JP4424160B2 - 画像処理装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ＴＩＦＦファイル形式を利用して画像データの記録および再生を行う画像処理装置に関する。

近年、撮像素子によって撮影した被写体像の画像データを記録媒体に電子的に記録する電子カメラが急速に普及しつつある。かかる電子カメラの代表的なファイルフォーマットとしてＥｘｉｆ（Exchangeable image file format for digital still cameras）が知られている。Ｅｘｉｆには、ＴＩＦＦファイル（Tagged Image File Format）形式の非圧縮画像ファイルとＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）ファイル形式の圧縮画像ファイルの２種類のフォーマットが規定されている。そして、いずれの場合にも画像データの様々な付属情報（撮影情報等）をＴＩＦＦファイル形式のタグ（Tag）を利用して記録している。

図６に従来より公知のＴＩＦＦファイルの構造を表す。ＴＩＦＦファイルは、ＴＩＦＦヘッダ（image file header）で始まるツリー構造となっている。ＴＩＦＦヘッダは８バイトのデータであって、「バイトオーダー（Byte Order）」と、「ＴＩＦＦファイル識別子（TIFF Identifier）」と、「イメージファイルディレクトリ（ＩＦＤ：Image File Directory）のオフセット（Offset of 0th IFD）」との３つのデータで構成されている。

「バイトオーダ」にはＴＩＦＦヘッダの最初の２バイト（１バイト目と２バイト目）が割り当てられており、バイトオーダ以降に記録される１６ビット型や３２ビット型等のデータにおける各バイトの配列順（エンディアン）を示している。バイトオーダにはＡＳＣＩＩ文字列の「ＩＩ」（４９４９ｈ）または「ＭＭ」（４Ｄ４Ｄｈ）が配置される。
上記の「ＩＩ」はリトルエンディアンを表しており、この場合にはデータが下位バイトから上位バイトに向かって前方から順に配置される。一方、「ＭＭ」はビッグエンディアンを表しており、この場合にはデータが上位バイトから下位バイトに向かって前方から順に配置される。かかるエンディアンは一般的にＴＩＦＦファイルを生成するＭＰＵのエンディアンに従って決定されることが多い。これは、ＴＩＦＦファイルおよびＭＰＵのエンディアンが相違する場合には複数バイトのデータ（１６ビット型、３２ビット型等のデータ）の読み書き時にバイトの入れ替えが必要となるが、両者が一致する場合にはバイトの入れ替えを行うことなくデータを読み書きできるからである。

「ＴＩＦＦファイル識別子」にはバイトオーダに続く次の２バイト（３バイト目と４バイト目）が割り当てられており、具体的には１０進数表示で「４２」に相当する１６進表記のデータが上記のエンディアンに従って配置されている。任意のデータファイルがＴＩＦＦファイル形式であるか否かは、ＴＩＦＦヘッダの先頭４バイトのデータによって識別することができる。

「ＩＦＤのオフセット」はＴＩＦＦヘッダの後に続くデータ領域のアドレスを示す情報であって、ＴＩＦＦヘッダの最後の４バイト（５バイト目〜８バイト目）が割り当てられている。具体的には、ＴＩＦＦファイル内の最初のＩＦＤの位置がＴＩＦＦヘッダの先頭を基準とした３２ビット相対アドレス値（オフセット）が記述されている。この３２ビット相対アドレス値のバイト配列順もＴＩＦＦヘッダ先頭のバイトオーダーに従う。

ＴＩＦＦファイルでは、このＴＩＦＦヘッダに続いてＩＦＤが配置されている。各ＩＦＤには後述する１２バイトのデータブロック（IFD Entry）が複数含まれており、各ＩＦＤの先頭にはそのデータブロックの数を表す１６ビット数値（Number of Directory Entries）が配置される。一方、各ＩＦＤの最後のデータブロックの後には、次のＩＦＤの先頭を示す３２ビット相対アドレス値（Offset of Next IFD）が配置される。なお、次のＩＦＤが存在しない場合には、このオフセットに「００００００００ｈ」が記録される。

ここで、「ＩＦＤ Ｅｎｔｒｙ」の先頭２バイト（１バイト目と２バイト目）は、個々のタグ（Tag）を表す１６ビット識別番号（Identifier：タグ番号）が配置されている。そして、このタグ番号は具体的な付属情報（イメージの大きさ、圧縮法の種類、解像度等）に対応付けされている。なお、Ｅｘｉｆでは、通常のＴＩＦＦでは定義されていないＥｘｉｆ固有のタグが定義されており、電子カメラ特有の撮影情報等はＥｘｉｆ固有のタグを用いて記録されている。

「ＩＦＤ Ｅｎｔｒｙ」の３バイト目と４バイト目には、上記のタグ番号に対応する付属情報のデータ型（Type）を示す１６ビット識別番号が配置される。このデータ型には、符号無し８ビット整数（BYTE）、符号無し１６ビット整数（SHORT）、符号無し３２ビット整数（LONG）、単なる８ビットデータ列（UNDEFINED）などが存在する。
「ＩＦＤ Ｅｎｔｒｙ」の５バイト目から８バイト目には、上記のデータ型（Type）で指定されたデータが何個含まれているか（Count）を表す３２ビット数値が格納されている。なお、後述の付属情報の総データ量は、データ型（TYPE）で表される１データ当たりのバイト数と、そのデータの個数（Count）との積に対応する。

