JP2005260467A - Image processor - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルカメラ等に設けられる画像処理装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus provided in a digital camera or the like.
従来、デジタルカメラで撮像された画像データは、その情報量を軽減するために、JPEG等の画像圧縮処理が施される。JPEGによる画像圧縮処理は、画像を8×8のブロックに分割し、DCT(離散コサイン変換)によってDCT係数を求め、DCT係数を量子化テーブルによって量子化し、量子化した値をエントロピ符号化してハフマン符号で表すことによって行われる。
上記のようなJPEGによる画像圧縮処理においては、画像の圧縮サイズを所定の範囲内に収めるために高圧縮率で圧縮処理が行われることがあり、このような場合には画像データにブロックノイズが発生する。
そこで、ブロックノイズを抑制するために、DC成分の量子化ステップとAC成分の量子化ステップとの比率を考慮しながら、画像の圧縮率を目標とする圧縮率の範囲内に収める画像処理装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この画像処理装置は、画像データを初期設定された量子化テーブルでテスト圧縮し、圧縮された画像データに基づいて、目標とする圧縮率を得るうえで適切な量子化テーブルを求めるものである。
In the image compression processing by JPEG as described above, compression processing may be performed at a high compression rate in order to keep the compression size of the image within a predetermined range. In such a case, block noise is included in the image data. Occur.
Therefore, in order to suppress block noise, there is an image processing apparatus in which the compression ratio of an image falls within the target compression ratio range while considering the ratio between the DC component quantization step and the AC component quantization step. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This image processing apparatus test-compresses image data with an initially set quantization table, and obtains an appropriate quantization table for obtaining a target compression rate based on the compressed image data.
しかし、特許文献1に記載の画像処理装置においては、目標とする圧縮率に向かって量子化テーブルを更新していくものであり、圧縮の対象となる画像データの特性について考慮されることがなかった。そのため、画像データの特性によっては、目標とする圧縮値が常に最適であることはなく、画像データを最適な圧縮率で圧縮することが困難であった。
However, in the image processing apparatus described in
そこで、本発明の課題は、画像データの特性にかかわらず、ブロックノイズが発生しないように最適な圧縮率で画像データの圧縮処理を行うことができる画像処理装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of performing compression processing of image data at an optimal compression rate so that block noise does not occur regardless of the characteristics of the image data.
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、画像データを圧縮処理する圧縮処理手段を有する画像処理装置であって、前記画像データから画素の特徴量が一定範囲内にある平坦画素領域を検出する平坦画素領域検出手段と、前記平坦画素領域検出手段により検出された平坦画素領域の画素数が前記画像データの全画素数に対して占める割合を算出する平坦画素領域率算出手段と、前記平坦画素領域率算出手段により算出された平坦画素領域率に基づいて前記画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定手段と、前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率で前記圧縮処理手段に前記画像データを圧縮処理させる圧縮処理制御手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the invention described in
請求項2に記載の発明は、画像データを圧縮する圧縮率が複数記憶された圧縮率記憶手段と、前記圧縮率記憶手段に記憶された複数の圧縮率の中から前記画像データを圧縮する圧縮率を選択して入力する圧縮率入力手段と、前記圧縮率入力手段により入力された圧縮率で画像データを圧縮処理する圧縮処理手段と、を有する画像処理装置であって、前記画像データから画素の特徴量が一定範囲内にある平坦画素領域を検出する平坦画素領域検出手段と、所定範囲内の特徴量を有する平坦画素領域の画素数が前記画像データの全画素数に対して占める割合を算出する平坦画素領域率算出手段と、前記平坦画素領域率算出手段により算出された平坦画素領域率に基づいて前記画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定手段と、前記圧縮率入力手段により入力された圧縮率が前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率よりも高い場合に、前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率で前記圧縮処理手段に前記画像データを圧縮処理させる圧縮処理制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a compression rate storage means for storing a plurality of compression rates for compressing image data, and a compression for compressing the image data from a plurality of compression rates stored in the compression rate storage means. An image processing apparatus comprising: a compression rate input unit that selects and inputs a rate; and a compression processing unit that compresses image data at a compression rate that is input by the compression rate input unit. A flat pixel region detecting means for detecting a flat pixel region having a feature amount within a certain range, and a ratio of the number of pixels of the flat pixel region having a feature amount within a predetermined range to the total number of pixels of the image data A flat pixel area ratio calculating means for calculating; a compression ratio determining means for determining a compression ratio of the image data based on the flat pixel area ratio calculated by the flat pixel area ratio calculating means; and the compression ratio input means. A compression process for causing the compression processing unit to compress the image data at a compression rate determined by the compression rate determination unit when the input compression rate is higher than the compression rate determined by the compression rate determination unit; And a control means.
