JPH06350951A - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JPH06350951A
JPH06350951A JP5140300A JP14030093A JPH06350951A JP H06350951 A JPH06350951 A JP H06350951A JP 5140300 A JP5140300 A JP 5140300A JP 14030093 A JP14030093 A JP 14030093A JP H06350951 A JPH06350951 A JP H06350951A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被写体像を表わす画像データを間引き処理し
画像の記録枚数を増大させ、処理信号の低速化が図られ
た画像信号処理装置を提供。 【構成】 撮像素子12にて撮像された高画素密度の画像
信号を A/D変換器16にてディジタル画像信号とし、YC処
理回路26にて輝度信号および色差信号の形式の画像信号
とする。メモリコントローラ18のアドレス発生回路46
は、この画像信号を間引きするアドレス信号を生成して
フレームメモリ22に供給する。このアドレス信号により
フレームメモリ22における画像信号の書き込みもしくは
読み出しの際に、画像信号が表わす画像が間引きされ
る。間引きされた画像データは、圧縮伸張回路24にて圧
縮符号化されてメモリカード14に書き込まれたり、再生
回路16にて再生されて、再生された画像が表示装置16に
表示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号処理装置に係
わり、たとえば、メモリカードなどの情報記録媒体に画
像信号を記録するとともに、記録媒体から読み出した画
像信号を再生する画像信号処理装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、スチルカメラといえば、銀塩感光
材を塗布したフィルムを画像の記録媒体とした装置を意
味するものであった。しかし最近では、半導体メモリに
て構成されたメモリカードを情報記録媒体とし、被写体
を表わす画像情報をディジタル信号の形式で記憶させる
電子スチルカメラが市販されている。電子スチルカメラ
は、小型軽量、画像情報のメモリカードへ記録保存が可
能、可視画像への再現の即時性およびディジタル化され
た画像データの利用性の拡大など多くの特徴を有してい
る。しかも昨今では電子スチルカメラにて撮影された画
像の画質が向上し、この画質は、銀塩写真における画質
に肉薄してきている。
【0003】図5には、従来技術に基づく電子スチルカ
メラの一例が示されている。同図を参照すると光学レン
ズ510 から入射される被写体を表わす光学像が撮像素子
512にて撮像され、この光学像を表わす映像信号は前処
理回路514 で白バランス調整や階調補正などの信号処理
が施され、さらに A/D変換器516 にてディジタル値にて
表わされた画像データに変換される。 A/D変換器516 か
ら出力された画像データは、メモリコントローラ518 の
制御を受けたフレームメモリ528 に格納され、また、YC
処理回路524 にて、輝度信号Yおよび色差信号R-Y,B-Y
にて表わされた画像データに変換される。図6は、フレ
ームメモリ528 の記憶領域が2個の領域に分割され、そ
れぞれの領域に輝度信号Yと色差信号R-Y,B-Y とがそれ
ぞれ書き込まれた形態を概念的に表わしている。
【0004】フレームメモリ528 に格納された画像デー
タは、複数のブロックに分割して読み出されて圧縮伸張
回路520 へ送られ、圧縮伸張回路520 にて圧縮符号化さ
れる。圧縮符号化されたデータはメモリカード522 に書
き込まれて蓄積される。また、メモリカード522 に蓄積
された画像データは、読み出されて圧縮伸張回路520に
より伸張復号される。復号された画像データは、フレー
ムメモリ528 に一旦書き込まれ、書き込まれた画像デー
タは再生回路526 へ送られ、映像モニタ532 により可視
画像として再生される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成を有する従来技術の電子スチルカメラに適用された
