JP3037961B2 - Electronic camera device and image data encoding device - Google Patents

Electronic camera device and image data encoding device

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JP3037961B2
JP3037961B2 JP12319590A JP12319590A JP3037961B2 JP 3037961 B2 JP3037961 B2 JP 3037961B2 JP 12319590 A JP12319590 A JP 12319590A JP 12319590 A JP12319590 A JP 12319590A JP 3037961 B2 JP3037961 B2 JP 3037961B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子カメラ装置および画像データの符号化装
置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electronic camera device and an image data encoding device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

CCDに代表される固体撮像装置等により撮像された画
像信号をメモリカード、磁気ディスク、あるいは磁気テ
ープ等の記録媒体にディジタルデータとして記録する場
合、そのデータ量は膨大なものとなるため、多くのフレ
ーム画像を限られた記録容量の範囲で記録しようとする
には、得られた画像信号のデータに対し、何らかの圧縮
を行うことが必要となる。例えば、ディジタル電子スチ
ルカメラなどにおいては、撮影した画像を銀塩フィルム
の代わりに、メモリカードや磁気ディスク等のデータ記
憶媒体にディジタルデータとして保存するので、1枚の
メモリカードあるいは磁気ディスク装置に記録できる画
像の枚数は、保証されなければならない。
When an image signal captured by a solid-state imaging device represented by a CCD or the like is recorded as digital data on a recording medium such as a memory card, a magnetic disk, or a magnetic tape, the amount of data is enormous. In order to record a frame image in a limited recording capacity range, it is necessary to perform some kind of compression on the obtained image signal data. For example, in a digital electronic still camera, a photographed image is stored as digital data on a data storage medium such as a memory card or a magnetic disk instead of a silver halide film, so that the image is recorded on a single memory card or a magnetic disk device. The number of possible images must be guaranteed.

同様に、ディジタルVTR(ビデオテープレコーダ)等
の場合もフレーム当たりの画像のデータ量に影響される
ことなく、所定量のフレームを記録できなければならな
い。すなわち、スチル像であっても、動画像であって
も、必要なコマ数分を確実に記録できる必要がある。
Similarly, in the case of a digital VTR (video tape recorder) or the like, a predetermined amount of frames must be recorded without being affected by the amount of image data per frame. That is, it is necessary to reliably record the required number of frames, whether a still image or a moving image.

このような条件に対処するための画像データの圧縮方
法として、直交変換符号化とエントロピー符号化を組み
合わせた符号化方法が広く知られている。
As a method of compressing image data to cope with such a condition, a coding method combining orthogonal transform coding and entropy coding is widely known.

その代表的なものとして、静止画符号化国際標準化に
おいて検討されている方式について次に概略を説明す
る。
As a representative example, an outline of a method studied in international standardization of still image coding will be described below.

この方式はまず、画像データを所定の大きさのブロッ
クに分割し、分割されたブロック毎に直交変換として2
次元のDCT(離散コサイン変換)を行う。次に各周波数
成分に応じた線形量子化を行い、この量子化された値に
対しエントロピー(単位通報当りの情報量)符号化とし
てハフマン符号化を行う。この時、直流成分に関しては
近傍ブロックの直流成分との差分値をハフマン符号化す
る。交流成分はジグザグスキャンと呼ばれる低い周波数
成分から高い周波数成分へのスキャンを行い、無効(値
が0)の成分の連続する個数とそれに続く有効な成分の
値とから2次元のハフマン符号化を行う。以上がこの方
式の基本部分である。
In this method, first, image data is divided into blocks of a predetermined size, and two orthogonal transforms are performed for each of the divided blocks.
Performs a dimensional DCT (Discrete Cosine Transform). Next, linear quantization according to each frequency component is performed, and Huffman coding is performed on the quantized value as entropy (information amount per unit report) coding. At this time, the difference value between the DC component and the DC component of the neighboring block is Huffman-coded. The AC component scans from a low frequency component to a high frequency component called a zigzag scan, and performs two-dimensional Huffman coding from the continuous number of invalid (value 0) components and the value of the valid components that follow. . The above is the basic part of this method.

この基本部分だけでは、エントロピー符号化であるハ
フマン符号化を用いているために符号量が画像毎に一定
ではなくなってしまう。
With this basic portion alone, the code amount is not constant for each image because Huffman coding, which is entropy coding, is used.

そこで、符号量の制御の方法として次の方式が提案さ
れている。まず、前記基本部分の処理を行うと同時に全
画面の発生した総符号量を求める。この総符号量と目的
とする符号量とからDCT係数に対する目的とする符号量
に近づけるのに最適な量子化幅を予測する。次にこの量
子化幅を用いて前記基本部分の量子化以降の処理を繰り
返す。そして、今回発生した総符号量と、前回発生した
総符号量と、目的とする符号量とから再び目的の符号量
に近づけるのに最適な量子化幅を予測する。そして、こ
の予測した量子化幅と前回の量子化幅が一致し、かつ目
的の符号量よりも今回発生した総符号量の方が少ない場
合には処理を終了し、符号を出力する。そうでない場合
には新しい量子化幅を用いて処理を繰り返す。
Therefore, the following method has been proposed as a method of controlling the code amount. First, the processing of the basic portion is performed, and at the same time, the total code amount of the entire screen is obtained. From the total code amount and the target code amount, an optimal quantization width for approaching the target code amount for the DCT coefficient is predicted. Next, processing after the quantization of the basic portion is repeated using this quantization width. Then, from the total code amount generated this time, the total code amount generated last time, and the target code amount, an optimum quantization width for approaching the target code amount again is predicted. If the predicted quantization width matches the previous quantization width and the total code amount generated this time is smaller than the target code amount, the process is terminated and a code is output. Otherwise, the process is repeated using the new quantization width.

以上の動作を第11図を参照して具体的に説明すると、
まず、(a)に示すように、1フレームの画像データ
(国際標準化案で提示されている1フレームの画像は72
0×576画素)を所定の大きさのブロック(例えば、8×
8の画素よりなるブロックA,B,C…)に分割し、(b)
に示すように、この分割されたブロック毎に直交変換と
して2次元のDCT(離散コサイン変換)を行い、8×8
のマトリックス上に順次格納する。画像データは二次元
平面で眺めてみると、濃淡情報の分布に基づく周波数情
報である空間周波数を有している。従って上記DCTを行
うことにより、画像データは直流成分DCと交流成分ACに
変換され、8×8のマトリックス上には原点位置(0,0
位置)に直流成分DCの値を示すデータが、そして、0,7
位置には横軸方向の交流成分ACの最大周波数値を示すデ
ータが、そして、7,0位置には縦軸方向の最大交流成分A
Cの周波数値を示すデータが、さらに7,7位置には斜め方
向の交流成分ACの最大周波数値を示すデータが、それぞ
れ格納され、中間位置ではそれぞれの座標位置により関
係付けられる方向における周波数データが、原点側より
順次高い周波数のものが出現する形で格納されることに
なる。
The above operation will be specifically described with reference to FIG.
First, as shown in (a), one frame of image data (one frame of an image presented in the
A block of a predetermined size (for example, 8 × 576 pixels)
Divided into blocks A, B, C...
As shown in (2), two-dimensional DCT (discrete cosine transform) is performed as an orthogonal transform for each of the divided blocks, and an 8 × 8
Are sequentially stored on the matrix. When viewed on a two-dimensional plane, the image data has a spatial frequency which is frequency information based on the distribution of density information. Therefore, by performing the DCT, the image data is converted into a DC component DC and an AC component AC, and the origin position (0, 0) is displayed on an 8 × 8 matrix.
Data indicating the value of the DC component DC at position), and 0,7
At the position, data indicating the maximum frequency value of the AC component AC in the horizontal axis direction, and at the 7,0 position, the maximum AC component A in the vertical axis direction.
Data indicating the frequency value of C is further stored at positions 7 and 7, and data indicating the maximum frequency value of the AC component AC in the oblique direction are stored at the respective positions.The frequency data in the direction associated with the respective coordinate positions is stored at the intermediate position. Are stored in such a manner that ones having higher frequencies sequentially from the origin side appear.

次にこのマトリックスにおける各座標位置の格納デー
タを、定められた量子化マトリックスと量子化幅係数α
を掛け合わせて得られる各周波数成分毎の量子化幅によ
り割ることにより、各周波数成分に応じた線形量子化を
行い(c)、この量子化された値に対してエントロピー
符号化としてハフマン符号化を行う。この時、直流成分
DCに関しては近隣ブロックの直流成分との差分値をグル
ープ番号(付加ビット数)と付加ビットで表現し、その
グループ番号をハフマン符号化し、得られた符号語と付
加ビットを合わせて符号化データとする(d1,d2,e1,e
2)。
Next, the stored data of each coordinate position in this matrix is converted into a predetermined quantization matrix and a quantization width coefficient α.
Is divided by the quantization width for each frequency component obtained by multiplying by (c), linear quantization corresponding to each frequency component is performed (c), and this quantized value is subjected to Huffman coding as entropy coding. I do. At this time, the DC component
Regarding DC, the difference value from the DC component of the neighboring block is represented by a group number (number of additional bits) and additional bits, the group number is Huffman-coded, and the obtained codeword and additional bits are combined to generate encoded data. (D1, d2, e1, e
2).

交流成分ACに関しても有効(値が“0"でない)である
係数は、グループ番号と付加ビットで表現する。そのた
め、交流成分ACはジグザグスキャンと呼ばれる低い周波
数成分から高い周波数成分へのスキャンを行い、無効
(値が“0")の成分の連続する個数(零のラン数)と、
それに続く有効な成分の値のグループ番号とから2次元
のハフマン符号化を行い、得られた符号語と付加ビット
を合わせて符号化データとする。
Coefficients that are also valid for AC component AC (values are not “0”) are represented by group numbers and additional bits. Therefore, the AC component AC scans from a low frequency component to a high frequency component called a zigzag scan, and the continuous number of invalid (value is “0”) components (zero run number) and
Two-dimensional Huffman coding is performed from the group number of the value of the effective component that follows, and the obtained code word and additional bits are combined to obtain coded data.

ハフマン符号化はフレーム画像あたりの上記直流成分
DCおよび交流成分ACの各々のデータ分布における発生頻
度のピークのものを中心として、この中心のものほど、
データビットを少なくし、周辺になるほどビット数を多
くするようにしてビット割り出てをした形でデータを符
号化して符号語を得ることで行う。
Huffman coding is the above DC component per frame image
Centering on the peak of the occurrence frequency in each data distribution of DC and AC component AC, the more this center,
This is performed by obtaining data by encoding data in such a manner that the number of data bits is reduced and the number of bits is increased toward the periphery.

以上がこの方式の基本部分である。 The above is the basic part of this method.

この基本部分だけでは、エントロピー符号化であるハ
フマン符号化を用いているために符号量が画像毎に一定
ではなくなってしまうから、符号量の制御の方法として
例えば、次のように処理する。
Since only the basic portion uses Huffman coding, which is entropy coding, the code amount is not constant for each image. Therefore, as a method of controlling the code amount, for example, the following process is performed.

まず、暫定的な量子化幅係数αを用いて前記基本部分
の処理を行うと同時に、全画面の発生した総符号量(総
ビット数)を求める(g)。この総符号量と、目的とす
る符号量と、用いた暫定的な量子化幅係数αの3者とか
らDCT係数に対する目的とする符号量に近づけるのに最
適な量子化幅係数αをニュートン−ラプソン−イタレー
ション(Newton Raphson Iteration)により予測する
(h)。
First, the basic portion is processed using the provisional quantization width coefficient α, and at the same time, the total code amount (total number of bits) generated for the entire screen is obtained (g). From the total code amount, the target code amount, and the tentative quantization width coefficient α used, the optimum quantization width coefficient α for approaching the target code amount for the DCT coefficient is calculated by Newton − Predicted by Newton Raphson Iteration (h).

次にこの量子化幅係数αを用い(i)、前述の基本部
分の量子化以降の処理を繰り返す。そして、今回発生し
た総符号量と、前回発生した総符号量と、目的とする符
号量と、今回用いた量子化幅係数αと、前回用いた量子
化幅係数αとから、再び目的の符号量に近づけるのに最
適な量子化幅係数αを予測する。そして、この予測した
量子化幅係数αと前回の量子化幅係数αが一致し、かつ
目的の符号量よりも今回発生した総符号量の方が少ない
場合には処理を終了し、今回発生した符号化データを出
力してメモリカードに記憶する(f)。そうでない場合
には量子化幅係数αを変更し、この新しい量子化幅αを
用いて処理を繰り返す。
Next, using the quantization width coefficient α (i), the above-described processing after quantization of the basic part is repeated. Then, from the total code amount generated this time, the total code amount generated last time, the target code amount, the quantization width coefficient α used this time, and the quantization width coefficient α used last time, The quantization width coefficient α that is optimal for approaching the amount is predicted. Then, if the predicted quantization width coefficient α matches the previous quantization width coefficient α, and the total code amount generated this time is smaller than the target code amount, the process ends, and the current The encoded data is output and stored in the memory card (f). If not, the quantization width coefficient α is changed, and the process is repeated using the new quantization width α.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述したように、例えば、ディジタル電子スチルカメ
ラ等においては、1枚のメモリカードあるいは磁気ディ
スク装置あるいは1本の磁気テープに記録できる画像の
枚数が保証されていなければならず、そのため、画像デ
ータを圧縮して記録するが、高能率で画像データの圧縮
が行える事が望まれる。これらはディジタル電子スチル
カメラに限らず、他のアプリケーションにおいても少な
からず要求される項目である。
As described above, for example, in a digital electronic still camera or the like, the number of images that can be recorded on one memory card, a magnetic disk device, or one magnetic tape must be guaranteed. Although the data is compressed and recorded, it is desired that the image data can be compressed with high efficiency. These items are not limited to digital electronic still cameras, and are items required not only in other applications.

しかしながら、上述の国際標準案方式による圧縮方法
は、画像データをブロック化して離散コサイン変換に代
表されるような直交変換を行う符号化または、予測符号
化(DPCM)等の画像情報圧縮により前処理の圧縮を行
い、その結果を得て量子化した後、その量子化出力をハ
フマン符号化に代表される可変長符号化によって符号化
する方法であることから、このような可変長符号化を組
合わせた画像データ圧縮方式は高能率圧縮が可能である
ものの、可変長符号化を用いているが故に、実際に符号
化を終了するまで、その符号量がわからず、符号量を制
御することが難しいと云う問題があった。この問題を解
決する手法として本発明者らは次のような方式を提案し
た。
However, the above-mentioned compression method based on the international standard scheme pre-processes by performing image information compression, such as coding that performs orthogonal transformation typified by discrete cosine transform by blocking image data or predictive coding (DPCM). This is a method of compressing the result, quantizing the result, and then encoding the quantized output by variable-length coding represented by Huffman coding. Although the combined image data compression method can perform high-efficiency compression, it uses variable-length coding, so the code amount cannot be known until the coding is actually completed, and the code amount can be controlled. There was a problem that it was difficult. The present inventors have proposed the following method as a method for solving this problem.

その1つはDCPMと可変長符号化を組合わせた圧縮方式
において、発生符号量の制御を行うために、まず、画像
信号を標本化し、この標本化した信号を画像メモリに記
憶し、この標本化信号を既に符号化済みの参照画素信号
をもとに予測した予測値との差分をとることにより、差
分信号化し、これを暫定的な量子化幅で量子化し、ここ
で発生した符号量を積算してゆくことにより、1画像分
の画像の総発生符号量を求める。次に前記暫定的な量子
化幅、前記総発生符号量、及び目的とする総符号量とか
ら、新しい量子化幅を予測する。そして、この予測した
新しい量子化幅を用いてDCPM、量子化、可変長符号化を
行い、総符号量を求める。これを繰り返し行うことで、
全体の符号量を目的の符号量に近付けて、符号量の制御
を行おうと云うものである。
One of them is to control the amount of generated code in a compression method that combines DCPM and variable-length coding. First, an image signal is sampled, and the sampled signal is stored in an image memory. The difference signal from the predicted value predicted based on the already-encoded reference pixel signal to obtain a difference signal, quantize it with a provisional quantization width, and calculate the code amount generated here. By performing the integration, the total generated code amount of one image is obtained. Next, a new quantization width is predicted from the provisional quantization width, the total generated code amount, and the target total code amount. Then, using the predicted new quantization width, DCPM, quantization, and variable-length encoding are performed to determine the total code amount. By repeating this,
The code amount is controlled by bringing the entire code amount close to the target code amount.

もう1つの方式は、直交変換と可変長符号化を組合わ
せた圧縮方式において、発生符号量の制御を行うため
に、画像メモリに記憶した標本化した画像信号を、ブロ
ックに分割し、この分割されたブロック毎に直交変換を
行ってから、この変換出力を暫定的な量子化幅で量子化
した後、この量子化出力を可変長符号化すると共に、各
ブロック毎の発生符号量と画像全体の総発生符号量を算
出し、次に前記暫定的な量子化幅、前記総発生符号量及
び、目的とする総符号量とから、新しい量子化幅を予測
する。また、前記各ブロック毎の発生符号量と、前記総
発生符号量と、目的とする総符号量とから、各ブロック
毎の割り当て符号量を計算する。そして、新しい量子化
幅を用いて再び画像メモリの画像信号をブロック分割、
直交変換、量子化、可変長符号化を行うと共に、各ブロ
ックの発生符号量が各ブロックの割り当て符号量を越え
る場合には、途中で可変長符号化を中止して、次のブロ
ックの処理に移る。これにより、画像全体の総発生符号
量が目的の総符号量を越えないように符号量の制御を行
おうと云うものである。
Another method is a compression method in which orthogonal transform and variable length coding are combined. In order to control the amount of generated code, a sampled image signal stored in an image memory is divided into blocks, and this division is performed. After performing an orthogonal transform for each of the blocks, the transform output is quantized with a provisional quantization width, and then the quantized output is subjected to variable-length coding, and the generated code amount for each block and the entire image Then, a new quantization width is predicted from the provisional quantization width, the total generated code amount, and the target total code amount. Further, an allocated code amount for each block is calculated from the generated code amount for each block, the total generated code amount, and a target total code amount. Then, the image signal of the image memory is again divided into blocks using the new quantization width,
Perform orthogonal transform, quantization, and variable-length coding.If the generated code amount of each block exceeds the allocated code amount of each block, stop variable-length coding on the way and process the next block. Move on. Thus, the code amount is controlled so that the total generated code amount of the entire image does not exceed the target total code amount.

ところがこのように、画像データをブロック化し、離
散コサイン変換(DCT)に代表されるような直交変換を
行う符号化または予測符号化(DPCM)等の画像情報圧縮
方法により、前処理の圧縮を行って、その結果を量子化
した後、その量子化出力をハフマン符号化に代表される
可変長符号化によって符号化する方式では、符号化が終
了するまで、総符号量がわからず、符号量を短時間に最
適値に圧縮制御することは難しかった。つまり、最適と
なる前記量子化の量子化幅係数αが決定されるまでに、
何度も試行錯誤を繰り返すかたちとなり、早く最適量子
化幅係数αを決定することができなかった。早く最適量
子化幅係数αを決定すると云うことは、画質を落すこと
無く、画像の圧縮符号化を早く終了して、記録媒体に記
録すると云う一連の要求を満たすための基本的な命題で
あり、スチルカメラにおいては、連写モードが使用可能
になるか、どこまでの連写が可能になるかの分かれ目と
なり、また、ビデオカメラに使用できる技術となり得る
か否かの分かれ目ともなる。
However, as described above, compression of preprocessing is performed by an image information compression method such as encoding or predictive encoding (DPCM) that performs orthogonal transformation as represented by discrete cosine transform (DCT) by blocking image data. Then, in a method in which the result is quantized, and the quantized output is encoded by variable-length encoding represented by Huffman encoding, the total code amount is not known until the encoding is completed. It was difficult to control the compression to the optimum value in a short time. In other words, before the optimal quantization width coefficient α of the quantization is determined,
As a result of repeated trial and error, the optimum quantization width coefficient α could not be determined quickly. Determining the optimum quantization width coefficient α early is a basic proposition to satisfy a series of requirements for ending compression encoding of an image early and recording it on a recording medium without deteriorating image quality. In the case of a still camera, it becomes a division of whether the continuous shooting mode can be used or how much continuous shooting can be made, and also a division of whether or not the technique can be used for a video camera.

そこで、本発明の目的とするところは、早く最適量子
化幅を見付けることができ、画質の劣化も抑制できるよ
うにした電子カメラ装置および画像データの符号化装置
を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electronic camera device and an image data encoding device capable of quickly finding an optimum quantization width and suppressing deterioration of image quality.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成す
る。すなわち、撮影系等より得た画像信号を、直交変換
もしくは予測符号化等を行う画像情報圧縮手段により前
処理した後、量子化手段により量子化し、この量子化出
力を可変長符号化手段により可変長符号化して圧縮する
ようにした装置において、 第1には前記画像信号の周波数成分を求め、この周波
数成分の帯域毎の比率を求める手段と、この周波数成分
の帯域毎の比率情報と目的符号量情報から前記画像信号
の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量に収めること
ができる最適量子化幅の情報を予測する量子化幅予測手
段とを設けると共に、前記量子化手段は前記量子化幅予
測手段からの量子化幅の情報を受けてその量子化幅で前
記前処理済み画像信号データを量子化する構成とする。
To achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, an image signal obtained from an imaging system or the like is pre-processed by an image information compression unit that performs orthogonal transformation or predictive encoding, and then quantized by a quantization unit, and the quantized output is changed by a variable length encoding unit. In an apparatus configured to perform long coding and compression, firstly, means for obtaining a frequency component of the image signal and obtaining a ratio of the frequency component for each band, ratio information for each band of the frequency component and a target code Quantizing width prediction means for predicting information of an optimum quantization width from which the code amount of the image signal after compression coding can be included in the target code amount, and wherein the quantization means The information of the quantization width from the quantization width prediction means is received, and the preprocessed image signal data is quantized by the quantization width.

また、第2には画像信号の周波数成分を求め、この周
波数成分の帯域毎の比率を求める手段と、この周波数成
分の帯域毎の比率情報と目的符号量情報から前記画像信
号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量に収めるこ
とができる最適量子化幅の情報を予測して前記量子化手
段に与える共に、この最適量子化幅の情報に基づく量子
化により得られた前記画像信号の圧縮符号化後の符号量
が前記目的符号量に収まる最適量子化幅の情報を再度、
予測して前記量子化手段に与える量子化幅予測手段とを
設ける構成とする。
Secondly, a means for calculating a frequency component of the image signal and calculating a ratio of the frequency component for each band, and a method for compressing and encoding the image signal from the ratio information for each band of the frequency component and the target code amount information. The information of the optimal quantization width that the code amount of can be contained in the target code amount is predicted and given to the quantization means, and the image signal of the image signal obtained by the quantization based on the information of the optimal quantization width is obtained. The information of the optimal quantization width in which the code amount after compression encoding falls within the target code amount is again
And a quantization width prediction means for predicting and providing the quantization width to the quantization means.

