JP4844094B2 - Digital still camera - Google Patents
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Description
本件開示は、デジタルスチルカメラに関する。 This matter disclosure relates to a digital still camera.
デジタルスチルカメラでは、ユーザによる画質設定(例えば、FINE:高精細、NORMAL:標準、BASIC:基本)に合わせて、予め、画像データを記録する際の目標ファイルサイズが決定されている場合が多い。
このようなデジタルスチルカメラでは、撮影によって得られた画像データに対して、圧縮パラメータを変化させながらテスト圧縮を繰り返すことにより、最適な圧縮パラメータを探索し、画質設定に対応する目標ファイルサイズについて認められた許容範囲内に収まるように画像データの圧縮を行っている。
In a digital still camera, a target file size for recording image data is often determined in advance in accordance with image quality settings (for example, FINE: high definition, NORMAL: standard, BASIC: basic) by a user.
In such a digital still camera, the image data obtained by shooting is repeatedly subjected to test compression while changing the compression parameter to search for the optimum compression parameter and recognize the target file size corresponding to the image quality setting. The image data is compressed so as to be within the allowable range.
なぜなら、デジタルスチルカメラにおける静止画像の圧縮処理に広く用いられているJPEG方式では、撮影されたシーンの特徴によって圧縮後に得られる圧縮データのサイズが大きく変化するので、様々なシーンを撮影した画像データについて得られる圧縮データのサイズを所定の範囲に収めるためには、個々の画像データについて適切な量子化パラメータを適用して圧縮を行う必要があるからである。例えば、高周波成分の多い変化に富んだシーンを撮影して得られる画像データについては、圧縮率を高くして圧縮データのサイズを抑え、その一方、変化に乏しいシーンに対応する画像データについては、圧縮データのサイズが小さくなりすぎないように、圧縮率を小さく抑えている。 This is because, in the JPEG method widely used for still image compression processing in digital still cameras, the size of compressed data obtained after compression varies greatly depending on the characteristics of the captured scene, so image data obtained by capturing various scenes. This is because it is necessary to apply compression to each image data by applying an appropriate quantization parameter in order to keep the size of the compressed data obtained for the above in a predetermined range. For example, for image data obtained by shooting scenes rich in changes with many high-frequency components, the compression rate is increased to reduce the size of the compressed data, while for image data corresponding to scenes with little change, The compression rate is kept small so that the size of the compressed data does not become too small.
このような圧縮率の調整は、画像データをJPEG方式に従って符号化する際に用いられる量子化パラメータをスケールファクタSFによって調整することによって行われており、これにより、圧縮データの固定長化が実現されている。
従来の一般的な固定長化技術では、スケールファクタを変えながら2、3回の予備圧縮を行い、このときに得られた圧縮データのサイズの変化に基づいて最適なスケールファクタを推定し、推定されたスケールファクタの最適値を適用して最終的な圧縮データを得ている。
Such adjustment of the compression rate is performed by adjusting the quantization parameter used when encoding the image data according to the JPEG method by the scale factor SF, thereby realizing a fixed length of the compressed data. Has been.
In the conventional general fixed length technology, pre-compression is performed a few times while changing the scale factor, and the optimal scale factor is estimated based on the change in the size of the compressed data obtained at this time. The final compressed data is obtained by applying the optimum value of the scale factor.
また、スケールファクタの大きさの変化に対応する圧縮データのサイズの変化に関するモデルを用いて、1回の予備圧縮結果に基づいて、スケールファクタの最適値を求める方法も提案されている(特許文献1参照)。
また、連続撮影で得られる複数の画像データについて、これらの画像データが類似した特徴を有していることを利用して、1コマ目について求めたスケールファクタを2コマ目以降の画像にも適用することにより、連続撮影の際に要求される高速処理を実現しつつ、圧縮データについてはある程度の固定長化を実現する方法も提案されている(特許文献2、3、4参照)。
In addition, a method for obtaining an optimum value of a scale factor based on a single preliminary compression result using a model related to a change in the size of compressed data corresponding to a change in the scale factor has been proposed (Patent Document). 1).
In addition, for a plurality of image data obtained by continuous shooting, using the fact that these image data have similar characteristics, the scale factor obtained for the first frame is also applied to the second and subsequent frames. Thus, there has also been proposed a method for realizing a certain fixed length for compressed data while realizing high-speed processing required for continuous shooting (see Patent Documents 2, 3, and 4).
このようにして、圧縮データのサイズをほぼ固定長化することにより、フラッシュカードなどのメディアに圧縮画像を記録する段階では、画質に対応して見込まれる枚数がメディアに記録される画像の枚数として保証されている。
デジタルスチルカメラの高画素化が進むにつれて、デジタルスチルカメラのユーザ層はセミプロやプロを含むまでに拡大しており、これとともに、記録された画像の品質の向上とともに撮影された画像の処理に要する時間の短縮がより厳しく求められるようになっている。
特に、連続撮影された画像データの固定長圧縮に対応するためには、2、3回の予備圧縮からスケールファクタを最適化する方法では処理速度に限界があることは明らかである。なぜなら、処理の高速化のために画像処理用LSIのクロックの周波数を上げると消費電力が増大し、バッテリの消耗が激しくなって十分な作動時間を確保できなくなってしまうからである。また、クロック周波数にも上限があり、単純にハードウェアを高速に動作させることによって達成できる圧縮処理の高速化には限界がある。
As the number of pixels of digital still cameras increases, the user base of digital still cameras has expanded to include semi-professionals and professionals, and at the same time, the quality of recorded images is improved and the processing of captured images is required. There is an increasing demand for shortening the time.
