JP3406924B2 - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents
画像処理装置及びその方法Info
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Description
方法にかかり、特に画像データを電気的に拡大処理する
機能を有する画像処理装置及びその方法に関する。
を具備する撮像装置、例えば、ビデオカメラ、電子スチ
ルビデオカメラ、テレビカメラなどには、撮影画像を一
時記憶する画像メモリを設けることにより、スナップ、
手ぶれ補正及び電子ズームなどの映像効果を施す機能が
付加されている。
常、少なくとも1画面(フィールドまたはフレーム)分
の記憶容量を必要とする。例えば、1フィールド分の輝
度及び色差信号を共に8ビットで記憶すると、そのまま
では記憶容量として3Mbit必要になり、画像メモリ
が大型化するだけでなく、画像メモリが高価になる。
回路を設けると共に、前記画像メモリの出力側に伸長復
号化回路を設けて、画像メモリの記憶容量を少なくて済
むようにした構成が提案されている。
の記憶前後で圧縮伸長処理を行う回路構成で、電子ズー
ム機能を組み込む場合に、以下のような弊害が生じる。
して、その切り出した部分を標準の画角に拡大するため
に不足する画素値を近隣の画素値により補間処理するこ
とにより、画像を電気的に拡大するものである。
述した補間処理により画像(画質)の劣化が大きくな
る。
るために圧縮処理を施すが、この圧縮処理により画質は
少なからず劣化する。
ムを行った場合、画像メモリに一時記憶するために行う
圧縮伸長処理により画像は劣化し、その劣化した画像に
電子ズーム処理を行うので、更に画像が劣化してしま
う。
信号をデジタル画像信号に変換して記録媒体に記録する
画像処理装置、例えばデジタルVTRにも当てはまる。
録媒体に記録する際、画像信号に圧縮処理を行います。
従って、上述した電子ズーム処理を行った画像を記録す
ると、圧縮処理により電子ズームで劣化した画像を更に
劣化させてしまう。
問題を解消して電気的に画像を拡大した時に画像劣化を
防止する画像処理装置及びその方法を提供することを目
的とする。
の一つの発明として、画像データを入力する入力手段
と、前記入力手段によって入力された画像データを電気
的に拡大する拡大手段と、前記拡大手段によって拡大処
理された画像データをブロック分割する分割手段と、前
記分割手段によって分割されたブロック単位に前記画像
データを周波数成分データに変換する変換手段と、前記
変換手段によって変換された画像データを量子化係数で
除算する量子化手段と、前記量子化手段によって処理さ
れた画像データを符号化する符号化手段と、前記拡大手
段の拡大倍率に応じて前記量子化係数を制御する制御手
段とを有し、前記制御手段は、前記拡大手段の拡大倍率
が大きくなるに従って、前記量子化係数が小さくなるよ
うに制御することを特徴とする画像処理装置を提示す
る。また、本願は斯かる目的下にその一つの発明とし
て、画像データを入力する入力工程と、前記入力された
画像データを電気的に拡大する拡大工程と、前記拡大処
理された画像データをブロック分割する分割工程と、前
記分割されたブロック単位に前記画像データを周波数成
分データに変換する変換工程と、前記変換された画像デ
ータを量子化係数で除算する量子化工程と、前記量子化
処理された画像データを符号化する符号化工程と、前記
拡大工程の拡大倍率に応じて前記量子化係数を制御する
制御工程とを有し、前記制御工程では、前記拡大倍率が
大きくなるに従って、前記量子化係数が小さくなるよう
に制御することを特徴とする画像処理方法を提示する。
って説明する。
Rの構成ブロック図である。
光学像を電気信号に変換する撮像素子、14は撮像素子
12からのアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換
するA/D変換器、16はデジタル信号処理回路(DS
P)であり、DSP16は、例えばγ補正,色バランス
調整などの周知のカメラ信号処理を行い、それぞれ8ビ
ットの輝度信号及び色差信号の形態で画像信号を出力す
る。尚、以下では説明を容易にするため、輝度信号に関
して説明する。
タを操作部34によって入力される電子ズーム倍率に応
じて必要である画像データのみを抽出する画像抽出回路
である。
1/4に圧縮可能とする圧縮回路、22は圧縮回路18
により圧縮された1画面分の画像データを記憶できる画
像メモリであり、本実施例の画像メモリ22では標準の
1画面分の画像データを1/4に圧縮すれば1画面分の
画像データを記憶することが可能である。
長率を有する伸長回路、28は伸長回路24からの信号
を電気的に拡大処理を行う電子ズーム回路、29はDS
P16からの出力または電子ズーム回路28からの出力
を選択する切換スイッチ、30はデジタル信号をアナロ
グ信号に変換するD/A変換器、31はD/A変換器3
0により出力された信号を電気的に表示する電子ビュー
ファインダ(EVF)、34は電子ズーム機能の指示
(例えば、電子ズーム倍率等)を入力する操作部、36
はシステム制御回路であり、前記操作部34の指示に応
じて、画像抽出回路17、圧縮回路18、伸長回路2
2、電子ズーム回路28(例えば、ズーム倍率)及び切
換スイッチ29を制御する。
定の処理(例えば、変調等)を行う記録処理回路、38
は磁気ヘツド、39は磁気テープである。
2に示す。
回路17から出力されるデータが入力される。
前処理として、入力端子40から入力された輝度データ
の斜め成分を除去する。サブサンプリング回路44はプ
リフィルタ42の出力を水平方向で1/2に間引き、更
にDPCM回路46により1/2に圧縮される。
様子を具体的に説明する。入力端子40に輝度データが
図3(a)に示すように水平640画素、240ライ
ン、8ビットで、約1.23Mbitのフィールド画が
入力されたとする。
ンプリングすると、図3(b)に示すように、水平方向
の画素数が半分の320になり、1フィールドで約0.