「ＩＦＤ Ｅｎｔｒｙ」の９バイト目から１２バイト目（「Value/Offsetフィールド」と称する）には、上記のタグ番号に対応した付属情報のデータ（Value）か、あるいは付属情報のデータが格納されている領域の先頭を示す３２ビット相対アドレス値（オフセット）の何れかが配置される。なお、付属情報のデータ量が４バイトを超える場合には、付属情報のデータはＩＦＤ毎に１つのデータ領域（「Value of IFD領域」と称する）に集中して配置されるのが一般的である。

「画像データ」はストリップ（Strip）やタイル（Tile）と呼ばれるブロック状に分割されて記録される。そして、画像データのポインタのタグに対応する「Value of IFD領域」には分割された各画像データに対応するポインタ値がストリップやタイルの数だけ格納されている。各ポインタ値はストリップ等のスキャン順に配置され、その先頭のポインタ値の相対アドレス（オフセット）だけが「Value/Offsetフィールド」に格納される。そのため、「Value of IFD領域」のポインタ値を参照することで画像データをストリップ単位（またはタイル単位）で読み出すことができる。

なお、Ｅｘｉｆでは、主画像およびサムネイルを記録できるように規定されているため、上記のＩＦＤは各画像に対応して２つ存在する。１番目のＩＦＤ（0th IFD）は主画像用であり、２番目のＩＦＤ（1st IFD）がサムネイル用である。従って、「Value of IFD領域」や画像データのデータ領域も基本的に各ＩＦＤ毎に存在する。
一方、Ｅｘｉｆの圧縮画像ファイルでは、ＪＰＥＧファイルにＴＩＦＦ形式（Ｔａｇ形式）で付属情報を埋め込んでいる。図７に示すように、代表的なＥｘｉｆのＪＰＥＧファイルの構造は以下の通りである。

SOI + APP1 + DQT + DHT + SOF0 + SOS + ECS + EOI
ここで、「ＳＯＩ（Start of Image）」はＪＰＥＧファイルの先頭を表すマーカコード、「ＡＰＰ１」はサムネイルを含む付属情報を記録する領域、「ＤＱＴ」は使用された量子化テーブルを記録する領域、「ＤＨＴ」はハフマン符号化で使用されたハフマンテーブルを記録する領域、「ＳＯＦ０（Start of Frame）」はＪＰＥＧの圧縮モードを示す情報や、画像データのサンプリング比の情報等を記録する領域、「ＳＯＳ（Start of Scan）」は画像データのスキャン情報を記録する領域、「ＥＣＳ（Entropy Coded Segment）」は圧縮された主画像データ本体を記録する領域、「ＥＯＩ（End of Image）」はＪＰＥＧファイルの最後を表すマーカコードである。

Ｅｘｉｆの圧縮画像ファイルでは、「ＡＰＰ１」にＴＩＦＦファイルのＩＦＤを配置してタグ形式で付属情報を記録している。しかし、主画像の画像データ本体は圧縮されてＪＰＥＧコードストリームの中に埋め込まれているため、０ｔｈＩＦＤに対する画像データは存在しない。また、主画像の基本パラメータ（水平画素数や垂直数画素数等）はＪＰＥＧヘッダに含まれているので、それらのパラメータに対するタグも記録しない。一方、通常のＪＰＥＧファイルはサムネイルについて規定していないが、Ｅｘｉｆの圧縮画像ファイルでは１ｓｔＩＦＤによってサムネイルが記録されている。
特開２００２−１６５０５６号公報 特許第３２０３２９０号公報 "TIFF Revision 6.0 Final" - June 3,1992 "JEITA CP-3451 Exchangeable image file format for digital still cameras : Exif Version 2.2" - April,2002

ところで、電子カメラで生成した画像ファイルをコンピュータ上で加工することが近年では一般的に行われている。そして、一部のＰＣアプリケーションでは、読み込んだＥｘｉｆファイルをコンピュータ上で再保存する場合（例えば、画像を回転する等の操作を行った後）に画像ファイルのエンディアンを変更することがある。
ここで、コンピュータ側でエンディアンを変更する場合には、Ｅｘｉｆファイルの個々の付属情報も変更後のエンディアンに従って再配列しなければならない。１バイト単位のデータ型のタグに対応する付属情報についてはエンディアンが変更されてもそのバイト順を変更する必要がない。また、データ型およびデータサイズが明確なタグに対応する付属情報については、コンピュータが機械的にバイト順序を変更できるので問題は生じない。

一方、ＴＩＦＦのデータ型には、上記のＣｏｕｎｔと相俟って単なる８ビットデータ列の記憶領域をいくつ確保するかを示すＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型が存在する。このＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグは他のデータ型が適用できない場合に利用され、そのタグに対応するデータ領域には、ＴＩＦＦベースの個別規格やカメラメーカー等による個々のタグの定義に応じて多様なデータを含めることができる。例えば、ＥｘｉｆはＴＩＦＦをベースとした個別規格であるが、Ｅｘｉｆ固有のタグの中にもＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグが存在し、個々のＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグの意味はＥｘｉｆ規格内で定義されている。

すなわち、ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグに対応する付属情報（独自情報）のデータ構造は個々のタグごとに相違する。例えば、ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグを利用した独自情報の中には１６ビットや３２ビットのデータが混在する構造体型のデータ構造のものもあり、個々のタグの定義とデータ構造が判らなければエンディアンを変更することはできない。したがって、未知のＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグを含むファイルをコンピュータが再保存する場合には、その未知のＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグに関する独自情報のデータを再配列できない以上、画像ファイルのエンディアンを本来変更するべきではない。

