JPH10257431A - 画像圧縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像データの圧縮符号化処理において、目標デ
ータ量を得る圧縮率が高精度かつ短時間に求められるよ
うにする。 【解決手段】間引き画像（１）（ｓ１）についての圧縮
符号化の試行結果から、画像サイズのより大きな間引き
画像（２）で圧縮符号化を行わせるときのスケールファ
クターｓｆ１，ｓｆ２（圧縮率）を決定する（ｓ２）。
次いで、前記間引き画像（２）（ｓ３）について前記ス
ケールファクターｓｆ１，ｓｆ２による圧縮符号化を行
わせ、該スケールファクターｓｆ１，ｓｆ２での圧縮符
号化の結果から、データ量とスケールファクターｓｆと
の相関を近似する。そして、前記近似された特性から、
目標データ量相当のスケールファクターｓｆ０を決定し
（ｓ４）、本スキャンで得られた対象画像を前記スケー
ルファクターｓｆ０により圧縮符号化する（ｓ５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は画像圧縮方法に関
し、詳しくは、圧縮符号化後の画像信号のデータ量を目
標値に揃えるための圧縮率の決定技術に関する。

【従来の技術】従来から、デジタルスチルカメラ等にお
いて画像のデータ量を少なくして記録媒体に効率的に画
像を記録させるべく、画像信号を圧縮符号化して記録す
ることが行われており、圧縮符号化の方法として、ＤＣ
Ｔ（Discrete Cosine Transfer) とハフマン符号化を組
み合わせたＪＰＥＧ圧縮と呼ばれる方法が広く用いられ
ている。また、圧縮符号化後のデータ量が目標データ量
となるように、圧縮符号化における圧縮率を決定する方
法（固定長化）が知られている（特開平４−３１５３６
９号公報，特開平４−３１５３７０号公報等参照）。前
記目標データ量を得るための圧縮率の決定は、異なる複
数の圧縮率での圧縮符号化の結果から、圧縮率とデータ
量との相関を近似し、該近似に基づいて目標データ量に
相当する圧縮率を得るようになっていた。

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では、
最終的な圧縮率を求めるための圧縮符号化の試行におい
ても、全画素を対象として圧縮符号化の演算を行ってい
たため、最終的な圧縮率を得るまでに長い演算時間を要
するという問題があった。また、圧縮符号化の試行にお
ける圧縮率の範囲（以下、探索範囲ともいう）を狭くす
れば、高精度に目標データ量を得る圧縮率を探索できる
ことになるが、狭く設定した探索範囲内に目標データ量
相当の圧縮率が入らない場合には、目標データ量相当の
圧縮率の決定が困難になる。また、目標データ量相当の
圧縮率が探索範囲内に確実に入るように探索範囲を広く
すると、目標データ量に相当する圧縮率を高精度に得る
ことが困難になったり、高精度に圧縮率を求めるために
は多くの試行を行う必要が生じ演算時間が長くなるとい
う問題があった。特に、種々雑多な被写体を撮影するデ
ジタルスチルカメラにおいては、圧縮率とデータ量と相
関が画像毎に大きく異なることから、探索範囲を適切に
設定することが難しく、圧縮率の高精度化と演算時間の
短縮化とを両立させることが困難であった。本発明は上
記問題点に鑑みなされたものであり、目標データ量を得
る圧縮率を、高精度かつ短時間に求めることができる画
像圧縮方法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】そのため請求項１記載の
発明は、圧縮符号化後のデータ量が目標データ量に略一
致する圧縮率を探索して、画像信号の圧縮符号化を行う
画像圧縮方法であって、画像サイズの異なる複数の間引
き画像を作成し、該作成された間引き画像のうちの少な
くとも１つの間引き画像についての圧縮符号化の試行結
果から最終的な圧縮率を決定する構成とした。前記間引
き画像とは、圧縮符号化を行う対象画像（オリジナル画
像）の画素を間引いた、オリジナルよりも画素数の少な
い（画像サイズの小さい）画像データであり、画素数が
少ないほど（間引き率が大きいほど）圧縮符号化の試行
における演算負担が軽減される一方、画素数が多いほど
（間引き率が小さいほど）圧縮符号化における精度が高
くなる。そこで、画像サイズの異なる複数の間引き画像
のうちから、選択される少なくとも１つの間引き画像を
用いて圧縮符号化の試行を行わせることで、演算負担の
軽減と精度の良い圧縮率の探索とを両立させようとする
ものである。例えば、画像サイズの小さい画像から十分
な精度が得られる条件下では、かかる画像サイズの小さ
な１つの間引き画像における圧縮符号化の結果から最終
的な圧縮率を決定する構成としても良いし、また、圧縮
