JP2002305745A - 画像データ圧縮装置及び画像データ圧縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像圧縮処理に要する時間を短縮する。 【解決手段】 前段処理部から第１のブロック順序で供
給されるブロック単位の画像データを、離散コサイン変
換（ＤＣＴ）してブロック単位のＤＣＴ係数を生成する
ＤＣＴ手段と、ＤＣＴ手段が１つのブロックのＤＣＴ係
数を生成する毎に、そのＤＣＴ係数について、所定の圧
縮度でブロック単位の符号データを生成する符号データ
生成手段と、符号データ生成手段が生成するブロック単
位の符号データのコード量を累算するカウンタと、カウ
ンタにより累算されたコード量に応じて目標とするコー
ド量を有する符号データを生成するための目標圧縮度を
演算する圧縮度演算手段と、ＤＣＴ手段及び符号データ
生成手段が、基準圧縮ブロック順序で、かつ、目標圧縮
度で圧縮した符号データを外部へ出力する符号データ出
力手段と、統計処理を第１のブロック順序で行うように
制御する制御部とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ圧縮技術に
関し、特に、固定長化機能を備える画像データ圧縮装置
及び画像データ圧縮方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像圧縮技術を用いるものの一つに、デ
ジタルスチルカメラがある。デジタルスチルカメラは、
被写体にレンズを向けて、シャッタボタンを押すことに
より、デジタル静止画像の撮影を行う。レンズを介して
結像される画像は、電気信号に変換され、データ圧縮さ
れて、取り替え可能なメモリカード等に記憶される。デ
ータ圧縮は、データ量を減らして、メモリカードに多く
の画像データを記憶させるための処理である。デジタル
静止画像の標準的な圧縮方式として、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉ
ｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒ
ｏｕｐ）圧縮技術がある。

【０００３】デジタル画像をＪＰＥＧ圧縮技術などによ
りデータ圧縮することにより得られる符号データの量
は、デジタル画像が有する空間的周波数分布等により異
なる。例えば、高周波成分を多く含むデジタル画像につ
いては、符号データの量をあまり少なくすることができ
ない。一方、高周波成分の少ないデジタル画像について
は、符号データの量をかなり少なくすることができる。
つまり、データ圧縮の方式により異なるが、一般的にデ
ータ圧縮により生成される符号データの量は、デジタル
画像の種類により異なる。

【０００４】データ圧縮された符号データは、メモリカ
ード等の記憶媒体に記憶される。メモリカードは、例え
ば１Ｍバイトの記憶容量を有するものであり、その場合
１Ｍバイト以上のデータを記憶させることができない。

【０００５】メモリカードに１Ｍバイトを越えて、符号
データを書き込まないようにするため、または撮影者の
便宜のために、記録可能な残り枚数を撮影者に知らせる
必要がある。データ圧縮される符号データがデジタル画
像の種類によらず、各画像当たり全て同じデータ量であ
るならば、メモリカードに記録可能なデジタル画像の枚
数を撮影者に容易に知らせることができる。

【０００６】しかし、符号データ量が可変である場合に
は、残り枚数を撮影者に知らせることができない。これ
から撮影する画像の符号データ量が少なければ、多くの
枚数を記録可能であり、撮影する画像の符号データ量が
多ければ、少ない枚数しか記録することができない。

【０００７】そこで、デジタル画像をデータ圧縮する際
には、符号データの固定長化処理を行う必要がある。固
定長化処理を行うことにより、どのような種類のデジタ
ル画像であっても、ほぼ一定量の符号データに変換する
ことができる。固定長化処理は、１枚（１フレーム）の
デジタル画像をデータ圧縮し、固定長の符号データを生
成するための処理である。符号データが固定長であれ
ば、残り枚数を撮影者に知らせることができる。

【０００８】次に、固定長化処理について説明する。固
定長化処理を行うには、まず前処理として統計処理を行
い、その統計処理の結果に応じて、データ圧縮の圧縮度
を調整し、固定長の符号データを生成する。

【０００９】撮影者がシャッタボタンを押すと、デジタ
ル画像が取り込まれる。次に、取り込まれたデジタル画
像に対して、統計処理を行う。統計処理とは、取り込ま
れたデジタル画像について圧縮を行った場合にどの位の
量の符号データが生成されるのか推測する処理、すなわ
ち、コード量をカウントする処理である。

【００１０】統計処理が終了すると、正規の圧縮処理お
よび記憶処理が行われる。統計処理の結果、符号データ
が多めに生成されそうであると推測されれば、圧縮度を
高めに設定して正規の圧縮を行えばよい。符号データが
少なめに生成されそうであると推測されれば、圧縮度を
低めに設定して正規の圧縮を行えばよい。データ圧縮に
より生成される符号データは、常にほぼ一定のデータ量
となる。

【００１１】その後、記憶処理により、データ圧縮され
た符号データは、メモリカードに記録される。以上で、
デジタル画像の取り込みから、メモリカードへの記録ま
での一連の処理は終了する。上記の方法によれば、コー
ド量をカウントすることにより、圧縮後の画像データの
ファイルサイズを制御することができる。

