JP2007282097A - デジタルカメラおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 随時変化する電波の状態や処理状態を考慮し、より細かな制御を行うことで処理動作の最適化を行い、最高のパフォーマンスを発揮できる無線デジタルカメラを提供することを目的とする。
【解決手段】 無線通信を行うカメラにおいて、無線通信状況に応じて通信速度を変更し、さらに、変更した通信速度に応じてパケットデータを生成するネットワーク処理制御部のクロック周波数を変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮影して得られた画像データを外部装置に無線通信するデジタルカメラおよびその制御方法に関する。

従来デジタルカメラ等で撮影した画像を、無線ＬＡＮ等の無線伝送システムを用いて外部機器に送信する場合には、図７に示したような方法で画像データの転送を行っていた。

図７では、ＣＣＤ等の撮像素子１００で被写体を撮像して得られた撮像信号を、画像処理部１０１を介して内部メモリ１０４へ一時的に記憶していく。

次に画像処理部１０１は、この内部メモリ１０４へ記憶した撮像信号を順次読み出して所定の画像処理（マトリックス処理→γ変換→ＪＰＥＧ変換等）を行う。画像処理が施された画像データは内部メモリ１０４からデジタルカメラに装着されたメモリカード１０５などの外部記憶媒体に記録される。（デジタルカメラに内蔵された記憶媒体に記録してもよい。）
一方、この画像処理を施した画像データを、無線ＬＡＮ等の無線伝送システムを用いて外部装置へ転送する場合は、画像処理部１０１が内部メモリ１０４に記憶している画像処理後の画像データ、またはメモリカード１０５に記憶された画像データを読み出す。そして、ネットワーク処理部１０２へ転送する。ネットワーク処理部１０２で外部装置へ転送する為のプロトコル変換、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ等のプロトコル変換等が行われる。

ここで画像処理部１０１並びにネットワーク処理部は点線Ｂで示したようにデータ処理システムとして一体的に形成されている場合もある。ネットワーク処理部１０２、または、画像処理部１０１並びにネットワーク処理部１０２からなるデータ処理システムＢに対してその動作周波数を決定する為の発振回路１０３が接続されている。このネットワーク処理部１０２またはデータ処理システムＢにクロックを供給している発振回路は、ネットワーク処理部および画像処理部が最高のパフォーマンスを発揮出来るように最適な動作周波数を決定している。

ネットワーク処理部１０２は、転送するデータを転送方式に応じたプロトコルデータいわゆるパケットに変換して無線通信部１０６へ転送し、無線通信部１０６で無線伝送する為のＲＦ変換等を行う。

無線通信部１０６ではまず初めに一次変調動作によるベースバンド処理を行った後、次に実際の無線伝送を行う為の周波数帯（例えば８０２．１１ｂ／ｇの場合は２．４ＧＨｚ、８０２．１１ａの場合は５ＧＨｚ）へ変換するＲＦ処理を行う。その後、パワーアンプ等の出力回路を介して最終的なアナログデータに変換し、アンテナ１０７を介して外部に所定の周波数帯域を持つ電波として出力する。

一方、データ受信側ではこのデジタルカメラ内の無線通信部１０６から送信された電波を受信アンテナ１０８を介して受信する。

無線通信部１０９ではまず初めに受信アンプでこの信号を受信し、送信時と逆のＲＦ変換を行って周波数の信号に変換した後、送信時と逆の変調を行ってパケットデータに変換する。この変換されたパケットデータを、無線通信部１０９からＰＣ等のホスト機器である外部装置１１０にデータを順次転送していき、外部装置１１０の内部若しくは外部に存在する記憶部に画像データとして保存する。ここで、この無線通信部１０９は外部装置１１０に内蔵されていてもよい。

無線通信部１０９によって無線データが元の画像データに復調されてていくが、受信した画像データは１駒目の撮影画像、２駒目の撮影画像というように撮影した画像順で外部装置１１０のモニター画面上に表示していく事になる。例えばサムネイル画像のみを順々に画面上に分割して、モニター表示イメージ１１１に示したように表示する。

ここで上記無線通信部１０６は送信する画像データを無線用のＲＦデータに変換するための処理部を有し、外部装置からの無線データを受信して所定のデータに変換する受信データ処理部としても機能する送受信兼用モジュールから構成されている。
特開２００２−３２０１３６号公報 特開２００３−６０９６４号公報

このように従来の無線通信モジュールを用いてデジタルカメラと外部装置とで画像伝送を行うようなシステムの場合には、送受信側で随時電波の状態若しくはパケットの状態をお互いに監視するような仕組みが組み込まれている。例えば受信側で受信している電波の状態が悪い場合や、実際に受信したデータのエラーが多い場合（実際のデータにはエラー検出用のデータも含まれている）には、一次変調の方法を切り換える事で送受信がスムーズに行くように構成されている。

一般的に一次変調の方法としてはＰＳＫ（ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ）やＱＡＭ（１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）といったデジタル変調方式が使用されているが、この変調方式の場合は多値化を前提として伝送効率を向上させている。当然一波長で送られる伝送データ量が多いほど伝送速度は上がる事になる。

無線ＬＡＮ等の伝送方式では、この変調方法を変更する事で通信速度が変更することになる。しかし、デジタルカメラの画像処理部やネットワーク処理等部での処理は、無線通信部の動作状態に関わらず、常に一定の動作周波数で動作していた。そのため、随時変化する無線制御部からの情報を受け取って制御を切り換えるような仕組みは考慮されていなかった。

従って、無線通信の電波の状態に応じて無線通信部の通信速度が変化した場合であっても、常にネットワーク処理等を実行するプロセッサーの処理速度（処理クロック周波数）は一定であった。常に最大のパフォーマンスが出る（即ち最高周波数）状態で動作していて、システム全体としては無駄なエネルギーを消費している事になる。

