JPH0541806A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】最少のデータ量で画質の低下を最小限に抑えて
高効率な画像データの記録を可能とする。 【構成】一枚の画像を複数のエリアに分割し、分割エリ
ア毎のコントラスト値を求め、得られたコントラスト値
を用いて隣接分割エリア間相関を求める。こうして得ら
れた相関情報に基づいて分割形態を変更して、画質の劣
化を抑えつつ最小限のデータ量で高効率な画像の圧縮を
指定する最適な分割形態を定める。この最適分割形態に
よる各分割エリアのコントラスト値に対応するＱテーブ
ルに基づいて圧縮、記録処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像記録装置に関し、
特に最少のデータ量で画質の劣化を最小限に抑えつつ画
像データを高効率に圧縮処理して記録する画像記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像情報をデジタルデータとしてメモリ
に記録する場合、画像デジタルデータ量が膨大なものと
なるため、大容量メモリを必要とし、更にメモリへの格
納および当該画像データの転送の際にハードウェアに負
担がかかるだけでなく、転送時間が長くなってしまう。
そのため、通常は、画像データに圧縮処理を施し、圧縮
された画像データをメモリに記録、転送するようにして
いる。かかる画像圧縮手法は、例えば近年、被写体光学
像をデジタルデータに変換してＩＣカードメモリに記録
するＩＣカードカメラにおいても採用されている。ＩＣ
カードカメラでは、光学像を電気信号、デジタル信号に
変換した後、離散コサイン変換等の直交変換処理を施し
てデータ圧縮を行ない、得られた変換係数をＩＣカード
メモリに記録している。画像記録装置におけるデータ圧
縮は、記録対象である画像全体に対して予め定めた圧縮
処理を施し、圧縮データ量を一定以下にしている。

【０００３】ところで、画像データを圧縮する圧縮率を
上げるに従って画質は劣化する。一方、記録対象（例え
ば、被写体像）の細かさは千差万別であり、原画（被写
体像）が細かい情報を含む場合には、圧縮率を上げると
画質の劣化が著しくなり、実用に耐えなくなってしまう
ことがある。一方、原画が粗い情報のみを含む場合（つ
まり、比較的平面的な変化の少ない絵の場合）、低い圧
縮率でも原画情報を満足できる程度に再現できる。しか
しながら、原画全体が細かい情報のみを含んでいる場合
や、粗い情報のみを含んでいる場合は少なく、通常は１
枚の原画の中には細かい情報と粗い情報が混在すること
が多い。このようなとき、従来の画像記録装置のよう
に、一定の圧縮処理を施したのでは、細かい情報に対す
る最適な圧縮処理を粗い情報に対して施すと、粗い情報
については画質の観点からは無用な圧縮処理が施されて
しまい、逆に粗い情報に対する最適な圧縮処理を細かい
情報に対して行うと画質の劣化が大きくなってしまうと
いう問題がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、最少のデータ量
で画質の低下を最小限に抑えて高効率に画像データを記
録できる画像記録装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による画像記録装置は、供給された画像信号
に含まれる画像の鮮鋭度を表わす情報に応じた圧縮率で
上記供給された画像信号に対する量子化処理を行なって
被記録画像信号を得るようになされた画像記録装置であ
って、上記画像に係る画枠内の領域を複数に分割するよ
うにして設定された各領域毎に上記画像の鮮鋭度を表わ
す情報を得、この各領域毎の画像の鮮鋭度を表わす情報
の隣接領域間での相関に基づいて所要に応じ上記領域の
分割形態を再設定しつつ最適な分割形態を選択するとと
もに、この最適な分割形態での各分割領域毎に該各領域
の画像の鮮鋭度を表わす情報に相応した圧縮率での量子
化処理を行なって上記供給された画像信号から被記録画
像信号を得る手段を具備して構成される。 また、本発
明による画像記録装置は、供給された画像信号に含まれ
る画像の鮮鋭度を表わす情報に応じた圧縮率で上記供給
された画像信号に対する量子化処理を行なって被記録画
像信号を得るようになされた画像記録装置であって、上
記画像に係る画枠内を複数領域に分割するについての分
割形態を予め複数通り設定し、この各通りの分割形態毎
の上記画枠内での各分割領域に対応する像の鮮鋭度を表
わす情報の分布状態に基づいて上記複数通りの分割形態
の中から最適な分割形態を選択し、この最適な分割形態
での各分割領域毎に該各領域の画像の鮮鋭度を表わす情
報に相応した圧縮率での量子化処理を行なって上記供給
された画像信号から被記録画像信号を得る手段を具備し
て構成されている。