【００１２】図７は、１フレームの画像をＪＰＥＧ圧縮
する過程を説明するための模式的な図であり、画像デー
タを２次元平面１００上に配置した図である。図７に示
すように、ＪＰＥＧ圧縮においては、１フレームの画像
を複数のブロックＢｉｊ（ｉ及びｊは、１以上の整数）
に分割する。１ブロックは、８×８画素である。１フレ
ームにおけるブロックの順番は、左上隅のブロックＢ１
１から始まり、右水平方向に並ぶ。最後のブロックは、
右下隅のブロックＢｍｎである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】固定長化処理のコード
量のカウントは、通常、ブロック単位で、ＪＰＥＧ規格
で定められた正規の圧縮処理のシーケンスに従う。正規
のシーケンスとは、左上隅から右上隅に向かってスキャ
ンが行われ、１行分のブロックのスキャンが終了する
と、その下の１行分のブロック・スキャンが行われるシ
ーケンスである。図７において、符号Ｌｃｐで示される
矢印の方向が正規のスキャン方向である。ＪＰＥＧ圧縮
において、符号Ｌｃｐで示される矢印のスキャン方向
を、以下「基準圧縮ブロック順序」と称する。

【００１４】ところで、コード量カウント処理の前の段
階、すなわち前段処理のスキャン方向（ブロック順序）
が図７の矢印Ｌｃｐで示される基準圧縮ブロック順序と
異なる場合もある。例えば、図７に示すように、符号Ｌ
ｃｐで示される矢印の方向、すなわち水平方向のブロッ
ク順序とは異なり、符号Ｌｐで示される矢印の方向、す
なわち垂直方向のブロック順序で前段処理が行われる場
合もある。このような場合に、前段処理のブロック順序
（第１のブロック順序と称する。）、すなわち符号Ｌｐ
で示される矢印のブロック順序に従って、ブロックごと
の画像データが画像データ圧縮回路に入力されることに
なる。

【００１５】このような場合に、コード量のカウント処
理を基準圧縮ブロック順序に従って進めると、コード量
のカウント処理を１行目のブロック行から２行目のブロ
ック行に進めるためには、最終段階に近いブロックＢｎ
１まで前段処理が進んでおり、かつ、画像圧縮回路内に
その画像データが入力されている必要がある。換言すれ
ば、前段処理がほぼ終了していないと、コード量のカウ
ント処理を進められないことになる。コード量カウント
処理（統計処理）が遅れれば、その終了した後に行われ
る圧縮処理が終了するまでの時間も長くなる。

【００１６】本発明は、前段処理のブロック順序が基準
圧縮ブロック順序と異なる場合において、統計処理を含
めた画像圧縮処理を迅速に行うことができる画像データ
圧縮装置及び画像データ圧縮方法を提供することを目的
とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、画像データに対して所定の画像データ処理を行い、
処理後の画像データを、ブロック単位に分割された画像
データ形式で、基準圧縮ブロック順序とは異なる第１の
ブロック順序で出力する前段処理を行う前段処理部から
供給された画像データを圧縮するのに適しており、１フ
レームのコード量をカウントしカウントされたコード量
に基づいて画像データの目標圧縮度を演算する統計処理
と、該統計処理で演算された目標圧縮度で正規の圧縮を
行う圧縮処理と、を行う画像データ圧縮装置であって、
前記前段処理部から第１のブロック順序で供給されるブ
ロック単位の画像データを、離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）してブロック単位のＤＣＴ係数を生成するＤＣＴ手
段と、前記ＤＣＴ手段が１つのブロックのＤＣＴ係数を
生成する毎に、そのＤＣＴ係数について、所定の圧縮度
でブロック単位の符号データを生成する符号データ生成
手段と、前記符号データ生成手段が生成するブロック単
位の符号データのコード量を累算するカウンタと、 該
カウンタにより累算されたコード量に応じて、目標とす
るコード量を有する符号データを生成するための目標圧
縮度を演算する圧縮度演算手段と、前記ＤＣＴ手段及び
前記符号データ生成手段が、前記基準圧縮ブロック順序
で、かつ、前記目標圧縮度で圧縮した符号データを外部
へ出力する符号データ出力手段と、前記統計処理を前記
第１のブロック順序で行うように制御する制御部とを含
む画像データ圧縮装置が提供される。

