(57)【要約】【課題】画像保存用のメモリの有効活用が図れるとともに、画像の圧縮処理時間の短縮化が図れる画像圧縮装置を提供する。【解決手段】画質評価値算出部２１は、それぞれ量子化データの異なる４つの量子化テーブルを用いて圧縮された画質評価値算出用ブロックの画質評価値を算出し、量子化テーブル選択部２０は、各量子化テーブルごとの画質評価値算出用ブロックの画質評価値を通る又は近似する近似曲線を算出し、さらに算出した近似曲線から画質を悪化させることなくファイルサイズが小さくなる圧縮が可能な正規化テーブル値を算出する。そして、算出された正規化テーブル値の量子化テーブルを用いて量子化部１４が原画像データを圧縮する。【選択図】図１
2005109696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子化テーブル中の１つ以上の要素の値が異なる複数の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮するステップと、
前記圧縮された画像の画質評価値をあらかじめ定められた画質評価関数を用いて算出するステップと、
前記複数の量子化テーブルごとの前記原画像の画質評価値を用いて、量子化テーブルと画質評価値の関係を表すグラフを近似する近似曲線を求めるステップと、
前記近似曲線に基づき、前記原画像を圧縮する量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定し、
前記決定した量子化テーブル番号の量子化テーブルを用いて前記原画像を圧縮するステップとを有することを特徴とする画像圧縮方法。
【請求項２】
原画像データを複数のブロックに分割し、
前記分割した複数のブロック夫々を離散コサイン変換して変換係数を求め、
これにより得られた前記複数のブロック夫々の変換係数から高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックとして検出し、
量子化テーブル中の１つ以上の要素の値が異なる複数の量子化テーブルを用いて、前記検出した画質評価値算出用ブロック及び該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックを圧縮し、
前記圧縮された画質評価値算出用ブロック及び該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックを、前記圧縮の際に用いた量子化テーブルを用いて伸長し、
伸長後の前記画質評価値算出用ブロックの周縁部の画素値と、前記画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲のブロック夫々の、前記画質評価値算出用ブロックと接する側の周縁部の画素値との差分を用いて、各量子化テーブルに対する画質評価値とし、
前記各量子化テーブルと前記画質評価値の関係を表すグラフを近似する近似曲線を求め、
前記近似曲線に基づき、前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定し、
前記決定した量子化テーブル番号の量子化テーブルを用いて前記原画像データを圧縮することを特徴とする画像圧縮方法。
【請求項３】
前記近似曲線を、
各量子化テーブルごとの前記画質評価値を基に３次スプライン関数にて求めることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかにに記載の画像圧縮方法。
【請求項４】
前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号の定め方として、
各量子化テーブルに対応する前記近似曲線の微分値を所定の閾値と比較し、前記微分値が所定の範囲内の値をとる量子化テーブルのうち、前記量子化テーブルの各要素の値が最も大きいところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として定めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像圧縮方法。
【請求項５】
前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号の定め方として、
各量子化テーブルに対応する前記近似曲線を所定の閾値と比較し、
前記近似曲線の値が前記閾値を下回らない量子化テーブルのうち、前記量子化テーブルの各要素の値が最も大きいところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として定めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像圧縮方法。
【請求項６】
前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号の定め方として、
前記近似曲線の最大値と最小値との間で所定の比率まで低下したところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として定めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像圧縮方法。
【請求項７】
原画像データを複数のブロックに分割するブロック分割処理と、
分割された複数のブロック夫々を離散コサイン変換するＤＣＴ演算処理と、
離散コサイン変換により得られた複数のブロック夫々の変換係数から高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックとして検出する画質評価値算出用ブロック検出処理と、
量子化テーブル中の１つ以上の要素の値が異なる複数の量子化テーブルを用いて、前記検出された画質評価値算出用ブロック及び該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックにつき各量子化テーブルごとに圧縮を行う圧縮処理と、
前記圧縮された各画質評価値算出用ブロック及び該画質評価値算出用ブロックに対して、前記圧縮の際と同じ量子化テーブルを用いて伸長する伸長処理と、
前記各量子化テーブルごとに伸長後の前記画質評価値算出用ブロックの周縁部の画素値と前記画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲のブロック夫々の、前記画質評価値算出用ブロックと接する側の周縁部の画素値との差分を用いて、各量子化テーブルに対する画質評価値を算出する画質評価値算出処理と、
前記各量子化テーブルと前記画質評価値との関係を表すグラフを近似する近似曲線を算出する近似曲線算出処理と、
前記算出された近似曲線に基づき、前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定する量子化テーブル番号決定処理と、
決定された量子化テーブル番号を有する量子化テーブルを用いて前記原画像データを圧縮する原画像データ圧縮処理と、
を含み、
コンピュータによって画像撮影装置によって撮影された被写体の画像データを圧縮することを特徴とする画像圧縮プログラム。
【請求項８】
それぞれ量子化データの異なる複数の量子化テーブルを用いて原画像の圧縮を行った場合の該圧縮原画像の画質を評価する画質評価手段と、
前記各量子化テーブルと前記画質評価値の関係を表すグラフを近似する近似曲線を算出する近似曲線算出手段と、
前記算出された近似曲線に基づき、前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定する量子化テーブル番号決定手段と、
前記決定された量子化テーブル番号を有する量子化テーブルを用いて前記原画像データを圧縮する原画像データ圧縮手段と、
を具備することを特徴とする画像圧縮装置。
【請求項９】
原画像データを複数のブロックに分割するブロック分割手段と、
前記ブロック分割手段にて分割された前記複数のブロック夫々を離散コサイン変換して変換係数を求めるＤＣＴ演算手段と、
前記ＤＣＴ演算手段にて求められた前記複数のブロック夫々の変換係数から高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックとして検出する画質評価値算出用ブロック検出手段と、
量子化テーブル中の１つ以上の要素の値が異なる複数の量子化テーブルを用いて、前記画質評価値算出用ブロック検出手段にて検出された前記画質評価値算出用ブロックと該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックを圧縮し、更に圧縮した前記画質評価値算出用ブロックと該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックを、前記圧縮の際に用いた量子化テーブルを用いて伸長する圧縮伸長手段と、
