JP2001258030A

JP2001258030A - 画像データ符号化方法及び画像データ符号化装置

Info

Publication number: JP2001258030A
Application number: JP2000068453A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kawano; 一也川野
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2001-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】画像データを固定長符号化により圧縮する場
合における処理時間の短縮化を可能とする。【解決手段】Ｙ、ＣｂＣｒ毎に圧縮率が異なるグルー
プＡ，Ｂに対応する計４つの量子化テーブルをメモリ１
０に記憶しておく。Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒのデータをバッファ
２で符号化ブロック単位にＭＣＵデータにまとめＪＰＥ
Ｇ圧縮回路４に入力する。ＭＣＵデータの入力タイミン
グで量子化テーブルを順に切り換えながら、各符号化ブ
ロックのデータを２グループ同時に符号化する。各符号
化ブロックにおけるＤＣ差分とＡＣ係数の発生符号量を
符号量計数回路１６，２０で個別にカウントし、Ｙ、Ｃ
ｂＣｒ毎で且つグループＡ，Ｂ毎にレジスタ２２，２
３，２５〜２８に順次蓄積（加算）する。各レジスタに
蓄積された符号量をグループＡ，Ｂ毎に合算し、異なる
圧縮率での発生符号量を取得し、それに基づき目標符号
量が得られる量子化テーブルをメモリ１０に設定し実際
の符号化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルスチルカ
メラ等に用いて好適な画像データ符号化方法及び画像デ
ータ符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル画像の圧縮にはＪＰＥＧ
（Joint PhotographicExpert Group）方式が一般的に用
いられている。ＪＰＥＧ方式は、ＤＣＴ（Discrete Cos
ineTransform）を用いて画像データを量子化し、そのデ
ータを符号化することにより画像データを圧縮するもの
である。また、この種のＤＣＴを用いた画像圧縮では、
画像データを最小符号化ユニット（ＭＣＵ）毎に圧縮符
号化するが、画像データを量子化する段階で常に同一の
量子化テーブルを使用した場合、圧縮後の符号量は原画
像の内容に応じた異なる符号量となる。つまり圧縮画像
データの大きさにバラツキが生ずる。このため、撮像し
た画像をＪＰＥＧ方式で記録するデジタルスチルカメラ
等において一定枚数の画像を記録したい場合には、撮像
した原画像の圧縮符号化に先立って、圧縮後の符号量を
均一化する処理（固定長符号化）が行われている。

【０００３】これは、図７に示すように、記録する画像
に対して異なる２種類の量子化テーブルＱａ，Ｑｂを用
いた符号化を行い、符号化後における発生符号量Ｍａ，
Ｍｂをそれぞれ測定した後、２つの発生符号量Ｍａ，Ｍ
ｂに対応する量子化テーブルのスケール値に基づき、目
標とする符号量Ｍｏに対応する量子化テーブルＱｏを生
成する事前処理を行い、かかる処理で生成した量子化テ
ーブルを用いて原画像データの量子化、圧縮符号化を行
うというものである。また、実際の事前処理に際して
は、例えば図８に示すように、画像データが所謂４：
２：０の構成であるとき、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各成分のデ
ータを８×８画素毎の転送ブロック単位で市松状に２つ
のグループＡ，Ｂに分け、同一のグループに属するブロ
ックの各成分データによってグループＡ側の画像データ
と、グループＢ側の画像データとを個別に作業メモリ上
に構築する。次に両画像データを異なる２つの量子化テ
ーブルＱａ，Ｑｂを用いてブロックノンインターリーブ
方式によりそれぞれ符号化（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの成分毎の
符号化）し、グループＡ側の発生符号量Ｍａとグループ
Ｂ側の発生符号量Ｍｂとに基づき、目標とする符号量Ｍ
ｏに対応する量子化テーブルＱｏを求めるようにしてい
る。

【０００４】つまり、原画像のデータを市松状に間引い
た（２分の１に圧縮した）状態で前記発生符号量Ｍａ，
Ｍｂをそれぞれ測定することにより、新たな量子化テー
ブルの生成に要する時間が短縮できるのである。なお、
グループＡ側の画像データの量子化にはＹデータ用の量
子化テーブルが使用され、かつグループＢ側の画像デー
タの量子化にはＣｂ，Ｃｒデータ用の量子化テーブルが
使用されるのが一般的である。また、前述したグループ
分けを行わずに発生符号量Ｍａ，Ｍｂを測定すれば、圧
縮後の符号量をより高い精度で目標とする符号量Ｍｏに
近づけることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た符号化処理に際しては、両グループＡ，Ｂの画像デー
タ毎にＹ、Ｃｂ、Ｃｒの各データをいったん作業メモリ
に格納し作業用の画像データを合成する必要がある。例
えばＹデータ１つを取ってみても、図７に示したよう
に、１画面分のデータから転送ブロック「０」〜「２３
９９」のデータをいったん作業メモリに格納した後、圧
縮符号化によりグループＡ側におけるＹ成分データの符
号量を取得し、さらに、転送ブロック「２４００」〜
「４７９９」のデータを作業メモリに格納し、それを圧
縮符号化してグループＢ側におけるＹデータの符号量を
取得することとなる。

