(57)【要約】【課題】ＲＡＷ画像を効率的に圧縮し、圧縮画像の転送時間を短縮することができる画像圧縮装置、画像デコード装置、画像処理システム、画像圧縮方法、画像デコード方法及びプログラムを提供する。【解決手段】画像圧縮装置１００は、位相差画素を含む撮像素子１０１により被写体を撮像して、ＲＡＷ画像を生成する撮像部１０１乃至１０２と、ＲＡＷ画像内の所定の領域に含まれる位相差画素から取得される位相差画素情報に基づいて最適な符号化テーブル２０２を選択し、領域内の画素データを、選択された符号化テーブル２０２を用いて符号化するＲＡＷ画像符号化部１０８と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相差画素を含む撮像素子により被写体を撮像して、ＲＡＷ画像を生成する撮像部と、
前記ＲＡＷ画像内の所定の領域に含まれる位相差画素から取得される位相差画素情報に基づいて最適な符号化テーブルを選択し、
前記領域内の画素データを、前記選択された符号化テーブルを用いて符号化するＲＡＷ画像符号化部と、を有する
画像圧縮装置。
【請求項２】
前記ＲＡＷ画像符号化部は、
前記位相差画素情報が示す位相差が第１の閾値より小さい場合、前記画素データ間の差分値が小さい区間に短い符号を割り当てる前記符号化テーブルを選択し、
前記位相差画素情報が示す位相差が第２の閾値より大きい場合、前記画素データ間の差分値が大きい区間に短い符号を割り当てる前記符号化テーブルを選択する
請求項１記載の画像圧縮装置。
【請求項３】
前記ＲＡＷ画像符号化部は、
所定の前記符号化テーブルにより前記位相差画素情報を符号化する
請求項１又は２記載の画像圧縮装置。
【請求項４】
前記ＲＡＷ画像符号化部は、
前記符号化された前記ＲＡＷ画像と、前記符号化された前記位相差画素情報と、前記選択した前記符号化テーブルと、を出力する
請求項１乃至３いずれか１項記載の画像圧縮装置。
【請求項５】
前記ＲＡＷ画像符号化部は、
前記位相差画素情報に代えて、前記ＲＡＷ画像内の所定の領域にかかる検波値に基づいて最適な符号化テーブルを選択する
請求項１乃至４いずれか１項記載の画像圧縮装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか１項記載の画像圧縮装置により符号化されたＲＡＷ画像から、前記領域内の前記画素データを、前記選択された符号化テーブルを用いて復号する
画像デコード装置。
【請求項７】
請求項１乃至５いずれか１項記載の画像圧縮装置と、
請求項６記載の画像デコード装置と、を含む
画像処理システム。
【請求項８】
位相差画素を含む撮像素子により被写体を撮像して、ＲＡＷ画像を生成する撮像ステップと、
前記ＲＡＷ画像内の所定の領域に含まれる位相差画素から取得される位相差画素情報に基づいて最適な符号化テーブルを選択するステップと、
前記領域内の画素データを、前記選択された符号化テーブルを用いて符号化するＲＡＷ画像符号化ステップと、を有する
画像圧縮方法。
【請求項９】
前記選択するステップでは、
前記位相差画素情報に代えて、前記ＲＡＷ画像内の所定の領域にかかる検波値に基づいて最適な符号化テーブルを選択する
請求項８記載の画像圧縮方法。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の画像圧縮方法により符号化されたＲＡＷ画像から、前記領域内の前記画素データを、前記選択された符号化テーブルを用いて復号する
画像デコード方法。
【請求項１１】
前記請求項８又は９記載の画像圧縮方法、あるいは前記請求項１０記載の画像デコード方法を、コンピュータに実行させるためのプラグラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像圧縮装置、画像デコード装置、画像処理システム、画像圧縮方法、画像デコード方法及びプログラムに関し、例えばＲＡＷ画像を効率的に圧縮する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、デジタルスチルカメラ（カメラ）本体で画像処理するのではなく、撮像素子が出力する生の情報（ＲＡＷ画像）に対し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）上の画像処理ソフトウエアを用いて、現像処理等の画像処理を実施するユーザが増加している。このとき、ユーザは、カメラ本体に保持されているＲＡＷ画像を、任意の通信手段を用いて、ＰＣ等へ転送したうえで画像処理を行う。
【０００３】
ＲＡＷ画像は、通常、カメラ側で圧縮されてからＰＣ等へ転送される。ここで、ＲＡＷ画像の圧縮方式は、可逆圧縮方式であることが望ましい。可逆圧縮方式により圧縮された符号を復号すると圧縮前のデータを完全に復元することができるため、可逆圧縮された画像は復号しても劣化が生じない。一方、可逆圧縮方式は、非可逆圧縮方式と比べた場合、圧縮効率が悪いという欠点がある。
