JPH03230691A - ディジタル電子スチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、静止画像信号を適宜に圧縮してメモリに記憶
するディジタル電子スチルカメラに関する。

［従来の技術〕 従来より、２次元光電変換素子の出方信号を処理して磁
気媒体に静止画を記録し、ＴＶにより静止画を再生！ｌ
ｌｌＩｒするようなスチルビデオカメラが知られている
。このスチルビデオカメラは、画像を映像信号の形で扱
うため、従来の銀塩カメラにない発展性を持つことで注
目されている。しかしながら、このスチルビデオカメラ
において、小型磁気シートに記録するには、高精度のヘ
ッド位置制御が必要であったり、高精度な定常回転制御
が必要とされるため、従来の銀塩カメラ並みの携帯性、
信頼性を確保することは現状では困難とされている。

そこで、磁気媒体の替りに固体メモリを記録媒体に用い
たスチルビデオカメラが提案されている。

この固体メモリを使ったスチルビデオカメラは、機械的
稼働部が少なく、また小型軽量にできる可能性が高い。

しかし、現在のメモリＩＣの集積度では、多数の映像を
記録するためには多数個のメモリＩＣか必要であり、そ
のため多大なコストがかかってしまう。この問題を解決
する方法として、映像信号を何らかの方法にて情報量を
圧縮してメモリ内に記録し、再生時に伸長して元の映像
信号を得るような方法が考えられる。これにより、限ら
れたメモリ容量にて多数の映像を記録することか可能と
なる。

ところが、現在のメモリの容量を考慮するならば、かな
りの圧縮比（率）を期待しなければならない。たとえば
、１フイールドの映像信号をディジタル化した場合、サ
ンプリング周波数を色副搬送周波数の３倍で１フイール
ドをディジタル化した場合、約１．５Ｍｂｉｔ程度のメ
モリが必要である。いま、記録媒体１単位当たり５０フ
イールド記録することを標準として考えた場合に、上記
の例で５０フイールドの映像信号をディジタル化しよう
とすると、メモリ容量は７５Ｍｂ　ｉ　ｔが必要となる
。

ここで、可逆性圧縮（圧縮伸長処理を行っても情報の質
の低下がない）を考えた場合、圧縮率は１／３程度が限
度とすると、２５Ｍｂｉｔ程度のメモリが必要となる。

この場合、ＩＭｂ　ｉ　ｔのＳＲＡＭが２５個必要とな
り、形状、コストの面から実現が困難である。非可逆性
圧ｗＪ（圧縮伸長処理を行うと情報の質が低下する）を
考えるならば、圧縮率は１／１０以上期待できるので、
ＩＭｂｉｔのＳＲＡＭが８個程度で済み、実現可能性が
高い。非可逆性の圧縮としては、予測符号化法（ＤＰｅ
Ｍ）や直交変換（ＤＣＴ）を用いたものが考えられる。

しかしながら、高圧縮を行うと原画像に比べ画質劣化が
顕著に現れる。前述のＤＣＴを利用した圧縮では、ビッ
ト割り振りを減らした高周波成分が失われてしまう。そ
のため、圧縮、伸長処理を行うと全体にピントのずれた
ような映像になってしまう問題がある。

例えば、特開昭６３−２８６０７８号公報には、映像信
号を圧縮して記録するモードと圧縮しない通常の記録モ
ードとを、撮影目的に応じて選択し、画質と撮影容量を
適宜に選択できるようにした電子スチルカメラが示され
ている。そして、このカメラでは、いずれの記録モード
で撮影したかをメモリに記憶しておき、再生時にはそれ
を読み取って適応したモードで再生する。同公報に示さ
れた映像記録の圧縮方法は画素信号の間引きによるもの
で、−画面内の解像度（っまり圧縮率に対応する）は全
て同じである。このため、上記の問題が存在する。

また、特開昭６３−２９９６８０号公報には、少ない情
報量で画像信号の符号化を行うことを目的として、背景
領域と非背景領域に分離し、それぞれに合った符号化を
行うものが示されている。

