JP2002262235A - 画像圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原画像の内容に適合したデータ量に圧縮され
た画像ファイルが、手間をかけることなく得られるよう
にして、画質の低下は抑えつつ、同時に該画像ファイル
のデータ量を抑えて、該画像ファイルの伝送時間を短縮
したり、該画像ファイルを保存する記憶メディアの記憶
容量を最大限に利用したりすることができる。 【解決手段】 ＤＣＴ処理部１４においてブロック毎に
周波数成分へと変換し、量子化処理部１６により量子化
し、可変長符号化処理部１８において可変長符号化処理
を行う。そして、データ量カウント画質判定部３０によ
り、可変長符号化処理後のデータ量を測定し、又該測定
結果に基づいて前記画像ファイルの画質を選択し、画像
ファイルのデータ量を自動的に加減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原画像を構成する
２次元マトリックス状の画素群を方形形状の複数のブロ
ックに分割し、ブロック毎に周波数成分へと変換してか
らデータ量を圧縮した画像ファイルを得るために用いる
画像圧縮装置に係り、特に、原画像の内容に適合したデ
ータ量に圧縮された画像ファイルが、手間をかけること
なく得られるようにして、画質の低下を抑えつつ、同時
に該画像ファイルのデータ量を抑えて、該画像ファイル
の伝送時間を短縮したり、該画像ファイルを保存する記
憶メディアの記憶容量を最大限に利用したりすることが
できる画像圧縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のデジタル・カメラの一例
における画像処理関係の内部構成を示すブロック図であ
る。

【０００３】いわゆるデジタル・カメラは、レンズ１に
より、２次元マトリックス状に所定の総画素数で構成さ
れた、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型や又ＣＭ
ＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）
型などの撮像素子３に、被写体の映像を結像させる。そ
うして、撮像素子３により、電子的に、２次元マトリッ
クス状の画素群の画像（原画像）を得る。

【０００４】そうして、通常はＪＰＥＧ（Joint Photo
graphic Experts Group）などの規定に従って、圧縮
処理を施して得られる画像ファイルを、種々の記憶メデ
ィア２０に保存する。画像ファイルを圧縮することで、
記憶メディア２０の記憶容量を最大限に利用したりする
ことができ、経費削減などを図ることが可能である。

【０００５】例えば、図３では、撮像素子３により得ら
れた２次元画像に対して、撮像素子３の総画素数を間引
いて減少させたり、画素を補完して総画素数を増加させ
たり、又明るさや濃度を調整するなどの処理を、信号処
理部１０によって行う。該信号処理部１０によって得ら
れた画像は、一時メモリ１２に一時保存される。この従
来例では、信号処理部１０によって得られる画像の総画
素数は、デジタル・カメラに対する人手操作によって設
定入力される画素数選択入力により、最大数にしたり減
少させたり選択できるようになっている。

【０００６】信号処理部１０により得られた画像は、一
時メモリ１２からＤＣＴ処理部１４に適宜読み出され
る。該ＤＣＴ処理部１４においては、該画像を構成する
２次元マトリックス状の画素群を方形形状の複数のブロ
ックに分割し、ブロック毎にＤＣＴ変換する。

【０００７】又該ＤＣＴ処理部１４の後段の量子化処理
部１６では、ＤＣＴ変換された画像データに対して量子
化処理を施すことによって、画像のデータ量を圧縮す
る。該量子化処理部１６において圧縮の度合いは、デジ
タル・カメラに対する人手操作によって設定入力される
圧縮率選択入力により、その大小を選択することができ
る。

【０００８】更に、該量子化処理部１６の後段の可変長
符号化処理部１８では、例えば、ハフマン符号化や、エ
ントロピー符号化などによって、画像のデータ量の圧縮
を図る。

【０００９】又、このようにして圧縮されて得られた画
像ファイルは、記憶メディア２０に保存される。記憶メ
ディア２０としては、フロッピー（登録商標）・ディス
クや、フラッシュ・メモリを利用したスマート・メディ
アやコンパクト・フラッシュなどがある。

