JP4200609B2 - 電子カメラ、および画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラおよび画像処理プログラムにおける画像圧縮処理の技術に関する。特に、本発明は、画像データを所望の目標圧縮率に圧縮するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子カメラやコンピュータなどでは、大容量の画像データに対して画像圧縮（例えば、ＪＰＥＧ圧縮など）の処理を施す。
このような画像圧縮の処理は、例えば、下記（１）〜（６）の手順で実行される。
【０００３】
（１）撮影者による圧縮用の画質設定（例えば、FINE/NORMAL/BASICなどの切り替え）に応じて、画像データの目標圧縮率を決定する。
（２）輝度色差ＹＣｂＣｒからなる画像データを、８×８画素程度のブロックに分割する。これらのブロックごとにＤＣＴ変換を施し、８×８個の離散的な空間周波数成分を得る。
（３）８×８個の空間周波数成分に対する量子化の刻みをそれぞれ定義した基準量子化テーブルを用意する。この基準量子化テーブルにスケールファクタＳＦ（圧縮パラメータの一種）を乗じて、実際に使用する量子化テーブルを得る。
（４）上記で得た量子化テーブルを用いて、８×８個の空間周波数成分をそれぞれ量子化する。
（５）量子化後のデータの内、ＤＣ成分については直前ブロックとの予測差分をとった上で符号冗長性を排除する符号化を施す。ＡＣ成分については、ジグザグスキャンした上で符号冗長性を排除する符号化を施す。
（６）圧縮後のファイルサイズ（以下『圧縮サイズ』という）が目標圧縮率から外れた場合は、スケールファクタＳＦの値を調整し直した後、上記（３）に動作を戻す。一方、圧縮サイズが目標圧縮率の範囲に収まった場合は画像圧縮を終了する。
以上のような動作により、画像データを目標圧縮率の範囲内まで圧縮することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、電子カメラは、銀塩カメラに比べて画像処理の時間が余分に発生する。そのため、電子カメラの撮影時間の間隔を銀塩カメラなみにするには、画像処理の時間を極力短縮することが要望される。
そこで、本発明では、画像圧縮処理において、できるだけ少ないテスト圧縮回数で、目標圧縮率を達成可能な圧縮パラメータを正確に決定することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、実施形態の符号およびステップ番号を対応付けながら、課題を解決するための手段を説明する。なお、ここでの対応付けは、参考のためであり、本発明を限定するものではない。
【０００６】
第１の発明は、圧縮パラメータ（圧縮処理の過程において圧縮符号量に影響を与える調整可能な要素）を調整して、画像データを目標圧縮率の範囲内に圧縮する圧縮処理部（１８）と、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段（１３）とを備え、撮像手段で生成した画像データを圧縮処理部で圧縮する電子カメラにおいて、圧縮処理部は、画像データについてテスト圧縮を一回以上行う試行手段と、予め多様な画像毎に圧縮パラメータを変化させながら圧縮を行い、テスト圧縮時の圧縮符号量Ｙと未定パラメータ（ｇ，ｈまたはｃ）との相関関係を統計的に求める第１の相関関係算出手段と、第１の相関関係算出手段により予め求めた相関関係に試行手段によるテスト圧縮時の圧縮符号量Ｙをあてはめて、未定パラメータの一部を推定し、推定した未定パラメータ数を減じた関係式『Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ』に、テスト圧縮の結果（圧縮パラメータＸ，圧縮符号量Ｙ）をあてはめて、残りの未定パラメータを推定する関係式推定手段と、関係式推定手段で推定した関係式から、目標圧縮率を得るために適切な圧縮パラメータを算出する圧縮パラメータ算出手段と、圧縮パラメータ算出手段により算出した圧縮パラメータを用いて、画像データを圧縮する圧縮手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本願の発明者は、後述する実施形態（図４）に示すように、圧縮パラメータＸ（図４ではスケールファクタ）と圧縮符号量Ｙ（図４では圧縮後のファイルサイズ）との関係を、
関係式：Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ ・・・［１］
により良好に近似できることを発見した。
上記の関係式では、圧縮パラメータＸがゼロに近づくに従って、圧縮符号量Ｙは増加し、最終的には上限値［ｇ／ｃ＋ｈ］に飽和する。一方、圧縮パラメータＸが大きくなるに従って、圧縮符号量Ｙは減少し、最終的には下限値［ｈ］に飽和する。すなわち、上記の関係式を用いて、両対数グラフ上で上下限を有して単調減少するカーブ（いわゆる逆Ｓ字カーブ）の特徴を有する「圧縮パラメータＸと圧縮符号量Ｙとの関係」全般を良好に近似することができる。
【０００８】
そこで、本発明の圧縮処理部では、まず、画像データのテスト圧縮結果（圧縮パラメータＸ，圧縮符号量Ｙ）を、上記の関係式に代入して、３つの未定パラメータｃ，ｇ，ｈの値をそれぞれ推定する。
次に、圧縮処理部は、このように推定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切と思われる圧縮パラメータＸを算出する。圧縮処理部は、このように算出した圧縮パラメータＸを用いて、画像データを圧縮する。
このような処理により、「圧縮パラメータＸと圧縮符号量Ｙとの関係」が良好に近似され、目標圧縮率を達成する上で適正と思われる圧縮パラメータＸを正確に求めることができる。
【０００９】
なお、上記処理において、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定するために必要なテスト圧縮の回数については、多様な選択が可能である。まず、関係式は３つの未定パラメータｃ，ｇ，ｈを含むため、最低３回分の独立したテスト圧縮結果に基づいて、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを直接的かつ一義的に確定することができる。また、４回分以上のテスト圧縮結果に基づいて重回帰分析を行うことにより、誤差などの変動要因を排除した、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定することができる。また、事前に求めておいた統計データなどを併用することにより、２回分以下のテスト圧縮結果に基づいて、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定することもできる。
本願の発明者は、後述する実施形態（図６〜図８）に示すように、テスト圧縮時の圧縮符号量（実施形態では、スケールファクタ０．１における圧縮サイズ）と未定パラメータｃ，ｇ，ｈとの間に、いずれも相関関係が存在することを発見した。
そこで、第１の発明の圧縮処理部では、まず、統計的に求めておいた上記のような相関関係にテスト圧縮時の圧縮符号量をあてはめることにより、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの内の一部を決定する。その上で、圧縮処理部は、テスト圧縮の結果を関係式にあてはめて、残りの未定パラメータを決定する。
この場合、関係式を解いて決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
第２の発明は、圧縮パラメータ（圧縮処理の過程において圧縮符号量に影響を与える調整可能な要素）を調整して、画像データを目標圧縮率の範囲内に圧縮する圧縮処理部と、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段とを備え、撮像手段で生成した画像データを圧縮処理部で圧縮する電子カメラにおいて、圧縮処理部は、画像データについてテスト圧縮を一回以上行う試行手段と、予め多様な画像毎に圧縮パラメータを変化させながら圧縮を行い、未定パラメータ間（ｇｈ間，ｈｃ間，またはｃｇ間）の相関関係を統計的に求める第２の相関関係算出手段と、試行手段によるテスト圧縮の結果（圧縮パラメータＸ，圧縮符号量Ｙ）を代入した関係式『Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ』と、第２の相関関係算出手段により予め求めた相関関係とに基づいて、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定する関係式推定手段と、関係式推定手段で推定した関係式から、目標圧縮率を得るために適切な圧縮パラメータを算出する圧縮パラメータ算出手段と、圧縮パラメータ算出手段により算出した圧縮パラメータを用いて、画像データを圧縮する圧縮手段とを有することを特徴とする。
本願の発明者は、後述する実施形態（図１０〜図１２）に示すように、未定パラメータ間に、いずれも相関関係が存在することを発見した。
そこで、第２の発明の圧縮処理部では、『未定パラメータ間の相関関係』および『関係式』からなる連立式に、テスト圧縮結果を代入して解くことにより、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの値を決定する。
この場合、導入した相関関係の数だけ、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることができる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、関係式推定手段は、未定パラメータｈを標準的な値（０も含む）に仮定し、未定パラメータｈを仮定した関係式にテスト圧縮の結果をあてはめて、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する（ステップＳ１０）。
【００１１】
図４中の実線カーブは、３つの未定パラメータｃ，ｇ，ｈを調整して、実測値にフィッティングさせた結果である。この場合、低圧縮から高圧縮までの広い範囲（ここではスケールファクタ０．０３〜２の範囲）にわたって、実測値（図中の◇）が良好に近似されている。
一方、図４中の破線カーブは、未定パラメータｈをゼロと仮定した上で、２つの未定パラメータｇ，ｈを調整して、実測値にフィッティングさせた結果である。この場合、低圧縮から中圧縮までの限られた範囲（ここではスケールファクタ０．０３〜０．６程度の範囲）において、実測値が良好に近似されている。
以上の結果から、低圧縮から中圧縮までの目標圧縮率であれば、未定パラメータｈの寄与は少なく、２つの未定パラメータｃ，ｇのみを調整して良好な近似を得ることが可能である。
【００１２】
そこで、第３の発明の圧縮処理部は、まず、未定パラメータｈを、予め求めておいた標準的な値に仮定する。その上で、圧縮処理部は、テスト圧縮結果を関係式にあてはめて、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する。このとき、決定すべき未定パラメータの数は２つに減じるので、テスト圧縮の回数を２回まで短縮することが可能となる。
