JPH04343579A - 画像信号処理装置 - 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、例えばデータ記録媒体
としてメモリカード、磁気ディスク等を使用したディジ
タル電子スチルカメラに好適する画像信号処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ（電荷結合素子）に代表される固
体撮像装置等により撮像された画像信号を、メモリカー
ド、磁気ディスク等の記録媒体にディジタルデータとし
て記録する場合、その量は厖大となる。例えば撮像信号
をディジタル信号に変換してそのまま記録する場合に、
１フレームのデータ量は、撮像素子の画素数と１画素あ
たり数ビット（例えば８ビット）の積となり、記録媒体
に収録できるフレーム数は極めて限られたものとなる。 従って、多くのフレーム画像を限られた記録容量の範囲
内で記録するためには、得られた画像信号のデータに対
し、何らかの圧縮を行うことが必要となる。

【０００３】例えば、ディジタル電子スチルカメラにお
いては、撮影した画像を通常のカメラに用いられる銀塩
フィルムの代わりに、メモリカードや磁気ディスク等の
データ記録媒体にディジタルデータとして記録するので
、１枚のメモリカードあるいは磁気ディスクに記録でき
る画像の枚数が規定され、この規定枚数分の画像の記録
が保証されなければならない。しかも、データの記録再
生処理に要する時間が短く、且つ、一定である必要があ
る。

【０００４】以上ような条件を満たす画像データの圧縮
方法として、例えば符号化方式がある。ここで、最も簡
単な方法としては、すでに符号化された直前の画素数を
予測値として用いて、この値と符号化画素の値の差を量
子化し、データ量の削減を行うものがある。この方法は
適応差分符号化（ＡＤＰＣＭ）方式と呼ばれ、簡単でハ
ードウェア規模もあまり大きくないため圧縮方法として
良く使われている。この他、画像信号を周波数成分に変
換して各成分ごとに最適な量子化をし、データ量の削減
を行う適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）方式等がある
。

【０００５】図２に示したのは、データ記録媒体として
メモリカードを使用する、従来のディジタル電子スチル
カメラのブロック図である。

【０００６】図中、撮像素子１２は光学レンズ系１１を
介して撮像した光学像を画像信号に変換する。画像信号
変換装置１３は、例えばＡ／Ｄ（アナログ・ディジタル
）変換器を有し、撮像素子からの画像信号を電気信号に
変換し、処理された電気信号をディジタル信号に変換し
出力する。マイクロコンピュータ等でなる演算制御部１
４（以下、ＣＰＵ）は画像信号圧縮処理の際の制御を司
る。画像信号圧縮装置１５は入力されたディジタル信号
を前期符号化方式等により圧縮処理する。読取り専用記
憶装置（以下、ＲＯＭ）１６は、画像信号圧縮装置１５
によるデータ圧縮処理の際に用いられる圧縮パラメータ
の情報を格納する。ランダムアクセス記憶装置（以下、
ＲＡＭ）１７は、画像信号圧縮装置１５によるデータ圧
縮処理中に必要なデータを一時的に記憶する。メモリカ
ード１９は、圧縮処理されたデータを記録する。

【０００７】ここで、撮像素子１２、画像信号変換装置
１３、ＣＰＵ１４、画像信号圧縮装置１５、ＲＯＭ１６
、ＲＡＭ１７はディジタル電子スチルカメラの本体１８
中に収納されており、メモリカード１９は、この本体１
８に対して着脱自在に設けられる。

【０００８】次に、従来のディジタル電子スチルカメラ
の実際の動作について説明する。

【０００９】光学像は、光学レンズ系１１を介して得ら
れ、撮像素子１２により画像信号に変換される。そして
、撮像素子１２からの画像信号は画像信号変換装置１３
によりディジタル信号に変換されると共に、画像信号圧
縮装置１５により、圧縮処理される。この圧縮の処理中
に必要なデータを一時的に記憶するためにはＲＡＭ１７
が使用される。また、ＣＰＵ１４は画像信号圧縮装置１
５に対しＲＯＭ１６から圧縮のパラメータを読み出し、
その内容に基づきデータ圧縮処理を実行させる。

【００１０】こうして、画像信号圧縮装置１５で処理さ
れたデータは順次メモリカード１８に記録される。

【００１１】ここで、ＲＯＭ１６はパラメータ設定用な
ので、圧縮動作の初めに初期パラメータが読み出される
だけである。また、ＲＡＭ１７は一時記憶用として使用
される。従って、ＲＯＭ１６は圧縮の初期設定に、ＲＡ
Ｍ１７は圧縮処理中にのみ使用されるため各使用時間が
それぞれ異なる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上詳述したように、
例えば、ディジタル電子スチルカメラにおいては、１枚
のメモリカードあるいは磁気ディスクに記録できる画像
の枚数が保証されていなければならない。また、作業領
域やパラメータ記録領域など複数の記録領域も必要とな
るため、回路規模が大きい。

