JP2001231046A

JP2001231046A - ディジタルカメラシステム及びそれに用いる画像転送方法

Info

Publication number: JP2001231046A
Application number: JP2000037336A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Minagami; 徹也皆上
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】画像データの高圧縮化を図ってカメラから出
力される信号の帯域削減を図り、カメラの高フレームレ
ート化ないし高解像度化に寄与するとともに、カメラ側
におけるハードウェアロジックの規模増大を最小限に抑
えることが可能なディジタルカメラシステムを提供す
る。【解決手段】キーフレームバッファ１７はフレーム間
符号化処理を行うためのキーフレームを記憶する。サブ
フレームバッファ１８−１，１８−２はこのキーフレー
ムに連続しかつ圧縮された圧縮画像データを一時的に保
管する。圧縮処理部１４はキーフレームバッファ１７の
キーフレームを基にそのキーフレームに続く画像データ
の圧縮処理を行う。出力用バッファ１６はこれらの圧縮
された画像を一時的に保管し、外部バス間インタフェー
ス部１９は出力用バッファ１６に一時的に保管された画
像データを外部バス２０に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタルカメラシ
ステム及びそれに用いる画像転送方法に関し、特に連写
式ディジタルカメラの画像記憶再生方法やパーソナルコ
ンピュータ用カメラの動画像転送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるＰＣ（パーソナルコンピュー
タ）カメラ等のカメラから出力される映像データを外部
バスを経由して別個に存在するコンピュータや受像装置
等の処理システムへ転送し、コンピュータ内において色
信号処理等の様々な処理等を行う動画像カメラシステム
では、この外部バス中における映像信号の形態は（１）
カメラ内部で生成されたＲＧＢ、ＹＵＶ等の標準的な映
像信号であるか、（２）あるいはこれをＭＰＥＧ１（Ｍ
ｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏ
ｕｐｐｈａｓｅ１）等の複雑な画像圧縮方式を用い
て圧縮した信号、（３）イメージセンサからの直接出力
をディジタル化したのみのデータ（ＲａｗＤａｔａ）を
そのまま出力する形態、（４）ＲａｗＤａｔａをフレ
ーム内符号化により圧縮した形態等が挙げられる。

【０００３】（１）の例では、例えばディジタルＡＶ
（ＡｕｄｉｏＶｉｄｅｏ）規格ガイドブック、テレビ
ジョン学会編、１９９４年刊には、ディジタル映像信号
の出力形態の一例としてＲＧＢ信号やＹＵＶ信号のフォ
ーマットが記載されており、この信号形式は通常用いら
れる画像信号の標準的なフォーマットでもある。

【０００４】（２）の例では、例えば特開平０９−０３
７２８５号公報に記載されているように、画像信号をカ
メラ内にてＭＰＥＧ１のような標準的な符号化方法でデ
ータ圧縮を行うことで、帯域の狭い外部転送バスに画像
データを転送し、これを外部装置に伝えている。

【０００５】（３）の例では、例えば特開平１１−１４
６４０４号公報に記載されているように、イメージセン
サからの直接出力をディジタル化したのみのデータを外
部バスを介して処理システムへ転送し、この処理システ
ム内において色信号処理等を行っている。

【０００６】（４）の例では、例えば特開平１１−４１
６１３号公報に記載されているように、イメージセンサ
からの直接出力をディジタル化したのみのデータをフレ
ーム内符号化を行うことによって帯域圧縮を行い、これ
を外部バスを介して処理システムへ転送し、この処理シ
ステム内において複号化処理を行った上で色信号処理等
を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の動画像カメラシステムでは、外部バス中におけ
るデータ転送形態がＲＧＢ信号やＹＵＶ信号のような標
準的な映像信号である場合、カメラ内部にこれらの標準
フォーマットに則った映像信号を生成するＣＣＤ（Ｃｈ
ａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）信号処理回
路が必要となり、カメラ部におけるハードウェアコスト
がかかる上、これらの標準信号は信号帯域幅が広いの
で、当該外部バスも広い帯域が要求される。