In particular, in order to support fixed-length compression of continuously captured image data, it is apparent that there is a limit to the processing speed in the method of optimizing the scale factor from a few preliminary compressions. This is because if the clock frequency of the image processing LSI is increased to increase the processing speed, the power consumption is increased, the battery is exhausted and sufficient operating time cannot be secured. There is also an upper limit on the clock frequency, and there is a limit to the speedup of the compression process that can be achieved by simply operating the hardware at high speed.
また、上述した特許文献1の技法を適用したとしても、連続撮影の際の撮影間隔が短くなれば、連続して撮影される全ての画像について予備圧縮を行うために必要となる時間によって固定長化処理が追いつかなくなる可能性がある。
一方、特許文献2〜4に開示された技術のように、1コマ目の画像データについて求めたスケールファクタを2コマ目以降にも適用すれば、連続撮影で得られる複数の画像データを高速に圧縮処理することが可能である。
Even if the technique of Patent Document 1 described above is applied, if the shooting interval at the time of continuous shooting is shortened, the fixed length is set according to the time required for performing the pre-compression on all continuously shot images. There is a possibility that the conversion process cannot catch up.
On the other hand, if the scale factor obtained for the first frame of image data is applied to the second and subsequent frames as in the techniques disclosed in Patent Documents 2 to 4, a plurality of image data obtained by continuous shooting can be processed at high speed. It is possible to perform compression processing.
しかしながら、この方法によって得られる圧縮データが目標ファイルサイズに関する許容範囲に収まるか否かは、連続撮影された複数の画像相互に関する類似度の大きさに依存している。このため、圧縮データの固定長化を確実に保証できない場合がある。例えば、被写界の中で大きく移動する被写体を比較的長い時間に渡って撮影した場合などには、連続撮影の1コマ目の画像と最後の画像とではその特徴が大きく変わっている場合が考えられる。このような場合に、単純に1コマ目のスケールファクタをそのまま最後の画像の圧縮にまで適用したのでは、1コマ目に対応する圧縮データと最後のコマに対応する圧縮データとでサイズに大きな隔たりが生じてしまう。そして、最悪の場合には、連続撮影された複数の画像の一部に対応する圧縮データをメディアに記録できなくなってしまうおそれがある。 However, whether or not the compressed data obtained by this method falls within an allowable range related to the target file size depends on the degree of similarity between a plurality of images that are continuously captured. For this reason, there is a case where the fixed length of the compressed data cannot be reliably guaranteed. For example, when a subject that moves greatly in the field is photographed over a relatively long period of time, the characteristics may vary greatly between the first frame image and the last image of continuous shooting. Conceivable. In such a case, if the scale factor of the first frame is simply applied to the compression of the last image as it is, the compressed data corresponding to the first frame and the compressed data corresponding to the last frame are large in size. There will be a gap. In the worst case, compressed data corresponding to a part of a plurality of continuously shot images may not be recorded on the medium.
本件開示は、高速にかつ高精度に画像データを固定長圧縮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。 This matter disclosure is intended to provide a fixed-length compression possible digital still camera image data at high speed and with high accuracy.
本件開示のデジタルスチルカメラは、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、画像データを圧縮するときに用いる圧縮パラメータを調節することで、前記撮像手段によって生成された第1画像データのデータサイズが前記第1画像データを圧縮するときに目標とする第1目標データサイズを含む所定範囲内に収まるように前記第1画像データを圧縮する固定長圧縮手段と、前記第1画像データを圧縮して前記所定範囲内に収まる第1圧縮画像データが得られたときに用いた第1圧縮パラメータと、前記第1圧縮画像データのデータサイズと、前記第1目標データサイズとに基づいて、前記第1画像データの生成より後に生成される第2画像データを圧縮するときに用いる圧縮パラメータの初期パラメータを算出する初期パラメータ算出手段と、前記初期パラメータ算出手段によって算出された前記初期パラメータを用いて、前記第2画像データを圧縮する圧縮手段と、前記第1画像データの撮影感度と、前記第2画像データの撮影感度との差が所定の閾値以下であるときに連続して撮影していると判断する判断手段とを備える。
The digital still camera according to the present disclosure includes an imaging unit that captures an image of a subject and generates image data, and a compression parameter used when compressing the image data to adjust the first image data generated by the imaging unit. Fixed-length compression means for compressing the first image data so that the data size falls within a predetermined range including the first target data size that is a target when the first image data is compressed; and Based on the first compression parameter used when the first compressed image data compressed and within the predetermined range is obtained, the data size of the first compressed image data, and the first target data size, An initial parameter for calculating an initial parameter of a compression parameter used when compressing the second image data generated after the generation of the first image data. A calculation unit, by using the initial parameter calculated by said initial parameter calculation unit, the second compression means for compressing the image data, and imaging sensitivity of the first image data, the photographic sensitivity of the second image data Determination means for determining that continuous shooting is performed when the difference between the two is equal to or less than a predetermined threshold .
