JP2001245139A - ディジタル画像記録装置および方法、並びに伝送方法 - Google Patents

ディジタル画像記録装置および方法、並びに伝送方法

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JP2001245139A
JP2001245139A JP2000056001A JP2000056001A JP2001245139A JP 2001245139 A JP2001245139 A JP 2001245139A JP 2000056001 A JP2000056001 A JP 2000056001A JP 2000056001 A JP2000056001 A JP 2000056001A JP 2001245139 A JP2001245139 A JP 2001245139A
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Mio Ozawa
未生 小澤
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 取り込んだカラ−画像を2値化するためのし
きい値を正しく且つ一定の処理時間で求める。 【解決手段】 ステップS21で、キャプチャ画像をD
RAMにはりつけた後で、しきい値を導出するステップ
S23に移行する前に、キャプチャ画像を決まった一定
サイズにリサイズし、DRAM上に、キャプチャ画像の
領域と別の領域に格納する(ステップS22)。ステッ
プS23では、リサイズした画像のカラ−画像データを
もとに最適しきい値を導出する。元の画像とリサイズし
た画像の色情報の分布が相対的に同一であるので、何れ
の画像を使用しても同一のしきい値を求めることができ
る。予め決まったサイズの画像にリサイズしてからしき
い値を導出するので、選択される記録画像のサイズにか
かわらず、常に同じアルゴリズムを適用することがで
き、しきい値の導出に要する処理時間も一定とすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばディジタ
ルカメラ装置に適用することができるディジタル画像記
録装置および方法、並びに伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近では、フラッシュメモリ等の不揮発
性半導体記憶素子やハードディスクやフロッピーディス
ク等の記録媒体を用い、この記録媒体に対して被写体像
を画像データとして記録するディジタルスチルカメラ等
のディジタル画像記録装置が急速に普及しつつある。デ
ィジタ画像記録装置は、撮影した被写体像をディジタル
画像信号に変換して圧縮し、圧縮した画像情報を記録媒
体に記録する構成とされている。ディジタル画像記録装
置において、自然画像をカラー画像として取り込み、J
PEGで圧縮するものが知られている。
【0003】文字原稿、ホワイトボード等を撮影する時
には、カラー画像として記録する方法よりも、撮影した
カラー画像を2値化して記録することが好ましい。すな
わち、図16Aは、文字原稿を撮影したカラー画像を示
し、図16Bは、カラー画像を2値画像に変換した画像
を示す。図から分かるように、2値画像は、カラー画像
に比して被写体の文字と背景とが鮮明に区別され、文字
が読みやすくなる。
【0004】カラ−画像を2値化するには、撮影したカ
ラー画像をしきい値によって各画素を白と黒とに弁別す
る必要がある。図16Bは、最適なしきい値を使用した
場合である。若し、しきい値が最適しきい値よりも高す
ぎると図16Cに示すように、2値化画像が全体的に暗
くなり、また、しきい値が最適しきい値よりも低すぎる
と図16Dに示すように、2値化画像が全体的に明るく
なり、文字が見にくくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特に、ディジタルカラ
−画像記録装置により画像を撮影した場合には、文字お
よび背景画像の一方が常に固定値をとるわけではなく、
両者とも色空間内のどの値もとりうるので、予め固定の
しきい値を設定することはできない。したがって、撮影
した画像の全画素データを使用してしきい値を求めるこ
とが必要となる。その場合には、次のような問題が生じ
る。
【0006】記録する画像の画素数またはサイズが複数
種類あるときに、処理するデータ量が異なり、しきい値
の導出処理に要する時間が異なり、また、全画素数が異
なるために、しきい値導出のアルゴリズムを共通化でき
ない。全画素データを使用することは、処理時間が長く
なる問題が生じる。さらに、全画素データを使用する
と、画像周辺に含まれるノイズ、劣化、周辺の不要不用
な物体等の情報がしきい値の導出に影響し、正しいしき
い値を求めることができない。例えば2値化したい文字
原稿、ホワイトボ−ド等の被写体以外の周辺の物体が画
像内に含まれてしまうこともあり、正しいしきい値の導
出が妨げられる。
【0007】したがって、この発明の目的は、取り込ま
れた画像毎に2値化のしきい値を求める際に、上述した
問題を解決することを可能とするディジタル画像記録装
置および方法、並びに伝送方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1の発明は、記録メディアに画像をディ
ジタル信号として記録するディジタル画像記録装置にお
いて、カラ−画像を取り込む画像取り込み手段と、取り
込まれたカラ−画像を2値画像に変換する画像処理手段
と、画像処理手段の出力を記録メディアに記録する記録
手段とを備え、画像処理手段は、取り込まれたカラ−画
像を一定のサイズまたは画素数の画像に変換し、変換後
の画像に基づいてしきい値を決定し、しきい値によって
2値画像を生成することを特徴とするディジタル画像記
録装置である。請求項9の発明は、このようにカラ−画
像を2値画像へ変換して記録する方法である。
【0009】請求項2の発明は、記録メディアに画像を
ディジタル信号として記録するディジタル画像記録装置
において、カラ−画像を取り込む画像取り込み手段と、
取り込まれたカラ−画像を2値画像に変換する画像処理
手段と、画像処理手段の出力を記録メディアに記録する
記録手段とを備え、画像処理手段は、取り込まれたカラ
−画像を間引き処理することによって間引き画像を生成
し、間引き画像に基づいてしきい値を決定し、しきい値
