(57)【要約】【課題】  記録媒体の容量や伝送路の能力に応じて画像データの符号量を制御する際に、画質への影響を少なくし、符号化処理遅れを防ぐ。【解決手段】  画像データ符号化装置１０は、量子化回路２と可変長符号化回路３との間に割り算回路８が設けられ、図示しない割り算回路制御部によってバッファメモリ７の残容量を検出し、この残容量が所定量よりも少なくなったときに割り算回路８を動作させて可変長符号化回路３に入力されるデータ量を減らして可変長符号化回路３からの符号量を減らす。【選択図】  図１
2007036745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを符号化する可変長符号化回路を有する画像データ符号化装置において、
供給された画像データを割り算して該可変長符号化回路に出力する割り算回路と、
該可変長符号化回路からの符号化データを一時記憶する一時記憶手段とを有し、
該一時記憶手段のメモリ残容量が所定の残容量よりも少なくなった場合に、該割り算回路を動作させて、該可変長符号化回路に供給される画像データ量を減らすように構成した画像データ符号化装置。
【請求項２】
前記一時記憶手段は、前記可変長符号化回路で符号化されたデータを蓄積して一定レートで出力可能とするバッファメモリである請求項１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項３】
前記一時記憶手段のメモリ残容量を検出し、検出したメモリ残容量に応じて前記割り算回路の動作を制御する割り算回路制御部を有し、該割り算回路制御部は、前記割り算回路および該一時記憶手段のうちのいずれかに設けられるかまたは、該割り算回路および該一時記憶手段とは別に設けられている請求項１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項４】
画像データを符号化する可変長符号化回路を有する画像データ符号化装置において、
供給された画像データを割り算して該可変長符号化回路に出力する割り算回路と、
該可変長符号化回路からの伝送符号量を計算するレート計算回路とを有し、
該レート計算回路で計算された伝送符号量が予め設定された所定のレート設定値を超えた場合に、該割り算回路を動作させて、該可変長符号化回路に供給されるデータ量を減らすように構成した画像データ符号化装置。
【請求項５】
前記レート計算回路で計算された伝送符号量と、予め設定された所定の伝送符号量とを比較し、その比較結果に応じて前記割り算回路の動作を制御する割り算回路制御部を有し、該割り算回路制御部は、該割り算回路および該レート計算回路のうちのいずれかに設けられるかまたは、該割り算回路および該レート計算回路とは別に設けられている請求項４に記載の画像データ符号化装置。
【請求項６】
画像データを符号化する可変長符号化回路を有する画像データ符号化装置において、
供給された画像データを割り算して該可変長符号化回路に出力する割り算回路と、
該可変長符号化回路の出力側に設けられ、該可変長符号化回路からの符号化データの圧縮率を計算する圧縮率計算手段とを有し、
該圧縮率計算手段で計算された圧縮率が予め設定された所定の圧縮率よりも低い場合に、該割り算回路を動作させて、該可変長符号化回路に供給されるデータ量を減らすように構成した画像データ符号化装置。
【請求項７】
前記圧縮率計算手段で計算された圧縮率と、予め設定された所定の圧縮率とを比較し、その比較結果に応じて前記割り算回路の動作を制御する割り算回路制御部を有し、該割り算回路制御部は、該割り算回路および該レート計算回路のうちのいずれかに設けられるかまたは、該割り算回路および該レート計算回路とは別に設けられている請求項６に記載の画像データ符号化装置。
【請求項８】
入力信号を直交変換する直交変換回路と、
該直交変換回路で変換されたデータを量子化する量子化回路とをさらに有し、
前記割り算回路は、該量子化回路と前記可変長符号化回路との間に設けられ、該量子化回路で量子化されたデータを、前記一時記憶手段のメモリ残容量に応じて、そのままかまたは所定の割り算値で割り算して該可変長符号化回路に出力する請求項１、４および６のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項９】
前記直交変換回路は離散コサイン変換回路である請求項８に記載の画像データ符号化装置。
【請求項１０】
前記割り算回路は、一または複数段階の割り算値が設定可能とされ、前記一時記憶手段のメモリ残容量、前記伝送符号量および前記符号化データの圧縮率のいずれかに応じて該一または複数段階の割り算値から一つの割り算値を選択し、選択した一つの割り算値で入力データを割り算処理する請求項１、４および６のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項１１】
前記割り算回路は、入力信号が前段の量子化回路により量子化された時のジグザグスキャンの番号を示すジグザグインデックスに対応した量子化テーブルの値に、前記一時記憶手段のメモリ残容量、前記伝送符号量および前記符号化データの圧縮率のいずれかの値に対応した圧縮係数をかけた値が設定される逆数テーブルと、該逆数テーブルに設定された値を係数として該量子化回路からのデータに乗算する乗算手段とを有する請求項１、４、６、８および１０のいずれかに記載の画像データ符号化装置。
【請求項１２】