なお、上述した近似の実態を考慮することにより、圧縮処理部が、目標圧縮率が所定の閾値よりも低圧縮か否かを判定し、低圧縮の場合に、第３の発明の処理を自動選択するようにしてもよい。
【００１３】
第４の発明は、第１または第２の発明において、関係式推定手段は、未定パラメータｃを標準的な値に仮定し、未定パラメータｃを仮定した関係式にテスト圧縮の結果をあてはめて、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定することを特徴とする（ステップＳ１２）。
【００１４】
図１３は、未定パラメータｃを変化させながら、関係式をプロットした図である。この図から分かるように、未定パラメータｃの影響は、中圧縮から高圧縮までの範囲にさほど現れない。
このような結果から、中圧縮から高圧縮までの目標圧縮率であれば、未定パラメータｃの寄与は少なく、２つの未定パラメータｈ，ｇのみを調整して良好な近似を得られることが分かる。
【００１５】
そこで、第４の発明の圧縮処理部は、まず、未定パラメータｃを、予め求めておいた標準的な値に仮定する。その上で、圧縮処理部は、テスト圧縮結果を関係式にあてはめて、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定する。このとき、決定すべき未定パラメータの数は２つに減じるので、テスト圧縮の回数を２回まで短縮することが可能となる。
なお、上述した近似の実態を考慮することにより、圧縮処理部が、目標圧縮率が所定の閾値よりも高圧縮か否かを判定し、高圧縮の場合に、第４の発明の処理を自動選択するようにしてもよい。
【００２０】
第５の発明は、第１から第３の発明の何れか一つの発明において、関係式推定手段は、未定パラメータの決定過程においてｃ＜０となった場合、ｃ≧０となるように未定パラメータｈの値を調整することを特徴とする（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００２１】
テスト圧縮結果に極端な誤差変動が含まれたり、テスト圧縮の回数を極端に減じた場合、計算処理の過程で『ｃ＜０』となるケースが想定される。この場合、圧縮パラメータ『Ｘ＝−ｃ』において、圧縮符号量Ｙが無限大に発散するという、非現実的な関係式となる。
そこで、第５の発明の圧縮処理部では、未定パラメータの決定過程において『ｃ＜０』となった場合、『ｃ≧０』となるように未定パラメータｈの値を調整する。上述したように、未定パラメータｈは、極端な高圧縮を除いては、比較的自由な値をとることが可能である。したがって、未定パラメータｈを調整することにより、低圧縮から中圧縮にかけての近似精度をさほど落とすことなく、『ｃ≧０』とすることが可能となる。その結果、非現実的な関係式を求めてしまう事態を的確に回避することが可能となる。
【００２２】
第６の発明の記録媒体には、コンピュータを、第１から第５の発明の何れか一つの発明の圧縮処理部として機能させるための画像処理プログラムが記録される。
最近では、電子カメラが、撮像ユニットとコンピュータ（電子手帳なども含む）とからなるシステムとして構成される例も多い。そこで、このようなシステム構成のコンピュータ上で、第６の発明の記録媒体を用いて圧縮処理部を実現することにより、第１から第５の発明の電子カメラを即座に構成することが可能となる。
また特に、コンピュータ単体において、圧縮処理部を実現した場合には、電子カメラ、通信媒体、記録媒体、スキャナ、別のプログラムなどから画像データを取得して、これらの画像データに対して第１から第５の発明と同様の画像圧縮処理を実行するシステムを実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における実施の形態を説明する。
【００２４】
《第１の実施形態》
第１の実施形態は、電子カメラの実施形態である。
図１は、電子カメラ１０の構成を説明する概略ブロック図である。
図１において、電子カメラ１０には、撮影レンズ１１が装着される。この撮影レンズ１１の像空間には、撮像素子１３が配置される。この撮像素子１３において生成される画像データは、信号処理部１５、Ａ／Ｄ変換部１６、画像処理部１７を順に介して処理された後、デジタルの画像データとして圧縮処理部１８に与えられる。圧縮処理部１８は、この画像データをＪＰＥＧ圧縮して、記録部１９に出力する。記録部１９は、圧縮された画像データを、メモリーカードなどの記録媒体（図示せず）に記録する。
【００２５】
また、電子カメラ１０には、システムコントロール用の制御部２１、カメラ操作やモード設定を行うための操作釦群２４などが設けられる。
図２〜３は、圧縮処理部１８における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
以下、図２〜３に示す流れ図に従って、本発明の特徴である画像圧縮動作について説明する。
【００２６】
［ステップＳ１］まず、圧縮処理部１８は、制御部２１と交信して、操作釦群２４による圧縮用の画質設定（ここでは、FINE、NORMAL、BASICなど）を取得する。圧縮処理部１８は、この画質設定に応じて、目標圧縮率（ここでは、１／４圧縮、１／８圧縮、１／１６圧縮）を決定する。
圧縮処理部１８は、この目標圧縮率に対応して、次のパラメータを初期設定する。
・基準量子化テーブル
・圧縮サイズの許容範囲Ｓspan
・初期スケールファクタＳＦ１
・スケールファクタの下限値ＳＦmin
・打ち切りスケールファクタＳＦ４
［ステップＳ２］圧縮処理部１８は、ステップＳ１で選択した基準量子化テーブルの全要素に対して初期スケールファクタＳＦ１を乗じて、テスト圧縮用の量子化テーブルを作成する。
［ステップＳ３］圧縮処理部１８は、テスト圧縮用の量子化テーブルを用いて、画像データをＪＰＥＧ圧縮する。圧縮処理部１８は、この圧縮処理後のファイルサイズＳ１を記憶する。
［ステップＳ４］圧縮処理部１８は、１回分のテスト圧縮の結果を、予め記憶しておいた統計データに当てはめて、目標圧縮率を得る上で適切なスケールファクタＳＦ２を推定する。なお、ここでの推定手順については、本発明と無関係のため特に説明しないが、本出願人が以前に出願した特願平１０−２８４５３１号に詳しく説明されている。
【００２７】
［ステップＳ５］圧縮処理部１８は、このスケールファクタＳＦ２を下限値ＳＦminで制限する。
［ステップＳ６］圧縮処理部１８は、ステップＳ１で選択した基準量子化テーブルの全要素に対してスケールファクタＳＦ２を乗じて、量子化テーブルを作成する。
［ステップＳ７］圧縮処理部１８は、求めた量子化テーブルを用いて、画像データをＪＰＥＧ圧縮する。圧縮処理部１８は、圧縮後のファイルサイズＳ２を記憶する。
［ステップＳ８］圧縮処理部１８は、圧縮サイズＳ２が許容範囲Ｓspanに収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ２が許容範囲Ｓspanから外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ９に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ２が許容範囲Ｓspanに収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ９］圧縮処理部１８は、『今回の圧縮が目標圧縮率よりも高圧縮である』かつ『スケールファクタＳＦ２が下限値ＳＦminに等しい』が成立するか否かを判定する。上記条件がすべて成立した場合、圧縮対象の画像データは、情報量の極端に少ない特殊なものであると推測できる。そこで、圧縮処理部１８は、最終の画像圧縮結果をもって圧縮処理を打ち切る。一方、上記条件が成立しなかった場合、圧縮処理部１８は、ステップＳ１０に動作を移行する。
［ステップＳ１０］圧縮処理部１８は、まず未定パラメータｈを標準的な値ｈ０（例えばゼロ）に仮定する。この関係式に、２回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１），（ＳＦ２，Ｓ２）を代入することにより、
Ｓ１＝ｇ／（ｃ＋ＳＦ１）＋ｈ０ ・・・［２］
Ｓ２＝ｇ／（ｃ＋ＳＦ２）＋ｈ０ ・・・［３］
が得られる。圧縮処理部１８は、この式を解いて、
ｃ＝［ＳＦ２（Ｓ２−ｈ０）−ＳＦ１（Ｓ１−ｈ０）］／（Ｓ１−Ｓ２）・・・［４］
ｇ＝（ｃ＋ＳＦ２）（Ｓ２−ｈ０） ・・・［５］
を求め、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する。
【００２８】
［ステップＳ１１］圧縮処理部１８は、決定した未定パラメータｃが負か否かを判定する。ここで、未定パラメータｃが負の場合、圧縮処理部１８は、ステップＳ１０で求めた関係式が非現実的であると判断して、ステップＳ１２に動作を移行する。一方、未定パラメータｃが正またはゼロの場合、圧縮処理部１８は、そのままステップＳ１３に動作を移行する。
［ステップＳ１２］圧縮処理部１８は、ｃを標準的な値ｃ０（ただしｃ０≧０）に仮定する。この関係式に、２回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１），（ＳＦ２，Ｓ２）を代入することにより、
Ｓ１＝ｇ／（ｃ０＋ＳＦ１）＋ｈ ・・・［６］
Ｓ２＝ｇ／（ｃ０＋ＳＦ２）＋ｈ ・・・［７］
が得られる。圧縮処理部１８は、この式を解いて、
を求め、残りの未定パラメータｇ，ｈを決定する。
なお、この処理は、［８］式を用いて未定パラメータｈの値を調整して、ｃ≧０に変更する処理に該当する。
［ステップＳ１３］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を、次式を用いて逆算し、
ＳＦ３＝ｇ／（Ｔ−ｈ）−ｃ ・・・［１０］
（ただし、『Ｔ＝圧縮前の画像符号量×目標圧縮率』である。）
目標圧縮率を得る上で適切と思われるスケールファクタＳＦ３を求める。
［ステップＳ１４］圧縮処理部１８は、このスケールファクタＳＦ３を下限値ＳＦminで制限する。
【００２９】
［ステップＳ１５］圧縮処理部１８は、ステップＳ１で選択した基準量子化テーブルの全要素に対してスケールファクタＳＦ３を乗じて、量子化テーブルを作成する。
［ステップＳ１６］圧縮処理部１８は、求めた量子化テーブルを用いて、画像データをＪＰＥＧ圧縮する。圧縮処理部１８は、圧縮後のファイルサイズＳ３を記憶する。
［ステップＳ１７］圧縮処理部１８は、圧縮サイズＳ３が許容範囲Ｓspanに収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ３が許容範囲Ｓspanから外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ１８に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ３が許容範囲Ｓspanに収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ１８］圧縮処理部１８は、『今回の圧縮が目標圧縮率よりも高圧縮である』かつ『スケールファクタＳＦ３が下限値ＳＦminに等しい』が成立するか否かを判定する。上記条件がすべて成立した場合、圧縮対象の画像データは、情報量の極端に少ない特殊なものであると推測できる。そこで、圧縮処理部１８は、最終の圧縮結果をもって画像圧縮を打ち切る。一方、上記条件が成立しなかった場合、圧縮処理部１８は、ステップＳ１９に動作を移行する。
