JP2003224868A - 画像圧縮装置、画像圧縮方法、画像圧縮プログラム、および画像伸張プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＲＡＷデータの圧縮処理に関連して、高い圧
縮効率を簡易に得るための技術を提供することを目的と
する。 【解決手段】 本発明の画像圧縮装置は、カラー画像を
構成する複数種類の信号成分を画素配列上に混在配置し
てなるＲＡＷデータが与えられ、このＲＡＷデータを圧
縮処理する。特に、この画像圧縮装置は、信号成分の混
在した配置を「同一成分の空間配置」と見なして、この
空間配置の空間的冗長性をＲＡＷデータから削減する一
括圧縮モードを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＡＷデータを圧
縮処理する画像圧縮装置、画像圧縮方法、および画像圧
縮プログラムに関する。本発明は、ＲＡＷデータの圧縮
結果に対して伸張処理を施すための画像伸張プログラム
に関する。なお、ここでのＲＡＷデータは、カラー画像
を構成する信号成分２種類以上を画素配列上に混在配置
した画像データを指す。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子カメラにおいて、ＲＡＷデー
タを圧縮処理するものが知られている（例えば、特開２
００１−２２３９７９号公報など）。このような電子カ
メラのＲＡＷデータは、色補間などの処理を殆ど経てい
ないため、撮像素子の生の出力信号に極めて忠実であ
り、元々の画像情報を豊富に保持している。

【０００３】また、ＲＡＷデータは、ＡＤ変換後の階調
数が多く、画像の階調を豊かに保持する信号でもある
（汎用の画像データが１色当たり８ビット階調であるの
に対して、ＲＡＷデータは例えば１２ビット階調であ
る）。このような特徴から、ＲＡＷデータは、高度な画
像処理や、複雑な画像加工の用途に適した画像データで
あり、高品位な画像を得る上で重要なデータである。従
来、このようなＲＡＷデータの圧縮処理としては、可変
長符号化やハフマン符号化などの一般的なデータ圧縮方
式がよく使用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ＲＡＷデータの圧縮においては、圧縮後のデータ記録に
所要する時間を短縮したり、電子カメラの記録可能コマ
数をなるべく増やすなどの観点から、圧縮後のデータ量
を少なくすることが好ましい。さらに、ＲＡＷデータの
圧縮処理および伸張処理に所要する時間を短縮したり、
これらの処理に必要なハード構成を単純化するなどの観
点から、なるべく少ない手順でＲＡＷデータを圧縮でき
ることが好ましい。そこで、本発明は、ＲＡＷデータの
圧縮処理や伸張処理に関連して、高い圧縮効率を簡易に
得るための技術を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。 《請求項１》請求項１の画像圧縮装置は、カラー画像を
構成する複数種類の信号成分を画素配列上に混在配置し
てなるＲＡＷデータが与えられ、このＲＡＷデータを圧
縮処理する。特に、この画像圧縮装置の特徴は、信号成
分の混在したＲＡＷデータの画素配置を「同一成分の空
間配置」と見なして、この空間配置の空間的冗長性をＲ
ＡＷデータから削減する一括圧縮部を備えた点である。 《請求項２》請求項２の画像圧縮装置は、請求項１に記
載の画像圧縮装置において、一括圧縮部が、同一成分と
見なした空間配置を空間周波数変換して変換係数を得る
変換部と、この変換係数をデータ圧縮する符号化部とを
有する。 《請求項３》請求項３の画像圧縮装置は、請求項１ない
し請求項２のいずれか１項に記載の画像圧縮装置におい
て、信号成分の種類単位に、ＲＡＷデータから空間的冗
長性を削減する類別圧縮部と、一括圧縮部／類別圧縮部
をモード選択する制御部とを備える。 《請求項４》請求項４の画像圧縮装置は、請求項３に記
載の画像圧縮装置において、制御部が、ＲＡＷデータの
特徴に基づいて、モード選択を行う。 《請求項５》請求項５の画像圧縮装置は、請求項３に記
載の画像圧縮装置において、制御部が、『信号成分の種
類間におけるレベル差』および『信号成分の種類間にお
ける相関』の少なくとも一方に基づいて、モード選択を
行う。 《請求項６》請求項６の画像圧縮装置は、請求項３に記
載の画像圧縮装置において、制御部が、ＲＡＷデータの
空間周波数分布に基づいて、モード選択を行う。 《請求項７》請求項７の画像圧縮装置は、請求項１ない
し請求項６のいずれか１項に記載の画像圧縮装置におい
て、一括圧縮部が、ＲＡＷデータをホワイトバランス調
整した後、ＲＡＷデータから空間配置の空間的冗長性を
削減する。 《請求項８》請求項８の画像圧縮装置は、カラー画像を
構成する複数種類の信号成分を画素配列上に混在配置し
てなるＲＡＷデータが与えられ、ＲＡＷデータを圧縮処
理する画像圧縮装置である。この画像圧縮装置の特徴
は、ＲＡＷデータに対して、画素配列上の欠落信号成分
を補間せずに空間周波数変換を実施して変換係数を得る
変換部と、得られた変換係数をデータ圧縮する符号化部
とを備えた点である。 《請求項９》請求項９の画像圧縮方法は、カラー画像を
構成する複数種類の信号成分を画素配列上に混在配置し
てなるＲＡＷデータが与えられ、このＲＡＷデータを圧
縮処理する画像圧縮方法である。この画像圧縮方法は、
信号成分の混在配置を「同一成分の空間配置」と見なし
て、ＲＡＷデータから空間配置の空間的冗長性を削減す
るステップを有する。 《請求項１０》請求項１０の画像圧縮方法は、カラー画
像を構成する複数種類の信号成分を画素配列上に混在配
置してなるＲＡＷデータが与えられ、このＲＡＷデータ
を圧縮処理する画像圧縮方法である。この画像圧縮方法
は、ＲＡＷデータに対し、画素配列上の欠落信号成分を
補間せずに、空間周波数変換を施して変換係数を得るス
テップと、変換係数をデータ圧縮するステップとを有す
る。 《請求項１１》請求項１１の画像圧縮プログラムは、コ
ンピュータを、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画
像圧縮装置として機能させることを特徴とする。 《請求項１２》請求項１２の画像伸張プログラムは、請
求項１に記載の画像圧縮装置で生成されたＲＡＷデータ
の圧縮結果に対して、伸張処理を施すための画像伸張プ
ログラムである。この画像伸張プログラムは、この圧縮
結果を「同一成分の空間配置の圧縮結果」と見なして、
空間配置の空間的冗長性を復元することにより、ＲＡＷ
データの画像情報を再現する画像伸張方法をコンピュー
タに実行させることを特徴とする。 《請求項１３》請求項１３の画像伸張プログラムは、請
求項８に記載の画像圧縮装置で生成されたＲＡＷデータ
の圧縮結果に対して、伸張処理を施すための画像伸張プ
ログラムである。この画像伸張プログラムは、圧縮結果
をデータ伸張して変換係数を得るステップと、変換係数
を逆空間周波数変換することにより、ＲＡＷデータの画
像情報を再現するステップとを有する画像伸張方法を、
コンピュータに実行させることを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にか
かる実施形態を説明する。本実施形態は、請求項１〜１
０，１２〜１３に対応した実施形態である。