前記圧縮係数は、前記一時記憶手段のメモリ残容量、前記伝送符号量および前記符号化データの圧縮率のいずれかの値と、前記ジグザグインデッスの値との組み合わせによって選択される請求項１１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項１３】
前記割り算回路は、前記ジグザグインデックスの値が小さい場合は割る値を小さくし、該ジグザグインデックスの値が大きい場合は割る値を大きくする請求項１１に記載の画像データ符号化装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の画像データ符号化装置を用いて画像データの符号量を制御する画像データの符号量制御方法であって、
前記一時記憶手段のメモリ残容量、前記伝送符号量および前記符号化データの圧縮率のいずれかの値を検出する工程と、
検出された値と所定の値とを比較して比較結果を得る工程と、
該比較結果に応じて前記割り算回路を動作させ、前記可変長符号化回路からの符号化量を一または複数段階に減らすように制御する工程とを有する画像データ符号量制御方法。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれかに記載の画像データ符号化装置からの符号化データを、記憶手段に記憶させるか、伝送処理するかまたは表示部に表示処理する電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを符号化する際に用いられる画像データ符号化装置、およびその画像データ符号化装置を用いた画像データ符号量制御方法、本発明の画像データ符号化装置を用い、この画像データ符号化装置からの符号化データを、記憶手段に記憶させるか、伝送処理するかまたは表示部に表示処理するデジタルカメラやカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの固体撮像装置によって撮像された画像データをメモリカード、磁気ディスク、磁気テープなどの可読記録媒体にデジタルデータとして記録させる場合、そのデータ量は膨大なものとなる。
【０００３】
また、デジタルスチルカメラなどにおいては、撮影された画像データを１枚のメモリカード、磁気ディスク、または１巻の磁気テープなどに保存するため、これらの可読記録媒体に規定枚数分の画像を記録させる必要がある。これと同様に、デジタルＶＴＲ、デジタル動画ファイルなどにおいて、動画像を記録させる場合に、１フレーム当たりの画像データ量によらず、１フレーム毎の画像データを記録する必要がある。１秒間に３０駒の場合には１秒間に３０枚分（３０フレーム分）の画像データを記憶する。したがって、静止画像および動画像によらず、画像データを圧縮してデータ量を規定容量（画像メモリ容量や画像通信容量など）内に収まるようにする必要がある。これは、所定の伝送能力のときは画像データがそれ以上あれば伝送が間に合わなくなるし、画像メモリが所定のメモリ容量のときはそれ以上の画像データがあればそれ以上記憶できなくなるからである。このための画像データの圧縮方式として、従来から、直交画像符号化と可変長符号化とを組み合わせた画像データ符号化方式が用いられている。
【０００４】
この画像データ符号化方式では、まず、画像データを所定の大きさのブロック、例えば８画素×８画素のブロックに分割して、分割されたブロック毎に直交変換として２次元のＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ：離散コサイン変換）が行なわれる。これにより、画像データは直流成分と交流成分に変換される。例えば８画素×８画素のマトリックスの場合、原点位置（０，０）には直流成分ＤＣの値を示すデータが、位置（０，７）には横軸方向の交流成分ＡＣの最大周波数値を示すデータが、位置（７，０）には縦軸方向の交流成分ＡＣの最大周波数値を示すデータが、位置（７，７）には斜め方向の交流成分ＡＣの最大周波数値を示すデータがそれぞれ生成され、中間位置ではそれぞれの座標位置により関係付けられる方向における周波数データが、原点側から順次高い周波数のものが出現するように生成される。
【０００５】
次に、各座標位置のデータを各周波数成分毎の量子化幅で割ることにより、各周波数成分に応じた線形量子化が行われる。
【０００６】
その後、量子化された値に対して、可変長符号化としてハフマン符号化が行なわれる。このとき、直流成分ＤＣに関しては、近傍のブロックの直流成分ＤＣとの差分値がグループ番号（付加ビット数）と付加ビットで表されてハフマン符号化される。得られた符号語と付加ビットとを合わせることにより符号化データが生成される。また、交流成分ＡＣに関しては、ジグザグスキャンと呼ばれる低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャンが行われ、無効（値が「０」）の成分が連続する個数と、それに続く有効な成分の値のグループ番号とから２次元ハフマン符号化が行われる。得られた符号語と付加ビットとを合わせることにより符号化データが生成される。
【０００７】
このハフマン符号化では、フレーム画像当たりの直流成分ＤＣおよび交流成分ＡＣの各々のデータ分布において、発生頻度がピークであるものを中心として、この中心のものほどデータのビット数が少なくなり、周辺になるほどビット数が多くなるように、ビット割り当てが行われてデータが符号化され、符号語が得られる。
【０００８】