［ステップＳ１９］圧縮処理部１８は、ステップＳ１で選択した基準量子化テーブルの全要素に対して打ち切りスケールファクタＳＦ４を乗じて、量子化テーブルを求める。
［ステップＳ２０］圧縮処理部１８は、求めた量子化テーブルを用いて、画像データをＪＰＥＧ圧縮する。圧縮処理部１８は、圧縮後のファイルサイズＳ４を記憶する。
【００３０】
［ステップＳ２１］圧縮処理部１８は、圧縮サイズＳ４が（許容範囲Ｓspanの上限）以下に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ４が（許容範囲Ｓspanの上限）を上回っていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ２２に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ４が（許容範囲Ｓspanの上限）に収まるという緩い条件を満たした場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が一応完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ２２］圧縮処理部１８は、ここまでの圧縮試行回数が制限回数を超えたか否かを判定する。もしも制限回数を超えていた場合、圧縮処理部１８は、最終の圧縮結果をもって、圧縮処理を打ち切る。一方、制限回数をまだ超えていない場合、圧縮処理部１８は、ステップＳ２３に動作を移行する。
［ステップＳ２３］圧縮処理部１８は、現在のスケールファクタＳＦ４を所定倍（例えば１．５倍）して、動作をステップＳ１９に戻す。
以上説明した一連の動作により、第１の実施形態では、圧縮試行の時々の結果に柔軟に対応しながら、画像データが適切に圧縮される。
【００３１】
（第１の実施形態の効果など）
図４中に示す実線カーブまたは破線カーブは、第１の実施形態において確定した関係式をプロットした図である。図４に示されるように、これらのカーブによって、逆Ｓ字カーブを示す実測値（図中の◇）が良好に近似されている。このような良好な近似により、目標圧縮率を達成する上で適正と思われるスケールファクタＳＦ３を正確に決定することが可能となる。
また、第１の実施形態では、まず、未定パラメータをｈを標準値ｈ０に仮定する。したがって、少なくとも２回分のテスト圧縮結果に基づいて、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定することができる。
さらに、第１の実施形態では、このような未定パラメータの決定過程において、未定パラメータｃが負となった場合、未定パラメータｃをｃ０（≧０）に改めて、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定している。したがって、未定パラメータｃが負のまま確定することがなく、常に現実的な関係式を求めることが可能となる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００３２】
《第２の実施形態》
第２の実施形態は、電子カメラの実施形態である。なお、電子カメラとしての概略構成は、第１の実施形態（図１）と同じため、ここでの説明を省略する。
第２の実施形態では、前準備として、電子カメラの開発者が、テスト圧縮時の圧縮サイズと各パラメータｃ，ｇ，ｈとの相関関係を統計的に求めておく。以下、前準備の手順について説明する。
（１）まず、開発者は、なるべく多様なテスト画像をたくさん準備する。
（２）開発者は、各テスト画像ごとにスケールファクタを変化させながらＪＰＥＧ圧縮を繰り返し、（スケールファクタ，圧縮サイズ）の実測データを多数求める。図５は、このようにして求めた各テスト画像の実測データを示した図である。
（３）開発者は、各テスト画像ごとに重回帰分析を行い、実測データと関係式との誤差の二乗和が最小となる未定パラメータｃ，ｇ，ｈを求める。
（４）開発者は、スケールファクタＳＦ＝０．１における圧縮サイズと、未定パラメータｃ，ｇ，ｈとを各画像ごとにプロット（図中の◆印）して、図６〜８に示すような相関関係をそれぞれ求める。
（５）開発者は、図６〜８の相関関係を最小二乗法などで近似し、近似式（またはテーブルデータ）を相関関係として圧縮処理部１８内部の不揮発性の記憶領域に記録する。
以上の手順により、前準備が完了する。
図９は、圧縮処理部１８における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
以下、本発明の特徴である画像圧縮動作について、図９を用いて説明する。
【００３３】
［ステップＳ３１］まず、圧縮処理部１８は、目標圧縮率に対応して、初期スケールファクタＳＦ１（ここではＳＦ１＝０．１）を選択する。
［ステップＳ３２］圧縮処理部１８は、初期スケールファクタＳＦ１で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ３３］圧縮処理部１８は、１回目の圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ３４に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ３４］圧縮処理部１８は、圧縮サイズＳ１を、予め求めておいた相関関係（図６，図７）の近似式などにあてはめ、未定パラメータｇ，ｈをそれぞれ推定する。
【００３４】
［ステップＳ３５］圧縮処理部１８は、未定パラメータｇ，ｈを推定した関係式に、１回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１）を代入して、残りの未定パラメータｃを決定する。
［ステップＳ３６］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ２を算出する。
［ステップＳ３７］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ２で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ３８］圧縮処理部１８は、２回目の圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ３９に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ３９］圧縮処理部１８は、ステップＳ３４で推定したｇを採用した関係式に、２回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１）（ＳＦ２，Ｓ２）を代入して、残りの未定パラメータｃ，ｈを決定する。
［ステップＳ４０］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ３を算出する。
【００３５】
［ステップＳ４１］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ３で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ４２］圧縮処理部１８は、３回目の圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ４３に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ４３］圧縮処理部１８は、関係式に、３回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１）（ＳＦ２，Ｓ２）（ＳＦ３，Ｓ３）を代入して、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを決定する。
［ステップＳ４４］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切と思われるスケールファクタＳＦ４を算出する。
［ステップＳ４５］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ４で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
以上の一連の動作により、第２の実施形態においても、圧縮試行の時々の結果に柔軟に対応しながら、画像データが適切に圧縮される。
【００３６】
（第２の実施形態の効果など）
第２の実施形態では、まず、テスト圧縮時の圧縮サイズＳ１を、予め統計的に求めておいた相関関係（図６，図７）の近似式にあてはめて未定パラメータｇ，ｈを推定する。その結果、関係式を解いて決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
特に、図６に示されるように、未定パラメータｇと圧縮サイズとの相関関係は、その他の相関関係に比べて顕著に相関が強い。したがって、テスト圧縮時の圧縮サイズから未定パラメータｇを極めて高い精度で決定することが可能である。上述した第２の実施形態では、３回目の画像圧縮に当たって、このように決定した未定パラメータｇを優先的に使用する。したがって、３回目の画像圧縮において、目標圧縮率を達成する可能性が非常に高くなる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００３７】
《第３の実施形態》
第３の実施形態は、電子カメラの実施形態である。なお、電子カメラとしての概略構成は、第１の実施形態（図１）と同じため、ここでの説明を省略する。
第３の実施形態では、前準備として、電子カメラの開発者が、各パラメータｃ，ｇ，ｈ間の相関関係を統計的に求めておく。以下、前準備の手順について説明する。
（１）まず、開発者は、なるべく多様なテスト画像をたくさん準備する。
（２）開発者は、各テスト画像ごとにスケールファクタを変化させながらＪＰＥＧ圧縮を行い、（スケールファクタ，圧縮サイズ）の実測データを多数求める。図５は、このようにして求めた各テスト画像の実測データを示した図である。
（３）開発者は、各テスト画像ごとに重回帰分析を行い、実測データと関係式との誤差の二乗和が最小となる未定パラメータｃ，ｇ，ｈを求める。
（４）開発者は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを各画像ごとにプロットして、図１０〜図１２に示すような３種類の相関関係を得る。
（５）開発者は、図１０〜図１２の相関関係を最小二乗法などで近似し、近似式（またはテーブルデータ）を相関関係として圧縮処理部１８内部の不揮発性の記憶領域に記録する。
以上の手順により、前準備が完了する。
図１４は、圧縮処理部１８における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
以下、本発明の特徴である画像圧縮動作について、図１４を用いて説明する。
【００３８】
［ステップＳ５１］まず、圧縮処理部１８は、目標圧縮率に対応して、初期スケールファクタＳＦ１を選択する。