【００１８】また、画像データに対して所定の画像デー
タ処理を行い、処理後の画像データを、ブロック単位に
分割された画像データ形式で、かつ、基準圧縮ブロック
順序とは異なる第１のブロック順序で出力する前段処理
を行う前段処理部から供給された画像データを圧縮する
のに適しており、１フレームのコード量をカウントしカ
ウントされたコード量に基づいて画像データの目標圧縮
度を演算する統計処理と、該統計処理で演算された目標
圧縮度で正規の圧縮を行う圧縮処理と、を行う画像デー
タ圧縮方法であって、前記前段処理部から第１のブロッ
ク順序で供給されるブロック単位の画像データを、離散
コサイン変換（ＤＣＴ）してブロック単位のＤＣＴ係数
を生成するＤＣＴ工程と、前記ＤＣＴ工程において１つ
のブロックのＤＣＴ係数が生成される毎に、そのＤＣＴ
係数について、所定の圧縮度でブロック単位の符号デー
タを生成する符号データ生成工程と、前記符号データ生
成工程において生成されるブロック単位の符号データの
コード量を前記第１のブロック順序で累算するコード量
カウント工程と、該コード量カウント工程により累算さ
れたコード量に応じて、目標とするコード量を有する符
号データを生成するための目標圧縮度を演算する圧縮度
演算工程と、前記ＤＣＴ工程及び前記符号データ生成工
程により、前記目標圧縮度で、かつ、前記基準圧縮ブロ
ック順序で圧縮された符号データを受け、外部へ出力す
る符号データ工程とを有する画像データ圧縮方法が提供
される。

【００１９】上記の画像データ圧縮技術によれば、コー
ド量カウント処理と前段処理とを同じブロック順序で行
うため、両方の処理を平行して行うこともできる。コー
ド量カウント処理と前段処理とを平行して処理すれば、
画像データ圧縮処理の全体の時間を短縮することができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】発明者は、ＪＰＥＧ圧縮の画像全
体のコード量が、ブロック単位のコード量の和で近似で
きるのではないかと考えた。ＪＰＥＧ圧縮の画像全体の
コード量が、ブロック単位のコード量の和で近似できれ
ば、基準圧縮ブロック順序と前段処理のブロック順序と
が異なる場合には、コード量カウントのブロック順序を
前段処理のブロック順序と同じ方向にすれば良い。

【００２１】図１は、１ブロックごとのデータの並びを
１次元的に示した図である。ＪＰＥＧ圧縮の画像全体の
コード量が、ブロック単位のコード量の和で近似できる
という仮定、すなわち、スキャン方向によらずコード量
の総和が一定であるという新規な仮定が成立するか否か
について図１を参照しつつ以下に考察する。

【００２２】前述のように、ＪＰＥＧ圧縮は８×８のブ
ロック単位に、離散コサイン（ＤＣＴ）変換、量子化
（ＱＴ）の順で処理される。これをジグザグにスキャン
して、２次元の符号データ配列を１次元の符号データ配
列にし、ハフマン符号化を行う。図１に示すように、１
ブロックごとのデータ配列は、低周波から高周波にかけ
てのデータが並ぶ配列となる。同様の配列が１ブロック
ごとに繰り返される。

【００２３】一般的に、画像データは低周波に多く分布
する。高周波成分は、人間の目には冗長なので、荒い量
子化で丸めて"０"とすることができる。"０"の部分は、
その個数のみを表すデータに変換しておけば、全体のデ
ータ量が減るので画像データの高圧縮が可能となる。こ
の処理を"０"ランレングス符号化と呼ぶ。なるべく"０"
の数が増えるようにすれば、コード量が減り、高圧縮が
可能となる。

【００２４】ところで、ハフマン符号化前のコード量
は、ブロックごとに完結しているため、単純にブロック
ごとの足し算となる。従って、ハフマン符号化前のデー
タは、正規の圧縮順序と同じシーケンスでコード量をカ
ウントしても、異なるシーケンスでコード量をカウント
しても同じ値になる。

【００２５】次に、ハフマン符号化の過程に関して考察
する。コード量カウントを基準圧縮順序から変えると、
ＭＣＵ（ブロックを色に拡張したもの、例えば、Ｙ、
Ｕ、Ｖの３色のペアブロックとして考えることができ
る）の隣接するブロックの連結部分が基準圧縮ブロック
順序と異なる。ところが、前述のように画像データは低
周波に多く分布するので、"０"ランレングス符号化は、
次のブロックには伝搬しにくい。ブロックをまたぐと途
中で"０"の連続が途切れるからである。従って、ブロッ
クをまたぐ順序が変わっても、コード量のカウント値に
与える影響は少ないと考えられる。

【００２６】また、最低周波数（ＤＣ成分）は、前のブ
ロックとの差分をとってそれを符号化するため、ブロッ
クをまたぐ順序が変わると誤差が発生しやすい。しかし
ながら、１ブロック６４データ中にブロックをまたぐデ
ータは１つのデータのみである。従って、上記の現象に
起因する誤差は非常に小さい。

【００２７】以上の考察に基づき、圧縮順序に従って求
めたコード量を、ブロック単位にランダムにアクセスし
て求めたコード量で近似しても、大きな誤差は生じない
とした仮定は正しいと考えられる。