符号化の試行を行う間引き画像の画像サイズを段階的に
大きくしていって、圧縮率範囲を段階的に絞り込む構成
であっても良い。請求項２記載の発明では、複数の間引
き画像を用いて圧縮符号化を行わせる構成であって、画
像サイズの小さい間引き画像を圧縮符号化したときのデ
ータ量と圧縮率との関係から、画像サイズのより大きな
間引き画像を圧縮処理するときの圧縮率範囲を決定し、
圧縮符号化の試行を行った間引き画像のうちの最も画像
サイズの大きな間引き画像の圧縮符号化の試行結果から
最終的な圧縮率を決定する構成とした。間引き率が大き
く画像サイズが小さい間引き画像からは、一般に圧縮率
の高精度な決定は困難であるので、間引き率の大きな間
引き画像からは目標データ量を得る圧縮率を大まかに推
定し、より間引き率が小さく画像サイズの大きな間引き
画像に用いて、前記大まかな推定結果からより狭い範囲
への収斂を図り、最終的に目標データ量となる圧縮率を
求めるものである。請求項３記載の発明では、前記決定
された圧縮率範囲の最大値及び最小値に基づいてそれぞ
れ圧縮符号化を行わせ、該最大圧縮率でのデータ量と最
小圧縮率でのデータ量とからデータ量と圧縮率との相関
を近似して、前記目標データ量に相当する圧縮率を推定
する構成とした。探索範囲の最大値に基づく圧縮符号化
と、最小値に基づく圧縮符号化とによってそれぞれ得ら
れたデータ量から、圧縮率と圧縮符号化後のデータ量と
の相関における２点のデータが求められる。そして、こ
の２点間を直線補間や曲線補間で補間することで、直接
圧縮符号化を行っていない圧縮率に対するデータ量を推
定し、目標データ量に相当する圧縮率を求めるものであ
る。例えば、間引き画像として画像サイズが大小となる
２つの間引き画像を用いる場合には、圧縮率の初期値に
基づき画像サイズの小さい方の間引き画像について圧縮
符号化の試行を１回行わせ、その結果得られたデータ量
と目標値との比較から、画像の複雑さの傾向を判断し、
画像サイズの大きい方の間引き画像で圧縮符号化を行わ
せる際の圧縮率の探索範囲（最大値，最小値）を変更す
る。そして、画像サイズの大きい方の間引き画像につい
て、探索範囲の最大値，最小値による圧縮符号化を２回
行わせ、最終的な圧縮率を推定する。尚、画像サイズの
小さい方の間引き画像についても、初期探索範囲の最大
値，最小値に基づく圧縮符号化を行わせて圧縮率とデー
タ量との相関を近似して、目標データ量に相当する圧縮
率を概略的に求め、この目標データ量相当の圧縮率を含
む範囲を、画像サイズの大きい方の間引き画像の探索範
囲としても良い。請求項４記載の発明では、８ｎ×８ｎ
画素（ｎは正の整数）を１単位として抽出して前記間引
き画像を生成する構成とした。静止画像の圧縮処理にお
ける一般的な圧縮符号化方法であるＪＰＥＧ圧縮では、
水平，垂直方向に８×８画素の大きさのブロックに分割
し、分割した８×８画素について２次元のＤＣＴ変換を
行うので、８ｎ×８ｎ画素のブロック単位で抽出して間
引き画像を生成する構成とすれば、分割のやり直しやダ
ミー画素の追加などの必要がなく、間引き処理後の圧縮
符号化処理が容易となる。請求項５記載の発明では、前
記最終的な圧縮率による圧縮符号化の結果が、目標デー
タ量に対して所定以上の誤差を有するとき、前記間引き
画像における間引きパターンを変更して、圧縮率の探索
をやり直す構成とした。例えば圧縮率の決定に大きな影
響を与える画像部分が、間引き画像において抜けた場合
などは、間引き画像から目標データ量になるものと推定
して設定した圧縮率で圧縮符号化させても目標データ量
とは大きく異なる結果となる可能性があるので、間引き
パターンの変更、即ち、間引き画像として残す画素の変
更を行って、画像サイズの小さい方からの圧縮率の試行
をやり直すものである。例えば、全画素領域を８ｎ×８
ｎ画素のブロックに分割して、該ブロックを千鳥状に抽
出して間引き画像を生成する構成の場合には、抽出する
ブロックをずらして間引き画像を再度生成させれば良
い。請求項６記載の発明では、前記間引き画像が、全画
素領域の中央部分に重み付けを行った間引き画像を含む
構成とした。特に、デジタルスチルカメラにおいては、
画像の中央部分に主要被写体を位置させて撮影する場合
が一般的であるので、全画素領域の中央部分に重み付け
を行った間引き画像に基づいて圧縮率の探索を行わせる
構成とすることで、主要被写体の特徴を反映した圧縮率
の決定を行わせることができる。尚、中央部分に重み付
けを行った間引き画像には、中央部分の間引き率を周囲
に比して減らして周囲を疎、中央部分を密とした間引き
画像の他、中央部分のみを切り出した画像をも含むもの
とする。請求項７記載の発明では、全画素領域を複数ブ
ロックに区分し、該区分されたブロック単位での圧縮符
