JP4269464B2 - 画像記録装置及び画像記録方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタルスチルカメラに使用して好適な画像記録装置及び画像記録方法に関する。詳しくは、撮影された画像情報を圧縮して任意の記録媒体に記録する画像記録装置及び画像記録方法において、記録媒体に記録可能な枚数を予め決められるようにするものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば銀塩フィルムを用いる旧来のスチルカメラにおいては、装填されるフィルムの長さによって撮影可能な枚数が予め決められている。従って使用者は、残りの撮影可能な枚数を考えながら撮影を行うことができ、常に安心して撮影を行うことができるものである。
【0003】
これに対して例えばデジタルスチルカメラにおいては、撮影された画像情報を圧縮して記録媒体に記録することが行われている。この場合に、圧縮された画像情報のデータ量は一定ではなく、撮影された画像によって異なったものになる。そこでこのような異なったデータ量の画像情報を可変長で任意の記録媒体に記録した場合には、1個の記録媒体に記録可能な枚数を予め決めることができない。従って使用者には、記録媒体が一杯になったときに初めて、それ以上の記録ができないことが知らされることになって使用感が極めて悪くなってしまう。
【0004】
一方、例えばデジタルスチルカメラにおいて、記録媒体への記録を固定長で行うものもある。従ってこの場合には、1個の記録媒体に記録可能な枚数を予め決めることができるものである。
【0005】
しかしながら記録を固定長で行う場合には、例えば一定の画質設定で圧縮を行うと、例えば圧縮された画像情報のデータ量が小さいときは残りの部分には空データを挿入することになって、記録媒体の記録容量を有効に利用できないものになる。また、最も圧縮のし難い画像を想定してその圧縮された画像情報のデータ量が固定長に納まるようにするためには、上述の一定の画質設定をかなり圧縮率の高いものにしなければならなくなり、記録される全ての画像の画質が低レベルのものになってしまう。
【0006】
また、圧縮された画像情報のデータ量が固定長に等しくなるように、画質設定を撮影ごとに変更することも考えられるが、従来の方法では、例えば圧縮処理を何回も繰り返してデータ量が固定長に等しくなるようにするために、処理に極めて多くの時間が掛かってしまう。さらにこの時間を短縮するために、複数の圧縮処理を並行して行う手段もあるが、圧縮処理の回路を複数系統設けることになって回路規模が極めて大きくなり、例えば装置の小型化や低消費電力化の妨げになっているものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、例えば圧縮された可変長の画像情報を記録媒体に記録する場合に、従来の装置では、記録可能な枚数を予め決めることができず使用感が悪くなったり、記録媒体の記録容量を有効に利用できない、あるいは記録される画像の画質が低レベルのものになってしまう、若しくは処理に極めて多くの時間が掛かったり、回路規模が極めて大きくなって装置の小型化や低消費電力化の妨げになるなど、良好な画像の記録を行うことができなかったというものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
ところで1個の記録媒体に記録可能な枚数を予め決めるためには、必然的に画像情報を固定長で記録することになる。しかしながらこのような固定長の記録を厳密に実現するためには上述のように多大な構成や処理時間が必要になる。そこで本発明においては、1枚宛の記録データ量を予め設定し、この記録データ量に近づくように画像情報の圧縮を行うものである。
【0009】
