JP2005020521A - 撮像装置及びこの撮像装置を備える携帯型電話機 - Google Patents

Abstract

【課題】解像度の異なる画像データが入力されても、効率よく画像データを処理することができるバッファ装置を得る。
【解決手段】解像度の異なる画像データを撮像可能な撮像手段と、画像データを処理する画像処理モジュールと、撮像手段と画像処理モジュールとの間に、撮像手段から入力される画像データのデータ長を変換し、画像処理モジュールに変換後の画像データを出力する機能を有する緩衝記憶装置により構成される撮像装置であって、データ長の変換の割合を、入力される画像データの解像度と、画像処理モジュールの処理スピードにより決定することとした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯型端末に使用される緩衝記憶装置（以下、「バッファ装置」と記す。）に関するもの、さらに詳しくは、カメラ等の撮像手段を備える携帯型電話機において、撮像手段から入力された画像データを一時的に記憶するバッファ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、カメラ付携帯型電話機を用いて撮像された画像に対しても、高画質が要求される傾向にあり、この要求に応えるため、カメラ付携帯型電話機に用いられるカメラの解像度も向上している。
【０００３】
すなわち、解像度の高い画像の撮像を可能とするために、カメラ付携帯型電話機に用いられるカメラモジュールの動作クロック周波数は、以前に比べかなり向上してきている。一方、カメラモジュールから出力された撮像データを処理する画像処理ＬＳＩ等の画像処理モジュールの動作クロック周波数は、以前に比べれば向上している。しかし、特に低消費電力を要求される携帯型電話機では、大きな電力を消費する画像処理ＬＳＩ等の画像処理モジュールの動作クロック周波数をあまり高くすることはできない。その結果、カメラモジュールから出力される画像データの転送速度と、画像処理モジュールとの処理速度に格差が生じ、カメラ付携帯型電話機においても両者の速度差を吸収するバッファ装置が必要になってきた。
【０００４】
２つのモジュール間におけるデータ処理速度の格差を吸収するバッファ装置について、例えば下記の特許文献に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２４２４４６号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平５−７３１３号公報（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、カメラ付携帯型電話機に対しては、静止画の高画質化の要求だけではなく、動画撮像のニーズも発生しており、静止画と動画との両方の撮像可能なカメラ付携帯型電話機が求められている。ただし、人間の視覚特性や、データ容量の関係から、動画中の１画面に対しては、静止画ほどの高画質は要求されない。したがって、動画と静止画の両方が撮像可能なカメラ付携帯電話機では、解像度が異なる画像データが撮像手段からバッファに入力されてくる。すなわち、高画質で撮像された静止画では解像度が高いので、１画素毎のデータ量が大きくなり、画面全体のデータ量が大きくなる。一方、静止画に対し相対的に画質の低い動画では解像度が低いので、１画素毎のデータ量が小さくなり、１画面全体のデータ量が小さくなる。
【０００７】
また、動画や静止画といった撮影モードの種類についてばかりでなく、カメラのズーム倍率についても、予め設定されている数種類のズーム倍率からユーザが選択することができるカメラ付携帯型電話機も登場してきている。そして、ユーザが選択したズーム倍率によっても、画像データの解像度は大きく異なることになる。
すなわち、１台の携帯型電話機においても解像度の異なる複数の画像データが取得可能となり、それらの画像データを処理する必要が生じるようになってきた。
【０００８】
ところが、上記文献に記載されているバッファ装置では、入力される画像データの解像度は１種類であることが前提となっており、画面毎に解像度が異なる場合の処理方法については記載されていない。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、解像度の異なる画像データが入力されても、効率よく画像データを処理することができるバッファ装置を得ることを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る撮像装置は、