号化後のデータ量と前記ブロック単位での目標データ量
との比較結果に基づいて次のブロックに対する圧縮率を
決定するよう構成される一方、最初に圧縮符号化を行う
ブロックに対する圧縮率を、請求項１〜５のいずれか１
つに記載の画像圧縮方法によって決定する構成とした。
上記構成では、画像全体ではなく、ブロック単位の目標
データ量が設定されており、あるブロックにおける圧縮
符号化の結果が目標よりも大きかった場合には、次のブ
ロックの圧縮率を高めて全体としては、ブロック数×ブ
ロック単位の目標データ量のデータ量となるように圧縮
符号化を行うが、最初に圧縮符号化を行うブロックにつ
いては、固定の初期値に基づき圧縮符号化を行わせるの
ではなく、該最初のブロックについての画像サイズの異
なる複数の間引き画像を作成し、該作成された間引き画
像についての圧縮符号化の試行結果から段階的に圧縮率
を決定する。請求項８記載の発明では、全画素領域の中
央部分のみについて圧縮符号化を行ったときのデータ量
が前記中央部分における目標データ量となる圧縮率を、
請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像圧縮方法によ
って決定し、該決定された圧縮率に基づいて全画素領域
について圧縮符号化を行わせる構成とした。予め決めら
れた中央部分の画像信号のみを圧縮符号化したときのデ
ータ量が目標データ量になるように、前記中央部分につ
いての画像サイズの異なる複数の間引き画像を作成して
圧縮率を決定し、該圧縮率を用いて全画素領域を圧縮符
号化する。従って、画像の周囲部分によって圧縮符号化
後のデータ量がばらつくことになるが、主要被写体に適
した圧縮率での圧縮が行われることになる。

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、間引き画
像についての圧縮符号化の試行結果から最終的な圧縮率
を探索する構成とし、かつ、画像サイズの異なる複数の
間引き画像のうちの少なくとも１つを用いる構成とした
ので、演算負担を軽減しつつ固定長化のための圧縮率を
精度良く設定できるという効果がある。請求項２記載の
発明によると、画像サイズの比較的大きな間引き画像で
の圧縮符号化の結果を、より画像サイズの大きな間引き
画像での圧縮符号化に反映させることで、圧縮率を段階
的に絞り込むことができ、目標データ量を得る圧縮率を
高精度に得ることができるという効果がある。請求項３
記載の発明によると、探索範囲の最大値及び最小値に基
づく圧縮符号化の結果から圧縮率とデータ量との相関を
近似することで、簡便に目標データ量に相当する圧縮率
を推定でき、以て、演算負担を軽減しつつ固定長化のた
めの圧縮率を精度良く設定できるという効果がある。請
求項４記載の発明によると、圧縮符号化の試行を行わせ
る間引き画像の生成が、ＪＰＥＧ圧縮の処理単位で行わ
れることになるので、間引き画像についての圧縮符号化
において、処理ブロックの再構成やダミー画素の追加な
どが不要となり、圧縮符号化の試行を簡便に行わせるこ
とができるという効果がある。請求項５記載の発明によ
ると、探索した圧縮率が不適当であったときに、間引き
のパターンを変更して再度圧縮率の探索を行わせるの
で、間引きパターンと画像との相性によって目標データ
量に圧縮符号化できなくなってしまうことがなく、種々
の画像を目標データ量に精度良く圧縮符号化することが
できるという効果がある。請求項６記載の発明による
と、間引き画像として中央部分に重み付けを行った画像
を用いることで、最終的な圧縮率の決定において主要被
写体の特徴を反映させることができるという効果があ
る。請求項７記載の発明によると、ブロック単位での圧
縮符号化の結果から、次のブロックにおける圧縮率を決
定する構成において、最初のブロックの圧縮率を高精度
に設定できるため、最初のブロックにおける圧縮誤差が
その後のブロックの圧縮率に影響を与えることを回避で
きるという効果がある。請求項８記載の発明によると、
画像の中央部分のみを圧縮符号化したときのデータ量が
目標値となる圧縮率を精度良く求めることができ、該圧
縮率によって全画素領域を圧縮符号化することで、主要
被写体に適した圧縮率での圧縮符号化を簡便に行わせる
ことができるという効果がある。

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
添付の図面に基づいて説明する。尚、本実施の形態で
は、デジタルスチルカメラにおいて画像データを圧縮符
号化してメモリに記録するときの例を示すが、圧縮符号
化する画像をデジタルスチルカメラによる撮影画像に限
定するものではない。図１は、実施の形態に係るデジタ
ルスチルカメラのハードウェア構成を示すブロック図で
ある。この図１において、フォーカスレンズ101,絞り10
