(57)【要約】      （修正有）【課題】画像が記録媒体に記録される時間を伸ばすことなく定レート制御を行う。【解決手段】ＣＣＤ（固体撮像素子）１２より得られた映像信号から、圧縮時の符号量を予測するための指標値を抽出する指標値算出回路１６と、指標値算出回路１６によって求められた指標値に基づいて、画像圧縮部１８で使用する圧縮係数を制御する圧縮係数制御回路１７とを備え、圧縮係数制御回路１７は、撮像前の撮影画像確認動作時に指標値算出回路１６が求めた指標値を用い、撮像動作時には圧縮係数を決定する。【選択図】図６
2006129522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、前記固体撮像素子より得られた映像信号を圧縮するデータ圧縮手段とを備えた撮像装置において、
前記固体撮像素子より得られた映像信号から圧縮時の符号量を予測するための指標値を抽出するとともに、複数のフレームにわたって算出した指標値を記憶しておき、撮像フレーム間での指標値の変化量によって指標値に補正を加える指標値算出手段と、
前記指標値算出手段によって求められた指標値に基づいて前記データ圧縮手段で使用する圧縮係数を決定する圧縮係数制御手段とを備え、
前記指標値算出手段は、撮像前の撮像画像確認動作時に前記指標値算出手段が求めた指標値を用い、撮像動作時には圧縮係数を決定していることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタルカラー撮像機器において画像の圧縮処理を行う撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１図は、例えば、特開平１１−３３１６７２号公報に示された従来のデジタルスチルカメラの概略構成を示す図であり、圧縮前の画像データを記憶するためのフレームメモリを必要としないデジタルスチルカメラの構成を示すものである。
【０００３】
第１図において、１１は撮像レンズ、１２は絞りを兼ねるシャッター、１３は光電変換素子であるＣＣＤ、１４はアナログ信号処理部（ＣＤＳ／ＡＧＣ）、１５はＡＤコンバータ、１６はタイミングジェネレータ（ＴＧ）、１７はデジタル信号処理部（ＤＳＰ）、１８は画像圧縮部（ＪＰＥＧエンコーダ）、２０はフラッシュメモリ、２１はメモリカードインタフェース（ＰＣＭＣＩＡ  Ｉ／Ｆ）、２２は制御部である。
【０００４】
撮像レンズ１１は、撮影対象からの光をＣＣＤ１３の受光面に結像させる。絞り兼シャッター１２は撮像レンズ１１からＣＣＤ１３に至る光束径を規制してＣＣＤ１３の受光量を調節するとともに、ＣＣＤ１３が光電変換を開始した後所定時間が経過した時点で閉じて、ＣＣＤ１３の露光時間を制限する。ＣＣＤ１３は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光にそれぞれ感応する３種の画素を交互にマトリクス状に数十万配列して成り、画素毎に、受けた光を電荷に変換して蓄積し、蓄積電荷をアナログ信号として出力する。
【０００５】
アナログ信号処理部１４はＣＣＤ１３の出力信号を２重相関サンプリングし自動ゲイン処理する。ＡＤコンバータ１５は、アナログ信号処理部１４から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して、デジタル信号処理部１７に出力する。
【０００６】
タイミングジェネレータ１６はＣＣＤ１３に、バッファ１６ａ、１６ｂを介して、それぞれ水平走査および垂直走査の時期を示すタイミング信号ＳＨ、ＳＶを与える。タイミングジェネレータ１６は、また、アナログ信号処理部１４にＣＣＤ１３の出力信号をサンプリングする時期を示すタイミング信号ＳＳを与え、ＡＤコンバータ１５にアナログ信号処理部１４の出力信号を変換する時期を示すタイミング信号ＳＣを与える。
【０００７】
デジタル信号処理部１７はＡＤコンバータ１５によってデジタル化されたＣＣＤ１３の出力信号に対して、ホワイトバランス補正、シェーディング、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の信号の補間、ガンマ補正等の処理を施して、輝度信号および色信号より成る画像データを生成する。デジタル信号処理部１７によって生成される一組の画像データは撮影された１フレームの画像を表すものであり、そのまま表示可能である。