によって2値画像を生成することを特徴とするディジタ
ル画像記録装置である。請求項10の発明は、このよう
にカラ−画像を2値画像へ変換して記録する方法であ
る。
【0010】請求項3の発明は、記録メディアに画像を
ディジタル信号として記録するディジタル画像記録装置
において、カラ−画像を取り込む画像取り込み手段と、
取り込まれたカラ−画像を2値画像に変換する画像処理
手段と、画像処理手段の出力を記録メディアに記録する
記録手段とを備え、画像処理手段は、取り込まれたカラ
−画像内で、2値化の対象となる被写体を含む部分画像
に基づいてしきい値を決定し、しきい値によって2値画
像を生成することを特徴とするディジタル画像記録装置
である。請求項11の発明は、このようにカラ−画像を
2値画像へ変換して記録する方法である。
【0011】請求項12の発明は、通信メディアに画像
をディジタル信号として送出するディジタル画像伝送方
法において、取り込まれたカラ−画像をしきい値によっ
て2値画像へ変換するステップと、2値画像を通信メデ
ィアに送出するステップとを備え、取り込まれたカラ−
画像を一定のサイズまたは画素数の画像に変換し、変換
後の画像に基づいてしきい値を決定し、しきい値によっ
て2値画像を生成することを特徴とするディジタル画像
伝送方法である。
【0012】請求項13の発明は、通信メディアに画像
をディジタル信号として送出するディジタル画像伝送方
法において、取り込まれたカラ−画像をしきい値によっ
て2値画像へ変換するステップと、2値画像を通信メデ
ィアに送出するステップとを備え、取り込まれたカラ−
画像を間引き処理することによって間引き画像を生成
し、間引き画像に基づいてしきい値を決定し、しきい値
によって2値画像を生成することを特徴とするディジタ
ル画像伝送方法である。
【0013】請求項14の発明は、通信メディアに画像
をディジタル信号として送出するディジタル画像伝送方
法において、取り込まれたカラ−画像をしきい値によっ
て2値画像へ変換するステップと、2値画像を通信メデ
ィアに送出するステップとを備え、取り込まれたカラ−
画像内で、2値化の対象となる被写体を含む部分画像に
基づいてしきい値を決定し、しきい値によって2値画像
を生成することを特徴とするディジタル画像伝送方法で
ある。
【0014】請求項1、9、12の発明に依れば、記録
する画像のサイズにかかわらず、リサイズした画像を用
いてしきい値を求めるので、しきい値導出のアルゴリズ
ムを一貫して適用することが可能となり、また、処理時
間が変動することを防止できる。
【0015】請求項2、10、13の発明に依れば、間
引き画像を用いてしきい値を求めるので、しきい値導出
に支障を生じることなく、処理の高速化が可能となる。
間引きの処理を被写体に応じて可変することによって、
最小限のデータ数で正しいしきい値を導出することが可
能となる。
【0016】請求項3、11、14の発明に依れば、全
画像のデータを用いるのではなく、部分画像の情報を用
いてしきい値を導出することによって、不要な情報の影
響を受けずに意図した部分を最適に2値化するための正
しいしきい値の導出が可能となる。また、使用する部分
画像の設定をユーザが任意に行うことを可能とすること
によって、ユーザが2値化したい部分を任意に選択する
ことが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて説明する。図1は、本実施形態のシステム構成を示
し、1がCCD(Charge Coupled Device)を示す。CC
D1の画素数(水平画素数×垂直画素数)は、例えばU
XGA(1600 ×1280) 画素とされている。撮影画像(カ
ラー画像)の画素数に対して記録画像の画素数は、UX
GAに加えて、SXGA(1280 ×1024) 画素、XGA(1
024 ×768)画素、VGA(640×480)画素が選択可能とさ
れている。CCD1は、図示しないレンズ部を介された
被写体像を撮像信号として出力する。レンズ部において
は、自動絞り制御動作や自動焦点制御動作がなされる。
撮像信号がカメラブロック2に供給される。
【0018】なお、CCD1がイメージスキャナと同様
に文書を読み取る動作を行うことが可能とされていても
良い。また、CCD以外に他の装置、通信メディアから
受け取ったディジタルカラー画像を処理する場合にも、
この発明を適用できる。さらに、処理後の画像を記録メ
ディアに記録するのに限らず、通信メディアに対して送
出する場合にもこの発明を適用することができる。
【0019】カメラブロック2は、クランプ回路、輝度
信号処理回路、輪郭補正回路、欠陥補償回路、自動絞り
制御回路、自動焦点制御回路、自動ホワイトバランス補
正回路等が含まれる。カメラブロック2から例えばRG
B信号から変換された輝度信号および色差信号からなる
コンポーネント信号の形式でディジタル撮像信号が発生
する。ディジタル撮像信号がメモリコントロールブロッ
ク3に供給される。
【0020】メモリコントロールブロック3は、信号切
り換え部、表示用バッファメモリ、D/A変換器等を有
する。メモリコントロールブロック3に表示装置4およ
びデータ伝送路5が接続される。メモリコントロールブ
ロック3において、生成されたRGB信号がD/A変換
器を介して表示装置4に供給される。表示装置4は、カ
メラと一体に設けられたLCD(Liquid Crystal Displ
ay) 等の表示デバイスで構成されたものである。カメラ
ブロック2からの画像信号が表示装置4に供給されるこ
とによって、撮影中の画像が表示され、また、データ伝
送路5を介して供給される記録メディア9の読み出し画
像が表示される。表示装置4は、VGA(640×480)画像
を表示する。
【0021】データ伝送路5に対しては、DRAM(Dyn
amic Random Access Memory)6およびマイコン(マイク
ロコンピュータ)で構成された画像処理ブロック7が接
続される。DRAM6は、メモリコントロールブロック
3または画像処理ブロック7によって制御され、メモリ
コントロールブロック3を介された原画像を蓄える領域
と、画像処理ブロック7による画像処理後の画像データ
を蓄える領域とを有する。
【0022】画像処理ブロック7には、操作入力部8お
よび記録メディア9がそれぞれインターフェースを介し
て接続される。画像処理ブロック7から制御情報が各部