【０００４】
そして、近年の撮像素子の多画素化や記憶媒体の大容量化の進展により、ＲＡＷ画像の転送時間は増大する傾向がある。したがって、従来の可逆圧縮方式の効率をさらに向上させ、圧縮後のデータ量をなるべく小さくすることにより、ユーザの利便性に配慮することが求められている。
【０００５】
ここで、従来のＲＡＷ画像可逆圧縮方式について概略を説明する。自然画像には、隣接する画素値は似ているという性質がある。これを、画素の相関性と呼ぶ。ＲＡＷ画像可逆圧縮方式は、この画素の相関性を利用している。
【０００６】
画素の相関性によれば、隣接画素同士の差分値とその出現頻度の関係は、差分値ゼロのときに最も出現頻度が高くなり、差分値が大きくなるにつれ出現頻度が低下していく傾向を示す。その結果、差分値はゼロを中心にしたガウス分布に従う。
【０００７】
従来のＲＡＷ画像可逆圧縮方式は、図１１に示すように、差分算出部と符号化部から構成される。差分算出部は、隣接画素同士の差分値を算出する。符号化部は、この差分値を用いて圧縮データを生成する。ここでは、代表的な符号化方式であるハフマン符号化を例として、符号化部の動作について説明する。
【０００８】
ハフマン符号化とは、出現頻度が高い値には、短い符号（ビット数）を割り当て、出現頻度が低い値には、長い符号（ビット数）を割り当てるという思想に基づいて、データを変換（圧縮）する技術である。ここで、値に符号を割り当てる際に参照するテーブルをハフマンテーブルという（図１２）。
【０００９】
画素の相関性によれば、隣接画素間の差分値の発生頻度は、差分値ゼロを中心にしたガウス分布に従う。したがって、隣接画素との差分値が小さい画素については、元の固定符号長の画素値よりも短い符号へ変換することにより、データサイズを圧縮できる。一方、隣接画素間の差分が大きい値には、元の画素値の符号長よりも長い符号を割り当てることにより、データサイズは大きくなる。大きな差分値は比較的出現頻度が低いとはいえ、元の符号長よりも長い符号を割り当てるため、圧縮効率を落とす効果を生じる。したがって、ＲＡＷ画像可逆圧縮方式では、数学的には、すなわちハフマンテーブルの定義方法によっては、元のＲＡＷ画像よりも圧縮処理後のデータ量のほうがが大きくなる可能性もある。
【００１０】
この点、特許文献１には、画像データの高周波成分の出現頻度分布に応じて、適切なパラメータ（ハフマンテーブル）を用いてＲＡＷ圧縮処理を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４８６９１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１記載の手法では、高周波成分の出現頻度分布を算出する処理を行う必要がある。また、高周波成分の出現頻度に応じて圧縮方法が変更されるため、圧縮画像を伸長するＰＣ側は、圧縮時に用いたパラメータを必要とする。そのため、カメラ側は、圧縮画像を転送する際に、パラメータ群についても転送する必要がある。つまり、画像データの他に、冗長データの転送処理が発生してしまう。
【００１３】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としてなされたものであり、ＲＡＷ画像を効率的に圧縮し、圧縮画像の転送時間を短縮することができる画像圧縮装置、画像デコード装置、画像処理システム、画像圧縮方法、画像デコード方法及びプログラム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】
【００１４】
本発明にかかる画像圧縮装置は、位相差画素を含む撮像素子により被写体を撮像して、ＲＡＷ画像を生成する撮像部と、前記ＲＡＷ画像内の所定の領域に含まれる位相差画素から取得される位相差画素情報に基づいて最適な符号化テーブルを選択し、前記領域内の画素データを、前記選択された符号化テーブルを用いて符号化するＲＡＷ画像符号化部と、を有する。
【００１５】
本発明にかかる画像デコード装置は、上記画像圧縮装置により符号化されたＲＡＷ画像から、前記領域内の前記画素データを、前記選択された符号化テーブルを用いて復号する。
【００１６】
本発明にかかる画像圧縮方法は、位相差画素を含む撮像素子により被写体を撮像して、ＲＡＷ画像を生成する撮像ステップと、前記ＲＡＷ画像内の所定の領域に含まれる位相差画素から取得される位相差画素情報に基づいて最適な符号化テーブルを選択するステップと、前記領域内の画素データを、前記選択された符号化テーブルを用いて符号化するＲＡＷ画像符号化ステップと、を有する。
【００１７】