【０００８】
画像圧縮部１８はデジタル信号処理部１７によって生成された画像データを圧縮する。画像圧縮部１８は、デジタル信号処理部１７が出力する画像データを所定の大きさ（８×８画素）の画素ブロックごとに順次離散コサイン変換する離散コサイン変換器（ＤＣＴ）１８ａ、変換された画像データを量子化する量子化器１８ｂ、および量子化された画像データをハフマン符号化するハフマン符号化器１８ｃより成る。
【０００９】
フラッシュメモリ２０は画像圧縮部１８によって圧縮された画像データを記憶する。カードインタフェース２１はフラッシュメモリ２０に記憶されている画像データをフレーム単位で、着脱自在なメモリカードに複写する。ＪＰＥＧ方式に従う他の機器は、複写された画像データをメモリカードから読み出して、複合化、逆量子化、および逆離散コサイン変換を施すことにより、撮影された画像を再生することが出来る。
【００１０】
制御部２２は、絞り兼シャッター１２の開き具合を調節してＣＣＤ１３に結像する像の明るさを調節する。また、不図示の操作部に設けられたレリーズボタンが操作され、画像の記憶を開始する指示が与えられたときに、動作開始を命じる制御信号ＳＯを画像圧縮部１８に与える。
【００１１】
制御信号ＳＯを与えられた画像圧縮部１８は制御信号ＳＴをタイミングジェネレータ１６に与える。これに応じてタイミングジェネレータ１６は、タイミング信号ＳＨ、ＳＶ、ＳＳ、ＳＣをＣＣＤ１３、アナログ信号処理部１４、およびＡＤコンバータ１５に出力して、各部を所定のタイミングで動作させる。タイミング信号ＳＨ、ＳＳおよびＳＣの出力周期は、画像圧縮部１８が８ライン分の画像データを圧縮するのに要する時間の１／８に設定されている。
【００１２】
画像圧縮部１８は制御信号ＳＴを出力した後、８ライン分の画像データを圧縮するのに要する時間が経過した時点で、制御信号ＳＰをデジタル信号処理部１７に与え、次の制御信号ＳＴをタイミングジェネレータ１６に与える。デジタル信号処理部１７に与えられる制御信号ＳＰは生成した８ライン分の画像データを出力することを要求する信号である。画像圧縮部１８は制御信号ＳＰに応じてデジタル信号処理部１７が出力する画像データを圧縮し、各部は制御部２２から次の指示が与えられるまで動作を休止する。
【００１３】
制御部２２はレリーズボタンの操作によって画像の記憶が指示されるまでは絞り兼シャッター１２を閉じさせておき、レリーズボタンの操作がなされた時点で絞り兼シャッター１２を適切な範囲まで開かせる。そして略１／３０秒に設定された所定時間が経過した時点で、絞り兼シャッター１２を再び閉じさせる。この制御により、ＣＣＤ１３の露光時間は従来通りとなり、ＣＣＤ１３が飽和してしまったり、撮影対象の移動やカメラぶれにより撮像した画像にぶれが生じたりする不都合が防止される。
【００１４】
デジタルスチルカメラは生成された画像データを一時的に記憶しておくためのフレームメモリを必要としており、このフレームメモリがなければ画像データ圧縮処理を適切に行うことが出来ないという問題点があった。上記の従来のデジタルスチルカメラはこの問題点を鑑み、圧縮前の画像データを記憶するためのフレームメモリを必要としないものである。
【００１５】
しかしながら、上記の従来のデジタルスチルカメラではＣＣＤの動作を間欠的に停止させることによってフレームメモリを不要としているため、１フレームの画像を撮影するために要する時間が長くなるという課題があった。
【００１６】
また画像の圧縮処理では、使い勝手をよくするために、記録媒体に記録する圧縮画像の枚数を予め定めておくのが一般的である。このため、１フレームの画像に割り当てられる記録容量は画像の種類にかかわらず一定であり、どのような画像データも一定量を超えない範囲で、その一定量に近い圧縮データとされる。データのこのような圧縮の方法は定レート制御と呼ばれる。一般に圧縮データのサイズは、画像データの性質によって大きく異なるため、定レート制御を行うには量子化処理で使用する量子化テーブル内容等の画像圧縮処理のパラメータを動的に変更して、一定量以下の圧縮データを得るまで圧縮を繰り返すことが必要であるが、上記従来のデジタルスチルカメラでは圧縮の際のパラメータを動的に変更する手段を持たないため、定レート制御を行うことが出来ない。