【０００６】かかることから、固定長符号化の精度を犠
牲にして事前処理を行ったとしても、その処理時間が固
定長符号化に要する時間に占める割合が高く、画像デー
タの固定長符号化には未だ時間がかかっていた。

【０００７】本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなさ
れたものであり、画像データを固定長符号化により圧縮
する場合における処理時間の短縮化を可能とする画像デ
ータ符号化方法及び画像データ符号化装置の提供を目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１の発明にあっては、画像データを符号化によ
り圧縮するとともに、前記符号化に先立って符号化後の
符号量を所定量とする最終的な圧縮率を決める事前処理
を行う画像データ符号化方法において、前記事前処理で
は、前記画像データを構成する輝度データを複数に分割
したブロック単位で順次入力される輝度データを順次符
号化する場合に、符号化のための圧縮率を１ブロック単
位及び又は複数ブロック単位で複数回切り換えながら順
次符号化するとともに、符号化した前記ブロック単位の
輝度データの符号量を前記圧縮率別に加算した後、前記
圧縮率別の符号量の加算結果に基づき前記最終的な圧縮
率を決めるようにした。かかる方法においては、事前処
理時における異なる圧縮率による符号量の測定を同時に
行うことができる。また、事前処理時に必要とするメモ
リが少なくて済む。

【０００９】また、請求項２の発明にあっては、画像デ
ータを符号化により圧縮するとともに、前記符号化に先
立って符号化後の符号量を所定量とする最終的な圧縮率
を決める事前処理を行う画像データ符号化装置におい
て、前記画像データを構成する輝度データを複数に分割
したブロック単位で順次入力する入力手段と、この入力
手段により順次入力されるブロック単位の輝度データを
順次符号化する符号化手段と、この符号化手段による符
号化のための圧縮率を１ブロック単位及び又は複数ブロ
ック単位で複数回切り換える切換タイミング制御手段
と、前記符号化手段により符号化された前記ブロック単
位の輝度データの符号量を、前記切換タイミング制御手
段により切り換えられる圧縮率別に加算する加算手段
と、この加算手段により加算された前記圧縮率別の符号
量の加算結果に基づき前記輝度データの最終的な圧縮率
を決める圧縮率決定手段とを備えたものとした。

【００１０】かかる構成においては、符号化手段によっ
て、画像データを構成する輝度データが、１ブロック単
位及び又は複数ブロック単位で、異なる圧縮率に順次符
号化されるとともに、符号化された１ブロック単位及び
又は複数ブロック単位の輝度データの符号量が加算手段
によりブロック単位で圧縮率別に加算され、その加算結
果に基づき圧縮率決定手段によって輝度データの最終的
な圧縮率が決められる。したがって、異なる圧縮率によ
る符号量の測定を同時に行うことができる。また、輝度
データの最終的な圧縮率を決める事前処理に要するメモ
リが少なくて済む。

【００１１】また、請求項３の発明にあっては、前記符
号化手段は、前記輝度データを量子化する量子化手段を
含み、前記切換タイミング制御手段は、前記量子化手段
が前記輝度データの量子化に使用する量子化テーブルを
切り換えるものとした。かかる構成においても、事前処
理時における異なる圧縮率による符号量の測定を同時に
行うことができる。また、事前処理に要するメモリが少
なくて済む。

【００１２】また、請求項４の発明にあっては、前記画
像データは色差データを含み、前記入力手段は、前記色
差データを複数に分割したブロック単位で順次入力する
手段を備え、前記符号化手段は、前記入力手段により順
次入力されるブロック単位の色差データを順次符号化す
る手段を備え、前記加算手段は、前記符号化手段により
符号化された前記ブロック単位の色差データの符号量
を、前記切換タイミング制御手段により切り換えられる
圧縮率別に加算する手段を備え、前記圧縮率決定手段
は、前記加算手段により加算された前記圧縮率別の符号
量の加算結果に基づき前記色差データの最終的な圧縮率
を決める手段を備えたものとした。

【００１３】かかる構成においては、画像データに含ま
れる色差データに関しても、異なる圧縮率による符号量
の測定を同時に行うことができる。また、色差データの
最終的な圧縮率を決める事前処理に要するメモリが少な
くて済む。

【００１４】また、請求項５の発明にあっては、前記入
力手段は、前記画像データを構成する輝度データ及び色
差データをブロックインターリーブ方式で入力するもの
とした。かかる構成においては、圧縮対象となる色差デ
ータを含む画像データが入力されることを待たずに、画
像データの最終的な圧縮率を決める事前処理を画像デー
タの入力開始と同時に行うことができる。