2 等で構成された光学系を介して得られた被写体の光画
像は、ＣＣＤ103 等の撮像素子の受光面に結像される。
また、このときフォーカスレンズ101,絞り102 は、レン
ズ・絞りドライバ104により駆動され、ＣＣＤ103 は、
ＣＣＤドライバ105 により駆動される。ここで、撮像素
子を構成するＣＣＤ103 は、受光面に結像された被写体
の光画像を電荷量に変換し、アナログ画像信号を出力す
る。ＣＣＤ103 から出力されたアナログ画像信号は、プ
リプロセス回路106 で相関二重サンプリング処理（ＣＤ
Ｓ）や自動利得制御（ＡＧＣ）が施された後、Ａ／Ｄ変
換器107 によってデジタル画像信号に変換される。前記
Ａ／Ｄ変換器107 からのデジタル画像信号は、デジタル
・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）108 に入力され、輝
度処理，色処理などが施される。そして、ＤＳＰ108 の
出力は、メモリコントローラ109 を介してＲＡＭ110 に
蓄えられた後、ＪＰＥＧ−ＬＳＩ111 でＪＰＥＧ圧縮符
号化処理が施されて、フラッシュメモリ等を内蔵したミ
ニチュアカード（メモリカード）112 に記録される。メ
インＣＰＵ113 は、前記レンズ・絞りドライバ104 ，Ｃ
ＣＤドライバ105 ，プリプロセス回路106 ，Ａ／Ｄ変換
器107 ，ＤＳＰ108 を制御すると共に、サブＣＰＵ114
との間で通信を行い、サブＣＰＵ114 は、フラッシュ11
5 ，ブザー116 ，液晶パネル（ＬＣＤ）117 ，ＬＥＤ11
8 を制御し、各スイッチ119 からの信号を読み込む。こ
こで、上記構成のデジタルスチルカメラにおいて、任意
に選択可能な３つの撮影モードが備えられている。前記
３つの撮影モードとは、ノーマル，ファイン，スーパー
ファインの３種類であり、前記ＪＰＥＧ圧縮で固定長化
処理を行うときの目標データ量が、ノーマルモードが最
も小さく、スーパーファインが最も大きく、ファインモ
ードが両者の中間となっている。即ち、ノーマルモード
を選択すれば、前記ミニチュアカード112 に最も多くの
画像を記録させることができる一方、スーパーファイン
モードを選択した場合には、記録枚数は減少するものの
多くのデータ量で画像を記録することで、高画質の記録
が行えるようになっており、ファインモードは前記両モ
ードの中間的な特性の撮影モードとなる。一方、前記Ｊ
ＰＥＧ−ＬＳＩ111 を用いた圧縮処理においては、前記
３つの撮影モード毎に設定される目標データ量になるよ
うに、個々の画像毎に、圧縮率を決定するスケールファ
クターｓｆを設定する必要があり、本実施の形態では、
以下のようにして固定長化のためのスケールファクター
ｓｆを画像毎に設定する。図２は、本実施の形態におけ
る圧縮符号化の基本的な処理の流れを示すフローチャー
トであり、この図２に従って処理の概略を説明する。ま
ず、ｓ１では、ファーストプレスキャンによって間引き
画像（１）を得る。そして、ｓ２では、該間引き画像
（１）についての圧縮符号化の試行結果から、セカンド
プレスキャンで得られる間引き画像（２）について圧縮
符号化の試行を行わせるときのスケールファクターｓｆ
１，ｓｆ２を決定する。尚、前記スケールファクターｓ
ｆ１，ｓｆ２は、最終的なｓｆの探索範囲を規定する最
小値ｓｆ１，最大値ｓｆ２である。スケールファクター
ｓｆ１，ｓｆ２が決定されると、ｓ３では，セカンドプ
レスキャンによって間引き画像（２）を得る。この間引
き画像（２）は、間引き画像（１）よりも画像サイズが
大きい（間引き率の低い）画像である（図３参照）。そ
して、ｓ４では、前記間引き画像（２）についての前記
ｓｆ１，ｓｆ２による圧縮符号化によって、最終的なス
ケールファクターｓｆ０を決定する。即ち、間引き画像
（１）の圧縮符号化によって大まかに範囲を限定したス
ケールファクターを、より解像度の高い間引き画像
（２）の圧縮符号化によって更に限定して、最終的なス
ケールファクターｓｆ０を決定するものである。最終的
なスケールファクターｓｆ０が決定されると、ｓ５で本
スキャンを行って圧縮符号化の対象画像を得、前記スケ
ールファクターｓｆ０による圧縮符号化（ＪＰＥＧ圧
縮）を行って、該圧縮符号化後の画像データをメモリに
記憶させる。即ち、本実施の形態では、間引き画像を、
画像サイズの比較的小さな間引き画像（１）と、画像サ
イズの比較的大きな間引き画像（２）とに階層化し、画
像サイズの小さい方の間引き画像（１）から圧縮符号化
の試行を行わせて、その結果からより画像サイズの大き
な間引き画像（２）における圧縮符号化の試行で用いる
スケールファクターｓｆを画像毎に特定し、該スケール
ファクターｓｆを用いた間引き画像（２）の圧縮符号化