これら領域の分離には、画面をブロック毎に分割し、各
ブロックの輝度の最高レベルと最低レベルの差を用いて
いる。同公報に示される方法は合焦状態に応じて圧縮率
を変えているものではなく、また、背景と非背景を分離
するための回路構成が複雑となる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記従来の問題を解消するもので、画面を複数
のブロックに分割し、それぞれのブロック単位で合焦具
合い、又はブロックの位置により圧縮率を設定すること
により、主被写体部分での画像劣化の少ない圧縮、伸長
処理が可能で、しかもメモリ容量が少なくて済むディジ
タル電子スチルカメラを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、露光による撮影画
像を光電変換する撮像素子と、この撮像素子から読み出
された画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータと、
このＡ／Ｄコンバータからの出力信号を圧縮処理してメ
モリに記憶するディジタル記録方式の電子スチルカメラ
において、撮像画面を複数のブロックに分割し、それぞ
れのブロックの合焦状態を検出する合焦状態検出手段と
、この合焦状態検出手段の検出結果に基き、合焦してい
るブロックについての信号処理の圧縮率を低くし、合焦
していないブロックについての信号処理の圧縮率を高く
設定する圧縮率設定手段とを備えたものである。

また、上記と同様のディジタル記録方式の電子スチルカ
メラにおいて、撮像画面を複数のブロックに分割し、画
面中央のブロックほど信号処理の圧縮率を低くし、画面
周辺のブロックほど信号処理の圧縮率を高く設定する圧
縮率設定手段を備えたものである。

［作用コ 上記構成により、ピントの合った部分、又は画面中央は
、比較的、低い圧縮率でしか圧縮されないため画質劣化
が少なく、ピントの合ってない部分、又は画面周辺は高
い比率で圧縮されるので、全体として画質劣化が少なく
なり、例えば、主被写体の画質劣化の少ない圧縮伸長処
理が可能となる。また、ポートレート撮影などにおいて
は、絞りを開放とし、背景（画面周辺）を章すことが行
なわれるが、背景部分について高圧縮伸長処理を与える
ことによって、該部分の信号の単純化を行え、そのため
主被写体がひときわ目立つものとなり、ポートレートと
して好ましいものとなる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面と共に説明する。

本実施例は、各ゾーンの被写体距離と現在設定されてい
る撮影距離とを比較して、被写体距離か現在設定されて
いる撮影距離に最も近似しているゾーンを主要被写体ゾ
ーンと判定するものである。

第１図（ａ）（ｂ）は、撮影画面１ｏとそれぞれのゾー
ンにおける距離情報と圧縮率の一例を示している。本実
施例の場合、９つのゾーンに分け、それぞれを測定した
結果、画面中央部及び中央下部のデータは１ｍ、左下部
のそれは５ｍ、右下部のそれは３ｍ、その他の部分は無
限遠であったとする。１ｍにピントを合わせたとして、
画面中央部及び中央下部は５／１０、左下部は２／１０
、右下部は３／１０、その他の部分は１／１０に、それ
ぞれ元のデータを圧縮するものとする。このような圧縮
比を設定することにより、それぞれのゾーンの面積を同
じとすると、撮像画像データは全体で約１１５になる。

第２図は、圧縮比を変更・設定するための回路のブロッ
ク図である。同図において、ゾーン測距値メモリ５のメ
モリ内容は各ゾーンにおいて測距した結果であり、フォ
ーカス設定値メモリ６のメモリ内容はそのとき設定され
ている撮影距離である。バッファメモリ２内のデータを
圧縮するときに、Ｘ−Ｙアドレス発生回路１から出力さ
れるアドレス値によりゾーン選択回路４においてゾーン
の選択が行われ、そのゾーンにおけるゾーン測距値とフ
ォーカス設定値が圧縮比決定回路７に入力され、これら
の値によって圧縮比が決定され、この圧縮比でもって圧
縮処理回路８は作動する。圧縮比決定回路７においては
、上記二つの値の差が大きければ大きい程、ゾーン内圧
縮比をより高い値に決定する。

本実施例のバッファメモリ２は、ＣＣＤイメージセンサ
の出力をＡ／Ｄ変換したデータを蓄えるフレームメモリ
であり、ディジタル映像信号処理回路３にも共通のデー
タバスで接続されている。

ＣＣＤイメージセンサの出力をＡ／Ｄ変換した後、バッ
ファメモリ２に画像データとして蓄え、さらに、このバ
ッファメモリ２に蓄えられた画像データをディジタル映
像信号処理回路３にて色分離、マトリックス処理、ホワ
イトバランス処理等を行い、この処理を受けた、例えば
、Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号が再びバッファメモリ２に記
憶される。