また、第3には画質を設定する設定手段と、この設定
手段により設定された画質に対応する目的符号量を与え
る手段と、前記撮影系で捕らえた画像の周波数成分を求
め、この周波数成分の帯域毎の比率を求める手段と、こ
の周波数成分の帯域毎の比率情報と目的符号量情報から
前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量
に収めることができる最適量子化幅の情報を予測して前
記量子化手段に与えると共に、この最適量子化幅の情報
に基づく量子化により得られた前記画像信号の圧縮符号
化後の符号量が前記目的符号量に収まる最適量子化幅の
情報を再度、予測して前記量子化手段に与える量子化幅
予測手段とより構成する。
Thirdly, setting means for setting the image quality, means for providing a target code amount corresponding to the image quality set by the setting means, and frequency components of the image captured by the imaging system are obtained. Means for calculating a ratio for each band, and an optimal quantization width of the code amount after compression encoding of the image signal can be included in the target code amount from the ratio information for each band of the frequency component and the target code amount information. Information that is predicted and given to the quantization means, and the code amount after compression coding of the image signal obtained by quantization based on the information of the optimum quantization width is within the target code amount. And the quantization width prediction means for predicting the information of the above again and giving the information to the quantization means.

更に、第4には1画面分の画像信号のデータをブロッ
クに分割し、この分割されたブロック毎に直交変換等の
前処理を行った後、量子化と可変長符号化を行うように
するが、この場合に、画像信号の周波数成分を求め、こ
の周波数成分の帯域毎の比率を求めて比率情報として出
力する手段と、画像当りの収めるべき総符号量の情報を
与える手段と、前記可変長符号化手段の出力を受け、画
面単位の総符号量を求めてこれを算出符号量情報として
出力する符号量算出手段と、初めに統計処理指令を発令
し、統計処理が終わると符号化処理指令を発令する制御
手段と、前記統計処理指令による実行の際には周波数成
分の帯域毎の前記比率情報と前記目的符号量情報から前
記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量に
収めることができる最適量子化幅の情報を予測して前記
量子化手段に与えると共に、この最適量子化幅の情報に
基づく量子化により得られた前記画像信号の圧縮符号化
後の符号量が前記目的符号量に収まる最適量子化幅の情
報を再度、予測して前記符号化処理指令による実行の際
に前記量子化手段に与える量子化幅予測手段と、前記統
計処理指令による実行時に前記算出符号量情報と前記収
めるべき総符号量の情報とに基づき、前記各ブロックの
割当て符号量を求める符号量割当手段と、前記符号化処
理指令による実行時、前記各ブロック毎の前記算出符号
量情報がそのブロックでの前記割当て符号量に達すると
前記可変長符号化手段の当該ブロックに対する符号化を
打切るべく制御する符号化打切手段とを設けて構成す
る。
Fourth, the image signal data for one screen is divided into blocks, and pre-processing such as orthogonal transform is performed for each of the divided blocks, and then quantization and variable length coding are performed. In this case, a means for obtaining a frequency component of the image signal, obtaining a ratio of each frequency component for each band, and outputting the information as ratio information, a means for providing information of a total code amount to be stored per image, A code amount calculating unit that receives the output of the long encoding unit, obtains the total code amount for each screen, and outputs this as calculated code amount information, and issues a statistical processing command at first, and performs the encoding process when the statistical processing is completed. Control means for issuing a command; and when executing the statistical processing command, the code amount after compression encoding of the image signal is calculated from the ratio information and the target code amount information for each frequency component band. Can fit in The information of the optimum quantization width is predicted and given to the quantization means, and the code amount of the image signal obtained by the compression based on the quantization based on the information of the optimum quantization width after the compression coding is set to the target code amount. The quantization width prediction means which predicts the information of the optimal quantization width that fits again and gives it to the quantization means at the time of execution according to the coding processing command, and the calculated code amount information at the time of execution according to the statistical processing command. Code amount allocating means for calculating the allocated code amount of each block based on information of the total code amount to be stored, and when the code processing command is executed, the calculated code amount information for each block is And an encoding discontinuing means for controlling the variable length encoding means to terminate the encoding of the block when the allocated code amount is reached.

〔作 用〕(Operation)

本発明は撮影系等より得た画像信号を画像情報圧縮手
段により前処理(例えば、ブロック化してDCT等の直交
変換を行う、またはDPCMを行う等)した後、量子化手段
に与えて量子化し、この量子化出力を可変長符号化手段
により可変長符号化する装置において、第1の構成の場
合、帯域毎の比率を求める手段は、前記画像信号の周波
数成分を求め、この周波数成分の帯域毎の比率を求め
る。量子化幅予測手段はこの周波数成分の帯域毎の比率
情報と目的符号量情報から前記画像信号の圧縮符号化後
の符号量が前記目的符号量に収めることができる最適量
子化幅の情報を予測する。量子化手段は前記量子化幅予
測手段からの量子化幅の情報を受けてその量子化幅で前
記前処理済み画像信号データを量子化する。
According to the present invention, an image signal obtained from an imaging system or the like is pre-processed by an image information compressing unit (for example, it is subjected to orthogonal transformation such as DCT or a block is subjected to a DPCM, or the like, or is subjected to DPCM), and is then provided to a quantizing unit for In a device for performing variable-length coding on the quantized output by a variable-length coding unit, in the case of the first configuration, the unit for obtaining a ratio for each band obtains a frequency component of the image signal, Find the ratio for each. The quantization width prediction means predicts information of an optimal quantization width that enables the code amount after compression coding of the image signal to be included in the target code amount based on the ratio information of each frequency component band and the target code amount information. I do. The quantization means receives the information on the quantization width from the quantization width prediction means and quantizes the preprocessed image signal data with the quantization width.

この構成によれば、早く最適量子化幅を見付けること
ができ、画質の劣化も抑制できるようにした電子カメラ
装置および画像データの符号化装置を提供することがで
きる。
According to this configuration, it is possible to provide an electronic camera device and an image data encoding device capable of quickly finding the optimum quantization width and suppressing deterioration of image quality.

また第2の構成の場合、量子化幅予測手段は画像信号
の周波数成分の帯域毎の比率情報と目的符号量情報から
前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量
に収めることができる最適量子化幅の情報を予測し、量
子化手段に与える共に、この最適量子化幅の情報に基づ
く量子化により得られた前記画像信号の圧縮符号化後の
符号量が前記目的符号量に収まる最適量子化幅の情報を
再度、予測して前記量子化手段に与える。
Further, in the case of the second configuration, the quantization width prediction means uses the ratio information for each frequency band component of the image signal and the target code amount information to make the code amount after compression coding of the image signal fall within the target code amount. The information on the optimum quantization width that can be obtained is predicted and given to the quantization means, and the code amount after compression coding of the image signal obtained by the quantization based on the information on the optimum quantization width is the target code amount. Is again predicted and given to the quantization means.

この構成によれば、最初に符号量が目的符号量に収め
ることができる量子化幅の情報を予測し、これを暫定的
な量子化幅の情報として用いて量子化し、符号化した結
果より、再度、最適量子化幅を予測して最終的な量子化
と符号化を行うことから、早く高精度で最適量子化幅を
見付けることができ、画質の劣化も抑制できるようにし
た電子カメラ装置および画像データの符号化装置を提供
することができる。
According to this configuration, first, information of a quantization width that allows the code amount to be included in the target code amount is predicted, quantized using the information as the provisional quantization width information, and encoded. Again, since the optimal quantization width is predicted and the final quantization and encoding are performed, the optimal quantization width can be quickly and accurately found, and the degradation of the image quality can be suppressed. An image data encoding device can be provided.

第3のケースでは、設定手段により画質を設定する
と、目的符号量を与える手段は、この設定手段により設
定された画質に対応する目的符号量を与える。一方、帯
域毎の比率を求める手段は前記画像信号の周波数成分を
求め、この周波数成分の帯域毎の比率を求める。量子化
幅予測手段はこの周波数成分の帯域毎の比率情報と目的
符号量情報から前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が
前記目的符号量に収めることができる最適量子化幅の情
報を予測して量子化手段に与える。量子化手段はこの予
測した量子化幅の情報に基づき、その量子化幅で量子化
し、可変長符号化手段はこの量子化出力を可変長符号化
するので、量子化幅予測手段は前記画像信号のこの可変
長符号化による圧縮符号化後の符号量を参照して、当該
圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量に収まる最適量
子化幅の情報を再度、予測して前記量子化手段に与え、
この情報に基づき再度、前記画像信号を量子化させ、更
に可変長符号化して画像データの最終的な圧縮符号化デ
ータを得る。
In the third case, when the image quality is set by the setting means, the means for giving the target code amount gives the target code amount corresponding to the image quality set by the setting means. On the other hand, the means for obtaining the ratio for each band obtains the frequency component of the image signal, and obtains the ratio of this frequency component for each band. The quantization width prediction means predicts information of an optimal quantization width that enables the code amount after compression coding of the image signal to be included in the target code amount based on the ratio information of each frequency component band and the target code amount information. And gives it to the quantization means. Based on the information of the predicted quantization width, the quantization unit quantizes the quantization width using the quantization width, and the variable-length encoding unit performs variable-length encoding on the quantized output. With reference to the code amount after the compression encoding by the variable length encoding, the information of the optimal quantization width in which the code amount after the compression encoding falls within the target code amount is again predicted and the quantization means Given to
Based on this information, the image signal is again quantized, and further subjected to variable-length encoding to obtain final compressed encoded data of the image data.

この構成によれば、所望の画質を設定すると、最初に
符号量がその設定画質対応の目的符号量に収めることが
できる量子化幅の情報を予測し、これを暫定的な量子化
幅の情報として用いて量子化し、符号化した結果より、
再度、最適量子化幅を予測して最終的な量子化と符号化
を行うことから、所望の画質を設定できて、しかも、早
く高精度でその設定画質対応の最終量子化幅を見付ける
ことができ、画質の劣化も抑制できるようにした電子カ
メラ装置および画像データの符号化装置を提供すること
ができる。
According to this configuration, when the desired image quality is set, first, the information of the quantization width that allows the code amount to be within the target code amount corresponding to the set image quality is predicted, and this is estimated as the provisional quantization width information. From the result of quantization and encoding using
Again, by predicting the optimal quantization width and performing final quantization and encoding, it is possible to set the desired image quality, and quickly find the final quantization width corresponding to the set image quality with high accuracy. It is possible to provide an electronic camera device and an image data encoding device capable of suppressing deterioration of image quality.

また、第4のケースは1画面分の画像信号のデータを
ブロックに分割し、この分割されたブロック毎に直交変
換等の前処理を行った後、量子化と可変長符号化を行う
が、この符号化にあたり、設定手段により画質を設定す
ると、目的符号量を与える手段は、この設定手段により
設定された画質に対応する目的符号量を与える。一方、
帯域毎の比率を求める手段は前記画像信号の周波数成分
を求め、この周波数成分の帯域毎の比率を求める。量子
化幅予測手段はこの周波数成分の帯域毎の比率情報と目
的符号量情報から前記画像信号の圧縮符号化後の符号量
が前記目的符号量に収めることができる最適量子化幅の
情報を予測して量子化手段に与える。制御手段は初めに
統計処理指令を発令するので、量子化手段は前記予測し
た量子化幅の情報に基づき、その量子化幅で量子化し、
可変長符号化手段はこの量子化出力を可変長符号化す
る。符号量算出手段はこの可変長符号化手段の出力を受
け、画面単位の総符号量を求めてこれを算出符号量情報
として出力する。
In the fourth case, the data of the image signal for one screen is divided into blocks, and after performing pre-processing such as orthogonal transformation for each of the divided blocks, quantization and variable length coding are performed. In this encoding, when the image quality is set by the setting means, the means for giving the target code amount gives the target code amount corresponding to the image quality set by the setting means. on the other hand,
The means for determining the ratio for each band determines the frequency component of the image signal, and determines the ratio of this frequency component for each band. The quantization width prediction means predicts information of an optimal quantization width that enables the code amount after compression coding of the image signal to be included in the target code amount based on the ratio information of each frequency component band and the target code amount information. And gives it to the quantization means. Since the control means first issues a statistical processing command, the quantization means quantizes the quantization width based on the information of the predicted quantization width,
The variable length coding means performs variable length coding on the quantized output. The code amount calculation means receives the output of the variable length coding means, calculates the total code amount for each screen, and outputs this as calculated code amount information.

そして、量子化幅予測手段は統計処理指令時における
前記画像信号の可変長符号化による圧縮符号化後の符号
量を参照して、当該圧縮符号化後の符号量が前記目的符
号量に収まる最適量子化幅の情報を再度、予測して前記
量子化手段に与える。制御手段は次に符号化処理指令を
発令し、これにより量子化手段は前記予測した量子化幅
の情報に基づき、その量子化幅で量子化し、可変長符号
化手段はこの量子化出力を可変長符号化する。符号量算
出手段はこの可変長符号化手段の出力を受け、符号量を
算出する。量子化手段は前記量子化幅予測手段が再予測
した情報に基づき再度、前記画像信号を量子化させ、更
に可変長符号化して画像データの最終的な圧縮符号化デ
ータを得る。一方、符号量割当手段は統計処理指令によ
る実行時に前記算出符号量情報と前記収めるべき総符号
量の情報とに基づき、前記各ブロックの割当て符号量を
求める。符号量割当手段は、この求めた各ブロックの割
当て符号量を符号化打切手段に与え、符号化打切手段は
前記符号化処理指令による実行時、前記各ブロック毎の
前記算出符号量情報がそのブロックでの前記割当て符号
量に達すると前記可変長符号化手段の当該ブロックに対
する符号化を打切るべく制御する。
Then, the quantization width prediction unit refers to the code amount after the compression encoding by the variable length encoding of the image signal at the time of the statistical processing command, and optimizes the code amount after the compression encoding is within the target code amount. The information of the quantization width is predicted again and given to the quantization means. The control means then issues an encoding processing command, whereby the quantization means quantizes with the quantization width based on the information of the predicted quantization width, and the variable length encoding means changes the quantization output. Perform long encoding. The code amount calculation means receives the output of the variable length coding means and calculates the code amount. The quantization means quantizes the image signal again based on the information re-predicted by the quantization width prediction means, and further performs variable length coding to obtain final compressed and coded data of the image data. On the other hand, the code amount allocating means obtains the allocated code amount of each block based on the calculated code amount information and the information on the total code amount to be stored at the time of execution according to the statistical processing command. The code amount allocating means gives the obtained allocated code amount of each block to the coding truncation means. When the coding truncation means executes the processing according to the coding processing command, the calculated code amount information for each block indicates that block. When the amount of code allocated reaches the above, the variable length coding means is controlled so as to stop coding the block.

要するに、第4のケースの場合は、統計処理と符号化
処理で処理を終了する2パス方式であり、目的符号量に
近い符号量が得られる量子化幅を与えることができる係
数αを用いて統計処理すると、早く、しかも、より制度
良く、最適量子化幅係数αを見付けることができること
を利用して、暫定的な量子化幅係数として、目的符号量
に基づいて設定した最適な量子化幅に近い量子化幅係数
を用いて第1パス(統計処理)の量子化を行い、これに
より得た総符号量から目的符号量に収めることができる
量子化幅係数を知って、これを第2パス目(符号化処
理)で使用して最終的な符号化を行うが、ブロック単位
で符号量の調整を行い、そのブロックでの符号量が割り
当て量を越えるとそのブロックでの符号化を打ち切るの
で符号量が目標量に綺麗に収まるようになる。これらの
ことにより、画像データを短い時間で、制度良く目的符
号量の枠一杯に符号化し、これによって、許される符号
量に目一杯近付けることができることで、失うデータを
最小限にとどめ、画質も維持できるようにすることがで
きるものである。
In short, the case of the fourth case is a two-pass method in which the processing is completed by the statistical processing and the encoding processing, and uses the coefficient α capable of giving a quantization width that can obtain a code amount close to the target code amount. Statistical processing makes it possible to find the optimal quantization width coefficient α quickly and more accurately, and uses the optimal quantization width set based on the target code amount as a provisional quantization width coefficient. Quantization of the first pass (statistical processing) is performed by using a quantization width coefficient close to, and a quantization width coefficient that can be contained in the target code amount is obtained from the total code amount obtained by the quantization, and is converted to the second code amount. The final coding is performed using the pass (coding process), but the code amount is adjusted in block units, and if the code amount in the block exceeds the allocated amount, the coding in that block is terminated. So the code amount is beautiful to the target amount Will fit in. As a result, the image data can be encoded in a short time and in a systematic manner to the full amount of the target code amount, thereby making it possible to approach the allowable code amount as much as possible, thereby minimizing lost data and improving image quality. Can be maintained.

本発明は、画像データを前処理し、この出力を量子化
し、この量子化出力を可変長符号化する装置において、
画像の周波数分布に基づいて、高周波成分が多い画像で
は量子化幅を小さくし、高周波成分が少ない画像では量
子化幅を大きくすると云った対象画像の周波数分布に基
づく量子化幅制御により、前記量子化にあたり、最適な
量子化幅を目的の符号量に合わせ、早く見付けて符号化
を終えると共に、画質の劣化を抑えた高精度の符号化を
可能にしたものである。そのため、スチルカメラにおい
ては、連写モードが使用可能になり、且つ、多数枚の連
写が可能になり、また、ビデオカメラにも最適な技術と
なって、ディジタル電子ビデオカメラの実現も可能にな
る。
The present invention provides an apparatus for pre-processing image data, quantizing the output, and variable-length encoding the quantized output.
Based on the frequency distribution of the target image, based on the frequency distribution of the image, the quantization width is reduced in an image having many high-frequency components, and the quantization width is increased in an image having few high-frequency components. For this purpose, an optimum quantization width is adjusted to a target code amount, encoding is quickly completed, encoding is completed, and high-precision encoding that suppresses deterioration of image quality is enabled. For this reason, in a still camera, a continuous shooting mode can be used, and a large number of continuous shootings can be performed. In addition, the technology is optimal for a video camera, and a digital electronic video camera can be realized. Become.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

初めに本発明を分かり易くするために、本発明の基本
的な考え方を説明しておく。
First, to make the present invention easy to understand, a basic concept of the present invention will be described.

すなわち、本発明は最初に1パス目の処理として目的
符号量に対応して計算した暫定的な量子化幅係数により
補正した量子化幅で量子化および符号化して統計処理を
行い、最適な量子化幅係数を予測すると共に、ブロック
毎の割り当て符号量を決定する。そして、2パス目の処
理として最終的な符号化処理を実施する。2パス目は各
ブロック毎に前記予測量子化幅係数により量子化すると
共に、これを符号化し、この符号化により得られる符号
量がブロック毎の割り当て符号量に収まるように、その
ブロックについて符号量を監視しながら、符号化を進
め、EOB符号を含め、符号量が割当符号量に達するとそ
のブロックの符号化は終了させて次のブロックの符号化
に移って行く。また、目的符号量に近い値に早く収束さ
せるために、低画質モード、高画質モードの云った撮影
モードにより変わる目的の符号量に応じ、その符号量に
近い符号量が得られる標準の量子化幅係数αを上記第1
パス目に与える機能を前記統計処理の系統に予め持たせ
ると云うものである。
That is, the present invention first performs statistical processing by quantizing and encoding with a quantization width corrected by a provisional quantization width coefficient calculated in accordance with a target code amount as a first-pass processing, and performing optimal quantization. In addition to predicting the conversion width coefficient, the code amount to be allocated for each block is determined. Then, a final encoding process is performed as the process of the second pass. In the second pass, while quantizing the prediction quantization width coefficient for each block and encoding the same, the code amount of the block is set so that the code amount obtained by this encoding falls within the allocated code amount for each block. Is monitored, and when the code amount including the EOB code reaches the allocated code amount, the coding of the block is terminated and the coding of the next block is started. Also, in order to quickly converge to a value close to the target code amount, a standard quantization that can obtain a code amount close to the target code amount according to the target code amount that changes depending on the shooting mode such as the low image quality mode and the high image quality mode. The width coefficient α
This means that the function given to the pass is previously provided in the statistical processing system.

統計処理は最適な量子化幅を予測すると共に、ブロッ
ク毎の割当符号量を決定するものであり、最適符号量の
予測は符号化を行った時の符号量を粗く(しかし、かな
りの精度で)近付けるための処理である。この最適化さ
れた量子幅を符号化処理で使用することで、ほぼ目的の
符号量に近付けることができるようになる。そして、こ
の時点で符号量が目的の符号量内に収まれば、この処理
だけで十分であるが、1画像のデータ量の上限が規定さ
れている場合、1バイトはおろか、1ビットでも目的の
符号量をオーバーすることはできない。そこで、オーバ
ーしたときの処理法が必要になる。
Statistical processing predicts the optimal quantization width and determines the allocated code amount for each block. The prediction of the optimum code amount coarsely reduces the code amount at the time of performing the encoding (however, with considerable accuracy). This is a process for approaching. By using this optimized quantum width in the encoding process, it is possible to approximate the target code amount. At this point, if the code amount falls within the target code amount, this processing alone is sufficient. However, if the upper limit of the data amount of one image is specified, let alone one byte, let alone one byte, The code amount cannot be exceeded. Therefore, a processing method when the overrun is required is required.

それがブロック毎の割当符号量の決定である。これは
符号化を行ったときの符号量が目的の符号量をオーバー
した時の微調整に使用するデータを決定するためのもの
である。実際に符号化処理を統計処理において予測した
最適な量子化幅で実行した結果を見て、オーバーしなか
ったときは終了、オーバーしたときは後処理と云うよう
にしても良いが、その場合、統計処理、符号化処理、後
処理の3ステップとなり、時間がかかるばかりでなく、
符号化処理と後処理の間で、長さの異なる符号を繋ぎ合
わせることなく区別がつくように、保存する必要が生
じ、問題であるから、符号化処理の最中に微調整を行う
ことが望まれる。しかし、無闇にデータを落とすことは
画質の劣化に繋がるので、避けねばならない。
That is the determination of the allocated code amount for each block. This is for determining data to be used for fine adjustment when the code amount at the time of encoding exceeds the target code amount. Looking at the result of actually executing the encoding process at the optimal quantization width predicted in the statistical process, if it does not exceed, it may end, and if it does, it may be called post-processing. Statistical processing, encoding processing, post-processing becomes three steps, not only takes time,
Since it is necessary to save the code between the encoding process and the post-processing so that the codes having different lengths can be distinguished without joining them, it is necessary to perform fine adjustment during the encoding process. desired. However, dropping data indiscriminately leads to deterioration of image quality, and therefore must be avoided.

そこで、本発明では各ブロックの高い周波数成分から
省略して行くことにより、視覚的な影響を最小にする。
ところが、符号量がオーバーするか否かは符号化を終了
してみないと分からないので、本発明ではそれを各ブロ
ック毎に判定させるようにする。
Therefore, in the present invention, visual effects are minimized by omitting high frequency components of each block.
However, it is impossible to determine whether or not the code amount is exceeded until the coding is completed. Therefore, in the present invention, it is determined for each block.