このため本発明においては、記録される画像情報の1枚宛の記録データ量を予め設定すると共に、少なくとも第1及び第2の圧縮係数で圧縮した第1及び第2のデータ量から設定された記録データ量に相当する圧縮係数を求めて圧縮を行うようにしたものであって、これによれば、簡単な構成で、1個の記録媒体に記録可能な枚数を予め決めることができ、良好な画像の記録を行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明は、供給された画像情報を圧縮係数に基づいて圧縮符号化する圧縮手段と、圧縮符号化された画像情報を記録媒体に記録する記録手段とを有する画像記録装置及び画像記録方法であって、少なくとも画像情報を第1の圧縮係数に基づいて圧縮符号化したときの第1の記録データ量と、第1の圧縮係数より圧縮率の高い第2の圧縮係数に基づいて圧縮符号化したときの第2の記録データ量とを測定する測定手段と、第1の記録データ量および第2の記録データ量の測定結果に基づいて、供給された画像情報のデータ量と記録媒体の記録容量に応じて予め設定された所望の記録データ量に応じた圧縮係数を、第1の圧縮係数に基づく第1の記録データ量と第2の圧縮係数に基づく第2の記録データ量とを対数変換した値の間を対数直線で近似することにより算出する演算手段と、算出された圧縮係数に基づいて圧縮符号化された画像情報の記録データ量が、所望の記録データ量より大きいか否かを判定する判定手段とを備え、測定手段は、第2の圧縮係数に基づいて縮符号化された画像情報の記録データ量が、所望の記録データ量より大きい場合は、第2の圧縮係数を、該第2の圧縮係数より圧縮率の高い第3の圧縮係数に置き換え、演算手段は、第1の記録データ量および置き換えられた第2の記録データ量の測定結果に基づいて、所望の記録データ量に応じた圧縮係数を算出するとともに、判定手段により、圧縮符号化された画像情報の記録データ量が、所望の記録データ量より大きいと判定された場合には、算出された圧縮係数により圧縮された記録データ量を第1の記録データ量に置き換え、置き換えられた第1の記録データ量と第2の記録データ量に基づいて圧縮係数を再度算出し、 圧縮手段は、演算手段により算出された圧縮係数に基づいて画像情報を圧縮符号化するものである。
【0011】
以下、図面を参照して本発明を説明するに、図1は本発明による画像記録装置を適用した例えばデジタルスチルカメラの一実施形態の構成を示すブロック図である。
【0012】
図1において、例えば半導体撮像素子(Charge Coupled Device:以下CCDと略称する)1で撮影された画像信号がカメラ信号処理部2に供給され、例えば任意のシャッター手段(図示せず)の操作に従って1フレームの画像情報が捉えられてデジタル化される。このカメラ信号処理部2でデジタル化された画像情報が内部バス3を通じて、例えば上述のCCD1の画素数に相当する記憶容量を有する画像用のランダムアクセスメモリ(Random Access Memory:以下RAMと略称する)4に書き込まれる。
【0013】
さらに上述のRAM4に書き込まれた画像情報が内部バス3を通じて、例えばJPEG(Joint Photographic Image codingExperts Group)方式の画像圧縮伸長処理回路5に供給される。また上述のRAM4に書き込まれた画像情報が内部バス3を通じて、任意の標準テレビジョン方式のエンコーダ回路6に供給される。そしてこのエンコーダ回路6でエンコードされた任意の標準方式の映像信号が、例えばモニタ装置(図示せず)に接続される出力端子7に出力される。
【0014】
また、上述の圧縮伸長処理回路5で圧縮された画像情報が中央処理装置(Centoral Prosessing Unit:以下CPUと略称する)10に接続されるCPUバス11に供給される。そして上述の圧縮伸長処理回路5で例えば1フレームの画像情報の圧縮が終了すると、その終了信号が割り込み信号生成回路8に供給され、この生成回路8からの割り込み信号がCPU10に供給される。これによりこのCPU10では、上述のCPUバス11に供給されている画像情報を、圧縮/伸長用のRAM12に書き込む処理が行われる。
【0015】
さらに上述の圧縮された画像情報の書き込まれているRAM12と例えば着脱可能な記録手段(フレキシブル磁気ディスクや半導体メモリーカード等)13との間で、書き込まれている画像情報をCPUバス11を通じて相互に転送する処理がCPU10によって行われる。また、このCPU10で行われる処理の手順等が、例えばCPUバス11を通じて接続される命令用のリードオンリーメモリ(Read Only Memory:以下ROMと略称する)14に設けられる。
【0016】