本発明にかかる画像デコード方法は、上記画像圧縮方法により符号化されたＲＡＷ画像から、前記領域内の前記画素データを、前記選択された符号化テーブルを用いて復号する。
【００１８】
本発明にかかるプログラムは、コンピュータに、上記画像圧縮方法又は画像デコード方法を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、ＲＡＷ画像を効率的に圧縮し、圧縮画像の転送時間を短縮することができる画像圧縮装置、画像デコード装置、画像処理システム、画像圧縮方法、画像デコード方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる画像圧縮装置１００の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるＲＡＷ画像符号化部１０８の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる符号化テーブル２０２の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる符号化テーブル２０２の一例を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかる符号化テーブル２０２の一例を示す図である。
【図６】ＲＡＷ画像上に定義した領域の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかるＲＡＷ画像符号化部１０８の動作を示す図である。
【図８】実施の形態１にかかるＲＡＷ圧縮画像の一例を示す図である。
【図９】実施の形態１にかかる効果を示す図である。
【図１０】実施の形態２にかかるＲＡＷ画像符号化部１０８の動作を示す図である。
【図１１】従来のＲＡＷ画像圧縮処理の一例を示す図である。
【図１２】従来の符号化テーブルの一例を示す図である。
【図１３】実施の形態３にかかる画像デコード装置３００の構成を示す図である。
【図１４】実施の形態３にかかる画像デコード装置３００の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
＜実施の形態１＞
初めに、図１を用いて、本発明の実施の形態１にかかる画像圧縮装置１００の構成について説明する。
【００２３】
画像圧縮装置１００は、ＲＡＷ画像を取得するための撮像装置であって、典型的にはデジタルスチルカメラである。画像圧縮装置１００は、撮像素子１０１、ＲＡＷ画像生成部１０２、記憶部１０３、記憶媒体１０４、画像処理部１０５、表示部１０６、ＣＰＵ１０７、ＲＡＷ画像符号化部１０８、通信部１０９及びバス１１０を含む。
【００２４】
撮像素子１０１は、被写体情報（ＲＡＷ画像）を生成して、ＲＡＷ画像生成部１０２に対し出力する。
【００２５】
ＲＡＷ画像生成部１０２は、撮像素子１０１から入力したＲＡＷ画像の補正処理（欠陥画素、レンズシェーディング、Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ等）を行い、処理後のＲＡＷ画像を記憶部１０３に格納する。さらに、ＲＡＷ画像生成部１０２は、補正処理後のＲＡＷ画像について、ＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）、ＡＷＢ（Ａｕｔｏ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）又はＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）の制御に必要な評価値（検波値）を生成し、各評価値を記憶部１０３に格納する。
【００２６】
記憶部１０３は、典型的にはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）であり、ＲＡＷ画像や検波値を格納するための記憶領域として用いられる。
【００２７】
記憶媒体１０４は、典型的にはＳＤ  Ｃａｒｄ等の記憶媒体であり、後述のＲＡＷ画像符号化部１０８により生成されるＲＡＷ圧縮画像を格納するための記憶領域として用いられる。
【００２８】
画像処理部１０５は、ＲＡＷ画像生成部１０２による補正処理後のＲＡＷ画像に対し、ＲＧＢ補間、リニアマトリクス、階調補正及びエッジ強調等の画像処理を行い、処理後のＲＡＷ画像を記憶部１０３に格納する。
【００２９】
表示部１０６は、画像処理部１０５による画像処理後のＲＡＷ画像を、ＥＶＦ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｖｉｅｗｆｉｎｄｅｒ）、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置に表示する。
【００３０】
