JP4701065B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Description
本発明は画像処理装置及び画像処理方法に関し、特に、画像を非可逆圧縮する画像処理装置及び画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and more particularly to an image processing apparatus and an image processing method for irreversibly compressing an image.
画像処理装置であるデジタルカメラは、一般的に、撮像した画像（以下、「撮像画像」と呼ぶ）に輝度補正やホワイトバランス処理などを施した後、ＪＰＥＧ符号化などの非可逆圧縮を施し、記憶媒体に記録する。 A digital camera that is an image processing apparatus generally performs brightness correction, white balance processing, and the like on a captured image (hereinafter referred to as “captured image”), and then performs irreversible compression such as JPEG encoding. Record on a storage medium.
撮像画像を非可逆圧縮すると、撮像画像のデータサイズは小さくなるが、画像品質（以下、「画質」と呼ぶ）は低下する。さらに、圧縮率を高くすればするほどデータサイズはさらに小さくなるが、画質はさらに低下する。したがって、データサイズを小さくすることと画質を向上させることの間にはトレードオフの関係がある。ＪＰＥＧ符号化に際して、データサイズと画質を決定するパラメータ（以下、「圧縮パラメータ」と呼ぶ）として、量子化テーブルが用いられる。しかし、データサイズを極力小さくしつつ、ユーザの満足する画質を得るために適切な圧縮パラメータをユーザ自身が決定することは、困難である。 When the captured image is irreversibly compressed, the data size of the captured image is reduced, but the image quality (hereinafter referred to as “image quality”) is degraded. Furthermore, the higher the compression ratio, the smaller the data size, but the image quality further decreases. Therefore, there is a trade-off relationship between reducing the data size and improving the image quality. In JPEG encoding, a quantization table is used as a parameter for determining data size and image quality (hereinafter referred to as “compression parameter”). However, it is difficult for the user himself / herself to determine appropriate compression parameters in order to obtain image quality that satisfies the user while minimizing the data size.
この問題に関して、特許文献１は、サイズ一定モードと画質一定モードの２つの符号化モードを備えるデジタルカメラを開示する。特許文献１のデジタルカメラによれば、符号化モードがサイズ一定モードの場合、ＪＰＥＧ符号化に際して、撮像画像が一定の範囲内のデータサイズとなるような圧縮パラメータが使用される。一方、符号化モードが画質一定モードの場合、ＪＰＥＧ符号化に際して、撮像画像の画質が一定の範囲内の品質になるような圧縮パラメータが使用される。
しかしながら、特許文献１のデジタルカメラは、撮像画像を画質一定モードでＪＰＥＧ符号化する場合、固定された特定の圧縮パラメータを使用するが、符号化後の撮像画像の画質を定量的に評価することができない。そのため、撮像画像の画質が実際にユーザの望む水準以上であることが保証されない。 However, the digital camera of Patent Document 1 uses a fixed specific compression parameter when JPEG encoding a captured image in the constant image quality mode, but quantitatively evaluates the image quality of the captured image after encoding. I can't. Therefore, it is not guaranteed that the image quality of the captured image is actually higher than the level desired by the user.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ユーザが圧縮パラメータを決定する必要無しに、画質が一定水準以上となるように画像を非可逆圧縮する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a technique for irreversibly compressing an image so that the image quality becomes a certain level or more without the need for a user to determine a compression parameter. To do.
上記課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、圧縮パラメータに基づいて所定の圧縮率で第１の画像データを非可逆圧縮して第２の画像データを生成する圧縮手段と、前記第２の画像データを伸長して第３の画像データを生成する伸長手段と、前記第３の画像データから、輝度成分及び複数の色成分のうち少なくともいずれか１成分に対応するヒストグラムを生成する生成手段と、前記生成手段によりヒストグラムが生成されると、当該ヒストグラムの各階級について隣接する階級からの度数の変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の数より大である場合に、前記圧縮率を変更する変更手段と、を備え、前記変更手段により前記圧縮率が変更された場合、変更された圧縮率での前記圧縮手段による非可逆圧縮、当該非可逆圧縮により生成された画像データの前記伸長手段による伸長、及び当該伸長により生成された画像データに関する前記生成手段によるヒストグラムの生成を再度行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image processing apparatus according to the present invention includes: a compression unit configured to generate second image data by irreversibly compressing first image data at a predetermined compression rate based on a compression parameter; A decompression unit that decompresses the second image data to generate third image data, and generates a histogram corresponding to at least one of a luminance component and a plurality of color components from the third image data. When the histogram is generated by the generation unit and the generation unit, the number of classes whose frequency change rate from the adjacent class exceeds a predetermined ratio for each class of the histogram is greater than a predetermined number. , and a changing means for changing the compression ratio, when the compression ratio is changed by the changing means, lossy compression by the compression means in the modified compression ratio, the irreversible Extended by the extension means of the image data generated by condensation, and is characterized in that for generating a histogram again by the generating means to an image data generated by the extension.