【０００６】

【作用】本発明では、上述のように、一枚の画像を複数
のエリアに分割し、分割エリア毎のコントラスト値を求
め、得られたコントラスト値を用いて隣接分割エリア間
相関を求める。こうして得られた相関情報に基づいて分
割形態を変更して、画質の劣化を抑えつつ最小限のデー
タ量で高効率な画像の圧縮を指定する最適な分割形態を
定める。この最適分割形態による各分割エリアのコント
ラスト値に対応するＱテーブルに基づいて圧縮、記録処
理を行う。

【０００７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明による画像記録装置の一実施例
における動作処理手順を示すフローチャートで、ＩＣカ
ードカメラへの適用例を示す。本実施例においては、撮
像系から得られたデジタル画像信号を記録する際、１枚
の画面（画像）を複数のエリアに分割し、各エリア毎に
得られる鮮鋭度を表わすコントラスト値に基づいてエリ
アの分割形態を変化させる。こうして、画質の劣化を最
小限に抑えた圧縮を可能とする最適な分割形態を定め、
この分割形態によって、画像を圧縮、記録するようにし
ている。この最適な分割形態は、隣接分割エリア間のコ
ントラスト値の相関により、エリアを更に細かく分割し
たり、逆に大きなエリアに拡張したりすることにより行
なわれる。

【０００８】ＩＣカードカメラにおいては、オートフォ
ーカス（ＡＦ）動作が終了した時点では、カメラ本体に
内蔵され、カメラ動作全体を制御するＣＰＵのメモリに
は、図２（Ａ）に示す如く各分割エリア〜に対応す
るコントラスト値ＡＦＤ〜ＡＦＤが（Ｂ）のように
記憶されている。かかるコントラスト値をメモリから読
み出し、各分割エリアに関する相関から原画（画像）の
状態を推測する。例えば、隣り合うエリアのコントラス
ト値のレベル差が大きい場合には、更にエリアを細かく
分割するような形態で、レベル差が殆どない場合にはエ
リアを大きく分割するような形態で分割する。こうし
て、細かい画像部が含まれているエリアを最適にエリア
分割し、当該エリア部には圧縮率が低くなるようなＱテ
ーブルを設定し、粗い画像部のエリアは圧縮率が高くな
るようなＱテーブルを設定して、圧縮の最適化を行な
う。

【０００９】図３には、ポートレートのように１枚の原
画（Ａ）を９分割したとき、各分割エリア毎のコントラ
スト値は一般に、（Ｂ）のように、人物が含まれるエリ
ア，で高く、背景部〜，では小さく、左下部
や右下部ではその中間値になる。

【００１０】例えば、エリアに人物の顔が含まれてい
るとき、エリアからでは（図４（Ａ））、コントラ
スト値が大きく変化しており、このような場合には
（Ｂ）のように、ＡとＢ，ＡとＢに当該エリア
を更に１段階細かく分割して、再度コントラスト値を求
めて相関を求める。図４の場合、エリアのコントラス
ト値についてＡＦＤ／２と、エリアＡおよびＢの
それぞれのコントラスト値が略同じレベルであれば、エ
リアとの境界部には画の重なり部分はないと判断で
きるので、このエリアは分割して圧縮率を変更する必要
がないことになる。

【００１１】一方、図５は両エリアとに人物の顔部
分が含まれている場合を示し、これを更に細分割したエ
リアのコントラスト値はＡが小、Ｂが中，Ａが
高、Ｂが高くなる。そして、エリアのコントラスト
値についてＡＦＤ／２がエリアＡのコントラスト値
より大きくてエリアＢのコントラスト値よりも小さ
く、また、エリアのコントラスト値についてＡＦＤ
／２がエリアＢのコントラスト値よりも大きくてエリ
アＡのコントラスト値よりも大きい場合にはエリア
ＢとエリアＡの境界部に被写体が重なっていると判断
できるので、当該エリアは分割して圧縮率をＡとＢ
で変えて記録する。上述の如き処理を、それぞれコント
ラスト値が変化しているエリア間で上下、左右方向に行
ない、コントラスト値が高いエリアと、低いエリアとを
切り分ける。圧縮率を高くできるエリアを増やすほど、
圧縮後のデータ重は少なくなる。

