JPH08331561A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH08331561A
JPH08331561A JP12390895A JP12390895A JPH08331561A JP H08331561 A JPH08331561 A JP H08331561A JP 12390895 A JP12390895 A JP 12390895A JP 12390895 A JP12390895 A JP 12390895A JP H08331561 A JPH08331561 A JP H08331561A
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JP
Japan
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image processing
compression
image
block
circuit
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Taizo Hori
泰三 堀
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザーが所望する部分の画像データに対し
て画質劣化を防止して圧縮符号化を行うことができる画
像処理装置を提供することである。 【構成】 １画面の画像信号を複数のブロックに分割
し、そのブロック毎に圧縮符号化する画像処理装置であ
って、前記画像信号を表示する表示部（ＬＣＤ５）と、
前記表示部上の操作者の注視点位置を検出する検出部
（ＩＲＥＤ１０３，ＣＣＤセンサ１０４，視線検出回路
１０２）と、前記検出部で検出された注視点位置に応じ
て前記ブロックに対して重み付けを行なって圧縮符号化
する圧縮符号化部（優先アリア生成回路１０６，符号量
推定回路１０’，適応量子化回路１１）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置に係り、特
に画像信号の圧縮符号化処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像信号を記録し、再生する装置として
画面の画素をデジタル化し、所定の画素数毎にまとめて
ブロック化した後、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の直
交変換と量子化を行いエントロピー符号化を行う高能率
符号化方式のＶＴＲが提案されている。
【０００３】その１つとして現行テレビ信号をデジタル
化し、約１／６に情報を圧縮して記録する家庭用デジタ
ルＶＴＲフォーマットが提案されている。
【０００４】提案されている家庭用デジタルＶＴＲをカ
メラ一体型で実現した場合の構成ブロック図を図１７で
説明する。
【０００５】図１７において、１はレンズ郡、２はＣＣ
Ｄ等の撮像素子、３は撮像素子２からの信号をテレビジ
ョン信号に変換するカメラ信号処理回路、４は撮影画像
をＬＣＤ（液晶）モニターに表示させるためのＬＣＤ表
示回路、５はファインダーとして使用されるＬＣＤモニ
ター、６は１画面のテレビジョン信号を複数のブロック
に分割し、ブロックの並べ換えを行うブロック分割シャ
フリング回路である。
【０００６】７は動きの多い映像か少ない映像化を検出
する動き検出回路、８はＤＣＴ演算と空間周波数成分に
応じて重み付けを行うＤＣＴ演算重み付け回路、９はＤ
ＣＴ演算重み付け回路８で直交変換されて得られたＤＣ
Ｔ係数を低域から順に並べ換えを行う並べ換え回路であ
る。
【０００７】１０は所定のブロック数のデータを量子化
し可変長符号化した後符号量が一定になるような量子化
ステップ幅を求める符号量推定回路、１１は符号量推定
回路１０の結果を受けて量子化を行う適応量子化回路、
１２は２次元ハフマン符号を使って可変長符号化を行う
可変長符号化回路、１３はデータ圧縮する前の元の画面
の位置にデータを並べ直すデシャフリング回路、１４は
誤り訂正符号や同期信号やパイロット信号等記録に必要
な信号を付加する記録処理回路、１５は磁気ヘツド、１
６は磁気テープである。
【０００８】以上のように構成されたカメラ一体型デジ
タルＶＴＲの動作を説明する。
【０００９】まず被写体像はレンズ群１によりＣＣＤ等
の撮像素子２上に結像され電気信号に変換される。
【００１０】撮像素子２からの電気信号はカメラ信号処
理回路３でγ補正、色のマトリクス処理等が行われテレ
ビジョン信号が作られる。
【００１１】一般のカメラ一体型ＶＴＲはファインダー
で撮影画像をモニターできるようになっており、カメラ
信号処理回路３の出力はＬＣＤ表示回路４でＬＣＤ駆動
信号に変換されＬＣＤモニター５に画像を表示する。
【００１２】カメラ信号処理回路３の出力は記録系にも
送られ、ブロック分割シャフリング回路６でブロックの
分割と並べ換えを行う。
【００１３】カメラ信号処理回路３の出力はアナログの
場合とデジタルの場合が考えられるがアナログの場合ブ
ロック分割シャフリング回路６の前にＡＤコンバータが
入ることになる。
【００１４】ブロックの分割とシャフリングの方法を図
２及び図３を用いて説明する。
【００１５】まず１フレームのＹ信号、Ｒ−Ｙ信号、Ｂ
−Ｙ信号を夫々（８×８）画素のＤＣＴブロックに分け
る。
【００１６】次に、図２に表されるように画面上の同じ
