JP2001112005A - 画像符号化装置及びその方法並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像データの符号長が許容範囲を越えてしま
う場合にも、より正確な情報に基づいて圧縮符号化を行
う際の最適なパラメータを得ることで、許容範囲内であ
りながらも画質を優先させて圧縮符号化させる。 【解決手段】 画像データを入力し、前記画像データを
量子化し、前記量子化された画像データを可変長符号化
し、前記符号化された画像データの符号長を検出し、符
号化された画像データを記憶手段の所定の記憶領域に記
憶し、前記検出された符号長が前記所定の記憶領域の記
憶許容範囲を越えるか否かを判断し、前記記憶許容範囲
を越えていると判断した場合に、前記記憶領域への記憶
動作を中止すると共に、前記符号化処理と前記検出処理
の処理動作を継続させ、前記検出処理の検出結果に応じ
て前記量子化処理の量子化パラメータを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は符号化装置及び方法
及び記憶媒体、例えば、デジタルカメラに代表される画
像データを生成および複数枚数の画像データを蓄積可能
な装置等の、符号化装置及び方法及び記憶媒体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、多くのデジタルカメラが商品化さ
れており、それらは複数枚数の画像データの記録蓄積を
目的とした不揮発性記憶手段として、その装置内に不揮
発性の半導体メモリあるいは磁気ディスク等を備えてい
る。

【０００３】多くのデジタルカメラに具備されているＣ
ＣＤ等の固体撮像素子が生成するデジタル画像データは
そのデータ量が極めて大きいため、通常は伸張復元時に
明らかに視認できない、つまり、歪みが無い程度に、撮
像した原画像データに圧縮符号化処理を施してから上記
不揮発性記憶手段に記録蓄積される。

【０００４】デジタル画像データの圧縮符号化処理の代
表的な手法のひとつに、ブロック分割、直交変換さらに
は可変長符号を用いたエントロピー符号化を組み合わせ
た圧縮符号化手法が知られている。

【０００５】この代表的な圧縮符号化手法では、一画面
のデジタル原画像データを所定の大きさの複数の矩形ブ
ロックに分割し、ブロック毎に２次元直交変換係数を求
め、次に周波数座標系に並び直された直交変換係数を人
間の視覚特性に基づいた量子化係数によって除算および
量子化し、この量子化された直交変換係数のシーケンス
に所定の可変長符号を割り当てることによって、最終的
な結果として圧縮符号化された画像データを生成する。

【０００６】しかし、上記圧縮符号化処理に要する演算
回数は莫大なものである。このような圧縮符号化処理を
汎用プロセッサ上のプログラムで実現する場合、あるい
は専用のハードウェアによって実現する場合のいずれで
あっても、その演算処理速度を高める目的で、ＤＲＡＭ
等の高速に読み出しおよび書き込み動作が可能な一時記
憶手段を用いるのが一般的である。

【０００７】この一時記憶手段上には、撮像素子から入
力される原画像データ、直交変換係数に代表される演算
の途中結果、そして圧縮符号化処理の結果として得られ
る圧縮符号化データが、それぞれ専用に割り当てられた
領域に一時的に格納される。

【０００８】上記の圧縮符号化処理が終了した後、結果
として一時記憶手段上に展開された圧縮符号化データ
は、最終的な記録蓄積を目的とした前記不揮発性記憶手
段に転送され格納される。これによって一連の撮影動作
が終了し、ふたたび次の画像の撮影動作が開始できる状
態に戻ることになる。

【０００９】当然ながら、コストの観点から多くのデジ
タルカメラでは、この一時記憶手段の総容量は必要最低
限に設定される。常に固定容量の領域を必要とする原画
像データと演算の途中結果に対しては、それぞれ相当す
る固定容量の一時記憶手段上の領域が割り当てられる。

【００１０】一方、可変長となる圧縮符号化データに対
しては、ある程度充分なデータ長と想定される容量の一
時記憶手段上の領域が割り当てられる。

【００１１】上記可変長の圧縮符号化データのデータ長
は、撮像素子から入力される原画像データの周波数分布
や偏りによって大きく変化し、同一パラメータを用いて
圧縮符号化処理を施しても、原画像データの統計学的な
性質によって、圧縮符号化データの大きさがばらついて
しまうことが知られている。

【００１２】このような圧縮符号化処理を施すデジタル
カメラにおいては、一般的に複数の撮影モード (圧縮符
号化モード)が設けられている。すなわち、圧縮率が低
く、多くの画像枚数を記録蓄積することはできないが、
圧縮歪みの小さい高品質の画像データを記録蓄積できる
撮影モード圧縮符号化モードと、比較的圧縮率が高く、
多くの画像枚数を記録蓄積することはできるが、比較的
圧縮歪みの大きい画像データを記録蓄積する撮影モード
圧縮符号化モード等、の複数の撮影モード圧縮符号化モ
ードが設けられ、それぞれのモードに応じた圧縮符号化
処理を行うようにしている。

