JPH04144489A

JPH04144489A - 画像データ記録方式

Info

Publication number: JPH04144489A
Application number: JP2266403A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Ishikawa; 石川　安則; Takashi Sato; 敬佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-05-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、記録媒体に静止画データを圧縮符号化して
記録する際に、記録媒体に記録できる静止画の枚数を保
証するようにした画像データ記録方式に関し、特に電子
スチルビデオカメラに適用して好適なものである。

［従来の技術］自然画像（静止画）に対する高能率な圧縮符号化技術と
して、直交変換に可変長符号を組み合わせた方式が有効
とされ、カラー静止画符号化方式の国際標準にもこの方
式が採用されることが決定している（画像電子学会誌；
　Ｖｏｌ、１８　、　Ｎｏ、　６Ｐ３９８〜Ｐ４０７参
照）。

この種の符号化方式では、符号量制御パラメータによっ
て復号画像の画質と符号化後の符号量との関係を制御す
ることが出来る。復号画像と符号量との関係は、符号量
が多いほど、すなわら圧縮の度合が小さいほど原画像か
らの画質の劣化は小さく、逆に、符号量が少ないほど、
すなわち圧縮の度合が大きいほど原画像からの画質の劣
化は大きい。ただし、この種の符号化方式では、符号化
に際して画像の局所的相関を利用した適応的処理を行っ
ているため、対象画像の画質に応じた高能率な圧縮符号
化が可能となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、この種の符号化方式において、複数の静止画
に対して同じ符号量制御パラメータで符号化を行うと、
一般に絵柄の細かな画像は符号量が多（、ヘタの多い平
坦な画像は符号量が少ないため、得られる符号量は対象
画像毎に異なってくる。このため、複数の各静止画に対
して一定の符号量が得られるように符号化することは極
めて回動である。特に、これまでの静止画符号化方式の
応用は、主に静止画テレビ電話やファクシミリ等の画像
伝送、画像データヘースへの蓄積等が考えられてきたた
め、一定の符号量が得られるように符号化を行うことは
必ずしも要求されていなかった。

しかし、この種の符号化方式を、例えば電子スチルビデ
オカメラに適用する場合は、記録媒体−枚当たりに記録
できる静止画の枚数を、常に一定に保つ機能が要求され
る。特に民生用のカメラでは、撮影者に何枚の静止画を
記録できるかを知らせる機能は重要である。

この発明は一定の記憶容量の記録媒体に任意の複数枚の
静止画を圧縮符号化して記録する際に１、記録できる静
止画の枚数を常に一定に保つことの出来る画像データ記
録方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、静止画データを、直交変換と可変長符号と
を組み合わせた方式で圧縮符号化し、記録媒体に記録す
る画像データ記録方式において、上記静止画データの圧
縮符号化後の符号量が所定の符号量を超えるときは、上
記静止画の周辺部の高域成分の情報量を低下させ、画像
の解明度を低１・さ−ｌるごとによって上記圧縮符号化
後の符号量が上記所定の符号量以下となるように制御す
る。

また、この発明は、静止画データを、直交変換と可変長
符号とを組み合わせた方式で圧縮符号化し、記録媒体に
記録する画像データ記録方式において、上記静止画デー
タの圧縮符号化後の符号量が上記記録媒体の記録残容量
を超えるときは、Ｌ記記録媒体に記録してある他の静止
画の周辺部の高域成分の情報量を低ドさせ、画像の鮮明
度を低下さゼることによって上記記銭媒体におりる記録
残容量を増加させ、上記静止画データを記録する。

〔作　用〕

この発明の構成において、静止画データを圧縮符号化し
て記録媒体に記録する際に、静止画データの圧縮符号化
後の符号量が目標とする所定の符号量を超えるときは、
静止画の周辺部の高域成分を低下させて圧縮符号化後の
符号量が所定の符号量以下となるように制御して記録媒
体に記録する。

画像の周辺部の高域成分を低下さセると、画像のエツジ
部分等には高域成分が多いので、画像はボケだ状態とな
る。従って、ボカず処理を行う部分は画像にあまり影響
を与えないと思われる上下のラインから行う。

