KR20070012668A - 화상 처리 장치 - Google Patents

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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

간이한 압축 신장 수법에 의해 화상의 성질에 적응시키면서 화상 메모리의 소요 용량을 삭감한다. 휘도 추출부(110)에 의해 추출된 휘도 정보에 의거하여, 압축 변환 규칙 설정부(120)는 압축 변환 규칙을 압축 변환 테이블(130)에 설정한다. 그 압축 변환 규칙에 따라 화상 압축부(140)는 원화상 데이터를 압축 변환하고 나서 그 압축 변환 규칙의 종류별과 함께 화상 메모리(150)에 보존한다. 화상 메모리(150)에 보존된 압축 변환 규칙의 종류별은 신장 변환 규칙 설정부(160)에 의해 추출되고, 이 종류별에 따라 신장 변환 규칙이 신장 변환 테이블(170)에 설정된다. 화상 신장부(180)는 이 신장 변환 테이블(170)에 설정된 신장 변환 규칙에 따라 화상 메모리(150) 내의 압축된 화상 데이터를 신장한다.
화상처리장치

Description

화상 처리 장치{IMAGE PROCESSING DEVICE}
본 발명은, 화상 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 디지털 카메라 등의 화상 촬상 장치에서 촬상된 화상을 처리하는 화상 처리 장치 및 그와 같은 화상 처리 장치를 포함하는 화상 촬상 장치, 및 이들에 있어서의 처리 방법 및 당해 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램에 관한 것이다.
디지털 카메라 등의 화상 촬상 장치에서는, 셔터의 압하(押下)에 응답하여 정지화(靜止畵)의 받아들임(캡처)이 행하여진다. 촬상된 원화상 데이터는 촬상 신호 처리나 인코드 처리 등의 내부 신호 처리가 시행되어, 예를 들면 착탈 가능한 기록 매체에 기록된다. 그때, 촬상된 원화상 데이터는, 내부 신호 처리가 시행되기 전에 일단 화상 메모리에 보존된다. 이 화상 메모리는 DRAM(Dynamic Random Access Memory)이나 SDRAM(Synchronous DRAM) 등으로 구성되지만, 근래의 고화소화에 수반하여 보다 대규모 용량을 필요로 하도록 되어 있고, 하드웨어 비용이나 소비 전력의 크기가 문제로 되어 있다.
그 때문에, 종래의 화상 촬상 장치에서는, 촬상된 원화상 데이터를 압축하여 화상 메모리에 격납하여 두고, 이 화상 메모리로부터 판독된 데이터를 재차 신장(伸張)하고 나서 그 후의 처리를 행하도록 한다. 예를 들면, 부근 2화소의 차분치 에 대해 2치 산술 부호화나 허프만 부호화 등의 엔트로피 부호화 처리를 시행함에 의해, 원화상 데이터를 압축하는 화상 처리 회로가 제안되어 있다(예를 들면, 특개2002-111989호 공보(도 3) 참조).
상술한 종래 기술에서는, 부근의 화소 사이에서의 상관(相關)을 이용하여 원화상 데이터를 압축함에 의해, 화상 메모리에 격납하여야 할 데이터를 삭감하고 있다. 화소 사이의 상관을 구하기 위해서는 하드웨어 또는 소프트웨어에 의한 처리를 행하게 되지만, 전자에 의한 경우에는 엔트로피 부호화 처리용 회로를 별도 준비할 필요가 있고, 후자에 의한 경우에는 고화소화에 수반하여 처리 시간이 길어진다는 문제가 생긴다.
그래서, 본 발명은 보다 간이한 압축 신장 수법에 의해 화상 메모리의 소요 용량을 삭감하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 청구항 제 1항에 기재된 화상 처리 장치는, 촬상 소자에 의해 촬상된 원화상 데이터의 변환 규칙을 보존하는 변환 규칙 보존 수단과, 상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 휘도 추출 수단과, 상기 휘도 정보에 의거하여 상기 변환 규칙을 설정하여 상기 변환 규칙 보존 수단에 보존시키는 변환 규칙 설정 수단과, 상기 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 변환하는 화상 변환 수단을 구비한다.
이로써, 원화상 데이터에 관한 휘도 정보에 의거하여 원화상 데이터를 적응적으로 변환시킨다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 2항에 기재된 화상 처리 장치는, 촬상 소자에 의해 촬상된 원화상 데이터의 압축 변환 규칙을 보존하는 압축 변환 규칙 보존 수단과, 상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 휘도 추출 수단과, 상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 압축 변환 규칙 설정 수단과, 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 압축 화상 데이터로 압축하는 화상 압축 수단과, 상기 압축 화상 데이터를 상기 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 보존하는 화상 메모리와, 상기 압축 화상 데이터의 신장 변환 규칙을 보존하는 신장 변환 규칙 보존 수단과, 상기 화상 메모리에 보존된 상기 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 신장 변환 규칙을 설정하는 신장 변환 규칙 설정 수단과, 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 따라 상기 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 화상 신장 수단과, 상기 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 신호 처리 수단을 구비한다. 이로써, 원화상 데이터에 관한 휘도 정보에 의거하여 원화상 데이터를 적응적으로 변환시켜서 화상 메모리에 보존한 후, 화상 메모리에 보존되어 있던 화상 데이터를 신장하고 나서 신호 처리를 시행한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 3항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 2항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 압축 변환 규칙 보존 수단이, 상기 압축 변환 규칙을 고정하여 보존하는 고정 영역과, 상기 압축 변환 규칙 설정 수단에 의해 상기 휘도 정보에 응하여 설정되는 가변 영역을 구비하는 것이다. 이로써, 가변 영역에서는 원화상 데이터에 관한 휘도 정보에 의거하여 원화상 데이터를 적응적으로 변환시키고, 그 한편으로 고정 영역에서는 압축 변환 규칙의 재설정을 불필요하게 한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 4항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 3항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 압축 변환 규칙 보존 수단의 상기 가변 영역에 대한 포인터를 보존하는 포인터 보존 수단과, 상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙의 종류별을 판정하여 상기 포인터를 설정하는 판정 수단을 또한 구비한다. 이로써, 원화상 데이터에 관한 휘도 정보에 의거하여 판정된 압축 변환 규칙의 종류별에 대응한 포인터를 사용하여 가변 영역을 액세스 가능하게 한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 5항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 2항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 신장 변환 규칙 보존 수단이, 상기 신장 변환 규칙을 고정하여 보존하는 고정 영역과, 상기 신장 변환 규칙 설정 수단에 의해 상기 압축 변환 규칙의 종류별에 의거하여 설정되는 가변 영역을 구비하는 것이다. 이로써, 가변 영역에서는 압축시에 적응적으로 변환된 화상 데이터를 신장시키고, 그 한편으로 고정 영역에서는 신장 변환 규칙의 재설정을 불필요하게 한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 6항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 5항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 신장 변환 규칙 보존 수단의 상기 가변 영역에 대한 포인터를 보존하는 포인터 보존 수단을 또한 구비하고, 상기 화상 메모리에 보존된 상기 종류별에 의거하여 상기 포인터를 설정하는 것이다. 이로써, 화상 메모리에 보존된 압축 변환 규칙의 종류별에 대응한 포인터를 사용하여 가변 영역을 액세스 가능하게 한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 7항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 2항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 압축 변환 규칙 설정 수단이, 상기 촬상 소자에 있어서의 블랭킹 기간 내에 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 것이다. 이로써, 촬상 소자에 의해 유효 화상이 촬상되지 않는 기간을 이용하여 압축 변환 규칙의 설정이 행하여진다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 8항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 2항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 압축 변환 규칙 설정 수단이, 화상 프레임을 단위로 하여 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 것이다. 이로써, 화상 프레임마다 그 화상 프레임에 적합한 압축 변환 규칙에 의해 압축 변환을 실현한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 9항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 2항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 압축 변환 규칙 설정 수단이, 소정의 화상 블록을 단위로 하여 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 것이다. 이로써, 화상 블록마다 그 화상 블록에 적합한 압축 변환 규칙에 의해 압축 변환을 실현한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 10항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 2항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화상 압축 수단이, 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 대해 소정의 보간(補間)을 시행하여 상기 원화상 데이터를 압축하는 것이다. 