JPH05191770A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
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- JPH05191770A JPH05191770A JP4018453A JP1845392A JPH05191770A JP H05191770 A JPH05191770 A JP H05191770A JP 4018453 A JP4018453 A JP 4018453A JP 1845392 A JP1845392 A JP 1845392A JP H05191770 A JPH05191770 A JP H05191770A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に係り、特に静
止画の撮像に適した撮像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device, and more particularly to an image pickup device suitable for picking up still images.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は静止画をメモリカードに記録する
従来の撮像装置の構成例を示した図である。図６におい
て、１０１は光学像を電気信号に変換するセンサーとし
て用いる固体撮像素子、３００は固体撮像素子１０１に
光学像を結像するレンズ、２０１は固体撮像素子１０１
に入射する光量を調整する絞り、２０２は固体撮像素子
１０１の露光時間を調整するシャッター、２０３は固体
撮像素子１０１の出力をデジタル信号に変換するＡＤ変
換回路、２０４はデジタル信号に変換された固体撮像素
子１０１の１フレーム分の信号を一旦記憶する記憶手段
となるフレームメモリ、２０５はフレームメモリ２０４
に記憶された固体撮像素子１０１の出力信号からとなり
あう少なくとも２ライン以上のデータを取り出して輝度
信号と色差信号とを演算によって作る記録信号処理回
路、２０６は記録信号処理回路２０５によって作られた
輝度信号および色差信号を符号化し、データ圧縮する画
像圧縮回路、２０７は画像を記録するために半導体メモ
リによって構成された記録手段となるメモリカード、２
０８はメモリカード２０７から読みだした符号化された
画像データを伸長する画像伸長回路、２０９は伸長され
た輝度信号及び色信号を外部のモニタに表示するための
再生信号処理回路である。２１０は撮像素子の動作を制
御するシステムコントローラであり、２１１は撮影シー
クエンスを開始するトリガスイッチである。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a conventional image pickup apparatus for recording a still image on a memory card. In FIG. 6, 101 is a solid-state image sensor used as a sensor for converting an optical image into an electric signal, 300 is a lens for forming an optical image on the solid-state image sensor 101, and 201 is a solid-state image sensor 101.
A diaphragm for adjusting the amount of light incident on the shutter, a shutter 202 for adjusting the exposure time of the solid-state image sensor 101, an AD conversion circuit 203 for converting the output of the solid-state image sensor 101 to a digital signal, and a solid-state converter 204 for converting the output to a digital signal. A frame memory serving as a storage unit for temporarily storing a signal for one frame of the image pickup element 101, 205 is a frame memory 204
A recording signal processing circuit for taking out data of at least two lines which are composed of the output signal of the solid-state image pickup device 101 stored in the above to calculate a luminance signal and a color difference signal, and 206 is a luminance produced by the recording signal processing circuit 205. An image compression circuit that encodes signals and color difference signals and compresses the data, 207 is a memory card that serves as a recording unit configured by a semiconductor memory to record an image, 2
Reference numeral 08 is an image expansion circuit for expanding the encoded image data read from the memory card 207, and 209 is a reproduction signal processing circuit for displaying the expanded luminance signal and color signal on an external monitor. Reference numeral 210 is a system controller that controls the operation of the image sensor, and reference numeral 211 is a trigger switch that starts an imaging sequence.
【０００３】図７は図６の撮像装置によって、静止画を
記録するシークエンスを示した図である。時刻Ｔ０でト
リガスイッチ２１１がオンされると、一連の静止画記録
シークエンスが開始される。まず、時刻Ｔ０からＴ１の
間に、固体撮像素子１０１に蓄積されていた暗電荷の転
送除去が行われ、次に図示されない測光素子による測光
動作が行われ、適正な露光秒時と露光絞りが設定され
る。次に時刻Ｔ２からＴ３において、シャッター２０２
が開かれ固体撮像素子１０１への露光動作が行われる。
次にシャッター２０２が時刻Ｔ３に閉じられると固体撮
像素子１０１より露光信号電荷の読みだしが行われる。
固体撮像素子１０１より読み出された信号はＡＤ変換回
路２０３によってデジタル信号に変換され、１フレーム
分の信号は一旦フレームメモリ２０４に記憶される。次
に時刻Ｔ４にて露光信号の読みだしが終了すると、時刻
Ｔ４からＴ５にかけて一旦フレームメモリ２０４に記憶
された信号が読み出され、記録信号処理回路２０５によ
って固体撮像素子１０１のとなりあう数画素のデータよ
り、輝度信号及び色差信号が演算によって求められる。
この輝度信号及び色差信号は画像圧縮回路２０６によっ
てＪＰＥＧ規格によって規定される手段などによって符
号化データ圧縮され、メモリカード２０７に記録され
る。FIG. 7 is a diagram showing a sequence for recording a still image by the image pickup apparatus of FIG. When the trigger switch 211 is turned on at time T0, a series of still image recording sequences is started. First, between times T0 and T1, the dark charge accumulated in the solid-state imaging device 101 is transferred and removed, and then a photometric operation by a photometric device (not shown) is performed to set an appropriate exposure time and exposure aperture. Is set. Next, from time T2 to T3, the shutter 202
Is opened to perform an exposure operation on the solid-state image sensor 101.