これは最適な量子化幅あるいは統計処理により予測さ
れた量子化幅を用いて符号化を行ったときに発生する各
ブロックの符号量において、各ブロックの発生符号量の
相対的な比率が、あまり変化しないことが実験により確
認されているので、これを利用する。すなわち、統計処
理で暫定的な量子化幅(これは目的の符号量によって、
ごく粗く予測することが可能)を用いて、符号化を行う
ときに、各ブロックにおいて発生した符号量を目的とす
る符号量にする際、各ブロック毎に「これを越えない限
り画像全体の符号量が目的の符号量を越えない」と云う
ガイドラインを設定し、このガイドラインを各ブロック
毎の割当符号量として監視の基準にする。
This is because the relative ratio of the generated code amount of each block to the code amount of each block generated when encoding is performed using the optimum quantization width or the quantization width predicted by the statistical processing is too small. This is used because it has been confirmed by experiments that it does not change. In other words, a tentative quantization width in statistical processing (this depends on the target code amount,
When coding is performed using encoding using the code amount generated in each block to a target code amount, a code for the entire image is used unless the code amount exceeds this value. A guideline "The amount does not exceed the target code amount" is set, and this guideline is used as a reference for monitoring as the allocated code amount for each block.

このようにして量子化幅と各ブロック毎の割当符号量
が決まったならば、これに基づき符号化処理を実施し、
最終的な符号化を行う。
Once the quantization width and the allocated code amount for each block are determined in this way, the coding process is performed based on this,
Perform final encoding.

本発明においては、符号化処理では各ブロックにおい
て、そのブロックの割当符号量を越えないように各ブロ
ックにおいて符号化を打ち切る。
In the present invention, in the encoding process, the encoding is terminated in each block so as not to exceed the allocated code amount of the block.

各ブロックの符号化において、低い周波数成分から高
い周波数成分に順次、符号化しながら、ガイドライン
(割当符号量)を越えないようにチェックする。オーバ
ーしなかったブロックは問題なく符号化を終了、つま
り、EOBを出力する。途中でオーバーしてしまったブロ
ックはそれ以上の高周波成分は符号化せず、符号化を打
ち切り、そのブロックの符号化を終了、つまり、EOBを
出力する。このとき、EOBもハフマン符号の一つである
から、EOBも含めて割当符号量内に収まるようにする必
要がある。
In the coding of each block, a check is made so as not to exceed the guideline (the amount of allocated code) while sequentially coding from low frequency components to high frequency components. The blocks that did not exceed the end of encoding without any problem, that is, output EOB. In the block that has been exceeded in the middle, the higher frequency components are not coded, and the coding is terminated, and the coding of the block is terminated, that is, the EOB is output. At this time, since the EOB is also one of the Huffman codes, it is necessary to include the EOB within the allocated code amount.

このようにして、例えば、半数のブロックは打ち切る
必要無く符号化を終了し、残りの半数はごく高い周波数
の一部が省略されて、符号化を終了したとすれば、欠落
する情報は極めてわずかであり、しかも、欠落するのは
視覚的に影響の少ない高い周波数成分の情報にとどめる
ことができる。そして、この方式により統計処理、符号
化処理の2ステップで必ず符号化を終了することがで
き、総符号量を規定値内に収めることができるようにな
り、しかも、指定される総符号量の範囲内で画質の劣化
も抑制できる。
In this way, for example, if half of the blocks terminate coding without having to be truncated, and the other half have omitted a part of a very high frequency and complete coding, very little information will be missing. In addition, the missing information can be limited to information of a high frequency component with little visual influence. With this method, encoding can be always terminated in two steps of statistical processing and encoding processing, so that the total code amount can be kept within a specified value. Deterioration of image quality can be suppressed within the range.

以上の原理を用いた装置の実施例を説明する。 An embodiment of the apparatus using the above principle will be described.

第1図に本発明による画像データの符号化装置を内蔵
したディジタル電子カメラの一実施例を、また、第2図
には本発明装置に用いるオートフォーカス系の構成を、
第3図には本発明による画像データの符号化回路の構成
をそれぞれブロック図で示す。なお、本発明とは直接関
係のないディジタル電子カメラの機構は図示および説明
を省略する。
FIG. 1 shows an embodiment of a digital electronic camera having a built-in image data encoding apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows the configuration of an autofocus system used in the apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an image data encoding circuit according to the present invention. The illustration and description of the mechanism of the digital electronic camera that is not directly related to the present invention is omitted.

第1図に示すように、電子カメラ本体1はCCD等の固
体撮像素子を用いて構成された撮像素子4および撮像素
子4に被写体像を結像させるための撮像レンズ16よりな
る画像を撮影するための撮像系と、この撮像系の出力に
対し、所定の信号処理を行うアンプ6,A/D変換器8,バッ
ファメモリ9,プロセス回路10よりなる信号処理系と、前
処理、線形量子化、エントロピー符号化機能を持ち、前
記信号処理系の出力を圧縮符号化して出力する符号化回
路12と、この符号化回路12により符号化された画像デー
タおよび量子化幅(またはこれに対応した情報)を記録
媒体に記録する記録系14と、レンズ16のフォーカス位置
を駆動調整するフォーカス駆動系18およびその制御を行
うためのオートフォーカス回路24、及びカメラ内のシス
テム全体の制御を司るシステムコントローラ20と、レン
ズ16より導かれた入射光像の一部をオートフォーカス回
路24に導くハーフミラー22とから構成される。
As shown in FIG. 1, the electronic camera body 1 captures an image composed of an imaging element 4 configured using a solid-state imaging element such as a CCD and an imaging lens 16 for forming a subject image on the imaging element 4. And a signal processing system including an amplifier 6, an A / D converter 8, a buffer memory 9, and a process circuit 10 for performing predetermined signal processing on the output of the imaging system. , An encoding circuit 12 having an entropy encoding function, compressing and encoding the output of the signal processing system, and outputting image data encoded by the encoding circuit 12 and a quantization width (or information corresponding thereto). ) On a recording medium, a focus drive system 18 for driving and adjusting a focus position of a lens 16, an autofocus circuit 24 for controlling the same, and a system controller for controlling the entire system in the camera. And a half mirror 22 for guiding a part of the incident light image guided by the lens 16 to the autofocus circuit 24.

前記信号処理回路系のアンプ6は撮像素子4からの映
像信号を増幅すると共に、ノイズ除去等を行うものであ
り、A/D変換器8はこのアンプ6の出力するアナログ信
号(映像信号)をディジタル信号に変換するものであ
る。また、バッファメモリ9はRAM等から構成され、少
なくとも1フレーム分の画像データを記憶することがで
きる容量を有している。プロセス回路10は色信号形成等
を行うと共に所定マトリックスサイズにブロック化して
出力する。
The amplifier 6 of the signal processing circuit system amplifies the video signal from the image sensor 4 and performs noise removal and the like. The A / D converter 8 converts the analog signal (video signal) output from the amplifier 6. It is to be converted into a digital signal. The buffer memory 9 is composed of a RAM or the like and has a capacity capable of storing at least one frame of image data. The process circuit 10 forms a color signal and the like, and outputs the signal in blocks of a predetermined matrix size.

オートフォーカス系の詳細を第2図に示す。 FIG. 2 shows the details of the autofocus system.

オートフォーカス系は、前記レンズ16と撮像素子4と
の間に設けられたハーフミラー22により分離された光学
像(被写体像)をそれぞれ導く一対のセパレータレンズ
26と、このセパレータレンズ26後方に配された2分割構
造のイメージセンサ28とを設けて構成されている。ま
た、A/D変換器30、相関演算回路32、デフォーカス量検
出器34、評価信号発生器36よりなる。
The autofocus system includes a pair of separator lenses that respectively guide an optical image (subject image) separated by a half mirror 22 provided between the lens 16 and the image sensor 4.
26, and an image sensor 28 having a two-part structure disposed behind the separator lens 26. Further, it comprises an A / D converter 30, a correlation operation circuit 32, a defocus amount detector 34, and an evaluation signal generator 36.

イメージセンサ28は中央を境に左右の各領域に分割さ
れており、一対のセパレータレンズ26により分配された
光学像をそれぞれ捕える。イメージセンサ28の出力はA/
D変換器30によりA/D変換された後、相関演算回路32に入
力され、この後、デフォーカス量検出器34、評価信号発
生器36にそれぞれ入力される。評価信号発生器36の出力
は符号化回路12に与えられる。相関演算回路32は分割さ
れた被写体像の相互相関を求めると共に、この被写体像
の相互相関から被写体像の間隔値の情報を得てこれらを
出力するものである。デフォーカス量検出器34はデフォ
ーカス量(焦点外れ量)を検出するためのもので、前記
相互相関により得た被写体像の間隔値をもとにデフォー
カス量検出器34はデフォーカス量を換算し、これより合
焦(ジャスト・ピント)するためのレンズ移動量を求め
て出力する。フォーカス駆動系18はデフォーカス量検出
器34の出力するレンズ移動量の値対応の信号により、レ
ンズ16を合焦位置に駆動させてピントを合わせるように
機能するものである。
The image sensor 28 is divided into left and right regions at the center, and captures the optical images distributed by the pair of separator lenses 26, respectively. The output of the image sensor 28 is A /
After being A / D converted by the D converter 30, the signal is input to the correlation operation circuit 32, and then input to the defocus amount detector 34 and the evaluation signal generator 36, respectively. The output of the evaluation signal generator 36 is provided to the encoding circuit 12. The correlation operation circuit 32 calculates the cross-correlation of the divided subject images, obtains information on the interval values of the subject images from the cross-correlation of the subject images, and outputs them. The defocus amount detector 34 is for detecting a defocus amount (a defocus amount), and the defocus amount detector 34 converts the defocus amount based on the interval value of the subject image obtained by the cross-correlation. From this, the lens movement amount for focusing (just focus) is obtained and output. The focus drive system 18 functions to drive the lens 16 to the in-focus position and adjust the focus by a signal corresponding to the value of the lens movement amount output from the defocus amount detector 34.

相関演算回路32は分離された2つの被写体像の自己相
関を求めるが、2つの画像は本来同じものであることか
ら、自己相関を求めていることに相当する。そこで、以
後、相互相関を自己相関として扱う。この自己相関とは
画像データの周波数スペクトルに依存する形状を持つ。
例えば、高周波成分が多い場合には鋭いピークを持つ
が、高周波成分が少ない場合には、なだらかなピークと
なる。つまり、この求められた自己相関から画像の周波
数成分比が得られる。
The correlation operation circuit 32 obtains the autocorrelation of the two separated subject images. Since the two images are originally the same, this is equivalent to obtaining the autocorrelation. Therefore, hereinafter, the cross-correlation is treated as autocorrelation. The autocorrelation has a shape depending on the frequency spectrum of the image data.
For example, when there are many high frequency components, there is a sharp peak, but when there are few high frequency components, there is a gentle peak. That is, the frequency component ratio of the image is obtained from the obtained autocorrelation.

評価信号発生器36は画像信号における高周波成分の大
小を評価するものであり、その結果得られた評価値は符
号化回路12内の量子化幅予測回路52に与えられ、量子化
幅設定に使用される。評価信号発生器36の評価値は、相
関演算回路32が求めた自己相関の曲線の半値幅(第4図
におけるd)の値を用いる。ここで、評価値Eが大きけ
れば、高周波数成分が少なく、Eが小さければ高周波成
分の大きい画像と判定する。このため、Eの値が大きい
場合には量子化幅を小さくし、Eが小さい場合には量子
化幅を大きく設定することにより、最適な符号量制御を
行うことができる。
The evaluation signal generator 36 evaluates the magnitude of the high frequency component in the image signal, and the evaluation value obtained as a result is given to the quantization width prediction circuit 52 in the encoding circuit 12 and used for the quantization width setting. Is done. As the evaluation value of the evaluation signal generator 36, the value of the half width (d in FIG. 4) of the autocorrelation curve obtained by the correlation operation circuit 32 is used. Here, if the evaluation value E is large, the high frequency component is small, and if E is small, it is determined that the image has a large high frequency component. Therefore, when the value of E is large, the quantization width is set small, and when the value of E is small, the quantization width is set large, so that optimal code amount control can be performed.

符号化回路12は第3図のような構成となっており、例
えば、DCT(離散コサイン変換)等の直交変換を行う直
交変換回路38、線形量子化を行う量子化回路40、エント
ロピー符号化としてハフマン符号化を行う可変長符号化
回路42、量子化幅予測回路52,符号量算出回路46、符号
量割当回路48、符号打切回路50および符号化回路12内の
制御を司る制御回路54とより構成されている。
The encoding circuit 12 has a configuration as shown in FIG. 3, and includes, for example, an orthogonal transformation circuit 38 that performs orthogonal transformation such as DCT (discrete cosine transformation), a quantization circuit 40 that performs linear quantization, and entropy encoding. A variable length coding circuit 42 for performing Huffman coding, a quantization width prediction circuit 52, a code amount calculation circuit 46, a code amount allocation circuit 48, a code truncation circuit 50, and a control circuit 54 that controls the inside of the coding circuit 12. It is configured.

前記記録系14はインタフェース回路および記録媒体と
して用いられるICメモリを内蔵したメモリカードとから
なる。メモリカードは電子カメラ本体1に対し、着脱可
能となっている。
The recording system 14 comprises a memory card having an interface circuit and an IC memory used as a recording medium. The memory card is detachable from the electronic camera body 1.

トリガスイッチであるシャッタ操作ボタンが押される
ことにより、シャッタ機能が作動して撮像素子4には被
写体像が結像され、撮像素子4にはこの像に対応して電
荷像が蓄積されるので、これを読出し制御することで撮
像素子4から映像信号を得ることができる。これらの制
御もシステムコントローラ20が司る。
When a shutter operation button, which is a trigger switch, is pressed, a shutter function is activated and a subject image is formed on the image sensor 4, and a charge image is accumulated on the image sensor 4 corresponding to this image. By controlling the readout, a video signal can be obtained from the image sensor 4. These controls are also controlled by the system controller 20.

第1図における撮像系は、撮影レンズ16やCCD等の撮
像デバイスよりなる撮像素子4を有し、前記撮影レンズ
16により撮像素子4上に結像された光学像を画像信号に
変換して信号処理系に出力するものである。信号処理系
にはアンプ6、A/D変換器8、バッファメモリ9、プロ
セス回路10が含まれ、このプロセス回路10により前記撮
像素子6により得られた画像信号をカラー信号のY、R
−Y(以下、このR−YをCr(クロマレッド)の略称す
る)、B−Y(以下、このB−YをCb(クロマブルー)
と略称する)の各色成分に分離させると共にガンマ補正
やホワイトバランス処理等を行うようにしてある。
The image pickup system in FIG. 1 has an image pickup device 4 including an image pickup device 16 and an image pickup device such as a CCD.
An optical image formed on the image pickup device 4 by the camera 16 is converted into an image signal and output to a signal processing system. The signal processing system includes an amplifier 6, an A / D converter 8, a buffer memory 9, and a process circuit 10. The process circuit 10 converts the image signals obtained by the image sensor 6 into color signals Y, R
-Y (hereinafter, RY is abbreviated to Cr (chroma red)), BY (hereinafter, BY is Cb (chroma blue))
Gamma correction, white balance processing, and the like.

A/D変換器8によりディジタル変換された撮像系の出
力映像信号は画像データとなり、これは例えば、1フレ
ーム分の容量を有するバッファメモリ9に格納され、読
み出されてプロセス回路10に与えられることにより、輝
度信号系であるY成分とクロマ(C;色差信号)系である
Cr,Cb成分に分離される。バッファメモリ9に格納され
た画像データは、例えば最初に輝度系の信号について統
計処理を行うべく、プロセス回路10によりプロセス処理
して画像信号のY成分データを得、これを符号化回路12
に与えて、Y成分データについての符号化処理を行い、
該処理が終ったならば、次にクロマ系Cr、Cb成分のデー
タについてプロセス処理した後、符号化処理を行う。
The output video signal of the imaging system digitally converted by the A / D converter 8 becomes image data, which is stored in, for example, a buffer memory 9 having a capacity of one frame, read out, and given to a process circuit 10. Therefore, it is a luminance signal system and a chroma (C; color difference signal) system.
It is separated into Cr and Cb components. The image data stored in the buffer memory 9 is processed by a process circuit 10 to obtain a Y component data of the image signal, for example, in order to first perform a statistical process on a luminance signal.
To perform encoding processing on the Y component data,
When the processing is completed, the data processing of the chroma Cr and Cb components is processed, and then the coding processing is performed.

信号処理系にはブロック化機能があり、バッファメモ
リ9より読み出され、プロセス処理されて得たY成分用
およびCr,Cb成分用の画像データ(1フレーム分、若し
くは1フィールド分)は、所定の大きさのブロックに分
割するブロック化処理を行うことができる。ここでは例
としてブロックサイズは8×8とするが、このブロック
サイズは8×8に限るものではなく、またYとC(クロ
マ系)でブロックサイズが異なっても良い。
The signal processing system has a blocking function, and image data (for one frame or one field) for the Y component and for the Cr and Cb components that are read from the buffer memory 9 and obtained by the process processing are stored in a predetermined format. Can be performed. Here, the block size is 8 × 8 as an example, but this block size is not limited to 8 × 8, and the block size may be different between Y and C (chroma system).

本実施例では、輝度系Yのデータを読出してブロック
化し、後段の処理系に与えて、このY成分データについ
ての統計処理を行わせ、該統計処理が終了したならば、
次にクロマ系Cr、Cb成分のデータについての統計処理に
入るべく該クロマ系Cr、Cb成分のデータの読出しとブロ
ック化に入る。クロマ系のブロック化は、最初にCr成分
の画像データについてすべてのブロック化を行い、その
後に、Cb成分の画像データをブロック化して行くものと
する。
In the present embodiment, the data of the luminance system Y is read out and divided into blocks, which are provided to a subsequent processing system to perform statistical processing on the Y component data. When the statistical processing is completed,
Next, in order to enter the statistical processing for the data of the chroma Cr and Cb components, the reading of the data of the chroma Cr and Cb components and the blocking are started. In the chroma blocking, it is assumed that all the image data of the Cr component are firstly blocked, and then the image data of the Cb component is blocked.

符号化回路12は第3図に示す構成となっている。第3
図において、38は直交変換回路であり、ブロック化され
て入力された各画像データを受けて、この画像データに
対し、各ブロック毎に2次元の直交変換を行うものであ
る。直交変換としてはコサイン変換、サイン変換、フー
リエ変換、アダマール変換などが使用できる。直交変換
を行うことにより、変換係数としての画像データが得ら
れる。
The encoding circuit 12 has the configuration shown in FIG. Third
In the figure, reference numeral 38 denotes an orthogonal transformation circuit which receives each image data input as a block and performs two-dimensional orthogonal transformation on the image data for each block. As the orthogonal transform, cosine transform, sine transform, Fourier transform, Hadamard transform and the like can be used. By performing the orthogonal transform, image data as a transform coefficient is obtained.

40は量子化回路であり、前記直交変換回路38の出力す
る画像データ(変換係数)を受けると、第1回目の量子
化では予め設定された各周波数成分毎の量子化幅に、撮
影モードに応じて予め設定された量子化幅係数αを掛け
て補正した量子化幅で、変換係数の量子化を行い、第2
回目では前回の処理により決定された最適量子化幅係数
αを用いて量子化を行う構成としてある。
Numeral 40 denotes a quantization circuit, which receives image data (transformation coefficient) output from the orthogonal transformation circuit 38, in the first quantization, sets a predetermined quantization width for each frequency component, and switches to a shooting mode. Quantization of the transform coefficient is performed with the quantization width corrected by multiplying by the quantization width coefficient α preset in accordance with
In the third round, quantization is performed using the optimum quantization width coefficient α determined in the previous processing.

42は可変長符号化回路であり、可変長符号化回路42は
量子化回路40の出力する前記量子化出力を可変長符号化
(エントロピー符号化)するものである。可変長符号化
としてはハフマン符号化、算術符号化などを利用する。
エントロピー符号化は可変長符号化であるために、ブロ
ック毎の符号量、画像全体の符号量などが画像毎に変化
する。どのようなエントロピー符号化を用いるかは本発
明とは直接関係が無いが、ここではハフマン符号化を使
用した一例を示すこととする。
Reference numeral 42 denotes a variable-length encoding circuit. The variable-length encoding circuit 42 performs variable-length encoding (entropy encoding) on the quantized output output from the quantization circuit 40. Huffman coding, arithmetic coding and the like are used as variable length coding.
Since entropy coding is variable-length coding, the code amount for each block, the code amount for the entire image, and the like change for each image. Although what kind of entropy coding is used is not directly related to the present invention, an example using Huffman coding will be described here.

可変長符号化回路42では、入力した量子化された変換
係数を第9図に示す順序でスキャンするジグザグ・スキ
ャンと呼ばれる手法により、低い周波数成分から高い周
波数成分への走査を行う。第9図の走査順序の1番目の
直流成分[DC]のデータは、直前にエントロピー符号化
を行ったブロックの直流成分との差分値をハフマン符号
化して出力する。交流成分[AC]については第9図の走
査順序の2番目から64番目まで順番に変換係数を見て行
き、変換係数が0でない(すなわち、有効な)係数が出
て来たらその直前に存在した連続した0(無効)の係数
の数(ゼロラン)とその有効係数の値とで2次元のハフ
マン符号化して出力すると云った動作をする。また、あ
る係数以降64番目の係数まで連続して無効係数が続く場
合はブロックの終りを示すEOB(エンド・オブ・ブロッ
ク)の符号を出力する。また、打ち切り信号が入力され
ると符号化を終了し、EOBを付加して出力する。そし
て、そのブロックについて発生した符号量を符号量算出
回路46に出力する。
The variable length coding circuit 42 scans from the low frequency component to the high frequency component by a method called zigzag scanning in which the input quantized transform coefficients are scanned in the order shown in FIG. The data of the first DC component [DC] in the scanning order shown in FIG. 9 is obtained by Huffman-encoding the difference value between the DC component of the block immediately before and entropy-encoded and output. For the AC component [AC], look at the conversion coefficients in order from the second to the 64th in the scanning order in FIG. 9, and if a conversion coefficient that is not 0 (ie, a valid coefficient) comes out, it exists immediately before that. An operation of performing two-dimensional Huffman encoding on the number of consecutive 0 (invalid) coefficients (zero run) and the value of the effective coefficient is output. When an invalid coefficient continues from a certain coefficient to the 64th coefficient, an EOB (end of block) code indicating the end of the block is output. Also, when the censoring signal is input, the coding is terminated, and EOB is added and output. Then, the code amount generated for the block is output to the code amount calculation circuit 46.