この信号に対し圧縮処理回路８により圧縮処理を行う。

圧縮比を変更する具体例としては、例えば２次元離散コ
サイン変換があげられる。この変換方式は変換を行った
結果の２次元周波数平面において、高周波成分に割り当
てるビットを減らす度合いを変更する。あるいは高周波
成分の情報を削除するのに、削除する成分を増減するこ
とによって圧縮比を変更する。上記のように高周波成分
に割り当てるビット数を削減すると、高周波部分におけ
るＳ／Ｎ比が悪化する。また高周波成分の情報を削除し
てしまうと、解像度の低い映像になってしまう。ところ
が、本発明においては、もともと、高周波成分を含まな
いピントのずれた部分の高周波成分のビット数を削除し
たり、情報を削除するので、全体としての映像の画質を
損なうことなく、データ量を大幅に圧縮することが可能
となる。

以下、画像情報のメモリとして固体メモリを用いたスチ
ルビデオシステムの一実施例の概要を第３図を用いて説
明する。

同図において第２図で説明した構成要素と同様の要素は
、同一符号で示している。使用者がカメラ２０の不図示
のレリーズ釦を半押しするとスイッチＳ１かＯＮになり
、システムコントローラ３１は、ゾーン測距素子３９か
ら得られる各ゾーンの距離値を得て、画面中央部の測距
値をフォーカス設定値としてフォーカス駆動モータ３８
に対して駆動信号を出力する。レリーズ釦をさらに押し
込むとスイッチＳ２がＯＮとなり、システムコントロー
ラ３１は測光素子４０により得た光量値により演算を行
い、露出値を決定し、それにより機械式シャッター３３
の開閉時間を決定し、同シャッター３３を駆動する。撮
像素子（ＣＣＤイメージセンサ）３４は、レンズ３２を
通して所定時間の露光を行い、ＣＣＤイメージセンサ３
４には光電変換された画像信号が蓄積される。この画像
信号は、タイミングジェネレータ３７によって与えられ
るクロックにより転送、出力され、アンプ３５により増
幅された後、Ａ／Ｄコンバータ３６によりディジタル値
に変換され、バッファメモリ２内に蓄えられる。蓄積さ
れた映像信号は、ディジタル演算回路２２にて色分離処
理、γ処理、ホワイトバランス処理、マトリックス処理
を行い、Ｙ。

Ｒ＝Ｙ、Ｂ−Ｙ信号の形態に変換した後、圧縮処理を行
う。

圧縮した映像信号をバッファメモリ２からコネクタ４１
によって接続されたメモリカード２１内の画像メモリ４
２に転送し、記録を終了する。この時、各ゾーンの圧縮
率もメモリカード２１内の圧縮比記憶メモリ４３に記録
する。

次に、第４図を用いて、再生器５１について説明する。

メモリカード２１がコネクタ６５により再生器５１に接
続されている。前述のカメラ２０側で圧縮された、メモ
リカード２１の映像信号は、再生器５１内部のバッファ
メモリ６２にタイミングジェネレータ６４から与えられ
るタイミング信号により転送される。この転送された圧
縮映像信号はディジタル演算回路５２により伸長される
。

この時、上記圧縮映像信号に対して、Ｘ−Ｙアドレス発
生回路６１からの信号と、メモリカード２１内の圧縮比
記憶メモリ４３に記憶されている内容に従って、各ゾー
ン毎に２次元逆直交変換処理を行い、信号を伸長する。

伸長して得られたＹ。

Ｒ，−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号をＮＴＳＣエンコーダ６３におい
てＮＴＳＣエンコード処理を行い、再びバッファメモリ
６２内に転送する。ここで言うＮＴＳＣエンコードとは
、伸長して得られたＹ、Ｒ−Ｙ。

１３−Ｙのうち、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを色副搬送波にて平衡
変調をし、その成分とＹ信号を重複した信号に、バース
ト信号、水平同期信号、垂直同期信号を付加することで
ある。１画面分処理が終了すると、バッファメモリ６２
内のＮＴＳＣ信号は、タイミングジェネレータ６４によ
り与えられるクロックにより読み出されて、同期したク
ロックにてＤ／Ａコンバータ６６によりＤ／Ａ変換され
、ビデオ出力６９より出力される。なお、送りスイッチ
７０は画像メモリ４２に記録されている画像をアクセス
するためのアクセス用釦で、Ｘ−Ｙアドレス発生回路６
１、タイミングジェネレータ６４に接続されている。こ
の釦を押すことにより、画像メモリ４２の内容を新たに
バッファメモリ６２に読み込ませて次の画面を再生する
ことができる。

