JP4636755B2 - 撮像装置、画像処理方法、記録媒体およびプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置、画像処理方法、記録媒体およびプログラムに関し、特に、撮影画像の撮像データを複数の異なる画像圧縮方式により圧縮処理したそれぞれの圧縮画像データを、記憶媒体に記録保存するデジタルスチルカメラに用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルスチルカメラなどの撮像装置は、ＣＣＤ等の撮像素子における光電変換により得られた撮影画像の電気信号（撮像データ）に所定の処理を施して、撮影画像の画像情報（画像データ）を電気（磁気）情報として外部記録メディア（メモリカード、ハードディスク等）に記録していた。デジタルスチルカメラは、従来の銀塩カメラが撮影画像をフィルムに焼き付けて撮影しているのとはまったく異なり、撮影画像の電気信号を位置における情報として画像処理を施し記録することで、撮影後における電気信号としての撮影画像の再生を可能にしていた。
【０００３】
また、近年、デジタルスチルカメラにおいては、画像の忠実な再現のためにメガピクセルの処理が実現されてきており、デジタルスチルカメラにより撮影した撮影画像の再生画質は、銀塩カメラにより撮影した撮影画像の画質に近づいてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタルスチルカメラにおいて記録・再生される撮影画像の画像データは、多くの情報量（データ量）を必要とするという問題があった。特に、鑑賞目的や、細部を重要とする静止画像においては、動画像に対して用いられるような人間の視覚特性を利用した画像データの間引きを行うことはできず、１フレームの静止画像に係るデータ量は多く必要であった。
【０００５】
例えば、メガピクセルクラスのデジタルスチルカメラにおいては、記録する撮影画像の画像データ量は非常に多く、１２ｂｉｔデータで４００万画素クラスの撮影画像を記録する場合には、画像データ量は６ＭＢを超える。このデータ量では、メモリカードやハードディスク等の外部記憶媒体への記録保存には適さず、また、通信インタフェースを介した装置間の転送にも適さず、大量の撮影画像を扱う際には画像データ量を減らす必要があった。そこで、一般に、デジタルスチルカメラでは、撮影画像の画像データを記録する前に画像データに圧縮処理を施し、記録する撮影画像の画像データ量を減らしていた。
【０００６】
画像データを圧縮処理する画像圧縮方式には、圧縮率を犠牲にして保存性（再現性）を優先した可逆圧縮方式（Lossless方式）と、保存性（再現性）を犠牲にして圧縮率を優先した非可逆圧縮方式（Lossy方式）とがあった。可逆圧縮方式としては、例えば、連続する画像データの差分をランレングス情報に展開し、テーブルを用いて符号化する方法が一般的に知られていた。一方、非可逆圧縮方式としては、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の直交変換を用いて画像データの高周波情報を抑圧した後、テーブルを用いて符号化する方法が知られていた。上記画像圧縮方式の双方とも、従来のＪＰＥＧ方式の範疇であるが、一般にＪＰＥＧといえば後者を指し、前者はＴＩＦＦ画像として知られている。
【０００７】
ここで、従来、デジタルスチルカメラにて用いられる画像圧縮方式は、高品位の撮影画像を望むことから非可逆圧縮にて生じるブロックノイズ等の影響を避けるために、可逆圧縮方式が主に用いられてきた。しかし、近年における撮影画像の画素数の急激な増加により、ユーザーによる画像データのサイズ優先の選択の必要性が高まり、非可逆圧縮方式を用いるデジタルスチルカメラも多く登場してきた。したがって、撮影画像の画質を優先するユーザーは、撮影画像に忠実な非加工画像を再生画像として得られる可逆圧縮方式の画像圧縮手段を具備したデジタルスチルカメラを選択していた。一方、データ容量を優先する（１つの撮影画像を記録する際のデータ量が少ない方を優先する）ユーザーは、非可逆圧縮方式の画像圧縮手段を具備したデジタルスチルカメラを選択していた。
【０００８】
また、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式の画像圧縮手段をデジタルスチルカメラにそれぞれ具備することも可能である。しかしながら、従来のデジタルスチルカメラでは、撮影操作が禁止されることなく連続した撮影可能状態を維持するために、撮影により得る画像ファイル（画像データ）として、可逆圧縮方式のもの、または非可逆圧縮方式のものの何れか一方を撮影操作を行う前に選択させていた。そして、選択に応じて可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式の画像圧縮手段の何れか一方を使用して圧縮処理を行うように装置を構成し、選択された画像圧縮方式の画像ファイルが得られるように処理を行っていた。すなわち、従来のデジタルスチルカメラでは、１回の撮影操作により可逆圧縮方式の画像ファイル、または非可逆圧縮方式の画像ファイルの何れか一方しか得ることができなかった。
【０００９】
これは、可逆圧縮処理と非可逆圧縮処理とでは圧縮処理方法がまったく異なり、同期を取ることができないことに起因し、１回の圧縮処理では可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理にて圧縮処理されたそれぞれの画像ファイルを生成することができないからである。
【００１０】
また、撮影画像の画像ファイルとして、可逆圧縮方式の画像ファイルを生成した後に、ユーザーに知られないようにしてバックグラウンドにて上記可逆圧縮方式の画像ファイルを伸張し、再び非可逆圧縮方式で圧縮処理を行い非可逆圧縮方式の画像ファイルを生成する装置構成も考えられる。しかしながら、このような装置構成では、実際の撮影動作におけるスループットは著しく低下してしまい、特に、高速連写性能が求められるデジタルスチルカメラにて高速連写撮影する場合には、その実際の撮影終了に多大な時間を要してしまう。
【００１１】
また、デジタルスチルカメラを使用するユーザーとしては、記録に残す画像と作品として残す画像とで、（時間的、空間的に）１つの撮影画像を前者は非可逆圧縮方式の画像ファイルで、後者は可逆圧縮方式の画像ファイルにて残したいという欲求を抱くことがあり、デジタルスチルカメラの性能の向上に伴って、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式の双方の圧縮方式にて撮影画像の画像ファイルを同時に生成したいという要求が高まってきた。
さらに、高速連写性能が求められる高級デジタルスチルカメラにおいては、高速連写性能を損なうことなく、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式の双方の画像ファイルを同時に生成できることが望まれていた。
【００１２】
そこで、本発明は、撮影動作におけるスループットを低下させることなく、１つの撮影画像の撮像データを複数の異なる画像圧縮方式で圧縮処理し、それぞれの画像圧縮方式で圧縮処理した画像ファイルを生成することができるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、撮像操作により得た撮像データを圧縮処理して記憶媒体に記録する撮像装置であって、上記撮像操作により得られた撮像データに補正処理を施す前段処理手段と、上記前段処理手段により補正処理された上記撮像データがそれぞれ供給され、供給された撮像データを、異なる画像圧縮方式にて圧縮処理するために、並列動作可能な複数の画像圧縮手段と、上記複数の画像圧縮手段により圧縮処理された撮像データを圧縮画像ファイルとして上記記憶媒体に記録する記録手段と、上記複数の画像圧縮手段の少なくともいずれか１つでオーバーフローが発生する前に、上記前段処理手段にウェイト要求を出力する停止要求手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の画像処理方法は、撮像データを圧縮処理して記憶媒体に記録する画像処理方法であって、撮像操作により得られた撮像データに補正処理を施す前段処理ステップと、上記前段処理ステップにて補正処理された上記撮像データを、並列処理により複数の異なる画像圧縮方式にて圧縮処理する画像圧縮ステップと、上記画像圧縮ステップにて圧縮処理された撮像データを圧縮画像ファイルとして上記記憶媒体に記録する記録ステップと、上記画像圧縮ステップにおける並列処理の各データパスの少なくともいずれか１つでオーバーフローが発生する前に、上記前段処理ステップでの処理に対するウェイト要求を出力する停止要求ステップとを有することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態による撮像装置を適用したデジタルスチルカメラは、撮影画像の撮像データの供給を１度行うだけで、可逆圧縮方式（Loss less方式）により圧縮処理した圧縮画像ファイル、および非可逆圧縮方式（Lossy方式）により圧縮処理した圧縮画像ファイルを同時に生成するものである。
【００２６】
以下の説明では、まず、図２および図３に基づいて、デジタルスチルカメラにおいて可逆圧縮方式（Loss less方式）および非可逆圧縮方式（Lossy方式）による撮像データの圧縮処理を実現するためのそれぞれの構成について説明し、その後、図１に基づいて可逆圧縮方式（Loss less方式）により圧縮処理した圧縮画像ファイル、および非可逆圧縮方式（Lossy方式）により圧縮処理した圧縮画像ファイルを同時に生成する本実施の形態のデジタルスチルカメラについて説明する。
【００２７】
なお、以下に示す図１〜図３においては、説明の便宜上、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式にて撮像データの圧縮処理を実現する構成について示し、カメラ機構そのものや、各種釦などのユーザインタフェース等のデジタルスチルカメラが一般的に有するカメラ構成については省略しているが、本実施の形態においては一般的なカメラ構成を具備しているものとする。また、図１〜図３において、図中の破線は、説明の便宜上、構成要素のまとまりを示すために囲んでいるものである。
【００２８】
図２は、可逆圧縮方式（Loss less方式）による撮影画像の撮像データの圧縮処理を実現するための構成を示すブロック図である。
図２において、制御部〔MPU blocks〕１０は、ＣＰＵ１０１とその周辺回路（Ｉ／Ｆコントローラ〔I/F controller〕１０２、ＤＭＡコントローラ〔DMA controller〕１０３、第１のバスアービタ〔Arbiter(1)〕１０４）により構成される。ＣＰＵ１０１は、図示しないカメラ機構部との通信を行うとともに、記憶部〔mem blocks〕１３内のＲＯＭ〔ROM〕１３２に格納されたプログラムに従って各機能ブロックを制御しシステム処理（例えば、撮影処理、画像圧縮処理およびデータ記録処理等）を行う。ＣＰＵ１０１は、図示しないカメラ機構部からの撮影要求を受けると、タイミング生成部〔Timing Generator〕１４に撮影トリガを出力する。
【００２９】