伸長後の前記画質評価値算出用ブロックの周縁部の画素値と、前記画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲のブロック夫々の、前記画質評価値算出用ブロックと接する側の周縁部の画素値との差分を用いて、各量子化テーブルに対する画質評価値を得る画質評価値算出手段と、
前記各量子化テーブルと前記画像評価値の関係を表すグラフを近似する近似曲線を求める近似曲線算出手段と、
前記近似曲線算出手段にて求められた近似曲線に基づき、前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定する量子化テーブル番号決定手段と、
前記量子化テーブル番号決定手段にて決定された量子化テーブル番号の量子化テーブルを用いて前記原画像データを圧縮する原画像データ圧縮手段と、
を具備することを特徴とする画像圧縮装置。
【請求項１０】
前記近似曲線算出手段は、
各量子化テーブルごとの前記画質評価値を基に３次スプライン関数にて近似曲線を算出することを特徴とする請求項８又は請求項９のいずれかに記載の画像圧縮装置。
【請求項１１】
前記量子化テーブル番号決定手段は、
各量子化テーブルに対応する前記近似曲線の微分値を所定の閾値と比較し、
前記微分値が所定の範囲内の値をとる量子化テーブルのうち、前記量子化テーブルの各要素の値が最も大きいところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として決定することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の画像圧縮装置。
【請求項１２】
前量子化テーブル番号決定手段は、
各量子化テーブルに対応する前記近似曲線を所定の閾値と比較し、
前記近似曲線の値が前記閾値を下回らない量子化テーブルのうち、前記量子化テーブルの各要素の値が最も大きいところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として決定することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の画像圧縮装置。
【請求項１３】
前記量子化テーブル番号決定手段は、
前記近似曲線の最大値と最小値との間で所定の比率まで低下したところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として決定することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の画像圧縮装置。
【請求項１４】
前記量子化テーブル番号決定手段で用いられる閾値の値を変更する閾値調整手段を具備することを特徴とする請求項１１又は請求項１２のいずれかに記載の画像圧縮装置。
【請求項１５】
前記量子化テーブル番号決定手段で用いられる比率を変更する比率調整手段を具備することを特徴とする請求項１３に記載の画像圧縮装置。
【請求項１６】
請求項８から請求項１５のいずれかに記載の画像圧縮装置を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ等の画像撮影装置に用いて好適な画像圧縮方法及び画像圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラやビデオカメラ等の画像撮影装置では、撮影した画像を記録する際に画質設定を行い、その画質設定に対応した値の量子化テーブルによる圧縮が行われるか、又はその画質設定に対応したファイルサイズになるような量子化テーブルの値を算出して圧縮が行われる。
画質設定に対応する量子化テーブルの決定方法として、原画像を複数のブロックに分割し、分割した各ブロックごとに圧縮データ量を計測して各ブロックごとの量子化テーブルを決定する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１で開示された量子化テーブルの選択方法を詳しく説明すると、分割した各ブロックごとにＤＣＴ変換（離散コサイン変換）して変換係数を生成し、生成した変換係数を複数の量子化テーブルの中から選択した１つの量子化テーブルで量子化し、量子化した変換係数をエントロピー符号化して圧縮し、この圧縮の際にはブロックごとに圧縮後のデータ量を測定し、その結果と予め設定した１ブロック当たりの目標圧縮データ量と比較して、圧縮後のデータ量が目標圧縮データ量よりも多い場合には圧縮率の高い量子化テーブルを選択し、逆の場合には圧縮率の低い量子化テーブルを選択する。これにより、ブロック単位で画像の性質に適した量子化テーブルを使用して圧縮が行われる。
【特許文献１】特開平８−２０４９７０号公報（第６頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の画像圧縮方法においては、次のような問題がある。
すなわち、被写体によって量子化テーブルを変更する場合、ファイルサイズが大きくなっても画質としてはあまり変化のないものが存在することがあるが、画質にあまり変化がないにも関わらずファイルサイズが小さくなる量子化テーブルを選択するという考えがないので、その点で画像保存用のメモリの有効活用が図れていないという問題がある。なお、ファイルサイズが大きくなっても画質としてはあまり変化のないものとしては、例えば雲一つない青い空を撮影した画像などの離散コサイン変換後の変換係数に低周波成分の多い画像である。
【０００５】
また、各ブロックごとに量子化テーブルを決定するので、圧縮処理に時間がかかるという問題もある。
【０００６】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、画像保存用のメモリの有効活用が図れるとともに、画像の圧縮処理時間の短縮化が図れる画像圧縮方法及び画像圧縮装置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】
前記課題を解決するために請求項１に係る発明の画像圧縮方法は、
量子化テーブル中の１つ以上の要素の値が異なる複数の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮するステップと、
前記圧縮された画像の画質評価値をあらかじめ定められた画質評価関数を用いて算出するステップと、
前記複数の量子化テーブルごとの前記原画像の画質評価値を用いて、量子化テーブルと画質評価値の関係を表すグラフを近似する近似曲線を求めるステップと、
前記近似曲線に基づき、前記原画像を圧縮する量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定し、
前記決定した量子化テーブル番号の量子化テーブルを用いて前記原画像を圧縮するステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、画像評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択して原画像の圧縮を行うので、被写体によっては量子化テーブルを変更してファイルサイズが大きくなっても画質として変化のないものを最小限のファイルサイズで圧縮することが可能となる。これにより、従来よりも多くの画像を画像保存用メモリに記録することができるようになり、画像保存用メモリの有効活用が可能となる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明の画像圧縮方法は、
原画像データを複数のブロックに分割し、
前記分割した複数のブロック夫々を離散コサイン変換して変換係数を求め、
これにより得られた前記複数のブロック夫々の変換係数から高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックとして検出し、
量子化テーブル中の１つ以上の要素の値が異なる複数の量子化テーブルを用いて、前記検出した画質評価値算出用ブロック及び該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックを圧縮し、
前記圧縮された画質評価値算出用ブロック及び該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックを、前記圧縮の際に用いた量子化テーブルを用いて伸長し、