従来、このような画像データ符号化方式により画像データを符号化する場合に、データ記録媒体の容量や画像データを伝送する伝送路の能力に応じて、画像データの符号量を制御する必要があった。
【０００９】
この問題に対して、例えば特許文献１には、伝送符号量が所定の符号量を超えた場合に１フレーム毎に可変長符号化処理を打ち切る方法が開示されている。この方法について、図６を用いて説明する。
【００１０】
図６は、特許文献１に開示されている従来の画像データ符号化装置の要部構成例を示すブロック図である。
【００１１】
図６において、画像データ符号化装置１００は、離散コサイン変換回路であるＤＣＴ回路１と、これに接続された量子化回路２と、これに接続された可変長符号化回路３と、これに接続されたレート計算回路４と、これに接続された可変長符号化制御回路１０１とを有している。
【００１２】
この画像データ符号化装置１００による画像データの符号量制御方法では、まず、入力信号がＤＣＴ回路１によりＤＣＴ変換され、その後に、量子化回路２により量子化される。次に、量子化されたデータは可変長符号化回路３により符号化されて、その出力信号として伝送路に送出される。
【００１３】
このとき、その出力信号はレート計算回路４に入力され、この出力信号はレート計算回路４によって所定時間当たりの伝送符号量が計算される。この伝送符号量が可変長符号化制御回路１０１に予め設定されたレート設定値と比較され、この伝送符号量がこのレート設定値を超えた場合に、可変長符号化制御回路１０１から可変長符号化回路３に制御信号が出力されて可変長符号化処理を停止させる。このように、１フレーム毎に符号化処理を打ち切る。次のフレームから、また、符号化処理を行い、伝送符号量が所定のレート設定値を超えた場合には、符号化処理を打ち切る。
【００１４】
同様の画像データの符号量制御方法として、例えば特許文献２には、前ブロックの発生符号量の割り当て符号量に対する過不足分を加えて現在処理中のブロックの割り当て符号量とし、各ブロック毎に割り当て符号量を超えないように可変長符号化動作を１フレーム毎に打ち切る制御方法が開示されている。
【００１５】
さらに、特許文献３には、入力信号を帯域制限するフィルタを設けて、そのフィルタの制限帯域を、符号化された圧縮率によって制御する方法が開示されている。この方法について、図７を用いて説明する。
【００１６】
図７は、特許文献３に開示されている従来の画像データ符号化装置２００の要部構成例を示すブロック図である。
【００１７】
図７において、画像データ符号化装置２００は、離散コサイン変換回路であるＤＣＴ回路１と、これに接続された量子化回路２と、これに接続された可変長符号化回路３と、これに接続された圧縮率計算器５と、これに接続された制御器６と、これに接続された、ＤＣＴ回路１の前段のフィルタ２０１とを有している。
【００１８】
この画像データ符号化装置２００による画像データの符号量制御方法では、まず、ＤＣＴ回路１の前段のフィルタ２０１により入力信号が帯域制限されてＤＣＴ回路１に入力され、ＤＣＴ回路１によりＤＣＴ変換され、その後、量子化回路２により量子化される。次に、量子化されたデータは可変長符号化回路３で符号化処理されて、出力信号として伝送路に送出される。
【００１９】
この符号化された出力信号は、圧縮率計算器５によってそのときの圧縮率が計算される。この圧縮率が制御器６によって所定の圧縮率の関数と比較され、その比較結果に応じて制御器６からフィルタ２０１の通過帯域幅を切り替える制御信号が出力されて、フィルタ２０１によって制限される入力信号の通過帯域幅が調整される。
【００２０】
同様の画像データの符号量制御方法として、例えば特許文献４には、発生符号量が多い場合に、低域通過型（ローパス）フィルタの通過帯域幅を狭くし、発生符号量が少ない場合には低域通過型（ローパス）フィルタの通過帯域幅を広くする制御方法が開示されている。
【００２１】
特許文献５には、符号化データの伝送レート、単位時間当たりの画素数（フレームレート）、または画像蓄積用メモリのメモリ占有量に応じて、離散コサイン変換式符号器の前段に設けられたローパスフィルタの通過帯域を変更する制御方法が開示されている。
【特許文献１】特開平４−３０７８８７号公報
【特許文献２】特開平４−１６７８６８号公報
【特許文献３】特開平３−２０９９８７号公報
【特許文献４】特開平３−２６１２８９号公報
【特許文献５】特開平４−２４８７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上記従来の画像データの符号量制御方法には、以下に示すような問題がある。
【００２３】
特許文献１および２に開示されている従来技術では、伝送符号量が所定のレート設定値を超えて、一旦、そのフレームで符号化処理が打ち切られてしまうと、その後、その打ち切られたフレーム内では伝送符号量が減少したときにも符号化を復活させることができないため、画質に影響を与えるという問題があった。
【００２４】
また、特許文献３〜５に開示されている従来技術では、制御器６からフィルタ２０１に対して制御信号が出力されてから、実際に、可変長符号化回路３による符号化処理に反映されるまでに時間がかかり、２，３フレーム分程度遅れて、符号化処理が間に合わない場合があるという問題があった。
【００２５】
即ち、画像データ符号化装置１００の出力側でデータの出力を打ち切る場合には画質に影響が出るし、また、画像データ符号化装置２００の入力側でフィルタ２０１の通過帯域幅を制御してデータ量を減らす場合には符号化処理に遅れが生じる虞がある。