本件開示によれば、高速にかつ高精度に画像データを固定長圧縮可能なデジタルスチルカメラを提供することができる。According to the present disclosure, it is possible to provide a digital still camera capable of fixed-length compression of image data at high speed and with high accuracy.
(第1の実施形態)
以下、図面に基づいて、本件開示のデジタルスチルカメラの実施形態について詳細に説明する。
図1に、本件開示のデジタルスチルカメラの第1の実施形態を示す。
図1に示したデジタルスチルカメラにおいて、撮影光学系11によって撮像素子12上に形成された像は、この撮像素子12によって電気信号に変換され、信号処理部13およびA/D変換部14の処理により、デジタル静止画像を表す画像データに変換される。このようにして取得された画像データは、画像処理部15による画質調整処理を施された後に、メモリ20を介して圧縮処理部16に渡され、この圧縮処理部16により、画質設定に対応するサイズに圧縮され、記録部17を介してメモリカードなどの記憶媒体に記録される。
(First embodiment)
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail embodiments of the digital still camera of the present matter disclosure.
Figure 1 shows a first embodiment of a digital still camera of the present matter disclosure.
In the digital still camera shown in FIG. 1, an image formed on the
図1に示した制御部18は、操作パネル19を介して利用者が入力した指示に応じて、上述した各部の動作を制御しており、例えば、制御部18は、操作パネル19に備えられたボタンの操作などによって設定された画質(FINE,NORMAL,BASICなど)を示す情報および撮影条件にかかわる情報を圧縮処理部16に渡し、これに応じて、圧縮処理部16は、受け取った画質設定情報に対応して予め決定された目標サイズを基準として、以下の述べるようにして固定長圧縮を行う。
The control unit 18 illustrated in FIG. 1 controls the operation of each unit described above according to instructions input by the user via the
図2に、圧縮処理部の詳細構成を示す。
図2に示した圧縮処理部16において、符号化部21は、圧縮制御部23から受け取った圧縮パラメータを適用して、上述したメモリ20に格納された画像データをJPEG方式に従って符号化することにより圧縮する。また、圧縮制御部23は、符号化部21によって得られた圧縮データのサイズと目標サイズとの比較結果に基づいて、パラメータ推定部22による圧縮パラメータの推定動作を制御し、適切な圧縮パラメータを探索して、画像データのサイズを目標サイズに収束させる制御を行う。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the compression processing unit.
In the
また、図2において、操作パネル19を操作することによって入力された画質設定情報は、制御部18に備えられた画質設定検出部31によって検出され、圧縮処理部16に備えられた圧縮制御部23に渡され、これに応じて目標サイズが決定される。また、図2に示した制御部18において、間隔計測部32は、例えば、信号処理部13から個々の画像データが取得された時刻に関する情報を収集し、これに基づいて、画像データの取得間隔を計測し、計測結果を圧縮処理部16に備えられたモード判定部24に渡す。一方、図2に示した感度情報収集部33は、例えば、信号処理部13から個々の撮影に関する撮影感度を示す情報を収集し、収集した情報を上述したモード判定部24に渡す。
In FIG. 2, the image quality setting information input by operating the
図2に示したモード判定部24は、上述した制御部18から入力される撮影条件に関する情報に基づいて、新たに入力される画像データが、後述する連写モードの圧縮処理を適用可能な画像データであるか否かを判定する。また、図2に示した圧縮制御部23は、モード判定部24による判定結果に基づいて、スケールファクタSF算出に用いる初期値として、予め適切に決定された標準的な初期値SF1あるいは後述するようにしてパラメータ推定部22によって直前フレームのスケールファクタに基づいて求められる調整された初期値SF11とのいずれかを符号化部21の処理に供する。
The
図3に、圧縮処理部の動作の概略を表す流れ図を示す。
まず、制御部18から撮影条件にかかわる情報(例えば、撮影間隔および撮影感度)を受け取り、この情報に基づいて、モード判定部24により、圧縮対象の画像データに連写モードを適用すべきか否かを判定する(ステップ301,302)。このとき、モード判定部24により、例えば、撮影間隔Dに関する条件判定として、撮影間隔Dが所定の閾値Dth以下であるか否かを判定し、撮影感度Vに関する条件判定として、直前フレームの撮影感度Voldと現フレームの撮影感度Vとの差が所定の閾値Vth以下であるか否かを判定し、双方の条件を満たすときに、連写モードを適用すべきであると判定する。これにより、直前フレームの画像と現フレームの画像との間に高い類似性が期待できるときにのみ、連写モードを適用することができる。
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the operation of the compression processing unit.
