(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに対して近傍画素間の画素差分である空間差分を複数求める画素演算部と、
複数の前記空間差分についてバラツキ度を検出する差分解析部と、
前記バラツキ度に応じて、画像圧縮において圧縮符号量に影響を与えるパラメータである圧縮パラメータを設定する圧縮制御部と、
設定された前記圧縮パラメータを用いて、前記画像データに前記画像圧縮を施し、圧縮データを生成する画像圧縮部とを備え、
前記画素演算部は、前記空間差分を、予め調整可能な重み割合で前記画像データに加算することにより、前記画像データに輪郭強調を施し、
前記圧縮制御部は、前記バラツキ度および前記重み割合の組み合わせに応じて、圧縮パラメータを設定し、
前記画像圧縮部は、設定された前記圧縮パラメータを用いて、前記輪郭強調済みの前記画像データに前記画像圧縮を施し、圧縮データを生成する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記差分解析部は、複数の前記空間差分に対してデータ圧縮を施し、データ圧縮後のデータ量が多いほど、前記空間差分のバラツキ度が高いと判定する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記差分解析部は、複数の前記空間差分について絶対値和を求め、前記絶対値和が大きいほど、前記空間差分のバラツキ度が高いと判定する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
コンピュータを、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の前記画素演算部、前記差分解析部、前記圧縮制御部、前記画像圧縮部として機能させるための画像処理プログラム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部とを備え、
前記撮像部で生成された前記画像データを、前記画像処理装置で画像圧縮する機能を有する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項６】
入力された画像データに対して近傍画素間の画素差分である空間差分を複数求める画素演算部と、
複数の前記空間差分についてバラツキ度を検出する差分解析部と、
前記バラツキ度に応じて、画像圧縮において圧縮符号量に影響を与えるパラメータである圧縮パラメータを設定する圧縮制御部と、
設定された前記圧縮パラメータを用いて、前記画像データに前記画像圧縮を施し、圧縮データを生成する画像圧縮部とを備え、
前記差分解析部は、複数の前記空間差分に対してデータ圧縮を施し、データ圧縮後のデータ量が多いほど、前記空間差分のバラツキ度が高いと判定する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
コンピュータを、請求項６に記載の前記画素演算部、前記差分解析部、前記圧縮制御部、前記画像圧縮部として機能させるための画像処理プログラム。
【請求項８】
請求項６に記載の画像処理装置と、
被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部とを備え、
前記撮像部で生成された前記画像データを、前記画像処理装置で画像圧縮する機能を有する
ことを特徴とする電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像圧縮の圧縮パラメータを設定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子カメラやコンピュータでは、画像データの記録容量を削減するため、画像圧縮を実施する。この種の画像圧縮では、画像データの個体差によって、圧縮後の符号量や伸長後の画質が大きくばらつく。そこで、一般的なＪＰＥＧ圧縮などでは、複数回の試し圧縮を行いながら、スケールファクタの値を適宜に調整し、最終的な圧縮符号量を所望の範囲内に納めている。
【０００３】
また、下記の特許文献１では、画像データの撮像時の条件に基づいて、試行用の圧縮パラメータを変更する技術が記載されている。これによって、正解近くの圧縮パラメータから試し圧縮を開始することが可能になり、圧縮パラメータの推定を適切かつ正確に行うことが可能になる。
【０００４】
なお、本願では、上述のスケールファクタのように、画像圧縮において圧縮符号量に影響を与える調整可能なパラメータを総称して、『圧縮パラメータ』と呼ぶ。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６１１４８号公報（段落０１１２など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の電子カメラでは、連写速度の向上や操作性向上のため、画像圧縮にかかる処理時間の短縮が要望される。また、コンピュータの画像処理プログラムにおいても、スループット向上のため、画像圧縮にかかる処理時間の短縮が要望される。