［ステップＳ５２］圧縮処理部１８は、初期スケールファクタＳＦ１で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ５３］圧縮処理部１８は、１回目の圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ５４に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ５４］圧縮処理部１８は、１回分のテスト圧縮結果を代入した関係式と、予め求めておいた相関関係（図１０，図１１）の近似式とを連立させて解き、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定する。
【００３９】
［ステップＳ５５］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ２を算出する。
［ステップＳ５６］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ２で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ５７］圧縮処理部１８は、２回目の圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ５８に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ５８］圧縮処理部１８は、２回分のテスト圧縮結果を代入した関係式と、予め求めたおいた相関関係（図１０）の近似式とを連立させて解き、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定する。
［ステップＳ５９］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ３を算出する。
［ステップＳ６０］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ３で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
【００４０】
［ステップＳ６１］圧縮処理部１８は、３回目の圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ６２に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ６２］圧縮処理部１８は、関係式に、３回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１）（ＳＦ２，Ｓ２）（ＳＦ３，Ｓ３）を代入して解き、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを決定する。
［ステップＳ６３］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ４を算出する。
［ステップＳ６４］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ４で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
以上の一連の動作により、第３の実施形態においても、圧縮試行の時々の結果に柔軟に対応しながら、画像データが適切に圧縮される。
【００４１】
（第３の実施形態の効果など）
第３の実施形態では、予め統計的に求めておいた相関関係（図１０，図１１）を併用することにより、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
【００４２】
《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、圧縮パラメータとしてスケールファクタを使用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。一般に、圧縮処理のプロセスにおいて圧縮符号量に影響を及ぼす調節可能な要素の内から、圧縮符号量との関係が逆Ｓ字状になるような要素を圧縮パラメータに選択すれば、本発明の関係式を適用して良好な近似を得ることが可能である。
また、上述した実施形態では、本発明の圧縮符号量として、画像データ全体をテスト圧縮した場合の圧縮サイズを使用しているが、これに限定されるものではない。例えば、画像データの画素ブロックを数分の１程度に間引いた状態でテスト圧縮を行い、そのときの圧縮サイズを本発明の圧縮符号量として使用してもよい。
さらに、上述した実施形態では、電子カメラとしての実施形態を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２〜３、図９，図１４のいずれか一つの流れ図を画像処理プログラムとして記述し、これを記録媒体に格納してもよい。このような画像処理プログラムをコンピュータ上で実行することにより、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。
なお、上述した第２，３の実施形態では、図８および図１２に示す相関関係を使用していないが、これに限定されるものではない。これらの相関関係を併用してテスト圧縮回数を減じても勿論よい。
【００４３】
【発明の効果】
第１実施形態に記載の電子カメラでは、関係式『Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ』で近似することにより、逆Ｓ字カーブを示す『圧縮パラメータＸと圧縮符号量Ｙとの関係』を広範囲にわたって良好に近似することができる。この関係式を逆算することにより、目標圧縮率を達成する上で適正と思われる圧縮パラメータＸを正確に求めることが可能となる。
【００４４】
また、第１実施形態に記載の電子カメラでは、未定パラメータをｈを仮定した上で、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する。この場合、決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることができる。
【００４５】
また、第１実施形態に記載の電子カメラでは、未定パラメータをｃを仮定した上で、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定する。この場合、決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることができる。
【００４６】
第２実施形態に記載の電子カメラでは、テスト圧縮時の圧縮符号量を『圧縮符号量Ｙと未定パラメータとの相関関係』にあてはめて未定パラメータｃ，ｇ，ｈの一部を決定する。したがって、関係式を解いて決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
【００４７】
第３実施形態に記載の電子カメラでは、『未定パラメータ間の相関関係』と『関係式』とからなる連立式にテスト圧縮結果を代入して解くことにより、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの値を決定する。この場合、導入した相関関係の数だけ、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
【００４８】
なお、第１実施形態に記載の電子カメラは、未定パラメータの決定過程においてｃ＜０となった場合、ｃ≧０となるように未定パラメータｈの値を調整する。したがって、常に現実的な関係式を確定することが可能となる。
【００４９】
図２〜３、図９，図１４のいずれか一つの流れ図を画像処理プログラムとして記述し、これを格納した記録媒体を使用することにより、コンピュータ上で、第１実施形態から第３実施形態の圧縮処理部を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子カメラ１０の構成を説明する概略ブロック図である。
【図２】第１の実施形態における画像圧縮動作を説明する流れ図（前半）である。
【図３】第１の実施形態における画像圧縮動作を説明する流れ図（後半）である。
【図４】第１実施形態において確定した関係式をプロットした図である。
【図５】多様なテスト画像について、スケールファクタと圧縮サイズとの関係をプロットした図である。
【図６】『テスト圧縮時の圧縮符号量』と『未定パラメータｇ』との相関関係を示す図である。
【図７】『テスト圧縮時の圧縮符号量』と『未定パラメータｈ』との相関関係を示す図である。
【図８】『テスト圧縮時の圧縮符号量』と『未定パラメータｃ』との相関関係を示す図である。
【図９】第２の実施形態における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
【図１０】『未定パラメータｇ』と『未定パラメータｈ』との相関関係を示す図である。
【図１１】『未定パラメータｃ』と『未定パラメータｇ』との相関関係を示す図である。
【図１２】『未定パラメータｃ』と『未定パラメータｈ』との相関関係を示す図である。
【図１３】未定パラメータｃの影響を説明するための図である。
【図１４】第３の実施形態における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
【符号の説明】
１０ 電子カメラ
１８ 圧縮処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラおよび画像処理プログラムにおける画像圧縮処理の技術に関する。特に、本発明は、画像データを所望の目標圧縮率に圧縮するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子カメラやコンピュータなどでは、大容量の画像データに対して画像圧縮（例えば、ＪＰＥＧ圧縮など）の処理を施す。
このような画像圧縮の処理は、例えば、下記（１）〜（６）の手順で実行される。
【０００３】
（１）撮影者による圧縮用の画質設定（例えば、FINE/NORMAL/BASICなどの切り替え）に応じて、画像データの目標圧縮率を決定する。
（２）輝度色差ＹＣｂＣｒからなる画像データを、８×８画素程度のブロックに分割する。これらのブロックごとにＤＣＴ変換を施し、８×８個の離散的な空間周波数成分を得る。
（３）８×８個の空間周波数成分に対する量子化の刻みをそれぞれ定義した基準量子化テーブルを用意する。この基準量子化テーブルにスケールファクタＳＦ（圧縮パラメータの一種）を乗じて、実際に使用する量子化テーブルを得る。
（４）上記で得た量子化テーブルを用いて、８×８個の空間周波数成分をそれぞれ量子化する。
（５）量子化後のデータの内、ＤＣ成分については直前ブロックとの予測差分をとった上で符号冗長性を排除する符号化を施す。ＡＣ成分については、ジグザグスキャンした上で符号冗長性を排除する符号化を施す。
（６）圧縮後のファイルサイズ（以下『圧縮サイズ』という）が目標圧縮率から外れた場合は、スケールファクタＳＦの値を調整し直した後、上記（３）に動作を戻す。一方、圧縮サイズが目標圧縮率の範囲に収まった場合は画像圧縮を終了する。
以上のような動作により、画像データを目標圧縮率の範囲内まで圧縮することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、電子カメラは、銀塩カメラに比べて画像処理の時間が余分に発生する。そのため、電子カメラの撮影時間の間隔を銀塩カメラなみにするには、画像処理の時間を極力短縮することが要望される。
