JP4245139B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、デジタルカメラの高画素化が進み、これに伴って撮像した画像データの転送速度や画像処理速度などの高速化が求められている。図7,8は従来のデジタルカメラにおける撮像時の画像信号の流れを示した概略図である。図7は、撮像用のCCDセンサとしてインターレースセンサ2を利用した場合、図8はプログレッシブセンサ18を利用した場合を示している。以下に図7,8を参照しながら、従来のデジタルカメラの画像処理に係る動作を説明する。
【0003】
撮像用のCCDセンサとしてインターレースセンサ2を利用した場合、図7に示すように、まずインターレースセンサ2が、光として捉えた被写体に係る情報を、電気信号に変換し、画像信号として出力する。そして、信号処理ユニットは、この画像信号に、相関二重サンプリングによるノイズ抑制や、A/D変換によるデジタル信号への変換などを施した後、これを主処理部4へ出力する。主処理部4では、まず、入力された画像信号に、センサプロセッシングユニット6(以下、SPU(Sensor Processing Unit)と記す)によるホワイトバランス調整などの信号処理を施し、主メモリ5上へ記録する。
【0004】
このとき、インターレースセンサ2は、撮像した1フレームの画像を、奇数フィールドと偶数フィールドの2回に分けて出力する。しかし、SPU6以降の画像処理では、処理するために周囲の画素情報も必要とするため、奇数フィールドまたは偶数フィールドだけの情報では処理を行うことができない。そのため、この段階で、インターレースセンサ2から全フィールドの画像信号が出力され、1フレームの画像信号が主メモリ5上に原画像データ16として再現されるまで、これ以降の処理は行われない。
【0005】
そして、1フレームの画像信号が原画像データ16として再現されると、次に、リアルタイムプロセッシングユニット7(以下、はRPU(Real-time Processing Unit)と記す)が、主メモリ5上から原画像データ16をラインメモリ8上に読み出し、補間処理、色空間の変換および偽色抑制などの信号処理を施す。そして、RPU7の処理した画像信号は、主メモリ5上のラインバッファA,B(24,25)を利用して画像圧縮伸張ユニット13へ転送される。JPEG(Joint Photographic Experts Group)形式に圧縮変換処理する場合、一般的に、ラインバッファA,Bは、各8ラインで構成される。
【0006】
具体的には、RPU7は、処理した画像信号のラインバッファA24への転送を終えると、引き続き原画像データ16から読み出した次の画像信号を処理し、これをラインバッファB25に転送する。このとき同時に、先にラインバッファA24上に転送されていた画像信号は、画像圧縮伸張ユニット13に転送され処理される。そしてさらに、RPU7が処理を続け、空になったラインバッファA24に再び画像信号を転送すると、これと並行してラインバッファB25からは、先に転送されていた画像信号が画像圧縮伸張処理ユニット13に読み出される。このように、2つのラインバッファA,B(24,25)を、交互に排他的に利用しながら処理を行う。
【0007】
画像圧縮伸張ユニット13は、ラインバッファA,B(24,25)から読み出した画像信号を、JPEGなどの所定の形式に圧縮変換処理した後、これを圧縮画像データ17として主メモリ5上に転送する。そして、圧縮画像データ17は、画像表示ユニット19および信号変換ユニット20によって処理され、表示装置部21に画像を再現表示したり、メモリカードインターフェースを介してメモリカードに記録保存するために利用される。
【0008】
撮像用のCCDセンサとして、プログレッシブセンサ18を利用する場合、インターレースセンサ2と異なり撮像した1フレームの画像を一度に出力するため、一旦、主メモリ5上に原画像データ16を生成する必要がない。その他の動作は、全て上述したインターレースセンサ2を利用した場合と同様である。
【0009】
また、CCDセンサ2,18の高画素化に伴って、その水平画素数が画像処理を行うRPU7の有するラインメモリ8の水平ライン長を超えるような場合がある。このような場合、CCDセンサ2,18の種類に拘わらず、CCDセンサ2,18から出力される画像信号をそのまま、RPU7で処理することはできない。そこで、プログレッシブセンサ18を利用している場合でも、一旦、主メモリ5上に原画像データ16を生成してから、以降の処理を行っていた。具体的には、図9に示したように、RPU7の有するラインメモリ8の水平ライン長を超えないよう左右2つの領域に分割し、まずP1〜P(n/2)に至る左側の領域を処理してQ1〜Q(n/2)の領域を生成し、続いて右側のPnに至る領域を処理してQnに至る領域を生成する。そして、最後に、左右2つの領域R1,R2を合成して主メモリ5上に、1フレームの中間データ26を生成し、さらにこれを画像圧縮伸張ユニット13で処理するという方法で画像処理を行っていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
