(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を画像信号に変換して出力する撮像手段と、
上記画像信号を量子化する量子化手段と、
上記量子化手段によって上記画像信号を量子化するときにビット数の割り当てを行う複数の量子化テーブルが格納されている量子化テーブル格納手段と、
上記量子化手段によって量子化された画像信号を符号化する符号化手段と、
上記符号化手段によって符号化された画像信号を外部の記録媒体に記録する画像信号記録手段と、
上記符号化手段によって符号化された画像信号のデータ量を検出するデータ量検出手段と、
上記撮像手段により被写体の撮影をスタートする時点において、画像信号の圧縮率を制御するか否かを決定し、所定の演算処理を行う中央演算処理ユニットとを備え、
上記中央演算処理ユニットは、
画像信号の圧縮率を制御すると決定した場合、最大符号化データ量と連写数とを決定し、上記量子化テーブル格納手段に格納されている複数の量子化テーブルの中から一の量子化テーブルを選択し、上記量子化手段に上記一の量子化テーブルを使用して画像信号を量子化させ、上記符号化手段に上記量子化させた画像信号を符号化させ、上記画像信号記録手段に上記符号化させた画像信号を上記記録媒体に記録させ、
上記データ量検出手段に上記符号化させた画像信号のデータ量を検出させ、上記検出させたデータ量を上記最大符号化データ量と比較し、上記データ量が上記最大符号化データ量以上のときには、上記量子化テーブルに格納されている複数の量子化テーブルの中から他の量子化テーブルを選択し、上記撮像手段に再度被写体を撮像させて他の画像信号を生成し、上記量子化手段に上記他の量子化テーブルを使用して上記他の画像信号を量子化させ、上記符号化手段に上記量子化させた他の画像信号を符号化させ、上記画像信号記録手段に上記符号化させた他の画像信号を上記記録媒体に記録させ、上記データ量検出手段に上記符号化させた他の画像信号のデータ量を検出させ、上記検出させたデータ量を上記最大符号化データ量と比較し、検出したデータ量が上記最大符合化データ量未満であるとき、又は上記連写数と撮影した画像の数が等しいときには、撮影を終了することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記画像信号記録手段は、上記他の画像信号を上記記録媒体に記録するとき、上記画像信号が記録されている領域と同一の領域に記録することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラなど、被写体を撮像して得られた画像信号を記録媒体に対して記録する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、例えばデジタルスチルカメラなど、コンスーマ向けに製品化されている撮像装置では、メモリカードなどの着脱可能な外部の記録媒体に対して画像信号を記録するものが増えている。
【０００３】
デジタルスチルカメラは、記録媒体に対して画像信号を記録するときに、画像信号を圧縮してデータ量を減らし、１つの記録媒体に対してより多くの画像信号を記録することができる構成とされている。このデジタルスチルカメラでは、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）と呼ばれる規格に基づいて、画像信号の圧縮が行われる。
【０００４】
ＪＰＥＧに基づいて行われる画像信号の圧縮では、先ず、画像信号に対して離散的コサイン変換（Discrete Cosine Transform；以下、ＤＣＴと称する。）処理が施される。次に、統計的性質や人間の視覚特性が考慮された量子化特性値のマトリックステーブルである量子化テーブルに基づいて、画像信号が量子化される。そして、量子化された画像信号が符号化される。符号化としては、エントロピー符号化が主に行われる。
【０００５】
このエントロピー符号化は可変長符号化であり、１フレーム分の画像信号を圧縮した後のデータ量は一定ではなく、画像の絵柄によって著しく変化する。すなわち、ＪＰＥＧに基づいて画像信号を圧縮したときには、１フレーム分の画像信号の圧縮率は、画像の絵柄によって著しく変化する。したがって、デジタルスチルカメラで撮像した画像信号を記録媒体に対して記録するときには、画像によって記録される領域の大きさが変化し、１つの記録媒体に対して記録可能な画像のフレーム数の下限を保証することが困難となる。
【０００６】
１つの記録媒体に対して記録可能な画像のフレーム数の下限を保証する方法としては、デジタルスチルカメラが画像信号を圧縮するときに、圧縮率を制御する方法が挙げられる。画像信号の圧縮率が制御できるデジタルスチルカメラとしては、例えば、特開平５−６４１４３号公報に開示されたデジタルスチルカメラや、特開平９−３２６９９４号公報に開示されたデジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【０００７】