符号量算出回路46は入力されたY、Cr、Cb各成分の各
ブロック毎の符号量とその符号量の積算を行い、Y、C
r、Cb各成分の各ブロック毎の符号量データの収集と画
像全体の符号量を計算し、この画像全体の符号量のデー
タについて量子化幅予測回路52に出力すると共に、各ブ
ロック毎の符号量と画像全体の符号量のデータについて
は符号量割当回路48に出力する構成としてある。
The code amount calculation circuit 46 calculates the code amount of each of the input Y, Cr, and Cb components for each block and integrates the code amounts.
The code amount data of each block of each component of r and Cb is collected, and the code amount of the entire image is calculated.The code amount data of the entire image is output to the quantization width prediction circuit 52, and the code amount of each block is calculated. The data of the amount and the code amount of the entire image is output to the code amount allocating circuit 48.

量子化幅予測回路52は第1パス目の開始にあたり、シ
ステムコントローラ20から目的とする符号量の情報を受
け、この符号量情報から後述する式(1)の関係を用い
て量子化幅係数αの初期値を設定し、量子化回路40に出
力し、第2パス目の開始に先駆けて、符号量算出回路46
から入力された画像全体の符号量と、1画像当りの許容
される最大のデータ量である目標符号量とから、例え
ば、ニュートン−ラプソン法(Newton−Raphson iterat
ion)を用いて、目標符号量に近づけるのに最適な量子
化幅係数αを、今回実際に使用した量子化幅係数を勘案
して予測するものである。
At the start of the first pass, the quantization width prediction circuit 52 receives information on the target code amount from the system controller 20 and uses the code amount information to obtain the quantization width coefficient α using the relationship of Equation (1) described later. , And outputs it to the quantization circuit 40. Prior to the start of the second pass, the code amount calculation circuit 46
For example, the Newton-Raphson iterative method (Newton-Raphson iterat) is used to calculate the code amount of the entire image input from the above and the target code amount which is the maximum allowable data amount per image.
ion), the optimum quantization width coefficient α for approaching the target code amount is predicted in consideration of the quantization width coefficient actually used this time.

また、符号量割当回路48は符号量算出回路14から入力
された各ブロック毎の画像データの符号量、画像全体の
符号量と、目標符号量とから各ブロックの割当符号量を
算出して符号化打切回路50に出力するものである。
The code amount allocating circuit 48 calculates the code amount of each block from the code amount of the image data for each block input from the code amount calculating circuit 14, the code amount of the entire image, and the target code amount, and calculates the code amount. The signal is output to the termination circuit 50.

ここでの算出の方法は、例えば、各ブロック毎の符号
量の比で、目標符号量を比例配分する。例えば、あるブ
ロックの符号量と目標符号量との乗算を行い、それを画
像全体の符号量で割ることにより、そのブロックの割当
符号量を決定する。この結果、各ブロックの割り当て符
号量は、そのブロックでの実際の符号量に応じて符号量
が少ない場合はそれ相応に、間に合う程度に抑えられ、
符号量の多いブロックにはそれ相応に多く割り当てられ
る。
In this calculation method, for example, the target code amount is proportionally distributed based on the ratio of the code amount for each block. For example, the code amount of a certain block is multiplied by the target code amount, and the result is divided by the code amount of the entire image to determine the allocated code amount of the block. As a result, the allocated code amount of each block is appropriately suppressed when the code amount is small according to the actual code amount in the block,
Blocks with a large code amount are allocated accordingly.

符号量割当回路48は符号量情報テーブルとブロック割
当符号量データテーブルとを持ち、符号量情報テーブル
における該当ブロック位置の符号量情報を符号量算出回
路46から入力された符号量情報に書き替える一方、符号
量算出回路46から入力された各ブロック毎の符号量およ
び画像全体の符号量と、目標符号量とから各ブロックの
割当符号量を算出し、この算出した各ブロックの割当符
号量のデータをブロック割当符号量データテーブルに格
納する。
The code amount allocating circuit 48 has a code amount information table and a block allocated code amount data table, and rewrites the code amount information of the corresponding block position in the code amount information table with the code amount information input from the code amount calculating circuit 46. The code amount of each block input from the code amount calculation circuit 46, the code amount of the entire image, and the target code amount are calculated to calculate the allocated code amount of each block, and the data of the calculated allocated code amount of each block is calculated. Is stored in the block allocation code amount data table.

このブロック割当符号量データテーブルの各ブロック
別割当符号量は、当該のブロックがエントロピー符号化
処理される際に符号化打切回路50に与えられる。
The allocated code amount for each block in the block allocated code amount data table is given to the coding truncation circuit 50 when the block is subjected to entropy coding processing.

符号化打切回路50は、符号量割当回路48からの各ブロ
ックの符号量を割当符号量から減算し、割当符号量の残
りが送出すべき符号量とEOBの符号との合計符号量より
小さくなった場合には打切り信号を出力して可変長符号
化回路42に与え、そのブロックの符号化を終了させると
云った機能を有する。
The coding truncation circuit 50 subtracts the code amount of each block from the code amount allocation circuit 48 from the allocated code amount, and the remainder of the allocated code amount becomes smaller than the total code amount of the code amount to be transmitted and the code of EOB. In this case, it has a function of outputting an abort signal and supplying it to the variable length encoding circuit 42 to terminate the encoding of the block.

従って、符号化打切回路50ではこの割当符号量を参照
し、入力された送出すべき符号量およびEOBの符号を送
出しても割当符号量を越えない場合は、打切りは行われ
ず、そのブロックの符号化を終了し、該ブロックの割当
符号量から送出すべき符号量を減ずると云った動作を行
う。
Therefore, the encoding truncation circuit 50 refers to the allocated code amount, and if the input code amount to be transmitted and the code of the EOB are transmitted but the allocated code amount does not exceed the allocated code amount, the truncation is not performed, and the block of the block is not performed. The operation of terminating the encoding and subtracting the code amount to be transmitted from the allocated code amount of the block is performed.

44は符号出力回路であり、この符号出力回路44は可変
長符号化回路42より入力される可変長の符号をつなぎ合
わせるもので、この繋ぎ合わせた符号をメモリカード等
の記録媒体にて構成される記録系14に書き込むように機
能する。
Reference numeral 44 denotes a code output circuit. The code output circuit 44 connects the variable-length codes input from the variable-length coding circuit 42, and is configured by a recording medium such as a memory card. It functions to write to the recording system 14.

本システムでは撮影モードに応じて定めた初期時用標
準の量子化副係数αを使用して最初に統計処理を行い
(第1パス)、最適化するに必要なブロック毎の情報量
や画像全体の情報量等を調べ、次にこの統計処理により
得た情報をもとに最適化された符号化を行うための処理
に入る(第2パス)。
In this system, statistical processing is first performed using a quantization sub-coefficient α of an initial standard determined according to a shooting mode (first pass), and the amount of information for each block required for optimization and the entire image Then, a process for performing optimized coding based on the information obtained by the statistical processing is started (second pass).

そのため、最初に画像のブロック化、このブロック化
された画像の要素に対する標準の量子化幅係数αを使用
しての量子化、量子化により得られた変換係数のエント
ロピー符号化、そして、このエントロピー符号化により
得られる各ブロックの各要素の符号量情報と画像全体の
符号量情報より最適な符号量にするに必要な符号化幅係
数αの予測、各ブロックの各要素における割当符号量の
決定、これらに基づく処理対象画像への最適符号化の処
理モードへの移行、この処理モードの実施における画像
のブロック化処理、このブロック化された画像の要素に
対する前記予測量子化幅αを使用しての量子化処理、こ
の量子化により得られた変換係数のエントロピー符号
化、処理対象画像の全符号の保存のための出力処理と云
った手順を実施させるが、その全体の制御管理は図にお
けるシステムコントローラ20により行うようにしてある
ものとする。尚、システムコントローラ20のこのような
機能はマイクロプロセッサ(CPU)を使用することで容
易に実現できる。
Therefore, first block the image, quantize the elements of the blocked image using a standard quantization width factor α, entropy encode the transform coefficients obtained by the quantization, and this entropy Prediction of the coding width coefficient α necessary for obtaining an optimum code amount from the code amount information of each element of each block obtained by encoding and the code amount information of the entire image, and determination of the allocated code amount for each element of each block Using the prediction quantization width α for the elements of the blocked image, by shifting to the processing mode of the optimal coding for the processing target image based on these, , The entropy coding of the transform coefficients obtained by this quantization, and the output processing for storing all the codes of the image to be processed. Its overall control managing shall we have to carry out by the system controller 20 in FIG. Note that such a function of the system controller 20 can be easily realized by using a microprocessor (CPU).

以上が符号化回路12の構成である。 The above is the configuration of the encoding circuit 12.

第1図における記録系14はインタフェース回路とこれ
に着脱自在に接続される記録媒体があり、符号化回路44
により符号化されて出力された画像データおよび量子化
幅(またはこれに対応した情報)はインタフェース回路
を介して記録媒体に記録される構成となっている。
The recording system 14 in FIG. 1 includes an interface circuit and a recording medium detachably connected to the interface circuit.
The image data and the quantization width (or the information corresponding to the image data) encoded and output by are recorded on a recording medium via an interface circuit.

次に上記構成の本装置の作用を説明するが、全体の概
要を掴むために初めに動作遷移図である第10図を参照し
て基本動作を説明する。カメラの使用者がカメラを使用
するにあたり、標準画質,高画質,低画質などのうちか
ら所望とする画質モードを選び設定する。これにより設
定に応じ、システムコントローラ20より画質モードに応
じた最適符号量が出力され、目的符号量設定情報として
符号化回路12に与えられる。
Next, the operation of the present apparatus having the above-described configuration will be described. First, a basic operation will be described with reference to FIG. When the camera user uses the camera, the user selects and sets a desired image quality mode from among standard image quality, high image quality, low image quality, and the like. Thereby, according to the setting, the optimal code amount corresponding to the image quality mode is output from the system controller 20, and is supplied to the encoding circuit 12 as target code amount setting information.

次にシャッタボタンであるトリガスイッチを押して撮
影を行うと、まずはじめにシステムコントローラ20によ
りオートフォーカス系が機能し、ピント合わせの制御が
開始される。すなわち、撮影レンズ16から入射した被写
体像は、ハーフミラー22により撮像素子4側とセパレー
タレンズ26側とに分離される。セパレータレンズ26で
は、この被写体像をさらにイメージセンサ28の左右各領
域にそれぞれ分配して結像させる。イメージセンサ28は
中央を境に左右の各領域に分割されているので、一対の
セパレータレンズ26により分配された光学像をそれぞれ
捕える。イメージセンサ28の各領域からの画像信号出力
はA/D変換器30によりA/D変換された後、相関演算回路32
に入力される。
Next, when a trigger switch, which is a shutter button, is pressed to perform photographing, first, the autofocus system functions by the system controller 20, and control of focusing is started. That is, the subject image incident from the photographing lens 16 is separated by the half mirror 22 into the image sensor 4 side and the separator lens 26 side. In the separator lens 26, this subject image is further distributed to each of the left and right regions of the image sensor 28 to form an image. Since the image sensor 28 is divided into left and right regions with the center as a boundary, the image sensors 28 respectively capture the optical images distributed by the pair of separator lenses 26. The image signal output from each area of the image sensor 28 is subjected to A / D conversion by the A / D converter 30, and then the correlation operation circuit 32
Is input to

相関演算回路32はこの入力を用いて被写体像の自己相
関を求めると共に、この被写体像の自己相関から被写体
像の間隔値の情報を求める。自己相関は画像データの周
波数スペクトルに依存する形状を持ち、求められた自己
相関から画像の周波数成分比が得られる。相関演算回路
32の求めた被写体像間隔値の情報はデフォーカス量検出
器34に与えられ、自己相関出力は評価信号発生器36に与
えられる。
The correlation operation circuit 32 obtains the autocorrelation of the subject image using the input, and obtains information on the interval value between the subject images from the autocorrelation of the subject image. The autocorrelation has a shape depending on the frequency spectrum of the image data, and the frequency component ratio of the image can be obtained from the obtained autocorrelation. Correlation circuit
Information on the subject image interval value obtained by 32 is supplied to a defocus amount detector 34, and an autocorrelation output is supplied to an evaluation signal generator 36.

そして、これにより得られた被写体像の間隔値をもと
にデフォーカス量検出器34はデフォーカス量(焦点外れ
量)を求め、これより合焦(ジャスト・ピント)するた
めのレンズ移動量を求めて出力する。デフォーカス量検
出器34の出力するレンズ移動量の値対応の信号はフォー
カス駆動系18に送られ、フォーカス駆動系18はこれによ
りレンズ16を合焦位置に駆動させてピント合わせがなさ
れる。
Then, the defocus amount detector 34 calculates a defocus amount (a defocus amount) based on the obtained distance value between the subject images, and calculates a lens movement amount for focusing (just focus) based on the defocus amount. Find and output. A signal corresponding to the value of the lens movement amount output from the defocus amount detector 34 is sent to the focus drive system 18, and the focus drive system 18 thereby drives the lens 16 to the in-focus position to perform focusing.

ピント合わせ制御が終わるとシステムコントローラ20
は直ちに撮像と画像圧縮の処理に入るべく各要素の制御
を開始する。
When the focus control ends, the system controller 20
Immediately starts the control of each element so as to start the processing of imaging and image compression.

すなわち、オートフォーカス系の評価信号発生器36は
相関演算回路32からの自己相関をもとに、自己相関曲線
の半値幅を求め、これを評価値Eとして量子化幅予測回
路52に出力する。
That is, the evaluation signal generator 36 of the autofocus system obtains the half-value width of the autocorrelation curve based on the autocorrelation from the correlation operation circuit 32, and outputs this as the evaluation value E to the quantization width prediction circuit 52.

一方、撮像素子4上に結像された被写体像は、この撮
像素子4により画像信号に変換され、信号処理系に入力
される。そして、ここで信号処理系内のアンプ6による
増幅、A/D変換器8によるA/D変換の後、バッファメモリ
9に一時保持される。そして、1フレーム分が保持され
ると次にこの保持された画像信号はバッファメモリ9か
ら読み出され、信号処理系のプロセス回路10に送られ
て、ここで帯域補正、色信号形成等の処理が行われる。
On the other hand, the subject image formed on the image sensor 4 is converted into an image signal by the image sensor 4 and input to a signal processing system. Then, after being amplified by the amplifier 6 in the signal processing system and A / D converted by the A / D converter 8, the data is temporarily stored in the buffer memory 9. When one frame is held, the held image signal is read out from the buffer memory 9 and sent to the signal processing system process circuit 10 where processing such as band correction and color signal formation is performed. Is performed.

ここで、この実施例では後の符号化処理がY(輝
度)、Cr,Cb(いずれも色差)信号の順序で行うように
するため、色信号形成もこれに合わせて行われる。すな
わち、画像信号は8×8のマトリックスでブロック化さ
れて読み出され、プロセス回路10ではこのブロック化さ
れた画像信号データからY成分、Cr成分(R−Y成
分)、Cb成分(B−Y成分)の順序でこれら各色成分の
信号を分離させると共にガンマ補正やホワイトバランス
処理等を行う。
Here, in this embodiment, since the subsequent encoding process is performed in the order of the Y (luminance), Cr, and Cb (all color difference) signals, the color signal formation is also performed accordingly. That is, the image signal is read out after being blocked in an 8 × 8 matrix, and the process circuit 10 extracts the Y component, the Cr component (RY component), and the Cb component (BY) from the blocked image signal data. Component), the signals of these color components are separated, and gamma correction and white balance processing are performed.

つまり、プロセス回路10において、バッファメモリ9
から読出した画像信号を輝度信号系であるY成分とクロ
マ(C;色差信号)系であるCr,Cb成分に分離させる。バ
ッファメモリ9に格納された画像データは、例えば最初
に輝度系の信号について統計処理を行うべく、プロセス
回路10によりプロセス処理して画像信号のY成分データ
を得、これを符号化回路12に与えて、Y成分データにつ
いての符号化処理を行い、該処理が終ったならば、次に
クロマ系Cr、Cb成分のデータについてプロセス処理した
後、符号化処理を行う。
That is, in the process circuit 10, the buffer memory 9
Is separated into a Y component as a luminance signal system and Cr and Cb components as a chroma (C: color difference signal) system. The image data stored in the buffer memory 9 is processed by a process circuit 10 to obtain Y component data of the image signal, for example, in order to first perform statistical processing on a luminance signal, and the obtained Y signal is supplied to an encoding circuit 12. Then, the encoding process is performed on the Y component data, and when the process is completed, next, the process process is performed on the chroma Cr and Cb component data, and then the encoding process is performed.

このようにプロセス回路10にはブロック化機能があ
り、バッファメモリ9より読み出され、プロセス処理さ
れて得たY成分用およびCr,Cb成分用の画像データ(1
フレーム分、若しくは1フィールド分)は、所定の大き
さのブロックに分割するブロック化処理を行うことがで
きる。ここでは例としてブロックサイズは8×8とする
が、このブロックサイズは8×8に限るものではなく、
またYとC(クロマ系)でブロックサイズが異なっても
良い。
As described above, the process circuit 10 has a blocking function, and the image data (1) for the Y component and the Cr and Cb components obtained from the buffer memory 9 and processed by the process are obtained.
(For one frame or one field) can be divided into blocks of a predetermined size. Here, the block size is 8 × 8 as an example, but the block size is not limited to 8 × 8.
Further, the block size may be different between Y and C (chroma system).

このようにして、1画像分の画像信号データにおける
輝度系Yのデータを読出してブロック化し、後段の処理
系に与えて、このY成分データについての全てのブロッ
ク化とその統計処理を行わせ、該総計処理が終了したな
らば、次にクロマ系Cr、Cb成分のデータについての統計
処理に入るべく該クロマ系Cr、Cb成分のデータの読出し
とブロック化に入る。クロマ系のブロック化は、最初に
Cr成分の画像データについてすべてのブロック化を行
い、その後に、Cb成分の画像データをブロック化して行
く。
In this way, the luminance system Y data in the image signal data for one image is read out and made into a block, and given to a subsequent processing system to perform all the blocking and statistical processing on this Y component data, After the summation process is completed, the process starts reading and blocking the data of the chroma Cr and Cb components so as to start the statistical process for the data of the chroma Cr and Cb components. Chroma blocking first
All block processing is performed on the Cr component image data, and thereafter, the Cb component image data is blocked.

プロセス回路10により分離された8×8のマトリック
スのブロック化画像信号における各色成分の画像信号デ
ータは、符号化回路12に入力される。これにより、1フ
レーム分(若しくは1フィールド分)の画像データは、
上記所定の大きさのブロックに分割されて順次、符号化
回路12に入力される。尚、プロセス回路10により処理さ
れた各色成分の画像信号は、Y、Cr、Cbの各成分別にバ
ッファメモリ9に記憶させ後の処理において、読出して
使用するようにしても良い。
Image signal data of each color component in an 8 × 8 matrix block image signal separated by the process circuit 10 is input to the encoding circuit 12. Thus, image data for one frame (or one field) is
The image data is divided into blocks having the predetermined size and sequentially input to the encoding circuit 12. The image signal of each color component processed by the process circuit 10 may be stored in the buffer memory 9 for each of Y, Cr, and Cb components, and read and used in the subsequent processing.

符号化回路12では信号処理系よりブロック化されて入
力されたこのデータを直交変換回路38に与える。する
と、直交変換回路38はブロック化された入力画像データ
(以下、ブロック画像データと呼ぶ)に対し、各ブロッ
ク毎に例えば、離散コサイン変換(DCT)による2次元
の直交変換を行う。
The encoding circuit 12 supplies this data, which has been blocked and input from the signal processing system, to the orthogonal transformation circuit 38. Then, the orthogonal transform circuit 38 performs a two-dimensional orthogonal transform by, for example, a discrete cosine transform (DCT) for each block on the input image data (hereinafter, referred to as block image data) that is divided into blocks.

この直交変換と云うのはコサイン変換、サイン変換、
フーリエ変換、アダマール変換などであり、コサイン変
換を例にとると、ある波形を周波数成分に分割し、これ
を入力サンプル数と同じ数だけのコサイン波で表現する
と云った処理である。
This orthogonal transformation is called cosine transformation, sine transformation,
Fourier transform, Hadamard transform, and the like. In the case of cosine transform, for example, a certain waveform is divided into frequency components, and this is represented by cosine waves of the same number as the number of input samples.

そして、直交変換されたブロック画像データ(変換係
数)は図示しないバッファメモリにおける8×8のマト
リックス上の対応する周波数成分位置に格納され(マト
リックスの原点位置が直流成分、それ以外は交流成分で
原点位置より離れるに従い周波数が高くなるような関係
を持たせたマトリックスに格納する)、これが量子化回
路40に入力される。
The orthogonally transformed block image data (transformation coefficients) are stored at corresponding frequency component positions on an 8 × 8 matrix in a buffer memory (not shown). This is stored in a matrix having a relationship in which the frequency increases as the distance from the position increases), and this is input to the quantization circuit 40.

すると量子化回路40はこのブロック画像データ(変換
係数)に対して1パス目(第1回目)の量子化を行う。
この第1回目の量子化では、予め設定された各周波数成
分毎(周波数成分はブロックの各マトリックス位置に対
応して決まる)の量子化マトリックスに対し、量子化幅
予測回路52が求めた量子化幅係数αを掛けた量子化幅
で、変換係数の量子化(線形量子化)を行う(第10図
(h1,i))。この時の量子化マトリックスは輝度系とク
ロマ系とでそれぞれで同じであっても良いが、それぞれ
に適した量子化マトリックスを設定する方法が良い結果
が得られる。
Then, the quantization circuit 40 performs the first pass (first pass) quantization on the block image data (transform coefficients).
In the first quantization, the quantization matrix calculated by the quantization width prediction circuit 52 is applied to a predetermined quantization matrix for each frequency component (frequency components are determined corresponding to each matrix position of the block). The transform coefficient is quantized (linearly quantized) with the quantization width multiplied by the width coefficient α (FIG. 10 (h1, i)). The quantization matrix at this time may be the same for each of the luminance system and the chroma system, but a good result is obtained by a method of setting a quantization matrix suitable for each.

なお、量子化幅予測回路52は使用者が撮影に当り設定
した画質モードに対応してシステムコントローラ20より
与えられる画質モード対応の目的符号量と、オートフォ
ーカス回路24の評価信号発生器36で得られた画像の自己
相関の半値幅Eから画像の周波数成分比とに対応して設
定された標準(暫定)の量子化幅係数αが用いられる。
Note that the quantization width prediction circuit 52 obtains the target code amount corresponding to the image quality mode given from the system controller 20 corresponding to the image quality mode set by the user when shooting, and the evaluation signal generator 36 of the autofocus circuit 24. A standard (temporary) quantization width coefficient α set corresponding to the half-width E of the autocorrelation of the image and the frequency component ratio of the image is used.