이로써, 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존되는 압축 변환 규칙의 용량을 삭감한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 11항에 기재된 화상 처리 장치는, 청구항 제 2항에 기재된 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화상 신장 수단이, 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 대해 소정의 보간을 시행하여 상기 압축 화상 데이터를 신장하는 것이다. 이로써, 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존되는 신장 변환 규칙의 용량을 삭감한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 12항에 기재된 화상 촬상 장치는, 화상을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상된 화상을 원화상 데이터로 변환하는 프론트 엔드와, 상기 원화상 데이터의 압축 변환 규칙을 보존하는 압축 변환 규칙 보존 수단과, 상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 휘도 추출 수단과, 상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 압축 변환 규칙 설정 수단과, 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 압축 화상 데이터로 압축하는 화상 압축 수단과, 상기 화상 압축 데이터를 상기 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 보존하는 화상 메모리와, 상기 화상 압축 데이터의 신장 변환 규칙을 보존하는 신장 변환 규칙 보존 수단과, 상기 화상 메모리에 보존된 상기 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 신장 변환 규칙을 설정하는 신장 변환 규칙 설정 수단과, 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 따라 상기 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 화상 신장 수단과, 상기 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 신호 처리 수단과, 상기 신호 처리가 시행된 화상 데이터를 기록 매체에 보존시키는 화상 기록 수단을 구비한다. 이로써, 원화상 데이터에 관한 휘도 정보에 의거하여 원화상 데이터를 적응적으로 변환시켜 화상 메모리에 보존한 후, 화상 메모리에 보존되어 있던 화상 데이터를 신장하고 나서 신호 처리를 시행하여 기록 매체에 보존시킨다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 13항에 기재된 화상 처리 방법은, 촬상 소자에 의해 촬상된 원화상 데이터의 압축 변환 규칙을 보존하는 압축 변환 규칙 보존 수단과, 상기 원화상 데이터를 압축한 압축 화상 데이터를 보존하는 화상 메모리와, 상기 압축 화상 데이터의 신장 변환 규칙을 보존하는 신장 변환 규칙 보존 수단을 구비하는 화상 처리 장치에 있어서, 상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 순서와, 상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 순서와, 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 상기 압축 화상 데이터로 압축하는 순서와, 상기 압축 화상 데이터를 상기 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 상기 화상 메모리에 보존하는 순서와, 상기 화상 메모리로부터 데이터를 판독하는 순서와, 상기 판독된 데이터가 소정의 식별자라면 상기 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 신장 변환 규칙을 설정하는 순서와, 상기 판독된 데이터가 상기 압축 화상 데이터라면 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 따라 그 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 순서와, 상기 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 순서를 구비한다. 이로써, 원화상 데이터에 관한 휘도 정보에 의거하여 원화상 데이터를 적응적으로 변환시켜 화상 메모리에 보존한 후, 화상 메모리에 보존되어 있던 화상 데이터를 신장하고 나서 신호 처리를 시행한다는 작용을 가져온다.
또한, 본 발명의 청구항 제 14항에 기재된 프로그램은, 촬상 소자에 의해 촬상된 원화상 데이터의 압축 변환 규칙을 보존하는 압축 변환 규칙 보존 수단과, 상기 원화상 데이터를 압축한 압축 화상 데이터를 보존하는 화상 메모리와, 상기 압축 화상 데이터의 신장 변환 규칙을 보존하는 신장 변환 규칙 보존 수단을 구비하는 화상 처리 장치에 있어서, 상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 순서와, 상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 순서와, 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 상기 압축 화상 데이터로 압축하는 순서와, 상기 압축 화상 데이터를 상기 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 상기 화상 메모리에 보존하는 순서와, 상기 화상 메모리로부터 데이터를 판독하는 순서와, 상기 판독된 데이터가 소정의 식별자라면 상기 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 신장 변환 규칙을 설정하는 순서와, 상기 판독된 데이터가 상기 압축 화상 데이터라면 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 따라 그 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 순서와, 상기 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 순서를 컴퓨터에 실행시키는 것이다. 이로써, 원화상 데이터에 관한 휘도 정보에 의거하여 원화상 데이터를 적응적으로 변환시켜 화상 메모리에 보존한 후, 화상 메모리에 보존되어 있던 화상 데이터를 신장하고 나서 신호 처리를 시행한다는 작용을 가져온다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 촬상 장치(300)의 한 구성예를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 처리기(200)의 한 구성예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 처리 장치의 기능 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 테이블(130)의 한 구성예를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 테이블(130)에 의해 나타나는 압축 변환 규칙의 개요를 도시하는 도면.
도 6A, B는 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 테이블(130)에 의해 나타나는 압축 변환 규칙의 구체적인 예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 규칙 설정부(120)에 의한 변환 커브의 선택 기준의 일례를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 규칙의 설정을 위한 구성예를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 실시의 형태에서의 신장 변환 규칙의 설정을 위한 구성예를 도시하는 도면.
도 10A, B는 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 메모리(360) 내의 격납 데이터 형식의 일례를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 실시의 형태에서의 촬상 소자(320)의 화상 프레임(321)의 일례를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 압축부(140)의 보간 처리의 일례를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 촬상 장치(300)의 전체의 처리 순서의 일례를 도시하는 도면.
도 14는 본 발명의 실시의 형태에서의 캡처 화상 압축 처리의 처리 순서의 일례를 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 실시의 형태에서의 캡처 화상 신장 처리의 처리 순서의 일례를 도시하는 도면.
다음에 본 발명의 실시의 형태에 관해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 촬상 장치(300)의 한 구성예를 도시하는 도면이다.
이 화상 촬상 장치(300)는, 렌즈부(310)와, 촬상 소자(320)와, 타이밍 생성기(330)와, 프론트 엔드(340)와, 화상 처리기(200)와, 화상 메모리(360)와, 화상 모니터(370)와, 외부 기록 매체(380)와, 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)를 구비하여 구성된다.
렌즈부(310)는, 피사체로부터의 광을 집광하는 것으로서, 렌즈(311), 조리개부(312) 및 셔터(313)를 포함한다. 조리개부(312)는, 광이 통과하는 면적을 변화시킴에 의해 광량을 제어한다. 셔터(313)는, 광의 통과를 차단함에 의해 노광(露光)을 제어한다. 조리개부(312)가 셔터(313)의 기능을 겸비하도록 구성하여도 좋다. 이들 조리개부(312) 및 셔터(313)는, 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)에 의해 제어된다.
촬상 소자(320)는, CCD(Charge Coupled Devices)나 CMOS 센서(Complementary Metal Oxide Semiconductor sensor) 등의 화상 센서로서, 피사체의 광정보를 전기 신호로 변환한다. 센서 표면에는 색을 식별하기 위해, 복수의 색 필터가 배치되어 구성된다. 타이밍 생성기(330)는, 촬상 소자(320)를 수평 및 수직으로 구동한다. 또한, 타이밍 생성기(330)는, 고속·저속 전자 셔터 등의 노광 제어도 행한다.
이 타이밍 생성기(330)는, 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)에 의해 제어된다.
