JPH03267882A - 画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 〔従来の技術〕 従来、画像圧縮技術を用い画像データをディジタル圧縮
し、半導体メモリや磁気ＤｉｓｋにＤｉｇｉｔａｌＤａ
ｔａで記録することを目的とするシステムとしては例え
ばＡＤＣＴ方式として知られている様に記録画像枚数を
保証するために画面単位での圧縮コードを固定長にする
画像圧縮方式の研究がなされている。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしこれらの方式において、例えば１ｂｉｔ／ｐｉｘ
ｅｌに圧縮するようにした場合もともと情報量の少ない
画像については劣化が少ないが全ての画像についてその
圧縮画像の画質を保証することはできない。画質を保証
し、かつ符号量の固定長化を保証するためには方式にも
依るが例えば輝度、色信号合わせて８ｂｉｔ／ｐｉｘｅ
＋ぐらいにしか圧縮できない。

一方、画像圧縮符号量の固定長化を行わずに発生符号量
を画像に依存させて可変長にすることを許せば画質を保
証して圧縮することは可能である。

但しこの場合総記録可能枚数を保証することはできない
。

従って、記録枚数を保証するシステムでは画質は保証で
きず、画質を保証するシステムでは記録枚数は保証でき
なかった。よって従来のどちらかのシステムではユーザ
ーにとって使い勝手の悪いシステムしか構成できなかっ
た。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、とを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はかかる目的を達成するため圧縮符号化した発生
符号量を画像に依らず固定、或は限定する固定長圧縮を
行う手段、画像に応じて発生符号量が異なる可変長圧縮
を行う手段、前記２つの手段を選択する手段とを有する
。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。なお本発明に直接関係しないカメラの他の部分例え
ば絞り、シャッタ等は勿論設けられている。第１図にお
いてレンズ１により捕えられた被写体の光学像は後方に
位置する撮像デバイス２゜例えばＣｈａｒｇｅ−Ｃｏｕ
ｐｌｅｄ　　Ｄｅｖｉｃｅ　（ＣＣＤ）によって映像電
気信号に変換される。撮像デバイス２は制御部７によっ
て与えられる制御信号に応答して被写体の光学像に対応
する電荷の蓄積、映像信号の読み出しを行う。読み出さ
れた映像信号は、Ａ／Ｄ変換器３によってディジタル信
号に変換される。なお撮像デバイス２とＡ／Ｄ変換器３
との間には、図示はしていないが、ガンマ補正色信号の
形成分離、ホワイトバランス処理等の映像信号を調整す
る手段等が設けられる。

ディジタル信号に変換された映像信号は画像メモリ４に
蓄えられる。

圧縮符号化回路５は画像メモリ４から読み出される画像
データを圧縮符号化し記録装置６に出力する。

尚、制御部７は記録装置６を通じて例えばＭＳ−ＤＯ５
のコマンドによって記録再生を制御する様に構成されて
いる。圧縮方式としては、例えば後述する様な画像信号
をＤＣＴ変換し、その後にエントロピー符号化を行う様
な可変長符号或いは固定長符号を発生する圧縮方式を実
行する。

又、圧縮符号を記録装置６に出力せずに圧縮符号量を計
数する機能を持つ。かかる機能のため第１図に示す回路
では圧縮符号化されたデータを記録装置６に出力する前
に符号量を計数する計数回路１６を有している。

記録装置６は例えば半導体メモリ或いはテープ状記録媒
体を有し制御部と情報のやりとりができ、任意のディジ
タルデータについて記録媒体上の任意の物理アドレスへ
の書き込み、読み出しができる。