【００１３】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
、記録媒体内の記録領域を作業領域とパラメータ記憶領
域が共用することにより、記録領域を時間的に効率良く
使い分けることにより、ＲＡＭやＲＯＭを不要として回
路規模を縮小することがが可能な画像信号処理装置を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の画像処理装置は、ディジタル信号に変
換された画像データを受け、圧縮する画像圧縮装置と、
前記圧縮処理をする際に必要な作業領域及び画像データ
記録領域が共有する記録領域を有するデータ記録媒体と
、前記データ記録媒体の作業領域及び画像データ領域と
の共用形態を、前記画像データ圧縮手段における圧縮動
作に応じて制御する制御手段とを備えている。また、第
２の発明では上記作業領域が、圧縮の際に必要な初期パ
ラメータを予め記憶しているパラメータ領域及び圧縮処
理時に必要なデータを一時的に記憶する一時記憶領域を
含み、上記制御手段が記録すべき画像データの増大に伴
って、前記一時記憶領域に画像データを上書することに
より、前記作業領域の一部を画像データ記録領域に繰り
込み可能としたことを特徴としている。そして、第３の
発明では、前記第一の発明の画像処理装置において、所
望の光学像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により
出力された画像信号をディジタル信号に変換する画像信
号変換装置とを更に具備することを特徴としている。

【００１５】

【作用】即ち、第１の発明の画像信号処理装置は、画像
データ圧縮手段により、ディジタル信号に変換された画
像データを圧縮し、記録媒体内の記録領域に記録する。 この時、制御手段がデータ記録媒体の作業領域及び画像
データ領域との共用形態を、前記画像データ圧縮手段に
おける圧縮動作に応じて制御する。また、第２の発明に
より、上記の作業領域を、圧縮の際に必要な初期パラメ
ータを予め記憶しているパラメータ領域及び圧縮処理時
に必要なデータを一時的に記憶する一時記憶領域として
使い分ける事ができ、上記制御手段により、記録すべき
画像データの増大に伴って前記一時記憶領域に画像デー
タを上書することができる。そして、第３の発明により
、所望の光学像を画像信号に変換し、さらにディジタル
信号に変換した画像データを得ることができる。以上説
明したように、パラメータ領域及び一時記憶領域を記録
媒体内に設けて、しかも、記録媒体内の記録領域を作業
領域と画像データ記録領域が共用しているため、本体内
の回路規模を縮少できると共に記録媒体内の記録領域を
増加させることもない。

【００１６】

【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例を説
明する。

【００１７】図１は本発明の一実施例に係る画像信号処
理装置の適用されたディジタル電子スチルカメラの構成
を示す図で、図中、撮影レンズ１は光学像を撮像素子２
に導く。撮像素子２は光学像を撮像する。画像信号変換
装置３は撮像された画像信号をディジタル信号に変換す
る。画像信号圧縮装置４は、画像信号変換装置３で処理
されたディジタル信号を圧縮する。マイクロコンピュー
タ等でなる演算制御部（以下、ＣＰＵ）５は前記圧縮処
理に於ける制御を司る。

【００１８】尚、これら撮像レンズ１、撮像素子２、画
像信号変換装置３、画像信号圧縮装置４、ＣＰＵ５，は
カメラ本体６中に収納される。

【００１９】そして、メモリカード７は本体に対し着脱
自在に設けられており、圧縮された画像データを記録す
る。尚、このメモリカード７の記憶領域は、パラメータ
領域７１、一時記憶領域７２、画像記憶領域７３により
共用される。

【００２０】以下、実施例のディジタル電子スチルカメ
ラの実際の動作について説明する。撮影レンズ１を通過
した光学像は、まず撮像素子２で撮像される。そして、
撮像された画像信号は画像信号変換装置４内に含まれる
Ａ／Ｄ変換器でディジタル信号に変換される。そして、
前記ディジタル信号は画像信号圧縮装置４により圧縮処
理される。

【００２１】ここで、画像データの圧縮方法としては、
例えば直交変換符号化とエントロピー符号化を組み合わ
せた符号化方法が用いられる。

【００２２】この方式について概略の説明を行う。まず
、画像データを所定の大きさのブロックに分割し、分割
されたブロック毎に直交変換としての２次元のＤＣＴ（
離散余弦変換）を行う。次に各周波数成分に応じた線形
量子化を行い、この量子化された値に対してエントロピ
ー（単位通報当たりの情報量）符号化としてハフマン符
号化を行う。この時、直流成分に関しては近傍ブロック
の直流成分との差分値をハフマン符号化する。