프론트 엔드(340)는, 촬상 소자(320)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 이 프론트 엔드(340)의 내부에서는, 촬상 소자(320)에서의 노이즈 성분을 제거하여 전기 신호를 취출하는 상관제곱 샘플링, 전기 신호의 고저 부분을 어떤 레벨까지 보정하는 게인 컨트롤, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버트의 각 처리가 행하여진다. 이 프론트 엔드(340)는, 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)에 의해 제어된다.
화상 처리기(200)는, 디지털 신호로 변환된 촬상 소자(320)로부터의 화상 데이터에 의거하여 각종 디지털 신호 처리를 행하고, 휘도 신호 및 색 신호 등을 생성한다. 또한, 화상 처리기(200)는, 화상 데이터를 JPEG(Joint Photographic Experts Group) 등의 소정의 파일 형식으로 인코드하는 기능을 갖는다.
화상 메모리(360)는, 화상 처리기(200)에서의 신호 처리를 할 때에 일시적으로 화상 데이터를 격납하기 위한 기억 소자로서, 예를 들면 DRAM(Dynamic Random Access Memory)이나 SDRAM(Synchronous DRAM) 등이 이용된다.
화상 모니터(370)는, 촬상 소자(320)에 의해 촬상된 화상(스루 화상)을 사용자가 확인하기 위한 모니터로서, 예를 들면 LCD 패널(Liquid Crystal Display panel) 등이 이용된다. 외부 기록 매체(380)는, 화상 데이터를 격납하기 위한 기록 매체로서, 재기록 가능한 불휘발성 메모리로서 플래시 메모리가 이용되는 것이 많다.
카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)는, 화상 촬상 장치(300) 전체의 제어를 행하는 마이크로 컴퓨터로서, 조리개부(312)에 의한 노광 제어, 셔터(313)의 개폐 제어, 타이밍 생성기(330)에서의 전자 셔터 제어, 프론트 엔드(340)에서의 게인 컨트롤, 화상 처리기(200)에서의 각종 모드 제어나 파라미터 제어 등을 행한다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 처리기(200)의 한 구성예를 도시 하는 도면이다. 이 화상 처리기(200)는, 신호 처리기(210)와, 화상 검파기(220)와, 화상 압축기(230)와, 화상 신장기(240)와, 메모리 컨트롤러(250)와, 메모리 인터페이스(260)와, 모니터 인터페이스(270)와, 제어 인터페이스(290)를 구비한다. 또한, 이들 각 부분은 데이터 버스(281) 및 제어 버스(282)에 의해 상호 접속되어 있다.
신호 처리기(210)는, 프론트 엔드(340)에서 디지털화된 원화상 정보(RAW 데이터)에 의거하여, 디지털 클램프, 화이트 밸런스, 감마 보정, 보간 연산, 필터 연산, 매트릭스 연산, 휘도 생성 연산, 색 생성 연산 등의 디지털 신호 처리를 행하고, RGB 값을 만들어 낸 후에 휘도 및 색차 신호로 이루어지는 화상 신호를 생성한다. 또한, 신호 처리기(210)는, JPEG 등의 소정의 파일 형식으로 인코드한 화상 데이터를 생성한다.
화상 검파기(220)는, 각종 카메라 제어의 기준이 되는 카메라 촬영 화상의 검파 처리를 행한다.
이 화상 검파기(220)가 검출하는 검파 신호로서는, 예를 들면 오토 포커스(AF : Auto Focus)에 관한 검파 신호나 자동 노출 제어(AE : Auto Exposure)에 관한 검파 신호 등이 있다. 화상 검파기(220)는, 오토 포커스에 관한 검파 신호로서, 촬상 화상상의 소정의 위치에 설정된 오토 포커스 검파 에어리어 내에서의 휘도의 에지 성분을 검출하고, 그 에지 성분을 적산(積算)하여 얻어지는 콘트라스트 값을 출력한다. 또한, 화상 검파기(220)는, 자동 노출 제어에 관한 검파 신호로서, 촬상 화면상의 소정의 위치에 설정된 휘도의 검파 에어리어의 휘도를 검출하고, 그 휘도 레벨을 출력한다.
화상 압축기(230)는, 정지화의 받아들임(캡처)을 할 때에 프론트 엔드(340)로부터의 캡처 화상을 압축한다. 이 압축된 화상 데이터는 메모리 컨트롤러(250)나 메모리 인터페이스(260)를 통하여 화상 메모리(360)에 일단 보존된다. 한편, 화상 신장기(240)는, 신호 처리기(210)에서의 신호 처리를 위해 화상 메모리(360)로부터 판독된 화상 데이터를 신장한다.
메모리 컨트롤러(250)는, 화상 처리기(200) 내의 각 부분 사이 또는 각 부분과 화상 메모리(360) 사이에서의 화상 데이터의 수수나 데이터가 흐르는 데이터 버스(281)를 제어한다. 메모리 인터페이스(260)는, 화상 처리기(200)에서의 신호 처리를 할 때에 이용되는 화상 메모리(360)와의 사이에서 화상 데이터나 압축된 데이터의 수수를 행한다. 모니터 인터페이스(270)는, 화상 데이터를 화상 모니터(370)에 표시하기 위해 각종 표시 포맷으로 변환한다. 예를 들면, NTSC 모니터에 표시하기 위한 NTSC 인코더 등이 알려져 있다. 제어 인터페이스(290)는, 화상 처리기(200)를 제어하는 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)와 화상 처리기(200) 사이의 제어 데이터나 화상 데이터의 수수를 행한다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 처리 장치의 기능 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
이 화상 처리 장치는, 휘도 추출부(110)와, 압축 변환 규칙 설정부(120)와, 압축 변환 테이블(130)과, 화상 압축부(140)와, 화상 메모리(150)와, 신장 변환 규칙 설정부(160)와, 신장 변환 테이블(170)과, 화상 신장부(180)와, 신호 처리부(190)라는 각 기능을 구비하고 있다. 이 화상 처리 장치는, 예를 들면 도 2의 화 상 처리기(200)로서 실현된다. 단, 화상 메모리(150)는, 예를 들면 도 1의 화상 메모리(360)로서 실현된다.
휘도 추출부(110)는, 프론트 엔드(340)로부터의 원화상 데이터에 관해 휘도 정보를 추출한다. 이 휘도 추출부(110)는, 예를 들면 도 2의 화상 검파기(220)와 같이 자동 노출 제어를 위해 사용되는 기능을 유용(流用)할 수 있다.
압축 변환 규칙 설정부(120)는, 휘도 추출부(110)에 의해 추출된 휘도 정보에 의거하여 압축 변환 규칙을 압축 변환 테이블(130)에 설정한다. 이 압축 변환 규칙은, 후술하는 바와 같이 압축 변환 전후의 데이터 쌍에 의해 표시된다. 압축 변환 테이블(130)은, 이 압축 변환 규칙을 보존하여, 화상 압축부(140)에 의한 압축 변환을 위해 제공된다. 화상 압축부(140)는, 이 압축 변환 테이블(130)에 보존된 압축 변환 규칙에 따라 원화상 데이터를 압축 변환하고 나서 화상 메모리(150)에 격납한다. 이때, 후술하는 바와 같이 압축 변환에 이용된 압축 변환 규칙의 종류별이 화상 메모리(150)에 격납된다. 또한, 압축 변환 테이블(130) 및 화상 압축부(140)는 예를 들면 화상 압축기(230)에 의해 실현되지만, 압축 변환 규칙 설정부(120)는 예를 들면 화상 압축기(230) 또는 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)에 의해 실현할 수 있다.