また、静止画データの圧縮符号化後の符号量が記録媒体
の記録残容量よりも多いときは、記録媒体に既に記録し
てある他の画像を読み出し、周辺部の高域成分を低下さ
せて符号量を削減し、再び記録媒体に記録して記録媒体
の記録残容量を増加させたのち記録する。

このようにすれば、記録媒体に記録できる静止画の枚数
を、記録する静止画の内容にかかわらず常に一定に保つ
ことができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明による画像データ記録方式の一実施
例を示すブロック図で、電子スチルビデオカメラに適用
した例を示している。

第１図において、撮像部１ばレンズを通して結像される
被写体像を光電変換するＣＣＤ等の固体撮像素子からな
り、得られる映像信号を、信号処理部２に供給する。信
号処理部２は映像信号を２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
と旋度信号Ｙとに分け、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙはマル
チプレクサ３に、輝度信号ＹはＡＤ変換器４にそれぞれ
供給する。マルチプレクサ３は２つの色差信号Ｒ−Ｙ　
。

Ｂ　−Ｙをライン毎に点順次にドツト号Ｃに変換し、Ａ　Ｉ）変換器４に供給する。Ａ　Ｄ変
換器４ば色信号Ｃと輝度信号Ｙとをディジタル信Ｍ，　
ｌこ変換し、メモリ制御部５を介してフレームメモリ６
またはｒ）Ａ変換器７に供給する。フレームメモリ６ば
ＡＤ変換器４でディジタルデータに変換された色信号Ｃ
および輝度信号Ｙを一画像（−静止画）分記憶する記憶
回路で、その出力はディジタルフィルタ８を介して圧縮
伸張部９に供給する。圧縮伸張部９は画像データを直交
変換と可変長符月とを組み合わせた方式で圧縮符号化し
、メモリインターフェイス１０を介して書き換え可能な
外部メモリ１１に供給する。システムコントローラ１２
はメモリ制御部５、フレームメモリ６、ディジタルフィ
ルタ８、圧縮伸張部９およびメモリインターフェイス１
０の各回路に接続され、これらの各回路を制御する。ま
た、ＤＡ変換器７の出力はＮＴＳＣエンコーダ１３に供
給され、ＮＴＳＣ方式の同期信号およびカラーバースＩ
・信号等がイ」加されてＮＴＳＣ方式の映像信号として
出力端子１４から出ノｊされる。

第２図は圧縮伸張部９の一例を示すブロック図で、圧縮
符号化部２０と伸張復号化部；３０とから構成される。

圧縮符号化部２０は、ディジタルフィルタ８を介してフ
レームメモリ６から供給される静止画データに対し、１
ブロツク（８×８画素）毎に２次元ＤＣ′ｒ（離散コザ
イン変換）を施すＤ　Ｃ　Ｔ回路２１と、得られる８×
８個のＤＣＴ係数トｉｊ　（１＋Ｊ・０，１，・・・、
７）を、各係数毎に異なる量子化ステップ幅で量子化す
る量子化回路２２と、量子化回路２２でＭ″Ｆ−化した
ＤＣＴ係数のうち直流成分は前のブロックで量子化した
直流成分と差分を取るＤＣ成分符号化回路２３と、量子
化回路２２で量子化したｌ）　ＣＴ係数のうち交流成分
はブロンク毎にジグザグスキャンして低次の係数から高
次の係数へと一次元の数列に変換し、連続する零の個数
をランレングス符号化するＡＣ成分符号化回路２４と、
ＤＣ成分符号化回路２３から得られる差分データのビッ
ト数をハフマン符号化すると共に、ＡＣ成分符号化回路
２４から得られるランレングスデータおよび有効係数の
ピッＩ−数を２次元ハフマン符号化するハフマン符号化
回路２５とから構成されている。