請求項3に記載の発明は、画像データを圧縮する圧縮率が複数記憶された圧縮率記憶手段と、前記圧縮率記憶手段に記憶された複数の圧縮率の中から前記画像データを圧縮する圧縮率を選択して入力する圧縮率入力手段と、前記圧縮率入力手段により入力された圧縮率で画像データを圧縮処理する圧縮処理手段と、を有する画像処理装置であって、前記画像データから画素の特徴量が一定範囲内にある平坦画素領域を検出する平坦画素領域検出手段と、所定範囲内の特徴量を有する平坦画素領域の画素数が前記画像データの全画素数に対して占める割合を算出する平坦画素領域率算出手段と、前記平坦画素領域率算出手段により算出された平坦画素領域率に基づいて前記画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定手段と、前記圧縮率入力手段により入力された圧縮率が前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率よりも高い場合に、前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率で前記圧縮処理手段に前記平坦画素領域を圧縮処理させ、前記圧縮率入力手段により入力された圧縮率で前記圧縮処理手段に前記画像データにおける前記平坦画素領域外の領域を圧縮処理させる圧縮処理制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a compression rate storage means for storing a plurality of compression rates for compressing image data, and a compression for compressing the image data from a plurality of compression rates stored in the compression rate storage means. An image processing apparatus comprising: a compression rate input unit that selects and inputs a rate; and a compression processing unit that compresses image data at a compression rate that is input by the compression rate input unit. A flat pixel region detecting means for detecting a flat pixel region having a feature amount within a certain range, and a ratio of the number of pixels of the flat pixel region having a feature amount within a predetermined range to the total number of pixels of the image data A flat pixel area ratio calculating means for calculating; a compression ratio determining means for determining a compression ratio of the image data based on the flat pixel area ratio calculated by the flat pixel area ratio calculating means; and the compression ratio input means. When the input compression rate is higher than the compression rate determined by the compression rate determination unit, the compression processing unit compresses the flat pixel region at the compression rate determined by the compression rate determination unit, Compression processing control means for causing the compression processing means to compress the area outside the flat pixel area in the image data at the compression rate input by the compression rate input means.
請求項1に記載の発明によれば、平坦画素領域検出手段が平坦画素領域を検出すると、平坦画素領域率算出手段が平坦画素領域の画素数が画像データの全画素数に対して占める割合を算出する。そして、圧縮率決定手段が算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定し、圧縮処理制御手段は、圧縮率決定手段により決定された圧縮率で圧縮処理手段に画像データを圧縮処理させる。よって、画像データは、平坦画素領域率に応じて変化する圧縮率に基づいて圧縮処理されるので、画像データの特性にかかわらず、ブロックノイズが発生しない最適な圧縮率で画像データの画像処理を行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, when the flat pixel region detecting unit detects the flat pixel region, the flat pixel region rate calculating unit calculates the ratio of the number of pixels in the flat pixel region to the total number of pixels in the image data. calculate. Then, the compression rate determination means determines the compression rate of the image data based on the calculated flat pixel area ratio, and the compression processing control means sends the image data to the compression processing means at the compression rate determined by the compression ratio determination means. Let the compression process. Therefore, since the image data is compressed based on a compression rate that changes in accordance with the flat pixel area rate, the image data is processed at an optimal compression rate that does not cause block noise regardless of the characteristics of the image data. It can be carried out.
請求項2に記載の発明によれば、平坦画素領域検出手段が平坦画素領域を検出すると、平坦画素領域率算出手段が所定範囲内の特徴量を有する平坦画素領域の画素数が画像データの全画素数に対して占める割合を算出する。そして、圧縮率決定手段が平坦画素領域率算出手段により算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定し、圧縮処理制御手段は、圧縮率入力手段により入力された圧縮率が圧縮率決定手段により決定された圧縮率よりも高い場合に、圧縮率決定手段により決定された圧縮率で圧縮処理手段に画像データを圧縮処理させる。よって、画像データは、決定された圧縮率以上で圧縮処理されることがないので、画像データの特性にかかわらず、ブロックノイズが発生しない最適な圧縮率で画像データの画像処理を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, when the flat pixel area detecting means detects the flat pixel area, the flat pixel area ratio calculating means determines that the number of pixels of the flat pixel area having the feature amount within the predetermined range is the total number of image data. The proportion of the number of pixels is calculated. The compression rate determining means determines the compression rate of the image data based on the flat pixel area ratio calculated by the flat pixel area ratio calculating means, and the compression processing control means determines that the compression rate input by the compression ratio input means is When the compression rate is higher than the compression rate determined by the compression rate determination unit, the compression processing unit causes the compression processing unit to compress the image data at the compression rate determined by the compression rate determination unit. Therefore, the image data is not compressed at a compression rate higher than the determined compression rate, so that the image data can be processed at an optimal compression rate that does not cause block noise regardless of the characteristics of the image data. .