【００１５】また、請求項６の発明にあっては、前記符
号化手段は、前記輝度データ及び色差データを量子化テ
ーブルを用いて量子化する量子化手段を含み、前記切換
タイミング制御手段は、前記量子化テーブルを切り換え
るものとした。かかる構成においても、事前処理時にお
ける輝度データ及び色差データの異なる圧縮率による符
号量の測定を同時に行うことができる。また、事前処理
に要するメモリが少なくて済む。

【００１６】また、請求項７の発明にあっては、前記輝
度データを量子化するための量子化テーブルを複数備え
るとともに、前記色差データを量子化するための量子化
テーブルを複数備えるものとした。かかる構成において
は、輝度データと色差データとの各々量子化テーブルを
切り換えることにより、事前処理時における輝度データ
及び色差データの異なる圧縮率による符号量の測定を同
時に行うことができる。また、事前処理に要するメモリ
が少なくて済む。

【００１７】また、請求項８の発明にあっては、前記加
算手段は、前記切換タイミング制御手段による圧縮率の
切り換えに同期して前記符号量の加算対象を切り換える
第２の切換タイミング制御手段を含むものとした。かか
る構成においては、第２の切換タイミング制御手段によ
って、画像データを構成する輝度データや色差データに
おけるブロック単位の符号量の加算対象が、量子化テー
ブルと同時に切り換えられる。

【００１８】また、請求項９の発明にあっては、前記入
力手段は、外部から送られるとともに符号化の単位とな
るブロック数の倍のブロック数の画像データが蓄積可能
な容量を有するバッファであるものとした。かかる構成
においては、符号化の対象となる画像データの読み出し
処理又は入力処理と並行して、間断なく画像データの最
終的な圧縮率を決める事前処理を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
にしたがって説明する。図１は、本発明の画像データ符
号化装置を、撮像した画像データをＪＰＥＧ方式で固定
長符号化により圧縮する機能を備えたデジタルスチルカ
メラに用いたときの、デジタルスチルカメラの要部を示
すブロック図である。

【００２０】すなわち、このデジタルスチルカメラにお
いては、画像データ処理回路１、第１のバッファ２、画
像メモリ３、ＪＰＥＧ符号化（圧縮）回路４、第２のバ
ッファ５、メモリカード６、本発明の圧縮率決定手段を
実現するマイコン７を備えている。前記画像データ処理
回路１は、図外のＣＣＤ等のイメージセンサから読み出
された撮像信号に対し各種の信号処理を行うとともに
Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各成分からなる画像データを生成す
る。生成される画像データは、ＶＧＡ（６４０×４８０
画素）における、図２に示した画面を構成する所謂４：
２：０のデータであって、Ｃｂ、ＣｒデータがＹデータ
の１／４の情報量になるように水平方向、垂直方向共に
１／２に圧縮されたデータである。

【００２１】第１のバッファ２は本発明の入力手段であ
って、事前処理（仮圧縮）を行なう際には画像データ処
理回路１から転送された画像データを画像メモリ３に順
次転送するとともに、最小符号化ユニット（ＭＣＵ）に
対応するデータ、つまりＹ、Ｃｂ、Ｃｒの各データを８
×８画素毎の転送ブロックに分割したときの「Ｙ０」、
「Ｙ１」、「Ｙ２」、「Ｙ３」、「Ｃｂ４」、「Ｃｒ
５」等からなる１組のデータ（以下、ＭＣＵデータとい
う。）を２組蓄積できる容量を備えており、図３に矢印
で示した順に１組のデータのＭＣＵデータが蓄積される
毎にＪＰＥＧ符号化回路４へ出力する。つまりブロック
インターリーブ方式でＪＰＥＧ符号化回路４へ出力し、
また、正規の符号化（本圧縮）を行なう際にはマイコン
７の指令によって画像メモリ３から転送された１画面分
の画像データを前記ＭＣＵデータ毎にＪＰＥＧ符号化回
路４へ出力する。

【００２２】ＪＰＥＧ符号化回路４は、第１のバッファ
２から転送されたＭＣＵデータを離散コサイン変換（Ｄ
ＣＴ）するＤＣＴ回路８、ＤＣＴが施されたデータ（Ｄ
ＣＴ係数）を量子化する量子化回路９、量子化テーブル
メモリ１０を有している。量子化テーブルメモリ１０
は、４種類の量子化テーブルＱｙａ、Ｑｙｂ、Ｑｃａ、
Ｑｃｂをそれぞれ記憶する４つのメモリ１０ａ〜１０ｄ
から構成されている。量子化テーブルＱｙａ、Ｑｙｂ
は、従来技術で図７をもって既説した大小２つの異なる
スケール値を有するＱａ，Ｑｂに相当するＹデータ用の
量子化テーブルであり、同様に量子化テーブルＱｃａ、
Ｑｃｂは大小２つの異なるスケール値を有するＣｂＣｒ
データ用の量子化テーブルである。４種類の量子化テー
ブルＱｙａ、Ｑｙｂ、Ｑｃａ、Ｑｃｂは、図２の画面デ
ータを図３に示す様に市松状に２つのグループＡ、Ｂに
分けたときの各グループＡ、Ｂ毎のＹデータと、Ｃｂデ
ータ及びＣｒデータとに対応するテーブルであるととも
に、それぞれがマイコン７により書き替え可能となって
いる。