First, information related to shooting conditions (for example, shooting interval and shooting sensitivity) is received from the control unit 18, and based on this information, whether or not the continuous shooting mode should be applied to image data to be compressed by the
例えば、デジタルスチルカメラに電源が投入されてから最初に撮影されたフレームでは、上述した撮影間隔に関する条件も撮影感度に関する条件のいずれも満たされないので、モード判定部24により、連写モードを適用しない旨の判定結果が圧縮制御部23に渡される(ステップ302の否定判定)。これに応じて、圧縮制御部23は、現フレームの画像データは個別に圧縮すべきであると判断し、個々の画像データを独立に圧縮する場合(以下、個別モードの圧縮と称する)について予め決定しておいた標準的なスケールファクタの初期値SF1を符号化部21による圧縮処理に供する(ステップ303)。
For example, in the first frame shot after the digital still camera is turned on, neither the above-described shooting interval condition nor shooting sensitivity condition is satisfied, so the
個別モードの圧縮では、符号化部21により、上述した初期値SF1を用いた予備圧縮が行われ(ステップ304)、次いで、圧縮制御部23により、この予備圧縮で得られた圧縮データのサイズS1が画質設定に対応する目標サイズTsについて設定した許容範囲内に収まっているか否かに基づいて、固定長圧縮が完了したか否かが判定される(ステップ305)。このとき、圧縮制御部23は、目標サイズTsに基づいて予め設定した圧縮データのサイズの下限値Sminおよび上限値Smaxと予備圧縮データのサイズS1とを比較し、例えば、サイズS1が上限値Smaxを超えている(または、下限値未満である)と判定したときに、固定長圧縮は未完了であると判断する(ステップ305の否定判定)。
In the individual mode compression, the
この場合に、パラメータ推定部22は、圧縮制御部23からの指示に応じて、最初の予備圧縮に適用されたスケールファクタの初期値(個別モードの場合はSF1)と、最初の予備圧縮結果として得られた圧縮データのサイズS1と、目標サイズTsと、スケールファクタと圧縮データのサイズとの統計的な関係に基づいて推定回数iごとに調整される係数aiとを用いて、式(1)のように表されるi番目のスケールファクタSFiを推定する(ステップ306)。
In this case, in response to an instruction from the
SFi=(S1/Ts)(−1/ai)・SF1 ・・・(1)
なお、スケールファクタSFの推定に関する詳細は、特開2003−179926号を参照されたい。
次に、圧縮制御部23は、予備圧縮回数(あるいは、スケールファクタの推定回数)が規定回数Nを超えない限り、ステップ307の否定判定として、ステップ304に戻り、上述したようにして推定された新しいスケールファクタSFiを適用した圧縮処理を符号化部21に実行させる。このとき、圧縮制御部23は、推定された新たなスケールファクタSFiの値を予めスケールファクタの値について設定しておいた上限値SFmaxと下限値SFminとを用いて制限し、制限後のスケールファクタSFiを符号化部21に適用させる。
SF i = (S 1 / Ts) (−1 / ai) · SF 1 ( 1 )
For details regarding the estimation of the scale factor SF, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-179926.
Next, as long as the number of preliminary compressions (or the estimated number of scale factors) does not exceed the specified number N, the
なお、予備圧縮回数が上述した規定回数を超えたにもかかわらず、未だに固定長圧縮が完了しない場合に、圧縮制御部23は、ハードウェアの障害などが発生したと判断し、適切なエラー処理を実行して処理を終了する。また、予め決定した試行数(例えば、第4回)以降は、上述した式(1)に基づく推定を行う代わりに、所定のうち切りスケールファクタSF4と係数c(c>1)と式(2)を用いてスケールファクタの推定を行ってもよい。
If the fixed-length compression has not yet been completed even though the number of preliminary compressions exceeds the above-mentioned number of times, the
SFi=SF4・ci−1 ・・・(2)
上述した予備圧縮とスケールファクタの推定とを繰り返し、サイズSが下限値Smin以上であり、かつ、上限値Smax以下であるような圧縮データが得られたときに、圧縮制御部23は、固定長圧縮が完了したと判断する(ステップ305の肯定判定)。これに応じて、最後に符号化部21で得られた圧縮データが記録部17に出力され(ステップ308)、また、最後に適用されたスケールファクタの値および圧縮データのサイズが、直前フレームのスケールファクタSF(old)およびサイズS(old)として圧縮制御部23の内部に保存される(ステップ309)。
SF i = SF4 · c i-1 ( 2 )
When the pre-compression and the estimation of the scale factor described above are repeated, and the compressed data whose size S is not less than the lower limit value S min and not more than the upper limit value S max is obtained, the
なお、符号化部21によって得られた圧縮データのサイズSが下限値Smin未満である場合であって、予備圧縮に適用したスケールファクタの値が上述した下限値SFminである場合には、現フレームの画像は符号量が極端に少なくなる特徴を持っている(例えば、空を映した画像のように空間周波数の高い成分が少ない)と判断し、固定長圧縮処理が完了したと判断する。この場合も、同様に、圧縮データの出力およびスケールファクタの保存が行われる(ステップ308,309)。また、上述した打ち切りスケールファクタSF4を適用して圧縮が行われた場合に、圧縮制御部23は、圧縮データのサイズSが上限値Smax未満である場合に固定長圧縮が完了したと判断し、サイズSが上限値Smaxを超えている場合に限って、上述した式(2)を用いたスケールファクタの推定を適用してもよい。
In the case where the size S of the compressed data obtained by the
その後、制御部18を介して撮影を終了する旨が指示されない限り、圧縮制御部23は、ステップ310の否定判定としてステップ301に戻り、新たなフレームに対応する撮影条件に関する情報を受け取って、このフレームについての圧縮処理を開始する。
この新たなフレームに対応して受け取った情報に基づいて、モード判定部24により、連写モードを適用すべきである旨の判定結果が得られた場合に(ステップ302の肯定判定)、圧縮制御部23からの指示に応じて、パラメータ推定部22により、スケールファクタの初期値の推定処理が行われる(ステップ311)。