ＲＡＷ画像符号化部１０８は、ＲＡＷ画像生成部１０２による補正処理後のＲＡＷ画像に対し符号化処理（圧縮処理）を行う。ＲＡＷ画像符号化部１０８は、処理後のＲＡＷ圧縮画像を記憶部１０３又は記憶媒体１０４に格納する。
【００３１】
通信部１０９は、記憶部１０３又は記憶媒体１０４に格納されたＲＡＷ圧縮画像を、図示しないＰＣ等の外部機器に対して、例えばＵＳＢケーブルや無線通信等を介して転送する。
【００３２】
ＣＰＵ１０７は、上述の各処理部の動作を制御する。また、画像圧縮装置１００内におけるＲＡＷ画像等の転送は、バス１１０を経由して行われる。
【００３３】
図２に、ＲＡＷ画像符号化部１０８の構成を示す。ＲＡＷ画像符号化部１０８は、差分算出部２０１、符号化テーブル２０２及び符号化部２０３を含む。
【００３４】
符号化部２０３は、ＲＡＷ画像の符号化処理を行い、符号化データであるＲＡＷ圧縮画像を生成する。符号化部２０３へは、ｄｉｆｆデータ、複数の符号化テーブル２０２、及び位相差画素情報が入力される。以下、これらの３つの入力データについて説明する。
【００３５】
＜ｄｉｆｆデータ＞
差分算出部２０１がｄｉｆｆデータを生成する。差分算出部２０１には、ＲＡＷ画像生成部１０２による補正処理後のＲＡＷ画像の隣接２画素データ（Ｐ［ａ］、Ｐ［ｂ］とする）が入力される。差分算出部２０１は、Ｐ［ａ］及びＰ［ｂ］を用いて以下の式によりｄｉｆｆを算出し、符号化部２０３に対し出力する。
ｄｉｆｆ  ＝  Ｐ［ａ］  −  Ｐ［ｂ］
【００３６】
＜複数の符号化テーブル２０２＞
ＲＡＷ画像符号化部１０８は、予め複数の符号化テーブル２０２を保持する。複数の符号化テーブル２０２の例を以下に示す。
Ｔａｂｌｅ［０］：  標準符号化テーブル
Ｔａｂｌｅ［１］：  標準符号化テーブルに比べて、差分値が小さい区間に、短い符号長を割り当てる。また、差分値が大きい区間に、長い符号長を割り当てる。
Ｔａｂｌｅ［２］：  標準符号化テーブルに比べて、差分値が小さい区間に、長い符号長を割り当てる。また、差分値が大きい区間に、短い符号長を割り当てる。
Ｔａｂｌｅ［０］の設定例を図３、Ｔａｂｌｅ［１］の設定例を図４、及びＴａｂｌｅ［２］の設定例を図５に示す。
【００３７】
圧縮効率の観点から言えば、Ｔａｂｌｅ［１］は、差分値が小さい場合の符号化に有利である。また、Ｔａｂｌｅ［２］は、差分値が大きい場合の符号化に有利である。
【００３８】
なお、複数の符号化テーブル２０２の定義方法は、上述のＴａｂｌｅ［０］、Ｔａｂｌｅ［１］及びＴａｂｌｅ［２］に限定されるものではなく、任意に定義し得るものであることは勿論である。
【００３９】
＜位相差画素情報＞
ＲＡＷ画像生成部１０２が位相差画素情報を抽出する。位相差画素とは、位相差を検出するための専用画素であって、撮像素子１０１の受光面内に通常の撮像素子に交じって配置され、位相差に関する情報（位相差画素情報）を出力する。位相差画素は、本来ＡＦ制御のために用いられるが、本実施の形態はこれをＲＡＷ画像圧縮にも利用する。
【００４０】
ここで、撮像素子１０１の受光面を分割した複数の領域ＡＦ［０］，ＡＦ［１］，・・・ＡＦ［ｎ］を定義する（図６）。原則として、これらの領域はそれぞれ位相画素を含むように定義される。好ましくは、これらの領域はＡＦ領域と一致する。この場合、典型的には、これらの領域は位相画素を中心とした領域となる。符号化部２０３は、これらの領域の定義情報、すなわちＲＡＷ画像内のどの画素がどの領域に属するかを定義した情報を予め保持しているものとする。
【００４１】
符号化部２０３は、各領域の位相差画素から得られる位相差画素情報によって、各領域のコントラストを評価することが可能である。すなわち、一般に、位相差が小さければ、その領域はフォーカスが合っているので、コントラストは高くなる。他方、位相差が大きければ、その領域はフォーカスが外れており、コントラストは低くなる。そして、一般に、コントラストが高ければ、隣接画素間の差分値も大きく、コントラストが低ければ、隣接画素間の差分値も小さいと評価できる。
【００４２】
次に、図７のフローチャートを用いて、符号化部２０３の動作について説明する。ここで、圧縮前のＲＡＷ画像は、複数の領域ＡＦ［０］乃至ＡＦ［ｎ］に分割されるものとする。また、各領域は、画素データＰ［０］乃至Ｐ［ｍ］で構成されているものとする。符号化部２０３は、全ての領域ＡＦ［０］乃至ＡＦ［ｎ］について、以下の処理を実行していく。そして、各領域においては、画素データＰ［０］乃至Ｐ［ｍ］に順次着目しながら、符号化処理を実行していく。
【００４３】
Ｓ１０１：
符号化部２０３は、処理対象の画素が先頭画素Ｐ［０］であるか否か判断する。Ｐ［０］である場合、符号化部２０３はＳ１０２にかかる処理を行う。一方、処理対象の画素がＰ［ｋ］（ｋ≠０，１≦ｋ≦ｍ）である場合は、Ｓ１０３にかかる処理を行う。