【００１７】
定レート制御を行う方法として、例えば特開平１１−２３４６６９号公報には、高域抽出回路を用いて画像のデジタル信号に含まれる高周波成分を抽出し、その結果に基づいて画像圧縮処理の際の圧縮パラメータを制御する方法が開示されている。
【００１８】
【特許文献１】特開平１１−２３４６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、デジタルスチルカメラでは、撮影対象画像を確認するために液晶表示装置に画像データを常時表示する場合と、シャッター動作により画像を記録媒体に記録する場合とでＣＣＤの動作状態および電荷蓄積時間、絞りの入射光量設定といった設定値を変更することが多い。これは撮影対象画像確認時には画像データの転送量を減らし、画像の更新周期を上げることによって操作性の向上を図るとともに、画像を記録する際には画像の転送量を増やし精緻な画像の記録を行うという、二つの目的を両立させるためである。しかも撮影する画像のサイズや、デジタルズーム処理により、撮影対象画像確認時、撮像時、それぞれの動作で必要な画像の大きさは変化するため、ＣＣＤの動作状態の切り替えにも複数のパターンが存在する。このような制御において定レート制御を行う場合、ＣＣＤや絞りの設定条件を同一にした上で高域抽出回路等による圧縮パラメータの制御を行う必要があり、シャッター動作を行ってから、画像が記録媒体に記録されるまでの時間が長くなるという課題があった。
【００２０】
また、画像が記録されるまでの時間が長いことにより、動きの激しい被写体の撮像時にシャッター動作を行った時の画像と実際に記録媒体に記録される画像の差異が大きくなるという課題があった。
【００２１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、撮影対象画像を確認するために液晶表示装置に画像データを常時表示する場合と、シャッター動作により画像を記録媒体に記録する場合とでＣＣＤの動作状態および電荷蓄積時間、絞りの入射光量設定といった設定値を変更する場合においても、画像が記録媒体に記録される時間を伸ばすことなく定レート制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この発明に係る撮像装置は、固体撮像素子より得られた映像信号から圧縮時の符号量を予測するための指標値を抽出するとともに、複数のフレームにわたって算出した指標値を記憶しておき、撮像フレーム間での指標値の変化量によって指標値に補正を加える指標値算出手段と、指標値算出手段によって求められた指標値に基づいて前記データ圧縮手段で使用する圧縮係数を決定する圧縮係数制御手段とを備え、指標値算出手段は、撮像前の撮像画像確認動作時に前記指標値算出手段が求めた指標値を用い、撮像動作時には圧縮係数を決定していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
このことによって、撮像動作が指示された後すぐに画像の圧縮、記録動作を行うことができ、シャッター操作のレスポンスがよくなるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面にしたがって説明する。
実施の形態１．
第２図は、この発明の実施の形態１による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図において、１１は撮像レンズ、１２は光電変換素子であるＣＣＤ、１３はアナログ信号処理部（ＣＤＳ／ＡＧＣ）、１４はＡＤコンバータ、１５はデジタル信号処理部（ＤＳＰ）、１６は画像データから圧縮時の符号量を予測するための指標値を抽出する指標値算出回路、１７は指標値算出回路１６によって求められた指標値に基づいて後述する画像圧縮部で使用する圧縮係数を制御する圧縮係数制御回路、１８は画像圧縮部（ＪＰＥＧエンコーダ）、１９は画像を記録するための記録媒体、２０はＣＣＤを駆動するためのタイミングジェネレータ（ＴＧ）、２１は各処理部分の動作を制御するための制御部、２２はシャッターボタンである。
【００２６】
次に動作について説明する。
【００２７】