【０００７】［本実施形態の構成説明］図１は、本実施
形態のシステム構成を説明する図である。図１におい
て、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着され
る。この撮影レンズ１２の像空間には、撮像素子１３の
撮像面が配置される。この撮像素子１３の出力は、ＡＤ
変換部１４を介してデジタル化された後、バッファメモ
リ１６にバッファ記録される。このバッファメモリ１６
のデータバスには、画像圧縮部１８およびマイクロプロ
セッサ３９が接続される。

【０００８】ここでの画像圧縮部１８は、下記のような
構成要件〜を備える。 ウェーブレット変換部２２ 量子化部２３ ビットモデリング部２４ 算術符号化部２５ ビットストリーム生成部２６ この画像圧縮部１８で生成された圧縮結果は、カードイ
ンターフェース３２に与えられる。カードインターフェ
ース３２は、この圧縮結果を、メモリカード３３にファ
イル記録する。

【０００９】一方、外部のコンピュータ３５は、メモリ
カード３３または転送インターフェース３４などを伝達
媒体として、ＲＡＷデータの圧縮ファイルを取得する。
コンピュータ３５は、この圧縮ファイルを画像伸張して
ＲＡＷデータの画像情報を再現する。（なお、ロッシー
圧縮された圧縮ファイルの場合は、いくらかのデータ損
失を伴った上で、ＲＡＷデータの画像情報が再現され
る）

【００１０】［発明との対応関係］ここで、請求項の記
載事項と、上述した実施形態の構成との対応関係につい
て説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために
一解釈を例示するものであり、本発明を特に限定するも
のではない。請求項記載の一括圧縮部は、画像圧縮部１
８およびマイクロプロセッサ３９による一括圧縮モード
の実行機能に対応する。請求項記載の変換部は、ウェー
ブレット変換部２２に対応する。請求項記載の符号化部
は、量子化部２３、ビットモデリング部２４、算術符号
化部２５、およびビットストリーム生成部２６に対応す
る。請求項記載の類別圧縮部は、画像圧縮部１８および
マイクロプロセッサ３９による類別圧縮モードの実行機
能に対応する。請求項記載の制御部は、マイクロプロセ
ッサ３９による一括圧縮モード／類別圧縮モードの自動
選択機能に対応する。請求項記載のコンピュータは、コ
ンピュータ３５に対応する。