前述の実施例は一例であり、所定の信号処理の場所、信
号形態は種々考えられる。例えば、撮像素子の出力を、
直ちにＡ／Ｄ変換を行い、がっ圧縮処理を行った後、メ
モリカードに記録し、再生時に色分離処理、γ処理、ホ
ワイトバランス処理、マトリックス処理、ＮＴＳＣエン
コード処理まで行うといった方法も考えられる。また撮
像素子の出力を通常のアナログ信号処理、即ち色分離処
理、γ処理、ホワイトバランス処理、マトリックス処理
、ＮＴＳＣエンコード処理を行った後に、ＮＴＳＣ信号
をＡ／Ｄ変換し、メモリに記録する方法も考えられる。

また、圧縮方法も予測符号化方法、ベクトル量子化によ
る方法等、いずれの方法でも実現可能である。

さらに、本実施例においては、画面を９つのブロックに
分割したが、ブロックの数はいくらでも桶わないし、撮
影者か自由に設定できるものでもよい。また、ポートレ
ートモードを設け、このモードでは、第１図を例にあげ
ると、画面の中央部、及び中央ｒ部の圧縮率を低くする
か、あるいは圧縮をせず、その他のブロックの圧縮率を
高くするといったことが自動的に設定されるようになっ
ていてもよい。これにより、絞り開放による被写界深度
を浅くした撮影時と同様の効果が得られる。

すなわち、主被写体は鮮明に、背景はぼけた感じになり
、主被写体がひときわ目立ちポートレートとして好まし
いものとなる。

また、距離情報による圧縮率の可変は、多様な応用が可
能である。例えば、周波数領域の圧縮であれば、撮影距
離と被写体に存在し得る最高周波数領域の信号成分が互
いに相関性を有すると考えられるので、撮影距離に応じ
て圧縮率を可変すればよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、撮影画面の中で撮影者の
意図を反映した画像情報圧縮を行い記録することができ
るので、主被写体の映像の解像度を低下することなく、
１つの画像の情報量の圧縮が可能となり、少ないメモリ
容量で多くの画像を撮影することができる。

また、主被写体以外、例えば周辺の画像情報の圧縮によ
る画質の劣化が、かえって主被写体を引き立てる効果を
もたらし、絞りを開放にした撮影の時と同等の効果が得
られる。

さらには、従来例のように、背景と非背景を分離するた
めの複雑な構成を必要とせず、構成の容易化をも図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明のディジタル電子スチルカ
メラにおける撮影画面とそれを複数のゾーンに分けたと
きの測距情報と圧縮率の例を示す図、第２図は同カメラ
における圧縮比を設定するための回路の一実施例ブロッ
ク図、第３図は同カメラの全体構成の一実施例ブロック
図、第４図は再生器の一実施例ブロック図である。 ２・・・バッファメモリ、３・・・ディジタル映像信号
処理回路、４・・・ゾーン選択回路、５・・・ゾーン測
距値メモリ、６・・・フォーカス設定値メモリ、７・・
・圧縮比決定回路、８・・・圧縮処理回路、１ｏ・・・
撮像画面、２０・・・カメラ、２１・・・メモリカード
、３４・・・撮像素子、３６・・・Ａ／Ｄコンバータ、
４２・・・画像メモリ、４３・・・圧縮比記憶メモリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）露光による撮影画像を光電変換する撮像素子と、
   この撮像素子から読み出された画像信号をＡ／Ｄ変換す
   るＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバータからの出
   力信号を圧縮処理してメモリに記憶するディジタル記録
   方式の電子スチルカメラにおいて、 撮像画面を複数のブロックに分割し、それぞれのブロッ
   クの合焦状態を検出する合焦状態検出手段と、この合焦
   状態検出手段の検出結果に基き、合焦しているブロック
   についての信号処理の圧縮率を低くし、合焦していない
   ブロックについての信号処理の圧縮率を高く設定する圧
   縮率設定手段とを備えたことを特徴とするディジタル電
   子スチルカメラ。
2. （２）露光による撮影画像を光電変換する撮像素子と、
   この撮像素子から読み出された画像信号をＡ／Ｄ変換す
   るＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバータからの出
   力信号を圧縮処理してメモリに記憶するディジタル記録
   方式の電子スチルカメラにおいて、 撮像画面を複数のブロックに分割し、画面中央のブロッ
   クほど信号処理の圧縮率を低くし、画面周辺のブロック
   ほど信号処理の圧縮率を高く設定する圧縮率設定手段を
   備えたことを特徴とするディジタル電子スチルカメラ。