JP3109677B2 - 画像圧縮及びディジタル記憶を利用した電子スチルカメラ - Google Patents

画像圧縮及びディジタル記憶を利用した電子スチルカメラ

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Description

【発明の詳細な説明】 技術的分野 この発明は一般に電子的静止画像化の分野に、更に詳
細には、電子式イメージセンサから得られた画像信号の
ディジタル処理、及び処理済み信号の取外し可能な記憶
媒体におけるディジタル記憶を取り入れた電子カメラに
関係している。
背景技術 ディジタル画像信号の持久記憶を使用した電子スチル
カメラが米国特許第4489351号に記載されている。三つ
の電荷結合素子（CCD）イメージセンサからのアナログ
カラー情報はディジタルビット流に変換されて周辺記憶
装置制御ユニットを通して集積回路記憶装置に送られ
る。この記憶装置は、電気コネクタによりカメラ本体に
分離可能に取り付けられた「カセット」の凹所に置かれ
た多くの、例えば24の記憶ユニットのうちの一つのユニ
ットである。高品質のディジタル画像を得るためには、
多くの画素、従ってディジタル情報の多くのビットが短
時間に処理されなければならない。スミヒサ・ハシグチ
による「ディジタル電子スチルカメラの可能性」（「シ
ャシン・コーガク」1988年２月、110〜111ページ所載）
と題する論文（an articlc entitled“Possibilities o
f the Digital Electronic Still Camera"、by Sumihis
a Hashiguchi（Shashin Kogaku,pp.110〜111,February
1988））において、著者は、それぞれの層におけるセン
サ、アナログ−ディジタル（A/D）変換器、及び８ビッ
トバッファ記憶セルからなる多層画像処理集積回路を提
案している。個個の画素からの出力信号はA/D変換器を
通して包含された記憶セルに「垂直に」転送されるの
で、高速演算を伴わないで実時間処理量が得られる。記
憶された信号は小形フロッピディスクを組み込んだ記憶
装置駆動機構において、ことによると圧縮後に、ディジ
タル記憶を行うためにゆっくりと読み出されることがで
きる。（ディジタル準拠式電子スチルカメラの別の例は
公表された英国特許出願第2089169号に示されており、
これにおいてはカメラはディジタル画像信号をバブルメ
モリカセットへロードする。） クレジットカードの大きさ及び形式のスタティックラ
ンダムアクセスメモリ（SRAM）カードは上述の開示にお
いて記載された諸装置に代わる魅力的な記憶装置であ
る。例えば、公表された欧州特許出願289944はディジタ
ル電子スチルカメラにおける使用のための離脱可能なSR
AMモジュールを示している。このモジュールは32Mビッ
ト（4Mバイト）SRAM集積回路として開示されたが、しか
しカードにおけるこのような記憶容量はこの時点におい
ては一般に利用可能ではない。512KバイトSRAMカードが
現在利用可能である（ミツビシ・エレクトロニクス・ア
メリカ社（Mitsubishi Electronics America,Inc.）が
一供給者である）。しかしながら、スミヒサ・ハシグチ
（Sumihisa Hashiguchi）による論文（「画像記録と電
力消費量」シャシン・コーギョー,1988年４月、94〜95
ページ所載（“Picture Recording and Electric Power
Consumption,"Shashin Kogyo,pp.94−95,April 198
8））において指摘されたように、記憶量についての重
要な問題がある。例えば、CCDイメージセンサからの780
×490画素を記録する場合、各画素に８ビットを割り当
てると、ただ一つの単色ビデオフレームについて382200
バイトが必要とされる。これは実質上（512Kバイトの）
メモリカードにおけるただ一つの画像に相当する。これ
は、スチルカメラが通常のフィルムの一つのカセットで
多くの写真、例えば24又は36の写真を撮るために使用さ
れるので、相当な障害である。更に、カラー写真は単色
写真の記憶容量の３倍を通常必要とするであろう。
ダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）は適宜
の体積でより多くの記憶量を提供するが、電力消費量が
記憶容量の増大と共に急速にぼう大になる。ハシグチの
論文はそれゆえに10又は100の因数による画像情報の圧
縮に基づいた記憶の新しい技法の開発を要求する。ハシ
グチが指摘しているように、幾つかの画像圧縮技法が現
在利用可能である。例えば、前述の欧州特許出願289944
は、信号処理装置がアダマール変換、余弦変換又は直交
変換のようなデータ圧縮、及びビデオ信号における符号
化を行うように構成され、そしてこのように処理された
信号が離脱可能なSRAMカードに転送されて記憶されるよ
うになっている実施例を提案している。（1978年12月26
日に発行された米国特許4131919がディジタル静止画像
信号を磁気テープにより効率よく記録するために源及び
／又はチャネル符号化方式の使用を提案していることも
又関心のあることである。）適応差分パルス符号変調は
静止画像を符号化するための別の既知の圧縮アルゴリズ
ムである。
カメラ内ディジタル処理のための基本的構造は通常は
普通のアナログカメラに基づいており、ディジタル処理
技法は色分解、白色バランス、ガンマ補正などのような
機能的アナログブロックに適用される。この通常の転置
は、カメラ内ディジタル処理が、できるかぎり、イメー
ジャに迅速に接近し、結果として生じる画像信号を処理