【００２３】量子化テーブルメモリ１０はテーブル切り
換えスイッチ１１を介して前記量子化回路９と接続され
ている。テーブル切り換えスイッチ１１の動作は量子化
テーブル切換制御回路１２によって制御されており、量
子化テーブル切換制御回路１２は、量子化回路９によっ
て量子化テーブルメモリ１０から読み出される量子化テ
ーブルの種類を、ＪＰＥＧ符号化回路４における前記第
１のバッファ２からのＭＣＵデータの読み込みタイミン
グと同期して順次切り換える。すなわちテーブル切り換
えスイッチ１１及び量子化テーブル切換制御回路１２に
よって本発明の切換タイミング制御手段が構成されてい
る。

【００２４】また、ＪＰＥＧ符号化回路４は、前記量子
化回路９によって量子化された後のデータからＤＣ係数
を抽出するＤＣ係数回路１３、抽出されたＤＣ係数をブ
ロック間スキャンするブロック間スキャン回路１４、ス
キャンされたＤＣ差分（隣接するブロックのＤＣ係数と
の差）を符号化する第１のハフマン符号化回路１５、符
号化後のＤＣ係数データの符号量をカウントする第１の
符号量計数回路１６を有している。さらに、量子化回路
９による量子化後のデータからＡＣ係数を抽出するＡＣ
係数回路１７、抽出されたＡＣ係数をジグザグスキャン
するジグザグスキャン回路１８、スキャンされたＡＣ係
数を符号化する第２のハフマン符号化回路１９、符号化
後のＡＣ係数データの符号量を計数する第２の符号量計
数回路２０を有している。なお、本実施の形態では、主
として前述したＤＣＴ回路８から第１のハフマン符号化
回路１５に至る部分と、ＤＣＴ回路８から第２のハフマ
ン符号化回路１９に至る部分によって本発明の符号化手
段が構成されている。

【００２５】前記第１の符号量計数回路１６には、第１
のレジスタ切り換えスイッチ２１を介してＤＣ側の符号
量格納レジスタである第１のＹ用レジスタ２２と第１の
ＣｂＣｒ用レジスタ２３が接続されており、各レジスタ
２２，２３はマイコン７に接続されている。各レジスタ
２２，２３には、第１のレジスタ切り換えスイッチ２１
の動作によって交互に第１の符号量計数回路１６のカウ
ント結果（符号量）が送られる。第１のレジスタ切り換
えスイッチ２１の動作は、レジスタ切り換え制御回路２
９によって、前述したテーブル切り換えスイッチ１１の
動作（ＪＰＥＧ符号化回路４におけるＭＣＵデータの読
み込みタイミング）と同期して制御されている。

【００２６】前記第２の符号量計数回路２０には、第２
のレジスタ切り換えスイッチ２４を介してＡＣ用の符号
量格納レジスタである第２のＹ用レジスタ２５、第２の
ＣｂＣｒ用レジスタ２６、第３のＹ用レジスタ２７、第
３のＣｂＣｒ用レジスタ２８が接続されており、各レジ
スタ２５〜２８の各々がマイコン７に接続されている。
第２のＹ用レジスタ２５と第２のＣｂＣｒ用レジスタ２
６とはグループＡ側のレジスタであり、第３のＹ用レジ
スタ２７と第３のＣｂＣｒ用レジスタ２８とはグループ
Ｂ側のレジスタであって、各レジスタ２５〜２８には、
第２のレジスタ切り換えスイッチ２４の動作によって択
一的に第２の符号量計数回路２０のカウント結果（符号
量）が送られる。第２のレジスタ切り換えスイッチ２４
の動作は、レジスタ切り換え制御回路２９によって、前
述したテーブル切り換えスイッチ１１の動作と同期して
制御されている。

【００２７】なお、本実施の形態では、第１のレジスタ
切り換えスイッチ２１及び第２のレジスタ切り換えスイ
ッチ２４とレジスタ切り換え制御回路２９とによって本
発明の第２の切換タイミング制御手段が構成されてい
る。また、それらと前述した各レジスタ２２，２３，２
５〜２８とマイコン７とによって本発明の加算手段が構
成されている。