61Mbitとなる。
ら4ビットに圧縮すると、図3(c)に示すように深さ
方向が半分になり、約0.3Mbitとなる。
入力されたデータの圧縮率を0,1/2,1/4に可変
することができる。切換スイッチ41はシステム制御回
路36により制御されている。
ッチ41はc側に接続されて圧縮されていない画像デー
タが画像メモリ22へ出力されている。
チ41はb側に接続されて、画像データはプレフィルタ
42及びサブサンプリング回路44によりデータ量が1
/2に圧縮され、その圧縮された画像データが画像メモ
リ22へ出力される。
チ41はa側に接続されて、画像データはプレフィルタ
42、サブサンプリング回路44及びDPCM回路46
により、データ量が1/4に圧縮され、その圧縮された
画像データが画像メモリ22へ出力される。
4に示す。
リ22から読み出された画像データが入力する。
からの4ビットデータをDPCM復号化し、8ビットデ
ータを出力する。
で間引いた画素を補間する。例えば、ゼロ値を挿入す
る。或は、両側又は近隣の画素値の平均値でもよい。
で平滑化される。力端子58から電子ズーム回路28に
供給される。
化回路52が、深さ方向を4ビットから8ビットに伸長
し、補間回路54が水平方向の画素数を2倍にする。こ
れにより、画像データは640×240×8ビットにな
っている。
回路18の圧縮率に対応させて伸長率を変えることがで
きる。
ータが圧縮されていない場合、スイッチ53はb側に接
続され、入力端子50に入力された画像データは直接、
出力端子58から出力され、電子ズーム回路28へ出力
される。
タが1/2に圧縮されていた場合、スイッチ51はb側
に接続され、スイッチ53はa側に接続される。入力さ
れた画像データは補間回路54及びポストフィルタ56
により2倍に伸長処理されて、電子ズーム回路28’へ
入力される。
タが1/4に圧縮されていた場合、スイッチ51,53
はa側に接続される。入力された画像データはDPCM
復号化回路52、補間回路54及びポストフィルタ56
により4倍に伸長処理されて、電子ズーム回路28’へ
入力される。
示しないが図2及び図4に示すような回路が輝度用と色
差用の2つ設けられている。
行する際の画像処理動作を説明する。尚、本実施例では
通常の撮影(電子ズーム機能を実行していない)では切
換スイッチ29はc側に接続されており、画像メモリ2
2に画像信号を記憶することはない。操作部34により
電子ズーム機能を実行する指示が入力されると切換スイ
ッチ29がd側に接続され、画像信号を画像メモリ22
に記憶し、電子ズーム処理が行われる。
実行する指示が入力され、その電子ズーム倍率が2倍未
満の場合の動作を説明する。ここでは、電子ズーム倍率
が1.5倍を例にとって説明する。
像を電気信号に変換し、A/D変換器14は撮像素子1
2の出力をデジタル信号に変換する。
理された後、画像抽出回路17に入力される。
影された画像データ(水平640画素×垂直240ライ
ン)の中央部分から電子ズーム処理に必要な水平523
画素×垂直196ラインの画像データを抽出し、その抽
出された画像データを圧縮回路18へ出力する。
述のように1/4に圧縮する。圧縮された画像データは
画像メモリ22に一時記憶される。
タは読み出され、伸長回路24に入力される。伸長回路
24は入力する圧縮画像データを圧縮率に対応させて上
述のように伸長し、電子ズーム回路28に入力される。
電子ズーム回路28は、入力画像を標準の画像の大きさ
に電気的に拡大する(図5参照)。
換器30によりアナログ信号に変換され、記録処理回路
37により所定の処理(例えば変調処理等)を施して、
磁気ヘツド38により磁気テープ39に記録する。ま
た、EVF31により電気的に拡大された画像を確認す
ることもできる。
実行する指示が入力され、その電子ズーム倍率が2倍以
上4倍未満の場合の動作を説明する。ここでは、ズーム
倍率が2倍を例にとって説明する。
像を電気信号に変換し、A/D変換器14は撮像素子1
2の出力をデジタル信号に変換する。
理された後、画像抽出回路17に入力される。
影された標準の画像データ(水平640画素×垂直24
0ライン)の中央部分から電子ズーム処理に必要な水平
453画素×垂直170ラインの画像データを抽出し、
その抽出された画像データを圧縮回路18へ出力する。
述のように1/2に圧縮する。圧縮された画像データは
画像メモリ22に一時記憶される。
タは読み出され、伸長回路24に入力される。伸長回路
24は入力された圧縮画像データをその圧縮率に対応さ
せて上述のように2倍に伸長し、電子ズーム回路28に
入力される。電子ズーム回路28は、入力画像を標準画
像の大きさに電気的に拡大する(図6参照)。
換器30によりアナログ信号に変換され、記録処理回路
37により所定の処理(例えば変調処理等)を施して、
磁気ヘツド38により磁気テープ39に記録する。ま
た、EVF31により電気的に拡大された画像を確認す
ることもできる。
実行する指示が入力され、その電子ズーム倍率が4倍以
上の場合の動作を説明する。ここでは、ズーム倍率が4
倍を例にとって説明する。
像を電気信号に変換し、A/D変換器14は撮像素子1
2の出力をデジタル信号に変換する。