位置にある４つのＹ信号ブロックと１つのＲ−Ｙ信号ブ
ロックと１つのＢ−Ｙ信号ブロックの合わせて６つのＤ
ＣＴブロックを１つの単位としてマクロブロックにす
る。１フレームは図３に表されるようにＡ〜Ｅの５つの
領域に分割され、更に各領域を２７個のマクロブロック
からなる１０個のブロックに分割する。
【００１７】つまり、１フレームの画面が縦に５分割、
横に１０分割されることになり、その１つの分割ブロッ
クをスーパーブロックとする。
【００１８】シャフリングはマクロブロック単位で処理
され、Ａ〜Ｅの５つの領域から所定のルールで１マクロ
ブロックずつ選ばれ、各領域から集められた５マクロブ
ロックの画像データが圧縮後固定長となるように後段の
回路で処理される。
【００１９】ＤＣＴ演算重み付け回路８はＤＣＴブロッ
ク毎にＤＣＴ演算を施し空間周波数の低い成分が高い成
分より歪が少なくなるように重み付けを行う。
【００２０】ＤＣＴ演算重み付け回路８は映像の動きが
大きい時にはフィールド内で処理し動きが小さい時には
フレーム内で処理する。ここでの処理の判定を行うのが
動き検出回路７である。
【００２１】並べ換え回路９はＤＣＴ演算重み付け回路
で直交変換されて得られたＤＣＴ係数を低域から順に並
べ換えを行う。並べ換えられた画像データは適応量子化
回路１１で交流成分の周波数に応じた量子化ステップ幅
が決められるのであるが、先に述べたように５マクロブ
ロックのデータが圧縮後固定長となるように制御され
る。この制御は符号量推定回路１０で行われる。符号量
推定回路１０では各ＤＣＴブロックの画像の性質でパラ
メータを設定し、そのパラメータと周波数成分とに応じ
た量子化ステップ幅を求めることにより各ＤＣＴブロッ
クの効率的なビット配分で固定長化できる。
【００２２】適応量子化回路１１で量子化された画像デ
ータは可変長符号化回路で可変長符号に変換されるが５
マクロブロックで、ほぼ固定長になっている。
【００２３】次に、デシャフリング回路１３で圧縮され
た画像データを元の画面の位置に並べ直す。元の画面の
位置に並べ直すことによって早送り再生時の映像が見や
すくなる。
【００２４】次に、デシャフリングされた画像データは
記録処理回路１４で誤り訂正符号や同期信号やパイロッ
ト信号等記録に必要な信号を付加され、磁気ヘツド１５
により磁気テープ１６に記録される。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例は映像の１
画面全体を均等に圧縮する場合には非常に有効である。
しかしながら、一般に撮影者は画面中の特定の被写体だ
けに注目している場合が多い。また、距離の異なる複数
の被写体であれば注目している被写体に焦点を合わせて
いるため、他の被写体は非合焦でぼけている可能性が高
い。
【００２６】それにもかかわらず上記従来例では１画面
全体に均等なビット配分がなされ不必要な部分にまで多
くのビットが使われてしまうという問題点があった。
【００２７】上述したような背景から本願発明の一つの
目的は、ユーザーが所望する部分の画像データに対して
画質劣化を防止して圧縮符号化を行うことができる画像
処理装置を提供することを目的とする。
【００２８】尚、本発明の他の目的は以下の明細書の記
載から明らかとなるであろう。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本願は斯かる目的下にそ
の一つの発明として、１画面の画像信号を複数のブロッ
クに分割し、そのブロック毎に圧縮符号化する画像処理
装置であって、前記画像信号を表示する表示手段と、前
記表示手段上の操作者の注視点位置を検出する検出手段
と、前記検出手段で検出された注視点位置に応じて前記
各ブロックに対して重み付けを行なって圧縮符号化する
圧縮符号化手段とを有することを特徴とするものであ
る。
【００３０】また、その一つの発明として、焦点調節を
行う焦点調節手段を具備したカメラ部から出力される１
画面の画像信号を複数のブロックに分割し、そのブロッ
ク毎に圧縮符号化する画像処理装置であって、前記画像
信号を表示する表示手段と、前記表示手段上の操作者の
注視点位置を検出する検出手段と、前記検出手段で検出
された注視点位置に応じて前記各ブロックに対して重み
付けを行なって圧縮符号化する圧縮符号化手段と、前記
検出手段で検出された注視点位置に応じて前記焦点調節
手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするも
のである。
【００３１】また、その一つの発明として、１画面の画
像信号を複数のブロックに分割し、そのブロック毎に圧
縮符号化する画像処理装置であって、前記画像信号を表
示する表示手段と、前記表示手段上でユーザーが所望す
る位置を指定する指定手段と、前記指定手段の出力に応
じて前記各ブロックに対して重み付けを行なって圧縮符
号化する圧縮符号化手段とを有することを特徴とするも
のである。
【００３２】また、その一つの発明として、焦点調節を
行う焦点調節手段を具備したカメラ部から出力される１
画面の画像信号を複数のブロックに分割し、そのブロッ
ク毎に圧縮符号化する画像処理装置であって、前記画像
信号を表示する表示手段と、前記表示手段上でユーザー
が所望する位置を指定する指定手段と、前記指定手段で
指定された所望位置に応じて前記各ブロックに対して重
み付けを行なって圧縮符号化する圧縮符号化手段と、前