【００２３】交流成分はジグザグススキャンと呼ばれる
低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャンを行い
、無効（値が０）の成分の連続する個数とそれに続く有
効な成分の値とから２次元のハフマン符号化を行う。

【００２４】以上がこの符号化方式の基本部分である。

【００２５】この基本部分だけでは、エントロピー符号
化であるハフマン符号化を用いているために符号量が画
像毎に一定ではなくなってしまう。

【００２６】そこで、符号量の制御の方法としては以下
の方式がある。

【００２７】まず前記基本部分の処理を行うと同時に全
画面の発生した総符号量を求める。この総符号量と目的
とする符号量とからＤＣＴ係数に対する目的とする符号
量に近づけるのに最適な量子化幅を予測する。次に、こ
の量子化幅を用いて前記基本部分の量子化以降の処理を
繰り返す。

【００２８】そして、今回発生した総符号量と、前回発
生した総符号量と、目的とする符号量とから再び目的の
符号量に近づけるのに最適な量子化幅を予測する。そし
て、この予測した量子化幅と前回の量子化幅が一致し、
かつ目的の符号量よりも今回発生した符号量の方が少な
い場合には処理を終了し、符号を出力する。そうでない
場合には新しい量子化幅を用いて処理を繰り返す。

【００２９】尚、上記符号化方式によりデータ圧縮する
際には、圧縮後のデータ量を考慮して圧縮のパラメータ
を選択し、１フレームのデータ量が所定の値に収まるよ
うにする。この圧縮に於ける初期パラメータはメモリカ
ード７のパラメータ領域７１に予め記録されており、こ
の初期パラメータに基づいて圧縮処理を行う。尚、一時
記憶領域７２は圧縮処理中に所定データを一時的に記憶
するため使用される。こうして、圧縮された画像データ
、つまり圧縮データは順次、画像記録領域７３に記録さ
れる。

【００３０】ここで、実際には圧縮されたデータはメモ
リカード７内の一時記憶領域７２にも上書きされていく
。この場合、一時記憶領域７２はメモリカード７にデー
タを書き込む度に減少していくので、データの圧縮が進
むに連れて圧縮処理の所定のデータを順次上書きしてい
くことができ、少ない領域でも問題とはならない。

【００３１】これらの所定の圧縮処理はＣＰＵ５の制御
により自動的に行う。

【００３２】以上詳述したように、本発明の画像信号処
理装置では、画像データの圧縮処理を行う際に必要な作
業領域やパラメータ記録領域などの複数記録領域が、デ
ータ記録媒体内に設けられ、しかも、それらの記録が進
むに連れて画像データ記録領域として使用できるように
記録領域を共用化している。

【００３３】従って、回路規模を縮少し、メモリカード
内の記録領域を用途に応じて時間的に効率良く使い分け
ることにより、効率的に記録領域を使用することができ
、画像信号処理装置本体の回路規模を縮少することがで
きる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、画像データが記録媒体
内の記録領域を効率的に使用して、画像データの圧縮処
理及び記録処理を行うことができる。つまり、従来本体
の回路中に設けられていた作業領域の機能を前記記録領
域で兼ねる事ができるので、本体の回路規模を縮少した
画像信号処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像信号処理装置の適
用されたディジタル電子スチルカメラのブロック構成図
である。

【図２】従来のディジタル電子スチルカメラのブロック
構成図である。

【符号の説明】

１…撮影レンズ、２…撮像素子、３…画像信号変換装置
、４…画像圧縮装置、５…ＣＰＵ，６…カメラ本体、７
…メモリカード、７１…パラメータ領域、７２…一時記
憶領域、７３…画像記録領域。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ディジタル信号に変換された画像デー
   タを受け、それを圧縮する画像データ圧縮手段と、前記
   データ圧縮手段において前記画像データを圧縮処理をす
   る際の所定の作業領域及び画像データ記録領域とを共用
   する記録領域を有するデータ記録媒体と、前記データ記
   録媒体の作業領域及び画像データ領域との共用形態を前
   記画像データ圧縮手段における圧縮動作に応じて制御す
   る制御手段と、を具備することを特徴とする画像信号処
   理装置。
2. 【請求項２】　　上記作業領域は、圧縮の際に所定の初
   期パラメータを予め記憶しているパラメータ領域及び圧
   縮処理時に所定のデータを一時的に記憶する一時記憶領
   域を含み、上記制御手段は記録すべき画像データの増大
   に伴って、前記一時記憶領域に画像データを上書するこ
   とにより、前記作業領域の一部を画像データ記録領域に
   繰り込み可能としたことを特徴とする請求項１に記載の
   画像信号処理装置。
3. 【請求項３】　　所望の光学像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子により出力された画像信号をディジタル信
   号に変換する画像信号変換装置と、をさらに具備するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。