に供給されることによって、画像データの処理がなさ
れ、DRAM6へのデータの書込みおよび読み出しがな
され、記録メディア9への書込み、読み出しが実行され
る。
【0023】操作入力部8は、シャッターボタン、モー
ド指定スイッチ、その他の撮影者が操作する各種のスイ
ッチを有する。例えば主として自然画像を撮影する時に
指定される第1モードと、主として文字原稿、ホワイト
ボード等の文字からなる画像を撮影する時に指定される
第2モードとが選択可能とされている。操作入力部8か
らの操作入力が画像処理ブロック7に供給される。記録
メディア9は、メモリカード(ICカード)、フロッピ
ーディスク、書き換え可能な光ディスク等であり、スチ
ルカメラ本体に対して着脱自在とされたものである。記
録メディア9以外に、インターネット等の通信メディア
を使用しても良い。
【0024】画像処理ブロック7では、自然画像撮影用
に主として使用される第1モードと文字画像撮影用に主
として使用される第2モードとで、画像処理方法が異な
るものとされる。第1モードでは、例えばJPEG(Jo
int Photographic Experts Group) が使用される。第2
モードでは、画像の2値化の処理がされ、LZW(Lemp
el Ziv Welch) 方式によりデータを圧縮し、圧縮データ
に対して必要な構成要素を付加して2値画像をGIFフ
ァイル化する処理がなされる。
【0025】JPEGは、カラー静止画像を圧縮する標
準的符号化方法であり、可逆符号化方式と非可逆符号化
方式とがある。可逆符号化方式として、空間内予測符号
化方式が採用され、非可逆符号化方式として、DCT(D
iscrete Cosine Transform)による圧縮方法が採用され
ている。通常は、非可逆符号化方式による多少の画質の
劣化は、実用上問題ないものとされ、DCTによる符号
化方式がJPEGとして使用されている。本明細書にお
いても、JPEGの用語は、DCTとDCTで発生した
係数データを量子化し、量子化出力をエントロピー符号
化で符号化する非可逆符号化を指すものとする。
【0026】また、画像処理ブロック7は、記録メディ
ア9に対するデータの書き込みと読み出しを制御する。
DRAM6に蓄えられている画像データ、すなわち、第
1モードで得られたJPEGファイル、または第2モー
ドで得られたGIFファイルを記録メディア9に対して
出力する。記録メディア9から読み出したこれらの画像
ファイルが画像処理ブロック7によってDRAM6に記
憶される。
【0027】さらに、解像度変換部10が設けられ、解
像度変換部10によって撮影画像を選択された記録画像
の解像度に変換する処理がなされる。DRAM6には、
解像度変換された画像がはられる。解像度変換処理は、
画像処理ブロック7で行うようにしても良い。
【0028】上述した一実施形態において、撮影者がシ
ャッターボタン(操作入力部8)を押すと、CCD1で
撮像されたカラー画像信号がカメラブロック2に供給さ
れ、カメラ信号処理がされ、解像度変換後の原画像デー
タがメモリコントロールブロック3の制御によってDR
AM6に記憶される。
【0029】原画像データがDRAM6に格納される
と、画像処理ブロック7のによって原画像データが処理
され、圧縮画像データ(JPEGファイルまたはGIF
ファイル)がDRAM6の他の領域に格納される。そし
て、画像処理ブロック7によってDRAM6から読み出
された圧縮画像データが記録メディア9に書き込まれ
る。
【0030】圧縮画像データを記録する場合にファイル
名が画像処理ブロック7において付けられる。記録メデ
ィア9がメモリカードの場合には、静止画用ディレクト
リ(DCIM)が規定され、静止画用ディレクトリ(D
CIM)には、MSDCF等のサブディレクトリが規定
されている。サブディレクトリは、アルバムに相当する
ものである。JPEGで圧縮した1枚の画像であれば、
サブディレクトリ例えば100MSDCFに対してDS
C00001.jpgのファイル名と拡張子とが付加さ
れる。次にメモリカードに記録される画像データがGI
Fファイルであれば、ディレクトリおよびサブディレク
トリが同じで、TXT00002.gifのファイル名
と拡張子とが付加される。DSC0およびTXT0のそ
れぞれの後に、(0001)から(9999)までの番
号が付加される。
【0031】記録メディア9に記憶されている画像を再
生する時には、ファイル名を指定することによって所望
の圧縮画像データを記録メディア9から読み出し、画像
処理ブロック7によって伸張する。伸張した画像データ
をDRAM6に書き込む。そして、DRAM6に格納さ
れている画像データをメモリコントロールブロック3を
介して表示装置4に表示する。
【0032】上述した一実施形態において、文字原稿等
の撮影に主として使用される第2モードにおける画像処
理についてより詳細に説明する。第2モードにおいて
は、画像処理ブロック7によって画像の2値化処理がな
される。すなわち、DRAM6に取り込まれたカラー画
像データに基づいて最適なしきい値が算出され、このし
きい値を用いて、カラー画像データを2値(白および
黒)に変換する。カラー画像データの内の輝度データが
2値化される。CCD1において2値化する処理も可能
であるが、画像処理ブロック7において2値化の処理を
行う方法は、しきい値の設定等の処理を画像処理ブロッ
ク7において行うことが可能となる。
【0033】後で詳細に説明するように、処理の対象の
画像の1枚毎に輝度データの分布を調べ、その分布に基
づいて文字と背景とを弁別することができるしきい値が
算出される。しきい値算出のために、原画像のデータを
使用すると、画素数が多いので、原画像を間引き処理し
た画像データ、または原画像中の例えば中央部付近の画
像データのみを使用することが好ましい。
【0034】次に、GIFファイル化のために、LZW
方式によるデータ圧縮がなされる。LZW方式は、デー
タストリーム中に表れる任意の長さのパターンを辞書
(コードテーブル)に登録し、次にそれと同じパターン
が表れたときには、登録番号(可変長符号)を符号化出
力とするものである。符号化に先立ってパターンを登録
する辞書を編集する必要がなく、データを読み込みなが
ら辞書を作成するようになされる。
【0035】圧縮データからGIFファイルが作成され
る。GIFファイルの構造について具体的に説明する。