し、そして処理済み画像信号を正規のビデオフレームレ
ートの範囲内で記憶装置に書き込むことによって実時間
アナログ処理レートをエミュレートしようと努めるの
で、実時間処理に達する。（もっとも、前述の1988年２
月の「シャシン・コーガク」の論文、米国特許第448935
1号、及び英国特許出願2089169においては、装置又はそ
の他の限界のために多くの場合画像捕獲レート未満であ
る所望のレートでの画像データの記録装置への伝送を可
能にするためにバッファ又は一時的記憶装置が準備され
ている。）それにもかかわらず、ハシグチの論文によっ
て容認されているように、利用可能な技法は電子スチル
カメラにより必要とされるような実時間処理のための要
件をも又単にカメラに圧縮ハードウェアを含めるための
要件をも十分に満たさない。
発明の開示 利用可能な諸技法の問題は実時間処理量がその焦点で
ある。この発明はカメラの入力機能を処理機能と区別
し、一方では複数の静止画像からの画像信号がカメラの
正常動作と釣り合ったレートで蓄積し、且つ他方では、
蓄積した画像信号が蓄積レートとは異なった処理量レー
トでディジタル的に処理されるようにすることによっ
て、この焦点から外れる。
従来の諸技法は速度にその焦点があるために、差分パ
ルス符号変調（DPCM）のような、極めて高速度でデータ
流を処理することのできるものへ圧縮選択肢を導く傾向
があるだけでなく、又一度に一つの画像について処理を
行うことに焦点を合わせる傾向がある。多画像入力バッ
ファを準備し且つディジタル処理を入力要件から分離す
ることによって、ディジタル処理装置は画像信号のブロ
ックについて動作し、特に信号のブロックの変換符号化
について動作するのにより多くの時間を有するだけでな
く、又入力バッファにおける画像の「積重ね」を乱すこ
となくそのような処理利点を獲得する。この発明は更
に、取外し可能なディジタル記憶装置、例えばSRAMメモ
リカードを利用して、圧縮された画像信号を記憶する。
例えば、10:1の圧縮により、画像に対するバイト必要量
は10の因数によって低減されることができ、従ってより
多くの画像をメモリカードに記憶することができる。
図面の簡単な説明 この発明は図面に関して説明されるが、この図面中、 図1Aはこの発明によるディジタル処理を使用した電子
スチルカメラの構成図であり、 図1Bはこの発明に関連して使用される例示的形式の画
像圧縮の構成図であり、 図2Aは多画像入力バッファリングを示した機能的順序
図であり、 図2Bは入力バッファ及び付随した遅延器の完全利用を
示した更なる機能的順序図であり、 図３は電子スチルカメラのための特定の処理アーキテ
クチャの詳細を示した構成図であり、 図4Aは図1Aのカメラで撮られた写真を再現する際に使
用され得る電子スチルプレーヤの構成図であり、又 図4Bは図4Aのプレーヤと関連して使用される例示的形
式の画像伸長の構成図である。
発明を実施するための最良の方法 電荷結合素子（CCD）センサを使用した電子スチルカ
メラは周知であるので、この説明は特に、この発明によ
る装置の一部分を形成し、又はこの装置とより直接的に
共働する諸素子に向けられる。ここで明確に図示され又
は説明されない素子は技術上既知のものから選択される
ことができる。
最初に図1A及び1Bに言及すると、電子スチルカメラは
概括的に入力部分２及び圧縮・記録部分４に分割されて
いる。入力部分２には被写体（図示されていない）から
の画像光をイメージセンサ12の方へ導くための露光部分
10がある。図示されていないけれども、露光部分10には
光学的開口を調整する絞り、及び露光時間を調整するシ
ャッタを通して画像光を導くための通常の光学系があ
る。センサ12は、画像の画素に対応するホトサイト二次
元配列を備えたものであって、周知のインタライン（線
間）転送又はフレーム転送技術を用いた通常の電荷結合
素子（CCD）である。センサ12は画像光に露光させら
れ、従ってアナログ画像電荷情報がそれぞれにホトサイ
トにおいて発生される。この電荷情報は出力ダイオード
14に加えられ、そしてこのダイオードは電荷情報をそれ
ぞれの画素に対応するアナログ画像信号に変換する。こ
のアナログ画像信号はA/D変換器16に加えられ、そして
この変換器は各画素に対するアナログ入力信号からディ
ジタル画像信号を発生する。
ディジタル信号は画像バッファ18に加えられるが、こ
れは複数の静止画像のための記憶容量を持ったランダム
アクセスメモリ（RAM）である。画像バッファ18におけ
る記憶空間を個個のフレームに割り当てるための構成は
変化することができる。しかしながら、この説明のため
に、フレームは、新しいフレームがバッファにおける他
のフレームに影響を及ぼすことなく古いフレームの上に
直接書き込まれ得るように特定の同定可能な記憶空間に
割り当てられる。これは、後程示されるように、古い方
のフレームが処理されるや否や新しいフレームのために
バッファ18をアンロードし且つ記憶空間を空にするのに
好都合になる。
制御処理装置20は、（露光部分10における絞り及びシ
ャッタ（図示されていない）の操作により）露光を開始
し且つ制御することによって、センサ12を駆動し且つこ
れから画像情報をクロックするために必要とされる水平
及び垂直クロックを発生することによって、且つ画素に
関する各信号区分に対して画像バッファ18と関連してA/
D変換器を可能化することによってカメラの入力部分２
を全般的に制御する。（制御処理装置20はシステムタイ
ミング回路と結合されたマイクロプロセッサを通常備え
ているであろう。）ある数のディジタル画像信号が画像
バッファ18に蓄積されると、記憶された信号はディジタ
ル信号処理装置22に加えられ、そしてこれはカメラの圧