신장 변환 규칙 설정부(160)는, 화상 메모리(150)에 격납된 압축 변환 규칙의 종류별을 추출하여, 그 종류별에 의거하여 신장 변환 규칙을 신장 변환 테이블(170)에 설정한다. 이 신장 변환 규칙은, 후술하는 바와 같이 신장 변환 전후의 데이터 쌍에 의해 표시된다. 신장 변환 테이블(170)은, 이 신장 변환 규칙을 보존 하여, 화상 신장부(180)에 의한 신장 변환을 위해 제공된다. 화상 신장부(180)는, 이 신장 변환 테이블(170)에 보존된 신장 변환 규칙에 따라, 화상 메모리(150)에 격납된 화상 데이터를 신장한다. 또한, 신장 변환 테이블(170) 및 화상 신장부(180)는 예를 들면 화상 신장기(240)에 의해 실현되지만, 신장 변환 규칙 설정부(160)는 예를 들면 화상 신장기(240) 또는 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)에 의해 실현할 수 있다.
신호 처리부(190)는, 화상 신장부(180)에 의해 신장된 화상 데이터에 대해 각종의 디지털 신호 처리를 시행하여 화상 신호를 생성한다. 이 생성된 화상 신호는, 예를 들면 JPEG 등의 소정의 파일 형식에 의해 외부 기록 매체(380)에 기록된다. 또한, 이 신호 처리부(190)는 예를 들면 신호 처리기(210)에 의해 실현할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 테이블(130)의 한 구성예를 도시하는 도면이다. 이 압축 변환 테이블(130)은, 변환 전 데이터(131) 및 변환 후 데이터(132)의 변환 쌍의 집합을 압축 변환 규칙으로서 보존한다. 화상 압축부(140)는, 이 압축 변환 테이블(130)에서의 변환 쌍을 참조하여 변환 전 데이터(131)로부터 변환 후 데이터(132)에의 압축 변환을 행한다. 또한, 이 도 4에서는, 14비트의 변환 전 데이터(131)를 8비트의 변환 후 데이터(132)로 변환한 예가 나타나 있지만, 이것으로 한정되지 않고 소망하는 비트 폭에 의한 압축 변환을 행할 수 있다.
이 압축 변환 테이블(130)은, 고정 영역과 가변 영역으로 분류할 수 있다. 고정 영역에서는, 각 변환 쌍은 고정되어 있고, 화상 촬상의 과정에서 재기록되지 않도록 구성되어 있다. 한편, 가변 영역에서는, 각 변환 쌍은 고정되지 않고, 압축 변환 규칙 설정부(120)에 의해 적절히 재설정될 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 변환 후 데이터(132)에서는, 할당되지 않은 부호(도 4의 예에서는 「11111111」)를 확보하여 둠에 의해, 후술하는 바와 같이 그 부호를 식별자로서 이용할 수 있다.
또한, 도 4에서는 압축 변환 테이블(130)의 구성예를 도시하였지만, 신장 변환 테이블(170)에 관해서도 대응 관계가 반대로 될 뿐, 같은 구성을 채용할 수 있다. 즉, 화상 압축부(140)에서는 압축 변환 테이블(130)에서의 비트 폭이 넓은 변환 전 데이터(131)로부터 비트 폭이 좁은 변환 후 데이터(132)에의 압축 변환을 행하는 것을 상정하고 있지만, 화상 신장부(180)에서는 신장 변환 테이블(170)에서의 비트 폭이 좁은 데이터(압축 변환 테이블(130)에서의 변환 후 데이터(132))로부터 비트 폭이 넓은 데이터(압축 변환 테이블(130)에서의 변환 전 데이터(131))에의 변환을 행함에 의해 신장 변환이 실현된다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 테이블(130)에 의해 나타나는 압축 변환 규칙의 개요를 도시하는 도면이다. 이 압축 변환 규칙의 횡축은 변환 전 데이터(131)를 나타내고, 종축은 변환 후 데이터(132)를 나타내고 있다.
이 압축 변환 규칙에서는, 도 4에서 설명한 바와 같이, 고정 영역 및 가변 영역이 나타나 있다. 고정 영역에서는 변환 쌍이 일의적으로 규정되지만, 가변 영역에서는 복수의 변환 커브가 규정된다. 예를 들면, 3종류의 변환 커브(A(401), B(402), C(403))가 압축 변환 규칙의 종류별로서 규정되어 있는 경우, 휘도 추출부(110)에 의해 추출된 휘도가 저휘도라면 변환 커브(A)(401)가 채용되고, 중간 정도의 휘도라면 변환 커브(B)(402)가 채용되고, 고휘도라면 변환 커브(C)(403)가 채용된다. 즉, 추출된 휘도에 대해 적응적으로 압축 변환 규칙의 종류별이 선택되고, 그 선택된 압축 변환 규칙이 압축 변환 테이블(130)에 설정되다.
또한, 이들 변환 커브는, 휘도 정보에 응하여 적응적으로 변화되지만, 기본적으로는 후단의 신호 처리기(210)에서 이용되는 γ커브(감마 곡선)와 비슷한 것이 바람직하다.
도 6A, B는, 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 테이블(130)에 의해 나타나는 압축 변환 규칙의 구체적인 예를 도시하는 도면이다. 여기서는, 설명을 간략화하기 위해, 4비트의 변환 전 데이터(131)를 3비트의 변환 후 데이터(132)로 변환하는 예를 나타내고 있다. 즉, 이 예는, 16계조(階調)의 화상 데이터가 8계조의 화상 데이터로 압축 변환된다.
도 6A는, 비교적 저휘도의 경우 압축 변환 규칙을 나타내고 있다. 이 압축 변환 규칙에서는, 변환 전의 16계조중 낮은 부분에 대해 중점적으로 변환 후의 부호 비트가 할당되어 있다. 이것은, 특히 휘도가 낮은 경우에는, 계조가 낮은 부분에 대해 사람의 눈 감도가 민감하다는 성질을 이용한 것이다.
이에 대해, 도 6B는, 비교적 고휘도의 경우의 압축 변환 규칙을 나타내고 있다. 이 압축 변환 규칙에서는, 변환 전의 16계조중 낮은 부분에 대해 비교적 많은 변환 후의 부호 비트가 할당되어 있지만, 도 6A의 경우에 비하면 변환 전의 16계조 중 높은 부분에 대해서도 변환 후의 부호 비트가 할당되어 있다. 이것은, 휘도가 높은 경우에는, 휘도가 낮은 경우에 비하여 사람의 눈의 감도가 둔감하게 되어 온다는 성질을 이용한 것이다.
이들 부호 비트가 할당 방법의 상위(相違)가 도 5와 같은 변환 커브의 종류별(401 내지 403)의 차이로 반영된다. 즉, 도 6A와 같이 변환 전의 낮은 계조에 대해 중점적으로 변환 후의 부호 비트를 할당한 경우에는, 도 5의 변환 커브(A)(401)와 같이 각도가 큰 상승 커브를 그린다. 한편, 도 6B와 같이 변환 전의 높은 계조에 대해서도 변환 후의 부호 비트를 할당한 경우에는, 도 5의 변환 커브(C)(403)와 같이 각도가 작은 하강 커브를 그린다.
도 7은, 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 규칙 설정부(120)에 의한 변환 커브의 선택 기준의 일례를 도시하는 도면이다. 이 선택 기준의 횡축은 휘도 추출부(110)에 의해 추출된 휘도 정보를 나타내고, 종축은 선택하여야 할 변환 커브의 종류별을 나타내고 있다.