伸長後の前記画質評価値算出用ブロックの周縁部の画素値と、前記画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲のブロック夫々の、前記画質評価値算出用ブロックと接する側の周縁部の画素値との差分を用いて、各量子化テーブルに対する画質評価値とし、
前記各量子化テーブルと前記画質評価値の関係を表すグラフを近似する近似曲線を求め、
前記近似曲線に基づき、前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定し、
前記決定した量子化テーブル番号の量子化テーブルを用いて前記原画像データを圧縮することを特徴とする。
【００１０】
この方法によれば、画像評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択して原画像の圧縮を行うので、被写体によっては量子化テーブルを変更してファイルサイズが大きくなっても画質として変化のないものを最小限のファイルサイズで圧縮することが可能となる。これにより、従来よりも多くの画像を画像保存用メモリに記録することができるようになり、画像保存用メモリの有効活用が可能となる。
【００１１】
また、原画像データを複数のブロックに分割した中の高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用のブロックから画質評価値を求め、求めた画質評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択するので、各ブロックごとに量子化テーブルを決定する従来技術と比べて画像圧縮処理時間の大幅な短縮化が可能となる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明の画像圧縮方法は、
請求項１又は請求項２のいずれかに係る発明の画像圧縮方法において、
前記近似曲線を、
各量子化テーブルごとの前記画質評価値を基に３次スプライン関数にて求めることを特徴とする。
【００１３】
この方法によれば、３次スプライン関数を用いることで、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出できる近似曲線を求めることができる。
【００１４】
また、請求項４に係る発明の画像圧縮方法は、
請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の画像圧縮方法において、
前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号の定め方として、
各量子化テーブルに対応する前記近似曲線の微分値を所定の閾値と比較し、
前記微分値が所定の範囲内の値をとる量子化テーブルのうち、前記量子化テーブルの各要素の値が最も大きいところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として定めることを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出でき、算出した正規化テーブル値の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮することができる。すなわち、画質を落とさずに最大限の圧縮率で画像データを圧縮することができる。
【００１６】
また、請求項５に係る発明の画像圧縮方法は、
請求項１又は請求項３のいずれかに係る発明の画像圧縮方法において、
前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号の定め方として、
各量子化テーブルに対応する前記近似曲線を所定の閾値と比較し、
前記近似曲線の値が前記閾値を下回らない量子化テーブルのうち、前記量子化テーブルの各要素の値が最も大きいところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として定めることを特徴とする。
【００１７】
この方法によれば、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出でき、算出した正規化テーブル値の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮することができる。すなわち、画質を落とさずに最大限の圧縮率で画像データを圧縮することができる。
【００１８】
また、請求項６に係る発明の画像圧縮方法は、
請求項１又は請求項３のいずれかに係る発明の画像圧縮方法において、
前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号の定め方として、
前記近似曲線の最大値と最小値との間で所定の比率まで低下したところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として定めることを特徴とする。
【００１９】
この方法によれば、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出でき、算出した正規化テーブル値の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮することができる。すなわち、画質を落とさずに最大限の圧縮率で画像データを圧縮することができる。特に、請求項５に係る発明の画像圧縮方法では、閾値と近似曲線のダイナミックレンジとの兼ね合いがあり、近時曲線ごとに閾値設定が必要になるが、本発明ではその点を改善することができる。
【００２０】
また、請求項７に係る発明の画像圧縮プログラムは、
原画像データを複数のブロックに分割するブロック分割処理と、
分割された複数のブロック夫々を離散コサイン変換するＤＣＴ演算処理と、
離散コサイン変換により得られた複数のブロック夫々の変換係数から高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックとして検出する画質評価値算出用ブロック検出処理と、
量子化テーブル中の１つ以上の要素の値が異なる複数の量子化テーブルを用いて、前記検出された画質評価値算出用ブロック及び該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックにつき各量子化テーブルごとに圧縮を行う圧縮処理と、
前記圧縮された各画質評価値算出用ブロック及び該画質評価値算出用ブロックに対して、前記圧縮の際と同じ量子化テーブルを用いて伸長する伸長処理と、
前記各量子化テーブルごとに伸長後の前記画質評価値算出用ブロックの周縁部の画素値と前記画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲のブロック夫々の、前記画質評価値算出用ブロックと接する側の周縁部の画素値との差分を用いて、各量子化テーブルに対する画質評価値を算出する画質評価値算出処理と、
前記各量子化テーブルと前記画質評価値との関係を表すグラフを近似する近似曲線を算出する近似曲線算出処理と、
前記算出された近似曲線に基づき、前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定する量子化テーブル番号決定処理と、
決定された量子化テーブル番号を有する量子化テーブルを用いて前記原画像データを圧縮する原画像データ圧縮処理と、
を含み、
コンピュータによって画像撮影装置によって撮影された被写体の画像データを圧縮することを特徴とする。
【００２１】
このプログラムによれば、画像評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択して原画像の圧縮を行うので、被写体によっては量子化テーブルを変更してファイルサイズが大きくなっても画質として変化のないものを最小限のファイルサイズで圧縮することが可能となる。これにより、従来よりも多くの画像を画像保存用メモリに記録することができるようになり、画像保存用メモリの有効活用が可能となる。
【００２２】
また、原画像データを複数のブロックに分割した中の高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用のブロックから画質評価値を求め、求めた画質評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択するので、各ブロックごとに量子化テーブルを決定する従来技術と比べて画像圧縮処理時間の大幅な短縮化が可能となる。
【００２３】
また、請求項８に係る発明の画像圧縮装置は、