量子化されたブロック画像データ(変換係数)は、制
御回路54の制御により可変長符号化回路42に入力され、
ここで、可変長符号化(エントロピー符号化;本例では
ハフマン符号化)される。可変長符号化回路42では量子
化されて入力された変換係数を第9図に示す順序でジグ
ザグスキャンし、低い周波数成分から高い周波数成分へ
の走査を行う。すなわち、変換係数は8×8のマトリッ
クスに周波数成分に対応して格納されており、原点に近
いほど、周波数が低いので、ジグザグスキャンすること
で低い周波数成分から高い周波数成分へと走査できる。
The quantized block image data (transformation coefficient) is input to the variable length encoding circuit 42 under the control of the control circuit 54,
Here, variable-length coding (entropy coding; Huffman coding in this example) is performed. The variable length coding circuit 42 performs a zigzag scan of the quantized and inputted transform coefficients in the order shown in FIG. 9 to scan from a low frequency component to a high frequency component. That is, the transform coefficients are stored in a 8.times.8 matrix corresponding to the frequency components. Since the frequency is lower as the position is closer to the origin, zigzag scanning enables scanning from a lower frequency component to a higher frequency component.

第9図の走査順序の1番目のデータは直流成分DCであ
るから、この直流成分DCのデータは直前にエントロピー
符号化を行ったブロック(一つ前のブロック)の直流成
分DCとの差分値diff−DCをハフマン符号化する(第10図
(d1),(e1))。
Since the first data in the scanning order in FIG. 9 is the DC component DC, the data of the DC component DC is the difference value between the DC component DC of the block (the immediately preceding block) on which entropy encoding was performed immediately before. The diff-DC is Huffman-coded (FIGS. 10 (d1) and (e1)).

交流成分ACについては第9図の走査順序の2番目から
64番目まで順番に変換係数を見て行き、変換係数が0で
ない(すなわち、有効な)係数が出て来たらその直前に
存在した連続した0(無効)の係数の数(ゼロラン)と
その有効係数の値とで2次元のハフマン符号化を行う
((d2),(e2))。
The AC component AC is from the second in the scanning order in Fig. 9.
Look at the transform coefficients in order up to the 64th, and when a transform coefficient that is not 0 (ie, valid) comes out, the number of consecutive 0 (invalid) coefficients that existed immediately before (zero run) and its validity Two-dimensional Huffman coding is performed with the coefficient values ((d2), (e2)).

また、可変長符号化回路42は、ある係数以降64番目の
係数まで連続して無効係数が続く場合はブロックの終り
を示すEOB(エンド・オブ・ブロック)の符号を与え
る。そして、そのブロックについて発生した符号量を符
号量算出回路46に出力する(g1)。そして、1画像分の
全ブロックについてこのような処理を実行して行く。
Further, the variable length encoding circuit 42 gives an EOB (end of block) code indicating the end of a block when an invalid coefficient continues from a certain coefficient to the 64th coefficient continuously. Then, the code amount generated for the block is output to the code amount calculation circuit 46 (g1). Then, such processing is executed for all blocks of one image.

Y成分についてのこのような処理が終了したなら、次
に、Cr、Cb各成分についても同様の処理を行う。
When such processing for the Y component is completed, similar processing is performed for each of the Cr and Cb components.

一方、符号量算出回路46は入力されたY、Cr、Cb各成
分の1画像全体の符号量の計算をすべく、Y、Cr、Cb各
成分の各ブロック毎の符号量の算出とその符号量の積算
を行う(g2)と共に、各ブロック毎の符号量のデータは
符号量割当回路48に出力する。符号量割当回路48はこの
各ブロック毎の符号量のデータを符号量情報テーブルに
おける該当ブロック位置の符号量情報として書き込む。
On the other hand, the code amount calculating circuit 46 calculates the code amount of each block of the Y, Cr, and Cb components and calculates the code amount of each of the Y, Cr, and Cb components in order to calculate the code amount of the entire Y image of the Y, Cr, and Cb components. The amount is integrated (g2), and the code amount data for each block is output to the code amount allocating circuit 48. The code amount allocating circuit 48 writes the code amount data of each block as code amount information of the corresponding block position in the code amount information table.

そして、1画像分の全ブロックについてY、Cr、Cb各
成分すべてのハフマン符号化処理を終了した段階で、シ
ステムコントローラ20の制御により符号量算出回路46
は、この画像全体の符号量のデータを量子化幅予測回路
52に出力すると共に、画像全体の符号量のデータを、符
号量割当回路48に出力する。
Then, at the stage when the Huffman encoding process for all the Y, Cr, and Cb components has been completed for all blocks of one image, the code amount calculation circuit 46 is controlled by the system controller 20.
Is the quantization width prediction circuit
At the same time, the data of the code amount of the entire image is output to the code amount allocating circuit.

量子化幅予測回路52はこの入力された画像全体の符号
量データと目標符号量データとから、例えば、Newton−
Raphson iteration法を用いて、目標符号量の値に近づ
けるのに最適な量子化幅係数αを、実際に使用した量子
化幅係数に基づいて予測する(第10図(h2))。
The quantization width prediction circuit 52 obtains, for example, Newton- based on the input code amount data of the entire image and the target code amount data.
Using the Raphson iteration method, an optimal quantization width coefficient α for approaching the target code amount is predicted based on the actually used quantization width coefficient (FIG. 10 (h2)).

また、符号量割当回路48は入力された各ブロック毎の
符号量および画像全体の符号量と、目標符号量とから各
ブロックの割当符号量を、例えば各ブロック毎の符号量
の比で、目標符号量を比例配分する等して算出する(第
10図(h3))。具体的には、あるブロックの割当符号量
を決定するには、当該ブロックの符号量と目標符号量と
を乗算し、それを画像全体の符号量で割ることで得た結
果を以て割当符号量とする。そして、この算出した各ブ
ロックの割当符号量のデータをブロック割当符号量デー
タテーブルに格納する。このブロック割当符号量データ
テーブルの各ブロック別割当符号量のデータは、第2回
目(2パス目)の処理において該当のブロックがエント
ロピー符号化処理される際に符号化打切回路50に与えら
れることになる。
Further, the code amount allocating circuit 48 determines the allocated code amount of each block from the input code amount of each block, the code amount of the entire image, and the target code amount, for example, by using the ratio of the code amount of each block to the target. The code amount is calculated by, for example, proportional distribution.
Figure 10 (h3). Specifically, to determine the allocated code amount of a block, the code amount of the block is multiplied by the target code amount, and the result obtained by dividing the result by the code amount of the entire image is used as the allocated code amount. I do. Then, the data of the calculated allocated code amount of each block is stored in the block allocated code amount data table. The data of the allocated code amount for each block in the block allocated code amount data table is supplied to the coding truncation circuit 50 when the corresponding block is subjected to entropy coding processing in the second (second pass) processing. become.

以上で1パス目、すなわち、各ブロックの割当符号量
の決定及び量子化幅の最適化のための第1の符号化(統
計処理)を終了する。
Thus, the first pass, that is, the first encoding (statistical processing) for determining the code amount to be allocated to each block and optimizing the quantization width is completed.

次に2パス目の処理に入る。この2パス目の処理は第
2の符号化(符号化処理)であり、目標符号量に収まる
ように最適化した最終の符号化出力を得る処理である。
Next, the process enters the second pass. The processing of the second pass is the second encoding (encoding processing), and is the processing of obtaining the final encoded output optimized to be within the target code amount.

この処理はまず、Y成分について行い、Y成分が終了
した後にCr,Cb成分について行うようにする。すなわ
ち、初めに画像データをブロック化して読出し、これに
ついて抽出されて信号処理系のプロセス回路10から出力
されるY成分(輝度系)の画像信号データを符号化回路
12に入力する(a)。入力されたブロック化画像データ
は符号化回路12における直交変換回路38に入力され、再
び直交変換が行われる(b)。この直交変換により得ら
れた変換係数は量子化回路40に入力され、再び量子化が
行われる(c)。ただし、このとき使用する量子化幅係
数αは前回のパスにおいて量子化幅予測回路52が算出し
た予測の最適量子化幅係数αである。つまり、1パス目
の処理である統計処理により求めれた画像符号量と予め
システムコントローラ20により与えられた目的符号量と
から予測したより適した量子化幅係数αである。
This process is first performed for the Y component, and is performed for the Cr and Cb components after the Y component is completed. That is, first, image data is divided into blocks and read, and the Y component (luminance system) image signal data extracted and output from the signal processing system process circuit 10 is encoded.
Input 12 (a). The input block image data is input to the orthogonal transform circuit 38 in the encoding circuit 12, where the orthogonal transform is performed again (b). The transform coefficient obtained by this orthogonal transform is input to the quantization circuit 40, where the quantization is performed again (c). However, the quantization width coefficient α used at this time is the optimum quantization width coefficient α of the prediction calculated by the quantization width prediction circuit 52 in the previous pass. That is, the quantization width coefficient α is a more suitable quantization width coefficient α predicted from the image code amount obtained by the statistical processing as the first pass process and the target code amount given in advance by the system controller 20.

次に、量子化したブロック画像データの変換係数は、
可変長符号化回路42に入力される。エントロピー符号化
は統計処理の時と同様、このブロック画像データの変換
係数のうち、まず直流成分DCの差分値diff−DCをハフマ
ン符号化し((d1),(e1))、次に交流成分ACをジグ
ザグスキャンで順次データ抽出して2次元のハフマン符
号化を行う((d2),(e2))。
Next, the transform coefficient of the quantized block image data is
It is input to the variable length encoding circuit 42. In the entropy coding, as in the case of the statistical processing, among the transform coefficients of the block image data, first, the difference value diff-DC of the DC component DC is Huffman-coded ((d1), (e1)), and then the AC component AC Are sequentially extracted by zigzag scanning to perform two-dimensional Huffman coding ((d2), (e2)).

但し、一つの要素(マトリックス内の一つの位置)に
対するハフマン符号が発生する度に符号量割当回路48か
ら、そのブロック割当符号量データテーブルに格納され
ている当該要素位置における送出すべき割当符号量を符
号化打切回路50に出力し、一方、符号化打切回路50では
この各ブロックの割当符号量をもとに、送出すべき符号
量およびEOBの符号を送出しても割当符号量を越えない
場合は、打切り信号を発生せず、該ブロックの割当符号
量から送出すべき符号量を減ずる処理を行う。そして、
送出すべき該ブロックの符号量とEOBの符号との合計の
符号量が割当符号量の残りの符号量を上まわったとき
に、符号化打切回路50は可変長符号化回路42に打切り信
号を出力し、そのブロックのハフマン符号化を終了させ
る。そして、可変長符号化回路42は量子化回路40より得
られる次のブロックのハフマン符号化に移る。
However, every time a Huffman code is generated for one element (one position in the matrix), the code amount allocating circuit 48 sends the allocated code amount to be transmitted at the element position stored in the block allocated code amount data table. Is output to the coding truncation circuit 50.On the other hand, the coding truncation circuit 50 does not exceed the allocated code amount even if the code amount to be transmitted and the code of EOB are transmitted based on the allocated code amount of each block. In this case, a process of reducing the amount of code to be transmitted from the amount of code allocated to the block without performing a truncation signal is performed. And
When the total code amount of the code amount of the block to be transmitted and the code of the EOB exceeds the remaining code amount of the allocated code amount, the coding cutoff circuit 50 sends the cutoff signal to the variable length coding circuit 42. Output, and terminate the Huffman coding of the block. Then, the variable length encoding circuit 42 shifts to the Huffman encoding of the next block obtained from the quantization circuit 40.

従って、可変長符号化回路42は符号化打切回路50から
打切り信号が入力されるまで、変換されたハフマン符号
を、符号出力回路44に出力し、打切り信号発生前にマト
リックスのすべての要素に対するハフマン符号化が終わ
った場合には、可変長符号化回路42はEOBの符号を符号
出力回路44に出力する。また、可変長符号化回路42はマ
トリックスの全ての要素に対するハフマン符号化が終わ
らない前に打切り信号が入力された場合には、その符号
の代りにEOBの符号を符号出力回路44に出力することに
なる。符号出力回路44ではこの符号化されたデータを一
時記憶する。
Therefore, the variable length encoding circuit 42 outputs the converted Huffman code to the code output circuit 44 until the truncation signal is input from the encoding truncation circuit 50, and outputs the Huffman codes for all the elements of the matrix before the truncation signal is generated. When the encoding is completed, the variable length encoding circuit outputs the code of the EOB to the code output circuit. Also, if the truncation signal is input before Huffman coding for all elements of the matrix is not completed, the variable length coding circuit 42 outputs the EOB code to the code output circuit 44 instead of the code. become. The code output circuit 44 temporarily stores the coded data.

そして、可変長符号化回路42は量子化回路40より得ら
れる次のブロックのハフマン符号化に移る。
Then, the variable length encoding circuit 42 shifts to the Huffman encoding of the next block obtained from the quantization circuit 40.

このような動作を繰り返し、1画面の画像の全ブロッ
クの処理が終わることにより、全ての符号化処理を終了
する。Y成分に対するこのような処理が終ると、次に同
様の手法でクロマ系成分(Cr,Cb)の処理に入る。クロ
マ系成分の処理でも量子化回路40は前回のパスにおいて
量子化幅予測回路52が算出した予測の最適量子化幅係数
αを使用する。
Such an operation is repeated, and the processing of all the blocks of the image of one screen is completed, thereby completing all the encoding processing. When such processing for the Y component is completed, processing for chroma-based components (Cr, Cb) is then started in the same manner. Also in the processing of the chroma component, the quantization circuit 40 uses the optimum quantization width coefficient α of the prediction calculated by the quantization width prediction circuit 52 in the previous pass.

クロマ系成分について、1画面分の画像の全ブロック
の上記2パス目の処理が終わることにより、全ての符号
化処理を終了する。
When the processing of the second pass is completed for all the blocks of the image for one screen for the chroma components, all the encoding processes are completed.

この終了にあたり、符号出力回路44では最適化された
1画像分のハフマン符号化データを記録系14に出力し、
記録系14におけるメモリカードと云った記憶媒体に書き
込む(f)。これは、符号出力回路44の出力により行わ
れるが、符号出力回路44は可変長符号化回路42からの可
変長のハフマン符号をつなぎ合わせ、記憶媒体であるメ
モリカードに与えることで書き込む。この符号出力回路
44の出力による記憶媒体への書き込みは、第2パスが終
わった段階でまとめて行うようにしても良いが、第1パ
スが終って第2パス実行に入った段階で可変長のハフマ
ン符号をつなぎ合わせた結果が、1バイト若しくは数バ
イト単位、まとまり次第、順次、記憶媒体へ書き込むよ
うにしても良い。
At the end of this, the code output circuit 44 outputs the optimized Huffman encoded data for one image to the recording system 14,
The data is written in a storage medium such as a memory card in the recording system 14 (f). This is performed by the output of the code output circuit 44. The code output circuit 44 writes the data by connecting the variable-length Huffman codes from the variable-length coding circuit 42 to the memory card as a storage medium. This code output circuit
Writing to the storage medium by the output of 44 may be performed collectively at the stage when the second pass is completed. However, when the first pass is completed and the second pass is executed, a variable-length Huffman code is written. The results of the connection may be written to the storage medium as soon as they are collected in units of one byte or several bytes.

尚、これに先立ち、符号出力回路44では符号化に使用
した最適量子化幅係数αを当該符号化した画像の記憶デ
ータにおけるヘッダ部分に書き込み、再生時の手掛かり
として残す。
Prior to this, the code output circuit 44 writes the optimal quantization width coefficient α used for encoding in the header portion of the storage data of the encoded image, and leaves it as a clue at the time of reproduction.

以上、本装置においては、画質を指定すると、この指
定画質に応じて定まる記録画像一枚当りの総符号量(目
的符号量)と、オートフォーカス回路24からの評価信号
とにより暫定的な量子化幅を算出し、この算出した暫定
的な量子化幅を用いて統計処理を行い(第1パス目)、
そのデータをもとに最適な量子化幅を予測して次にこの
予測した量子化幅を使用し、量子化してこれを符号化
し、最終的な符号化画像データを得るようにする(第2
パス)ことにより、符号化処理における符号量を目標の
符号量に近づけると共に、更に各ブロックの割当符号量
を決定することにより符号化処理における符号量が目的
の符号量を越えないようにしたものでであり、この点が
本発明の重要なポイントとなっている。よって、本実施
例で使用したブロックサイズ、直交変換の種類、エント
ロピー符号化の種類などに限定されるものではない。ま
た画像データバッファメモリは直交変換回路38と量子化
回路40との間にあっても良く、むしろこのようにすると
符号化処理におけるブロック化と直交変換のプロセスを
省略できる。しかし、精度を保つためには、この場合、
画像メモリのサイズが大きくなる。また、プロセス処理
も、A/D変換の前に行うようにし、その後にディジタル
化するようにしても構わない。また、本装置において
は、ブロック毎のエントロピー符号化を低周波成分側よ
り行い、画質への影響の比較的小さい高周波成分は割り
当て符号量に余裕のある範囲で符号化して利用するよう
にしているので、画質の劣化を最小限に抑えて、しか
も、高圧縮で符号化できるようになる。
As described above, in the present apparatus, when the image quality is specified, the provisional quantization is performed based on the total code amount per target image (target code amount) determined according to the specified image quality and the evaluation signal from the autofocus circuit 24. The width is calculated, and statistical processing is performed using the calculated provisional quantization width (first pass),
Based on the data, an optimum quantization width is predicted, and then the predicted quantization width is used, quantized and coded to obtain final coded image data (second
Pass), thereby making the code amount in the encoding process closer to the target code amount, and further determining the allocated code amount of each block so that the code amount in the encoding process does not exceed the target code amount. This is an important point of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the block size, the type of orthogonal transform, the type of entropy coding, and the like used in the present embodiment. Further, the image data buffer memory may be provided between the orthogonal transform circuit 38 and the quantization circuit 40. In this way, the process of blocking and orthogonal transform in the encoding process can be omitted. However, to maintain accuracy, in this case,
The size of the image memory increases. Further, the processing may be performed before the A / D conversion, and may be digitized thereafter. Further, in the present apparatus, entropy coding for each block is performed from the low-frequency component side, and high-frequency components having a relatively small effect on image quality are coded and used within a range where the allocated code amount has a margin. Therefore, it is possible to perform encoding with high compression while minimizing deterioration of image quality.

以上、詳述した第1図ないし第3図の構成の本発明
は、要するに、電子スチルカメラが通常備えているオー
トフォーカス系を利用して画像データの周波数分布を求
め、これを用いて線形量子化の量子化幅の初期値を求め
るようにし、且つ、第1パスの暫定的な量子化幅として
オートフォーカス回路24からの出力である画像データの
周波数分布に関連する評価値と設定画質により定まる目
的符号量とから設定した最適な量子化幅に近い暫定的な
量子化幅を用いて第1パスの量子化を行い、その結果、
得られた総符号量データを用いてさらに最適な量子化幅
を予測し、且つ、ブロック毎の割当て符号量を求め、こ
れを最終処理である第2パスにおける符号化に使用して
ブロック毎の割当て符号量分づつ、収集することにより
目的符号量にぴったり収まるように圧縮符号化すると云
うものである。これは目的符号量に近い符号量が得られ
る量子化幅係数αを用いて統計処理すると、早く、しか
も、より精度良く、最適量子化幅係数αを見付けること
ができることを利用したものであり、暫定的な量子化幅
係数として、目的符号量に基づいて設定した最適な量子
化幅に近い量子化幅係数を用いて第1パスの量子化を行
い、これにより得た総符号量から目的符号量に収めるこ
とができる量子化幅係数を知って、これを第2パス目で
使用して最終的な符号化を行うようにしたものである。
The above-described present invention having the structure shown in FIGS. 1 to 3 basically determines the frequency distribution of image data using an autofocus system normally provided in an electronic still camera, and uses this to obtain a linear quantum The initial value of the quantization width of the quantization is determined, and the provisional quantization width of the first pass is determined by the evaluation value related to the frequency distribution of the image data output from the autofocus circuit 24 and the set image quality. The first pass quantization is performed using a provisional quantization width close to the optimal quantization width set from the target code amount, and as a result,
Using the obtained total code amount data, a further optimal quantization width is predicted, and the allocated code amount for each block is obtained, and this is used for the encoding in the second pass, which is the final processing, and is used for each block. By collecting the assigned code amount, the data is compressed and encoded so as to fit exactly into the target code amount. This is based on the fact that, when statistical processing is performed using the quantization width coefficient α that can obtain a code amount close to the target code amount, the optimum quantization width coefficient α can be found quickly and more accurately, The first pass quantization is performed using a quantization width coefficient close to the optimum quantization width set based on the target code amount as a provisional quantization width coefficient, and the target code is calculated from the total code amount thus obtained. The quantization width coefficient that can be contained in the quantity is known, and this is used in the second pass to perform the final encoding.

そして、これにより、撮影することにより撮像系で得
た画像データを短い時間で、精度良く目的符号量の枠一
杯に符号化し、これによって、許される符号量に目一杯
近付けることができることで、失うデータを最小限にと
どめ、画質も維持できるようにすると云うものであり、
予測精度が高く、符号化による画質劣化の少ない、すな
わち、高画質の量子化を行うことができる。
Thus, the image data obtained by the imaging system by shooting is encoded in a short period of time with high accuracy and in the full frame of the target code amount. To minimize data and maintain image quality.
It is possible to perform quantization with high prediction accuracy and little image quality deterioration due to encoding, that is, high image quality.

本実施例は、電子スチルカメラが通常備えているオー
トフォーカス系を利用して画像データの周波数分布を求
め、これより得た評価値Eと目的符号量とより線形量子
化の量子化幅係数αの初期値を求めるようにしている。
そして、上記実施例では量子化幅の初期値を求める際の
評価値Eとして自己相関関数の半値幅dを用いるように
したが、これはこの方式に限定されるものではない。例
えば、自己相関関数の分散値を用い、 としても良い。また、ピーク値をP、画像全体での平均
値をAとし、 E=(P/A)-1などとしても良く、その他、種々の適
宜な方式を採用することができる。但し、yは自己相関
関数f(x)を示し、cは自己相関関数のピークを与え
るxの値を示す。
In the present embodiment, the frequency distribution of image data is obtained by using an autofocus system normally provided in an electronic still camera, and the obtained evaluation value E, the target code amount, and the quantization width coefficient α of the linear quantization are obtained. The initial value of is determined.
In the above embodiment, the half value width d of the autocorrelation function is used as the evaluation value E at the time of obtaining the initial value of the quantization width. However, the present invention is not limited to this method. For example, using the variance of the autocorrelation function, It is good. Further, the peak value may be P, the average value of the entire image may be A, and E = (P / A) -1 or the like, and various other suitable methods may be employed. Here, y indicates the autocorrelation function f (x), and c indicates the value of x that gives the peak of the autocorrelation function.