解像度の異なる画像データを撮像可能な撮像手段と、
当該画像データを処理する画像処理モジュールと、
上記撮像手段と上記画像処理モジュールとの間に、上記撮像手段から入力される画像データのデータ長を変換し、上記画像処理モジュールに変換後の画像データを出力する機能を有する緩衝記憶装置とにより構成される撮像装置であって、
上記データ長の変換の割合は、上記入力される画像データの解像度と、上記画像処理モジュールの処理スピードにより決定すること
としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、入力された画像データをバッファ装置から出力する際に、バッファ装置の後段に設けられた画像処理モジュールの処理スピードを考慮したデータ長に変換するものである。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるバッファ装置の構成を示すブロックである。このバッファ装置５０はカメラ付携帯型電話機１００の内部に設置されている。バッファ装置５０の主要機能は、バッファ装置５０の前段にある撮像手段から入力された画像データを、バッファ装置５０の後段に設置された、処理スピードの遅い画像処理モジュールが処理できるデータ長に変更し、変更後のデータを後段のモジュールに向けて出力することにある。バッファ装置に入力される画像データの解像度は、ファイル毎に異なっている。そして、入力される画像データの解像度と、バッファ装置５０の後段に設置された画像処理モジュールの処理スピードとから、バッファ装置５０の外部にあるＣＰＵ（図示せず）が、ファイル毎に最適なデータ長の割合を検出する。その検出情報はバッファ装置５０内にある読出速度設定部８に送られる。読出速度設定部８では、予め数種類のデータ長の割合が設定されており、送られてきた検出情報を参照し、最も適切なデータ長の割合を選択、設定し、設定されたデータ長にてバッファ装置５０からデータが出力される。
【００１３】
次に、各構成要素について説明する。
バッファ装置５０は、入力メモリ切替器１、第１の画像メモリ２、第２の画像メモリ３、出力メモリ切替器４、書込終了検出回路５、書込制御回路６、読出制御回路７、及び読出速度設定部８を有する。
【００１４】
入力メモリ切替器１は、バッファ装置５０の前段にある撮像手段から入力された画像データを、後述する画像メモリ切替信号２０に従い、画像データを第１の画像メモリ２又は第２の画像メモリ３のいずれか一方に入力する。
第１の画像メモリ２及び第２の画像メモリ３は、ともに、画像データの水平方向１ライン分のデータを記録可能な容量を有している。そして、後述するライトアドレス信号２１及びライト信号２２にしたがって、入力された画像データが第１の画像メモリ２及び第２の画像メモリ３のどちらか一方に書込まれる。さらに、書込まれた画像データは、後述するリードアドレス信号２３及びリード信号２４にしたがって読み出され、出力メモリ切替器４に出力される。
【００１５】
出力メモリ切替器４は、画像メモリ切替信号２０にしたがって、第１の画像メモリ２または第２の画像メモリ３のどちらか一方を選択し、画像データを読み出し、バッファ装置５０の後段に設けられた画像処理モジュールに画像データを出力する。
【００１６】
書込終了検出回路５は、第１の画像メモリ２、又は第２の画像メモリ３への画像データの書込終了を検出する。そして検出後、画像メモリ制御信号２０を生成し、入力メモリ切替器１及び出力メモリ切替器４に出力する。
書込制御回路６は、ライトアドレス信号２１及びライト信号２２を生成し、入力切替器１から第１の画像メモリ２又は第２の画像メモリ３への画像データへの書込みを制御する。
【００１７】
読出速度設定部８では、予め数種類のデータ長の割合が設定されており、ＣＰＵから送られてきた検出情報を参照し、最も適切なデータ長の割合を選択、設定する。そして、設定した情報を読出制御信号２５として読出制御回路７に出力する。
なお、ＣＰＵから送られてくる検出情報とは、バッファ装置５０に入力される画像データの解像度と、バッファ装置５０の後段に設置された画像処理モジュールの処理スピードとから、ＣＰＵが検出した最適のデータ長の割合である。
【００１８】
読出制御回路７は、読出制御信号２５に従って、リードアドレス信号２３及びリード信号２４を生成し、第１の画像メモリ２又は第２の画像メモリ３から画像データへの読み出しを制御する。