デジタルカメラで撮像した対象物を、JPEGなどの所定の形式に圧縮処理し、表示装置に表示したり、メモリカードに記録保存したりするには、上述したように、主処理部4と主メモリ5との間で、バス14を介した画像信号の転送を繰り返す必要がある。具体的には、インターレースセンサ2を利用したデジタルカメラでは、図7に示したように、5回の転送を行う必要があり、プログレッシブセンサを利用したデジタルカメラでも、図8に示したように、3回の転送を行う必要があった。
【0011】
また、CCDセンサ2,18の水平画素数がRPU7の有するラインメモリ8の水平ライン長を超える場合、上述したように、原画像データ16に加えて、左右別々に処理したR1,R2を合わせた中間データ26を主メモリ5上に保持するため、通常に比べ大容量の主メモリ5を利用する必要があった。
【0012】
これらのデータ転送は、DMA制御ユニット15により、CPUを介さずバス14を利用した高速なDMA転送により行われる。しかし、CCDセンサ2,18から出力される画像信号は、例えば、縦2560ピクセル,横1920ピクセルの500万画素級のCCDセンサで、各画素16ビットの情報を有するとすれば、約10Mバイトにも達する。近年では、さらに高画素のCCDセンサ2,18も登場しており、このような大容量データを何度も転送することが、バス帯域の圧迫、消費電力の増大、処理速度の低下などの原因となっていた。
【0013】
そこで、本発明の課題は、低消費電力でありながら高速な画像処理を実現する画像処理装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、所望の対象物を撮像した撮像データに画像処理を行う画像処理装置であって、画像処理を行う画像処理部と、前記画像処理部の外部に配設された記憶手段と、を備え、前記画像処理部は、前記撮像データに対し、前記撮像データの水平画素数単位に所定の処理を行い、画像データとして出力する画像処理手段と、前記撮像データの水平画素数を超える水平ライン長を有する前記画像データを記憶するバッファ・メモリと、前記画像データに圧縮処理を行う圧縮処理手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記画像データを前記バッファ・メモリに書き込み、前記圧縮処理手段は、前記バッファ・メモリから読み出した前記画像データに圧縮処理を行い、前記バッファ・メモリは、第1バッファ・メモリ及び第2バッファ・メモリを含み、前記第1及び第2のバッファ・メモリを、連続した1つの合成バッファ・メモリとして、前記画像データの読み書きを行う手段をさらに備え、前記画像処理手段は、前記合成バッファ・メモリへ所定の容量の前記画像データを書き込んだ後、制御信号を受信する迄書き込みを停止し、前記圧縮処理手段は、前記連続したバッファ・メモリから前記画像データを読み出した後、前記制御信号を前記画像処理部へ送信し、前記合成バッファ・メモリは、前記撮像データの水平画素数を超える水平ライン長を有することを特徴とするものである。
【0017】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の画像処理装置であって、前記画像処理部は、さらに、前記画像データに、表示装置で画像を再生表示するための所定の処理を行う画像表示処理手段、を備え、前記画像処理手段は、前記画像データを前記バッファ・メモリに書き込み、前記画像表示処理手段は、前記バッファ・メモリから読み出した前記画像データに所定の処理を行うことを特徴とするものである。
【0018】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2記載の画像処理装置であって、前記画像処理手段は、さらに、前記撮像データに所定の処理を行い、画像表示用データとして出力する手段、を備え、前記画像処理手段は、前記制御手段を介して前記第1バッファ・メモリおよび第2バッファ・メモリに前記画像表示用データを書き込み、前記画像表示処理手段は、前記制御手段を介して前記第1バッファ・メモリおよび第2バッファ・メモリから前記画像表示用データを読み出すことを特徴とするものである。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の画像処理装置であって、前記表示装置は、電子ビューファインダーであることを特徴とするものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