そこで、本発明では、画像圧縮処理において、できるだけ少ないテスト圧縮回数で、目標圧縮率を達成可能な圧縮パラメータを正確に決定することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、実施形態の符号およびステップ番号を対応付けながら、課題を解決するための手段を説明する。なお、ここでの対応付けは、参考のためであり、本発明を限定するものではない。
【０００６】
第１の発明は、圧縮パラメータ（圧縮処理の過程において圧縮符号量に影響を与える調整可能な要素）を調整して、画像データを目標圧縮率の範囲内に圧縮する圧縮処理部（１８）と、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段（１３）とを備え、撮像手段で生成した画像データを圧縮処理部で圧縮する電子カメラにおいて、圧縮処理部は、画像データについてテスト圧縮を一回以上行う試行手段と、予め多様な画像毎に圧縮パラメータを変化させながら圧縮を行い、テスト圧縮時の圧縮符号量Ｙと未定パラメータ（ｇ，ｈまたはｃ）との相関関係を統計的に求める第１の相関関係算出手段と、第１の相関関係算出手段により予め求めた相関関係に試行手段によるテスト圧縮時の圧縮符号量Ｙをあてはめて、未定パラメータの一部を推定し、推定した未定パラメータ数を減じた関係式『Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ』に、テスト圧縮の結果（圧縮パラメータＸ，圧縮符号量Ｙ）をあてはめて、残りの未定パラメータを推定する関係式推定手段と、関係式推定手段で推定した関係式から、目標圧縮率を得るために適切な圧縮パラメータを算出する圧縮パラメータ算出手段と、圧縮パラメータ算出手段により算出した圧縮パラメータを用いて、画像データを圧縮する圧縮手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本願の発明者は、後述する実施形態（図４）に示すように、圧縮パラメータＸ（図４ではスケールファクタ）と圧縮符号量Ｙ（図４では圧縮後のファイルサイズ）との関係を、
関係式：Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ ・・・［１］
により良好に近似できることを発見した。
上記の関係式では、圧縮パラメータＸがゼロに近づくに従って、圧縮符号量Ｙは増加し、最終的には上限値［ｇ／ｃ＋ｈ］に飽和する。一方、圧縮パラメータＸが大きくなるに従って、圧縮符号量Ｙは減少し、最終的には下限値［ｈ］に飽和する。すなわち、上記の関係式を用いて、両対数グラフ上で上下限を有して単調減少するカーブ（いわゆる逆Ｓ字カーブ）の特徴を有する「圧縮パラメータＸと圧縮符号量Ｙとの関係」全般を良好に近似することができる。
【０００８】
そこで、本発明の圧縮処理部では、まず、画像データのテスト圧縮結果（圧縮パラメータＸ，圧縮符号量Ｙ）を、上記の関係式に代入して、３つの未定パラメータｃ，ｇ，ｈの値をそれぞれ推定する。
次に、圧縮処理部は、このように推定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切と思われる圧縮パラメータＸを算出する。圧縮処理部は、このように算出した圧縮パラメータＸを用いて、画像データを圧縮する。
このような処理により、「圧縮パラメータＸと圧縮符号量Ｙとの関係」が良好に近似され、目標圧縮率を達成する上で適正と思われる圧縮パラメータＸを正確に求めることができる。
【０００９】
なお、上記処理において、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定するために必要なテスト圧縮の回数については、多様な選択が可能である。まず、関係式は３つの未定パラメータｃ，ｇ，ｈを含むため、最低３回分の独立したテスト圧縮結果に基づいて、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを直接的かつ一義的に確定することができる。また、４回分以上のテスト圧縮結果に基づいて重回帰分析を行うことにより、誤差などの変動要因を排除した、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定することができる。また、事前に求めておいた統計データなどを併用することにより、２回分以下のテスト圧縮結果に基づいて、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定することもできる。
本願の発明者は、後述する実施形態（図６〜図８）に示すように、テスト圧縮時の圧縮符号量（実施形態では、スケールファクタ０．１における圧縮サイズ）と未定パラメータｃ，ｇ，ｈとの間に、いずれも相関関係が存在することを発見した。
そこで、第１の発明の圧縮処理部では、まず、統計的に求めておいた上記のような相関関係にテスト圧縮時の圧縮符号量をあてはめることにより、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの内の一部を決定する。その上で、圧縮処理部は、テスト圧縮の結果を関係式にあてはめて、残りの未定パラメータを決定する。
この場合、関係式を解いて決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
第２の発明は、圧縮パラメータ（圧縮処理の過程において圧縮符号量に影響を与える調整可能な要素）を調整して、画像データを目標圧縮率の範囲内に圧縮する圧縮処理部と、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段とを備え、撮像手段で生成した画像データを圧縮処理部で圧縮する電子カメラにおいて、圧縮処理部は、画像データについてテスト圧縮を一回以上行う試行手段と、予め多様な画像毎に圧縮パラメータを変化させながら圧縮を行い、未定パラメータ間（ｇｈ間，ｈｃ間，またはｃｇ間）の相関関係を統計的に求める第２の相関関係算出手段と、試行手段によるテスト圧縮の結果（圧縮パラメータＸ，圧縮符号量Ｙ）を代入した関係式『Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ』と、第２の相関関係算出手段により予め求めた相関関係とに基づいて、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定する関係式推定手段と、関係式推定手段で推定した関係式から、目標圧縮率を得るために適切な圧縮パラメータを算出する圧縮パラメータ算出手段と、圧縮パラメータ算出手段により算出した圧縮パラメータを用いて、画像データを圧縮する圧縮手段とを有することを特徴とする。
本願の発明者は、後述する実施形態（図１０〜図１２）に示すように、未定パラメータ間に、いずれも相関関係が存在することを発見した。
そこで、第２の発明の圧縮処理部では、『未定パラメータ間の相関関係』および『関係式』からなる連立式に、テスト圧縮結果を代入して解くことにより、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの値を決定する。
この場合、導入した相関関係の数だけ、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることができる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、関係式推定手段は、未定パラメータｈを標準的な値（０も含む）に仮定し、未定パラメータｈを仮定した関係式にテスト圧縮の結果をあてはめて、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する（ステップＳ１０）。
【００１１】
図４中の実線カーブは、３つの未定パラメータｃ，ｇ，ｈを調整して、実測値にフィッティングさせた結果である。この場合、低圧縮から高圧縮までの広い範囲（ここではスケールファクタ０．０３〜２の範囲）にわたって、実測値（図中の◇）が良好に近似されている。
一方、図４中の破線カーブは、未定パラメータｈをゼロと仮定した上で、２つの未定パラメータｇ，ｈを調整して、実測値にフィッティングさせた結果である。この場合、低圧縮から中圧縮までの限られた範囲（ここではスケールファクタ０．０３〜０．６程度の範囲）において、実測値が良好に近似されている。
以上の結果から、低圧縮から中圧縮までの目標圧縮率であれば、未定パラメータｈの寄与は少なく、２つの未定パラメータｃ，ｇのみを調整して良好な近似を得ることが可能である。
【００１２】
そこで、第３の発明の圧縮処理部は、まず、未定パラメータｈを、予め求めておいた標準的な値に仮定する。その上で、圧縮処理部は、テスト圧縮結果を関係式にあてはめて、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する。このとき、決定すべき未定パラメータの数は２つに減じるので、テスト圧縮の回数を２回まで短縮することが可能となる。
なお、上述した近似の実態を考慮することにより、圧縮処理部が、目標圧縮率が所定の閾値よりも低圧縮か否かを判定し、低圧縮の場合に、第３の発明の処理を自動選択するようにしてもよい。
【００１３】
第４の発明は、第１または第２の発明において、関係式推定手段は、未定パラメータｃを標準的な値に仮定し、未定パラメータｃを仮定した関係式にテスト圧縮の結果をあてはめて、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定することを特徴とする（ステップＳ１２）。
【００１４】
図１３は、未定パラメータｃを変化させながら、関係式をプロットした図である。この図から分かるように、未定パラメータｃの影響は、中圧縮から高圧縮までの範囲にさほど現れない。
このような結果から、中圧縮から高圧縮までの目標圧縮率であれば、未定パラメータｃの寄与は少なく、２つの未定パラメータｈ，ｇのみを調整して良好な近似を得られることが分かる。
【００１５】
そこで、第４の発明の圧縮処理部は、まず、未定パラメータｃを、予め求めておいた標準的な値に仮定する。その上で、圧縮処理部は、テスト圧縮結果を関係式にあてはめて、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定する。このとき、決定すべき未定パラメータの数は２つに減じるので、テスト圧縮の回数を２回まで短縮することが可能となる。
なお、上述した近似の実態を考慮することにより、圧縮処理部が、目標圧縮率が所定の閾値よりも高圧縮か否かを判定し、高圧縮の場合に、第４の発明の処理を自動選択するようにしてもよい。
【００２０】
第５の発明は、第１から第３の発明の何れか一つの発明において、関係式推定手段は、未定パラメータの決定過程においてｃ＜０となった場合、ｃ≧０となるように未定パラメータｈの値を調整することを特徴とする（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００２１】
テスト圧縮結果に極端な誤差変動が含まれたり、テスト圧縮の回数を極端に減じた場合、計算処理の過程で『ｃ＜０』となるケースが想定される。この場合、圧縮パラメータ『Ｘ＝−ｃ』において、圧縮符号量Ｙが無限大に発散するという、非現実的な関係式となる。
