JPH0564143A - 電子スチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】保存する圧縮画像デ−タの枚数を希望どうりの
ものとするように、圧縮率の設定を自動的に変化させて
記憶し、この範囲で最良の画像状態を得る。 【構成】制御部１００は、符号化された圧縮画像デ−タ
にして２枚分以上の静止画を記録できるメモリエリアを
メモリカード１２に確保する。計数回路１４は、各メモ
リエリアに圧縮画像デ−タを収容した時の収容デ−タ量
を計測する。誤差検出回路５は、計数回路の計測値と所
定の値との誤差を算出する。比較回路１８は、誤差検出
回路により得られた誤差の大小を判定する。制御部１０
０は、撮影命令を受けてから、次の撮影命令を受けるま
でにメモリエリアで先に撮影した原画像デ−タを保持
し、限界時間、あるいは誤差の大きさが所定の値に達し
たと判定されるまで、処理パラメ−タを変え任意の回数
の符号化処理を行い任意のメモリエリアに書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静止画像デ−タを圧
縮してメモリカ−ド等の記憶装置に記録する電子スチル
カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、撮影した静止画像デ−タをデジタ
ル化し、フロッピ−ディスクやメモリカ−ドなどの記録
媒体に記録できる電子スチルカメラが製品化されている
が、１つの記録媒体に、より多くの画像を記憶できる様
に、撮影された静止画像デ−タを圧縮しデ−タ量を減ら
した上で記録する方法が採用されている。特にＤＣＴ
（離散コサイン変換）を用いた圧縮方式は、画質の劣化
が少ない割りに圧縮率が高いため、今後最も有力な圧縮
方式として注目されている。

【０００３】ＤＣＴ圧縮方式を用いれば、２Ｍbyte容量
のメモリカ−ド１枚に２０枚程の静止画像デ−タを記憶
することも可能になる。もちろん、原画像デ−タを８分
の１程に圧縮しているのであるから、全く画質の劣化が
無い訳ではないが、実用的な面から考えると、１枚のメ
モリカ−ドの撮影可能枚数をある程度確保することも重
要な問題である。図３にＤＣＴ圧縮方式を用いた電子ス
チルカメラの構成例を示す。

【０００４】光学系レンズ１で捕らえた光学像は、ＣＣ
Ｄ（電荷転送素子）を用いた固体撮像素子２によって電
気信号に変換され、映像信号として信号処理回路３に送
られる。信号処理回路３では色処理を施すと同時にアナ
ログデジタル（Ａ／Ｄ）変換し、デジタル信号にして一
旦フレ−ムメモリ４に蓄えている。フレ−ムメモリ４で
は、蓄えられた画像一枚分の映像信号をブロック分割し
てＤＣＴ回路５へ送り出すが、一連の圧縮符号化作業に
必要なパラメ−タを決定するために、同じ転送動作を２
度繰り返す。最初の転送では、ＤＣＴ回路５によって直
交変換された変換デ−タはアクティビティ計算回路６に
送られる。ここで画像一枚分の総アクティビティ量が求
められるが、量子化ステップサイズを決定するのに必要
な係数（以後ａと呼ぶ）を割り出すと共に、ビット配分
回路７において輝度・色信号に対するビット配分を決定
する。２回目の転送のときは、変換デ−タは量子化回路
８に送られるが、ここでは先に求めた係数ａと量子化テ
−ブル９のデ−タとの演算によって算出される量子化ス
テップに従い量子化が行われる。

【０００５】又、変換デ−タは１回目の転送同様にアク
ティビティ計算回路６にも送られるが、１回目が画像一
枚分の総アクティビティ量を求めたのに対し、２回目は
ブロック単位のアクティビティ量を順次求める形とな
る。

【０００６】これにより、１回目の転送で決定したビッ
ト配分を基にブロック単位毎の最終的なビット配分が求
まるが、符号化回路１０ではビット配分に応じて符号化
ビット量を調整し符号化が行われ、その出力デ−タはイ
ンターフェース１１を通してメモリカ−ド１１に記録さ
れる。

