JP2001313906A - デジタルカメラ - Google Patents

デジタルカメラ

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JP2001313906A
JP2001313906A JP2000132866A JP2000132866A JP2001313906A JP 2001313906 A JP2001313906 A JP 2001313906A JP 2000132866 A JP2000132866 A JP 2000132866A JP 2000132866 A JP2000132866 A JP 2000132866A JP 2001313906 A JP2001313906 A JP 2001313906A
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Toru Kanazawa
亨 金沢
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像データの情報量を圧縮する為の符号化に
より画像を記録する際に、ランダムノイズが増加する低
照度下での撮影において、ブロック歪やモスキート歪の
増加を抑制する。 【解決手段】 マイクロプロセッサ8は、所定の出力が
得られるようにAGC回路4の増幅率を制御すると同時
に、ユーザの設定した符号化の圧縮率に応じて、AGC
回路3の最大増幅率も制限する。又は、AGC回路3の
増幅率に対応して符号化処理回路6の符号化圧縮率を変
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像情報を圧縮する
為の符号化圧縮処理を施して記録媒体に記録をするデジ
タルカメラの画像歪みの改善、特に、低照度撮影時にお
けるでデジタルカメラの画像歪の改善に関する。
【0002】より詳細に述べると、画像情報を圧縮する
為の符号化圧縮処理を施して記録媒体に記録をするデジ
タルカメラにおいて、アイリス制御が利かない低照度時
のように撮影画像のS/Nが低下し、ランダムノイズが
増加した時に、本来画像信号のみに割くべき情報量がラ
ンダムノイズ成分もに占有される。そのため、再生時に
本来再生すべき画像データ量が欠落し、符号化処理によ
る画像データ圧縮技術特有の画像歪であるブロック歪や
モスキート歪が生じる。本発明はこれらブロック歪みや
モスキート歪み抑圧することができるデジタカメラに関
する。
【0003】
【従来の技術】近年、映像信号処理のデジタル化が進
み、DVC,電子スチルカメラに代表されるような、映
像信号をデジタル信号化し、ホワイトバランス、ガンマ
補正等の所定の処理を施してデジタル信号の形式で記録
媒体に記録をするデジタルカメラが提供されるようにな
ってきている。このようにデジタル信号化して記録媒体
へ記録する場合、より長時間の記録を可能にする為に、
撮像したデジタル画像情報を高能率符号化することで、
情報量を圧縮して記録する手法を取るのが一般的であ
る。このような高効率符号化規格の代表的なものとして
は、静止画像ではJPEG(Joint Photog
raphic Experts Group)、動画像
ではMPEG(Moving Picture Exp
erts Group)1、MPEG2などが有り、さ
まざまな機器に採用されている。
【0004】ところで、上記のような画像圧縮の為の符
号化技術で記録する場合、符号化での圧縮率、再生画
質、記録時間の3条件には密接な関係が有る。例えば、
記録容量が一定であるとすれば、圧縮率を上げれば元の
情報量に対し圧縮後の情報量は低下するので、再生した
時の画質はその分低下するが、単位時間当たりの記録す
べき情報量は少なく済むので、長時間の記録の面では有
利となる。但し、この際の画質低下とは、圧縮記録した
画像データを再生した時に、本来再生する為に必要な画
像情報量が欠落するために起こりやすくなるブロック歪
やモスキート歪等の符号化圧縮処理特有の画像歪の発生
という形で現れる。ブロック歪とは、画面上で何分割化
して符号化処理したブロック間に信号量の段差ができる