記指定手段で指定された所望位置に応じて前記焦点調節
手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするも
のである。
【００３３】
【実施例】
〈第１の実施例〉図１は、本発明にかかる第１の実施例
であるカメラ一体型ＶＴＲの構成ブロック図である。
尚、図１中で図１１と対応する部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。
【００３４】図１において、１０１は撮影者の眼球であ
り、ファインダー内のＬＣＤモニター５に映し出される
画像をモニターしている。
【００３５】１０３は眼球１０１の視線位置を検出する
ために赤外線を照射する赤外線発光ダイオード（ＩＲＥ
Ｄ）、１０４は眼球１０１で反射した赤外線を受光する
ＣＣＤセンサ、１０２は赤外線発光ダイオード１０３を
ドライブし、ＣＣＤセンサ１０４からの情報で視線位置
を解析する視線検出回路、１０５は視線検出回路１０２
の動作のＯＮ／ＯＦＦを行う視線検出スイッチ、１０６
は視線検出回路１０２で作られた視線位置情報を基に画
面上の座標群からなるエリア情報を作り出す優先エリア
生成回路である。
【００３６】図１のように構成されたカメラ一体型ＶＴ
Ｒの動作を説明する。
【００３７】従来例と同様まず被写体の画像はレンズ群
１により撮像素子２上に結像され、電気信号に変換さ
れ、処理されてＬＣＤモニター５に画像を表示する。
【００３８】視線検出スイッチ１０５がＯＮであれば、
撮影者の眼球１０１がＬＣＤモニター５の画像をモニタ
ーしている間、視線検出回路１０２は赤外線発光ダイオ
ード１０３をドライブし眼球１０１に赤外線を照射し、
反射した赤外線をＣＣＤセンサ１０４で受光し、ＣＣＤ
センサ１０４からの情報で視線位置情報をつくる。尚、
視線位置検出方法は後述する。
【００３９】視線検出回路１０２からの視線位置情報を
基に優先エリア生成回路１０６では画面上の座標群から
なるエリア情報を作り出す。一方、カメラ信号処理回路
３からの画像信号は従来例と同様、ブロック分割シャフ
リング回路６、動き検出回路７、ＤＣＴ演算重み付け回
路８及び並べ換え回路９で処理されて符号量推定回路１
０’及び適応量子化回路１１に画像データが送られる。
【００４０】符号量推定回路１０’では、優先エリア生
成回路１０６で作られた優先エリアに含まれるマクロブ
ロックが固定長化単位内のその他のマクロブロックより
優位にビット配分がなされるよう所定のオフセットをつ
けて符号量の見積もりを行い、量子化ステップ幅の制御
を適応量子化回路１１に対して行う。
【００４１】この動作を図４、図５及び図６を用いて説
明する。
【００４２】図４はＬＣＤモニター５の画像を示してお
り、例として中央部に家があり左側に木がある場面にな
っている。
【００４３】撮影者は左の木の上部（×の位置）を注視
している。視線検出スイッチ１０５がＯＮであれば注視
点は視線検出回路１０２で画面内の座標が求められ視線
位置情報となる。視線位置情報を基に優先エリア生成回
路１０６では図５の斜線部で示されるような座標群から
なる優先エリア情報を作り出す。固定長化単位ではＡ〜
Ｅの５つの領域から所定のルールで５マクロブロック集
められるのであるが、図５ではマクロブロックＭＢA が
優先エリアに入っており他のマクロブロックより優位に
ビット配分がなされる。
【００４４】図６は視線検出スイッチ１０５の操作によ
るビット配分の変化を示す図である。
【００４５】図６（ａ）は１固定長単位になる５マクロ
ブロックの圧縮前のデータを表している。
【００４６】図６（ｂ）は視線検出スイッチ１０５がＯ
ＦＦ時のデータ圧縮後のビット配分を表している。
【００４７】ここでＤC ，ＤB ，ＤD ，ＤA ，ＤE は可
変長符号に変換された後のデータであり５マクロブロッ
クでほぼ固定長になっている。
【００４８】従来例と同一画像であれば同じビット配分
になる。
【００４９】図６（ｃ）は視線検出スイッチ１０５がＯ
Ｎ時のデータ圧縮後のビット配分を表している。マクロ
ブロックＭＢA が優先エリアに入っており他のマクロブ
ロックより優位にビット配分がなされる。優先エリアの
マクロブロックと他のマクロブロックの重み付けは、各
ＤＣＴブロックの画質パラメータにビット配分が増える
ようなオフセットをつける方法、優先エリアのマクロブ
ロックの量子化パラメータが他のマクロブロックのパラ
メータに対し一定差あるいは一定比になるような方法等
がある。いずれにしても優先エリアに含まれるマクロブ
ロックの圧縮後のビット量ＤA は視線検出スイッチ１０
５がＯＦＦ時より増える。一般に眼球１０１の視線位置
は細かな変動があるが視線検出回路１０２あるいは優先
エリア生成回路１０６で動きの平均化を行い、また並べ
換え回路９の出力とのタイミング調整を行う。
【００５０】適応量子化回路１１で量子化されたデータ
は可変長符号化回路で可変長符号に変換されるが５マク
ロブロックではほぼ固定長になっている。
【００５１】次に、デシャフリング回路１３で圧縮され
た画像データを元の画面の位置に並べ直す。デシャフリ
ングされた画像データは記録処理回路１４で誤り訂正符
号や同期信号やパイロット信号等記録に必要な信号を付
加され、磁気ヘツド１５により磁気テープ１６に記録さ
れる。
【００５２】以上説明したように本実施例ではカメラ一
体型ＶＴＲの場合で説明したがカメラ信号処理回路３以