Next, when the shutter 202 is closed at time T3, the exposure signal charge is read from the solid-state image sensor 101.
The signal read from the solid-state image sensor 101 is converted into a digital signal by the AD conversion circuit 203, and the signal for one frame is temporarily stored in the frame memory 204. Next, when the reading of the exposure signal is completed at time T4, the signal once stored in the frame memory 204 is read from time T4 to T5, and the recording signal processing circuit 205 causes the pixels of several pixels which are adjacent to the solid-state image sensor 101 to be read. From the data, the luminance signal and the color difference signal are calculated.
The luminance signal and the color difference signal are encoded data compressed by the image compression circuit 206 by means defined by the JPEG standard and recorded in the memory card 207.
【０００４】図８は、よく用いられる固体撮像素子の一
例としてのインターライン型ＣＣＤの説明図である。図
８において、１０１はインターライン型ＣＣＤである固
体撮像素子、１０２は光を電荷に変えて蓄積するフォト
ダイオード、１０３はフォトダイオード１０２から移さ
れた電荷を１Ｈに１段ずつ垂直に転送する垂直ＣＣＤで
ある。Ｖ１〜Ｖ４は垂直ＣＣＤ１０３の転送電極であ
り、Ｖ１はフォトダイオード１０２の奇数行の電荷を垂
直ＣＣＤ１０３に転送する転送ゲートをかねている。ま
た、Ｖ３は同様に偶数行のフォトダイオード１０２に対
応する転送ゲートとなっている。垂直ＣＣＤ１０３は転
送電極Ｖ１〜Ｖ４に加えられる４相の転送パルスで駆動
される。１０４は垂直ＣＣＤ１０３より１Ｈに１段転送
されてくる電荷を水平に転送する水平ＣＣＤである。Ｈ
１，Ｈ２は水平ＣＣＤ１０４の転送電極であり、２相の
パルスで駆動される。１０５は電荷を電圧に変換し出力
する出力アンプ（ＦＤＡ）である。ＶＯＵＴは出力端子
である。１０６は不要電荷を掃き捨てるためのトップド
レインである。FIG. 8 is an explanatory view of an interline CCD as an example of a solid-state image pickup element which is often used. In FIG. 8, 101 is a solid-state image sensor that is an interline CCD, 102 is a photodiode that converts light into electric charges and accumulates the charges, and 103 is a vertical that vertically transfers the charges transferred from the photodiode 102 to 1H step by step. It is a CCD. V1 to V4 are transfer electrodes of the vertical CCD 103, and V1 also serves as a transfer gate for transferring the charges in the odd rows of the photodiode 102 to the vertical CCD 103. Similarly, V3 is a transfer gate corresponding to the photodiodes 102 in even rows. The vertical CCD 103 is driven by four-phase transfer pulses applied to the transfer electrodes V1 to V4. Reference numeral 104 denotes a horizontal CCD that horizontally transfers the charges transferred from the vertical CCD 103 one stage to 1H. H
Reference numerals 1 and H2 denote transfer electrodes of the horizontal CCD 104, which are driven by two-phase pulses. Reference numeral 105 denotes an output amplifier (FDA) that converts charges into a voltage and outputs the voltage. VOUT is an output terminal. Reference numeral 106 is a top drain for sweeping away unnecessary charges.