【００２８】また、前記第１及び第２のハフマン符号化
回路１５，１９はビットスタッフィング回路３０と接続
されている。ビットスタッフィング回路３０は、正規の
符号化（本圧縮）を行なう際に第１及び第２のハフマン
符号化回路１５，１９によって符号化されたＤＣ差分と
ＡＣ係数の各データを前述したブロック毎に整列し、１
画面分の符号化データとして前記第２のバッファ５を介
してメモリーカード６等の外部メモリに転送する。

【００２９】次に、以上の構成からなる本実施の形態に
おいて、撮像画像が圧縮符号化され、それが記録される
までの手順を図４のフローチャートに従って説明する。

【００３０】すなわち、シャッターキーの操作等により
撮像動作が行われると、マイコン７により量子化テーブ
ルメモリ１０の各メモリ１０ａ〜１０ｄが初期化され、
各メモリ１０ａ〜１０ｄに前述した量子化テーブル（Ｑ
ｙａ、Ｑｙｂ、Ｑｃａ、Ｑｃｂ）が書き込まれる（ステ
ップＳＡ１）。また、画像データ処理回路１が生成した
Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各データが生成順に第１のバッファ２
に転送され、第１のバッファ２に１組のＭＣＵデータ、
つまり当初においては、図３に示したＹ０・Ｙ１・Ｙ２
・Ｙ３・Ｃｂ４・Ｃｒ５の各転送ブロックのデータが揃
うと（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、ＭＣＵデータがＪＰ
ＥＧ圧縮回路４に入力され、そこで後述する符号量測定
処理が全てのＭＣＵデータ（１画面分のデータ）につい
て行われる（ステップＳＡ３、ステップＳＡ４でＮ
Ｏ）。なお、この間には、第１のバッファ２から画像メ
モリ３に対しても順次ＭＣＵデータが送られ、最終的に
は画像メモリ３には１画面分のデータが記憶される。

【００３１】前記符号量測定処理においては、図５に示
すように、ＪＰＥＧ圧縮回路４において、ＭＣＵデータ
の入力タイミングに同期し、先ず、量子化テーブル切換
制御回路１２がテーブル切り換えスイッチ１１を制御
し、量子化テーブルの選択位置を所定位置に切り換え
る。但し、当初においてはメモリ１０ａの量子化テーブ
ルＱｙａが選択された初期位置である。また、これと同
時に、レジスタ切り換え制御回路２９が第１及び第２の
レジスタ切り換えスイッチ２１，２４を制御し、各々に
接続される各レジスタ２２，２３，２５〜２８の選択位
置を初期化する。但し、当初においては、ＤＣ側の符号
量格納レジスタに第１のＹ用レジスタ２２が選択され、
かつＡＣ側の符号量格納レジスタに第２のＹ用レジスタ
２５が選択された初期位置となる（ステップＳＢ１）。

【００３２】次に、入力されたＭＣＵデータの１番目の
転送ブロックであってグループＡに属するＹデータの転
送ブロック「Ｙ０」について、ＤＣＴ、量子化テーブル
Ｑｙａを用いたＤＣＴ係数の量子化が行われ、量子化後
のＤＣ係数とＡＣ係数が抽出された後（ステップＳＢ２
〜ＳＢ４）、ＤＣ差分とＡＣ係数とが個別にハフマン符
号化される（ステップＳＢ５）。引き続き、双方の符号
化データの符号量が個別にカウントされ（ステップＳＢ
６）、第１の符号量計数回路１６によってカウントされ
たＤＣ差分データの符号量が第１のＹ用レジスタ２２に
蓄積され、また第２の符号化計数回路２０によってカウ
ントされたＡＣ係数データの符号量が第２のＹ用レジス
タ２５に蓄積される（ステップＳＢ７）。

【００３３】以後、上記の処理が１組のＭＣＵデータを
構成する他の全転送ブロック（「Ｙ１」、「Ｙ２」、
「Ｙ３」、「Ｃｂ４」、「Ｃｒ５」）に対して行われる
（ステップＳＢ８でＮＯ）。その間には、ステップＳＢ
１において、量子化回路９に使用される量子化テーブ
ル、及び符号量を蓄積する各レジスタ２２，２３，２５
〜２８が、上記各転送ブロックのデータ（Ｙ、Ｃｂ、Ｃ
ｒ）と、それが属するグループ（Ａ、Ｂ）の違いによっ
て順次切り換えられることにより、各レジスタ２２，２
３，２５〜２７には最終的に以下の発生符号量が蓄積さ
れることとなる。すなわち、第１のＹ用レジスタ２２に
は「Ｙ０」〜「Ｙ３」の各ＤＣ差分、第１のＣｂＣｒ用
レジスタ２３には「Ｃｂ４」と「Ｃｂ５」の各ＤＣ差
分、第２のＹ用レジスタ２５には「Ｙ０」と「Ｙ３」の
ＡＣ係数、第２のＣｂＣｒ用レジスタ２６には「Ｃｂ
４」と「Ｃｒ５」のＡＣ係数、第３のＹ用レジスタ２７
には「Ｙ１」と「Ｙ２」のＡＣ係数が蓄積される。な
お、かかる１回目の符号量測定処理においては、第３の
ＣｂＣｒ用レジスタ２８には何も蓄積されないが、次回
の符号量測定処理時に「Ｃｂ１０」と「Ｃｒ１１」のＡ
Ｃ係数が蓄積される。そして、１組のＭＣＵデータの全
転送ブロックに対する処理が終了することにより（ステ
ップＳＢ８でＹＥＳ）、１回の符号量測定処理を終了す
る。