そこで、第５の発明の圧縮処理部では、未定パラメータの決定過程において『ｃ＜０』となった場合、『ｃ≧０』となるように未定パラメータｈの値を調整する。上述したように、未定パラメータｈは、極端な高圧縮を除いては、比較的自由な値をとることが可能である。したがって、未定パラメータｈを調整することにより、低圧縮から中圧縮にかけての近似精度をさほど落とすことなく、『ｃ≧０』とすることが可能となる。その結果、非現実的な関係式を求めてしまう事態を的確に回避することが可能となる。
【００２２】
第６の発明の記録媒体には、コンピュータを、第１から第５の発明の何れか一つの発明の圧縮処理部として機能させるための画像処理プログラムが記録される。
最近では、電子カメラが、撮像ユニットとコンピュータ（電子手帳なども含む）とからなるシステムとして構成される例も多い。そこで、このようなシステム構成のコンピュータ上で、第６の発明の記録媒体を用いて圧縮処理部を実現することにより、第１から第５の発明の電子カメラを即座に構成することが可能となる。
また特に、コンピュータ単体において、圧縮処理部を実現した場合には、電子カメラ、通信媒体、記録媒体、スキャナ、別のプログラムなどから画像データを取得して、これらの画像データに対して第１から第５の発明と同様の画像圧縮処理を実行するシステムを実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における実施の形態を説明する。
【００２４】
《第１の実施形態》
第１の実施形態は、電子カメラの実施形態である。
図１は、電子カメラ１０の構成を説明する概略ブロック図である。
図１において、電子カメラ１０には、撮影レンズ１１が装着される。この撮影レンズ１１の像空間には、撮像素子１３が配置される。この撮像素子１３において生成される画像データは、信号処理部１５、Ａ／Ｄ変換部１６、画像処理部１７を順に介して処理された後、デジタルの画像データとして圧縮処理部１８に与えられる。圧縮処理部１８は、この画像データをＪＰＥＧ圧縮して、記録部１９に出力する。記録部１９は、圧縮された画像データを、メモリーカードなどの記録媒体（図示せず）に記録する。
【００２５】
また、電子カメラ１０には、システムコントロール用の制御部２１、カメラ操作やモード設定を行うための操作釦群２４などが設けられる。
図２〜３は、圧縮処理部１８における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
以下、図２〜３に示す流れ図に従って、本発明の特徴である画像圧縮動作について説明する。
【００２６】
［ステップＳ１］まず、圧縮処理部１８は、制御部２１と交信して、操作釦群２４による圧縮用の画質設定（ここでは、FINE、NORMAL、BASICなど）を取得する。圧縮処理部１８は、この画質設定に応じて、目標圧縮率（ここでは、１／４圧縮、１／８圧縮、１／１６圧縮）を決定する。
圧縮処理部１８は、この目標圧縮率に対応して、次のパラメータを初期設定する。
・基準量子化テーブル
・圧縮サイズの許容範囲Ｓspan
・初期スケールファクタＳＦ１
・スケールファクタの下限値ＳＦmin
・打ち切りスケールファクタＳＦ４
［ステップＳ２］圧縮処理部１８は、ステップＳ１で選択した基準量子化テーブルの全要素に対して初期スケールファクタＳＦ１を乗じて、テスト圧縮用の量子化テーブルを作成する。
［ステップＳ３］圧縮処理部１８は、テスト圧縮用の量子化テーブルを用いて、画像データをＪＰＥＧ圧縮する。圧縮処理部１８は、この圧縮処理後のファイルサイズＳ１を記憶する。
［ステップＳ４］圧縮処理部１８は、１回分のテスト圧縮の結果を、予め記憶しておいた統計データに当てはめて、目標圧縮率を得る上で適切なスケールファクタＳＦ２を推定する。なお、ここでの推定手順については、本発明と無関係のため特に説明しないが、本出願人が以前に出願した特願平１０−２８４５３１号に詳しく説明されている。
【００２７】
［ステップＳ５］圧縮処理部１８は、このスケールファクタＳＦ２を下限値ＳＦminで制限する。
［ステップＳ６］圧縮処理部１８は、ステップＳ１で選択した基準量子化テーブルの全要素に対してスケールファクタＳＦ２を乗じて、量子化テーブルを作成する。
［ステップＳ７］圧縮処理部１８は、求めた量子化テーブルを用いて、画像データをＪＰＥＧ圧縮する。圧縮処理部１８は、圧縮後のファイルサイズＳ２を記憶する。
［ステップＳ８］圧縮処理部１８は、圧縮サイズＳ２が許容範囲Ｓspanに収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ２が許容範囲Ｓspanから外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ９に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ２が許容範囲Ｓspanに収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ９］圧縮処理部１８は、『今回の圧縮が目標圧縮率よりも高圧縮である』かつ『スケールファクタＳＦ２が下限値ＳＦminに等しい』が成立するか否かを判定する。上記条件がすべて成立した場合、圧縮対象の画像データは、情報量の極端に少ない特殊なものであると推測できる。そこで、圧縮処理部１８は、最終の画像圧縮結果をもって圧縮処理を打ち切る。一方、上記条件が成立しなかった場合、圧縮処理部１８は、ステップＳ１０に動作を移行する。
［ステップＳ１０］圧縮処理部１８は、まず未定パラメータｈを標準的な値ｈ０（例えばゼロ）に仮定する。この関係式に、２回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１），（ＳＦ２，Ｓ２）を代入することにより、
Ｓ１＝ｇ／（ｃ＋ＳＦ１）＋ｈ０ ・・・［２］
Ｓ２＝ｇ／（ｃ＋ＳＦ２）＋ｈ０ ・・・［３］
が得られる。圧縮処理部１８は、この式を解いて、
ｃ＝［ＳＦ２（Ｓ２−ｈ０）−ＳＦ１（Ｓ１−ｈ０）］／（Ｓ１−Ｓ２）・・・［４］
ｇ＝（ｃ＋ＳＦ２）（Ｓ２−ｈ０） ・・・［５］
を求め、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する。
【００２８】
［ステップＳ１１］圧縮処理部１８は、決定した未定パラメータｃが負か否かを判定する。ここで、未定パラメータｃが負の場合、圧縮処理部１８は、ステップＳ１０で求めた関係式が非現実的であると判断して、ステップＳ１２に動作を移行する。一方、未定パラメータｃが正またはゼロの場合、圧縮処理部１８は、そのままステップＳ１３に動作を移行する。
［ステップＳ１２］圧縮処理部１８は、ｃを標準的な値ｃ０（ただしｃ０≧０）に仮定する。この関係式に、２回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１），（ＳＦ２，Ｓ２）を代入することにより、
Ｓ１＝ｇ／（ｃ０＋ＳＦ１）＋ｈ ・・・［６］
Ｓ２＝ｇ／（ｃ０＋ＳＦ２）＋ｈ ・・・［７］
が得られる。圧縮処理部１８は、この式を解いて、
なお、この処理は、［８］式を用いて未定パラメータｈの値を調整して、ｃ≧０に変更する処理に該当する。
［ステップＳ１３］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を、次式を用いて逆算し、
ＳＦ３＝ｇ／（Ｔ−ｈ）−ｃ ・・・［１０］
（ただし、『Ｔ＝圧縮前の画像符号量×目標圧縮率』である。）
目標圧縮率を得る上で適切と思われるスケールファクタＳＦ３を求める。
［ステップＳ１４］圧縮処理部１８は、このスケールファクタＳＦ３を下限値ＳＦminで制限する。
【００２９】
［ステップＳ１５］圧縮処理部１８は、ステップＳ１で選択した基準量子化テーブルの全要素に対してスケールファクタＳＦ３を乗じて、量子化テーブルを作成する。
［ステップＳ１６］圧縮処理部１８は、求めた量子化テーブルを用いて、画像データをＪＰＥＧ圧縮する。圧縮処理部１８は、圧縮後のファイルサイズＳ３を記憶する。
［ステップＳ１７］圧縮処理部１８は、圧縮サイズＳ３が許容範囲Ｓspanに収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ３が許容範囲Ｓspanから外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ１８に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ３が許容範囲Ｓspanに収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ１８］圧縮処理部１８は、『今回の圧縮が目標圧縮率よりも高圧縮である』かつ『スケールファクタＳＦ３が下限値ＳＦminに等しい』が成立するか否かを判定する。上記条件がすべて成立した場合、圧縮対象の画像データは、情報量の極端に少ない特殊なものであると推測できる。そこで、圧縮処理部１８は、最終の圧縮結果をもって画像圧縮を打ち切る。一方、上記条件が成立しなかった場合、圧縮処理部１８は、ステップＳ１９に動作を移行する。
［ステップＳ１９］圧縮処理部１８は、ステップＳ１で選択した基準量子化テーブルの全要素に対して打ち切りスケールファクタＳＦ４を乗じて、量子化テーブルを求める。
［ステップＳ２０］圧縮処理部１８は、求めた量子化テーブルを用いて、画像データをＪＰＥＧ圧縮する。圧縮処理部１８は、圧縮後のファイルサイズＳ４を記憶する。
【００３０】
［ステップＳ２１］圧縮処理部１８は、圧縮サイズＳ４が（許容範囲Ｓspanの上限）以下に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ４が（許容範囲Ｓspanの上限）を上回っていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ２２に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ４が（許容範囲Ｓspanの上限）に収まるという緩い条件を満たした場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が一応完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ２２］圧縮処理部１８は、ここまでの圧縮試行回数が制限回数を超えたか否かを判定する。もしも制限回数を超えていた場合、圧縮処理部１８は、最終の圧縮結果をもって、圧縮処理を打ち切る。一方、制限回数をまだ超えていない場合、圧縮処理部１８は、ステップＳ２３に動作を移行する。
［ステップＳ２３］圧縮処理部１８は、現在のスケールファクタＳＦ４を所定倍（例えば１．５倍）して、動作をステップＳ１９に戻す。
以上説明した一連の動作により、第１の実施形態では、圧縮試行の時々の結果に柔軟に対応しながら、画像データが適切に圧縮される。
【００３１】
（第１の実施形態の効果など）
図４中に示す実線カーブまたは破線カーブは、第１の実施形態において確定した関係式をプロットした図である。図４に示されるように、これらのカーブによって、逆Ｓ字カーブを示す実測値（図中の◇）が良好に近似されている。このような良好な近似により、目標圧縮率を達成する上で適正と思われるスケールファクタＳＦ３を正確に決定することが可能となる。