以下では、特開平５−６４１４３号公報で開示されたデジタルスチルカメラについて説明する。図６に示すように、特開平５−６４１４３号公報で開示されたデジタルスチルカメラ１００は、レンズ１０１と、撮像素子１０２と、信号処理部１０３と、フレームメモリ１０４と、ＤＣＴ回路１０５と、量子化回路１０６と、符号化回路１０７と、インターフェース１０８と、アクティビティ計算回路１０９と、係数加減算回路１１０と、量子化テーブル１１１と、ビット配分回路１１２と、計数回路１１３と、誤差検出回路１１４と、レジスタ１１５と、比較回路１１６と、判定回路１１７とを備える。また、デジタルスチルカメラ１００には、デジタルスチルカメラ１００に対して着脱可能な記録媒体であるメモリカード１１８が装着されている。
【０００８】
デジタルスチルカメラ１００では、先ず、レンズ１０１が被写体からの入射光を撮像素子１０２の撮像面上に結像される。そして、撮像面上に結像された画像は、撮像素子１０２によって電気信号に変換され、画像信号として信号処理回路１０３へ供給される。信号処理回路１０３において、画像信号は色処理が施されるとともにアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換されることでデジタル信号とされる。デジタル信号とされた１フレーム分の画像信号は、一時的にフレームメモリ１０４に対して記録される。
【０００９】
次に、フレームメモリ１０４では、一時的に記録された１フレーム分の画像信号を、例えば８×８画素のブロックに分割し、各ブロックを単位にしてＤＣＴ回路１０５へ供給する。フレームメモリ１０４は、一連の圧縮符号化処理に必要なパラメータを決定した後に画像信号を圧縮するために、一時的に記録された１フレーム分の画像信号を２回供給し、また、画像データの圧縮率を制御するために、１フレーム分の画像信号を少なくともさらに１回供給する。
【００１０】
１回目にフレームメモリ１０４から供給された画像信号は、ＤＣＴ回路１０５でＤＣＴ変換された後にアクティビティ計算回路１０９へ供給される。アクティビティ計算回路１０９では、ＤＣＴ回路１０５から供給された画像信号に基づいて画像１フレーム分の総アクティビティ量を求め、ビット配分回路１１２において輝度・色信号に対するビット配分を決定するとともに、係数ａを割り出す。
【００１１】
２回目にフレームメモリ１０４から供給された画像信号は、ＤＣＴ回路１０５でＤＣＴ変換された後に量子化回路１０６へ供給され、先に求めた係数ａと量子化テーブル１１１のデータとの演算によって算出される量子化ステップに従って量子化が行われる。なお、このとき、係数加減算回路１１０では係数ａに対する演算処理を行わない。また、２回目にフレームメモリ１０４から供給された画像信号は、ＤＣＴ回路１０５でＤＣＴ変換された後にアクティビティ計算回路１０９にも供給される。アクティビティ計算回路１０９では、２回目にフレームメモリ１０４から供給され、ＤＣＴ回路１０５でＤＣＴ変換された画像信号に基づいて、ブロック単位のアクティビティ量を順次求め、１回目の供給で決定したビット配分を基にしたブロック単位毎の最終的なビット配分を求める。
【００１２】
次に、符号化回路１０７では、アクティビティ計算回路１０９で決定されたビット配分に応じて符号化ビット量を調節して、ＤＣＴ回路１０５から供給された画像信号の符号化を行う。符号化された画像信号（ＣＭＤ１とする。）は、インターフェース１０８を介してメモリカード１１８に対して記録されるが、同時に計数回路１１３によってデータ量が計測される。そして、誤差回路１１４が所定の値（メモリカード１１８に対して記録可能な画像信号１フレーム分の最大符号化データ量。以下、最大符号化データ量と称する。）とＣＭＤ１との差分（ＤＥ１とする。）を検出し、レジスタ１１５に一旦セットする。
【００１３】
次に、判定回路１１６が、ＤＥ１に基づいて画像信号に対して再度圧縮処理を行い、圧縮率を制御するか否かを判断する。判定回路１１６は、画像信号に対して再度圧縮処理を行うと判断したときには、フレームメモリ１０４に対して３回目の画像信号の供給を要求する。そして、デジタルスチルカメラ１００は、３回目にフレームメモリ１０４から供給された画像信号に対して、圧縮処理を行う。
【００１４】
但し、３回目にフレームメモリ１０４から出力された画像信号に対して圧縮処理を行うときには、係数加減算回路１１０によって係数ａの値を変化させる。係数ａの変化の大きさや加減の切り替えは、判定回路１１６が誤差量の大小及び極性に応じて決定して制御する。なお、極性は、メモリカード１１８に対して記録されたデータ量と最大符号化データ量との関係を示しており、メモリカード１１８に対して記録されたデータ量が最大符号化データ量未満であるときを正とし、メモリカード１１８に対して記録されたデータ量が最大符号化データ量以上であるときを負とする。