タイミング生成部１４は、ＣＰＵ１０１からの撮影トリガを受けると、ＣＣＤ等の撮像素子〔CCD〕１５に同期信号（撮影開始指示）を出力する。撮像素子１５は、タイミング生成部１４から供給された同期信号（撮影開始指示）に応じて撮像データ（出力データ）を出力する。なお、撮像素子１５は、ＣＣＤに限らず、ＣＭＯＳセンサ等であっても良い。
【００３０】
撮像素子１５から出力された撮像データは、前段処理部〔Front#end processing blocks〕１１’にてフレームデータとしての体裁が整えられる。前段処理部１１’は、ＣＤＳ／ＡＧＣ部〔CDS/AGC〕１１１、Ａ／Ｄ変換器〔AD converter〕１１２、メモリコントローラ〔Memory Controller〕１１３’、フレームメモリ〔Frame memory〕１１４および画素補正部〔Pixel correction〕１１５により構成される。
【００３１】
撮像素子１５から出力された撮像データは、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１１１に転送され、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１１１にてダイナミックレンジを確保した後に、Ａ／Ｄ変換器１１２に入力される。さらに、Ａ／Ｄ変換器１１２にて、タイミング生成部１４から供給される同期クロックに同期してデジタルデータに変換される。
【００３２】
ここで、画像ファイルとして最終的に記録処理するデジタルスチルカメラでは、撮像素子１５から得られる撮像データに対してフレーム単位で同期させた時系列処理はできず、その周期性はデジタルスチルカメラ内の画像処理にて一旦破棄される。また、図２においては、高速連写機能を有するデジタルスチルカメラを一例として示している。そのため、Ａ／Ｄ変換器１１２にてデジタルデータに変換された撮像データは、メモリコントローラ１１３’の制御に従い、撮像素子１５の走査順に逐次フレームメモリ１１４に蓄積される。
【００３３】
上記フレームメモリ１１４は、複数枚のフレームデータ（撮像データ）を格納できる記憶容量を有している。また、フレームメモリ１１４は、撮像素子１５の走査順と、画像処理の施される走査順とが一致するとは限らないので、通常のメモリが用いられる。したがって、撮像データのデータパス中には、図２に示すようにメモリコントローラ１１３’が設けられ、フレームメモリ１１４に対する撮像データの格納および読み出しのタイミングや順番が制御される。メモリコントローラ１１３’によりフレームメモリ１１４から読み出された撮像データは、画素補正部１１５にて、撮像素子１５の画素欠陥やシェーディングの補正、黒レベルの補正等が施される。
【００３４】
画素補正部１１５により補正された撮像データは、可逆圧縮処理部〔Lossless blocks〕２２に供給される。可逆圧縮処理部２２は、入力バッファ〔FIFO(Line buffer)〕１２１、可逆圧縮部〔Lossless encoder〕１２２、出力バッファ〔FIFO〕１２３およびバスコントローラ〔bus controller〕２２１により構成される。可逆圧縮処理部２２に供給された撮像データは、可逆圧縮部１２２にて生じる順序処理の遅延を吸収するために設けられた入力バッファ１２１に転送される。可逆圧縮部１２２では、入力バッファ１２１から供給される撮像データに対して可逆圧縮処理（差分処理、ランレングス処理、テーブル化処理等）を施す。
【００３５】
その後、可逆圧縮処理部２２にて撮像データを圧縮処理することにより得られた圧縮画像データ（フレームデータ）を圧縮画像ファイルとして保存するために、記憶部１３内のワークメモリ〔Work memory〕１３１に圧縮画像データ（フレームデータ）を一時格納する。可逆圧縮処理部２２にて逐次処理され、ワークメモリ〔Work memory〕１３１に一時格納された圧縮画像データ（フレームデータ）は、ＣＰＵ１０１によりヘッダ情報を付加する処理が成され、圧縮画像ファイルとしての体裁を整えてから、外部記憶媒体１３３に記録される。
【００３６】
ここで、ワークメモリ１３１が接続されるデータバスには他の複数のデバイスも接続されており、ワークメモリ１３１を含む複数のデバイスにてデータバスを共有している。そのため、データバスにおけるデータの衝突等のバスファイトを避けるために、バス調停に従ってバス権を獲得した後、データバスにデータを出力しなければならない。上記データバスのバス調停は第１のバスアービタ１０４により行われ、図２に示す第１のバスアービタ１０４は、可逆圧縮処理部２２内のバスコントローラ２２１およびＤＭＡコントローラ１０３との間のバス調停を行っている。この第１のバスアービタ１０４にて行われるバス調停（バスアービトレーション）による遅延を吸収するために、出力バッファ１２３が設けられている。
【００３７】
図３は、非可逆圧縮方式（Lossy方式）による撮影画像の撮像データの圧縮処理を実現するための構成を示すブロック図である。なお、この図３において、図２に示したブロックと同一の機能を有するブロックには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３８】
図３において、非可逆圧縮処理部〔Lossy blocks〕３２は、非可逆圧縮方式（Lossy方式）により撮影画像の撮像データを圧縮処理するためのものである。非可逆圧縮処理部３２は、入力バッファ〔数Ｈ分のFIFO（Buffer）〕１２４、色処理部〔Color processor〕１２５、Ｈ／Ｖ変換器〔H/V converter〕１２６、バンドメモリ〔Band memory〕１２７、非可逆圧縮部〔Lossy encoder〕１２８、出力バッファ〔FIFO〕１２９およびバスコントローラ〔bus controller〕３２１により構成される。
【００３９】
入力バッファ１２４は、図２に示した入力バッファ１２１と同様に、撮像データにおける非可逆圧縮処理部３２内にて生じる後段の処理の遅延を吸収するために設けられたものであり、画像補正部１１５から非可逆圧縮処理部３２に供給された撮像データは、入力バッファ１２４に転送される。入力バッファ１２４には、次段に接続された色処理部１２５による色処理のために、Ｖ（垂直走査）方向に何段かのタップを備えている。色処理部１２５では、入力バッファ１２４から供給される撮像データに対してＣＣＤデータ配列に基づく補間処理、ホワイトバランス、色補正、ガンマ処理、偽色処理等が施される。
【００４０】
ここで、図３においては、非可逆圧縮処理としてＪＰＥＧ処理を行うため、色処理部１２５と非可逆圧縮部１２８との間に、Ｈ／Ｖ変換器１２６およびバンドメモリ１２７を内挿している。Ｈ／Ｖ変換器１２６は、非可逆圧縮部１２８への撮像データの入力条件を満たすために、ラスタ走査順からブロック走査順へと変換するためのものである。ＪＰＥＧ処理では、８ピクセル×８ピクセルを１ブロックとしており（他の４:２:２処理では、１ＭＣＵ＝１６ピクセル（Ｈ：水平方向）×８ピクセル（Ｖ：垂直方向））、バンドメモリ１２７は、８ラスタを１バンドとして扱い、複数バンドを蓄積してからＨ／Ｖ変換を許可するように制御される。
【００４１】
Ｈ／Ｖ変換器１２６によりＨ／Ｖ変換された撮像データは、非可逆圧縮部１２８に供給され、非可逆圧縮処理（ＤＣＴ変換処理、テーブル化処理等）が施される。なお、バスコントローラ３２１および出力バッファ１２９については、図２に示したバスコントローラ２２１および出力バッファ１２３とそれぞれ同様であるので、説明は省略する。
【００４２】
図１は、本発明の実施形態による撮像装置を適用したデジタルスチルカメラの構成例の本発明に係る主要構成要素を示すブロック図である。なお、この図１において、上述した図２および図３に示したブロックと同一の機能を有するブロックには同一の符号を付している。
【００４３】
本実施形態によるデジタルスチルカメラは、上述したように１度の撮影動作に対して、可逆圧縮処理を施した圧縮画像ファイル、および非可逆圧縮処理を施した圧縮画像ファイルの双方を得るために、図１に示すように可逆圧縮部１２２および非可逆圧縮部１２８を具備したデジタル信号処理部〔DSP blocks〕１２を備える。さらに、デジタル信号処理部１２内に、２つの異なる画像圧縮方式での圧縮処理におけるそれぞれのデータパスをデータバスに選択的に開放するための第２のバスアービタ〔Arbiter(2)〕１２１０を備えるとともに、発生する可能性のあるＦＩＦＯオーバーフローをデジタル信号処理部１２自身で回避することができるようにウェイトコントローラ〔WAIT controller〕１２１１を備える。
【００４４】
また、本実施形態では、デジタル信号処理部１２内のウェイトコントローラ１２１１から出力される待ち要求（ウェイト要求）をメモリコントローラ１１３に直接供給するようにして、前段処理部１１により画素補正された撮像データの転送を１Ｈ（１ラスタ）単位で制御（出力、停止）する。これにより、一度に複数のデータパスに供給され処理される撮像データの各データパスにおけるデータオーバーフローを回避して並列処理できるようにしている。
【００４５】
本実施形態におけるデジタルスチルカメラは、上述のような構成にすることで、デジタルスチルカメラとしてのスループットを低下させることなく、１度の撮影動作（１度の撮影画像の撮像データの供給）に対して、撮像データを複数の異なる画像圧縮方式で圧縮処理し、それぞれの画像圧縮方式で圧縮処理された別々の画像ファイルを同時に生成することを可能にするものである。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態におけるデジタルスチルカメラは制御部１０、前段処理部１１、デジタル信号処理部１２、記憶部１３を含み構成される。
制御部１０は、図示しないカメラ機構部との通信（ハンドシェイク）を行うとともに、記憶部１３内のＲＯＭ１３２に格納されたプログラムに従い各機能ブロック（デジタル部）の制御を行うＣＰＵ１０１と、その周辺回路とを具備する。上記周辺回路には、外部記憶媒体１３３へのデータの書き込み制御を行うＩ／Ｆコントローラ１０２と、ＣＰＵ１０１の動作に対してＩ／Ｆコントローラ１０２等のデータ転送を行う際にＤＭＡ（Direct Memory Access）を実行するＤＭＡコントローラ１０３と、ＤＭＡコントローラ１０３やデータバスに接続された外部デバイスからのバス権要求に対してバス調停を行う第１のバスアービタ１０４とが含まれる。
【００４７】
上記ＣＰＵ１０１から撮影動作指示である撮影トリガを受けるタイミング生成部１４は、撮影タイミング（撮影開始指示である同期信号）および撮影データ取り込みタイミングの提示、画像データのための同期クロックの供給を行う。
撮像素子１５は、撮影開始指示である同期信号をタイミング生成部１４から供給されると、撮像データ（出力データ）を出力する。例えば、撮像素子１５としてＣＣＤを用いている場合には、撮像素子１５は、タイミング生成部１４から供給されるタイミングに従って、蓄積した電荷を読み出し出力する。なお、撮像素子１５は、ＣＣＤに限らず、ＣＭＯＳセンサ等であっても良い。
【００４８】
撮像素子１５から出力された撮像データは、前段処理部１１に供給され、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１１１にて所定の処理を施した後、Ａ／Ｄ変換器１１２にてタイミング生成部１４から供給される同期クロックに同期してデジタルデータに変換される。