の結果から、最終的なスケールファクターｓｆ０（圧縮
率）を決定するものである。かかる構成によれば、最終
的なスケールファクターｓｆを決定するための圧縮符号
化の試行における対象画像が、間引き画像であることか
ら、試行における演算時間を短縮できる。また、間引き
画像（１）での試行から大まかに要求圧縮率を予測し、
該予測結果に基づき限定された範囲での試行を、より解
像度の高い間引き画像（２）で行わせて、最終的なスケ
ールファクターｓｆを決定するから、高精度に目標デー
タ量を得られるスケールファクターｓｆ（圧縮率）を求
めることができる。次に、前記各ステップ毎に処理内容
を詳細に説明する。ｓ１及びｓ３のファーストプレスキ
ャン，セカンドプレスキャンで得る間引き画像（１），
（２）は、図３に示すように、全画素領域を、８×８画
素を１ブロックとする複数領域に区分し、該８×８画素
の１ブロックを所定ブロック毎に抽出することで生成す
ることが好ましい。これは、本実施の形態におけるＪＰ
ＥＧ圧縮が、８×８画素を１単位として処理されるため
であり、上記のようにして間引き画像（１），（２）を
生成すれば、抽出したブロック単位で圧縮符号化の試行
をそのまま行わせることができ、間引き画像を圧縮符号
化するときにブロックを再構成したりダミー画素を追加
する必要がない。尚、間引き画像（２）については間引
き画像（１）よりも密に８×８画素単位のブロックを抽
出すれば良い。但し、上記のようにＪＰＥＧ圧縮処理が
８×８画素を１ブロックとして処理されるから、間引き
画像の切り出しにおける１ブロックの大きさは、８ｎ×
８ｎ画素（ｎ＝正の整数）、即ち、ＪＰＥＧ圧縮の処理
単位のブロックの整数倍であれば良く、８×８画素に限
定されるものではない。一方、ｓ２におけるセカンドプ
レスキャン用のスケールファクターｓｆ（ｓｆ１〜ｓｆ
２）の決定は、以下のようにして行われる。まず、スケ
ールファクターｓｆ（圧縮率）の初期値ｓｆ（ｓ）に基
づいて前記間引き画像（１）について圧縮符号化を１回
行わせ、その結果として得られたデータ量ｖｓと該圧縮
符号化処理における目標データ量ｖｔとを比較する。そ
して、図４に示すように、圧縮符号化後のデータ量ｖｓ
が目標データ量ｖｔよりも大きいときには、前記初期値
ｓｆ（ｓ）を中心として予め設定された探索範囲（ｓｆ
１’〜ｓｆ２’）を、圧縮率を大きくする方向（図で右
方向）にシフトさせる一方、圧縮符号化後のデータ量ｖ
ｓが目標データ量ｖｔよりも小さいときには、探索範囲
（ｓｆ１’〜ｓｆ２’）を、圧縮率を小さくする方向
（図で左方向）にシフトさせ、セカンドプレスキャン用
の探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）を設定する。このように
ファーストプレスキャンで得た間引き画像（１）を圧縮
符号化した結果に基づいて、セカンドプレスキャンの圧
縮符号化におけるスケールファクターｓｆの探索範囲
（ｓｆ１〜ｓｆ２）をシフトさせる構成であれば、間引
き画像（１）の圧縮符号化の結果から対象画像の特徴が
大まかに判断されるから、前記探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ
２）の幅が全ての画像の要求圧縮率を含むことができる
ように広く設定していなくても良く、探索範囲の幅を狭
くできるので、探索範囲内での目標データ量に相当する
スケールファクターｓｆの推定精度を向上させ得る。こ
こで、前記探索範囲のシフト量は、間引き画像（１）を
前記初期値ｓｆ（ｓ）で圧縮符号化したときのデータ量
ｖｓと目標データ量ｖｔとの偏差に応じて変更しても良
い。また、前記間引き画像（１）の圧縮符号化後のデー
タ量に基づいて、探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）の中心値
が設定される構成としておき、該設定された中心値に基
づいて探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）が設定される構成
や、前記間引き画像（１）の圧縮符号化後のデータ量と
目標データ量との差が小さいときには、前記初期値ｓｆ
（ｓ）を含む探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）の幅を狭く
し、前記差が大きいときには探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ
２）を、前記差を解消する方向（例えば目標よりもデー
タ量が大きいときには圧縮率の増大方向）に広くする構
成などであっても良く、結果的に、間引き画像（１）の
圧縮符号化後のデータ量に基づいて、セカンドプレスキ