しかし、現実のＰＣアプリケーション等では、独自情報はデータは元のエンディアンのままで、ＴＩＦＦヘッダを含む他のデータのエンディアンを変更して画像ファイルを再保存している場合がある。ＴＩＦＦの規則ではＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグのエンディアンはＴＩＦＦヘッダのエンディアンに従うこととなる。そのため、上記の再保存後にＴＩＦＦヘッダのエンディアンに従って独自情報を読み出すと正しく読めないという不具合が確認されている。

本発明は上記従来技術の課題を解決するためにされたものであり、その目的は、すべてのデータのエンディアンを正しく変更することなく再保存された画像ファイルであっても、独自情報のデータを読み出しうる画像処理装置を提供することである。

請求項１の発明に係る画像処理装置は、被写体像を光電変換して得たデジタル画像信号に画像処理を施して画像データを生成する画像処理部と、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で構成したＩＦＤデータと、前記画像データとを有する画像ファイルを生成し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で構成された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれる場合には、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域に記録する画像ファイル生成部と、を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記独自情報がＴＩＦＦファイル形式のＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のデータであることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、画像ファイル生成部はＥｘｉｆ規格に準拠して前記画像ファイルを生成し、Ｅｘｉｆ規格のＭａｋｅｒＮｏｔｅタグのデータ領域に前記付加エンディアン情報を記録することを特徴とする。

請求項４の発明に係る画像処理装置は、ＴＩＦＦヘッダと、画像データと、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で記録したＩＦＤデータとを有し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で記録された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれている画像ファイルを読み出すための画像処理装置であって、前記画像ファイルの現在のバイト配列順を示す基本エンディアン情報を前記ＴＩＦＦヘッダから取得し、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得するエンディアン取得部と、前記基本エンディアン情報および前記付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定し、バイト配列順が不一致の場合には前記独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出すことを特徴とするデータ読出部と、を有することを特徴とする。

請求項５の発明に係る画像処理装置は、ＴＩＦＦヘッダと、画像データと、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で記録したＩＦＤデータとを有し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で記録された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれている画像ファイルを読み出すための画像処理装置であって、前記画像ファイルの現在のバイト配列順を示す基本エンディアン情報を前記ＴＩＦＦヘッダから取得し、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得するエンディアン取得部と、前記独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出し、前記独自情報以外のデータを前記基本エンディアン情報に従って読み出すデータ読出部と、を有することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項４または請求項５の発明において、前記エンディアン取得部は、予め独自情報生成時に記録された付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項４から請求項６のいずれかの発明において、前記ＩＦＤデータには、別個のタグに関連付けされた複数の前記独自情報が含まれ、一部のタグの独自情報にのみ前記付加エンディアン情報が記録されており、前記データ読出部は、前記基本エンディアン情報および前記付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定し、バイト配列順が一致する場合には前記画像ファイルのすべての独自情報を前記基本エンディアン情報に従って読み出し、バイト配列順が不一致の場合には前記画像ファイルのすべての独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出すことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項４から請求項６のいずれかの発明において、前記ＩＦＤデータには、別個のタグに関連付けされた複数の前記独自情報が含まれ、一部のタグの独自情報にのみ前記付加エンディアン情報が記録されており、前記データ読出部は、前記基本エンディアン情報および前記付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定し、バイト配列順が一致する場合には前記画像ファイルのすべての独自情報を前記基本エンディアン情報に従って読み出し、バイト配列順が不一致の場合には前記付加エンディアン情報が記録されたタグの独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出し、前記付加エンディアン情報が記録されていないタグの独自情報は前記基本エンディアン情報に従って読み出すことを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項７または請求項８の発明において、前記エンディアン取得部は、前記独自情報のデータ領域において、前記画像ファイルの規格により予め値が判明しているタグまたは前記画像ファイルの規格により正しい値が推定可能なタグを前記基本エンディアン情報に従って読み出し、前記タグの値を正しく読み出せるか否かでバイト配列順の確認データを生成し、前記データ読出部は、前記付加エンディアン情報が記録されていないタグの独自情報を前記確認データのバイト配列順に従って読み出すことを特徴とする。

請求項１０の発明に係る画像処理プログラムは、被写体像を光電変換して得たデジタル画像信号に画像処理を施して画像データを生成する手順と、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で構成したＩＦＤデータを生成する手順と、データ構造を自由に設定しうるデータ型で構成された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれる場合には、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域に記録する手順と、前記画像データと前記ＩＦＤデータとを有する画像ファイルを生成する手順と、をコンピュータに実行させる。

請求項１１の発明に係る画像処理プログラムは、ＴＩＦＦヘッダと、画像データと、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で記録したＩＦＤデータとを有し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で記録された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれている画像ファイルを読み出すための画像処理プログラムであって、前記画像ファイルの現在のバイト配列順を示す基本エンディアン情報を前記ＴＩＦＦヘッダから取得する手順と、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得する手順と、前記基本エンディアン情報および前記付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定する手順と、バイト配列順が不一致の場合には前記独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出す手順と、をコンピュータに実行させる。