{第1の実施の形態}
図1はこの発明の第1の実施の形態に係る画像処理装置1を含むデジタルカメラを示す概略図である。図中の矢印は、デジタルカメラで撮像したときの画像信号の流れを示している。図1の如く、画像処理装置1は、主処理部(画像処理部)4と主メモリ(記憶手段)5とから構成され、信号処理ユニット3を介してインターレースセンサ2に接続されている。
【0023】
主処理部4は、SPU6と、ラインメモリ8を有するRPU7と、画像圧縮伸張ユニット13と、RPU7(画像処理手段)と画像圧縮伸張ユニット13(圧縮処理手段)との間でデータ転送に利用するローカルバッファA9(第1バッファ・メモリ)およびローカルバッファB10(第2バッファ・メモリ)と、2つのローカルバッファA,B(9,10)のいずれを利用するかを制御する書き込み制御ユニット11および読み出し制御ユニット12(制御手段)と、データ転送に用いるバス14と、バス14を用いた主処理部4と主メモリ5の間のデータ転送を制御するDMA制御ユニット15と、により構成されている。
【0024】
主メモリ5は、主処理部4において、SPU6が信号処理ユニット3を介してインターレースセンサ2から入力された全フィールドのデータを処理して生成する原画像データ16と、画像圧縮伸張ユニット13が出力する圧縮画像データ17を一時的に保存するために利用する。
【0025】
RPU7と画像圧縮伸張ユニット13の間に、2つのローカルバッファA,B(9,10)を備え、主メモリ5をラインバッファとして利用する以外は、図7に示した従来のデジタルカメラと同様の構成である。
【0026】
なお、特に図示していないが、主処理部4は、各種の処理演算を行うためのCPU、撮像した画像データを記録保存するための外部メモリカード、外部メモリカードへ記録するためのインターフェースなどのハードウェア、およびソフトウェアプログラムを記憶する記憶装置などをも備えている。
【0027】
次に、上記構成の画像処理装置1の動作を説明する。
【0028】
まず、主処理部4において、SPU6が、信号処理ユニット3を介してインターレースセンサ2から入力される画像信号から、主メモリ5上に原画像データ16を生成し、RPU7が、原画像データ16から読み込んだ画像信号を、ラインメモリ8上に保持しながら、補間処理や色空間変換および偽色抑制などの信号処理を施す所までは、図7を用いて上述した従来のデジタルカメラと同様に動作する。ただし、本実施の形態では、RPU7が、処理後の画像データを、主メモリ5上のラインバッファA,B(24,25)ではなく、主処理部4に設けられたローカルバッファA,B(9,10)に転送する。
【0029】
具体的には、まず、RPU7は、処理後の画像データをローカルバッファA9に転送する。そして、8ライン分の画像データ転送が終了すると、引き続きRPU7は、原画像データ16から次の8ラインの画像データを読み出して処理を施し、これをローカルバッファB10に転送する。このRPU7のローカルバッファB10への画像データの転送と並行して、ローカルバッファA9にあった画像データは、画像圧縮伸張ユニット13に読み出され、JPEGなどの所定の形式に圧縮処理が施された後、主メモリ5に転送される。次に、RPU7が、原画像データ16から、さらに次の8ラインの画像データを読み出して処理を施し、空になったローカルバッファA9にこれを転送する間に、ローカルバッファB10にあった画像データは、画像圧縮伸張ユニット13に読み出され、所定の処理を施されて主メモリ5上に転送される。則ち、RPU7が一方のローカルバッファに画像データを転送する間に、画像圧縮伸張処理ユニット12が他方のローカルバッファにあった画像データを読み出して処理を行う。そして、この様な動作を繰り返し、主メモリ5上には、圧縮画像データ17が生成される。
【0030】
図2は、CCDセンサに、プログレッシブセンサ18を利用した場合のデジタルカメラの構成を示している。プログレッシブセンサ18以外は、図1と同様の構成であり、図2では、図1と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。プログレッシブセンサ18を利用する場合の動作については、原画像データ16の生成を必要とせず、SPU6が出力するデータが、そのままRPU7へ入力され処理されるという点以外は、上述したのと同様である。
【0031】
なお、いずれのローカルバッファA,B(9,10)が、RPU7および画像圧縮伸張ユニット13に接続され利用されるかは、書き込み制御ユニット11および読み出し制御ユニット12によって制御される。