【００１３】上述した代表的な圧縮符号化手法におい
て、同一の原画像データに対する圧縮率を容易に制御す
ることが可能な代表的なパラメータは量子化係数の値で
ある。この値が量子化処理内の除算における除数に相当
することから、大きな量子化係数値で量子化することに
よって圧縮率を高くすること、また逆に小さな量子化係
数値で量子化することによって圧縮率を低くすることが
できる。

【００１４】通常、デジタルカメラの操作者は、撮影動
作の前に上記の複数の撮影モードの中からそのひとつを
選択しておく。その際、操作者にとって必要な情報のひ
とつに、現在選択している撮影モード圧縮符号化モード
及びその撮影モードで撮影・記録することができる画像
の枚数がある。これは通常、不揮発性記憶手段の空き容
量によって一意に決定され、一般にデジタルカメラに具
備されたＬＣＤ等の情報表示手段に撮影モードの種別お
よび撮影可能枚数その数値が表示される。

【００１５】デジタルカメラ内で行われる画像データの
圧縮符号化処理に不可欠なことは、圧縮符号化された画
像データのデータ量があらかじめ定められた範囲の上限
値を超えないように圧縮符号化することである。データ
量制御手段によってなされるこの制御によって、撮影可
能な残り枚数として操作者に表示している数値を保証す
ることが可能になる。

【００１６】また同時に、データ量制御手段は圧縮符号
化された画像データのデータ量があらかじめ定められた
範囲の下限値を下回らないように圧縮符号化することも
必要とされる。データ量制御手段によってなされるこの
制御によって、不必要に圧縮率が高く、圧縮歪みの大き
い圧縮符号化データの生成を防ぐためである。

【００１７】従来のデジタルカメラにおいては、所望の
データ量の圧縮符号化データを得るために、一回目一画
面を構成する画像データの一部に対するの圧縮符号化処
理によって得られた圧縮符号化データのデータ量を基
に、所望のデータ量を生成する量子化計数値係数値を予
測算出し、その新たな量子化計数値係数値を用いて再度
圧縮符号化処理を行なう手法、あるいは量子化係数値を
毎回変更しながら所定の範囲内に圧縮符号化データのデ
ータ量が収まるまで、何回も圧縮符号化処理を繰り返す
といった手法、さらには圧縮符号化処理に先んじて、別
途手段により定量的に求めた原画像データの統計学的な
性質 (例えばブロック毎のアクティビティ) を用いて最
適な量子化係数値を予測するといった手法、などがとら
れている。

【００１８】直交変換によって生成される直交変換係数
は、後続の量子化演算とは独立で、同一の原画像データ
に対しては常に同じ直交変換係数値が生成される。した
がって、一枚の原画像データに対して複数回の圧縮符号
化処理を行なうような場合、一回目の圧縮符号化処理の
際に生成された直交変換係数を一時記憶手段に格納し、
二回目以降の圧縮符号化処理の際には、格納された直交
変換係数を用いて、直交変換に関わる演算処理を省略す
る手法を用いると処理スピードの高速化に効果的であ
る。

【００１９】しかしいずれの手法を採用した場合でも、
可変長符号化の結果として得られる可変長の圧縮符号化
データが、あらかじめ想定していたデータ量の上限値を
超えてしまい、圧縮符号化処理の途中段階で圧縮符号化
データが一時記憶手段上に割り当てられた領域のすべて
を消費してしまう状況、すなわちオーバーフローが発生
してしまう。特に一回目の符号化処理では所定の量子化
係数を用いて圧縮符号化処理するので上記オーバーフロ
ーが発生しやすい。

【００２０】このような状況が発生した場合、多くのデ
ジタルカメラでは、現在実行中の圧縮符号化処理を即座
に中止し、量子化係数を一意的に現在より大きい値に変
更して、ふたたび圧縮符号化処理をやり直すといった例
外処理を行なっている。汎用プロセッサ上のプログラム
によって、圧縮符号化処理を実現させているデジタルカ
メラの場合、一画面の原画像データを圧縮符号化するた
めに要する処理時間は一般的に無視できるほど短くはな
い。従って、この時間が短いことが操作性を向上する上
で重要になるが、その一方で、上記のように、それ以上
継続しても意味の無い圧縮符号化処理を中止するといっ
た例外処理も必要である。