선택 기준으로서 그래프(411)를 채용한 경우, 이 예에서는 휘도 정보로서 「90」 및 「180」이 변환 커브 선택을 위한 임계치가 된다. 이로써, 휘도 추출부(110)에 의해 추출된 휘도 정보가 「90」보다 낮은 경우에는 변환 커브(A)(401)를 선택하고, 휘도 정보가 「90」이상이고 「180」보다 낮은 경우에는 변환 커브(B)(402)를 선택하고, 휘도 정보가 「180」이상인 경우에는 변환 커브(C)(403)를 선택한다는 판단을 행할 수 있다.
또한, 선택 기준으로서 그래프(412)를 채용한 경우, 이 예에서는 휘도 정보 로서 「50」 및 「190」이 변환 커브 선택을 위한 임계치가 된다. 이로써, 휘도 추출부(110)에 의해 추출된 휘도 정보가 「50」보다 낮은 경우에는 변환 커브(A)(401)를 선택하고, 휘도 정보가 「50」이상이고 「190」보다 낮은 경우에는 변환 커브(B)(402)를 선택하고, 휘도 정보가 「190」이상인 경우에는 변환 커브(C)(403)를 선택한다는 판단을 행할 수 있다.
또한, 도 5나 도 7 등에서는 변환 커브로서 A 내지 C의 3종류를 일례로서 나타내고 있지만, 이것으로 한정되지 않고 소망하는 수의 변환 커브를 마련할 수 있다. 이 경우, 변환 커브의 수에 따라 휘도 정보의 임계치를 마련하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태에서의 압축 변환 규칙의 설정을 위한 구성예를 도시하는 도면이다. 이 구성예는, 압축 변환 테이블(391)과, 테이블 포인터(394)와, 임계치 레지스터(395)와, 비교기(396)를 구비하고 있다.
압축 변환 테이블(391)은, 고정 영역 및 모든 가변 영역(A 내지 C)의 압축 변환 규칙을 보존한다. 가변 영역(A)에서는 변환 커브(A)가 사용되고, 가변 영역(B)에서는 변환 커브(B)가 사용되고, 가변 영역(C)에서는 변환 커브(C)가 사용되는 것으로 한다. 이들 고정 영역 및 모든 가변 영역(A 내지 C)의 각각의 선두 위치는 테이블 포인터(394)에 의해 지시된다. 그리고, 가변 영역(A 내지 C)에 관해서는, 테이블 포인터(394)중에서 하나가 선택되어, 압축 변환 테이블(391)에서의 선두 위치가 특정된다.
임계치 레지스터(395)에는, 변환 커브 선택을 위한 임계치가 미리 설정된다. 예를 들면, 도 7의 그래프(411)를 선택 기준으로서 상정한 경우에는, 휘도 정보로 서 「90」 및 「180」을 임계치 레지스터(395)에 보존시킨다. 비교기(396)는, 휘도 추출부(110)에서 추출된 휘도 정보와 임계치 레지스터(395)에 보존된 임계치를 비교하여, 어느 변환 커브를 선택하여야 하는지, 즉 어느 가변 영역의 압축 변환 규칙을 사용하여야 하는지를 판단한다. 이 판단 결과는, 압축 변환 규칙의 종류별(변환 종류별)로서 출력된다.
이와 같은 압축 변환 규칙의 설정을 위한 구성은, 예를 들면, 도 1의 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)에 의해 실현할 수 있다. 이 경우, 도 2의 화상 검파기(220)에 의해 추출된 휘도 정보는 제어 버스(282)를 통하여 제어 인터페이스(290)에 전해지고, 이 제어 인터페이스(290)로부터 비교기(396) 한쪽의 입력에 공급된다. 그리고, 압축 변환 테이블(391)로부터 출력된 변환 쌍은 재차 제어 인터페이스(290)에 전해지고, 제어 버스(282)를 통하여 화상 압축기(230) 내의 압축 변환 테이블(130)에 설정된다. 이로써, 화상 압축기(230)에서의 압축 변환이 가능해진다. 또한, 고정 영역에 관해서는, 화상 압축기(230)의 내부의 ROM에 격납해 두거나, 또는 촬상전에 화상 압축기(230)에 전송해 두면 좋고, 휘도 정보에 응하여 변환 쌍을 공급할 필요는 없다.
또한, 이 압축 변환 규칙의 설정을 위한 구성은, 예를 들면, 도 2의 화상 처리기(200)의 내부에 마련하는 것도 가능하다. 즉, 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)로부터 변환 쌍을 공급하는 대신에, 모든 변환 쌍을 화상 압축기(230)에 보존하여 두고, 화상 검파기(220)에 의해 추출된 휘도 정보에 의거하여 압축 변환 테이블(391)의 사용하여야 할 영역을 전환하는 것이 고려된다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태에서의 신장 변환 규칙의 설정을 위한 구성예를 도시하는 도면이다. 이 구성예는, 신장 변환 테이블(398) 및 테이블 포인터(397)를 구비하고 있다.
신장 변환 테이블(398)은, 도 8의 압축 변환 테이블(391)과 마찬가지로, 고정 영역 및 모든 가변 영역(A 내지 C)의 압축 변환 규칙을 보존한다. 이들 고정 영역 및 모든 가변 영역(A 내지 C)의 각각의 선두 위치는 테이블 포인터(397)에 의해 지시된다. 그리고, 가변 영역(A 내지 C)에 관해서는, 테이블 포인터(397)중에서 하나가 선택되어, 신장 변환 테이블(398)에서의 선두 위치가 특정된다. 이 테이블 포인터(397)의 선택은, 화상 메모리(360)로부터 추출된 압축 변환 규칙의 종류별(변환 종류별)에 의거하여 행하여진다.
이와 같은 신장 변환 규칙의 설정을 위한 구성은, 예를 들면, 도 1의 카메라 제어 마이크로컴퓨터(390)에 의해 실현할 수 있다. 이 경우, 화상 메모리(360)로부터 추출된 변환 종류별은, 메모리 인터페이스(260)를 통하여 메모리 컨트롤러(250)에 전송되고, 제어 버스(282)로부터 제어 인터페이스(290)를 통하여 테이블 포인터(397)에 공급된다. 그리고, 신장 변환 테이블(398)로부터 출력된 변환 쌍은 재차 제어 인터페이스(290)에 전해지고, 제어 버스(282)를 통하여 화상 신장기(240) 내의 신장 변환 테이블(170)에 설정된다. 이로써, 화상 신장기(240)에서의 신장 변환이 가능해진다.
또한, 이 신장 변환 규칙의 설정을 위한 구성은, 예를 들면, 도 2의 화상 처리기(200)의 내부에 마련하는 것도 가능하다. 즉, 카메라 제어 마이크로컴퓨 터(390)로부터 변환 쌍을 공급하는 대신에, 모든 변환 쌍을 화상 신장기(240)에 보존하여 두고, 화상 메모리(360)로부터 추출된 변환 종류별에 의거하여 신장 변환 테이블(398)의 사용하여야 할 영역을 전환하는 것이 고려된다.
도 10A, B는, 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 메모리(360) 내의 격납 데이터 형식의 일례를 도시하는 도면이다. 이 화상 메모리(360)에 격납되는 화상 데이터는, 화상 압축부(140)에 의해 압축 변환된 화상 데이터로서, 각각 예를 들면 8비트 폭을 갖는다. 도 10A와 같이, 각 화상 데이터는 「00000000」부터 「11111110」의 어느 하나의 값을 취한다. 단, 「11111111」은 식별자로서 확보되어 있고, 화상 데이터로서는 사용되지 않는다. 환언하면, 격납 데이터의 내에 식별자 「11111111」이 검출된 경우에는, 그 직후에 변환 종류별이 격납되어 있는 것을 의미한다.