まず、撮像レンズ１１は、撮影対象からの光をＣＣＤ１２の受光面に結像させる。ＣＣＤ１２は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光にそれぞれ感応する３種の画素を交互にマトリクス状に数十万配列して成り、画素毎に受けた光を電荷に変換して蓄積し、蓄積電荷をアナログ信号として出力する。
【００２８】
また、ＣＣＤ１２は、例えば全ての蓄積電荷を順次出力する駆動モードと、１ラインおきの蓄積電荷のみを順次出力する駆動モードといった複数の駆動モードを持ち、タイミングジェネレータ２０からの制御により動的に駆動モードを変更することが可能な仕組みを備える。
【００２９】
アナログ信号処理部１３は、ＣＣＤ１２からの出力信号を２重相関サンプリングし、ゲイン制御を行う。ＡＤコンバータ１４はアナログ信号処理部１３から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して、デジタル信号処理部１５に出力する。
【００３０】
タイミングジェネレータ２０は、ＣＣＤ１２に対して水平走査および垂直走査の時期を示すタイミング信号を与える。またタイミングジェネレータ２０から出力される信号を制御することによりＣＣＤ１２の持つ複数の駆動モードを動的に切り替える機能を有する。
【００３１】
デジタル信号処理部１５は、ＡＤコンバータ１４によってデジタル化されたＣＣＤ１２の出力信号に対して、ホワイトバランス調整、欠陥画素補正、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の信号の補間、ガンマ補正、色変換等の処理を行い、輝度信号および色差信号から成る画像データを生成する。
【００３２】
画像圧縮部１８は、デジタル信号処理部１７によって生成された画像データを圧縮する。画像圧縮部１８は、デジタル信号処理部１７が出力する画像データを所定の大きさ（８×８画素）の画素ブロックごとに順次離散コサイン変換する離散コサイン変換器（ＤＣＴ）１８ａ、変換された画像データを量子化する量子化器１８ｂ、および量子化された画像データをハフマン符号化するハフマン符号化器１８ｃから成る。
【００３３】
また、画像圧縮部１８は、圧縮した画像データを記憶媒体１９に記憶させる。ＪＰＥＧ方式に従う他の機器は、複写された画像データを記録媒体から読み出して、復号化、逆量子化、および逆コサイン変換を施すことにより、画像データを再生することができる。
【００３４】
指標値算出回路１６は、デジタル信号処理部１５によって生成された画像データから、圧縮時の符号量を予測するための指標値を算出する。指標値として、例えば画像信号の高周波成分を抽出し、画像に含まれる周波数成分の量を数値化したもの等が考えられる。
【００３５】
シャッターボタン２２は、使用者が撮像動作を指示する際に操作される。シャッターボタン２２は使用者の操作により、画像の記録が指示されたことを制御部２１に伝える。
【００３６】
制御部２１は、シャッターボタン２２が押された際に、タイミングジェネレータ２０、アナログ信号処理部１３、デジタル信号処理部１５の動作設定を対象画像確認用の設定から画像撮影用の設定に切り替える。この切り替えにおいて、撮影対象画像確認時、撮像時のそれぞれの動作設定は、使用者によって指定される撮影画像サイズやデジタルズーム倍率設定等に応じて異なる。よって切り替えのパターンも撮影対象画像確認時、撮像時のそれぞれの動作設定の組み合わせにより、複数存在することになる。制御部２１は、圧縮係数制御回路１７に対しても、シャッターボタン２２が押されたことを通知するとともに、その際のタイミングジェネレータ２０、アナログ信号処理部１３、デジタル信号処理部１５の動作設定変更内容を合わせて通知する。
【００３７】
圧縮係数制御回路１７では、指標値算出回路１６によって算出された指標値に基づき、画像圧縮部１８で使用する圧縮係数を制御する。ここで圧縮係数とは画像圧縮部１８に含まれる量子化器１８ｂにおいて、量子化の精度を規定するためのパラメータ（以下、Ｑ値と記載する）を指す。Ｑ値の値を大きくすると、離散コサイン変換されたデータの量子化精度が上がるため、圧縮された画像の画質は向上する。それと同時に生成される符号量が増加するため、生成される圧縮画像データのサイズは大きくなる。
【００３８】