【００１０】なお、このようにして圧縮した画像ファイ
ルは、その画像を再生復元して、表示したりプリント・
アウトしたりする際には、該画像ファイルに対して上述
したように施してある該当圧縮処理に対応する伸長処理
をする。その後には、上述したＤＣＴ変換に対応する逆
ＤＣＴ変換などを施す。このような一連の処理により、
記憶メディア２０の画像ファイルは、２次元マトリック
ス状の画素群による画像に復元することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】記憶メディア２０に保
存される画像ファイルの１画像当たりのデータ量は、保
存する画像の総画素数により、又、該保存までに施す圧
縮処理の圧縮の度合いにより増減する。

【００１２】総画素数が少ない程、又圧縮の度合いが大
きい程、その画像は荒くなり、又画像ファイルのデータ
量は少なくなる。一方、総画素数が多い程、又圧縮の度
合いが小さい程、その画像は緻密になり、又画像ファイ
ルのデータ量は多くなる。

【００１３】又、画像によっては、総画素数が少なくな
っても、画像が荒くなりにくいか、画像が荒くなっても
目立ちにくい場合がある。あるいは、画像によっては、
圧縮の度合いが大きくなっても、画像が荒くなりにくい
か、画像が荒くなっても目立ちにくい場合がある。

【００１４】このため、通常の観察者による画質の程度
の印象が、ほぼ同じ画像を得るようにする場合でも、図
３の画素数選択入力に対する人手入力による選択によ
り、問題が生じない範囲で総画素数を少なくしたり、圧
縮率選択入力に対する人手入力による選択により、問題
が生じない範囲で圧縮の度合いを大きくしたりすること
ができる。

【００１５】このような選択入力により、理論的には、
記憶メディア２０に記憶させる画像ファイルの１画像当
たりのデータ量を削減して、記憶メディア２０の記憶容
量を最大限に利用したりすることができる。

【００１６】しかしながら、現実は、このような人手入
力は手間がかかるものである。又、判断を誤ると、画質
が悪くて得られた画像ファイルを利用できないというよ
うな障害が生じ得るという問題がある。あるいは、画質
に問題が生じない選択入力に一律に設定すると、データ
量を減少できず、画像ファイルのデータ量が多くなり、
記憶メディアに保存できる画像ファイルの数が減少して
しまうなどの問題がある。

【００１７】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、原画像の内容に適合したデータ量に
圧縮された画像ファイルが、手間をかけることなく得ら
れるようにして、画質の低下を抑えつつ、同時に該画像
ファイルのデータ量を抑えて、該画像ファイルの伝送時
間を短縮したり、該画像ファイルを保存する記憶メディ
アの記憶容量を最大限に利用したりすることができる画
像圧縮装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】まず、本発明の画像圧縮
装置は、原画像を構成する２次元マトリックス状の画素
群を方形形状の複数のブロックに分割し、ブロック毎に
周波数成分へと変換してからデータ量を圧縮した画像フ
ァイルを得るために用いる画像圧縮装置において、前記
画素群を保存する画像メモリと、該画素群を方形形状の
複数のブロックに分割し、ブロック毎に周波数成分へと
変換する周波数成分変換部と、該周波数成分のデータの
データ量を、少なくとも可変長符号化処理を行うことに
よって圧縮するデータ圧縮部と、該可変長符号化処理後
のデータ量を測定し、該測定結果に基づいて前記画像フ
ァイルの画質を選択することで、該画像ファイルのデー
タ量を加減するデータ量カウント画質判定部と、を備え
るようにしたことにより、前記課題を解決したものであ
る。

【００１９】次に、前記画像圧縮装置において、前記デ
ータ量カウント画質判定部が、前記原画像を撮影するた
めの焦点距離が可変のレンズの、少なくとも該焦点距離
に応じて、前記データ量加減の度合いを自動設定するよ
うにしたことにより、前記課題を解決すると共に、焦点
距離が可変のレンズに対応したものである。