ところで、上述した画像圧縮では、試し圧縮の結果に基づいて圧縮パラメータを設定しなければならず、圧縮パラメータの設定に時間がかかる。
そこで、本発明では、適正な圧縮パラメータを少ない処理負荷で設定するための新たな技術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】
【０００７】
請求項１に記載の画像処理装置は、入力された画像データに対して近傍画素間の画素差分である空間差分を複数求める画素演算部と、複数の前記空間差分についてバラツキ度を検出する差分解析部と、前記バラツキ度に応じて、画像圧縮において圧縮符号量に影響を与えるパラメータである圧縮パラメータを設定する圧縮制御部と、設定された前記圧縮パラメータを用いて、前記画像データに前記画像圧縮を施し、圧縮データを生成する画像圧縮部とを備え、前記画素演算部は、前記空間差分を、予め調整可能な重み割合で前記画像データに加算することにより、前記画像データに輪郭強調を施し、前記圧縮制御部は、前記バラツキ度および前記重み割合の組み合わせに応じて、圧縮パラメータを設定し、前記画像圧縮部は、設定された前記圧縮パラメータを用いて、前記輪郭強調済みの前記画像データに前記画像圧縮を施し、圧縮データを生成することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の画像処理プログラムは、コンピュータを、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の前記画素演算部、前記差分解析部、前記圧縮制御部、前記画像圧縮部として機能させる。
【０００９】
請求項５に記載の電子カメラは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部とを備え、前記撮像部で生成された前記画像データを、前記画像処理装置で画像圧縮する機能を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の画像処理装置は、入力された画像データに対して近傍画素間の画素差分である空間差分を複数求める画素演算部と、複数の前記空間差分についてバラツキ度を検出する差分解析部と、前記バラツキ度に応じて、画像圧縮において圧縮符号量に影響を与えるパラメータである圧縮パラメータを設定する圧縮制御部と、設定された前記圧縮パラメータを用いて、前記画像データに前記画像圧縮を施し、圧縮データを生成する画像圧縮部とを備え、前記差分解析部は、複数の前記空間差分に対してデータ圧縮を施し、データ圧縮後のデータ量が多いほど、前記空間差分のバラツキ度が高いと判定することを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の画像処理プログラムは、コンピュータを、請求項６に記載の前記画素演算部、前記差分解析部、前記圧縮制御部、前記画像圧縮部として機能させる。
【００１２】
請求項８に記載の電子カメラは、請求項６に記載の画像処理装置と、被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部とを備え、前記撮像部で生成された前記画像データを、前記画像処理装置で画像圧縮する機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、適正な圧縮パラメータを少ない処理負荷で設定するための新たな技術を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
《第１実施形態》
［実施形態の構成説明］
図１は、本実施形態の電子カメラ１１を示すブロック図である。
図１において、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着される。レンズ制御部１２ａは、この撮影レンズ１２のフォーカス駆動や絞り制御などを実施する。この撮影レンズ１２の像空間には、撮像素子１３の受光面が配置される。この撮像素子１３は、撮像制御部１４によって駆動される。撮像素子１３から出力される画像データは、信号処理部１５、およびＡ／Ｄ変換部１６を介して処理された後、メモリ１７に一時蓄積される。
このメモリ１７は、バス１８に接続される。このバス１８には、レンズ制御部１２ａ、撮像制御部１４、マイクロプロセッサ１９、記録部２２、モニタ表示部２３、画像圧縮部４２および画像処理部４３も接続される。