もので、例えば、輝度の場合、ブロック毎に輝度が異な
るように見える現象をいう。モスキート歪とは、画像の
輪郭部分にちらつきが現れるものである。双方とも符号
化圧縮処理特有のものであり、VCR等の一般的アナロ
グ再生機器で見られるランダムノイズやアナログ的波形
歪と比べ異質であり、アナログ再生機器の再生画面に慣
れたユーザからすれば、それらアナログ的歪以上に不快
感を与える可能性が有る。
【0005】一方、ある一定画質以上を確保しようとす
る場合(ブロック歪、モスキート歪を抑える場合)、圧
縮率を下げて再生時の画像情報量の欠落を抑制しなけれ
ばならないので符号化効率が低下し、単位時間当たりの
記録すべき情報量が増えてしまうので記録時間が短くな
ってしまう。そこで、デジタルカメラを製品化するに当
たっては、前述の3条件を各製品仕様に合うように決定
している。そして、このほかにもより高画質かつ長時間
記録できるように、さまざまな工夫が行なわれている。
【0006】例えば、その一例として特開平11−75
212号公報に開示されるような技術が知られている。
この公報に記載されている従来技術によれば、画像の情
報量を占有する要因の一つが画像の輪郭と急峻なコント
ラスト変化があることに着目し、符号化での圧縮率に応
じて符号化前の信号処理における画像の周波数特性とガ
ンマ補正の階調特性を可変制御することにより、符号化
すべき画像データの情報量を各圧縮率に応じて破綻を生
じないまでに制限することによって、ブロック歪とモス
キート歪を抑えようとしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の技術は、
高照度下での画像の情報量を制限する方法の一つとして
は有効であるが、数多く考えられる画像の情報量の増加
要因のうちの一つに対応したに過ぎない。そこで、画像
の情報量として再生される情報の内、画像の輪郭や急峻
なコントラスト変化以外を考えた時に、同様に大きな再
生情報となり得るものとしてランダムノイズの増加が上
げられる。ランダムノイズが増加する条件としては、低
照度下、即ちアイリス制御が利かない照度以下で被写体
を撮影した時に、画像信号量を規定値に保つためにAG
C回路の増幅率が上昇することによって起こる。即ち、
AGC回路の増幅率の上昇にリンクしてランダムノイズ
量も増加する。
【0008】一般的に奇麗に撮影できる環境を考える
と、やはり被写体照度によるS/Nへの影響の面から高
照度下で撮影することが好ましいが、一般ユーザの撮影
機会から言えば、必ずしもその条件でできるわけではな
く、場合によってはランダムノイズが多くなるような低
照度下で撮影せざるを得ないこともある。前述の従来技
術ではその様な場合の対応は考えられておらず、ランダ
ムノイズ成分もに符号化の情報量が占有されてしまい、
再生画像にブロック歪やモスキート歪を発生させ兼ねな
い。また、カメラでのモニタ画面は符号化処理前のデジ
タル信号をDA変換して利用するのが一般的なので、ユ
ーザとしては再生して初めてブロック歪やモスキート歪
の酷い画像を認識することとなるので、ユーザとしての
絶好の撮影機会を無駄にしてしまう可能性も有る。
【0009】本発明の目的は、このような低照度下の撮
影において画像情報量を圧縮するための符号化処理をお
こなって画像記録をした場合のブロック歪やモスキート
歪を改善したデジタルカメラを提供することに有る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、符号化処理の圧縮率に応じて自動利得制御回路の増
幅率の制御幅を制御するか、若しくは、自動利得制御回
路回路の増幅率に応じて符号化処理の圧縮率を制御する
ことで、低照度の被写体条件でも、画像の情報量に対し
て好ましい圧縮率が設定できるので、画像データを再生
した時のブロック歪やモスキート歪を発生を抑制するこ
とができる。
【0011】以下、更に詳細に本発明について説明す
る。第1の発明では、デジタルカメラは、撮影された画
像信号の利得を制御する自動利得制御回路と、ディジタ
ル化された画像信号を処理する信号処理回路と、該信号