請求項１２の発明に係る画像処理プログラムは、ＴＩＦＦヘッダと、画像データと、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で記録したＩＦＤデータとを有し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で記録された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれている画像ファイルを読み出すための画像処理プログラムであって、前記画像ファイルの現在のバイト配列順を示す基本エンディアン情報を前記ＴＩＦＦヘッダから取得する手順と、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得する手順と、前記独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出し、前記独自情報以外のデータを前記基本エンディアン情報に従って読み出す手順と、をコンピュータに実行させる。

本発明の画像処理装置は、画像ファイル生成時においてＩＦＤデータに独自情報が含まれる場合には、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を独自情報のデータ領域に記録する。そして、画像ファイルの読み出し時には、基本エンディアン情報および付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定し、バイト配列順が不一致の場合には付加エンディアン情報に従って独自情報を読み出す。あるいは常に独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出す。したがって、独自情報のエンディアンが正しく変更されずに再保存された画像ファイルであっても、付加エンディアン情報に基づいて独自情報のデータを正確に読み出すことができる。

（第１実施形態の説明）
図１は本発明の画像処理装置の第１実施形態を示しており、この実施形態では画像処理装置が電子カメラに組み込まれている。第１実施形態の電子カメラは、撮影光学系１と、撮像素子２と、Ａ／Ｄ変換部３と、画像処理部４と、ＪＰＥＧ圧縮伸長部５と、ＳＤＲＡＭ６と、カードインターフェース７および記録媒体７ａと、ＵＳＢインターフェース８と、表示コントローラ９およびＬＣＤ１０と、ＭＰＵ１１と、各部を接続するデータバス１２とを有している。

撮像素子２は撮影光学系１の像空間側に配置されている。撮像素子２の受光面には、被写体像を光電変換する受光素子が２次元配列されている。そして、撮像素子２の受光面に投影された被写体像は、受光素子により光電変換されてアナログ画像信号として出力される。また、Ａ／Ｄ変換部３は、アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して画像処理部４に出力する。

画像処理部４は、入力されるデジタル画像信号に対して画像処理（欠陥画素補正、ガンマ補正、補間、色変換、エッジ強調などの処理）を施して画像データを生成する。また、ＪＰＥＧ圧縮伸長部５は、画像データをＪＰＥＧ形式に従って圧縮し、あるいはＪＰＥＧ形式で圧縮された画像データを伸長して復元する。
ＳＤＲＡＭ６には画像データが一時的に保存される。ＳＤＲＡＭ６に画像データが一時保存される場合としては、（１）画像処理部４で一部の画像処理のみが施された画像データを１画面分が揃うまで待避させる場合、（２）画像処理部４による画像処理が完了した画像データを記録媒体７に記録する前に待避させる場合である。

カードインターフェース７には記録媒体７ａが着脱可能に装着されている。記録媒体７ａは公知の半導体メモリなどで構成され、この記録媒体７ａに電子カメラによって生成された画像ファイルが最終的に格納される。
ＵＳＢインターフェース８は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）の通信規格に準拠して電子カメラに接続された外部機器とのデータ送受信を制御する。表示コントローラ９にはＬＣＤ１０が接続されている。表示コントローラ９はＬＣＤ１０を制御し、ＭＰＵ１１の画像出力に基づく画面（例えば、電子カメラの設定画面や画像ファイルの再生画像等）をＬＣＤ１０に表示する。

ＭＰＵ１１は電子カメラの各部動作を制御する。特に第１実施形態のＭＰＵ１１は、画像ファイル生成時または画像ファイル読み出し時において以下の機能を果たす。
（１）第１に、ＭＰＵ１１は画像ファイル生成時にＴＩＦＦヘッダおよびＩＦＤデータを生成する。すなわち、ＭＰＵ１１は所定の撮影情報から付属情報を生成し、各付属情報ごとにタグ情報（タグの種類、データ型、カウント数）を生成してＩＦＤデータを生成する。なお、付属情報が４バイト以下の場合には、付属情報は「ＩＦＤ Ｅｎｔｒｙ」の「Value/Offsetフィールド」に配置される。一方、付属情報が４バイトを超える場合には、付属情報はＩＦＤデータの「Value of IFD領域」に配置され、「ＩＦＤ Ｅｎｔｒｙ」の「Value/Offsetフィールド」には付属情報のアドレス情報が配置されることとなる。

また、データ型がＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型である付属情報（独自情報）がＩＦＤデータに存在する場合には、ＭＰＵ１１はＩＦＤデータの独自情報のデータ領域に付加エンディアン情報を追加する。例えば、Ｅｘｉｆ規格の画像ファイルではＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のＭａｋｅｒＮｏｔｅタグをカメラメーカーが独自に定義して利用できるので、ＭＰＵ１１はＭａｋｅｒＮｏｔｅタグのデータ領域に付加エンディアン情報を追加する。なお、これらの付属情報の生成（編集）は、ＳＤＲＡＭ６上のワークエリアを利用して行われる。

この付加エンディアン情報は独自情報生成時のバイト配列順を示すものであって、画像ファイルの読み出し時において独自情報のエンディアンを決定するのに使用される。画像ファイル再保存時にＴＩＦＦヘッダのエンディアン（基本エンディアン情報）を変更した場合でも、ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグのデータ領域は変更できずに元の状態のまま再保存される。この場合に基本エンディアン情報に従って独自情報を読み出すとデータを正しく読み出すことは不可能であるが、その独自情報のデータ領域の付加エンディアン情報を優先すれば正しいデータを読むことが可能となる。