それぞれ量子化データの異なる複数の量子化テーブルを用いて原画像の圧縮を行った場合の該圧縮原画像の画質を評価する画質評価手段と、
前記各量子化テーブルと前記画質評価値の関係を表すグラフを近似する近似曲線を算出する近似曲線算出手段と、
前記算出された近似曲線に基づき、前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定する量子化テーブル番号決定手段と、
前記決定された量子化テーブル番号を有する量子化テーブルを用いて前記原画像データを圧縮する原画像データ圧縮手段と、
を具備することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、画像評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択して原画像の圧縮を行うので、被写体によっては量子化テーブルを変更してファイルサイズが大きくなっても画質として変化のないものを最小限のファイルサイズで圧縮することが可能となる。これにより、従来よりも多くの画像を画像保存用メモリに記録することができるようになり、画像保存用メモリの有効活用が可能となる。
【００２５】
また、請求項９に係る発明の画像圧縮装置は、
原画像データを複数のブロックに分割するブロック分割手段と、
前記ブロック分割手段にて分割された前記複数のブロック夫々を離散コサイン変換して変換係数を求めるＤＣＴ演算手段と、
前記ＤＣＴ演算手段にて求められた前記複数のブロック夫々の変換係数から高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックとして検出する画質評価値算出用ブロック検出手段と、
量子化テーブル中の１つ以上の要素の値が異なる複数の量子化テーブルを用いて、前記画質評価値算出用ブロック検出手段にて検出された前記画質評価値算出用ブロックと該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックを圧縮し、更に圧縮した前記画質評価値算出用ブロックと該画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲の各ブロックを、前記圧縮の際に用いた量子化テーブルを用いて伸長する圧縮伸長手段と、
伸長後の前記画質評価値算出用ブロックの周縁部の画素値と、前記画質評価値算出用ブロックに隣接する周囲のブロック夫々の、前記画質評価値算出用ブロックと接する側の周縁部の画素値との差分を用いて、各量子化テーブルに対する画質評価値を得る画質評価値算出手段と、
前記各量子化テーブルと前記画像評価値の関係を表すグラフを近似する近似曲線を求める近似曲線算出手段と、
前記近似曲線算出手段にて求められた近似曲線に基づき、前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号を決定する量子化テーブル番号決定手段と、
前記量子化テーブル番号決定手段にて決定された量子化テーブル番号の量子化テーブルを用いて前記原画像データを圧縮する原画像データ圧縮手段と、
を具備することを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、画像評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択して原画像の圧縮を行うので、被写体によっては量子化テーブルを変更してファイルサイズが大きくなっても画質として変化のないものを最小限のファイルサイズで圧縮することが可能となる。これにより、従来よりも多くの画像を画像保存用メモリに記録することができるようになり、画像保存用メモリの有効活用が可能となる。
【００２７】
また、原画像データを複数のブロックに分割した中の高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用のブロックから画質評価値を求め、求めた画質評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択するので、各ブロックごとに量子化テーブルを決定する従来技術と比べて画像圧縮処理時間の大幅な短縮化が可能となる。
【００２８】
また、請求項１０に係る発明の画像圧縮装置は、
請求項８又は請求項９のいずれかに係る発明の画像圧縮装置において、
前記近似曲線算出手段は、
各量子化テーブルごとの前記画質評価値を基に３次スプライン関数にて近似曲線を算出することを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、３次スプライン関数を用いることで、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出できる近似曲線を求めることができる。
【００３０】
また、請求項１１に係る発明の画像圧縮装置は、
請求項８から請求項１０のいずれかに係る発明の画像圧縮装置において、
前記量子化テーブル番号決定手段は、
各量子化テーブルに対応する前記近似曲線の微分値を所定の閾値と比較し、
前記微分値が所定の範囲内の値をとる量子化テーブルのうち、前記量子化テーブルの各要素の値が最も大きいところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として決定することを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出でき、算出した正規化テーブル値の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮することができる。すなわち、画質を落とさずに最大限の圧縮率で画像データを圧縮することができる。
【００３２】
また、請求項１２に係る発明の画像圧縮装置は、
請求項８から請求項１０のいずれかに係る発明の画像圧縮装置において、
前量子化テーブル番号決定手段は、
各量子化テーブルに対応する前記近似曲線を所定の閾値と比較し、
前記近似曲線の値が前記閾値を下回らない量子化テーブルのうち、前記量子化テーブルの各要素の値が最も大きいところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として決定することを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出でき、算出した正規化テーブル値の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮することができる。すなわち、画質を落とさずに最大限の圧縮率で画像データを圧縮することができる。
【００３４】
また、請求項１３に係る発明の画像圧縮装置は、
請求項８から請求項１０のいずれかに係る発明の画像圧縮装置において、
前記量子化テーブル番号決定手段は、
前記近似曲線の最大値と最小値との間で所定の比率まで低下したところの量子化テーブル番号を前記原画像の圧縮に用いる量子化テーブルに対応する量子化テーブル番号として決定することを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出でき、算出した正規化テーブル値の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮することができる。すなわち、画質を落とさずに最大限の圧縮率で画像データを圧縮することができる。特に、請求項１２に係る発明の画像圧縮装置では、閾値と近似曲線のダイナミックレンジとの兼ね合いがあり、近時曲線ごとに閾値設定が必要になるが、本発明ではその点を改善することができる。
【００３６】
また、請求項１４に係る発明の画像圧縮装置は、
請求項８から請求項１２のいずれかに係る発明の画像圧縮装置において、
前記量子化テーブル番号決定手段で用いられる閾値の値を変更する閾値調整手段を具備することを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、ファイルサイズを小さくする上限を任意に設定することができる。
【００３８】
また、請求項１５に係る発明の画像圧縮装置は、
請求項１３に係る発明の画像圧縮装置において、
前記量子化テーブル番号決定手段で用いられる比率を変更する比率調整手段を具備することを特徴とする。
【００３９】
この構成によれば、ファイルサイズを小さくする上限を任意に設定することができる。
【００４０】
また、請求項１６に係る発明のデジタルカメラは、
請求項８から請求項１５のいずれかに係る発明の画像圧縮装置を具備することを特徴とする。
【００４１】