逆にＱ値の値を小さくすると、離散コサイン変換されたデータの量子化精度が下がり、圧縮された画像の画質は悪化する。この場合生成される符号量は減少し、生成される圧縮画像データのサイズは小さくなる。よって圧縮係数制御回路１７では、指標値算出回路１６から出力される指標値から、生成される圧縮画像データのデータサイズが大きくなると予測される場合は、Ｑ値を小さくする制御を行い、圧縮画像データのサイズを低く抑える。また生成される圧縮画像データのサイズが小さくなると予測される場合は、Ｑ値を大きくする制御を行い、圧縮画像の画質を向上させる。
【００３９】
また実施の形態１の圧縮係数制御回路１７は、制御部２１からの信号を受け取る仕組みを持っており、圧縮係数制御回路１７の動作は、制御部２１を介してシャッターボタン２２が押されたことを通知された場合に限られる。これは、画像圧縮部１８の動作が、シャッターボタン２２が押され、圧縮画像データを記憶媒体１９に記憶させる場合にのみ必要なためである。このとき圧縮係数制御回路１７は、制御部２２から、タイミングジェネレータ２０、アナログ信号処理部１３、デジタル信号処理部１５の動作がどのように変更されるかという情報を受け取り、その情報に基づいて指標値算出回路１６によって出力される指標値からＱ値を制御する方法を変化させる。
【００４０】
液晶画面２３は、使用者によって撮像が指示される前の撮影画像確認動作時に撮像対象を随時表示するためのものである。撮影画像確認動作時には、タイミングジェネレータ２０の設定によりＣＣＤ１２から蓄積電荷を間欠的に読み出す制御を行い、画像１フレームの読み出しに必要な時間を減らすことでフレームの更新レートを上げ、使用者が撮影画像の画角を調整する際の操作性を向上させる。またアナログ信号処理部１３やデジタル信号処理部１５はＣＣＤ１２の駆動モードに合わせて、出力される画像サイズや画素データの並び順が変更されるため、ＣＣＤ１２の駆動モードに合致した動作設定が行われている必要がある。撮像動作確認動作時の画像データは、逐一圧縮および記録する必要がないため、デジタル信号処理部１５にて画像処理を行ったものが圧縮処理部１８を通過することなくそのまま液晶画面２３に送られ、撮影画像確認用の画像として表示される。
【００４１】
ここでシャッターボタン２２による撮影画像確認動作から撮影動作への切り替えの際の圧縮係数制御回路１７の動作について詳しく述べる。
【００４２】
第３図は、指標値とファイルサイズの関係を示す説明図である。この図は、指標値算出回路１６から出力される指標値と圧縮後のファイルサイズの関係をグラフ化したものである。圧縮係数制御回路１７では、このグラフに相当する指標値とファイルサイズの対応情報をデータとして保持しておく。このデータは、実際に画像を撮影した場合の圧縮結果から予め測定しておく必要がある。第３図のグラフにおいて各折れ線は、ある特定のＱ値設定における指標値と圧縮後のファイルサイズの関係を示している。Ｑ値が大きくなると、同じ指標値に対する圧縮後のファイルサイズが大きくなるので、グラフは上方にずれる。Ｑ値が小さくなると、圧縮後のファイルサイズが小さくなるので、グラフは下方にずれる。
【００４３】
この第３図のグラフを使用して、圧縮係数制御回路１７がＱ値を決定するための方法について述べる。ここでは指標値算出回路１６によって現在撮影中の画像に対応する指標値が算出されているので、指標値と予め決めておいた目標ファイルサイズとの交点を求める。ここで、この目標ファイルサイズと指標値の交点を超えることなく、最も上方に位置する折れ線が、目標ファイルサイズを超えない範囲で使用可能な最大のＱ値を表すことになる。よってこの折れ線に対応するＱ値を参照し、画像圧縮部１８の制御を行えばよい。
【００４４】
上記の方法は、撮像動作時にシステムの動作設定の変更がない場合について述べたものである。実際には撮像動作時にシステムの動作設定が変更されるため、指標値に基づいて決定したＱ値による圧縮ファイルサイズが、目標ファイルサイズから大きく外れた値となってしまう可能性がある。
【００４５】
第４図は、指標値補正係数テーブルを示す説明図である。図示したものは、上記のようなファイルサイズのずれを防止するために利用する指標値補正係数テーブルの一例である。例えば撮像動作において、ＣＣＤ動作モードが間引き読み出しから全画素読み出しに変更される場合には、撮影画像確認動作時が間引き読み出し、撮影動作時が全画素読み出しとなる項を参照し、得られた係数を補正係数として、算出された指標値に乗ずる。これにより、動作設定の変更による指標値の誤差を修正し、目標ファイルサイズに対して適切なＱ値を求めることができる。