また、本発明の画像処理方法は、圧縮パラメータに基づいて所定の圧縮率で第１の画像データを非可逆圧縮して第２の画像データを生成する圧縮工程と、前記第２の画像データを伸長して第３の画像データを生成する伸長工程と、前記第３の画像データから、輝度成分及び複数の色成分のうち少なくともいずれか１成分に対応するヒストグラムを生成する生成工程と、前記生成工程によりヒストグラムが生成されると、当該ヒストグラムの各階級について隣接する階級からの度数の変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の数より大である場合に、前記圧縮率を変更する変更工程と、を備え、前記変更工程により前記圧縮率が変更された場合、変更された圧縮率での前記圧縮工程による非可逆圧縮、当該非可逆圧縮により生成された画像データの前記伸長工程による伸長、及び当該伸長により生成された画像データに関する前記生成工程によるヒストグラムの生成を再度行うことを特徴とする。 The image processing method of the present invention includes a compression step of irreversibly compressing the first image data at a predetermined compression rate based on a compression parameter to generate the second image data, and the second image data Decompression step of decompressing and generating third image data, generation step of generating a histogram corresponding to at least one of a luminance component and a plurality of color components from the third image data, and the generation When a histogram is generated by the process, the compression ratio is changed when the number of classes whose frequency change from an adjacent class exceeds a predetermined ratio is greater than a predetermined number for each class of the histogram. comprising a changing step of, the, if the compression ratio by said changing step is changed, the non-reversible compression by the compression process in the modified compression ratio, generated by the lossy compression And performing elongation by the stretching process of the image data, and the generation of the histogram by the generating step to an image data generated by the extension again.
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための最良の形態の記載によっていっそう明らかになるものである。 Other features of the present invention will become more apparent from the accompanying drawings and the following description of the best mode for carrying out the invention.
以上の構成により、本発明によれば、ユーザが圧縮パラメータを決定する必要無しに、画質が一定水準以上となるように画像を非可逆圧縮することが可能となる。 With the above configuration, according to the present invention, it is possible to perform irreversible compression of an image so that the image quality becomes a certain level or more without the need for the user to determine a compression parameter.
以下、添付図面を参照して、本発明の上位概念、中位概念および下位概念の理解に役立つ実施形態を示す。なお、以下の実施形態に含まれる概念について、そのすべてが特許請求の範囲に記載されているとは限らない。ただし、これは特許発明の技術的範囲から意識的に除外したのではないことを理解していただきたい。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments useful for understanding the general concept, intermediate concept, and subordinate concept of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that not all of the concepts included in the following embodiments are described in the claims. However, it should be understood that this is not intentionally excluded from the technical scope of the patented invention.
［第１の実施形態］
＜デジタルカメラ１００の構成＞
図１は、本発明を適用する画像処理装置である、デジタルカメラ１００の構成を示す機能ブロック図である。
[First Embodiment]
<Configuration of
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a
レンズユニット１０は、光学レンズ、ズーム機構、絞り機構などから構成され、入射
した光を撮像素子１２に結像させる。
The
撮像素子１２は、光信号をアナログ電気信号に変換するものであり、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）である。
The
Ａ／Ｄ変換器１４は、撮像素子１２が出力したアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するものである。このデジタル電気信号は、圧縮前の撮像画像データである。Ａ／Ｄ変換器１４から出力される画像データは、画像処理回路２０およびメモリ制御回路１８を介して、或いは画像処理回路２０を介することなくメモリ制御回路１８のみを介して、メモリ２２又は記憶媒体２４に記録される。
The A /
タイミング発生回路１６は、撮像素子１２、Ａ／Ｄ変換器１４、Ｄ／Ａ変換器３０にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、システム制御部５０により制御される。
The
メモリ制御回路１８は、Ａ／Ｄ変換器１４、画像処理回路２０、メモリ２２、記憶媒体２４、圧縮・伸長回路２６、ヒストグラム取得回路２８、Ｄ／Ａ変換器３０の間におけるデータ転送の制御を行う。
The
画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１４から出力される画像データ、又は、メモリ制御回路１８から出力される画像データに対して、例えば、画像補間処理や色変換処理、変倍処理等の画像処理を施す。
The
メモリ２２は、撮像画像データに対する画像処理時や圧縮・伸長時の作業領域として使用したり、画像表示部３２に表示する画像データを格納するために使用したりするメモリであり、デジタルカメラ１００に内蔵されている。メモリ２２は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するために十分な記憶容量を備えている。また、メモリ２２は、システム制御部５０の作業領域としても使用されうる。