縮記録部分４に対する処理量（スループット）処理レー
トを制御する。処理装置22は圧縮アルゴリズムをディジ
タル画像信号に適用し、そして圧縮された信号をコネク
タ26経由で取外し可能なメモリカード24に送る。代表的
なメモリカードはミツビシ会社（Mitsubishi Corp）か
ら入手可能な512Kバイトのスタティックランダムアクセ
スメモリ（SRAM）である。
圧縮及び関係の処理は通常数段階にわたって行われる
ので、処理アルゴリズムの中間生成物は処理バッファ28
に記憶される。（処理バッファ28も又画像バッファ18の
記憶空間の一部分として構成されることができる。）デ
ィジタル処理が始まり得る前に画像バッファ18において
必要とされる画像信号の数は処理の種類に依存する。す
なわち、ブロック変換を始めるためには、ビデオフレー
ムを構成する画像信号の少なくとも一部分を含む信号の
ブロックが利用可能でなければならない。従って、大抵
の環境においては、必要なブロック、16×16画素のブロ
ックがバッファ18に存在するや否や圧縮は始まることが
できる。
入力部分２はカメラの正常動作と釣り合ったレートで
動作するが、より多くの時間を消費する圧縮は入力レー
トとは相対的にかけ離れることができる。露光部分10は
露光要件に依存した時間、例えば1/1000秒と数秒との間
の時間、の間センサ12を画像光に露光させる。画像電荷
は次にセンサ12におけるホトサイトから運び去られ、デ
ィジタル形式に変換され、そして、例えば標準ビデオフ
ィールド又はフレームレートに一致するように標準レー
トの間中画像バッファ18へ書き込まれる。制御処理装置
20によりセンサ12、A/D変換器16及びバッファ18に供給
される駆動信号の繰返し率はそれに応じてそのような転
送を達成するように発生される。圧縮・記録部分４の処
理スループットレートは画像の性質、すなわち細部対冗
長情報の量、及びディジタル信号処理装置22の速度、に
よって決定され、特に複雑な画像に対しては数秒までを
要することがある。
このアーキテクチャの一つの望ましい結果は、圧縮・
記録部分に使用された処理アルゴリズムが処理量速度に
対してではなく画像の品質処理に対して選択され得るこ
とである。これは、もちろん、写真発生間の時間に依存
して、使用者に影響を及ぼすかもしれない連続した写真
間の遅延を入れることがある。静止ビデオ記録の分野で
はディジタルスチルカメラが連続した系列の画像に対す
る連続的撮影能力を備えるべきであることは周知であり
且つ理解されているので、それは問題である。この理由
のために、図１に示された画像バッファ18は複数の画像
の記憶の準備をしており、実質的に一連の画像がビデオ
レートで「積み重なる」ことを可能にする。バッファの
大きさは大抵の写真撮影状況を包含するために十分な連
続した画像を保持するように確立されている。図2A及び
2Bは三つの別別の画像に対するバッファ区域を持ったカ
メラについての典型的な機能的順序を示している。各画
像が捕獲されると（線Ｄ）、次の利用可能なバッファ区
域がロードされ（線Ｅ）且つ画像圧縮が始まる（線
Ｆ）。図2Aはシャッタレリーズ（線Ｃ）が三つすべての
バッファ区域をロードするのに不十分な隔置された時点
で操作されている典型的な状況を図解している。図2Bに
おいて、シャッタレリーズは連続的に保持され（線
Ｃ）、そして露光のバーストが後に続く。三つのバッフ
ァ区域は迅速にロードされ（線Ｅ）、そしてバッファ全
信号（線Ｈ）に応答して制御処理装置20は露光部分10を
遮断する。それでバッファが空にされるまで更なる画像
は捕獲されない。例えば線Ｅ及びＦにおいて、１番目の
画像が圧縮されてカード24に転送された後、１番目のバ
ッファ区域が空にされ、そして４番目の露光が行われ
る。
動作表示パネル30はカメラの動作に有用な情報を表示
するために制御処理装置20に接続されている。そのよう
な情報は典型的な写真データ、例えばシャッタ速度、開
口、露光偏り、カラーバランス（自動、タングステン、
蛍光、昼光）、フィールド／フレーム、電池低下、光量
不足、露光モード（絞り優先、シャッタ優先）などを含
んでいるかもしれない。更に、この形式のカメラに独特
の他の情報が表示される。例えば、メモリカード24は各
記憶画像の始め及び終わりを示す登録簿を通常含んでい
るであろう。これは、記憶された画像の数又は残ってい
る若しくは残っていると推定される画像空間の数、又は
これらの両方として表示装置30上に示されるであろう。
制御装置20は又メモリカード24の状態についての重要
な情報を生成するためにカード診断記憶装置31にアクセ
スする。明確には、コネクタ26はカード24の存在につい
て質問され、そしてカードが接続さていないならば、動
作表示装置30上に「カードなし」表示が生成される。同
様に、カードは存在しているが画像で一杯であるなら
ば、「カード一杯」表示が生成される。カード診断記憶
装置31は又故障又は欠陥についてカード24を検査するた
めの確認ルーチンを準備している。例えば、記憶場所を
確認するために一組の符号パターン（例えば、010101…
及び101010…）をカードへ書き込み、又カードから読み
取ることができる。これは、圧縮データがカード24に記
憶されており且つ一つの欠陥記憶場所でさえ伸長された
画像において大規模な可視アーティファクトを生成する
ことがあるので、特に重要である。カード24が確認試験
で不合格点を取ったならば、動作表示装置30上に「欠陥
カード」表示が生成される。
画像バッファ18の状態についてのある種の情報を生成
するために記憶装置32にバッファ診断が保持されてい
る。これの主要な目的は、バッファ空間の利用状態を監