上記のマイクロプロセッサ１９には、レリーズ釦などの操作部１９ａ、被写界の複数箇所について焦点検出を実施する焦点検出部１９ｂが接続される。また、上記の記録部２２には、記録媒体２２ａが装着される。
【００１５】
［第１実施形態の動作説明］
図２は、第１実施形態の動作を示す流れ図である。以下、図面に示すステップ番号に沿って、本実施形態の動作を説明する。
【００１６】
ステップＳ１：  マイクロプロセッサ１９は、操作部１９ａのレリーズ操作を検知すると、撮像制御部１４などを介して撮像素子１３を駆動して、撮像動作を実施する。撮像動作によって生成された画像データは、メモリ１７に一時蓄積される。
【００１７】
ステップＳ２：  画像処理部４３は、メモリ１７中の画像データについて、近傍画素間の空間差分を画素単位に算出する。なお、ここでの空間差分の算出には、縦または横方向に隣接画素間の差分をとる１次差分や、ラプラシアンフィルタなどの局所オペレータを用いることが好ましい。
【００１８】
ステップＳ３：  画像処理部４３は、空間差分を所定の重み割合で画像データに画素加算することで、画像データに輪郭強調を施す。この重み割合は、ユーザーが予めカスタム設定した輪郭強調の強弱度合いに応じて、選択される。
【００１９】
ステップＳ４：  画像処理部４３は、空間差分の全部または部分について、絶対値和を求める。この絶対値和は、空間差分のバラツキ度を示す値となる。
【００２０】
ステップＳ５：  マイクロプロセッサ１９は、画像処理部４３から絶対値和と重み割合を情報取得する。マイクロプロセッサ１９は、この絶対値和と重み割合の組み合わせに応じて、圧縮パラメータを決定する。
例えば、マイクロプロセッサ１９は、（空間差分の絶対値和）×（輪郭強調の重み割合）の積に対応して、下記のように圧縮パラメータを決定する。
【００２１】
（空間差分の絶対値和）×（輪郭強調の重み割合）≦閾値１ならば、圧縮パラメータ１を選択する。
閾値１＜（空間差分の絶対値和）×（輪郭強調の重み割合）≦閾値２ならば、圧縮パラメータ２を選択する。
閾値２＜（空間差分の絶対値和）×（輪郭強調の重み割合）≦閾値３ならば、圧縮パラメータ３を選択する。
閾値３＜（空間差分の絶対値和）×（輪郭強調の重み割合）≦閾値４ならば、圧縮パラメータ４を選択する。
【００２２】
また例えば、マイクロプロセッサ１９は、係数Ａ×（空間差分の絶対値和）＋係数Ｂ×（輪郭強調の重み割合）の評価値に対応して、圧縮パラメータを決定してもよい。
【００２３】
このような積や評価値が大きいほど、圧縮パラメータを高圧縮方向（圧縮効率が高くなる方向）に変更することにより、固定長圧縮にほぼ近い画像圧縮を実現することができる。
逆に、積や評価値が大きいほど、圧縮パラメータを低圧縮方向（圧縮歪みが少ない方向）に変更することにより、画質優先の画像圧縮を実現することができる。
【００２４】
ステップＳ６：  マイクロプロセッサ１９は、ステップＳ５で決定した圧縮パラメータを、画像圧縮部４２に設定する。画像圧縮部４２は、この圧縮パラメータを使用して、輪郭強調後の画像データを画像圧縮し、圧縮データを生成する。
【００２５】
ステップＳ７：  記録部２２は、圧縮データを、記録媒体２２ａに保存記録する。
【００２６】
［第１実施形態の効果など］
第１実施形態では、画像データの近傍画素間で空間差分を求め、これら空間差分の絶対値和を求める。この絶対値和が小さければ、画像データの起伏変化（空間情報量）が少ないことを意味する。この場合には、画像データの圧縮効率が高くなる。逆に、絶対値和が大きければ、画像データの起伏変化（空間情報量）が多いことを意味する。この場合、画像データの圧縮効率は低くなる。このように、第１実施形態では、空間差分の絶対値和を求めるという比較的軽い処理負荷によって、画像データの圧縮効率を簡易に推測することができる。さらに、第１実施形態では、この絶対値和に応じて圧縮パラメータを決定することで、画像データの空間情報量を考慮した適切な圧縮パラメータを決定することが可能になる。
【００２７】
また、第１実施形態では、輪郭強調用に求めた空間差分を流用して、圧縮パラメータを決定する。したがって、空間差分を求めるための演算処理を新たに追加する必要がない。その結果、圧縮パラメータの決定のために追加する処理負荷は極めて少なくなる。
【００２８】
さらに、第１実施形態では、絶対値和と、輪郭強調の重み割合との組み合わせに応じて、圧縮パラメータを決定する。したがって、輪郭強調後の圧縮効率の変化も考慮した、圧縮パラメータを設定することが可能になる。
【００２９】
また、第１実施形態では、画像圧縮前に圧縮効率を推定できる。そのため、従来の試し圧縮を廃止し、一度で画像圧縮を終えることも可能になる。その結果、試し圧縮にかかる時間を省いて、画像圧縮時間を短縮することが可能になる。
【００３０】
《第２実施形態》