これは、デジタルカメラのような電池駆動で動作している機器にとっては致命的であり、撮影枚数や無線での伝送可能枚数へ影響を及ぼすことになる。

一方、デジタルカメラ内のタスク処理の種類に応じて動的にＣＰＵの駆動周波数等を切り換える方法としては、特許文献１及び特許文献２により開示されている。

特許文献１では、ＵＳＢ等で外部機器と接続されているデジタルカメラ内のＣＰＵの駆動周波数がＵＳＢ通信の速度に応じて変化する点が記載されている。しかし、通常ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等の有線での接続では、接続されている機器の接続状態（例えばトポロジーと呼ばれる接続の順序や接続形態）が変化しない限り、通信速度は一定である。そのため、初めに接続状態を検出した後は通信速度は一定となり、デジタルカメラのＣＰＵの駆動周波数も一定となる。

しかし、無線接続されているデジタルカメラの場合は、電波の状態が随時変化する。そのため、接続時の通信速度に応じて処理動作を行うと、接続開始後に電波の状況が変化した場合は最適な処理動作を行えなくなる。例えば、接続開始直後に最大のパフォーマンスが出る状態で動作し、その後通信速度が遅くなった場合は、システム全体として無駄なエネルギーを消費する事になる。逆に、接続開始後に通信速度が速くなった場合は、接続開始時の通信速度に応じた処理動作では処理が追いつかずに十分なパフォーマンスができなくなってしまう。

よって、本発明は、随時変化する電波の状態や処理状態を考慮し、より細かな制御を行うことで処理動作の最適化を行い、最高のパフォーマンスを発揮できる無線デジタルカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のデジタルカメラは以下のような構成を備える。すなわち、
被写体を撮影して、撮像信号を出力する撮像手段と、撮像手段から出力された撮像信号に画像処理を施し、画像データを生成する画像処理手段と、画像処理手段で生成された画像データを記憶媒体に記録する画像記録手段と、外部装置に転送するために、画像データを転送方式に応じたパケットデータに変換するネットワーク処理手段と、外部装置と無線通信を行い、パケットデータを無線転送するための無線制御手段と、無線通信の状態に応じて、通信速度を変更する通信速度制御手段と、通信速度制御手段により変更された通信速度に応じて、ネットワーク処理の処理速度を変更する処理速度制御手段を有することを特徴とする。

本発明のデジタルカメラは、無線通信状態に応じて通信速度を決定し、決定した通信速度に応じて、外部装置に送信するデータをパケットに変換するネットワーク処理手段での処理速度を変化させる。そのため、無線通信状態に応じたクロック制御が可能となり、消費電力の減少やシステム全体としてのパフォーマンスを向上させることができる。

また、本発明のデジタルカメラは、外部装置との通信速度に応じて、画像データを所定のプロトコルに従ったパケットに変換するネットワーク処理手段並びに撮影画像の画像処理をおこなう画像処理手段の処理速度を変更する。そのため、無線制御手段での通信状態に応じて、消費電力の減少やシステム全体としてのパフォーマンスを向上させることができる。

また、外部装置との無線制御手段の通信速度に応じて、ネットワーク処理手段並びに画像処理手段の処理速度と処理手段へ供給する電源電圧を変更することで、無線通信手段の通信速度に応じたパワーマネジメント制御が可能となる。

（実施例１）
図１は本発明の全体のシステム構成を示すブロック図である。このシステムは無線通信部１６が内蔵されたデジタルカメラと無線通信部１８と通信接続している外部装置２０により構成される。（無線通信部１８は外部装置２０に内蔵されていてもよい。）
このシステムでは、不図示のデジタルカメラの操作スイッチ （デジタルカメラのメインＳＷ及びレリーズＳＷで構成される）による指示入力を全体制御ＣＰＵ７が検出する。そして、ＣＰＵ７は、その他の各処理ブロックへの電源供給並びに各種設定および各処理ブロックの制御をする。さらに、撮像系の処理の制御に関してはデジタルカメラ制御部８が実行する。

被写体像は、全体制御ＣＰＵ７からの信号でレンズ駆動部４を介してＡＦ動作やズーム動作等をするレンズ３を通してＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサーなどの撮像素子１上に結像される。この撮像素子１から出力された信号はアナログフロントエンド回路５によって画素毎に相関二重サンプリング→ゲイン設定→ＡＤ変換を実施し、順々に所定のデジタル撮像信号に変換する。

ここで撮像素子１は、全体の駆動タイミングを決定しているタイミングジェネレータ（ＴＧ／ＳＳＧ）２からの信号に基づき、画素毎の水平駆動並びに垂直駆動の為のドライバー回路を介して駆動する事により出力信号を発生する。

アナログフロントエンド５からのデジタル撮像信号は信号処理を行うＤＳＰ（画像処理制御部）６に入力され、ここで撮像素子１とレンズ３との組み合わせ等で生ずる光学的な画像劣化の補正を実行する。次に、ＤＳＰ内部の色補間ブロックへ入力して通常センサーの画素配列がベイヤー配列で構成されているものに対して、色補間処理を行ってＲＧＢの３プレーンのデータに変換する。

この色補間処理に続いてＤＳＰ内部のマトリックス補正ブロックへ入力し、センサー固有のカラーフィルターの持つ分光特性から所望の色を出力する為のマトリックス補正を実行してＲＧＢ→ＲＧＢ変換を行う。

次にＤＳＰ内部のγ変換ブロックへ入力して、アナログフロントエンド回路５でデジタルデータに変換したデータ巾１２ビットを８ビットに変換する処理を行い、所定のダイナミックレンジに入るようにデータの変換いわゆるγ変換を行う。