【００４９】
上述のようにして得られた撮像データは、メモリコントローラ１１３の制御により、撮像素子１５の走査順に従ってフレームメモリ１１４に逐次格納される。そして、メモリコントローラ１１３は、フレームメモリ１１４に格納した撮像データ（フレームデータ）の読み出し要求をＣＰＵ１０１から受けると、フレームメモリ１１４からフレームデータの読み出しを開始し、読み出したフレームデータを後段に接続された画素補正部１１５に出力する。画素補正部１１５は、供給されたフレームデータに対して、撮像素子１５の画素欠陥やシェーディングの補正、黒レベルの補正等の補正を行い、デジタル信号処理部１２に供給する。
【００５０】
ここで、図１に示すＣＰＵ１０１は、メモリコントローラ１１３に対して書き込み要求も出力している。これは、撮像素子１５を駆動するためのタイミング生成部１４による（フレーム）同期信号と、フレームメモリ１１４を駆動するためのメモリコントローラ１１３内部の（フレーム）同期信号との間で、同期を取るために使用している。なお、ＣＰＵ１０１からの撮影トリガをタイミング生成部１４に直接供給せずにメモリコントローラ１１３が受け取り、その後に内部で同期させた撮影トリガをメモリコントローラ１１３からタイミング生成部１４へと転送しても良い。
【００５１】
また、メモリコントローラ１１３に対してＣＰＵ１０１よりフレームデータの読み出し要求があるのは、フレームメモリ１１４内に１フレーム単位のフレームデータの格納が終了した後である。なお、１フレーム単位のフレームデータの格納が終了した後でなく、フレームデータの格納途中でフレームデータの読み出しを開始するようにしても良い。
【００５２】
デジタル信号処理部１２には、可逆圧縮処理を行うためのデータパスおよび非可逆圧縮処理を行うためのデータパスがそれぞれ存在する。デジタル信号処理部１２では、可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理をそれぞれ行うためのデータパスにて、前段処理部１１から供給された撮像データに対して、可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理が並列してそれぞれ行われる。なお、以下では、可逆圧縮処理を行うためのデータパスおよび非可逆圧縮処理を行うためのデータパスについてそれぞれ分けて説明するが、上述したように可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理は並列して同時に処理が行われている。
【００５３】
可逆圧縮処理を行うためのデータパスでは、まず、前段処理部１１から供給された撮像データ（フレームデータ）を入力バッファ１２１に格納する。入力バッファ１２１は、後段の処理で発生する遅延を吸収するためのものであり、１ラスタ単位での処理を保証するために１ラスタ幅に相当するデータを記憶する記憶容量を有する。さらに、入力バッファ１２１は、バス権を獲得できない等の理由により出力バッファ１２３にて発生する処理停滞状態に対する安全措置として、２ラスタ分以上の記憶容量を有することが望ましい。
【００５４】
入力バッファ１２１に格納されたフレームデータは、入力バッファ１２１から出力され可逆圧縮部１２２に供給される。可逆圧縮部１２２では、供給されるフレームデータに対して可逆圧縮処理（差分処理、ランレングス処理、テーブル化処理等）を施し、可逆圧縮処理を施したフレームデータを出力バッファ１２３に逐次格納する。なお、この可逆圧縮部１２２では、フレームデータに対して色処理等は施されない。
【００５５】
一方、非可逆圧縮処理を行うためのデータパスでは、まず、入力バッファ１２４に数ラスタ分の撮像データ（ラインデータ）が格納される。入力バッファ１２４へのラインデータの格納は、注目画素と参照画素との関係を形成するために行うものであり、注目画素と参照画素との関係は、色処理部１２５にそのまま取り込まれ、色処理部１２５にて補間処理に用いられる。色処理部１２５では、入力バッファ１２４から供給される撮像データに対して補間処理、ホワイトバランス、色補正、ガンマ処理、偽色処理等が施される。
【００５６】
そして、撮像データに対して非可逆圧縮処理を施すために、Ｈ／Ｖ変換器１２６によりデータ走査順を変換する。なお、図１においては、非可逆圧縮処理にＪＰＥＧの一環であるＤＣＴ変換を用いるために、８ピクセル×８ピクセル（または、８ピクセル×１６ピクセル等）単位のブロック順にデータ配列を変換する必要がある。なお、変換方法についての詳細については省略する。また、撮像データのデータ走査順をＨ／Ｖ変換器１２６により変換する際に、ブロック幅（Ｖ（垂直）方向の幅）単位のバンドデータを一時格納するために、バンドメモリ１２７を設けている。
【００５７】
Ｈ／Ｖ変換器１２６によりＨ／Ｖ変換された撮像データは、非可逆圧縮部１２８に出力される。非可逆圧縮部１２８では、非可逆圧縮処理（ＤＣＴ変換処理、テーブル化処理等）が施され、非可逆圧縮処理後、出力バッファ１２９に格納される。
【００５８】
出力バッファ１２３、１２９に撮像データを圧縮処理した圧縮画像データがある閾値以上格納されると、第２のバスアービタ１２１０は、制御部１０に対してバス権を要求するとともに、バス権を獲得した際にどちらの出力バッファ１２３、１２９からの出力を優先して行うかの調停も行う。第２のバスアービタ１２１０は、出力バッファ１２３、１２９の記憶容量の残量も計測している。そして、出力バッファ１２３、１２９の記憶容量の残量がある閾値より少なくなると、後段の処理が滞ったことを示す処理停滞（ストール）信号をウェイトコントローラ１２１１に対して出力する。
【００５９】
ここで、入力バッファ、出力バッファのオーバーフローを防止し、１ラスタ単位での処理を施すには、最低でも入力バッファ、出力バッファは１ラスタ単位以上のデータ格納容量を有する必要がある。例えば、各入力バッファ、出力バッファを設ける位置に１ラスタ単位のデュアルポートメモリを配置し、１ラスタ毎に切り替えて動作させるようにすれば、データの取りこぼしは発生しない。
【００６０】
また、ウェイトコントローラ１２１１には、第２のバスアービタ１２１０からの処理停滞（ストール）信号の他に、バンドメモリ１２７の空き容量が少なくなったことを示すＨ／Ｖ変換器１２６からの処理停滞（ストール）信号も入力可能になっている。
【００６１】
なお、上記図１においては示していないが、ユーザインタフェースとして、表示用ＬＣＤ等を有していても良いし、データパスとしてサムネイル画像生成用のデータパスを有していても良い。また、上記図１においては、記憶部１３内のワークメモリ１３１を制御するメモリコントローラ等は示していないが、ワークメモリ１３１を制御するメモリコントローラを設けても良いし、あるいは他のメモリコントローラ等によりワークメモリ１３１を制御するようにしても良い。
【００６２】
図４は、上記図１に示したデジタルスチルカメラの構成例を模式的に示したブロック図であり、制御部１０、前段処理部１１、デジタル信号処理部１２および記憶部１３とその関係を図示したものである。
前段処理部１１には、図１に示した撮像素子１５からの撮像データおよびタイミング生成部１４からの同期クロックが供給される。制御部１０は、同期クロックに同期して撮影データが前段処理部１１内のフレームメモリ１１４に格納された後、画像ファイルを生成するために前段処理部１１に読み出し要求信号を出力する。この読み出し要求信号は、前段処理部１１に対する撮像データ読み出し開始信号であり、読み出し要求信号が「真」になったことを前段処理部１１が検出するとフレームメモリ１１４からの撮像データの読み出しを開始する。
【００６３】
制御部１０からの読み出し要求信号が入力された前段処理部１１は、フレームメモリ１１４から撮像データを読み出して画素補正処理を施した後、画素補正処理した撮像データをフレームデータとして次段に接続されたデジタル信号処理部１２に供給する。また、前段処理部１１からデジタル信号処理部１２には、フレームデータの他に、同期信号ＨＤ、ＶＤ、有効データ信号ＶＡＬＩＤが供給されており、フレームデータは同期信号ＨＤ、ＶＤに合わせて出力される。
【００６４】
ここで、同期信号ＨＤは、１ラスタの先頭、すなわち１フレームの１ラスタの間隔を保持する信号であり、同期信号ＶＤはフレームの垂直方向の開始（デジタルスチルカメラでは、単にフレームの先頭）を示す信号である。
【００６５】
また、有効データ信号ＶＡＬＩＤは、１ラスタ期間中にデータが有効である位置を示す信号であり、「真」のときにはラスタ中に有効なデータが転送されていることを示し、「偽」のときにはラスタ中に有効なデータが転送されていない（転送データが存在しない）ことを示している。この有効データ信号ＶＡＬＩＤは、上述したようにデジタルスチルカメラでは、等時に連続してフレームデータを処理する必要は無く、さらに、記録媒体にデータを書き込む速度は遅く、等速処理は出来ないので、入力バッファ、出力バッファの記憶容量に合わせてオーバーフローしない程度に転送間隔を調節する必要があり、同期信号ＨＤを等間隔に出現させ続けるために、入力バッファ、出力バッファの記憶容量に応じて、データを転送するラスタと転送しないラスタとを示すために用いられる。
【００６６】
次に、デジタル信号処理部１２は、前段処理部１１から供給される画素補正処理が施された撮像データを、同期信号ＨＤ、ＶＤ、有効データ信号ＶＡＬＩＤに基づいて検出し、検出した撮像データに可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理を並列にそれぞれ行う。なお、色処理部１２５にて施される処理では、同相転送で撮像データの転送が行われるので、色処理部１２５を構成する回路自体は転送されたデータが有効あるか無効であるかに関わらず処理を継続し続ける。したがって、色処理部１２５の後段の処理では、同期信号ＨＤ、ＶＤを検知することでフレームの開始、ラスタの開始を検出し処理の位置関係を確認する。
【００６７】
そして、デジタル信号処理部１２は、検出した撮像データに可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理をそれぞれ施すと、デジタル信号処理部１２内の第２のバスアービタ１２１０は、制御部１０内の第１のバスアービタ１０４にバス権要求信号ＢＲを出力してデータバスのバス権を要求する。バス権要求信号ＢＲの出力に対する応答として、第１のバスアービタ１０４からバス権許可信号ＢＧが第２のバスアービタ１２１０に出力される。第２のバスアービタ１２１０は、バス権許可信号ＢＧを受けると、バスビジー信号ＢＢを出力するとともに、出力バッファ１２３、１２９の何れか一方に出力イネーブル信号ＯＥを出力する。これにより、デジタル信号処理部１２内の出力バッファ１２３、１２９は、撮像データを圧縮処理した圧縮画像データをデータバスを介して記憶部１３内のワークメモリ１３１に出力する。
【００６８】
ワークメモリ１３１の駆動は、制御部１０よりメモリステータス信号を出力することにより行っている。制御部１０は、各々の圧縮画像ファイルがワークメモリ１３１に格納されたとき、格納された圧縮画像ファイルを外部記憶媒体１３３に書き出す。このとき、制御部１０は、インタフェースステータス信号を出力し、外部記憶媒体１３３への書き込みを制御する。
【００６９】