Thereafter, unless an instruction to end shooting is given through the control unit 18, the
Based on the information received corresponding to the new frame, when the
このときパラメータ推定部22は、直前フレームの圧縮処理のステップ309において保存されたスケールファクタSF(old)およびサイズS(old)と、目標サイズTsと、適切に決定された係数aと、下に示す式(3)とを用いて、現フレームのスケールファクタSF(new)を推定する。
SF(new)=(S(old)/Ts) (−1/a) ・SF(old) ・・・(3)
そして、パラメータ推定部22は、式(3)を用いた推定で得られた値をスケールファクタの初期値SF11として圧縮制御部23に返す。ここで、上述した係数aの値は、様々な特徴を持つ画像について予め集積された情報を統計的に解析することによってスケールファクタと圧縮データのサイズとについて得られた関係に基づいて、例えば、個々の画像について得られた関係を示すパラメータの平均値を算出することによって決定され、スケールファクタの初期値SF11の推定処理に供される。
At this time, the
SF (new) = (S (old) / Ts) (−1 / a) · SF (old) (3)
Then, the
このようにして、推定されたスケールファクタの初期値SF11は、前のフレームに対応する画像の特徴を反映しており、また、前のフレームの圧縮データと目標サイズとの比に基づいて調整されている。したがって、現フレームの画像と直前フレームの画像とが類似している場合には、上述したようにして推定されたスケールファクタSF11をステップ304における圧縮処理に適用することにより、ほぼ確実にサイズが許容範囲内に収まる圧縮データを得ることができる。したがって、この場合は、上述したようにして推定したスケールファクタSF11を適用した唯一回の圧縮結果を本圧縮結果として利用することができ、この圧縮結果として得られた圧縮データが記録部に出力され(ステップ308)、また、このスケールファクタSF11と圧縮データのサイズSとが、次のフレームにおける圧縮処理のために保存される(ステップ309)。
Thus, the estimated initial value SF11 of the scale factor reflects the characteristics of the image corresponding to the previous frame, and is adjusted based on the ratio between the compressed data of the previous frame and the target size. ing. Therefore, when the image of the current frame is similar to the image of the immediately preceding frame, the scale factor SF11 estimated as described above is applied to the compression processing in
上述したようにして連写モードを適用すべきとされた場合には、現フレームの画像と直前フレームの画像との間の類似性が高い場合が多い。したがって、連写モードが適用されている間に圧縮対象となる画像データのほとんどは、上述したようにして推定されたスケールファクタを用いた圧縮処理により固定長に圧縮される。
ここで、上述したように、前のフレームのスケールファクタをそのまま利用する代わりに、前のフレームの圧縮データと目標サイズとの比に基づいて調整してから現フレームのスケールファクタとすることにより、前の圧縮処理において得られた圧縮データのサイズと目標サイズとの誤差を現フレームの圧縮処理において補正することができる。つまり、前のフレームで得られた圧縮データのサイズが目標サイズTsよりも小さかった場合には、現フレームのスケールファクタが前のフレームよりも若干小さい値となるように調整し、逆に、目標サイズTsよりも大きかった場合には、現フレームのスケールファクタが前のフレームよりも若干大きい値となるように調整する。このような補正を行うことにより、連続的に撮影される複数の画像の特徴が少しずつ変化している場合などに、その変化にスケールファクタの値を追従させることができる。これにより、現フレームに関する圧縮処理で得られる圧縮データのサイズをより目標サイズTsに近づけ、高速でしかも精度の高い固定長圧縮を実現することができる。
When the continuous shooting mode is to be applied as described above, the similarity between the current frame image and the previous frame image is often high. Therefore, most of the image data to be compressed while the continuous shooting mode is applied is compressed to a fixed length by the compression process using the scale factor estimated as described above.
Here, as described above, instead of using the scale factor of the previous frame as it is, by adjusting based on the ratio between the compressed data of the previous frame and the target size, the scale factor of the current frame is obtained. An error between the size of the compressed data obtained in the previous compression process and the target size can be corrected in the compression process for the current frame. That is, when the size of the compressed data obtained in the previous frame is smaller than the target size Ts, the scale factor of the current frame is adjusted to be slightly smaller than that of the previous frame. If it is larger than the size Ts, the scale factor of the current frame is adjusted to be slightly larger than the previous frame. By performing such correction, when the characteristics of a plurality of continuously shot images are changing little by little, the scale factor value can follow the change. As a result, the size of the compressed data obtained by the compression processing for the current frame can be made closer to the target size Ts, and high-speed and high-precision fixed-length compression can be realized.