【００１２】図６には、ポートレート被写体についての
原画の最適分割形態例が示されている。人物だけが細か
い画像である（Ａ）の原画は、（Ｂ）のように分割し
て、斜線エリアのみを圧縮率を低くし、それ以外のエリ
アの圧縮率を高くすることにより、高効率な圧縮、記録
が可能となる。こうして、得られた分割エリア毎の圧縮
率をＱテーブル値に変換して圧縮回路に送出する。圧縮
回路では、各分割エリア毎に対応する上記Ｑテーブル値
に基づいて圧縮記録を行なうことにより、画質を低下さ
せることなく、全体としての圧縮率を上げることが可能
となる。この記録時には、原画の１画面の分割形態等の
画面構成情報も含めて記録される。

【００１３】さて、図１のフローチャートを参照して本
実施例のＩＣカードカメラの動作を説明すると、撮影ス
タンバイ状態において、トリガ１（ＴＲＧ１）ボタンの
押下が“ＯＮ”になるまで待機し（ステップＳ１）、
“ＯＮ”になると、イメージャーＡＦ動作をスタートさ
せ、ＡＦエリア毎のコントラスト値を検出する（ステッ
プＳ２）。その後、合焦がＯＫか否かを判断して（ステ
ップＳ３）、ＯＫでなければ、ＡＦモータを動作させ
（ステップＳ４）、ステップＳ２の処理に戻る。ステッ
プＳ３において、合焦ＯＫであれば、１画面を複数のエ
リアに分割する所定の演算処理を行なう（ステップＳ
５）。ここでの演算処理は、前述の如き分割エリア毎の
コントラスト値に基づく相関処理を行ない、最適な分割
エリアを決定するための処理である。こうしてエリア分
割演算処理が行なわれた後、ステップＳ６において圧縮
後のデータ量が予め定めた値以下になったか否か等の基
準によってエリア分割がＯＫか否かを判定する。エリア
分割がＯＫでないと判断されると、所定の分割形態に基
づいてエリアの分割を変更し（ステップＳ７）、再度、
各分割エリア毎のコントラスト値を検出する（ステップ
Ｓ８）。次に、こうして得られた各エリア毎のコントラ
スト値に基づいてステップＳ５のエリア分割演算処理が
行なわれる。ステップＳ６において、エリア分割がＯＫ
であると判断されると、各分割エリア毎のコントラスト
値に基づいて当該分割エリア毎のＱテーブルを求める
（ステップＳ９）。その後、トリガ２（ＴＲＧ２）ボタ
ンが“ＯＮ”になるまで待機し（ステップＳ１０）、
“ＯＮ”になった時点でメモリへの圧縮、記録動作を行
なう（ステップＳ１１）。

【００１４】本発明をＩＣカードカメラに適用したとき
のカメラ全体の構成図が図７に示されている。図７にお
いて、レンズ１を介してＣＣＤ２に結像された被写体像
は、電気信号に変換された後、撮像プロセス回路３でγ
補正等の所定の処理が施され、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤ
Ｃ）４でデジタル信号に変換される。信号発生器（ＳＳ
Ｇ）回路１７は、ＣＣＤ２、撮像プロセス回路３および
Ａ／Ｄコンバータ４を制御する信号を発生する回路であ
る。撮像プロセス回路３からの映像信号は、レンズＡＦ
制御回路１８に供給され、コントラスト情報が得られ
る。得られたコントラスト情報はシステム制御回路１２
に供給される。また、このコントラスト情報に基づいて
レンズ駆動回路１９はレンズ１を合焦すべくＡＦ制御す
る。セレクタ５は、記録時、Ａ／Ｄコンバータ４からの
デジタル画像データをＲＡＭ６に記録するような経路を
設定する。ＲＡＭ６から読み出されたブロックデータ
（１画面を複数個のブロックに分割したときの各分割ブ
ロックについてのデータ）は、セレクタ７を介して圧縮
・伸長ユニット８に供給される。圧縮・伸長ユニット８
のＤＣＴ／ＩＤＣＴ回路８１は、離散コサイン変換／逆
離散コサイン変換回路であり、ブロックデータを直交変
換処理する。直交変換されて得られた変換係数は、量子
化／逆量子化回路８２で量子化された後、符号化／復号
化回路８３で符号化される。