更に、ＤＳＰ内部のＲＧＢ→ＹＣｒＣｂ変換ブロックへ入力してＲＧＢ→ＹＣｒＣｂの色変換処理を行った後、内部の偽色除去ブロックへ入力してＣｒＣｂ成分に対する偽色除去処理を行う。

ここで偽色除去処理としては、いわゆるサンプリング周波数と画像周波数との関係から生ずる色モアレ等の発生に対してメディアンフィルター（中間値フィルター）を使用する等があげられる。

更にＤＳＰ内部のエッジ強調ブロックへ入力し、いわゆる画像の中間周波数付近のゲインを持ち上げるエッジ強調処理を行って画像の輪郭強調等の加工を行った後、内部の解像度変換ブロックへ入力して予め設定された画像サイズにリサイズする。

ここで予め設定された画像サイズにリサイズする場合は、実際にフィルター処理を行ってから間引き処理を行うことになるが、水平及び垂直方向に対して同等の処理を行う。

色処理としてこれらの画像処理を１フレーム分順々に行っていき、その結果をＤＳＰ６のバス上に繋がっているバッファメモリ９に一時的に記憶する。

以上の動作が撮像素子１を通して撮像した撮像信号に対する色処理であるが、このバッファメモリ９に一時的に記憶した色処理後のデータを再びＤＳＰ６へ入力し、今度は圧縮処理を実行する。

この圧縮処理としては、通常のＤＣＴ変換をベースとした非可逆タイプのＪＰＥＧ圧縮処理と、可逆タイプのＬｏｓｓｌｅｓｓ圧縮処理が一般的に使用されている。

はじめに、通常のＤＣＴ変換をベースとした非可逆タイプのＪＰＥＧ圧縮処理方法で圧縮処理を行う場合について説明する。色処理を行った結果を記憶しているバッファメモリ９の色処理後のデータをＤＳＰ６へ読み込み、ここで内部のラスターブロック変換ブロックへ入力して、画像データを水平８画素、垂直８画素単位での２次元単位でのブロックに変換する。

次にＤＳＰ内部のＤＣＴ変換ブロックにデータを入力し、ここでは８×８ブロック単位でいわゆる周波数成分毎の８×８のデータに変換するＤＣＴ変換を行い、２次元単位での低周波成分から高周波成分への係数を算出する。

次にＤＳＰ内部の量子化ブロックへ入力してＤＣＴ変換で算出した係数値に対する量子化を行うが、この量子化に関しては事前に値が設定されている量子化テーブルの値に基づいて各係数毎の除算にて実現している。

更にこの量子化した結果を所定のスキャン方向に沿ってデータを読み出しながら、内部のハフマン符号化ブロックへ入力して、ここではやはり事前に値が設定されているハフマンテーブルの値に沿ったエントロピー符号化を実施する。

このようにして圧縮されたデータは再度バッファメモリ９の所定領域内に書き戻され、一連の圧縮処理を終了する。

次に、可逆タイプのＬｏｓｓｌｅｓｓ圧縮処理方法で圧縮処理を行う場合について説明する。可逆タイプのＬｏｓｓｌｅｓｓ圧縮処理方法としては、いわゆるＤＰＣＭをベースにした圧縮処理に関するものがある。この場合は、色処理を行った結果を記憶しているバッファメモリ９の色処理後のデータをＤＳＰ６へ読み込み、ＤＳＰ内部のＤＰＣＭ変換ブロックへ入力して、予測値との差分データとして画像データを変換する。

次にこのＤＰＣＭ変換したデータを読み出しながらＤＳＰ内部のハフマン符号化ブロックへ入力して、ここでは事前に値が設定されているハフマンテーブルの値に沿ったエントロピー符号化を実施する。

このようにして圧縮されたデータは再度バッファメモリ９の所定領域内に書き戻され、一連の圧縮処理を終了する。

以上の方法によりＤＳＰ６内部で所定の色処理および所定の圧縮形式に基づいた圧縮処理が施された画像データを、カードコントローラ１０がメモリカード１１（通常フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを使用）に記憶する。

また、撮影済みの画像データを表示する場合には、メモリカード１１に記憶された圧縮画像データをＤＳＰ６内部のＪＰＥＧ処理ブロックを通して通常の撮影画素毎のデータに伸張し、その結果をバッファメモリ９へ転送する。転送された画像データはＴＦＴコントローラ制御部１２により表示用の画像データに変換され、ＴＦＴ表示部１３に撮影画像を表示する事が出来る。

また、ＤＳＰ６での画像処理と同時にサムネイル画像を作成しメモリカード１１に記憶しておく事で、撮影した画像の表示用にこの画像データを読み出してＴＦＴ表示部１３を通して表示する事も可能である。

一方、デジタルカメラ全体の制御及びコントローラに対するシーケンス制御に関しては、全体制御ＣＰＵ７が、バス上に繋がっている不図示のプログラムメモリに記憶してあるプログラムコードに従って命令を実行する事で動作を行う。全体制御ＣＰＵ７の制御によりレンズ駆動部４を介してレンズ３を駆動制御（レンズ内のフォーカス駆動や絞り駆動制御）したり、デジタルカメラ制御部８等で示したシャッター制御部を介して実際のシャッター露光制御を行う。更には画像データに対してヘッダー情報を付加したり、撮影条件等の情報をメモリカード内のデータとして付加したりして記録する。

又、画像処理後の画像データを外部のネットワークに有線若しくは無線で直接転送する為に、画像データをネットワーク処理制御部１４へ入力し、ここで画像データをいわゆるネットワーク上のプロトコルに適したパケットデータに変換する。このとき、撮影しながら外部装置に画像データを転送する場合は、画像処理制御部６において撮像信号に画像処理を施し、画像処理が施されバッファメモリ９に記憶されている画像データをメモリカードに記録するとともに、ネットワーク処理制御部１４に転送する。一方、撮影後にメモリカードに記憶されている画像を外部装置に送信する場合は、カードーコントローラがメモリカードから転送する画像データを読み出し、画像処理制御部６を介してネットワーク処理制御部１４に転送される。