図2は、一般的なGIFファイルのファイル構造の一例
を示す。GIFファイルは、大別してヘッダブロック1
1、論理画面記述ブロック12、アプリケーション拡張
ブロック13、グラフィック制御拡張ブロック14、イ
メージデータブロック15、トレーラブロック16によ
り構成される。これらのブロックを作成することによっ
て、GIFファイルが作成される。
【0036】ヘッダブロック11は、例えば、6バイト
で構成され、先頭に配される。このヘッダブロック11
によりデータストリームがGIF形式であることが示さ
れる。ヘッダブロック11は、データストリームの開始
を示すシグニチャフィールドと、デコード処理を完全に
行うのに必要なバージョンフィールドからなる。なお、
ヘッダブロックは、データストリームに一つ必須であ
る。
【0037】ヘッダブロック11の次に配されているの
が論理画面記述ブロック12である。この論理画面記述
ブロック12は、イメージをレンダリングするイメージ
プレーン(表示デバイス)の領域を定義するのに必要な
パラメータ(サイズ、縦横比、色の深さ)を定義する。
また、論理画面記述ブロック12は、グローバルカラー
テーブルの有無およびその各種のパラメータを定義す
る。この論理画面記述ブロックも必須であり、データス
トリームには必ず一つだけ存在しなければならない。
【0038】論理画面記述ブロック12の次に配されて
いるのがグローバルカラーテーブルブロック12aであ
る。カラーテーブルとは、その画像に使用される全ての
色を3バイト(24ビット)を1組としてRGB値を表
すパレットである。GIFは、最大256色をサポート
しているため、グローバルカラーテーブルは、最高で2
56×3バイトを含む。これは、デフォルトパレットで
あり、以降のイメージに専用のローカルパレットがない
場合に使用される。また、このブロックはオプションで
あるが一つのデータストリームに指定できるグローバル
カラーテーブル数は、最高一つである。
【0039】グローバルカラーテーブルブロック12a
の次に配されているのがアプリケーション拡張ブロック
13である。アプリケーション拡張ブロック13は、特
定のアプリケーションのみがイメージデータに対して特
別な処理を行うための固有の情報を含む。
【0040】アプリケーション拡張ブロック13の次に
配されているのがグラフィック制御拡張ブロック14で
ある。グラフィック制御拡張ブロック14は、イメージ
の表示方法を制御するためのパラメータを含む。適応範
囲は、直後に続く先頭のイメージのみである。なお、こ
のブロック13を配することなくGIFファイルを構成
することが可能であり、イメージデータの前に配するこ
とができるグラフィック制御拡張ブロック14は、一つ
である。
【0041】グラフィック拡張ブロック14の次に配さ
れているのがイメージデータブロック15であり、デー
タストリームの個々のイメージは、イメージ記述子ブロ
ック15aと、圧縮データ15cとにより構成されてい
る。
【0042】イメージ記述子ブロック15aは、テーブ
ルベースのイメージを処理するのに必要なパラメータを
含む。このブロックで指定される座標は、論理画面の座
標を示し、ピクセル単位である。また、イメージ記述子
ブロック15aは、グラフィックレンダリングブロック
であり、この前に一つあるいはそれ以上のグラフィック
制限拡張などの制御ブロックがある場合や、後ろにロー
カルカラーテーブルが続く場合がある。なお、イメージ
記述子ブロック15aの後ろには、必ず圧縮データ15
cが続く。つまり、イメージ記述子ブロック15aは、
イメージにとって必須であり、各データストリームに存
在するイメージに対して指定できるイメージ記述子は、
一つだけである。なお、データストリームに存在するイ
メージの数に制限はない。
【0043】テーブルベースの圧縮データ15cは、サ
ブブロックの並びから構成されている。圧縮データ15
cを構成する各サブブロックは、最大で255バイトで
あり、カラーテーブルに対するインデックスを含む。
【0044】そして、上述したグラフィック制御拡張ブ
ロック14と、イメージデータブロック15が連続画像
として表示する枚数分繰り返され、ファイルの最後に
は、トレーラブロック16が配される。トレーラブロッ
ク16は、GIFデータストリームの終わりを示す単一
のフィールドから構成されているブロックである。な
お、GIFファイルの場合は、必ずトレーラブロック1
6で終了するように構成され、このトレーラブロック1
6は、変更不可能とされている。
【0045】イメージデータブロック15を作成するた
めには、原画像を2値画像に変換し、2値画像をGIF
のカラーパレット番号を指すインデックス値に変換す
る。後述するように、この2値化の処理と、インデック
ス値への変換を一度に行うようにしても良い。その場合
には、2値化処理に使用するメモリを有効に利用するこ
とができる。
【0046】上述したように、一実施形態では、LZW
方式によるデータ圧縮がなされる。LZW方式では、デ
ータストリーム中に表れるパターンの数が少ないほど、
辞書の登録内容と一致する可能性が高くなり、圧縮率を
高くすることができる。2値画像は、2つの値(0およ
び1)のみからなるデータストリームであり、表れるパ
ターン数は、カラー画像に比して頗る少なくなり、圧縮
率を高くすることができる。言い換えると、圧縮後の画
像データのデータサイズが小さくなる。
【0047】一例として、(640×480)画素の場合では、
取り込まれた原カラー画像データの約370kB(キロ
バイト)のデータサイズである。このカラー画像を、若
し、JPEGで圧縮すると、約70kBのデータサイズ
となる。一実施形態のように、LZW方式によるデータ
圧縮を行い、GIFファイルとすることで、約10kB
のデータサイズとなる。このように、JPEG圧縮で
は、約1/4〜1/5程度の圧縮率が、LZWでは、約
1/30にまで圧縮される。
【0048】また、LZW方式は、辞書の登録番号の並
びから圧縮前のデータストリームを完全に復元すること
ができる、すなわち、圧縮データから元のデータと同じ
ものを復元できる、可逆圧縮方法である。一方、JPE
Gは、非可逆圧縮である。2値画像は、色数が極端に少
なく、且つシャープなエッジが多い画像であるため、J
PEGを使用して圧縮、伸張した時には、伸張画像中に
画像ノイズが多く含まれる欠点がある。画質の点でも、