そしてこの装置において、上述の命令用のROM14には例えば図2のフローチャートに示すような圧縮処理の手順が設けられる。すなわち図2において、例えば上述のシャッター手段の操作に従って1フレームの画像情報がデジタル化されRAM4に書き込まれたところから圧縮処理がスタートされる。そして、まずステップ〔1〕で記録される画像情報の1枚宛の記録データ量(sizeMax)が設定される。
【0017】
この1枚宛の記録データ量は、必要とされる画像情報のデータ量と要望される記録枚数とに応じて記録媒体の総記録容量ごとに予め設定されるものである。すなわちこのデータ量は、例えばCCD1で撮影されてこの装置に供給される画像情報から、最終的に圧縮伸長されて取り出されたときの必要とされる画像情報のデータ量に基づいて定められるが、一方でこのデータ量は、例えば記録手段13に装着される記録媒体の総記録容量等に対して要望される記録枚数によっても定められるものである。
【0018】
そこで次の表1には、記録媒体が半導体メモリーカードの場合について、それぞれ表示方式の略称と必要とされる画像情報のデータ量(画サイズ横×縦)に応じた1枚宛の記録データ量及び記録媒体の総記録容量(4MB/8MB)ごとの記録枚数を示す。
【0019】
【表1】
【0020】
また、次の表2には、記録媒体がフレキシブル磁気ディスクの場合について、それぞれ表示方式の略称と必要とされる画像情報のデータ量(画サイズ横×縦)に応じた1枚宛の記録データ量及び記録枚数を示す。
【0021】
【表2】
【0022】
次にステップ〔2〕で記録データ量の目標値(sizeAim)を算出する。この目標値は、例えば上述の設定された記録データ量の15/16としている。さらにステップ〔3〕で、例えばJPEG方式の画像圧縮で用いる圧縮係数Qの値を、例えば値Q0=95で圧縮したときの圧縮データ量(codesize0)と、値Q1=50で圧縮したときの圧縮データ量(codesize1)とが測定される。なお、この圧縮データ量の測定は圧縮伸長処理回路5を用いて行われるが、高速化のために例えば画素を1/4に間引いて行うこともできる。
【0023】
そしてステップ〔4〕で値Q1=50で圧縮したときの圧縮データ量(codesize1)が設定された記録データ量(sizeMax)より大きいか否か判断される。ここで圧縮データ量(codesize1)≧記録データ量(sizeMax)のときは、さらにステップ〔5〕で値Q1=10に設定したときの圧縮後のデータ量(codesize1)が測定される。ここまでが、予め設定された記録データ量に近づくように画像情報を圧縮するための前処理となる。
【0024】
さらにステップ〔6〕で、例えば図3に示すように先に測定した値Q0及び圧縮データ量(codesize0)と、値Q1及び圧縮データ量(codesize1)とから、それぞれの値を対数に変換してその間を結ぶ直線の傾きと切片を算出し、算出された直線式に上述の目標値(sizeAim)を代入したときの値Qxを求める。そしてステップ〔7〕で、この値Qxで圧縮したときの圧縮データ量(codesizex)を圧縮伸長処理回路5を用いて測定する。なお高速化のためには、このときにJPEG方式の画像圧縮も同時に行ってもよい。
【0025】
またステップ〔8〕で、値Qxで圧縮したときの圧縮データ量(codesizex)が設定された記録データ量(sizeMax)より小さいか否か判断される。ここで圧縮データ量(codesizex)≦記録データ量(sizeMax)のときは、所望の設定された1枚宛の記録データ量に圧縮されたことになるので、この処理が終了されて例えば上述のステップ〔7〕で圧縮されたJPEG方式の圧縮画像情報がRAM12に書き込まれる。
【0026】
さらにステップ〔8〕で値Qxで圧縮したときの圧縮データ量(codesizex)が設定された記録データ量(sizeMax)より小さくなっていないときは、ステップ〔9〕で上述の値Qx及び圧縮データ量(codesizex)で値Q0及び圧縮データ量(codesize0)が更新される。そしてステップ〔10〕でこの処理の回数が所定回数を越えたか否か判断されて、所定回数以下のときはステップ〔6〕に戻される。またステップ〔10〕で処理回数が所定回数(例えば4回)を越えたときはステップ〔11〕で誤動作処理を行う。
【0027】