再生系はここでは直接関係ないので特に詳しくは触れ
ないが、ざっと述べておくと次のようになる。
Since the reproduction system is not directly related here, it will not be described in detail, but it is roughly described as follows.

記録媒体に圧縮符号化されて記録された映像信号デー
タを符号化時の量子化幅の情報と共に読み出し、映像信
号データはハフマン符号化されているのでハフマン復号
して量子化係数化し、これをさきの符号化時の量子化幅
で逆量子化し、逆量子化により得られた変換係数はブロ
ック毎に逆直交変換し、元の映像信号に復元する。
The video signal data that has been compression-encoded and recorded on the recording medium is read out together with the information on the quantization width at the time of encoding, and since the video signal data is Huffman-coded, it is Huffman-decoded and quantized to a quantization coefficient. Is inversely quantized with the quantization width at the time of encoding, and the transform coefficient obtained by the inverse quantization is inversely orthogonally transformed for each block to restore the original video signal.

このようにして、Y,Cr,Cbの順で映像信号を復元し、
これらをバッファメモリに書き込み、1画面分の映像信
号データの書き込みが終了すると、バッファメモリから
通常のテレビ信号の走査順で映像信号データを読み出
し、エンコーダにてNTSC方式の映像信号に変換し、更に
D/A変換してアナログ信号に変換して最終出力とする。
この映像信号をテレビモニタに入力することにより、画
像がテレビ映像として再生でき、映像として鑑賞でき、
また、ビデオプリンタ等のプリント装置に与えてプリン
トすることによりハードコピーを得ることができるの
で、写真等と同様な形で鑑賞することがきるようにな
る。
In this way, the video signal is restored in the order of Y, Cr, Cb,
When these are written into the buffer memory, and the writing of the video signal data for one screen is completed, the video signal data is read out from the buffer memory in the scanning order of the ordinary television signal, and is converted into the NTSC video signal by the encoder.
D / A conversion and conversion to analog signal for final output.
By inputting this video signal to a TV monitor, the image can be played back as a TV video and viewed as a video,
In addition, since a hard copy can be obtained by giving the image data to a printing device such as a video printer and printing the image, the user can view the image in the same manner as a photograph or the like.

上述した第1図の構成の符号化回路12は、圧縮符号化
において、一連の処理を目的符号量と画像の周波数情報
とに基づき求めた暫定的な量子化幅で第1パスの処理を
行い、その結果を元に最適量子化幅を求めてこの最適量
子化幅により第2パスを実施し、最終的な圧縮符号化デ
ータを得ると云った二回の処理で完成させるもので、第
1パスにより最適αを見付けるようにするものである。
The encoding circuit 12 having the configuration shown in FIG. 1 performs a series of processes in the first pass in the compression encoding with a provisional quantization width obtained based on the target code amount and image frequency information. Based on the result, an optimum quantization width is obtained, a second pass is performed using the optimum quantization width, and the process is completed by two processes of obtaining final compressed and encoded data. This is to find the optimum α by the path.

ディジタル電子カメラはオートフォーカス系を内蔵し
ており、且つ、所望の画質モードを設定でき、画質モー
ドを設定することでカメラではこれに対応する目的符号
量を自動設定すると共に、オートフォーカス系で得た画
像の周波数分布情報とから、画像をこの設定目的符号量
に収めるに最適な暫定的な量子化幅を得、これを用いて
1画面分の撮影画像データを量子化し、エントロピー符
号化し、その結果得られるその1画面分の撮影画像デー
タの符号量より最適量子化幅を予測し、この予測した最
適量子化幅により前記1画面分の撮影画像データを量子
化し、エントロピー符号化するようにして、早く、最適
な量子化幅を得、撮影を高速に行えるようにしたもので
あるが、符号化の過程が第1パス、第2パスの2回の処
理で終了する2パス方式とせずに、第1パスで求めた量
子化幅を用いて1回のパスで符号化する方式でも実用上
十分に圧縮率制御できる。この場合、符号化回路12は符
号量算出回路と符号量割当回路と符号化打切回路が不要
となるので、回路が簡単になる。そして、一回のみのパ
スで符号化する場合でも、量子化幅を目的符号量とオー
トフォーカス系の画像周波数分布情報に基づいて設定す
るようにしたことにより、最適な量子化幅に近くなり、
得られる符号量をおおよそ目的符号量と一致させること
ができる。そして、この場合、処理は一回で終わるの
で、極めて高速で符号化を行えるようになる。
The digital electronic camera has a built-in auto-focus system, and can set a desired image quality mode. By setting the image quality mode, the camera automatically sets the target code amount corresponding to this, and obtains the image with the auto-focus system. From the obtained frequency distribution information of the image, a provisional quantization width that is optimal for keeping the image within the set target code amount is obtained, and using this, the captured image data for one screen is quantized and entropy-coded. The optimum quantization width is predicted from the obtained code amount of the captured image data for one screen, the captured image data for one screen is quantized by the predicted optimal quantization width, and entropy-encoded. In this method, the optimum quantization width is obtained quickly and the photographing can be performed at high speed, but the encoding process is completed in two processes of the first pass and the second pass. Without expression, practically sufficient compression ratio control in a manner as to encode in a single pass using a quantization width determined in the first pass. In this case, since the encoding circuit 12 does not require the code amount calculation circuit, the code amount allocation circuit, and the encoding termination circuit, the circuit is simplified. Then, even when encoding is performed in a single pass, the quantization width is set based on the target code amount and the image frequency distribution information of the autofocus system, so that the quantization width is close to the optimal quantization width,
The obtained code amount can be made approximately equal to the target code amount. In this case, since the processing is completed in one time, encoding can be performed at an extremely high speed.

また、総符号量が目的符号量に達するまで第1パスを
繰り返し、目的符号量に達する最適量子化幅を見付けた
段階で第2パスを実行するnパス方式とするようにして
もよい。
Alternatively, an n-pass method may be adopted in which the first pass is repeated until the total code amount reaches the target code amount, and the second pass is executed when an optimum quantization width that reaches the target code amount is found.

また、本発明装置において、記録媒体としてはメモリ
カードの他、フロッピディスク、光ディスク等を利用す
ることもできる。また、カメラと再生機が別体となって
いるものを示したが、カメラが再生機の機能を合せ持つ
一体型のものでもよい。量子化幅の値そのものを記録媒
体に記録するようにしたが、量子化幅値を変換あるいは
符号化して記録するようにしても良い。前処理符号化は
KL変換、DPCM変換等でも良い。エントロピー符号化は算
術符号化、ランレングス符号化等でも良い。
In the apparatus of the present invention, a floppy disk, an optical disk, or the like can be used as a recording medium in addition to a memory card. Although the camera and the playback device are shown as being separated from each other, the camera may be of an integrated type having the functions of the playback device. Although the quantization width value itself is recorded on the recording medium, the quantization width value may be converted or encoded and recorded. Preprocessing encoding
KL conversion, DPCM conversion, etc. may be used. The entropy coding may be arithmetic coding, run-length coding, or the like.

以上述べたように、符号化すべき画像データの周波数
成分比を求め、これにより得られる量子化幅を設定する
ことにより、どのような画像データでも画像データに応
じた発生符号量を目的の符号量に近付けるのに最適な量
子化幅を得ることができる。
As described above, the frequency component ratio of the image data to be encoded is obtained, and the quantization width obtained thereby is set, so that the generated code amount corresponding to the image data can be obtained for any image data. , An optimal quantization width can be obtained.

この量子化幅を用いることにより、1回の符号化処理
で符号化を終了する符号化に適用した場合においては、
得られる符号量を目的の符号量を目的の符号量に近付け
ることができ、2回の符号化処理で符号化を制御する符
号化の第1回目の符号化処理における暫定的な量子化幅
の設定に適用した場合には最適な量子化幅の予測精度を
向上させる効果があり、高画質の符号化が行え、符号量
が目的の符号化処理に充分近付き、かつ、目的の符号量
以内になるまで、符号化処理と最適な量子化幅の予測を
繰り返す符号化の第1回目の符号化処理における暫定的
な量子化幅の設定に適用した場合には、予測精度が向上
することにより、収束までの繰り返しの数が少なくな
り、符号化に要する処理時間が短くなるという効果が得
られる。
By using this quantization width, when applied to encoding in which encoding is completed in one encoding process,
The obtained code amount can be made close to the target code amount, and the provisional quantization width in the first encoding process of the encoding that controls the encoding by the two encoding processes can be obtained. When applied to the setting, it has the effect of improving the prediction accuracy of the optimal quantization width, can perform high-quality encoding, the code amount is sufficiently close to the target coding process, and is within the target code amount. Until the above, when applied to the provisional quantization width setting in the first encoding process of the encoding that repeats the encoding process and the prediction of the optimal quantization width, the prediction accuracy is improved, The effect of reducing the number of repetitions until convergence and shortening the processing time required for encoding is obtained.

以上はディジタル電子スチルカメラの例であった。本
発明はディジタル電子ビデオカメラにも応用できるの
で、次にその実施例を第5図ないし第7図を参照して説
明する。
The above is an example of a digital electronic still camera. Since the present invention can be applied to a digital electronic video camera, an embodiment thereof will be described with reference to FIGS. 5 to 7.

本例は動画像を撮影してディジタルデータに変換し、
符号化によるデータ圧縮を行って磁気テーブルに記録す
るビデオカメラレコーダに適用した例である。このよう
な装置では、オートフォーカス機構として、画像のコン
トラストを検出し、コントラストが常に高くなるように
制御するようにした機構が一般に使用される。
This example captures a moving image, converts it to digital data,
This is an example applied to a video camera recorder that records data on a magnetic table by performing data compression by encoding. In such an apparatus, as an autofocus mechanism, a mechanism that detects the contrast of an image and controls so that the contrast is always increased is generally used.

そこでここでは、この機構から画像の周波数分布を検
出し、符号量制御に用いるようにする。第5図はビデオ
カメラレコーダ本体の構成をブロック図で示したもので
あり、図においてビデオカメラレコーダ本体100はCCD等
の固体撮像素子102、この固体撮像素子102で撮像されて
出力された画像信号を増幅するアンプ104、このアンプ1
04の出力よりY,Cr,Cbの各成分を生成するなど色信号形
成等を行うと共に、所定マトリックスサイズにブロック
化して出力するプロセス回路106、このプロセス回路106
の出力するY,Cr,Cbの各信号別に設けられるY,Cr,Cb用の
3組のA/D変換器108−Y,108−Cr,108−Cb、これらのA/D
変換器108−Y,108−Cr,108−Cbに対応して設けられ、デ
ィジタル変換されたデータを一時保持するY,Cr,Cb用の
ラインバッファ110−Y,110−Cr,110−Cb、これらのライ
ンバッファ110−Y,110−Cr,110−Cbの出力を受けて符号
化を行う符号化回路112、符号化回路112の出力を磁気テ
ープに記録する記録系114を備えている。
Therefore, here, the frequency distribution of the image is detected from this mechanism and used for code amount control. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the video camera recorder main body. In FIG. 5, a video camera recorder main body 100 is a solid-state imaging device 102 such as a CCD, and an image signal output by being imaged by the solid-state imaging device 102. Amplify the amplifier 104, this amplifier 1
A process circuit 106 that performs color signal formation and the like, such as generating Y, Cr, and Cb components from the output of 04, and blocks and outputs a predetermined matrix size.
A / D converters 108-Y, 108-Cr, 108-Cb for Y, Cr, Cb provided for each of the Y, Cr, Cb signals output from
Line buffers 110-Y, 110-Cr, 110-Cb for Y, Cr, Cb which are provided corresponding to the converters 108-Y, 108-Cr, 108-Cb and temporarily hold digitally converted data, It has an encoding circuit 112 for performing encoding by receiving outputs of these line buffers 110-Y, 110-Cr, 110-Cb, and a recording system 114 for recording the output of the encoding circuit 112 on a magnetic tape.

また、撮像素子4に被写体像を結像するレンズ116、
このレンズ116のフォーカス位置を駆動調節するフォー
カス駆動系118、及びカメラ内の制御を司るシステムコ
ントローラ120を備え、また、プロセス回路106のY信号
出力を受けてデフォーカス量を求め、ピント調整出力を
発生するオートフォーカス回路122を有している。本装
置においても、画質を設定することができるものとし、
システムコントローラ120にはこの画質の設定値に応じ
て定まる目的符号量の情報を符号化回路112に与える機
構としてある。
A lens 116 for forming a subject image on the image sensor 4;
It has a focus drive system 118 for driving and adjusting the focus position of the lens 116, and a system controller 120 for controlling the inside of the camera, and also receives a Y signal output of the process circuit 106 to obtain a defocus amount, and outputs a focus adjustment output. It has an autofocus circuit 122 for generating. Also in this device, the image quality can be set,
The system controller 120 has a mechanism for providing information of the target code amount determined according to the set value of the image quality to the encoding circuit 112.

オートフォーカス回路122は第6図に示されるよう
に、画像における所定の領域を抽出するためのゲート回
路119、ゲート回路119出力を絶対値積分する積分器126
a、ゲート回路119出力をフィルタリングするそれぞれ特
性の異なる3種のバンドパスフィルタ(BPF)128,130,1
32、およびこのBPF128,130,132からの各出力をそれぞれ
絶対値積分する積分器126b,126c,126d、積分器126a,126
b,126c,126dの出力を受け、積分器126b,126c,126dの出
力を積分器126aの出力で規格化して各々の比率を出力す
る合焦信号演算回路134、積分器126b,126c,126dの出力
を受け、それぞれの成分の量的な傾向により評価値を決
定する評価信号演算回路136とより構成されている。
As shown in FIG. 6, the auto focus circuit 122 includes a gate circuit 119 for extracting a predetermined area in the image, and an integrator 126 for integrating the output of the gate circuit 119 with an absolute value.
a, three types of bandpass filters (BPF) 128, 130, 1 each having different characteristics for filtering the output of the gate circuit 119
32, and integrators 126b, 126c, 126d, and integrators 126a, 126 for integrating the respective outputs from the BPFs 128, 130, 132 in absolute values.
b, 126c, 126d, receive the outputs of the integrators 126b, 126c, 126d, standardize the outputs of the integrators 126a, and output the respective ratios. It comprises an evaluation signal calculation circuit 136 that receives the output and determines an evaluation value based on the quantitative tendency of each component.

合焦信号演算回路134が出力する前記比率値が増大方
向に向かうようフォーカス駆動回路118はレンズ116の位
置を調節し、ピントを合わせる。
The focus drive circuit 118 adjusts the position of the lens 116 so that the ratio value output from the focus signal calculation circuit 134 increases in the increasing direction, and adjusts the focus.

符号化回路112は第7図のように構成されている。 The encoding circuit 112 is configured as shown in FIG.

すなわち、プロセス回路106から入力される3系統の
信号Y,Cr,Cbに対応して設けた3系統の直交変換回路114
−Y,114−Cr,114−Cb、これら直交変換回路114−Y,114
−Cr,114−Cbに対応して設けられ、量子化幅予測回路12
5が求めた最適量子化幅係数αを用いて線形量子化を行
う量子化回路116−Y,116−Cr,116−Cbおよび可変長符号
化回路118−Y,118−Cr,118−Cbと、これら可変長符号化
回路118−Y,118−Cr,118−Cbの出力を切換えて出力する
マルチプレクサ120、可変長符号化回路118−Y,118−Cr,
118−Cbの出力する符号化データを受けて符号量を算出
する符号量算出回路127、この算出値をもとに画像デー
タの各ブロック毎の符号量割当て値を求める符号量割当
回路124、符号量割当回路124の各ブロック毎の割当て量
と符号量算出回路127の出力する各ブロック毎の算出符
号量とにより、各ブロックにおいて、そのブロックの割
当符号量を越えないように各ブロックにおいて符号化を
打ち切るべく可変長符号化回路118−Y,118−Cr,118−Cb
を制御する符号量打切回路128、システムコントローラ1
20から与えられる設定画質に応じた目的符号量と、符号
量算出回路127の出力並びにオートフォーカス回路122か
らの評価信号(評価値)とを受けて画像を目的符号量に
収めるに最適な初期の暫定的な量子化幅係数αを求めて
量子化回路に与えると共に第1パスでの処理により得ら
れた総符号量から画像を目的符号量に収めるに最適な量
子化幅係数αを求めて量子化回路に与える量子化幅予測
回路125、符号化回路112内の制御を司る制御回路130と
より構成されている。マルチプレクサ120の出力は記録
系114に送られ、記録系114はこの出力を受けて磁気テー
プに記録する。
That is, three orthogonal transform circuits 114 provided corresponding to the three signals Y, Cr, and Cb input from the process circuit 106.
−Y, 114−Cr, 114−Cb, these orthogonal transform circuits 114−Y, 114
−Cr, 114−Cb, and a quantization width prediction circuit 12
5 and a quantization circuit 116-Y, 116-Cr, 116-Cb and a variable length coding circuit 118-Y, 118-Cr, 118-Cb for performing linear quantization using the optimum quantization width coefficient α obtained. A multiplexer 120 for switching and outputting the outputs of these variable length coding circuits 118-Y, 118-Cr, 118-Cb, and a variable length coding circuit 118-Y, 118-Cr,
A code amount calculation circuit 127 that receives the encoded data output by 118-Cb and calculates a code amount; a code amount allocation circuit 124 that obtains a code amount allocation value for each block of image data based on the calculated value; In accordance with the allocation amount of each block of the amount allocation circuit 124 and the calculated code amount of each block output from the code amount calculation circuit 127, encoding is performed in each block so as not to exceed the allocated code amount of the block. Variable-length encoding circuits 118-Y, 118-Cr, 118-Cb
Code amount discontinuation circuit 128 for controlling the system controller 1
The initial code amount corresponding to the set image quality given from 20 and the output of the code amount calculation circuit 127 and the evaluation signal (evaluation value) from the autofocus circuit 122 are received, and the initial initial value suitable for containing the image in the target code amount is obtained. A provisional quantization width coefficient α is obtained and supplied to the quantization circuit, and an optimum quantization width coefficient α for obtaining an image within the target code amount is obtained from the total code amount obtained by the processing in the first pass. It comprises a quantization width prediction circuit 125 to be provided to the encoding circuit, and a control circuit 130 which controls the inside of the encoding circuit 112. The output of the multiplexer 120 is sent to a recording system 114, and the recording system 114 receives this output and records it on a magnetic tape.

次に上記構成の本ビデオカメラレコーダの動作を説明
する。
Next, the operation of the video camera recorder having the above configuration will be described.

このような構成の本ビデオカメラレコーダは、まず初
めに、所望の画質を設定する。これにより、画質に応じ
た目的符号量が符号化回路112の符号化予測回路125に与
えられる。撮影・記録状態に入ると、画像信号の撮像符
号化が行われると同時にオートフォーカス系が作動す
る。レンズ116により撮影された被写体像に対する映像
信号が固体撮像素子102から出力され、アンプ104により
増幅・雑音除去が行われた後、プロセス回路106に送ら
れ、ここでY,Cr,Cb信号に変換されてパラレルに出力さ
れる。
The video camera recorder having such a configuration first sets a desired image quality. As a result, the target code amount corresponding to the image quality is provided to the coding prediction circuit 125 of the coding circuit 112. When the camera enters the shooting / recording state, the image signal is encoded, and at the same time, the autofocus system operates. A video signal corresponding to the subject image captured by the lens 116 is output from the solid-state imaging device 102, amplified and removed by the amplifier 104, and then sent to the process circuit 106, where it is converted into Y, Cr, and Cb signals. And output in parallel.

これらの信号は信号別に対応するA/D変換器118−Y,11
8−Cr,118−Cbによりディジタル信号に変換され、ライ
ンバッファ110−Y,110−Cr,110−Cbに記録される。Y,C
r,Cb信号は各々対応するラインバッファ110−Y,110−C
r,110−Cbからブロック単位の読出しとなるように変換
されて読出され、符号化回路112内の直交変換回路114−
Y,114−Cr,114−Cbにそれぞれ入力される。直交変換回
路114−Y,114−Cr,114−CbにてDCT変換されて得られた
係数データは、量子化回路116−Y,116−Cr,116−Cbによ
り量子化される。ここで量子化に用いられる幅について
は、後述する。
These signals are converted into A / D converters 118-Y, 11 corresponding to the respective signals.
The signal is converted into a digital signal by 8-Cr, 118-Cb and recorded in the line buffers 110-Y, 110-Cr, 110-Cb. Y, C
The r and Cb signals correspond to the corresponding line buffers 110-Y and 110-C, respectively.
r, 110-Cb is read out after being converted so as to be read out in block units, and the orthogonal transform circuit 114-
Y, 114-Cr and 114-Cb are input respectively. The coefficient data obtained by DCT transformation by the orthogonal transformation circuits 114-Y, 114-Cr, 114-Cb are quantized by the quantization circuits 116-Y, 116-Cr, 116-Cb. Here, the width used for quantization will be described later.

量子化された係数値はそれぞれ可変長符号化回路118
−Y,118−Cr,118−Cbに入力され、ハフマン符号化され
る。ハフマン符号化の方式については既に述べた実施例
と同じであるので、ここで説明を省略する。ハフマン符
号化時に発生した符号量が符号量割当回路124に記憶さ
れた前フレームで求められた割当符号量と比較される。
発生符号量と割当符号量との比較の結果、発生符号量が
割当符号量を超えた場合には符号打切回路128の機能に
より、符号化が打切られる。
The quantized coefficient values are respectively supplied to the variable length coding circuit 118.
-Y, 118-Cr, 118-Cb and are Huffman coded. The Huffman coding method is the same as that of the above-described embodiment, and a description thereof will be omitted. The code amount generated at the time of Huffman coding is compared with the allocated code amount obtained in the previous frame stored in the code amount allocating circuit 124.
As a result of the comparison between the generated code amount and the allocated code amount, if the generated code amount exceeds the allocated code amount, the coding is discontinued by the function of the code discontinuation circuit 128.

以上の動作により、得られたY,Cr,Cb信号の符号はマ
ルチプレクサ120を介して記録系114に出力され、磁気テ
ープに記録される。
By the above operation, the obtained signs of the Y, Cr, and Cb signals are output to the recording system 114 via the multiplexer 120 and recorded on the magnetic tape.

オートフォーカス系の動作を次に説明する。プロセス
回路106から出力されたY信号はゲート回路119によりゲ
ートされて、画面内の一定領域部分が切り取られる。こ
の切り取りにより分離された信号は積分器126aにて絶対
値積分されると共に、また当該切り取りにより分離され
た信号はこれと並行して同時に各BPF128,130,132を通す
ことにより、それぞれある特定の周波数帯域の成分が分
離され、各BPF128,130,132に対応して設けられた積分器
126b,126c,126dにより、それぞれの分離成分を絶対値積
分される。ここでBPF128,130,132の分離周波数帯域はそ
れぞれ画像データの低周波成分、中間周波成分、高周波
成分に対応している。
Next, the operation of the autofocus system will be described. The Y signal output from the process circuit 106 is gated by the gate circuit 119, and a certain area portion in the screen is cut out. The signal separated by the cut is integrated by the integrator 126a in absolute value, and the signal separated by the cut is passed through each of the BPFs 128, 130, and 132 simultaneously in parallel with the signal to obtain a specific frequency band. Integrators are separated and provided for each BPF128,130,132
Absolute value integration of each separated component is performed by 126b, 126c, and 126d. Here, the separation frequency bands of the BPFs 128, 130, and 132 correspond to the low frequency component, the intermediate frequency component, and the high frequency component of the image data, respectively.