画像信号処理装置は、銀塩写真の画質を目標に画素数を
増加してきたため、各種の矛盾を生じている。たとえば
130万画素の高画素密度の固体撮像素子(CCD) を用いた
電子スチルカメラにおける画像信号処理装置の主要な問
題点を掲げると、第1に、画像データ量が多いためメモ
リカードヘの画像の記録枚数が低下してしまうこと、第
2に、メモリカードへの画像の記録枚数を多くしたり、
NTSC規格の映像信号をモニタ表示させたりするために、
画像の圧縮率を上げると圧縮画像を再生した場合に大き
な歪が生じること、第3に、高速な画像処理およびデー
タ転送を行なうために、機器の動作のためのマスタクロ
ックとして50〜75MHz 程度の高速な周波数のクロックが
必要となることである。また、第3の問題点は、さらに
下記の問題点を誘発する。1;消費電力が増大してしま
うため電源供給のためのバッテリが大型化してカメラの
携帯性が損なわれる。2;消費電力の増大にともなって
発熱量が大きくなり、カメラ内の熱を放熱させるために
パッケージが大型化する等である。
【0006】本発明は、このような従来技術の欠点を解
消し、高画素密度の撮像素子にて得られた画像信号を処
理する画像信号処理装置において、画像信号の圧縮率を
高めて情報記録媒体への画像記録枚数を増やし、その際
生じ易い圧縮歪みを低減すると共に、消費電力を減少し
小型軽量化し得る画像信号処理装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、被写体を撮像する撮像手段にて得れらた
被写体像を表わす画像信号を情報記録媒体に記録する画
像信号処理装置において、この装置は、被写体像を表わ
す画像信号を蓄積する蓄積手段と、蓄積手段に蓄積され
た画像信号を圧縮符号化して情報記録媒体へ出力する圧
縮符号化手段と、蓄積手段に蓄積された画像信号が表わ
す画像を再生する再生手段と、画像信号の転送を制御
し、蓄積手段への画像信号の蓄積を制御する蓄積制御手
段とを含み、前記蓄積制御手段は、画像信号の蓄積手段
への書き込み、および蓄積手段に蓄積された画像信号の
読み出しの際、蓄積手段におけるアドレスを指定するア
ドレス信号を生成するアドレス発生手段と、蓄積手段に
おける画像信号の書き込みおよび読み出しを制御する制
御信号を生成する書込読出制御手段とを含み、アドレス
発生手段は、画像信号の蓄積手段への書き込み、もしく
は蓄積手段に蓄積された画像信号の読み出しの際、画像
信号を構成する画素を間引きするアドレス信号を生成
し、蓄積制御手段は、アドレス信号および制御信号に基
づいて、蓄積手段における画像信号の書き込みおよび読
み出しを制御することを特徴とする。
【0008】この場合、アドレス信号発生手段は、画像
データの蓄積制御手段からの転送先に応じて、画像信号
を構成する画素を間引きするアドレス信号と、画像信号
を構成する画素のアドレスを表わすアドレス信号とを切
り替えて生成し、蓄積制御手段は、間引きを行なうか否
かを決定する制御を行なうとよい。
【0009】また、アドレス信号発生手段は、画像信号
を構成する画素を平均して間引きする第1のアドレス信
号と、画像信号を構成する画素を重み付けして間引きす
る第2のアドレス信号とを切り替えて生成するとよい。
【0010】また、アドレス信号発生手段は、画像信号
のフレーム画像としての画素位置の関係において、間引
き処理後の画素が間引き処理前の画素に最も近い画素の
アドレスを選択したアドレス信号を発生するとよい。
【0011】また、アドレス信号発生手段は、画像信号
のフレーム画像としての画素位置の関係において、間引
き処理後の画素yi を挟む圧縮処理前の2個の画素xj
およびxk のアドレスを発生し、この2個の画素の画素
データXj およびXk を抽出し、これらの画素の位置関
係を、画素xj と画素xk 間の距離をa、画素xj と画
素yi 間の距離をbとして、圧縮処理後の画素の画素デ
ータYi が、 Yi ={(a−b)/a}×Xj +(b/a)×Xk の関係を有するとよい。
【0012】また、圧縮符号化手段は、情報記録媒体に
記録された画像信号を復号する復号化手段を含み、蓄積
制御手段は、復号化手段にて復号された画像信号を蓄積
手段に蓄積させるとよい。
【0013】
【作用】本発明の画像信号処理装置によれば、蓄積手段
への画像信号の書き込みもしくは蓄積手段に蓄積された
画像信号の読み出しの際、この画像信号を構成する画素