【００１５】
異なった係数ａに基づいて量子化された後に符号化された画像信号（ＣＭＤ２とする。）は、新たにメモリカード１１８に対して記録される。メモリカード１１８に対してＣＭＤ２を記録するときには、ＣＭＤ１が記録されている領域（ＭＡ１とする。）とは異なる領域（ＭＡ２とする。）に記録される。また、メモリカード１１８に対してＣＭＤ２を記録すると同時に、計数経路１１３がＣＭＤ２のデータ量を計測する。さらにまた、誤差回路１１４が所定の値とＣＭＤ２との差分（ＤＥ２とする。）を検出し、レジスタ１１５に一旦セットする。
【００１６】
そして、比較回路１１７によってＤＥ１とＤＥ２とが比較され、値が小さく且つ極性が正である方の値が選ばれる。判定回路１１６は、比較回路で選ばれた誤差の値に基づいて、再度画像信号の圧縮処理を行い、圧縮率を制御するか否かを判断する。
【００１７】
以上説明したように、デジタルスチルカメラ１００では、画像信号の圧縮処理が、係数ａの値を変化させながら４，５，６・・・回と繰り返されることで、圧縮率が制御される。最終的には、デジタルスチルカメラ１００においては、データ量がより所望の値に近く且つ極性が正である画像信号が、メモリカード１１８に対して記録される。
【００１８】
また、特開平９−３２６９９４号公報で開示されたデジタルスチルカメラは、記録媒体における記録可能領域が一定以下となったときに、画像信号の圧縮処理を係数ａの値を変化させながら複数回繰り返すことで圧縮率を制御し、データ量がより所望の値に近く且つ極性が正である画像信号を記録媒体に保存する。当該デジタルスチルカメラは、記録媒体における記録可能領域が一定以下となったときに限定して画像信号の圧縮率を制御することで、画像信号に対して圧縮処理を行う時間を短縮することや、消費される電力量を抑制することが可能となる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、低コストなデジタルスチルカメラの需要が増加している。デジタルスチルカメラのコストを下げる方法の１つとして、フレームメモリを備えずに、画像信号の処理に必量なメモリ量を必要最低限とする方法が挙げられる。フレームメモリを備えないときには、デジタルスチルカメラは、撮像素子から出力する画像信号に対してリアルタイムで圧縮処理を行っている。
【００２０】
しかしながら、フレームメモリを備えないデジタルスチルカメラでは、圧縮処理を行う前の１フレーム分の画像信号を一時的に記録しておくことができない。したがって、当該デジタルスチルカメラでは、特開平５−６４１４３号公報で開示されたデジタルスチルカメラ１００のように、圧縮処理を行う前の画像信号をフレームメモリ１０４に対して複数回供給するように要求して、係数ａを変化させながら複数回圧縮処理を行うことで、画像信号の圧縮率を制御することが不可能となる。
【００２１】
本発明は、このような従来の実情を鑑みて考案されたものであり、画像信号の処理に必要なメモリ量を最小としたときにも、圧縮率を制御することが可能なデジタルスチルカメラを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る撮像装置は、被写体像を画像信号に変換して出力する撮像手段と、上記画像信号を量子化する量子化手段と、上記量子化手段によって上記画像信号を量子化するときにビット数の割り当てを行う複数の量子化テーブルが格納されている量子化テーブル格納手段と、上記量子化手段によって量子化された画像信号を符号化する符号化手段と、上記符号化手段によって符号化された画像信号を外部の記録媒体に記録する画像信号記録手段と、上記符号化手段によって符号化された画像信号のデータ量を検出するデータ量検出手段と、上記撮像手段により被写体の撮影をスタートする時点において、画像信号の圧縮率を制御するか否かを決定し、所定の演算処理を行う中央演算処理ユニットとを備え、上記中央演算処理ユニットは、画像信号の圧縮率を制御すると決定した場合、最大符号化データ量と連写数とを決定し、上記量子化テーブル格納手段に格納されている複数の量子化テーブルの中から一の量子化テーブルを選択し、上記量子化手段に上記一の量子化テーブルを使用して画像信号を量子化させ、上記符号化手段に上記量子化させた画像信号を符号化させ、上記画像信号記録手段に上記符号化させた画像信号を上記記録媒体に記録させ、上記データ量検出手段に上記符号化させた画像信号のデータ量を検出させ、上記検出させたデータ量を上記最大符号化データ量と比較し、上記データ量が上記最大符号化データ量以上のときには、上記量子化テーブルに格納されている複数の