理された後、画像抽出回路17に入力される。画像抽出
回路17では図7に示すように撮影された標準の画像デ
ータ(水平640画素×垂直240ライン)の中央部分
から電子ズーム処理に必要な水平320画素×垂直12
0ラインの画像データを抽出し、その抽出された画像デ
ータは圧縮回路18へ入力される。
縮処理を行わず、画像メモリ22へ出力する。画像メモ
リ22は非圧縮画像データを一時記憶する。
読み出され、伸長回路24に入力される。伸長回路24
は入力された画像データに伸長処理を行わず、電子ズー
ム回路28に入力される。電子ズーム回路28は、入力
画像を標準画像の大きさに電気的に拡大する(図7参
照)。
換器30によりアナログ信号に変換され、記録処理回路
37により所定の処理(例えば変調処理等)を施して、
磁気ヘツド38により磁気テープ39に記録する。ま
た、EVF31により電子的に拡大された画像を確認す
ることができる。
ルVTRを説明する。
ルVTRのブロック図である。
2は撮像素子、104は撮像素子102からの画像信号
に所定のカメラ処理を行うカメラ処理回路、106はA
/D変換器、108は切換スイッチ、110は電子ズー
ム回路、112はD/A変換器、114は電子ビューフ
ァインダ(EVF)、116はブロック化回路、118
はDCT(Discrete Cosine Transform)回路、120は
量子化回路、122は可変長符号化回路(VLC)、1
24はバッファメモリ、126は多重化回路、128は
記録処理回路、130は磁気ヘツド、132は磁気テー
プ、134は符号量制御回路、136は電子ズ−ム機能
の実行を指示する操作部、138はシステム制御回路で
あり、システム制御回路138は操作部136の操作に
応じて切換スイッチ108、電子ズーム110、符号量
制御回路134を制御する。
例で説明した、画像抽出回路17、圧縮回路18、画像
メモリ22、伸長回路24、電子ズーム回路28より構
成されている。また、拡大処理も第1の実施例で説明し
たものと同様である。
い)での記録処理動作を説明する。
像を電気信号に変換し、カメラ処理回路104により所
定の信号処理が行われる。
データはA/D変換器106によりデジタル信号に変換
する。この変換されたデジタル信号はスイッチ108
(a側接続)を介してブロック化回路116とD/A変
換器112に入力される。
ナログ信号に変換されEVF114により撮影された画
像を表示することができる。
素からなるブロックに分割される。その分割されたブロ
ックデータはDCT回路118により直交変換が行わ
れ、周波数成分に変換される。DCT回路118から出
力された周波数係数データは量子化回路120に入力さ
れる。量子化回路120では各周波数成分ごとのデータ
係数の集合を後述するように制御された数値にて除算
し、小数点以下を切り捨て、ビット数を低減させて全体
の量子化データ量を圧縮させる。
る。ここでは、1次元データ列に変換するために水平と
垂直の低周波成分から高周波成分へジグザグスキャン
し、データを並べ替え、このデータに対して可変長符号
化を行う。可変長符号化されたデータは符号量制御回路
134及びバッファメモリ124に入力される。
ータのデータ量を算出し、その算出結果に応じて符号化
データが所定のデータ量になるように量子化回路120
の量子化係数を制御する。
ータレートにて、符号化されたデータが多重化回路12
6に出力する。
いるデータの蓄積量が符号量制御回路134に入力さ
れ、バッファメモリ124がアンダーフローまたはオー
バーフローにならないように量子化回路120の量子化
係数を制御する。
路120の量子化係数を示す量子化ステップ情報が多重
化回路126へ出力されており、多重化回路126は符
号化されたデータと量子化ステップ情報とを多重し、記
録のためのフォーマット化を行い、記録処理回路128
にて所定の記録処理(例えば変調処理)が施されて、磁
気ヘツド130により磁気テープ132に記録される。
動作を説明する。
時の記録処理動作と異なる処理部分のみを説明します。
が指示されると電子ズーム制御回路138によりスイッ
チ108がb側に接続される。
6により指示されたズーム倍率に応じて電子ズーム回路
110を制御している。
率が2倍の指示があれば、電子ズーム回路110は図6
のように標準の画像データ(水平640画素×垂直24
0ライン)から中央部分の画像データ(水平453画素
×垂直170ライン)の抽出を行い、補間処理によって
標準の大きさに拡大処理を行う。
ズーム倍率情報が符号量制御回路134へ出力されてい
る。
ーム倍率情報に応じて、通常撮影よりも量子化回路12
0の量子化係数を小さい方向にシフト制御を行う。
画像データの電気的な拡大処理における拡大倍率が大き
くなるに従って、量子化処理の量子化係数が小さくなる
ように制御しているので、電気的に拡大された画像デー
タの画像劣化を防止しながら前記画像データを符号化処
理することができる。
図である。
図である。
ある。
ある。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 画像データを入力する入力手段と、 前記入力手段によって入力された画像データを電気的に