【０００８】また、これらの映像信号をＭＰＥＧ１等の
複雑な符号化方式を用いて圧縮した場合には映像信号の
帯域が圧縮されるため、該外部バスにはさほど広い帯域
を必要としないが、カメラ部にＣＣＤ信号処理回路及び
圧縮処理回路が必要となるため、一般にカメラ部におけ
るハードウェアコストがさらに増大する。

【０００９】さらに、イメージセンサからの直接出力を
ディジタル化したのみのデータを外部バスを介して処理
システムへ転送する場合には、カメラ部に標準映像信号
を生成するＣＣＤ信号処理回路が必要でないため、カメ
ラ部におけるハードウェアコストの削減につながる上、
さらに、ＲａｗＤａｔａは一般にＲＧＢ、ＹＵＶのよ
うな標準的な映像信号よりは帯域が狭く、かつＹＵＶ
４：２：２等の色差信号を削減した信号やＭＰＥＧ１や
ＭＰＥＧ２等の非可逆圧縮を行った信号と違って画像情
報の削減を受けていない信号であるので、全く画質を損
なわずに映像信号を伝送することができる。但し、その
映像帯域幅はＲＧＢと比べてその１／３であり、これ以
上帯域が狭まることはなく、転送帯域幅の大きな削減を
行うことはできない。

【００１０】さらにまた、イメージセンサからの直接出
力をディジタル化したのみのデータをフレーム内符号化
を行うことによって帯域圧縮を行った場合には、先のイ
メージセンサからの直接出力をディジタル化したのみの
データを外部バスを介して処理システムへ転送する場合
と比べて、それ以上の帯域圧縮が可能である。

【００１１】しかしながら、ＲａｗＤａｔａはカラー
フィルタを透過してＣＣＤ上に入射した光が光電変換さ
れたものを順次取出したものであるので、隣接した画素
に対応する出力信号は隣接した異なるカラーフィルタ出
力に対応しており、このため、隣接画素間の出力信号差
は一般に大きいので、ＲａｗＤａｔａの隣接画素間の
相関が少ない。そのため、ＲａｗＤａｔａのフレーム
内符号化という手法では効率的な圧縮を行うことが一般
に難しく、画質を損なわずに大きな圧縮率を達成するこ
とは困難である。

【００１２】一方、特開平１１−４１６１３号公報に記
載されているサブバンド符号化を用いたフレーム内画像
圧縮方式は信号処理的に複雑な方式であり、やはりカメ
ラ側に大きなハードウェアロジックを必要とし、コスト
増加の要因となる上に、大きな圧縮率は期待できない。

【００１３】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、画像データの高圧縮化を図ってカメラから出力さ
れる信号の帯域削減を図ることができ、カメラの高フレ
ームレート化ないし高解像度化に寄与するとともに、カ
メラ側におけるハードウェアロジックの規模増大を最小
限に抑えることができるディジタルカメラシステム及び
それに用いる画像転送方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
カメラシステムは、被写体からの反射光を撮像素子で受
光してディジタル動画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段で生成されたディジタル動画像データに対
する信号処理を行って表示手段に表示する受像処理手段
と、前記撮像手段と前記受像処理手段とを接続する外部
ディジタルバスとを少なくとも備えたディジタルカメラ
システムであって、前記ディジタル動画像データの任意
の１フレーム分の画像をキーフレームとして保持するキ
ーフレーム保持手段と、当該キーフレームに連続する複
数のフレーム画像に対してフレーム間予測符号化処理を
行って画像圧縮処理を行う圧縮処理手段とを前記撮像手
段に備え、前記圧縮処理手段で圧縮された画像データを
前記外部ディジタルバスを経由して前記受像処理手段へ
転送するよう構成している。

【００１５】本発明による画像転送方法は、被写体から
の反射光を撮像素子で受光してディジタル動画像データ
を生成する撮像手段と、前記撮像手段で生成されたディ
ジタル動画像データに対する信号処理を行って表示手段
に表示する受像処理手段と、前記撮像手段と前記受像処
理手段とを接続する外部ディジタルバスとを少なくとも
備えたディジタルカメラシステムの画像転送方法であっ
て、前記ディジタル動画像データの任意の１フレーム分
の画像をキーフレームとしてキーフレーム保持手段に保
持するステップと、当該キーフレームに連続する複数の
フレーム画像に対してフレーム間予測符号化処理を行っ
て画像圧縮処理を行うステップとを前記撮像手段に備
え、前記画像圧縮処理を行うステップで圧縮された画像
データを前記外部ディジタルバスを経由して前記受像処
理手段へ転送するようにしている。