【００２１】また、このような例外処理の発生自体を防
ぐ目的で、コスト的には不利であるが、圧縮符号化デー
タの理論上の上限値に相当する充分な大容量の一時記憶
手段上の領域を最初から割り当てる方法も取られてい
る。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、可変長
の圧縮符号化データに対する一時記憶手段上の領域の残
容量が無くなった段階で、即座に圧縮符号化処理を中止
してしまうと、その際に設定されていたパラメータ、す
なわちその時の量子化係数値によって結果的に得られる
はずだった圧縮符号化データの総データ量が不明なまま
で終わってしまう。

【００２３】従って、更新すべき量子化係数値の予測精
度は当然悪くなり、こうして求めた量子化係数値に変更
して、圧縮符号化処理をやり直しても、ふたたび一時記
憶手段上の領域のすべてを消費してしまう状況（オーバ
ーフロー）の発生や、不必要にデータ量が短い圧縮符号
化データを生成してしまう（アンダーフロー）危険性は
避けられない。

【００２４】また、上記従来例のごとく即座に圧縮符号
化処理を中止してしまうと、直交変換係数の一時記憶手
段への格納動作も途中で終わってしまうので、再度の圧
縮符号化処理において、演算負荷の大きい直交変換演算
処理から再開しなければならない。

【００２５】上述したような背景から本願発明の一つの
目的は、符号化データを一時記憶する記憶手段のデータ
記憶許容範囲を越えてしまう場合にも、より正確な情報
に基づいて再度の圧縮符号化を行う際の最適なパラメー
タを得ることで、データ記憶許容範囲内でありながらも
画質を優先させて圧縮符号化させることを可能ならしめ
る画像符号化装置及びその方法並びにその符号化プログ
ラムが記憶された記憶媒体を提供しようとするものであ
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】このため、その一つの好
適実施態様における画像符号化装置／方法は、画像デー
タを入力し、前記画像データを量子化し、前記量子化さ
れた画像データを可変長符号化し、前記符号化された画
像データの符号長を検出し、符号化された画像データを
記憶手段の所定の記憶領域に記憶し、前記検出された符
号長が前記所定の記憶領域の記憶許容範囲を越えるか否
かを判断し、前記記憶許容範囲を越えていると判断した
場合に、前記記憶領域への記憶動作を中止すると共に、
前記符号化処理と前記検出処理の処理動作を継続させ、
前記検出処理の検出結果に応じて前記量子化処理の量子
化パラメータを設定することを特徴とする。

【００２７】また、その一つの好適実施態様における記
憶媒体は、画像データを量子化する量子化工程のコード
と、前記量子化された画像データを可変長符号化する符
号化工程のコードと、前記符号化された画像データの符
号長を検出する検出工程のコードと、前記符号化された
画像データを記憶手段の所定の記憶領域に記憶する記憶
工程のコードと、前記検出された符号長が前記所定の記
憶領域の記憶許容範囲を越えるか否かを判断する判断工
程のコードと、前記判断工程によって記憶許容範囲を越
えていると判断した場合に、前記記憶工程の記憶動作を
中止すると共に、前記符号化工程と前記検出工程の処理
動作を継続させ、前記検出工程の検出結果に応じて前記
量子化工程における量子化パラメータを設定する制御工
程のコードとを記憶したことを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る実施形態を詳細に説明する。

【００２９】図１は本発明に係る実施形態のデジタルカ
メラの構成を示すブロック図である。

【００３０】図１において、１００は被写体を撮像し、
画像データを出力する撮像部、１０１はバッファメモ
リ、１０１ａはバッファメモリ１０１上の原画像データ
を記憶する原画像データ領域、１０１ｂはバッファメモ
リ１０１上の直交変換係数データを記憶する直交変換係
数領域、１０１ｃはバッファメモリ１０１上の圧縮符号
化データを記憶する圧縮符号化データ領域である。圧縮
符号化データ領域１０１ｃに１画面分の符号化データが
格納された後、所定の指示があると後述する記憶部１１
５へ出力される。

【００３１】１０２は直交変換部、１０３は量子化部、
１０４は可変長符号化部、１０５は圧縮符号化データ列
出力部、１０６は圧縮符号化データ長カウンタ、１０７
は格納領域上限値レジスタ、１０８は比較器、１０９は
スケーリング値設定部、１１０はスケーリング値レジス
タ、１１１は量子化係数テーブル、１１２は量子化係数
スケーリング部である。

【００３２】１１３は記録部であり、記録部１１３には
複数種の記憶媒体が装着できる。本実施形態ではメモリ
カード１１４、ＨＤ(ハードディスク)カード１１５が装
着できる。尚、記録部１１３から装着されている記録媒
体の種類及び残り記憶容量に関する記憶媒体情報が、後
述するＣＰＵ１１７に出力されている。

【００３３】１１６は、電源スイッチ、撮影モード及び
記録媒体の選択スイッチ、画像記録のためのレリーズス
イッチ等を備える操作部、１１７は操作部１１６の設定
状態及び記録部１１３からの記憶媒体情報により撮像部
１００、上限値レジスタ１０７、スケーリング値設定部
１０９、量子化係数テーブル１１１、記録部１１３等を
制御するＣＰＵである。