【００２６】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、記憶容量や伝送路の能力に応じて画像データの符号量を制御する際に、画質への影響を少なくし、符号化処理の遅れをも防ぐことができる画像データ符号化装置およびその画像データ符号化装置を用いた画像データ符号量制御方法、本発明の画像データ符号化装置を用い、この画像データ符号化装置からの符号化データを、記憶手段に記憶させるか、伝送処理するかまたは表示部に表示処理するデジタルカメラやカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器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】
【００２７】
本発明の画像データ符号化装置は、画像データを符号化する可変長符号化回路を有する画像データ符号化装置において、供給された画像データを割り算して該可変長符号化回路に出力する割り算回路と、該可変長符号化回路からの符号化データを一時記憶する一時記憶手段とを有し、該一時記憶手段のメモリ残容量が所定の残容量よりも少なくなった場合に、該割り算回路を動作させて、該可変長符号化回路に供給される画像データ量を減らすように構成したものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２８】
また、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置における一時記憶手段は、前記可変長符号化回路で符号化されたデータを蓄積して一定レートで出力可能とするバッファメモリである。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置において、前記一時記憶手段のメモリ残容量を検出し、検出したメモリ残容量に応じて前記割り算回路の動作を制御する割り算回路制御部を有し、該割り算回路制御部は、前記割り算回路および該一時記憶手段のうちのいずれかに設けられるかまたは、該割り算回路および該一時記憶手段とは別に設けられている。
【００３０】
本発明の画像データ符号化装置は、画像データを符号化する可変長符号化回路を有する画像データ符号化装置において、供給された画像データを割り算して該可変長符号化回路に出力する割り算回路と、該可変長符号化回路からの伝送符号量を計算するレート計算回路とを有し、該レート計算回路で計算された伝送符号量が予め設定された所定のレート設定値を超えた場合に、該割り算回路を動作させて、該可変長符号化回路に供給されるデータ量を減らすように構成したものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３１】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置において、前記レート計算回路で計算された伝送符号量と、予め設定された所定の伝送符号量とを比較し、その比較結果に応じて前記割り算回路の動作を制御する割り算回路制御部を有し、該割り算回路制御部は、該割り算回路および該レート計算回路のうちのいずれかに設けられるかまたは、該割り算回路および該レート計算回路とは別に設けられている。
【００３２】
本発明の画像データ符号化装置は、画像データを符号化する可変長符号化回路を有する画像データ符号化装置において、供給された画像データを割り算して該可変長符号化回路に出力する割り算回路と、該可変長符号化回路の出力側に設けられ、該可変長符号化回路からの符号化データの圧縮率を計算する圧縮率計算手段とを有し、該圧縮率計算手段で計算された圧縮率が予め設定された所定の圧縮率よりも低い場合に、該割り算回路を動作させて、該可変長符号化回路に供給されるデータ量を減らすように構成したものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３３】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置において、前記圧縮率計算手段で計算された圧縮率と、予め設定された所定の圧縮率とを比較し、その比較結果に応じて前記割り算回路の動作を制御する割り算回路制御部を有し、該割り算回路制御部は、該割り算回路および該レート計算回路のうちのいずれかに設けられるかまたは、該割り算回路および該レート計算回路とは別に設けられている。
【００３４】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置において、入力信号を直交変換する直交変換回路と、該直交変換回路で変換されたデータを量子化する量子化回路とをさらに有し、前記割り算回路は、該量子化回路と前記可変長符号化回路との間に設けられ、該量子化回路で量子化されたデータを、前記一時記憶手段のメモリ残容量に応じて、そのままかまたは所定の割り算値で割り算して該可変長符号化回路に出力する。
【００３５】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置における直交変換回路は離散コサイン変換回路である。