積分器126a,126b,126c,126dの各積分出力は合焦信号
演算回路134に与えられ、合焦信号演算回路134は積分器
126a,126b,126c,126dの出力を前記積分器126aの積分値
で規格化する。合焦信号演算回路134はこの値が増大す
る方向に信号出力し、フォーカス駆動系118に与えるの
で、レンズ116は合焦する方向へ常に駆動移動される。
Each integrated output of the integrators 126a, 126b, 126c, 126d is given to a focus signal calculation circuit 134, and the focus signal calculation circuit 134
The outputs of 126a, 126b, 126c and 126d are normalized by the integrated value of the integrator 126a. The focus signal calculation circuit 134 outputs a signal in a direction in which this value increases, and supplies the signal to the focus drive system 118, so that the lens 116 is constantly driven and moved in the direction of focusing.

ここで積分器126b,126c,126dの出力は、検出可能な範
囲内で最も高い周波数が選択される。すなわち、本来最
も高周波の積分器126dが使用されるが、画像が低周波成
分しか持たないような場合、あるいは動作開始時にレン
ズがフォーカス位置から遠く離れているような場合に
は、高周波成分の出力が得られないために、中間周波数
成分あるいは低周波成分を使用するようにマルチプレク
サにより切り替えて使用する。
Here, as the outputs of the integrators 126b, 126c, 126d, the highest frequency within a detectable range is selected. That is, although the integrator 126d having the highest frequency is originally used, if the image has only low frequency components, or if the lens is far away from the focus position at the start of operation, the output of the high frequency components is output. Is not obtained, the signal is switched by a multiplexer to use the intermediate frequency component or the low frequency component.

一方、積分器126a,126b,126c,126dの出力は評価信号
演算回路136にも与えられ、量子化幅予測のための基礎
となる演算が行われる。すなわち、評価信号演算回路13
6は積分器126b,126c,126dからそれぞれ出力される画像
データの低周波成分、中間周波成分、高周波成分の各信
号を積分器126aの積分値で規格化し、その後、各々の比
率を求めてこの比率に基づく積分器126aの評価値を求め
る。この評価値は量子化予測回路125に与えられる。
On the other hand, the outputs of the integrators 126a, 126b, 126c, 126d are also supplied to an evaluation signal calculation circuit 136, and a calculation serving as a basis for quantization width prediction is performed. That is, the evaluation signal operation circuit 13
6 normalizes the low-frequency component, intermediate-frequency component, and high-frequency component signals of the image data output from the integrators 126b, 126c, and 126d, respectively, with the integrated value of the integrator 126a, and then calculates the respective ratios. An evaluation value of the integrator 126a based on the ratio is obtained. This evaluation value is provided to the quantization prediction circuit 125.

ここで第8図に示されるように、高周波成分、中間周
波成分が低周波成分に比較的近い場合には、高周波成分
が多い画像であると判断し、量子化予測回路125は目的
符号量を勘案して量子化幅を大きく設定する。また、高
周波成分、中間周波成分が低周波成分に比較的し、極少
ない場合には低周波成分が多い画像であると判断し、量
子化幅を小さく設定し、第1パスでの量子化幅に関する
情報として各量子化回路114−Y,114−Cr,114−Cbに与
え、量子化させる。そして、第1パスでの処理により符
号量算出回路127から得られる総符号量情報より次のパ
スでの最適量子化幅を求め、第2パスでの量子化幅に関
する情報としてこれを各量子化回路114−Y,114−Cr,114
−Cbに与える。
Here, as shown in FIG. 8, when the high-frequency component and the intermediate-frequency component are relatively close to the low-frequency component, it is determined that the image has many high-frequency components, and the quantization prediction circuit 125 determines the target code amount. The quantization width is set to be large in consideration of the above. If the high-frequency component and the intermediate-frequency component are relatively low-frequency components, and if the number is extremely small, it is determined that the image has many low-frequency components, and the quantization width is set to a small value. Is given to each of the quantization circuits 114-Y, 114-Cr, and 114-Cb, and is quantized. Then, an optimum quantization width in the next pass is obtained from the total code amount information obtained from the code amount calculation circuit 127 by the processing in the first pass, and this information is used as information on the quantization width in the second pass. Circuit 114-Y, 114-Cr, 114
To -Cb.

このようにして、コントラスト方式のオートフォーカ
ス系から得られる画像の周波数成分比を用いて量子化幅
を設定することにより、動画像の符号化装置において
も、高精度でかつ符号化による画質劣化の少ない符号化
を行うことができる。
In this way, by setting the quantization width using the frequency component ratio of the image obtained from the autofocus system of the contrast method, even in the moving picture coding apparatus, high-precision and image quality deterioration due to coding can be achieved. Less coding can be performed.

以上、実施例は2回の符号化処理で符号量を制御する
符号化の第1回目の符号化処理における暫定的な量子化
幅の設定に適用した例である。この場合、第1回目の符
号化処理で使用する暫定的な量子化幅として既にその画
像において発生符号量を目的符号量に近付けるのに最適
な量子化幅に近い量子化幅を用いるので、第1回目の符
号化処理を行った後での最適な量子化幅の予測精度が大
幅に向上し、高画質の符号化が行える。
As described above, the embodiment is an example applied to the provisional setting of the quantization width in the first encoding process of the encoding for controlling the code amount in the two encoding processes. In this case, since the quantization width close to the optimal quantization width for bringing the generated code amount close to the target code amount in the image has already been used as the temporary quantization width used in the first encoding process, The prediction accuracy of the optimal quantization width after performing the first encoding process is greatly improved, and high-quality encoding can be performed.

本発明を符号量が目的の符号量に充分近付き、かつ、
目的の符号量以内になるまで符号化処理と最適な量子化
幅予測を繰り返す符号化の第1回目の符号化処理で使用
する暫定的な量子化幅を設定するのに適用した場合も、
第1回目の符号化処理で使用する暫定的な量子化幅とし
て、既にその画像において発生符号量を目的の符号量に
近づけるのに最適な量子化幅に近い符号化幅を用いるの
で、予測精度が向上することにより、収束までの繰り返
しの数が少なくなり、符号化に要する処理時間が短くな
るという効果が得られる。
In the present invention, the code amount is sufficiently close to the target code amount, and
Even when applied to set a provisional quantization width used in the first encoding process of the encoding that repeats the encoding process and the optimal quantization width prediction until it is within the target code amount,
As the provisional quantization width used in the first encoding process, a coding width that is already close to the optimum quantization width for bringing the generated code amount close to the target code amount in the image is used. Has the effect of reducing the number of repetitions until convergence and shortening the processing time required for encoding.

また、本発明は1回の符号化処理で符号化を終了する
1パス方式に適用することもでき、この場合には発生す
る符号量が目的符号量に近くなる他、高速で符号化処理
を行うことができると云う効果があることは云うまでも
ない。
Further, the present invention can be applied to a one-pass method in which encoding is completed in one encoding process. In this case, the generated code amount becomes close to the target code amount, and the encoding process is performed at high speed. Needless to say, there is an effect that it can be performed.

また、上記実施例では撮像機能を備えた装置におい
て、撮像系のオートフォーカス機構を用いて周波数成分
比を求める方式について説明したが、本発明はこの例に
限定されるものではなく、例えば、動画像の符号化への
応用の場合、動きベクトルを求める際に、空間周波数に
変換してから相関をとるような方式ではその求めた空間
周波数成分を利用しても勿論差支えない。独立した周波
数成分比を求める手段を新たに付加するようにしても良
い。
Further, in the above-described embodiment, a method of obtaining a frequency component ratio using an autofocus mechanism of an imaging system in a device having an imaging function has been described. However, the present invention is not limited to this example. In the case of application to image coding, when a motion vector is determined, a method of converting to a spatial frequency and then taking a correlation may naturally use the determined spatial frequency component. A means for obtaining an independent frequency component ratio may be newly added.

その他、本発明は上記し、且つ、図面に示す実施例に
限定することなくその要旨を変更しない範囲内で適宜変
形して実施し得るものであり、例えば、上記各実施例で
は画質を可変設定できるようにしたが、固定のものでも
差支えないことはもちろんである。また、画像の周波数
分布に基づき量子化幅を決定するようにしているので、
画像における所望の領域を設定してその領域の画像を抽
出し、その領域の周波数分布に基づき量子化幅を決定す
るようにすれば、その指定した所望の領域が最適な量子
化幅で量子化されたデータを元にしての圧縮符号化が可
能になり、指定した所望の領域を中心とした最適圧縮符
号化による処理が可能になる。
In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be appropriately modified and implemented without departing from the gist thereof. For example, in each of the above embodiments, the image quality is variably set. It was made possible, but of course it could be fixed. Also, since the quantization width is determined based on the frequency distribution of the image,
If a desired region in an image is set, an image of the region is extracted, and the quantization width is determined based on the frequency distribution of the region, the specified desired region is quantized with the optimal quantization width. It becomes possible to perform compression encoding based on the specified data, and to perform processing by optimal compression encoding centering on a designated desired area.

以上のように本装置によれば、オートフォーカス系で
オートフォーカスのために使用する画像の周波数分布に
関する情報を使用して、発生符号量を目的符号量に近付
けるのに最適な量子化幅を手早く得ることができるよう
にしたものであり、この量子化幅を用いて量子化するこ
とにより、1回の符号化処理のみで符号化を終了する場
合(1パス方式)でも、得られる符号量を目的の符号量
に近付けることができ、2回の符号化処理で符号量を制
御する2パス方式では、第一回目の符号化処理(統計処
理)における暫定的な量子化幅を用いて得た符号量に基
づいて量子化幅を補正するので、最適量子化幅の予測精
度を向上させる効果があり、高画質の符号化が行えると
ともに、総符号量が十分目的値に近付き、また、目的の
符号量以内になるまで、符号化処理と最適な量子化幅の
予測を繰り返すnパス方式では第1パスでの符号化処理
(統計処理)において、符号量を目標値に収めるに最適
な量子化幅を見付けるまでの(量子化幅が最適値に収束
するまでの)繰り返し回数が少なくなり、符号化に要す
る処理時間が短くなると云う効果が得られる。
As described above, according to the present apparatus, using the information on the frequency distribution of the image used for autofocus in the autofocus system, the optimum quantization width for bringing the generated code amount close to the target code amount can be quickly determined. By performing quantization using this quantization width, even when the coding is completed by only one coding process (one-pass method), the obtained code amount can be reduced. In the two-pass method in which the code amount can be approximated to the target code amount and the code amount is controlled by the two encoding processes, the two-pass method uses the provisional quantization width in the first encoding process (statistical process). Since the quantization width is corrected based on the code amount, it has the effect of improving the prediction accuracy of the optimum quantization width, and can perform high-quality coding, and the total code amount is sufficiently close to the target value. Until the code amount In the n-pass method in which the encoding process and the prediction of the optimal quantization width are repeated, in the encoding process (statistical process) in the first pass, it is necessary to find the optimal quantization width for keeping the code amount to the target value ( The effect of reducing the number of repetitions (until the quantization width converges to the optimum value) and shortening the processing time required for encoding is obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳述したように本発明は、画像データを前処理
し、この出力を量子化し、この量子化出力を可変長符号
化する装置において、画像の周波数分布に基づいて、高
周波成分が多い画像では量子化幅を小さくし、高周波成
分が少ない画像では量子化幅を大きくすると云った周波
数分布状況に基づく量子化幅の予測制御により、前記量
子化にあたっての最適量子化幅を目的の符号量に合わ
せ、早く見付けて符号化を終えると共に、画質の劣化を
抑えた高精度の符号化を可能にしたものであり、そのた
め、スチルカメラにおいては、連写モードが使用可能に
なり、且つ、多数枚の連写が可能になり、また、ビデオ
カメラにも最適な技術となって、ディジタル電子ビデオ
カメラの実現が可能になる等、本発明によれば、所望の
画質に応じ、必要な符号量にするための最適量子化幅を
早く見付けて、この最適量子化幅で量子化し、画像の圧
縮符号化を行うことができ、しかも、目的符号量の範囲
で最良の画質を得ることができて、画質の劣化も抑制で
きるようになる電子カメラ装置および画像データの符号
化装置を提供できる。
As described in detail above, the present invention pre-processes image data, quantizes the output, and performs variable-length coding on the quantized output. By controlling the quantization width based on the frequency distribution situation such that the quantization width is reduced and the quantization width is increased in an image having a small number of high-frequency components, the optimal quantization width for the quantization is adjusted to the target code amount. In addition to finding and ending encoding quickly, it enables high-precision encoding that suppresses deterioration of image quality. Therefore, in a still camera, a continuous shooting mode can be used, and a large number of sheets can be obtained. According to the present invention, it is possible to perform continuous shooting and to realize a digital electronic video camera, which is an optimal technique for a video camera. It is possible to quickly find the optimum quantization width for the image, quantize with this optimum quantization width, perform compression encoding of the image, and obtain the best image quality within the range of the target code amount. In addition, it is possible to provide an electronic camera device and an image data encoding device capable of suppressing deterioration of image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す電子カメラ本体1のブ
ロック構成図、第2図は第1図の構成におけるオートフ
ォーカス系の構成を示す図、第3図は第1図の構成にお
ける符号化回路12の構成を示すブロック図、第4図は自
己相関を説明するための図、第5図ないし第7図は本発
明をディジタル電子ビデオカメラに応用した場合の例で
あって、第5図はその全体的な構成例を示すブロック
図、第6図はそのオートフォーカス回路122の構成例を
示すブロック図、第7図は第5図構成における符号化回
路112の構成例を示すブロック図、第8図はBPFによりフ
ィルタリング後の高周波成分、中間周波成分、低周波成
分の各比率と量子化幅設定の関係を説明するための図、
第9図は8×8画素に分けられたブロックのジグザグ・
スキャンを説明するための図、第10図は本発明の原理的
な作用を説明するための動作遷移図、第11図は従来技術
を説明するための動作遷移図である。 1……電子カメラ本体、4,102……撮像素子、 6,104……アンプ, 8,108−Y,108−Cr,108−Cb……A/D変換器, 9……バッファメモリ、10,106……プロセス回路、 12……符号化回路、14……記録系、 16,116……撮像レンズ、 18,118……フォーカス駆動系、 20,120……システムコントローラ、 22……ハーフミラー、 24,122……オートフォーカス回路、 26……セパレータレンズ、28……イメージセンサ、 30……A/D変換器、32……相関演算回路、 34……デフォーカス量検出器、 36……評価信号発生器、38……直交変換回路、 40……量子化回路、42……可変長符号化回路、 44,112……符号化回路、 46,127……符号量算出回路、 48……符号量割当回路、50……符号打切り回路、 52……量子化幅予測回路、54……制御回路、 100……ビデオカメラレコーダ本体、 110−Y,110−Cr,110−Cb……ラインバッファ、 114……記録系、112……符号量算出回路、 116−Y,116−Cr,116−Cb……量子化回路、 118−Y,118−Cr,118−Cb……可変長符号化回路、 119……ゲート回路、120……マルチプレクサ、 124……符号量割当回路、 126……量子化幅予測回路、130……制御回路、 134……合焦信号演算回路、 126a,126b,126c,126d……積分器、 128,130,132……バンドパスフィルタ(BPF)、 136……評価信号演算回路。
FIG. 1 is a block diagram of an electronic camera body 1 showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an autofocus system in the configuration of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram in the configuration of FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the encoding circuit 12, FIG. 4 is a diagram for explaining autocorrelation, and FIGS. 5 to 7 are examples in which the present invention is applied to a digital electronic video camera. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the overall configuration, FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the autofocus circuit 122, and FIG. 7 is a block showing an example of the configuration of the encoding circuit 112 in the configuration of FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between each ratio of the high frequency component, the intermediate frequency component, and the low frequency component after filtering by the BPF and the quantization width setting;
FIG. 9 shows the zigzag of a block divided into 8 × 8 pixels.
FIG. 10 is a diagram for explaining a scan, FIG. 10 is an operation transition diagram for explaining a principle operation of the present invention, and FIG. 11 is an operation transition diagram for explaining a conventional technique. 1 Electronic camera body, 4,102 Image sensor, 6,104 Amplifier, 8,108-Y, 108-Cr, 108-Cb A / D converter, 9 Buffer memory, 10,106 Process circuit, 12 ... Encoding circuit, 14 ... Recording system, 16,116 ... Imaging lens, 18,118 ... Focus drive system, 20,120 ... System controller, 22 ... Half mirror, 24,122 ... Autofocus circuit, 26 ... Separator lens, 28 image sensor, 30 A / D converter, 32 correlation operation circuit, 34 defocus amount detector, 36 evaluation signal generator, 38 orthogonal transform circuit, 40 quantum , Variable-length coding circuit, 44,112 coding circuit, 46,127 code amount calculation circuit, 48 code amount allocation circuit, 50 code truncation circuit, 52 quantization width prediction circuit , 54… control circuit, 100… video camera recorder body, 110-Y, 110-Cr, 110-Cb… In-buffer, 114: Recording system, 112: Code amount calculation circuit, 116-Y, 116-Cr, 116-Cb: Quantization circuit, 118-Y, 118-Cr, 118-Cb: Variable length code 119, a gate circuit, 120, a multiplexer, 124, a code amount allocation circuit, 126, a quantization width prediction circuit, 130, a control circuit, 134, a focus signal calculation circuit, 126a, 126b, 126c, 126d: Integrator, 128, 130, 132: Bandpass filter (BPF), 136: Evaluation signal operation circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−267781(JP,A) 特開 平1−218187(JP,A) 特開 平3−205963(JP,A) 特開 平4−2291(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/24 - 7/68 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-26781 (JP, A) JP-A-1-218187 (JP, A) JP-A-3-205963 (JP, A) JP-A-4- 2291 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/91-5/956 H04N 7/ 24-7/68