The
記憶媒体２４は、画像データを記録するためのものである。記憶媒体２４には、半導体メモリ（例えばメモリカード）や磁気ディスク（例えばハードディスク）などが使用され、デジタルカメラ１００に内蔵されているものもあれば、着脱可能なものもある。
The
圧縮・伸長回路２６は、例えばＪＰＥＧ符号化により画像データを圧縮したり、圧縮された画像データを伸長したりする。圧縮・伸長回路２６は、メモリ２２又は記憶媒体２４に格納されている画像データを読み込んで、圧縮処理又は伸長処理を行い、処理済みの画像データをメモリ２２及び記憶媒体２４のうち少なくとも一方に書き込む。
The compression /
ヒストグラム取得回路２８は、圧縮・伸長回路２６によって圧縮された後に再度伸長されてメモリ２２に格納されている画像データを読み込み、画像データの輝度や所定色の度数分布を取得してヒストグラムを生成し、保持する。なお、ヒストグラム取得回路２８が読み込む画像データは、圧縮・伸長回路２６によって圧縮された後に再度伸長された画像データ（すなわち、画質がある程度低下している画像データ）である。ヒストグラム取得回路２８の詳細は、図２を参照して後にさらに説明する。
The
Ｄ／Ａ変換器３０は、デジタル電気信号（すなわち画像データ）をアナログ電気信号に変換する。
The D /
画像表示部３２は、例えば、ＴＦＴ ＬＣＤ等で構成される。メモリ２２に書き込まれた表示用の画像データは、Ｄ／Ａ変換器３０を介して画像表示部３２に供給され、画像表示部３２によって表示される。
The
また、レンズユニット１０が捉えた画像を画像表示部３２に逐次表示することにより、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）機能を実現することができる。さらに、画像表示部３２には、撮像に必要な情報表示、例えば合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等を行うことができる。
In addition, by sequentially displaying images captured by the
この他にも、画像表示部３２は、撮像画像のいわゆるレックビュー表示を行ったり、画像データの撮像情報、輝度又は所定色のヒストグラム情報を画像データと同時に表示したりする、情報表示付き再生機能を実現可能に構成されてもよい。
In addition to this, the
また、画像表示部３２には、圧縮処理された画像データの画質が所定の水準以下である場合に警告を表示したり、ユーザが圧縮パラメータを設定する為のメニューを表示したりすることもできる。
The
光学ファインダ３４は、画像表示部３２によるＥＶＦ機能を使用することなしに撮像を行うことを可能にする。また、光学ファインダ３４内には、画像表示部３２による撮像に必要な情報表示（すなわち、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等）と同様の表示を行うための素子が設置されている。
The
フラッシュ３６は、暗所における撮像時に投光を行う。フラッシュ３６はまた、ＡＦ（オートフォーカス）補助光の投光機能やフラッシュ調光機能も有する。
The
レンズ制御部３８はレンズユニット１０の制御部であり、システム制御部５０の指示に従ってレンズユニット１０の焦点制御、ズーム制御、絞り値、シャッタースピードの制御等を行う。
The
モードダイアル４０は、ユーザがデジタルカメラ１００の動作モードを選択するために使用される。これによりユーザは、電源オフ、自動撮像モード、マニュアル撮像モード、パノラマ撮像モード、再生モード、動画モード、等の各機能モードを選択することができる。
The mode dial 40 is used for the user to select an operation mode of the
シャッタースイッチ４２は、シャッターボタン４４の操作途中（半押し）で、ＡＦ処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作の開始をシステム制御部５０に指示する。
The
また、シャッタースイッチ４２は、シャッターボタン４４の操作完了（全押し）で、一連の撮像・記録処理の開始をシステム制御部５０に指示する。撮像・記録処理においては、まず、撮像素子１２から出力されるアナログ信号がＡ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号すなわち画像データに変換される。この画像データは、メモリ制御回路１８を介してメモリ２２に格納され、メモリ制御回路１８を介して画像処理回路２０において画像処理され、メモリ制御回路１８を介して圧縮・伸長回路２６において圧縮処理される。次いで、圧縮処理された画像データは、メモリ制御回路１８を介してメモリ２２から読み出され、記憶媒体２４へ書き込まれる。
The
表示切替スイッチ４６は、画像表示部３２の表示を制御するために使用される。撮像時においては、表示切替スイッチ４６が押されると、画像表示部３２を利用したＥＶＦ機能の、ＯＮ／ＯＦＦを切り替える指示がシステム制御部５０になされる。再生時においては、表示切替スイッチ４６が押されると、情報表示付き再生機能のＯＮ／ＯＦＦを切り替える指示がシステム制御部５０になされる。
The
セレクトボタン４８は、ユーザが画像表示部３２に表示されるメニューに従って、圧縮パラメータの選択を行い、システム制御部５０に選択された圧縮パラメータを通知するために使用される。
The
システム制御部５０は、メモリ５２に格納されているプログラム（ファームウェア）を実行することにより、デジタルカメラ１００全体を制御する。例えば、システム制御部５０は、圧縮・伸長回路２６に対して圧縮パラメータの指示を行う。また、ヒストグラム取得回路２８で取得した画像データのヒストグラム解析情報を取得し、ヒストグラム解析情報に基づいてデジタルカメラ１００の制御を行う。
The
メモリ５２は、システム制御部５０が実行するファームウェアや、システム制御部５０がファームウェアを実行する際に参照する定数、変数、圧縮パラメータ等を記憶する。
The
電源制御部６０は、例えば電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成される。電源制御部６０は、電池装着の有無、電池の種類及び電池残量を検出し、その検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御して、必要な電圧を必要な期間だけデジタルカメラ１００の各構成要素に供給する。
The
コネクタ６２は、電源制御部６０と電源部６４を接続する。
The
電源部６４は、例えばアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等で構成され、デジタルカメラ１００に電力を供給する。
The
図２は、ヒストグラム取得回路２８の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a detailed configuration of the
色空間変換回路２０２は、ＹＵＶ色空間により表現される画像データ（以下、「ＹＵＶデータ」と呼ぶ）をＲＧＢ色空間により表現される画像データ（以下、「ＲＧＢデータ」と呼ぶ）に変換する。色空間変換回路２０２は、圧縮・伸長回路２６によって伸長されてメモリ２２に格納されているＹＵＶデータを、メモリ制御回路１８を介して取得し、システム制御部５０から指示される変換式に従ってＲＧＢデータへ変換する。
The color
セレクタ２０４は、システム制御回路５０の指示に従い、メモリ制御回路１８から入力されるＹＵＶＲＧＢの各成分から、ヒストグラムを生成する対象の成分を選択する。
The
積分回路２０６は、セレクタ２０４からの入力に応じて、ＲＡＭ２０８の読み出しアドレスを決定し、データの読み出しを行う。積分回路２０６は読み出した値をインクリメントし、積分回路２０６の同一アドレスへインクリメント後の値を書き戻す。
The
ここで、積分回路２０６は、画像データのすべての画素に対して上述の処理を行う。例えば、画像データが横１６００画素×縦１２００画素＝約２００万画素の場合を考える。積分回路２０６は、約２００万のすべての画素について、以下の（１）〜（４）の処理を行う。
（１）輝度を判定する。
（２）ＲＡＭ２０８の、（１）で判定された輝度に対応するアドレスから、度数を読み出す。
（３）（２）で読み出した度数をインクリメントする。
（４）（３）でインクリメントした値を、（２）で読み出したＲＡＭ２０８のアドレスに書き込む。
Here, the
(1) The brightness is determined.