【０００７】電子スチルカメラでは、図３に示した様な
固定長符号化を施したＤＣＴ圧縮方式が望ましい。何故
ならば、可変長のままの場合、撮影する絵柄によって符
号化デ−タ量が著しく変化し、メモリカ−ド１枚当たり
の撮影可能枚数が定まらないからである。即ち、ある絵
柄を撮影している時は２０枚記録できたが、別の種類の
絵柄を撮影していたら１３枚しか記録できずに目的が達
成出来なかった、と言った不都合を防ぐためには固定長
化が必要となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】固定長化の最大のポイ
ントは係数ａの決定の仕方である。確かに、係数ａを大
きくすればデ−タ圧縮率は上がり、係数ａを小さくすれ
ばデ−タ圧縮率が下がると言うことは容易に推察出来
る。しかし、係数ａを幾らにすればデ−タ圧縮率が幾ら
になると言った事は、絵柄によって異なるため単純な関
係では表わせない。このため、実験的に色々な種類の絵
柄を取り上げ、デ−タ圧縮率一定を条件とする総アクテ
ィビティ量と係数ａの相関を予め求めておき、これら経
験デ−タを基にして実際に撮影した画像一枚分の総アク
ティビティ量から係数ａを逆算する方法を用いている。
この様な訳で完全な固定長化を実現する事は非常に困難
なものといえる。

【０００９】従って、固定長化しているとは言え、符号
化されたデ−タ量にばらつきが生じるのは避けられな
い。このためには、記録しようとするメモリカ−ド上の
メモリエリアに対して、符号化されたデ−タがばらつき
を含めても十分に収まる様なデ−タ圧縮率に照準を合わ
せておかなくてはならない。もちろん、オ−バ−するよ
うなことは絶対あってはならない訳であるから、かなり
高めに圧縮率の中心を設定することになる。これはメモ
リの使用効率が悪いばかりか、無駄に画質の劣化を招い
ていることになり不都合極まりない。

【００１０】そこでこの発明は、保存する圧縮画像デ−
タの枚数を希望どうりのものとするように、圧縮率の設
定を自動的に変化させて記憶し、この範囲で最良の画像
状態を得るようにした電子スチルカメラを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、静止画像デ
−タを符号化圧縮して圧縮画像デ−タを得てメモリカ−
ド等の記憶装置に記録する電子スチルカメラにおいて、

【００１２】符号化された圧縮画像デ−タにして２枚分
以上の静止画を記録できるメモリエリアを確保するエリ
ア確保手段と、前記各メモリエリアに前記圧縮画像デ−
タを収容した時の収容デ−タ量を計測する計測手段と、
前記計測手段の計測値と所定の値との誤差を算出する誤
差算出手段と、前記誤差算出手段により得られた誤差の
大小を判定する大小判定手段と、撮影命令を受けてか
ら、次の撮影命令を受けるまでにメモリエリアで先に撮
影した原画像デ−タを保持し、限界時間、あるいは誤差
の大きさが所定の値に達したと判定されるまで、処理パ
ラメ−タを変え任意の回数の符号化処理を行い任意のメ
モリエリアに書き込む手段とを備える。

【００１３】

【作用】上記の手段により、符号化された圧縮画像デ−
タにして２枚分以上の静止画が記録できるメモリエリア
が用意され、それぞれのメモリエリアに圧縮画像デ−タ
を収容した時の収容デ−タ量が計測される。そして計測
値と所定の値との誤差が算出される。次に、それぞれの
誤差を比較した結果より、誤差の少ないメモリエリアの
圧縮画像デ−タはそのままで保存し、誤差の大きいメモ
リエリアの圧縮画像デ−タは無効とし、圧縮率を変えて
再度処理される符号化圧縮画像デ−タを書き込み、次々
と誤差の少ない圧縮画像デ−タが残されていく。これに
より、保存する圧縮画像デ−タの枚数を希望どうりのも
のとし、圧縮率の設定を自動的に変化させて記憶し、こ
の範囲で最良の画像状態を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００１５】図１はこの発明の一実施例である。レンズ
１で捕らえた映像情報はＣＣＤ（電荷結合素子）を用い
た固体撮像素子２によって電気信号に変換され、映像信
号として信号処理回路３に送られる。信号処理回路３で
は色処理が施され、同時にアナログデジタル（Ａ／Ｄ）
変換され、デジタル信号とされ、一旦フレ−ムメモリ４
に蓄えられる。