外からの信号でも良く、また記録装置以外の例えばデー
タ伝送装置でも同様にユーザーが所望する部分の画像デ
ータに対して画質劣化を防止して圧縮符号化を行うこと
ができる。
【００５３】〈第２の実施例〉図７は本発明にかかる第
２の実施例であるカメラ一体型ＶＴＲの構成ブロック図
である。
【００５４】図７中で図１と対応する部分には同一符号
を付し、その説明は省略する。
【００５５】図７において、２０１は視線検出回路１０
２で作られた視線位置情報を元に画面上の自動合焦領域
を作り出すＡＦエリア生成回路、２０２はカメラ信号処
理回路３からの画像信号の高域部分のうちＡＦエリア生
成回路２０１で作られた自動合焦領域に含まれる部分で
合焦制御信号を作り出すＡＦ処理回路、２０３はＡＦ処
理回路２０２で作られた合焦制御信号でレンズ群１を駆
動するレンズ駆動回路である。
【００５６】図７のように構成されたカメラ一体型ＶＴ
Ｒで、中央部に家があり左側に木がある場面で撮影者か
らの距離がそれぞれ異なっている被写体の例で動作を説
明すると、第１の実施例と同様まず被写体の画像はレン
ズ群１により撮像素子２上に結像され、電気信号に変換
され、処理されてＬＣＤモニター５に画像を表示する。
【００５７】視線検出スイッチ１０５がＯＮであれば撮
影者の眼球１０１がＬＣＤモニター５の画像をモニター
している間、視線検出回路１０２は赤外発光ダイオード
１０３をドライブし眼球１０１に赤外線を照射し、反射
した赤外線をＣＣＤセンサ１０４で受光し、ＣＣＤセン
サ１０４からの情報で視線位置情報を作る。
【００５８】撮影者が図８に表されているように木の上
部を注視していれば注視点（×の位置）が視線位置情報
となる。
【００５９】視線検出回路１０２で作られた視線位置情
報を基にＡＦエリア生成回路２０１では自動合焦領域を
作り出し（図８のＡＦエリア）、ＡＦ処理回路２０２で
はカメラ信号処理回路３からの画像信号の高域成分と自
動合焦領域情報で合焦制御信号が作られ、木の上部（図
８のＡＦエリア）に合焦するよう、レンズ駆動回路２０
３がレンズ郡１を駆動する。この時中央部の家は非合焦
になっている。一方、視線検出回路１０２からの視線位
置情報を基に優先エリア生成回路１０６でも画面上の座
標郡から成る優先エリア情報を作り出す。
【００６０】また、カメラ信号処理回路３からの画像信
号は第１の実施例と同様、ブロック分割シャフリング回
路６、動き検出回路７、ＤＣＴ演算重み付け回路８及び
並べ換え回路９で処理されて符号量推定回路１０’及び
適応量子化回路１１に画像データが送られる。
【００６１】符号量推定回路１０’では優先エリア生成
回路１０６で作られた優先エリアに含まれるマクロブロ
ックが固定長化単位内のその他のマクロブロックより優
位にビット配分がなされる様に所定のオフセットをつけ
て符号量の見積もりを行い、量子化ステップ幅の制御を
適応量子化回路１１に対して行う。
【００６２】つまり、図８における木の上部付近のマク
ロブロックが、非合焦になっている中央部の家のマクロ
ブロックより優位にビット配分がなされる。
【００６３】以上、本実施例では自動合焦の機能用とビ
ット配分の機能用とで視線検出スイッチ１０５、視線検
出回路１０２、赤外線発行ダイオード１０３、ＣＣＤセ
ンサ１０４は兼用で行ったが独立させてもよい。またＡ
Ｆエリア生成回路２０１と優先エリア生成回路１０６は
兼用でもよい。
【００６４】また、記録装置以外のたとえばデータ伝送
装置でも本発明は有効である。
【００６５】〈第３の実施例〉図９は本発明にかかる第
３の実施例であるカメラ一体型ＶＴＲの構成ブロック図
である。
【００６６】尚、図９中で図７と対応する部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。ここでは第３の実施
例が第２の実施例と異なる優先エリアの指定方法につい
てのみ説明する。それ以外の処理については第２の実施
例と同様であるので省略する。
【００６７】３０１は撮影者がファインダ画面上の座標
を指示するための方向スイッチ、３０２は方向スイッチ
３０１の指示により座標情報を作り出す座標生成回路、
３０３は座標生成回路３０２の動作をＯＮ／ＯＦＦを行
う座標指示スイッチである。
【００６８】図９のように構成されたカメラ一体型ＶＴ
Ｒで、中央部に家があり左側に木がある場面で撮影者か
らの距離がそれぞれ異なっている被写体の例で動作を説
明すると、第１の実施例と同様まず被写体の画像はレン
ズ群１により撮像素子２上に結像され、電気信号に変換
され、処理されてＬＣＤモニター５に画像を表示する。
【００６９】座標指示スイッチ３０３がＯＮであれば、
方向スイッチ３０１の指示により座標生成回路３０２で
座標情報を作る。
【００７０】撮影者が図１０に表されているように木の
上部（×の位置）に注目したい時、座標指示スイッチ３
０３をＯＮにして画面内のＡＦエリアを×の位置付近に
来るように方向スイッチ３０１を操作する。
【００７１】座標生成回路３０２で作られた座標情報を
基にＡＦエリア生成回路２０１では自動合焦領域を作り
出し（図１０のＡＦエリア）、ＡＦ処理回路２０２では
カメラ信号処理回路３からの画像信号の高域成分と自動
合焦領域情報で合焦制御信号が作られ、木の上部（図１
０のＡＦエリア）に合焦するよう、レンズ駆動回路２０
３がレンズ郡１を駆動する。この時中央部の家は非合焦
になっている。一方、座標生成回路３０２からの座標情
報を基に優先エリア生成回路１０６でも画面上の座標郡