【００１５】この圧縮・伸長ユニット８における符号化
等の処理は、システム制御回路１２からの指示に基づい
て符号化制御回路１３により制御される。すなわち、レ
ンズ・ＡＦ制御回路１８から供給されるコントラスト情
報に基づいてシステム制御回路１２は、図１のフローチ
ャートに示す動作、処理を行ない、各分割エリア毎に適
切なＱテーブルを設定して、圧縮・伸長ユニット８にお
ける圧縮処理を制御する。システム制御回路１２は、操
作部１４からの各種操作、指示情報に基づく処理を行な
う。こうして、圧縮・伸長ユニット８で圧縮符号化され
た画像データは、セレクタ９を介して、カードインタフ
ェース（Ｉ／Ｆ）１０に供給され、ＩＣカード１１に記
録される。システム制御回路１２は、ＲＡＭ６、セレク
タ７，９、圧縮・伸長ユニット８およびカードＩ／Ｆ１
０の動作を制御するもので、操作部１４からの信号を受
けてカメラ全体の各種制御を行っている。

【００１６】図８には、コントラスト情報検出およびＡ
Ｆ制御系の構成ブロック図が示されている。撮像プロセ
ス回路３からの映像信号は、Ａ／Ｄコンバータ４に接続
された出力端子部に供給されるとともに、レンズ・ＡＦ
制御回路１８のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）回路１８
１に供給される。ＢＰＦ回路１８１では、映像信号の所
定帯域信号が取り出され、輝度情報がＡ／Ｄコンバータ
１８２でデジタル信号に変換されて演算処理回路１８３
に出力される。演算処理回路１８３は、このデジタル信
号から各分割エリア毎のコントラスト情報を求め、シス
テム制御回路１２に送出するとともに、レンズ駆動回路
１９を構成するモータドライブ回路１９２に送出する。
モータドライブ回路１９２は、このコントラスト情報に
基づいてＡＦ制御を行うべくモータ１９１を駆動してレ
ンズ１を移動させる。演算処理回路１８３で得られた分
割エリア毎のデータはバンドパスフィルタ回路１８１と
Ａ／Ｄコンバータ１８２にも送出され、システム制御回
路１２からの再度の最適分割形態決定のための指示信号
に応答して、次の分割エリアに対する演算が行なわれ
る。

【００１７】図９には、画像とコントラストとの関係が
示されている。図中、斜線部は暗部を示す。変化の少な
い画像（Ａ１）の輝度信号変化は（Ａ２）のようにな
り、この輝度信号をバンドパスフィルタを通過させる
と、（Ａ３）に示す如く信号になる。これを両波整流し
て信号（Ａ４）を得た後、積分して（Ａ５）のような直
流レベル信号を得る。画像（Ａ１）のような変化の少な
い画像については、基準レベル（点線レベル）からのレ
ベル差は小さい。一方、（Ｂ１）のような変化の大きい
画像に対する輝度変化は（Ｂ２）の如くなり、バンドパ
スフィルタを通過させて（Ｂ３）の信号を得る。両波整
流して（Ｂ４）信号を得た後、積分して（Ｂ５）の信号
を得る。このときの基準レベルとの差は大きい。

【００１８】このように、最終的なコントラスト値のレ
ベルが小さいものは、変化の少ない画像であり、圧縮後
のデータ量は小さい。また、コントラスト値のレベルが
大きいものは変化の大きな画像であり、圧縮後のデータ
量は大きくなる。したがって、コントラスト値のレベル
が小さいものは圧縮率の高いＱテーブルの値を使用しデ
ータ量を小さくすることができる。尚、本実施例では、
コントラスト値は、積分した値のレベルで判断している
が、輝度信号のパルスの高さやパルスの数で判断しても
良い。また、本発明は、ＩＣカードカメラに限らず、画
像圧縮処理を伴う他の記録装置に適用できることは勿論
である。

【００１９】本発明における原画のエリア分割の他の形
態例が図１０の（Ａ）〜（Ｃ）に示されている。本実施
例は、予め複数種類の分割形態（パターン）を予め用意
しておき（例えば、ＣＰＵのＲＯＭ上やコントラストを
求める演算処理回路上に）、各分割形態での演算を行な
って最適分割形態を決定する。（Ａ）は４分割形態を、
（Ｂ）は９分割形態を、（Ｃ）は１６分割形態をそれぞ
れ示す。（Ａ）では、４分割の各分割エリアに被写体像
（山）が含まれているので４分割エリアすべてに（４／
４エリア）低い圧縮率での処理を施す必要があり、圧縮
データ量は多くなってしまう。また（Ｃ）の場合には、
１６分割エリアのうち８エリアに被写体像が含まれてお
り、８／１６エリアに低い圧縮率での処理を施す必要が
ある。一方、（Ｂ）の場合には、９分割エリアのうち４
エリアに被写体像が含まれ、４／９エリアに低い圧縮率
での処理を施せば済む。したがって、（Ｂ）のような９
分割形態によれば、高圧縮率での記録が可能なエリアの
面積が大きくなり、全体的に見て、データ量が少なくな
って、最適な分割形態であることがわかる。

