JPH04337972A - 画像圧縮装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像圧縮装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の電子カメラの構成ブロッ
ク図を示す。１０は内部に撮影レンズ、シャッタ及び絞
りを具備するレンズ・ユニットである。ＣＣＤ撮像素子
１２はレンズ・ユニット１０による被写体像を電気信号
に変換する。撮像処理回路１４は撮像素子１２の出力に
ガンマ補正などの周知のカメラ信号処理を施し、標準形
式のビデオ信号を出力する。撮像処理回路１４はまた、
白ピーク・レベル及び黒ピークレベルなどが所定レンジ
内に入るようにゲインを調整する。Ａ／Ｄ変換器１６は
撮像処理回路１６の出力をディジタル化し、その出力は
メモリ１８に一時記憶される。メモリ１８から読み出さ
れた画像データは、必要により変調又は符号変換されて
記録媒体に記録される。

【０００３】システム制御回路２８はシャッタ駆動回路
３０によりレンズ・ユニット１０のシャッタを駆動し、
レンズ駆動回路３２によりフォーカシング・レンズ及び
ズーミング・レンズを駆動する。また、直接、絞りを制
御する。撮影などの指示は、ユーザが操作装置３４を操
作してシステム制御回路２８に入力する。表示装置３６
には、動作状態などが表示される。

【０００４】システム制御回路２８はまた、Ａ／Ｄ変換
器１６（又はメモリ１８）の出力から、１画面（又はそ
の所定エリア）内での白ピーク・レベル及び黒ピーク・
レベルを算定し、それらが所定レベルになるように、撮
像処理回路１４のゲインを制御する。

【０００５】一方、近年、静止画像や動画像を記録媒体
に電磁気的に記録する電子カメラ、所謂電子スチル・カ
メラやビデオ・カメラでは、画像を圧縮して記録媒体に
ディジタル記録する方式が注目されている。ディジタル
記録により、複写による画質劣化が少なくなり、また圧
縮記録することにより、少ない記録容量に多数の画像を
記録できるようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電子カ
メラでは、低照度又は高速シャッタの撮影のときに、撮
像素子１２の出力信号のＳ／Ｎが悪くなり、そのまま画
像圧縮すると、品質の悪い画像になってしまう。また、
Ｓ／Ｎの悪い画像は高周波成分が大きく、圧縮効率が落
ちるという問題点がある。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決する画
像圧縮装置を提示することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像圧縮装
置は、画像情報を直交変換する直交変換手段と、直交変
換手段の出力を量子化する量子化手段と、当該直交変換
手段の出力の直流成分及び交流成分に応じて当該量子化
手段の量子化特性を制御する制御手段とからなることを
特徴とする。

【０００９】

【作用】直交変換手段の出力から、圧縮しようとする画
像の直流成分及び高周波成分の大きさを知ることができ
る。例えば、直流成分が所定値以下で、且つ高周波成分
が所定値以上であるときには、高周波成分の係数を小さ
く又はゼロにするように量子化手段の特性を変更制御す
ることにより、高い圧縮効率を達成できると共に、Ｓ／
Ｎも改善できる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１１】図１は本発明の一実施例の構成ブロック図
を示す。図２と同じ構成要素には同じ符号を付してある
。本実施例では、メモリ１８の出力を直交変換する直交
変換回路２０、直交変換回路２０による直交変換係数を
量子化する量子化回路２２、及び量子化回路２２の出力
を符号化する符号化回路２４を設けてある。メモリ１８
に１画面分の画像データが格納されると、直交変換回路
２０が、メモリ１８の画像データを直交変換（例えば、
離散的コサイン変換（ＤＣＴ））し、量子化回路２２は
直交変換回路２０による係数出力を量子化し、符号化回
路２４が量子化回路２２の出力を符号化し、出力端子２
６を介して、外部に送出され、又は必要により変調又は
符号変換されて記録媒体に記録される。

【００１２】量子化回路２２は量子化特性を外部から制
御できる回路であり、システム制御回路４０が、直交変
換回路２０の出力に応じて量子化回路２２の量子化特性
を制御する。

【００１３】ここで、２次元ＤＣＴについて、簡単に説
明する。Ｎ×Ｎ画素の画素データｆ（ｉ，ｊ）を２次元
ＤＣＴにより変換すると、その変換係数Ｆ（ｕ，ｖ）は
、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｎ−１　Ｎ
−１　　　　Ｆ（ｕ，ｖ）＝ＫΣ　　Σ｛ｆ（ｉ，ｊ）
ｃｏｓ（ｐｕ）ｃｏｓ（ｑｖ）｝　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ｉ＝０　ｊ＝０ 但し、 　　　　　　Ｋ＝４Ｃ（ｕ）Ｃ（ｖ）／Ｎ２　　　　　
　ｐ＝（２ｉ＋１）π／２Ｎ　　　　　　ｑ＝（２ｊ＋
１）π／２Ｎ　　　　　　Ｃ（ｕ）Ｃ（ｖ）＝１／２１
／２　　　　　　　（ｕｖ＝０のとき）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　＝１　　　　　　　　
　　　　　　（ｕｖ≠０のとき）である。