以上の動作により、対象フレームの撮像データをフレームメモリ１１４から一度読み出すだけで、可逆圧縮方式（Lossless方式）および非可逆圧縮方式（Lossy方式）でそれぞれ圧縮処理した圧縮画像ファイルが生成される。これを可能にしているのは、デジタル信号処理部１２にて行われる処理停滞状態についての制御である。デジタル信号処理部１２は、待ち要求（ウェイト要求）信号を前段処理部１１に対して出力している。該待ち要求（ウェイト要求）信号と、同期信号ＨＤ、有効データ信号ＶＡＬＩＤ、フレームデータ（frame data）との関係を、図５に示す。これは、フレーム転送中の任意の位置を示しており、同期信号ＶＤは示していない。
【００７０】
図５において５０１は同期信号ＨＤであり、隣接する同期信号ＨＤの間隔は等しく、ラスタの切り替わりを示す。５０２は有効データ信号ＶＡＬＩＤであり、ラスタ（隣接する同期信号ＨＤの間）中のフレームデータの有効／無効を示している。なお、図５においては、有効データ信号ＶＡＬＩＤが、High状態でフレームデータが有効としている。５０３はフレームデータ（frame data）であり、同期信号ＨＤ期間中の有効データ信号ＶＡＬＩＤ５０２に合わせて、有効データが１ラスタ単位で出力されている。これらの信号は、上述したように前段処理部１１から出力される。
【００７１】
５０４は、デジタル信号処理部１２から出力される待ち要求（ウェイト要求）信号である。該待ち要求（ウェイト要求）信号５０４は、前段処理部１１内でその状態（待ち要求状態）を検知される。本実施形態では、待ち要求（ウェイト要求）信号５０４の検知は常に行っているわけではなく、図５に示すように検知期間（wait#scape）を決めて、その期間の待ち要求（ウェイト要求）信号５０４を確認することで、次の期間（ラスタ）において有効ラスタデータを転送するか否かを判断している。
【００７２】
図５においては、フェイズ１〜フェイズ４の４つの周期を示している。フェイズ１では、検知期間（wait#scape）における待ち要求（ウェイト要求）信号５０４は「真」であり、次の期間であるフェイズ２において有効ラスタデータは出力されない。また、フェイズ２では、検知期間（wait#scape）における待ち要求（ウェイト要求）信号５０４は「偽」であり、次の期間であるフェイズ３において有効ラスタデータは出力されている。同様に、フェイズ３では検知期間（wait#scape）における待ち要求（ウェイト要求）信号５０４は「真」であり、次の期間であるフェイズ４において有効ラスタデータは出力されない。このように、本実施形態では、１ラスタ単位で有効ラスタデータを出力するか否かが制御される。
【００７３】
したがって、デジタル信号処理部１２内においても、１ラスタ単位でデータ入出力を制御することで、可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理の双方の処理を同一のフレームデータに対して施すことができる。
【００７４】
なお、上記図５においては、待ち要求（ウェイト要求）信号５０４を確認する検知期間（wait#scape）を決めて待ち要求（ウェイト要求）信号５０４を確認するようにしているが、常に待ち要求（ウェイト要求）信号５０４を監視するようにしても良い。
【００７５】
以上、詳しく説明したように本実施形態によれば、デジタル信号処理部１２に可逆圧縮方式で撮像データを圧縮処理する可逆圧縮部１２２と非可逆圧縮方式で撮像データを圧縮処理する非可逆圧縮部１２８とを設け、可逆圧縮部１２２のデータパスおよび非可逆圧縮部１２８のデータパスに圧縮処理した撮像データを出力するためのデータバスを選択的に開放すべく、第２のバスアービタ１２１０を設け、さらに発生する可能性のある入出力バッファのオーバーフローを回避できるようにウェイトコントローラ１２１１を設ける。
【００７６】
これにより、１度の撮影動作（１度の撮影画像の撮像データの供給）に対して、可逆圧縮部１２２にて可逆圧縮方式で撮像データを圧縮処理するとともに、同時に非可逆圧縮部１２８にて非可逆圧縮方式で撮像データを圧縮処理することができる。したがって、デジタルスチルカメラとしてのスループットを低下させることなく、１度の撮影動作に対して、その撮像データを可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式でそれぞれ圧縮処理し、それぞれ画像圧縮方式の圧縮画像ファイルを生成し記録することができる。
【００７７】
さらに、デジタル信号処理部１２内のウェイトコントローラ１２１１から出力される待ち要求（ウェイト要求）を、フレームメモリ１１４からの撮像データの読み出しを制御するメモリコントローラ１１３に直接供給し、前段処理部１１からの撮像データの転送を１ラスタ単位毎に制御（出力、停止）する。これにより、１度に複数のデータパスに供給される撮像データの各データパスにおけるオーバーフローを回避して、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式でのそれぞれの圧縮処理を並列に行うことができる。
【００７８】
なお、上述した実施形態では、可逆圧縮方式で圧縮処理する可逆圧縮部１２２および非可逆圧縮方式で圧縮処理する非可逆圧縮部１２８については、それぞれ１つずつ示しているが、本発明は、それぞれ１つの圧縮部に限らず、各圧縮部へのデータパスをそれぞれ設けるとともに、第２のバスアービタ１２１０およびウェイトコントローラ１２１１により各圧縮部のデータパスに設ける入出力バッファでのオーバーフローを回避できるようにすることで、任意の数の圧縮部を備えることができる。
【００７９】
（本発明の他の実施形態）
上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００８０】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば係るプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。係るプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００８１】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にも係るプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００８２】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像操作により得た撮像データがそれぞれ供給され、供給された撮像データを同時に異なる画像圧縮方式にて圧縮処理する複数の画像圧縮手段を備えたので、１度の撮影にて得られる撮像データをそれぞれ異なる画像圧縮方式にて速やかに圧縮処理することができる。これにより、撮影動作におけるスループットを低下させることなく、１つの撮影画像の撮像データを複数の異なる画像圧縮方式で圧縮処理した画像ファイルを生成することができる。
【００８４】
したがって、例えば、撮像装置の性能の向上とともに、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式でのそれぞれの圧縮画像ファイルを同時に生成したいというユーザー要求を満たすことができるとともに、撮影動作におけるスループットも低下しないので、高速連写性能を損なうことなく、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式にて圧縮処理したそれぞれの圧縮画像ファイルを同時に生成することができる。
【００８５】
また、例えば、本発明により高速連写中にも耐え得る可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式でのそれぞれの圧縮画像ファイルの同時生成がスループットの低下を引き起こすことなくできるようになり、現像された非可逆圧縮画像を参照画像としてあとから未加工の撮像データを加工するというように、ユーザーである撮影者の作業環境を著しく充実させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による撮像装置を適用したデジタルスチルカメラの構成例を示すブロック図である。
【図２】可逆圧縮方式による撮影画像の撮像データの圧縮処理を実現するための構成を示すブロック図である。
【図３】非可逆圧縮方式による撮影画像の撮像データの圧縮処理を実現するための構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態におけるデジタルスチルカメラの構成例を模式的に示したブロック図である。
【図５】本実施形態におけるデジタルスチルカメラでのフレームデータの転送について説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ インタフェースコントローラ
１０３ ＤＭＡコントローラ
１０４ 第１のバスアービタ
１１ 前段処理部
１１１ ＣＤＳ／ＡＧＣ部
１１２ Ａ／Ｄ変換器
１１３ メモリコントローラ
１１４ フレームメモリ
１１５ 画素補正部
１２ デジタル信号処理部
１２１、１２４ 入力バッファ
１２２ 可逆圧縮部
１２３、１２９ 出力バッファ
１２５ 色処理部
１２６ Ｈ／Ｖ変換器
１２７ バンドメモリ
１２８ 非可逆圧縮部
１２１０ 第２のバスアービタ
１２１１ ウェイトコントローラ
１３ 記憶部
１３１ ワークメモリ
１３２ ＲＯＭ
１３３ 外部記憶媒体
１４ タイミング生成部
１５ 撮像素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置、画像処理方法、記録媒体およびプログラムに関し、特に、撮影画像の撮像データを複数の異なる画像圧縮方式により圧縮処理したそれぞれの圧縮画像データを、記憶媒体に記録保存するデジタルスチルカメラに用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルスチルカメラなどの撮像装置は、ＣＣＤ等の撮像素子における光電変換により得られた撮影画像の電気信号（撮像データ）に所定の処理を施して、撮影画像の画像情報（画像データ）を電気（磁気）情報として外部記録メディア（メモリカード、ハードディスク等）に記録していた。デジタルスチルカメラは、従来の銀塩カメラが撮影画像をフィルムに焼き付けて撮影しているのとはまったく異なり、撮影画像の電気信号を位置における情報として画像処理を施し記録することで、撮影後における電気信号としての撮影画像の再生を可能にしていた。
【０００３】
また、近年、デジタルスチルカメラにおいては、画像の忠実な再現のためにメガピクセルの処理が実現されてきており、デジタルスチルカメラにより撮影した撮影画像の再生画質は、銀塩カメラにより撮影した撮影画像の画質に近づいてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタルスチルカメラにおいて記録・再生される撮影画像の画像データは、多くの情報量（データ量）を必要とするという問題があった。特に、鑑賞目的や、細部を重要とする静止画像においては、動画像に対して用いられるような人間の視覚特性を利用した画像データの間引きを行うことはできず、１フレームの静止画像に係るデータ量は多く必要であった。