【００３６】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置における割り算回路は、一または複数段階の割り算値が設定可能とされ、前記一時記憶手段のメモリ残容量、前記伝送符号量および前記符号化データの圧縮率のいずれかに応じて該一または複数段階の割り算値から一つの割り算値を選択し、選択した一つの割り算値で入力データを割り算処理する。
【００３７】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置における割り算回路は、入力信号が前段の量子化回路により量子化された時のジグザグスキャンの番号を示すジグザグインデックスに対応した量子化テーブルの値に、前記一時記憶手段のメモリ残容量、前記伝送符号量および前記符号化データの圧縮率のいずれかの値に対応した圧縮係数をかけた値が設定される逆数テーブルと、該逆数テーブルに設定された値を係数として該量子化回路からのデータに乗算する乗算手段とを有する。
【００３８】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置における圧縮係数は、前記一時記憶手段のメモリ残容量、前記伝送符号量および前記符号化データの圧縮率のいずれかの値と、前記ジグザグインデッスの値との組み合わせによって選択される。
【００３９】
さらに、好ましくは、本発明の画像データ符号化装置における割り算回路は、前記ジグザグインデックスの値が小さい場合は割る値を小さくし、該ジグザグインデックスの値が大きい場合は割る値を大きくする。
【００４０】
本発明の画像データ符号量制御方法は、本発明の上記画像データ符号化装置を用いて画像データの符号量を制御する画像データの符号量制御方法であって、前記一時記憶手段のメモリ残容量、前記伝送符号量および前記符号化データの圧縮率のいずれかの値を検出する工程と、検出された値と所定の値とを比較して比較結果を得る工程と、該比較結果に応じて前記割り算回路を動作させ、前記可変長符号化回路からの符号化量を一または複数段階に減らすように制御する工程とを有しており、そのことにより上記目的が達成される。
【００４１】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記画像データ符号化装置からの符号化データを、記憶手段に記憶させるか、伝送処理するかまたは表示部に表示処理するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４２】
上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。
【００４３】
本発明にあっては、可変長符号化回路への入力データを所定の値で割り算する割り算回路と、その割り算回路を制御する割り算回路制御部が設けられている。割り算回路制御部によってバッファメモリの残容量を検出し、その残容量が所定量よりも少なくなったときに割り算回路を動作させて可変長符号化回路に供給される量子化データを割り算する。これによって、可変長符号化回路からバッファメモリに供給される符号量を減らすことが可能となる。
【発明の効果】
【００４４】
以上により、本発明によれば、画像データを符号化する際に、可変長符号化回路の前段側に割り算回路を設けることにより、データ量が規定値よりも多い場合にデータ量を少なくできるため、フレーム毎に符号化処理途中で打ち切る従来技術に比べて、画質への影響を少なくすることができる。
【００４５】
また、可変長符号化回路の前段側に割り算回路が設けられているため、ＤＴＣ回路の前段において、入力信号量をフィルタの通過帯域幅で制御する従来技術に比べて、符号化処理の遅れを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に、本発明の画像データ符号化装置の実施形態１〜４について、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る画像データ符号化装置の要部構成例を示すブロック図である。
【００４７】
図１において、本実施形態１の画像データ符号化装置１０は、図６および図７に示す従来の画像データ符号化装置１００および２００の場合と同様に、入力信号を直交変換する直交変換回路としてのＤＣＴ回路１と、このＤＣＴ回路１で変換されたデータを量子化する量子化回路２と、データをハフマン符号などの可変長符号に変換する可変長符号化回路３とを有している。
【００４８】
この構成に加えて、本実施形態１の画像データ符号化装置１０は、可変長符号化回路３で符号化されたデータを、一定レートで出力するべく一旦蓄積して平滑化する一時記憶手段としてのバッファメモリ７と、量子化回路２と可変長符号化回路３との間に設けられ、量子化回路２から出力されたデータを所定の値で割り算する割り算回路８とを有している。
【００４９】
さらに、本実施形態１の画像データ符号化装置１０は、バッファメモリ７の残容量を検出し、その残容量に応じて割り算回路８の動作を制御する割り算回路制御部（図示せず）を有している。なお、この割り算回路制御部（図示せず）は、バッファメモリ７または割り算回路８内に設けられていてもよく、これらのバッファメモリ７および割り算回路８とは別に設けられていてもよい。
【００５０】