請求項3に記載の発明によれば、平坦画素領域検出手段が平坦画素領域を検出すると、平坦画素領域率算出手段が所定範囲内の特徴量を有する平坦画素領域の画素数が画像データの全画素数に対して占める割合を算出する。そして、圧縮率決定手段が平坦画素領域率算出手段により算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定し、圧縮処理制御手段は、圧縮率入力手段により入力された圧縮率が圧縮率決定手段により決定された圧縮率よりも高い場合に、圧縮率決定手段により決定された圧縮率で圧縮処理手段に平坦画素領域を圧縮処理させ、圧縮率入力手段により入力された圧縮率で圧縮処理手段に画像データにおける平坦画素領域外の領域を圧縮処理させる。
これにより、ブロックノイズの目立つ平坦画素領域は、圧縮率入力手段により入力された圧縮率と圧縮率決定手段により決定された圧縮率のうち、低い方の圧縮率で圧縮され、ブロックノイズの目立たない領域については、高い方の圧縮率で圧縮される。
よって、圧縮率入力手段から比較的高い圧縮率を入力しても、平坦画素領域は決定された圧縮率以上で圧縮処理されることがないので、画像データの特性にかかわらず、ブロックノイズが発生しない最適な圧縮率で平坦画素領域の画像処理を行うことができる。従って、ファイルサイズを必要以上に大きくすることなく、ブロックノイズを抑制することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the flat pixel area detecting means detects the flat pixel area, the flat pixel area ratio calculating means determines that the number of pixels of the flat pixel area having the feature amount within the predetermined range is the total number of image data. The proportion of the number of pixels is calculated. The compression rate determining means determines the compression rate of the image data based on the flat pixel area ratio calculated by the flat pixel area ratio calculating means, and the compression processing control means determines that the compression rate input by the compression ratio input means is When the compression rate is higher than the compression rate determined by the compression rate determination unit, the compression processing unit compresses the flat pixel region with the compression rate determined by the compression rate determination unit, and the compression rate input by the compression rate input unit The compression processing means compresses an area outside the flat pixel area in the image data.
Thereby, the flat pixel region where block noise is conspicuous is compressed at the lower compression rate of the compression rate input by the compression rate input unit and the compression rate determined by the compression rate determination unit, and block noise is not noticeable. The area is compressed at the higher compression rate.
Therefore, even if a relatively high compression rate is input from the compression rate input means, the flat pixel region is not compressed at a compression rate higher than the determined compression rate, so block noise occurs regardless of the characteristics of the image data. It is possible to perform image processing of a flat pixel region with an optimal compression ratio that is not performed. Therefore, block noise can be suppressed without increasing the file size more than necessary.
以下、図面を参照して、本発明に係る画像処理装置の最良の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、画像処理装置としてデジタルカメラを例に挙げ、画像データはJPEG方式により圧縮処理するものとして説明する。
(実施形態1)
<デジタルカメラの構成>
図1は、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。図1に示すように、撮像光学系としてのレンズ1及び開口絞り2を介して得られた光は、撮像素子としてのCCD3の受光面に結像される。この時、CCD3の入力部には、R,G,Bフィルタ(図示略)が設けられており、R,G,B毎に画像信号が取り込まれる。また、このとき、レンズ1はレンズ駆動回路4により当該レンズ1の光軸に沿って移動され、開口絞り2は、それぞれ露出制御回路5により駆動される。
ここで、CCD3は、受光面に結像された結像画像を電荷量に光電変換し、タイミング発生回路6から信号を受けるCCD駆動回路7の転送パルスによってアナログの画像信号を出力する。
CCD3から出力されたアナログの画像信号は、プリプロセス回路8においてCDS(相関二重サンプリング)処理でノイズが低減され、またAGC(自動ゲイン制御)により利得の調整が行われ、さらにダイナミックレンジ拡大のための処理などが行われる。
The best mode of an image processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a digital camera is taken as an example of the image processing apparatus, and image data is described as being compressed by the JPEG method.