【０００５】
例えば、メガピクセルクラスのデジタルスチルカメラにおいては、記録する撮影画像の画像データ量は非常に多く、１２ｂｉｔデータで４００万画素クラスの撮影画像を記録する場合には、画像データ量は６ＭＢを超える。このデータ量では、メモリカードやハードディスク等の外部記憶媒体への記録保存には適さず、また、通信インタフェースを介した装置間の転送にも適さず、大量の撮影画像を扱う際には画像データ量を減らす必要があった。そこで、一般に、デジタルスチルカメラでは、撮影画像の画像データを記録する前に画像データに圧縮処理を施し、記録する撮影画像の画像データ量を減らしていた。
【０００６】
画像データを圧縮処理する画像圧縮方式には、圧縮率を犠牲にして保存性（再現性）を優先した可逆圧縮方式（Lossless方式）と、保存性（再現性）を犠牲にして圧縮率を優先した非可逆圧縮方式（Lossy方式）とがあった。可逆圧縮方式としては、例えば、連続する画像データの差分をランレングス情報に展開し、テーブルを用いて符号化する方法が一般的に知られていた。一方、非可逆圧縮方式としては、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の直交変換を用いて画像データの高周波情報を抑圧した後、テーブルを用いて符号化する方法が知られていた。上記画像圧縮方式の双方とも、従来のＪＰＥＧ方式の範疇であるが、一般にＪＰＥＧといえば後者を指し、前者はＴＩＦＦ画像として知られている。
【０００７】
ここで、従来、デジタルスチルカメラにて用いられる画像圧縮方式は、高品位の撮影画像を望むことから非可逆圧縮にて生じるブロックノイズ等の影響を避けるために、可逆圧縮方式が主に用いられてきた。しかし、近年における撮影画像の画素数の急激な増加により、ユーザーによる画像データのサイズ優先の選択の必要性が高まり、非可逆圧縮方式を用いるデジタルスチルカメラも多く登場してきた。したがって、撮影画像の画質を優先するユーザーは、撮影画像に忠実な非加工画像を再生画像として得られる可逆圧縮方式の画像圧縮手段を具備したデジタルスチルカメラを選択していた。一方、データ容量を優先する（１つの撮影画像を記録する際のデータ量が少ない方を優先する）ユーザーは、非可逆圧縮方式の画像圧縮手段を具備したデジタルスチルカメラを選択していた。
【０００８】
また、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式の画像圧縮手段をデジタルスチルカメラにそれぞれ具備することも可能である。しかしながら、従来のデジタルスチルカメラでは、撮影操作が禁止されることなく連続した撮影可能状態を維持するために、撮影により得る画像ファイル（画像データ）として、可逆圧縮方式のもの、または非可逆圧縮方式のものの何れか一方を撮影操作を行う前に選択させていた。そして、選択に応じて可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式の画像圧縮手段の何れか一方を使用して圧縮処理を行うように装置を構成し、選択された画像圧縮方式の画像ファイルが得られるように処理を行っていた。すなわち、従来のデジタルスチルカメラでは、１回の撮影操作により可逆圧縮方式の画像ファイル、または非可逆圧縮方式の画像ファイルの何れか一方しか得ることができなかった。
【０００９】
これは、可逆圧縮処理と非可逆圧縮処理とでは圧縮処理方法がまったく異なり、同期を取ることができないことに起因し、１回の圧縮処理では可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理にて圧縮処理されたそれぞれの画像ファイルを生成することができないからである。
【００１０】
また、撮影画像の画像ファイルとして、可逆圧縮方式の画像ファイルを生成した後に、ユーザーに知られないようにしてバックグラウンドにて上記可逆圧縮方式の画像ファイルを伸張し、再び非可逆圧縮方式で圧縮処理を行い非可逆圧縮方式の画像ファイルを生成する装置構成も考えられる。しかしながら、このような装置構成では、実際の撮影動作におけるスループットは著しく低下してしまい、特に、高速連写性能が求められるデジタルスチルカメラにて高速連写撮影する場合には、その実際の撮影終了に多大な時間を要してしまう。
【００１１】
また、デジタルスチルカメラを使用するユーザーとしては、記録に残す画像と作品として残す画像とで、（時間的、空間的に）１つの撮影画像を前者は非可逆圧縮方式の画像ファイルで、後者は可逆圧縮方式の画像ファイルにて残したいという欲求を抱くことがあり、デジタルスチルカメラの性能の向上に伴って、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式の双方の圧縮方式にて撮影画像の画像ファイルを同時に生成したいという要求が高まってきた。
さらに、高速連写性能が求められる高級デジタルスチルカメラにおいては、高速連写性能を損なうことなく、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式の双方の画像ファイルを同時に生成できることが望まれていた。
【００１２】
そこで、本発明は、撮影動作におけるスループットを低下させることなく、１つの撮影画像の撮像データを複数の異なる画像圧縮方式で圧縮処理し、それぞれの画像圧縮方式で圧縮処理した画像ファイルを生成することができるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、撮像操作により得た撮像データを圧縮処理して記憶媒体に記録する撮像装置であって、上記撮像操作により得られた撮像データに補正処理を施す前段処理手段と、上記前段処理手段により補正処理された上記撮像データがそれぞれ供給され、供給された撮像データを、異なる画像圧縮方式にて圧縮処理するために、並列動作可能な複数の画像圧縮手段と、上記複数の画像圧縮手段により圧縮処理された撮像データを圧縮画像ファイルとして上記記憶媒体に記録する記録手段と、上記複数の画像圧縮手段の少なくともいずれか１つでオーバーフローが発生する前に、上記前段処理手段にウェイト要求を出力する停止要求手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の画像処理方法は、撮像データを圧縮処理して記憶媒体に記録する画像処理方法であって、撮像操作により得られた撮像データに補正処理を施す前段処理ステップと、上記前段処理ステップにて補正処理された上記撮像データを、並列処理により複数の異なる画像圧縮方式にて圧縮処理する画像圧縮ステップと、上記画像圧縮ステップにて圧縮処理された撮像データを圧縮画像ファイルとして上記記憶媒体に記録する記録ステップと、上記画像圧縮ステップにおける並列処理の各データパスの少なくともいずれか１つでオーバーフローが発生する前に、上記前段処理ステップでの処理に対するウェイト要求を出力する停止要求ステップとを有することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態による撮像装置を適用したデジタルスチルカメラは、撮影画像の撮像データの供給を１度行うだけで、可逆圧縮方式（Loss less方式）により圧縮処理した圧縮画像ファイル、および非可逆圧縮方式（Lossy方式）により圧縮処理した圧縮画像ファイルを同時に生成するものである。
【００２６】
以下の説明では、まず、図２および図３に基づいて、デジタルスチルカメラにおいて可逆圧縮方式（Loss less方式）および非可逆圧縮方式（Lossy方式）による撮像データの圧縮処理を実現するためのそれぞれの構成について説明し、その後、図１に基づいて可逆圧縮方式（Loss less方式）により圧縮処理した圧縮画像ファイル、および非可逆圧縮方式（Lossy方式）により圧縮処理した圧縮画像ファイルを同時に生成する本実施の形態のデジタルスチルカメラについて説明する。
【００２７】
なお、以下に示す図１〜図３においては、説明の便宜上、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式にて撮像データの圧縮処理を実現する構成について示し、カメラ機構そのものや、各種釦などのユーザインタフェース等のデジタルスチルカメラが一般的に有するカメラ構成については省略しているが、本実施の形態においては一般的なカメラ構成を具備しているものとする。また、図１〜図３において、図中の破線は、説明の便宜上、構成要素のまとまりを示すために囲んでいるものである。
【００２８】
図２は、可逆圧縮方式（Loss less方式）による撮影画像の撮像データの圧縮処理を実現するための構成を示すブロック図である。
図２において、制御部〔MPU blocks〕１０は、ＣＰＵ１０１とその周辺回路（Ｉ／Ｆコントローラ〔I/F controller〕１０２、ＤＭＡコントローラ〔DMA controller〕１０３、第１のバスアービタ〔Arbiter(1)〕１０４）により構成される。ＣＰＵ１０１は、図示しないカメラ機構部との通信を行うとともに、記憶部〔mem blocks〕１３内のＲＯＭ〔ROM〕１３２に格納されたプログラムに従って各機能ブロックを制御しシステム処理（例えば、撮影処理、画像圧縮処理およびデータ記録処理等）を行う。ＣＰＵ１０１は、図示しないカメラ機構部からの撮影要求を受けると、タイミング生成部〔Timing Generator〕１４に撮影トリガを出力する。
【００２９】
タイミング生成部１４は、ＣＰＵ１０１からの撮影トリガを受けると、ＣＣＤ等の撮像素子〔CCD〕１５に同期信号（撮影開始指示）を出力する。撮像素子１５は、タイミング生成部１４から供給された同期信号（撮影開始指示）に応じて撮像データ（出力データ）を出力する。なお、撮像素子１５は、ＣＣＤに限らず、ＣＭＯＳセンサ等であっても良い。
【００３０】
撮像素子１５から出力された撮像データは、前段処理部〔Front#end processing blocks〕１１’にてフレームデータとしての体裁が整えられる。前段処理部１１’は、ＣＤＳ／ＡＧＣ部〔CDS/AGC〕１１１、Ａ／Ｄ変換器〔AD converter〕１１２、メモリコントローラ〔Memory Controller〕１１３’、フレームメモリ〔Frame memory〕１１４および画素補正部〔Pixel correction〕１１５により構成される。
【００３１】
撮像素子１５から出力された撮像データは、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１１１に転送され、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１１１にてダイナミックレンジを確保した後に、Ａ／Ｄ変換器１１２に入力される。さらに、Ａ／Ｄ変換器１１２にて、タイミング生成部１４から供給される同期クロックに同期してデジタルデータに変換される。
【００３２】
ここで、画像ファイルとして最終的に記録処理するデジタルスチルカメラでは、撮像素子１５から得られる撮像データに対してフレーム単位で同期させた時系列処理はできず、その周期性はデジタルスチルカメラ内の画像処理にて一旦破棄される。また、図２においては、高速連写機能を有するデジタルスチルカメラを一例として示している。そのため、Ａ／Ｄ変換器１１２にてデジタルデータに変換された撮像データは、メモリコントローラ１１３’の制御に従い、撮像素子１５の走査順に逐次フレームメモリ１１４に蓄積される。