一般的には画像処理後のデータをネットワーク経由で外部機器等へ直接転送する場合には、ＴＣＰ／ＩＰ等のプロトコルを使用する事を前提としてパケットデータの変換を行う。この処理を高速に行う場合はパケットデータ変換専用のネットワーク処理制御部を用いる場合があり、クロック制御部１５は、ネットワーク処理制御部１４を所定の動作速度で駆動する為に所定の動作周波数を有するクロックを供給する。

一方ＤＳＰ６、全体制御ＣＰＵ７、ネットワーク処理制御部１４は点線Ａで示したように一体的に形成される場合もあり、この場合の前述したプロトコル変換は全体制御ＣＰＵ７で実行されるソフト処理で行われる事になる。

次に、このデジタルカメラに直接接続された無線システムの構成に関して説明を行う。

図１に示した無線通信部１６は、デジタルカメラ信号処理用ＤＳＰ６、全体制御ＣＰＵ７、ネットワーク処理制御部１４等が共通で使用しているバス上に接続される。このバスを介して実際に送信する画像データや、外部装置である外部装置２０から受信した様々な受信データを転送する構成になっている。

無線通信部１６は、ベースバンド処理部１６ａ、ＲＦ処理部１６ｂ、送信部部１６ｃ、受信部１６ｄ、アンテナスイッチ１６ｅから構成される。

ベースバンド処理部１６ａは、画像データやコマンドデータなどの伝送データを伝送上最適なＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を改善するようにするための処理を行う。例えば、１次変調（ＩＥＥＥ８０２．１１ａで使用されているＯＦＤＭ変調等）を行ったり、実際の他の無線機器等との送受信タイミングを決定する為のアクセス制御を実行したりする。ＲＦ処理部１６ｂは、所定の無線周波数帯の高周波信号に変換する。送信部１６ｃはパワーアンプで構成され、ＲＦ信号に変換された信号を実際の送信出力として出力する。受信部１６ｄはローノイズアンプで構成され、外部からの無線信号を感度よく受信する。アンテナスイッチ１６ｅは送信信号並びに受信信号をアンテナに対して切り換える。このアンテナスイッチ１６ｅの先には実際に無線信号を送受信する為の外部アンテナ１７が接続されている。

以上がデジタルカメラ本体に内蔵若しくは外部接続された無線通信部を持つデジタルカメラの構成を示したものであるが、デジタルカメラとの画像データの交換を行う外部機器に関しても、同様な無線通信部を持つ構成になっている。

ＰＣ等のホスト機器となる外部機器２０は、この外部拡張バスに無線通信部１６と同様な無線通信部１８が接続されている無線通信部１８は、ベースバンド処理部１８ａ、ＲＦ処理部１８ｂ、送信部部１８ｃ、受信部１８ｄ、アンテナスイッチ１８ｅから構成される。これら各部の機能、動作及び処理については、無線通信部１６のベースバンド処理部１６ａ、ＲＦ処理部１６ｂ、送信部部１６ｃ、受信部１６ｄ、アンテナスイッチ１６ｅと同様である。

また、アンテナスイッチ１８ｅの先には実際に無線信号を送受信する為の外部アンテナ１９が接続されている。

このようにデジタルカメラ側の無線通信部１６と外部装置側の無線通信部１８は基本的に同じ構成になっており、互いに送受信モードを随時切り替えながら双方向のデータ伝送を実現する。

次に、画像データ伝送方法に関して、図２のデジタルカメラ−外部装置間のデータ伝送イメージ図を使って説明を行う。

まずデジタルカメラ本体側の無線通信部１６はアンテナ１７を介して、通信先の外部装置の無線通信部１８とアンテナ１９を介して無線接続を開始する。

無線通信部１６及び１８は、接続を開始する際に、お互いが通信をする際のチャンネルを決定する。通常８０２．１１ｂや８０２．１１ｇの無線ＬＡＮ等では、２．４ＧＨｚの周波数帯を１〜１４ｃｈ（日本やヨーロッパではトータル１４ｃｈ、北米では１〜１３ｃｈ）のチャンネル分割を行っている。そのため、通信する機器どうしは最初の段階でお互いの使用チャンネルを一致させるようなネゴシエーションを行う。通常はチャンネルをスキャンさせて、一番感度のよいところでチャンネルを決定する。

次に、無線接続でのパケット転送を行う為の、通信速度の決定を行う。このとき、お互いの無線通信部１６及び１８は、さまざまな無線通信状態に応じて、変調方法を変更していく事で最適なリンク状態を維持するように制御して通信速度を決定する。無線通信速度を決定するための無線通信状態を示す情報としては、例えば、無線通信電波状況、受信感度が高いか低いか、伝送データのエラー率が高いか低いかといった情報が上げられる。

例えば受信感度が高い場合は、当然エラー率も低くなる。このとき、より高次の変調（例えば６４ＱＡＭ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の一搬送波で５ビット分のデータを転送可能）方式を採用する事で８０２．１１ｇ等では最大５４Ｍｂｐｓの通信速度になるように制御を行う。したがって、より早い通信速度での通信が可能となる。

一方、受信感度が低いような場合は、当然エラー率も高くなる。このとき、より低次の変調（例えばＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等では一搬送波で１ビット分のデータ転送可能）方式へ移行する事で、極力Ｓ／Ｎ比を改善しながらリンク状態を維持するように制御する。しかし、この場合、当然通信速度は１．１Ｍｂｐｓや２．２Ｍｂｐｓというように非常に遅い速度になってしまう。