【００１６】すなわち、本発明のディジタルカメラシス
テムは、カメラから出力される映像データを外部バスを
経由して別個に存在するコンピュータや受像装置等の処
理システムへ転送し、コンピュータ内において色信号処
理等の様々な処理等を行うディジタルカメラシステムで
ある。

【００１７】本発明のディジタルカメラシステムは上記
のシステムにおいて、該外部バス中を伝送される映像信
号をイメージセンサからの直接出力をディジタル化した
のみのデータ（ＲａｗＤａｔａ）に対してフレーム間
圧縮を行うことによって帯域圧縮を行った信号をその出
力形態とする。

【００１８】この時、撮像素子のフレーム周波数が十分
早ければ、連続した各フレームの画像同士は相関が高い
といえ、フレーム間圧縮によって画像の高い圧縮率の達
成が見込める。尚、この時の圧縮方式はフレーム間予測
符号化処理及びエントロピ符号化等の可逆符号化方式を
用いた可逆圧縮処理、又はこれに量子化処理等も加えた
非可逆圧縮方式のいずれかが考えられるが、いずれにせ
よフレーム間の差分画像を用いた符号化方式であるの
で、画像バッファメモリは入力される画像サイズの複数
枚分だけの容量が必要となるが、圧縮処理回路はそれほ
ど複雑なアルゴリズムを必要としない。

【００１９】したがって、これをハードウェアとして構
築した時の回路規模はそれほど大きなものとはならな
い。よって、画像バッファメモリを除く圧縮処理回路部
分のハードウェアロジックの開発費ないし生産コスト等
も合わせて低く抑えることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によ
るディジタルカメラシステムの構成を示すブロック図で
ある。図１において、本発明の一実施例によるディジタ
ルカメラシステムはカメラヘッド部１と、受像処理系２
と、表示装置３とから構成されている。

【００２１】カメラヘッド部１は撮像素子部１１と、ア
ナログ処理回路部１２と、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタ
ル）変換回路部１３と、圧縮処理部１４と、データ転送
制御部１５と、出力用バッファ１６と、キーフレームバ
ッファ１７と、サブフレームバッファ（＃１，＃２，…
…）１８−１，１８−２，……と、外部バス間インタフ
ェース部１９とから構成されている。

【００２２】撮像素子部１１は図示せぬ被写体からの反
射光を受光する。アナログ処理回路部１２は撮像素子部
１１を駆動制御するとともに、当該撮像素子部１１で受
光された被写体からの信号を増幅し、サンプルアンドホ
ールド、ノイズ除去処理等を行う。Ａ／Ｄ変換回路部１
３は撮像素子部１１から出力されるアナログ信号をアナ
ログ処理回路１２を介して入力し、そのアナログ信号を
ディジタル信号に変換する。

【００２３】キーフレームバッファ１７は任意の時刻に
おける撮像素子部１１からの画像１フレーム分の出力で
あるディジタル化したデータを、次以降に撮像素子部１
１から出力される画像とのフレーム間符号化処理を行う
ためのリファレンスとし、このフレームを「キーフレー
ム」として記憶する。

【００２４】サブフレームバッファ１８−１，１８−
２，……はこのキーフレームの後から続けてＡ／Ｄ変換
回路部１３から出力されてくる複数枚の画像フレームを
キーフレームに対してフレーム間符号化処理を行い、こ
れによって圧縮された圧縮画像データを一時的に保管し
ておく。

【００２５】圧縮処理部１４はこの差分を取った画像に
対して圧縮処理を行う。この圧縮処理部１４において行
われる処理はフレーム間予測符号化処理と、ハフマン符
号化などのいわゆるエントロピ符号化方法を組合わせた
可逆符号化方式を用いた可逆圧縮処理、または符号化方
法に量子化処理等も加えた非可逆圧縮方式のいずれかを
用いることができるが、上記の２つの圧縮方式はいずれ
もフレーム間符号化方式を基にした画像符号化方式であ
るので、それほど複雑なアルゴリズムではなくともに十
分な圧縮率が見込め、かつこれらはアルゴリズムとして
は比較的単純な方式であるので、これをハードウェアと
して構築した時の回路規模はそれほど大きなものとはな
らない。