【００３４】一方、図４において、全てのＭＣＵデータ
つまり転送ブロック「Ｙ０」から「Ｃｒ７１９９」まで
の１画面分のデータについて、図３に矢印で示した転送
ブロック順に上記の符号量測定処理が繰り返され、それ
が終了すると（ステップＳＡ４でＹＥＳ）、すなわち異
なる圧縮率での仮圧縮が終了すると、マイコン７が各レ
ジスタ２２，２３，２５〜２８に蓄積されている符号量
を読み出し、それを用いてグループＡ，Ｂ毎に発生符号
量Ｍａ，Ｍｂ（図７参照）を算出する（ステップＳ
５）。なお、このとき、ＡＣ側の符号量格納レジスタ
（２５〜２８）の符号量は、各々が対応するグループ毎
に加算され、ＤＣ側の符号量格納レジスタ（２２，２
３）の符号量は、両グループＡ，Ｂに振り分けて加算さ
れる。また、符号量の読み出し後には各レジスタ２２，
２３，２５〜２８は初期化される。引き続き、マイコン
７が、算出した発生符号量Ｍａ，Ｍｂに基づき目標符号
量Ｍｏに対応する量子化テーブルＱｏを算出し（ステッ
プＳＡ６）、算出した量子化テーブルＱｏを、正規の符
号化用として量子化テーブルメモリ１０の内の所定のメ
モリに書き込む（ステップＳＡ７）。これにより事前処
理を終了する。

【００３５】引き続き、以下の処理により正規の符号化
が行われる。先ず、マイコン７の指令によって、画面メ
モリ３から前述した符号量測定処理と並行して記憶され
た１画面分の画像データの読み出しが開始される（ステ
ップＳＡ８）。そして、第１のバッファ２に１組のＭＣ
Ｕデータが揃うと（ステップＳＡ９でＹＥＳ）、ＭＣＵ
データ内の各々の転送ブロックが図３に矢印で示した転
送ブロック順に逐次ＪＰＥＧ圧縮回路４に入力されると
ともに、ＤＣＴ、正規の量子化テーブルＱｏを用いたＤ
ＣＴ係数の量子化が行われ、量子化後のＤＣ係数とＡＣ
係数が抽出された後、ＤＣ差分とＡＣ係数とが個別にハ
フマン符号化される（ステップＳＡ１０〜ＳＡ１２）。
引き続き、符号化されたＤＣ差分とＡＣ係数は、ビット
スタッフィング回路３０によってブロック毎に整列され
（ステップＳＡ１３）、全ＭＣＵデータ（全転送ブロッ
クのデータ）が整列すると（ステップＳＡ１４でＹＥ
Ｓ）、それらが第２のバッファ５を介してメモリカード
６に記憶される（ステップＳＡ１５）。つまり撮像され
た画像データの固定長符号化による圧縮が終了する。

【００３６】以上のように、本実施の形態においては、
前述したステップＳＡ１〜ＳＡ７による事前処理におい
ては、ブロックインターリーブ方式により撮像画像を同
時に異なる圧縮率で符号化して各発生符号量の測定を行
うため、従来に比べ事前処理を高速に行うことができ
る。したがって、撮像画像を固定長符号化により圧縮す
る処理を短時間で行うことができる。また、従来のよう
に、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各成分のデータをいったんメモリ
上に配置する必要がないことから、事前処理時に必要と
するメモリが少なくて済み、経済的である。

【００３７】また、本実施の形態では、第１のバッファ
２がＭＣＵデータを２組蓄積できる容量を備えており、
先行するＭＣＵデータを第１のバッファ２からＪＰＥＧ
圧縮回路４へ転送する間に、それと同時に後続するＭＣ
Ｕデータを第１のバッファ２に入力させることにより、
前事前処理と撮像画像の入力処理とを間断なく行うこと
ができるようになっている。これによっても、撮像画像
を固定長符号化により圧縮する場合の処理時間を一層短
時間で行うことができる。特に、本実施の形態のように
未だ記録されていない撮像画像を圧縮する場合において
は効果が大である。