を間引きするアドレス信号がアドレス発生手段にて生成
され、生成されたアドレス信号に基づいて画像信号が間
引き処理される。間引き後の画像信号は、圧縮符号化手
段にて圧縮処理された後情報記録媒体に出力されて記録
され、また、この画像信号が表わす画像が再生手段にて
再生される。これにより、高画素密度の撮像手段にて撮
像された画像信号の情報記録媒体における記録枚数を多
くしたり、画像処理における処理速度を遅くして、処理
に要する消費電力を低減させ得る。
【0014】
【実施例】次に図1〜図4に示した添付図面を参照して
本発明による画像信号処理装置の実施例を詳細に説明す
る。これらの添付図において、同一機能部は説明上区別
を必要としない限り同一番号を附している。
【0015】図1を参照すると本発明の画像信号処理装
置が適用されるスチルカメラの実施例が示されている。
スチルカメラ1は、光学レンズ10から入射される被写体
の光学像を表わす映像信号を撮像素子12にて生成し、こ
の映像信号を表わす画像データを圧縮してメモリカード
14に記録し、またこの画像データが表わす画像を表示装
置16の画面に可視画像として再生する装置である。ま
た、スチルカメラ1は、メモリカード14に記録されてい
る画像データを読み出して伸張復号し、これを表示装置
16に出力して再生する機能を有している。画像信号はこ
のメモリカード14により記録保持される。しかし本発明
ではこれのみに限定されず、メモリカード14に代えて磁
気ディスクや光ディスクなどの他のファイル記憶装置も
効果的に適用され得る。
【0016】撮像素子12は、光学レンズ10から入射され
てその撮像面に結像した被写体像を撮像して電気信号に
変換した映像信号を出力する。撮像素子12は、たとえば
RGBセグメント配列カラーフィルタを備えた約130 画素
の画素数を有した固体撮像デバイスが有利に適用され、
また3板式に構成された撮像素子でもよい。撮像素子12
の出力100 は A/D変換器18に接続され、 A/D変換器18は
撮像素子12の入力100に現われたアナログの映像信号を
ディジタルの画像データに変換する。 A/D変換器18の出
力102 はメモリコントローラ20に接続されている。
【0017】メモリコントローラ20は、フレームメモリ
22への書き込みおよびフレームメモリ22からの読み出し
を制御する記憶制御回路である。詳しくはメモリコント
ローラ20は、 A/D変換器18から出力された画像データを
データ制御回路40にて受領し、双方向バッファ回路42に
出力する。双方向バッファ回路42は、フレームメモリ22
と、圧縮伸張回路24と、YC処理回路26と、再生回路28と
の画像データの授受を行なう。メモリコントローラ20
は、バッファ回路44を介して接続されたアドレス発生回
路46から出力されるアドレス信号および R/W制御回路48
から出力される R/W指令信号によって、圧縮伸張処理回
路24およびフレームメモリ22との画像データの授受を実
行する。データ制御回路40、アドレス発生回路46および
R/W制御回路48は、制御部50およびタイミング制御回路
52にてそれぞれ生成される制御信号およびタイミング信
号に基づいて動作し、制御部50およびタイミング制御回
路52は全体制御部54によって動作が制御される。
【0018】上述のデータ制御回路40は、入力102 に入
力した画像データの全画素をフレームメモリ22に格納さ
せ、また、格納された画像データが読み出された際、そ
の画像データをYC処理回路26に出力させ、YC処理回路26
にて処理された画像データを再びフレームメモリ22に格
納させる。このYC処理回路26は、 A/D変換器18およびメ
モリコントローラ20を経由して入力されるフィールド信
号の画像信号を輝度信号Yおよび色差信号R-Y,B-Y で構
成される画像信号に変換する。
【0019】また、データ制御回路40は、フレームメモ
リ22に格納された画像データが表わす画像を表示装置16
に表示させる際、その画像データを再生回路28に転送す
る。この再生回路28は、たとえば双方向バッファ回路42
から転送された画像データをアナログの信号に変換し、
変換された信号に水平および垂直同期信号を加えて表示
装置16に出力する。
【0020】さらに、データ制御回路40は、メモリカー
ド14に記憶された画像データが圧縮伸張回路24にて伸張