【００１９】
次に、本実施の形態に係るバッファ装置の動作の概念を図２を用いて説明する。
同図における水平同期信号とは、バッファ装置５０の前段に設けられた撮像手段の水平同期信号であり、この水平同期信号の周期、すなわち、水平画素有効期間と水平画素無効期間とを合計した期間は変化しない。入力される画像データの解像度が高い場合は、水平画素有効期間の割合が高くなり、水平画素無効期間の割合が低くなる。一方、入力される画像データの解像度が低い場合は、水平画素有効期間の割合が低くなり、水平画素無効期間の割合が高くなる。
【００２０】
まず、撮像手段にて撮像された画像データのうち、第１列目の画像データが、撮像手段の水平同期信号における水平画素有効期間中にバッファ装置５０の入力メモリ切替器１に入力される。そして、入力された第１列目の画像データは、第１の画像メモリ２に書込まれる。書込まれた第１列目の画像データは、読出速度設定部８で設定されたデータ長で第１の画像メモリ２から読み出される。最後に、出力メモリ切替器４から、読出速度設定部８で設定されたデータ長で第１列目の画像データが出力される。
【００２１】
次に、第１の画像メモリ２に書込まれた第１列目の画像データの出力が終了する前に、第２列目の画像データが、撮像手段の水平同期信号における水平画素有効期間中にバッファ装置５０の入力メモリ切替器１に入力される。そして、入力された第２列目の画像データは、第２の画像メモリ３に書込まれる。書込まれた第２列目の画像データは、読出速度設定部８で設定されたデータ長で第２の画像メモリ３から読み出される。最後に、出力メモリ切替器４から読出速度設定部８で設定されたデータ長で第２列目の画像データが出力される。
【００２２】
同様に、第２の画像メモリ３に書込まれた第２列目の画像データの出力が終了する前に、第３列目の画像データが、撮像手段の水平同期信号における水平画素有効期間中にバッファ装置５０の入力メモリ切替器１に入力される。そして、入力された第３列目の画像データは、第１の画像メモリ２に書込まれる。書込まれた第３列目の画像データは、読出速度設定部８で設定されたデータ長で第１の画像メモリ２から読み出される。最後に、出力メモリ切替器４から読出速度設定部８で設定されたデータ長で第３列目の画像データが出力される。
【００２３】
このように、本発明に係るバッファ装置５０は、画面データの水平方向１ライン分のメモリを２つ用い、交互に書込み、読み出しを行うことにより、出力する画像データのデータ長を入力された画像データよりも長くすることができる。
【００２４】
すなわち、本発明に係るバッファ装置５０は、第１列目の画像データを出力する期間として、第１列目の画像データに対応する水平同期信号の水平画素無効期間だけではなく、第２列目の画像データに対応する水平同期信号の水平画素有効期間も利用する。これにより、バッファ装置から出力される画像データのデータ長が、入力される画像データよりも長くなるので、バッファ装置５０の後段に設けられた画像処理モジュールの処理スピードが遅い場合でも処理が可能となる。
【００２５】
これは、ＣＰＵが、入力される画像データの解像度と、バッファ装置５０の後段に設けられた画像処理モジュールの処理スピードとから最適なデータ長の割合を検出することから可能となっている。
【００２６】
すなわち、ＣＰＵは、ファイル毎に異なる画像データの解像度から、撮像手段の水平同期信号中の水平画素有効期間と水平画素無効期間との割合、かつ、バッファ装置５０の後段に設けられた画像処理モジュールの処理スピードとを考慮したデータ長の割合を検出し、その検出情報を読出速度設定部８に送信する。読出速度設定部８がその検出情報を参照して予めにおいて設定されているデータ長の割合から最も適切なデータ長の割合を選択、設定し、その情報を読出制御信号２５として読出制御回路７に送信したこと、及び読出制御回路７が読出制御信号２５にしたがったデータ長でデータを読み出したことにより可能となっている。
【００２７】
次に、本実施の形態に係るバッファ装置の動作の詳細を図３（ａ）、（ｂ）および図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。ただし、ここでは例として、撮像手段により撮像された画像の解像度とバッファ装置の後段にある画像処理モジュールの処理スピードとから、ＣＰＵが最適と検出したデータ長の割合が、読出速度設定部で予め設定されたデータ長の割合が２倍に最も近い場合、すなわち、出力される画像データのデータ長が、入力される画像データのデータ長の２倍に変換される場合について説明する。