(Embodiment 1)
<Configuration of digital camera>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera. As shown in FIG. 1, light obtained through a
Here, the
The analog image signal output from the
そして、各R,G,B画像信号は、A/D変換器9によってデジタル画像信号に変換された後、圧縮処理手段としての画像圧縮回路13で画像データの圧縮処理が行われる。ここで、画像に関する情報はパラメータ記憶用メモリ11に記憶されている。制御部10は、パラメータ記憶用メモリ11からパラメータ(画像に関する情報)を受け取って、あるレンズ1の固定絞りに対応して読み込んだ画像データに付加して出力することができる。或いは、レンズ1の絞り毎にパラメータを付加して出力することができる。得られた画像に関する情報は、画像記録部12に記憶され、必要に応じて外部に読み出される。また、制御部10は、カメラ本体の操作スイッチや液晶表示等のマンマシン・インタフェースを制御し、必要に応じて情報伝達を行うものである。また、時計機能も組み込まれており、オートデートの制御も行う。
Each R, G, B image signal is converted into a digital image signal by the A /
また、制御部10には、各種処理を実行するプログラムや画像データの圧縮処理に必要なデータ等を記憶する圧縮率記憶手段としてのメモリ20が備えられている。
メモリ20には、各種機能を実現させるための各プログラムが記憶されたプログラムエリア21、画像データの圧縮率、量子化テーブル、スケールファクタ、符号化テーブル等が記憶されたデータエリア22が形成されている。具体的に、プログラムエリア21には、画像データの全画素数に対するエッジ成分(高周波成分)が検出されなかった画素を検出する平坦画素領域検出プログラム21aが記憶されている。また、プログラムエリア21には、画像データの全画素数に対するエッジ成分(高周波成分)が検出されなかった画素数の割合、すなわち、平坦画素領域率を算出する平坦画素領域率算出プログラム21bが記憶されている。また、プログラムエリア21には、算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定プログラム21cが記憶されている。さらに、プログラムエリア21には、決定された圧縮率で画像圧縮回路13に画像データを圧縮処理させる圧縮処理制御プログラム21dが記憶されている。
Further, the
The
また、データエリア22には、画像データを圧縮する複数の圧縮率データ22aが記憶されている。データエリア22には、図2に示すように、画像記録部12に記録可能な三種類の画素数に対して、それぞれ低圧縮率で圧縮した場合の画像データのサイズ、高圧縮率で圧縮した場合の画像データのサイズが記憶されており、ユーザによって選択された画素数及び圧縮率によって圧縮後の画像データのサイズが異なるようになっている。例えば、画素数1600×1200からなる画像データを低圧縮率で圧縮すると、約800KB(キロバイト)の画像データに圧縮されることがわかる。
The
また、データエリア22には、図3に示すように、輝度成分と色差成分の量子化テーブルデータ22bが記憶されている。さらに、データエリア22には、図4に示すように、平坦画素領域率に対応するスケールファクタデータ22cが記憶されている。スケールファクタデータ22cは、平坦画素領域率の値によって三段階に分類されており、例えば、平坦画素領域率が65%以上である場合には、輝度成分のスケールファクタは0.08で圧縮処理を行うように設定され、平坦画素領域率が50%以上65%未満である場合には、輝度成分のスケールファクタは0.10で圧縮処理を行うように設定され、平坦画素領域率が50%未満である場合には、輝度成分のスケールファクタが0.13で圧縮処理を行うように設定されている。なお、色差成分については、ブロックノイズへの影響が少ないため、どの画像についてもスケールファクタは0.10で圧縮処理を行う。
Further, as shown in FIG. 3, the
具体的に、制御部10は、平坦画素領域検出プログラム21aを実行することにより、画像データの平坦画素領域を検出する平坦画素領域検出手段として機能する。制御部10は、平坦画素領域率算出プログラム21bを実行することにより、画像データの平坦画素領域率を算出する平坦画素領域率算出手段として機能する。また、制御部10は、圧縮率決定プログラム21cを実行することにより、算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定手段として機能する。さらに、制御部10は、圧縮処理制御プログラム21dを実行することにより、決定された圧縮率で画像圧縮回路13に画像データを圧縮させる圧縮処理制御手段として機能する。
Specifically, the
画像圧縮回路13は、制御部10が圧縮処理制御プログラム21dを実行することによって起動し、画像用メモリ14に記憶された画像データを読み出して圧縮処理を行い、圧縮した画像データを液晶表示部15に表示して画像記録部12に記録する。
露出制御回路5は、例えば、オートアイリス等によって構成され、制御部10の制御によって光学的な開口絞り2の絞り値を変化させる。図1において、タイミング発生回路6は、CCD駆動回路7、プリプロセス回路8、A/D変換器9及び制御部10にタイミング信号を与え、同期した動作ができるようにしている。また、入力部17は、メモリ20内のデータエリア22に記憶された複数の圧縮率データ22aの中から画像データを圧縮する圧縮率を選択して入力する圧縮率入力手段として機能する。なお、ユーザによって入力部17から入力された圧縮率はパラメータ記憶用メモリ11に一時的に記憶される。
The
The
<画像圧縮処理方法>
次に、デジタルカメラ100による画像圧縮処理方法について、図5に示すフローチャートを用いて説明する。
ユーザがデジタルカメラ100の電源をONにすると、制御部10は、露出制御回路5、タイミング発生回路6等の各部を起動させて撮像可能な状態にする。このとき、制御部10は、CCD3で結像した結像画像を液晶表示部15に表示させる(ステップS1)。次いで、制御部10は、被写体の撮像がなされたか否かを判断する(ステップS2)。ここで、制御部10が被写体の撮像がなされたと判断した場合(ステップS2:YES)、制御部10は、撮像時の画像データを一時的に画像用メモリ14に記憶させる(ステップS3)。一方、制御部10が被写体の撮像がなされていないと判断した場合(ステップS2:NO)、制御部10は、ステップS2の判断処理を繰り返す。
<Image compression processing method>
Next, an image compression processing method by the
When the user turns on the power supply of the