（２）第２に、ＭＰＵ１１は画像ファイル読み出し時に、ＴＩＦＦヘッダの基本エンディアン情報とＩＦＤデータから取得した付加エンディアン情報とを比較する。そして、基本エンディアン情報と付加エンディアン情報とが一致しない場合（画像ファイルのエンディアンを変更して再保存した場合）には、ＭＰＵ１１は付加エンディアン情報に従って独自情報の読み出しを実行する。あるいは、ＭＰＵ１１は常に付加エンディアン情報に従って独自情報を読み出す。

（第１実施形態の画像ファイル生成動作）
以下、図２の流れ図に沿って、第１実施形態の画像ファイル生成動作をＥｘｉｆ規格のＴＩＦＦファイル形式（非圧縮画像ファイル）の例で説明する。
まず、ＭＰＵ１１は、ユーザーのシャッタレリーズによって撮像素子２を制御して被写体像の光電変換を実行する（Ｓ１０１）。撮像素子２の１フレーム分のアナログ画像信号は複数フィールドに分けて読み出しされる。Ａ／Ｄ変換部３はアナログ画像信号をデジタル化し、デジタル画像信号は画像処理部４へ順次出力される（Ｓ１０２）。

画像処理部４は、入力されたデジタル画像信号に欠陥画素補正、黒レベル調整などの一部の画像処理のみを施す。一部の画像処理のみが施されたデジタル画像信号は、１フレーム分がすべて揃うまでＳＤＲＡＭ６に一時的に保存される。そして、ＳＤＲＡＭ６に１フレーム分のデジタル画像信号が格納された段階で、ＭＰＵ１１はデジタル画像信号を画像処理部６に転送させる。画像処理部４ではデジタル画像信号に補間、ホワイトバランス調整などの残された画像処理を実行して画像データを生成する（Ｓ１０３）。

また、ＭＰＵ１１は上記の処理の間にＴＩＦＦヘッダおよびＩＦＤデータを生成する（Ｓ１０４）。ここで、ＩＦＤデータは、画像データ用の０ｔｈＩＦＤとサムネイル用の１ｔｈＩＦＤと、２つのＩＦＤにそれぞれ対応する２つの「Value of IFD領域」で構成される。そして、各ＩＦＤの「ＩＦＤ Ｅｎｔｒｙ」には、ＴＩＦＦファイル形式のタグ情報とＥｘｉｆ規格固有のタグ情報とが格納される。ＭＰＵ１１が収集した撮影情報は、これらのタグ情報に関連付けされた付属情報としてＳＤＲＡＭ６上に配置される。

ここで、ＭＰＵ１１は、Ｅｘｉｆ規格のＭａｋｅｒＮｏｔｅタグに対応する「Value of IFD領域」に独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を記録する（Ｓ１０５）。例えば、ＭＰＵ１１はＴＩＦＦヘッダのコピーを付加エンディアン情報として記録する。なお、この画像ファイル生成時には基本エンディアン情報と付加エンディアン情報とは常に一致した状態にあり、画像ファイルのすべてのデータは一定のバイト配列順に従って記録されている。

ところで、本実施形態においてＭａｋｅｒｎｏｔｅタグに対応するデータ領域に付加エンディアン情報を記録するのは以下の理由による。
Ｅｘｉｆ規格では、ＴＩＦＦファイル形式に存在しないＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグを以下に示すように独自に定義している。
・ExifVersion（Ｅｘｉｆバージョン）
・FlashPixVersion（対応ＦｌａｓｈＰｉｘバージョン）
・ComponentsConfiguration（各コンポーネントの意味）
・UserComment（ユーザーコメント）
・OECF（光電変換関数）
・SpatialFrequencyResponse（空間周波数応答）
・FileSource（ファイルソース）
・SceneType（シーンタイプ）
・CFAPattern（ＣＦＡパターン）
・DeviceSettingDescription（撮影条件記述情報）
・GPSProcessingMethod（測位方式の名称）
・GPSAreaInformation（測位地点の名称）
上記のタグはＥｘｉｆ規格に基づいてデータ構造が明確に規定されている。したがって、画像ファイルのエンディアンを変更する際に、その独自情報のバイト順序を正しく変更することも可能である。しかし、現実のＰＣアプリケーション等では、データ構造が規定されているＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグの独自情報であってもデータのバイト順序を変更することなく再保存を行っている。

上記のＥｘｉｆ固有のタグの中には、エンディアンが変更されてもその影響を受けないものもある。しかし、例えば「OECF」、「SpatialFrequencyResponse」、「CFAPattern」、「DeviceSettingDescription」等のタグのデータは、その内部に１６ビットや３２ビットのデータが混在する構造体型のデータであるため、内部のデータを再配列せずにエンディアンを変更すると正しいデータを読めなくなってしまう。

しかも、上記のタグに関してはＥｘｉｆ規格でデータの構造まで決められているため、基本的にその中に付加エンディアン情報を入れる余地はない。そのため、本実施形態では、ＭａｋｅｒＮｏｔｅタグを利用して付加エンディアン情報を記録し、他のＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグの独自情報を読み出す際にＭａｋｅｒＮｏｔｅタグの付加エンディアン情報を利用するものである。