【００２０】又、前記画像圧縮装置において、前記デー
タ量測定を行う際中の前記画質選択を、自動的に設定す
るようにしたことにより、前記課題を解決したものであ
る。前記データ量測定の際中にも何らかの前記画質選択
を設定しておく必要があり、該設定と、該データ量測定
の後にデータ量を圧縮した画像ファイルを得る際の該画
質選択が異なっていると、周波数成分変換部やデータ圧
縮部における処理を再び行う必要がある。従って、画像
ファイルを得る際の画質選択と同じになるように予測し
て、データ量測定の際中の画質選択を選択することで、
周波数成分変換部やデータ圧縮部における処理のやり直
しを減少することができ、平均的な処理時間を削減する
ことができる。

【００２１】以下、本発明の作用について、簡単に説明
する。

【００２２】本発明においては、原画像を構成する２次
元マトリックス状の画素群を方形形状の複数のブロック
に分割し、ブロック毎に周波数成分へと変換してから、
少なくとも可変長符号化処理を行うことによって、デー
タ量を圧縮して画像ファイルを生成する過程で、該可変
長符号化処理後のデータ量を測定する。そうして、該測
定結果に基づいて前記画像ファイルの画質を選択する。
このようにすることにより、該画像ファイルのデータ量
を自動的に加減することができる。

【００２３】なお、上述のデータ量測定を、本発明は具
体的に限定するものではない。例えば、ハードウェア的
に、あるいはソフトウェア的にデータ量測定を行っても
よい。

【００２４】又本発明においては、このようなデータ量
測定に応じた、圧縮する画像ファイルの画質の選択を具
体的に限定するものではない。例えば、データ量が多い
場合は高画質にすべく画質選択し、データ量が少ない場
合は画質を抑えるように画質選択してもよい。あるいは
後述する実施形態のように、対象とする画像画面におけ
るデータ量の分布やその度合いに応じて、このような画
質選択をするようにしてもよい。

【００２５】又、画質選択は、本発明において具体的に
限定されるものではない。例えば、総画素数の選択や、
圧縮率の選択などでもよい。あるいは、これらを組み合
わせて選択するようにしてもよい。

【００２６】以上のように本発明によれば、原画像の内
容に適合したデータ量に圧縮された画像ファイルが、手
間をかけることなく得られるようにして、画質の低下は
抑えつつ、同時に該画像ファイルのデータ量を抑えて、
該画像ファイルの伝送時間を短縮したり、該画像ファイ
ルを保存する記憶メディアの記憶容量を最大限に利用し
たりすることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態を詳細に説明する。

【００２８】図１は、本発明が適用された実施形態のデ
ジタル・カメラにおける画像処理関係の内部構成を示す
ブロック図である。

【００２９】本実施形態において、本発明の画像圧縮装
置は、主として、ＤＣＴ処理部１４と、量子化処理部１
６と、可変長符号化処理部１８と、データ量カウント画
質判定部３０とにおいて、又付加的には、信号処理部１
０と、一時メモリ１２とにおいて適用されている。

【００３０】又、本実施形態においては、レンズ１は、
原画像を撮影するための焦点距離が可変とされている。
即ち、レンズ１は、広角側から望遠側まで焦点距離が無
段階で可変できるズームレンズ、又は、少なくとも広角
及び望遠で焦点距離が切り替えられるレンズが用いられ
ている。

【００３１】本実施形態においては、ＪＰＥＧ（Joint
Photographic Experts Group）の規定に則ってい
る。例えば、画像を構成する２次元マトリックス状の画
素群を方形形状の複数のブロックに分割する際に、個々
のブロックは、横方向が８画素で、縦方向が８画素で、
該ブロックの総画素数が（８×８＝）６４画素になる。
又、ＤＣＴ変換後、即ちＤＣＴ処理部１４以降における
個々のブロックのデータは、１個のＤＣ（Direct Curr
ent）成分データ及び６３個のＡＣ（AlternatingCurren
t）成分データとなる。そして、個々のＡＣ成分データ
の値は、−１０２４〜＋１０２４の範囲となる。