ステップS3において、制御部10が撮像した画像データを画像用メモリ14に記憶させた後、制御部10は、画像用メモリ14に記憶された画像データを読み込み、プログラムエリア21に記憶された平坦画素領域検出プログラム21aを実行することにより、画像データの平坦画素領域を検出する(ステップS4)。次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された平坦画素領域率算出プログラム21bを実行することにより、画像データの全画素数に対するエッジ成分(高周波成分)が検出されなかった画素数、換言すれば、平坦画素領域率を算出する(ステップS5)。次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された圧縮率決定プログラム21cを実行することにより、データエリア22からスケールファクタデータ22cを読み込み(ステップS6)、ステップS4で算出した平坦画素領域率に対応するスケールファクタデータを画像データの圧縮処理に用いるデータとして決定し、パラメータ記憶用メモリ11に記憶させる(ステップS7)。
In step S <b> 3, after the image data captured by the
次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された圧縮処理制御プログラム21dを実行することにより、制御部10は、画像データを8×8のブロックに分割する(ステップS8)。次いで、制御部10は、画像データの各画素における(0〜255)の画素値を(−128〜127)の信号に変換する(ステップS9)。次いで、制御部10は、DCTによりDCT係数を算出し(ステップS10)、データエリア22に記憶された量子化テーブルデータ22bを読み込むとともに、ステップS7でパラメータ記憶用メモリ11に記憶させたスケールファクタデータを読み込む(ステップS11)。次いで、制御部10は、量子化テーブルデータ及びスケールファクタデータを用いてDCT係数を量子化する(ステップS12)。次いで、制御部10は、符号化テーブルを用いて、量子化したDCT係数をエントロピ符号化してハフマン符号で表し(ステップS13)、符号化信号(圧縮画像データ)を得ることができる。そして、制御部10は、圧縮された画像データを画像記録部12に記録させ(ステップS14)、これをもって本処理を終了させる。
Next, the
実施形態1におけるデジタルカメラ100によれば、制御部10は、平坦画素領域検出プログラム21aを実行することにより、画像データの平坦画素領域を検出し、平坦画素領域率算出プログラム21bを実行することにより、平坦画素領域率を算出する。そして、制御部10は、圧縮率決定プログラム21cを実行することにより、算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定し、制御部10は、圧縮処理制御プログラム21dを実行することにより、決定された圧縮率で画像データを圧縮処理する。よって、画像データは、平坦画素領域率に応じて変化する圧縮率に基づいて圧縮処理されるので、画像データの特性にかかわらず、ブロックノイズが発生しない最適な圧縮率で画像データの画像処理を行うことができる。
According to the
(実施形態2)
次に、本発明に係る画像処理装置の実施形態2について詳細に説明する。なお、実施形態2の特徴は、実施形態1における画像データの圧縮処理が異なる点であるため、実施形態1と同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
<デジタルカメラの構成>
データエリア22には、図1及び図6に示すように、平坦画素領域率に基づいた輝度成分と色差成分の量子化テーブルデータ22fが記憶されている。量子化テーブルデータ22fは、平坦画素領域率の値によって三種類に分類されており、平坦画素領域率が65%以上である場合には、輝度成分の量子化テーブルデータとして、図6(a)の量子化テーブルデータを用いて画像データの圧縮処理を行うように設定され、平坦画素領域率が50%以上65%未満である場合には、輝度成分の量子化テーブルデータとして、図6(b)の量子化テーブルデータを用いて画像データの圧縮処理を行うように設定され、平坦画素領域率が50%未満である場合には、輝度成分の量子化テーブルデータとして、図6(c)の量子化テーブルデータを用いて画像データの圧縮処理を行うように設定されている。なお、色差成分については、ブロックノイズへの影響が少ないため、どの画像についても色差成分の量子化テーブルデータとして、図7の量子化テーブルデータ22fを用いて画像データの圧縮処理を行う。
なお、スケールファクタデータ22gは、平坦画素領域率がいかなる値であっても、輝度成分、色差成分ともに1.00に設定されている。
さらに、データエリア22には、図8に示すように、スケールファクタデータ22gが記憶されている。
(Embodiment 2)
Next,
<Configuration of digital camera>
As shown in FIGS. 1 and 6, the
Note that the
Further,
<画像圧縮処理方法>
次に、デジタルカメラ100による画像圧縮処理方法について、図9に示すフローチャートを用いて説明する。
ユーザがデジタルカメラ100の電源をONにすると、制御部10は、露出制御回路5、タイミング発生回路6等の各部を起動させて撮像可能な状態にする。このとき、制御部10は、CCD3で結像した結像画像を液晶表示部15に表示させる(ステップS21)。次いで、制御部10は、被写体の撮像がなされたか否かを判断する(ステップS22)。ここで、制御部10が被写体の撮像がなされたと判断した場合(ステップS22:YES)、制御部10は、撮像時の画像データを一時的に画像用メモリ14に記憶させる(ステップS23)。一方、制御部10が被写体の撮像がなされていないと判断した場合(ステップS22:NO)、制御部10は、ステップS22の判断処理を繰り返す。
<Image compression processing method>
Next, an image compression processing method by the
When the user turns on the power supply of the
ステップS23において、制御部10が撮像した画像データを画像用メモリ14に記憶させた後、制御部10は、画像用メモリ14に記憶された画像データを読み込み、プログラムエリア21に記憶された平坦画素領域検出プログラム21aを実行することにより、画像データの平坦画素領域を検出する(ステップS24)。次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された平坦画素領域率算出プログラム21bを実行することにより、画像データの全画素数に対するエッジ成分(高周波成分)が検出されなかった画素数、換言すれば、平坦画素領域率を算出する(ステップS25)。次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された圧縮率決定プログラム21cを実行することにより、データエリア22から量子化テーブルデータ22fを読み込み(ステップS26)、ステップS24で算出した平坦画素領域率に対応する量子化テーブルデータを画像データの圧縮処理に用いるデータとして決定し、パラメータ記憶用メモリ11に記憶させる(ステップS27)。