視して、図2Bの線Ｈに示されたように、もはやバッファ
空間が利用できないときには「バッファ一杯」信号を生
成することである。表示装置30にはそれに対応する表示
が生成されるが、これは、バッファ空間が空にされるま
で更なる画像を捕獲することができないので、使用者に
とって重要である。ディジタル信号処理装置22は更に、
線30aにおける圧縮動作を示す信号、すなわち圧縮が進
行中であることを示す信号を動作表示装置30に供給す
る。それに対応する表示、「圧縮進行中」が表示装置30
によって活動化される。
ディジタル信号処理装置22は図1Bに示された既知の画
像圧縮アルゴリズムに従って画像バッファ18に記憶され
た各静止ビデオ画像を圧縮する。圧縮アルゴリズムは画
像データの各連続ブロックの離散的余弦変換（ブロック
33）から始まって、余弦変換係数の対応するブロックが
生成される。周知のことであるが、圧縮技術は離散的余
弦変換アルゴリズムに従って既に変換されている画像デ
ータに適用されたときには著しく高められる。そして、
余弦変換係数は、1988年９月20日にロッシュ（Roche）
外に対して発行され、この発明の譲受人に譲渡されたも
のであってこの特許出願に援用される米国特許4772956
「二重ブロック静止ビデオ圧伸器処理装置（Dual Block
Still Video Compander Processor）」に記載され且つ
図解されたブロック−直列変換段階（ブロック34）によ
って直列順序に再配列される。このブロック−直列変換
段階は離散的余弦変換係数を増大する空間周波数の順序
に配列することからなっており、これはロッシュ外の特
許に図解されたジグザグパターンに対応している。結果
として生じる変換係数の直列ストリングは次にしきい値
設定、正規化及び量子化（ブロック36）並びに最小冗長
度符号化（ブロック38）を受ける。
しきい値設定はしきい値数未満の大きさのデータ語を
捨てる。正規化は各データ語を除数で除算して商を与え
ることを必然的に伴う。最小冗長度符号化は従来技術に
おいて周知の技法であって、二つの相補的段階、すなわ
ち振幅符号化及びランレングス符号化を使用する。振幅
符号化（又は「ハフマン符号化」）は非冗長表現のため
に最少数のビットを必要とするように設計された第２ビ
ットパターンを有限集合の可能な振幅のそれぞれに割り
当てる。ランレングス符号化はデータにおける０の任意
の連続したランをこのランにおける０の数を計数するた
めに必要とされる最少非冗長ビットパターンとして表現
する。可能な語振幅のそれぞれを表すビットパターンの
集合及び可能な０ラン長のそれぞれを表すビットパター
ンの集合は周知の原理に従って選択されて、圧縮過程中
における使用のために探索表に記憶されることができ
る。この圧縮技術は画像品質における低減を伴うことな
く、静止ビデオ情報のフレームを表すために必要とされ
るビットの数を大いに減少させ、これにより、SRAMカー
ド24において各静止フレームに割り当てられなければな
らない記憶の量を大いに低減する。
画像バッファ18に記憶された未圧縮の静止ビデオデー
タはテレビジョン画像の方法で、すなわち、各ブロック
が例えば16列及び16行のバイトからなっている正方ブロ
ックのバイトへ分割可能な（対応する画素を表す）垂直
列及び水平行のビデオデータバイトにおいて構成されて
いる。制御処理装置20はディジタル信号処理装置22が圧
縮アルゴリズムを実行しようとするたびごとにデータの
ブロックを取り出す。圧縮過程は各ブロックのビデオデ
ータに含まれた多くのビットを除去し、従って圧縮され
たビデオデータは処理装置22から標準長の流れのビット
としては現れず、画像の複雑さ及びビットを切り捨てる
ために使用された規則に依存した可変数のビットとして
現れる。それゆえSRAMカード24において各画像に対して
割り当てられた記憶空間は画像ごとに変わることができ
る。従って、処理装置22は画像のための各圧縮順序が完
了された後にSRAMカード24における記憶空間を割り当
て、画像が圧縮画像データの連続体としてカードへ「詰
め込まれる」ことができるようにする。これはSRAMカー
ドの、実際の画像に関しての記憶容量が初めに未知であ
り、それから写真が撮られてカードが「満たされる」に
つれて徐徐に明確化されることを意味する。制御処理装
置20は画像の数を監視して現在の総計を動作表示パネル
30に供給し、そして更に残りの記憶空間が所定数の、例
えばもう一つの画像のために十分であるときに特別の
「もう一つの写真」表示をトリガする。別の方法とし
て、SRAMカード24において各画像に対して固定した「最
大の」空間を割り当てることができ、この場合には、全
容量が常に知られているけれども、より少ない画像を記
憶することができる。
これまでに説明された事柄は、カラー写真が付加的な
処理を必要とすることを除いては、単色又はカラー写真
に対して等しく適用される。例えば、（図1Aに破線で示
された）多スペクトル色フィルタ配列がイメージセンサ
12の上に重なっているならば、種種の色が分類され且つ
各色について別別に処理される。これはディジタル信号
処理装置22において付加的なルーチンによって行われる
であろう。そのような色フィルタ配列処理は画像圧縮が
各色について別別に行われ得るように離散的余弦変換ブ
ロック33（図1B）に先行することになり且つ三つの圧縮
されたフレームはメモリカード24において各画像に対し
て記憶されることになるであろう。
図３は画像バッファ39が図1Aに示された画像バッファ
18及び処理バッファ28の機能を兼備した特定の処理アー
キテクチャの詳細を図解している。イメージセンサ12の
出力ダイオード14からのアナログ信号は通常の線形−ガ
ンマ補正回路74においてガンマ補正されてA/D変換器16