なお、上述のステップ〔10〕で処理回数が所定回数(例えば4回)を越える通常ではあり得ないことであり、装置の誤動作等と考えるのが妥当である。従ってステップ〔11〕では誤動作である旨を表示するなどの誤動作処理を行う。またこの場合に、誤動作である旨の表示と共に上述の値Q1で圧縮された圧縮画像情報をRAM12に書き込むようにしてもよい。
【0028】
このようにしてRAM12に書き込まれた画像情報は、さらにCPU10の処理によって着脱可能な記録手段13に転送されて、所望の記録媒体に可変長で記録される。そしてこの場合に、記録媒体への記録は可変長であるが、それぞれの画像情報のデータ量が設定された記録データ量より小さくなっているので、1個の記録媒体に記録可能な枚数は予め決められたものになる。ただし、画像情報に圧縮し易いものが多かった場合には、さらに数枚記録できる場合が生じるが、これは銀塩フィルムでのエクストラと同様であって不自然さはない。
【0029】
またこの装置においては、設定されたデータ量の中で常に最高の画質が得られるように処理されるので、記録される全ての画像の画質が低レベルのものになってしまう等の問題が生じることがない。さらに圧縮処理を行う回数も限定され、またその内の多くは間引き処理等によって高速化が可能なものであって、全体の処理の時間が長くなることがない。また圧縮処理のために設けられる回路も1系統のみで行うことができ、回路規模が大きくなることもないものである。
【0030】
従ってこの実施形態において、記録される画像情報の1枚宛の記録データ量を予め設定すると共に、少なくとも第1及び第2の圧縮係数で圧縮した第1及び第2のデータ量から設定された記録データ量に相当する圧縮係数を求めて圧縮を行うようにしたことによって、簡単な構成で、1個の記録媒体に記録可能な枚数を予め決めることができ、良好な画像の記録を行うことができる。
【0031】
これによって、例えば圧縮された可変長の画像情報を記録媒体に記録する場合に、従来の装置では、記録可能な枚数を予め決めることができず使用感が悪くなったり、記録媒体の記録容量を有効に利用できない、あるいは記録される画像の画質が低レベルのものになってしまう、若しくは処理に極めて多くの時間が掛かったり、回路規模が極めて大きくなって装置の小型化や低消費電力化の妨げになるなど、良好な画像の記録を行うことができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【0032】
なお上述の実施形態では、例えばCCD1で撮影された画像信号がカメラ信号処理部2に供給されてデジタル化された画像情報が内部バス3を通じてRAM4に書き込まれるものとしたが、本発明は例えばCCD1を含む撮像部が別体とされて撮影された画像情報等が外部から供給されるようにした実施形態にも適用することができるものである。
【0033】
また、本発明のシステム構成によれば、圧縮伸長処理回路5は例えばJPEG方式のエンコード処理が行えればよいものであって、この圧縮伸長処理回路5がハードウェア構成であってもソフトウェア構成であっても適用できる。そしてハードウェア構成の場合には、固定長化回路が要らないので回路構成を小さくすることができる。またソフトウェア構成の場合には、そのJPEGライブラリの性能に左右される可能性も少ないので、CPUの選択肢が増えることになる。
【0034】
なお本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【0035】
【発明の効果】
従って本発明によれば、所定の圧縮係数に基づいて圧縮符号化された画像情報の記録データ量を測定する測定手段と、測定手段の測定結果に基づいて、所望の記録データ量に応じた圧縮係数を算出する演算手段とを備え、圧縮手段は、演算手段により算出された圧縮係数に基づいて画像情報を圧縮符号化するようにしたことによって、簡単な構成で、1個の記録媒体に記録可能な枚数を予め決めることができ、良好な画像の記録を行うことができるものである。
【0036】
また、本発明によれば、所望の記録データ量は、供給された画像情報のデータ量と記録媒体の記録容量に応じて予め設定されることによって、いろいろな種類の記録媒体において良好に画像の記録を行うことができるものである。
【0037】