又、記録媒体の空容量を計数する機能を持つ。

制御部７は装置２〜６までの機能をＭ＃し全体の機能を
統合する。特に記録装置を通じて記録媒体における画像
データファイルの管理を行なうことができる。

すなわち制御部７は、計算機システムにおいて実装され
ているＤＯ３（Ｄｉｓｋ　　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　　Ｓ
ｙｓｔｅｍ）が行なっているようにファイル情報を記録
媒体上の物理アドレスに結びつける働きをする。従って
制御部７は記録媒体上にファイル（＝画像圧縮データ）
がどのように記録されているかを管理でき従って空容量
も管理できる。もし圧縮符号を少量の記録単位で複数個
に分割して格納する必要があるならば、制御部は記録単
位ごとに媒体上の物理アドレスとデータ長を指定して記
録装置６に圧縮符号を記録させる。制御部７は一つの画
像ファイルが記録媒体上の複数個の位置に配置するとき
、どのように配置されたかを示す情報も記録媒体上に記
録させる。

ＭＭＩＦ　（マンマシンインターフェース）８は、レリ
ーズ（ＳＷＩ、５Ｗ２）その他の後述のスイッチを動作
するための操作部材９及びＦｉｎｄｅｒ内表示、外部Ｌ
ＣＤ表示、ブザー等の表示装置１０を含む。

実際に撮影する際の撮影可能枚数の表示は以下の手順で
行なわれる。

かかる手順について第３図のフローチャートを用いて説
明する。

■　まず、フローチャートの最初においては制御部７は
記録装置６に対してＤＩＲ，ＣＨＫ、　　ＤＳＫという
コマンドを出力し空き容量を記録装置がら出力させる（
Ｓｌ）。撮影にあたりシャッターボタンが半押しくＳＷ
Ｉ　　ＯＮ）の状態になったら、制御部はレンズｌを駆
動しピント合わせを行い、絞り、シャッターなどを動作
させ、撮像デバイスを露光（Ｓ５）　して画像情報をメ
モリ取り込み（Ｓ７）圧縮符号化（Ｓ９）までの作業を
行なわせる。そして圧縮符号計数回路１６により画像デ
ータの符号量を計数させる。一方で記録装置によって空
容量を計数させ両者の値から、これから撮影しようとす
る画像に対する撮影可能枚数を計算する（Ｓｌｌ）。例
えば空容量を画像データの符号量に依り除算することに
よって撮影可能枚数を計算する。そしてその計算によっ
て得られた値をファインダー内に設けられた表示装置１
０により使用者に知らせる（Ｓ１３）。

かかる表示はＳＷｌをオンしている間継続する（Ｓ１５
゜５１７）もちろん実際に撮影、記録される画像は、さ
らにシャッターボタンを深く押した時にはＳ１７からＳ
１９．　Ｓ２１．　Ｓ２３にフローは分岐し、前述の５
５゜Ｓ７．Ｓ９と同様のステップが実行され、あらため
て取り込まれる。

■　連写モードを選択しない場合にはＳ２５からフロー
はＳ３へ分岐し、選択した場合、連写が進むにつれ記録
媒体の空容量は減り、一画面の画像データの符号量も変
化することが考えられるから、連写の１コマ目を記録し
てからは、一画面の記録が終了するごとに空容量と次に
記録する画像符号量の計数を行ない（Ｓ２３）、減少し
てゆ（撮影可能枚数をファインダー内に連続的に表示す
る（Ｓ２９）。

即ち本実施例においてはＳＷ２が押し続けられておりか
つ連続記録モードを選択している場合、画像を次々と露
光して、メモリへ取り込み、符号化、記録を行なう。そ
の時には、直前に記録した画像の符号量とその時の記録
媒体の空容量から残り記録可能枚数を計算して減少残り
記録可能枚数をファインダー内に連続的に逐次表示する
。

次に第３図におけるＳ２１．　Ｓ２３のステップにおけ
る詳しいフローチャートについて第４図を用いて説明す
る。

第４図は第１図におけるＳ２３．即ちメモリ４に画像デ
ータを記憶した後に行われる動作を示す。

第４図においてまず、メモリ４に書き込まれた画像信号
を読み出して符号化回路５により圧縮符号化を行い、計
数回路１６によって圧縮符号化されたデータの計数を行
い（Ｓ４１）、該圧縮符号量と記録装置６内の記録媒体
の空容量との比較を行い（Ｓ４３）、空容量が十分あれ
ば再びメモリ４から画像信号を読み出し圧縮符号化を行
って、記録装置６にデータを出力し、記録を行う様にゲ
ート１８を制御する。