【０００５】図９は図８のインターライン型ＣＣＤの読
みだしタイミングを示した図である。時刻ｔ１に垂直ブ
ランキング期間になり、時刻ｔ２に転送電極Ｖ１の電位
がＨｉレベルになって転送ゲートが開くことによってフ
ォトダイオード１０２の奇数行の電荷が垂直ＣＣＤ１０
３に転送される。時刻ｔ３から垂直ＣＣＤ１０３の電荷
が１水平期間に１段水平ＣＣＤ１０４の方向へ転送さ
れ、水平ＣＣＤ１０４に転送された電荷は高速転送され
てＦＤＡ１０５で電圧に変換されて出力される。全奇数
ラインの電荷の読みだしは時刻ｔ４に終了する。FIG. 9 is a diagram showing the read timing of the interline CCD of FIG. At time t1, the vertical blanking period starts, and at time t2, the potential of the transfer electrode V1 becomes Hi level and the transfer gate opens, so that the charges of the odd-numbered rows of the photodiode 102 are charged to the vertical CCD 10.
3 is transferred. From time t3, the charges of the vertical CCD 103 are transferred in the direction of the one-stage horizontal CCD 104 in one horizontal period, and the charges transferred to the horizontal CCD 104 are transferred at high speed, converted into a voltage by the FDA 105, and output. The reading of charges from all odd-numbered lines ends at time t4.
【０００６】次に垂直ブランキング期間の時刻ｔ５から
転送電極Ｖ３の電位がＨｉレベルになって偶数ラインの
フォトダイオード１０２の電荷が垂直ＣＣＤ１０３に転
送され、時刻ｔ６から１水平期間に１ライン水平ＣＣＤ
１０４に転送され同様に高速転送されて出力される。Next, from time t5 in the vertical blanking period, the potential of the transfer electrode V3 becomes Hi level, and the charges of the photodiodes 102 on even lines are transferred to the vertical CCD 103. From time t6, one line horizontal CCD is provided in one horizontal period.
The data is transferred to 104 and similarly transferred at high speed and output.
【０００７】図１０はカラー信号を撮像するために固体
撮像素子１０１の各受光素子上に一色づつ対応されて設
けられるカラーフィルタの色配列を示す図であり、一般
的によく用いられる色配列を図１０（ａ）に示す。FIG. 10 is a diagram showing a color array of color filters provided corresponding to each color on each light receiving element of the solid-state image pickup element 101 for picking up a color signal. It is shown in FIG.
【０００８】図１０（ａ）において、記号Ｙｅは黄色、
Ｃｙはシアン、Ｍｇはマゼンタ、Ｇは緑を示している。
またＦ１：ｎは第１フィールドのｎライン目の信号とし
て読み出されることを示し、Ｆ２：ｎは第２フィールド
のｎライン目に読み出される信号であることを示してい
る。同様にＦ１：ｎ＋１は第１フィールドのｎ＋１ライ
ン目の信号として読み出されることを示し、Ｆ２：ｎ＋
１は第２フィールドのｎ＋１ライン目に読み出される信
号であることを示している。輝度信号及び色差信号を取
り出すために必要な演算の例を図１０（ｂ）に示してい
る。輝度信号および色差信号はＹｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇの
４色の信号より得られるため、フレームメモリ２０４か
ら信号を読み出す際に、例えば第１フィールドのｎライ
ン目の信号と第２フィールドのｎライン目の信号とを同
時に読みだして演算することによってｎ′ライン目の輝
度信号および色差信号を、第２フィールドのｎライン目
の信号と第１フィールドのｎ＋１ライン目の信号とを同
時に読みだして演算することによってｎ′＋１ライン目
の輝度信号および色差信号を順次得て、ｎ′，ｎ′＋
１，ｎ′＋２，…というノンインターレースの走査線に
対応した輝度信号及び色差信号を得る。このように固体
撮像素子１０１からインターレースで読み出された信号
をノンインターレースに変換し、となりあう走査線の画
素情報を得るためにフレームメモリ２０４が必要になる
のであるが、このフレームメモリ２０４は固体撮像素子
１０１の全画素情報を記憶すること、１画素毎の画素情
報のＡＤ変換の精度は１０ｂｉｔ必要であること等から
大容量なものとなり、撮像装置のコストを増大させる原
因となっている。In FIG. 10A, the symbol Ye is yellow,
Cy shows cyan, Mg shows magenta, and G shows green.
Further, F1: n indicates that the signal is read out as the signal of the nth line of the first field, and F2: n indicates that it is a signal that is read out on the nth line of the second field. Similarly, F1: n + 1 indicates that the signal is read as the signal of the (n + 1) th line of the first field, and F2: n +.