以上のように無線接続での通信速度が決定した後、この通信速度の情報を無線通信部１６からネットワーク処理制御部１４へ通知する。ネットワーク処理制御部１４は、通知された通信速度とネットワーク処理制御部の処理速度を比較し、ネットワーク処理速度が通信速度に対して速過ぎるのか、それとも処理が追い付かないほど遅いのかを判定する。

例えば無線通信部の通信速度が非常に速く、ネットワーク処理制御部１４の処理速度が追い付いていないと判断した場合には、ネットワーク処理部１４からクロック制御部１５に対してクロックを高速に切り換える通知を行う。この通知を受けてクロック制御部１５は自身が発生するシステムクロック周波数を変更し高速に切り換える。

このシステムクロック周波数の変更を受け、ネットワーク処理部１４から画像処理制御部６に対して、システムクロック周波数が切り換わったことを示す動作周波数変更通知を行う。画像処理制御部６はネットワーク処理制御部１４が高速で所定のプロトコル変換処理を行える事を認識する。

画像処理制御部６はこの事より内部のバッファメモリ９若しくはメモリカード１１に記憶している画像データを高速で処理してネットワーク処理制御部１４へ転送する。またこのとき、ネットワーク処理制御部１４だけでなく、画像処理制御部６へ供給するシステムクロック周波数を変更し、高速に切り換えてもよい。

ここで画像処理制御部６からネットワーク処理部１４へ画像データを転送する場合のデータの流れを時間的に模式したものが図３である。通信速度が速い場合は図３の（ａ）に示したように画像処理制御部６からネットワーク処理制御部１４に対して連続的に画像が転送可能となる。

ネットワーク処理制御部１４では画像処理制御部６から受信した画像データを受けて内部で所定のプロトコル変換を実行した上で、所定のパケット単位で無線通信部１６へ転送する。無線通信部１６は、ネットワーク処理制御部１４から受信したデータを無線データとして通信先の無線通信部１８へ転送していく。

一方無線通信部の通信速度が非常に遅いために、通信速度に対してネットワーク処理制御部１４の処理速度が速すぎると判断した場合には、ネットワーク処理制御部１４からクロック制御部１５に対してクロックを低速にするように切り換えるための通知を行う。この通知を受けてクロック制御部１５は発生するシステムクロック周波数を変更し、低速に（低周波数に）切り換える。

このシステムクロック周波数の変更を受け、ネットワーク処理制御部１４から画像処理制御部６に対してクロック周波数が低周波数に換わったことを示す動作周波数変更通知を行う。画像処理制御部６はネットワーク処理制御部１４が非常に低速でしかプロトコル変換処理を行えない事を認識する。

画像処理制御部６はこの事より内部のバッファメモリ９若しくはメモリカード１１に記憶されている画像データをゆっくり読み出してネットワーク処理制御部１４へ転送する。またこのとき、ネットワーク処理制御部１４だけでなく、画像処理制御部６へ供給するシステムクロック周波数を変更し、低速に切り換えてもよい。

ここで画像処理制御部６からネットワーク処理制御部１４へ画像データを転送する場合のデータの流れを時間的に模式したものが図３である。通信速度が遅い場合は図３の（ｂ）に示したように画像処理制御部６からネットワーク処理制御部１４に対して不連続的に画像を転送し、ネットワーク処理制御部１４はその低速クロックで充分処理する事が出来る。

ネットワーク処理制御部１４ではこの画像データを受けて内部で所定のプロトコル変換を実行した上で、所定のパケット単位で無線通信部１６へ転送し、無線データとして通信先である外部装置の無線通信部１８へ転送していく。

図２に示したデジタルカメラの無線通信部１６と外部装置側の無線通信部１８との無線通信状態を常に監視し、通信速度を随時変更し、通信速度をネットワーク処理制御部１４へ通知する無線通信部１６の内部構成を図４に示した。

まずアンテナ１７を介して電波を受信すると、アンテナスイッチ２０を介して受信回路２１へ電波が入力するが、この受信回路で受信した電波の強弱をまず信号レベル判定回路２２にて判定し、前述したように受信信号のレベルが強いのか弱いのかの判定を行う。

もしここで信号レベルが強いと判断した場合は、変調回路２５に対してより高次の変調を行うように指示を出すが、信号レベルが弱いと判断した場合には変調回路２５に対して低次での変調を行うように指示する。

一方、受信回路２１で受信した信号は復調回路２３に入力して所定のデジタル信号に戻される事になるが、このデジタル信号には所定のエラー検出コードが含まれている事から、この信号をエラー判定回路２４へ入力して、ここでエラー発生の頻度を検出する。

エラー判定回路２４にてエラー発生の頻度が高いと判断した場合は、変調回路２５に対してより高次の変調を行うように指示を出すが、エラー発生の頻度が低いと判断した場合には変調回路２５に対して低次での変調を行うように指示する。

更に信号レベル判定回路２２の出力結果とエラー判定回路２４の出力結果はシステム通知回路２７に入力し、ここで最終的な通信速度を決定して、ネットワーク処理制御部１４に対して通信速度通知する事になる。

この中で信号レベル判定回路２２及びエラー判定回路２４は、ある１つのパケット（デジタルデータとして所定の複数バイトで構成される）に対して１対１で動作する場合と、複数の連続するパケットでの総合的な判定にて動作する場合がある。これらの動作を内部で切り換える事が可能である。

以上のようなリアルタイム判定機構を設ける事で、無線伝送が持つ電波状態の刻々とした変化に対応せねば本来の省エネルギー対策にはならないという難点を解決するものである。