量子化テーブルの中から他の量子化テーブルを選択し、上記撮像手段に再度被写体を撮像させて他の画像信号を生成し、上記量子化手段に上記他の量子化テーブルを使用して上記他の画像信号を量子化させ、上記符号化手段に上記量子化させた他の画像信号を符号化させ、上記画像信号記録手段に上記符号化させた他の画像信号を上記記録媒体に記録させ、上記データ量検出手段に上記符号化させた他の画像信号のデータ量を検出させ、上記検出させたデータ量を上記最大符号化データ量と比較し、検出したデータ量が上記最大符合化データ量未満であるとき、又は上記連写数と撮影した画像の数が等しいときには、撮影を終了することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る撮像装置の画像信号記録手段は、上記他の画像信号を上記記録媒体に記録するとき、上記画像信号が記録されている領域と同一の領域に記録することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用したデジタルスチルカメラについて、図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、本発明を適用したデジタルスチルカメラ１は、レンズ２と、撮像素子３と、アナログデジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器とする。）４と、信号処理部５と、バッファ６と、ＪＰＥＧ部７と、インターフェース８と、符号化データ量モニタ回路９と、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ；Central Processing Unit；以下、ＣＰＵと称する。）１０と、コントローラ１１と、タイミングジェネレータ１２とを備える。また、デジタルスチルカメラ１には、着脱可能な記録媒体であるメモリカード１３が接続されている。
【００２６】
レンズ２は、被写体からの入射光を、撮像素子３の撮像面上に結像する。
【００２７】
撮像素子３は、被写体を撮像する半導体素子であり、撮像面上に結像された画像を電気信号に変換して、画像信号として出力する。撮像素子３としては、例えばＣＣＤ（charge coupled device）やＣＭＯＳ（complementary mental-oxide semiconductor device）などが使用される。なお、撮像素子３から出力された画像信号は、アナログ信号である。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換器４は、撮像素子３から出力された画像信号を、アナログ信号からデジタル信号へ変換する。
【００２９】
信号処理部５は、画像信号に対して色処理を施す。例えば、信号処理部５は、Ａ／Ｄ変換器４から出力された画像信号を、輝度信号Ｙ及び一対の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの一対の画像信号に変換する。
【００３０】
バッファ６は、信号処理部５から供給された画像信号を、所定の順序で出力してＪＰＥＧ部７へ供給する。このとき、１フレーム分の画像信号を、例えば８×８画素のブロックに区切り、各ブロックを単位にしてデータを出力する。
【００３１】
ＪＰＥＧ部７は、離散的コサイン変換回路（以下、ＤＣＴ回路とする。）２０と、量子化回路２１と、符号化回路２２と、第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄを有する量子化テーブル部２３とを備えており、バッファ６から供給された画像信号に対して、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）の規格に従った圧縮処理を行う。
【００３２】
インターフェース８は、ＪＰＥＧ回路７から出力された画像信号を、メモリカード１３のフォーマットに変換してメモリカード１３へ供給する。
【００３３】
符号化データ量モニタ回路９は、ＪＰＥＧ回路７によって圧縮された画像信号のデータ量を検出し、コントローラ１１を介してＣＰＵ１０へ供給する。
【００３４】