この構成によれば、画像の圧縮処理時間が短く、画像保存用のメモリを有効に活用することができるデジタルカメラを提供できる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明は、画像評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択して原画像の圧縮を行うので、被写体によっては量子化テーブルを変更してファイルサイズが大きくなっても画質として変化のないものを最小限のファイルサイズで圧縮することが可能となる。これにより、従来よりも多くの画像を画像保存用メモリに記録することができるようになり、画像保存用メモリの有効活用が可能となる。
【００４３】
また、原画像データを複数のブロックに分割した中の高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用のブロックから画質評価値を求め、求めた画質評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択するので、各ブロックごとに量子化テーブルを決定する従来技術と比べて画像圧縮処理時間の大幅な短縮化が可能となる。
【００４４】
また、画質とデータ量の兼ね合いから良好な圧縮が可能な正規化テーブル値を算出できるので、算出した正規化テーブル値の量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮することができる。すなわち、画質を落とさずに最大限の圧縮率で画像データを圧縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮装置の機能ブロック図である。
図１において、本実施の形態に係る画像圧縮装置は、マイクロコンピュータ（図示略）を搭載してソフトウェア制御によって入力画像データの圧縮を行うものであり、マイクロコンピュータは、画像データ取得部９、ブロック分割部１０、ＤＣＴ演算部１１、画質評価用ブロック検出部１２、量子化テーブル部１３、量子化部１４、エントロピー符号化部１５、ブロック入力部１６、エントロピー逆符号化部１７、逆量子化部１８、逆ＤＣＴ演算部１９、量子化テーブル選択部２０、画質評価値算出部２１、閾値調整部２２、データ出力部２３などの機能を有している。量子化テーブル部１３は、複数の量子化テーブルを有しており、これらはＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリ（図示略）に記憶されている。なお、言うまでもないが、上記マイクロコンピュータは画像圧縮処理を行うためのプログラムを記憶したメモリを有しており、当該プログラムに従って以下で説明する画像圧縮処理を行う。
【００４６】
画像データ取得部９は、外部より入力される原画像データを取得するものであり、取得した原画像データをブロック分割部１０に入力する。ブロック分割部１０は、画像データ取得部９から入力された原画像データを複数のブロックに分割してブロックごとにＤＣＴ演算部１１に入力する。ＤＣＴ演算部１１は、ブロック分割部１０から入力されたブロックごとの多値画像をＤＣＴ変換して変換係数（ＤＣＴ変換を行って得られた係数をいう）を得る。これにより、複数のブロックに分割された原画像データの変換係数が得られる。ここで、ＤＣＴ変換とは、デジタル信号で表された画像データを周波数成分に変換することである。
そして、画質評価用ブロック検出部１２は、画質評価値算出時にＤＣＴ演算部１１にて求められた複数のブロック夫々の変換係数から高周波成分を多く含む「画質評価値算出用のブロック」を検出し、検出した「画質評価値算出用ブロック」の変換係数と「画質評価値算出用ブロック」に隣接する周辺の４つのブロックの変換係数を量子化部１４に入力する。なお、高周波成分の多いブロックを選定するにあたっては、例えば、次のような方法によって実行することが可能である。すなわち、まず、各ブロックごとに、「高周波成分」の部分の変換係数の二乗和や絶対値の和を求める。ここで、「高周波成分」を表す変換係数の範囲は、例えば右下４×４ヶ所の変換係数を用いる、といったようにあらかじめ定めておき、その範囲の変換係数の二乗和あるいは絶対値の和を求めるようにする。そして、この値が最も大きい値となっているブロック、あるいは、この値が所定値以上となっている複数のブロック、または、この値の大きい方から所定数のブロック、などの方法で定まるブロックを、画質評価値算出用ブロックとして選定する。
【００４７】
量子化テーブル部１３は、それぞれ量子化データ（量子化テーブルの各要素の値をいう。以下同じ）の異なるｎ個（例えば２５６個）の量子化テーブルを有しており、原画像の圧縮時及び圧縮後の原画像の伸長時に量子化テーブル選択部２０で指定された量子化テーブルを量子化部１４と逆量子化部１８に与える。量子化テーブル部１３が有しているｎ個の量子化テーブルは、図２に示すように量子化テーブルを指定するための数値（(１)、(２)、…、(ｎ)。以下、「量子化テーブル番号」という。）が若くなるに従って量子化データの値が大きくなっている。この場合、量子化データの値が大きくなるほど圧縮率が高くなり画質も劣化することになる。また、図２に示すようなｎ個の量子化テーブルのそれぞれを用いて原画像を圧縮したときのファイルサイズは、図３に示すように量子化データの値が大きくなるに従って小さくなる。ここで、図３は、横軸に量子化テーブル番号をとり、縦軸に、原画像を圧縮した後のファイルサイズを表したグラフである。なお、量子化テーブル番号の値に対する原画像の圧縮率は、必ずしも図３に示したように比例したグラフになるとは限らないが、標準的な画像に対して近似的に略比例関係となっているものと仮定できる程度の量子化テーブルを用いることが望ましい。
【００４８】
図１に戻り、量子化部１４は、画質評価値算出時には、画質評価用ブロック検出部１２にて検出された「画質評価値算出用ブロック」の変換係数と、「画質評価値算出用ブロック」に隣接する周辺の各ブロックの変換係数とを量子化テーブル部１３から与えられた量子化テーブルを使用して量子化する。また、画質評価値を算出した後の画像圧縮時には、ＤＣＴ演算部１１にて求められた複数のブロック夫々の変換係数を、量子化テーブル部１３から与えられた量子化テーブルを使用して量子化する。
【００４９】
エントロピー符号化部１５は、量子化部１４で量子化された変換係数をエントロピー符号化して圧縮してブロック入力部１６に出力する。ブロック入力部１６は、エントロピー符号化部１５から出力された圧縮データを取り込み、エントロピー逆符号化部１７に入力する。エントロピー逆符号化部１７は、ブロック入力部１６から入力された圧縮データをハフマン符号化等を使用してエントロピー逆符号化し量子化変換係数を得る。そして、得られた量子化変換係数を逆量子化部１８に入力する。逆量子化部１８は、エントロピー逆符号化部１７から入力された量子化変換係数を量子化テーブル部１３から与えられた量子化テーブル（圧縮時に使用した量子化テーブル）を使用して逆量子化し変換係数を得る。そして、得られた変換係数は逆ＤＣＴ変換部１９に出力される。逆ＤＣＴ演算部１９は、逆量子化部１８で復元された変換係数を逆ＤＣＴ変換して画素値を得る。すなわち、逆量子化部１８で復元された変換係数を逆ＤＣＴ変換して画素値を得る（以下、この画素値を「復元画素値」という）。なお、画質評価値算出時には、逆量子化部１８で復元された画質評価値算出用ブロックの変換係数と、画質評価値算出用ブロックに隣接する周辺の４つのブロックの変換係数のみを逆ＤＣＴ変換して、それぞれの画素値を復元するようにすると、演算量が削減できる点でより好適である。そして得られた復元画素値を画質評価値算出部２１に出力する。
画質評価値算出部２１は、出力された復元画素値に基づいて画質評価値を算出し、算出した画質評価値を量子化テーブル選択部２０に入力する。
【００５０】
ここで、画質評価値の算出方法の一例について図４を参照して説明する。
画質評価値の算出方法としては種々の方法を用いることが可能であるが、ここでは、量子化テーブルによる画像の圧縮に伴なって、高周波成分を多く含む「画質評価値算出用のブロック」の高周波成分が減失してしまい、これにより隣接するブロックとの境界において、復元画像の画素値が不連続になってしまうという特徴に注目した画質評価方法の一例を示す。
【００５１】