この割り算回路制御部（図示せず）によるバッファメモリ７の残容量の検出は、バッファメモリ７に入力される画像データ量と、バッファメモリ７から出力される画像データ量との差を検出することによって行うことができる。この入力画像データ量と出力画像データ量とは、バッファメモリ７の記憶制御部に管理させてその出入りの差分を求めればよい。バッファメモリ７からの出力レートは一定ではあるが、バッファメモリ７の出力先の記録メディアによっては、タイミング的に、バッファメモリ７からの出力が受けられない場合もあり得る。
【００５１】
上記構成により、以下に、本実施形態１の画像データ符号化装置１０の動作として、本発明の画像データの符号量制御方法について説明する。
【００５２】
まず、入力信号は、ＤＣＴ回路１によってＤＣＴ変換され、量子化回路２によって量子化される。
【００５３】
次に、量子化回路２で量子化されたデータは、割り算回路８を経て可変長符号化回路３に供給され、この可変長符合化回路３によって符号化されてバッファメモリ７に供給される。
【００５４】
この場合、このバッファメモリ７の残容量が所定の残容量（割り算回路制御部に予め設定されている値；例えばバッファメモリ７の全容量の３／４など）よりも多いときには、この割り算回路制御部から割り算回路８を動作させるための制御信号が出力されず、割り算処理は行われない。よって、可変長符合化回路３には、量子化回路２で量子化されたデータがそのまま供給され、可変長符号化回路３からバッファメモリ７に供給される符号量は減らされていない。
【００５５】
一方、バッファメモリ７の残容量が所定量よりも少なくなったときには、割り算回路制御部から割り算回路８を動作させるための制御信号が出力され、割り算処理が行われる。よって、可変長符合化回路３には、量子化回路２で量子化されたデータを所定の値（例えば２または４など）で割り算したデータが供給され、可変長符号化回路３からバッファメモリ７に供給される符号量が減らされる。
【００５６】
例えば画像データが８ビットの場合、「２」で割ると、最終ビットがなくなって７ビットになる。例えば「２」で割ると、バッファメモリ７に供給されるデータ量が半分になる。表示画面上の表示画像を、結果的に、実際に見た目に影響を与えない数値で割ることが重要である。
【００５７】
以上により、本実施形態１によれば、可変長符号化回路３の出力側に設けられたバッファメモリ７のメモリ残容量に応じて、割り算回路制御部（図示せず）が可変長符号化回路３の入力側に設けられた割り算回路８を動作させるか否かを決定し、メモリ残容量が所定量より少ない場合に可変長符号化回路３へ入力するデータ量を減らすことができる。
【００５８】
このようにして、直交画像符号化と可変長符号化とを組み合わせて、静止画像および動画像によらず、画像データを圧縮してデータ量を規定容量（画像メモリ容量や画像伝送能力など）内に収まるようにする。所定の伝送能力のときは画像データがそれ以上のデータ量にならないようにして、伝送が間に合わなくなるのを防止し、また、画像メモリが所定のメモリ容量のときはそれ以上の画像データ量にならないようにして、それ以上記憶できなくなるのを防止する。
【００５９】
なお、本実施形態１では、可変長符号化回路の出力側に設けられたバッファメモリのメモリ残容量に応じてデータ量を減らすか否か決定し、メモリ残容量が所定量より少なくなったときに、可変長符号化回路３へ入力するデータ量を減らす場合について説明したが、これに限らず、バッファメモリ７のメモリ残容量が所定量より少なくなった場合には、バッファメモリ７のメモリ残容量の大小に応じて、可変長符号化回路３の入力側に設けられた割り算回路８に入力されたデータ量を割る値（複数段階の値；例えば２段階の値）を選択し、効果的にデータ量を減らすようにすることもできる。この場合について、次の実施形態２で説明する。
（実施形態２）
本実施形態２では、図１の割り算回路８の他の構成例について説明する。
【００６０】
図２は、図１の割り算回路の他の構成例を示すブロック図である。この場合、この割り算回路は割り算回路制御部を含んでいる。
【００６１】
図２において、本実施形態２の画像データ符号化装置１０Ａ（図１参照）の割り算回路８Ａは、ジグザグインデックス８１と、量子化テーブル８２と、圧縮係数発生部８３と、乗算器８４と、逆数テーブル８５と、乗算器８６とを有している。これらのジグザグインデックス８１、量子化テーブル８２、圧縮係数発生部８３、乗算器８４および逆数テーブル８５により前述の割り算回路制御部を構成している。
【００６２】
ジグザグインデックス８１とは、入力信号が前段の量子化回路２により量子化された時の、ジグザグスキャンの番号を示している。
【００６３】
逆数テーブル８５は、１ から２５５ までの値を持ち、設定された値の逆数をかけることにより、１／１倍から１／２５５ 倍までの割り算を実現できる。
【００６４】
逆数テーブル８５に設定される値は、量子化テーブル８２からの値に、圧縮係数発生部８３からの圧縮係数をかけた値によって決定される。
【００６５】
この圧縮係数は、バッファメモリ７の残量と、ジグザグインデックス８１との組み合わせによって選択される。
【００６６】
割り算回路８Ａは、バッファメモリ７のバッファ残量が所定の残容量（第１段階目の値）以下になった場合に割り算処理を行うが、この場合に、バッファ残量が更に所定の残容量（第２段階目の値）よりも多い場合に、割る値（逆数テーブル８５の値；例えば「２」）を小さくし、バッファ残量が所定の残容量（第２段階目の値）よりも少ない場合、割る値（逆数テーブル８５の値；例えば「４」）を大きくする。
【００６７】
これに加えて、割り算回路８は、ジグザグインデックス８１が小さい場合、割る値（逆数テーブル８５の値）を小さくし、ジグザグインデックス８１が大きい場合、割る値（逆数テーブル８５の値）を大きくする。