ャン用の探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）が変更される構成
であれば良い。また、図５に示すように、間引き画像
（１）を、予め設定された初期探索範囲（ｓｆ１”〜ｓ
ｆ２”）の最小値ｓｆ１”及び最大値ｓｆ２”で圧縮符
号化し、該２回の圧縮符号化で得られたスケールファク
ターｓｆとデータ量ｖとの相関における２点のデータ
（ｓｆ１”，ｖ１”），（ｓｆ２”，ｖ２”）から、ｓ
ｆとデータ量との相関を曲線補間又は直線補間で近似
し、該近似した相関上で目標データ量ｖｔに相当するス
ケールファクターｓｆ”を求め、このスケールファクタ
ーｓｆ”を中心とする所定幅の範囲を、セカンドプレス
キャンにおける探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）としても良
い。前記曲線補間は、予めデータ量とスケールファクタ
ーｓｆとの相関を近似する曲線近似式を求めておき、こ
の曲線近似式で表される曲線をシフトさせたり傾きを変
えるなどして前記２点を通るようにし、補間することが
好ましい。また、直線補間を行わせる場合には、直線補
間で求められた目標データ量に相当するスケールファク
ターを、実際の特性に適合する曲線補間と直線補間との
誤差分を見込んで補正する構成としても良い。ここで、
間引き画像（１）の圧縮符号化によってスケールファク
ターｓｆ”が大まかに特定されたことになるので、前記
探索範囲（ｓｆ１”〜ｓｆ２”）の幅に比べて、前記探
索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）の幅は当然に狭くて良い。但
し、図５に示す方法の場合には、間引き画像（１）に対
する圧縮符号化の試行を２回行う必要があるため、演算
時間の短縮の上では、初期値ｓｆ（ｓ）によって間引き
画像（１）を１回だけ圧縮符号化させる方法の方が好ま
しい。尚、前記初期値ｓｆ（ｓ）又は初期探索範囲（ｓ
ｆ１”〜ｓｆ２”）を、前記撮影モードに応じて変化さ
せても良い。撮影モードによって目標データ量が異な
り、目標データ量が大きい撮影モードのときには、比較
的低い圧縮率で種々の画像データを目標データ量に圧縮
できることになるから、適正な圧縮率は低圧縮率側に偏
ることになる。従って、撮影モードに応じて前記初期値
ｓｆ（ｓ）又は探索範囲（ｓｆ１”〜ｓｆ２”）を可変
とすれば、前記初期値ｓｆ（ｓ）を適正値に比較的近い
値として設定でき、また、探索範囲（ｓｆ１”〜ｓｆ
２”）をより限定された狭い範囲に特定できる。また、
デジタルスチルカメラの場合には、画像の中央部分に主
要被写体を位置させて撮影する場合が多いので、間引き
画像（１）として、画像の中央部分に重み付けした画像
を用いる構成としても良い。前記中央部分に重み付けし
た間引き画像（１）とは、画像の周囲部分に疎に抽出
し、中央部分を密に抽出した画像であり、また、中央部
分のみを取り出した画像であっても良い。そして、前記
中央部分に重み付けした間引き画像（１）について、初
期値ｓｆ（ｓ）による１回の圧縮符号化、又は、探索範
囲（ｓｆ１”〜ｓｆ２”）の最大，最小値による２回の
圧縮符号化を行わせ、上記同様にして、セカンドプレス
キャン用の探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）を決定させれば
良い。上記のように、中央部分に重み付けした間引き画
像（１）を用いる構成とすれば、主要被写体の特徴を反
映した圧縮率の決定を行わせることが可能である。ま
た、前記中央部分に重み付けした間引き画像（１ａ）と
共に、全画素領域について均一のピッチ（均一の間引き
率）で抽出した間引き画像（１ｂ）を得て、双方につい
ての圧縮符号化の試行結果からセカンドプレスキャン用
の探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）を決定させても良い。例
えば、間引き画像（１ａ），間引き画像（１ｂ）それぞ
れから個別にセカンドプレスキャン用の探索範囲（ｓｆ
１ａ〜ｓｆ２ａ），（ｓｆ１ｂ〜ｓｆ２ｂ）を決定さ
せ、これらが重複する場合には、重複部分に基づいて最
終的な探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ２）を決定し（図６参
照）、また、重複部分がない場合には探索範囲（ｓｆ１
ａ〜ｓｆ２ａ）の中心値から探索範囲（ｓｆ１ｂ〜ｓｆ
２ｂ）の中心値までを最終的な探索範囲（ｓｆ１〜ｓｆ
２）とするなどの方法がある（図７参照）。上記のよう
にしてセカンドプレスキャン用の探索範囲（ｓｆ１〜ｓ
ｆ２）を間引き画像（１）についての圧縮符号化の結果
から決定すると、セカンドプレスキャンで得られた間引
き画像（２）について、前記探索範囲の最小値ｓｆ１と