ＣＰＵ１０は、画像信号の処理全般の制御を行う。また、ＣＰＵ１０は、画像サイズ、画質パラメータの設定、及びメモリカード１３の記録可能容量などに基づいて、画像信号の圧縮率を制御するか否かを決定する。画像信号の圧縮率を制御することを決定したときには、デジタルスチルカメラ１を連写圧縮制御モードとし、ＪＰＥＧ回路７から出力された画像信号の最大データ量（メモリカード１３に対して記録可能な画像信号１フレーム分の最大符号化データ量。）Ｓと、連写数Ｎとを決定し、フレームナンバーを１に設定する。また、ＣＰＵ１０は、量子化回路２１で使用する量子化テーブルαｉを、第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄの中から決定する。さらにまた、ＣＰＵ１０は、連写圧縮制御モードのときには、符号化データ量モニタ回路９が検出したデータ量と最大符号化データ量Ｓとを比較し、画像信号の圧縮処理を再度行うか否かを決定する。すなわち、ＣＰＵ１０は、ＪＰＥＧ回路７から出力した画像信号が最大符号化データ量Ｓを超えているときには画像信号の圧縮処理を再度行うことを決定し、ＪＰＥＧ回路７から出力した画像信号が最大符号化データ量Ｓ未満であると判断したときには画像信号の圧縮処理を行わないことを決定する。なお、画像信号の圧縮処理を再度行うときには、ＣＰＵ２１は、量子化回路２１で使用する量子化テーブルαｉを、第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄの中から選び直すとともに、フレーム番号ｉをインクリメントし、また、撮像素子３に対して、被写体を再度撮像することを要求する。
【００３５】
コントローラ１１は、符号化データ量モニタ回路９から供給された信号を、ＣＰＵ１０へ供給する。また、コントローラ１１は、ＣＰＵ１０から供給された信号を、符号化データ量モニタ回路９及び量子化テーブル部２３へ供給する。
【００３６】
タイミングジェネレータ１２は、垂直同期信号を供給する。デジタルスチルカメラ１の動作の切り替えは、このタイミングジェネレータ１２から供給される垂直同期信号に同期して行われる。例えば、フレーム番号ｉのインクリメントや量子化テーブルαｉの変更などは、この垂直同期信号に同期して行われる。
【００３７】
ここで、ＪＰＥＧ部７について詳細に説明する。ＪＰＥＧ部７は、ＤＣＴ回路２０と、量子化回路２１と、符号化回路２２と、量子化テーブル部２３とを備えている。
【００３８】
ＤＣＴ回路２０は、バッファ６から供給された画像信号に対して２次元ＤＣＴ変換を施す。具体的には、ＤＣＴ回路２０は、例えば８×８画素に分割されたブロックを２次元ＤＣＴ変換することにより、８×８（＝６４）画素のデータを８×８（＝６４）のＤＣＴ係数に変換する。
【００３９】
量子化回路２１は、ＤＣＴ回路２０から供給された６４個のＤＣＴ係数を、後述する第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄのうちの１つを使用して量子化する。具体的には、量子化回路２１は、第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄによって決定される量子化特性値を元に演算を行って量子化し、６４個のＤＣＴ係数の量子化値を得る。ここで、量子化特性値は除算の分母として使用される。したがって、量子化特性値が小さいほど画像の情報が良くなる方向、すなわち、画質が良くなる方向に作用する。
【００４０】
符号化回路２２は、量子化回路２１から供給された量子化値に対して、平均的な符号長が短くなるように、例えばハフマン符号化などの符号化を行う。
【００４１】
量子化テーブル部２３は、第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄを備えている。量子化回路２１が第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄのうち異なるものを使用して量子化を行うと、ＪＰＥＧ回路７における画像信号の圧縮率が変化する。なお、量子化回路２１で使用される量子化テーブルαｉは、後述するように、ＣＰＵ１０の判断に応じて第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄの中から決定される。
【００４２】
第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄは、統計的性質や人間の視覚特性が考慮された量子化特性値のマトリックステーブルである。第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄは、量子化回路２１においてＤＣＴ係数を量子化するときにビット数の割り当てを行うものであり、上述した量子化特性値によってこのビット数の割り当てを決定する。具体的には、８×８（＝６４）個の各ブロックから、それぞれ量子化特性値が出力される。
【００４３】
なお、本実施の形態におけるデジタルスチルカメラ１には第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄが備えられているが、本発明を適用したデジタルスチルカメラに備えられる量子化テーブルの数は複数であれば良い。また、デジタルスチルカメラに備えられる量子化テーブルの数は、多い方が好ましい。備えられる量子化テーブルの数が多いほど、デジタルスチルカメラは、圧縮率を微細に調整することが可能となる。