【００３４】次に、上記のように構成されたデジタルカ
メラの画像記録処理の動作について、図２のフローチャ
ートとともに説明する。

【００３５】まず、操作者が操作部１１６を用いてあら
かじめ選択した撮影モードがＣＰＵ１１７によって確認
される（ステップＳ１０１）。尚、本実施形態において
は、設定できる撮影モードとして、圧縮率が低く、多く
の画像枚数を記録蓄積することはできないが、圧縮歪み
の小さい高品質の画像データを記録蓄積できる“高画質
撮影モード”と、比較的圧縮率が高く、多くの画像枚数
を記録蓄積することはできるが、比較的圧縮歪みの大き
い画像データを記録蓄積する“標準画質撮影モード”を
有する。

【００３６】次に、ＣＰＵ１１７によって、量子化係数
テーブル１１１に所定の量子化係数がセットされる（ス
テップＳ１０２）。

【００３７】本実施形態で用いられる量子化係数テーブ
ル１１１の量子化係数の例としては図３に示すように配
列されている。量子化処理の対象とするブロックが輝度
成分を表わす場合は（ａ）の配列を用い、上記ブロック
が色差成分を表わす場合は（ｂ）の配列が用いられる。

【００３８】一組の量子化係数配列は８×８個の量子化
係数で構成され、図３において右方向の係数ほど水平方
向の空間周波数が高い直交変換係数に対応し、下方向の
係数ほど垂直方向の空間周波数が高い直交変換係数に対
応する。したがって、一番左上の量子化係数はブロック
内でもっとも低い空間周波数成分、すなわち直流成分の
直交変換係数の量子化に用いられ、また一番右下の量子
化係数はブロック内でもっとも高い空間周波数成分の直
交変換係数の量子化に用いられる。

【００３９】量子化係数は画像における高い空間周波数
成分の入力特性が、低い空間周波数成分の入力特性に比
べて低いという人間の視覚特性に基づいて、一般的に図
３に示すように右下の量子化係数ほど大きな値が用いら
れている。

【００４０】次に、ＣＰＵ１１７によってスケーリング
値設定部１０９を制御し、スケーリング値レジスタ１１
０に所定の一回目のスケーリング値がセットされる（ス
テップＳ１０３）。

【００４１】ここでセットされる一回目のスケーリング
値は、前記ステップＳ１０１において確認された撮影モ
ードのそれぞれに対応するスケーリング値が存在する。

【００４２】すなわち、高画質撮影モードが選択されて
いる場合は高画質撮影用の初期スケーリング値が、一
方、標準画質撮影モードが選択されている場合は前記高
画質撮影用の初期スケーリング値とは異なる標準画質撮
影モード用の初期スケーリング値がそれぞれ設定され
る。

【００４３】さらにＣＰＵ１１７によって、格納領域上
限値レジスタ１０７に、バッファメモリ１０１上の圧縮
符号化データ領域１０１ｃの容量に相当するバイト数が
セットされる（ステップＳ１０４）。

【００４４】つぎに、操作部１１６に備わるレリーズス
イッチがＯＮされた否かを判断する（ステップＳ１０
５）。レリーズスイッチがＯＮされれば撮像部１００に
より、ゲイン調整、ガンマ補正、ホワイト・バランス補
正、ＣＣＤフィルタ・マトリックス補正、色空間変換操
作等の必要な信号処理がなされた一画面分のデジタル原
画像データをバッファメモリ１０１上の原画像データ領
域１０１ａに記憶する（ステップＳ１０６）。尚、バッ
ファメモリ１０１上に設けられた原画像データ用領域１
０１ａは一画面分の原画像データを格納するのに充分な
容量を有する。レリーズスイッチがＯＮされなければ現
状を維持する。

【００４５】レリーズスイッチがＯＮされた場合、一回
目の圧縮符号化シーケンスが開始される（ステップＳ１
０７）。

【００４６】まず、直交変換部１０２ではバッファメモ
リ１０１上の原画像データ用領域１０１ａから原画像デ
ータを８×８画素で構成される矩形ブロック単位に順次
読み出し、離散コサイン変換に代表される２次元直交変
換の演算を行い、周波数座標系に並び直された計６４個
の直交変換係数を順次出力するといった動作を、一画面
分の原画像データに対する処理を終了するまで繰り返
す。

【００４７】直交変換部１０２で生成されたブロック単
位の直交変換係数は、量子化部１０３に順次供給される
とともに、バッファメモリ１０１上に設けられた直交変
換係数用領域１０１ｂに順次格納される。