【００４４】
Ｓ１０２：
符号化部２０３は、先頭画素Ｐ［０］ついては圧縮を行うことなく、画素データをそのまま記憶部１０３又は記憶媒体１０４に出力する。
【００４５】
Ｓ１０３：
符号化部２０３は、差分算出部２０１から、隣接２画素Ｐ［ｋ］及びＰ［ｋ−１］間の差分値ｄｉｆｆを取得する。また、差分値ｄｉｆｆのＲＡＷ画像上の座標情報Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ）を取得する。ここで、Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ）は、例えば画素Ｐ［ｋ］及びＰ［ｋ−１］の座標値の中間点である。なお、差分値ｄｉｆｆ及び座標情報Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ）の算出方法はこれに限定されるものではなく、他の任意の手法により算出しても良い。
【００４６】
Ｓ１０４：
符号化部２０３は、Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ）が、ＡＦ［０］乃至ＡＦ［ｎ］のうちどの領域に含まれるかを特定する。ここで、特定された領域をＡＦ［ｉ］（１≦ｉ≦ｎ）とする。
【００４７】
Ｓ１０５：
符号化部２０３は、Ｓ１０４で特定した領域ＡＦ［ｉ］に対応する位相差画素情報を取得する。すなわち、ＡＦ［ｉ］に含まれている位相差画素が出力した位相差画素情報を取得する。
【００４８】
Ｓ１０６：
符号化部２０３は、Ｓ１０５で取得した位相差画素情報、並びに閾値ＴＨ０及びＴＨ１を参照して、最適な符号化テーブル２０２を決定する。
【００４９】
ここで、閾値ＴＨ０及びＴＨ１とは、Ｓ１０５で取得した位相差画素情報に最も適した符号化テーブル２０２（Ｔａｂｌｅ［０］、Ｔａｂｌｅ［１］又はＴａｂｌｅ［２］）を１つ選択する際に用いられるパラメータである。典型的には、ＣＰＵ１０７が、このパラメータをＲＡＷ画像符号化部１０８に与える。
【００５０】
符号化部２０３は、例えば以下の例に従っていずれかの符号化テーブル２０２を選択する。
Ｃａｓｅ０：  ＡＦ［ｉ］の位相差画素情報  ＜  ＴＨ０ならば、Ｔａｂｌｅ［１］を選択する。
Ｃａｓｅ１：  ＡＦ［ｉ］の位相差画素情報  ＞  ＴＨ１ならば、Ｔａｂｌｅ［２］を選択する。
Ｃａｓｅ２：  Ｃａｓｅ０及びＣａｓｅ１以外のとき、Ｔａｂｌｅ［０］を選択する。
【００５１】
Ｃａｓｅ０に該当する場合、領域Ａ［ｉ］内の被写体コントラスト成分は小さいと推測される。例えば、被写体が平坦であったり、ぼやけている状態であるとき、コントラスト成分は小さくなる。この場合、隣接２画素の差分値の分布は、ゼロを中心とした小さい値に偏る確率が高い。そのため、符号化部２０３は、標準符号化テーブルに比べ、差分値が小さい区間に短い符号長を割り当てるという特徴を持つＴａｂｌｅ［１］を選択して、圧縮効率を向上させる。
【００５２】
Ｃａｓｅ１に該当する場合、領域ＡＦ［ｉ］内の被写体コントラスト成分は大きいと推測される。例えば、被写体にフォーカスが合っている状態であるとき、コントラスト成分は大きくなる。この場合、隣接２画素の差分値は、ゼロを中心とした小さい値に偏る確率は低く、大きな値も比較的多く含んだ、比較的扁平な分布となる。そのため、符号化部２０３は、標準符号化テーブルに比べ、差分値が大きい区間に短い符号長を割り当てるという特徴を持つＴａｂｌｅ［２］を選択して、圧縮効率を向上させる。
【００５３】
Ｃａｓｅ２に該当する場合には、標準符号化テーブルであるＴａｂｌｅ［０］を選択する。
【００５４】
Ｓ１０７：
Ｓ１０６で選択した符号化テーブル２０２を用いて、差分値ｄｉｆｆを符号データへ変換する。
【００５５】
Ｓ１０８：
符号化部２０３は、Ｓ１０７で生成した符号データ、及びＳ１０６で選択した符号化テーブル２０２を、記憶部１０３又は記憶媒体１０４に出力する。
【００５６】
なお、Ｓ１０１乃至Ｓ１０８にかかる処理の対象には、位相差画素は含まれないことに留意されたい。すなわち、画素データＰ［ａ］を出力する画素ａと、画素データＰ［ｂ］を出力する画素ｂと、の間に位相差画素が配置されている場合、これらの画素データ間の差分値は、位相差画素の存在に関わらず、ｄｉｆｆ＝Ｐ［ａ］−Ｐ［ｂ］となる。
【００５７】
ここで、位相差画素が出力する位相差画素情報の符号化処理について説明する。いま、撮像素子１０１内にｐ＋１個の位相差画素が配列されており、それらの位相差画素情報がＦ［０］乃至Ｆ［ｐ］であるものとする。符号化部２０３は、位相差画素情報Ｆ［０］乃至Ｆ［ｐ］に順次着目しながら、符号化処理を実行していく。
【００５８】
まず、符号化部２０３は、先頭の位相差画素情報Ｆ［０］ついては圧縮を行うことなく、位相差画素情報をそのまま記憶部１０３又は記憶媒体１０４に出力する。
