領域／非選択領域において間引き率を変更する。したがって、非選択領域の色間引き率を粗くして、圧縮時における選択領域の情報配分を増やすなどの対応が可能となり、選択領域の圧縮画質を有効に高めることが容易になる。さらに、非選択領域を間引く分だけ圧縮率を一段と高くすることも容易になる。
《請求項１４》
請求項１４の画像圧縮プログラムをコンピュータが実行することにより、請求項１〜１３のいずれか１項記載の構成要件が、コンピュータ上において仮想的に実現される。その結果、請求項１〜１３のいずれか１項の画像圧縮装置をコンピュータ上に実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子カメラ１１の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【図３】間引き率の設定テーブル例を示す図である。
【図４】間引き率の設定テーブル例を示す図である。
【図５】第２の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【図６】圧縮データ構造を示す図である。
【図７】第３の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【図８】間引き率のフォーマットを例示する図である。
【図９】第４の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【図１０】撮像感度と目標圧縮率に応じて、色差間引き率を決定するルックアップテーブルである。
【図１１】合焦状況に応じて、色差間引き率を決定するルックアップテーブルである。
【図１２】合焦状況と目標圧縮率に応じて、色差間引き率を決定するルックアップテーブルである。
【図１３】レンズ絞り値と目標圧縮率に応じて、色差間引き率を決定するルックアップテーブルである。
【図１４】第５の実施形態における画像圧縮処理の動作を説明する流れ図である。
【符号の説明】
１１ 電子カメラ
１２ 撮影レンズ
１３ 撮像素子
１５ Ａ／Ｄ変換部
１６ 信号処理部
１７ バス
１８ バッファメモリ
１９ 画像処理部
２０ 画像圧縮部
２１ 記録部
２２ メモリカード
２３ マイクロプロセッサ
２５ 操作部
２７ 外部インターフェース
３１ コンピュータ
Claims (14)
- 輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、
前記輝度信号および／または前記色差信号に基づいて前記色差信号が前記画像データに占める情報量の割合を判定する画像判定部と、
前記割合に対応して、少なくとも一つの前記色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、
前記間引き率で前記画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理された前記画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備え、
前記間引き率設定部は、
前記画像判定部によって前記割合が少ないと判定されると、前記色差信号の間引き率を粗くし、前記割合が多いと判定されると、前記色差信号の間引き率を細かくする
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 請求項１に記載の画像圧縮装置において、
前記画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、
前記間引き率設定部は、
前記割合と前記目標圧縮率の組み合わせ条件に応じて、前記色差信号の間引き率を設定する
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、
前記画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部と、
前記目標圧縮率に応じて、少なくとも一つの前記色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、
前記間引き率で前記画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理された前記画像データを前記目標圧縮率に従って圧縮符号化する圧縮符号化部とを備え、
前記間引き率設定部は、
前記目標圧縮率が高圧縮に設定された場合、前記色差信号の間引き率を粗くし、
前記目標圧縮率が低圧縮に設定された場合、前記色差信号の間引き率を細かくする
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、
前記画像データの目標歪み量を設定する歪み量設定部と、
前記目標歪み量に応じて、少なくとも一つの前記色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、
前記間引き率で前記画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理された前記画像データを前記目標歪み量に従って圧縮符号化する圧縮符号化部とを備え、
前記間引き率設定部は、
前記目標歪み量が大きい場合、前記色差信号の間引き率を粗くし、前記目標歪み量が小さい場合、前記色差信号の間引き率を細かくし、
前記圧縮符号化部は、
前記画像データを周波数域にサブバンド分解して変換係数を生成する画像変換部と、
前記変換係数を量子化する量子化部と、
前記量子化された変換係数を符号化する符号化部とを備える
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 請求項４に記載の画像圧縮装置において、
前記圧縮符号化部は、『前記圧縮符号化の量子化過程で生じる符号歪み量が、前記目標歪み量に対応する値をとる』という拘束条件の下で、量子化後の符号化レートが最小となるように量子化幅を最適化する
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像圧縮装置において、
前記圧縮符号化部による圧縮符号化は、前記画像データを画像空間上で分割したタイル画像の単位で実行される圧縮符号化であり、
前記間引き率設定部は、前記タイル画像ごとに前記間引き率の設定を行い、
前記間引き処理部は、前記タイル画像ごとに設定された前記間引き率で、前記タイル画像を間引く
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、
前記画像データの撮像感度を取得する撮像感度取得部と、
前記撮像感度に応じて、少なくとも一つの前記色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、
前記間引き率で前記画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理された前記画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備え、
前記間引き率設定部は、
前記撮像感度が高い場合に前記色差信号の間引き率を粗くし、前記撮像感度が低い場合に前記色差信号の間引き率を細かくする
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、
前記画像データの合焦状況を取得する合焦状況取得部と、
前記合焦状況に応じて、少なくとも一つの前記色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、
前記間引き率で前記画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理された前記画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備え、
前記間引き率設定部は、
前記合焦状況が合焦範囲内にある場合に前記色差信号の間引き率を細かくし、前記合焦状況が合焦範囲外にある場合に前記色差信号の間引き率を粗くする
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、
前記画像データの被写界深度または焦点深度を取得する深度取得部と、
取得した前記深度に応じて、少なくとも一つの前記色差信号の間引き率を設定する間引き率設定部と、
前記間引き率で前記画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理された前記画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部とを備え、
前記間引き率設定部は、
前記深度が浅い場合に前記色差信号の間引き率を粗くし、前記深度が深い場合に前記色差信号の間引き率を細かくする
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 請求項７に記載の画像圧縮装置において、
前記画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、
前記間引き率設定部は、前記撮像感度と前記目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、前記間引き率を設定する
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 請求項８に記載の画像圧縮装置において、
前記画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、
前記間引き率設定部は、前記合焦状況と前記目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、前記間引き率を設定する
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 請求項９に記載の画像圧縮装置において、
前記画像データの目標圧縮率を設定する圧縮率設定部を備え、
前記間引き率設定部は、前記深度と前記目標圧縮率との組み合わせ条件に応じて、前記間引き率を設定する
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - 輝度および色差信号を有する画像データを圧縮する画像圧縮装置であって、
前記画像データの画面領域内に選択領域を設定する選択領域設定部と、
前記選択領域か否かに応じて少なくとも一つの前記色差信号の間引き率を変えて、前記画像データの間引き処理を行う間引き処理部と、
前記間引き処理された前記画像データを圧縮符号化する圧縮符号化部と
を備え、
前記間引き処理部は
前記選択領域である場合に前記色差信号の間引き率を細かくし、非選択領域である場合に前記色差信号の間引き率を粗くする
ことを特徴とする画像圧縮装置。 - コンピュータを、請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の画像圧縮装置として機能させるための画像圧縮プログラム。
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