In step S <b> 23, after the image data captured by the
次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された圧縮処理制御プログラム21dを実行することにより、制御部10は、画像データを8×8のブロックに分割する(ステップS28)。次いで、制御部10は、画像データの各画素における(0〜255)の画素値を(−128〜127)の信号に変換する(ステップS29)。次いで、制御部10は、DCTによりDCT係数を算出し(ステップS30)、データエリア22に記憶されたスケールファクタデータ22gを読み込むとともに、ステップS27でパラメータ記憶用メモリ11に記憶させた量子化テーブルデータ22fを読み込む(ステップS31)。次いで、制御部10は、量子化テーブルデータ及びスケールファクタデータを用いてDCT係数を量子化する(ステップS32)。次いで、制御部10は、符号化テーブルを用いて、量子化したDCT係数をエントロピ符号化してハフマン符号で表し(ステップS33)、符号化信号(圧縮画像データ)を得ることができる。そして、制御部10は、圧縮された画像データを画像記録部12に記録させ(ステップS34)、これをもって本処理を終了させる。
Next, the
実施形態2におけるデジタルカメラ100によれば、制御部10は、平坦画素領域検出プログラム21aを実行することにより、画像データの平坦画素領域を検出し、制御部10は、平坦画素領域率算出プログラム21bを実行することにより、平坦画素領域率を算出する。そして、制御部10は、圧縮率決定プログラム21cを実行することにより、算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定する。そして、制御部10は、圧縮処理制御プログラム21dを実行することにより、決定された圧縮率で画像データを圧縮処理する。よって、画像データは、平坦画素領域率に応じて変化する圧縮率に基づいて圧縮処理されるので、画像データの特性にかかわらず、ブロックノイズが発生しない最適な圧縮率で画像データの画像処理を行うことができる。
According to the
(実施形態3)
次に、本発明に係る画像処理装置の実施形態3について詳細に説明する。なお、実施形態3の特徴は、実施形態1における画像データの圧縮処理が異なる点であるため、実施形態1と同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
<デジタルカメラの構成>
デジタルカメラ300の制御部10には、各種処理を実行するプログラムや画像データの圧縮処理に必要なデータ等を記憶する圧縮率記憶手段としてのメモリ20が備えられている。
メモリ20には、各種機能を実現させるための各プログラムが記憶されたプログラムエリア21、画像データの圧縮率、量子化テーブル、スケールファクタ、符号化テーブル等が記憶されたデータエリア22が形成されている。具体的に、プログラムエリア21には、画像データの全画素数に対するエッジ成分(高周波成分)が検出されなかった画素を検出する平坦画素領域検出プログラム21aが記憶されている。また、プログラムエリア21には、画像データの全画素数に対するエッジ成分(高周波成分)が検出されなかった画素数の割合、すなわち、平坦画素領域率を算出する平坦画素領域率算出プログラム21bが記憶されている。また、プログラムエリア21には、算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定プログラム21cが記憶されている。さらに、プログラムエリア21には、入力部17により入力された圧縮率が決定された圧縮率よりも高い場合に、決定された圧縮率で画像データを圧縮処理させる圧縮処理制御プログラム21fが記憶されている。
(Embodiment 3)
Next,
<Configuration of digital camera>
The
The
具体的に、制御部10は、平坦画素領域検出プログラム21aを実行することにより、画像データの平坦画素領域を検出する平坦画素領域検出手段として機能する。制御部10は平坦画素領域率算出プログラム21bを実行することにより、画像データの平坦画素領域率を算出する平坦画素領域率算出手段として機能する。また、制御部10は、圧縮率決定プログラム21cを実行することにより、算出された平坦画素領域率に基づいて画像領域データの圧縮率を決定する圧縮率決定手段として機能する。さらに、制御部10は、圧縮処理制御プログラム21fを実行することにより、入力部17により入力された圧縮率が圧縮率決定プログラム21cによって決定された圧縮率よりも高い場合に、圧縮率決定プログラム21cによって決定された圧縮率で画像データを圧縮処理させる圧縮処理制御手段として機能する。
Specifically, the
<画像圧縮処理方法>
次に、デジタルカメラ100による画像圧縮処理方法について、図10に示すフローチャートを用いて説明する。
ユーザがデジタルカメラ300の電源をONにすると、制御部10は、露出制御回路5、タイミング発生回路6等の各部を起動させて撮像可能な状態にする。このとき、制御部10は、CCD3で結像した結像画像を液晶表示部15に表示させる(ステップS41)。次いで、制御部10は、被写体の撮像がなされたか否かを判断する(ステップS42)。ここで、制御部10が被写体の撮像がなされたと判断した場合(ステップS42:YES)、制御部10は、撮像時の画像データを一時的に画像用メモリ14に記憶させる(ステップS43)。一方、制御部10が被写体の撮像がなされていないと判断した場合(ステップS42:NO)、制御部10は、ステップS42の判断処理を繰り返す。
<Image compression processing method>
Next, an image compression processing method by the
When the user turns on the power of the digital camera 300, the
ステップS43において、制御部10が撮像した画像データを画像用メモリ14に記憶させた後、制御部10は、画像用メモリ14に記憶された画像データを読み込み、プログラムエリア21に記憶された平坦画素領域検出プログラム21aを実行することにより、画像データの平坦画素領域を検出する(ステップS44)。次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された平坦画素領域率算出プログラム21bを実行することにより、画像データの全画素数に対するエッジ成分(高周波成分)が検出されなかった画素数、換言すれば、平坦画素領域率を算出する(ステップS45)。次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された圧縮率決定プログラム21cを実行することにより、データエリア22からスケールファクタデータ22cを読み込み(ステップS46)、ステップS44で算出した平坦画素領域率に対応するスケールファクタデータを画像データの圧縮処理に用いるスケールファクタデータの候補として決定し、パラメータ記憶用メモリ11に記憶させる(ステップS47)。
In step S43, the image data captured by the