この場合制御部７は画像メモリ４に対して画像データの
読み出し、圧縮符号化回路５に対して圧縮符号の出力、
記録装置６に対して圧縮符号の記録、及びケート１８へ
、ゲート開を指示する。記録装置６に対しては記録単位
ごとに媒体上の物理アドレスとデータ長を指定して圧縮
符号を記録させるようにする。記録装置６は制御部７か
ら記録の指示がない限りは圧縮符号化回路５に対してデ
ータの出力を要求しないので圧縮符号化回路５、画像メ
モリ４の動作は中断される。従って制御部７は、記録装
置に対して、ファイルフォーマットに従いながら記録単
位ごとに媒体上の物理アドレスとデータ長を指定し、記
録動作を指示してゆくことによって圧縮符号化回路５、
画像メモリ４の動作をコントロールしながら記録を行な
うことができる。

全ての圧縮符号が記録された時点で記録動作は完了する
。

尚、第２図は上述した制御部７と記録装置６との間の通
信手順を示す図である。

第２図においてＤ　−Ｒｅｑは記録装置６がら制御部７
へのデータの出力要求であり、Ｄ−Ａｃｋは圧縮符号化
回路５から記録装置６へ出力されているデータが有効で
あることを示す信号であり、制御部７がら記録装置６へ
出力されている。ＤａｔａＤ（、〜Ｄ７は圧縮符号化回
路５から記録装置６へ出力される８ビツトパラレルのデ
ータ出力である。

第２図においては制御部７と記録装置６とが互いにＤ−
Ｒｅｑ、Ｄ−Ａｃｋをやりとりしながらデータを１バイ
ト毎に出力する状態を示す。

第２図においてデータを受は取る側即ち記録装置６（以
下Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）は信号Ｄ−ＲｅｑをＨｉｇｈから
Ｌｏｗにすることにより、データを出力する側即ち符号
化回路５（以下Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）にデータを出
力することを要求する。ＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒはＤ　
−Ｒｅ　ｑがＬｏｗになったことを検知するとデータバ
ス（Ｄｏ”Ｄ７）上にデータを出力し、値が確定した時
点でＤ−ＡｃｋをＨｉｇｈがらＬｏｗにする。

ＲｅｃｅｉｖｅｒはＤ−ＡｃｋがＬｏｗになった時点で
データバス上の信号を引きとり、Ｄ−ＲｅｑをＨ４ｇｈ
にもどす。ＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒはＤ　−ＲｅｑがＨ
ｉｇｈになった時点でデータバス上への出力をやめかつ
Ｄ−ＡｃｋをＨｉｇｈにもどす。

以上のＲｅｑ−ＡｃｋのハンドシェイクによってＴｒａ
ｎｓｍｉｔｔｅｒ、　　Ｒｅｃｅｉｖｅｒ双方の都合に
合わせてデータの転送が行なわれる。従って圧縮符号化
回路５は固定の転送レートで圧縮符号を発生する必要は
なく、画像の内容によって符号長が変化することは何の
問題も引き起さない。

又、Ｓ４３においてＳ４７にフローが分岐する場合には
制御部はマンマシーンインタフェース８のうちのファイ
ンダ内表示警告装置１０に対して、記録媒体の空容量が
足りないために記録ができないでいることを表示させて
、ユーザに対し、次の３つの処理のどれかを選択するよ
うに促す。

即ち （１）記録動作を中止する （２）記録媒体を交換する （３）現在装着されている記録媒体中の画像ファイルの
うち１つを消去する。

このため制御部７はＳ４９．　Ｓ５１．Ｓ５３のステッ
プを実行する。

（１）がユーザによって選択された場合Ｓ４９から全て
の動作は中止される。

（２）がユーザによって選択された場合、つまり記録装
置６が媒体の交換を検知して制御部７にそれを報告した
場合、Ｓ４３の処理へ戻る。

（３）がユーザによって選択された場合、制御部７は表
示装置１０に何枚の画像が存在するかを表示しく５５５
）何番目の画像を消去するかをユーザに入力させるよう
促す。ユーザが操作スイッチを用いて消去すべき画像の
番号を入力する（Ｓ５７）と制御部７は、その画像ファ
イルを消去しく５５９）、Ｓ４３へ戻る。