1 indicates that the signal is read on the (n + 1) th line of the second field. FIG. 10B shows an example of the calculation necessary for extracting the luminance signal and the color difference signal. Since the luminance signal and the color difference signal are obtained from the signals of four colors of Ye, Cy, Mg, and G, when the signals are read from the frame memory 204, for example, the signal of the nth line of the first field and the n line of the second field are read. The luminance signal and the color difference signal of the n'th line are simultaneously read out by calculating the signal of the eye and the signal of the n'th line at the same time to read the signal of the nth line of the second field and the signal of the n + 1th line of the first field. The luminance signal and the color difference signal of the n '+ 1 line are sequentially obtained by the calculation, and n', n '+
1. Luminance signals and color difference signals corresponding to non-interlaced scanning lines 1, n '+ 2, ... Are obtained. As described above, the frame memory 204 is necessary in order to convert the signal interlaced read from the solid-state image sensor 101 into non-interlace and obtain pixel information of adjacent scanning lines. Since all pixel information of the image sensor 101 is stored and the accuracy of AD conversion of pixel information for each pixel requires 10 bits, the capacity becomes large, which causes an increase in cost of the image capturing apparatus.
【０００９】[0009]
【問題点を解決するための手段】本願第１の発明の撮像
装置は、固体撮像素子に蓄積した露光電荷信号をＡＤ変
換し、可逆的なデータ圧縮手段によって符号化したデー
タを一旦記憶手段に記憶し、所定量毎データを復号化し
て信号処理を施した後、記録手段に記録することを特徴
とする。In the image pickup device of the first invention of the present application, the exposure charge signal accumulated in the solid-state image pickup device is AD-converted, and the data encoded by the reversible data compression means is once stored in the storage means. It is characterized in that the data is stored, the data is decoded for each predetermined amount, the signal processing is performed, and then the data is recorded in the recording means.
【００１０】本願第２の発明の撮像装置は、固体撮像素
子に蓄積した露光電荷信号をＡＤ変換し、第１の可逆的
なデータ圧縮手段によって符号化したデータを一旦記憶
手段に記憶し、所定量毎データを復号化して信号処理を
施した後、第２の可逆的なデータ圧縮手段もしくは非可
逆的なデータ圧縮手段により、可逆的なデータ圧縮もし
くは非可逆的なデータ圧縮を行った後に、記録手段に記
録することを特徴とする。In the image pickup device of the second invention of the present application, the exposure charge signal accumulated in the solid-state image pickup device is AD-converted, and the data encoded by the first reversible data compression means is temporarily stored in the storage means. After decoding the quantitative data and performing signal processing, after performing reversible data compression or lossy data compression by the second lossless data compression means or lossy data compression means, It is characterized by recording in a recording means.
【００１１】[0011]
【作用】本願第１の発明は、固体撮像素子の画素情報を
記憶手段に記憶する際に、可逆的なデータ圧縮手段によ
ってデータ量を圧縮して一旦記憶手段に記憶し、処理に
必要なデータを記憶手段より読みだしデータ伸長を行っ
た後に、信号処理を行って輝度信号および色差信号の演
算を行うようにすることによって記憶手段の容量を小さ
くするものである。According to the first invention of the present application, when the pixel information of the solid-state image pickup device is stored in the storage means, the data amount is compressed by the reversible data compression means and temporarily stored in the storage means, and the data necessary for processing is stored. Is read from the storage means, data expansion is performed, and then signal processing is performed to calculate a luminance signal and a color difference signal, thereby reducing the capacity of the storage means.
【００１２】本願第２の発明は、固体撮像素子の画素情
報を記憶手段に記憶する際に、可逆的なデータ圧縮手段
によってデータ量を圧縮して一旦記憶手段に記憶し、処
理に必要なデータを記憶手段より読みだしデータ伸長を
行った後に、信号処理を行って輝度信号および色差信号
の演算を行うようにし、更に可逆的データ圧縮もしくは
非可逆的データ圧縮を行った後に、記録手段に記録する
ことで、記憶手段及び記録手段の容量を小さくするもの
である。According to a second aspect of the present invention, when the pixel information of the solid-state image pickup device is stored in the storage means, the data amount is compressed by the reversible data compression means and is temporarily stored in the storage means. Is read out from the storage means, the data is expanded, and then the signal processing is performed to calculate the luminance signal and the color difference signal. Further, the reversible data compression or the irreversible data compression is performed, and then the data is recorded in the recording means. By doing so, the capacity of the storage means and the recording means is reduced.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１４】図１は本発明の撮像装置の一実施例を示す
ブロック図である。なお、図６と同一機能を有するブロ
ック構成部には同一番号を付し、説明を一部省略する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention. The block components having the same functions as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted.