から成る優先エリア情報を作り出す。
【００７２】また、カメラ信号処理回路３からの画像信
号は第２の実施例と同様、ブロック分割シャフリング回
路６、動き検出回路７、ＤＣＴ演算重み付け回路８及び
並べ換え回路９で処理されて符号量推定回路１０’及び
適応量子化回路１１に画像データが送られる。
【００７３】符号量推定回路１０’では優先エリア生成
回路１０６で作られた優先エリアに含まれるマクロブロ
ックが固定長化単位内のその他のマクロブロックより優
位にビット配分がなされる様に所定のオフセットをつけ
て符号量の見積もりを行い、量子化ステップ幅の制御を
適応量子化回路１１に対して行う。
【００７４】つまり、図１０における木の上部付近のマ
クロブロックが、非合焦になっている中央部の家のマク
ロブロックより優位にビット配分がなされる。
【００７５】〈第４の実施例〉図１１は本発明にかかる
第４の実施例であるカメラ一体型ＶＴＲの構成ブロック
図である。尚、図１１中で図７と対応する部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。ここでは第４の実施
例が第２の実施例と異なるデータ圧縮の際の重み付け処
理についてのみ説明する。それ以外の処理については第
２の実施例と同様であるので省略する。
【００７６】図１１において、４０１は視線検出回路１
０２で検出された視線位置の座標とマクロブロックの座
標との画面上の距離を求める距離測定回路、４０２は固
定徴の５マクロブロックに重み付けを行うパラメータを
生成する重み付けパラメータ回路である。
【００７７】図４に示した様な画像がＬＣＤモニター５
に表示されており、撮影者は左の木の上部（×の位置）
を注視している場合を想定する。
【００７８】視線検出スイッチ１０５がＯＮであれば視
線検出回路１０２が注視点を示す視線位置の座標が求め
られる。距離測定回路４０１では図１２で表されている
ように、ブロック分割シャフリング回路６’から固定長
となる５マクロブロック（ＭＢA ，ＭＢB ，ＭＢC ，Ｍ
ＢD ，ＭＢE ）のアドレスを受け取り、座標に変換し、
視線位置の座標との距離（ＬA ，ＬB ，ＬC ，ＬD ，Ｌ
E ）を求める。この例ではＬA ＜ＬB ＜ＬC ＜ＬD ＜Ｌ
E となっており、重み付けパラメータ回路４０２では距
離の短いマクロブロックから優先されるよう重み付けパ
ラメータを発生する。ここでは一番距離の短いマクロブ
ロックＭＢA のビット配分が優先され、一番距離の長い
マクロブロックＭＢE のビット配分が少なくなるように
重み付けパラメータを発生する。
【００７９】符号量推定回路１０’では並べ換え回路９
からの５マクロブロック（ＭＢC ，ＭＢB ，ＭＢD ，Ｍ
ＢA ，ＭＢE ）のデータと、各ＤＣＴブロックの画質パ
ラメータと、重み付けパラメータからの符号量見積もり
を行い、量子化ステップ幅の制御を適応量子化回路１１
に対して行う。
【００８０】図１２は視線検出スイッチ１０５の操作に
よるビット配分の変化を示す図である。
【００８１】図１２（ａ）は１固定長単位になる５マク
ロブロックの圧縮前のデータを表している。
【００８２】図１２（ｂ）は視線検出スイッチ１０５が
ＯＦＦ時のデータ圧縮後のビット配分を表している。
【００８３】ここでＤC ，ＤB ，ＤD ，ＤA ，ＤE は可
変長符号に変換された後のデータであり５マクロブロッ
クでほぼ固定長になっている。従来例と同一画像であれ
ば同じビット配分になる。
【００８４】図１２（ｃ）は視線検出スイッチ１０５が
ＯＮ時のデータ圧縮後のビット配分を表している。
【００８５】マクロブロックＭＢA が優位にビット配分
がなされマクロブロックＭＢE のビット配分が少なくな
っている。各マクロブロックの重み付けは各ＤＣＴブロ
ックの画質パラメータにビット配分が増減する様なオフ
セットを付ける方法、各マクロブロックの量子化パラメ
ータに傾斜をつける方法等がある。いずれにしても視線
位置と一番距離の短いマクロブロックＭＢA は視線検出
スイッチ１０５がＯＦＦ時よりも圧縮後のビット量ＤA
は増え、前記視線位置と一番距離の長いマクロブロック
ＭＢE は視線検出スイッチ１０５がＯＦＦ時よりも圧縮
後のビット量ＤE は減る。
【００８６】上記以外の処理は第２の実施例と同様であ
るので説明は省略する。
【００８７】〈第５の実施例〉図１４は本発明にかかる
第５の実施例であるカメラ一体型ＶＴＲの構成ブロック
図である。尚、図１４中で図９或は図１１と対応する部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。ここでは
第５の実施例が第４の実施例と異なる優先エリアの指定
方法についてのみ説明する。それ以外の処理については
第４の実施例と同様であるので省略する。
【００８８】図１４のように構成されたカメラ一体型Ｖ
ＴＲで、中央部に家があり左側に木がある場面で撮影者
からの距離がそれぞれ異なっている被写体の例で動作を
説明すると、第４の実施例と同様まず被写体の画像はレ
ンズ群１により撮像素子２上に結像され、電気信号に変
換され、処理されてＬＣＤモニター５に画像を表示す
る。
【００８９】座標指示スイッチ３０３がＯＮであれば、
方向スイッチ３０１の指示により座標生成回路３０２で
座標情報を作る。
【００９０】撮影者が図１０に表されているように木の
上部（×の位置）に注目したい時、座標指示スイッチ３