尚、媒体が交換されたことを検知するためには、特開昭
６１−１８２６６９号公報に示されているように、記録
部がメカ的に交換の有無を検知するような方式でもよい
。制御部７は記録装置６を介してかかる有無の情報につ
いてアクセスできる。

以上説明した第４図のフローチャートへ制御によれば可
変長の符号を発生する圧縮方式を用いてもユーザにとっ
て画像の記録が何らかの形で保証されるため使い勝手の
良く、かつ画質を保証できるシステムを提供できる。

次に第５図を用いて第３図のＳｌｌ、　Ｓ１３において
実行される撮影可能枚数の表示方法について説明する。

制御部７は例えば前述した空容量検出のためのコマンド
を出力し記録装置６により計数させた記録媒体の空容量
を計数させ（Ｓ６１）、あらかじめ記憶していた可変長
符号化方式の圧縮率の代表値と空容量から記録媒体にあ
と何枚の画像データが記録できるかを計算する（３６３
）。

符号化方式として例えば“公開特許公報昭６３−１２４
６８０符号化方式”の方法を採用すると符号長は、平均
２ｂｉｔ／ピクセル、悪くても４．５ｂｉｔ／ピクセル
程度であるから、Ｓ６５において平均符号長２ｂｉｔ／
ピクセルで計算した撮影可能枚数を標準残り枚数とし、
４．５ｂｉｔ／ピクセルで計算した撮影可能枚数を最低
保証枚数として、両者を表示装置（８）に表示する。か
かる表示は一方だけを行ってもよいことは勿論である。

表示装置８は例えばＬｉｑｕｉｄ　　ＣｒｙｓｔａｌＤ
ｉｓｐｌａｙ　（ＬＣＤ）やＬｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉ
ｎｇ　Ｄｉｏｃｌｅ（ＬＥＤ）などがよく、カメラ上部
やファインダー内のどちらかもしくは両方に表示できる
ものとする。

以上説明した本実施例では、記録媒体の空容量を計数す
る手段を持ち、可変長符号化における圧縮符号量の代表
値を記憶しておくことにより、計数した空容量と符号量
の代表値から記録媒体の撮影可能枚数を計算できる機能
を有し、計算によって得られた撮影可能枚数の情報を表
示する手段を持つことにより、記録媒体の撮影可能な画
面数の標準値と最低保証値のどちらか、あるいは両方を
表示することのできる可変長符号化ディジタル画像記録
装置が示される。

更に以上説明した本実施例に依れば、第３図のＳｌにお
いて記録媒体の空容量を検出した後に、第５図にその詳
細を示すＳｌｌ、Ｓ１３のステップにおいて再び記録媒
体の空容量を検出しているのでＳＷＩをオンした時のみ
ならず、たとえ連続記録中であっ／ ても記録媒体の空容量を逐次確認することが出来る。

又、本実施例に依れば可変長符号化圧縮方式を用いても
、使用者に画像の記録量すなわち、記録媒体における撮
影可能な残り枚数を保証し知らせることができるので使
い勝手の良くかつ画質を保証できる。

本実施例における可変長符号と固定長符号の両方の符号
を発生し得る圧縮方式として例えば“ＩＳＯ／ＪＴＣＩ
／ＳＣ２／ＷＧ８　　Ｎ８００″に記載されているＤＣ
Ｔ　（離散コサイン変換）を用いる適応形の圧縮方式（
以下ＡＤＣＴ方式と称す）がある。かかるＡＤＣＴ方式
では符号化パラメータＦによって圧縮率を制御すること
ができる。Ｆと圧縮率との関係は第７図に示すように圧
縮ビットレートはＦの単調減少関数となる。第７図にお
いて（ａ）と（ｂ）は夫々異なった画像に対するＦとビ
ットレートとの関係を示している。第７図（ａ）、（ｂ
）から分るようにＦとビットレートの関係は画像の内容
に依存しているが必ず単調減少となる。従ってＦを調整
しながら数回の試行錯誤によって所望のビットレートに
合わせることが可能である。