【００５９】
次に、符号化部２０３は、隣接する２つの位相差画素情報Ｆ［ｉ］（１≦ｉ≦ｐ）及びＦ［ｉ−１］間の差分値を取得する。そして、符号化部２０３は、この差分値を標準符号化テーブルに基づいて符号データに変換し、記憶部１０３又は記憶媒体１０４に出力する。これにより、ＲＡＷ画像に含まれている全ての位相差画素情報を圧縮したデータが得られる。
【００６０】
なお、符号化部２０３は、領域毎に、当該領域に含まれる位相差画素情報に対して符号化処理を行うことにより、領域毎の圧縮された位相差画素情報を生成しても良い。
【００６１】
図８に、本実施の形態による符号化処理により圧縮されたＲＡＷ圧縮画像のデータ形式の一例を示す。図８（Ａ）に示すように、ＲＡＷ圧縮画像は、標準符号化テーブルによって圧縮された位相差画素情報と、適切な符号化テーブル２０２によって圧縮された画素データと、の組合せにより構成される。圧縮された位相差画素情報は、ＲＡＷ画像に含まれていた全ての位相差画素情報を符号化したものである。また、圧縮された画素データは、領域別に符号化された画素データを所定順に配列したものである。
【００６２】
あるいは、図８（Ｂ）に示すように、ＲＡＷ圧縮画像は、複数の連続するブロックにより構成されても良い。各ブロックは、各領域に対応しており、当該領域の圧縮された位相差画素情報と、当該領域の圧縮された画素データと、の組合せにより構成される。
【００６３】
なお、本実施の形態では、領域毎に画素データの符号化処理を行う例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜処理の形態を変更しても良い。例えば、領域毎にではなく、ＲＡＷ画像データに含まれる全ての画素データを対象に、一連の符号化処理を実行することとしても良い。
【００６４】
図９を用いて、本実施の形態の効果の一例について説明する。
【００６５】
図９（Ａ）は、圧縮前のＲＡＷ画像を示している。図９（Ａ）において、各セルは１つの画素を示しており、太枠は領域を示している。すなわちこの例では、ＲＡＷ画像内に２つの領域が定義されており、各領域は、４画素  ｘ  ４画素の領域である。そして、セル内の数字は、その画素に関して算出された差分値を示している。なお、各領域には複数の位相差画素が含まれているものとする。
【００６６】
まず図９（Ａ）のＲＡＷ画像を、従来のように１つの標準符号化テーブルを用いて符号化した結果を、図９（Ｂ）に示す。図９（Ｂ）において、各セル内の数字は、図９（Ａ）に示された差分値を符号化した後の符号長を示している。この例では、符号化後のビット長は２６４ビットとなる。符号化前の画素データの符号長は、１画素あたり８ビットであるから、圧縮率は１０３．１％となる。
【００６７】
次に、図９（Ａ）のＲＡＷ画像を、本実施の形態の手法を用いて符号化した結果を、図９（Ｃ）に示す。図９（Ｃ）においても、各セル内の数字は、図９（Ａ）に示された差分値を符号化した後の符号長を示している。この例では、符号化後のビット長は２１６ビットであり、圧縮率は８４．３８％である。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、１つの標準符号化テーブルを用いる場合に比べて、効果的に圧縮できることが分かる。
【００６９】
また、特許文献１の手法との比較においても、本実施の形態にかかる手法は有利である。特許文献１の手法では、圧縮に関わる前処理で算出した、高周波成分に関するデータを伸長（Ｄｅｃｏｄｅ）処理で必要とするため、当該データも圧縮画像データとともに転送する必要がある。一方、本実施の形態の手法では、ＲＡＷ画像に含まれている位相差画素情報を参照して符号化テーブル２０２を決定するため、特許文献１のような冗長なデータを転送する必要がない。
【００７０】
本実施の形態によれば、符号化部２０３が、ＲＡＷ画像を複数の領域に分割し、当該領域毎に、位相差画素情報を参照して、最適な符号化テーブル２０２を適用する。これにより、ＲＡＷ画像の圧縮効率を向上させることができる。
【００７１】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、符号化部２０３が、撮像素子１０１に配置された位相差画素が出力する位相差画素情報を用いて、適切な符号化テーブル２０２を選択する構成を示した。実施の形態２では、位相差画素情報以外の情報を用いて、適切な符号化テーブル２０２を選択する手法について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００７２】
図１０のフローチャートを用いて、実施の形態２における符号化部２０３の動作について説明する。
【００７３】
Ｓ１０１乃至Ｓ１０４：