【００１１】［ＲＡＷデータの圧縮処理の説明］図２
は、電子カメラ１１によるＲＡＷデータの圧縮処理を示
す流れ図である。以下、図２に示すステップ番号に従っ
て、電子カメラ１１の画像圧縮装置としての動作を説明
する。

【００１２】ステップＳ１： 撮影レンズ１２は、被写
体像を撮像素子１３の撮像面に結像する。この撮像面に
は、色フィルタアレイ（不図示）が配置される。撮像素
子１３は、この色フィルタアレイを通して被写体像を光
電変換することにより、ＲＧＢ信号成分が画素配列上に
ベイヤー配列されたＲＡＷデータを生成する（図３Ａ参
照）。このＲＡＷデータは、ＡＤ変換部１４を介して画
素単位にデジタル化された後、バッファメモリ１６に一
旦蓄積される。

【００１３】ステップＳ２： マイクロプロセッサ３９
は、バッファメモリ１６内のＲＡＷデータについて、Ｒ
ＧＢ信号成分間のレベル差または相関を評価する。この
ようなレベル差の評価方法としては、画面全体（または
タイルなどの部分領域）において、ＲＧＢの平均信号レ
ベルを比較する方法が簡単で好ましい。例えば、Ｒの平
均信号レベルに比べて、ＧおよびＢの平均信号レベルが
極端に小さいような場合（すなわち赤色に偏った画
像）、ＲＧＢ信号成分間のレベル差は大きいと評価する
ことができる。また、画面全体（またはタイルなどの部
分領域）において、ＲＧＢ信号成分のレベル差を局所的
に算出し、求めたレベル差の処理（積算値や平均値や分
散など）に応じてレベル差を評価してもよい。一方、相
関の評価方法としては、ＲＧＢ信号成分の間で相関係数
を算出するなどして、相関を求めてもよい。この場合に
は、ＲＧＢ信号の空間位相の一致度を加味した、より正
確な相関を求めることができる。

【００１４】ステップＳ３： マイクロプロセッサ３９
は、ステップＳ２で求めたレベル差または相関に基づい
て、後述する一括圧縮モード／類別圧縮モードについて
圧縮効率の優劣を判定する。このレベル差に基づく判定
方法としては、求めたレベル差の値が評価基準値Ｌより
小さい場合に、一括圧縮モードが有利と判定するような
方法が簡単で好ましい。この場合の評価基準値Ｌは、多
数のテスト画像について圧縮実験を行い、『レベル差の
値』と『一括圧縮モード／類別圧縮モードの優劣（例え
ば、圧縮効率の優劣）』との関係を統計的に求めること
によって決定できる。一方、この相関に基づく判定方法
としては、相関が評価基準値Ｓより高い場合に、一括圧
縮モードが有利と判定するような方法が簡単で好まし
い。この場合の評価基準値Ｓは、多数のテスト画像につ
いて圧縮実験を行い、『相関の値』と『一括圧縮モード
／類別圧縮モードの優劣（例えば、圧縮効率の優劣）』
との関係を統計的に求めることによって決定できる。

【００１５】ステップＳ４： マイクロプロセッサ３９
は、バッファメモリ１６内のＲＡＷデータについて、空
間周波数の高域成分を抽出する。マイクロプロセッサ３
９は、この高域成分の量に基づいて、一括圧縮／類別圧
縮の圧縮効率の優劣を判定する。このような判定方法と
しては、高域成分の量が評価基準値Ｈよりも多い場合
に、一括圧縮モードが有利と判定するような方法が簡単
で好ましい。この場合の評価基準値Ｈも、多数のテスト
画像について圧縮実験を行い、『空間周波数分布の状
況』と『一括圧縮モード／類別圧縮モードの優劣』との
関係を統計的に求めることによって決定できる。

【００１６】ステップＳ５： マイクロプロセッサ３９
は、ステップＳ３およびステップＳ４の両方の判定結果
などを加味して、ＲＡＷデータの特徴を判断し、一括圧
縮モード／類別圧縮モードのどちらが有利かを総合判断
する。なお、ここでのＲＡＷデータの特徴としては、ス
テップＳ３およびステップＳ４の判定結果に限らず、
『一括圧縮モード／類別圧縮モードの優劣』を左右する
特徴であれば何でもよい。また、ここでの総合判断の方
法としては、両方の判定結果が一致すればその判定結果
に従い、不一致の場合はどちらかの圧縮モード（例え
ば、処理負荷が軽い点で常に有利な一括圧縮モード）を
定常的に選択する方法が簡単で好ましい。また例えば、
通常は一方の判定結果に従って圧縮モードを選択するよ
うにしておき、一方の判定結果では圧縮モードの優劣差
が明確にでない場合に、もう一方の判定結果に従って圧
縮モードを選択する方法が簡単で好ましい。また例え
ば、両方の判定結果を点数化して重み付け評価値を求
め、この評価値から圧縮モードを選択する方法も簡単で
好ましい。このような総合判断によって、類別圧縮モー
ドが有利と判断されると、マイクロプロセッサ３９は、
ステップＳ６に動作を移行する。一方、一括圧縮モード
が有利と判断されると、マイクロプロセッサ３９は、ス
テップＳ７に動作を移行する。