処理されフレームメモリ22に格納された画像データを再
生回路28に転送する。この圧縮伸張回路24は、所定のブ
ロック毎に転送される輝度信号Yおよび色差信号R-Y,B-
Y をそれぞれ圧縮符号化する。圧縮符号化は、たとえ
ば、2次元直交変換、正規化およびハフマン符号化等の
手順によって行われる。また、圧縮伸張回路24は、メモ
リカード14から読み出された圧縮データに伸張処理を施
す。
【0021】圧縮伸張回路24に接続されるメモリカード
14は、圧縮伸張回路24にて圧縮処理された画像信号を記
憶保持する記憶装置である。メモリカード14は、たとえ
ば記憶内容を保持するためのバッテリが不要のEEPROM
(電気的に消去および再書き込みが可能なROM )が適用
され、また、スタティックRAM などの記憶素子にて構成
されたメモリカードでもよい。本実施例のスチルカメラ
1や他の画像記録装置などのホスト機器によりメモリカ
ード14に記憶された画像データは読み出され、読み出さ
れた画像データは、圧縮伸張回路24にて伸張処理が施さ
れた後、フレームメモリ22に格納される。フレームメモ
リ22に格納された画像データは読み出されて表示装置16
に出力されて、その可視画像が表示される。
【0022】次に画像信号の流れにおいて説明する。撮
像素子12から出力された画像信号は、 A/D変換器18にて
ディジタル信号に変換され、全画素が一旦メモリコント
ローラ20を介してフレームメモリ22に格納される。格納
された画像データは、YC処理回路26を経て、輝度信号Y
および色差信号R-Y,B-Y の形式で再びフレームメモリ22
に格納される。その際、メモリコントローラ20のアドレ
ス発生回路46は、図2に示すように、斜線部を示した画
素に対応するデータをフレームメモリ22に格納すべく、
書き込みアドレスをインクリメントする。その後フレー
ムメモリ22に格納されたこれらのデータは、圧縮伸張回
路24にて圧縮符号化される。圧縮された輝度信号Yおよ
び色差信号R-Y,B-Y の画像データはメモリカード14へ記
録される。上記の手順において、YC処理回路26にて処理
された画像データは、フレームメモリ22への書き込みの
際に間引きを行なったが、これに限らず、フレームメモ
リ22に格納された画像データの読み出し時に間引き処理
を行なってもよい。
【0023】本発明の画像信号処理装置が適用される第
2の実施例を図3に基づいて以下に説明する。この実施
例は、任意の比率において画像データの間引きを行うた
めにアドレス発生回路46にて生成するアドレスに関する
ものである。このアドレス発生回路46は、 A/D変換器18
から出力された画像データをフレームメモリ22に書き込
む際、またはフレームメモリ22に格納された画像データ
を読み出す際に、画像データが表わす画像の画素を間引
きするためのアドレスを生成する。このアドレスの生成
手順の具体例を以下に2例掲げる。なお、これらの処理
におけるハード構成は、図1に示した実施例と同じ構成
でよいが、アドレス発生回路46は、次の処理を行なうよ
うに構成される。
【0024】その1;単純間引き フレーム画像における画素配列において、水平方向(ま
たは垂直方向)にm画素をn画素にサブサンプルする場
合、アドレス発生回路46は次の処理手順を実施する。図
3(A)を参照すると同図には、間引き処理(サブサン
プリング)実行前の画素がXm にて示されている。ただ
しm は、画素位置に対応するアドレスである。また図3
(B)を参照すると同図には、サブサンプル実行後の画
素がYnにて示されている。今、一般記号としてサブサ
ンプリング実行後の画素のアドレスをi(但しiは1≦
i≦n)とする。不特定位置の画素のアドレスYi にお
いて、個々の画素の中心点に最も近いサブサンプリング
実行前の画素のアドレスをj(但しjは1≦j≦m)と
すると、その位置の画素データXj と不特定位置の画素
のアドレスYi との関係を次式となるようにフレームメ
モリ22に格納する。
【0025】
【数1】 Yi =Xj ……(1) この単純間引は、水平または垂直方向の一方において画
素数を1/2に設定すると、上述の第1の実施例と同一
の間引きされた画像が得られる。
【0026】その2;差分比例間引き 画素のデータ変化量を間隔距離によって比例配分により
求めるものである。この内容を図4に基づいて説明す