【0032】
また、ローカルバッファA,B(9,10)は、RPU7が一回の処理で処理する画像データのライン長より長ければ、それ以上であっても構わない。具体的には、CCDセンサ2,18の水平画素数より長ければ、RPU7の有するラインメモリ8の水平ライン長と同じでもよいし、短くても構わない。例えば、CCDセンサ2,18が2560画素の水平画素数を持つ500万画素級のCCDセンサで、RPU7の有するラインメモリが4096画素分の水平ライン長を持つ場合、ローカルバッファA,B(9,10)の水平ライン長は、2560画素分以上であれば、2600画素分であっても構わないし、4096画素分であっても構わない。
【0033】
このように、ローカルバッファA,B(9,10)を利用することで、圧縮画像データ17を生成するまでに主処理部4と主メモリ5との間で行われるバス14を利用したDMA制御ユニット15による画像データのDMA転送は、従来、インターレースセンサ2を利用する場合は図7に示したように5回、プログレッシブセンサ18を利用した場合は図8に示したように3回、必要としていたものが、それぞれ、図1,2に示すように3回および1回で済むようになる。その結果、バス帯域を削減し、高速な画像処理を実現することができる。また、DMA制御ユニット15の動作回数だけでなく、主処理部4よりも一般的に高電圧で動作する主メモリ5の利用回数を低減することで、画像処理装置1全体の消費電力を低減するという効果もある。さらに、ローカルバッファを2つ備えることで、ローカルバッファへの入出力を待つ必要がなく、RPU6と画像圧縮伸張ユニット13とが、それぞれ連続して処理を行うことが可能であるため、高速な画像処理を実現するという効果もある。
【0034】
{第2の実施の形態}
第1の実施の形態において、CCDセンサにプログレッシブセンサ18を利用する場合、プログレッシブセンサ17の水平画素数が、ローカルバッファA,B(9,10)の水平ライン長を超えなければ、図2に示したように、ローカルバッファA,B(9,10)を利用することで、主メモリ5上に、一旦、原画像データ16を生成することなく、SPU6から画像圧縮伸張ユニット13まで、リアルタイムにデータを処理することができる。しかし、CCDセンサ2,18の水平画素数が、ローカルバッファA,B(9,10)の水平ライン長を超えるような場合、RPU7から転送されるデータが、ローカルバッファA,B(9,10)内に収まりきらず、このような連続した処理を行うことは不可能となる。
【0035】
本実施の形態では、このように、CCDセンサ2,18の水平ライン長が、ローカルバッファA,B(9,10)の水平ライン長を超えるような場合の処理方法について説明する。
【0036】
図3は、この発明の第2の実施の形態に係る画像処理装置1を含むデジタルカメラを示す概略図である。図中の矢印は、デジタルカメラで撮像したときの画像信号の流れを示している。この実施の形態の画像処理装置1は、第1の実施の形態と同様の構成であるが、ローカルバッファA,B(9,10)の利用方法が異なる。なお、図3では図1,2と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。
【0037】
例えば、CCDセンサ2,18の水平画素数が3072画素の600万画素級のCCDセンサで、RPU7の有するラインメモリの水平ライン長が4096画素分であるのに対し、ローカルバッファA,B(9,10)の水平ライン長が、2560画素の500万画素級のCCDセンサに対応する2600画素分しかない場合、RPU7から転送されるデータは、ローカルバッファA,B(9,10)から溢れてしまい、処理を続けることができない。そこで、本実施の形態では、図3に示すように2つのローカルバッファA,B(9,10)を連続した1つのバッファ・メモリとして利用する。これにより、ローカルバッファの水平ライン長は、各々の水平ライン長の2倍にあたる5200画素分までのデータに対応できることとなる。
【0038】
ローカルバッファA,B(9,10)を連続した1つのバッファ・メモリとして利用することで、第1の実施の形態で示したように、RPU7と画像圧縮伸張ユニット13が、2つのローカルバッファを排他的に利用して連続した処理を行うことは不可能となるが、これについては、RPU7と画像圧縮伸張ユニット13の間で制御信号を送受信することで対応する。
【0039】
具体的には、まず、RPU7が、原画像データ16から読み出した1ライン分の画像データを処理し、これを2つのローカルバッファA,B(9,10)を接続したバッファ・メモリに転送する。そして、転送を終えると、RPU7は画像データの転送を停止する。画像圧縮伸張ユニット13は、バッファ・メモリからデータの読み出しと処理を行っていが、バッファ・メモリ内の全てのデータの読み出しを終えると、これを通知するためRPU7に対し制御信号を送信する。そして、この制御信号を受信したRPU7は、再び原画像データ16からの画像データの読み出しと処理、処理後のデータのバッファへの転送を開始する。