(2) The frequency is read from the address of the
(3) The frequency read in (2) is incremented.
(4) The value incremented in (3) is written to the address of the
ＲＡＭ２０８は、メモリ制御回路１８から入力されるＹＵＶＲＧＢの各成分のうち少なくともいずれかに関するヒストグラムを保持するためのものである。システム制御部５０は、ＲＡＭ２０８の保持するヒストグラムを読み出したり、消去したりすることができる。
The
ＲＡＭ２０８は、保持するヒストグラムの数及び分解能に応じたアドレス空間を必要とする。例えば、Ｙ成分を２５６階調で表現する１個のヒストグラムを保持する場合には、８ビットのアドレス空間が必要となる（２の８乗は２５６であるため）。
The
＜ヒストグラムの解析と画質の判定＞
図３及び図４を参照して、システム制御部５０がヒストグラム取得回路２８から取得したヒストグラムを元に、圧縮された画像データの画質が所定の水準以上であるか否かを判定する処理の概要を説明する。なお、以下では画像データの輝度（Ｙ成分）にのみ注目して説明するが、ＲＧＢの各成分に関しても同様のことが言える。また、輝度を２５６階調として説明するが、これに限られず、例えば１０２４階調などでもよい。
<Histogram analysis and image quality determination>
Referring to FIGS. 3 and 4, an outline of processing for determining whether the image quality of the compressed image data is equal to or higher than a predetermined level based on the histogram acquired by the
図３は、ヒストグラム取得回路２８が、圧縮・伸長回路２６により圧縮された後に再度伸長された画像データのＹ成分を元に生成したヒストグラムの一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a histogram generated by the
図３（ａ）は、画質劣化が小さく、画質が所定の水準以上である画像データから生成された、輝度のヒストグラムである。図３（ｂ）は、画質劣化が大きく、画質が所定の水準未満の画像データから生成された、輝度のヒストグラムである。画質劣化が大きいということは、圧縮パラメータに含まれる量子化テーブルの値が大きすぎた、すなわち圧縮率が高すぎたということを意味する。 FIG. 3A is a luminance histogram generated from image data with small image quality deterioration and image quality of a predetermined level or higher. FIG. 3B is a luminance histogram generated from image data having a large image quality deterioration and an image quality less than a predetermined level. The large image quality degradation means that the value of the quantization table included in the compression parameter is too large, that is, the compression rate is too high.
本来の自然画像に近い、画質劣化の少ない画像データにおいては、輝度のヒストグラムは図３（ａ）に示すように緩やかに変化する。しかし、過度に高い圧縮率で圧縮したために画像品質が低下した画像データにおいては、輝度のヒストグラムは図３（ｂ）に示すように急激に変化する。 In image data that is close to the original natural image and has little image quality deterioration, the luminance histogram changes gently as shown in FIG. However, in image data whose image quality has deteriorated due to compression at an excessively high compression rate, the luminance histogram changes abruptly as shown in FIG.
図４は、図３で示したヒストグラムの輝度に関する隣接度数変化の割合を示す図である。隣接度数変化の割合は、次式で定義される。
（隣接度数変化の割合）＝ヒストグラム［ｎ］／ヒストグラム［ｎ−１］×１００
ただし、ｎは輝度であり、ｎ＝１，２，３，．．．，２５５である。また、ヒストグラム［ｎ］は、輝度ｎの度数を示す。
FIG. 4 is a diagram showing the ratio of the adjacent frequency change related to the luminance of the histogram shown in FIG. The ratio of the adjacent frequency change is defined by the following equation.
(Rate of adjacent frequency change) = Histogram [n] / Histogram [n−1] × 100
However, n is a brightness | luminance and n = 1, 2, 3,. . . , 255. The histogram [n] indicates the frequency of the brightness n.