【００２８】上記の考察に基づき、以下、本発明の一実
施の形態にとるデータ圧縮技術について図２から図６ま
でを参照して説明する。

【００２９】図２は、固定長化処理を含む画像圧縮工程
を示すフローチャートである。図３は、画像データ圧縮
装置を含み、データ圧縮技術に関係する装置の構成を示
すブロック図である。図４は、画像データ圧縮装置の構
造を示すブロック図である。図５は、１フレームの画像
をＪＰＥＧ圧縮する過程を説明するための模式的な図で
あり、図７に対応する図である。図６は、画像データの
圧縮処理とその前段の処理を含むタイミングチャートで
ある。

【００３０】図２は、本発明の一実施の形態による画像
データ圧縮技術の処理手順を示す簡単なフローチャート
である。

【００３１】ステップＳ１では、統計処理を行う。この
統計処理は、１フレームのコード量をカウントする処理
である。カウントされたコード量に基づいて、画像デー
タの目標とする圧縮度を決定する。

【００３２】ステップＳ２では、ステップＳ１の統計処
理で決定された圧縮度で正規の圧縮処理を行う。この圧
縮処理により、画像の符号データが生成される。生成さ
れる符号データの量は、目標のデータ量に近づける。以
上で、固定長圧縮処理は終了する。

【００３３】図３は、画像データ圧縮装置を含み、デー
タ圧縮技術に関係する一連の装置Ａの構成を示すブロッ
ク図である。図３に示すように、装置Ａは、画像データ
圧縮装置１と、その前段の処理を行う前段処理部３１
と、撮像を行うＣＣＤ固体撮像装置４１とを含む。

【００３４】画像データ圧縮装置１は、図２に示す固定
長化処理の機能を含む画像データ圧縮装置であり、より
具体的にはＪＰＥＧ圧縮処理を行う装置である。

【００３５】ＣＣＤ固体撮像装置４１は、多数の光電変
換素子と、これらの光電変換素子に蓄積された電荷信号
を順次転送する電荷転送路と、転送された信号を外部に
出力する出力アンプとを備えている。ＣＣＤ固体撮像装
置４１により撮像された画像は、画像データ信号として
出力される（符号で示す処理）。

【００３６】前段処理部３１は、メモリ３３と、画像デ
ータ処理装置３５と、を備えている。メモリ３３は、Ｃ
ＣＤ固体撮像装置４１から出力された、例えば１フレー
ム分の画像データ信号を記憶し、これを画像データ処理
装置３５に転送する（符号−１で示す処理）。画像デ
ータ処理装置３５は、ＣＣＤ固体撮像装置４１から出力
された画像データ信号の処理、例えば、輝度信号処理、
色信号処理、輪郭補正処理、補間処理などを行う。

【００３７】画像データ処理装置３５により処理された
画像データ信号は、再びメモリ３３に転送される（符号
−２で示す処理）。メモリ３３に転送された画像デー
タ信号は、画像データ圧縮装置１に転送される（符号
−３で示す処理）。画像データ圧縮装置１は、コントロ
ーラ（制御部）２１を含む。コントローラ２１は、画像
データ処理装置３５とメモリ３３との動作及びデータの
転送タイミングを制御するとともに、画像データ圧縮装
置１内におけるデータ処理をコントロールする。コント
ローラ２１中に複数のコントローラを含んでいても良
い。

【００３８】画像データ圧縮装置１が、メモリ３３から
転送された画像データに基づいてコード量をカウントす
る（符号で示す処理）。カウントされたコード量を累
算し、演算を行うことにより目標とする圧縮度を求める
ことができる。メモリ３３から画像データ信号を画像デ
ータ圧縮装置１に転送する（符号−１で示す処理）。
画像データ圧縮装置１が、目標とする圧縮度でメモリ３
３３から転送されたデータに対して実際のＪＰＥＧ圧縮
処理を行う（符号−２で示す処理）。ＪＰＥＧ圧縮さ
れた画像データは、画像データ圧縮装置１から外部に出
力される（符号で示す処理）。

【００３９】図４は、本実施の形態による画像データ圧
縮装置１の構成を示すブロック図である。この画像デー
タ圧縮装置１は、デジタル静止画像の標準的な圧縮方式
であるＪＰＥＧ方式の画像データ（符号データ）を生成
・出力する。

【００４０】画像データ圧縮装置１は、離散コサイン変
換（以下、ＤＣＴという）部２、ＤＣＴ係数メモリ３、
量子化部４、符号化部５、符号データ量カウント部６、
画像メモリ７、スケールファクタ演算部８、符号データ
出力部９およびコントローラ２１を有する。コントロー
ラ２１は、他の全ての処理ブロックとの間でタイミング
信号の受け渡しを行い、処理ブロック間のタイミングを
調整する。コントローラ２１は、特に前段処理工程とコ
ード量カウントのための統計処理のタイミングを調整す
るためのタイミング調整回路２１ａを設けても良い。画
像メモリ７は、前段処理部３１（図３）に含まれるメモ
リ３３の一部を構成していても良く、それとは別体に、
画像データ圧縮装置１内に設けられていても良い。以
下、画像メモリ７が、画像データ圧縮装置１内に形成さ
れている場合を例にして説明する。