る。サブサンプリング実行後の不特定アドレスの画素y
i において、画素yi を挟むサブサンプリング実行前の
2画素を、xj およびxk (但しj<k)とする。画素
xj と画素xk との距離をa、画素xj と画素yi との
距離をbとし、画素xj 、xk およびyi の画素データ
をそれぞれYi 、Xj およびXk として、下記の式によ
って画素のアドレスYi 求める。
【0027】
【数2】 Yi ={(a−b)/a}×Xj +(b/a)×Xk ……(2) アドレス発生回路46は、式(2)によって得られたアド
レスをバッファ回路44を介してフレームメモリ22に供給
して画素データYi を格納させる。
【0028】その1に示した単純間引きは、画素信号の
帯域劣化を防止し、その2に示した差分比例間引きは、
折り返し雑音を低減できる。これらの間引き方法のうち
一方を選択し切り換えると、操作者の意図に応じたサブ
サンプル画面を形成することができる。また、これら間
引き動作をオン/オフさせて、間引き処理された画像デ
ータと、間引き処理されていない通常の画像データとを
任意に切り替えて、メモリカード14に記録したり、表示
装置16に出力させて画像を表示させたり、さらには画像
データが表わす画像を印刷したりすることができる。
【0029】以上説明したように、撮像素子にて撮像さ
れたり、メモリカードなどの情報記録媒体から読み出さ
れたりしてフレームメモリ22に格納された130 万画素の
画像データを間引きして読み出し、モニタ受像器などの
表示装置にこの間引きされた画像データが表わす画像を
表示させることができる。この場合、間引きされた画像
データを処理する速度は、従来の40万画素の画素密度に
おける処理速度でよく、このため簡略な構成にて画像信
号処理装置を実現することができ、さらには、画像信号
処理における消費電力の増大を防止することができる。
したがって、この画像信号処理装置は、携帯性が重要な
電子スチルカメラなどの電子機器に有利に適用すること
ができる。また、撮像により得られた画像データを間引
きした後に、情報記録媒体に記憶させる場合には、この
情報記録媒体への画像の記録枚数を増やすことができ
る。
【0030】なお、上述の実施例は本発明の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。たとえば、記録媒体へは上記の間引き処理を実行し
ないで圧縮処理後の画像データを低速処理にて記録し、
この記録データを再生して再生後の画像データを間引き
処理し、モニタ表示させるなどの手順をとることも良
い。
【0031】
【発明の効果】このように本発明による画像信号処理装
置によれば、アドレス発生手段にて生成された画素信号
の画素数を変換するためのアドレス信号に基づいて、画
像信号が間引き処理される。間引き後の画像信号は圧縮
符号化手段にて圧縮処理された後、情報記録媒体に出力
されて記録され、また、この画像信号が表わす画像が再
生手段にて再生される。これにより、高画素密度の撮像
手段にて撮像された画像信号の情報記録媒体における記
録枚数を多くすることができ、また、画像処理における
処理速度を遅くして、処理に要する消費電力を低減させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるスチルカメラの一実施例を
示すブロック図である。
【図2】図1に示した実施例における1/2間引き処理
の手順を説明するための概念図である。
【図3】本発明の画像信号処理装置における単純間引き
処理の手順を説明するための概念図である。
【図4】本発明の画像信号処理装置における差分間引き
処理の手順を説明するための概念図である。
【図5】従来技術に基づく画像信号処理装置の一例を示
すブロック図である。
【図6】図6に示した従来技術に基づく画像信号処理装
置のフレームメモリ内に記憶された画像信号の構成概念
図である。
【符号の説明】
10 光学レンズ 12 固体撮像素子(CCD) 14 メモリカード 16 表示装置 18 A/D変換器(A/D) 20 メモリコントローラ 22 フレームメモリ 24 圧縮伸張回路 26 YC処理回路 28 再生回路 40 データ制御回路 42 双方向バッファ回路 44 バッファ回路 46 アドレス発生回路 48 R/W制御回路 50 制御部 52 タイミング制御回路 54 全体制御部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体を撮像する撮像手段にて得れらた