０３をＯＮにして画面内のＡＦエリアを×の位置付近に
来るように方向スイッチ３０１を操作する。
【００９１】座標生成回路３０２で作られた座標情報を
基にＡＦエリア生成回路２０１では自動合焦領域を作り
出し（図１０のＡＦエリア）、ＡＦ処理回路２０２では
カメラ信号処理回路３からの画像信号の高域成分と自動
合焦領域情報で合焦制御信号が作られ、木の上部（図１
０のＡＦエリア）に合焦するよう、レンズ駆動回路２０
３がレンズ郡１を駆動する。この時中央部の家は非合焦
になっている。一方、座標生成回路１０２からの座標情
報を基に、距離測定回路４０１、重み付けパラメータ回
路４０２が第４の実施例と同様な処理を行う。
【００９２】また、カメラ信号処理回路３からの画像信
号は第４の実施例と同様な処理がなされて磁気テープ１
６に記録される。
【００９３】〈視線検出方法〉ここで、第１，２，４の
実施例で用いられるファインダー上の撮影者の注視点を
検出する視線検出の原理を以下に説明する。
【００９４】図１５は視線検出方法の原理図である。図
１５（ａ）はファインダーの上面からみた原理図であ
り、図１５（ｂ）はファインダーの側面からみた原理図
である。
【００９５】図１５において、５０６ａ、５０６ｂは撮
影者に対して不感の赤外光を放射する発光ダイオード
（ＩＲＥＤ）等の光源であり、各光源は結像レンズ５１
１の光軸に対してｘ方向（水平方向）に略対象に（図１
５（ａ）参照）、またｙ方向（垂直方向）にはやや下側
に（図１５（ｂ）参照）配置され、撮影者の眼球を発散
照明している。
【００９６】眼球で反射した照明光の一部は結像レンズ
５１１によってイメージセンサ５１２に結像する。
【００９７】尚、図１５中で発光ダイオード５０６ａ、
５０６ｂは図１，図７及び図１１中のＩＬＥＤ１０３に
相当し、イメージセンサ５１２は図１，図７及び図１１
中のＣＣＤセンサ１０４に相当する。
【００９８】図１６はイメージセンサ５１２の出力強度
を説明するための図である。尚、図１６中で図１５と対
応する部分には同一符号を付してある。
【００９９】図１６（ａ）はイメージセンサ５１２に投
影される眼球像の概略図、図１６（ｂ）はイメージセン
サ５１２の出力強度図である。
【０１００】以下、図１５及び図１６を用いて視線検出
方法を説明する。
【０１０１】まず、水平面で考える。図１５（ａ）にお
いて光源５０６ｂより放射された赤外光は撮影者の眼球
５０８の角膜５１０を照明する。このとき角膜５１０の
表面で反射した赤外光により形成される角膜反射像ｄ
（虚像）は結像レンズ５１１により集光され、イメージ
センサ５１２上の位置ｄ’に結像する。
【０１０２】同様に光源５０６ａより放射された赤外光
は眼球の角膜５１０を照明する。
【０１０３】このとき角膜５１０の表面で反射した赤外
光により形成された角膜反射ｅ（虚像）は、結像レンズ
５１１により集光され、イメージセンサ５１２上の位置
ｅ’に結像する。
【０１０４】また、虹彩５０４の端部ａ，ｂからの光束
は結像レンズ５１１を介してイメージセンサ５１２上の
位置ａ’，ｂ’に端部ａ，ｂの像を結像する。結像レン
ズ５１１の光軸に対する眼球５０８の光軸の回転角θが
小さい場合、虹彩５０４の端部ａ，ｂのｘ座標をｘａ，
ｘｂとすると、ｘａ，ｘｂはイメージセンサ上で多数点
求めることができる（図１６（ａ）の×印）。
【０１０５】そこでまず円の最少自乗法にて瞳孔中心ｘ
ｃを算出する。一方、角膜５１０の曲率中心ｏのｘ座標
をｘｏとすると、眼球５０８の光軸に対する回転角θｘ
は、 ｏｃ×ｓｉｎ θｘ＝ｘｃ−ｘｏ （１） となる。また、角膜反射像ｄとｅの中点ｋに所定の補正
値δｘを考慮してｘｏを求めると、 ｘｋ＝（ｘｄ＋ｘｅ）／２ ｘｏ＝（ｘｄ＋ｘｅ）／２＋δｘ （２） ここでδｘは装置の設置方法／眼球距離等から幾何学的
に求められる数値であり、その算出方法は省略する。よ
って、（１）式を（２）式へ代入し、θｘをもとめる
と、 θｘ＝ａｒｃｓｉｎ〔〔ｘｃ−｛（ｘｄ＋ｘｅ）／２＋δｘ｝〕／ｏｃ〕 （３） 更に、イメージセンサ上に投影された各々の特徴点の座
標を、’（ダッシュ）をつけて（４）式に書き換える
と、 θｘ＝ａｒｃｓｉｎ〔〔ｘｃ’−｛（ｘｄ’＋ｘｅ’）／２＋δｘ’｝〕／ｏ ｃ／β〕 （４） となる。ここでβは結像レンズ５１１に対する眼球の距
離ｓｚｅにより決まる倍率で、実際は角膜反射像の間隔
｜ｘｄ’−ｘｅ’｜の関数として求められる。
【０１０６】垂直面で考えると、図１５（ｂ）の様な構
成となる。ここで２個のＩＲＥＤ５０６ａ，５０６ｂに
より生じる角膜反射像は同位置に発生し、これをｉとす
る。
【０１０７】眼球の回転角θｙの算出方法は水平面の時
とほぼ同一であるが（２）式のみ異なり、角膜曲率中心
ｏのｙ座標をｙｏとすると、 ｙｏ＝ｙｉ＋δｙ （５） ここでδｙは装置の配置方法、眼球距離等から幾何学に
求められる数値であり、その算出法は省略する。よって
垂直方向の回転角θｙは、 θｙ＝ａｒｃｓｉｎ〔〔ｙｃ’−（ｙｉ’＋δｙ’）〕／ｏｃ／β〕（６） となる。
【０１０８】更に、ビデオカメラのファインダー画面上
の位置座標（ｘｎ，ｙｎ）はファインダー光学系で決ま
る定数ｍを用いると、水平面上、垂直面上それぞれ、 ｘｎ＝ｍ×ａｒｃｓｉｎ〔〔ｘｃ’−｛（ｘｄ’＋ｘｅ’）／２＋δｘ’｝〕 ／ｏｃ／β〕 （７） ｙｎ＝ｍ×ａｒｃｓｉｎ〔〔ｙｃ’−（ｙｉ’＋δｙ’）〕／ｏｃ／β〕 （８） となる。
【０１０９】図１６（ａ）で明らかなように、瞳孔エッ