【００４４】
以下では、デジタルスチルカメラ１の動作について、図２及び図３を参照しながら説明する。
【００４５】
先ず、図２に示すように、ステップＳＴ１において、ＣＰＵ１０が、画像サイズ、画質パラメータの設定、及びメモリカード１３の記録可能容量などに基づいて、画像信号の圧縮率を制御するか否かを決定する。そして、画像信号の圧縮率を制御するときには、ステップＳＴ２へ進み、デジタルスチルカメラ１は連写圧縮制御モードとなる。また、画像信号の圧縮率を制御しないときには、ステップＳＴ１６へ進み、デジタルスチルカメラ１は１フレーム撮像モードとなる。なお、１フレーム撮像モードのときのデジタルスチルカメラ１の動作については、後述する。
【００４６】
ステップＳＴ２において、ＣＰＵ１０は、最大符号化データ量Ｓと、連写数Ｎとを決定し、フレームナンバーｉを１に設定する。また、ＣＰＵ１０は、量子化回路２１で使用する量子化テーブルαｉを、第１〜第４の量子化テーブル２３ａ〜２３ｄの中から決定する。なお、量子化回路２１で使用する量子化テーブルαｉと、最大符号化データ量Ｓとは、画像サイズなどに基づいて経験的に決定される。
【００４７】
次に、ステップＳＴ３において、レンズ２が、被写体からの入射光を撮像素子３の撮像面上に結像する。そして、ステップＳＴ４において、被写体が撮像され、撮像面上に結像された画像が電気信号に変換されて出力される。
【００４８】
次に、ステップＳＴ５では、撮像素子３から出力された画像信号が、Ａ／Ｄ変換器４においてＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された画像信号は、ステップＳＴ６において、信号処理部５によって色処理が施される。そして、ステップＳＴ７では、バッファ６が、色処理が施された画像信号１フレーム分を８×８画素のブロックに分割し、各ブロックを単位として出力する。
【００４９】
次に、ステップＳＴ８〜ステップＳＴ１０において、ＪＰＥＧの規格に従った画像信号の圧縮処理を行う。ステップＳＴ８では、ＤＣＴ回路において、８×８画素に分割されたブロックを２次元ＤＣＴ変換し、８×８（＝６４）画素のデータを８×８（＝６４）のＤＣＴ係数に変換する。そして、ステップＳＴ９において、量子化回路２１が、ＤＣＴ回路２０から供給された６４個のＤＣＴ係数を、量子化テーブルαｉを使用して量子化する。そして、ステップＳＴ１０において、符号化回路２２が、量子化されたＤＣＴ係数を符号化する。
【００５０】
ステップＳＴ１１では、ステップＳＴ１０で符号化された画像信号が、インターフェース８によってメモリカード１３のフォーマットに変換される。フォーマットが変換された画像信号はメモリカード１３へ供給され、ステップＳＴ１２において、メモリカード１３に対して記録される。
【００５１】
一方、ステップＳＴ１３では、ステップＳＴ１０で符号化された画像信号のデータ量が検出される。
【００５２】
次に、ステップＳＴ１４において、ＣＰＵ１０が、符号化データ量モニタ回路９が検出したデータ量と、最大符号化データ量Ｓとを比較する。また、ＣＰＵ１０は、フレーム番号ｉと連写数Ｎとを比較する。そして、符号化データ量モニタ回路９が検出したデータ量が最大符号化データ量Ｓ以上であるとき、又はフレーム番号ｉが連写数Ｎと等しいときには、撮像を終了させる。また、符号化データ量モニタ回路９が検出したデータ量が最大符号化データ量Ｓ未満であり、且つフレーム番号ｉが連写数Ｎ未満であるときには、ＳＴ１５に進む。
【００５３】
ＳＴ１５においては、ＣＰＵ１０が、フレーム番号ｉをインクリメントする。また、量子化テーブル部２３では、量子化回路２１で使用する量子化テーブルαｉが変更となる。そして、ステップＳＴ３へ戻り、ＣＰＵ１０からの制御に従って撮像素子３に被写体を再度撮像させて、再度画像信号の圧縮処理を行う。なお、ＳＴ１５では、ＣＰＵ１０は、ｉをインクリメントする前にＳＴ９で使用された量子化テーブルαｉと比較して、圧縮率が高くなる量子化テーブルαｉを選択する。また、フレーム番号ｉをインクリメントした結果連写数Ｎと等しくなるときには、ＣＰＵ１０は、次の圧縮処理で符号化された画像信号のデータ量が最大符号化データ量Ｓ未満となるように、量子化テーブルαｉを選択する必要がある。
【００５４】
ステップＳＴ３へ戻り再度画像信号の圧縮処理を行うときには、ステップＳＴ１２においてメモリカード１３に対して再度画像信号を記録することとなる。メモリカード１３に対して再度画像信号を記録するときには、ｉをインクリメントする前に画像信号が記録された領域と同じ領域に記録する。したがって、デジタルスチルカメラ１は、メモリカード１３の記録容量に余分がないときにも、画像信号の圧縮率を制御することができる。
【００５５】