【００１７】ステップＳ６： マイクロプロセッサ３９
は、類別圧縮モードを実施するため、図３に示すよう
に、バッファメモリ１６内のＲＡＷデータをＲＧＢ信号
成分の種類単位に並べ替えて分類する。このようにＲＧ
Ｂ信号成分を分類した後、マイクロプロセッサ３９は、
ステップＳ８に動作を移行する。

【００１８】ステップＳ７： マイクロプロセッサ３９
は、一括圧縮モードを実施するに当たって、バッファメ
モリ１６内のＲＡＷデータにホワイトバランス調整を施
し、ＲＧＢ信号成分の信号レベルを総体的に近づける。
このようなホワイトバランス調整の後、マイクロプロセ
ッサ３９は、ステップＳ８に動作を移行する。

【００１９】ステップＳ８： 画像圧縮部１８内のウェ
ーブレット変換部２２は、バッファメモリ１６内のＲＡ
Ｗデータに対してウェーブレット変換を施し、変換係数
を得る。このとき、ＲＡＷデータがステップＳ６の処理
を経ていた場合、ＲＧＢ信号成分の種類単位にウェーブ
レット変換が実施される。一方、ＲＡＷデータがステッ
プＳ７の処理を経ていた場合、ＲＧＢ信号成分の種類を
区別することなく、ＲＡＷデータを同一成分の空間配置
と見なしたウェーブレット変換が実施される。

【００２０】ステップＳ９： 量子化部２３は、変換係
数を量子化する。なお、ロスレス圧縮の場合には、変換
係数の量子化ステップが『１』に設定される。

【００２１】ステップＳ１０： ビットモデリング部２
４は、量子化後の変換係数をビットプレーンに分割す
る。ビットモデリング部２４は、ビットプレーン単位に
エントロピー符号化（例えば、ＪＰＥＧ２０００に規定
される３通りの符号化パス）を実行する。

【００２２】ステップＳ１１： 算術符号化部２５は、
ビットモデリング部２４から符号化データを取得する。
算術符号化部２５は、この符号化データに対して算術符
号化（例えばＭＱコーダーなど）を施す。

【００２３】ステップＳ１２： ビットストリーム生成
部２６は、符号化データをＳＮＲプログレッシブその他
の優先順位に従って並べ替え、ビットストリームを生成
する。

【００２４】ステップＳ１３： ビットストリーム生成
部２６は、一括圧縮モード／類別圧縮モードの識別コー
ドをビットストリームに付加するなどして、圧縮ファイ
ルを生成する。

【００２５】ステップＳ１４： カードインターフェー
ス３２は、生成された圧縮ファイルをメモリカード３３
に記録する。上述した一連の動作により、電子カメラ１
１によるＲＡＷデータの圧縮処理が完了する。

【００２６】［ＲＡＷデータの伸張処理の説明］図４
は、コンピュータ３５によるＲＡＷデータの伸張処理を
示す流れ図である。この伸張処理は、画像伸張プログラ
ムに従って実行される。以下、図４に示すステップ番号
に従って、この伸張処理の動作を説明する。

【００２７】ステップＳ２１： コンピュータ３５は、
電子カメラ１１から圧縮ファイルを取得し、ＭＱコーダ
ーによる算術復号化を実施する。

【００２８】ステップＳ２２： コンピュータ３５は、
算術復号化の結果に対して、ビットプレーン単位のエン
トロピー復号化を実施する。

【００２９】ステップＳ２３： コンピュータ３５は、
エントロピー復号化の結果に対して、逆量子化を実施す
る。なお、ロスレス圧縮の圧縮ファイルについては、逆
量子化の量子化ステップは『１』に設定される。

【００３０】ステップＳ２４： コンピュータ３５は、
逆量子化の結果に対して、逆ウェーブレット変換を施
し、ＲＧＢ信号成分を復元する。

【００３１】ステップＳ２５： コンピュータ３５は、
圧縮ファイルに付加されている圧縮モードの識別コード
を判定する。ここで、圧縮ファイルに類別圧縮モードの
識別コードが付加されていた場合、ステップＳ２４で
は、図３（Ｂ）に示すようなＲＧＢ信号成分ごとに分類
された画素配列が再現されている。この場合、コンピュ
ータ３５はステップＳ２６に動作を移行する。一方、圧
縮ファイルに一括圧縮モードの識別コードが付加されて
いた場合、ステップＳ２４では、図３（Ａ）に示すよう
なＲＧＢ信号成分が混在配置されたＲＡＷデータが再現
されている。そこで、コンピュータ３５は、ステップＳ
２６の処理を行うことなく、ＲＡＷデータの伸張処理を
完了する。