【００２６】出力用バッファ１６はこれらの圧縮された
画像を一時的に保管しておく。データ転送制御部１５は
圧縮処理回路部１４やキーフレームバッファ１７、サブ
フレームバッファ１８−１，１８−２，……への転送制
御を行う。外部バス間インタフェース部１９は出力用バ
ッファ１６に一時的に保管された画像データを外部に出
力する。

【００２７】外部バス間インタフェース部１９から出力
された画像データは外部バス２０を経由して受像処理系
２に伝えられ、ここで圧縮された画像データの解凍、カ
ラー化や輪郭補正処理等の画像信号処理、さらに表示装
置３への転送制御等が行われ、その後に画像データが表
示装置３に送られて画像の表示動作が行われる。

【００２８】図２〜図５は図１のカメラヘッド部１の内
部動作を示す図である。これら図２〜図５を参照してカ
メラヘッド部１における内部動作について説明する。ま
ず図２に示すように、キーフレーム画像Ａは圧縮処理を
行わずにデータ転送制御部１５の処理によってキーフレ
ームバッファ１７に記憶される。

【００２９】続いて、図３に示すように、キーフレーム
画像Ａに続く画像フレームであるＡ／Ｄ変換回路部１３
からデータ転送制御部１５へ入力された画像データＢに
対して、これを圧縮処理部１４へ転送し、これと同時に
キーフレームバッファ１７から圧縮処理部１４へキーフ
レーム画像Ａが転送されるとともに、出力用バッファ１
６へキーフレーム画像Ａが転送され、外部バス間インタ
フェース部１９を経由して外部バス２０へ送出される。

【００３０】この時、圧縮処理部１４においてはキーフ
レーム画像Ａを基にして画像データＢのフレーム間符号
化処理を行うことによって、圧縮された画像データＢ１
を生成する。この圧縮された画像データＢ１はデータ転
送制御部１５を介してサブフレームバッファ１８−１に
転送される。

【００３１】続いて、図４に示すように、キーフレーム
画像Ａより２フレーム後に入力される画像フレームであ
り、画像データＢの次にＡ／Ｄ変換回路部１３からデー
タ転送制御部１５へ入力された画像データＣに対して、
これを圧縮処理部１４へ転送し、これと同時にキーフレ
ームバッファ１７から圧縮処理部１４へキーフレーム画
像Ａが転送される。

【００３２】この時、サブフレームバッファ１８−１に
記憶されていた圧縮画像データＢ１がデータ転送制御部
１５を介して出力用バッファ１６へ出力され、外部バス
間インタフェース部１９を経由して外部バス２０へ送出
される。これと同時に、圧縮処理部１４においてはキー
フレーム画像Ａを基にして画像データＣのフレーム間符
号化処理を行うことによって、圧縮された画像データＣ
１を生成する。この圧縮された画像データＣ１をデータ
転送制御部１５を介してサブフレームバッファ１８−２
に転送する。

【００３３】さらに続いて、図５に示すように、キーフ
レーム画像Ａより３フレーム後に入力される画像フレー
ムであり、画像データＣの次にＡ／Ｄ変換回路部１３か
らデータ転送制御部１５へ入力された画像データＤに対
して、これを圧縮処理部１４へ転送し、これと同時にキ
ーフレームバッファ１７から圧縮処理部１４へキーフレ
ーム画像Ａが転送される。

【００３４】この時、サブフレームバッファ１８−２に
記憶されていた圧縮画像データＣ１がデータ転送制御部
１５を介して出力用バッファ１６へ出力され、外部バス
間インタフェース部１９を経由して外部バス２０へ送出
される。これと同時に、圧縮処理部１４においてはキー
フレーム画像Ａを基にして画像データＤのフレーム間符
号化処理を行うことによって、圧縮された画像データＤ
１を生成する。この圧縮された画像データＤ１をデータ
転送制御部１５を介してサブフレームバッファ１８−１
に転送する。