GIFファイル化が有利である。
【0049】次に、画像を2値化した2値画像をGIF
形式に変換する処理の一例について説明する。GIFフ
ァイルは、図2に示すようなブロックを生成することで
ある。処理の一例について図3を参照して説明する。
【0050】図3Aは、取り込まれたカラー画像データ
ストリームを示す。RGBの3バイトのデータによって
1画素が表現される。次に、カラー画像が2値化処理さ
れ、図3Bに示すように、2値化した画像データのスト
リームが得られる。2値化処理では、黒を表す画素デー
タを(R=G=B=0)に変換し、白を表す画素データ
を(R=G=B=255)に変換する。そして、図3C
に示すように、カラーパレットを指すインデックス値の
0(黒)または1(白)に変換する。
【0051】図3に示す処理は、元のカラー画像から2
値画像への変換処理と、2値画像からインデックス値へ
の変換処理とを必要とする。2回の変換処理によって、
処理時間が長くなり、また、メモリ(DRAM6)の有
効利用の点で問題が生じる。そこで、一実施形態では、
以下に述べる方法によって、2値化とGIFファイルの
作成処理を行うものである。
【0052】図2中のグローバルカラーテーブルブロッ
ク12aにおけるカラーテーブルは、2値画像であるた
めに、画像に使用される色は、白および黒の2色のみか
らなるものと、予め決めることができる。つまり、カラ
ーテーブルの構成は、図4に示すように、インデックス
値0が黒(R、G、B=0)に対応し、インデックス値
1が白(R、G、B=255)に対応するものと、予め
決めることができる。カラー画像の各コンポーネントが
Y(輝度信号)、Cb(青の色差信号)、Cr(赤の色
差信号)で表す場合にも、この発明を適用できる。その
場合には、黒を表す情報が(Y=0,Cb=Cr=12
8)となり、白を表す情報が(Y=255,Cb=Cr
=128)となる。
【0053】次に、データブロック15において、実際
にLZWによって圧縮されているストリームは、元の画
像データストリームそのものではなく、元の画像の各画
素の色を示すカラーパレット番号を指すインデックス値
のストリームである。図4に示すカラーテーブルを持つ
白黒の2値画像であれば、図5に示すように、インデッ
クス値"0" および"1" の2値からなるストリームが圧縮
される。
【0054】このように、2値画像の場合には、白およ
び黒の画素を予めインデックス値の"1" および"0" に決
めることができるので、図6Aに示すような元のカラー
画像データストリームを2値化する処理と、インデック
ス値に変換する処理とを一度に行うことによって、図6
Bに示すようなインデックス値のストリームが得られ
る。したがって、図3に示す処理と比較すると、処理を
簡略化することができ、処理時間を短縮することができ
る。また、図3Aに示すように、元の画像情報が1画素
当たりで3バイトで表現されているので、1回目の変換
後のデータも、図3Bに示すように、1画素当たりで3
バイトのメモリ領域を必要とする。これに対して、図6
に示す処理によれば、1回目の変換後のデータは、イン
デックス値のストリームとなるので、1画素当たりで1
バイトのメモリ領域しか必要とせず、メモリ(DRAM
6)の有効利用を図ることができる。
【0055】ここで、この発明の理解の助けとするた
め、既存の2値化処理について、図7を参照して説明す
る。ステップS11では、キャプチャ画像がDRAM6
にはりつけられる。キャプチャ画像は、記録画像、すな
わち、選択されたサイズまたは画素数の画像である。そ
して、ステップS13では、キャプチャ画像のカラ−画
像データをもとに最適なしきい値を導出する。ステップ
S14で、求めた最適しきい値を用いてキャプチャ画像
のカラ−画像データを2値化する。
【0056】記録できる画像サイズまたは画素数は、ユ
ーザの操作によって選択可能であり、同じシステム内で
複数種類の画像を記録できる。例えばSXGA,XG
A,VGAのいずれかを記録画像のサイズとして選択可
能とされる。解像度変換部10によって画素数の変換が
なされる。したがって、DRAM6にはられる画像は、
撮影時に選択されたサイズによって異なり、画素数が異
なる。解像度変換部10ではなく、画像処理ブロック7
によって画素数変換を行うようにしても良い。
【0057】既存の方法は、DRAM6にはられる画像
を使用するために、しきい値を導出する処理において、
画素数の相違によって演算回数が異なり、処理時間も異
なる。また、画像サイズが異なる場合、しきい値を導出
するアルゴリズムを共通とすることができない。例えば
しきい値の導出にヒストグラムを使用する場合におい
て、サイズの相違のために総画素数が異なり、ヒストグ
ラムの正規化等の処理が必要となる。
【0058】これらの問題を解決できるこの発明の一実
施形態の処理を図8に示す。ステップS21で、キャプ
チャ画像をDRAM6にはりつけた後で、最適なしきい
値を導出するステップS23に移行する前に、キャプチ
ャ画像を決まった一定サイズにリサイズし、DRAM6
上に、キャプチャ画像の領域と別の領域に格納する(ス
テップS22)。リサイズとは、元の画像を高精度に縮
小し、画像の色情報等は変化させずに、全体のデータ数
を相対的に削減する画像処理を意味する。
【0059】図9は、DRAM6上にキャプチャ画像と
リサイズした画像の両者が格納されている状態を示して
いる。リサイズは、解像度変換部10によって例えばV
GAのサイズにキャプチャ画像のサイズを変換する。こ
の例では、記録画像のサイズがVGAである場合には、
特にリサイズの処理を行う必要がない。
【0060】ステップS23では、リサイズした画像の
カラ−画像データをもとに最適しきい値を導出する。元
の画像とリサイズした画像の色情報の分布が相対的に同
一であるので、何れの画像を使用しても同一のしきい値
を求めることができる。予め決まったサイズの画像にリ
サイズしてからしきい値を導出するので、選択される記
録画像のサイズにかかわらず、常に同じアルゴリズムを
適用することができ、しきい値の導出に要する処理時間
も一定とすることができる。また、リサイズした画像を
DRAM6の取り込んだ画像とは別の領域に格納するの
で、取り込んだ画像が壊されないので、しきい値導出後
の処理は、既存のアルゴリズムを使用した場合と変更す
る必要がない。
【0061】画像処理ブロック7でなされる2値化に使