【００３２】ステップＳ２６： コンピュータ３５は、
図３（Ｂ）に示すようにＲＧＢ信号成分ごとに分類され
た画素配列を並べ替え、図３（Ａ）に示すＲＡＷデータ
を再現する。このようにして、ＲＡＷデータの伸張処理
が完了する。

【００３３】［圧縮率の実験結果］図５は、ＲＡＷデー
タの圧縮実験Ａ〜Ｌの結果である。これら圧縮実験Ａ〜
Ｌからは、次のような傾向が概ね読み取れる。 圧縮実験Ａ，Ｅ・・・絵柄が細かくて高域の画像情報
を沢山含む画像は、一括圧縮モードの方が類別圧縮モー
ドよりも圧縮効率が高い。 圧縮実験Ｂ，Ｆ・・・高彩度の画像は、類別圧縮モー
ドの方が一括圧縮モードよりも圧縮効率が高い。 圧縮実験Ｃ，Ｇ・・・色の偏った画像（全体に赤っぽ
い画像など）は、類別圧縮圧縮モードの方が一括圧縮モ
ードよりも圧縮効率が高い。 圧縮実験Ｄ，Ｈ・・・低彩度の画像は、一括圧縮モー
ドの方が類別圧縮モードよりも圧縮効率が高い。 圧縮実験Ｉ〜Ｌ・・・ＲＡＷデータの圧縮では、ＤＰ
ＣＭよりもウェーブレット変換の方が圧縮効率が高い。 圧縮実験Ｋ，Ｌ・・・ＤＰＣＭ（予測符号化）による
圧縮では、類別圧縮モードの方が一括圧縮モードよりも
圧縮効率が高い。

【００３４】［本実施形態の効果など］以上説明したよ
うに、電子カメラ１１の一括圧縮モードでは、ＲＡＷデ
ータの混在配置を「同一成分の空間配置」と見なして、
空間的冗長性を削減する。したがって、ＲＡＷデータの
ＲＧＢ信号成分を分類するなどの複雑な処理が不要とな
り、ＲＡＷデータの画像圧縮を一段と少ない手順で済ま
すことが可能になる。

【００３５】また、図６に示すように、この一括圧縮モ
ードでは、圧縮時に参照する最短の画素間隔Ｌ２が、類
別圧縮モードの画素間隔Ｌ１よりも接近する。そのた
め、一括圧縮モードでは、類別圧縮モードよりも、より
高域の空間的冗長性を削減することができる。その結
果、上述した圧縮実験Ａ，Ｅから検証されるように、
『高域の画像情報を沢山含む画像』については、一括圧
縮モードの方が圧縮効率が一般に高くなる。

【００３６】そこで、電子カメラ１１は、ＲＡＷデータ
の高域成分の量が多いか否かを評価判定し、高域成分の
量が多い場合に一括圧縮モードを選択候補としている
（図２のステップＳ４参照）。このような動作により、
電子カメラ１１側で圧縮モードを適切に選択することが
可能になり、ユーザーは圧縮モードの選択操作などに煩
わされることが少なくなる。

【００３７】一方、ＲＧＢ信号成分間のレベル差が大き
い場合、一括圧縮モードでは、ＲＧＢ信号成分間のレベ
ル変動が大きく現れるため、空間的冗長性の削減が困難
になる。このような場合、類別圧縮モードの方が一括圧
縮モードよりも高い圧縮効率を得られる可能性が高くな
る。これは、上述した圧縮実験Ｂ〜Ｄ，Ｆ〜Ｈにおい
て、『高彩度画像』または『色の偏った画像』の場合
に、類別圧縮モードの方が圧縮効率が高くなっている点
からも検証できる。

【００３８】そこで、電子カメラ１１は、ＲＡＷデータ
の異なる種類の信号成分間においてレベル差を求め、こ
のレベル差の大小を評価判定する。そして、このレベル
差が大きい場合に、類別圧縮モードを選択候補としてい
る（図２のステップＳ３参照）。このような動作によ
り、電子カメラ１１側で圧縮モードを適切に選択するこ
とが可能になり、ユーザーは圧縮モードの選択操作に煩
わされることが少なくなる。

【００３９】また一方、ＲＧＢ信号成分間の相関が高い
場合、ＲＧＢ信号成分間の空間的冗長性も大きくなる。
このような場合は、一括圧縮モードの方が、類別圧縮モ
ードよりも高い圧縮効率を得られる可能性が高くなる。
これは、上述した圧縮実験Ｄ，Ｈにおいて、『低彩度画
像』の場合に、一括圧縮モードの方が圧縮効率が高くな
っている点からも検証できる。