【００４６】
なお、この指標値補正係数テーブルの係数は実際にＣＣＤ動作モードを切り替えて画像を撮影した場合の指標値の変化を測定し、測定結果に基づいて予め算出しておく必要がある。
【００４７】
ＣＣＤ動作モードの変化するパターンは、使用者によって指定される撮影画像サイズやデジタルズーム倍率設定等に応じて異なる可能性があるが、第４図のようにＣＣＤ１２が対応する全ての動作モードについて組み合わせのテーブルを用意しておけば、変化のパターンにかかわらず適切な補正係数を選択することが出来る。
【００４８】
以上のように、実施の形態１によれば、撮像動作に入る前の指標値情報を利用して、撮像時の圧縮パラメータを適切に決定するようにしたので、撮像動作が指示された後すぐに画像の圧縮、記録動作を行うことができ、シャッター操作のレスポンスがよくなる効果がある。
【００４９】
また、圧縮前の画像を一旦記録するためのフレームバッファを備える必要がないようにしたので、撮像装置の構成に必要なコストを削減することができる効果がある。
【００５０】
また、指標値を算出し、適切な補正を行った後、その値を利用して圧縮時の係数を決定するようにしたので、撮像動作時と撮影画像確認動作時との間でＣＣＤ１２の動作モードが異なる場合にも目標ファイルサイズに対して誤差の少ない定レート制御を実現することができる効果がある。
【００５１】
また、撮像動作時における、撮像装置の動作設定変更に対する補正を、テーブルを利用して行うようにしたので、撮影対象画像確認時、撮像時のそれぞれの動作設定の組み合わせにより、多数の動作切り替えパターンが存在する場合でも、全てのパターンに対して誤差の少ない定レート制御を実現することができる効果がある。
【００５２】
また、画像圧縮部１８の動作がシャッターボタン２２を操作した際の撮像動作時に限られるようにしたので、消費電力を抑え、電池による駆動時間の長いシステムを実現することができる効果がある。
【００５３】
実施の形態２．
前述の実施の形態１では、指標値は単独の値であり、その値に基づいて圧縮係数制御回路が画像圧縮部のＱ値を制御していた。ところがフレームバッファを持たない撮像装置において、画像圧縮部以前の画像データの転送レートに対して画像圧縮部以降の画像データの転送レートをより低い値に制限している場合がある。これは画像圧縮によってデータ量が減少することを見込み、画像圧縮後は必要最低限の転送レートのみを確保するようにして、当該装置全体のコストを削減することを狙ったものである。こういった撮像装置においては、画像全体での圧縮データ量が目標データ量と合致するように制御されていたとしても、局所的に圧縮データサイズが大きくなると、データ転送量が転送能力をオーバーし、正常に画像圧縮処理を行えない現象が発生する可能性がある。
【００５４】
このようなフレームバッファを持たない撮像装置において、２種類の指標値を利用し、適切な画像圧縮処理を行う実施の形態２よる撮像装置を説明する。
【００５５】
実施の形態２による撮像装置は、第２図に示した実施の形態１による撮像装置と同様に構成される。ここでは、実施の形態２による撮像装置の構成の説明を省略する。
【００５６】
次に動作について説明する。
【００５７】
実施の形態２による撮像装置は、動作も実施の形態１で説明したものと概ね同様で、実施の形態１による撮像装置と同様な動作について、その説明を省略し、実施の形態２による撮像装置の特徴となる動作について説明する。実施の形態２による撮像装置は、第２図に示した指標値算出回路１６および圧縮係数制御回路１７の動作が実施の形態１で説明したものと異なる。
【００５８】
実施の形態２による撮像装置の指標値算出回路１６および圧縮係数制御回路１７の動作について詳しく説明する。
【００５９】
指標値算出回路１６では、実施の形態１と同様に、入力画像の全面に対応した指標値を算出すると同時に、入力画像を複数のエリアに分割し、個々のエリアに対する指標値を算出する。分割したエリアに対する指標値のうち最も値の大きいものを、エリア分割時の最大指標値として、該画像全面の指標値と共に圧縮係数制御回路１７に出力する。
【００６０】