図４（ａ）に示すように、ヒストグラムが緩やかに変化する場合（画質劣化が小さい場合）の隣接度数変化の割合は、ほぼ１００％付近で緩やかに推移する。すなわち、隣接する輝度同士の度数が急激に変化することは少ない。一方、図４（ｂ）に示すようにヒストグラムが激しく変化する場合（画質劣化が大きい場合）の隣接度数変化の割合は、大きく振動する。 As shown in FIG. 4A, the rate of change in the adjacent frequency when the histogram changes gently (when image quality deterioration is small) changes gently around approximately 100%. That is, the frequency between adjacent luminances rarely changes abruptly. On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the histogram changes drastically (when image quality deterioration is large), the ratio of the adjacent frequency change greatly fluctuates.
システム制御部５０は、所定の隣接度数変化の割合を超える階級のカウント（数え上げ）を行い、カウント数が、所定の閾値を超えた場合には、画質が所定の水準未満であると判定することができる。「所定の隣接度数変化の割合」及び「所定の閾値」は、メモリ５２に事前に記録されていてもよいし、ユーザがセレクトボタン４８等を操作して設定・変更可能なようにデジタルカメラ１００を構成してもよい。
The
例えば、図４において、所定の隣接度数変化の割合を２００％に設定した場合、２００％を超える階級の数は、
図４（ａ）−−− ４個
図４（ｂ）−−−３８個
となり、カウント数の所定の閾値を３０に設定した場合には、図４（ｂ）に対応する画像データは、画質が所定の水準未満であると判定される。
For example, in FIG. 4, when the ratio of the predetermined adjacency frequency change is set to 200%, the number of classes exceeding 200% is
4 (a) --- 4 pieces Fig. 4 (b) --- 38 pieces
Thus, when the predetermined threshold value of the count number is set to 30, the image data corresponding to FIG. 4B is determined to have an image quality less than a predetermined level.
なお、輝度の階調数が大きくなるほど所定の閾値も大きく設定されることが好ましい。なぜなら、輝度が２５６階調の場合は例えば３０という値は比較的大きな値であるが、輝度が１０２４階調の場合は３０という値は極めて小さいからである。また、所定の閾値を輝度の階調数に対する割合に基づいて設定してもよい。割合を１０％に設定すると、所定の閾値は２５６階調の１０％、すなわち約２６となる。 Note that it is preferable that the predetermined threshold value be set larger as the number of gradations of luminance increases. This is because, for example, a value of 30 is a relatively large value when the luminance is 256 gradations, but a value of 30 is extremely small when the luminance is 1024 gradations. Further, the predetermined threshold value may be set based on a ratio of luminance to the number of gradations. When the ratio is set to 10%, the predetermined threshold value is 10% of 256 gradations, that is, about 26.
また、前述のように、システム制御部５０はＹ成分以外に基づいて画質の判定を行ってもよい。例えば、システム制御部５０はＧ成分について上記と同様の処理を行ってもよいし、ＲＧＢの３成分について上記と同様の処理を行ってもよい。
Further, as described above, the
複数の成分について上記と同様の処理を行う場合、そのうち１つの成分について、隣接度数変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の閾値を超える場合に、システム制御部５０は画質が所定の水準未満であると判定できる。或いは、すべての成分について又は所定数以上の成分について、隣接度数変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の閾値を超える場合に、システム制御部５０は画質が所定の水準未満であると判定することとしてもよい。
When the same processing as described above is performed for a plurality of components, the
＜撮像・記録処理の流れ＞
図５は、第１の実施形態における、デジタルカメラ１００による撮像・記録処理の流れを示すフローチャートである。システム制御部５０は、図５のフローチャートに従い、ＪＰＥＧ符号化した画像データの画質を確認し、画質が所定の水準未満の場合は圧縮パラメータを変更してＪＰＥＧ符号化を繰り返すことにより、画質が所定の水準以上になるようにする。
<Flow of imaging / recording process>
FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of the imaging / recording process performed by the
ステップＳ５０１で、画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１４及びメモリ制御回路１８を介してメモリ２２に格納された画像データを、メモリ制御回路１８を介して読み込む。
In step S <b> 501, the
ステップＳ５０２で、画像処理回路２０は、ステップＳ５０１で読み込んだ画像データに対して画像補間処理や色変換処理等の画像処理を行う。
In step S502, the