実施の形態１と同様に、符号化部２０３は、処理対象の画素が先頭画素Ｐ［０］であるか否か判断する。符号化部２０３は、先頭画素Ｐ［０］ついては圧縮を行うことなく、画素データをそのまま出力する。
【００７４】
先頭画素以外については、符号化部２０３は、隣接２画素Ｐ［ｋ］及びＰ［ｋ−１］間の差分値ｄｉｆｆ、及び差分値ｄｉｆｆのＲＡＷ画像上の座標情報Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ）を取得する。そして、Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ）が含まれる領域ＡＦ［ｉ］を特定する。
【００７５】
Ｓ２０５：
符号化部２０３は、Ｓ１０４で特定した領域ＡＦ［ｉ］に対応するＡＦ評価値（検波値）を取得する。すなわち、ＲＡＷ画像生成部１０２は、各領域から、実施の形態１における位相差画素情報に代えて、検波値を抽出する。検波値とは、コントラスト方式のＡＦ評価に用いられる指標であって、コントラスト比の高低を評価可能な値である。
【００７６】
Ｓ２０６：
符号化部２０３は、Ｓ１０５で取得した検波値、並びに閾値ＴＨ０及びＴＨ１を参照して、例えば以下の例に従って、最適な符号化テーブル２０２を決定する。なお、ここで検波値が高いほどコントラスト比は高く、検波値が低いほどコントラスト比は低いものとする。
Ｃａｓｅ０：  ＡＦ［ｉ］の検波値  ＜  ＴＨ０ならば、Ｔａｂｌｅ［１］を選択する。
Ｃａｓｅ１：  ＡＦ［ｉ］の検波値  ＞  ＴＨ１ならば、Ｔａｂｌｅ［２］を選択する。
Ｃａｓｅ２：  Ｃａｓｅ０及びＣａｓｅ１以外のとき、Ｔａｂｌｅ［０］を選択する。
【００７７】
Ｓ１０７乃至Ｓ１０８：
実施の形態１と同様に、符号化部２０３は、選択した符号化テーブル２０２を用いて差分値ｄｉｆｆを符号データへ変換し、符号データと、選択した符号化テーブル２０２とを出力する。
【００７８】
本実施の形態によれば、符号化部２０３が、ＲＡＷ画像を複数の領域に分割し、当該領域毎に、検波値を参照して、最適な符号化テーブル２０２を適用する。これにより、位相差画素を備えていない撮像素子１０１や、撮像素子１０１上の位相差画素が配置されていない領域においても、ＲＡＷ画像の圧縮効率を向上させることができる。
【００７９】
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、上述の画像圧縮装置１００が生成したＲＡＷ圧縮データを受信してデコード処理を行い、ＲＡＷ画像を復号する画像デコード装置３００について説明する。初めに、図１３を用いて、実施の形態３にかかる画像デコード装置３００の構成について説明する。
【００８０】
画像デコード装置３００は、ＲＡＷ画像を復号するための情報処理装置であって、典型的にはＰＣである。画像デコード装置３００は、ＣＰＵ３０１、通信部３０２、記憶部３０３、ＲＡＷデコード部３０４、表示部３０５、記憶媒体３０６及びバス３０７を含む。
【００８１】
ＣＰＵ３０１は、画像デコード装置３００内の各処理部の動作を制御する。また、ＲＡＷデコード部３０４が生成したＲＡＷデコードデータに対して各種画像処理を行い、処理後の画像データを記憶部３０３、表示部３０５又は記憶媒体３０６に出力する。
【００８２】
通信部３０２は、図示しない画像圧縮装置１００から、例えばＵＳＢケーブルや無線通信等を介してＲＡＷ圧縮データを受信し、記憶部３０３に格納する。
【００８３】
記憶部３０３は、典型的にはＲＡＭであり、ＲＡＷ圧縮データをはじめ、デコード処理に必要なデータを一時的に格納するための記憶領域として用いられる。
【００８４】
ＲＡＷデコード部３０４は、ＲＡＷ圧縮データの伸長（デコード）処理を行う。ＲＡＷデコード部３０４は、伸長後のデータ（ＲＡＷデコードデータ）を記憶部３０３に格納する。
【００８５】
表示部３０５は、ＣＰＵ３０１による画像処理後の画像を、ＬＣＤ等の表示装置に表示する。
【００８６】
記憶媒体３０６は、典型的にはＳＤ  Ｃａｒｄ等の記憶媒体であり、ＣＰＵ３０１により生成される画像データを格納するための記憶領域として用いられる。
【００８７】
画像デコード装置３００内におけるデータの転送は、バス３０７を経由して行われる。
【００８８】
続いて、図１４を用いて、画像デコード装置３００の動作について説明する。なお、図１４は、破線の左側に処理の内容を、破線の右側に記憶部３０３におけるデータの出入りを示している。
【００８９】
Ｓ３０１：
通信部３０２は、画像圧縮装置１００によって圧縮処理されたＲＡＷ圧縮データを受信し、記憶部３０３に格納する。
【００９０】
ＲＡＷデコード部３０４は、記憶部３０３に格納されたＲＡＷ圧縮データを取得する。ＲＡＷ圧縮データは、以下の３つの情報を含む。