【００３５】本実施例では上述したような動作を繰り返
しながら圧縮された画像データをカメラヘッド部１から
外部バス２０へ転送する処理を行っている。尚、キーフ
レーム画像Ａとこれを基にフレーム間圧縮される画像デ
ータＢ，Ｃ，Ｄとが高い相関を持っているためには、任
意のキーフレーム画像を送出した後に、所定の回数の画
像フレーム分だけ圧縮処理を行い、かつこれを送出した
後に、再度、圧縮を行っていないキーフレーム画像を外
部バス２０へ送出する必要がある。

【００３６】この画像符号化の動作をＡ／Ｄ変換回路部
１３からの入力画像に対して連続して行う回数は、キー
フレーム画像をキーフレームバッファ１７に取得してか
ら、キーフレーム画像と比較される画像データとの相関
が十分に大きく、これに対して符号化を行った際に目標
とする画像の圧縮率が十分見込めて、外部バス２０のも
つ帯域内に圧縮された画像の転送帯域が十分に収まる範
囲内のフレーム数分であり、これはＭＰＥＧ規格の例に
みられるように、原画像周期が毎秒３０フレームの時、
十分にフレーム間の相関が高いといえる毎秒１５フレー
ム程度までである。

【００３７】また、このフレーム数は原画像の画像サイ
ズとその圧縮率との度合い、さらにサブフレームバッフ
ァ１８−１，１８−２，……として用いるメモリチップ
のコスト等の関係で相対的に変化しうるものである。

【００３８】さらに、この圧縮処理部１４はハードウェ
アロジックないしマイクロコンピュータによるファーム
ウェアで構成されるものである。さらにまた、この時に
使用されるサブフレームバッファ群は圧縮されたデータ
を蓄えるものであるので、各々のバッファ容量は小さく
てよい。

【００３９】尚、このサブフレームバッファ１８−１，
１８−２，……は物理的に別々のメモリとして設けず
に、１つないし少数個の大容量のメモリ内に複数のメモ
リ領域として設けてもよい。この場合、サブフレームバ
ッファ１個あたりの容量は、これを蓄える大容量メモリ
の容量を上限として可変とすることができ、各フレーム
間の相関が小さくて高い圧縮率を得にくい時にも対応す
ることができる。

【００４０】またこの時、キーフレーム間の間隔をも可
変とすることで、フレーム間の相関が小さい場合にも一
定以上の圧縮率を保てるようにキーフレームの間隔を短
くする、あるいは逆にフレーム間の相関が大きい場合に
はキーフレームの間隔を長くして、キーフレームの送出
回数を減らす動作を行って転送データ量をより減らす等
の制御を行い、画質低減を最小限に抑えた最適な転送量
でのデータ転送を行うものとする。

【００４１】図６は本発明の一実施例によるディジタル
カメラシステムの処理動作を示すタイムチャートであ
る。図６においては上述した一連の画像圧縮とバッファ
への転送制御とに関するタイムスケジューリングの一例
をしめしている。

【００４２】ここでは撮像素子部１１から出力される画
像の帯域幅が外部バス２０の持つ転送帯域幅より大き
く、外部バス２０において１フレーム分の画像転送を行
うのに要する時間が撮像素子部１１におけるフレーム周
期より長くなるものとする。

【００４３】図６に示すように、キーフレームバッファ
１７に書込まれる画像フレームをフレームＡとすると、
これはキーフレームバッファ１７への書込みが終了した
後、すぐにその内容がキーフレームバッファ１７に保存
されたまま読出され、出力用バッファ１６へ転送され、
外部バスインタフェース部１９を介して外部バス２０へ
送出される。

【００４４】次に、Ａ／Ｄ変換回路部１３から出力され
てくる画像フレーム（フレームＢ）はキーフレームを基
にしてフレーム間圧縮処理が施され（フレームＢ１）、
サブフレームバッファ１８−１に転送されて蓄積され
る。