次いで、制御部10は、プログラムエリア21に記憶された圧縮処理制御プログラム21fを実行することにより、ステップS47で決定した平坦画素領域率に対応するスケールファクタデータと入力部17により入力されたスケールファクタデータとを比較する(ステップS48)。
ここで、制御部10が入力部17により入力されたスケールファクタデータが決定されたスケールファクタデータよりも高いと判断した場合(ステップS48:YES)、制御部10は、平坦画素領域率に対応するスケールファクタデータを画像データの圧縮処理に用いるスケールファクタデータとして決定し、パラメータ記憶用メモリ11に記憶させる(ステップS49)。一方、制御部10が入力部17により入力されたスケールファクタデータが平坦画素領域率に対応するスケールファクタデータよりも低い又は同じであると判断した場合(ステップS48:NO)、制御部10は、入力部17より入力されたスケールファクタデータを画像データの圧縮処理に用いるデータとして決定し、パラメータ記憶用メモリ11に記憶させる(ステップS50)。
Next, the
Here, when the
次いで、制御部10は、画像データを8×8のブロックに分割する(ステップS51)。次いで、制御部10は、画像データの各画素における(0〜255)の画素値を(−128〜127)の信号に変換する(ステップS52)。次いで、制御部10は、DCTによりDCT係数を算出し(ステップS52)、データエリア22に記憶された量子化テーブルデータ22bを読み込むとともに、ステップS49又はステップS50でパラメータ記憶用メモリ11に記憶させたスケールファクタデータを読み込む(ステップS54)。次いで、制御部10は、量子化テーブルデータ及びスケールファクタデータを用いてDCT係数を量子化する(ステップS55)。次いで、制御部10は、符号化テーブルを用いて、量子化したDCT係数をエントロピ符号化してハフマン符号で表し(ステップS56)、符号化信号(圧縮画像データ)を得ることができる。そして、制御部10は、圧縮された画像データを画像記録部12に記録させ(ステップS57)、これをもって本処理を終了させる。
Next, the
実施形態3におけるデジタルカメラ300によれば、制御部10は、平坦画素領域検出プログラム21aを実行することにより、画像データの平坦画素領域を検出し、平坦画素領域率算出プログラム21bを実行することにより、平坦画素領域率を算出する。そして、制御部10は、圧縮率決定プログラム21cを実行することにより、算出された平坦画素領域率に基づいて画像データの圧縮率を決定する。そして、制御部10は、圧縮処理制御プログラム21fを実行することにより、入力部17により入力された圧縮率が決定された圧縮率よりも高い場合に、決定された圧縮率で画像データを圧縮処理する。よって、画像データは、決定された圧縮率以上で圧縮処理されることがないので、画像データの特性にかかわらず、ブロックノイズが発生しない最適な圧縮率で画像データの画像処理を行うことができる。
According to the digital camera 300 in the third embodiment, the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、画像データの平坦画素領域率の算出にあたり、像面AFにおいて抽出した高周波成分を積算し、その積算値の大きさで平坦画素領域率を算出してもよい。また、圧縮処理の際のDCT処理において算出されたDCT係数を積算し、その積算値の大きさで平坦画素領域率を算出してもよい。さらに、画像を任意のブロックに分割し、ブロック毎に輝度ヒストグラムを作成し、この輝度ヒストグラムの形状から各ブロックのコントラストを判断し、低コントラストと判断されたブロック数により、平坦画素領域率を算出してもよい。ここで、コントラストの判断は、ブロック内の各画素の輝度値が似たような値を持つ場合には低コントラストと判断し、各画素の輝度値にばらつきがある場合には高コントラストとする。また、輝度情報に替えて、色情報を用いてもよい。
また、上記実施形態においては、圧縮率をユーザが入力するように構成したが、デジタルカメラ100に設定されていてもよい。
また、スケールファクタ、量子化テーブルの分類においても、65%以上、50%以上65%未満、50%未満の三段階に分類する場合に限らず、10%毎にスケールファクタ、量子化テーブルを分類してもよい。
さらに、上記実施形態においては、設定された圧縮率で画像データ全体、すなわち、全画素領域を圧縮していたが、入力部17により入力された圧縮率が圧縮率決定プログラム21cを実行することにより決定された圧縮率よりも高い場合に、平坦画素領域を決定された圧縮率で圧縮し、画像データにおける平坦画素領域外の領域を入力された圧縮率で圧縮するようにしてもよい。これにより、平坦画素領域で発生しやすいブロックノイズの発生を抑制することができる効果に加えて、平坦画素領域以外の画素は圧縮率を低下させることなく圧縮処理を行うことができるので、ブロックノイズ画像を最小限のサイズに圧縮することができる。その他、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で自由に変更、改良が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in calculating the flat pixel area ratio of the image data, high frequency components extracted in the image plane AF may be integrated, and the flat pixel area ratio may be calculated based on the integrated value. Alternatively, the DCT coefficients calculated in the DCT process at the time of the compression process may be integrated, and the flat pixel area ratio may be calculated by the magnitude of the integrated value. Furthermore, the image is divided into arbitrary blocks, a luminance histogram is created for each block, the contrast of each block is judged from the shape of this luminance histogram, and the flat pixel area ratio is calculated based on the number of blocks judged to be low contrast May be. Here, the contrast is determined as low contrast when the luminance value of each pixel in the block has a similar value, and as high contrast when the luminance value of each pixel varies. Further, color information may be used instead of the luminance information.