に加えられる。A/D変換器16の出力はラッチ76a,76b,76c
及び76dからなる８ビット−32ビット・ラッチ配列76に
接続されている。実際には、ラッチ配列76は時間を節約
するために二重バッファ動作を行う。すなわち、ラッチ
されたバイトは、次のように、32ビット幅入力データ母
線22aにより処理装置22へ対でアンロードされる。ラッ
チ76a及び76bがA/D変換器16によって与えられた最初の
二つのバイトをロードされた後、ラッチされたバイトは
並列にデータ母線22aに加えられる。その間に、他の二
つのラッチ76c及ひ76dは次の二つのバイトをロードされ
ている。ラッチ76c及び76dが一杯になると、ラッチされ
たバイトは並列に入力データ母線22aに加えられ、その
間他のラッチ76aおよび76bは新しいバイトをロードされ
ている。
それゆえ、このアーキテクチャにおいては、ディジタ
ル信号処理装置22は、圧縮に先立って対の入力バイトを
ランダムアクセスメモリ（RAM）78a、78b、78c及び78d
からなる画像バッファ39に転送するという初期機能を持
っている。バイトの記憶装置への割当に関して、RAM 78
aはラッチ76aから、RAM 78bはラッチ76bから（以下同
様）データを受ける。ディジタル信号処理装置22はRAM
78a〜78dに接続されたアドレス母線22c上にアドレス語
を生成する。このアドレス語はアドレスラッチ80に保持
され且つアドレス語の一部分は画像バッファRAM 78a〜7
8dの適当なチップ可能化ポートを活動化するために復号
器82において復号化される。図３に示されたように、バ
ッファ39は対のバイトがラッチ76a〜76dから転送される
ことに対応するようにRAM 78a〜78dの対において可能化
される。
図３の実施例はディジタル処理装置22のための内在の
非破壊メモリを備えていない。従って、カメラのための
動作プログラム符号は制御処理装置20のアドレス及びデ
ータ母線に接続されたプログラマブルリードオンリーメ
モリ（PROM）84に記憶される。これらの母線は又それぞ
れのバッファ86及び88を通してディジタル処理装置22の
出力アドレス母線22c及び出力データ母線22dに接続され
ている。制御処理装置20はディジタル処理装置22の動作
のための必要に応じて動作プログラムの一部分をPROM84
から画像バッファ39にダウンロードする。例えば、シャ
ッタレリーズ73が押し下げられて線73aが活動化される
と、制御処理装置20はデータ獲得符号をデータ母線22d
により画像バッファ39における指定の場所へダウンロッ
ドする。次に適当なアドレス語が制御処理装置20によっ
てアドレス母線22cに加えられ、そして動作符号がディ
ジタル処理装置22における揮発性メモリへ書き込まれ
る。それで処理装置22は到来画像バイトをラッチ配列76
へラッチし且つ対のバイトを画像バッファ39に転送する
準備ができている。
静止写真のすべての画像バイトが画像バッファ39にあ
るときには、制御処理装置20は離散的余弦変換のための
動作符号をPROM84から画像バッファ39における指定され
た未使用の記憶空間へダウンロードする。DCT符号は処
理装置22の揮発性記憶装置へ書き込まれ、そして離散的
余弦変換は画像バッファにおける画像バイトのブロック
について行われる。各ブロックが変換された後に、変換
係数は画像バッファ39へ書き込まれる。制御処理装置20
は次にブロック−直列変換のための動作符号を同様の方
法でダウンロードし、変換が行われ、そして直列ストリ
ングがバッファへ書き込まれる。次に、しきい値設定、
正規化及び量子化のための符号が類似の方法でダウンロ
ードされ、処理が行われて処理済みデータが記憶され、
そして最小冗長度符号化のための符号がダウンロードさ
れて振幅及びラン長符号化が行われる。画像データが今
ではその最終的に圧縮された形式になっていて、圧縮デ
ータをもう一度バッファ39へ書き込む代わりに、圧縮デ
ータは直接メモリカード24へ書き込まれる。動作符号を
PROM84に記憶し且つ必要に応じてそれの一部分をダウン
ロードする上述の技法は処理装置22に専用の、高速の、
従って高価な持久記憶装置の必要性を保存している。
メモリカード24に圧縮形式に記憶されたディジタル画
像信号から写真を再現するための又はハードコピープリ
ントを作成するための静止ビデオプレーヤの簡単化され
た構成図が図4aに示されている。カード24がコネクタ10
0へ挿入されて、ディジタル信号はアクセスされ且つ伸
長器102において処理される。伸長アルゴリズムは、基
本的には図1Bの圧縮アルゴリズムの逆であって、図4Bに
示されており、伸長器102によって実現される。ディジ
タル画像データはブロックごとに伸長されて、圧縮解除
画像として画像バッファ104に記憶される。圧縮解除画
像からハードコピー熱形プリントを作成するためにバッ
ファ104に通常の熱形プリント106が接続されている。更
に、圧縮解除画像信号はディジタル−アナログ（D/A）
変換器108によってアナログ形式に変換され、そして通
常のCRTモニタ110上に表示される。
この発明は現在採択の実施例に特に言及して詳細に説
明されたが、この発明の精神及び範囲内において種種の