拡大する拡大手段と、 前記拡大手段によって拡大処理された画像データをブロ
ック分割する分割手段と、 前記分割手段によって分割されたブロック単位に前記画
像データを周波数成分データに変換する変換手段と、 前記変換手段によって変換された画像データを量子化係
数で除算する量子化手段と、 前記量子化手段によって処理された画像データを符号化
する符号化手段と、 前記拡大手段の拡大倍率に応じて前記量子化係数を制御
する制御手段とを有し、 前記制御手段は、前記拡大手段の拡大倍率が大きくなる
に従って、前記量子化係数が小さくなるように制御する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 前記入力手段は、被写体像を撮像し、前
記画像データを発生する撮像手段を含むことを特徴とす
る請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項3】 更に、前記符号化手段によって符号化さ
れた画像データを記録媒体に記録する記録手段とを有す
ることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 画像データを入力する入力工程と、 前記入力された画像データを電気的に拡大する拡大工程
と、 前記拡大処理された画像データをブロック分割する分割
工程と、 前記分割されたブロック単位に前記画像データを周波数
成分データに変換する変換工程と、 前記変換された画像データを量子化係数で除算する量子
化工程と、 前記量子化処理された画像データを符号化する符号化工
程と、 前記拡大工程の拡大倍率に応じて前記量子化係数を制御
する制御工程とを有し、 前記制御工程では、前記拡大倍率が大きくなるに従っ
て、前記量子化係数が小さくなるように制御することを
特徴とする画像処理方法。
Priority Applications (4)
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JP21300493A JP3406924B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 画像処理装置及びその方法 |
DE69319810T DE69319810T2 (de) | 1992-09-01 | 1993-08-31 | Bildverarbeitungsgerät |
EP93306855A EP0586218B1 (en) | 1992-09-01 | 1993-08-31 | Image processing apparatus |
US08/521,012 US5845011A (en) | 1992-09-01 | 1995-08-30 | Image processing apparatus for compressing image data according to an enlargement ratio of an enlarged image data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21300493A JP3406924B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 画像処理装置及びその方法 |
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Family
ID=16631897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21300493A Expired - Lifetime JP3406924B2 (ja) | 1992-09-01 | 1993-08-27 | 画像処理装置及びその方法 |
Country Status (1)
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JP4320658B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2009-08-26 | ソニー株式会社 | 撮像装置、制御方法、並びにプログラム |
JP2007295370A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Sony Corp | 符号化装置および方法、並びにプログラム |
JP2015091005A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | オリンパス株式会社 | 撮像装置 |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP21300493A patent/JP3406924B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0767032A (ja) | 1995-03-10 |
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