즉, 도 10B와 같이, 「11111111」 이외의 값이 격납되어 있는 경우에는 압축된 화상 데이터로서 인식되고, 「11111111」의 값이 격납되어 있는 경우에는 그 직후의 값(이 예에서는 2비트분)이 변환 종류별로서 인식된다. 예를 들면, 이 변환 종류별이 「01」이면 변환 커브(A), 「10」이면 변환 커브(B), 「11」이면 변환 커브(C)가 압축 변환 규칙으로서 선택된 것을 의미한다.
그리고, 이 변환 종류별이 격납되어 있는 경우에는, 그 이후의 화상 데이터는 그 변환 종류별에 의거하여 압축 변환되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 그와 같은 화상 데이터를 화상 신장부(180)에 의해 신장 변환하는 경우에는, 그 변환 종류별에 의거하여 행할 필요가 있는 것을 의미한다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태에서의 촬상 소자(320)의 화상 프레임(321)의 일례를 도시하는 도면이다. 화상 프레임(321)에서 유효 화상 영역(322)은 화상 프레임(321)중에서 유효하게 되는 화상 영역이고, 촬영시의 기록 화상 영역이다. 이 유효 화상 영역(322)의 외측의 영역에 상당하는 기간은 블랭킹 기간이라고 불리고, 신호 처리기(210)에서의 신호 처리에 소비된다. 이 블랭킹 기간은, 수평 방향의 H 블랭킹 기간(325 및 326)과, 수직 방향의 V 블랭킹 기간(327 및 328)으로 대별된다.
휘도 정보는 화상 검파기(220)에 의해 리얼타임으로 검파되어 있고, 그 휘도 정보에 의거하여 상술한 블랭킹 기간중에 압축 변환 테이블(130)이나 신장 변환 테이블(170)에 대한 압축 변환 규칙이나 신장 변환 규칙의 설정이 행하여진다. 정지화 촬영시에는 스루 화상에서 검파된 휘도 정보에 의거하여, 캡처 화상을 위한 압축 변환 규칙이나 신장 변환 규칙의 설정이 행하여진다.
이 압축 변환 규칙이나 신장 변환 규칙의 설정은, 화상 프레임(321)마다 행하여도 좋고, 또한, 화상 프레임(321) 내의 일부의 화상 블록(323)마다 행하여도 좋다. 예를 들면, 500만 화소의 화상 데이터에서는, 가로 3600화소이고 세로 1970라인이라는 화상 사이즈가 사용되지만, 화상 블록(323)으로서 20라인마다 휘도 정보를 판단하여 압축 변환 규칙의 설정을 행하도록 하여도 좋다. 옥외에서의 촬영에서는 1화면중의 위로부터 수 라인에 관해서는 넓은 하늘 등의 고휘도 영역인 것일 때가 있기 때문에, 이와 같이 화상 블록(323)마다 변환 커브를 변화시키는 것이 유효한 경우가 많다.
도 12는, 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 압축부(140)의 보간 처리의 일례를 도시하는 도면이다. 압축 변환 테이블(130)은, 도 5의 예와 같은 변환 커브를 그리지만, 반드시 그 모든 점을 압축 변환 테이블(130) 내에 보존하지 않아도 좋다. 예를 들면, 도 12와 같이 이산적인 대표점(422 내지 424)만을 변환 쌍으로 하여 압축 변환 테이블(130)에 보존하여 두고, 그 이외에 관해서는 보간 처리에 의해 구하도록 하여도 좋다.
이 보간 처리의 예로서, 변환 전 데이터(x)가 주어진 경우, 이에 대응하는 변환 후 데이터(y)를 구하기 위해, 대표점(422 및 422)으로부터 선형 보간점(429)을 산출하는 것이 고려된다. 여기서, 대표점(422)의 변환 전 데이터를 x1, 변환 후 데이터를 y1로 하고, 대표점(422)의 변환 전 데이터를 x2, 변환 후 데이터를 y2로 하면, 선형 보간점(429)의 변환 후 데이터(y)는, 이하의 어느 하나의 식에 의해 구하여진다.
y=(y2-y1)/(x2-x1)×(x-x2)+y2
y=(y2-y1)/(x2-x1)×(x-x1)+y1
또한, 여기서는 보간 처리의 일례로서 선형 보간의 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되지 않고 다른 비선형 보간에 의해 변환 후 데이터를 구하도록 하여도 좋다. 또한, 도 12의 예에서는 화상 압축부(140)에서의 압축 변환시의 보간 처리에 관해 나타냈지만, 이것은 화상 신장부(180)에서의 신장 변환시의 보간 처리에도 같은 수법에 의해 적용할 수 있다.
다음에 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 촬상 장치(300)의 동작에 관해 도 면을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 실시의 형태에서의 화상 촬상 장치(300)의 전체의 처리 순서의 일례를 도시하는 도면이다. 화상 촬상 장치(300)의 화상 모니터(370)에는, 촬상된 화상(스루 화상)이 정상적으로 표시되어 있다(스텝 S901). 그리고, (도시하지 않은) 셔터가 사용자에 의해 눌리면(스텝 S902), 그때의 정지화(캡처 화상)가 압축되고 나서(스텝 S910), 화상 메모리(360)에 격납된다.
그 후, 화상 메모리(360)에 격납된 캡처 화상 데이터가 판독되고, 신장된 후에(스텝 S920), 각종의 신호 처리가 시행된다(스텝 S903). 그리고, 소정의 포맷 형식으로 인코드된 후에, 외부 기록 매체(380)에 기록된다(스텝 S904).
도 14는 본 발명의 실시의 형태에서의 캡처 화상 압축 처리의 처리 순서의 일례를 도시하는 도면이다. 휘도 추출부(110)에 의해 원화상 데이터의 휘도 정보가 추출되면(스텝 S911), 압축 변환 규칙 설정부(120)는 압축 변환 규칙을 압축 변환 테이블(130)에 설정한다(스텝 S912).
그리고, 화상 압축부(140)는 압축 변환 테이블(130)에 설정된 압축 변환 규칙을 참조하여, 원화상 데이터의 압축 변환을 행한다(스텝 S913). 이와 같이 압축된 화상 데이터는, 사용된 압축 변환 규칙의 종류별과 함께 화상 메모리(360)에 보존된다(스텝 S914).
모든 유효한 화상 데이터에 관해 처리가 종료된 경우에는, 이 처리 순서를 종료한다(스텝 S915). 한편, 그밖에 유효한 화상 데이터가 남아 있는 경우에는, 휘도 정보 추출의 단위가 되는 화상 블록 내의 화상 데이터에 관해 처리가 종료되었 는지의 여부가 판단되고(스텝 S916), 화상 블록 내의 처리가 종료되어 있으면 휘도 정보 추출(스텝 S911) 이후의 처리를 반복하고, 화상 블록 내의 처리가 종료되지 않았으면 나머지 화상 데이터에 관해 화상 압축(스텝 S913) 이후의 처리를 반복한다.
도 15는, 본 발명의 실시의 형태에서의 캡처 화상 신장 처리의 처리 순서의 일례를 도시하는 도면이다. 화상 메모리(360)로부터 데이터가 판독되고(스텝 S921), 그 판독된 데이터가 식별자(도 10A, B의 예에서는 「11111111」)이면(스텝 S922), 그에 계속되는 압축 변환 종류별이 신장 변환 규칙 설정부(160)에 의해 추출되고, 신장 변환 규칙이 신장 변환 테이블(170)에 설정된다(스텝 S923).
한편, 판독된 데이터가 식별자 이외이면(스텝 S922), 화상 신장부(180)는 신장 변환 테이블(170)에 설정된 신장 변환 규칙을 참조하여, 압축 화상 데이터를 신장한다(스텝 S924). 그리고, 모든 유효한 화상 데이터에 관해 처리가 종료된 경우에는, 이 처리 순서를 종료한다(스텝 S925).