【００３２】又、本実施形態は、図３の従来例に対し
て、データ量カウント画質判定部３０を備えるようにし
ている。該データ量カウント画質判定部３０には、可変
長符号化処理部１８が順次出力し記憶メディア２０に記
憶させる全てのデータが入力される。又該データ量カウ
ント画質判定部３０は、これらデータのデータ量をカウ
ントする。該カウントは、バイト数のカウントでも、ビ
ット数のカウントでもよい。このようにカウントするこ
とでデータ量カウント画質判定部３０は、圧縮しようと
する画像のデータ量を測定し、該画像の状況を把握する
ための情報を得る。

【００３３】そうして、該データ量カウント画質判定部
３０により、画素数選択信号及び圧縮率選択信号を得る
ようにしている。本実施形態においては、従来例にある
画素数選択入力に代えて、上述の画素数選択信号を与え
るようにしている。又、本実施形態においては、従来例
にある圧縮率選択入力に代えて、上述の圧縮率選択信号
を与えるようにしている。

【００３４】データ量カウント画質判定部３０は、周波
数成分変換をするＤＣＴ処理部１４より以前の段階で、
即ち具体的には信号処理部１０において、上述の画素数
選択信号を用いて、画素群の画質を表す該画素群の総画
素数の増減を選択する。又、データ量カウント画質判定
部３０は、上述の圧縮率選択信号を用いて、データ圧縮
をする量子化処理部１６におけるデータ量の圧縮の度合
いを選択する。本実施形態においては、これら選択によ
り、記憶メディア２０に保存する画像ファイルの画質を
選択する。

【００３５】以下に、データ量カウント画質判定部３０
における処理について説明する。

【００３６】図２は、データ量カウント画質判定部３０
における、１つの画像の分割を示す平面図である。

【００３７】この図において、破線により、所定数のブ
ロックがマトリックス状に配列され構成される１つの画
像が示される。データ量カウント画質判定部３０では、
図２において一点鎖線で示すように、縦方向に３等分分
割、横方向にも３等分分割で、１つの画像を都合９個の
領域に等分分割している（縦横３分割）。そうして、こ
れら領域を図示されるように、領域Ｓ１〜Ｓ９とする。

【００３８】各領域には複数のブロックが入ることにな
る。又通常は、個々のブロックが異なる領域に跨らない
ように、該縦横３分割はブロック間における分割になる
ようにする。そうして前述したデータ量カウント画質判
定部３０におけるデータ量のカウントは、本実施形態に
おいては、これらの領域別に行う。即ち各領域の最初の
データが入力される前にカウント値をリセットして
“０”にすると共に、各領域における最後のデータのカ
ウント終了後のカウント値を、その領域のデータ量とす
る。

【００３９】なお、図２のような縦横３分割以外の分
割、例えば縦横４等分や縦横５等分分割などであっても
よい。

【００４０】そうしてデータ量カウント画質判定部３０
では、次に列挙するような領域編成Ａ１〜Ａ３を定義し
ている。

【００４１】Ａ１．領域Ｓ５により構成される編成。即
ち、２次元画像の中央にある領域の編成（図２のような
縦横３分割以外の分割も同様）。

【００４２】Ａ２．領域Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ８
により構成される編成。即ち、２次元画像の中央を中心
とする十文字の領域の編成（図２のような縦横３分割以
外の分割も同様）。

【００４３】Ａ３．領域Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ
８、Ｓ９により構成される編成。即ち、２次元画像の下
部にある領域の編成（図２のような縦横３分割以外の分
割も同様）。

【００４４】本実施形態においては、このように定義さ
れる領域編成Ａ１〜Ａ３に基づいて、個々の領域におい
てカウントされたデータ量が予め定められた閾値より大
きければ、主要な画像部分や、重要な画像部分であると
判断して、あるいはその他の判断で、データ量加減の度
合いを自動設定するように、以下のような判定Ｂ１〜Ｂ
３をする。なお、以下における閾値Ｓ１〜Ｓ３は、相互
に異なる値でも、あるいはいずれか同士が同一の値でも
よい。