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】画像信号を生成する撮影系を有し、この撮
影系により得た画像信号を、直交変換もしくは予測符号
化等を行う画像情報圧縮手段により前処理した後、量子
化手段により量子化し、この量子化出力を可変長符号化
手段により可変長符号化し、この可変長符号化した画像
信号データを、読出し可能に記録する記録媒体に記録し
て保存するようにした電子カメラ装置において、 前記撮影系で捕らえた画像の周波数成分を求め、この周
波数成分の帯域毎の比率を求める手段と、 この周波数成分の帯域毎に比率情報と目的符号量情報か
ら前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号
量に収めることができる最適量子化幅の情報を予測する
量子化幅予測手段と、 この量子化幅予測手段の予測した量子化幅の情報を前記
記録媒体に読出し可能に記録する手段とを設けると共
に、 前記量子化手段は前記量子化幅予測手段からの量子化幅
の情報を受けてその量子化幅で前記前処理済み画像信号
データを量子化する構成とすることを特徴とする電子カ
メラ装置。
An image signal generating means for generating an image signal; preprocessing an image signal obtained by the image capturing system by image information compression means for performing orthogonal transformation or predictive coding; In the electronic camera device, the quantized output is variable-length coded by a variable-length coding unit, and the variable-length coded image signal data is recorded and stored in a readable recording medium. Means for obtaining a frequency component of an image captured by the imaging system, for obtaining a ratio of each of the frequency components for each band, and for each of the bands of the frequency component, after compression encoding of the image signal from the ratio information and the target code amount information. A quantization width prediction unit for predicting information of an optimum quantization width capable of keeping the code amount within the target code amount; and reading the information of the quantization width predicted by the quantization width prediction unit into the recording medium. And a means for recording the preprocessed image signal data with the quantization width in response to the quantization width information from the quantization width prediction means. An electronic camera device characterized in that:
【請求項2】画像信号を生成する撮影系を有し、この撮
影系により得た画像信号を、直交変換もしくは予測符号
化等を行う画像情報圧縮手段により前処理した後、量子
化手段により量子化し、この量子化出力を可変長符号化
手段により可変長符号化し、この可変長符号化した画像
信号データを、読出し可能に記録する記録媒体に記録し
て保存するようにした電子カメラ装置において、 前記撮影系で捕らえた画像の周波数成分を求め、この周
波数成分の帯域毎の比率を求める手段と、 この周波数成分の帯域毎の比率情報と目的符号量情報か
ら前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号
量に収めることができる最適量子化幅の情報を予測して
前記量子化手段に与えると共に、この最適量子化幅の情
報に基づく量子化により得られた前記画像信号の圧縮符
号化後の符号量が前記目的符号量に収まる最適量子化幅
の情報を再度、予測して前記量子化手段に与える量子化
幅予測手段と、 この量子化幅予測手段の予測した量子化幅の情報を前記
記録媒体に読出し可能に記録する手段とを設けると共
に、 前記量子化手段は量子化幅の情報を受けてその量子化幅
で前記前処理済み画像信号データを量子化する構成とす
ることを特徴とする電子カメラ装置。
2. An imaging system for generating an image signal, wherein the image signal obtained by the imaging system is preprocessed by an image information compression unit for performing orthogonal transformation or predictive coding, and then quantized by a quantization unit. In the electronic camera device, the quantized output is variable-length coded by a variable-length coding unit, and the variable-length coded image signal data is recorded and stored in a readable recording medium. Means for obtaining a frequency component of an image captured by the imaging system, for obtaining a ratio of each frequency component for each band, and for obtaining the image signal after compression encoding from the ratio information for each frequency band and target code amount information. The information of the optimum quantization width that the code amount can be contained in the target code amount is predicted and given to the quantization means, and the information obtained by the quantization based on the information of the optimum quantization width is obtained. A quantization width prediction unit for predicting again the information of the optimum quantization width in which the code amount after the compression encoding of the image signal falls within the target code amount and providing the information to the quantization unit; Means for recording the information of the quantized width in a readable manner on the recording medium, wherein the quantizing means receives the information of the quantized width and quantizes the preprocessed image signal data with the quantized width. An electronic camera device, characterized in that:
【請求項3】画像信号を生成する撮影系を有し、この撮
影系により得た画像信号を、直交変換もしくは予測符号
化等を行う画像情報圧縮手段により前処理した後、量子
化手段により量子化し、この量子化出力を可変長符号化
手段により可変長符号化し、この可変長符号化した画像
信号データを、読出し可能に記録する記録媒体に記録し
て保存するようにした電子カメラ装置において、 画質を設定する設定手段と、 この設定手段により設定された画質に対応する目的符号
量を与える手段と、 前記撮影系で捕らえた画像の周波数成分を求め、この周
波数成分の帯域毎の比率を求める手段と、 この周波数成分の帯域毎の比率情報と目的符号量情報か
ら前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号
量に収めることができる最適量子化幅の情報を予測して
前記量子化手段に与えると共に、この最適量子化幅の情
報に基づく量子化により得られた前記画像信号の圧縮符
号化後の符号量が前記目的符号量に収まる最適量子化幅
の情報を再度、予測して前記量子化手段に与える量子化
幅予測手段と、 この量子化幅予測手段の予測した量子化幅の情報を前記
記録媒体に読出し可能に記録する手段とを設けると共
に、 前記量子化手段は量子化幅の情報を受けてその量子化幅
で前記前処理済み画像信号データを量子化する構成とす
ることを特徴とする電子カメラ装置。
3. An imaging system for generating an image signal, wherein the image signal obtained by the imaging system is preprocessed by image information compression means for performing orthogonal transformation or predictive coding, and then quantized by a quantization means. In the electronic camera device, the quantized output is variable-length coded by a variable-length coding unit, and the variable-length coded image signal data is recorded and stored in a readable recording medium. Setting means for setting the image quality; means for providing a target code amount corresponding to the image quality set by the setting means; obtaining a frequency component of the image captured by the imaging system; and obtaining a ratio of the frequency component for each band Means, based on the ratio information for each band of the frequency component and the target code amount information, information on an optimal quantization width by which the code amount of the image signal after compression coding can be included in the target code amount. Information obtained by the quantization based on the information of the optimum quantization width, and the code amount after compression coding of the image signal obtained by the quantization based on the information of the optimum quantization width is within the target code amount. And a means for recording the information of the quantization width predicted by the quantization width prediction means in a readable manner on the recording medium. An electronic camera apparatus, wherein the quantization means receives information on a quantization width and quantizes the preprocessed image signal data with the quantization width.
【請求項4】画像信号を生成する撮影系を有し、この撮
影系により得た1画面分の画像信号のデータをブロック
に分割し、この1画面分の画像信号のデータはこの分割
されたブロック毎に直交変換等を行う画像情報圧縮手段
により前処理した後、量子化手段により量子化し、この
量子化出力を可変長符号化手段により可変長符号化し、
この可変長符号化した画像信号データを、読出し可能に
記録する記録媒体に記録して保存するようにした電子カ
メラ装置において、 前記撮影系で捕らえた画像の周波数成分を求め、この周
波数成分の帯域毎の比率を求めて比率情報として出力す
る手段と、 画像当りの収めるべき総符号量の情報を与える手段と、 前記可変長符号化手段の出力を受け、画面単位の総符号
量を求めてこれを算出符号量情報として出力する符号量
算出手段と、 初めに統計処理指令を発令し、統計処理が終わると符号
化処理指令を発令する制御手段と、 前記統計処理指令による実行の際には周波数成分の帯域
毎の前記比率情報と目的符号量情報から前記画像信号の
圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量に収めることが
できる最適量子化幅の情報を予測して前記量子化手段に
与えると共に、 この最適量子化幅の情報に基づく量子化により得られた
前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量
に収まる最適量子化幅の情報を再度、予測して前記符号
化処理指令による実行の際に前記量子化手段に与える量
子化幅予測手段と、 前記統計処理指令による実行時に前記算出符号量情報と
前記収めるべき総符号量の情報とに基づき、前記各ブロ
ックの割当て符号量を求める符号量割当手段と、 前記符号化処理指令による実行時、前記各ブロック毎の
前記算出符号量情報がそのブロックでの前記割当て符号
量に達すると前記可変長符号化手段の当該ブロックに対
する符号化を打切るべく制御する符号化打切手段と、 前記量子化幅予測手段の予測した量子化幅の情報を前記
記録媒体に読出し可能に記録する手段とを設けると共
に、 前記量子化手段は量子化幅の情報を受けてその量子化幅
で前記前処理済み画像データを量子化する構成とし、前
記可変長符号化手段は前記打切り指令を受ける毎に現在
処理中のブロックに対する符号化を打切る構成とするこ
とを特徴とする電子カメラ装置。
4. An image pickup system for generating an image signal is provided. Data of one screen of image signal obtained by the image pickup system is divided into blocks, and the data of one screen of image signal is divided into blocks. After pre-processing by image information compression means for performing orthogonal transformation or the like for each block, quantization is performed by quantization means, and this quantized output is subjected to variable-length coding by variable-length coding means,
In an electronic camera device configured to record and store the variable-length-encoded image signal data on a recording medium that can be read out, a frequency component of an image captured by the imaging system is obtained, and a band of the frequency component is obtained. Means for obtaining a ratio for each image and outputting it as ratio information; means for providing information on the total code amount to be stored per image; receiving the output of the variable length encoding means to obtain the total code amount for each screen; Code amount calculating means for outputting the calculated code amount information, a control means for issuing a statistical processing command first, and issuing a coding processing command when the statistical processing is completed, and a frequency when executing the statistical processing command. From the ratio information and the target code amount information for each component band, information on the optimal quantization width that allows the code amount of the image signal after compression coding to be included in the target code amount is predicted. Information on the optimum quantization width, in which the code amount after compression coding of the image signal obtained by the quantization based on the information on the optimum quantization width falls within the target code amount. A quantization width predicting means to be given to the quantizing means at the time of execution according to the encoding processing command, based on the calculated code amount information and the information of the total code amount to be stored at the time of execution according to the statistical processing instruction, Code amount allocating means for determining an allocated code amount of each block; and, when executed by the encoding processing command, when the calculated code amount information of each block reaches the allocated code amount of the block, the variable length encoding is performed. Coding discontinuation means for controlling the coding of the block to be discontinued, and information of the quantization width predicted by the quantization width prediction means recorded in the recording medium in a readable manner. And the quantization means receives the information of the quantization width and quantizes the pre-processed image data with the quantization width, and the variable-length encoding means receives the truncation command each time. An electronic camera apparatus wherein coding of a block currently being processed is discontinued.
【請求項5】画像信号を生成する撮影系を有し、この撮
影系により得た1画面分の画像信号のデータをブロック
に分割し、この1画面分の画像信号のデータはこの分割
されたブロック毎に直交変換等を行う画像情報圧縮手段
により前処理した後、量子化手段により量子化し、この
量子化出力を可変長符号化手段により可変長符号化し、
この可変長符号化した画像信号データを、読出し可能に
記録する記録媒体に記録して保存するようにした電子カ
メラ装置において、 画質を設定する設定手段と、 この設定手段により設定された画質に対応する目的符号
量を与える手段と、 前記撮影系で捕らえた画像の周波数成分を求め、この周
波数成分の帯域毎の比率を求めて比率情報として出力す
る手段と、 前記可変長符号化手段の出力を受け、画面単位の総符号
量を求めてこれを算出符号量情報として出力する符号量
算出手段と、 初めに統計処理指令を発令し、統計処理が終わると符号
化処理指令を発令する制御手段と、 前記統計処理指令による実行の際には周波数成分の帯域
毎の前記比率情報と前記目的符号量情報から前記画像信
号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量に収めるこ
とができる最適量子化幅の情報を予測して前記量子化手
段に与えると共に、この最適量子化幅の情報に基づく量
子化により得られた前記画像信号の圧縮符号化後の符号
量が前記目的符号量に収まる最適量子化幅の情報を再
度、予測して前記符号化処理指令による実行の際に前記
量子化手段に与える量子化幅予測手段と、 前記統計処理指令による実行時に前記算出符号量情報と
前記収めるべき総符号量の情報とに基づき、前記各ブロ
ックの割当て符号量を求める符号量割当手段と、 前記符号化処理指令による実行時、前記各ブロック毎の
前記算出符号量情報がそのブロックでの前記割当て符号
量に達すると前記可変長符号化手段の当該ブロックに対
する符号化を打切るべく制御する符号化打切手段と、 前記量子化幅予測手段の予測した量子化幅の情報を前記
記録媒体に読出し可能に記録する手段とを設けると共
に、 前記量子化手段は量子化幅の情報を受けてその量子化幅
で前記前処理済み画像データを量子化する構成とし、前
記可変長符号化手段は前記打切り指令を受ける毎に現在
処理中のブロックに対する符号化を打切る構成とするこ
とを特徴とする電子カメラ装置。
5. An image signal generating system for generating an image signal, the image signal data for one screen obtained by this image system being divided into blocks, and the image signal data for one screen being divided. After pre-processing by image information compression means for performing orthogonal transformation or the like for each block, quantization is performed by quantization means, and this quantized output is subjected to variable-length coding by variable-length coding means,
In an electronic camera device configured to record and store the variable-length-encoded image signal data on a recording medium for readable recording, a setting unit for setting an image quality, and a setting corresponding to the image quality set by the setting unit Means for giving a target code amount to be obtained, means for obtaining a frequency component of an image captured by the imaging system, means for obtaining a ratio of each frequency component for each band, and outputting the ratio information as ratio information, and an output of the variable length coding means. A code amount calculating means for receiving the total code amount for each screen and outputting this as calculated code amount information; a control means for issuing a statistical processing command first, and issuing a coding processing command when the statistical processing is completed. In the case of execution by the statistical processing command, the code amount after compression encoding of the image signal is included in the target code amount from the ratio information and the target code amount information for each frequency component band. The information of the optimum quantization width that can be predicted is given to the quantization means, and the code amount after compression coding of the image signal obtained by the quantization based on the information of the optimum quantization width is equal to the object. A quantization width prediction unit that predicts again information on the optimal quantization width that can be accommodated in the code amount and provides the quantization unit with the quantization processing instruction when executing the code processing instruction; Code amount allocating means for calculating the allocated code amount of each block based on the information and the information of the total code amount to be stored; and when the code processing command is executed, the calculated code amount information for each block is A coding truncation unit that controls the variable length coding unit to terminate coding for the block when the allocated code amount in the block is reached; and an amount predicted by the quantization width prediction unit. Means for recording information of the quantization width in a readable manner on the recording medium, and the quantization means receives the information of the quantization width and quantizes the preprocessed image data with the quantization width. An electronic camera apparatus, wherein the variable-length encoding means terminates encoding of a block currently being processed each time the variable length encoding command is received.
【請求項6】画像信号を、直交変換もしくは予測符号化
等を行う画像情報圧縮手段により前処理した後、量子化
手段により量子化し、この量子化出力を可変長符号化手
段により可変長符号化し、この可変長符号化して画像信
号データを圧縮するようにした画像信号の符号化装置に
おいて、 前記画像信号にて得られる画像の周波数成分を求め、こ
の周波数成分の帯域毎の比率を求める手段と、 この周波数成分の帯域毎の比率情報と目的符号量情報か
ら前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号
量に収めることができる最適量子化幅の情報を予測する
量子化幅予測手段とを設けると共に、 前記量子化手段は前記量子化幅予測手段からの量子化幅
の情報を受けてその量子化幅で前記前処理済み画像信号
データを量子化する構成とすることを特徴とする画像デ
ータの符号化装置。
6. An image signal is preprocessed by image information compression means for performing orthogonal transformation or predictive coding, and then quantized by a quantization means, and the quantized output is subjected to variable length coding by a variable length coding means. An image signal encoding apparatus configured to compress the image signal data by performing the variable length encoding, wherein a frequency component of an image obtained by the image signal is obtained, and a ratio of the frequency component for each band is obtained. Quantization width prediction for predicting information of an optimal quantization width by which the code amount of the image signal after compression coding can be included in the target code amount from the ratio information for each band of the frequency component and the target code amount information. Means for receiving the information of the quantization width from the quantization width prediction means and quantizing the preprocessed image signal data with the quantization width. Encoding apparatus of the image data, wherein.
【請求項7】画像信号を直交変換もしくは予測符号化等
を行う画像情報圧縮手段により前処理した後、量子化手
段により量子化し、この量子化出力を可変長符号化手段
により可変長符号化し、この可変長符号化して画像信号
を圧縮するようにした画像信号の符号化装置において、 前記画像信号にて得られる画像の周波数成分を求め、こ
の周波数成分の帯域毎の比率を求める手段と、 この周波数成分の帯域毎の比率情報と目的符号量情報か
ら前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号
量に収めることができる最適量子化幅の情報を予測して
前記量子化手段に与えると共に、この最適量子化幅の情
報に基づく量子化により得られた前記画像信号の圧縮符
号化後の符号量が前記目的符号量に収まる最適量子化幅
の情報を再度、予測して前記量子化手段に与える量子化
幅予測手段と、 を設けて構成すると共に、 前記量子化手段は量子化幅の情報を受けてその量子化幅
で前記前処理済み画像信号データを量子化する構成とす
ることを特徴とする電子カメラ装置。
7. An image signal is pre-processed by image information compression means for performing orthogonal transformation or predictive coding, and then quantized by a quantization means, and the quantized output is subjected to variable length coding by a variable length coding means. In the image signal encoding apparatus configured to compress the image signal by performing the variable length encoding, a unit for obtaining a frequency component of an image obtained by the image signal and obtaining a ratio of the frequency component for each band, From the ratio information for each band of the frequency component and the target code amount information, predict the information of the optimal quantization width that allows the code amount after compression coding of the image signal to be included in the target code amount, and In addition, the information of the optimum quantization width in which the code amount after compression coding of the image signal obtained by the quantization based on the information of the optimum quantization width falls within the target code amount is predicted again. And a quantization width prediction unit provided to the quantization unit, wherein the quantization unit receives the information of the quantization width and quantizes the preprocessed image signal data with the quantization width. An electronic camera device characterized by the following.
【請求項8】画像信号を直交変換もしくは予測符号化等
を行う画像情報圧縮手段により前処理した後、量子化手
段により量子化し、この量子化出力を可変長符号化手段
により可変長符号化し、この可変長符号化して圧縮する
ようにした画像データの符号化装置において、 画質を設定する設定手段と、 この設定手段により設定された画質に対応する目的符号
量を与える手段と、 前記画像信号にて得られる画像の周波数成分を求め、こ
の周波数成分の帯域毎の比率を求める手段と、 この周波数成分の帯域毎の比率情報と前記目的符号量情
報から前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が前記目的
符号量に収めることができる最適量子化幅の情報を予測
して前記量子化手段に与えると共に、この最適量子化幅
の情報に基づく量子化により得られた前記画像信号の圧
縮符号化後の符号量が前記目的符号量に収まる最適量子
化幅の情報を再度、予測して前記量子化手段に与える量
子化幅予測手段と、 を設けて構成すると共に、 前記量子化手段は量子化幅の情報を受けてその量子化幅
で前記前処理済み画像信号データを量子化する構成とす
ることを特徴とする画像データの符号化装置。
8. An image signal is pre-processed by image information compression means for performing orthogonal transformation or predictive coding, and then quantized by quantization means, and the quantized output is subjected to variable length coding by variable length coding means. In the image data encoding apparatus configured to perform variable-length encoding and compression, setting means for setting image quality; means for providing a target code amount corresponding to the image quality set by the setting means; Means for obtaining a frequency component of an image obtained by the above, obtaining a ratio of each frequency component for each band, and a code amount after compression coding of the image signal from the ratio information of each frequency band for each band and the target code amount information. Predicts the information of the optimal quantization width that can be contained in the target code amount and gives it to the quantization means, and obtains the information obtained by the quantization based on the information of the optimal quantization width. And a quantization width prediction unit for predicting again the information of the optimal quantization width in which the code amount after the compression encoding of the image signal falls within the target code amount and providing the information to the quantization unit. The image data encoding apparatus according to claim 1, wherein said quantization means receives the information of the quantization width and quantizes said preprocessed image signal data with the quantization width.
【請求項9】1画面分の画像信号のデータをブロックに
分割し、この1画面分の画像信号のデータはこの分割さ
れたブロック毎に直交変換等を行う画像情報圧縮手段に
より前処理した後、量子化手段により量子化し、この量
子化出力を可変長符号化手段により可変長符号化し、こ
の可変長符号化して圧縮するようにした画像データの符
号化装置において、 前記画像信号の周波数成分を求め、この周波数成分の帯
域毎の比率を求めて比率情報として出力する手段と、 画像当りの収めるべき総符号量の情報を与える手段と、 前記可変長符号化手段の出力を受け、画面単位の総符号
量を求めてこれを算出符号量情報として出力する符号量
算出手段と、 初めに統計処理指令を発令し、統計処理が終わると符号
化処理指令を発令する制御手段と、 前記統計処理指令による実行の際には周波数成分の帯域
毎の前記比率情報と前記目的符号量情報から前記画像信
号の圧縮符号化後の符号量が目的符号量に収めることが
できる最適量子化幅の情報を予測して前記量子化手段に
与えると共に、この最適量子化幅の情報に基づく量子化
により得られた前記画像信号の圧縮符号化後の符号量が
前記目的符号量に収まる最適量子化幅の情報を再度、予
測して前記符号化処理指令による実行の際に前記量子化
手段に与える量子化幅予測手段と、 前記統計処理指令による実行時に前記算出符号量情報と
前記収めるべき総符号量の情報とに基づき、前記各ブロ
ックの割当て符号量を求める符号量割当手段と、 前記符号化処理指令による実行時、前記各ブロック毎の
前記算出符号量情報がそのブロックでの前記割当て符号
量に達すると前記可変長符号化手段の当該ブロックに対
する符号化を打切るべく制御する符号化打切手段と、 を設けて構成すると共に、 前記量子化手段は量子化幅の情報を受けてその量子化幅
で前記前処理済み画像データを量子化する構成とし、前
記可変長符号化手段は前記打切り指令を受ける毎に現在
処理中のブロックに対する符号化を打切る構成とするこ
とを特徴とする画像データの符号化装置。
9. An image signal data for one screen is divided into blocks, and the image signal data for one screen is pre-processed by image information compression means for performing an orthogonal transformation or the like for each of the divided blocks. In the image data encoding apparatus, the quantized output is quantized, the quantized output is variable-length encoded by a variable-length encoding unit, and the variable-length encoding is performed. Means for obtaining the ratio of each frequency component for each band and outputting the ratio information as ratio information; means for providing information on the total code amount to be contained per image; and receiving the output of the variable length coding means and Code amount calculation means for obtaining the total code amount and outputting the calculated code amount information, control means for issuing a statistical processing command at first, and issuing an encoding processing command when the statistical processing is completed; At the time of execution according to the statistical processing command, the code amount after compression encoding of the image signal can be included in the target code amount from the ratio information and the target code amount information for each frequency component band. Information that is predicted and given to the quantization means, and the code amount after compression coding of the image signal obtained by quantization based on the information of the optimum quantization width is within the target code amount. Is again predicted and given to the quantization means at the time of execution according to the encoding processing command, and the calculated code amount information and the total code amount to be contained at the time of execution according to the statistical processing command Code amount allocating means for calculating an allocated code amount of each block based on the information of the above, and, when executed by the encoding processing command, the calculated code amount information for each block is used to calculate the divided code amount of the block. And a coding cutoff means for controlling the variable length coding means to stop coding for the block when the code amount is reached, and the quantization means receives the information of the quantization width and The pre-processed image data is quantized by the quantization width, and the variable-length encoding unit is configured to discontinue encoding of the block currently being processed each time the discontinuation instruction is received. Image data encoding device.
【請求項10】1画面分の画像信号のデータをブロック
に分割し、この1画面分の画像信号のデータはこの分割
されたブロック毎に直交変換等を行う画像情報圧縮手段
により前処理した後、量子化手段により量子化し、この
量子化出力を可変長符号化手段により可変長符号化し、
この可変長符号化して圧縮するようにした画像データの
符号化装置において、 画質を設定する設定手段と、 この設定手段により設定された画質に対応する目的符号
量を与える手段と、 前記画像信号の周波数成分を求め、この周波数成分の帯
域毎の比率を求めて比率情報として出力する手段と、 前記可変長符号化手段の出力を受け、画面単位の総符号
量を求めてこれを算出符号量情報として出力する符号量
算出手段と、 初めに統計処理指令を発令し、統計処理が終わると符号
化処理指令を発令する制御手段と、 前記統計処理指令による実行の際には周波数成分の帯域
毎の前記比率情報と前記目的符号量情報から前記画像信
号の圧縮符号化後の符号量が前記目的符号量に収めるこ
とができる最適量子化幅の情報を予測して前記量子化手
段に与えると共に、この最適量子化幅の情報に基づく量
子化により得られた前記画像信号の圧縮符号化後の符号
量が前記目的符号量に収まる最適量子化幅の情報を再
度、予測して前記符号化処理指令による実行の際に前記
量子化手段に与える量子化幅予測手段と、 前記統計処理指令による実行時に前記算出符号量情報と
前記収めるべき総符号量の情報とに基づき、前記各ブロ
ックの割当て符号量を求める符号量割当手段と、 前記符号化処理指令による実行時、前記各ブロック毎の
前記算出符号量情報がそのブロックでの前記割当て符号
量に達すると前記可変長符号化手段の当該ブロックに対
する符号化を打切るべく制御する符号化打切手段と、 を設けて構成すると共に、 前記量子化手段は量子化幅の情報を受けてその量子化幅
で前記前処理済み画像データを量子化する構成とし、前
記可変長符号化手段は前記打切り指令を受ける毎に現在
処理中のブロックに対する符号化を打切る構成とするこ
とを特徴とする画像データの符号化装置。
10. The image signal data for one screen is divided into blocks, and the image signal data for one screen is pre-processed by image information compression means for performing orthogonal transformation or the like for each of the divided blocks. , Quantized by quantization means, and the quantized output is variable-length coded by variable-length coding means,
In the image data encoding apparatus configured to perform variable-length encoding and compression, setting means for setting image quality; means for providing a target code amount corresponding to the image quality set by the setting means; Means for obtaining frequency components, obtaining the ratio of each frequency component for each band, and outputting the information as ratio information; receiving the output of the variable-length encoding means, obtaining the total code amount for each screen, and calculating the total code amount information. Code amount calculating means for outputting as, a control means for issuing a statistical processing command at the beginning, and issuing a coding processing command when the statistical processing is completed, and when executing the statistical processing command, a frequency component for each band. Based on the ratio information and the target code amount information, information of an optimal quantization width that allows the code amount of the image signal after compression coding to be included in the target code amount is predicted and given to the quantization unit. In addition, the information of the optimal quantization width in which the code amount of the image signal obtained by compression based on the information of the optimal quantization width after compression and encoding falls within the target code amount is predicted again to predict the code. Quantization width prediction means to be given to the quantization means at the time of execution by the quantization processing command, and, based on the calculated code amount information and the information of the total code amount to be contained at the time of execution by the statistical processing instruction, A code amount allocating means for determining an allocated code amount, and when the calculated code amount information of each of the blocks reaches the allocated code amount in the block when the encoding process command is executed, the variable length coding means Coding discontinuing means for controlling the coding of the block to be discontinued, and wherein the quantizing means receives information of the quantization width and receives the preprocessed image with the quantization width. The data is configured to be quantized, said variable length coding means coding device of the image data, characterized in that a structure to abort the encoding for the block currently being processed for each receiving the abort command.
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