用するしきい値の導出処理の一例について説明する。図
10は、しきい値を導出する処理のフローチャートであ
る。しきい値導出の開始のステップS1ではリサイズし
た画像がDRAM6にはりつけられる。DRAM6に取
り込まれた画像の輝度データのヒストグラムが作成され
る(ステップS2)。作成されたヒストグラムは、例え
ば画像処理ブロック7のメモリに蓄えられる。
【0062】図11は、作成されたヒストグラムの一例
を示す。横軸が輝度データのレベル(8ビットデータの
場合で、0から255までの値)を示し、縦軸が画素数
を示す。白地に黒文字を撮影した場合、図11に示すよ
うに、白側に背景に対応した高いピ−クと、黒側に文字
に対応した低いピ−クが現れる。黒板に白墨で書いた文
字の画像では、図11とピ−クの高さが反対となるが、
以下のしきい値の導出処理を何ら変更する必要がない。
【0063】ステップS3では、ヒストグラムから輝度
の最小値Ymin と最大値Ymax が求められる。この場
合、画像に含まれるノイズや無効画素データを取り除く
ために、黒側のオフセット値offset1 と白側のオフセッ
ト値offset2 とを設定した上で、最小値Ymin と最大値
Ymax が求められる。より具体的には、(Y=0)から
ヒストグラムを上向き(図11では、右向き)にたど
り、画素数がオフセットoffset1 を越えた時点でYmin
が求まり、(Y=255)からヒストグラムを下向き
(図11では、左向き)にたどり、画素数がオフセット
offset2 を越えた時点でYmax が求まる。
【0064】そして、ステップS4では、差Ydiff(=
Ymax −Ymin )が求められ、差Ydiffが予め設定され
ているリミット範囲Yrange と比較される。Ydiff>Y
range の場合には、ステップS5において、しきい値T
hrが次の式(1)で計算される。
【0065】Thr=(Ymin +Ymax )/2 (1) しきい値は、この式(1)によってほぼ正確に求められ
るが、カメラ部における撮影画像の設定方法によって
は、しきい値に微調整を加えることによってより鮮明な
2値画像が得られる場合がある。その場合には、式
(1)に対して調整値の項を追加して、しきい値Thrと
する。調整値の範囲を±Adjとすると、 Thr=(Ymin +Ymax )/2±Adj (2) でしきい値が計算される。
【0066】取り込んだ画像毎にヒストグラムを作成
し、最大値および最小値を画像毎に求めなおし、しきい
値Thrを式(2)によって決定する。したがって、カメ
ラ部の設定の変更例えば全体の明るさの調整によって、
取り込んだ画像のヒストグラムのピークの位置が変動し
ても、その画像に応じた最適しきい値を導出することが
できる。
【0067】さらに、ステップS4において、求めた差
Ydiffが設定した範囲Yrange 以下の場合には、しきい
値を固定値に設定する(ステップS6)。差YdiffがY
range 以下となる画像は、図12に示すように、一つの
ピークのみからなるヒストグラムを生じさせる画像、す
なわち、文字が無く、背景のみの画像であると推定され
る。そのような画像に関しては、式(1)または式
(2)によりしきい値を導出することは、不適切である
ので、予め設定している固定値をしきい値として使用す
る。例えば8ビットの輝度信号の中間値(128)が固
定値として使用される。
【0068】以上の処理でしきい値導出処理が終了し、
求められたしきい値Thrによって取り込んだ画像が2値
化される(ステップS7)。上述したしきい値導出の処
理において、オフセット値および中間値からの調整値
は、撮影画像の特徴に依存しているので、ディジタル画
像記録装置によって異なる値に設定する必要がある。し
たがって、ディジタル画像記録装置の依存性を少なく
し、汎用性を持たせるために、これらの値は、任意の値
に設定可能とされている。
【0069】次に、この発明の他の実施形態について説
明する。上述した一実施形態では、キャプチャ画像を一
定のサイズの画像にリサイズするようにしたが、他の実
施形態は、画像の間引き処理を行い間引き画像を生成す
るものである。間引き処理は、色情報の分布を元の画像
と変えない程度に、画素数を間引くものである。例えば
垂直方向に行(ライン)を均等間隔で間引くものであ
る。
【0070】キャプチャ画像を2値化するためのしきい
値を導出する際に、重要なことは、キャプチャ画像にお
ける色情報の分布を把握することである。したがって、
全画素のデータを忠実に考慮する必要がなく、適度の行
数を間引いても、ヒストグラムを使用して、正しくしき
い値を導出することができ、処理の高速化を達成するこ
とができる。また、被写体によって間引く行数を変化さ
せることによって、最小限のデータ数で正しいしきい値
を導出することができる。
【0071】この発明のさらに他の実施形態について説
明する。さらに他の実施形態は、撮影画像の内部に、枠
を設定し、枠内部の情報のみを用いてしきい値を導出す
るものである。この処理によって、画像周辺部のノイ
ズ、並びに文字と背景以外の不要な周辺画像の影響を排
除でき、しきい値を正しく導出することができる。
【0072】すなわち、カメラ信号処理の不具合によっ
て、画像周辺部に劣化が発生し、ノイズ等が発生したと
きに、ノイズ等を含む情報をしきい値導出に用いると、
正しいしきい値を求めることができない。さらに、ホワ
イトボ−ド、または離れた所にある文字原稿を撮影する
と、ホワイトボ−ド、文字原稿以外の周辺の不要な物体
が撮影画像中に含まれてしまい、しきい値を正しく求め
ることができない。
【0073】図13Aは、ホワイトボ−ドを撮影した画
像の一例である。ホワイトボ−ド以外に、その周辺の不
要な物体が撮影されている。この撮影画像の全データを
使用すると、正しいしきい値を導出できないので、2値
化した画像は、図13Bに示すように、文字が不鮮明と
なってしまう。さらに他の実施形態では、図13Aにお
いて、点線で示すような画像中央の部分画像をカバ−す
る枠を設定し、枠内の画像情報のみを使用してしきい値
を導出する。それによって、周辺画像の影響を受けずに
しきい値を正しく導出することが可能となり、2値画像
は、図13Cに示すように、鮮明なものとなり、文字の
判読が容易となる。
【0074】しきい値の導出に使用する情報を示す枠
は、撮影画像の略中央部の所定の大きさとされる。しか
しながら、実際の撮影画像は、種々のものがありうるの