【００４５】Ｂ１．領域編成Ａ１に含まれる領域のみ
が、それぞれのカウントされたデータ量が閾値Ｓ１以上
になる。画像画面の中心のみが主要な画像であると判定
する。該判定に基づいて、画像全体の画質を抑えても問
題ないものとして、画素数が少なくなるように画素数選
択信号を設定し、圧縮率が大きくなるように圧縮率選択
信号を設定する。

【００４６】Ｂ２．領域編成Ａ２に含まれる領域のみ
が、それぞれのカウントされたデータ量が閾値Ｓ２以上
になる。画像画面の全体が重要な画像であると判定す
る。該判定に基づいて、画像全体の画質を抑えないよう
にし、画素数が通常状態になるように画素数選択信号を
設定し、圧縮率が通常状態になるように圧縮率選択信号
を設定する。

【００４７】Ｂ３．領域編成Ａ３に含まれる領域のみ
が、それぞれのカウントされたデータ量が閾値Ｓ３以上
になる。画像画面の下部のみが主要な画像であると判定
する。該判定に基づいて、画像全体の画質を抑えても問
題ないものとして、画素数が少なくなるように画素数選
択信号を設定し、圧縮率が大きくなるように圧縮率選択
信号を設定する。

【００４８】又本実施形態においては、レンズ１がズー
ムレンズであれば、所定焦点距離Ｌ１以下であれば広角
側とし、所定焦点距離Ｌ２以上であれば望遠側と焦点距
離を判定する。なお、（Ｌ１＜Ｌ２）であるが、（Ｌ１
＝Ｌ２）であってもよい。あるいは、レンズ１が焦点距
離切替型のレンズであれば、その焦点距離切替状態に応
じて、広角側であるか、望遠側であるかの判定結果を得
る。

【００４９】更に本実施形態においては、以下の判定Ｃ
１及びＣ２のように、上述の焦点距離の判定に応じて、
データ量加減の度合いを自動設定するようにしている。

【００５０】Ｃ１．望遠側と判定された場合：望遠側と
判定された場合は、中心部分を更に拡大したいと考えら
れるので、要求される画質は高品質になると判定される
ので、前述の判定Ｂ１であっても、画像全体の画質を抑
えないようにし、画素数が通常状態になるように画素数
選択信号を設定し、圧縮率が通常状態になるように圧縮
率選択信号を設定する。あるいは、望遠側と判定された
場合は、判定Ｂ２又はＢ３であれば、前述と同様に、画
質選択をし、画素数選択信号を設定し、圧縮率選択信号
を設定する。

【００５１】Ｃ２．広角側と判定された場合：広角側と
判定された場合は、画像画面の全体を撮影したいと考え
られるので、要求される画質は抑えることが可能と判定
されるので、前述の判定Ｂ２であっても、画像全体の画
質を抑えるようにし、画素数が少なくなるように画素数
選択信号を設定し、圧縮率が大きくなるように圧縮率選
択信号を設定する。あるいは、広角側と判定された場合
は、判定Ｂ１又はＢ３であれば、前述と同様に、画質選
択をし、画素数選択信号を設定し、圧縮率選択信号を設
定する。

【００５２】なお、本実施形態において本発明を適用し
たデータ量の測定の最中において、一時メモリ１２にあ
る画像の総画素数や、ＤＣＴ処理部１４における圧縮率
については、本発明は具体的に限定するものではない。

【００５３】例えば信号処理部１０において、総画素数
を少なくすることで、データ量測定以前に要する処理時
間を短縮できる場合も考えられる。このような場合は、
少なくともデータ量測定の最中は、総画素数を少なくし
て、該測定に要する時間を短縮することも可能である。