【0040】
なお、CCDセンサとしてプログレッシブセンサ18を利用する場合であっても、SPU6が出力するデータを直接RPU7へ転送せず、一旦、主メモリ5に転送し、原画像データ16を生成することで、上述した方法を利用することができる。
【0041】
また、図3では、概念的に、2つのローカルバッファA,B(9,10)を水平方向に物理的に接続して1つのバッファ・メモリとして利用するように表しているが、実際は、ソフトウェアプラグラムによる制御によって、RPU7がローカルバッファA9にデータ転送を行い、これを超えるデータについては、連続してローカルバッファB10に転送することで、これを実現する。これは、画像圧縮伸張ユニット13の行う読み出し側の処理についてても同様である。これにより、書き込み制御部11および読み出し制御部12を合わせて制御すれば、図1,2で示した構成でも本実施例を実現可能であり、第1の実施の形態に加えて、さらに本実施例で上述したような動作をさせることも可能である。
【0042】
また、本実施の形態では、第1の実施の形態で上述した2つのローカルバッファA,B(9,10)を利用する態様について説明したが、バッファ・メモリを利用する最も簡便な方法としては、画像処理装置1が、RPU7の有するラインメモリ8の容量に相当する1つのローカルバッファを備え、これを利用して、上述したような制御信号を利用して動作する態様であっても構わない。
【0043】
このように、2つのローカルバッファA,B(9,10)の水平ライン長を超えるような高画素のCCDセンサ2,18を利用する場合であっても、2つのローカルバッファA,B(9,10)を、上述したように1つのバッファ・メモリとして利用することで、画像処理を行うことが可能である。また、CCDセンサ2,18の水平画素数を超える水平ライン長を持つバッファ・メモリを1つしか持たない場合であっても、上述したように制御信号を利用することで、画像処理を行うことが可能である。そして、これにより、第1の実施の形態と同様、RPU7と画像圧縮伸張ユニット13の間のデータ転送において、主メモリ5やバス14を利用せずに済むため、バス帯域を削減し高速な画像処理を実現し、かつ消費電力を抑えることが可能である。
【0044】
{第3の実施の形態}
第1の実施の形態および第2の実施の形態では、ローカルバッファA,B(9,10)を、RPU7から画像圧縮伸張ユニット13へのデータ転送に利用したが、ローカルバッファA,B(9,10)の利用はこれに限らず、主処理部4内で行われる他の処理に利用することも可能である。本実施の形態では、ローカルバッファA,B(9,10)を、表示装置部23への画像の表示に利用する場合について説明する。
【0045】
デジタルカメラでは、撮像対象を確認するために、電子ビューファインダーや液晶ディスプレイを利用することがある。このとき、従来は、図8,9に示すように、CCDセンサ2,18から信号処理ユニット3およびSPU6を介して出力された画像信号を、バス14を利用して、画像表示ユニット19(画像表示処理手段)に転送し、ここで変換処理された後、さらに信号変換ユニット20を介して、表示装置部21である電子ビューファインダーや液晶ディスプレイに出力し、画像を再生表示していた。
【0046】
表示装置部21は、撮像対象を視認するという目的から、撮像時のみではなく、常時、撮像対象物を再生表示する必要がある。そのため、画像表示ユニット19へのデータ転送は継続的に行わねばならず、このデータ転送に係るバス14への負荷は非常に大きなものであった。
【0047】
そこで、本実施の形態では、ローカルバッファA,B(9,10)を、画像表示ユニット19へのデータ転送に利用することで、バス帯域の低減を図る。図4は、この発明の第3の実施の形態に係る画像処理装置1を含むデジタルカメラを示す概略図である。図中の矢印は、デジタルカメラで撮像したときの画像信号の流れを示している。なお、図4では、図1〜3と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。
【0048】