更に、現フレームに関する圧縮データのサイズについての目標値Ts´を、画質設定に対応する目標サイズTsと前フレームの圧縮データサイズS(old)とに応じて調整することも可能である。例えば、式(4)のように表される目標値Ts´を画質設定に対応する目標サイズTsの代わりに式(1)に代入してスケールファクタを推定すれば、前のフレームの圧縮データのサイズと目標サイズとの誤差を、確実に現フレームにおける圧縮処理において吸収し、連写モードが適用されている期間において圧縮処理に対象となる多数の画像データに対応して得られる圧縮データのサイズの平均値を高い精度で目標サイズに収束させることができる。 Furthermore, the target value Ts ′ for the size of the compressed data relating to the current frame can be adjusted according to the target size Ts corresponding to the image quality setting and the compressed data size S (old) of the previous frame. For example, if the scale factor is estimated by substituting the target value Ts ′ represented by the equation (4) into the equation (1) instead of the target size Ts corresponding to the image quality setting, the compressed data of the previous frame The size of the compressed data obtained in correspondence with the large number of image data that is the target of compression processing during the period when the continuous shooting mode is applied. Can be converged to the target size with high accuracy.
Ts´=2Ts−S(old) ・・・(4)
一方、連写モードが適用される場合であっても、直前のフレームの画像の特徴と現フレームの画像の特徴とが大きく異なってしまう場合があり、このような場合には、上述したようにして推定されたスケールファクタSF11では圧縮データのサイズSと目標サイズTsとの間に無視できない誤差が生じる可能性がある。
Ts ′ = 2Ts−S (old) (4)
On the other hand, even when the continuous shooting mode is applied, the characteristics of the image of the previous frame may be greatly different from the characteristics of the image of the current frame. In such a case, as described above. In the estimated scale factor SF11, there is a possibility that a non-negligible error may occur between the compressed data size S and the target size Ts.
このような場合に、ステップ303で推定されたスケールファクタSF11を用いた圧縮処理で得られた圧縮データを予備圧縮結果として、上述した個別モードの圧縮処理と同様にステップ304からステップ307を繰り返してスケールファクタSFの最適値を推定し、推定されたスケールファクタを適用して得られた圧縮データを本圧縮結果として記録部17に出力することにより、連写モード中に起こりうる撮影シーンの比較的大きな変化にも柔軟に対応しつつ、固定長圧縮を実現することができる。このとき、パラメータ推定部22は、式(2)のスケールファクタの初期値SF1を上述したステップ311で推定されたスケールファクタの初期値SF11に置き換えた式(下式(5))を用いて、i回目の推定パラメータの推定処理を行う。
In such a case, step 304 to step 307 are repeated in the same manner as in the individual mode compression processing described above, using the compressed data obtained by the compression processing using the scale factor SF11 estimated in
SFi=(S1/Ts)(−1/ai)・SF11 ・・・(5)
もちろん、このように予備圧縮を繰り返すことにより、該当するフレームに関する圧縮処理に要する時間はステップ311で推定されたスケールファクタをそのまま利用できる場合に比べて長くなってしまう。しかしながら、このような処理が必要とされるフレームは、連写モードが適用されている期間に撮影される多数の画像の中のほんの一部であるから、全体としての平均処理時間は、十分に連続撮影の際の撮影間隔内に収めることが可能である。したがって、連続撮影中に起こりうる画像の特徴の変化に柔軟に対応して固定長圧縮を保証可能としたことによるメリットのほうが大きい。
(第2の実施形態)
図4に、圧縮処理部の別構成例を示す。
SF i = (S 1 / Ts) (−1 / ai) · SF11 (5)
Of course, by repeating the preliminary compression in this way, the time required for the compression processing for the corresponding frame becomes longer than the case where the scale factor estimated in
(Second Embodiment)
Figure 4 shows another configuration example of the compression processing unit.
図4に示した圧縮処理部16において、係数テーブル25は、個別モードでのスケールファクタの推定に用いられる標準的な係数aiの系列に加えて、連写モードのスケールファクタの推定に用いる係数aiの系列を、上述したステップ311の推定処理によってスケールファクタの初期値として得られる値について設定した複数の区間ごとに格納している。
In the
様々な特徴を持つ画像データについて蓄積されたデータから、スケールファクタの値と圧縮データのサイズとの間には、図5(a)に示すような関係があることが知られている。図5(a)から分かるように、スケールファクタの値の増大に伴って、圧縮データのサイズは単調に減少しているが、圧縮データのサイズとスケールファクタとの関係を示すグラフはいくつかの変曲点を持っている。 From the data accumulated for image data having various characteristics, it is known that there is a relationship as shown in FIG. 5A between the value of the scale factor and the size of the compressed data. As can be seen from FIG. 5A, as the scale factor value increases, the size of the compressed data decreases monotonously, but there are several graphs showing the relationship between the compressed data size and the scale factor. Has an inflection point.
したがって、上述した変曲点でスケールファクタを区切って得られる区間ごとに、スケールファクタの変化に対する圧縮データサイズの変化の傾きを示す係数aの値を切り替えることにより、より高い精度で適切なスケールファクタを推定することが可能である。
例えば、図5(a)に示したように、圧縮データのサイズとスケールファクタとの関係を示すグラフに3つの変曲点が現れている場合は、これらの変曲点でスケールファクタの値を区切って得られる4つの区間について、代表的な特徴を持つ複数の画像に関するグラフのそれぞれの区間における傾きが、係数aiの系列として係数テーブル25に格納される。つまり、係数テーブル25には、図5(b)に示すように、係数aS2、aS3からなる標準的な系列とともに、区間1から区間4のそれぞれに対応する係数aの系列が格納される。なお、図5(b)においては、区間jにスケールファクタの初期値SF11が属している場合のi番目の推定値SFiの推定に用いられる係数を添え字j、iを付して示した。
Therefore, for each section obtained by dividing the scale factor at the inflection point described above, an appropriate scale factor can be obtained with higher accuracy by switching the value of the coefficient a indicating the slope of the change in the compressed data size with respect to the change in the scale factor. Can be estimated.