ＤＣＴは周波数領域における直交変換の一種で、得られ
る８×８個の変換係数Ｆ　ｉｊはそれぞれ１ブロック分
の画像データを空間周波数に分解した成分を表し、係数
Ｆ。０は８×８個の画像データの平均値に比例した値（
直流成分）を表し、変数ｉｊが大きくなるにつれて周波
数の高い成分（交流成分）を表す。

また、量子化回路２２における量子化ステ・７プ幅はシ
ステムコントローラ１２から供給される８×８個の闇値
からなる量子化マトリクスの各闇値に、係数２’　　（
ｎ＝Ｏ，±１．±２．・・・）を乗算した値によって規
定される。係数２″の中口はスケールファクタと称され
、圧縮する画像の画質および圧縮率を調整するのに使用
される。第３図および第４図に輝度信号および色差信号
の量子化マトリクスの一例を示す。

ハフマン符号化はＤＣ成分およびＡＣ成分とも量子化し
た係数値そのものを使用せず、その値を表現するのに必
要なピッＩ−数を符号化する。そして、ハフマン符号と
は別にそのヒツト数の値を付加情報として付は加える。

例えば、量子化した係数が１０進数で２とした場合、２
進数で表現すると０００・・・０１０′となるが、これ
を表現するのに必要なビット数２をこの値を代表する値
としてハフマン符号化し、２ビツトのデータ″１０°′
をイ」加ヒントとして付加する。他方、量子化した係数
が負の場合は付加ビットから１を引いたデータを付加す
る。例えば、量子化した係数が１０進数で−２とした場
合、２進数（２の補数表示）で表現すると”　１１１・
・・１１０“となり、下２ピッ■ トが付加ビットとなるが、］Ｏ“から１を引いた“０１
゛を付加ビットとしてイ」加する。こうするごとにより
、量子化した係数が正のときは付加ビットが１で始まり
、負であればＯで始まり、正負の判定が容易に行える。

伸張復号化部３０は、圧縮符号化部２０で圧縮符号化し
た画像データの復号および伸張を行う回路で、ハフマン
復号化回路３１てハフマン符−号の復号を行い、次いで
、ＤＣ成分復号化回路３２でＤＣ成分の差分復号化を行
い、ＡＣ成分復号化回路３３でＡＣ成分のランレングス
復号化を行い、ジグザグスキャンヤンの順序にデータを
並べ替えて１ブロック分の変換係数を得る。こうして得
た変換係数に逆量子化回路３４て量子化マトリクスの各
闇値にスケールファクタｎを乗算した値を乗算して逆量
子化を行い、さらに、ＩＤＣＴ（逆離散コザイン変換）
回路３５で逆離散コザイン変換を行い、復号伸張処理を
終了する。

この構成において、ハフマン符号化回路２５から得られ
る符号量は、量子化回路２２における量子化の際に量子
化ステップ幅を変化させることによって制御することが
出来る。例えば、前述したスケールファクタｎを大きく
することによって量子化ステップ幅を大きくし、得られ
る符号量を減少させ、逆に、スケールファクタｎを小さ
くすることによって量子化ステップ幅を小さくし、得ら
れる符号量を増加させることが出来る。ごの定性的ｆ：
【関係は対象画像によらず一般的に成立する関係である
が、スケールファクタｎと圧縮後の符号量との定量的な
関係は一意には定まらず、対象画像毎に異なってくる。

従って、同じスケールファクタで、すなわち、同じ量子
化ステップ幅で対象画像を符号化しても対象画像の内容
により得られる符号量は異なってくる。

そこで、ハフマン符号化回路２５から得られる符号量を
システムコントローラ１２で測定し、対象画像の圧縮後
の符号量が所定の符号量を超えるときは、ティンタルフ
ィルタ８によって画像の周辺部に段階的に演算処理を施
し、高空間周波数成分を段階的に弱めることによって対
象画像の情報量を低下させ、符号量を調整するようにす
る。段階的な演算処理は処理する対象画像の画面」−で
のアドレスを検知し、これによってフィルタの種類を替
え、画像の外側に行くほと空間周波数の高い成分を弱め
るようなフィルタを選択して演算処理を行う。このよう
にすると、画像におりるエツジ部分等は周波数成分が高
いため、高周波数成分の除かれた画像データてＩ）ＣＴ
を行うと、画像はポケだ状態となる。なお、ディジタル
フィルタ８によらず、量子化回路２２で量子化する際に
、画像の外側に行くほど高周波数成分の里子化ステップ
幅を犬きくするようにしてもよい。

