JP2984342B2 - 画像信号記録装置 - Google Patents

画像信号記録装置

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像信号を圧縮符号化して記録する画像信号
記録装置に関する。
〔従来の技術〕
従来画像圧縮技術として例えば文献1(ISO/JTC1/SC2
/WG8N800)に記載されているADCT方式(Adaptive Discr
ete Cosine Transform/以下ADCT方式)がある。この方
式は数回の試行錯誤を行う反復処理によって画像に依ら
ず一定の符号量に圧縮する機能を有する。この調節機能
について以下に簡単に説明する。
ADCT方式ではある符号化パラメータFによって圧縮率
(すなわち符号量)を制御できる。第3図に示すように
圧縮率はFの単調減少関数となる。第3図において
(a)と(b)は異なる画像に対するFと圧縮率との関
係を示している。第3図(a)(b)よりわかるように
Fと圧縮率の関係は画像の内容に存在しているが必ずF
の単調減少関数となる。従ってFを調節しながら数回の
試行錯誤によって所望の圧縮率(符号量)に収束させる
ことが出来る。
この収束のさせ方について文献1に記載されているよ
うにNewton Raphson Methodを用いる方法や、文献2(1
989年電子情報学会秋期全国大会予稿集pp45、公演番号D
45“DCT符号化方式の符号量制御方法”根本他)に記載
されているように、さらにより高速に収束させようとし
た研究がなされている。文献2では2〜3回の反復で所
望の圧縮率に±5%の誤差内で収束できる旨述べられて
いる。
〔発明が解決しようとしている課題〕
ところで現在DCT演算を高速に行うことのできるハー
ドウエアとしてはINMOS社のA121などが知られている。
このICは一画面分のDCT演算を約30milisecで実行する。
ADCT符号化方式のうちDCT以外の処理は並列処理ができ
るものとすると、一回の試行錯誤を行う(すなわちある
Fを与え圧縮を行い圧縮率を得る)のに最低でも30mili
sec必要である。電子スチルカメラにおいてCCDによって
撮像された画像をADCT方式によって圧縮して磁気Diskに
記録することを考えると磁気Diskに記録するための時間
も必要であるため実際には40milisec程度の時間が必要
である。
ADCT方式では画像によって符号量が変化してもよけれ
ば反復処理を行わずにFを固定して圧縮することも可能
である。この場合1秒間に約25枚の画像の記録ができる
ことになり、電子スチルカメラの連写能力としては十分
である。しかし符号量が可変長になってしまうため記録
可能な枚数が不定になってしまうという欠点がある。
一方記録枚数を保証するためには前述したような数回
の反復処理によって符号量を収束させなければならな
い。符号量の収束に3回の試行錯誤を要するとすると約
120milisec必要であるから1秒間に約8枚の画像の記録
しかできないことになる。電子スチルカメラの連写能力
としては不十分である。
そこで本発明は上記欠点を除去し、効率良く画像信号
の符号化を行うことのできる画像信号記録装置を提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
上記課題を解決するため、本発明の画像信号記録装置
は、可変長圧縮を行う第1の圧縮手段と、固定長圧縮を
行う第2の圧縮手段と、前記第1又は第2の圧縮手段に
よって圧縮された画像信号を伸長する伸長手段とを有
し、一旦記録媒体に前記第1の圧縮手段により可変長圧
縮されて記録された画像伸長手段により伸長し、再度前
記第2の圧縮手段により固定長圧縮することを特徴とす
る。
〔実施例〕
本発明のDigitalCameraによれば、通常は反復処理を
行い符号量の制御を伴ったいわゆる固定長圧縮(以下FL
C:Fixed Length Coding)を行い、使用者が連写の機能
を選択した場合は反復を行わずにFの値を固定したいわ
ゆる可変長圧縮(以下VLC:Variable Length Coding)を
行うことで圧縮符号化に要する時間を短くし、単位時間
当たりの連写可能な枚数を多くするものである。そして
さらに連写が終了した時点でVLCによって記録された画
像を一旦複合した後FLCによって再度符号化しなおすこ
とで記録媒体当たりの記録可能枚数を保証するものであ
る。
第2図は本発明の実施例を示している。ここで本発明
に直接関係しないカメラのほかの部分、例えば絞り、シ
ヤツタ等は省略されている。第2図においてレンズ1に
より捕らえられた被写体の光学像は後方に位置する撮像