For example, as shown in FIG. 5A, when three inflection points appear in the graph indicating the relationship between the size of the compressed data and the scale factor, the value of the scale factor is changed at these inflection points. For the four sections obtained by partitioning, the slopes in the respective sections of the graph relating to a plurality of images having representative characteristics are stored in the coefficient table 25 as a series of coefficients a i . That is, in the coefficient table 25, as shown in FIG. 5B, a series of coefficients a corresponding to each of the sections 1 to 4 is stored together with a standard series including the coefficients a S2 and a S3. . In FIG. 5B, the coefficients used for estimating the i-th estimated value SFi when the initial value SF11 of the scale factor belongs to the section j are shown with suffixes j and i.
次に、このような係数テーブル25を用いて最適なスケールファクタを推定する方法について説明する。
まず、パラメータ推定部22は、連写モードが適用されているか否かを判定し(ステップ312)、否定判定の場合は、図5(b)に示した標準系列の該当する推定回数iに対応して係数テーブル25に格納された係数aSiを選択的に読み出し(ステップ313)、この係数aSiと上述した式(2)を用いてi番目のスケールファクタを推定し(ステップ314)、圧縮制御部23を介して符号化部21の処理に供する。
Next, a method for estimating an optimum scale factor using such a coefficient table 25 will be described.
First, the
一方、ステップ312の肯定判定の場合に、パラメータ推定部22は、上述したステップ311で推定したスケールファクタの初期値SF11が属する区間jに対応する系列の該当する推定回数iに対応して係数テーブル25に格納された係数ajiを選択的に読み出し(ステップ313)、この係数aSiと上述した式(2)を用いてi番目のスケールファクタを推定し(ステップ314)、圧縮制御部23を介して符号化部21の処理に供する。なお、パラメータ推定部22は、スケールファクタの初期値を適用して得られた予備圧縮結果に基づいて最初にスケールファクタの推定を行うときに、上述したスケールファクタの初期値SF11と上述した変曲点に対応するスケールファクタの値とを比較することにより、この初期値SF11が属している区間jを判定し、この区間jを記憶しておき、以降の推定処理に利用することができる。
On the other hand, in the case of an affirmative determination in
このようにして、連写モードでのスケールファクタの推定処理において、前のフレームのスケールファクタを利用して算出したスケールファクタの初期値に応じて適切な係数の系列を選択的に用いることにより、スケールファクタの推定精度を向上し、より高い精度で圧縮データのサイズを目標サイズに収束させることができる。 In this manner, in the estimation process of the scale factor in the continuous shooting mode, by appropriately using the appropriate coefficient series according to the initial value of the scale factor calculated using the scale factor of the previous frame, The estimation accuracy of the scale factor can be improved, and the size of the compressed data can be converged to the target size with higher accuracy.
以上に説明したように、本件開示のデジタルスチルカメラは、連続撮影時などに必要とされる高速動作を実現するとともに、従来見過ごされていた画像の特徴の変化に伴うサイズの収束誤差を解消し、連続撮影された多数の画像に対応する圧縮データを確実に固定長圧縮することができる。したがって、撮影された画像の全てを画質設定に対応する目標サイズを含む所定範囲内に圧縮して記録することができるので、記憶媒体の記憶容量を無駄なく利用して、撮影されるシーンの多様性にかかわらず、記憶媒体の記憶容量と目標サイズとから求められる枚数の画像を確実に記憶媒体に記録することが可能である。つまり、記憶媒体の記憶容量を最大限に利用することができる。 As described above, the digital still camera of the present matter disclosure eliminated while realizing a high speed operation is required, such as during continuous shooting, the convergence error of the size due to the change in the characteristic of conventional overlooked have image In addition, it is possible to reliably compress the compressed data corresponding to a large number of continuously photographed images. Accordingly, since all of the captured images can be compressed and recorded within a predetermined range including the target size corresponding to the image quality setting, the storage capacity of the storage medium can be used without waste, and various scenes can be captured. Regardless of the nature, it is possible to reliably record the number of images obtained from the storage capacity and the target size of the storage medium on the storage medium. That is, the storage capacity of the storage medium can be utilized to the maximum.
このような特徴により、本件開示のデジタルスチルカメラは、より短い撮影間隔でより多くの圧縮画像を確実に記憶媒体に記録することができるので、一般的な利用者が趣味で撮影する際の要求はもちろん、セミプロやプロが職業的な撮影をする際の厳しい要求にも十分に応えることができる。 With such a feature, the digital still camera of the present matter disclosure can be recorded to ensure that the storage medium more compressed images at shorter shooting distance, the general user when capturing a hobby Of course, it can fully meet the strict requirements of semi-professional and professional photography.