【００４８】直交変換係数用領域１０１ｂは一画面分の
原画像データに対応するすべての直交変換係数を格納す
るのに充分な容量を有する。この格納された直交変換係
数は、後述する二回目の圧縮符号化シーケンスに利用さ
れる。

【００４９】量子化係数スケーリング部１１２は、スケ
ーリング値レジスタ１１０にステップＳ１０３でセット
されたスケーリング値を読み出して、これを乗数とする
とともに、量子化係数テーブル１１１から読み出したそ
れぞれの量子化係数を被乗数として乗算を行う。そし
て、その積の小数点以下を四捨五入して得られる値の整
数部分をスケーリングされた量子化係数として、量子化
部１０３に順次与える。

【００５０】本実施形態では、スケーリング値レジスタ
１１０にセットされる、すなわち量子化係数スケーリン
グ部１１２で用いられるスケーリング値は１／５０から
５０／５０までの５０種類の値を設定することができ
る。小さな値が設定されるほど、スケーリング処理によ
って量子化係数テーブル１１１から読み出された量子化
係数はより縮小される。

【００５１】スケーリング値の設定可能な最大値である
５０／５０が設定された場合、スケーリング処理は１を
乗じることと等価になるので、結果的に量子化係数テー
ブル１１１から読み出された量子化係数は変更されず
に、そのままの値で量子化部１０３に入力される。

【００５２】量子化係数スケーリング部１１２の例外処
理として、特に小さなスケーリング値が入力されたとき
に、小数点以下を四捨五入して得られた値の整数部分が
０になってしまった場合は、例外として１をスケーリン
グされた量子化係数として出力する。これは後段の量子
化部１０３において０による除算を避けるためである。

【００５３】量子化部１０３では、直交変換部１０１か
ら順次入力されるブロック単位の直交変換係数を、量子
化係数スケーリング部１１２から順次入力されるスケー
リングされた量子化係数を用いて、量子化処理を連続的
に施し、計６４個の量子化された直交変換係数を可変長
符号化部１０４に順次出力するといった動作を、一画面
分の原画像データに対する処理を終了するまで繰り返
す。

【００５４】量子化部１０３で行なう量子化処理は、入
力される直交変換係数を被除数とし、入力されるスケー
リングされた量子化係数を除数とする除算を行ない、そ
の商の小数点以下を四捨五入して得られた値の整数部分
を量子化された直交変換係数として、可変長符号化部１
０４に出力するというものである。

【００５５】可変長符号化部１０４では、量子化部１０
３から順次入力される６４個の量子化された直交変換係
数に、所定の可変長符号を割り当てるという符号化処理
を連続的に施し、圧縮符号化データ列を出力するといっ
た動作を、一画面分の原画像データに対する処理を終了
するまで繰り返す。

【００５６】可変長符号化部１０４によって生成された
圧縮符号化データ列は、圧縮符号化データ列出力部１０
５に入力され、そこでバッファメモリ１０１上の圧縮符
号化データ列用領域１０１ｃに順次格納されるべく圧縮
符号化データの出力動作が連続的になされる。ただし、
後述する比較器１０８から格納領域１０１ｃのすべてに
格納したことの通知がされた場合は、データ出力部１０
５は、その時点で即座にこの圧縮符号化データの圧縮符
号化データ領域１０１ｃへの出力動作を中止し、領域１
０１ｃを越えて格納されることを防ぐ。ただし、可変長
符号化部１０４が継続して符号化処理を行わせるため、
データ出力部１０５は可変長符号化部１０４に対してデ
ータ受信可を示すステータス信号を出力し続ける。

【００５７】また、可変長符号化部１０４によって生成
された圧縮符号化データ列は圧縮符号化データ長カウン
タ１０６によってそのデータ長が例えば８ビット単位で
順次計測され、一画面分の画像データに対する圧縮符号
化処理が終了した時点では、圧縮符号化データ長カウン
タ１０６には、Ｓ１０３においてスケーリング値レジス
タ１１０にセットされた一回目のスケーリング値によっ
て生成された圧縮符号化データ列の総バイト数が格納さ
れる。

【００５８】圧縮符号化データ長カウンタ１０６によっ
て順次計数されたバイト数は比較器１０８に入力され、
そこで格納領域上限値レジスタ１０７から読み出された
バッファメモリ１０１上の圧縮符号化データ領域１０１
ｃの容量に相当するバイト数と順次比較される。

【００５９】圧縮符号化データ長カウンタ１０６によっ
て順次計数されたバイト数が、格納領域１０１ｃの容量
に相当するバイト数に到達すると、比較器１０８はその
事象の発生を上記圧縮符号化データ列出力部１０５に通
知する。圧縮符号化データ列出力部１０５では、その通
知に応じて、即座に、現在の圧縮符号化データの出力動
作を中止する。