이와 같이, 본 발명의 실시의 형태에 의하면, 휘도 추출부(110)에 의해 추출된 휘도 정보에 의거하여 압축 변환 규칙 설정부(120)에 의해 압축 변환 테이블(130)에 압축 변환 규칙을 설정하여 두고, 그 압축 변환 규칙에 따라 화상 압축부(140)가 원화상 데이터를 압축 변환하고 나서 그 압축 변환 규칙의 종류별과 함께 화상 메모리(150)에 보존함에 의해, 화상 메모리(150)의 소요 용량을 삭감할 수 있다. 화상 메모리(150)에 보존된 압축 변환 규칙의 종류별은 신장 변환 규칙 설정부(160)에 의해 추출되고, 이 종류별에 따라 신장 변환 규칙이 신장 변환 테이 블(170)에 설정된다. 화상 신장부(180)는 이 신장 변환 테이블(170)에 설정된 신장 변환 규칙에 따라 화상 메모리(150) 내의 압축된 화상 데이터를 신장한다.
이로써, 화상 품질에 관해서는, 촬상 소자(320)에서 촬상된 원화상 데이터를 화상 압축부(140)에 의해 압축할 때에, 스루 화상의 정보를 이용하여 압축 변환 규칙을 적응적으로 변경시킴에 의해, 그 원화상 데이터에 적합한 압축 처리를 행할 수 있고, 압축에 의한 화질 열화(劣化)를 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 처리 속도에 관해서는, 적응적인 압축을 행하기 위해 이용하는 스루 화상의 휘도 정보를 다음 프레임의 유효 화상 영역이 시작되기 전에 반영함에 의해 리얼타임성이 향상한다. 또한, 압축 변환 테이블(130)이나 신장 변환 테이블(170)을 고정 영역과 가변 영역으로 나눔에 의해, 고정 영역에 관해서는 압축 변환 규칙 또는 신장 변환 규칙의 재설정을 불필요하게 하고, 압축 및 신장 처리의 고속화를 초래한다. 또한, 이들 리얼타임성의 향상이나, 압축 및 신장 처리의 고속화에 의해, 예를 들면 연사(連寫) 간격을 단축하는 것이 가능해진다.
또한, 메모리 용량이나 하드웨어 규모에 관해서는, 촬상 소자(320)에서 촬상된 원화상 데이터를 압축하여 화상 메모리(150)에 축적함에 의해, 칩 면적에 있어서의 화상 메모리(150)가 차지하는 비율을 줄이는 것이 가능해진다. 이로써, 1장의 정지화 촬영시에 필요한 화상 메모리의 용량이 적어지기 때문에, 예를 들면 디지털 카메라의 기본적 기능의 하나인 연사에 대해 연사 매수를 늘릴 수 있다. 또한, 압축 변환 테이블(130)이나 신장 변환 테이블(170)에서, 변환 커브의 대표점만을 설정함에 의해, 압축 및 신장 처리를 위해 이용하는 하드웨어 규모를 최소한으로 억 제할 수 있다. 또한, 소비 전력에 관해서는, 촬상 소자(320)에서 촬상된 원화상 데이터를 압축하여 화상 메모리(150)에 축적함으로써, 메모리 액세스량을 줄여서, 메모리 액세스에 의한 소비 전력을 줄일 수 있다. 그리고, 메모리 액세스에 의한 소비 전력이 작아짐에 의해, 디지털 카메라의 배터리를 보다 길게 지속시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 실시의 형태는 본 발명을 구현하기 위한 일례를 나타낸 것이고, 이하에 나타내는 바와 같이 특허청구의 범위에 있어서의 발명 특정 사항과 각각 대응 관계를 갖지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형을 행할 수 있다.
즉, 청구항 제 1항에 있어서, 변환 규칙 보존 수단은 예를 들면 압축 변환 테이블(130)에 대응한다. 또한, 휘도 추출 수단은 예를 들면 휘도 추출부(110)에 대응한다. 또한, 변환 규칙 설정 수단은 예를 들면 압축 변환 규칙 설정부(120)에 대응한다. 또한, 화상 변환 수단은 예를 들면 화상 압축부(140)에 대응한다.
또한, 청구항 제 2항에 있어서, 압축 변환 규칙 보존 수단은 예를 들면 압축 변환 테이블(130)에 대응한다. 또한, 휘도 추출 수단은 예를 들면 휘도 추출부(110)에 대응한다. 또한, 압축 변환 규칙 설정 수단은 예를 들면 압축 변환 규칙 설정부(120)에 대응한다. 또한, 화상 압축 수단은 예를 들면 화상 압축부(140)에 대응한다. 또한, 화상 메모리는 예를 들면 화상 메모리(150)에 대응한다. 또한, 신장 변환 규칙 보존 수단은 예를 들면 신장 변환 테이블(170)에 대응한다. 또한, 신장 변환 규칙 설정 수단은 예를 들면 신장 변환 규칙 설정부(160)에 대응한다. 또 한, 화상 신장 수단은 예를 들면 화상 신장부(180)에 대응한다. 또한, 신호 처리 수단은 예를 들면 신호 처리부(190)에 대응한다.
또한, 청구항 제 4항에 있어서, 포인터 보존 수단은 예를 들면 테이블 포인터(394)에 대응한다. 또한, 판정 수단은 예를 들면 비교기(396)에 대응한다.
또한, 청구항 제 6항에 있어서, 포인터 보존 수단은 예를 들면 테이블 포인터(397)에 대응한다.
또한, 청구항 제 7항에 있어서, 블랭킹 기간은 예를 들면 H 블랭킹 기간(325 및 326)이나 V 블랭킹 기간(327 및 328)에 대응한다.
또한, 청구항 제 12항에 있어서, 촬상 수단은 예를 들면 촬상 소자(320)에 대응한다. 또한, 프론트 엔드는 예를 들면 프론트 엔드(340)에 대응한다. 압축 변환 규칙 보존 수단은 예를 들면 압축 변환 테이블(130)에 대응한다. 또한, 휘도 추출 수단은 예를 들면 휘도 추출부(110)에 대응한다. 또한, 압축 변환 규칙 설정 수단은 예를 들면 압축 변환 규칙 설정부(120)에 대응한다. 또한, 화상 압축 수단은 예를 들면 화상 압축부(140)에 대응한다. 또한, 화상 메모리는 예를 들면 화상 메모리(150)에 대응한다. 또한, 신장 변환 규칙 보존 수단은 예를 들면 신장 변환 테이블(170)에 대응한다. 또한, 신장 변환 규칙 설정 수단은 예를 들면 신장 변환 규칙 설정부(160)에 대응한다. 또한, 화상 신장 수단은 예를 들면 화상 신장부(180)에 대응한다. 또한, 신호 처리 수단은 예를 들면 신호 처리부(190)에 대응한다. 또한, 화상 기록 수단은 예를 들면 외부 기록 매체(380)에 대응한다.