【００１５】図１において、３は可逆的にデータを圧縮
する手段を備えた画像圧縮回路である。ＳＷ１は画像圧
縮回路３の入力を切り替えるスイッチで、ａ側では記録
信号処理回路２０５の出力が、ｂ側ではＡＤ変換回路２
０３の出力が接続される。２は画像圧縮回路３で可逆的
に圧縮されたデータを記憶する記憶手段となるフレーム
メモリである。ＳＷ２は画像圧縮回路３の出力を切り替
えるスイッチであり、ａ側ではフレームメモリ２に、ｂ
側では記録手段となるメモリカード２０７に接続され
る。In FIG. 1, reference numeral 3 is an image compression circuit having means for reversibly compressing data. SW1 is a switch for switching the input of the image compression circuit 3. The output of the recording signal processing circuit 205 is on the a side and the AD conversion circuit 2 is on the b side.
03 outputs are connected. A frame memory 2 serves as a storage unit for storing the data reversibly compressed by the image compression circuit 3. SW2 is a switch for switching the output of the image compression circuit 3. On the a side, the frame memory 2 and b
On the side, it is connected to a memory card 207 which serves as a recording means.
【００１６】また、４は圧縮されたデータを伸長する画
像伸長回路である。１は隣接する２ライン分の伸長され
たデータを記憶する２ラインバッファメモリである。Ｓ
Ｗ３は画像伸長回路４の入力を切り替えるスイッチであ
り、ａ側ではメモリカード２０７の出力が、ｂ側ではフ
レームメモリ２の出力が画像伸長回路４に接続される。
ＳＷ４は画像伸長回路４の出力を切り替えるスイッチで
あり、ａ側では２ラインバッファメモリ１に、ｂ側では
再生信号処理回路２０９に接続される。An image decompression circuit 4 decompresses the compressed data. Reference numeral 1 is a two-line buffer memory that stores decompressed data for two adjacent lines. S
W3 is a switch for switching the input of the image expansion circuit 4, and the output of the memory card 207 is connected to the a side and the output of the frame memory 2 is connected to the image expansion circuit 4 on the b side.
SW4 is a switch for switching the output of the image expansion circuit 4, and is connected to the 2-line buffer memory 1 on the a side and to the reproduction signal processing circuit 209 on the b side.
【００１７】図３は画像圧縮回路３と画像伸長回路４の
構成を示した図である。図３において、画像圧縮回路３
は可逆な圧縮を行う系と非可逆な圧縮を行う系で構成さ
れる。５は入力画像に２次元ＤＣＴ演算を行って画像を
２次元の空間周波数成分に分けるＤＣＴ演算回路であ
る。６はＤＣＴ係数を量子化する量子化回路、７は量子
化されたＤＣＴ係数をハフマン符号化するエントロピー
エンコーダである。ＤＣＴ演算回路５、量子化回路６、
エントロピーエンコーダ７によって非可逆的な画像圧縮
が行われる。また、８は予測器であり、ある画素のデー
タの予測を１画素前のデータによって行う、９はエント
ロピーエンコーダであり、ある画素と予測器８によって
予測した画素の差分をハフマン符号化する。このように
予測器８とエントロピーエンコーダ９とによって可逆的
なデータ圧縮が行われる。ＳＷ５は可逆な圧縮動作を行
うか非可逆的な圧縮動作を行うかを選択するスイッチ
で、ａ側では可逆的な圧縮が、ｂ側では非可逆的な圧縮
動作が選択される。FIG. 3 is a diagram showing the configurations of the image compression circuit 3 and the image expansion circuit 4. In FIG. 3, the image compression circuit 3
Is composed of a system that performs lossless compression and a system that performs lossy compression. Reference numeral 5 denotes a DCT calculation circuit that performs a two-dimensional DCT calculation on the input image and divides the image into two-dimensional spatial frequency components. Reference numeral 6 is a quantizing circuit for quantizing the DCT coefficient, and 7 is an entropy encoder for Huffman coding the quantized DCT coefficient. DCT operation circuit 5, quantization circuit 6,
The entropy encoder 7 performs irreversible image compression. Further, 8 is a predictor, which predicts data of a certain pixel by the data of one pixel before, 9 is an entropy encoder, which performs Huffman coding on the difference between the certain pixel and the pixel predicted by the predictor 8. In this way, the predictor 8 and the entropy encoder 9 perform reversible data compression. SW5 is a switch for selecting whether to perform a reversible compression operation or an irreversible compression operation. Reversible compression is selected on the a side and irreversible compression operation is selected on the b side.