【００１４】Ｎ＝８とした場合の８×８画素の変換係数
を、図３に示す。Ｙ００は周波数０の成分、即ち直流成
分の係数である。一番上の行は、画像の水平方向の空間
周波数成分の係数であり、Ｙ０７が一番高い水平方向空
間周波数成分の係数である。一番左の列は、画像の垂直
方向の空間周波数成分の係数であり、Ｙ７０が一番高い
垂直方向空間周波数成分の係数である。

【００１５】図４に示すフローチャートを参照して、本
実施例の特徴部分の動作を説明する。スタートすると、
撮像素子１２の出力信号は撮像処理回路１４により撮像
処理されたあと、Ａ／Ｄ変換器１６によりディジタル化
され、メモリ１８に書き込まれる（Ｓ１）。直交変換回
路２０はメモリ１８に記憶される画像をＤＣＴ変換する
。システム制御回路４０は直交変換回路２０から出力さ
れる直流成分の係数（図３のＹ００）を、図５に示す間
引きパターンで読み込み、１画面内での直流成分の積分
値を求める（Ｓ２）。図５（ａ）は画面全体、同（ｂ）
は画面中央部分、同（ｃ）はマニュアル指定の領域であ
り、ユーザは、操作装置３４によりこれらの１つを選択
指定する。このような選択手段を設けることにより、所
望の領域のノイズを検出できる。

【００１６】直流成分の積分値が第１の規定値以下であ
れば（Ｓ３）、システム制御回路４０は直交変換回路２
０から出力される高周波成分の係数を、直流成分のとき
と同じ間引きパターンで取り込み、ピーク値を除きその
絶対値の平均値を求める（Ｓ４）。高周波成分の係数は
例えば、図３の、Ｙ６０−Ｙ６６−Ｙ０６，Ｙ７０−Ｙ
７７−Ｙ０７である。高周波成分の平均値が第２の規定
値を越えれば、量子化回路２２の量子化特性を、ピーク
値を除き、所定レベル以上の高周波成分の係数を小さく
、又は無信号にするような特性に設定する（Ｓ６）。量
子化回路２２は、設定された特性で直交変換回路２０の
出力を量子化し、符号化回路２４が量子化回路２２の出
力を符号化する（Ｓ７）。

【００１７】直流成分の積分値が第１の規定値より大き
い場合（Ｓ３）、又は、高周波成分の平均値が第２の規
定値以下の場合（Ｓ５）には、量子化回路２２は、当初
の量子化特性で、直交変換回路２０の出力を量子化し、
符号化回路２４が量子化回路２２の出力を符号化する（
Ｓ７）。

【００１８】量子化及び符号化の終了後、画像圧縮の終
了を表示装置３６に表示する（Ｓ８）。

【００１９】要約すると、本実施例では、画像レベルが
ある程度低く、且つ、画像の高周波エネルギーが多い場
合に、高周波成分のレベルを小さくするか又は無信号と
みなして量子化を行なっている。この結果、Ｓ／Ｎと圧
縮効率の両方を改善できる。本実施例では、直交変換回
路２０はＤＣＴ変換を行なったが、例えばアダマール変
換などでもよい。また、撮像素子による撮影画像の圧縮
を説明したが、ＣＣＤライン・センサによるライン入力
の場合にも適用できることはいうまでもない。直交変換
の単位はＮ×Ｎ画素のような固定でなく、ノイズ・レベ
ルに応じて変える方式であってもよい。また、量子化の
際に、直交変換の直流成分及び交流成分に応じて量子化
のためのマトリクスを選択するようにしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるように
、本発明によれば、圧縮しようとする画像の状態に応じ
た特性で量子化を行なうことにより、Ｓ／Ｎを改善でき
ると共に、圧縮効率も改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例の構成ブロック図である
。

【図２】　　従来例の構成ブロック図である。

【図３】　　８×８画素のＤＣＴの変換係数である。

【図４】　　本実施例の特徴部分の動作フローチャート
である。

【図５】　　本実施例における間引きゾーンの説明図で
ある。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像情報を直交変換する直交変換手段
   と、直交変換手段の出力を量子化する量子化手段と、当
   該直交変換手段の出力の直流成分及び交流成分に応じて
   当該量子化手段の量子化特性を制御する制御手段とから
   なることを特徴とする画像圧縮装置。