上記実施例では、通信速度が変更したことをネットワーク処理制御部に通知し、通信速度とネットワーク処理制御部の処理速度を比較し、比較した結果に応じてネットワーク処理制御部のクロック周波数を変更した。しかし、通信速度が変更したことをネットワーク処理制御部ではなく、画像処理制御部、または、全体制御ＣＰＵに通知してもよい。また、通信速度が変更を受けて、全体制御ＣＰＵ７がクロック周波数の変更を判断し、全体制御ＣＰＵ７からクロック制御部１５にクロック周波数変更通知を行ってもよい。

また、上記実施例における通信速度については、実効速度であってもよいし、リンク速度であってもよい。

このように、無線通信状況に応じて通信速度を変更しつつ、さらに、変更した通信速度に応じてパケットデータを生成するネットワーク処理制御部のクロック周波数を変更できる。そのため、無線通信状況が変化し通信速度が高速に変更された場合は、画像処理並びにネットワーク転送の為のパケット処理を極力高速化して、デジタルカメラからの画像転送を直ちに行えるようにし、高速転送を可能にする。一方、無線通信状況が変化し通信速度に変更された場合は、画像処理並びにネットワーク転送の為のパケット処理を低速化して、内部での消費電力を極力抑えるようにする事が可能となる。

また、無線通信における通信速度に関しては、有線接続の場合がトポロジーの変化を検出した時点だけ通信速度の切り替わりが発生するのに対して、無線接続の場合には電波という性質上から環境の変化によって大きく変わる可能性がある。そのため、電波の強弱に応じて随時速度の切り替わりが必要となり、随時電波の状況を検知し、通信速度を変化させる必要がある。したがって、随時変化する無線通信速度に応じて、画像処理並びにネットワーク転送の為のパケット処理の処理速度を変化させることで、最適のパフォーマンスを得ることができる。

（第２の実施例）
次に本発明の第２の実施例に関して、図５に示したデジタルカメラ、外部装置間のデータ伝送イメージ図を使って説明を行う。

本実施例は、第１の実施例と基本的な動作は同じである。本実施例では、無線通信部１６が検出した通信速度をネットワーク処理制御部１４に通知し、通信速度が速い場合はネットワーク処理制御部１４がクロック制御部１５に対してシステムクロック周波数を高めるように指示する。また、通信速度が遅い場合はネットワーク処理制御部１４がクロック制御部１５に対してシステムクロック周波数を低くするように指示する。

クロック制御部１５はこの指示に従って周波数を決定し、ネットワーク処理制御部１４及び画像処理制御部６へ供給するクロック周波数を変更する。

従って本実施例では無線通信部の通信速度に応じて、ネットワーク処理ブロックだけでなく、デジタルカメラの画像処理制御ブロック自体のシステムクロックをも周波数を変更する。そのため、よりいっそう無駄なエネルギー消費を防ぐことが可能となる。

（第３の実施例）
次に本発明の第３の実施例に関して、図６に示したデジタルカメラ−外部装置間のデータ伝送イメージ図を使って説明を行う。

本実施例においても、基本的な動作は第１の実施例と同じである。本実施例では、無線通信部１６が検出した通信速度をネットワーク処理制御部１４に通知し、通信速度が速い（速くなった）場合はネットワーク処理制御部１４がクロック制御部１５に対してシステムクロック周波数を高めるように指示する。更に電圧制御部２１に対して電源切り替え通知を行い、電圧制御部２１がネットワーク処理制御部１４及び画像処理制御部６へ供給する電圧レベルを相対的に高くする。

これはシステムクロック周波数が上昇した際に、ＩＣとして動作させる為のタイミングマージンを確保する為のものである。

一方通信速度が遅い（遅くなった）場合はクロック制御部１５に対してシステムクロック周波数を低くするように指示する。更に電圧制御部２１に対して電源切り替え通知を行い、電圧制御部２１は、ネットワーク処理制御部１４及び画像処理制御部６へ供給する電圧レベルを相対的に低くする。

このような構成をとることにより、システムクロック周波数が下がった際に、動作保証が可能なぎりぎりのレベル迄動作電圧を下げる事が可能になるので、単にクロック周波数を下げる場合に比較して大幅に消費電力の低減を実現出来る。

（第４の実施例）
第４の実施例について、図８を参照して説明する。本実施例は前述の実施例と基本的な構成および動作は同じである。

図８は本実施例における、デジタルカメラ−外部装置間のデータ伝送イメージ図である。前述の実施例とおなじ機能、役割をもつものには前述の実施例と同じ番号を付した。本実施例では、撮像素子により撮影を行いながら、外部装置に画像データを転送する場合について説明する。

実施例２では、無線通信状態に応じて、送信データをパケットデータに変換するネットワーク処理制御部および撮像信号を画像処理制御部のクロック周波数を変更するデジタルカメラについて説明した。

しかし、例えば、連写モードのように連続して複数の画像データを生成するような、連続的に大量の撮像信号が撮像素子から出力される場合について考える。無線通信状態に応じて画像処理制御部６やネットワーク処理制御部１４の処理速度を変更してしまうと、撮像素子から出力された撮像信号に画像処理を施すのに十分な処理速度ではなくなってしまう可能性がある。つまり、通信電波状況が悪いときに、通信速度を遅く変更し、画像処理制御部のクロック周波数も低速に変更してしまうと、画像処理制御部６は、撮像素子から出力される撮像信号を処理しきれなくなってしまう可能性がある。

特に、撮影しながら外部装置に画像データを転送する場合は、画像処理制御部において、色処理、圧縮処理などを行ってからネットワーク処理制御部に画像データを転送し、さらにメモリカードに画像データを記録するためメモリコントローラにも画像データを転送するので、画像処理制御部６では大量のデータ処理を行わなければならない。したがって、このような場合においては、画像処理制御部６で大量のデータ処理を行う必要がある。そのため、通信電波状況が悪くても、画像処理制御部のクロック周波数を低速には変更せずに、画像処理制御部６におけるデータの処理内容に応じて画像処理制御部のクロック周波数を決定したほうよい。