또한, 청구항 제 13항 또는 제 14항에서, 압축 변환 규칙 보존 수단은 예를 들면 압축 변환 테이블(130)에 대응한다. 또한, 화상 메모리는 예를 들면 화상 메모리(150)에 대응한다. 또한, 신장 변환 규칙 보존 수단은 예를 들면 신장 변환 테이블(170)에 대응한다. 또한, 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 순서는 예를 들면 스텝 S911에 대응한다. 또한, 휘도 정보에 응하여 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 압축 변환 규칙을 설정하는 순서는 예를 들면 스텝 S912에 대응한다. 또한, 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 압축 변환 규칙에 따라 원화상 데이터를 압축 화상 데이터로 압축하는 순서는 예를 들면 스텝 S913에 대응한다. 또한, 압축 화상 데이터를 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 화상 메모리에 보존하는 순서는 예를 들면 스텝 S914에 대응한다. 또한, 화상 메모리로부터 데이터를 판독하는 순서는 예를 들면 스텝 S921에 대응한다. 또한, 판독된 데이터가 소정의 식별자라면 압축 변환 규칙의 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 신장 변환 규칙을 설정하는 순서는 예를 들면 스텝 S923에 대응한다. 또한, 판독된 데이터가 압축 화상 데이터라면 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 신장 변환 규칙에 따라 그 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 순서는 예를 들면 스텝 S924에 대응한다. 또한, 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 순서는 예를 들면 스텝 S903에 대응하다.
또한, 본 발명의 실시의 형태에서 설명한 처리 순서는, 이들 일련의 순서를 갖는 방법으로서 파악하여도 좋고, 또한 이들 일련의 순서를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램 내지 그 프로그램을 기억하는 기록 매체로서 파악하여도 좋다.
본 발명에 의하면, 간이한 압축 신장 수법에 의해 화상의 성질에 적응시키면서 화상 메모리의 소요 용량을 삭감한다는 우수한 효과를 이룰 수 있다.
본 발명의 활용예로서, 예를 들면 디지털 카메라 등의 화상 촬상 장치에서의 화상 메모리 용량을 삭감하기 위해 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 촬상 소자에 의해 촬상된 원화상 데이터의 변환 규칙을 보존하는 변환 규칙 보존 수단과,
    상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 휘도 추출 수단과,
    상기 휘도 정보에 의거하여 상기 변환 규칙을 설정하여 상기 변환 규칙 보존 수단에 보존시키는 변환 규칙 설정 수단과,
    상기 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 변환하는 화상 변환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  2. 촬상 소자에 의해 촬상된 원화상 데이터의 압축 변환 규칙을 보존하는 압축 변환 규칙 보존 수단과,
    상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 휘도 추출 수단과,
    상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 압축 변환 규칙 설정 수단과,
    상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 압축 화상 데이터로 압축하는 화상 압축 수단과,
    상기 압축 화상 데이터를 상기 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 보존하는 화상 메모리와,
    상기 압축 화상 데이터의 신장 변환 규칙을 보존하는 신장 변환 규칙 보존 수단과,
    상기 화상 메모리에 보존된 상기 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 신장 변환 규칙을 설정하는 신장 변환 규칙 설정 수단과,
    상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 따라 상기 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 화상 신장 수단과,
    상기 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 신호 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 압축 변환 규칙 보존 수단은, 상기 압축 변환 규칙을 고정하여 보존하는 고정 영역과, 상기 압축 변환 규칙 설정 수단에 의해 상기 휘도 정보에 응하여 설정되는 가변 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 압축 변환 규칙 보존 수단의 상기 가변 영역에 대한 포인터를 보존하는 포인터 보존 수단과,
    상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙의 종류별을 판정하여 상기 포인터를 설정하는 판정 수단을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 신장 변환 규칙 보존 수단은, 상기 신장 변환 규칙을 고정하여 보존하는 고정 영역과, 상기 신장 변환 규칙 설정 수단에 의해 상기 압축 변환 규칙의 종류별에 의거하여 설정되는 가변 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 신장 변환 규칙 보존 수단의 상기 가변 영역에 대한 포인터를 보존하는 포인터 보존 수단을 또한 구비하고,
    상기 화상 메모리에 보존된 상기 종류별에 의거하여 상기 포인터를 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 압축 변환 규칙 설정 수단은, 상기 촬상 소자에 있어서의 블랭킹 기간 내에 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 압축 변환 규칙 설정 수단은, 화상 프레임을 단위로 하여 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 압축 변환 규칙 설정 수단은, 소정의 화상 블록을 단위로 하여 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 화상 압축 수단은, 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 대해 소정의 보간을 시행하여 상기 원화상 데이터를 압축하는 것을 특징으로 하는 기재된 화상 처리 장치.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 화상 신장 수단은, 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 대해 소정의 보간을 시행하여 상기 압축 화상 데이터를 신장하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  12. 화상을 촬상하는 촬상 수단과,
    상기 촬상된 화상을 원화상 데이터로 변환하는 프론트 엔드와,
    상기 원화상 데이터의 압축 변환 규칙을 보존하는 압축 변환 규칙 보존 수단과,
    상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 휘도 추출 수단과,
    상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 압축 변환 규칙 설정 수단과,
    상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 압축 화상 데이터로 압축하는 화상 압축 수단과,
    상기 화상 압축 데이터를 상기 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 보존하는 화상 메모리와,
    상기 화상 압축 데이터의 신장 변환 규칙을 보존하는 신장 변환 규칙 보존 수단과,
    상기 화상 메모리에 보존된 상기 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 신장 변환 규칙을 설정하는 신장 변환 규칙 설정 수단과,
    상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 따라 상기 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 화상 신장 수단과,
    상기 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 신호 처리 수단과,
    상기 신호 처리가 시행된 화상 데이터를 기록 매체에 보존시키는 화상 기록 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 촬상 장치.
  13. 촬상 소자에 의해 촬상된 원화상 데이터의 압축 변환 규칙을 보존하는 압축 변환 규칙 보존 수단과, 상기 원화상 데이터를 압축한 압축 화상 데이터를 보존하는 화상 메모리와, 상기 압축 화상 데이터의 신장 변환 규칙을 보존하는 신장 변환 규칙 보존 수단을 구비하는 화상 처리 장치에 있어서,
    상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 순서와,
    상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 순서와,
    상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 상기 압축 화상 데이터로 압축하는 순서와,
    상기 압축 화상 데이터를 상기 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 상기 화상 메모리에 보존하는 순서와,
    상기 화상 메모리로부터 데이터를 판독하는 순서와,
    상기 판독된 데이터가 소정의 식별자라면 상기 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 신장 변환 규칙을 설정하는 순서와,
    상기 판독된 데이터가 상기 압축 화상 데이터라면 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 따라 그 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 순서와,
    상기 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 순서를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  14. 촬상 소자에 의해 촬상된 원화상 데이터의 압축 변환 규칙을 보존하는 압축 변환 규칙 보존 수단과, 상기 원화상 데이터를 압축한 압축 화상 데이터를 보존하 는 화상 메모리와, 상기 압축 화상 데이터의 신장 변환 규칙을 보존하는 신장 변환 규칙 보존 수단을 구비하는 화상 처리 장치에 있어서,
    상기 원화상 데이터에 관한 휘도 정보를 추출하는 순서와,
    상기 휘도 정보에 응하여 상기 압축 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 압축 변환 규칙을 설정하는 순서와,
    상기 압축 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 압축 변환 규칙에 따라 상기 원화상 데이터를 상기 압축 화상 데이터로 압축하는 순서와,
    상기 압축 화상 데이터를 상기 압축 변환 규칙의 종류별과 아울러서 상기 화상 메모리에 보존하는 순서와,
    상기 화상 메모리로부터 데이터를 판독하는 순서와,
    상기 판독된 데이터가 소정의 식별자라면 상기 종류별을 추출하여 그 종류별에 의거하여 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에서의 상기 신장 변환 규칙을 설정하는 순서와,
    상기 판독된 데이터가 상기 압축 화상 데이터라면 상기 신장 변환 규칙 보존 수단에 보존된 상기 신장 변환 규칙에 따라 그 압축 화상 데이터를 신장 화상 데이터로 신장하는 순서와,
    상기 신장 화상 데이터에 대해 소정의 신호 처리를 행하는 순서를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.
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