JP2007020032A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 撮像装置は、撮像部と、圧縮処理部と、相関データ保持部と、第1演算部と、第2演算部と、を有する。撮像部は撮影画像データを生成する。画像処理部は撮影画像データの圧縮処理を行う。相関データ保持部は、スケールファクタの変化と標本画像データの圧縮データ量の変化との相関データを複数保持する。第1演算部は、標本画像データのうちで高周波成分を最も多く含む画像データから生成された基準相関データと目標圧縮データ量とから初期スケールファクタを演算する。第2演算部は、目標圧縮データ量と撮影画像データの圧縮結果との差に基づいて、異なるスケールファクタを適用する再圧縮処理の要否を判定し、該再圧縮処理を行う場合には撮影画像データの圧縮結果と相関データとに基づいて、データ圧縮率が小さくなるように再圧縮処理時のスケールファクタを演算する。
【選択図】 図1
Description
そこで、上記の量子化処理では、空間周波数成分に対する量子化の刻みをそれぞれ定義した量子化テーブルに、スケールファクタと称される係数を乗じて画像ごとに最適化された量子化テーブルを作成する。一般的なJPEG圧縮では、複数回の圧縮を繰り返しながらスケールファクタの値を調整し、最終的な符号量を所望の範囲内に収めている(特許文献1参照)。なお、同一の画像データに対してはスケールファクタが大きいほど圧縮率は大きくなる傾向がある。
しかし、従来の電子カメラの圧縮符号化処理では、統計上平均的な画像データを基準として初期スケールファクタを設定することが一般的である。そして、撮影画像に上記の基準とした画像よりも高周波成分が多く含まれる場合、圧縮後の符号量が目標とする符号量を上回る場合もある。
本発明は上記従来技術の課題を解決するためのものであって、その目的は、圧縮処理後の画像データを目標圧縮データ量の範囲内に収めることができ、バッファメモリの記録領域を有効に活用できる撮像装置を提供することである。
第3の発明は、第1または第2の発明において、第2演算部は、再圧縮処理時に前回と異なる処理プロセスを実行させることを特徴とする。
第5の発明は、第3または第4の発明において、第2演算部は、2回目以降の再圧縮処理時において、スケールファクタおよび圧縮データ量の変化率が前回と異なる演算式に基づいてスケールファクタを演算することを特徴とする。
図1は第1実施形態の撮像装置である電子カメラの構成を示すブロック図である。
電子カメラは、撮影レンズ11と、撮像素子12と、A/D変換部13と、第1画像処理部14と、第1メモリ15と、第2画像処理部16と、第2メモリ17と、圧縮符号化部18と、記録I/F19と、操作部20と、ROM21と、制御部22とを有している。
圧縮符号化部18は、撮影画像データに対して以下に示す一連の圧縮プロセスを実行する。具体的には、まず圧縮符号化部18は撮影画像データを8×8画素のブロックに分割し、各ブロック毎にDCT演算処理を実行してDCT係数を算出する。次に圧縮符号化部18は、上記のDCT係数に対して後述の量子化テーブル値に基づく量子化処理を実行する。そして、圧縮符号化部18は、量子化値に対してハフマン符号によるエントロピー符号化処理を実行する。
操作部20は、ユーザーによる圧縮モードの選択入力を受け付ける。なお、本実施形態では、圧縮率の低い順に「FINE」、「NORMAL」、「BASIC」の3段階の圧縮モードを選択することが可能である。
制御部22は上記のシーケンスプログラムに従って電子カメラの各部動作を制御する。また、制御部22は撮影画像データの圧縮符号化に関し、スケールファクタの値の設定と量子化テーブル値の演算とを実行する。
ステップS101:まず制御部22は圧縮モードの設定状態を検出する。次に制御部22は選択された圧縮モードに基づき、目標圧縮データ量Smax、圧縮データ量の初期許容下限値Smin1、スケールファクタの下限値SFminの値をROM21から読み出す。
ステップS104:制御部22は、第2メモリ17に記録されている撮影画像データの圧縮符号化を圧縮符号化部18に指示する。圧縮符号化部18は、S103の量子化テーブルの値を用いて撮影画像データの圧縮符号化を実行する。また、圧縮符号化後の撮影画像データ(圧縮符号化データ)は第2メモリ17に一時的に記録される。
ステップS105:制御部22は、圧縮符号化データ(S104)のデータ量がSmin1未満か否かを判定する。Smin1未満の場合(YES側)にはS106に移行する。一方、Smin1以上の場合(NO側)には、1回目の圧縮処理で所望の圧縮結果を得ることができたので制御部22は圧縮符号化処理を終了する。なお、この場合には第2メモリ17に記録されている圧縮符号化データ(S104)が最終的に記録媒体23に記録されることとなる。
具体的には、制御部22は、圧縮符号化データ(S104)のデータ量と初期スケールファクタSF1との組み合わせから、圧縮対象の撮影画像データに近似した標本画像データを推定する。そして、制御部22は、推定した標本画像データのスケールファクタテーブルを用いて、2回目の圧縮目標のデータ量に対応するスケールファクタSF2を演算する(図3参照)。
ステップS108:制御部22は、標準量子化テーブルの値にスケールファクタSF2(S106またはS107)を乗算して2回目の圧縮処理に用いる量子化テーブルの値を演算する。
ステップS110:制御部22は、第2メモリ17に記録されている撮影画像データの圧縮符号化を圧縮符号化部18に指示する。圧縮符号化部18は、S108の量子化テーブルの値を用いて撮影画像データの圧縮符号化を実行する。また、圧縮符号化データは第2メモリ17に一時的に記録される。
ステップS111:制御部22は、2回目の圧縮符号化データ(S110)のデータ量がSmin2未満か否かを判定する。Smin2未満の場合(YES側)にはS112に移行する。一方、Smin2以上の場合(NO側)には、2回目の圧縮処理で所望の圧縮結果を得ることができたので制御部22は圧縮符号化処理を終了する。なお、この場合には第2メモリ17に記録されている圧縮符号化データ(S110)が最終的に記録媒体23に記録されることとなる。