そして、ＭＰＵ１１はＴＩＦＦヘッダおよびＩＦＤデータと画像データとをＳＤＲＡＭ６に書き込んで画像ファイルを生成する。その後、ＭＰＵ１１は画像ファイルを記録媒体７ａに最終的に格納する（Ｓ１０６）。以上の工程で一連の画像ファイル生成動作が完了する。
（第１実施形態の画像ファイル読み出し動作）
以下、図３の流れ図に沿って、第１実施形態の画像ファイル読み出し動作を説明する。なお、この例は上記の画像ファイル生成動作で生成された画像ファイルの読み出しに関する。

ＭＰＵ１１は記録媒体７ａ（またはＵＳＢインターフェース８で接続された外部記録装置）からＴＩＦＦヘッダを読み出して基本エンディアン情報を取得する（Ｓ２０１）。
次に、ＭＰＵ１１はＩＦＤデータを検索し、ＭａｋｅｒＮｏｔｅタグの「Value of IFD領域」に記録された付加エンディアン情報を読み出して、バイト配列順を取得する（Ｓ２０２）。

そして、ＭＰＵ１１は基本エンディアン情報と付加エンディアン情報とのバイト配列順が一致するか否かを判定する（Ｓ２０３）。両者が一致する場合（ＹＥＳ側）には、ＭＰＵ１１は独自情報を含む画像ファイルのすべてのデータを基本エンディアン情報に従って読み出す（Ｓ２０４）。なお、この場合は画像ファイルのエンディアンが変更されていない場合に相当する。

一方、両者が不一致の場合（ＮＯ側）は、他の画像処理装置等でエンディアンを変更して画像ファイルを再保存した場合に相当する。この場合には、ＭＰＵ１１はＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグに関連付けされた独自情報はすべて付加エンディアン情報に従って読み出し、その他のデータは基本エンディアン情報に従って読み出す（Ｓ２０５）。
すなわち、エンディアンを変更して画像ファイルを再保存した場合、ＴＩＦＦヘッダ、ＩＦＤのタグ情報および付属情報（つまり、ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグの独自情報以外のデータ）は、変更後のエンディアンに従ってデータが再配列されている。したがって、これらのデータはＴＩＦＦヘッダの基本エンディアン情報に従って正しく読み出すことができる。一方、独自情報については元のエンディアンのままで保存されている可能性が高いので、付加エンディアン情報を優先することで独自情報を正しく読み出すものである。

そして、ＭＰＵ１１は読み込んだ画像データや撮影情報等を表示コントローラ９に転送し、ＬＣＤ１０に画像データ等が表示される（Ｓ２０６）。以上の工程で一連の画像ファイル読み出し動作が完了する。
（第１実施形態の効果）
上記実施形態の電子カメラでは、ＴＩＦＦファイル形式で付属情報を記録する場合で独自情報がある場合は、ＭａｋｅｒＮｏｔｅタグのデータ領域に付加エンディアン情報を記録している。そして、画像ファイルを読み出す場合には、ＴＩＦＦヘッダの基本エンディアン情報と付加エンディアン情報とを比較し、両者が不一致の場合には独自情報の読み出しに付加エンディアン情報を優先的に適用する。したがって、ＴＩＦＦヘッダのエンディアンが変更されて再保存された画像ファイルであっても、ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグに関連付けされた独自情報を正しく読み出すことが可能となる。

（第２実施形態の説明）
図４は、第２実施形態の画像ファイルの読み出し動作を示す流れ図である。第２実施形態は上記第１実施形態の画像ファイル読み出し動作に対応し、Ｅｘｉｆ規格でデータ構造が明確に規定されているＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグについて、ＭＰＵ１１が再保存時にバイト配列順を正しく変更しているか否かを確認する例である。

まず、ＭＰＵ１１は記録媒体７ａ等からＴＩＦＦヘッダを読み出して基本エンディアン情報を取得する（Ｓ３０１）。
次に、ＭＰＵ１１はＩＦＤデータを検索し、ＭａｋｅｒＮｏｔｅタグに対応する「Value of IFD領域」に記録された付加エンディアン情報を読み出して、バイト配列順を取得する（Ｓ３０２）。

そして、ＭＰＵ１１は基本エンディアン情報と付加エンディアン情報とが一致するか否かを判定する（Ｓ３０３）。両者が一致する場合（ＹＥＳ側）には、ＭＰＵ１１は独自情報を含む画像ファイルのすべてのデータを基本エンディアン情報に従って読み出す（Ｓ３０４）。なお、この場合は画像ファイルのエンディアンが変更されていない場合に相当する。

一方、両者が不一致の場合（ＮＯ側）は、エンディアンを変更して画像ファイルを再保存した場合に相当する。この場合、ＭＰＵ１１はＩＦＤデータを検索し、Ｅｘｉｆ規格により「予め値が判明しているタグ」または「正しい値が推定可能なタグ」を基本エンディアン情報に従って読み出し、これらのデータの正しい値が読み出せたか否かを示すバイト配列順の確認データを生成する（Ｓ３０５）。

例えば、ＭＰＵ１１はＥｘｉｆ規格の固有タグである「CFAPattern」における「横方向の反復画素単位」および「縦方向の反復画素範囲」のデータを基本エンディアン情報に従って読み出す。そして、ＭＰＵ１１は、データの値が１桁に収まる場合には基本エンディアン情報に従って正しい値が読めたものと判定する。「CFAPattern」の上記データはＳＨＯＲＴ型のデータ構造であり、２桁の値をとることは通常考えられないからである。