圧縮係数制御回路１７では、実施の形態１と同様に予め定めた目標ファイルサイズに加え、画像圧縮部１８以降の画像データ転送レートを元に、限界圧縮サイズを定める。
【００６１】
限界圧縮サイズは、圧縮前の画像サイズとの比率が、画像圧縮部１８以降と画像圧縮部１８以前の画像データ転送レートの比率に一致するよう定めておけば、局所的にデータ転送量が転送能力をオーバーすることがなくなる。
【００６２】
圧縮係数制御回路１７では、実施の形態１と同様に、第３図に示した指標値とファイルサイズの相関関係、および第４図に示した指標値補正係数テーブルを参照し、画像圧縮部１８の制御を行うための適切なＱ値を求める。この際、画像のエリア全面の指標値と目標ファイルサイズの組み合わせによるＱ値と、該エリア分割時の最大指標値と限界ファイルサイズの組み合わせによるＱ値の２つの値が求められる。
【００６３】
この二つのＱ値のうち、値の小さい方を使用して画像圧縮部１８の制御を行うことにより、ファイルサイズが目標ファイルサイズを超えることなく、なおかつ局所的なデータ転送量オーバーも発生しないように画像の圧縮を行うことが可能である。
【００６４】
以上のように、実施の形態２によれば、目標ファイルサイズに加えて、データ転送レートによる局所的なファイルサイズの増大を考慮したＱ値の制御を行うようにしたので、画像圧縮後の出力データの転送レートが制限されている撮像装置でも、該転送レート制限を加味した上で最も適切な圧縮ファイルサイズの制御を行うことができる効果がある。
【００６５】
実施の形態３．
前述の実施の形態２では、データ圧縮時の符号量を予測するための指標値として、直前のフレームで算出された指標値のみを使用している。この時、特に撮影対象画像確認時のＣＣＤ駆動モードが間引き読み出しであり、撮像動作時に間引き読み出しから全画素読み出しにＣＣＤ駆動モードが変更されるような場合には、画像の間引きによって撮影対象画像確認時の画像データにおいて一部の情報が失われている状態となるため、第４図の指標値補正係数テーブルによる補正を行っても、補正誤差が残ってしまうケースが考えられる。
【００６６】
このようなケースで、さらに時系列での指標値の変化に基づいて補正誤差を抑える実施の形態３による撮像装置を説明する。
【００６７】
実施の形態３による撮像装置は、第２図に示した実施の形態１による撮像装置と同様に構成される。ここでは、実施の形態３による撮像装置の構成の説明を省略する。
【００６８】
次に動作について説明する。
【００６９】
実施の形態３による撮像装置は、動作も実施の形態１で説明したものと概ね同様で、実施の形態１による撮像装置と同様な動作について、その説明を省略し、実施の形態３による撮像装置の特徴となる動作について説明する。実施の形態３による撮像装置は、第２図に示した指標値算出回路１６の動作が、実施の形態１で説明したものと異なる。
【００７０】
実施の形態３による指標値算出回路１６は、実施の形態１と同じくデジタル信号処理部１５によって生成された画像データに基づき、圧縮時の符号量を予測するための指標値を算出する。ここで指標値算出回路１６は、直近の複数フレームに関して算出した指標値を記憶しておく。
【００７１】
例えば、指標値として画像の高周波成分を抽出する場合を考えると、ＣＣＤ１２が間引き読み出し駆動時の指標値に対して補正係数による補正を行ったものと、ＣＣＤ１２が全画素読み出し駆動時の指標値との間に誤差が発生するのは、画像が全画素読み出しでは認識できるが、間引きモードでは消えてしまうような特定の高周波成分を多く含む場合であると考えられる。このような時、間引きモードにおける画像は、ＣＣＤ１２の撮像面の撮像素子同士の間隔と画像の高周波成分との位相関係によって、大きく画素値が変動するため、指標値自体の時系列による変化が激しくなることが予想される。
【００７２】
第５図は、指標値の変動幅と追加補正係数の関係を示す説明図である。指標値算出回路１６では、複数フレームにわたって記憶した指標値の履歴から、指標値の最大値および最小値の間の変動幅を求める。この変動幅が大きいことは画像に高周波成分が多く、全画素モードにおける指標値が補正係数による補正よりもさらに大きくなる可能性が高いことを示している。よって第５図のような、指標値の変動幅と追加補正係数の関係を示すテーブルを予め作成しておき、指標値の変動幅に対応する追加補正係数を、指標値に補正係数を適用した値に対してさらに追加して乗ずる。