画質評価値算出部２１は、まず、画質評価値算出用ブロックとそれに隣接する周辺の４つのブロックそれぞれの復元画素値を求める。そして、図４に示すように画質評価値算出用ブロックＢＫｈの周縁部の復元画素値（Ａ１１、…、Ａ８１、…、Ａ８８、…、Ａ１８、…、Ａ１１）と、その周囲の４つの隣接ブロックＢＫｎ１〜ＢＫｎ４の各ブロックの画素のうち、画質評価値算出用ブロックと接する側の周縁部の復元画素値（Ｂ１８、…、Ｂ８８、Ｅ１１、…、Ｅ１８、Ｄ８１…、Ｄ１１、Ｃ８８、…、Ｃ８１）との差分を求める。そして、式（１）に示すように、差分の和を求めて画質評価値を得る。なお、式１では差分値の２乗和を用いる例を示しているが、各差分値の絶対値を求めて、この絶対値の和を求めて画質評価値としてもよい。
【００５２】
【数１】
2005109696.tif 000003
【００５３】
図１に戻り、量子化テーブル選択部２０は、画質評価値算出時に量子化テーブル部１３に対して、自ら指定した量子化テーブルを量子化部１４及び逆量子化部１８に与えるよう指示する。また量子化部１４に対しては、量子化テーブル部１３から与えられた量子化テーブルを用いて画質評価値算出用ブロックＢＫｈ及び画質評価値算出用ブロックＢＫｈに隣接する周辺の各ブロックＢＫｎ１〜ＢＫｎ４を圧縮するよう指示し、さらに逆量子化部１８に対しては、量子化テーブル部１３から与えられた量子化テーブルを用いて圧縮された画質評価値算出用ブロックＢＫｈ及び画質評価値算出用ブロックＢＫｈに隣接する周辺の各ブロックＢＫｎ１〜ＢＫｎ４を伸長するよう指示する。そして、これらの指示を出した後、画質評価値算出部２１にて画質評価値が算出されると、その値を保存する。
【００５４】
この処理を量子化テーブル番号の異なる複数の量子化テーブルそれぞれについて行わせ、それぞれにおいて得られる画質評価値を保存する。指定する複数の量子化テーブルは、例えば図３に示すように２５６個ある量子化テーブルから任意の複数箇所（たとえば４点）に相当する量子化テーブルを使用する。これら４点のそれぞれの量子化テーブルから画質評価値算出用ブロックＢＫｈに対する画質評価値が算出されると、これらの画質評価値を基に、３次スプライン関数などの近似手法を用いて、量子化テーブル番号を変化させたときの画質評価値の変化を表すグラフの近似曲線を算出する。
【００５５】
近似曲線を算出した後、各量子化テーブル番号におけるその近似曲線の微分値と所定の閾値を比較し、微分値が所定の閾値以上となる量子化テーブルのうち、最も量子化テーブル番号の大きいもの、即ち、最も圧縮率が低いものを検出して、その量子化テーブル番号より「１」大きい値を量子化テーブル選択部１１において選択する量子化テーブル番号とする。すなわち、画質とデータ量の兼ね合いから、画質を悪化させることなくファイルサイズを小さくすることのできる量子化テーブルの量子化テーブル番号を算出する。そして、算出した量子化テーブル番号を有する量子化テーブルを量子化テーブル部１３に指定するとともに、量子化部１４に対して、量子化テーブル部１３に指定した量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮する指示を出す。
【００５６】
ここで、図５は、画質評価値の逆数をとった場合の画質評価値対正規化テーブルの近似曲線の一例である。なお、ここで、逆数をとっているのは、上で説明した画質評価値算出方法の例示説明において、量子化テーブルによる画像の圧縮に伴なって、隣接するブロックとの境界で復元画像の画素値が不連続になってしまう特徴を利用した画質評価値を用いているためであり、高画質のときに大きい値をとるような曲線とするためである。この近似曲線から、選択した４点の量子化テーブル以外の画質評価値を得ることができる。量子化テーブル選択部２０は、この近似曲線の微分値を所定の閾値と比較し、微分値が所定の閾値以上となる量子化テーブルのうち、最も量子化テーブル番号の大きいもの、即ち、最も圧縮率が低いものを検出して、その量子化テーブル番号より「１」大きい値を量子化テーブル選択部２０において選択する量子化テーブル番号とする。すなわち、ある量子化テーブルで画像の圧縮を行っていた場合と比較して、その量子化テーブルよりも量子化テーブル番号が１少ない量子化テーブルを用いて画像を圧縮した場合、画像の圧縮率が上がり、画質が下がることとなるが、本実施形態では、このときの画質評価値の低下の度合いを、画質評価値の微分値により判断するように構成しているのである。そして、画質評価値の低下度合いが所定以上のもの、すなわち、量子化テーブル番号を１変えた場合に、所定以上の画質劣化を生じるような量子化テーブルの量子化テーブル番号を求め、そのような画質劣化を起こさない限界の量子化テーブル、すなわち、所定以上の画質劣化を生じるような量子化テーブルの量子化テーブル番号より「１」大きい量子化テーブル番号をもつ量子化テーブルを、現在処理対象となっている画像の圧縮に適した量子化テーブルであるとして、選択するようにしているのである。量子化テーブル選択部２０においては近似曲線の微分値と比較する閾値の値が調整可能になっている。閾値調整部２２は量子化テーブル選択部２０の閾値を調整するものであり、これを操作することで閾値を任意の値に設定することができる。
【００５７】
データ出力部２３は、本装置で圧縮された原画像データと、伸長された原画像データの外部への出力を行う。この場合、伸長データを出力できるようにしたのは、例えば本装置で圧縮し保存しておいた原画像の圧縮データを、エントロピー逆符号化部１７、逆量子化部１９及び逆ＤＣＴ演算部１９を利用して復元できるようにするためである。本装置で原画像の圧縮と伸長ができるので、デジタルカメラやビデオカメラへの適用が容易である。
【００５８】
次に、上記構成の画像圧縮装置の動作について説明する。
原画像データを取得すると、それを複数のブロックに分割し、ブロックごとの多値画像をＤＣＴ変換して周波数分布を得る。そして、周波数分布の中から高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックＢＫｈとして検出する。ここで、画質評価値算出用ブロックは複数のブロックを用いることとしても良い。そして、検出した画質評価値算出用ブロックＢＫｈと、それに隣接する周辺の各ブロックＢＫｎ１〜ＢＫｎ４に対して、それぞれ量子化データ値の異なる所定の個数（例えば４個）の量子化テーブルを用いて、各量子化テーブルごとに圧縮・伸長する。
【００５９】
そして、伸長後の画質評価値算出用ブロックＢＫｈの周縁部の画素値と、それに隣接する周囲のブロックＢＫｎ１〜ＢＫｎ４のそれぞれの、画質評価値算出用ブロックＢＫｈと接する側の周縁部の画素値との差分の和を求め、得られた和を画質評価値とする。そして、各量子化テーブルごとの画質評価値算出用ブロックＢＫｈに対する画質評価値を基に、３次スプライン関数などの近似方法を用いて、量子化テーブル番号を変化させたときの画質評価値の変化を表すグラフの近似曲線を算出する。そして、算出した近似曲線の微分値を所定の閾値と比較して、傾きが所定の閾値以上となる量子化テーブルのうち、最も量子化テーブル番号の大きいもの、即ち、最も圧縮率が低いものを検出して、その量子化テーブル番号より「１」大きい値を量子化テーブル選択部１１において選択する量子化テーブル番号とする。そして、算出した量子化テーブル番号を有する量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮する。
【００６０】
このように、本実施の形態に係る画像圧縮装置によれば、画質評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択して原画像データの圧縮を行うので、量子化テーブルを変更してファイルサイズが小さくなっても画質劣化がほとんど起きないような画像について、著しい画質劣化を生じることなく最小限のファイルサイズで圧縮することが可能となる。これにより、従来よりも多くの画像を画像保存用メモリに記録することができるようになり、画像保存用メモリの有効活用が可能となる。
【００６１】
また、原画像データを複数のブロックに分割した中の高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックＢＫｈから画質評価値を求め、求めた画質評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択するので、ブロックごとに量子化テーブルを決定する従来技術と比べて画像圧縮処理時間の大幅な短縮化が可能となる。
【００６２】
なお、上記実施の形態では、選択した４つの量子化テーブルに対して画像評価値を求め、求めた４つの画像評価値を基に３次スプライン関数を用いて画質評価値対正規化テーブルの近似曲線を算出するようにしたが、４つの画像評価値を通る（あるいは近似する）なめらかな曲線を算出できれば良いので、３次スプライン関数に限定されることなく、他の補間方法でも良い。
【００６３】