第２実施形態の構成は、第１実施形態（図１）と同じため、ここでの説明を省略する。
図３は、第２実施形態の動作を示す流れ図である。以下、図面に示すステップ番号に沿って、本実施形態の動作を説明する。
【００３１】
ステップＳ２１〜Ｓ２３：  第１実施形態のステップＳ１〜Ｓ３と同じ処理。
【００３２】
ステップＳ２４：  画像処理部４３は、空間差分の全部または部分について、ランレングス符号化などのデータ圧縮を試みる。
画像処理部４３は、この空間差分の圧縮データ量を求める。この圧縮データ量は、空間差分のバラツキ度を示す値となる。
なお、ランレングス符号化の場合には、空間差分の値ゼロを最短符号とする符号割り当てを用いることが好ましい。さらには、空間差分が値ゼロに近いほど短い符号を割り当てることが好ましい。このような符号割り当てにより、空間差分の圧縮データ量は、画像データの起伏（空間情報量）と正の相関を強く示すようになる。
【００３３】
ステップＳ２５：  マイクロプロセッサ１９は、画像処理部４３から圧縮データ量と重み割合を情報取得する。マイクロプロセッサ１９は、この圧縮データ量と重み割合の組み合わせに応じて、圧縮パラメータを決定する。
例えば、マイクロプロセッサ１９は、（空間差分の圧縮データ量）×（輪郭強調の重み割合）の積に対応して、下記のように圧縮パラメータを決定する。
【００３４】
（空間差分の圧縮データ量）×（輪郭強調の重み割合）≦閾値１ならば、圧縮パラメータ１を選択する。
閾値１＜（空間差分の圧縮データ量）×（輪郭強調の重み割合）≦閾値２ならば、圧縮パラメータ２を選択する。
閾値２＜（空間差分の圧縮データ量）×（輪郭強調の重み割合）≦閾値３ならば、圧縮パラメータ３を選択する。
閾値３＜（空間差分の圧縮データ量）×（輪郭強調の重み割合）≦閾値４ならば、圧縮パラメータ４を選択する。
【００３５】
また例えば、マイクロプロセッサ１９は、係数Ａ×（空間差分の圧縮データ量）＋係数Ｂ×（輪郭強調の重み割合）の評価値に対応して、圧縮パラメータを決定してもよい。
【００３６】
このような積や評価値が大きいほど、圧縮パラメータを高圧縮方向（圧縮効率が高くなる方向）に変更することにより、固定長圧縮にほぼ近い画像圧縮を実現することができる。
逆に、積や評価値が大きいほど、圧縮パラメータを低圧縮方向（圧縮歪みが少ない方向）に変更することにより、画質優先の画像圧縮を実現することができる。
【００３７】
ステップＳ２６：  マイクロプロセッサ１９は、ステップＳ２５で決定した圧縮パラメータを、画像圧縮部４２に設定する。画像圧縮部４２は、この圧縮パラメータを使用して、輪郭強調後の画像データを画像圧縮し、圧縮データを生成する。
【００３８】
ステップＳ２７：  記録部２２は、圧縮データを、記録媒体２２ａに保存記録する。
【００３９】
［第２実施形態の効果など］
第２実施形態では、画像データの近傍画素間で空間差分を求め、これら空間差分の圧縮データ量を求める。この圧縮データ量が小さいほど、画像データの起伏変化（空間情報量）が少ないことを意味する。この場合には、画像データの圧縮効率が高くなる。逆に、圧縮データ量が大きいほど、画像データの起伏変化（空間情報量）が多いことを意味する。この場合、画像データの圧縮効率は低くなる。このように、第２実施形態では、空間差分の圧縮データ量を求めるという比較的軽い処理負荷によって、画像データの圧縮効率を簡易推測することが可能になる。
【００４０】
さらに、第２実施形態では、この空間差分の圧縮データ量に応じて圧縮パラメータを決定することにより、画像データの空間情報量を考慮した適切な圧縮パラメータを決定することが可能になる。
【００４１】
また、第２実施形態では、輪郭強調用に求めた空間差分を流用して、圧縮パラメータを決定する。したがって、空間差分を求めるために演算処理を新たに追加する必要がない。その結果、圧縮パラメータの決定のために追加する処理負荷は極めて少なくなる。
【００４２】
さらに、第２実施形態では、空間差分の圧縮データ量と、輪郭強調の重み割合との組み合わせに応じて、圧縮パラメータを決定する。したがって、輪郭強調後の圧縮効率の変化を考慮した、圧縮パラメータを設定することが可能になる。
【００４３】
また、第２実施形態では、画像圧縮前に圧縮効率を推定できる。そのため、従来の試し圧縮を廃止し、一度で画像圧縮を終えることも可能になる。その結果、試し圧縮にかかる時間を省いて、画像圧縮時間を短縮することが可能になる。
【００４４】
《実施形態の補足事項》
なお、本実施形態では、画素単位に空間差分を求めている。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。圧縮パラメータの決定には、所定の間引き間隔おきに空間差分を算出してもよい。このような処理により、圧縮パラメータの決定に要する処理負荷を更に軽減することが可能になる。