処理回路から画像データが供給されるマイクロプロセッ
サと、該信号処理回路からの映像信号を該マイクロプロ
セッサからの指令に応じた符号化の圧縮率に従って圧縮
する符号化処理回路とを備え、低照度時に該符号化処理
回路の符号化圧縮率と該自動利得制御回路の増幅率を制
御してブロック歪み及びモスキート歪みを抑圧するよう
に構成される。第1の発明において、該マイクロプロセ
ッサは、該符号化処理回路に対して予め定められた該符
号化の圧縮率に応じて、該自動利得制御回路の最大増幅
率を制御するように構成される。又は、該マイクロプロ
セッサは該自動利得制御回路の増幅率を上げた場合、該
符号化の圧縮率を下げるように該符号化処理回路を制御
するように構成される。
【0012】第2の発明では、撮影された画像をデジタ
ル画像信号に変換して所定の信号処理を施した後、この
デジタル画像信号に、その情報量を圧縮するための符号
化処理を施して記録媒体に記録をするデジタルカメラに
おいて、該撮影された画像信号を該デジタル画像信号に
変換する前に配置された自動利得制御回路と、圧縮率を
可変できる符号化処理回路とを備え、低照度時に、該符
号化処理回路の圧縮率に応じて、該自動利得制御回路の
最大増幅率を制御するように構成される。
【0013】第3の発明では、撮影された画像をデジタ
ル画像信号に変換して所定の信号処理を施した後、この
デジタル画像信号に、その情報量を圧縮する為の符号化
処理を施して記録媒体に記録をするデジタルカメラにお
いて、該撮影された画像信号をデジタル画像信号に変換
処理する前に配置された自動利得制御回路と、圧縮率を
可変できる符号化処理回路とを備え、低照度時に、該自
動利得制御回路の増幅率に応じて、該符号化処理回路の
圧縮率を制御するように構成される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるデジタルカメ
ラの実施の形態を、実施例を用い、図を参照して説明す
る。図1は本発明によるデジタルカメラの一実施例を示
すブロック図であり、デジタルカメラの撮影時における
構成を示している。図において、1はレンズ、2は撮像
素子、3はAGC回路(自動利得制御回路)、4はAD
コンバータ、5は信号処理回路、6は処理する画像情報
量の圧縮率を可変できる符号化処理回路、7は記録媒
体、8はマイクロプロセッサである。デジタルカメラに
おいて、一般に、レンズからの光量が一定値以上の場
合、アイリス制御によって光量が一定の値になるように
制御されるが、この点については省略する。
【0015】上記の構成において、レンズ1により撮像
素子2には被写体の像が結像され、光から電気信号に変
換され後、AGC回路3に入力される。次に、AGC回
路3では、所定の信号出力になるように増幅率がマイク
ロプロセッサ8により制御される。AGC回路3の出力
はADコンバータ4にてデジタル信号化されて信号処理
回路5に入力される。信号処理回路5ではホワイトバラ
ンス、ガンマ補正等の所定の信号処理が施された後、符
号化処理回路6に信号を伝送する。一方、マイクロプロ
セッサ8にAGC回路3の増幅率を算出する為の画像デ
ータを送る。符号化処理回路6はマイクロプロセッサ8
によって制御される圧縮率で信号処理回路5からの画像
データに対し情報量を圧縮するための符号化を行い、記
録媒体7にデータを記録する。一方、マイクロプロセッ
サ8は、ユーザによって指定される符号化の圧縮率、例
えばユーザがスイッチによって選択した符号化の圧縮率
を符号化処理回路6に設定する。また、マイクロプロセ
ッサ8は信号処理回路5からの画像データにより、所定
信号出力となるようにAGC回路4の増幅率を制御す
る。
【0016】図2は符号化処理回路の圧縮率に対するA
GC回路の増幅率の最大増幅率を示す特性図であり、横
軸に符号化の圧縮率を、縦軸にAGC回路の最大増幅率
を示す。図2において、アイリス制御領域、即ちアイリ
ス制御が可能な範囲では、照度が一定になるように制御
されるため、AGC回路の増幅率は略一定に保たれる。
このため、図2においては、アイリス制御領域における
最大増幅率については省略されている。本実施例におい