【００２０】以上の実施例では、エリア分割形態を変更
した場合は、再度、画像データからコントラスト値を演
算し直しているが、１画面分の細部ブロックエリアにお
けるコントラスト値と、位置情報をバッファメモリに記
憶させておいて処理を行なうことによって、高速処理を
可能とせしめることもできる。また、圧縮処理は、通
常、８×８画素ブロック等の画素単位ブロックについて
行なわれている、分割エリアも圧縮処理ブロック単位の
整数倍として設定すれば圧縮処理が容易となる。更に、
本発明は、上述ＩＣカードカメラのようなデジタルカメ
ラに限らず任意の画像信号に対して適用可能であること
は勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
記録装置は、画像を複数のエリアに分割し、隣接分割エ
リア間のコントラスト値を用いて分割エリア間の相関を
求め、得られた相関に基づいて分割形態を変更して、最
適な分割形態を定めることにより、画質の劣化を抑えつ
つ、最小限のデータ量で画像の圧縮、記録を可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像記録装置の一実施例を示す動
作処理手順を示すフローチャートである。

【図２】本発明の実施例における画像の分割エリアと、
各分割エリアのコントラスト値のメモリへの記憶態様を
示す図である。

【図３】本発明の実施例における原画の分割形態と各分
割エリアのコントラスト値の関係を示す図である。

【図４】本発明の実施例における原画の分割形態を説明
するための図である。

【図５】本発明の実施例における原画の分割形態を説明
するための図である。

【図６】本発明の実施例における原画の分割形態と圧縮
率との関係を示す図である。

【図７】本発明を適用したＩＣカードカメラの全体構成
ブロック図である。

【図８】本発明の実施例におけるコントラスト情報の抽
出およびＡＦ制御部の構成ブロック図である。

【図９】変化の少ない画像と変化の大きい画像について
のコントラスト情報の変化を示す図である。

【図１０】本発明における原画の他の分割形態を示す図
である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ ＣＣ
Ｄ ３ 撮像プロセス回路 ４ Ａ／
Ｄコンバータ ５，７，９ 切換スイッチ ６ ＲＡ
Ｍ ８ 圧縮・伸長ユニット １０ カー
ドインタフェース回路 １１ ＩＣカードメモリ １２ シス
テム制御回路 １３ 符号化制御回路 １４ 操作
部 １５ 再生プロセス回路 １６ Ｄ／
Ａコンバータ １７ 信号発生回路 １８ レン
ズ・ＡＦ制御回路 １９ レンズ駆動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】供給された画像信号に含まれる画像の鮮鋭
   度を表わす情報に応じた圧縮率で上記供給された画像信
   号に対する量子化処理を行なって被記録画像信号を得る
   ようになされた画像記録装置であって、 上記画像に係る画枠内の領域を複数に分割するようにし
   て設定された各領域毎に上記画像の鮮鋭度を表わす情報
   を得、この各領域毎の画像の鮮鋭度を表わす情報の隣接
   領域間での相関に基づいて所要に応じ上記領域の分割形
   態を再設定しつつ最適な分割形態を選択するとともに、
   この最適な分割形態での各分割領域毎に該各領域の画像
   の鮮鋭度を表わす情報に相応した圧縮率での量子化処理
   を行なって上記供給された画像信号から被記録画像信号
   を得る手段を具備したことを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】供給された画像信号に含まれる画像の鮮鋭
   度を表わす情報に応じた圧縮率で上記供給された画像信
   号に対する量子化処理を行なって被記録画像信号を得る
   ようになされた画像記録装置であって、 上記画像に係る画枠内を複数領域に分割するについての
   分割形態を予め複数通り設定し、この各通りの分割形態
   毎の上記画枠内での各分割領域に対応する像の鮮鋭度を
   表わす情報の分布状態に基づいて上記複数通りの分割形
   態の中から最適な分割形態を選択し、この最適な分割形
   態での各分割領域毎に該各領域の画像の鮮鋭度を表わす
   情報に相応した圧縮率での量子化処理を行なって上記供
   給された画像信号から被記録画像信号を得る手段を具備
   したことを特徴とする画像記録装置。