【００１８】画像伸長回路４は可逆な伸長を行う系と非
可逆な伸長を行う系で構成される。エントロピーデコー
ダ１０と復号器１１は可逆圧縮されたデータをエントロ
ピーエンコーダ９、予測器８と逆の動作で復号化する。
またエントロピーデコーダ１２と逆量子化回路１３、逆
ＤＣＴ演算回路１４はＤＣＴ演算回路５、量子化回路
６、エントロピーエンコーダ７と逆の動作で圧縮された
データを復号化する。ＳＷ６は可逆な伸長動作を行うか
非可逆的な伸長動作を行うかを選択するスイッチで、ａ
側では可逆的な伸長が、ｂ側では非可逆的な伸長動作が
選択される。The image expansion circuit 4 is composed of a reversible expansion system and an irreversible expansion system. The entropy decoder 10 and the decoder 11 decode the losslessly compressed data in the reverse operation of the entropy encoder 9 and the predictor 8.
Further, the entropy decoder 12, the inverse quantization circuit 13, and the inverse DCT operation circuit 14 decode the data compressed by the operation reverse to that of the DCT operation circuit 5, the quantization circuit 6, and the entropy encoder 7. SW6 is a switch for selecting reversible expansion operation or irreversible expansion operation.
The reversible extension is selected on the side and the irreversible extension operation is selected on the side b.
【００１９】図２は上記実施例の動作タイミングを説明
する図である。図２と図１、図３に基づいて上記実施例
の動作について説明する。図２において、時刻Ｔ０にト
リガスイッチ２１１がオンされると、まず固体撮像素子
１０１の暗電荷が除去され撮影動作が開始される。時刻
Ｔ１からＴ２にかけて図示されない測光センサーによっ
て測光動作が行われ適正な絞りとシャッタースピードが
設定される。時刻Ｔ２からＴ３にかけてシャッター２０
２が開かれ露光信号電荷が蓄積される。時刻Ｔ３にはシ
ャッター２０２が閉じられて、時刻Ｔ３からＴ４にかけ
固体撮像素子１０１から露光信号電荷が読み出されるが
その際、スイッチＳＷ１をｂ側に、スイッチＳＷ２をａ
側に、スイッチＳＷ５をａ側に設定することによって、
固体撮像素子１０１の出力信号は図４に示すような方法
で可逆的にデータ圧縮されフレームメモリ２に記憶され
る。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation timing of the above embodiment. The operation of the above embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 1, and 3. In FIG. 2, when the trigger switch 211 is turned on at time T0, the dark charge of the solid-state image sensor 101 is first removed and the photographing operation is started. From time T1 to T2, a photometric sensor (not shown) performs a photometric operation to set an appropriate aperture and shutter speed. Shutter 20 from time T2 to T3
2 is opened and the exposure signal charge is accumulated. At time T3, the shutter 202 is closed, and the exposure signal charge is read from the solid-state image sensor 101 from time T3 to T4. At that time, the switch SW1 is set to the b side and the switch SW2 is set to a.
Side, by setting the switch SW5 to the a side,
The output signal of the solid-state image sensor 101 is reversibly data-compressed by the method shown in FIG. 4 and stored in the frame memory 2.
【００２０】図４は固体撮像素子１０１の画素データの
可逆的な圧縮方法を施す方法の説明図であり、図４
（ａ）は図１０と同じ配列の色フィルタであるが第１フ
ィールドのｎライン目の信号と第２フィールドのｎライ
ン目の信号とに説明のための番号が付してある。図４
（ｂ）は可逆的な圧縮を行う手法の例で１画素前のデー
タを予測値とし隣接画素間の値の差をとってさらにハフ
マン符号化を行いデータ量を圧縮する。画素間の差分を
とる際は、図４（ｃ）に示すように相関の高い同色同士
の差をとる。次に時刻Ｔ４からＴ５にかけてフレームメ
モリ２に一旦記憶された圧縮データから隣接する２ライ
ンのデータ、例えば第１フィールドのｎライン目の信号
と第２フィールドのｎライン目の信号とを読みだし圧縮
と逆の動作によって伸長し２ラインバッファメモリ１に
読みだし、図１０（ｂ）に示したような演算を行って輝
度信号及び色差信号を演算し可逆的もしくは非可逆的な
手段によってデータ圧縮を行った後、メモリカード２０
７に記録する。スイッチＳＷ１はａ側に、スイッチＳＷ
２はｂ側に、スイッチＳＷ３はｂ側に、スイッチＳＷ４
はａ側に、スイッチＳＷ５は可逆的な圧縮を行うときは
ａ側に、非可逆的な圧縮を行うときはｂ側に設定され
る。再生出力を得る場合は、スイッチＳＷ３をａ側に、
スイッチＳＷ４をｂ側に、スイッチＳＷ６を可逆的なデ
ータ伸長を行うときはａ側に、非可逆的な圧縮を行うと
きはｂ側にして、メモリカード２０７から符号化された
データを読み出し、再生信号処理回路２０９に入力す
る。FIG. 4 is an explanatory view of a method for performing a reversible compression method of pixel data of the solid-state image pickup device 101.