【００４０】そこで、電子カメラ１１は、ＲＡＷデータ
の異なる種類の信号成分間において相関を求め、この相
関の高低を評価判定する。そして、この相関が高い場合
に、一括圧縮モードを選択候補としている（図２のステ
ップＳ３参照）。このような動作により、電子カメラ１
１側で圧縮モードを適切に選択することが可能になり、
ユーザーは圧縮モードの選択操作に煩わされることが少
なくなる。

【００４１】また、電子カメラ１１では、一括圧縮モー
ドの処理に先だって、ＲＡＷデータにホワイトバランス
調整を施している（図２のステップＳ７参照）。このよ
うなホワイトバランス調整により、ＲＧＢ信号成分間の
レベル差が縮小するので、一括圧縮モードの圧縮効率を
更に高めることが可能になる。

【００４２】また、ＲＡＷデータが補間されずにステッ
プＳ８以降のプロセスを経る場合、補間処理によるデー
タ操作を経ない分だけ、画像伸張に際して撮像データに
より近い忠実な画像情報を得ることができる。このよう
に撮像データに忠実な画像情報に対しては、より適切か
つより繊細な画像処理を高い自由度で施すことが可能に
なる。例えば、撮像データ本来の特徴に則した補間処理
を行ったり、ユーザーの好みに合わせた高度なアルゴリ
ズムで補間処理を行うことが可能になる。

【００４３】［実施形態の補足事項］なお、上述した実
施形態では、ウェーブレット変換（空間周波数変換の一
種）を使用してＲＡＷデータを画像圧縮している。上述
した圧縮実験Ｉ〜Ｌからも検証されるように、ウェーブ
レット変換によるＲＡＷデータの画像圧縮は、ＤＰＣＭ
（予測符号化）よりも圧縮効率が向上する。

【００４４】しかしながら、本発明はこれに限定される
ものではない。例えば、一括圧縮モードおよび／または
類別圧縮モードにおいて、ＤＰＣＭを使って空間的冗長
性を削減してもよい。また例えば、ＤＣＴ変換その他の
空間周波数変換を使って空間的冗長性を削減してもよ
い。

【００４５】また、上述した実施形態では、ＲＡＷデー
タとして、ＲＧＢ信号成分をベイヤー配列したものを取
り上げて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定
されるものではない。例えば、信号成分としては、カラ
ー画像を構成する信号成分であればよく、例えば、補色
成分や輝度色差成分などでもよい。また、フィルムスキ
ャナなどのＲＡＷデータでは、ゴミ傷検出用の赤外成分
ＩＲなどを信号成分の一つとして扱ってもよい。また例
えば、信号成分の混在配置としては、ストライプ配列、
ハニカム配列、または市松配列など多様な混在配置が考
えられる。

【００４６】なお、上述した実施形態では、一括圧縮モ
ードの前処理として、ＲＡＷデータにホワイトバランス
調整を施している。ちなみに、本発明の『ホワイトバラ
ンス調整』とは、信号成分の種類間のレベル差を縮小す
る処理を指す。そのため、従来の利得調整型のホワイト
バランス調整に狭く限定されるものではない。

【００４７】例えば、信号成分の種類間のレベル差を、
オフセット補正またはビットシフトによって縮小する処
理も、本発明のホワイトバランス調整に該当する。特
に、これらのオフセット補正やビットシフトでは、 ＲＡＷデータのビット劣化が少なく、 処理負荷が小さく、 画像伸張時に容易かつ正確に元の値に戻せる といった利点が得られる。

【００４８】また、これらのホワイトバランス調整は、
ＲＡＷデータをタイルなどの部分領域に区分した上で、
これら部分領域ごとに実施することが好ましい。この場
合、信号成分の種類間のレベル差を部分領域ごとに最適
に縮小できるため、一括圧縮モードの圧縮効率を更に高
めることが可能になる。

【００４９】なお、上述した実施形態では、ＲＡＷデー
タの画面全域に対して、一括圧縮モード／類別圧縮モー
ドの一方を適用している。しかしながら、本発明はこれ
に限定されるものではない。通常、１つの画面内には
『一括圧縮モードの有利な領域』と『類別圧縮モードの
有利な領域』が併存していることが多い。

【００５０】そこで、ＲＡＷデータをタイルなどの部分
領域に区分した上で、これら部分領域ごとに圧縮モード
の適正判別を行うことが好ましい。このようにして、部
分領域ごとに適切な圧縮モードを実施することにより、
ＲＡＷデータの圧縮効率を更に高めることが可能にな
る。なお、更に細分化した標本間隔で圧縮モードの適正
判別を実施することにより、ＲＡＷデータを『一括圧縮
モードの有利な領域』と『類別圧縮モードの有利な領
域』とに細かく領域区分することが可能になる。このよ
うな領域区分ごとに適切な圧縮モードを実施することに
より、ＲＡＷデータの圧縮効率を更に高めることが可能
になる。