また、本発明によれば、測定手段は、少なくとも画像情報を第1の圧縮係数に基づいて圧縮符号化したときの第1の記録データ量と、第1の圧縮係数より圧縮率の高い第2の圧縮係数に基づいて圧縮符号化したときの第2の記録データ量とを測定し、演算手段は、第1の記録データ量および第2の記録データ量の測定結果に基づいて、所望の記録データ量に応じた第4の圧縮係数を算出することによって、常に最適な圧縮符号化を行うことができるものである。
【0038】
さらに本発明によれば、所望の記録データ量に応じた圧縮係数は、第1の圧縮係数に基づく第1の記録データ量と第2の圧縮係数に基づく第2の記録データ量とを対数変換した値の間を対数直線で近似することにより求めることによって、極めて容易に所望の圧縮係数を求めることができるものである。
【0039】
また、本発明によれば、算出された圧縮係数に基づいて圧縮符号化された画像情報の記録データ量が、所望の記録データ量より大きいことを判定する判定手段をさらに備え、判定手段により、圧縮符号化された画像情報の記録データ量が、所望の記録データ量より大きいと判定された場合に、第4の圧縮係数により圧縮された記録データ量を第1の記録データ量に置き換え、置き換えられた第1の記録データ量と第2の記録データ量に基づいて圧縮係数を再度算出し、再度算出された圧縮係数に基づいて画像情報を圧縮符号化することによって、広範囲の画像情報について良好に画像の記録を行うことができるものである。
【0040】
さらに本発明によれば、算出された圧縮係数により圧縮されたデータ量が依然として所望の記録データ量より大きいときは、算出された圧縮係数に基づく記録データ量を再度第1のデータ量に置き換え、演算手段は、置き換えられた第1の記録データ量および第2の記録データ量の測定結果に基づいて、所望の記録データ量に応じた圧縮係数を再度算出することによって、より正確に所望の圧縮係数を求めることができるものである。
【0041】
また、本発明によれば、測定手段は、第2の圧縮係数に基づいて縮符号化された画像情報の記録データ量が、所望の記録データ量より大きい場合に、第2の圧縮係数を、この第2の圧縮係数より圧縮率の高い第3の圧縮係数に置き換え、演算手段は、第1の記録データ量および置き換えられた第2の記録データ量の測定結果に基づいて、所望の記録データ量に応じた圧縮係数を算出することによって、極めて容易に所望の圧縮係数を求めることができるものである。
【0042】
さらに、本発明によれば、供給された画像情報を圧縮係数に基づいて圧縮符号化し、圧縮符号化された画像情報を記録媒体に記録する画像記録方法であって、所定の圧縮係数に基づいて圧縮符号化された画像情報の記録データ量を測定し、測定結果に基づいて、所望の記録データ量に応じた第4の圧縮係数を算出し、算出された第4の圧縮係数に基づいて画像情報を圧縮符号化するようにしたことによって、簡単な構成で、1個の記録媒体に記録可能な枚数を予め決めることができ、良好な画像の記録を行うことができるものである。
【0043】
これによって、例えば圧縮された可変長の画像情報を記録媒体に記録する場合に、従来の装置では、記録可能な枚数を予め決めることができず使用感が悪くなったり、記録媒体の記録容量を有効に利用できない、あるいは記録される画像の画質が低レベルのものになってしまう、若しくは処理に極めて多くの時間が掛かったり、回路規模が極めて大きくなって装置の小型化や低消費電力化の妨げになるなど、良好な画像の記録を行うことができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像記録装置を適用した例えばデジタルスチルカメラの一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】その動作の説明のためのフローチャート図である。
【図3】その説明のための図である。
【符号の説明】
1…半導体撮像素子(CCD)、2…カメラ信号処理部、3…内部バス、4…画像用のランダムアクセスメモリ(RAM)、5…JPEG方式の画像圧縮伸長処理回路、6…標準テレビジョン方式のエンコーダ回路、7…出力端子、8…割り込み信号生成回路、10…中央処理装置(CPU)、11…CPUバス、12…圧縮/伸長用のRAM、13…着脱可能な記録手段、14…命令用のリードオンリーメモリ(ROM)
Claims (4)