最大値ｓｆ２とでそれぞれに圧縮符号化を行わせる。そ
して、最小値ｓｆ１で圧縮したときのデータ量と最大値
ｓｆ２で圧縮したときのデータ量とからなる２点のデー
タに基づき、図８に示すように、スケールファクターｓ
ｆとデータ量との相関を曲線近似（又は直線近似）し、
該近似された相関上で目標データ量となるスケールファ
クターｓｆを求め、このスケールファクターｓｆを、最
終的なスケールファクターｓｆ０とする。ここで、最小
値ｓｆ１，最大値ｓｆ２による２回の圧縮符号化のみで
最終的なスケールファクターｓｆを決定するのではな
く、例えば探索範囲内の３種類以上のスケールファクタ
ーｓｆによる３回以上の圧縮符号化を行わせて、その結
果から目標データ量に相当するスケールファクターｓｆ
０を決定する構成であっても良い。上記のようにして最
終的に求めたスケールファクターｓｆ０による対象画像
の圧縮符号化の結果が目標データ量を含む許容範囲内で
ない場合、特に、圧縮符号化後のデータ量が目標よりも
大きく上回る場合には、例えばスケールファクターｓｆ
０を圧縮率が増大する方向に強制的にシフトさせて再度
圧縮符号化を行わせる構成としても良いが、スケールフ
ァクターｓｆの誤差が、間引き画像（１），（２）にお
ける間引きパターンが不適切であるために生じることが
あるので、間引き画像（１），（２）の間引きパターン
を変更して再度前記図２のフローチャートのｓ１からや
り直すようにすることが好ましい。例えば、８×８画素
を１ブロックとして所定ブロック置きに抽出することで
間引きを行う場合には、前回抽出した隣のブロックがピ
ックアップされるようにして間引きパターンを変更し、
該変更されたパターンによる間引き画像に基づきスケー
ルファクターｓｆ０の決定をやり直すようにする。尚、
間引きパターンの変更は、間引き画像（１）についての
み行わせる構成としても良い。ところで、上記の実施の
形態では、全画素領域についての圧縮符号化後のデータ
量が目標データ量に一致するようなスケールファクター
ｓｆを決定する構成としたが、例えば特開平５−４８９
１４号公報に開示されるように、全画素領域を複数ブロ
ックに分割し、ブロック単位で圧縮符号化させたときの
データ量と前記ブロック単位での目標データ量とを比較
して、次のブロックの圧縮率を設定する構成の画像圧縮
方法において、最初のブロックに対する圧縮率を、前述
の図２のフローチャートに示される方法を用いて設定す
る構成としても良い。具体的には、最初に圧縮符号化を
行うブロックについて、画像サイズ（間引き率）の異な
る間引き画像（１），（２）を得て、間引き画像（１）
（ファーストプレスキャン）での圧縮符号化の試行結果
から間引き画像（２）（セカンドプレスキャン）での圧
縮符号化の試行で用いるスケールファクターｓｆ１，ｓ
ｆ２を決定し、該ｓｆ１，ｓｆ２による間引き画像
（２）の圧縮符号化の結果から、データ量とスケールフ
ァクターｓｆとの相関を近似し、最初のブロックの画像
データを目標データ量に圧縮できるスケールファクター
ｓｆ０を決定させる。上記構成とすれば、最初のブロッ
クを目標データ量に精度良く圧縮できることになるか
ら、その後のブロックにおける圧縮率の変更は、ブロッ
ク単位での画像情報の違いのみに起因して発生すること
になり、高精度な圧縮処理を実現できる。また、前述の
ように、中央部分に人物などの主要被写体が位置する場
合が多く、例えば主要被写体の周囲に空間周波数の高い
複雑な画像がある場合には、全画素領域の圧縮符号化後
のデータ量を目標データ量に一致させようとすると、前
記周囲の複雑な画像に影響を受けてスケールファクター
ｓｆとしては高圧縮率側に設定されることになり、主要
被写体部分の画質劣化が生じてしまう可能性がある。そ
こで、主要被写体が位置する可能性が高い中央部分のみ
を圧縮したときの目標データ量を設定し、該目標データ
量となるスケールファクターｓｆ（圧縮率）を全画素領
域に適用して、画像圧縮を行わせる構成としても良く、
かかる構成の場合に、前記中央部分の画像データを目標
データ量に圧縮するためのスケールファクターｓｆを、
前述の図２のフローチャートに示される方法を用いて設
定する構成としても良い。この場合、画像の中央部分に
ついての間引き画像（１），（２）を設定することにな
る。但し、上記のように中央部分が目標データ量となる
圧縮率を設定して、該設定された圧縮率を全画素領域に
適用する構成では、周囲部分の画像の複雑さによって最
終的なデータ量にばらつきを生じることになる。尚、上
記では、間引き画像として画像サイズの異なる２つの画
像を作成して圧縮符号化の試行をそれぞれについて行わ
せたが、３つ以上の間引き画像を作成してそれぞれで圧
縮符号化の試行を行わせる構成としても良いし、また、