【００１６】フレ−ムメモリ４では、蓄えられた画像一
枚分の映像信号をブロック分割してＤＣＴ（離散コサイ
ン変換）回路５へ送り出す。最初の転送でＤＣＴ回路５
によって直交変換された変換デ−タはアクティビティ計
算回路６に送られる。ここで画像一枚分の総アクティビ
ティ量を求め、ビット配分回路７において輝度・色信号
に対するビット配分を決定すると共に、係数ａを割り出
す。

【００１７】２回目の転送では変換デ−タは量子化回路
８に送られるが、先に求めた係数ａと量子化テ−ブル９
のデ−タとの演算によって算出される量子化ステップに
従い量子化を行う。この時、係数加減算回路１３では係
数ａに対する演算処理は行わない。なおデ−タ変換及び
量子化処理等については、本件出願人は、特願平２−２
５３９８０号についても説明している。

【００１８】一方、変換デ−タは１回目の転送同様にア
クティビティ計算回路６にも送られるが、１回目が画像
一枚分の総アクティビティ量を求めたのに対し、２回目
以降はブロック単位のアクティビティ量を順次求める形
となる。このようにして、１回目の転送で決定したビッ
ト配分を基にしたブロック単位毎の最終的なビット配分
を求めるが、符号化回路１０ではそのビット配分に応じ
て符号化ビット量を調整し符号化を行っていく。得られ
た符号化デ−タは、カ−ドインターフェース１１を通じ
てメモリカ−ド１２に記録されることになるが、計数回
路１４によって同時に記録されたデ−タ量を計測する。
計数値は誤差検出回路１５によって所望の値（メモリカ
−ドに記録可能な静止画一枚分の最大符号化デ−タ量）
との差分（ＤＥ １）を検出し、レジスタ１６に一旦セ
ットする。判定回路１７では検出された誤差量から、再
度圧縮符号化処理を行うか否かを判断し３回目の転送を
フレ−ムメモリ４に要求する。

【００１９】但し、３回目の転送では係数加減算回路１
３によって係数ａの値を変化させて圧縮符号化処理を行
う。変化の大きさや加減算切替えは、判定回路１７が誤
算量の大小極性に応じて決定し制御する。こうして、係
数ａの異なった符号化デ−タ（ＣＭＤ２とする）が新た
にメモリカ−ド１２に記録されるが、最初の圧縮符号化
処理で得られた符号化デ−タ（ＣＭＤ１）が収容されて
いるメモリエリア（ＭＡ１）とは異なる別の領域（ＭＡ
２）に収容する。同時に計数回路１４や誤差検出回路１
５によって、符号化デ−タ（ＣＭＤ１）のデ−タ量に対
する誤差（ＤＥ２）が検出されレジスタ１６にセットさ
れる。そして、比較回路１８によってＤＥ１とＤＥ２の
どちらの誤差が小さいのか比較が行われる。比較結果に
おいて極性が正でより小さい方の値が選ばれ（極性が負
の場合はメモリサイズをオ−バ−している事になる）判
定回路１７で、再度の圧縮符号化処理を行うか否かを判
断する。

【００２０】４回目の転送、即ち３回目の圧縮符号化処
理においては係数ａの値を変化させるだけでなく、圧縮
符号化処理で得られる符号化デ−タ（ＣＭＤ３）を収容
すべきメモリエリア、及び計数回路１４や誤差検出回路
１５によって検出される誤差（ＤＥ３）をセットするレ
ジスタ１６のセットエリアを指定する必要がある。これ
は、前述したＤＥ１とＤＥ２との比較によって決められ
るもので、極性が正でより小さい値の方を残し、もう一
方の誤差値がセットされているセットエリアにに対応し
たメモリエリアが比較回路１８により指定される。これ
により誤差の小さい方法のエリアのデ−タが残ることに
なる。比較結果により、メモリインターフェース１１の
デ−タがメモリカ−ド１２に送られるか否かが決定され
る。