また、外部メモリ１１のメモリ残容量が記憶しようとす
る画像の符号量よりも少ない場合は、既に外部メモリ１
１に記憶してある画像の周辺部の高周波数成分を除去し
、記録してある画像の符号量を削減してメモリ残容量を
確保し、画像データの記憶を行う。外部メモリ１１のメ
モリ残容量のチェンクは、記録媒体上の各メモリブロッ
クを管理するディレクトリテーブルにより行う。

〔発明の効果〕

この発明によれば、所定の紀行容量の記録媒体に記録で
きる静止画の枚数を、記録する静止画の内容にかかわら
ず常に一定に保つことがで畝記録媒体にあと何枚の静止
画を記録できるがを、使用者に知らせることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による画像データ記録方式の一実施例
を示すブロック図、第２図は第１図における圧縮伸張部の一例を示すブロッ
ク図、第３図および第４図は量子化７トリクスの一例を示す表
である。フへ中へ六戸

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静止画データを、直交変換と可変長符号とを組み
合わせた方式で圧縮符号化し、記録媒体に記録する画像
データ記録方式において、上記静止画データの圧縮符号化後の符号量が所定の符号
量を超えるときは、上記静止画の周辺部の高域成分の情
報量を低下させ、画像の鮮明度を低下させることによっ
て上記圧縮符号化後の符号量が上記所定の符号量以下と
なるように制御することを特徴とする画像データ記録方
式。
（２）静止画データを、直交変換と可変長符号とを組み
合わせた方式で圧縮符号化し、記録媒体に記録する画像
データ記録方式において、上記静止画データの圧縮符号化後の符号量が上記記録媒
体の記憶残容量を超えるときは、上記記録媒体に記録し
てある他の静止画の周辺部の高域成分の情報量を低下さ
せ、画像の鮮明度を低下させることによって上記記録媒
体における記憶残容量を増加させ、上記静止画データを
記録することを特徴とする画像データ記録方式。
（３）静止画データを、直交変換と可変長符号とを組み
合わせた方式で圧縮符号化し、記録媒体に記録する画像
データ記録方式において、上記静止画データの圧縮符号化後の符号量が所定の符号
量を超えるときは、上記静止画の周辺部の高域成分の情
報量を低下させ、画像の鮮明度を低下させることによっ
て上記圧縮符号化後の符号量が上記所定の符号量以下と
なるように制御し、上記静止画データの圧縮符号化後の
符号量が上記記録媒体の記憶残容量を超えるときは、上
記記録媒体に記録してある他の静止画の周辺部の高域成
分の情報量を低下させ、画像の鮮明度を低下させること
によって上記記録媒体における記憶残容量を増加させ、
上記静止画データを記録することを特徴とする画像デー
タ記録方式。
（４）前記高域成分の情報量を低下させる処理は、上記
静止画の上下ラインから順に行うことを特徴とする請求
項１乃至３記載の画像データ記録方式。
（５）静止画データを、直交変換と可変長符号とを組み
合わせた方式で圧縮符号化し、記録媒体に記録する画像
データ記録方式において、上記記録媒体に書き換え可能な記録媒体を使用し、新た
に記録しようとする静止画の符号量が上記記録媒体の記
録残容量を超える場合は、上記記録媒体にすでに記録さ
れている画像データを読み出し、全体の符号量を削減し
たのち再び上記記録媒体に書き込み、上記記録媒体の記
録残容量が上記新たに記録しようとする静止画データの
符号量より多くなるようにした後、上記記録媒体に上記
新たに記録しようとする静止画データを記録することを
特徴とする画像データ記録方式。