    被写体像を表わす画像信号を情報記録媒体に記録する画
    像信号処理装置において、該装置は、 前記被写体像を表わす前記画像信号を蓄積する蓄積手段
    と、 前記蓄積手段に蓄積された画像信号を圧縮符号化して前
    記情報記録媒体へ出力する圧縮符号化手段と、 前記蓄積手段に蓄積された画像信号が表わす画像を再生
    する再生手段と、 前記画像信号の転送を制御し、前記蓄積手段への画像信
    号の蓄積を制御する蓄積制御手段とを含み、 前記蓄積制御手段は、 前記画像信号の前記蓄積手段への書き込み、および前記
    蓄積手段に蓄積された画像信号の読み出しの際、前記蓄
    積手段におけるアドレスを指定するアドレス信号を生成
    するアドレス発生手段と、 前記蓄積手段における画像信号の書き込みおよび読み出
    しを制御する制御信号を生成する書込読出制御手段とを
    含み、 前記アドレス発生手段は、前記画像信号の前記蓄積手段
    への書き込み、もしくは前記蓄積手段に蓄積された画像
    信号の読み出しの際、前記画像信号を構成する画素を間
    引きするアドレス信号を生成し、 前記蓄積制御手段は、前記アドレス信号および前記制御
    信号に基づいて、前記蓄積手段における前記画像信号の
    書き込みおよび読み出しを制御することを特徴とする画
    像信号処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の画像信号処理装置にお
    いて、前記アドレス信号発生手段は、前記画像データの
    前記蓄積制御手段からの転送先に応じて、前記画像信号
    を構成する画素を間引きするアドレス信号と、前記画像
    信号を構成する画素のアドレスを表わすアドレス信号と
    を切り替えて生成し、 前記蓄積制御手段は、間引きを行なうか否かを決定する
    制御を行なうことを特徴とする画像信号処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の画像信号処理装置にお
    いて、 前記アドレス信号発生手段は、前記画像信号を構成する
    画素を平均して間引きする第1のアドレス信号と、前記
    画像信号を構成する画素を重み付けして間引きする第2
    のアドレス信号とを切り替えて生成することを特徴とす
    る画像信号処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の画像信号処理装置にお
    いて、前記アドレス信号発生手段は、前記画像信号のフ
    レーム画像としての画素位置の関係において、前記間引
    き処理後の画素が前記間引き処理前の画素に最も近い画
    素のアドレスを選択した前記アドレス信号を発生するこ
    とを特徴とする画像信号処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の画像信号処理装置にお
    いて、前記アドレス信号発生手段は、前記画像信号のフ
    レーム画像としての画素位置の関係において、前記間引
    き処理後の画素yi を挟む圧縮処理前の2個の画素xj
    およびxk のアドレスを発生し、該2個の画素の画素デ
    ータXj およびXk を抽出し、これらの画素の位置関係
    を、画素xj と画素xk 間の距離をa、画素xj と画素
    yi 間の距離をbとして、圧縮処理後の画素の画素デー
    タYi が、 Yi ={(a−b)/a}×Xj +(b/a)×Xk の関係を有することを特徴とする画像信号処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の画像信号処理装置にお
    いて、前記圧縮符号化手段は、前記情報記録媒体に記録
    された画像信号を復号する復号化手段を含み、前記蓄積
    制御手段は、前記復号化手段にて復号された画像信号を
    前記蓄積手段に蓄積させることを特徴とする画像信号処
    理装置。
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