で、枠の位置と大きさを被写体に合わせて設定できるこ
とがより好ましい。図14AおよびB、図15Aおよび
Bは、撮影画像中の文字が書かれているホワイトボ−ド
の位置と大きさに合わせて枠(点線で示す)を設定し、
枠内の情報を使用してしきい値を求め、そのしきい値に
よって2値化された画像の例を示している。
【0075】枠を設定するには、撮影画像を表示装置4
に表示するときに、枠の位置と大きさを示す表示例えば
点線の枠を撮影画像に重ねて表示する。枠の位置を操作
入力部8の方向キ−によって移動可能とし、枠の大きさ
を画像拡大または縮小用のキ−で調整可能とする。枠の
表示は、点線以外のものを使用しても良く、その位置と
大きさを変える操作方法は、種々のものを使用できる。
このように、必要な被写体に合わせてしきい値導出に利
用する部分画像を選択可能とすることによって、しきい
値をより高精度に求めることができる。
【0076】この発明は、上述した実施形態等に限定さ
れるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内
で様々な変形や応用が可能である。例えば上述した3個
の実施形態を組み合わせることで、処理時間をより短縮
でき、より正確なしきい値の導出が可能となる。例え
ば、一定のサイズにリサイズするときに、行の間引きを
行うようにしても良い。また、枠による部分画像の選択
処理とリサイズとを組み合わせるようにしても良い。ま
た、この発明は、ディジタルカメラに限らず、他のディ
ジタル画像記録装置に対しても適用できる。例えば動画
記録用のディジタル画像記録装置の1つの機能としてス
チル画像記録機能を持たせる場合、CCDを備える携帯
型パーソナルコンピュータによって、撮影画像を処理す
る場合等にこの発明を適用できる。
【0077】
【発明の効果】この発明に依れば、記録する画像のサイ
ズにかかわらず、リサイズした画像を用いてしきい値を
求めるので、しきい値導出のアルゴリズムを一貫して適
用することが可能となり、また、処理時間が変動するこ
とを防止できる。
【0078】また、この発明に依れば、間引き画像を用
いてしきい値を求めるので、しきい値導出に支障を生じ
ることなく、処理の高速化が可能となる。間引きの処理
を被写体に応じて可変することによって、最小限のデー
タ数で正しいしきい値を導出することが可能となる。
【0079】さらに、この発明に依れば、全画像のデー
タを用いるのではなく、部分画像の情報を用いてしきい
値を導出することによって、不要な情報の影響を受けず
に意図した部分を最適に2値化するための正しいしきい
値の導出が可能となる。また、使用する部分画像の設定
をユーザが任意に行うことを可能とすることによって、
ユーザが2値化したい部分を任意に選択することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の全体構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】この発明の一実施形態におけるGIFファイル
の構造を示す略線図である。
【図3】文字原稿等の撮影画像の2値化処理とGIFフ
ァイルへの変換処理の一例の説明に用いる略線図であ
る。
【図4】文字原稿等の撮影画像のGIFファイルへの変
換処理の一例の説明に用いる略線図である。
【図5】GIFデータブロックにおいて圧縮するデータ
ストリームの説明に用いる略線図である。
【図6】この発明の一実施形態における文字原稿等の撮
影画像の2値化処理とGIFファイルへの変換処理の説
明に用いる略線図である。
【図7】既存の2値化の処理を説明するためのフローチ
ャートである。
【図8】この発明の一実施形態における2値化の処理を
説明するためのフローチャートである。
【図9】この発明の一実施形態におけるリサイズされた
画像をDRAMに格納した状態を概略的に示す略線図で
ある。
【図10】この発明の一実施形態におけるしきい値導出
処理を説明するためのフローチャートである。
【図11】しきい値導出処理に使用するヒストグラムの
一例の略線図である。
【図12】しきい値導出処理に使用するヒストグラムの
他の例の略線図である。
【図13】この発明のさらに他の実施形態を説明するた
めの略線図である。
【図14】この発明のさらに他の実施形態を説明するた
めの略線図である。
【図15】この発明のさらに他の実施形態を説明するた
めの略線図である。
【図16】文字原稿を2値化するためのしきい値を説明
するための略線図である。
【符号の説明】
1・・・CCD、2・・・カメラブロック、3・・・メ
モリコントロールブロック、4・・・表示装置、6・・
・DRAM、7・・・画像処理ブロック、8・・・操作
入力部、9・・・記録メディア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 7/18 G06F 15/68 310A 5C076 9/04 H04N 1/40 103C 5C077 // H04N 101:00 1/46 C 5C079 5/92 H Fターム(参考) 5B057 AA01 BA02 CA01 CA08 CA16 CB01 CB06 CB16 CD07 CE12 5C022 AA13 AB12 AB22 AC03 AC32 AC42 5C053 FA09 FA27 GA11 GB36 JA16 LA06 5C054 AA05 CA04 CC02 EA01 EA07 EB05 EB07 ED09 ED17 EE07 FA02 FB01 FC04 FC05 GA04 GB02 GB15 GC01 GD03 5C065 BB02 BB04 BB08 BB11 BB48 CC01 CC09 CC10 DD02 FF02 FF03 GG18 GG30 GG32 GG44 GG49 GG50 5C076 AA22 BA06 BB06 CA02 5C077 LL19 MP08 PP20 PP43 PQ08 PQ19 RR02 RR15 RR16 RR18 TT09 5C079 HA01 HA13 HB01 LA28 LA31 LA34 LA37 MA17 NA11 NA29 PA00

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録メディアに画像をディジタル信号と