10A shows a color filter having the same arrangement as in FIG. 10, but numbers for explanation are given to the signal of the nth line of the first field and the signal of the nth line of the second field. Figure 4
(B) is an example of a method of performing reversible compression, in which data of one pixel before is used as a prediction value, the difference between values of adjacent pixels is taken, and Huffman coding is further performed to compress the data amount. When the difference between the pixels is calculated, the difference between the same colors having a high correlation is calculated as shown in FIG. Next, from the compressed data temporarily stored in the frame memory 2 from time T4 to T5, the data of two adjacent lines, for example, the signal of the nth line of the first field and the signal of the nth line of the second field are read out and compressed. The data is decompressed by the operation reverse to that described above and read out to the 2-line buffer memory 1, and the operation shown in FIG. 10B is performed to calculate the luminance signal and the color difference signal, and the data compression is performed by the reversible or irreversible means. After going, memory card 20
Record at 7. Switch SW1 is on the a side, switch SW1
2 is on the b side, switch SW3 is on the b side, and switch SW4
Is set to the a side, the switch SW5 is set to the a side when performing reversible compression, and the b side is set when performing irreversible compression. To obtain the playback output, set switch SW3 to the a side.
The switch SW4 is set to the b side, the switch SW6 is set to the a side when performing reversible data expansion, and the b side is set when performing lossy compression, and the encoded data is read from the memory card 207 and reproduced. It is input to the signal processing circuit 209.
【００２１】なお、通常前述したような可逆的な圧縮で
は圧縮後のデータ量は画像によって異なるがほとんどの
画像においては圧縮前のデータ量半分以下になるためフ
レームメモリの２の容量を従来例に比べて半分程度にす
ることができる。しかしながらフレームメモリ２の容量
を従来例の１／２以下しか持たない場合や、特殊なパタ
ーンの画像においては全データを書き込めなくなる可能
性がある。In the above-described reversible compression, the amount of data after compression usually differs depending on the image, but in most images the amount of data before compression is less than half, so the capacity of the frame memory is set to 2 as a conventional example. It can be reduced to about half. However, there is a possibility that all the data cannot be written in the case where the capacity of the frame memory 2 is less than half that of the conventional example or in the case of an image of a special pattern.
【００２２】図５は万が一フレームメモリ２の容量が不
足するようなことがあっても撮影ができるように改良し
た実施例のフローチャートである。すなわちフレームメ
モリ２の容量が不足した場合はメモリカード２０７の空
き容量にデータを書き込むようにすることによって、撮
影が可能になるようにしている。将来メモリカードのア
クセススピードが増大すれば、フレームメモリをなくし
常時一旦メモリカードに圧縮した固体撮像素子のデータ
を記憶するようにしてもよい。FIG. 5 is a flow chart of an embodiment improved so that photographing can be performed even if the capacity of the frame memory 2 becomes insufficient. That is, when the capacity of the frame memory 2 is insufficient, the data can be written in the free capacity of the memory card 207 to enable shooting. If the access speed of the memory card increases in the future, the frame memory may be eliminated and the data of the solid-state image sensor once compressed may be stored in the memory card at all times.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、固体撮像素子の出力に
信号処理を施すために一時的に画素データを記憶するた
めの記憶手段（又は一時的に画素データを記憶するため
の記憶手段と信号処理されたデータを記録する記録手
段）の容量を大幅に縮小することができ装置のコストを
削減することが可能になる。According to the present invention, storage means for temporarily storing pixel data (or storage means for temporarily storing pixel data in order to perform signal processing on the output of the solid-state image sensor). The capacity of the recording means for recording the signal-processed data) can be greatly reduced, and the cost of the device can be reduced.