【００２８】
本実施の形態では、初期状態で、入力メモリ切替器１は第１の画像メモリ２を選択しており、出力メモリ切替器４は第２の画像メモリ３を選択しているものとする。なお、画像メモリ切替制御信号２０は、入力メモリ切替器１に第１の画像メモリ２を選択させているときは、出力メモリ切替器４に第２の画像メモリ３を選択させ、入力メモリ切替器１に第２の画像メモリ３を選択させているときは、出力メモリ切替器４に第１の画像メモリ２を選択させる信号である。
【００２９】
また、読出速度設定部８は読出制御回路７に対し、データ長の割合として２倍と設定した読出制御信号２５を出力している。
【００３０】
まず、図３（ａ）に示すようなタイミングで、第１列目の画像データであるＤ［０：０］からＤ［０：ｎ−１］が入力メモリ切替器１に入力される。なお、同図の入力タイミングクロックとは、バッファ装置５０が持つクロックの一つであり、垂直同期信号、水平同期信号及び画素イネーブル信号（画素の有効期間を示す信号）とは、バッファ装置５０の前段に設けられた撮像手段の信号である。
【００３１】
次に、初期状態で第１の画像メモリ２を選択している入力メモリ切替器１は、図３（ｂ）に示すようなタイミングで第１列目の画像データＤ［０：０］からＤ［０：ｎ−１］を第１の画像メモリ２に書込む。すなわち、書込制御回路６にて生成されるライトアドレス信号２１、ライト信号２２およびバッファ装置５０の書込みクロックとにしたがって、第１列目の画像データが第１の画像メモリ２に書込まれる。
【００３２】
第１列目の最終画像データであるＤ［０：ｎ−１］の、第１の画像メモリ２への書込みが終了したことを検出した書込終了検出回路５は、検出と同時に、入力メモリ切替器１に対し、第２列目の画像データＤ［１：０］からＤ［１：ｎ−１］を書込む画像メモリとして、第２の画像メモリ３を選択するように、画像メモリ切替制御信号２０を送信する。なお、このとき、画像メモリ切替制御信号２０には、出力メモリ切替器４に対し、第１の画像メモリ２を選択するよう命令する情報も含まれている。
【００３３】
したがって、書込終了検出回路５が入力メモリ切替器１と出力メモリ切替器４に対し画像メモリ切替制御信号２０を送信することにより、第１の画像メモリ２に書込まれた第１列目の画像データを読み出すことが可能となる。
なお、最終画像データＤ［０：ｎ−１］が書き込まれたことを検出する方法としては、水平同期信号のエッジを検出したり、バッファ装置５０内部に設置されたカウンタを用い、書込みデータの数をカウントすればよい。
【００３４】
読出制御回路７は、第１列目の画像データの第１の画像メモリ２への書込みが終了されると、読出速度設定部８から出力された読出制御信号２５にしたがったデータ長となるよう、リードアドレス信号２３およびリード信号２４を生成する。
出力メモリ切替器４は、画像メモリ切替制御信号２０にしたがい第１の画像メモリ２を選択しているので、図４（ａ）に示すようなタイミングで第１列目の画像データＤ［０：０］からＤ［０：ｎ−１］を第１の画像メモリ２から読み出す。すなわち、読出制御回路７にて生成されるリードアドレス信号２３、リード信号２４および読出クロックとにしたがって、第１列目の画像データが第１の画像メモリ２から読み出される。
【００３５】
最後に、図４（ｂ）に示すようなタイミングで、第１列目の画像データが、出力メモリ切替器４からバッファ装置５０の後段の画像処理モジュールに向かって出力される。なお、同図の出力タイミングクロックとは、バッファ装置５０が持つクロックの一つであり、垂直同期信号、水平同期信号及び画素イネーブル信号（画素の有効期間を示す信号）とは、バッファ装置５０の後段に設けられた画像処理モジュールへ出力される信号である。
【００３６】
また、第１列目の画像データが読み出されている期間中に、第２列目の画像データＤ［１：０］からＤ［１：ｎ−１］がバッファ装置５０の入力されると、画像メモリ切替制御信号２０により第２の画像メモリ３を選択している入力メモリ切替器１は、第２列目の画像データを第２の画像メモリ３に書込む。そして、第２列目の最終画像データであるＤ［１：ｎ−１］の、第２の画像メモリ３への書込みが終了したことを検出した書込終了検出回路５は、検出と同時に、入力メモリ切替器１に対し、第３列目の画像データＤ［３：０］からＤ［３：ｎ−１］を書込む画像メモリとして、第１の画像メモリ２を選択するように、画像メモリ切替制御信号２０を送信する。このとき、画像メモリ切替制御信号２０には、出力メモリ切替器４に対し、第２の画像メモリ３を選択するよう命令する情報が含まれている。