また、第１の実施形態では、まず、未定パラメータをｈを標準値ｈ０に仮定する。したがって、少なくとも２回分のテスト圧縮結果に基づいて、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定することができる。
さらに、第１の実施形態では、このような未定パラメータの決定過程において、未定パラメータｃが負となった場合、未定パラメータｃをｃ０（≧０）に改めて、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定している。したがって、未定パラメータｃが負のまま確定することがなく、常に現実的な関係式を求めることが可能となる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００３２】
《第２の実施形態》
第２の実施形態は、電子カメラの実施形態である。なお、電子カメラとしての概略構成は、第１の実施形態（図１）と同じため、ここでの説明を省略する。
第２の実施形態では、前準備として、電子カメラの開発者が、テスト圧縮時の圧縮サイズと各パラメータｃ，ｇ，ｈとの相関関係を統計的に求めておく。以下、前準備の手順について説明する。
（１）まず、開発者は、なるべく多様なテスト画像をたくさん準備する。
（２）開発者は、各テスト画像ごとにスケールファクタを変化させながらＪＰＥＧ圧縮を繰り返し、（スケールファクタ，圧縮サイズ）の実測データを多数求める。図５は、このようにして求めた各テスト画像の実測データを示した図である。
（３）開発者は、各テスト画像ごとに重回帰分析を行い、実測データと関係式との誤差の二乗和が最小となる未定パラメータｃ，ｇ，ｈを求める。
（４）開発者は、スケールファクタＳＦ＝０．１における圧縮サイズと、未定パラメータｃ，ｇ，ｈとを各画像ごとにプロット（図中の◆印）して、図６〜８に示すような相関関係をそれぞれ求める。
（５）開発者は、図６〜８の相関関係を最小二乗法などで近似し、近似式（またはテーブルデータ）を相関関係として圧縮処理部１８内部の不揮発性の記憶領域に記録する。
以上の手順により、前準備が完了する。
図９は、圧縮処理部１８における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
以下、本発明の特徴である画像圧縮動作について、図９を用いて説明する。
【００３３】
［ステップＳ３１］まず、圧縮処理部１８は、目標圧縮率に対応して、初期スケールファクタＳＦ１（ここではＳＦ１＝０．１）を選択する。
［ステップＳ３２］圧縮処理部１８は、初期スケールファクタＳＦ１で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ３３］圧縮処理部１８は、１回目の圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ３４に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ３４］圧縮処理部１８は、圧縮サイズＳ１を、予め求めておいた相関関係（図６，図７）の近似式などにあてはめ、未定パラメータｇ，ｈをそれぞれ推定する。
【００３４】
［ステップＳ３５］圧縮処理部１８は、未定パラメータｇ，ｈを推定した関係式に、１回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１）を代入して、残りの未定パラメータｃを決定する。
［ステップＳ３６］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ２を算出する。
［ステップＳ３７］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ２で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ３８］圧縮処理部１８は、２回目の圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ３９に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ３９］圧縮処理部１８は、ステップＳ３４で推定したｇを採用した関係式に、２回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１）（ＳＦ２，Ｓ２）を代入して、残りの未定パラメータｃ，ｈを決定する。
［ステップＳ４０］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ３を算出する。
【００３５】
［ステップＳ４１］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ３で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ４２］圧縮処理部１８は、３回目の圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ４３に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ４３］圧縮処理部１８は、関係式に、３回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１）（ＳＦ２，Ｓ２）（ＳＦ３，Ｓ３）を代入して、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを決定する。
［ステップＳ４４］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切と思われるスケールファクタＳＦ４を算出する。
［ステップＳ４５］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ４で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
以上の一連の動作により、第２の実施形態においても、圧縮試行の時々の結果に柔軟に対応しながら、画像データが適切に圧縮される。
【００３６】
（第２の実施形態の効果など）
第２の実施形態では、まず、テスト圧縮時の圧縮サイズＳ１を、予め統計的に求めておいた相関関係（図６，図７）の近似式にあてはめて未定パラメータｇ，ｈを推定する。その結果、関係式を解いて決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
特に、図６に示されるように、未定パラメータｇと圧縮サイズとの相関関係は、その他の相関関係に比べて顕著に相関が強い。したがって、テスト圧縮時の圧縮サイズから未定パラメータｇを極めて高い精度で決定することが可能である。上述した第２の実施形態では、３回目の画像圧縮に当たって、このように決定した未定パラメータｇを優先的に使用する。したがって、３回目の画像圧縮において、目標圧縮率を達成する可能性が非常に高くなる。
次に、別の実施形態について説明する。
【００３７】
《第３の実施形態》
第３の実施形態は、電子カメラの実施形態である。なお、電子カメラとしての概略構成は、第１の実施形態（図１）と同じため、ここでの説明を省略する。
第３の実施形態では、前準備として、電子カメラの開発者が、各パラメータｃ，ｇ，ｈ間の相関関係を統計的に求めておく。以下、前準備の手順について説明する。
（１）まず、開発者は、なるべく多様なテスト画像をたくさん準備する。
（２）開発者は、各テスト画像ごとにスケールファクタを変化させながらＪＰＥＧ圧縮を行い、（スケールファクタ，圧縮サイズ）の実測データを多数求める。図５は、このようにして求めた各テスト画像の実測データを示した図である。
（３）開発者は、各テスト画像ごとに重回帰分析を行い、実測データと関係式との誤差の二乗和が最小となる未定パラメータｃ，ｇ，ｈを求める。
（４）開発者は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを各画像ごとにプロットして、図１０〜図１２に示すような３種類の相関関係を得る。
（５）開発者は、図１０〜図１２の相関関係を最小二乗法などで近似し、近似式（またはテーブルデータ）を相関関係として圧縮処理部１８内部の不揮発性の記憶領域に記録する。
以上の手順により、前準備が完了する。
図１４は、圧縮処理部１８における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
以下、本発明の特徴である画像圧縮動作について、図１４を用いて説明する。
【００３８】
［ステップＳ５１］まず、圧縮処理部１８は、目標圧縮率に対応して、初期スケールファクタＳＦ１を選択する。
［ステップＳ５２］圧縮処理部１８は、初期スケールファクタＳＦ１で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ５３］圧縮処理部１８は、１回目の圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ５４に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ１が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ５４］圧縮処理部１８は、１回分のテスト圧縮結果を代入した関係式と、予め求めておいた相関関係（図１０，図１１）の近似式とを連立させて解き、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定する。
【００３９】
［ステップＳ５５］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ２を算出する。
［ステップＳ５６］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ２で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
［ステップＳ５７］圧縮処理部１８は、２回目の圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ５８に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ２が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ５８］圧縮処理部１８は、２回分のテスト圧縮結果を代入した関係式と、予め求めたおいた相関関係（図１０）の近似式とを連立させて解き、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定する。
［ステップＳ５９］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ３を算出する。
［ステップＳ６０］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ３で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