【００５１】また、上述した実施形態では、電子カメラ
１１において本発明の画像圧縮を実施する場合について
説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、上述した実施形態における画像圧
縮の手順をプログラムコード化することにより、画像圧
縮プログラム（請求項１１に対応）を作成してもよい。
この場合、コンピュータを本発明の画像圧縮装置として
機能させることが可能になる。

【００５２】さらに、上述した実施形態では、ユーザー
が、電子カメラ１１とコンピュータ３５の両方を操作す
る場合について説明した。しかしながら、本発明はこれ
に限定されるものではない。例えば、ユーザーが電子カ
メラ１１で作成したＲＡＷデータの圧縮結果を、インタ
ーネットなどの通信回線を介して、画像伸張サービスを
提供するサーバーコンピュータに転送してもよい。この
場合、サーバーコンピュータは、この圧縮結果に対し
て、上述の実施形態と同様の画像伸張方法を実行して、
ＲＡＷデータの画像情報を再現する。このように再現さ
れたＲＡＷデータの画像情報は、サーバーコンピュータ
などにおいてデータ管理され、ウェブ公開やプリントサ
ービス等の用途に供することができる。

【００５３】なお、上述した実施形態の補足事項とし
て、 異なる信号成分間の相関が強く、かつ 異なる信号成分間のレベル差が大きい といったＲＡＷデータのケースについて、特に説明す
る。このケースでは、異なる信号成分間のレベル変動
が、空間配置上に強い周期性をもって現れる。一括圧縮
モードでは、この周期性という空間的冗長性を削減する
ことによって、高い圧縮効率を得ることが可能になる。
また、このケースでは、一括圧縮モードの実施に先だっ
て、ホワイトバランス調整を行うことが一層効果的であ
る。すなわち、相関の高い信号成分間では、ホワイトバ
ランス調整を経ることによってレベル差を確実に縮小で
きるので、一括圧縮モードの圧縮効率を一段と高めるこ
とが可能になる。

【００５４】

【発明の効果】《請求項１，９に係わる発明》請求項
１，９に係わる発明では、ＲＡＷデータにおける信号成
分の混在配置を「同一成分の空間配置」と見なし、この
空間配置の空間的冗長性を削減する。したがって、ＲＡ
Ｗデータを、信号成分の種類単位に区分して扱うなどの
複雑な処理が必要なく、その分だけ画像圧縮を単純な処
理手順で済ますことが可能になる。さらに、異なる種類
の信号成分をピックアップするので、一段と接近した画
素位置の間で空間的冗長性を削減することが可能にな
る。その結果、高域の空間的冗長性を削減することが可
能になり、高い圧縮効率を得られるケースが多くなる。 《請求項８，１０》請求項８，１０に係わる発明では、
ＲＡＷデータに対して欠落信号成分を補間せずに空間周
波数変換を実施し、得られた変換係数をデータ圧縮す
る。この場合、ＲＡＷデータの欠落信号成分を補間する
必要がないので、ＲＡＷデータの画像圧縮を単純な手順
で済ますことが可能になる。特に、ここでは空間周波数
変換を使用するので、ＲＡＷデータの空間周波数的な偏
り（一種の空間的冗長性）を効率的に削除することが可
能になり、ＤＰＣＭなどの手法に比べて、ＲＡＷデータ
の圧縮効率を一段と高めることが容易になる。 《請求項１１》請求項１１の画像圧縮プログラムをコン
ピュータで実行することにより、コンピュータを、請求
項１〜８のいずれか１項に記載の画像圧縮装置として機
能させることが可能になる。 《請求項１２》請求項１２の発明では、ＲＡＷデータの
圧縮結果を「同一成分の空間配置の圧縮結果」と見なし
て、空間配置の空間的冗長性を復元する。そのため、信
号成分の種類単位に伸張動作を繰り返すなどの複雑な処
理が必要なく、画像伸張を単純な手順で済ますことが容
易になる。 《請求項１３》請求項１３の発明では、ＲＡＷデータの
圧縮結果をデータ伸張して変換係数を求め、この変換係
数を逆空間周波数変換する。この場合、欠落信号成分に
関するデータを扱わないため、画像伸張の処理負荷が少
なく、画像伸張を単純な手順で済ますことが容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の構成を説明する図である。

【図２】電子カメラ１１によるＲＡＷデータの圧縮処理
を示す流れ図である。

【図３】信号成分の並べ替えを説明する図である。

【図４】コンピュータ３５によるＲＡＷデータの伸張処
理を示す流れ図である。

【図５】ＲＡＷデータの圧縮実験の結果である。

【図６】圧縮時に参照する最短の画素間隔を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１ 電子カメラ １２ 撮影レンズ １３ 撮像素子 １４ ＡＤ変換部 １６ バッファメモリ １８ 画像圧縮部 ２２ ウェーブレット変換部 ２３ 量子化部 ２４ ビットモデリング部 ２５ 算術符号化部 ２６ ビットストリーム生成部 ３２ カードインターフェース ３３ メモリカード ３４ 転送インターフェース ３５ コンピュータ ３９ マイクロプロセッサ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C057 AA01 EA01 EL01 EM07 EM11 EM13 EM16 GF01 GG01 GM01 5C059 MA24 MA45 MC11 ME11 PP15 SS14 UA02 UA05 5C065 AA03 BB48 CC01 CC09 DD17 EE06 GG18 GG26