【００３３】
上記フレームメモリ１１４は、複数枚のフレームデータ（撮像データ）を格納できる記憶容量を有している。また、フレームメモリ１１４は、撮像素子１５の走査順と、画像処理の施される走査順とが一致するとは限らないので、通常のメモリが用いられる。したがって、撮像データのデータパス中には、図２に示すようにメモリコントローラ１１３’が設けられ、フレームメモリ１１４に対する撮像データの格納および読み出しのタイミングや順番が制御される。メモリコントローラ１１３’によりフレームメモリ１１４から読み出された撮像データは、画素補正部１１５にて、撮像素子１５の画素欠陥やシェーディングの補正、黒レベルの補正等が施される。
【００３４】
画素補正部１１５により補正された撮像データは、可逆圧縮処理部〔Lossless blocks〕２２に供給される。可逆圧縮処理部２２は、入力バッファ〔FIFO(Line buffer)〕１２１、可逆圧縮部〔Lossless encoder〕１２２、出力バッファ〔FIFO〕１２３およびバスコントローラ〔bus controller〕２２１により構成される。可逆圧縮処理部２２に供給された撮像データは、可逆圧縮部１２２にて生じる順序処理の遅延を吸収するために設けられた入力バッファ１２１に転送される。可逆圧縮部１２２では、入力バッファ１２１から供給される撮像データに対して可逆圧縮処理（差分処理、ランレングス処理、テーブル化処理等）を施す。
【００３５】
その後、可逆圧縮処理部２２にて撮像データを圧縮処理することにより得られた圧縮画像データ（フレームデータ）を圧縮画像ファイルとして保存するために、記憶部１３内のワークメモリ〔Work memory〕１３１に圧縮画像データ（フレームデータ）を一時格納する。可逆圧縮処理部２２にて逐次処理され、ワークメモリ〔Work memory〕１３１に一時格納された圧縮画像データ（フレームデータ）は、ＣＰＵ１０１によりヘッダ情報を付加する処理が成され、圧縮画像ファイルとしての体裁を整えてから、外部記憶媒体１３３に記録される。
【００３６】
ここで、ワークメモリ１３１が接続されるデータバスには他の複数のデバイスも接続されており、ワークメモリ１３１を含む複数のデバイスにてデータバスを共有している。そのため、データバスにおけるデータの衝突等のバスファイトを避けるために、バス調停に従ってバス権を獲得した後、データバスにデータを出力しなければならない。上記データバスのバス調停は第１のバスアービタ１０４により行われ、図２に示す第１のバスアービタ１０４は、可逆圧縮処理部２２内のバスコントローラ２２１およびＤＭＡコントローラ１０３との間のバス調停を行っている。この第１のバスアービタ１０４にて行われるバス調停（バスアービトレーション）による遅延を吸収するために、出力バッファ１２３が設けられている。
【００３７】
図３は、非可逆圧縮方式（Lossy方式）による撮影画像の撮像データの圧縮処理を実現するための構成を示すブロック図である。なお、この図３において、図２に示したブロックと同一の機能を有するブロックには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３８】
図３において、非可逆圧縮処理部〔Lossy blocks〕３２は、非可逆圧縮方式（Lossy方式）により撮影画像の撮像データを圧縮処理するためのものである。非可逆圧縮処理部３２は、入力バッファ〔数Ｈ分のFIFO（Buffer）〕１２４、色処理部〔Color processor〕１２５、Ｈ／Ｖ変換器〔H/V converter〕１２６、バンドメモリ〔Band memory〕１２７、非可逆圧縮部〔Lossy encoder〕１２８、出力バッファ〔FIFO〕１２９およびバスコントローラ〔bus controller〕３２１により構成される。
【００３９】
入力バッファ１２４は、図２に示した入力バッファ１２１と同様に、撮像データにおける非可逆圧縮処理部３２内にて生じる後段の処理の遅延を吸収するために設けられたものであり、画像補正部１１５から非可逆圧縮処理部３２に供給された撮像データは、入力バッファ１２４に転送される。入力バッファ１２４には、次段に接続された色処理部１２５による色処理のために、Ｖ（垂直走査）方向に何段かのタップを備えている。色処理部１２５では、入力バッファ１２４から供給される撮像データに対してＣＣＤデータ配列に基づく補間処理、ホワイトバランス、色補正、ガンマ処理、偽色処理等が施される。
【００４０】
ここで、図３においては、非可逆圧縮処理としてＪＰＥＧ処理を行うため、色処理部１２５と非可逆圧縮部１２８との間に、Ｈ／Ｖ変換器１２６およびバンドメモリ１２７を内挿している。Ｈ／Ｖ変換器１２６は、非可逆圧縮部１２８への撮像データの入力条件を満たすために、ラスタ走査順からブロック走査順へと変換するためのものである。ＪＰＥＧ処理では、８ピクセル×８ピクセルを１ブロックとしており（他の４:２:２処理では、１ＭＣＵ＝１６ピクセル（Ｈ：水平方向）×８ピクセル（Ｖ：垂直方向））、バンドメモリ１２７は、８ラスタを１バンドとして扱い、複数バンドを蓄積してからＨ／Ｖ変換を許可するように制御される。
【００４１】
Ｈ／Ｖ変換器１２６によりＨ／Ｖ変換された撮像データは、非可逆圧縮部１２８に供給され、非可逆圧縮処理（ＤＣＴ変換処理、テーブル化処理等）が施される。なお、バスコントローラ３２１および出力バッファ１２９については、図２に示したバスコントローラ２２１および出力バッファ１２３とそれぞれ同様であるので、説明は省略する。
【００４２】
図１は、本発明の実施形態による撮像装置を適用したデジタルスチルカメラの構成例の本発明に係る主要構成要素を示すブロック図である。なお、この図１において、上述した図２および図３に示したブロックと同一の機能を有するブロックには同一の符号を付している。
【００４３】
本実施形態によるデジタルスチルカメラは、上述したように１度の撮影動作に対して、可逆圧縮処理を施した圧縮画像ファイル、および非可逆圧縮処理を施した圧縮画像ファイルの双方を得るために、図１に示すように可逆圧縮部１２２および非可逆圧縮部１２８を具備したデジタル信号処理部〔DSP blocks〕１２を備える。さらに、デジタル信号処理部１２内に、２つの異なる画像圧縮方式での圧縮処理におけるそれぞれのデータパスをデータバスに選択的に開放するための第２のバスアービタ〔Arbiter(2)〕１２１０を備えるとともに、発生する可能性のあるＦＩＦＯオーバーフローをデジタル信号処理部１２自身で回避することができるようにウェイトコントローラ〔WAIT controller〕１２１１を備える。
【００４４】
また、本実施形態では、デジタル信号処理部１２内のウェイトコントローラ１２１１から出力される待ち要求（ウェイト要求）をメモリコントローラ１１３に直接供給するようにして、前段処理部１１により画素補正された撮像データの転送を１Ｈ（１ラスタ）単位で制御（出力、停止）する。これにより、一度に複数のデータパスに供給され処理される撮像データの各データパスにおけるデータオーバーフローを回避して並列処理できるようにしている。
【００４５】
本実施形態におけるデジタルスチルカメラは、上述のような構成にすることで、デジタルスチルカメラとしてのスループットを低下させることなく、１度の撮影動作（１度の撮影画像の撮像データの供給）に対して、撮像データを複数の異なる画像圧縮方式で圧縮処理し、それぞれの画像圧縮方式で圧縮処理された別々の画像ファイルを同時に生成することを可能にするものである。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態におけるデジタルスチルカメラは制御部１０、前段処理部１１、デジタル信号処理部１２、記憶部１３を含み構成される。
制御部１０は、図示しないカメラ機構部との通信（ハンドシェイク）を行うとともに、記憶部１３内のＲＯＭ１３２に格納されたプログラムに従い各機能ブロック（デジタル部）の制御を行うＣＰＵ１０１と、その周辺回路とを具備する。上記周辺回路には、外部記憶媒体１３３へのデータの書き込み制御を行うＩ／Ｆコントローラ１０２と、ＣＰＵ１０１の動作に対してＩ／Ｆコントローラ１０２等のデータ転送を行う際にＤＭＡ（Direct Memory Access）を実行するＤＭＡコントローラ１０３と、ＤＭＡコントローラ１０３やデータバスに接続された外部デバイスからのバス権要求に対してバス調停を行う第１のバスアービタ１０４とが含まれる。
【００４７】
上記ＣＰＵ１０１から撮影動作指示である撮影トリガを受けるタイミング生成部１４は、撮影タイミング（撮影開始指示である同期信号）および撮影データ取り込みタイミングの提示、画像データのための同期クロックの供給を行う。
撮像素子１５は、撮影開始指示である同期信号をタイミング生成部１４から供給されると、撮像データ（出力データ）を出力する。例えば、撮像素子１５としてＣＣＤを用いている場合には、撮像素子１５は、タイミング生成部１４から供給されるタイミングに従って、蓄積した電荷を読み出し出力する。なお、撮像素子１５は、ＣＣＤに限らず、ＣＭＯＳセンサ等であっても良い。
【００４８】
撮像素子１５から出力された撮像データは、前段処理部１１に供給され、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１１１にて所定の処理を施した後、Ａ／Ｄ変換器１１２にてタイミング生成部１４から供給される同期クロックに同期してデジタルデータに変換される。
【００４９】
上述のようにして得られた撮像データは、メモリコントローラ１１３の制御により、撮像素子１５の走査順に従ってフレームメモリ１１４に逐次格納される。そして、メモリコントローラ１１３は、フレームメモリ１１４に格納した撮像データ（フレームデータ）の読み出し要求をＣＰＵ１０１から受けると、フレームメモリ１１４からフレームデータの読み出しを開始し、読み出したフレームデータを後段に接続された画素補正部１１５に出力する。画素補正部１１５は、供給されたフレームデータに対して、撮像素子１５の画素欠陥やシェーディングの補正、黒レベルの補正等の補正を行い、デジタル信号処理部１２に供給する。
【００５０】
ここで、図１に示すＣＰＵ１０１は、メモリコントローラ１１３に対して書き込み要求も出力している。これは、撮像素子１５を駆動するためのタイミング生成部１４による（フレーム）同期信号と、フレームメモリ１１４を駆動するためのメモリコントローラ１１３内部の（フレーム）同期信号との間で、同期を取るために使用している。なお、ＣＰＵ１０１からの撮影トリガをタイミング生成部１４に直接供給せずにメモリコントローラ１１３が受け取り、その後に内部で同期させた撮影トリガをメモリコントローラ１１３からタイミング生成部１４へと転送しても良い。
【００５１】
また、メモリコントローラ１１３に対してＣＰＵ１０１よりフレームデータの読み出し要求があるのは、フレームメモリ１１４内に１フレーム単位のフレームデータの格納が終了した後である。なお、１フレーム単位のフレームデータの格納が終了した後でなく、フレームデータの格納途中でフレームデータの読み出しを開始するようにしても良い。
【００５２】