【００６０】しかし、上記のように、圧縮符号化データ
長カウンタ１０６によって順次計数されたバイト数が、
格納領域１０１ｃの容量に相当するバイト数に到達して
しまった場合であっても、直交変換部１０２による直交
変換係数の生成および領域１０１ｂへの格納処理、量子
化部１０３による直交変換係数の量子化処理、可変長符
号化部１０４による圧縮符号化データの生成処理、さら
に圧縮符号化データ長カウンタ１０６によるそのデータ
長の計数処理までの一連の動作は、一画面分の画像デー
タに対する処理が終了するまで、引き続き繰り返され
る。

【００６１】可変長符号化部１０４が一画面分の原画像
データに対するすべての可変長符号化処理を終えた時点
で、上記一回目の圧縮符号化シーケンスが終了する（ス
テップＳ１０７）。

【００６２】ＣＰＵ１１７によって制御されるスケーリ
ング値設定部１０９によって、圧縮符号化データ長カウ
ンタ１０６からその内容、すなわち圧縮符号化データ列
のバイト数が読み出される（ステップＳ１０８）。

【００６３】次に、この圧縮符号化データ列のバイト数
が所定の許容範囲内であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ１０９）。

【００６４】ステップＳ１０９で、バイト数が許容範囲
内であると判定された場合は、撮影動作に伴う一連の圧
縮符号化処理は終了し、記録部１１３で操作部１１６に
より選択された記録媒体に対応する誤り検出訂正符号化
処理等を行って圧縮符号化データを記録媒体に記録する
（ステップＳ１１０）。

【００６５】一方、ステップＳ１０９において、バイト
数がそれぞれの撮影モードにおける許容範囲外であると
判定された場合は、以下に述べる二回目の圧縮符号化シ
ーケンスを開始すべく、その準備として新たなスケーリ
ング値の予測を行う（ステップＳ１１１）。

【００６６】図４に実施形態におけるスケーリング値と
圧縮符号化データ列のデータ長（データ量）との関係を
示す（図示では、垂直軸の上方向ほど圧縮符号化データ
長が長く、水平軸の右方向ほどスケーリング値は大きく
なる）。

【００６７】図４において、実線で示される曲線は、現
在の圧縮符号化処理による原画像データに対する圧縮符
号化データ長とスケーリング値との関係を示している。
その曲線の上下に点線で示す曲線は別の異なる原画像デ
ータに対する圧縮符号化データに相当するものである。

【００６８】図４からわかるように、画像データの持つ
統計学的な性質、すなわち空間周波数的な分布や偏りに
よって、対応する曲線は上下にシフトするものの、曲線
の形や単調減少関数という性質には違いが見られない。
本実施形態ではこの性質を利用して最適な符号化量が得
られるスケーリング値を算出している。

【００６９】これはスケーリング値とそれに対応する圧
縮符号化データ列の長さの関係を示す曲線を、ある関数
で近似でき、逆に所望の圧縮符号化データのバイト数を
生み出すようなスケーリング値を、ある程度正確に予測
算出できることを示している。

【００７０】本実施形態においては、ステップＳ１０３
で設定した一回目のスケーリング値とステップＳ１０８
で読み出した対応する圧縮符号化データ列のバイト数、
つまり曲線上のある１点を得る。装置内には予め基本と
なる曲線の基本近似式をきおくしておき、上記求められ
た点を通過する曲線の近似式を前記基本近似式からも求
める。その近似式から選択された撮影モードに対応する
所定の許容範囲内に収まるような圧縮符号化データ列を
生成できる新たなスケーリング値を算出する（ステップ
Ｓ１１１）。新たなスケーリング値は、圧縮符号化デー
タ列が前記所定の許容範囲の上限値に最も近くなる値と
する。

【００７１】また、上述したように近似式を生成するの
ではなく、図４に示すような曲線のデータを予め複数種
類をルックアップテーブルとして用意しておき、１回目
のスケーリング値とバイト数との関係から一番近い関係
のテーブルを選択し、その選択テーブルに基づいて選択
された撮影モードに対応する所定の許容範囲内に収まる
スケーリング値を抽出するような方法でもよい。

【００７２】そして、ＣＰＵ１１７によって制御される
スケーリング値設定部１０９によって、ステップＳ１１
１で算出された新たなスケーリング値をスケーリング値
レジスタ１１０にセットする（ステップＳ１１２）。

【００７３】新たなスケーリング値がスケーリング値レ
ジスタ１１０にセットされると、二回目の圧縮符号化シ
ーケンスが開始される（ステップＳ１１３）。

【００７４】量子化係数スケーリング部１１２はスケー
リング値レジスタ１１０にステップＳ１１２でセットさ
れた新たなスケーリング値を読み出して、一回目の圧縮
符号化シーケンスと同様のスケーリング処理によって算
出した値をスケーリングされた新たな量子化係数とし
て、量子化部１０３に順次与える。