そこで本実施例では、連続撮影モードのように一度に大量の撮像データが撮像素子から出力される場合には、無線通信状態に応じて画像処理制御部の処理速度を変更せず、撮像素子からの撮像信号の出力に応じて画像処理制御部、または、ネットワーク処理制御部のクロック周波数を変更する。

不図示のモード切り換えスイッチにより連写モードの変更がなされた場合、全体制御ＣＰＵ７は制御モードの切り換えを行う。連写モードが設定されていない場合は、実施例１，２、３のような通信速度に応じてネットワーク処理制御部１４または画像処理制御部６の処理速度を変更する通信速度優先タイプの制御を行う。しかし、連写モードが設定されている場合は、通信速度に応じて処理速度を変更せずに、連写モードに応じて処理速度を決定する処理速度優先タイプの制御を行う。

この処理速度優先タイプの制御は、ユーザより設定された連写モード（連写撮影枚数や連写撮影速度）に応じて、画像処理制御手段の処理速度を変更する。連写撮影枚数が多い場合や連写撮影速度が速い場合は、クロック周波数を最高速に変更する指示をクロック制御部に送る。連写撮影枚数がそれほど多くない場合、または、連写撮影速度がそれほど早くない場合は、クロック周波数を最高速までには変更しない。クロック周波数の変更については、ＣＰＵ７が、この連写撮影枚数や連写撮影速度と変更するクロックの周波数レベルとの関係を表すテーブルを記憶しておき、このテーブルに基づいてクロック周波数の変更の指示をクロック制御部１５に送る。

クロック制御部１５は受信した変更指示に基づいて画像処理制御部のクロック周波数を変更する。またこのとき、画像処理制御部６のクロック周波数を変更するとともに、ネットワーク処理制御部１４のクロック周波数も変更し、ネットワーク処理制御部１４の処理速度も変更してもよい。

さらに、変更した画像処理制御部６、ネットワーク処理制御部の処理速度を無線通信部１６に通知し、通知された処理速度に応じて無線通信部１６が無線通信速度を変更し、無線データの伝送を行う。通信速度の変更は、実施例１のように変調方式を変更することにより通信速度を変更する。

また、通信速度を変更する際に、電波の受信感度が悪く通信速度を上げられないような場合は、ネットワーク処理制御１４の処理速度は通信状況に応じて変更し、画像処理制御部は撮影モードやデータ処理の内容に応じて処理速度を変更してもよい。

上記実施例では、連写モード時について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、サイズの大きい画像を撮影する設定がなされた場合や、顔検出や画像合成、セピア撮影などの特殊な画像処理が設定され、画像処理制御部による処理が集中的に増加する場合も、本発明は適応できる。この場合、設定された画像サイズや画像処理の内容に応じてクロック周波数を決定する。

このように、無線通信状態に応じて処理速度を変更してしまうと、撮像素子から出力された撮像信号に画像処理を施すのに十分な処理速度が得られなくなってしまう場合がある。その場合には、設定された撮影モードやデータ処理の内容に応じて通信速度優先の制御から処理速度優先の制御に切り換えることで、設定されたモードに応じた最適なパフォーマンスを実現できる。

本発明の全体に係る全体システム構成図である。 本発明の第１実施例に係るシステムの詳細動作を説明した図である。 本発明の第１実施例に係る実際のデータの流れを説明した図である。 本発明の第１実施例に係る内部構成を説明した図である。 本発明の第２実施例に係るシステムの詳細動作を説明した図である。 本発明の第３実施例に係るシステムの詳細動作を説明した図である。 従来のシステムの動作を説明した図である。 本発明の第４実施例に係るシステムの詳細動作を説明した図である。

符号の説明

１００ 撮像素子
１０１ 画像処理部
１０２ ネットワーク処理部
１０３ 発信回路
１０４ 内部メモリ
１０５ メモリカード
１０６ 無線通信部
１０７ アンテナ
１０８ アンテナ
１０９ 無線通信部
１１０ 外部装置
１１１ モニター表示
１ 撮像素子
２ ＴＧ／ＳＳＧ
３ レンズ
４ レンズ駆動
５ アナログフロントエンド
６ ＤＳＰ
７ 全体制御ＣＰＵ
８ カメラ制御
９ バッファメモリ
１０ カードコントローラ
１１ メモリカード
１２ ＴＦＴコントローラ
１３ ＴＦＴ
１４ ネットワーク処理制御
１５ クロック制御
１６ 無線通信部
１６ａ ベースバンド処理部
１６ｂ ＲＦ処理部
１６ｃ 送信部
１６ｄ 受信部
１６ｅ アンテナスイッチ
１７ アンテナ
１８ 無線通信部
１８ａ ベースバンド処理部
１８ｂ ＲＦ処理部
１８ｃ 送信部
１８ｄ 受信部
１８ｅ アンテナスイッチ
１９ アンテナ
２０ 外部装置
２１ 電圧制御部

Claims (14)