ては、アイリス領域以外、即ち低照度時には符号化の圧
縮率に応じて、AGC回路3の増幅率の最大値がマイク
ロプロセッサ8の指令によって制御される。低照度の場
合、信号処理回路5からマイクロプロセセッサ8に入力
される画像データの通過信号量が少なくなるので、この
通過信号量が所定値より少ない場合には、低照度として
認識される。
【0017】図2より明らかなように、本実施例におい
ては、低照度時には、符号化の圧縮率が高いほどAGC
回路3の最大増幅率は低くなるように制御される。但
し、図2の特性曲線は符号化圧縮率により制御されるA
GC回路4の最大増幅率の増減関係の一例を現わしたも
のであり、実際の特性曲線は実際の画質評価、実験等
で、経験的に得ることができる。
【0018】本実施例によれば、符号化の圧縮率が高い
ほどAGC回路3の最大増幅率の値が低くなるため、符
号化の圧縮率が高いほどランダムノイズが抑えられる方
向になり、結果的に符号化する情報量を制限することに
なる。よって、ユーザが設定した符号化の圧縮率に対し
て対して、符号化する画像データを好ましい情報量に制
限できるので、画像データを再生した時のブロック歪や
モスキート歪の発生を抑制することができる。また、本
実施例において、符号化の圧縮率が高い時はAGC回路
3の最大増幅率が低く抑えられるため、信号量の低下を
招くことも考えられるが、ユーザは電子ファインダー等
のモニタ画面で信号量を認識できるので、ライト等の点
灯により被写体照度を上げることで信号量を上げるよう
に対処できる。少なくとも、この様な改善が施されない
場合は、撮影した画像を再生してみて初めてブロック歪
やモスキート歪が酷かったということが分かるが、本実
施例においては、これらの歪みを抑圧できるので、ユー
ザにとっては大変有益である。
【0019】以上は記録時間に重点を置いた場合の実施
例であるが、次に、画質に重点を置いた実施例について
以下説明する。回路構成は前述の実施例と同じく図1の
通りであるが、本実施例においてはマイクロプロセッサ
8による制御法が変わってくる。マイクロプロセッサ8
は、信号処理回路5からの画像データにより所定信号出
力となるように、AGC回路4の増幅率を制御すると同
時に、図3に示す特性図ように符号化処理回路6の符号
化圧縮率を制御する。
【0020】図3はAGC回路の増幅率に対する符号化
処理回路の圧縮率を示す特性図であり、横軸にAGC回
路の増幅率を、縦軸に符号化処理回路の符号化の圧縮率
を示す。なお、本特性図においても、アイリス制御領域
以外の領域、即ち低照度時の特性を示している。本実施
例においては、AGC回路3の増幅率を大きくすると、
それに応じて、符号化処理回路5の符号化の圧縮率を下
げるように制御される。即ち、画像データの信号通過量
が所定値より少ない場合、信号処理回路5からマイクロ
プロセッサ8に入力される画像データに応じてAGC回
路3の増幅率を制御すると共に、通過信号量、即ち単位
時間当たりの信号量に応じて符号化処理回路6の符号化
の圧縮率を変えている。従って、本実施例においては、
マイクロプロセッサ8に入力される画像データによっ
て、増幅率を上げた場合には、単位時間当たりの信号量
が減少するので、この信号量に応じて符号化処理回路の
圧縮率を下げている。
【0021】なお、図3の特性曲線はAGC回路4の増
幅率により、符号化処理回路6の符号化圧縮率を制御す
る時の増減関係の一例を現わしたものであるが、実際の
特性曲線は実際の画質評価、実験等で、経験的に得るこ
とができる。このように、本実施例によれば、AGC回
路3の増幅率の上昇に伴なってランダムノイズが増加し
ても、符号化処理回路6の符号化の圧縮率を下げて単位
時間当たりに符号化される情報量を増やしているので、
ブロック歪やモスキート歪の増加を抑制できる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、低照度の被写体条件下
で、ランダムノイズが増加する状況の撮影であっても、
符号化処理を行うことによるブロック歪やモスキート歪