CCDセンサ2,18から入力される画像信号はSPU6で処理され、インターレースセンサ2であれば原画像データ16を生成した後に、またプログレッシブセンサ18であれば直接、RPU7に転送される。RPU7から出力される撮像データは、ローカルバッファA,B(9,10)を介し、画像圧縮伸張ユニット13および画像表示ユニット19へ入力され、撮像時には画像圧縮伸張ユニット13で、撮像対象の視認時には画像表示ユニット19で処理される。撮像対象の視認時には、表示装置部21での表示は、撮像対象を認識できる程度でよく、CCDセンサ2,18から出力される数百万画素に及ぶデータは必要としないため、RPU7からは、例えば縦240ピクセル、横320ピクセルというように間引かれた画像データが出力される。そして、この画像データについて、第1の実施の形態で上述したように、RPU7からの書き込みと、画像表示ユニット19からの読み出しが、書き込み制御ユニット11および読み出し制御ユニット12によって、ローカルバッファA,B(9,10)を交互に排他的に利用して行われることで、連続した処理が行われる。
【0049】
なお、RPU7とローカルバッファA,B(9,10)、ローカルバッファA,B(9,10)と画像圧縮伸張ユニット13および画像表示ユニット19、の間の各接続は、書き込み制御部11および読み出し制御部12と同様に接続の切り替え機能を有する専用のハードウェアおよびソフトウェアプログラムにより制御すればよい。
【0050】
また、RPU7からの出力はローカルバッファA,B(9,10)に接続され、ローカルバッファA,B(9,10)からの出力が、画像圧縮伸張ユニット13と画像表示ユニット19とのいずれか一方に選択的に出力されるような構成になっており、ローカルバッファA,B(9,10)は、画像圧縮伸張ユニット13と画像表示ユニット19のいずれか一方で選択的に利用されるが、このとき、画像圧縮伸張ユニット13と画像表示ユニット19の、どちらにローカルバッファA,B(9,10)を割り当てて利用するかについては、バス14に掛かる負荷の高い処理を行っている方に割り当てて利用すればよい。
【0051】
このように、RPU7から、ローカルバッファA,B(9,10)を介して、画像表示ユニット19へ直接データを転送することで、従来のように画像再生に係るバス14を利用したデータ転送の必要がなくなり、バス帯域を低減し、消費電力を抑えることが可能である。また、バス帯域の低減は、画像処理装置1全体の処理の高速化にも効果がある。
【0052】
{第4の実施の形態}
従来、CCDセンサ2,18の水平画素数が、RPU7の有するラインメモリ8の水平ライン長を超えるような場合、図9を用いて上述したように、原画像データ16を左右の2つの領域に分割し、この領域を片方ずつラインメモリ8を利用しながらRPU7で処理して、主メモリ5上に中間データ26を生成し、さらに、これを画像圧縮伸張ユニット13で処理して、圧縮画像データ17を生成していた。この方法によれば、RPU7の有するラインメモリ8の水平ライン長を超える水平画素数のCCDセンサ2,18にも対応することが可能であるが、主メモリ5上にCCDセンサ2,18の画素数に応じた大容量の中間データ26保存領域を必要としていた。そこで、本実施の形態では、そのような大容量の中間データを必要としない原画像データ16の処理方法について説明する。
【0053】
図5は、この発明の第4の実施の形態に係る画像処理装置1を含むデジタルカメラを示す概略図である。図中の矢印は、デジタルカメラで撮像したときの画像信号の流れを示している。なお、図4では、図1〜3と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。また、図6は、主メモリ5上で生成するデータと、その処理順を示す説明図である。以下に、図5,6を用いて、その動作について説明する。
【0054】
まず、CCDセンサ2,18の水平画素数がRPU7の有するラインメモリ8の水平ライン長を超え、SPU6からRPU7へと連続して処理を続けることができないため、使用するCCDセンサ2,18の種類に拘わらず、一旦、主メモリ上5上に原画像データ16を生成する。続いて、この原画像データ16を分割してRPU7でラインメモリ8を利用しながら処理を行う。このとき、原画像データの分割は、図6に示したように、縦2列の左右領域に分割し、さらに横方向に8ラインずつに分割する方法で行う。これにより、例えば、CCDセンサ2,18の水平画素数が5000画素であっても、実際に処理するデータの水平ライン長は半分の2500画素分となるため、4096画素分のラインメモリ8しか持たないRPU7であっても、ラインメモリ8を利用した処理を行うことが可能となる。図6に示した領域P1が、RPU7で処理されると、主メモリ5上のラインバッファA22にデータQ1として書き込まれる。続いて、従来のように領域P3を処理するのではなく、領域P2を処理し、これがデータQ2として、主メモリ5上のラインバッファA22に追加して書き込まれる。その結果、主メモリ5上には、CCDセンサ2,18の水平画素数に相当する水平ライン長を有する8ライン分の中間データR1(23)が生成される。画像圧縮伸張ユニット13は、縦8画素,横8画素のブロック領域毎にデータの処理を行うので、このデータR1を処理し、データS1を生成することができる。そして、これらの処理を連続して行うことで、圧縮画像データ17を生成する。