【００４１】次に、画像メモリ７を含む、各処理ブロッ
クについて説明する。

【００４２】画像メモリ７は、例えば、ＤＲＡＭやフラ
ッシュメモリであり、例えば、１フレーム分の画像デー
タを記憶する。画像メモリ７には、通常ラスタ形式で画
像データが記憶されている。画像データは、複数の画素
データからなる。

【００４３】画像メモリ７が、画像データをラスタ形式
からブロック形式に変換し、ＤＣＴ部２に供給する。白
黒画像は、画像データが１種類である。カラー画像は、
輝度データと色データとに別れるが、それぞれを別の画
像データとしてラスタ／ブロック変換を行う。１フレー
ムの画像は、複数のブロックに領域分割される。１ブロ
ックは、８×８画素である。

【００４４】ＤＣＴ部２には、ブロック形式の画像デー
タＩが供給される。以下は、１ブロックの画像データを
１単位として処理が行われる。つまり、ＪＰＥＧ圧縮
は、１枚の画像を８×８画素のブロックに分割し、当該
ブロックを単位に、以下の処理を行う。

【００４５】ＤＣＴ部２は、ブロック単位の画像データ
ＩについてＤＣＴ処理を行う。ＤＣＴ処理は、画像デー
タＩを、転置コサイン係数行列Ｄ^t とコサイン係数行列
Ｄとで挟み、行列演算を行うことによって、ＤＣＴ係数
Ｆを得る。

【００４６】Ｆ＝Ｄ^t ＩＤ ここで、ＤＣＴ係数Ｆは、８×８の行列であり、水平方
向、垂直方向の空間周波数成分を示す。

【００４７】ＤＣＴ係数メモリ３は、例えばＤＲＡＭや
ＳＲＡＭであり、ＤＣＴ部２で生成されるＤＣＴ係数Ｆ
を記憶する。

【００４８】次に、量子化部４の構成を説明する。メモ
リ１１は、基準量子化テーブルＱを記憶する。

【００４９】８×８のブロック単位でデータ圧縮を行う
ので、基準量子化テーブルＱもそれに対応して、８×８
の行列により構成される。

【００５０】基準量子化テーブルＱは、標準の圧縮度で
データ圧縮を行うための量子化テーブルである。量子化
処理は、８×８のＤＣＴ係数Ｆに対して、量子化テーブ
ルＱ内の対応する係数で除算を行う。ＤＣＴ係数は、行
列の左上方向ほど空間的周波数成分が低く、右下方向ほ
ど周波数成分が高い。基準量子化テーブルＱは、全体と
して低い周波数成分ほど細かく、高い周波数成分ほど粗
く量子化を行うことを示している。一般的に、データ圧
縮は、人間の視覚特性を考慮して、また高周波成分にノ
イズが多いことを考慮して、画像データの高周波成分の
情報を削ることにより行う。

【００５１】乗算器１２は、基準量子化テーブルＱにス
ケールファクタＳＦを乗じる。つまり、基準量子化テー
ブルＱの行列の全ての要素にスケールファクタＳＦを乗
じる。乗算器１２は、量子化テーブルＳＦ×Ｑを出力す
る。量子化テーブルＳＦ×Ｑは、メモリ１３に記憶され
る。符号データの圧縮度は、スケールファクタＳＦの値
により決まる。

【００５２】除算器１５には、量子化テーブルＡのＳＦ
×Ｑが供給される。統計処理を行う際には、量子化テー
ブルＡが基準テーブルとして使用される。

【００５３】除算器１５は、ＤＣＴ係数メモリ３に記憶
されているＤＣＴ係数Ｆｕｖを、量子化テーブルＳＦ×
Ｑｕｖで割り、量子化係数Ｒｕｖを出力する。丸め込み
ｒｏｕｎｄは、最も近い整数への整数化を意味する。

【００５４】 Ｒｕｖ＝ｒｏｕｎｄ〔Ｆｕｖ／（ＳＦ・Ｑｕｖ）〕 符号化部５は、量子化データＲｕｖに対して符号化処理
を行う。符号化処理は、"０"ランレングス符号化および
ハフマン符号化の処理を含む。"０"ランレングス符号化
は、"０"の値が連続して続くようなデータに対して、高
圧縮を行うことができる。量子化データＲｕｖは、行列
の右下部分（高周波成分）に多くの０が集まりやすい。
この性質を利用して、量子化データの行列Ｒｕｖをジグ
ザグスキャンで"０"ランレングス符号化を行えば、画像
データを高圧縮することができる。ジグザグスキャンと
は、低周波成分から高周波成分へ向けて順次スキャンを
行う方法である。