【００４５】続いて、出力用バッファ１６にあったフレ
ームＡの画像データが外部バス２０へ送出され、出力用
バッファ１６上に空き領域ができしだい、サブフレーム
バッファ１８−１に蓄積されていたフレームＢ１が出力
用バッファ１６へ転送され、さらにフレームＡが外部バ
ス２０へ送出されるのを待ってフレームＢ１も外部バス
２０上へ送出される。

【００４６】この時、圧縮された画像であるフレームＢ
１は転送帯域が狭くなっており、フレームＡの転送に要
した時間よりも短い時間で、外部バス２０上においてデ
ータ転送を行うことが可能である。

【００４７】また、その次にＡ／Ｄ変換回路部１３から
出力されてくるフレームＣに対しても、上記と同様の制
御が行われ、出力用バッファ１６を介して外部バス２０
へ転送される。尚、この時、サブフレームバッファ１８
−２が圧縮後の画像データバッファとして用いられる。

【００４８】このフレームＢ及びフレームＣに関する圧
縮転送の処理と全く同じ処理が、フレームＢ、フレーム
Ｃの次に順次Ａ／Ｄ変換回路部１３から出力されてくる
フレームＤ、フレームＥについても行われる。この時、
サブフレームバッファ１８−１，１８−２が圧縮データ
の一時バッファとして使用される。

【００４９】尚、フレームＡ以降で、順次Ａ／Ｄ変換回
路部１３から送出されてくる画像データは一般にキーフ
レームＡとの相関が次第に落ちてくるので、６〜１５フ
レーム目程度で新たにキーフレームとして画像１フレー
ムをキーフレームバッファ１７に取込み、これをキーフ
レームバッファ１７に記憶したまま出力用バッファ１６
を介して外部バス２０へ送出するものとする。

【００５０】以降のフレームについては新たなキーフレ
ームを基に、これとのフレーム間圧縮処理を，上記と同
様にして行う。図６ではキーフレームの間隔は４フレー
ム毎として表わしているが、先に記したように画像のフ
レーム周波数が高く、各フレーム間の相関が高い場合に
はキーフレームの間隔をさらに大きくすることができ
る。その場合も、サブフレームバッファ１７の個数は２
個程度に抑えることができる。

【００５１】図７は本発明の一実施例によるディジタル
カメラシステムの処理動作を示すフローチャートであ
る。図１〜図７を参照して本発明の一実施例によるディ
ジタルカメラシステムにおける画像転送動作について説
明する。

【００５２】まず、ＣＣＤ等の撮像素子部１１で撮影さ
れた１フレーム分の画像はアナログ処理回路１２にてノ
イズ除去等の処理が行われた後、Ａ／Ｄ変換回路部１３
にてディジタル信号に変換されてデータ転送制御部１５
に転送される（図７ステップＳ１）。

【００５３】この後、データ転送制御部１５においては
該画像フレームがキーフレームに該当する順番であるか
の判断が行われ（図７ステップＳ２）、該画像フレーム
がキーフレームにあたる順番であった場合、キーフレー
ムバッファ１７に画像データがそのまま記憶される（図
７ステップＳ３）。

【００５４】このキーフレームバッファ１７に書込まれ
た画像データはこれ以降に入力されてくる画像フレーム
群との予測符号化処理を行うために記憶されたまま、そ
のデータはすぐに読出されて出力用バッファ１６に転送
される（図７ステップＳ４）。この出力用バッファ１６
にて画像データはバッファリングされた後、外部バス２
０の転送速度に応じて外部インタフェース部１９及び外
部バス２０へ順次送出される（図７ステップＳ１０）。

【００５５】また、ステップＳ２において、入力された
フレームがキーフレームに該当していない場合、画像デ
ータは圧縮処理部１４に送られ、ここでキーフレームバ
ッファ１７に記憶されているキーフレーム画像と比較さ
れ、フレーム予測符号化処理が行われる（図７ステップ
Ｓ５）。さらに、この結果を基に、圧縮処理部１４では
ハフマン符号化等のエントロピ符号化処理を行う（図７
ステップＳ６）。