また、１フレーム撮像モードのときのデジタルスチルカメラ１の動作は図３に示す通りとなる。ステップＳＴ１６〜ステップＳＴ２４におけるデジタルスチルカメラ１の動作は、連写圧縮制御モードにおけるステップＳＴ３〜ステップＳＴ１２と同じであるため、その説明を援用する。そして、ステップＳＴ２４で画像信号をメモリカード１３に対して記録した後、再度圧縮処理を行うことなく撮像を終了させる。
【００５６】
なお、デジタルスチルカメラ１は、図４に示すように、タイミングジェネレータ１２から出力される垂直同期信号と同期して、動作が切り替わる。例えば、連写圧縮制御モードのときには、タイミングジェネレータ１２から出力される垂直同期信号と同期して、撮像素子３が被写体を再度撮像し、圧縮処理が行われる。また、符号化データ量モニタ回路９は、図中矢印で示すタイミングで画像信号のデータ量が検出される。すなわち、符号化データ量モニタ回路９は、フレーム番号ｉがインクリメントされる直前のタイミングで画像信号のデータ量が検出される。
【００５７】
以下では、デジタルスチルカメラ１が連写圧縮制御モードで画像信号の圧縮処理を複数回行ったときに、符号化データ量モニタ回路９が検出する画像データのデータ量の変化について、具体例を挙げて説明する。
【００５８】
ここでは、連写数Ｎを４と設定し、画像信号の圧縮処理を３回行って撮像が終了するときを例に挙げて、符号化データ量モニタ回路９が検出する画像信号のデータ量の変化について、図５を用いて説明する。なお、図５においては、横軸がフレーム番号ｉを示しており、縦軸が符号化した後のデータ量を示している。
【００５９】
フレーム番号ｉ＝１のとき、すなわち１回目に画像信号に対して圧縮処理を施したときには、図５に示すように、符号化データモニタ回路９が検出した画像信号のデータ量は、最大符号化データ量Ｓ以上となる。
【００６０】
したがって、ステップＳＴ１４において、フレーム番号ｉが連写数Ｎ以下であり、且つ符号化データモニタ回路９が検出した画像信号のデータ量が最大符号化データ量Ｓ以上であると判断され、ステップＳＴ１５へ進む。
【００６１】
次に、ステップＳＴ１５において、フレーム番号ｉがインクリメントされフレーム番号ｉ＝２とされる。また、量子化回路２１で使用される量子化テーブルα１が変更となり、量子化テーブルα２が選択される。量子化テーブルα２としては、量子化回路２１で使用して量子化したときに、量子化テーブルα１を使用して量子化したときよりも、圧縮率が高くなるものが選択される。
【００６２】
そして、ステップＳＴ３へ戻り、撮像素子３に再度被写体を撮像させて、画像信号に対する圧縮処理を再度行う。
【００６３】
フレーム番号ｉ＝２のとき、すなわち、２回目に画像信号を圧縮したときには、図５に示すように、符号化データ量モニタ回路９が検出した画像信号のデータ量は、フレーム番号ｉ＝１のときよりは少ないものの、最大符号化データ量Ｓ以上となる。
【００６４】
したがって、ステップＳＴ１４において、フレーム番号ｉが連写数Ｎ以下であり、且つ符号化データモニタ回路９が検出した画像信号のデータ量は最大符号化データ量Ｓ以上であると判断され、ステップＳＴ１５へ進む。
【００６５】
次に、ステップＳＴ１５において、フレーム番号ｉがインクリメントされフレーム番号ｉ＝３とされる。また、量子化回路２１で使用される量子化テーブルα２が変更となり、量子化テーブルα３が選択される。量子化テーブルα３としては、量子化回路２１で使用して量子化したときに、量子化テーブルα２を使用して量子化したときよりも、圧縮率が高くなるものが選択される。
【００６６】
そして、ステップＳＴ３へ戻り、撮像素子３に再度被写体を撮像させて、画像信号に対する圧縮処理を再度行う。
【００６７】
フレーム番号ｉ＝３のとき、すなわち、３回目に画像信号を圧縮したときには、図５に示すように、符号化データ量モニタ回路９が検出した画像信号のデータ量は、最大符号化データ量Ｓ未満となる。
【００６８】
したがって、ステップＳＴ１４において、符号化データモニタ回路９が検出した画像信号のデータ量は最大符号化データ量Ｓ未満であると判断され、撮像が終了する。
【００６９】
以上説明したように、本発明を適用したデジタルスチルカメラ１は、符号化データ量モニタ回路９が、ＪＰＥＧ圧縮回路７によって圧縮された画像信号のデータ量を検出する。そして、ＣＰＵ１０が、符号化データ量モニタ回路９が検出したデータ量が最大符号化データ量Ｓ以上である判断したときには、先ず、上記撮像素子３に被写体を再度撮像させて他の画像信号を出力させるとともに、量子化回路２１で使用する量子化テーブルαｉを変更する。ここで、量子化テーブルαｉが変更となるときには、圧縮率が高くなるものが選択される。次に、他の画像データが、ＤＣＴ回路２０によってＤＣＴ変換された後に、量子化回路２１によって量子化され、符号化回路２２によって符号化されることで再度圧縮処理が行われる。そして、圧縮された他の画像信号は、メモリカード１３に対して記録される。他の画像信号がメモリカード１３に対して記録されるときには、画像信号が予め記録されている領域に記録される。