【図１】本発明の撮像装置の一実施例を示すブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image pickup apparatus of the present invention.
【図２】上記実施例の動作タイミングを説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation timing of the above embodiment.
【図３】画像圧縮回路と画像伸長回路の構成を示した図
である。FIG. 3 is a diagram showing configurations of an image compression circuit and an image expansion circuit.
【図４】固体撮像素子の画素データの可逆的な圧縮を施
す方法の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for reversibly compressing pixel data of a solid-state image sensor.
【図５】フレームメモリの容量が不足する場合でも撮影
ができるように改良した実施例のフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart of an embodiment improved so that shooting can be performed even when the capacity of the frame memory is insufficient.
【図６】静止画をメモリカードに記録する従来の撮像装
置の構成例を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a conventional image pickup apparatus for recording a still image on a memory card.
【図７】図６の撮像装置によって、静止画を記録するシ
ークエンスを示した図である。7 is a diagram showing a sequence for recording a still image by the image pickup apparatus of FIG.
【図８】固体撮像素子の一例としてのインターライン型
ＣＣＤの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an interline CCD as an example of a solid-state image sensor.
【図９】図８のインターライン型ＣＣＤの読みだしタイ
ミングを示した図である。9 is a diagram showing the read timing of the interline CCD of FIG.
【図１０】固体撮像素子の各受光素子上に一色づつ対応
されて設けられるカラーフィルタの色配列を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a color array of color filters provided corresponding to each color on each light receiving element of the solid-state imaging device.
２ フレームメモリ ３ 画像圧縮回路 ４ 画像伸長回路 １０１ 固体撮像素子 ２０１ 絞り ２０２ シャッター ２０３ ＡＤ変換回路 ２０５ 記録信号処理回路 ２０７ メモリカード ２０９ 再生信号処理回路 ２１０ システムコントローラ ２１１ トリガスイッチ ３００ レンズ 2 frame memory 3 image compression circuit 4 image expansion circuit 101 solid-state image sensor 201 aperture 202 shutter 203 AD conversion circuit 205 recording signal processing circuit 207 memory card 209 playback signal processing circuit 210 system controller 211 trigger switch 300 lens
Claims (4)
ＡＤ変換し、可逆的なデータ圧縮手段によって符号化し
たデータを一旦記憶手段に記憶し、所定量毎データを復
号化して信号処理を施した後、記録手段に記録すること
を特徴とする撮像装置。1. An exposure charge signal accumulated in a solid-state image pickup device is AD-converted, data encoded by a reversible data compression means is temporarily stored in a storage means, and a predetermined amount of data is decoded to perform signal processing. After that, the image pickup device is characterized by recording in a recording means.
撮像素子は画素に対応してカラーフィルターアレーを備
えており、前記可逆的なデータ圧縮手段による可逆的な
圧縮は各色毎に予測符号化されることを特徴とする撮像
装置。2. The image pickup device according to claim 1, wherein the solid-state image pickup element includes a color filter array corresponding to pixels, and the reversible compression by the reversible data compression means is predictive coding for each color. An imaging device characterized by the following.
ＡＤ変換し、第１の可逆的なデータ圧縮手段によって符
号化したデータを一旦記憶手段に記憶し、所定量毎デー
タを復号化して信号処理を施した後、第２の可逆的なデ
ータ圧縮手段もしくは非可逆的なデータ圧縮手段によ
り、可逆的なデータ圧縮もしくは非可逆的なデータ圧縮
を行った後に、記録手段に記録することを特徴とする撮
像装置。3. An exposure charge signal accumulated in a solid-state image pickup device is AD-converted, data encoded by a first reversible data compression means is temporarily stored in a storage means, and a predetermined amount of data is decoded to obtain a signal. After performing the processing, the second reversible data compression means or the irreversible data compression means performs the reversible data compression or the irreversible data compression, and then records in the recording means. Image pickup device.
の可逆的なデータ圧縮手段が第２の可逆的なデータ圧縮
手段を兼ねることを特徴とする撮像装置。4. The image pickup apparatus according to claim 3, wherein
The reversible data compression means also functions as the second reversible data compression means.
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| JP04018453A JP3095507B2 (en) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | Data compression and recording method |
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1992
- 1992-01-08 JP JP04018453A patent/JP3095507B2/en not_active Expired - Fee Related
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