ジの検出はイメージセンサ出力は計の立ち上がり（ｘ
ｂ’）、立ち下がり（ｘａ’）を利用する。また、角膜
反射像の座標は鋭い立ち上がり部（ｘｅ’）及び（ｘ
ｄ’）を利用する。
【０１１０】尚、本発明はその精神又は主要な特徴から
逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することが
できる。そのため前述の実施例はあらゆる点で単なる例
示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。
【０１１１】特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や
変更はすべて本発明の範囲内のものである。
【０１１２】
【発明の効果】以上説明したように本願の第１の発明に
よれば、１画面の画像信号を複数のブロックに分割し、
そのブロック毎に圧縮符号化する画像処理装置であっ
て、前記画像信号を表示する表示部と、前記表示部上の
操作者の注視点位置を検出し、その検出された注視点位
置に応じて前記ブロックに対して重み付けを行なって圧
縮符号化するので、従来の様に画面全体を均等にデータ
圧縮する場合よりもユーザーが注視している視点付近で
データ圧縮による画質劣化を少なくすることができる。
【０１１３】また、本願の第２の発明によれば、焦点調
節を行う焦点調節手段を具備したカメラ部から出力され
る１画面の画像信号を複数のブロックに分割し、そのブ
ロック毎に圧縮符号化する画像処理装置であって、前記
画像信号を表示部に表示し、前記表示部上の操作者の注
視点位置を検出し、その検出された注視点位置に応じて
前記ブロックに対して重み付けを行って圧縮符号化し、
また、前記注視点位置に応じて前記焦点調節手段を制御
するので、ユーザーの視点付近の合焦している部分の画
質劣化を少なくすることができる。
【０１１４】また、本願の第３の発明によれば、注視点
位置とブロックとの距離に応じて圧縮の重み付け処理を
行うので、より細かい重み付け処理が可能になるので、
全体的に重み付け処理を目立ちにくくすることができ
る。
【０１１５】また、本願の第４の発明によれば、直交変
換を用いて、直交変換された画像信号を量子化して画像
圧縮を行っているので、画質劣化を少なくして高圧縮が
可能である。
【０１１６】また、本願の第５の発明によれば、量子化
ステップを制御して重み付け処理を行っているので、制
御が簡単にできる。
【０１１７】また、本願の第６の発明によれば、直交変
換として離散コサイン変換を用いているので、画質劣化
を更に少なくして高圧縮が可能である。
【０１１８】また、本願の第７の発明によれば、１画面
の画像信号を複数のブロックに分割し、そのブロック毎
に圧縮符号化する画像処理装置であって、前記画像信号
を表示する表示部と、前記表示部上でユーザーが所望す
る位置を指定し、その指定出力に応じて前記各ブロック
に対して重み付けを行なって圧縮符号化するので、ユー
ザーが所望している部分画像に対してデータ圧縮による
画質劣化を少なくすることができる。
【０１１９】また、本願の第８の発明によれば、焦点調
節を行う焦点調節手段を具備したカメラ部から出力され
る１画面の画像信号を複数のブロックに分割し、そのブ
ロック毎に圧縮符号化する画像処理装置であって、前記
画像信号を表示部に表示し、前記表示部上でユーザーが
所望する位置を指定し、その指定された所望位置に応じ
て前記ブロックに対して重み付けを行って圧縮符号化
し、また、前記所望位置に応じて前記焦点調節手段を制
御するので、ユーザーの視点付近の合焦している部分の
画質劣化を少なくすることができる。
【０１２０】また、本願の第９の発明によれば、ユーザ
ーの所望する位置とブロックとの距離に応じて圧縮の重
み付け処理を行うので、より細かい重み付け処理が可能
になるので、全体的に重み付け処理を目立ちにくくする
ことができる。
【０１２１】また、本願の第１０の発明によれば、直交
変換を用いて、直交変換された画像信号を量子化して画
像圧縮を行っているので、画質劣化を少なくして高圧縮
が可能である。
【０１２２】また、本願の第１１の発明によれば、量子
化ステップを制御して重み付け処理を行っているので、
制御が簡単にできる。
【０１２３】また、本願の第１２の発明によれば、直交
変換として離散コサイン変換を用いているので、画質劣
化を更に少なくして高圧縮が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第１の実施例であるカメラ一体
型ＶＴＲの構成ブロック図である。
【図２】マクロブロックを説明する図である。
【図３】シャフリングを説明する図である。
【図４】ＬＣＤモニター５に表示される画像例を示した
図である。
【図５】シャフリングと優先エリアを説明する図であ
る。
【図６】視線検出結果を用いた場合の画像データのビッ
ト配分の変化を説明する図である。
【図７】本発明にかかる第２の実施例であるカメラ一体
型ＶＴＲの構成ブロック図である。
【図８】撮影者の注視点とＡＦエリアとの関係を示す図
である。
【図９】本発明にかかる第３の実施例であるカメラ一体
型ＶＴＲの構成ブロック図である。
【図１０】撮影者の指示座標点とＡＦエリアとの関係を
示す図である。
【図１１】本発明にかかる第４の実施例であるカメラ一
体型ＶＴＲの構成ブロック図である。
【図１２】各小ブロックと視線位置の座標との距離測定