比較的画像サイズの小さい１つの間引き画像での試行結
果（ファーストプレスキャン）から必要十分な精度で圧
縮率を決定できるときには、より画像サイズの大きな間
引き画像を用いた試行（セカンドプレスキャン）を行わ
ずに、本スキャンを行わせる構成としても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態におけるデジタルスチルカメラのハ
ードウェア構成を示すブロック図。

【図２】実施の形態における固定長化のための圧縮率
（スケールファクター）の探索の様子を示すフローチャ
ート。

【図３】実施の形態における間引き画像の画像サイズを
示す図。

【図４】間引き画像（１）に基づく間引き画像（２）用
の圧縮率設定の様子を示す線図。

【図５】間引き画像（１）に基づく間引き画像（２）用
の圧縮率設定の様子を示す線図。

【図６】２種類の間引き画像（１）を用いたときの間引
き画像（２）用の圧縮率設定の様子を示す線図。

【図７】２種類の間引き画像（１）を用いたときの間引
き画像（２）用の圧縮率設定の様子を示す線図。

【図８】間引き画像（２）の圧縮符号化の結果に基づき
最終的な圧縮率を設定する様子を示す線図。

【符号の説明】

101 フォーカスレンズ 102 絞り 103 ＣＣＤ 104 レンズ・絞りドライバ 105 ＣＣＤドライバ 106 プリプロセス回路 107 Ａ／Ｄ変換器 108 ＤＳＰ 109 メモリコントローラ 110 ＲＡＭ 111 ＪＰＥＧ−ＬＳＩ 112 ミニチュアカード 113 メインＣＰＵ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮符号化後のデータ量が目標データ量に
   略一致する圧縮率を探索して、画像信号の圧縮符号化を
   行う画像圧縮方法であって、 画像サイズの異なる複数の間引き画像を作成し、該作成
   された間引き画像のうちの少なくとも１つの間引き画像
   についての圧縮符号化の試行結果から最終的な圧縮率を
   決定することを特徴とする画像圧縮方法。
2. 【請求項２】複数の間引き画像を用いて圧縮符号化を行
   わせる構成であって、画像サイズの小さい間引き画像を
   圧縮符号化したときのデータ量と圧縮率との関係から、
   画像サイズのより大きな間引き画像を圧縮処理するとき
   の圧縮率範囲を決定し、圧縮符号化の試行を行った間引
   き画像のうちの最も画像サイズの大きな間引き画像の圧
   縮符号化の試行結果から最終的な圧縮率を決定すること
   を特徴とする請求項１記載の画像圧縮方法。
3. 【請求項３】前記決定された圧縮率範囲の最大値及び最
   小値に基づいてそれぞれ圧縮符号化を行わせ、該最大圧
   縮率でのデータ量と最小圧縮率でのデータ量とからデー
   タ量と圧縮率との相関を近似して、前記目標データ量に
   相当する圧縮率を推定することを特徴とする請求項２記
   載の画像圧縮方法。
4. 【請求項４】８ｎ×８ｎ画素（ｎは正の整数）を１単位
   として抽出して前記間引き画像を生成することを特徴と
   する請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像圧縮方
   法。
5. 【請求項５】前記最終的な圧縮率による圧縮符号化の結
   果が、目標データ量に対して所定以上の誤差を有すると
   き、前記間引き画像における間引きパターンを変更し
   て、圧縮率の探索をやり直すことを特徴とする請求項１
   〜４のいずれか１つに記載の画像圧縮方法。
6. 【請求項６】前記間引き画像が、全画素領域の中央部分
   に重み付けを行った間引き画像を含むことを特徴とする
   請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像圧縮方法。
7. 【請求項７】全画素領域を複数ブロックに区分し、該区
   分されたブロック単位での圧縮符号化後のデータ量と前
   記ブロック単位での目標データ量との比較結果に基づい
   て次のブロックに対する圧縮率を決定するよう構成され
   る一方、最初に圧縮符号化を行うブロックに対する圧縮
   率を、請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像圧縮方
   法によって決定することを特徴とする画像圧縮方法。
8. 【請求項８】全画素領域の中央部分のみについて圧縮符
   号化を行ったときのデータ量が前記中央部分における目
   標データ量となる圧縮率を、請求項１〜５のいずれか１
   つに記載の画像圧縮方法によって決定し、該決定された
   圧縮率に基づいて全画素領域について圧縮符号化を行わ
   せることを特徴とする画像圧縮方法。