ステップＳ５０３で、画像処理回路２０は、ステップＳ５０２で画像処理を施した画像データに対して、設定及び用途に応じた変倍処理を行う。設定及び用途とは、例えば撮像画像をラージサイズ／ミドルサイズ／スモールサイズのいずれのサイズで記録するかという設定や、サムネイル画像としての用途を意味する。
In step S503, the
ステップＳ５０４で、画像処理回路２０は、ステップＳ５０２及びＳ５０３で画像処理を施した画像データを、メモリ制御回路１８を介してメモリ２２に書き込む。
In step S504, the
ステップＳ５０５で、圧縮・伸長回路２６は、メモリ制御回路１８を介してメモリ２２からステップＳ５０４で書き込まれた画像データを読み込み、離散コサイン変換（ＤＣＴ変換）及び量子化処理を行う。量子化処理に際して、圧縮・伸長回路２６は、メモリ５２に格納されている圧縮パラメータに含まれる量子化テーブルを使用する。
In step S505, the compression /
ステップＳ５０６で、圧縮・伸長回路２６は、ハフマン符号化処理を行う。
In step S506, the compression /
ステップＳ５０７で、圧縮・伸長回路２６は、ステップＳ５０５及びＳ５０６で処理された（すなわちＪＰＥＧ符号化された）画像データを、メモリ制御回路１８を介してメモリ２２に書き込む。
In step S507, the compression /
ステップＳ５０８で、圧縮・伸長回路２６は、ステップＳ５０７で書き込まれた画像データを、メモリ制御回路１８を介してメモリ２２から読み込む。
In step S508, the compression /
ステップＳ５０９で、圧縮・伸長回路２６は、ステップＳ５０８で読み込んだ画像データに対して逆量子化処理及び逆離散コサイン変換（逆ＤＣＴ変換）を行い、伸長された画像データを得る。
In step S509, the compression /
ステップＳ５１０で、ヒストグラム取得回路２８は、ステップＳ５０９で伸長された画像データの所定の成分（ここではＹ成分とする）からヒストグラムを生成する。
In step S510, the
ステップＳ５１１で、システム制御部５０は、ステップＳ５１０で生成されたヒストグラムの解析を行う。
In step S511, the
ステップＳ５１２で、システム制御部５０は、ヒストグラムの解析結果に基づき、ステップＳ５０７でメモリ２２に書き込まれた画像データの画質が所定の水準以上であるか否かを判定する。
In step S512, the
ステップＳ５１１及びＳ５１２におけるヒストグラムの解析及び画質の判定は、図３及び図４を参照して前述したように行われる。 The histogram analysis and the image quality determination in steps S511 and S512 are performed as described above with reference to FIGS.
ステップＳ５１２において、画質が所定の水準以上であると判定された場合はステップＳ５１４に進み、そうでない場合はステップＳ５１３に進む。 If it is determined in step S512 that the image quality is equal to or higher than the predetermined level, the process proceeds to step S514, and if not, the process proceeds to step S513.
ステップＳ５１３で、システム制御部５０は、圧縮パラメータを変更する。具体的には、圧縮率が下がるように量子化テーブルの値を小さくする。次いでステップＳ５０５に戻り、デジタルカメラ１００は画質が所定の水準以上となるまで同様の処理を繰り返す。
In step S513, the
ステップＳ５１４で、システム制御部５０は、ステップＳ５０７でメモリ２２に書き込まれた画像データを、メモリ制御回路１８を介して記憶媒体２４に記録する。
In step S514, the
＜第１の実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本実施形態によれば、デジタルカメラ１００は撮像した画像データを所定の圧縮パラメータを用いて圧縮し、圧縮した画像データを伸長する。デジタルカメラ１００は伸長した画像データの画質が所定の水準以上であるか否かを判定し、所定の水準以上でない場合は圧縮パラメータを変更して、画質が所定の水準以上になるまで圧縮処理を繰り返す。
<Summary of First Embodiment>
As described above, according to the present embodiment, the
これにより、本実施形態のデジタルカメラ１００によれば、ユーザが圧縮パラメータを決定する必要無しに、画質が一定水準以上となるように画像を非可逆圧縮（ここではＪＰＥＧ符号化）することが可能となる。
As a result, according to the
なお、本実施形態の説明において、ＲＡＭ２０８の容量には言及してこなかったが、ＲＡＭ２０８の１ワードあたりの容量は、メモリ制御回路１８から入力される画像データのサイズに対して、十分な容量でなければならない。例えば、画像データが横１６００画素×縦１２００画素＝約２００万画素の場合、１つの階調に最大約２００万の値が格納される可能性があるため、１アドレスが最大２１ビットのデータを格納しなければならない。したがって、システム制御部５０が２１ビット以上のデータを一度に扱えない場合（例えば１６ビットＣＰＵである場合）は、Ｙ成分を２５６階調で表現する１個のヒストグラムを保持するために８ビットよりも多くのアドレス空間が必要となる。
In the description of the present embodiment, the capacity of the
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、デジタルカメラ１００は、画質が必ず所定の水準以上となるまで圧縮パラメータの変更及び圧縮処理を繰り返した。これに対し、第２の実施形態では、画質が所定の水準未満の場合に、圧縮パラメータの変更及び再度の圧縮処理を行うか否かをユーザが選択可能なようにデジタルカメラ１００を構成する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the
これにより、ユーザが画質よりも処理速度を優先したい場合に、圧縮パラメータの変更及び圧縮処理の繰り返しに伴う処理速度の低下を抑制することができる。 Thereby, when the user wants to prioritize the processing speed over the image quality, it is possible to suppress a decrease in the processing speed due to the compression parameter change and the compression process being repeated.