【００６８】
量子化回路２は、画像データを８画素×８画素の６４画素を１ブロックとして、ジグザグキャンし、量子化を行うが、ジグザグスキャンの最初の方は、低周波数なので，この部分を大きく割り算すると、画質に与える影響が大きい。このため、割る値（逆数テーブル８５の値）を小さくする必要がある。
【００６９】
逆に、ジグザグスキャンの後の方は、高周波なので、割る値（逆数テーブル８５の値）が大きくても画質に与える影響は少ない。
【００７０】
圧縮係数の具体的な一例として、下記の表（図３）を示している。
【００７１】
この表（図３）は、画像データを８画素×８画素の６４画素を１ブロックとした場合における、ジグザグインデックス８１とバッファ残容量との組み合わせを表したものである。ジグザグインデックス８１はその値の大きさに応じて複数段階、例えば３段階に分けられ、バッファメモリ７のメモリ残容量はその量が多い場合と少ない場合との２段階（前述した第１段階目の値と第２段階目の値）に分けられている。つまり、この場合、バッファメモリ７のメモリ残容量とジグザグインデックス８１との組み合わせに応じて６種類の圧縮係数が用意されている。
【００７２】
バッファメモリ７のメモリ残容量が所定量よりも少ない場合、圧縮係数決定の際に、バッファメモリ７の残量とジグザグインデックス８１とを組み合せて圧縮係数を選択する。これにより、画質に与える影響を少なくし、より効果的にデータを減らすことができる。
（実施形態３）
本実施形態３は、可変長符号化回路３の出力側に分岐して設けられたレート計算回路４で伝送符号量を計算し、さらに伝送符号量に応じて、割り算回路８に入力されたデータを割り算処理するかどうか、また、割り算処理する場合にはその割る値を選択し、より効果的にデータ量を減らすものである。
【００７３】
図４は本発明の実施形態３に係る画像データ符号化装置の要部構成例を示すブロック図である。なお、図１の各構成要素と同一の作用効果を奏する構成要素には同一の符号を付している。
【００７４】
図４において、本実施形態３の画像データ符号化装置２０は、ＤＣＴ回路１と、このＤＣＴ回路１の出力側に設けられた量子化回路２と、この量子化回路２の出力側に設けられた割り算回路８と、この割り算回路８の出力側に設けられた可変長符号化回路３と、この可変長符号化回路３の出力側に分岐して設けられたレート計算回路４とを有している。
【００７５】
本実施形態３においてもレート計算回路４内、割り算回路８内またはレート計算回路４と割り算回路８間のいずれかの位置に割り算回路制御部（図示せず）を設けている。
【００７６】
レート計算回路４とは、可変長符号化回路３の出力側に設けられ、可変長符号化回路３から出力されたデータの伝送符号量を計算するものである。レート計算回路４では単位時間当たりの平均伝送符号量を計算する。可変長符号化回路３から送出された符号データは受信側に送られると同時にレート計算回路４に入力され、データ伝送符号量が単位時間（例えばフレーム単位）の平均レートとして計算される。
【００７７】
上記構成により、以下に、本実施形態３の画像データ符号化装置２０の動作について説明する。
【００７８】
本実施形態３の画像データ符号化装置２０は、レート計算回路４で計算された伝送符号量が予め設定されたレート設定値を超えると、割り算回路制御部（図示せず）が可変長符号化回路３の入力側に設けられた割り算回路８へ制御信号を出力し、割り算回路８を動作させる。この割り算回路８が、割り算回路８に供給されたデータ（例えば８ビットのビットデータ）を割り算して減らして可変長符号化回路３に供給する。この場合、割り算処理する場合の割る値を伝送符号量のレート値に応じて複数段階分設け、その割る値を伝送符号量のレート値に応じて選択し、より効果的にデータ量を減らすことができる。
【００７９】
一方、レート計算回路４で計算された伝送符号量が予め設定された伝送符号量のレート設定値を超えない場合は、割り算回路制御部（図示せず）は割り算回路８へ制御信号を出力せず、割り算回路８は動作せず、量子化回路２からのデータが割り算回路８を単に通過して可変長符号化回路３に出力される。
【００８０】
以上により、本実施形態３によれば、可変長符号化回路３から出力された伝送符号量をレート計算回路４で計算することにより、割り算回路制御部（図示せず）が可変長符号化回路３の入力側に設けられた割り算回路８を動作させるか否かを決定し、レート計算回路４で計算された伝送符号量が予め設定されたレート設定値を超えた場合に可変長符号化回路３へ入力するデータ量を一または複数段階に減らすことができる。
（実施形態４）
本実施形態４では、可変長符号化回路３の出力側に設けられた圧縮率計算器５で画像データの圧縮率を計算し、さらにその圧縮率に応じて、割り算回路８に入力されたデータを割り算処理するかどうかを判断し、また、割り算処理する場合にはその割る値を選択し、より効果的にデータ量を減らす場合について説明する。
【００８１】
図５は、本発明の実施形態４に係る画像データ符号化装置３０の要部構成例を示すブロック図である。
【００８２】
図５において、本実施形態４の画像データ符号化装置３０は、ＤＣＴ回路１と、このＤＣＴ回路１の出力側に設けられた量子化回路２と、この量子化回路２の出力側に設けられた割り算回路８と、この割り算回路８の出力側に設けられた可変長符号化回路３と、この可変長符号化回路３の出力側に分岐して設けられた圧縮率計算器５と、この圧縮率計算器５の出力側に設けられた制御器６とを有している。