【００７５】量子化部１０３ではバッファメモリ１０１
上の領域１０１ｂから既に計算済みのブロック単位の直
交変換係数を順次読み出し、量子化係数スケーリング部
１１２から順次入力されるスケーリングされた新たな量
子化係数を用いて、同様の量子化処理を連続的に施し、
計６４個の量子化された新たな直交変換係数を可変長符
号化部１０４に順次出力するといった動作を、一画面分
の原画像データに対する処理を終了するまで繰り返す。

【００７６】可変長符号化部１０４では、量子化部１０
３から順次入力される６４個の量子化された新たな直交
変換係数に、所定の可変長符号を割り当てるという同様
の符号化処理を連続的に施し、新たな圧縮符号化データ
列を出力するといった動作を、一画面分の原画像データ
に対する処理を終了するまで繰り返す。

【００７７】可変長符号化部１０４によって生成された
新たな圧縮符号化データ列は、圧縮符号化データ列出力
部１０５に入力され、そこでバッファメモリ１０１上の
圧縮符号化データ列用領域１０１ｃに順次格納されるべ
く圧縮符号化データの同様な出力動作が連続的になされ
る。

【００７８】また、可変長符号化部１０４によって生成
された新たな圧縮符号化データ列は圧縮符号化データ長
カウンタ１０６によってそのデータ長が８ビット単位で
順次計測され、一画面分の画像データに対する圧縮符号
化処理が終了した時点では、圧縮符号化データ長カウン
タ１０６には、ステップＳ１１２においてスケーリング
値レジスタ１１０にセットされた二回目のスケーリング
値によって生成された新たな圧縮符号化データ列の総バ
イト数が格納される。

【００７９】可変長符号化部１０４が一画面分の原画像
データに対するすべての可変長符号化処理を終えた時点
で、上記二回目の圧縮符号化シーケンスが終了する（ス
テップＳ１１３）。その後、ステップＳ１０８に戻る。

【００８０】こうしてバッファメモリ上の領域１０１ｃ
に格納され、そのバイト数が所定の許容範囲内に収まる
圧縮符号化データが、圧縮符号化された画像データ・フ
ァイルという形で、記録部１１３により記録媒体（メモ
リカード１１４、ＨＤカード１１５）に記録される。

【００８１】以上説明してきた実施形態ではステップＳ
１０３で設定した一回目のスケーリング値による圧縮符
号化処理を一回目の圧縮符号化シーケンスで行ない、図
４に示すようなスケーリング値とそれ対応する圧縮符号
化データ列の長さの関係を表わす曲線上の１点を得て、
１個の係数による関数式で曲線を近似していたが、２個
の係数による関数式を用いてより正確な近似を行なうた
めには、２個のスケーリング値を用いた前述の実施形態
と同様の拡張された構成で容易に可能である。

【００８２】また、複数の撮影モード (圧縮符号化モー
ド) すなわち圧縮符号化データに対する許容範囲が複数
個存在しても、ステップＳ１０３で設定した一回目のス
ケーリング値としてそれぞれの撮影モードに対応する値
を選択することによって、圧縮符号化データを撮影モー
ドに対応する許容範囲に収めることが可能である。

【００８３】なお、上記実施形態では、デジタルカメラ
に適用した例を説明したが、本発明はこれに限定される
ものではない。つまり、記憶媒体に画像データの圧縮符
号化して格納する際に、許容範囲を設けられる場合であ
れば適用できる。

【００８４】また、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、上記の
如く一つの機器からなる装置に適用してもよい。

【００８５】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。

【００８６】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００８７】以上述べてきたように、圧縮符号化処理に
よって生成された圧縮符号化データのデータ長が、一時
記憶手段の特定領域を超えてしまった場合であっても、
格納される予定であった圧縮符号化データのデータ長を
知ることができるので、所定の許容範囲内に収まる圧縮
符号化された画像データを生成する新たなスケーリング
値をほぼ正確に予測することが可能になる。結果的に圧
縮符号化された画像データの不揮発性メモリ上における
メモリ管理、および正確な撮影可能な枚数を操作者に常
に示すことが可能になる。

【００８８】さらに、圧縮符号化処理によって生成され
た圧縮符号化データのデータ長が、一時記憶手段の特定
領域を超えてしまった場合であっても、直交変換係数の
一時記憶手段への格納動作は一画面分の原画像データに
対する処理を完遂しているので、二回目のシーケンスで
はその処理に比較的長い時間を要する直交変換の演算処
理を省略し、一時記憶手段に格納されている直交変換係
数を再利用することにより、一回目〜二回目を通した全
体の圧縮符号化処理時間を短縮することが可能である。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像データの符号長が許容範囲を越えてしまう場合にも、
より正確な情報に基づいて圧縮符号化を行う際の最適な
パラメータを得ることで、許容範囲内でありながらも画
質を優先させて圧縮符号化させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る実施形態のデジタルカメ
ラの構成を示すブロック図である。