- 供給された画像情報を圧縮係数に基づいて圧縮符号化する圧縮手段と、圧縮符号化された画像情報を記録媒体に記録する記録手段とを有する画像記録装置であって、
少なくとも前記画像情報を第1の圧縮係数に基づいて圧縮符号化したときの第1の記録データ量と、前記第1の圧縮係数より圧縮率の高い第2の圧縮係数に基づいて圧縮符号化したときの第2の記録データ量とを測定する測定手段と、
前記第1の記録データ量および前記第2の記録データ量の測定結果に基づいて、供給された画像情報のデータ量と前記記録媒体の記録容量に応じて予め設定された所望の記録データ量に応じた圧縮係数を、前記第1の圧縮係数に基づく前記第1の記録データ量と前記第2の圧縮係数に基づく前記第2の記録データ量とを対数変換した値の間を対数直線で近似することにより算出する演算手段と、
前記算出された圧縮係数に基づいて圧縮符号化された前記画像情報の記録データ量が、前記所望の記録データ量より大きいか否かを判定する判定手段とを備え、
前記測定手段は、前記第2の圧縮係数に基づいて縮符号化された前記画像情報の記録データ量が、前記所望の記録データ量より大きい場合は、前記第2の圧縮係数を、該第2の圧縮係数より圧縮率の高い第3の圧縮係数に置き換えて前記第2の記録データ量を算出し、
前記演算手段は、前記第1の記録データ量および置き換えられた前記第2の記録データ量の測定結果に基づいて、前記所望の記録データ量に応じた第4の圧縮係数を算出するとともに、前記判定手段により、前記圧縮符号化された前記画像情報の記録データ量が、前記所望の記録データ量より大きいと判定された場合には、前記第4の圧縮係数で圧縮された記録データ量を前記第1の記録データ量に置き換え、置き換えられた第1の記録データ量と前記第2の記録データ量に基づいて圧縮係数を再度算出し、
前記圧縮手段は、前記演算手段により算出された圧縮係数に基づいて前記画像情報を圧縮符号化する
画像記録装置。 - 前記算出された圧縮係数により圧縮されたデータ量が、依然として前記所望の記録データ量より大きいときは、前記算出された圧縮係数に基づく記録データ量を再度前記第1のデータ量に置き換え、
前記演算手段は、置き換えられた前記第1の記録データ量および前記第2の記録データ量の測定結果に基づいて、前記所望の記録データ量に応じた圧縮係数を再度算出する
請求項1記載の画像記録装置。 - 前記第1の記録データ量への置き換えの回数が所定回数を超えた場合には、所定の誤動作処理を行う
請求項2記載の画像記録装置。 - 供給された画像情報を圧縮係数に基づいて圧縮符号化し、圧縮符号化された画像情報を記録媒体に記録する画像記録方法であって、
少なくとも前記画像情報を第1の圧縮係数に基づいて圧縮符号化したときの第1の記録データ量と、前記第1の圧縮係数より圧縮率の高い第2の圧縮係数に基づいて圧縮符号化したときの第2の記録データ量を測定し、
前記第1の記録データ量および前記第2の記録データ量の測定結果に基づいて、供給された画像情報のデータ量と前記記録媒体の記録容量に応じて予め設定された所望の記録データ量に応じた圧縮係数を、前記第1の圧縮係数に基づく前記第1の記録データ量と前記第2の圧縮係数に基づく前記第2の記録データ量とを対数変換した値の間を対数直線で近似することにより算出し、
前記算出された圧縮係数に基づいて圧縮符号化された前記画像情報の記録データ量が、前記所望の記録データ量より大きいか否かを判定する判定し、
前記第2の圧縮係数に基づいて縮符号化された前記画像情報の記録データ量が、前記所望の記録データ量より大きい場合は、前記第2の圧縮係数を、該第2の圧縮係数より圧縮率の高い第3の圧縮係数に置き換えて前記第2の記録データ量を算出し、
前記第1の記録データ量および置き換えられた前記第2の記録データ量の測定結果に基づいて、前記所望の記録データ量に応じた第4の圧縮係数を算出するとともに、前記判定手段により、前記圧縮符号化された前記画像情報の記録データ量が、前記所望の記録データ量より大きいと判定された場合には、前記第4の圧縮係数で圧縮された記録データ量を前記第1の記録データ量に置き換え、置き換えられた第1の記録データ量と前記第2の記録データ量に基づいて圧縮係数を再度算出し、
前記算出された圧縮係数に基づいて前記画像情報を圧縮符号化する
画像記録方法。
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