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像を構成する複数種類の信号成
   分を画素配列上に混在配置してなるＲＡＷデータが与え
   られ、前記ＲＡＷデータを圧縮処理する画像圧縮装置で
   あって、 前記信号成分の混在配置を「同一成分の空間配置」と見
   なし、前記ＲＡＷデータから前記空間配置の空間的冗長
   性を削減する一括圧縮部を備え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、 前記一括圧縮部は、 同一成分と見なした前記空間配置を空間周波数変換して
   変換係数を得る変換部と、 前記変換係数をデータ圧縮する符号化部とを有すること
   を特徴とする画像圧縮装置。
3. 【請求項３】 請求項１ないし請求項２のいずれか１項
   に記載の画像圧縮装置において、 前記信号成分の種類単位に、前記ＲＡＷデータから空間
   的冗長性を削減する類別圧縮部と、 前記一括圧縮部と前記類別圧縮部とをモード選択する制
   御部とを備えたことを特徴とする画像圧縮装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の画像圧縮装置におい
   て、 前記制御部は、 前記ＲＡＷデータの特徴に基づいて、モード選択を行う
   ことを特徴とする画像圧縮装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の画像圧縮装置におい
   て、 前記制御部は、 『前記信号成分の種類間におけるレベル差』および『前
   記信号成分の種類間における相関』の少なくとも一方に
   基づいて、モード選択を行うことを特徴とする画像圧縮
   装置。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の画像圧縮装置におい
   て、 前記制御部は、 前記ＲＡＷデータの空間周波数分布に基づいて、モード
   選択を行うことを特徴とする画像圧縮装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれか１項
   に記載の画像圧縮装置において、 前記一括圧縮部は、 前記ＲＡＷデータをホワイトバランス調整した後、前記
   ＲＡＷデータから前記空間配置の空間的冗長性を削減す
   ることを特徴とする画像圧縮装置。
8. 【請求項８】 カラー画像を構成する複数種類の信号成
   分を画素配列上に混在配置してなるＲＡＷデータが与え
   られ、前記ＲＡＷデータを圧縮処理する画像圧縮装置で
   あって、 前記ＲＡＷデータに対し、前記画素配列上の欠落信号成
   分を補間せずに、空間周波数変換を施して変換係数を得
   る変換部と、 前記変換係数をデータ圧縮する符号化部とを備えたこと
   を特徴とする画像圧縮装置。
9. 【請求項９】 カラー画像を構成する複数種類の信号成
   分を画素配列上に混在配置してなるＲＡＷデータが与え
   られ、前記ＲＡＷデータを圧縮処理する画像圧縮方法で
   あって、 前記信号成分の混在配置を「同一成分の空間配置」と見
   なし、前記ＲＡＷデータから前記空間配置の空間的冗長
   性を削減するステップを有することを特徴とする画像圧
   縮方法。
10. 【請求項１０】 カラー画像を構成する複数種類の信号
    成分を画素配列上に混在配置してなるＲＡＷデータが与
    えられ、前記ＲＡＷデータを圧縮処理する画像圧縮方法
    であって、 前記ＲＡＷデータに対し、前記画素配列上の欠落信号成
    分を補間せずに、空間周波数変換を施して変換係数を得
    るステップと、 前記変換係数をデータ圧縮するステップとを有すること
    を特徴とする画像圧縮方法。
11. 【請求項１１】 コンピュータを、請求項１〜８のいず
    れか１項に記載の画像圧縮装置として機能させるための
    画像圧縮プログラム。
12. 【請求項１２】 請求項１に記載の画像圧縮装置で生成
    されたＲＡＷデータの圧縮結果に対して、伸張処理を施
    すための画像伸張プログラムであって、 前記圧縮結果を「同一成分の空間配置の圧縮結果」と見
    なして、前記空間配置の空間的冗長性を復元し、前記Ｒ
    ＡＷデータの画像情報を再現する画像伸張方法を、 コンピュータに実行させることを特徴とする画像伸張プ
    ログラム。
13. 【請求項１３】 請求項８に記載の画像圧縮装置で生成
    されたＲＡＷデータの圧縮結果に対して、伸張処理を施
    すための画像伸張プログラムであって、 前記圧縮結果をデータ伸張して変換係数を得るステップ
    と、 前記変換係数を逆空間周波数変換することにより、前記
    ＲＡＷデータの画像情報を再現するステップとを有する
    画像伸張方法を、 コンピュータに実行させることを特徴とする画像伸張プ
    ログラム。