変形及び変更が行われ得ることは理解されるであろう。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−269581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−81583（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−284987（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−61568（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−3500（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/76 - 5/937 H04N 5/225 - 5/247

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像の画素に対応したホトサイトの２次元
    配列を有する面イメージセンサ（12）と、 それぞれのホトサイト中にアナログ画像情報が生成され
    るように前記センサ（12）を画像光に露光させる手段
    （10）と、 画素に対応してアナログ画像情報をディジタル画像信号
    に変換する手段（16）と、 を具備する静止画像に対応する画像信号のディジタル処
    理および取り外し可能なディジタルメモリ（24）中への
    処理された画像信号の記憶を使用する電子静止画像化装
    置であって、 複数の静止画像に対応するディジタル画像信号を記憶す
    る記憶容量を有する画像バッファ（18）と、 前記露光手段（10）の操作を開始するための使用者の指
    示に応答して前記センサ（12）からの画像情報をクロッ
    クし、前記ディジタル信号を前記画像バッファ（18）に
    伝送するための前記変換手段（16）を制御し、画像化装
    置の通常の操作と釣り合った入力レートで前記複数の静
    止画像に対応するディジタル画像信号を前記画像バッフ
    ァに転送する制御処理手段（20）であって、前記画像バ
    ッファの残りの記憶容量を監視するための手段（32）、
    前記バッファが完全にロードされたときにバッファ一杯
    信号を供給する手段（30）、及び前記バッファ一杯信号
    に応答して前記露光装置を遮断し前記画像センサの更な
    る露光を阻止する手段を含む制御処理手段（20）と、 前記入力レートと異なる処理スループットレートで、記
    憶されたディジタル画像信号のブロック上に作用し、デ
    ィジタル画像信号のブロックを変換係数信号の組に変換
    するための手段、および、変換係数信号を処理されたデ
    ィジタル画像信号の圧縮された流れに符号化するための
    手段を含むディジタル処理手段（22）と、 前記ディジタル処理手段に応答して処理された画像信号
    を前記取り外し可能なディジタルメモリ（24）にダウン
    ロードするための手段（26）と、を具備する電子静止画
    像化装置。
  2. 【請求項２】画像の画素に対応したホトサイトの２次元
    配列を有する面イメージセンサ（12）と、 それぞれのホトサイト中にアナログ画像情報が生成され
    るように前記センサ（12）を画像光に露光させる手段
    （10）と、 画素に対応してアナログ画像情報をディジタル画像信号
    に変換する手段（16）と、 を具備する静止画像に対応する画像信号のディジタル処
    理および取り外し可能なディジタルメモリ（24）中への
    処理された画像信号の記憶を使用する電子静止画像化装
    置であって、 複数の静止画像に対応するディジタル画像信号を記憶す
    る記憶容量を有する画像バッファ（18）と、 視覚表示器（30）と、 前記露光手段（10）の操作を開始するための使用者の指
    示に応答して前記センサ（12）からの画像情報をクロッ
    クし、前記ディジタル信号を前記画像バッファ（18）に
    伝送するための前記変換手段（16）を制御し、前記画像
    バッファの残りの記憶容量を監視するための装置（32）
    及び前記バッファが完全にロードされたときにバッファ
    一杯信号を供給する装置（30）を含む制御処理手段（2
    0）であって、画像化装置の通常の操作と釣り合った入
    力レートで前記複数の静止画像に対応するディジタル画
    像信号を前記画像バッファに転送し、前記バッファ一杯
    信号の状態に応じて前記視覚表示器（30）を駆動する制
    御処理手段（20）と、 前記入力レートと異なる処理スループットレートで、記
    憶されたディジタル画像信号のブロック上に作用し、デ
    ィジタル画像信号のブロックを変換係数信号の組に変換
    するための手段、および、変換係数信号を処理されたデ
    ィジタル画像信号の圧縮された流れに符号化するための
    手段を含むディジタル処理手段（22）と、 前記ディジタル処理手段に応答して処理された画像信号
    を前記取り外し可能なディジタルメモリ（24）にダウン
    ロードするための手段（26）と、を具備する電子静止画
    像化装置。
  3. 【請求項３】画像の画素に対応したホトサイトの２次元
    配列を有する面イメージセンサ（12）と、 それぞれのホトサイト中にアナログ画像情報が生成され
    るように前記センサ（12）を画像光に露光させる手段
    （10）と、 画素に対応してアナログ画像情報をディジタル画像信号
    に変換する手段（16）と、 を具備する静止画像に対応する画像信号のディジタル処
    理および取り外し可能なディジタルメモリ（24）中への
    処理された画像信号の記憶を使用する電子静止画像化装
    置であって、 複数の静止画像に対応するディジタル画像信号を記憶す
    る記憶容量を有する画像バッファ（18）と、 前記露光手段（10）の操作を開始するための使用者の指
    示に応答して前記センサ（12）からの画像情報をクロッ