1. 被写体を撮影して、撮像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段から出力された撮像信号に画像処理を施し、画像データを生成する画像処理手段と、
   前記画像処理手段で生成された画像データを記憶媒体に記録する画像記録手段と、
   外部装置に転送するために、画像データを転送方式に応じたパケットデータに変換するネットワーク処理手段と、
   前記外部装置と無線通信を行い、前記パケットデータを無線転送するための無線制御手段と、
   前記無線通信の状態に応じて、通信速度を変更する通信速度制御手段と、
   前記通信速度制御手段により変更された通信速度に応じて、前記ネットワーク処理の処理速度を変更する処理速度制御手段を有することを特徴とするデジタルカメラ。
2. 前記通信速度制御手段は、無線通信の受信感度、または、無線通信データのエラー率に応じてデータの変調方式を変更することにより、通信速度を変更することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
3. 前記処理速度制御手段は、前記通信速度制御手段により変更された通信速度に応じて、前記ネットワーク処理の処理速度を変更するとともに前記画像処理手段の処理速度も変更することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
4. 前記処理速度制御手段は、前記通信速度制御手段により変更された通信速度に応じて、前記ネットワーク処理手段に供給するクロック周波数を変更して前記ネットワーク処理の処理速度を変更することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
5. 前記処理速度制御手段は、前記通信速度制御手段により変更された通信速度に応じて、前記画像処理手段から前記ネットワーク処理手段への画像データの転送速度を変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
6. さらに、前記通信速度制御手段により変更された通信速度に応じて、前記ネットワーク処理手段に供給する電圧を制御する電圧制御手段を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
7. 被写体を撮影して、撮像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段から出力された撮像信号に画像処理を施し、画像データを生成する画像処理手段と、
   外部装置に転送するために、画像処理手段により生成された画像データを転送方式に応じたパケットデータに変換するネットワーク処理手段と、
   前記外部装置と無線通信を行い、前記パケットデータを前記外部装置へ無線転送するための無線制御手段と、
   前記画像処理手段の処理速度を変更する処理速度制御手段と、
   前記処理速度制御手段により変更された前記画像処理手段の処理速度に応じて、前記無線制御手段による無線通信の通信速度を変更する通信速度制御手段とを有することを特徴とするデジタルカメラ。
8. 撮影モードを設定するモード設定手段を有し、
   前記処理速度制御手段は、前記モード設定手段により設定された撮像モードに応じて前記画像処理手段の処理速度を変更することを特徴とする請求項７に記載のデジタルカメラ。
9. 前記画像処理手段で行われる画像処理を設定するための画像処理設定手段を有し、
   前記処理速度制御手段は、前記画像処理設定手段により設定された画像処理に応じて前記画像処理手段の処理速度を変更することを特徴とする請求項７に記載のデジタルカメラ。
10. 前記処理速度制御手段は、前記画像処理手段に供給するクロック周波数を変更して前記画像処理の処理速度を変更することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
11. 撮影した画像を外部装置に転送するとともに記憶媒体に記録するデジタルカメラであって、
    被写体を撮影して、撮像信号を出力する撮像手段と、
    前記撮像手段から出力された撮像信号に画像処理を施し、画像データを生成する画像処理手段と、
    前記画像処理手段により生成された画像データを記憶媒体に記録する画像記録手段と、
    外部装置に転送するために、前記画像処理手段により生成された画像データを転送方式に応じたパケットデータに変換するネットワーク処理手段と、
    前記外部装置と無線通信を行い、前記パケットデータを前記外部装置へ無線転送するための無線制御手段と、
    前記画像処理手段または前記ネットワーク処理手段の処理速度を無線通信状態に基づいて変更する処理速度制御手段と、
    撮影モードまたは前記画像処理手段における画像処理を設定するための設定手段とを有し、
    前記処理速度制御手段は、前記設定手段による設定内容に応じて、無線通信状態ではなく前記設定手段による設定内容に基づいて処理速度を変更することを特徴とするデジタルカメラ。
12. 被写体を撮影して、撮像信号を出力する撮像手段と、
    前記撮像手段から出力された撮像信号に画像処理を施し、画像データを生成する画像処理手段と、
    前記画像処理手段で生成された画像データを記憶媒体に記録する画像記録手段と、
    外部装置に転送するために、画像データを転送方式に応じたパケットデータに変換するネットワーク処理手段と、
    前記外部装置と無線通信を行い、前記パケットデータを前記外部装置へ無線転送するための無線制御手段とを有するデジタルカメラの制御方法であって、
    前記無線通信の状態に応じて、通信速度を変更する通信速度制御工程と、
    前記通信速度制御工程で変更された通信速度に応じて、前記ネットワーク処理手段の処理速度を変更する処理速度制御工程を有することを特徴とするデジタルカメラの制御方法。
13. 被写体を撮影して、撮像信号を出力する撮像手段と、
    前記撮像手段から出力された撮像信号に画像処理を施し、画像データを生成する画像処理手段と、
    外部装置に転送するために、画像処理手段により生成された画像データを転送方式に応じたパケットデータに変換するネットワーク処理手段と、
    前記外部装置と無線通信を行い、前記パケットデータを前記外部装置へ無線転送するための無線制御手段とを有するデジタルカメラの制御方法であって、
    前記画像処理手段の処理速度を変更する処理速度制御工程と、
    前記処理速度制御工程で変更された前記画像処理手段の処理速度に応じて、前記無線制御手段による無線通信の通信速度を変更する通信速度制御工程とを有することを特徴とするデジタルカメラの制御方法。
14. 被写体を撮影して、撮像信号を出力する撮像手段と、
    前記撮像手段から出力された撮像信号に画像処理を施し、画像データを生成する画像処理手段と、
    前記画像処理手段により生成された画像データを記憶媒体に記録する画像記録手段と、
    外部装置に転送するために、前記画像処理手段により生成された画像データを転送方式に応じたパケットデータに変換するネットワーク処理手段と、
    外部装置と無線通信を行い、前記パケットデータを前記外部装置へ無線転送するための無線制御手段と、
    撮影モードまたは前記画像処理手段における画像処理を設定するための設定手段とを有し、撮影した画像を前記外部装置に転送するとともに前記記憶媒体に記録するデジタルカメラであって、
    前記画像処理手段または前記ネットワーク処理手段の処理速度を無線通信状態に基づいて変更する処理速度制御工程を有し、
    前記処理速度制御工程は、前記設定手段による設定内容に応じて、無線通信状態ではなく前記設定手段による設定内容に基づいて処理速度を変更することを特徴とするデジタルカメラの制御方法。

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