なお、本実施形態において、デジタルカメラ１００の構成（ヒストグラム取得回路２８の構成を含む）は第１の実施形態と同様でよいため、その説明を省略する。 In the present embodiment, the configuration of the digital camera 100 (including the configuration of the histogram acquisition circuit 28) may be the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
図６は、第２の実施形態における、デジタルカメラ１００による撮像・記録処理の流れを示すフローチャートである。図５と同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、説明を省略する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of the imaging / recording process performed by the
ステップＳ６０１は、ステップＳ５１２において画質が所定の水準以上ではないと判定された場合に実行される。ステップＳ６０１で、システム制御部５０は、画像表示部３２に画質が所定の水準未満である旨の警告を表示する。システム制御部５０はまた、圧縮パラメータを変更して再度圧縮処理を行うか否かをユーザに選択させるメニュー画面を画像表示部３２に表示する。
Step S601 is executed when it is determined in step S512 that the image quality is not higher than a predetermined level. In step S601, the
ステップＳ６０２で、システム制御部５０は、セレクトボタン４８などを介してユーザから再度圧縮を行う旨の指示を受けたか否かを判定する。再度圧縮を行う旨の指示を受けた場合はステップＳ６０３に進み、再度圧縮しない旨の指示を受けた場合はステップＳ５１４に進む。
In step S602, the
ステップＳ６０３で、システム制御部５０は、圧縮パラメータの設定変更画面を画像表示部３２に表示する。このとき、システム制御部５０は、ステップＳ５１０で生成されたヒストグラムや、このヒストグラムから得られる隣接度数変化の割合を示すグラフを、画像表示部３２に表示してもよい。
In step S <b> 603, the
ステップＳ６０４で、システム制御部５０は、セレクトボタン４８などを介してユーザから変更後の圧縮パラメータを取得し、メモリ５２などに記録する。次いで、ステップＳ５０５に戻り、同様の処理を繰り返す。
In step S604, the
なお、ステップＳ６０３及びＳ６０４の処理は、ステップＳ５１３と同様、ユーザの指示を受けることなく、システム制御部５０が量子化テーブルの値を少しずつ小さくするようにしてもよい。
In steps S603 and S604, the
＜第２の実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本実施形態によれば、画質が所定の水準未満の場合であっても、ユーザの指示によっては、デジタルカメラ１００は圧縮パラメータの変更及び再度の圧縮処理を行わない。
<Summary of Second Embodiment>
As described above, according to the present embodiment, even if the image quality is less than a predetermined level, the
これにより、ユーザが画質よりも処理速度を優先したい場合に、圧縮パラメータの変更及び圧縮処理の繰り返しに伴う処理速度の低下を抑制することができる。 Thereby, when the user wants to prioritize the processing speed over the image quality, it is possible to suppress a decrease in the processing speed due to the compression parameter change and the compression process being repeated.
［その他の実施形態］
上述した各実施の形態の処理は、各機能を具現化したソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供してもよい。そして、そのシステム或は装置のコンピュータ（又は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、前述した実施形態の機能を実現することができる。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。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどを用いることができる。或いは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることもできる。
[Other Embodiments]
The processing of each embodiment described above may provide a system or apparatus with a storage medium storing software program codes embodying each function. The functions of the above-described embodiments can be realized by the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. As a storage medium for supplying such a program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or the like can be used. Alternatively, a CD-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, or the like can be used.
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、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではない。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動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれている。 The functions of the above-described embodiments are not only realized by executing the program code read by the computer. In some cases, an OS (operating system) running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. include.
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ボ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きこまれてもよい。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボ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又は全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含むものである。 Further, the program code read from the storage medium may be written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. After that, the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. Is also included.
２８ ヒストグラム取得回路
１００ デジタルカメラ
28
Claims (11)
前記第２の画像データを伸長して第３の画像データを生成する伸長手段と、
前記第３の画像データから、輝度成分及び複数の色成分のうち少なくともいずれか１成分に対応するヒストグラムを生成する生成手段と、
前記生成手段によりヒストグラムが生成されると、当該ヒストグラムの各階級について隣接する階級からの度数の変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の数より大である場合に、前記圧縮率を変更する変更手段と、
を備え、
前記変更手段により前記圧縮率が変更された場合、変更された圧縮率での前記圧縮手段による非可逆圧縮、当該非可逆圧縮により生成された画像データの前記伸長手段による伸長、及び当該伸長により生成された画像データに関する前記生成手段によるヒストグラムの生成を再度行うことを特徴とする画像処理装置。 Compression means for irreversibly compressing the first image data at a predetermined compression rate based on the compression parameter to generate the second image data;
Decompression means for decompressing the second image data to generate third image data;
Generating means for generating a histogram corresponding to at least one of a luminance component and a plurality of color components from the third image data;
When the histogram is generated by the generating means, the compression rate is calculated when the number of classes whose frequency change rate from an adjacent class exceeds a predetermined ratio is greater than a predetermined number for each class of the histogram. Change means to change
With
When the compression rate is changed by the changing unit, the lossy compression by the compression unit at the changed compression rate, the decompression by the decompression unit of the image data generated by the lossy compression, and the decompression An image processing apparatus characterized in that the generation of the generated image data by the generation means is performed again .
前記変更手段は、前記生成手段が生成したヒストグラムのうちの少なくとも１つについて、隣接する階級からの度数の変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の数より大である場合に、前記圧縮率を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 The changing means, when at least one of the histograms generated by the generating means, when the number of classes whose frequency change rate from the adjacent class exceeds a predetermined ratio is greater than a predetermined number, The image processing apparatus according to claim 1, wherein the compression rate is changed.