デバイス2、例えばCharge Coupled Device(CCD)によ
って映像電気信号に交換される。撮像デバイス2は制御
部7によって与えられる制御信号に応答して被写体の光
学像に対応する電荷の蓄積、映像信号の読み出しを行
う。
読み出された映像信号はA/D変換起3によってデイジ
タル信号に変換される。なお撮像デバイス2とA/D変喚
起3との間には図示はしていないがガンマ補正、色信号
の形成分離、ホワイトバランス処理、Y二色差への変換
等の映像信号処理手段が入る。
デイジタル信号に変換された映像信号は画像メモリ4
に蓄えられる。
圧縮符号化装置5は画像メモリ4から読み出される画
像データを前述のADCT方式によって符号化し、記録装置
6に出力する。あるいは圧縮符号を計数するだけの機能
も持つ。その符号量は制御部7が読み出すことができ
る。
制御部7は装置の機能を統合し全体のシステムの機能
を構成する。つまり撮像、画像メモリへの蓄積、圧縮、
記録媒体への記録といった一連の作業を管理する。又、
記録媒体上のフアイル管理も行う。
次に、圧縮符号化復号化装置5の構成を第4図に示
す。
第4図において、51はDCT/IDCT部であり、離散コサイ
ン変換、逆変換を行う。52は量子化/逆量子化部であ
り、量子化テーブル5によって設定された量子化パラメ
ータに応じてデータの量子化、逆量子化を行う。53はハ
フマン符号化、復号化部であり、ハフマンテーブル56か
らのパラメータに応じてハフマン符号化、復号化を行
う。
54はパラメータ設定用レジスタであり、量子化テーブ
ルに記憶された量子化パラメータを変更するための制御
部7からのデータを保持し、そのデータを乗算器に送
る。57はハフマン符号化復号化部53から出力される符号
量をカウントするカウンタである。制御部7はカウンタ
57のカウント値に応じて、パラメータ設定用レジスタ54
に設定するデータを演算する。
以上第4図の各部は制御部7により制御される。符号
化時には画像メモリ4からの画像データがDCT/IDCT51で
離散コサイン変換され、量子化/逆量子化部52で量子化
され、ハフマン符号化復号化部53でハフマン符号化さ
れ、記録装置6に格納される。また、再符号化のために
一旦復号化する時には、記録装置6に格納された符号デ
ータに対し上述とは逆の手順でハフマン復号化、逆量子
化、逆DCTを行い、得られた画像データを画像メモリ4
に格納する。
使用者が操作SWによって通常の記録モードを指定して
いるときは、制御部7は以下に示す手順で記録を行う。
レリーズボタンが押されると、制御部はピントあわ
せ、絞り、シヤツタなどで動作させ撮像デバイスを露光
して画像情報を画像メモリにとりこむ。制御部7は圧縮
符号化装置5に対してパラメータFを渡し、画像メモリ
の画像データを圧縮させて符号量を計数させる。このと
きは圧縮符号化装置は圧縮符号は出力せずに一画面の符
号量を計数するだけである。
この動作を所望の符号量になるまでFを変化させなが
ら数回の試行錯誤を繰り返す。
所望の符号量を発生させるF(以下Fa)が求められる
と、制御部は再度そのパラメータFaを圧縮符号化装置に
与えて、かつ記録装置に圧縮符号を出力するように指示
する。また制御部は記録装置に圧縮符号の受け取りおよ
び記録を指示する。
以上の処理で画面単位の固定長化がなされた圧縮符号
が記録装置6の記録装置に記録される。
使用者が操作SWによって連写記録モードを指定してい
るときは、制御部7は以下に示す手順で記録を行う。
撮像デバイスを露光して画像情報を画像メモリにとり
こむまでは通常の動作と同じである。圧縮符号化におい
ては反復処理による符号量の固定長化は行わずFの値は
固定して圧縮、記録する。すなわち制御部はパラメータ
Fを圧縮符号化装置に与えて、かつ記録装置に圧縮符号
を出力するように指示する。また制御部は記録装置に圧
縮符号の受け取りおよび記録を指示する。この時のFの
値は画像が圧縮によって劣化しないように小さな値が選
ばれる。
以上の処理で可変長の圧縮符号が記録装置に記録され
る。この記録過程をレリーズボタンが押されている間続
ける。
一通り連写の処理が終了すると全ての可変長符号化さ
れた符号は記録装置6によって記録媒体から読み出され
圧縮符号化装置5によって圧縮前の画像情報に復号され
画像メモリ4に蓄積される。
符号化の時と同様にこれらの処理は制御部7の管理の
もとに行われる。画像メモリの情報は前述した通常の処
理過程すなわち反復処理を用いた固定長符号化によって
圧縮記録される。
以上の実施例の具体的はフローチヤートを第1図に示
す。
第1図においてステツプ1ではレリーズボタンが押さ
れるのを待ち、押されるとステツプ2で露光、メモリへ