    クし、前記ディジタル信号を前記画像バッファ（18）に
    伝送するための前記変換手段（16）を制御し、画像化装
    置の通常の操作と釣り合った入力レートで前記複数の静
    止画像に対応するディジタル画像信号を前記画像バッフ
    ァに転送する制御処理手段（20）と、 前記入力レートと異なる処理スループットレートで、記
    憶されたディジタル画像信号のブロック上に作用して、
    ディジタル画像信号のブロックを対応する変換係数信号
    の組に変換するための手段、および、変換係数信号を処
    理されたディジタル画像信号の圧縮された流れ中に符号
    化するための圧縮アルゴリズムを含む手段を含み、圧縮
    アルゴリズムが動作していることを示す動作信号を発生
    するディジタル処理手段（22）と、 前記ディジタル処理手段に応答して処理された画像信号
    を前記取り外し可能なディジタルメモリ（24）にダウン
    ロードするための手段（26）と、を具備する電子静止画
    像化装置。
  4. 【請求項４】画像の画素に対応したホトサイトの２次元
    配列を有する面イメージセンサ（12）と、 それぞれのホトサイト中にアナログ画像情報が生成され
    るように前記センサ（12）を画像光に露光させる手段
    （10）と、 画素に対応してアナログ画像情報をディジタル画像信号
    に変換する手段（16）と、 を具備する静止画像に対応する画像信号のディジタル処
    理および取り外し可能なディジタルメモリ（24）中への
    処理された画像信号の記憶を使用する電子静止画像化装
    置であって、 複数の静止画像に対応するディジタル画像信号を記憶す
    る記憶容量を有する画像バッファ（18）と、 前記露光手段（10）の操作を開始するための使用者の指
    示に応答して前記センサ（12）からの画像情報をクロッ
    クし、前記ディジタル信号を前記画像バッファ（18）に
    伝送するための前記変換手段（16）を制御し、画像化装
    置の通常の操作と釣り合った入力レートで前記複数の静
    止画像に対応するディジタル画像信号を前記画像バッフ
    ァに転送する制御処理手段（20）と、 前記入力レートと異なる処理スループットレートで、記
    憶されたディジタル画像信号のブロック上に作用して、
    ディジタル画像信号のブロックを対応する変換係数信号
    の組に変換する手段、および、変換係数信号を処理され
    たディジタル画像信号の圧縮された流れ中に符号化する
    ための圧縮アルゴリズムを含む手段を含み、圧縮アルゴ
    リズムが動作していることを示す動作信号を発生するデ
    ィジタル処理手段（22）と、 前記動作信号の状態に応じてディジタル処理手段（22）
    によって駆動される視覚表示器（30）と、 前記ディジタル処理手段に応答して処理された画像信号
    を前記取り外し可能なディジタルメモリ（24）にダウン
    ロードするための手段（26）と、を具備する電子静止画
    像化装置。
  5. 【請求項５】画像の画素に対応したホトサイトの２次元
    配列を有する面イメージセンサ（12）及び前記ホトサイ
    トに向けられた多色パターンを有し且つ輝度を表す一色
    を含む色フィルタ配列（39）と、 それぞれのホトサイト中にアナログ画像情報が生成され
    るように前記センサ（12）を画像光に露光させる手段
    （10）と、 画素に対応してアナログ画像情報をディジタル画像信号
    に変換する手段（16）と、 を具備する静止画像に対応する画像信号のディジタル処
    理および取り外し可能なディジタルメモリ（24）中への
    処理された画像信号の記憶を使用する電子静止画像化装
    置であって、 複数の静止画像に対応するディジタル画像信号を記憶す
    る記憶容量を有する画像バッファ（18）と、 前記露光手段（10）の操作を開始するための使用者の指
    示に応答して前記センサ（12）からの画像情報をクロッ
    クし、前記ディジタル信号を前記画像バッファ（18）に
    伝送するための前記変換手段（16）を制御し、画像化装
    置の通常の操作と釣り合った入力レートで前記複数の静
    止画像に対応するディジタル画像信号を前記画像バッフ
    ァに転送する制御処理手段（20）であって、前記画像バ
    ッファ（18）中に残存するメモリ空間に応じて前記露光
    手段（10）を間欠的に動作不能及び再動作可能とする制
    御処理手段（20）と、 前記入力レートと異なる処理スループットレートでの後
    続の静止画像に対応するディジタル信号の前記バッファ
    （18）への入力に関係なく、最初に記憶された画像から
    出力される記憶されたディジタル画像信号のブロック上
    に作用するために前記バッファ（18）に接続されるディ
    ジタル処理手段（22）であって、ディジタル画像信号の
    ブロックを対応する変換係数信号の組に変換し、変換係
    数信号を処理されたディジタル画像信号の圧縮された流
    れ中に符号化するための手段を含み、ブロック区域の全
    域に少なくとも輝度成分を補間し、補間された信号を含
    むディジタル信号の各ブロックを変換するディジタル処
    理手段（22）と、 前記ディジタル処理手段に応答して処理された画像信号
    を前記取り外し可能なディジタルメモリ（24）にダウン
    ロードするための手段（26）と、を具備する電子静止画
    像化装置。
  6. 【請求項６】画像の画素に対応したホトサイトの２次元