【００５５】符号化部５は、"０"ランレングス符号化を
行った後に、ハフマン符号化を行い、符号データを生成
する。

【００５６】符号データ量カウント部６は、カウンタ６
ａを有する。カウンタ６ａは、量子化テーブルＡで量子
化を行い、符号データを生成したときのコード量（符号
データ量）ＮＡをカウントする。統計処理時には、目標
とする圧縮度が決まっていないため、カウンタ６ａは、
基準圧縮度（量子化テーブルＡ）で圧縮したときの符号
データのデータ量ＮＡをカウントし、これらのカウント
値を例えば１フレーム分累算する。

【００５７】スケールファクタ演算部８は、コード量
（符号データ量）ＮＡを基にして、スケールファクタＳ
Ｆｘを求め、そのデータを出力する。スケールファクタ
ＳＦｘは、目標データ量ＮＸの符号データを生成するた
めの圧縮度として推定される。スケールファクタＳＦｘ
が求まると、統計処理（図２のステップＳ１）は終了す
る。

【００５８】統計処理が終了した後、圧縮処理（図２の
ステップＳ２）を行う。圧縮処理では、スケールファク
タＳＦｘを、量子化部４にスケールファクタＳＦとして
入力する。スケールファクタＳＦｘを用いて圧縮を行え
ば、目標データ量ＮＸに近いデータ量を有する符号デー
タを生成することができる。

【００５９】尚、スケールファクタＳＦｘを用いて圧縮
処理を行い符号データを生成する際、当該符号データ量
が目標データ量Ｎｘを越えないようにするため、スケー
ルファクタＳＦｘに対してさらに安全率を掛けるように
してもよい。

【００６０】符号データ出力部９は、圧縮処理により形
成された符号データを外部に出力する。

【００６１】前述の図３、図５及び図６を参照して、コ
ード量カウントの処理手順を中心とした画像圧縮処理に
ついて説明する。

【００６２】図５は、１フレームの画像をＪＰＥＧ圧縮
する過程を説明するための模式的な図であり、画像デー
タを２次元平面５０上に配置した図である。図５に示す
ように、１フレームの画像は複数のブロックＢｉｊ（ｉ
及びｊは、１以上の整数）に分割される。前段処理のブ
ロック順序、すなわち、図５では、Ｘ１からＸｎに向け
て、ブロック列ごとに符号Ｌｐで示される矢印の方向、
すなわち、垂直方向の第１のブロック順序に従って前段
処理が行われ、メモリを介して画像圧縮回路に第１のブ
ロック順序に従って画像データが入力される。この処理
が、図３ので示される処理である。基準圧縮ブロック
順序は、前述のように、まず左上隅から右上隅に向かっ
てスキャンが行われ、１行分のブロックの処理を終了す
る。次に、その下の１行分のブロックに関しての処理
が、図の左から右に向けて行われる。すなわち、各行ご
とに符号Ｌｃｐで示される矢印の方向に処理が行われる
ことになる。従って、上記の例では、前段処理のブロッ
ク順序（第１のブロック順序）は、基準圧縮ブロック順
序とは異なっている。

【００６３】図５に示すように、前段処理のブロック順
序（第１のブロック順序）が基準圧縮ブロック順序とは
異なる場合に、固定長化処理のコード量のカウント処理
（統計処理）のブロック順序を、符号Ｌｃｃで示す矢印
の方向、すなわち、前段処理のブロック順序（第１のブ
ロック順序）に合わせる。コード量カウント処理は、図
３においてで示される処理に相当する。このようにす
れば、前段処理のブロック順序に従って入力される画像
データを、画像圧縮装置において、画像データが入力さ
れるブロックごとに、順次、コード量カウント処理（統
計処理）を行うことができる。さらに、図３及び図４に
示すコントローラ２１に含まれるタイミング調整回路２
１ａなどを用いることにより、前段処理とコード量カウ
ント処理とのタイミングを調整して並行処理するること
もできる。

【００６４】図６に示すタイミング図は、前段処理とコ
ード量カウント処理とを並行処理した場合に図３に示す
からまでの各処理が時系列的にどのように行われる
かを示した図である。

【００６５】まず、時間ｔ０において、ＣＣＤ固体撮像
装置４１（図３）からメモリ３３（図３）に１フレーム
分のデータが転送される。時間ｔ１０からｔ２０までの
間に、前段処理部において１ブロック分の前段処理が行
われる。１ブロック分について、図３に示すメモリ３３
から画像データ処理装置３５（図３）にデータが転送さ
れる。画像データの処理が行われ、再びメモリ３３に処
理済みの画像データが戻る。画像圧縮装置１に転送され
るまでの期間の直後に、該当する１ブロックについてＤ
ＣＴ処理からコード量のカウント処理までを行うことが
できる。

【００６６】このようにすれば、全ブロック分、すなわ
ち１フレーム分の前段処理期間（図３のに相当する処
理）が終了した時点で、全ブロック分のコード量カウン
ト処理（累算処理）期間（図３のに相当する処理）を
ほとんど終了させることができる。コード量カウント処
理が終了すれば、すぐに次の正規の圧縮処理期間（図３
の処理ー１と処理−２を含む）を行うことができ
る。