【００８３】
圧縮率計算器５は、可変長符号化回路３の出力側に分岐して設けられ、画像データの圧縮率を計算するためのものである。
【００８４】
制御器６は、圧縮率計算器５の出力側に設けられ、圧縮率計算器５で計算された圧縮率を所定の圧縮率の関数と比較して、その比較結果に応じて、割り算回路８の制御を切り替える。ここでは、制御器６は割り算回路制御部に相当する。
【００８５】
上記構成により、以下に、本実施形態３における画像データ符号化装置３０の動作について説明する。
【００８６】
まず、可変長符号化回路３の出力側に分岐して設けられた圧縮率を計算するための圧縮率計算器５で画像データの圧縮率を計算する。
【００８７】
次に、制御器６では、圧縮率計算器５で計算された圧縮率と、予め設定された圧縮率とを比較し、その比較結果に応じて、割り算回路８の制御を切り替える制御信号を出力し、割り算回路８を動作させる。この割り算回路８は、この割り算回路８に供給されたデータ（例えば８ビットのビットデータ）を割り算して一または複数段階に減らして可変長符号化回路３に供給する。
【００８８】
以上により、本実施形態４によれば、可変長符号化回路３の出力側で画像データの圧縮率を計算し、計算した圧縮率と予め設定された圧縮率との比較結果に応じて可変長符号化回路３の入力側に設けられた割り算回路８を制御することにより、可変長符号化回路３へ供給するデータ量を一または複数段階に減らすことができる。
【００８９】
以上により、本実施形態１〜４の画像データ符合化装置によれば、可変長符号化回路３の入力側で割り算回路８を設けることにより、画像データの符号化量を減らす際に、符号化処理を途中で打ち切る従来技術に比べて、画質への影響を少なくすることができる。さらに、割り算回路８が量子化回路２の出力側に設けられているので、従来のように入力信号にフィルタ処理を行う従来技術に比べて、符号化処理の遅れを防ぐことができる。
【００９０】
本発明の画像データ符号化装置を、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に良好に適用させることができて、画像データ符号化装置からの符号化データを、記憶手段に記憶させたり、良好に伝送処理したり、または、表示部の表示画面上に良好に表示処理することができる。
【００９１】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜４を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜４に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜４の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、画像データを符号化する際に用いられる画像データ符号化装置、およびその画像データ符号化装置を用いた画像データの符号量制御方法、本発明の画像データ符号化装置を用い、この画像データ符号化装置からの符号化データを、記憶手段に記憶させるか、伝送処理するかまたは表示部に表示処理するデジタルカメラやカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、記録媒体の容量や伝送路の能力に応じて画像データの符号量を制御する際に、画質への影響を少なくし、符号化処理の遅れを防いで、良好な状態で画像データを記録または伝送させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態１に係る画像データ符号化装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る画像データ符号化装置の割り算回路の要部構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の割り算回路で用いる圧縮係数の具体例を示す表である。
【図４】本発明の実施形態３に係る画像データ符号化装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態４に係る画像データ符号化装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図６】従来の画像データ符号化装置の要部構成例を示すブロック図である。
【図７】従来の他の画像データ符号化装置の要部構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  ＤＣＴ回路
２  量子化回路
３  可変長符号化回路
４  レート計算回路
５  圧縮率計算器
６  制御器
７  バッファメモリ
８、８Ａ  割り算回路
８１    ジグザグインデックス
８２    量子化テーブル
８３    圧縮係数発生部
８４，８６  乗算器
８５    逆数テーブル
１０、１０Ａ、２０、３０  画像データ符号化装置
【図１】
2007036745.tif 000003
【図２】
2007036745.tif 000004
【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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