【００３８】なお、本実施の形態においては、画像デー
タの符号化途中の量子化に使用する量子化テーブルを、
ＹデータとＣｂＣｒデータとで異なるものとしたが、必
ずしも別に用意することなく同一の量子化テーブルを用
いるようにしてもよい（但し、圧縮率を変えるために２
種類は必要である。）。また、事前処理における画像デ
ータの符号化と、最終的な正規の符号化を行う際の画像
データの符号化をブロックインターリーブ方式で行うよ
うにしたが、各々の符号化を従来技術で既説したブロッ
クノンインターリーブ方式で行っても構わない。その場
合においても、本実施の形態と同様に、撮像画像を同時
に異なる圧縮率で符号化させる構成とすれば、異なる圧
縮率での発生符号量の測定を短時間で行うことができ
る。したがって、画像データの符号化順の違い（前記方
式の違い）に左右されない部分において事前処理を高速
に行うことが可能となる。

【００３９】また、本実施の形態においては、画像デー
タ処理回路１によって生成され、第１のバッファ２に入
力される画像データが所謂４：２：０のデータ（図２参
照）であって、Ｃｂ、ＣｒデータがＹデータの１／４の
情報量になるように水平方向、垂直方向共に１／２に圧
縮されたデータである場合について説明したが、第１の
バッファ２に入力される画像データの構成は、これに限
定されることはなく、例えば図６に示したような構成で
あっても構わない。すなわち、図示した例は、ＶＧＡ
（６４０×４８０画素）でＹ、Ｃｂ、Ｃｒデータが所謂
４：２：２のデータである。この場合には、第１のバッ
ファ２（ＪＰＥＧ圧縮回路４）に各転送ブロックが「Ｙ
０」、「Ｙ１」、「Ｃｂ２」、「Ｃｒ３」・・・の順序
で入力されるが、それ以後の処理は前述したものと同様
となる。したがって、本実施の形態と同様の効果が得ら
れる。また、圧縮する画像が白黒画像があっても本発明
は有効である。

【００４０】また、本実施の形態においては、デジタル
スチルカメラで撮像画像をＪＰＥＧ方式で符号化（圧
縮）する場合について説明したが、撮像画像以外の画像
であっても、例えばデジタルスチルカメラが外部からの
画像データの入力が可能な構成を備えていれば、外部か
ら入力された画像の符号化を前述した手順で行うことが
できる。また、デジタルスチルカメラ以外にも、画像を
ＪＰＥＧ方式で符号化する機能を有する他の装置で使用
することができる。その場合、符号化方式は必ずしもＪ
ＰＥＧ方式でなくともよく、また、符号化後のデータの
圧縮率を決める量子化テーブル等の所定のデータが変更
可能な方式であれば他の符号化方式であっても構わな
い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
事前処理時における輝度データ又は輝度データと色差デ
ータに関する異なる圧縮率による符号量の測定を同時に
行うことができるようにしたことから、画像データの固
定長符号化をより高速に行うことが可能となる。また、
事前処理時に必要とするメモリが少なくて済むことか
ら、経済的である。

【００４２】また、圧縮対象の画像データが入力される
ことを待たずに、輝度データ又は輝度データと色差デー
タの最終的な圧縮率を決める事前処理を輝度データ又は
輝度データと色差データの入力開始と同時に行うことが
できるようにしたことから、これによっても、画像デー
タの固定長符号化をより高速に行うことが可能となる。
特に、未だ記録されていない撮像画像等を圧縮する場合
においては効果が大きい。さらに、符号化の対象となる
輝度データ又は輝度データと色差データの読み出し処理
又は入力処理と並行して、間断なく輝度データ又は輝度
データと色差データの最終的な圧縮率を決める事前処理
を行うことができるようにしたことから、画像データの
固定長符号化をより一層高速に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すデジタルスチルカ
メラにおけるＪＰＥＧ圧縮回路の周辺部分のブロック図
である。

【図２】画像データ処理回路が出力する画像データの構
成を示す模式図である。

【図３】画像データの転送順を示す模式図である。

【図４】同実施の形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】図４の符号量測定処理を示すフローチャートで
ある。