また、上記実施の形態では、近似曲線の傾きから良好な圧縮が可能な点を求めるようにしたが、画質評価値そのものの値を所定の閾値と比較するようにしても良い。この方法では、画質評価値のダイナミックレンジ（値がどのような範囲で変化するのか）との兼ね合いがあるので、改良として、画像評価値の最大値と最小値の間で例えば半分まで下がった点にするとか、所定の比率まで下がった点にする方法も考えられる。
【００６４】
また、上記実施の形態では、原画像データを複数のブロックに分割して、ブロックごとの周波数分布を調べて高周波成分の多いブロックを基に画質評価値を求め、求めた画質評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択して原画像を圧縮するようにしたが、画質評価値を求める方法には様々なものが従来より提案されており、それらを用いても構わない。従来の画質評価値を求める方法として、例えば、特開平１０−２００８９３号公報、特開平８−２０５１５６号公報、特開平８−１９５８８８号公報、特開平７−１８４０６２号公報、特開平６−３３４９８８号公報、特開平６−１２５５４５号公報に記載された各発明などがある。
【００６５】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
図６において、本実施の形態に係るデジタルカメラ３０は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)３１と、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)／ＣＰＵ(Central Processing Unit)３２と、ＴＧ(Timing Generator)３３と、ユニット回路３４と、表示部３５と、キー入力部３６と、音声処理部３７と、アドレス・データバス３８と、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)３９と、内蔵フラッシュメモリ４０と、カードＩ／Ｆ(インターフェイス)４１と、メモリ・カード４２とを備えて構成される。
【００６６】
ＤＳＰ/ＣＰＵ３２は、画像データの圧縮・伸長、音声データの処理を含む各種のデジタル信号処理機能を有するとともに、デジタルカメラ３０の各部を制御する機能を有するプログラムを実行するワンチップマイコンである。特に、ＤＳＰ/ＣＰＵ３２には、撮影した画像を画質優先で圧縮して保存する機能を有しており、画質優先圧縮モードを選択することで実行される。この場合、画質優先圧縮処理は、上述した実施の形態１に係る画像圧縮装置の画像圧縮処理と同様の処理をプログラム化したものである。
【００６７】
ＤＳＰ／ＣＰＵ３２には、ＣＣＤ３１を駆動するＴＧ(Timing Generator)３３が接続されており、このＴＧ３３にはＣＣＤ３１から出力される被写体の光学像に応じたアナログの撮像信号が入力されるユニット回路３４が接続されている。ユニット回路３４は、ＣＣＤ３１から出力される撮像信号を相関二重信号サンプリングして保持するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）回路、その撮像信号を増幅するゲイン調整アンプ（ＡＧＣ）、増幅後の撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤ）から構成されており、ＣＣＤ３１の出力信号はユニット回路３４を経てデジタル信号としてＤＳＰ／ＣＰＵ３２に送られる。
【００６８】
ＤＳＰ／ＣＰＵ３２には、表示部３５、キー入力部３６、音声処理部３７が接続されるとともに、アドレス・データバス３８を介してＤＲＡＭ３９、内蔵フラッシュメモリ４０、カードＩ／Ｆ４１がそれぞれ接続されており、カードＩ／Ｆ４１には、デジタルカメラ３０の本体の図示しないスロットルに装着された着脱可能なメモリ・カード４２が接続される。
【００６９】
表示部３５は、カラーＬＣＤ(Liquid Crystal Display)とその駆動回路とを含み、撮影待機状態にあるときにはＣＣＤ３１によって撮像された被写体画像をスルー画像として表示し、記録画像の再生時には保存メモリであるメモリ・カード４２から読み出され伸長された記録画像を表示する。キー入力部３６はシャッターボタン（半押し、全押し）、動画撮影に使用する録画開始／終了ボタン、電源キー、ＭＥＮＵキー等の複数の操作キーを含み、使用者によるキー操作に応じたキー入力信号をＤＳＰ／ＣＰＵ３２に出力する。
【００７０】
音声処理部３７は、内蔵マイク、アンプ、Ａ／Ｄ変換器、内蔵スピーカ、Ｄ／Ａ変換器等を含み、音声付の静止画又は動画の撮影時には、内蔵マイクに入力した音声をデジタル信号に変換してＤＳＰ／ＣＰＵ３２へ送る。ＤＳＰ／ＣＰＵ３２へ送られた音声データはＤＲＡＭ３９に順次蓄積され、最終的には、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２によって生成された画像データとともにメモリ・カード４２に記憶される。また、音声処理部３７は、音声付の静止画又は動画の再生時には、各映像に付属する音声データに基づく音声を再生して内蔵スピーカ（図示略）から音声出力する。また、必要に応じ、内蔵スピーカにより各種の報知音を報音する。
【００７１】
ＤＲＡＭ３９は、ＣＣＤ３１により撮像された後、デジタル化された被写体の画像データ等を一時記憶するバッファメモリ、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２のワーキングメモリとしても使用され、メモリ・カード４２に記録されている動画ファイルをカードＩ／Ｆ４１とアドレス・データバス４８を介して記憶し、編集作業に必要な処理が行われる。
【００７２】
内蔵フラッシュメモリ３０には、ＤＳＰ／ＣＰＵ２２による各部の制御に必要な制御プログラム、すなわち後述する静止画像撮影モード、動画像撮影モード、画質優先圧縮モードなどの本デジカメに与えられた各種モードを実行するためのプログラムや、画質優先圧縮モードで使用される閾値（図１０のステップＳ２９参照）などが記憶されており、ＤＳＰ／ＣＰＵ２２は前記プログラムに従って動作する。
【００７３】
次に、上記構成のデジタルカメラ３０の動作を説明する。
『静止画像撮影モードによる処理手順』
図７は、ユーザが静止画像撮影モードを設定したときのＤＳＰ／ＣＰＵ３２の処理手順を示すフローチャートである。
ユーザがキー入力部３６を操作して静止画像撮影モードに設定すると、撮影したいと思う景色、風景をデジタルカメラ３０で撮影し、撮影した映像をメモリ・カード等に記録することができるようになる。
【００７４】
すなわち、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２は、上記静止画像撮影モードが設定されると、ＣＣＤ３１による撮影を開始して被写体のスルー画像を表示部３５に表示させる（ステップＳ１）。ここで、スルー画像とは、ＣＣＤ３１により現在撮影されている画像をそのまま表示させたものをいい、例えば、ＣＣＤ３１により撮像された対象物をＤＲＡＭ３９に記憶させ、その記憶された映像を表示画面に表示することによって実現される。従って、ＣＣＤ３１により撮像された対象物が変わることにより、ＤＲＡＭ３９に記憶された映像が更新され、表示画面に表示される映像も時々刻々変わるようになっている。スルー表示状態では、ＤＲＡＭ３９に記憶された映像をそのまま表示するが、メモリ・カード４２にその映像のデータが記録されないので、その映像データが保存されていない状態である。
【００７５】
次に、スルー画像が表示されている状態でユーザによりシャッターボタンが半押しされたと判断すると（ステップＳ２）、ＡＦ(Auto Focus)処理を開始する（ステップＳ３）。そして、ＡＦ処理が終了すると、スルー画像表示を行う（ステップＳ４）。このスルー画像表示はシャッターボタンが全押しされるまで行う（ステップＳ５でＮＯに分岐）。
【００７６】
シャッターボタンが半押し状態から全押しされると（ステップＳ４）静止画像撮影処理を開始する（ステップＳ５）。そして、静止画像を撮影した後、バッファメモリ（ＤＲＡＭ３９）上に展開されている静止画データを用いて静止画ファイルを生成し、圧縮してメモリ・カード４２に記憶する（ステップＳ６）。この静止画ファイルの圧縮の際に、後述する画質優先圧縮モードが実行され、良好な量子化テーブルを用いて静止画ファイルの圧縮が行われる。その後、ステップＳ１に戻る。この動作を繰り返すことにより、メモリ・カード４２に静止画ファイルが順次記録され、この複数の静止画ファイルがメモリ・カード４２に記録される。
【００７７】
『動画像撮影モードによる処理手順』