In the above embodiment, the user inputs the compression rate. However, the compression rate may be set in the
In addition, the scale factor and quantization table are classified not only in three stages of 65% or more, 50% or more but less than 65%, or less than 50%. May be.
Further, in the above embodiment, the entire image data, that is, the entire pixel area is compressed with the set compression rate, but the compression rate input by the
10 制御部(平坦画素領域検出手段、平坦画素領域率算出手段、圧縮率決定手段、圧縮処理制御手段)
13 画像圧縮回路(圧縮処理手段)
17 入力部(圧縮率入力手段)
20 メモリ(圧縮率記憶手段)
100,200,300 デジタルカメラ(画像処理装置)
10 control unit (flat pixel area detection means, flat pixel area ratio calculation means, compression rate determination means, compression processing control means)
13 Image compression circuit (compression processing means)
17 Input section (compression rate input means)
20 memory (compression rate storage means)
100, 200, 300 Digital camera (image processing device)
Claims (3)
前記画像データから画素の特徴量が一定範囲内にある平坦画素領域を検出する平坦画素領域検出手段と、
前記平坦画素領域検出手段により検出された平坦画素領域の画素数が前記画像データの全画素数に対して占める割合を算出する平坦画素領域率算出手段と、
前記平坦画素領域率算出手段により算出された平坦画素領域率に基づいて前記画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定手段と、
前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率で前記圧縮処理手段に前記画像データを圧縮処理させる圧縮処理制御手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus having compression processing means for compressing image data,
Flat pixel region detecting means for detecting a flat pixel region having a pixel feature amount within a certain range from the image data;
Flat pixel area ratio calculating means for calculating the ratio of the number of pixels of the flat pixel area detected by the flat pixel area detecting means to the total number of pixels of the image data;
A compression rate determining unit that determines a compression rate of the image data based on the flat pixel region rate calculated by the flat pixel region rate calculating unit;
Compression processing control means for causing the compression processing means to compress the image data at the compression rate determined by the compression rate determination means;
An image processing apparatus comprising:
前記画像データから画素の特徴量が一定範囲内にある平坦画素領域を検出する平坦画素領域検出手段と、
所定範囲内の特徴量を有する平坦画素領域の画素数が前記画像データの全画素数に対して占める割合を算出する平坦画素領域率算出手段と、
前記平坦画素領域率算出手段により算出された平坦画素領域率に基づいて前記画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定手段と、
前記圧縮率入力手段により入力された圧縮率が前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率よりも高い場合に、前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率で前記圧縮処理手段に前記画像データを圧縮処理させる圧縮処理制御手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 Compression rate storage means for storing a plurality of compression rates for compressing image data, and a compression rate for selecting and inputting the compression rate for compressing the image data from among the plurality of compression rates stored in the compression rate storage means An image processing apparatus comprising: input means; and compression processing means for compressing image data at a compression rate input by the compression rate input means,
Flat pixel region detecting means for detecting a flat pixel region having a pixel feature amount within a certain range from the image data;
Flat pixel area ratio calculating means for calculating a ratio of the number of pixels of the flat pixel area having a feature amount within a predetermined range to the total number of pixels of the image data;
A compression rate determining unit that determines a compression rate of the image data based on the flat pixel region rate calculated by the flat pixel region rate calculating unit;
When the compression rate input by the compression rate input unit is higher than the compression rate determined by the compression rate determination unit, the image data is sent to the compression processing unit at the compression rate determined by the compression rate determination unit. Compression processing control means for performing compression processing;
An image processing apparatus comprising:
前記画像データから画素の特徴量が一定範囲内にある平坦画素領域を検出する平坦画素領域検出手段と、
所定範囲内の特徴量を有する平坦画素領域の画素数が前記画像データの全画素数に対して占める割合を算出する平坦画素領域率算出手段と、
前記平坦画素領域率算出手段により算出された平坦画素領域率に基づいて前記画像データの圧縮率を決定する圧縮率決定手段と、
前記圧縮率入力手段により入力された圧縮率が前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率よりも高い場合に、前記圧縮率決定手段により決定された圧縮率で前記圧縮処理手段に前記平坦画素領域を圧縮処理させ、前記圧縮率入力手段により入力された圧縮率で前記圧縮処理手段に前記画像データにおける前記平坦画素領域外の領域を圧縮処理させる圧縮処理制御手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 Compression rate storage means for storing a plurality of compression rates for compressing image data, and a compression rate for selecting and inputting the compression rate for compressing the image data from among the plurality of compression rates stored in the compression rate storage means An image processing apparatus comprising: input means; and compression processing means for compressing image data at a compression rate input by the compression rate input means,
Flat pixel region detecting means for detecting a flat pixel region having a pixel feature amount within a certain range from the image data;
Flat pixel area ratio calculating means for calculating a ratio of the number of pixels of the flat pixel area having a feature amount within a predetermined range to the total number of pixels of the image data;
A compression rate determining unit that determines a compression rate of the image data based on the flat pixel region rate calculated by the flat pixel region rate calculating unit;
When the compression rate input by the compression rate input unit is higher than the compression rate determined by the compression rate determination unit, the flat pixel region is input to the compression processing unit at the compression rate determined by the compression rate determination unit. Compression processing control means for causing the compression processing means to compress the area outside the flat pixel area in the image data at the compression rate input by the compression rate input means,
An image processing apparatus comprising:
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