【0055】
このように、RPU7は、ラインメモリ8を利用しながら、P1,P2…と処理を続け、その結果生成されたR1,R2…を画像圧縮伸張ユニット13が処理することで、ラインメモリ8の水平ライン長を超える水平画素数を持つCCDセンサ2,18を利用する場合であっても、従来の様に、主メモリ5上への1フレーム分の中間データの生成を待つことなく処理を進めることができ、さらに、使用する主メモリ5上のバッファ容量も小さくて済む。また、主メモリ5上に、2つのラインバッファA,B(22,23)を設け、第1の実施の形態および第2の実施の形態で上述したローカルバッファA,B(9,10)の様にこれら排他的に利用しながら連続した処理を行えば、さらに高速な画像処理を実現することができる。
【0056】
{第5の実施の形態}
第4の実施の形態では、CCDセンサ2,18の高画素化に伴い、CCDセンサ2,18の水平画素数が、RPU7の有するラインメモリ8の水平ライン長を超えるような場合に、原画像データ16からの画像データの読み出し方法を工夫することで、画像処理を可能とする方法について説明した。しかし、この方法は、中間データの保存領域に主メモリ5を利用するため、第1の実施の形態および第2の実施の形態で上述したローカルバッファA,B(9,10)を利用する場合に比べ、バス14に掛かる負荷が大きく、消費電力も大きくなる。そこで、本実施の形態では、第4の実施の形態に加えて、第2の実施の形態で説明した方法を利用することで、これを解決する方法について説明する。
【0057】
デジタルカメラの回路としては、第2の実施の形態と同じく図3に示した回路を利用する。そして、画像処理の方法について、原画像データ16からのデータの読み出し方法だけを、第4の実施の形態で図6を用いて説明した方法にすればよい。
【0058】
則ち、CCDセンサ2,18からSPU6を介して主メモリ5上に生成した原画像データ16を、図6に示したように、P1,P2の順で読み出す。そして、これを、RPU7でラインメモリ8を利用しながら処理し、主メモリ5上のラインバッファA22ではなく、ローカルバッファA,B(9,10)に転送する。この段階で、ローカルバッファA,B(9,10)上には、図6に示すデータR1(23)が生成される。RPU7は、データの転送を終えると、画像データの書き込みを停止する。続いて画像圧縮伸張ユニット13が、ローカルバッファA,B(9,10)からデータを読み出し、圧縮処理を施した後、これを圧縮画像データ17として主メモリ5に転送する。この段階で、主メモリ5上には、図6に示すデータS1が圧縮画像データ17として生成される。画像圧縮伸張ユニット13は、ローカルバッファA,B(9,10)からのデータの読み出しを終えると、これを通知するためRPU7へ制御信号を送信する。RPU7は、制御信号を受けると、再び原画像データ16からP3,P4の領域のデータを読み出し、画像処理を施した後、ローカルバッファA,B(9,10)へのデータ転送を開始する。このような処理を繰り返すことで、主メモリ5上には、中間データ26を生成することなく、圧縮画像データ17だけが生成される。
【0059】
なお、本実施の形態では、第4の実施の形態と、第2の実施の形態を合わせて実現する方法について説明したが、CCDセンサ2,18の水平画素数が、ローカルバッファA,B(9,10)の水平ライン長を超えていなければ、第1の実施の形態を利用する態様であっても構わない。また、さらに、第3の実施の形態を合わせて実現する態様であっても構わない。
【0060】
このように、第4の実施の形態で説明した方法に、第2の実施の形態で説明したローカルバッファA,B(9,10)を利用することで、主メモリ5上に、中間データを生成する必要がなくなり、バス14の負荷を軽減しながら、消費電力をも抑えることができる。
【0061】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、画像処理手段は、画像データをバッファ・メモリに書き込み、圧縮処理手段は、バッファ・メモリから読み出した画像データに圧縮処理を行うことで、画像データを記憶手段を用いずに処理することができ、画像処理の高速化や、消費電力の低減といった効果がある。
【0063】
加えて、請求項1に記載の発明によれば、2つのバッファ・メモリを連続した1つの合成バッファ・メモリとして読み書きを行う手段、を備えることで、各々のバッファ・メモリの水平ライン長よりも長い水平画素数を有するCCDセンサからの信号を画像処理することができる。