前記変更手段は、前記生成手段が生成したヒストグラムの全てについて、隣接する階級からの度数の変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の数より大である場合に、前記圧縮率を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 The changing means, for all of the histograms generated by the generating means, when the number of classes whose frequency change rate from an adjacent class exceeds a predetermined ratio is greater than a predetermined number, The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is changed.
前記第２の画像データを伸長して第３の画像データを生成する伸長工程と、
前記第３の画像データから、輝度成分及び複数の色成分のうち少なくともいずれか１成分に対応するヒストグラムを生成する生成工程と、
前記生成工程によりヒストグラムが生成されると、当該ヒストグラムの各階級について隣接する階級からの度数の変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の数より大である場合に、前記圧縮率を変更する変更工程と、
を備え、
前記変更工程により前記圧縮率が変更された場合、変更された圧縮率での前記圧縮工程による非可逆圧縮、当該非可逆圧縮により生成された画像データの前記伸長工程による伸長、及び当該伸長により生成された画像データに関する前記生成工程によるヒストグラムの生成を再度行うことを特徴とする画像処理方法。 A compression step of irreversibly compressing the first image data at a predetermined compression rate based on the compression parameter to generate the second image data;
A decompression step of decompressing the second image data to generate third image data;
Generating a histogram corresponding to at least one of a luminance component and a plurality of color components from the third image data;
When a histogram is generated by the generation step, the compression rate is calculated when the number of classes whose frequency change rate from an adjacent class exceeds a predetermined ratio is greater than a predetermined number for each class of the histogram. Change process to change,
With
When the compression rate is changed by the changing step, the lossy compression by the compression step at the changed compression rate, the decompression by the decompression step of the image data generated by the lossy compression, and the decompression An image processing method, characterized in that a histogram is generated again by the generating step for the processed image data .
圧縮パラメータに基づいて所定の圧縮率で第１の画像データを非可逆圧縮して第２の画像データを生成する圧縮工程と、
前記第２の画像データを伸長して第３の画像データを生成する伸長工程と、
前記第３の画像データから、輝度成分及び複数の色成分のうち少なくともいずれか１成分に対応するヒストグラムを生成する生成工程と、
前記生成工程によりヒストグラムが生成されると、当該ヒストグラムの各階級について隣接する階級からの度数の変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の数より大である場合に、前記圧縮率を変更する変更工程と、
を備え、
前記変更工程により前記圧縮率が変更された場合、変更された圧縮率での前記圧縮工程による非可逆圧縮、当該非可逆圧縮により生成された画像データの前記伸長工程による伸長、及び当該伸長により生成された画像データに関する前記生成工程によるヒストグラムの生成を再度行うことを特徴とする画像処理方法を実行させるためのプログラム。 On the computer,
A compression step of irreversibly compressing the first image data at a predetermined compression rate based on the compression parameter to generate the second image data;
A decompression step of decompressing the second image data to generate third image data;
Generating a histogram corresponding to at least one of a luminance component and a plurality of color components from the third image data;
When a histogram is generated by the generation step, the compression rate is calculated when the number of classes whose frequency change rate from an adjacent class exceeds a predetermined ratio is greater than a predetermined number for each class of the histogram. Change process to change,
With
When the compression rate is changed by the changing step, the lossy compression by the compression step at the changed compression rate, the decompression by the decompression step of the image data generated by the lossy compression, and the decompression A program for executing an image processing method, wherein the generation of a histogram in the generation step relating to the image data is performed again .
圧縮パラメータに基づいて所定の圧縮率で第１の画像データを非可逆圧縮して第２の画像データを生成する圧縮工程と、
前記第２の画像データを伸長して第３の画像データを生成する伸長工程と、
前記第３の画像データから、輝度成分及び複数の色成分のうち少なくともいずれか１成分に対応するヒストグラムを生成する生成工程と、
前記生成工程によりヒストグラムが生成されると、当該ヒストグラムの各階級について隣接する階級からの度数の変化の割合が所定の割合を超える階級の数が所定の数より大である場合に、前記圧縮率を変更する変更工程と、
を備え、
前記変更工程により前記圧縮率が変更された場合、変更された圧縮率での前記圧縮工程による非可逆圧縮、当該非可逆圧縮により生成された画像データの前記伸長工程による伸長、及び当該伸長により生成された画像データに関する前記生成工程によるヒストグラムの生成を再度行うことを特徴とする画像処理方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 On the computer,
A compression step of irreversibly compressing the first image data at a predetermined compression rate based on the compression parameter to generate the second image data;
A decompression step of decompressing the second image data to generate third image data;
Generating a histogram corresponding to at least one of a luminance component and a plurality of color components from the third image data;
When a histogram is generated by the generation step, the compression rate is calculated when the number of classes whose frequency change rate from an adjacent class exceeds a predetermined ratio is greater than a predetermined number for each class of the histogram. Change process to change,
With
When the compression rate is changed by the changing step, the lossy compression by the compression step at the changed compression rate, the decompression by the decompression step of the image data generated by the lossy compression, and the decompression The computer-readable storage medium which recorded the program for performing the image processing method characterized by performing again the production | generation of the histogram by the said production | generation process regarding the performed image data .
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