そして、ＭＰＵ１１は、所定のタグで正しい値を読み出せたか否かを確認データに基づいて判定する（Ｓ３０６）。正しい値が読み出せた場合（ＹＥＳ側）には、Ｅｘｉｆ規格で定義されているタグに関する独自情報は再保存時にエンディアンが正しく変更されている可能性が高い。そのため、ＭＰＵ１１は、ＭａｋｅｒＮｏｔｅタグに対応する独自情報は付加エンディアン情報に従って読み出し、その他のデータは基本エンディアン情報に従って読み出す（Ｓ３０７）。

一方、正しい値が読み出せない場合（ＮＯ側）は、データ型がＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型の独自情報はすべて元のエンディアンのままの可能性が高い。そのため、ＭＰＵ１１はＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のタグに関連付けされた独自情報は付加エンディアン情報に従って読み出し、その他のデータは基本エンディアン情報に従って読み出す（Ｓ３０８）。
そして、ＭＰＵ１１は読み込んだ画像データや撮影情報等を表示コントローラ９に転送し、ＬＣＤ１０に画像データ等が表示される（Ｓ３０９）。以上の工程で一連の画像ファイル読み出し動作が完了する。

上記第２実施形態によれば、独自情報のデータを読み出す際に、ＭａｋｅｒＮｏｔｅタグの付加エンディアン情報と、所定のタグのデータによるバイト配列順とをチェックするので、独自情報のデータを誤って読む可能性がさらに抑制される。
（第３実施形態の説明）
図５は、第３実施形態の画像ファイルの読み出し動作を示す流れ図である。この第３実施形態は第１実施形態の画像ファイルの読み出し動作の変形例であって、ステップＳ２０５に対応するステップＳ４０５のみが第１実施形態と相違する。

第４実施形態では、基本エンディアン情報と付加エンディアン情報とが不一致の場合には、ＭＰＵ１１はＭａｋｅｒＮｏｔｅタグに対応する独自情報のみを付加エンディアン情報に従って読み出し、その他のデータは基本エンディアン情報に従って読み出す（Ｓ４０５）。Ｅｘｉｆ規格で定義されているタグに関する独自情報は再保存時にエンディアンが正しく変更されている場合もあるので、第４実施形態ではＭａｋｅｒＮｏｔｅタグに関する独自情報以外の読み出しでは基本エンディアン情報を優先するものである。

（請求項と実施形態との対応関係）
ここで、請求項と実施形態との対応関係を示しておく。なお、以下に示す対応関係はあくまで参考のために示した解釈であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
「画像処理部」には画像処理部４が対応する。「画像ファイル生成部」、「エンディアン取得部」および「データ読出部」にはＭＰＵ１１が対応する。

また、「付属情報」はＴＩＦＦファイル形式において「Value of IFD領域」または「Value/Offsetフィールド」に記録されたデータが該当し、「独自情報」はＴＩＦＦファイル形式におけるＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型の付属情報が該当する。「画像ファイルの規格により予め値が判明しているタグ」、「画像ファイルの規格により正しい値が推定可能なタグ」としては「CFAPattern」タグが該当する。なお、請求項１０から請求項１２の画像処理プログラムはＭＰＵ１１により実行される。

（実施形態の補足事項）
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。
（１）本発明はＥｘｉｆ規格の非圧縮画像ファイルの場合に限定されることなく、Ｅｘｉｆ規格のＪＰＥＧ画像ファイルや、通常のＴＩＦＦファイル形式の画像ファイルにも勿論適用することが可能である。

（２）付加エンディアン情報は、ＭａｋｅｒＮｏｔｅタグに限定されることなく他のＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型タグに対応するデータ領域に記録してもよい。また、付加エンディアン情報は、１つのＩＦＤデータについて複数箇所に記録されていてもよい。例えば、通常のＴＩＦＦファイル形式の画像ファイルでは、すべてのＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型タグの付属情報にそれぞれ付加エンディアン情報を記録することも可能な場合がある。

（３）付加エンディアン情報が記録されたタグのデータは、基本エンディアン情報とバイト配列順が一致するか否かにかかわらず、常に付加エンディアン情報に基づいて読み出すようにしてもよい。
（４）第２実施形態では「CFAPattern」タグの値を確認してエンディアンの適否を判定しているが、この例に限定されるものではない。例えば、画像ファイルがそのカメラ自身で記録された場合には、すべてのタグのデータ内容が予め明確であるので他のタグの独自情報を読み出しても上記のエンディアンの適否の判定を行うことができる。

（５）第３実施形態においても、第２実施形態と同様の手法で付加エンディアン情報を有しない独自情報のバイト配列順を確認するようにしてもよい。
（６）本発明の画像処理装置は電子カメラに限定されることなく、例えば、フイルムスキャナや、電子カメラで撮影したＲＡＷデータをバッチ処理する画像処理装置や、画像ファイルを読み出す機能を備えたリーダーなどに広く適用することができる。

本発明は、Ｅｘｉｆ規格またはＴＩＦＦファイル形式の画像ファイルを扱う電子カメラ、フイルムスキャナ、コンピュータ上で画像ファイルの加工、再生を行うＰＣアプリケーションなどに適用することができる。

第１実施形態の電子カメラの構成を示すブロック図 第１実施形態の画像ファイル生成動作を示す流れ図 第１実施形態の画像ファイル読み出し動作を示す流れ図 第２実施形態の画像ファイル読み出し動作を示す流れ図 第３実施形態の画像ファイル読み出し動作を示す流れ図 ＴＩＦＦファイル形式のデータ構造を示す説明図 Ｅｘｉｆ規格のＪＰＥＧファイル形式のデータ構造を示す説明図