【００５６】これらの処理は可逆画像圧縮処理である
が、さらに高圧縮を意図する場合には量子化処理等を用
いた非可逆な圧縮処理を行ってもよい。上記の処理によ
って圧縮された画像はその後、順次サブフレームバッフ
ァ１８−１，１８−２に書込まれる（図７ステップＳ
７）。

【００５７】１フレーム分の画像のサブフレームバッフ
ァ１８−１，１８−２への書込みが終了し、かつ前の画
像が出力用バッファ１６から外部バス２０へ送出されて
おり、出力用バッファ１６への画像転送が可能であるこ
とを検知すると（図７ステップＳ８）、サブフレームバ
ッファ１８−１に蓄積されていた圧縮画像データを出力
用バッファ１６へ転送する（図７ステップＳ９）。

【００５８】画像データは出力用バッファ１６にてバッ
ファリングされた後、外部インタフェース部１９及び外
部バス２０の転送速度に応じて順次送出される（図７ス
テップＳ１０）。そして、この外部バス２０への画像１
フレーム分の画像転送が終了した段階（図７ステップＳ
１１）で、１フレーム分の画像転送動作が終了となる。
上述した画像転送シーケンスをＡ／Ｄ変換回路部１３か
ら連続して入力されてくる画像データに対して連続して
行うことで、圧縮動画像の外部バス２０への転送動作が
行われる。

【００５９】このように構成して動作させることで、画
像データを高圧縮することが可能であり、ディジタルカ
メラから出力される信号の帯域削減を図ることができ
る。また、イメージセンサの直接出力データは通常非圧
縮カラー画像データの１／３のデータ量となる上、さら
にこれに対してフレーム間符号化処理を行えば、そのデ
ータ量を大幅に削減することができる。これによって、
動画像表示の高速化、高解像度化を実現することができ
る。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
写体からの反射光を撮像素子で受光してディジタル動画
像データを生成する撮像手段と、撮像手段で生成された
ディジタル動画像データに対する信号処理を行って表示
手段に表示する受像処理手段と、撮像手段と受像処理手
段とを接続する外部ディジタルバスとを少なくとも備え
たディジタルカメラシステムにおいて、ディジタル動画
像データの任意の１フレーム分の画像をキーフレームと
して保持するキーフレーム保持手段と、当該キーフレー
ムに連続する複数のフレーム画像に対してフレーム間予
測符号化処理を行って画像圧縮処理を行う圧縮処理手段
とを撮像手段内に配置し、圧縮処理手段で圧縮された画
像データを外部ディジタルバスを経由して受像処理手段
へ転送することによって、画像データの高圧縮化を図っ
てカメラから出力される信号の帯域削減を図ることがで
き、カメラの高フレームレート化ないし高解像度化に寄
与するとともに、カメラ側におけるハードウェアロジッ
クの規模増大を最小限に抑えることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるディジタルカメラシス
テムの構成を示すブロック図である。