    して記録するディジタル画像記録装置において、 カラ−画像を取り込む画像取り込み手段と、 取り込まれたカラ−画像を2値画像に変換する画像処理
    手段と、 上記画像処理手段の出力を記録メディアに記録する記録
    手段とを備え、 上記画像処理手段は、取り込まれたカラ−画像を一定の
    サイズまたは画素数の画像に変換し、上記変換後の画像
    に基づいてしきい値を決定し、上記しきい値によって2
    値画像を生成することを特徴とするディジタル画像記録
    装置。
  2. 【請求項2】 記録メディアに画像をディジタル信号と
    して記録するディジタル画像記録装置において、 カラ−画像を取り込む画像取り込み手段と、 取り込まれたカラ−画像を2値画像に変換する画像処理
    手段と、 上記画像処理手段の出力を記録メディアに記録する記録
    手段とを備え、 上記画像処理手段は、取り込まれたカラ−画像を間引き
    処理することによって間引き画像を生成し、上記間引き
    画像に基づいてしきい値を決定し、上記しきい値によっ
    て2値画像を生成することを特徴とするディジタル画像
    記録装置。
  3. 【請求項3】 記録メディアに画像をディジタル信号と
    して記録するディジタル画像記録装置において、 カラ−画像を取り込む画像取り込み手段と、 取り込まれたカラ−画像を2値画像に変換する画像処理
    手段と、 上記画像処理手段の出力を記録メディアに記録する記録
    手段とを備え、 上記画像処理手段は、取り込まれたカラ−画像内で、2
    値化の対象となる被写体を含む部分画像に基づいてしき
    い値を決定し、上記しきい値によって2値画像を生成す
    ることを特徴とするディジタル画像記録装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2または3において、 取り込まれたカラ−画像を選択したサイズまたは画素数
    の記録画像に変換することが可能なことを特徴とするデ
    ィジタル画像処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1、2または3において、 上記画像処理手段は、上記変換後の画像中の輝度データ
    の画素数の分布を表すヒストグラムを生成し、上記ヒス
    トグラムの最大値および最小値を検出し、上記最大値お
    よび最小値の中間値を上記しきい値とすることを特徴と
    するディジタル画像記録装置。
  6. 【請求項6】 請求項2において、 上記間引き処理は、行を間引く処理であることを特徴と
    するディジタル画像記録装置。
  7. 【請求項7】 請求項2において、 上記間引き処理は、被写体によって変更可能なことを特
    徴とするディジタル画像記録装置。
  8. 【請求項8】 請求項3において、 上記部分画像に対応する表示を行い、上記部分画像の位
    置および大きさを変更可能としたことを特徴とするディ
    ジタル画像記録装置。
  9. 【請求項9】 記録メディアに画像をディジタル信号と
    して記録するディジタル画像記録方法において、 取り込まれたカラ−画像をしきい値によって2値画像へ
    変換するステップと、 上記2値画像を記録メディアに記録するステップとを備
    え、 取り込まれたカラ−画像を一定のサイズまたは画素数の
    画像に変換し、上記変換後の画像に基づいてしきい値を
    決定し、上記しきい値によって2値画像を生成すること
    を特徴とするディジタル画像記録方法。
  10. 【請求項10】 記録メディアに画像をディジタル信号
    として記録するディジタル画像記録方法において、 取り込まれたカラ−画像をしきい値によって2値画像へ
    変換するステップと、上記2値画像を記録メディアに記
    録するステップとを備え、 取り込まれたカラ−画像を間引き処理することによって
    間引き画像を生成し、上記間引き画像に基づいてしきい
    値を決定し、上記しきい値によって2値画像を生成する
    ことを特徴とするディジタル画像記録方法。
  11. 【請求項11】 記録メディアに画像をディジタル信号
    として記録するディジタル画像記録方法において、 取り込まれたカラ−画像をしきい値によって2値画像へ
    変換するステップと、 上記2値画像を記録メディアに記録するステップとを備
    え、 取り込まれたカラ−画像内で、2値化の対象となる被写
    体を含む部分画像に基づいてしきい値を決定し、上記し
    きい値によって2値画像を生成することを特徴とするデ
    ィジタル画像記録方法。
  12. 【請求項12】 通信メディアに画像をディジタル信号
    として送出するディジタル画像伝送方法において、 取り込まれたカラ−画像をしきい値によって2値画像へ
    変換するステップと、上記2値画像を通信メディアに送
    出するステップとを備え、 取り込まれたカラ−画像を一定のサイズまたは画素数の
    画像に変換し、上記変換後の画像に基づいてしきい値を
    決定し、上記しきい値によって2値画像を生成すること
    を特徴とするディジタル画像伝送方法。
  13. 【請求項13】 通信メディアに画像をディジタル信号
    として送出するディジタル画像伝送方法において、 取り込まれたカラ−画像をしきい値によって2値画像へ
    変換するステップと、上記2値画像を通信メディアに送
    出するステップとを備え、 取り込まれたカラ−画像を間引き処理することによって
    間引き画像を生成し、上記間引き画像に基づいてしきい
    値を決定し、上記しきい値によって2値画像を生成する
    ことを特徴とするディジタル画像伝送方法。
  14. 【請求項14】 通信メディアに画像をディジタル信号
    として送出するディジタル画像伝送方法において、 取り込まれたカラ−画像をしきい値によって2値画像へ
    変換するステップと、上記2値画像を通信メディアに送
    出するステップとを備え、 取り込まれたカラ−画像内で、2値化の対象となる被写
    体を含む部分画像に基づいてしきい値を決定し、上記し
    きい値によって2値画像を生成することを特徴とするデ
    ィジタル画像伝送方法。
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