11…撮影光学系、12…撮像素子、13…信号処理部、14…A/D変換部、15…画像処理部、16…圧縮処理部、17…記録部、18…制御部、19…操作パネル、20…メモリ、21…符号化部、22…パラメータ推定部、23…圧縮制御部、24…モード判定部、25…係数テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
画像データを圧縮するときに用いる圧縮パラメータを調節することで、前記撮像手段によって生成された第1画像データのデータサイズが前記第1画像データを圧縮するときに目標とする第1目標データサイズを含む所定範囲内に収まるように前記第1画像データを圧縮する固定長圧縮手段と、
前記第1画像データを圧縮して前記所定範囲内に収まる第1圧縮画像データが得られたときに用いた第1圧縮パラメータと、前記第1圧縮画像データのデータサイズと、前記第1目標データサイズとに基づいて、前記第1画像データの生成より後に生成される第2画像データを圧縮するときに用いる圧縮パラメータの初期パラメータを算出する初期パラメータ算出手段と、
前記初期パラメータ算出手段によって算出された前記初期パラメータを用いて、前記第2画像データを圧縮する圧縮手段と、
前記第1画像データの撮影感度と、前記第2画像データの撮影感度との差が所定の閾値以下であるときに連続して撮影していると判断する判断手段とを備えること
を特徴とするデジタルスチルカメラ。 Imaging means for imaging a subject and generating image data;
By adjusting a compression parameter used when compressing the image data, the data size of the first image data generated by the imaging unit is set to a target first target data size when the first image data is compressed. Fixed length compression means for compressing the first image data so as to fall within a predetermined range including:
The first compression parameter used when the first compressed image data that is within the predetermined range is obtained by compressing the first image data, the data size of the first compressed image data, and the first target data An initial parameter calculation means for calculating an initial parameter of a compression parameter used when compressing the second image data generated after the generation of the first image data based on the size;
Compression means for compressing the second image data using the initial parameter calculated by the initial parameter calculation means ;
And determining means for determining that continuous shooting is performed when a difference between a shooting sensitivity of the first image data and a shooting sensitivity of the second image data is equal to or less than a predetermined threshold value. Digital still camera.
前記圧縮手段は、前記圧縮パラメータを調節することで、前記第2画像データのデータサイズが前記第2画像データを圧縮するときに目標とする第2目標データサイズを含む所定範囲内に収まるように前記第2画像データを圧縮すること
を特徴とするデジタルスチルカメラ。 The digital still camera according to claim 1.
The compression means adjusts the compression parameter so that the data size of the second image data falls within a predetermined range including a second target data size that is a target when the second image data is compressed. A digital still camera, wherein the second image data is compressed.
前記初期パラメータを用いて前記第2画像データを圧縮した圧縮画像データのデータサイズが前記第2目標データサイズを含む所定範囲内に収まるか否かを判定する判定手段と、
前記初期パラメータを用いて前記第2画像データを圧縮した圧縮画像データのデータサイズが前記第2目標データサイズを含む所定範囲内に収まっていないと前記判定手段によって判定されたとき、前記初期パラメータと、前記初期パラメータを用いて前記第2画像データを圧縮した圧縮画像データのデータサイズと、前記第2目標サイズとに基づいて、前記第2画像データを圧縮するときに用いる圧縮パラメータを推定する推定手段とをさらに備え、
前記圧縮手段は、前記推定手段によって推定された圧縮パラメータで第2画像データを圧縮すること
を特徴とするデジタルスチルカメラ。 The digital still camera according to claim 2.
Determining means for determining whether or not a data size of compressed image data obtained by compressing the second image data using the initial parameter is within a predetermined range including the second target data size;
When the determination unit determines that the data size of the compressed image data obtained by compressing the second image data using the initial parameter does not fall within a predetermined range including the second target data size, the initial parameter and Estimating a compression parameter to be used when compressing the second image data based on the data size of the compressed image data obtained by compressing the second image data using the initial parameter and the second target size And further comprising means,
The digital still camera, wherein the compression unit compresses the second image data with the compression parameter estimated by the estimation unit.
前記第1圧縮画像データのデータサイズと前記第1目標データサイズとに応じて前記第2目標データサイズを調整する調整手段をさらに備えること
を特徴とするデジタルスチルカメラ。 In the digital still camera according to claim 2 or 3,
A digital still camera, further comprising an adjusting unit that adjusts the second target data size according to a data size of the first compressed image data and the first target data size.
前記初期パラメータ算出手段は、
前記第2画像データを圧縮して前記第2目標データサイズを含む前記所定範囲内に収まる第2圧縮画像データが得られたときに用いた第2圧縮パラメータと、前記第2圧縮画像データのデータサイズと、前記第2目標データサイズとに基づいて、前記第2画像データの生成より後に生成される第3画像データを圧縮するときに用いる前記圧縮パラメータの初期パラメータを算出すること
を特徴とするデジタルスチルカメラ。 In the digital still camera according to any one of claims 2 to 4,
The initial parameter calculation means includes
The second compression parameter used when the second compressed image data is obtained by compressing the second image data and falling within the predetermined range including the second target data size, and the data of the second compressed image data An initial parameter of the compression parameter used when compressing the third image data generated after the generation of the second image data is calculated based on the size and the second target data size. Digital still camera.
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