【図２】図１のカメラヘッド部の内部動作を示す図であ
る。

【図３】図１のカメラヘッド部の内部動作を示す図であ
る。

【図４】図１のカメラヘッド部の内部動作を示す図であ
る。

【図５】図１のカメラヘッド部の内部動作を示す図であ
る。

【図６】本発明の一実施例によるディジタルカメラシス
テムの処理動作を示すタイムチャートである。

【図７】本発明の一実施例によるディジタルカメラシス
テムの処理動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１カメラヘッド部２受像処理系３表示装置１１撮像素子部１２アナログ処理回路部１３Ａ／Ｄ変換回路部１４圧縮処理部１５データ転送制御部１６出力用バッファ１７キーフレームバッファ１８−１，１８−２サブフレームバッファ１１９外部バス間インタフェース部２０外部バス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体からの反射光を撮像素子で受光し
てディジタル動画像データを生成する撮像手段と、前記
撮像手段で生成されたディジタル動画像データに対する
信号処理を行って表示手段に表示する受像処理手段と、
前記撮像手段と前記受像処理手段とを接続する外部ディ
ジタルバスとを少なくとも備えたディジタルカメラシス
テムであって、前記ディジタル動画像データの任意の１フレーム分の画
像をキーフレームとして保持するキーフレーム保持手段
と、当該キーフレームに連続する複数のフレーム画像に
対してフレーム間予測符号化処理を行って画像圧縮処理
を行う圧縮処理手段とを前記撮像手段に有し、前記圧縮処理手段で圧縮された画像データを前記外部デ
ィジタルバスを経由して前記受像処理手段へ転送するよ
う構成したことを特徴とするディジタルカメラシステ
ム。
【請求項２】前記キーフレームのリファレンスデータ
と前記複数のフレームの画像データは、前記撮像素子か
らの直接出力をディジタル化したのみの信号であること
を特徴とする請求項１記載のディジタルカメラシステ
ム。
【請求項３】前記圧縮処理手段は、前記複数のフレー
ム画像に対してフレーム間予測符号化処理を行い、次に
少なくともエントロピ符号化処理を施すことによって可
逆な画像圧縮処理を行うよう構成したことを請求項１ま
たは請求項２記載のディジタルカメラシステム。
【請求項４】前記圧縮処理手段は、前記複数のフレー
ム画像に対してフレーム間予測符号化処理を行い、次に
少なくとも量子化処理を施すことによって非可逆な画像
圧縮処理を行うよう構成したことを特徴とする請求項１
または請求項２記載のディジタルカメラシステム。
【請求項５】前記圧縮処理手段で圧縮処理された複数
の画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から
読出した圧縮画像データが一時的に記憶してから前記デ
ィジタルバス上に出力する出力用バッファとを前記撮像
手段に含むことを特徴とする請求項１から請求項４のい
ずれか記載のディジタルカメラシステム。
【請求項６】前記記憶手段及び前記出力用バッファ
は、前記撮像手段内に設けられたメモリチップ内におい
て、その圧縮された画像データ量に応じて各フレームの
記憶領域を適応的が定められるようにしたことを特徴と
する請求項５記載のディジタルカメラシステム。
【請求項７】被写体からの反射光を撮像素子で受光し
てディジタル動画像データを生成する撮像手段と、前記
撮像手段で生成されたディジタル動画像データに対する
信号処理を行って表示手段に表示する受像処理手段と、
前記撮像手段と前記受像処理手段とを接続する外部ディ
ジタルバスとを少なくとも備えたディジタルカメラシス
テムの画像転送方法であって、前記ディジタル動画像デ
ータの任意の１フレーム分の画像をキーフレームとして
キーフレーム保持手段に保持するステップと、当該キー
フレームに連続する複数のフレーム画像に対してフレー
ム間予測符号化処理を行って画像圧縮処理を行うステッ
プとを前記撮像手段に有し、前記画像圧縮処理を行うス
テップで圧縮された画像データを前記外部ディジタルバ
スを経由して前記受像処理手段へ転送するようにしたこ
とを特徴とする画像転送方法。
【請求項８】前記キーフレームのリファレンスデータ
と前記複数のフレームの画像データは、前記撮像素子か
らの直接出力をディジタル化したのみの信号であること
を特徴とする請求項７記載の画像転送方法。
【請求項９】前記画像圧縮処理を行うステップは、前
記複数のフレーム画像に対してフレーム間予測符号化処
理を行い、次に少なくともエントロピ符号化処理を施す
ことによって可逆な画像圧縮処理を行うようにしたこと
を請求項７または請求項８記載の画像転送方法。
【請求項１０】前記画像圧縮処理を行うステップは、
前記複数のフレーム画像に対してフレーム間予測符号化
処理を行い、次に少なくとも量子化処理を施すことによ
って非可逆な画像圧縮処理を行うようにしたことを特徴
とする請求項７または請求項８記載の画像転送方法。
【請求項１１】前記画像圧縮処理を行うステップで圧
縮処理された複数の画像データを記憶手段に記憶するス
テップと、前記記憶手段から読出した圧縮画像データを
出力用バッファに一時的に記憶してから前記ディジタル
バス上に出力するステップとを前記撮像手段に含むこと
を特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか記載の
画像転送方法。
【請求項１２】前記記憶手段及び前記出力用バッファ
は、前記撮像手段内に設けられたメモリチップ内におい
て、その圧縮された画像データ量に応じて各フレームの
記憶領域を適応的が定められるようにしたことを特徴と
する請求項１１記載の画像転送方法。