デジタル信号処理部１２には、可逆圧縮処理を行うためのデータパスおよび非可逆圧縮処理を行うためのデータパスがそれぞれ存在する。デジタル信号処理部１２では、可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理をそれぞれ行うためのデータパスにて、前段処理部１１から供給された撮像データに対して、可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理が並列してそれぞれ行われる。なお、以下では、可逆圧縮処理を行うためのデータパスおよび非可逆圧縮処理を行うためのデータパスについてそれぞれ分けて説明するが、上述したように可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理は並列して同時に処理が行われている。
【００５３】
可逆圧縮処理を行うためのデータパスでは、まず、前段処理部１１から供給された撮像データ（フレームデータ）を入力バッファ１２１に格納する。入力バッファ１２１は、後段の処理で発生する遅延を吸収するためのものであり、１ラスタ単位での処理を保証するために１ラスタ幅に相当するデータを記憶する記憶容量を有する。さらに、入力バッファ１２１は、バス権を獲得できない等の理由により出力バッファ１２３にて発生する処理停滞状態に対する安全措置として、２ラスタ分以上の記憶容量を有することが望ましい。
【００５４】
入力バッファ１２１に格納されたフレームデータは、入力バッファ１２１から出力され可逆圧縮部１２２に供給される。可逆圧縮部１２２では、供給されるフレームデータに対して可逆圧縮処理（差分処理、ランレングス処理、テーブル化処理等）を施し、可逆圧縮処理を施したフレームデータを出力バッファ１２３に逐次格納する。なお、この可逆圧縮部１２２では、フレームデータに対して色処理等は施されない。
【００５５】
一方、非可逆圧縮処理を行うためのデータパスでは、まず、入力バッファ１２４に数ラスタ分の撮像データ（ラインデータ）が格納される。入力バッファ１２４へのラインデータの格納は、注目画素と参照画素との関係を形成するために行うものであり、注目画素と参照画素との関係は、色処理部１２５にそのまま取り込まれ、色処理部１２５にて補間処理に用いられる。色処理部１２５では、入力バッファ１２４から供給される撮像データに対して補間処理、ホワイトバランス、色補正、ガンマ処理、偽色処理等が施される。
【００５６】
そして、撮像データに対して非可逆圧縮処理を施すために、Ｈ／Ｖ変換器１２６によりデータ走査順を変換する。なお、図１においては、非可逆圧縮処理にＪＰＥＧの一環であるＤＣＴ変換を用いるために、８ピクセル×８ピクセル（または、８ピクセル×１６ピクセル等）単位のブロック順にデータ配列を変換する必要がある。なお、変換方法についての詳細については省略する。また、撮像データのデータ走査順をＨ／Ｖ変換器１２６により変換する際に、ブロック幅（Ｖ（垂直）方向の幅）単位のバンドデータを一時格納するために、バンドメモリ１２７を設けている。
【００５７】
Ｈ／Ｖ変換器１２６によりＨ／Ｖ変換された撮像データは、非可逆圧縮部１２８に出力される。非可逆圧縮部１２８では、非可逆圧縮処理（ＤＣＴ変換処理、テーブル化処理等）が施され、非可逆圧縮処理後、出力バッファ１２９に格納される。
【００５８】
出力バッファ１２３、１２９に撮像データを圧縮処理した圧縮画像データがある閾値以上格納されると、第２のバスアービタ１２１０は、制御部１０に対してバス権を要求するとともに、バス権を獲得した際にどちらの出力バッファ１２３、１２９からの出力を優先して行うかの調停も行う。第２のバスアービタ１２１０は、出力バッファ１２３、１２９の記憶容量の残量も計測している。そして、出力バッファ１２３、１２９の記憶容量の残量がある閾値より少なくなると、後段の処理が滞ったことを示す処理停滞（ストール）信号をウェイトコントローラ１２１１に対して出力する。
【００５９】
ここで、入力バッファ、出力バッファのオーバーフローを防止し、１ラスタ単位での処理を施すには、最低でも入力バッファ、出力バッファは１ラスタ単位以上のデータ格納容量を有する必要がある。例えば、各入力バッファ、出力バッファを設ける位置に１ラスタ単位のデュアルポートメモリを配置し、１ラスタ毎に切り替えて動作させるようにすれば、データの取りこぼしは発生しない。
【００６０】
また、ウェイトコントローラ１２１１には、第２のバスアービタ１２１０からの処理停滞（ストール）信号の他に、バンドメモリ１２７の空き容量が少なくなったことを示すＨ／Ｖ変換器１２６からの処理停滞（ストール）信号も入力可能になっている。
【００６１】
なお、上記図１においては示していないが、ユーザインタフェースとして、表示用ＬＣＤ等を有していても良いし、データパスとしてサムネイル画像生成用のデータパスを有していても良い。また、上記図１においては、記憶部１３内のワークメモリ１３１を制御するメモリコントローラ等は示していないが、ワークメモリ１３１を制御するメモリコントローラを設けても良いし、あるいは他のメモリコントローラ等によりワークメモリ１３１を制御するようにしても良い。
【００６２】
図４は、上記図１に示したデジタルスチルカメラの構成例を模式的に示したブロック図であり、制御部１０、前段処理部１１、デジタル信号処理部１２および記憶部１３とその関係を図示したものである。
前段処理部１１には、図１に示した撮像素子１５からの撮像データおよびタイミング生成部１４からの同期クロックが供給される。制御部１０は、同期クロックに同期して撮影データが前段処理部１１内のフレームメモリ１１４に格納された後、画像ファイルを生成するために前段処理部１１に読み出し要求信号を出力する。この読み出し要求信号は、前段処理部１１に対する撮像データ読み出し開始信号であり、読み出し要求信号が「真」になったことを前段処理部１１が検出するとフレームメモリ１１４からの撮像データの読み出しを開始する。
【００６３】
制御部１０からの読み出し要求信号が入力された前段処理部１１は、フレームメモリ１１４から撮像データを読み出して画素補正処理を施した後、画素補正処理した撮像データをフレームデータとして次段に接続されたデジタル信号処理部１２に供給する。また、前段処理部１１からデジタル信号処理部１２には、フレームデータの他に、同期信号ＨＤ、ＶＤ、有効データ信号ＶＡＬＩＤが供給されており、フレームデータは同期信号ＨＤ、ＶＤに合わせて出力される。
【００６４】
ここで、同期信号ＨＤは、１ラスタの先頭、すなわち１フレームの１ラスタの間隔を保持する信号であり、同期信号ＶＤはフレームの垂直方向の開始（デジタルスチルカメラでは、単にフレームの先頭）を示す信号である。
【００６５】
また、有効データ信号ＶＡＬＩＤは、１ラスタ期間中にデータが有効である位置を示す信号であり、「真」のときにはラスタ中に有効なデータが転送されていることを示し、「偽」のときにはラスタ中に有効なデータが転送されていない（転送データが存在しない）ことを示している。この有効データ信号ＶＡＬＩＤは、上述したようにデジタルスチルカメラでは、等時に連続してフレームデータを処理する必要は無く、さらに、記録媒体にデータを書き込む速度は遅く、等速処理は出来ないので、入力バッファ、出力バッファの記憶容量に合わせてオーバーフローしない程度に転送間隔を調節する必要があり、同期信号ＨＤを等間隔に出現させ続けるために、入力バッファ、出力バッファの記憶容量に応じて、データを転送するラスタと転送しないラスタとを示すために用いられる。
【００６６】
次に、デジタル信号処理部１２は、前段処理部１１から供給される画素補正処理が施された撮像データを、同期信号ＨＤ、ＶＤ、有効データ信号ＶＡＬＩＤに基づいて検出し、検出した撮像データに可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理を並列にそれぞれ行う。なお、色処理部１２５にて施される処理では、同相転送で撮像データの転送が行われるので、色処理部１２５を構成する回路自体は転送されたデータが有効あるか無効であるかに関わらず処理を継続し続ける。したがって、色処理部１２５の後段の処理では、同期信号ＨＤ、ＶＤを検知することでフレームの開始、ラスタの開始を検出し処理の位置関係を確認する。
【００６７】
そして、デジタル信号処理部１２は、検出した撮像データに可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理をそれぞれ施すと、デジタル信号処理部１２内の第２のバスアービタ１２１０は、制御部１０内の第１のバスアービタ１０４にバス権要求信号ＢＲを出力してデータバスのバス権を要求する。バス権要求信号ＢＲの出力に対する応答として、第１のバスアービタ１０４からバス権許可信号ＢＧが第２のバスアービタ１２１０に出力される。第２のバスアービタ１２１０は、バス権許可信号ＢＧを受けると、バスビジー信号ＢＢを出力するとともに、出力バッファ１２３、１２９の何れか一方に出力イネーブル信号ＯＥを出力する。これにより、デジタル信号処理部１２内の出力バッファ１２３、１２９は、撮像データを圧縮処理した圧縮画像データをデータバスを介して記憶部１３内のワークメモリ１３１に出力する。
【００６８】
ワークメモリ１３１の駆動は、制御部１０よりメモリステータス信号を出力することにより行っている。制御部１０は、各々の圧縮画像ファイルがワークメモリ１３１に格納されたとき、格納された圧縮画像ファイルを外部記憶媒体１３３に書き出す。このとき、制御部１０は、インタフェースステータス信号を出力し、外部記憶媒体１３３への書き込みを制御する。
【００６９】
以上の動作により、対象フレームの撮像データをフレームメモリ１１４から一度読み出すだけで、可逆圧縮方式（Lossless方式）および非可逆圧縮方式（Lossy方式）でそれぞれ圧縮処理した圧縮画像ファイルが生成される。これを可能にしているのは、デジタル信号処理部１２にて行われる処理停滞状態についての制御である。デジタル信号処理部１２は、待ち要求（ウェイト要求）信号を前段処理部１１に対して出力している。該待ち要求（ウェイト要求）信号と、同期信号ＨＤ、有効データ信号ＶＡＬＩＤ、フレームデータ（frame data）との関係を、図５に示す。これは、フレーム転送中の任意の位置を示しており、同期信号ＶＤは示していない。
【００７０】
図５において５０１は同期信号ＨＤであり、隣接する同期信号ＨＤの間隔は等しく、ラスタの切り替わりを示す。５０２は有効データ信号ＶＡＬＩＤであり、ラスタ（隣接する同期信号ＨＤの間）中のフレームデータの有効／無効を示している。なお、図５においては、有効データ信号ＶＡＬＩＤが、High状態でフレームデータが有効としている。５０３はフレームデータ（frame data）であり、同期信号ＨＤ期間中の有効データ信号ＶＡＬＩＤ５０２に合わせて、有効データが１ラスタ単位で出力されている。これらの信号は、上述したように前段処理部１１から出力される。
【００７１】
５０４は、デジタル信号処理部１２から出力される待ち要求（ウェイト要求）信号である。該待ち要求（ウェイト要求）信号５０４は、前段処理部１１内でその状態（待ち要求状態）を検知される。本実施形態では、待ち要求（ウェイト要求）信号５０４の検知は常に行っているわけではなく、図５に示すように検知期間（wait#scape）を決めて、その期間の待ち要求（ウェイト要求）信号５０４を確認することで、次の期間（ラスタ）において有効ラスタデータを転送するか否かを判断している。