の書き込みを行う。
ステツプ3で連写モードが設定されていなければステ
ツプ12で画像メモリ上の画像データに対しFLCを行い記
録する。
連写モードが設定されていなければステツプ4で画像
メモリ上の画像データに対しVLCを行い記録する。ステ
ツプ6でレリーズボタンが押され続けていればステツプ
2に戻る。
ステツプ6でレリーズボタンが押されていない場合、
すなわち連写が終了したときはステツプ7に進みVLCで
記録された画像が記録媒体に存在するかどうか調べる。
存在しなければ最初に戻り、存在する場合はステツプ8
に進み記録媒体から符号を読み復号して画像メモリに蓄
積する。ステツプ9ではステツプ8で復号された画像の
記録媒体上の符号を消去する。ステツプ10では画像メモ
リ上の画像データに対しFLCを行い記録する。そしてス
テツプ7に戻る。
〔他の実施例〕
上記実施例では可変長符号化された画像が存在する場
合、自動的にそれを捜し、復号し、FLCによって再符号
化するようにしているが、使用者がスイツチによってそ
の動作を開始させるようにしてもよい。すなわち、使用
者が可変長符号整理のためのスイツチをonにすると図の
ステツプ7のシーケンスに入るようにすれば良い。
また、上述の実施例においては可変長圧縮を行う第1
の圧縮手段と、固定長圧縮を行う第2の圧縮手段は回路
を共通として、電子化パラメータを固定する場合と、試
行錯誤により固定長化すべく可変とする場合とに分け、
制御部7により所定のパラメータを設定することで、第
1,第2の圧縮手段の機能を持たせるようにしたが、各々
全く別々の回路構成としてもよい。
また、圧縮手段と伸長手段も全く別系統としてもよ
い。
上述の方法で記録した後は例えば、圧縮符号を復号す
る手段を有する画像再生装置によりモニタ上に表示した
り複写装置によりハードコピーを行うようにすることが
できる。
また、記録媒体は、磁気デイスク等の磁気記録方式を
用いるもの、光学デイスク等の光記録方式を用いるもの
や、ICカード、ROM、RAM等の半導体メモリなど、画像デ
ータを記録できるものであればよい。
また、圧縮のアルゴリズムは上述のJPEG方式に限ら
ず、例えば算術符号化、ランレングス符号化、ハフマン
符号化、MH、MR、MMRなどのフアクシミリ符号化方式等
であってもよい。即ち、例えば符号化の際に量子化パラ
メータや、符号化パラメータを変更することにより、固
定長圧縮と可変長圧縮のいずれも可能となる符号化方式
であればよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、効果良く画像
信号の符号化を行うことができる。特に、記録枚数を保
証した上で高速に記録できるので、例えば連写モードに
好適な圧縮符号化を行うことのできる画像処理装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の動作を示すフローチヤー
ト、 第2図は同実施例のブロツク図、 第3図はパラメータFと圧縮符号量の関係を示す図、 第4図は圧縮符号化部5の構成を示す図である。 3……A/D変換器 4……画像メモリ 5……圧縮符号化復号化装置

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可変長圧縮を行う第1の圧縮手段と、 固定長圧縮を行う第2の圧縮手段と、 前記第1又は第2の圧縮手段によって圧縮された画像信
    号を伸長する伸長手段とを有し、 一旦記録媒体に前記第1の圧縮手段により可変長圧縮さ
    れて記録された画像信号を前記伸長手段により伸長し、
    再度前記第2の圧縮手段により固定長圧縮することを特
    徴とする画像信号記録装置。
  2. 【請求項2】更に可変長圧縮された画像信号が前記記録
    媒体上に存在するか否かを検出する手段を有し、該検出
    結果に応じて可変長圧縮によって記録された画像信号を
    伸長して再度固定長圧縮を行い記録することを特徴とす
    る請求項第1項記載の画像信号記録装置。
  3. 【請求項3】連写中には前記可変長圧縮符号から固定長
    圧縮符号への変換をしないことを特徴とする請求項第2
    項記載の画像信号記録装置。
  4. 【請求項4】更に使用者が前記可変長圧縮符号から固定
    長圧縮符号への変換を指示する手段を備え、使用者の前
    記変換の指示に対して可変長圧縮によって記録された画
    像信号を伸長して再度固定長圧縮を行い記録することを
    特徴とする請求項第1項記載の画像信号記録装置。
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