【００２１】このようにして、デ−タ量がより所望の値
（メモリカ−ドに記録可能な静止画一枚分の最大符号化
デ−タ）に近い符号化デ−タを残しながら５、６、７・
・・回と圧縮符号化処理を続ける。これは、時間の許す
限り（次のシャッタ−が押されるまで）行うことが可能
であるが、誤差値が所定の値に達するか、消費電力節約
の兼ね合いから特定の時間で終了させれば良い。なおシ
ステム全体の動作手順は、システム制御部１００からの
タイミングパルスやメモリカードのエリア指定アドレス
デ−タによりコントロールされている。図２（Ａ）に
は、４回目までのデ−タ取込みおよび修正が行われた場
合のカードメモリ１２におけるエリアに対応させてその
内容変遷例を示している。

【００２２】１回目の取込みデ−タ量に対して、１枚分
の画像エリア（エリア１）に十分な余裕がある状態を示
し、２回目の取込みデ−タに対しては、エリア２に対し
て少しの余裕がある状態を示している（エリア１とエリ
ア２は同じ容量）。さらに３回目においては、所定エリ
アをオーバーした状態を示している。そこで、この場合
は２回目のデ−タが残され、４回目のデ−タは、先の３
回目のデ−タに対応する領域（エリア１）に書き込まれ
る。この場合は、エリア１に対して若干の余裕が生じて
いるだけである。デ−タ取込み処理毎に符号化条件は、
先に述べたように順次最適となるように修正されていく
ので、規定されたエリアに対して最も効率的なデ−タ量
として格納されることになる。次の撮影が行われたとき
は、エリア２と次のエリア３が確保されて、上記と同様
な処理が行われる。次の撮影命令によって、新たな画像
デ−タがフレ−ムメモリ４に入力された時、圧縮符号化
処理は総アクティビティを求める段階まで戻り再スタ−
トなる。

【００２３】圧縮符号化処理で得られる符号化デ−タを
収容すべきメモリエリアは、先の画像の符号化デ−タを
収容していたＭＡ１，ＭＡ２の一方（デ−タ量が所望の
値と離れている方）に、新たにＭＡ３なるメモリエリア
を加えた画像２枚分のエリアが対象となる。

【００２４】画像２枚分のメモリエリアを用いて圧縮符
号化処理を行っている為、処理の途中で次の撮影命令が
発生しても、デ−タ量が所望値に十分近くはないかもし
れないが、すでに何等かの符号化デ−タを得ている訳な
ので、その時点での圧縮符号化処理を中止し即座に新し
い画像への圧縮符号化処理へ移る事が出来る。

【００２５】ところで最後の撮影時であるが、メモリカ
−ドに画像２枚分のメモリエリアを確保することは出来
ない。しかし、最後であるから次の撮影命令が突然発生
する事はなく、（発生させるならば、すでに書き込まれ
ているメモリエリアの中のどれを消すかを指定する必要
があり、予測できる）圧縮符号処理の時間は十分与えら
れていると考えても差支えない。画像２枚分のメモリエ
リアの確保は連写への対策であり、圧縮符号化処理の時
間が確保されていれば、誤差の少ないデ−タを残しなが
ら、同じメモリエリアを何度も書き替えても問題はな
い。

【００２６】図２（Ｂ）は、本発明による他の実施例を
示すが、誤差検出、計数加減算などマイクロプロセサ−
１９で処理するものである。撮影制御やメモリカ−ドへ
のデ−タ書き込みなどはマイクロプロセサ−で行われて
いるのが通常である訳で、誤差検出、係数加減算などの
処理をマイクロプロセサ−１９に受け持たせる。

【００２７】又、符号化デ−タ量増減のパラメ−タとし
て係数ａを対象としたが、ビット配分・符号化などのど
の段階で行っても良く、さらに、符号化デ−タの記録媒
体はメモリカ−ドに限定されるものではなく本発明はい
ろいろな形で実地できる。