本実施例では第１図に示す圧縮符号化回路５は前述の“
ＩＳＯ・・・”に記載されている方式で可変長圧縮方式
と固定長圧縮方式とを選択することが出来るものである
。

又、かかる選択について制御部７はマンマシンインター
フェース９を介して知ることができる。

ユーザが記録枚数優先モードを選択しマンマシンインタ
ーフェースの中のレリーズボタンを押したことを制御部
が知ると制御部７は撮影デバイス２、ＡＤ変換器３、画
像メモリ４を制御して画像メモリ中に被写体の画像をデ
ィジタルデータとして画像メモリに蓄える。

制御部は圧縮符号化回路５にパラメータＦを渡し画像メ
モリの画像デー５夕を圧縮符号化回路５に圧縮させて圧
縮符号を計数させる。このときは符号化装置は記録装置
に圧縮符号は書き込まず一画面の符号量を計算するだけ
である。そしてＦを変化させながら所望の符号量になる
まで数回の試行錯誤を繰返す。

所望の符号量を発生させるＦが求められると、制御部７
は圧縮符号化回路８に対し、そのＦを与え、かつ記録装
置６に圧縮符号を出力するよう指令して、圧縮動作を再
度開始させる。そして、制御部７は記録装置６に対し圧
縮符号の記録を指令する。以上の処理で画面単位の固定
長化がなされた圧縮符号が記録装置に記録される。

次に画質優先のときは制御部は圧縮符号化回路８に渡す
パラメータＦを十分小さくして画質劣化が起らないよう
にする。すなわちＦの値はある値に固定されており、記
録枚数優先のときの最初のＦを求める作業は行われない
。そして、圧縮符号化に対して画像メモリ上の画像デー
タを圧縮させて記録装置６に出力させ、記録装置６に対
しては圧縮符号の記録を１行わせる。

本実施例においてかかる圧縮モードとして固定長／可変
長のモードを切り換えたときは残り可能枚数や設定可能
な連続記録速度等も変更する様にしている。すなわち固
定長の場合は、符号量は固定されているので、記録可能
枚数は媒体空容量を符号量で除算すれば正確に計算でき
る。一方、可変長モードでは正確な可能枚数の計算は不
可能である。又、固定長モードにおいては複数回の反復
処理を必要とするため記録するまでの時間は可変長モー
ド時よりもより長い時間を必要とする。従って設定可能
な連続記録速度は低下する。これらのことはカメラの表
示内容や、連続記録速度の設定に影響を与える。

上記二点の問題点に対して本実施例の制御部７は可変長
モード時においては標準的な符号量或は最大値で記録可
能容量を除算して記録可能枚数を求め表示する。固定長
モード時には設定可能な連続記録速度の上限を小さくす
るなどの処理が必要となる。

上記の処理をフローチャートに表現すると第６図のよう
になる。まず電源ＯＮ　（ＳＬ）でｄｅｆｉｃｕｌｔの
設定値として、例えば固定長モードとする。又連続速度
を最低値とする（Ｓ３）。

通常は端子Ｓで使用者が固定長／可変長モードを変更す
る。又は、連続速度を変更するかを待ち、それぞれの場
合に応じて処理が行われる。

固定長／可変長モードの変更があった場合５ｔｅｐ５に
進む。固定長モードのときは、符号量で媒体の空容量を
除算し、残り記録可能枚数として表示する。そして現在
の連続可能速度を固定長モード時の連続速度の上限値と
する（Ｓ７）。又一方可変長モード時にはＳ９において
標準的な符号量或は最大値で媒体の空容量を除算し、残
り記録可能枚数として表示する。そして、現在の連続記
録可能速度を可変長モード時の連続記録速度の上限値と
する（Ｓｌｌ）。