を説明する図である。
【図１３】視線検出結果を用いた場合の第４の実施例に
おける画像データのビット配分の変化を説明する図であ
る。
【図１４】本発明にかかる第５の実施例であるカメラ一
体型ＶＴＲの構成ブロック図である。
【図１５】視線検出方法の原理図である。
【図１６】図１５中のイメージセンサ５１２の出力強度
を説明するための図である。
【図１７】提案されているデジタル信号記録のカメラ一
体型ＶＴＲの構成ブロック図である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １画面の画像信号を複数のブロックに分
    割し、そのブロック毎に圧縮符号化する画像処理装置で
    あって、 前記画像信号を表示する表示手段と、 前記表示手段上の操作者の注視点位置を検出する検出手
    段と、 前記検出手段で検出された注視点位置に応じて前記各ブ
    ロックに対して重み付けを行なって圧縮符号化する圧縮
    符号化手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項２】 焦点調節を行う焦点調節手段を具備した
    カメラ部から出力される１画面の画像信号を複数のブロ
    ックに分割し、そのブロック毎に圧縮符号化する画像処
    理装置であって、 前記画像信号を表示する表示手段と、 前記表示手段上の操作者の注視点位置を検出する検出手
    段と、 前記検出手段で検出された注視点位置に応じて前記各ブ
    ロックに対して重み付けを行なって圧縮符号化する圧縮
    符号化手段と、 前記検出手段で検出された注視点位置に応じて前記焦点
    調節手段を制御する制御手段とを有することを特徴とす
    る画像処理装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記圧縮符号
    化手段は、前記検出手段の検出された注視点位置と前記
    各ブロックとの距離を検出し、その検出結果に基づいて
    前記各ブロックに対して重み付け処理を行うことを特徴
    とする画像処理装置。
  4. 【請求項４】 請求項１，２又は３において、前記圧縮
    符号化手段は、前記画像信号を直交変換する直交変換手
    段と、前記直交変換された画像信号を量子化する量子化
    手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
  5. 【請求項５】 請求項４において、前記圧縮符号化手段
    は、前記検出手段で検出された注視点位置に応じて前記
    各ブロックに対する前記量子化手段の量子化ステップを
    制御して重み付けを行なうことを特徴とする画像処理装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項５において、前記直交変換手段は
    離散コサイン変換であることを特徴とする画像処理装
    置。
  7. 【請求項７】 １画面の画像信号を複数のブロックに分
    割し、そのブロック毎に圧縮符号化する画像処理装置で
    あって、 前記画像信号を表示する表示手段と、 前記表示手段上でユーザーが所望する位置を指定する指
    定手段と、 前記指定手段の出力に応じて前記各ブロックに対して重
    み付けを行なって圧縮符号化する圧縮符号化手段とを有
    することを特徴とする画像処理装置。
  8. 【請求項８】 焦点調節を行う焦点調節手段を具備した
    カメラ部から出力される１画面の画像信号を複数のブロ
    ックに分割し、そのブロック毎に圧縮符号化する画像処
    理装置であって、 前記画像信号を表示する表示手段と、 前記表示手段上でユーザーが所望する位置を指定する指
    定手段と、 前記指定手段で指定された所望位置に応じて前記各ブロ
    ックに対して重み付けを行なって圧縮符号化する圧縮符
    号化手段と、 前記指定手段で指定された所望位置に応じて前記焦点調
    節手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする
    画像処理装置。
  9. 【請求項９】 請求項７又は８において、前記圧縮符号
    化手段は、前記指定手段により指定された所望位置と前
    記各ブロックとの距離を検出し、その検出結果に基づい
    て前記各ブロックに対して重み付け処理を行うことを特
    徴とする画像処理装置。
  10. 【請求項１０】 請求項７，８又は９において、前記圧
    縮符号化手段は、前記画像信号を直交変換する直交変換
    手段と、前記直交変換された画像信号を量子化する量子
    化手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記圧縮符号化
    手段は、前記指定手段で指定された所望位置に応じて前
    記各ブロックに対する前記量子化手段の量子化ステップ
    を制御して重み付けを行なうことを特徴とする画像処理
    装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記直交変換手
    段は離散コサイン変換であることを特徴とする画像処理
    装置。
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