【００３７】
以下同様に、第１の画像メモリ２と第２の画像メモリ３とに対し、交互に画像データの書込み、読み出しを行う。
【００３８】
以上説明したように、本発明に係るバッファ装置５０は、入力される画像データの解像度と、画像データのバッファ装置５０の後段に設けられた画像処理モジュールの処理スピードとから、出力する画像データのデータ長をファイル毎に決定するので、解像度の異なる画像データが入力されても効率よく画像データを処理することができる。
【００３９】
実施の形態２．
本実施の形態では、図５に示すように、実施の形態１で説明したバッファ装置５０の後段に、水平拡大回路６０を設けている。水平拡大回路６０は図６に示すように、第ｍ列目の各画像データＤ［ｍ−１：０］からＤ［ｍ−１：ｎ−１］から補間画素Ｈ［ｍ−１：０］からＨ［ｍ−１：ｎ−１］を生成する。また、動作のタイミングは、図７に示す通りである。
【００４０】
この水平拡大回路６０に、図３（ａ）のようにデータ長が短い画像データが入力された場合、隣り合う画素有効期間の間に時間的間隔がなく、補間画素Ｈ［ｍ：ｎ］を画素間に埋め込むことができない。しかし、図３（ｂ）のように緩衝用バッファを用いることでデータ長を変換し、隣り合う画素有効期間の間に時間的間隔を広げることにより、図６のように隣り合う画素間に補間画素Ｈ［ｍ：ｎ］を埋め込むことができる。すなわち、バッファ装置５０は、例えば水平拡大回路６０あるいは同時処理が必要なモジュールのように、処理スピードが遅い、すなわちデータ間にある一定の時間的ブランクが必要な画像処理モジュールを後段に設置することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、解像度の異なる画像データを撮像可能な撮像手段と、画像データを処理する画像処理モジュールと、撮像手段と画像処理モジュールとの間に、撮像手段から入力される画像データのデータ長を変換し、画像処理モジュールに変換後の画像データを出力する機能を有する緩衝記憶装置とにより構成される撮像装置であって、データ長の変換の割合は、入力される画像データの解像度と、画像処理モジュールの処理スピードにより決定することとしたので、解像度の異なる画像データが入力されても、効率よく画像データを処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるバッファ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１におけるバッファ装置の動作のタイミングを示す図である。
【図３】実施の形態１におけるバッファ装置の動作のタイミングを示す図である。
【図４】実施の形態１におけるバッファ装置の動作のタイミングを示す図である。
【図５】実施の形態２におけるバッファ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２における水平拡大回路の機能を説明する図である。
【図７】実施の形態２における水平拡大回路の動作のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
１ 入力メモリ切替器、２ 第１の画像メモリ、３ 第２の画像メモリ、４ 出力メモリ切替器、５ 書込み終了検出回路、６ 書込制御回路、７ 読出制御回路、８ 読出速度設定部、５０ バッファ装置、６０ 水平拡大回路、１００カメラ付携帯型電話機。

Claims (3)

1. 解像度の異なる画像データを撮像可能な撮像手段と、
   当該画像データを処理する画像処理モジュールと、
   上記撮像手段と上記画像処理モジュールとの間に、上記撮像手段から入力される画像データのデータ長を変換し、上記画像処理モジュールに変換後の画像データを出力する機能を有する緩衝記憶装置とにより構成される撮像装置であって、
   上記データ長の変換の割合は、上記入力される画像データの解像度と、上記画像処理モジュールの処理スピードにより決定すること
   を特徴とする撮像装置。
2. 画像処理モジュールは、画像データを水平方向に拡大する水平拡大回路であること
   を特徴とする撮像装置。
3. 上記請求項１又は２の撮像装置を備える携帯型電話機。

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