符号の説明

１ 撮影光学系
２ 撮像素子
３ Ａ／Ｄ変換部
４ 画像処理部
５ ＪＰＥＧ圧縮伸長部
６ ＳＤＲＡＭ
７ カードインターフェース
７ａ 記録媒体
８ ＵＳＢインターフェース
９ 表示コントローラ
１０ ＬＣＤ
１１ ＭＰＵ
１２ データバス

Claims (12)

1. 被写体像を光電変換して得たデジタル画像信号に画像処理を施して画像データを生成する画像処理部と、
   前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で構成したＩＦＤデータと、前記画像データとを有する画像ファイルを生成し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で構成された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれる場合には、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域に記録する画像ファイル生成部と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記独自情報がＴＩＦＦファイル形式のＵＮＤＥＦＩＮＥＤ型のデータであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 画像ファイル生成部はＥｘｉｆ規格に準拠して前記画像ファイルを生成し、Ｅｘｉｆ規格のＭａｋｅｒＮｏｔｅタグのデータ領域に前記付加エンディアン情報を記録することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. ＴＩＦＦヘッダと、画像データと、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で記録したＩＦＤデータとを有し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で記録された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれている画像ファイルを読み出すための画像処理装置であって、
   前記画像ファイルの現在のバイト配列順を示す基本エンディアン情報を前記ＴＩＦＦヘッダから取得し、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得するエンディアン取得部と、
   前記基本エンディアン情報および前記付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定し、バイト配列順が不一致の場合には前記独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出すことを特徴とするデータ読出部と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
5. ＴＩＦＦヘッダと、画像データと、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で記録したＩＦＤデータとを有し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で記録された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれている画像ファイルを読み出すための画像処理装置であって、
   前記画像ファイルの現在のバイト配列順を示す基本エンディアン情報を前記ＴＩＦＦヘッダから取得し、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得するエンディアン取得部と、
   前記独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出し、前記独自情報以外のデータを前記基本エンディアン情報に従って読み出すデータ読出部と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
6. 前記エンディアン取得部は、予め独自情報生成時に記録された付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記ＩＦＤデータには、別個のタグに関連付けされた複数の前記独自情報が含まれ、一部のタグの独自情報にのみ前記付加エンディアン情報が記録されており、
   前記データ読出部は、前記基本エンディアン情報および前記付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定し、バイト配列順が一致する場合には前記画像ファイルのすべての独自情報を前記基本エンディアン情報に従って読み出し、バイト配列順が不一致の場合には前記画像ファイルのすべての独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出すことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記ＩＦＤデータには、別個のタグに関連付けされた複数の前記独自情報が含まれ、一部のタグの独自情報にのみ前記付加エンディアン情報が記録されており、
   前記データ読出部は、前記基本エンディアン情報および前記付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定し、バイト配列順が一致する場合には前記画像ファイルのすべての独自情報を前記基本エンディアン情報に従って読み出し、バイト配列順が不一致の場合には前記付加エンディアン情報が記録されたタグの独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出し、前記付加エンディアン情報が記録されていないタグの独自情報は前記基本エンディアン情報に従って読み出すことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記エンディアン取得部は、前記独自情報のデータ領域において、前記画像ファイルの規格により予め値が判明しているタグまたは前記画像ファイルの規格により正しい値が推定可能なタグを前記基本エンディアン情報に従って読み出し、前記タグの値を正しく読み出せるか否かでバイト配列順の確認データを生成し、
   前記データ読出部は、前記付加エンディアン情報が記録されていないタグの独自情報を前記確認データのバイト配列順に従って読み出すことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像処理装置。
10. 被写体像を光電変換して得たデジタル画像信号に画像処理を施して画像データを生成する手順と、
    前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で構成したＩＦＤデータを生成する手順と、
    データ構造を自由に設定しうるデータ型で構成された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれる場合には、独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域に記録する手順と、
    前記画像データと前記ＩＦＤデータとを有する画像ファイルを生成する手順と、
    をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
11. ＴＩＦＦヘッダと、画像データと、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で記録したＩＦＤデータとを有し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で記録された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれている画像ファイルを読み出すための画像処理プログラムであって、
    前記画像ファイルの現在のバイト配列順を示す基本エンディアン情報を前記ＴＩＦＦヘッダから取得する手順と、
    独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得する手順と、
    前記基本エンディアン情報および前記付加エンディアン情報のバイト配列順が一致するか否かを判定する手順と、
    バイト配列順が不一致の場合には前記独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出す手順と、
    をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
12. ＴＩＦＦヘッダと、画像データと、前記画像データに関連する付属情報をＴＩＦＦファイルのタグ形式で記録したＩＦＤデータとを有し、データ構造を自由に設定しうるデータ型で記録された付属情報である独自情報が前記ＩＦＤデータに含まれている画像ファイルを読み出すための画像処理プログラムであって、
    前記画像ファイルの現在のバイト配列順を示す基本エンディアン情報を前記ＴＩＦＦヘッダから取得する手順と、
    独自情報生成時のバイト配列順を示す付加エンディアン情報を前記独自情報のデータ領域から取得する手順と、
    前記独自情報を前記付加エンディアン情報に従って読み出し、前記独自情報以外のデータを前記基本エンディアン情報に従って読み出す手順と、
    をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
    

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