【００７２】
図５においては、フェイズ１〜フェイズ４の４つの周期を示している。フェイズ１では、検知期間（wait#scape）における待ち要求（ウェイト要求）信号５０４は「真」であり、次の期間であるフェイズ２において有効ラスタデータは出力されない。また、フェイズ２では、検知期間（wait#scape）における待ち要求（ウェイト要求）信号５０４は「偽」であり、次の期間であるフェイズ３において有効ラスタデータは出力されている。同様に、フェイズ３では検知期間（wait#scape）における待ち要求（ウェイト要求）信号５０４は「真」であり、次の期間であるフェイズ４において有効ラスタデータは出力されない。このように、本実施形態では、１ラスタ単位で有効ラスタデータを出力するか否かが制御される。
【００７３】
したがって、デジタル信号処理部１２内においても、１ラスタ単位でデータ入出力を制御することで、可逆圧縮処理および非可逆圧縮処理の双方の処理を同一のフレームデータに対して施すことができる。
【００７４】
なお、上記図５においては、待ち要求（ウェイト要求）信号５０４を確認する検知期間（wait#scape）を決めて待ち要求（ウェイト要求）信号５０４を確認するようにしているが、常に待ち要求（ウェイト要求）信号５０４を監視するようにしても良い。
【００７５】
以上、詳しく説明したように本実施形態によれば、デジタル信号処理部１２に可逆圧縮方式で撮像データを圧縮処理する可逆圧縮部１２２と非可逆圧縮方式で撮像データを圧縮処理する非可逆圧縮部１２８とを設け、可逆圧縮部１２２のデータパスおよび非可逆圧縮部１２８のデータパスに圧縮処理した撮像データを出力するためのデータバスを選択的に開放すべく、第２のバスアービタ１２１０を設け、さらに発生する可能性のある入出力バッファのオーバーフローを回避できるようにウェイトコントローラ１２１１を設ける。
【００７６】
これにより、１度の撮影動作（１度の撮影画像の撮像データの供給）に対して、可逆圧縮部１２２にて可逆圧縮方式で撮像データを圧縮処理するとともに、同時に非可逆圧縮部１２８にて非可逆圧縮方式で撮像データを圧縮処理することができる。したがって、デジタルスチルカメラとしてのスループットを低下させることなく、１度の撮影動作に対して、その撮像データを可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式でそれぞれ圧縮処理し、それぞれ画像圧縮方式の圧縮画像ファイルを生成し記録することができる。
【００７７】
さらに、デジタル信号処理部１２内のウェイトコントローラ１２１１から出力される待ち要求（ウェイト要求）を、フレームメモリ１１４からの撮像データの読み出しを制御するメモリコントローラ１１３に直接供給し、前段処理部１１からの撮像データの転送を１ラスタ単位毎に制御（出力、停止）する。これにより、１度に複数のデータパスに供給される撮像データの各データパスにおけるオーバーフローを回避して、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式でのそれぞれの圧縮処理を並列に行うことができる。
【００７８】
なお、上述した実施形態では、可逆圧縮方式で圧縮処理する可逆圧縮部１２２および非可逆圧縮方式で圧縮処理する非可逆圧縮部１２８については、それぞれ１つずつ示しているが、本発明は、それぞれ１つの圧縮部に限らず、各圧縮部へのデータパスをそれぞれ設けるとともに、第２のバスアービタ１２１０およびウェイトコントローラ１２１１により各圧縮部のデータパスに設ける入出力バッファでのオーバーフローを回避できるようにすることで、任意の数の圧縮部を備えることができる。
【００７９】
（本発明の他の実施形態）
上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００８０】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば係るプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。係るプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００８１】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にも係るプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００８２】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像操作により得た撮像データがそれぞれ供給され、供給された撮像データを同時に異なる画像圧縮方式にて圧縮処理する複数の画像圧縮手段を備えたので、１度の撮影にて得られる撮像データをそれぞれ異なる画像圧縮方式にて速やかに圧縮処理することができる。これにより、撮影動作におけるスループットを低下させることなく、１つの撮影画像の撮像データを複数の異なる画像圧縮方式で圧縮処理した画像ファイルを生成することができる。
【００８４】
したがって、例えば、撮像装置の性能の向上とともに、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式でのそれぞれの圧縮画像ファイルを同時に生成したいというユーザー要求を満たすことができるとともに、撮影動作におけるスループットも低下しないので、高速連写性能を損なうことなく、可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式にて圧縮処理したそれぞれの圧縮画像ファイルを同時に生成することができる。
【００８５】
また、例えば、本発明により高速連写中にも耐え得る可逆圧縮方式および非可逆圧縮方式でのそれぞれの圧縮画像ファイルの同時生成がスループットの低下を引き起こすことなくできるようになり、現像された非可逆圧縮画像を参照画像としてあとから未加工の撮像データを加工するというように、ユーザーである撮影者の作業環境を著しく充実させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による撮像装置を適用したデジタルスチルカメラの構成例を示すブロック図である。
【図２】可逆圧縮方式による撮影画像の撮像データの圧縮処理を実現するための構成を示すブロック図である。
【図３】非可逆圧縮方式による撮影画像の撮像データの圧縮処理を実現するための構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態におけるデジタルスチルカメラの構成例を模式的に示したブロック図である。
【図５】本実施形態におけるデジタルスチルカメラでのフレームデータの転送について説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ インタフェースコントローラ
１０３ ＤＭＡコントローラ
１０４ 第１のバスアービタ
１１ 前段処理部
１１１ ＣＤＳ／ＡＧＣ部
１１２ Ａ／Ｄ変換器
１１３ メモリコントローラ
１１４ フレームメモリ
１１５ 画素補正部
１２ デジタル信号処理部
１２１、１２４ 入力バッファ
１２２ 可逆圧縮部
１２３、１２９ 出力バッファ
１２５ 色処理部
１２６ Ｈ／Ｖ変換器
１２７ バンドメモリ
１２８ 非可逆圧縮部
１２１０ 第２のバスアービタ
１２１１ ウェイトコントローラ
１３ 記憶部
１３１ ワークメモリ
１３２ ＲＯＭ
１３３ 外部記憶媒体
１４ タイミング生成部
１５ 撮像素子
Claims (8)
- 撮像操作により得た撮像データを圧縮処理して記憶媒体に記録する撮像装置であって、
上記撮像操作により得られた撮像データに補正処理を施す前段処理手段と、
上記前段処理手段により補正処理された上記撮像データがそれぞれ供給され、供給された撮像データを、異なる画像圧縮方式にて圧縮処理するために、並列動作可能な複数の画像圧縮手段と、
上記複数の画像圧縮手段により圧縮処理された撮像データを圧縮画像ファイルとして上記記憶媒体に記録する記録手段と、
上記複数の画像圧縮手段の少なくともいずれか１つでオーバーフローが発生する前に、上記前段処理手段にウェイト要求を出力する停止要求手段とを有することを特徴とする撮像装置。 - 上記複数の画像圧縮手段は、可逆圧縮方式にて圧縮処理する画像圧縮手段と、非可逆圧縮方式にて圧縮処理する画像圧縮手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 上記撮像データをそれぞれ圧縮処理することにより得られる複数の圧縮画像ファイルは、ＴＩＦＦ形式のファイルと、非可逆式ＪＰＥＧ形式のファイルとを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
- 上記停止要求手段からのウェイト要求に基づく出力の一時停止は、上記前段処理手段の制御するフレームのラスタ単位で行われることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
- 上記前段処理手段がラスタ単位で画像処理を行う期間毎に、上記ウェイト要求の検出を行うとともに、
上記ウェイト要求を検出したときには、上記前段処理手段が次のラスタを処理する期間、撮像データの出力を一時停止することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の撮像装置。 - 撮像データを圧縮処理して記憶媒体に記録する画像処理方法であって、
撮像操作により得られた撮像データに補正処理を施す前段処理ステップと、
上記前段処理ステップにて補正処理された上記撮像データを、並列処理により複数の異なる画像圧縮方式にて圧縮処理する画像圧縮ステップと、
上記画像圧縮ステップにて圧縮処理された撮像データを圧縮画像ファイルとして上記記憶媒体に記録する記録ステップと、
上記画像圧縮ステップにおける並列処理の各データパスの少なくともいずれか１つでオーバーフローが発生する前に、上記前段処理ステップでの処理に対するウェイト要求を出力する停止要求ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。 - 撮像データを圧縮処理して記憶媒体に記録する画像処理方法の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
撮像操作により得られた撮像データに補正処理を施す前段処理ステップと、
上記前段処理ステップにて補正処理された上記撮像データを、並列処理により複数の異なる画像圧縮方式にて圧縮処理する画像圧縮ステップと、
上記画像圧縮ステップにて圧縮処理された撮像データを圧縮画像ファイルとして上記記憶媒体に記録する記録ステップと、
上記画像圧縮ステップにおける並列処理の各データパスの少なくともいずれか１つでオーバーフローが発生する前に、上記前段処理ステップでの処理に対するウェイト要求を出力する停止要求ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 請求項７に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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