【図２】図２は、本発明に係る実施形態のデジタルカメ
ラの処理動作を説明するフローチャートである。

【図３】図３は、本実施形態の量子化係数テーブル１１
１の量子化係数配列の例を示す図である。

【図４】図４は、スケーリング値と圧縮符号化データの
データ長との関係を示す図である。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データを入力する入力手段と、 前記画像データを量子化する量子化手段と、 前記量子化手段によって量子化された画像データを可変
   長符号化する符号化手段と、 前記符号化手段によって符号化された画像データの符号
   長を検出する検出手段と、 前記符号化手段によって符号化された画像データを所定
   の記憶領域に記憶する記憶手段と、 前記検出手段によって検出された符号長が前記所定の記
   憶領域の記憶許容範囲を越えるか否かを判断する判断手
   段と、 前記判断手段によって前記記憶許容範囲を越えていると
   判断した場合に、前記記憶手段の記憶動作を中止すると
   共に、前記符号化手段と前記検出手段の処理動作を継続
   させ、前記検出手段の出力に応じて前記量子化手段の量
   子化パラメータを設定する制御手段とを備えることを特
   徴とする画像符号化装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記量子化パラメータ
   と符号長との対応関係を示すテーブルを有し、前記テー
   ブルを参照し、前記記憶許容範囲に入る量子化パラメー
   タを設定することを特徴とする請求項第１項に記載の画
   像符号化装置。
3. 【請求項３】 前記入力手段は、画像データを直交変換
   する直交変換手段を含むことを特徴とする請求項第１項
   に記載の画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記記憶手段は、入力手段によって入力
   された画像データを記憶することを特徴とする請求項第
   １項に記載の画像符号化装置。
5. 【請求項５】 前記記憶手段は、前記量子化手段に供給
   される画像データを記憶することを特徴とする請求項第
   １項に記載の画像符号化装置。
6. 【請求項６】 前記入力手段は、被写体象を撮像し、前
   記画像データを出力する撮像手段を含むことを特徴とす
   る請求項第１項に記載の画像符号化装置。
7. 【請求項７】 前記記憶手段に記憶された符号化された
   画像データを記録媒体に記録媒体に記録する記録手段を
   備えることを特徴とする請求項第７項に記載の画像符号
   化装置。
8. 【請求項８】 前記記録手段は複数種の記録媒体に前記
   符号化された画像データを記録することを特徴とする請
   求項第７項に記載の画像符号化装置。
9. 【請求項９】 前記撮影画像の画質モードを設定する画
   質モード設定手段と前記画質モード設定手段の出力に応
   じて前記記憶許容範囲を設定する記憶許容範囲設定手段
   とを有することを特徴とする請求項第１項に記載の画像
   符号化装置。
10. 【請求項１０】 画像データを入力するステップと、 前記画像データを量子化するステップと、 前記量子化された画像データを可変長符号化するステッ
    プと、 前記符号化された画像データの符号長を検出するステッ
    プと、 符号化された画像データを記憶手段の所定の記憶領域に
    記憶するステップと、 前記検出された符号長が前記所定の記憶領域の記憶許容
    範囲を越えるか否かを判断するステップと、 前記記憶許容範囲を越えていると判断した場合に、前記
    記憶領域への記憶動作を中止すると共に、前記符号化処
    理と前記検出処理の処理動作を継続させ、前記検出処理
    の検出結果に応じて前記量子化処理の量子化パラメータ
    を設定するステップと備えることを特徴する画像符号化
    方法。
11. 【請求項１１】 コンピュータが読み込み実行するプロ
    グラムコードを格納する記憶媒体であって、 画像データを量子化する量子化工程のコードと、 前記量子化された画像データを可変長符号化する符号化
    工程のコードと、 前記符号化された画像データの符号長を検出する検出工
    程のコードと、 前記符号化された画像データを記憶手段の所定の記憶領
    域に記憶する記憶工程のコードと、 前記検出された符号長が前記所定の記憶領域の記憶許容
    範囲を越えるか否かを判断する判断工程のコードと、 前記判断工程によって記憶許容範囲を越えていると判断
    した場合に、前記記憶工程の記憶動作を中止すると共
    に、前記符号化工程と前記検出工程の処理動作を継続さ
    せ、前記検出工程の検出結果に応じて前記量子化工程に
    おける量子化パラメータを設定する制御工程のコードと
    を格納することを特徴とする記憶媒体。