【００７３】
以上のように、実施の形態３によれば、時系列での指標値の変動に基づいて、算出された指標値の追加補正を行うようにしたので、より精度の高い圧縮ファイルサイズの制御を行うことが可能になる効果がある。
【００７４】
実施の形態４．
前述の各実施の形態では、圧縮係数制御回路１７で使用する圧縮符号量予測指標値とファイルサイズの関係性データや、補正係数テーブルのデータを予め測定し、回路内に固定データとして設定しておく必要がある。しかし実際の使用状態を想定した場合には、上記の各種データは光学系の性能やＣＣＤ１２の感度特性といった撮像装置全体としての特性の影響を大きく受けるため、回路の設計段階から固定値を決定しておくことは困難である。また、これらのデータを完全な固定データとして設定しておくと、光学系の変更等による該装置全体としての特性変更に対して柔軟に対応することができない。
【００７５】
このような状況を考慮し、圧縮係数制御回路１７で使用するデータを、通信手段により外部から書き換え可能とする実施の形態４による撮像装置を説明する。
【００７６】
第６図は、この発明の実施の形態４による撮像装置の構成を示すブロック図である。第２図に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。２４は圧縮係数制御回路１７で使用する圧縮符号量予測指標値とファイルサイズの関係性データや、補正係数テーブルのデータを格納するためのデータテーブルである。
【００７７】
このデータテーブル２４は、外部との通信機能を有し、例えばシリアル通信等を用いて、後述する自ら備えるメモリに記憶保持している各データの設定値を、自由に書き換えることができるものである。
【００７８】
また、データテーブル２４は、撮像装置全体の設定がリセットされたり、電源切断後再投入されたりした場合でも記憶している各データの設定値が保存される不揮発性メモリを備える。
【００７９】
次に動作について説明する。
【００８０】
実施の形態３による撮像装置は、実施の形態１による撮像装置にデータテーブル２４を備えたもので、その他は同様に構成され、動作も同様である。前述のようにデータテーブル２４は、外部とシリアル通信を行う通信手段と各種データを記憶保存する不揮発性のメモリとを備えたもので、予め、例えば圧縮係数制御回路１７で使用する圧縮符号量予測指標値とファイルサイズの関係性データや、補正係数テーブルのデータ等をメモリに記憶させておく。外部からデータの設定値を変更するように指示され、変更するデータが送られてきたとき、データテーブル２４は、記憶保存しているデータの設定値を、この外部から送られてきたものに書き換える。その他の動作は、実施の形態１で説明したものと同様で、その説明を省略する。
【００８１】
以上のように、実施の形態４によれば、外部との通信により自由に圧縮係数制御回路１７で使用する各種データを書き換え可能としたので、レンズ１１の特性やＣＣＤ１２の感度特性が変更されても、圧縮係数制御のために使用する各種データを変更することができるため、柔軟に該装置の構成の変更に対応することが可能になる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、この発明に係る撮像装置は、撮像動作が指示された後すぐに画像の圧縮、記録動作を行い、シャッター操作のレスポンスが素早い撮像装置を実施するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】従来のデジタルスチルカメラの概略構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】指標値とファイルサイズの関係を示す説明図である。
【図４】指標値補正係数テーブルを示す説明図である。
【図５】指標値の変動幅と追加補正係数の関係を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態４による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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