【0064】
請求項2ないし請求項4に記載の発明によれば、画像処理手段が画像データをバッファ・メモリに書き込み、画像表示処理手段がバッファ・メモリから読み出した画像データに所定の処理を行うことで、画像データを記憶手段から読み出す必要がなく、表示装置への画像表示に係る処理を高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態に係るインターレースセンサを用いたデジタルカメラを示す概略図である。
【図2】この発明の第1の実施の形態に係るプログレッシブセンサを用いたデジタルカメラを示す概略図である。
【図3】この発明の第2の実施の形態に係るデジタルカメラを示す概略図である。
【図4】この発明の第3の実施の形態に係るデジタルカメラを示す概略図である。
【図5】この発明の第4の実施の形態に係るデジタルカメラを示す概略図である。
【図6】この発明の第4の実施の形態に係る領域データの処理の順序を示す説明図である。
【図7】従来の技術に係るインターレースセンサを用いたデジタルカメラを示す概略図である。
【図8】従来の技術に係るプログレッシブセンサを用いたデジタルカメラを示す概略図である。
【図9】従来の技術に係る領域データの処理の順序を示す説明図である。
【符号の説明】
1 画像処理装置
2 インターレースセンサ
3 信号処理ユニット
4 主処理部
5 主メモリ
6 センサプロセッシングユニット(SPU)
7 リアルタイムプロセッシングユニット(RPU)
8 ラインメモリ
9 ローカルバッファA
10 ローカルバッファB
11 書き込み制御部
12 読み出し制御部
13 画像圧縮伸張ユニット
14 バス
15 DMA制御ユニット
16 原画像データ
17 圧縮画像データ
18 プログレッシブセンサ
19 画像表示ユニット
20 信号変換ユニット
21 表示装置部
22,24 ラインバッファA
23、25 ラインバッファB
26 中間データ
Claims (4)
- 所望の対象物を撮像した撮像データに画像処理を行う画像処理装置であって、
画像処理を行う画像処理部と、
前記画像処理部の外部に配設された記憶手段と、
を備え、前記画像処理部は、
前記撮像データに対し、前記撮像データの水平画素数単位に所定の処理を行い、画像データとして出力する画像処理手段と、
前記撮像データの水平画素数を超える水平ライン長を有する前記画像データを記憶するバッファ・メモリと、
前記画像データに圧縮処理を行う圧縮処理手段と、
を備え、
前記画像処理手段は、前記画像データを前記バッファ・メモリに書き込み、前記圧縮処理手段は、前記バッファ・メモリから読み出した前記画像データに圧縮処理を行い、
前記バッファ・メモリは、第1バッファ・メモリ及び第2バッファ・メモリを含み、
前記第1及び第2のバッファ・メモリを、連続した1つの合成バッファ・メモリとして、前記画像データの読み書きを行う手段をさらに備え、
前記画像処理手段は、前記合成バッファ・メモリへ所定の容量の前記画像データを書き込んだ後、制御信号を受信する迄書き込みを停止し、前記圧縮処理手段は、前記連続したバッファ・メモリから前記画像データを読み出した後、前記制御信号を前記画像処理部へ送信し、
前記合成バッファ・メモリは、前記撮像データの水平画素数を超える水平ライン長を有することを特徴とする、画像処理装置。 - 請求項1記載の画像処理装置であって、前記画像処理部は、さらに、
前記画像データに、表示装置で画像を再生表示するための所定の処理を行う画像表示処理手段、
を備え、
前記画像処理手段は、前記画像データを前記バッファ・メモリに書き込み、前記画像表示処理手段は、前記バッファ・メモリから読み出した前記画像データに所定の処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1または請求項2記載の画像処理装置であって、
前記画像処理手段は、さらに、
前記撮像データに所定の処理を行い、画像表示用データとして出力する手段、
を備え、
前記画像処理手段は、前記制御手段を介して前記第1バッファ・メモリおよび第2バッファ・メモリに前記画像表示用データを書き込み、前記画像表示処理手段は、前記制御手段を介して前記第1バッファ・メモリおよび第2バッファ・メモリから前記画像表示用データを読み出すことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2または請求項3に記載の画像処理装置であって、
前記表示装置は、
電子ビューファインダーであることを特徴とする画像処理装置。
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