【００２８】上記のようにこのシステムは、撮影命令を
受けてから、次の撮影命令を受けるまで、即ち一度シャ
ッタ−が押されて次のシャッタ−が押されるまで、フレ
−ムメモリ−には最初の画像デ−タを保持させておく。
従って、時間の許す限り（次のシャッタ−が押されるま
で）圧縮パラメ−タ、例えば係数ａを変え何度でも符号
化処理を行うことが出来る。符号化デ−タは用意してあ
る静止画２枚分のメモリエリアのどちらかに随時記録で
きるようになっており、どれにするかは誤差の大小判定
から振り分ける。これを繰り返す事で、誤差は減少し、
符号化デ−タ量が予定しているメモリ−サイズに近づ
く。即ち、圧縮による画質劣化を最小限に押さえる事が
可能となる。

【００２９】

【発明の効果】処理の途中で次の撮影命令が発生して
も、すでに何等かの符号化デ−タを得ている為、その時
点での圧縮符号化処理を中止し即座に新しい画像への圧
縮符号化処理へ移る事が出来る。即ち連写動作にも全く
影響を及ぼさず、時間の許す限り画質の向上を図るわけ
で、圧縮による画質劣化を最小限に押さえる事が可能と
なる。又、新たにメモリの追加をする必要がなく、誤差
検出、係数加減算などはマイクロプロセサ−などで処理
すればハ−ドウェアの増加もないため、価格の上昇なく
して優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図。

【図２】この発明装置の動作を説明するための説明図及
び他の実施例を示す構成説明図。

【図３】従来の電子スチルカメラの構成説明図。

【符号の説明】

１…レンズ、２…撮像素子、３…信号処理回路、４…フ
レームメモリ、５…ＤＣＴ回路、６…アクティビティ計
算回路、７…ビット配分回路、８…量子化回路、９…テ
ーブル、１０…符号化回路、１１…メモリインターフェ
ース、１２…メモリカード、１３…加減算回路、１４…
計数回路、１５…誤差検出回路、１６…レジスタ、１７
…判定回路、１８…比較回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｊ 8324−5Ｃ 7/133 Ｚ 4228−5Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静止画像デ−タを符号化圧縮して圧縮画像
   デ−タを得てメモリカ−ド等の記憶装置に記録する電子
   スチルカメラにおいて、 符号化された圧縮画像デ−タにして２枚分以上の静止画
   を記録できるメモリエリアを確保するエリア確保手段
   と、 前記各メモリエリアに前記圧縮画像デ−タを収容した時
   の収容デ−タ量を計測する計測手段と、 前記計測手段の計測値と所定の値との誤差を算出する誤
   差算出手段と、 前記誤差算出手段により得られた誤差の大小を判定する
   大小判定手段と、撮影命令を受けてから、次の撮影命令
   を受けるまでにメモリエリアで先に撮影した原画像デ−
   タを保持し、限界時間、あるいは誤差の大きさが所定の
   値に達したと判定されるまで、処理パラメ−タを変え任
   意の回数の符号化処理を行い任意のメモリエリアに書き
   込むデ−タ書込み手段とを具備したことを特徴とする電
   子スチルカメラ。
2. 【請求項２】前記デ−タ書込み手段は、再度の符号化処
   理で得られる符号化デ−タを書き込むメモリエリアの選
   定を行うに際して、前記誤差の大小判定に基づき、より
   誤差の少ない第１のメモリエリアの圧縮画像デ−タをそ
   のまま保存し、誤差の大きい第２のメモリエリアの圧縮
   画像デ−タを無効として扱い、再度処理される符号化圧
   縮画像デ−タを前記第２のメモリエリアに書き込む手段
   を含むことを特徴とする請求項１記載の電子スチルカメ
   ラ。
3. 【請求項３】前記限界時間は、撮影命令を受けてから、
   次の撮影命令を受けるまでの時間、あるいは、予め定め
   た任意の時間であることを特徴とする請求項１記載の電
   子スチルカメラ。