【００４０】
［ステップＳ６１］圧縮処理部１８は、３回目の圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲に収まったか否かを判定する。ここで、圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲内から外れていた場合、圧縮処理部１８はステップＳ６２に動作を移行する。一方、圧縮サイズＳ３が目標圧縮率の範囲内に収まった場合、圧縮処理部１８は、所望の画像圧縮が完了したと判断して、圧縮動作を終了する。
［ステップＳ６２］圧縮処理部１８は、関係式に、３回分のテスト圧縮結果（ＳＦ１，Ｓ１）（ＳＦ２，Ｓ２）（ＳＦ３，Ｓ３）を代入して解き、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを決定する。
［ステップＳ６３］圧縮処理部１８は、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの確定した関係式を逆算して、目標圧縮率を得るために適切なスケールファクタＳＦ４を算出する。
［ステップＳ６４］圧縮処理部１８は、スケールファクタＳＦ４で画像データをＪＰＥＧ圧縮する。
以上の一連の動作により、第３の実施形態においても、圧縮試行の時々の結果に柔軟に対応しながら、画像データが適切に圧縮される。
【００４１】
（第３の実施形態の効果など）
第３の実施形態では、予め統計的に求めておいた相関関係（図１０，図１１）を併用することにより、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
【００４２】
《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、圧縮パラメータとしてスケールファクタを使用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。一般に、圧縮処理のプロセスにおいて圧縮符号量に影響を及ぼす調節可能な要素の内から、圧縮符号量との関係が逆Ｓ字状になるような要素を圧縮パラメータに選択すれば、本発明の関係式を適用して良好な近似を得ることが可能である。
また、上述した実施形態では、本発明の圧縮符号量として、画像データ全体をテスト圧縮した場合の圧縮サイズを使用しているが、これに限定されるものではない。例えば、画像データの画素ブロックを数分の１程度に間引いた状態でテスト圧縮を行い、そのときの圧縮サイズを本発明の圧縮符号量として使用してもよい。
さらに、上述した実施形態では、電子カメラとしての実施形態を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２〜３、図９，図１４のいずれか一つの流れ図を画像処理プログラムとして記述し、これを記録媒体に格納してもよい。このような画像処理プログラムをコンピュータ上で実行することにより、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。
なお、上述した第２，３の実施形態では、図８および図１２に示す相関関係を使用していないが、これに限定されるものではない。これらの相関関係を併用してテスト圧縮回数を減じても勿論よい。
【００４３】
【発明の効果】
第１実施形態に記載の電子カメラでは、関係式『Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ』で近似することにより、逆Ｓ字カーブを示す『圧縮パラメータＸと圧縮符号量Ｙとの関係』を広範囲にわたって良好に近似することができる。この関係式を逆算することにより、目標圧縮率を達成する上で適正と思われる圧縮パラメータＸを正確に求めることが可能となる。
【００４４】
また、第１実施形態に記載の電子カメラでは、未定パラメータをｈを仮定した上で、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する。この場合、決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることができる。
【００４５】
また、第１実施形態に記載の電子カメラでは、未定パラメータをｃを仮定した上で、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定する。この場合、決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることができる。
【００４６】
第２実施形態に記載の電子カメラでは、テスト圧縮時の圧縮符号量を『圧縮符号量Ｙと未定パラメータとの相関関係』にあてはめて未定パラメータｃ，ｇ，ｈの一部を決定する。したがって、関係式を解いて決定すべき未定パラメータの数が減ずるので、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
【００４７】
第３実施形態に記載の電子カメラでは、『未定パラメータ間の相関関係』と『関係式』とからなる連立式にテスト圧縮結果を代入して解くことにより、未定パラメータｃ，ｇ，ｈの値を決定する。この場合、導入した相関関係の数だけ、テスト圧縮の回数を効率的に減ずることが可能となる。
【００４８】
なお、第１実施形態に記載の電子カメラは、未定パラメータの決定過程においてｃ＜０となった場合、ｃ≧０となるように未定パラメータｈの値を調整する。したがって、常に現実的な関係式を確定することが可能となる。
【００４９】
図２〜３、図９，図１４のいずれか一つの流れ図を画像処理プログラムとして記述し、これを格納した記録媒体を使用することにより、コンピュータ上で、第１実施形態から第３実施形態の圧縮処理部を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子カメラ１０の構成を説明する概略ブロック図である。
【図２】第１の実施形態における画像圧縮動作を説明する流れ図（前半）である。
【図３】第１の実施形態における画像圧縮動作を説明する流れ図（後半）である。
【図４】第１実施形態において確定した関係式をプロットした図である。
【図５】多様なテスト画像について、スケールファクタと圧縮サイズとの関係をプロットした図である。
【図６】『テスト圧縮時の圧縮符号量』と『未定パラメータｇ』との相関関係を示す図である。
【図７】『テスト圧縮時の圧縮符号量』と『未定パラメータｈ』との相関関係を示す図である。
【図８】『テスト圧縮時の圧縮符号量』と『未定パラメータｃ』との相関関係を示す図である。
【図９】第２の実施形態における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
【図１０】『未定パラメータｇ』と『未定パラメータｈ』との相関関係を示す図である。
【図１１】『未定パラメータｃ』と『未定パラメータｇ』との相関関係を示す図である。
【図１２】『未定パラメータｃ』と『未定パラメータｈ』との相関関係を示す図である。
【図１３】未定パラメータｃの影響を説明するための図である。
【図１４】第３の実施形態における画像圧縮動作を説明する流れ図である。
【符号の説明】
１０ 電子カメラ
１８ 圧縮処理部
Claims (6)
- 圧縮パラメータ（圧縮処理の過程において圧縮符号量に影響を与える調整可能な要素）を調整して、画像データを目標圧縮率の範囲内に圧縮する圧縮処理部と、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段とを備え、前記撮像手段で生成した画像データを前記圧縮処理部で圧縮する電子カメラにおいて、
前記圧縮処理部は、
前記画像データについてテスト圧縮を一回以上行う試行手段と、
予め多様な画像毎に圧縮パラメータを変化させながら圧縮を行い、テスト圧縮時の圧縮符号量Ｙと未定パラメータ（ｇ，ｈまたはｃ）との相関関係を統計的に求める第１の相関関係算出手段と、
前記第１の相関関係算出手段により予め求めた前記相関関係に前記試行手段によるテスト圧縮時の圧縮符号量Ｙをあてはめて、未定パラメータの一部を推定し、
推定した未定パラメータ数を減じた下記の関係式に、テスト圧縮の結果（圧縮パラメータＸ，圧縮符号量Ｙ）をあてはめて、残りの未定パラメータを推定する関係式推定手段と、
関係式：Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ
前記関係式推定手段で推定した関係式から、目標圧縮率を得るために適切な圧縮パラメータを算出する圧縮パラメータ算出手段と、
前記圧縮パラメータ算出手段により算出した圧縮パラメータを用いて、前記画像データを圧縮する圧縮手段とを有する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 圧縮パラメータ（圧縮処理の過程において圧縮符号量に影響を与える調整可能な要素）を調整して、画像データを目標圧縮率の範囲内に圧縮する圧縮処理部と、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段とを備え、前記撮像手段で生成した画像データを前記圧縮処理部で圧縮する電子カメラにおいて、
前記圧縮処理部は、
前記画像データについてテスト圧縮を一回以上行う試行手段と、
予め多様な画像毎に圧縮パラメータを変化させながら圧縮を行い、未定パラメータ間（ｇｈ間，ｈｃ間，またはｃｇ間）の相関関係を統計的に求める第２の相関関係算出手段と、
前記試行手段によるテスト圧縮の結果（圧縮パラメータＸ，圧縮符号量Ｙ）を代入した下記の関係式と、前記第２の相関関係算出手段により予め求めた前記相関関係とに基づいて、未定パラメータｃ，ｇ，ｈを推定する関係式推定手段と、
関係式：Ｙ＝ｇ／（Ｘ＋ｃ）＋ｈ
前記関係式推定手段で推定した関係式から、目標圧縮率を得るために適切な圧縮パラメータを算出する圧縮パラメータ算出手段と、
前記圧縮パラメータ算出手段により算出した圧縮パラメータを用いて、前記画像データを圧縮する圧縮手段とを有する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
前記関係式推定手段は、未定パラメータｈを標準的な値（０も含む）に仮定し、
未定パラメータｈを仮定した前記関係式にテスト圧縮の結果をあてはめて、残りの未定パラメータｃ，ｇを決定する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
前記関係式推定手段は、未定パラメータｃを標準的な値に仮定し、
未定パラメータｃを仮定した前記関係式にテスト圧縮の結果をあてはめて、残りの未定パラメータｈ，ｇを決定する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記関係式推定手段は、未定パラメータの決定過程においてｃ＜０となった場合、ｃ≧０となるように未定パラメータｈの値を調整する
ことを特徴とする電子カメラ。 - コンピュータを、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の圧縮処理部として機能させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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