図８は、ユーザが動画像撮影モードを設定したときのＤＳＰ／ＣＰＵ３２の処理手順を示すフローチャートである。
ユーザがキー入力部３６を操作して動画像撮影モードに設定すると、撮影したいと思う景色、風景をデジタルカメラ３０で撮影し、撮影した映像をメモリ・カード等に記録することができるようになる。
【００７８】
すなわち、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２は、上記動画像撮影モードが設定されると、ＣＣＤ３１による撮影を開始して被写体のスルー画像を表示部３５に表示させる（ステップＳ１０）。スルー画像は、上述したようにＣＣＤ３１により現在撮影されている画像をそのまま表示させたものをいう。
【００７９】
次に、スルー画像が表示されている状態でユーザにより録画開始ボタンが押下されたと判断すると（ステップＳ１１）、所定のフレームレート（１/３０秒の固定周期）で動画像（動画フレーム）を撮像し記憶する動画像撮影処理を開始する（ステップＳ１２）。録画開始ボタンが押下されるまでスルー表示が継続する。
【００８０】
録画終了ボタンが押下されるか（ステップＳ１３）、または動画像撮影処理が開始してから所定時間（例えば３０秒）経過すると（ステップＳ１４）、動画像撮影処理は停止され（ステップＳ１５）、それまでの間にバッファメモリ（ＤＲＡＭ３９）上に展開されている動画データを用いて動画ファイルを生成し、圧縮してメモリ・カード４２に記憶する（ステップＳ１６）。この動画ファイルの圧縮の際に、後述する画質優先圧縮モードが実行され、良好な量子化テーブルを用いて動画ファイルの圧縮が行われる。特に、動画像の圧縮においては、静止画像の圧縮時よりも圧縮率を高くする傾向にあるので、後述する画質優先圧縮モードのステップＳ２９（図１０参照）での処理において、閾値が静止画撮影時よりも大きい値に調整されて、静止画撮影時よりも圧縮率の高い量子化テーブルが使用される。
【００８１】
ステップ１６の処理を行った後、ステップＳ１０に戻る。この動作を繰り返すことにより、メモリ・カード４２に動画ファイルが順次記録され、この複数の動画ファイルがメモリ・カード４２に記録される。ステップＳ４で録画終了ボタンが押下されず、動画像撮影処理が開始されてから３０秒経過してなければ（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１３に戻り、録画終了ボタン押下又は３０秒経過するまで、動画像撮影処理が続行される。
【００８２】
『画質優先圧縮モードによる処理手順』
次に、図９及び図１０は、ＤＳＰ／ＣＰＵ３２における画質優先圧縮モードによる処理手順を示すフローチャートである。
まず原画像データを複数のブロックに分割して夫々を離散コサイン変換する（ステップＳ２０）。次いで、離散コサイン変換により得られた変換係数から高周波成分を多く含むブロックを探して、それを画質評価値算出用ブロックＢＫｈとする（ステップＳ２１）。次いで、予め指定された所定の個数（例えば４つ）の量子化テーブルのうちの１つを選択する（ステップＳ２２）。そして、選択した量子化テーブルを用いて画質評価値算出用ブロックＢＫｈとそれに隣接する周辺の各ブロックＢＫｎ１〜ＢＫｎ４それぞれの画像データを圧縮し、更に圧縮後の各画像データを伸長する（ステップＳ２３）。
【００８３】
そして、伸長後の画質評価値算出用ブロックＢＫｈの周縁部の画素値と、画質評価値算出用ブロックＢＫｈと隣接する周辺の４つのブロックＢＫｎ１〜ＢＫｎ４のそれぞれの、画質評価値算出用ブロックＢＫｈと接する側の周縁部の画素値との差分の和（Σ）を求める（ステップＳ２４）。そして、求めた和（Σ）を現在選択した量子化テーブルの画質評価値とする（ステップＳ２５）。現在選択した量子化テーブルの画質評価値を算出した後、予め指定された所定の個数（例えば４つ）の量子化テーブルの全てについて画質評価値の算出を終えたかどうかを判定する（ステップＳ２６）。この判定において、全ての量子化テーブルについて画質評価値の算出を終えていない場合は次の量子化テーブルを選択する（ステップＳ２７）。そして、ステップＳ２３に戻り、次の量子化テーブルを用いて画質評価値算出用ブロックＢＫｈとそれに隣接する周辺の各ブロックＢＫｎ１〜ＢＫｎ４それぞれの画像データを圧縮・伸長し、画質評価値を求める。一方、ステップＳ２６の判定において、全ての量子化テーブルについて画質評価値の算出を終えた場合は引き続き図１０に示されるフローチャートの処理を実行する。
【００８４】
全ての量子化テーブルについて画質評価値の算出を終えた後、各量子化テーブルごとの画質評価値算出用ブロックＢＫｈに対する画質評価値を基に３次スプライン関数などの近似手法を用いて、量子化テーブル番号を変化させたときの画質評価値の変化を表すグラフの近似曲線を算出する（ステップＳ２８）。そして、算出した近似曲線の微分値を所定の閾値と比較して、傾きが所定の閾値以上となる量子化テーブルのうち、最も量子化テーブル番号の大きいもの、即ち、最も圧縮率が低いものを検出して、その量子化テーブル番号より「１」大きい値を量子化テーブル選択部２１において選択する量子化テーブル番号とする（ステップＳ２９）。そして、算出した量子化テーブル番号を有する量子化テーブルを用いて原画像データを圧縮して保存する（ステップＳ３０）。
【００８５】
このように、本実施の形態に係るデジタルカメラ３０によれば、実施の形態１に係る画像圧縮装置と同様の画像圧縮機能を有しているので、被写体によっては量子化テーブルを変更してファイルサイズが小さくなっても画質劣化がほとんど起きないような画像について、著しい画質劣化を生じることなく最小限のファイルサイズで圧縮することが可能となる。これにより、従来よりも多くの画像をメモリ・カード４２に記録することができるようになり、メモリ・カード４２の有効活用が可能となる。
【００８６】
また、原画像データを複数のブロックに分割した中の高周波成分の多いブロックを画質評価値算出用ブロックＢＫｈから画質評価値を求め、求めた画質評価値を用いて良好な量子化テーブルを選択するので、画像圧縮処理時間を短くできる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ等の画像撮影装置に適用が可能である。その他、撮影機能を有した携帯電話、時計、ＰＤＡ、さらに、撮影機能を有しないパソコン等でもよく、要は、撮影機能を有した機器、若しくは、画像データを記録することができる機器であればなんでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮装置に用いられる量子化テーブルを説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮装置に用いられる量子化テーブルとファイルサイズとの関係を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮装置における画質評価値の算出を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮装置で算出される画質評価値の近似曲線を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラにおける静止画像撮影モードによる処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラにおける動画像撮影モードによる処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラにおける画質優先圧縮モードによる処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラにおける画質優先圧縮モードによる処理手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
９    画像データ取得部
１０  ブロック分割部
１１  ＤＣＴ演算部
１２  画質評価用ブロック検出部
１３  量子化テーブル部
１４  量子化処理部
１５  エントロピー符号化部
１６  ブロック入力部
１７  エントロピー逆符号化部
１８  逆量子化部
１９  逆ＤＣＴ演算部
２０  量子化テーブル選択部
２１  画質評価値算出部
２２  閾値調整部
２３  データ出力部
３０  デジタルカメラ
３２  ＤＳＰ／ＣＰＵ
４２  メモリ・カード
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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