    配列を有する面イメージセンサ（12）と、 それぞれのホトサイト中にアナログ画像情報が生成され
    るように前記センサ（12）を画像光に露光させる手段
    （10）と、 画素に対応してアナログ画像情報をディジタル画像信号
    に変換する手段（16）と、 を具備する静止画像に対応する画像信号のディジタル処
    理および取り外し可能なディジタルメモリ（24）中への
    処理された画像信号の記憶を使用する電子静止画像化装
    置であって、 少なくとも１枚の静止画像に対応するディジタル画像信
    号を記憶する記憶容量を有する画像バッファ（18）と、 前記露光手段（10）の操作を開始するための使用者の指
    示に応答して前記センサ（12）からの画像情報をクロッ
    クし、前記ディジタル信号を前記画像バッファ（18）に
    伝送するための前記変換手段（16）を制御し、画像化装
    置の通常の操作と釣り合った入力レートで前記少なくと
    も１枚の静止画像に対応するディジタル画像信号を前記
    画像バッファに転送する制御処理手段（20）であって、
    前記画像バッファの残りの記憶容量の監視するための手
    段（32）、前記バッファが完全にロードされたときにバ
    ッファ一杯信号を供給する手段（30）、及び前記バッフ
    ァ一杯信号に応答して前記露光装置を遮断し前記画像セ
    ンサの更なる露光を阻止する手段を含む制御処理手段
    （20）と、 前記入力レートと異なる処理スループットレートで、記
    憶されたディジタル画像信号のブロック上に作用し、デ
    ィジタル画像信号のブロックを変換係数信号の組に変換
    するための手段、および、変換係数信号を処理されたデ
    ィジタル画像信号の圧縮された流れに符号化するための
    手段を含むディジタル処理手段（22）と、 前記ディジタル処理手段に応答して処理された画像信号
    を前記取り外し可能なディジタルメモリ（24）にダウン
    ロードするための手段（26）と、を具備する電子静止画
    像化装置。
  7. 【請求項７】画像の画素に対応したホトサイトの２次元
    配列を有する面イメージセンサ（12）と、 それぞれのホトサイト中にアナログ画像情報が生成され
    るように前記センサ（12）を画像光に露光させる手段
    （10）と、 画素に対応してアナログ画像情報をディジタル画像信号
    に変換する手段（16）と、 を具備する静止画像に対応する画像信号のディジタル処
    理および取り外し可能なディジタルメモリ（24）中への
    処理された画像信号の記憶を使用する電子静止画像化装
    置であって、 少なくとも一枚の静止画像に対応するディジタル画像信
    号を記憶する記憶容量を有する画像バッファ（18）と、 前記露光手段（10）の操作を開始するための使用者の指
    示に応答して前記センサ（12）からの画像情報をクロッ
    クし、前記ディジタル信号を前記画像バッファ（18）に
    伝送するための前記変換手段（16）を制御し、画像化装
    置の通常の操作と釣り合った入力レートで前記少なくと
    も１枚の静止画像に対応するディジタル画像信号を前記
    画像バッファに転送する制御処理手段（20）と、 前記入力レートと異なる処理スループットレートで、記
    憶されたディジタル画像信号のブロック上に作用し、デ
    ィジタル画像信号のブロックを対応する変換係数信号の
    組に変換するための手段、および、変換係数信号を処理
    されたディジタル画像信号の圧縮された流れ中に符号化
    するための圧縮アルゴリズムを含む手段を含み、圧縮ア
    ルゴリズムが動作していることを示す動作信号を発生す
    るディジタル処理手段（22）と、 前記ディジタル処理手段に応答して処理された画像信号
    を前記取り外し可能なディジタルメモリ（24）にダウン
    ロードするための手段（26）と、を具備する電子静止画
    像化装置。
  8. 【請求項８】画像の画素に対応したホトサイトの２次元
    配列を有する面イメージセンサ（12）と、 それぞれのホトサイトからアナログ画像情報が生成され
    るように前記センサ（12）を画像光に露光させる手段
    と、 アナログ画像情報をディジタル画像信号に変換するA/D
    変換器（16）と、 を具備する静止画像に対応する画像信号のディジタル処
    理および取り外し可能なディジタルメモリ（24）中への
    処理された画像信号の記憶を使用する電子静止画像化装
    置であって、 圧縮アルゴリズムを介して前記ディジタル画像信号を処
    理し、前記画像の性質に依存する可変ビット長を有する
    圧縮信号の流れを生成するためのディジタル処理手段
    （22）であって、各画像に対して前記取り外し可能なデ
    ィジタルメモリ（24）中に可変長記憶空間を割り付ける
    ディジタル処理手段（22）と、 故障あるいは欠陥に対して前記取り外し可能なディジタ
    ルメモリを検査する診断手段と、 圧縮された信号を、連続する記憶空間が各画像の性質に
    依存して長さが相違することもある割り付けられた画像
    空間にダウンロードするための手段（26）とを具備する
    電子静止画像化装置。
JP02507598A 1989-05-09 1990-05-09 画像圧縮及びディジタル記憶を利用した電子スチルカメラ Expired - Lifetime JP3109677B2 (ja)

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