【００６７】尚、前段処理のブロック順序が基準圧縮ブ
ロック順序と異なる場合に、コード量カウント処理のブ
ロック順序を基準圧縮ブロック順序と一致させると、図
に示すようにコード量カウント処理期間は、時間ｔ２
０付近（実際には、時間ｔ２０よりも、コード量カウン
ト処理が１行分終了する時間だけ早いタイミングで）か
ら始まり、時間ｔ３０付近で終了することになる。その
後、時間ｔ３０付近から正規の圧縮処理期間に移行す
る。

【００６８】従って、従来のように、、及びの期
間をシーケンシャルに設ける場合に比べて、本実施の形
態による画像圧縮技術によれば、'のコード量カウン
ト処理期間をの前段処理期間とほぼ同じ期間にするこ
とにより、すなわち、コード量カウント処理を前段処理
と並行処理することにより、コード量カウント処理に要
する時間を前段処理の時間により隠蔽することができ、
圧縮が終了するまでの時間を大幅に短縮することができ
る。

【００６９】尚、統計処理（コード量カウント処理）の
ブロック順序は、基準圧縮ブロック順序と異なるブロッ
ク順序であれば、図５に示すように直交する（基準圧縮
ブロック順序が水平方向の場合には垂直方向）ブロック
順序でなくても良い。また、統計処理（コード量カウン
ト処理）のブロック順序は、前段処理のブロック順序と
全く同じ順序でなくても良い。

【００７０】また、コード量カウント処理は、サンプル
ブロックについてのみ行っても良い。すなわち、本実施
の形態による処理方法では、１フレーム分の画像データ
の全てのブロックについてコード量カウント処理を行っ
た。しかし、統計処理は、あくまでも符号データ量を見
積もるためのものであるので、必ずしも全てのブロック
について統計処理を行う必要はない。そこで、全てのブ
ロックについて処理を行うのではなく、所定のサンプル
ブロックについてのみ統計処理を行い、処理時間の短縮
を図ることもできる。例えば、市松模様状のサンプルブ
ロックや、縦ストライプ状のサンプルブロック、或い
は、横ストライプ状のサンプルブロックを定めてそのサ
ンプルブロックのみについて統計処理を行っても良い。
サンプルブロックを全ブロック数の半分にすれば、統計
処理の時間を約半分にすることができる。サンプルブロ
ックのコード量のみをカウントする場合でも、コード量
カウント処理のブロック順序を前段処理のブロック順序
と合わせることで、統計処理に要する時間を短縮でき
る。

【００７１】上記実施の形態においては、前段処理のブ
ロック順序が、基準圧縮ブロック順序と異なる場合を前
提にして説明を行ったが、前段処理のブロック順序が、
基準圧縮ブロック順序と一致する場合にはそのブロック
順序で統計処理を行えば良いことは言うまでもない。前
段処理のブロック順序と基準ブロック順序との一致、不
一致を判断し、その判断に基づいて、前段処理のブロッ
ク順序が基準圧縮ブロック順序と異なる場合には、本実
施の形態のように前段処理のブロック順序に従って圧縮
処理を行うような切り替え回路を設けても良い。

【００７２】以上実施の形態に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。例え
ば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当
業者に自明であろう。

【００７３】例えば、上記の実施の形態においては、デ
ジタルスチルカメラによって撮影された画像データ信号
を前段で信号処理した後に、該画像データを圧縮処理す
る際の画像データ圧縮技術を例に説明した。他にも、転
送される画像データを、例えばパーソナルコンピュータ
（ＰＣ）によって逐次圧縮処理を行う場合のように、圧
縮処理の前段に他の処理が存在する場合のコード量カウ
ント処理に対しても適用できる。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、前段処理のブロック順
序が、基準圧縮ブロック順序と異なる場合に、コード量
カウント処理のブロック順序を前段処理のブロック順序
と同じブロック順序にし、ブロック単位で前段と並行処
理を行うことにより、コード量カウント処理に要する時
間を前段処理に要する時間で隠蔽し、画像データ圧縮処
理の全体の時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＪＰＥＧ圧縮処理を行った後のブロックごと
の画像データの並びを、周波数軸（横軸）に対して表し
た模式的な図である。