５ｔｅｐ２０において、現在の連続記録速度設定値が連
続記録可能速度の範囲を越えていたら、連続記録速度設
定値をかかる範囲の上限速度とする（Ｓ２２）。

そして連続スピードを表示しく５２４）端子Ｓに戻る。

又、Ｓ２において連続記録速度変更の指示があった場合
、Ｓ３０からより具体的には使用者が連続記録速度変更
ボタンを押し、連続記録速度を一単位上げることを指示
した場合にはＳ３３の処理に進み、現在の連続記録速度
設定値を一単位速くする。そして現在の連続記録可能速
度と比較して（Ｓ３５）、もし越えていたら、連続速度
を最低値にリセットする（Ｓ３７）。そして連続速度設
定値を表示して端子Ｓに戻る（Ｓ３９）。

以上説明した本実施例によれば、使用者が固定長圧縮モ
ードか可変長圧縮モードかを選択する手段をもつことに
よって画質か記録枚数の何れがを優先させるかを選択で
きるようにして使い勝手を向上させることが出来る。

更には本実施例の固定長の圧縮モードでは圧縮動作が完
了するまでは所定時間が必要であるので連続速度を高く
設定することか出来る。

又固定長の圧縮モードか可変長の圧縮モードかに応じて
自動的に連続記録速度の上限を修正しているので確実な
圧縮動作を行うことが出来る。

又、本実施例における圧縮符号化方式の可変長符号化方
式としては他の種々の方式を採ってもよい。例えばＤＣ
Ｔ符号化したデータに対してエントロピー符号化する場
合であってもよく、固定長圧縮と可変長圧縮の両方式が
切り換えればよい。したがって両方式は同じ方式でなく
てもよい。

又、本実施例において記録装置６としてはＭＳ−ＤＯ５
のＯＳシステムで駆動されるデータ記憶装置としたがこ
れに限らず他の種類の媒体、例えば半導体メモリやテー
プ状媒体であってもよい。

なお、記録媒体としてフロッピーディスクを考えると垂
直磁化記録方式を用いれば２インチのフロッピーディス
クで５Ｍ　　Ｅｙｔｅの容量を実現する事は十分可能で
ある。この場合、本実施例は、標準５５枚最低２２枚の
ＴＶフィールド画像をフロッピーディスクに対して保証
することができる。

又本実施例においては記憶手段の記憶可能容量について
の情報を発生する手段として制御部７から記録装置６へ
のＤＩＲ，ＣＨＫＤＳＫというコマンドとしたが、これ
に限らず記憶手段の未記録部、即ち媒体としてテープを
用いた場合にはテープ上の本記録エリアを制御部７が実
際に検出する様にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明に依れば可変長符号化と固定長
符号化とを選択出来る様にしたので使い勝手の良い記録
装置を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置の構成を示すブロック
図、 第２図は第１図に示す装置の動作を示すタイミングチャ
ート、 第３図は第１図に示す装置の動作を示すフローチャート
、 第４図、第５図は夫々第３図のフローチャートの一部の
詳細を示すフローチャート、 第６図は本発明の別の実施例のフローチャート、第７図
は第６図の実施例を説明する図である。 １：レンズ ２　　：　　Ｃ０Ｄ ３：Ａ／Ｄ変換器 ４：画像メモリ ：圧縮符号化回路 ；記録装置 二制御部 、表示装置 ：操作スイッチ 第２図 ＆：ｆ；　ｒａｔｔ　（ｂｒｔ　Ｆ！ｌ−Ｐｉｚｅｌ　
）Ｏ ０ 昂 Ｄ （ａ−） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮符号化した発生符号量を画像に依らず固定、
   或は限定する固定長圧縮を行う手段、画像に応じて発生
   符号量が異なる可変長圧縮を行う手段、前記２つの手段
   を選択する手段とを有することを特徴とする画像符号化
   装置。