１．位相差画素の圧縮データ
２．位相差画素以外の画素（通常画素）の圧縮データ
３．圧縮に用いた符号化テーブル
【００９１】
ＲＡＷデコード部３０４は、まず、位相差画素の圧縮データのデコード処理を行う。ＲＡＷデコード部３０４は、記憶部３０３から、位相差画素情報の符号化に使用された符号化テーブル、典型的には標準符号化テーブルを取得し、当該テーブルを用いて位相差画素の圧縮データを伸長する。
【００９２】
ここで、位相差画素の圧縮データのデコード処理は、上述の実施の形態で示した圧縮処理を逆順に実施すれば良い。すなわち、圧縮データに含まれるハフマン符号を、符号化テーブルを参照して、対応する差分値に置き換えることにより、圧縮データを伸長できる。
【００９３】
Ｓ３０２：
次に、ＲＡＷデコード部３０４は、位相差画素以外の通常画素の圧縮データのデコード処理を行う。ＲＡＷデコード部３０４は、記憶部３０３から、通常画素の圧縮に使用された符号化テーブルを取得し、当該テーブルを用いて通常画素の圧縮データを伸長する。
【００９４】
通常画素の圧縮データの伸長処理について説明する。まず、ＲＡＷデコード部３０４は、Ｓ３０１でデコードされた位相差画素情報を順次参照する。そして、位相差画素情報  ＜  ＴＨ０ならば、記憶部３０３から符号化テーブルとしてＴａｂｌｅ［１］を選択する。位相差画素情報  ＞  ＴＨ１ならば、符号化テーブルとしてＴａｂｌｅ［２］を選択する。上記以外のとき、符号化テーブルとしてＴａｂｌｅ［０］を選択する。
【００９５】
次に、ＲＡＷデコード部３０４は、参照した位相差画素情報を含む領域の通常画素の圧縮データを、選択した符号化テーブルを用いて伸長する。すなわち、圧縮データに含まれるハフマン符号を、選択符号化テーブルを参照して、対応する差分値に置き換える。
【００９６】
上述の一連の処理の後、ＲＡＷデコード部３０４は、デコードされた位相差画素及び通常画素の情報を、記憶部３０３に出力する。これにより、圧縮前のＲＡＷ画像データが復元される。
【００９７】
Ｓ３０３：
ＣＰＵ３０１は、記憶部３０３を参照し、デコードされたＲＡＷ画像データを取得する。ＣＰＵ３０１は、ＲＡＷ画像データに対し任意の画像処理を実行し、記憶部３０３に格納する。またＣＰＵ３０１は、上記処理後の画像を表示部３０５又は記憶媒体３０６に出力してもよい。
【００９８】
本実施の形態によれば、画像デコード装置３００は、位相差画素情報を参照して、適切な符号化テーブル２０２を選択することで、画像圧縮装置１００が圧縮したＲＡＷ圧縮画像を伸長することができる。
【００９９】
＜その他の実施の形態＞
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、撮像素子１０１には、一部の領域にのみ位相差画素が配置され、他の領域には位相差画素が配置されていないものもある。このような場合においては、位相差画素が配置されている領域においては実施の形態１の手法を用い、その他の領域においては実施の形態２の手法を用いることができる。あるいは、位相差画素が配置されていない領域においては、単に標準符号化テーブルを用いて符号化処理を行うこととしても良い。
【０１００】
また、上述の実施の形態では、本発明を主にハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記憶媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記憶媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記憶媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【０１０１】
１００  画像圧縮装置
１０１  撮像素子
１０２  ＲＡＷ画像生成部
１０３  記憶部
１０４  記憶媒体
１０５  画像処理部
１０６  表示部
１０７  ＣＰＵ
１０８  ＲＡＷ画像符号化部
１０９  通信部
１１０  バス
２０１  差分算出部
２０２  符号化テーブル
２０３  符号化部
３００  画像デコード装置
３０１  ＣＰＵ
３０２  通信部
３０３  記憶部
３０４  ＲＡＷデコード部
３０５  表示部
３０６  記憶媒体
３０７  バス
【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】
2016127399.tif 000012
【図１１】
2016127399.tif 000013
【図１２】
2016127399.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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