【図２】 本発明の一実施の形態による画像データ圧縮
方法の処理手順を示すフローチャート図である。

【図３】 本発明の一実施の形態による画像データ圧縮
装置と、ＣＣＤ固体撮像装置、画像データ処理装置及び
メモリと、を示す機能ブロック図である。

【図４】 本発明の一実施の形態による画像データ圧縮
装置の機能ブロック図である。

【図５】 本発明の一実施の形態による画像データ圧縮
技術を用いた場合の処理手順を示す概略図である。

【図６】 本発明の一実施の形態による画像データ圧縮
技術の各処理工程のタイミングを示すタイミングチャー
ト図である。

【図７】 基準圧縮ブロック順序とコード量カウント処
理のブロック順序とを一致させた場合に生じる問題点を
説明するための概略図である。

【符号の説明】

Ｓ１ 統計処理 Ｓ２ 圧縮処理 Ａ 装置 Ｂｍｎ ブロック ＳＦ スケールファクタ １ 画像データ圧縮装置 ２ ＤＣＴ部 ３ ＤＣＴ係数メモリ ４ 量子化部 ５ 符号化部 ６ コード量カウント部（符号データ量カウント部） ６ａ カウンタ ７ 画像メモリ ８ スケールファクタ演算部 ９ 符号データ出力部 １１ メモリ（基準量子化テーブル用） １２ 乗算器 １３ メモリ（量子化テーブル用） １５ 除算器 ２１ コントローラ ２１ａ タイミング調整回路 ３１ 前段処理部 ３３ メモリ ３５ 画像データ処理装置 ４１ ＣＣＤ固体撮像装置 ５０ ２次元平面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK11 MA00 MA23 MC11 MC38 ME02 ME05 PP01 PP16 SS15 TA46 TB04 TC18 TC38 TD06 UA02 UA33 UA38 5C078 BA22 BA57 CA31 DA01 DA06 5J064 AA03 BA16 BC01 BC02 BC05 BC09 BC16 BC28 BD03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに対して所定の画像データ処
   理を行い、処理後の画像データを、ブロック単位に分割
   された画像データ形式で、基準圧縮ブロック順序とは異
   なる第１のブロック順序で出力する前段処理を行う前段
   処理部から供給された画像データを圧縮するのに適して
   おり、１フレームのコード量をカウントしカウントされ
   たコード量に基づいて画像データの目標圧縮度を演算す
   る統計処理と、該統計処理で演算された目標圧縮度で正
   規の圧縮を行う圧縮処理と、を行う画像データ圧縮装置
   であって、 前記前段処理部から第１のブロック順序で供給されるブ
   ロック単位の画像データを、離散コサイン変換（ＤＣ
   Ｔ）してブロック単位のＤＣＴ係数を生成するＤＣＴ手
   段と、 前記ＤＣＴ手段が１つのブロックのＤＣＴ係数を生成す
   る毎に、そのＤＣＴ係数について、所定の圧縮度でブロ
   ック単位の符号データを生成する符号データ生成手段
   と、 前記符号データ生成手段が生成するブロック単位の符号
   データのコード量を累算するカウンタと、 該カウンタにより累算されたコード量に応じて、目標と
   するコード量を有する符号データを生成するための目標
   圧縮度を演算する圧縮度演算手段と、 前記ＤＣＴ手段及び前記符号データ生成手段が、前記基
   準圧縮ブロック順序で、かつ、前記目標圧縮度で圧縮し
   た符号データを外部へ出力する符号データ出力手段と、 前記統計処理を前記第１のブロック順序で行うように制
   御する制御部とを含む画像データ圧縮装置。
2. 【請求項２】 前記符号データ生成手段は、ＤＣＴ係数
   を量子化した後に、"０"ランレングス符号化とハフマン
   符号化とを行う符号化手段を有する請求項１に記載の画
   像データ圧縮装置。
3. 【請求項３】 前記制御部が、前記圧縮処理と前記前段
   処理とが並行して行わせる請求項１又は２に記載の画像
   データ圧縮装置。
4. 【請求項４】 画像データに対して所定の画像データ処
   理を行い、処理後の画像データを、ブロック単位に分割
   された画像データ形式で、かつ、基準圧縮ブロック順序
   とは異なる第１のブロック順序で出力する前段処理を行
   う前段処理部から供給された画像データを圧縮するのに
   適しており、１フレームのコード量をカウントしカウン
   トされたコード量に基づいて画像データの目標圧縮度を
   演算する統計処理と、該統計処理で演算された目標圧縮
   度で正規の圧縮を行う圧縮処理と、を行う画像データ圧
   縮方法であって、 前記前段処理部から第１のブロック順序で供給されるブ
   ロック単位の画像データを、離散コサイン変換（ＤＣ
   Ｔ）してブロック単位のＤＣＴ係数を生成するＤＣＴ工
   程と、 前記ＤＣＴ工程において１つのブロックのＤＣＴ係数が
   生成される毎に、そのＤＣＴ係数について、所定の圧縮
   度でブロック単位の符号データを生成する符号データ生
   成工程と、 前記符号データ生成工程において生成されるブロック単
   位の符号データのコード量を前記第１のブロック順序で
   累算するコード量カウント工程と、 該コード量カウント工程により累算されたコード量に応
   じて、目標とするコード量を有する符号データを生成す
   るための目標圧縮度を演算する圧縮度演算工程と、 前記ＤＣＴ工程及び前記符号データ生成工程により、前
   記目標圧縮度で、かつ、前記基準圧縮ブロック順序で圧
   縮された符号データを受け、外部へ出力する符号データ
   工程とを有する画像データ圧縮方法。
5. 【請求項５】 前記統計処理の工程と前記前段処理工程
   とを並行して行う請求項４に記載の画像データ圧縮方
   法。