【００７０】
したがって、デジタルスチルカメラ１は、画像処理に必要なメモリ量を最小としたときにも、画像信号の圧縮率を制御することが可能となる。例えば、デジタルスチルカメラ１は、フレームメモリなどの余分なメモリを搭載したり、メモリカード１３の記録容量を余分に用意することなく、画像信号の圧縮率を制御することが可能となる。
【００７１】
すなわち、デジタルスチルカメラ１は、コストを下げるためにメモリ量を減らしたときにも圧縮率を制御することが可能となり、メモリカード１３に対して記録可能な画像のフレーム数を保証することができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明に係る撮像装置は、被写体像を画像信号に変換して出力する撮像手段と、画像信号を量子化する量子化手段と、量子化手段によって画像信号を量子化するときにビット数の割り当てを行う複数の量子化テーブルが格納されている量子化テーブル格納手段と、量子化手段によって量子化された画像信号を符号化する符号化手段と、符号化手段によって符号化された画像信号を外部の記録媒体に記録する画像信号記録手段と、符号化手段によって符号化された画像信号のデータ量を検出するデータ量検出手段と、撮像手段により被写体の撮影をスタートする時点において、画像信号の圧縮率を制御するか否かを決定し、所定の演算処理を行う中央演算処理ユニットとを備え、中央演算処理ユニットにより、画像信号の圧縮率を制御すると決定した場合、最大符号化データ量と連写数とを決定し、量子化テーブル格納手段に格納されている複数の量子化テーブルの中から一の量子化テーブルを選択し、量子化手段に一の量子化テーブルを使用して画像信号を量子化させ、符号化手段に量子化させた画像信号を符号化させ、画像信号記録手段に符号化させた画像信号を記録媒体に記録させ、データ量検出手段に符号化させた画像信号のデータ量を検出させ、検出させたデータ量を最大符号化データ量と比較し、データ量が最大符号化データ量以上のときには、量子化テーブルに格納されている複数の量子化テーブルの中から他の量子化テーブルを選択し、撮像手段に再度被写体を撮像させて他の画像信号を生成し、量子化手段に他の量子化テーブルを使用して他の画像信号を量子化させ、符号化手段に量子化させた他の画像信号を符号化させ、画像信号記録手段に符号化させた他の画像信号を記録媒体に記録させ、データ量検出手段に符号化させた他の画像信号のデータ量を検出させ、検出させたデータ量を最大符号化データ量と比較し、検出したデータ量が最大符合化データ量未満であるとき、又は連写数と撮影した画像の数が等しいときには、撮影を終了することを特徴とする。
【００７３】
したがって、本発明に係る撮像装置は、画像信号の処理に必要なメモリ量を最小としたときにも、画像信号の圧縮率を制御することが可能となる。すなわち、撮像装置は、コストを下げるためにメモリ量を減らしたときにも圧縮率を制御することが可能となり、記録媒体に対して記録可能な画像のフレーム数を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデジタルスチルカメラのブロック図である。
【図２】同デジタルスチルカメラの連写圧縮制御モードにおける動作を示すフローチャートである。
【図３】同デジタルスチルカメラの１フレーム撮像モードにおける動作を示すフローチャートである。
【図４】同デジタルスチルカメラにおいて、連写圧縮制御モードのときに撮像素子が再度撮像を行うときのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】同デジタルスチルカメラにおいて、連写数Ｎを４と設定し、画像信号の圧縮処理を３回行って撮像が終了するときの、ＪＰＥＧ回路７から出力する画像信号の量の変化を示した図である。
【図６】従来のデジタルスチルカメラのブロック図である。
【符号の説明】
１  デジタルスチルカメラ、２  レンズ、３  撮像素子、４  Ａ／Ｄ変換器、５  信号処理部、６  バッファ、７  ＪＰＥＧ回路、８  インターフェース、９符号化データ量モニタ回路、１０  ＣＰＵ、１１  コントローラ、１２  タイミングジェネレータ、１３  メモリカード、２０  ＤＣＴ回路、２１  量子化回路、２２  符号化回路、２３  量子化テーブル部
【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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