【図６】他の画像データの構成、及び画像データの転送
順を示す模式図である。

【図７】本実施の形態及び従来例における、事前処理で
の発生符号量および目標符号量と、それに対応するテー
ブルとの関係を示す説明図である。

【図８】従来技術における画像データの構成、及び画像
データの転送順を示す模式図である。

【符号の説明】

２第１のバッファ３画像メモリ４ＪＰＥＧ符号化回路７マイコン８ＤＣＴ回路９量子化回路１０量子化テーブルメモリ１０ａ〜１０ｄメモリ１１テーブル切り換えスイッチ１２量子化テーブル切換制御回路１３ＤＣ係数回路１４ブロック間スキャン回路１５１のハフマン符号化回路１６１の符号量計数回路１７ＡＣ係数回路１８ジグザグスキャン回路１９第２のハフマン符号化回路２０第２の符号量係数回路２１第１のレジスタ切り換えスイッチ２２第１のＹ用レジスタ２３第１のＣｂＣｒ用レジスタ２４第２のレジスタ切り換えスイッチ２５第２のＹ用レジスタ２６第２のＣｂＣｒ用レジスタ２７第３のＹ用レジスタ２８第３のＣｂＣｒ用レジスタ２９レジスタ切り換え制御回路３０ビットスタッフィング回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）９Ａ００１Ｆターム(参考） 5C059 KK11 KK15 MA00 MA23 MC14 MC32 MC34 ME02 PP01 SS12 SS15 TA41 TA47 TA57 TA60 TB04 TB08 TC18 TC19 TD11 UA02 UA32 5C077 LL18 MM30 MP08 PP34 PP43 PQ08 PQ23 RR21 SS01 TT09 5C078 AA09 BA57 CA31 DA01 DB00 EA00 5C079 HB04 LA27 MA11 NA11 PA00 5J064 AA02 BA09 BA15 BB11 BC01 BC02 BC05 BC16 BD03 9A001 EE05 HH27 HH31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データを符号化により圧縮するとと
もに、前記符号化に先立って符号化後の符号量を所定量
とする最終的な圧縮率を決める事前処理を行う画像デー
タ符号化方法において、前記事前処理では、前記画像データを構成する輝度デー
タを複数に分割したブロック単位で順次入力される輝度
データを順次符号化する場合に、符号化のための圧縮率
を１ブロック単位及び又は複数ブロック単位で複数回切
り換えながら順次符号化するとともに、符号化した前記
ブロック単位の輝度データの符号量を前記圧縮率別に加
算した後、前記圧縮率別の符号量の加算結果に基づき前
記最終的な圧縮率を決めることを特徴とする画像データ
符号化方法。
【請求項２】画像データを符号化により圧縮するとと
もに、前記符号化に先立って符号化後の符号量を所定量
とする最終的な圧縮率を決める事前処理を行う画像デー
タ符号化装置において、前記画像データを構成する輝度データを複数に分割した
ブロック単位で順次入力する入力手段と、この入力手段により順次入力されるブロック単位の輝度
データを順次符号化する符号化手段と、この符号化手段による符号化のための圧縮率を１ブロッ
ク単位及び又は複数ブロック単位で複数回切り換える切
換タイミング制御手段と、前記符号化手段により符号化された前記ブロック単位の
輝度データの符号量を、前記切換タイミング制御手段に
より切り換えられる圧縮率別に加算する加算手段と、この加算手段により加算された前記圧縮率別の符号量の
加算結果に基づき前記輝度データの最終的な圧縮率を決
める圧縮率決定手段とを備えたことを特徴とする画像デ
ータ符号化装置。
【請求項３】前記符号化手段は、前記輝度データを量
子化する量子化手段を含み、前記切換タイミング制御手
段は、前記量子化手段が前記輝度データの量子化に使用
する量子化テーブルを切り換えることを特徴とする請求
項２記載の画像データ符号化装置。
【請求項４】前記画像データは色差データを含み、前記入力手段は、前記色差データを複数に分割したブロ
ック単位で順次入力する手段を備え、前記符号化手段は、前記入力手段により順次入力される
ブロック単位の色差データを順次符号化する手段を備
え、前記加算手段は、前記符号化手段により符号化された前
記ブロック単位の色差データの符号量を、前記切換タイ
ミング制御手段により切り換えられる圧縮率別に加算す
る手段を備え、前記圧縮率決定手段は、前記加算手段により加算された
前記圧縮率別の符号量の加算結果に基づき前記色差デー
タの最終的な圧縮率を決める手段を備えたことを特徴と
する請求項２記載の画像データ符号化装置。
【請求項５】前記入力手段は、前記画像データを構成
する輝度データ及び色差データをブロックインターリー
ブ方式で入力することを特徴とする請求項４記載の画像
データ符号化装置。
【請求項６】前記符号化手段は、前記輝度データ及び
色差データを量子化テーブルを用いて量子化する量子化
手段を含み、前記切換タイミング制御手段は、前記量子
化テーブルを切り換えることを特徴とする請求項４又は
５記載の画像データ符号化装置。
【請求項７】前記輝度データを量子化するための量子
化テーブルを複数備えるとともに、前記色差データを量
子化するための量子化テーブルを複数備えることを特徴
とする請求項６記載の画像データ符号化装置。
【請求項８】前記加算手段は、前記切換タイミング制
御手段による圧縮率の切り換えに同期して前記符号量の
加算対象を切り換える第２の切換タイミング制御手段を
含むことを特徴とする請求項２乃至７いずれかに記載の
画像データ符号化装置。
【請求項９】前記入力手段は、外部から送られるとと
もに符号化の単位となるブロック数の倍のブロック数の
画像データが蓄積可能な容量を有するバッファであるこ
とを特徴とする請求項２乃至８いずれかに記載の画像デ
ータ符号化装置。