【００４５】
また、本実施形態では、空間差分の絶対値和や圧縮データ量によって、空間差分のバラツキ量を評価している。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。一般的には、空間差分のバラツキ変化や頻度を評価して、バラツキ度とすればよい。例えば、空間差分の分散などを求めて、バラツキ度としてもよい。
【００４６】
このようなバラツキ度に対しては、図４に示す傾向に従って圧縮パラメータを調整することが好ましい。この場合、図４［Ａ］に従うことで、固定長圧縮の圧縮パラメータを設定することが可能になる。また、図４［Ｂ］に従うことで、画質優先の圧縮パラメータを設定することが可能になる。
【００４７】
また、本実施形態では、試し圧縮を廃止するケースについて説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。上述した圧縮パラメータを、試し圧縮のスタートパラメータとしてもよい。このような処理により、試し圧縮を正解に近いところから出発することが可能になる。その結果、試し圧縮がそのまま本番圧縮となったり、また、試し圧縮の回数を低減することが可能になる。
【００４８】
また、本実施形態では、条件式や評価値などに基づいて、圧縮パラメータを決定している。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、バラツキ度（またはバラツキ度と重み割合の組み合わせ）に基づいて、対応関係（ルックアップテーブルや関数式など）を用いて、圧縮パラメータを決定してもよい。この場合、複数の画像サンプルについてデータ圧縮実験を行い、バラツキ度（またはバラツキ度と重み割合の組み合わせ）と、適正な圧縮パラメータとの標準的な対応関係を予め実験的に決定しておくことが好ましい。
【００４９】
なお、本実施形態では、圧縮対象の画像データを直に解析して圧縮パラメータを決定している。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、本撮像前のモニタ画像やファインダ画像を上記のように解析して、本撮像時に使用する圧縮パラメータを決定してもよい。
【００５０】
また、上述した空間差分を求める際の近傍画素の範囲については、適宜に設定することが可能である。例えば、ＹＣｂＣｒの画像データであれば、Ｙ面のみで近傍画素間の差分を求め、この空間差分のバラツキ度からＹＣｂＣｒ各面の圧縮パラメータを決定してもよい。また、ＹＣｂＣｒ各面ごとに近傍画素間の差分を個別に求め、各面の圧縮パラメータをそれぞれ決定してもよい。また例えば、ＲＧＢの画像データであれば、Ｇ面のみで近傍画素間の差分を求め、この空間差分のバラツキ度からＲＧＢ各面の圧縮パラメータを決定してもよい。また、ＲＧＢの面ごとに近傍画素間の差分を個別に求め、各面の圧縮パラメータをそれぞれ決定してもよい。また例えば、ＲＡＷデータであれば、同色成分の近傍画素間の差分を求めて空間差分としてもよい。また、低彩度のＲＡＷデータであれば、異色成分の近傍画素間の差分を求めて空間差分としてもよい。
【００５１】
なお、本実施形態では、電子カメラ１１に適用するケースについて説明した。しかしながら、上記と同じ画像処理を、画像処理プログラムによってコンピュータで実施してもよい。さらに、インターネットなどを介して転送される画像データに対して、上述した画像処理方法をサービス提供してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、本発明は、画像処理装置や電子カメラなどに利用可能な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態の電子カメラ１１を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の動作を示す流れ図である。
【図３】第２実施形態の動作を示す流れ図である。
【図４】空間差分のバラツキ度と、圧縮パラメータとの一般的関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１１…電子カメラ，１２…撮影レンズ，１２ａ…レンズ制御部，１３…撮像素子，１４…撮像制御部，１５…信号処理部，１６…Ａ／Ｄ変換部，１７…メモリ，１８…バス，１９…マイクロプロセッサ，１９ａ…操作部，２２…記録部，２２ａ…記録媒体，２３…モニタ表示部，４２…画像圧縮部，４３…画像処理部
【図１】
0004720339.tif 000002
【図２】
0004720339.tif 000003
【図３】
0004720339.tif 000004
【図４】
0004720339.tif 000005