一方、SF2がSFminである場合(NO側)には、スケールファクタが下限値(すなわち圧縮率が非常に低い)にも関わらずS111で判定されたように圧縮符号化後のデータ量が少ないため、圧縮対象の撮影画像データが情報量の極端に少ない特殊な画像であると判断できる。この場合には、SFminによる一定画質の圧縮処理を行ったものとして、制御部22は圧縮符号化処理を打ち切って終了する。なお、この場合にも第2メモリ17に記録されている圧縮符号化データ(S110)が最終的に記録媒体23に記録されることとなる。
具体的には、制御部22は、1回目および2回目の圧縮結果に基づいて、撮影画像のスケールファクタと圧縮データ量の変化率を演算する。そして、制御部22は、上記の変化率から求まる関数に3回目の圧縮目標のデータ量を代入してスケールファクタSF3を演算する(図3参照)。なお、上記の変化率に近似した標本画像データのスケールファクタテーブルがROM21にある場合、制御部22は上記のスケールファクタテーブルによってS106と同様の手順でスケールファクタSF3を演算してもよい(図示を省略する)。
ステップS115:制御部22は、標準量子化テーブルの値にスケールファクタSF3(S113またはS114)を乗算して3回目の圧縮処理に用いる量子化テーブルの値を演算する。
ステップS117:制御部22は、第2メモリ17に記録されている撮影画像データの圧縮符号化を圧縮符号化部18に指示する。圧縮符号化部18は、S115の量子化テーブルの値を用いて撮影画像データの圧縮符号化を実行する。そして、通常は3回目の圧縮を行えば圧縮符号化データが目標圧縮データ量からSmin3までの範囲に収束するため、制御部22はこの段階で圧縮符号化処理を打ち切って終了する。
第1実施形態では圧縮符号化データが目標圧縮データ量を常に下回るので(S104、S110、S117)、第2メモリ17に目標圧縮データ量分の記録領域を確保すればオーバーフローを起こすことなく圧縮符号化データを第2メモリ17に記録できる。したがって、より少ない容量で第2メモリ17に多くの圧縮符号化データを記録できるので、電子カメラの連写フレーム数の増加や、あるいは連写性能等の低下なしに第2メモリ17の容量削減によるコスト低減を図ることができる。
さらに、第1実施形態では圧縮処理の回数を重ねるごとに圧縮結果の許容範囲(目標圧縮データ量から許容下限値までの範囲)が拡大するので圧縮結果が許容範囲内に収束しやすくなる。そのため、迅速な圧縮符号化処理を実現できる。
図4は第2実施形態の電子カメラによる撮影画像データの圧縮符号化処理を説明する流れ図である。第2実施形態は第1実施形態の変形例であって、スケールファクタSF3の演算処理(S213)のみが第1実施形態と相違する。
そのため、第2実施形態の説明では、第1実施形態と共通の構成には同一符号を付して説明を省略する。また、図4のS213以外の各ステップの説明は、第1実施形態のそれぞれ対応する番号のステップとほぼ重複するので省略する。
SF3’=(acvDATA/TCV)(-1/a)・SF1 ・・・(1)
上記の式(1)において、「acvDATA」は1回目の圧縮符号化データのデータ量(S204)である。「TCV」は3回目の圧縮処理における圧縮目標のデータ量である。この3回目の圧縮目標のデータ量は誤差範囲を考慮して1回目の目標圧縮データ量より小さな値に設定するのが好ましい。また、「a」は撮影画像のスケールファクタと圧縮データ量との変化率(傾き)を規定する定数である。さらに、「SF1」は初期スケールファクタ(S202)である。
以下、図5を参照しつつ、第2実施形態において式(1)を適用してスケールファクタを演算する理由を説明する。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような形態であってもよい。
(3)本発明の撮像装置に係る圧縮符号化処理は、例えば、パーソナルコンピュータのソフトウエア上で実現するようにしてもよい。
Claims (5)
- 撮影光学系による被写体像を光電変換して撮影画像データを生成する撮像部と、
前記撮影画像データの圧縮処理を行う圧縮処理部と、
データ圧縮率に関するスケールファクタの変化と標本画像データの圧縮データ量の変化との相関データを複数保持する相関データ保持部と、
前記標本画像データのうちで高周波成分を最も多く含む画像データから生成された基準相関データと目標圧縮データ量とから初期スケールファクタを演算する第1演算部と、
前記目標圧縮データ量と前記撮影画像データの圧縮結果との差に基づいて、異なるスケールファクタを適用する再圧縮処理の要否を判定し、該再圧縮処理を行う場合には前記撮影画像データの圧縮結果と前記相関データとに基づいて、前記データ圧縮率が小さくなるように再圧縮処理時のスケールファクタを演算する第2演算部と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記基準相関データは、縦方向および横方向のパターンの変化周期が前記撮像部のナイキスト周波数に対応するテストパターン画像データに基づき生成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第2演算部は、前記再圧縮処理時に前回と異なる処理プロセスを実行させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
- 前記第2演算部は、再圧縮処理の要否判定において前記目標圧縮データ量と前記撮影画像データの圧縮結果との差の許容範囲を段階的に大きくすることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記第2演算部は、2回目以降の再圧縮処理時において、前記スケールファクタおよび前記圧縮データ量の変化率が前回と異なる演算式に基づいて前記スケールファクタを演算することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の撮像装置。
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