の増加を抑制し、良好な再生画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデジタルカメラの一実施例を示す
ブロック図である。
【図2】符号化処理回路の圧縮率に対するAGC回路の
増幅率の最大増幅率を示す特性図である。
【図3】AGC回路の増幅率に対する符号化処理回路の
圧縮率を示す特性図である。
【符号の説明】
1…レンズ、2…撮像素子、3…AGC回路アイリス、
4…ADコンバータ、5…信号処理回路、6…符号化処
理回路、7…記録媒体、8…マイクロプロセッサ。
───────────────────────────────────────────────────── 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) H04N 5/91 H04N 5/91 M Fターム(参考) 5C022 AA11 AA13 AB12 AB20 AC03 AC31 AC32 AC42 AC54 AC56 AC69 AC79 5C053 FA08 FA22 GB28 GB36 GB37 KA16 KA24 KA25 LA01 5C078 AA04 BA12 BA32 BA42 BA57 CA21 DA01 5J064 AA01 BB07 BB12 BB14 BC01 BC02 BC06 BC07 BC29 BD03 9A001 EE04 HH27 HH34 KK42

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮影された画像信号の利得を制御する自動
    利得制御回路と、ディジタル化された画像信号を処理す
    る信号処理回路と、該信号処理回路から画像データが供
    給されるマイクロプロセッサと、該信号処理回路からの
    映像信号を該マイクロプロセッサからの指令に応じた符
    号化の圧縮率に従って圧縮する符号化処理回路とを備
    え、低照度時に該符号化処理回路の符号化圧縮率と該自
    動利得制御回路の増幅率を制御してブロック歪み及びモ
    スキート歪みを抑圧することを特徴とするデジタルカメ
    ラ。
  2. 【請求項2】請求項1記載のデジタルカメラにおいて、
    該マイクロプロセッサは、該符号化処理回路に対して予
    め定められた該符号化の圧縮率に応じて、該自動利得制
    御回路の最大増幅率を制御することを特徴とするデジタ
    ルカメラ。
  3. 【請求項3】請求項1記載のデジタルカメラにおいて、
    該マイクロプロセッサは該自動利得制御回路の増幅率を
    上げた場合、該符号化の圧縮率を下げるように該符号化
    処理回路を制御することを特徴とするデジタルカメラ。
  4. 【請求項4】撮影された画像をデジタル画像信号に変換
    して所定の信号処理を施した後、このデジタル画像信号
    に、その情報量を圧縮するための符号化処理を施して記
    録媒体に記録をするデジタルカメラにおいて、該撮影さ
    れた画像信号を該デジタル画像信号に変換する前に配置
    された自動利得制御回路と、圧縮率を可変できる符号化
    処理回路とを備え、低照度時に、該符号化処理回路の圧
    縮率に応じて、該自動利得制御回路の最大増幅率を制御
    することを特徴とするデジタルカメラ。
  5. 【請求項5】撮影された画像をデジタル画像信号に変換
    して所定の信号処理を施した後、このデジタル画像信号
    に、その情報量を圧縮する為の符号化処理を施して記録
    媒体に記録をするデジタルカメラにおいて、該撮影され
    た画像信号をデジタル画像信号に変換処理する前に配置
    された自動利得制御回路と、圧縮率を可変できる符号化
    処理回路とを備え、低照度時に、該自動利得制御回路の
    増幅率に応じて、該符号化処理回路の圧縮率を制御する
    ことを特徴とするデジタルカメラ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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