【００５４】あるいは、記憶メディア２０に記憶する画
像ファイルを生成する際の、データ量測定に基づいてデ
ータ量カウント画質判定部３０により設定される、一時
メモリ１２にある画像の総画素数の設定や、ＤＣＴ処理
部１４における圧縮率の設定を予測することも可能であ
る。予想が正解であれば、データ量測定において得られ
る画像ファイルを記憶メディア２０に記憶させるものと
して採用することも可能である。このようにすれば、デ
ータ量測定の後に新たに、記憶メディア２０に記憶させ
る画像ファイルを生成する必要がないので、該生成時間
の分だけ処理時間を短縮することができる。

【００５５】例えば、デジタル・カメラの電源を切らず
に次の撮影をした場合や、比較的短時間で次の撮影をし
た場合や、焦点距離が可変とされているレンズ１におい
て、焦点距離を変更せずに次ぎの撮影をした場合などが
考えられる。あるいは、これらを組み合わせた場合が考
えられる。このような場合は、後の方の撮影における、
一時メモリ１２にある画像の総画素数の設定や、ＤＣＴ
処理部１４における圧縮率の設定を、前回の撮影と同じ
であると予測することも可能である。

【００５６】以上のとおり、本実施形態によれば、効果
的に本発明を適用することができる。従って、原画像の
内容に適合したデータ量に圧縮された画像ファイルが、
手間をかけることなく得られるようにして、画質の低下
は抑えつつ、同時に該画像ファイルのデータ量を抑え
て、該画像ファイルの伝送時間を短縮したり、該画像フ
ァイルを保存する記憶メディアの記憶容量を最大限に利
用したりすることができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、原画像の内容に適合し
たデータ量に圧縮された画像ファイルが、手間をかける
ことなく得られるようにして、画質の低下は抑えつつ、
同時に該画像ファイルのデータ量を抑えて、該画像ファ
イルの伝送時間を短縮したり、該画像ファイルを保存す
る記憶メディアの記憶容量を最大限に利用したりするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された実施形態のデジタル・カメ
ラにおける画像処理関係の内部構成を示すブロック図

【図２】上記実施形態に用いるデータ量カウント画質判
定部における１つの画像の分割を示す平面図

【図３】従来のデジタル・カメラの一例における画像処
理関係の内部構成を示すブロック図

【符号の説明】

１…レンズ ３…撮像素子 １０…信号処理部 １２…一時メモリ １４…ＤＣＴ処理部 １６…量子化処理部 １８…可変長符号化処理部 ２０…記憶メディア ３０…データ量カウント画質判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 FA21 FA23 FA27 GA11 GB22 GB26 GB32 GB36 KA01 LA02 5C059 LC08 MA00 MA23 MC11 ME01 SS15 TA00 TB08 TC04 TC38 TC43 TD12 UA02 UA31 5J064 AA01 AA04 BA09 BA16 BB05 BC01 BC14 BC16 BD03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原画像を構成する２次元マトリックス状の
   画素群を方形形状の複数のブロックに分割し、ブロック
   毎に周波数成分へと変換してからデータ量を圧縮した画
   像ファイルを得るために用いる画像圧縮装置において、 前記画素群を保存する画像メモリと、 該画素群を方形形状の複数のブロックに分割し、ブロッ
   ク毎に周波数成分へと変換する周波数成分変換部と、 該周波数成分のデータのデータ量を、少なくとも可変長
   符号化処理を行うことによって圧縮するデータ圧縮部
   と、 該可変長符号化処理後のデータ量を測定し、該測定結果
   に基づいて前記画像ファイルの画質を選択することで、
   該画像ファイルのデータ量を加減するデータ量カウント
   画質判定部と、を備えるようにしたことを特徴とする画
   像圧縮装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の画像圧縮装置において、
   前記データ量カウント画質判定部が、前記原画像を撮影
   するための焦点距離が可変のレンズの、少なくとも該焦
   点距離に応じて、前記データ量加減の度合いを自動設定
   するようにしたことを特徴とする画像圧縮装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の画像圧縮装置において、
   前記データ量測定を行う際中の前記画質選択を、自動的
   に設定するようにしたことを特徴とする画像圧縮装置。