JP2008258662A - Image pickup device, image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置、画像処理方法に係り、特に、感度の異なる複数種類の受光素子により撮像する撮像装置、及び感度の異なる複数種類の受光素子により取得された画像情報に対して画像処理を行う画像処理方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and an image processing method, and in particular, performs image processing on image information acquired by a plurality of types of light receiving elements having different sensitivities and image information acquired by a plurality of types of light receiving elements having different sensitivities. The present invention relates to an image processing method to be performed.
近年、デジタル電子スチルカメラ(以下、デジタルカメラという。)などの撮像装置では、CCD(Charge Coupled Device)エリアセンサ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の固体撮像素子の多画素化に伴って、撮影により得られる画像情報のデータサイズも増大している。このため、この種の撮像装置では一般に、画像情報は圧縮効率の高いjpeg形式等の非可逆圧縮方式により圧縮されて記憶媒体に記憶される。 In recent years, in an imaging apparatus such as a digital electronic still camera (hereinafter referred to as a digital camera), with the increase in the number of pixels of a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) area sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. The data size of image information obtained by photographing has also increased. For this reason, in this type of imaging apparatus, generally, image information is compressed by a lossy compression method such as a jpeg format with high compression efficiency and stored in a storage medium.
また、上記画像情報に対して画像処理を全く行わない生のデータである所謂CCD−RAWデータの形式で、画像情報を記憶媒体へ記憶する機能を有する撮像装置もある。CCD−RAWデータは画像処理が行われていないため、ユーザが自由に画像処理を行えるという利点がある。 There is also an imaging apparatus having a function of storing image information in a storage medium in the form of so-called CCD-RAW data, which is raw data in which no image processing is performed on the image information. Since CCD-RAW data is not subjected to image processing, there is an advantage that the user can freely perform image processing.
ところで、CCD−RAWデータは、一般にデータサイズが大きいため、記憶媒体の大容量化が要求される。このため、CCD−RAWデータを圧縮効率の高い非可逆圧縮で圧縮することも考えられるが、この場合、圧縮された画像情報を復号化して元のCCD−RAWデータに戻すことができないため、CCD−RAWデータに比べ画質が劣化する。そこで、CCD−RAWデータに対して、非可逆圧縮よりも圧縮効率は低いが画質の劣化を生じさせない可逆圧縮を行い、記憶することが考えられている。 Incidentally, since the CCD-RAW data generally has a large data size, it is required to increase the capacity of the storage medium. For this reason, it is conceivable to compress the CCD-RAW data by irreversible compression with high compression efficiency. However, in this case, the compressed image information cannot be decoded and returned to the original CCD-RAW data. -Image quality deteriorates compared to RAW data. Therefore, it is considered that the CCD-RAW data is subjected to reversible compression that is lower in compression efficiency than lossy compression but does not cause deterioration in image quality, and is stored.
画像情報を可逆圧縮する技術としては、例えばDPCM変換等により、画像情報を構成する画素情報を隣接する画素情報との差分値に変換し、ハフマン符号化する技術がある。なお、ハフマン符号化とは、上記差分値に変換された画素情報に対し、差分値の発生頻度が高い順に情報量の少ない符号を割り当てることで画像情報を圧縮する技術である。 As a technique for reversibly compressing image information, for example, there is a technique in which pixel information constituting image information is converted into a difference value with adjacent pixel information by DPCM conversion or the like, and Huffman coding is performed. Huffman coding is a technique for compressing image information by assigning a code with a small amount of information to the pixel information converted into the difference value in descending order of occurrence frequency of the difference value.
このハフマン符号化には、多くの自然画像の平均的な統計量に対して設計された典型的ハフマンテーブルを利用して行う場合があるが、より高い圧縮効率を実現する技術として、特許文献1には、典型的ハフマンテーブルを用いずに、画像情報毎に最適なハフマンテーブルを作成し、それを用いて画像情報を圧縮する技術が開示されている。
This Huffman coding may be performed using a typical Huffman table designed for an average statistic of many natural images. As a technique for realizing higher compression efficiency,
その一方で近年、撮像装置には、鮮明な被写体画像を得るために、撮影によって取得される画像情報の広ダイナミックレンジ化も要望されている。 On the other hand, in recent years, in order to obtain a clear subject image, there has been a demand for an imaging apparatus that has a wide dynamic range of image information acquired by photographing.
この広ダイナミックレンジ化を実現するために、特許文献2には、各画素に主感光部と従感光部とを備えることにより広ダイナミックレンジの画像情報を得る技術が開示されている。この技術によれば、主感光部は露光量に対する感度が高い受光素子である一方、従感光部は露光量に対する感度が主感光部よりも低い受光素子とされているため、主感光部では出力信号が飽和してしまう露光条件でも、従感光部では被写体のコントラスト等の情報を取得することでき、この結果として広ダイナミックレンジの画像情報を得るようにしている。
In order to realize this wide dynamic range,
この技術に上記特許文献1に開示されている技術を適用することにより、主感光部によって得られた画像情報と、従感光部により得られた画像情報を双方とも高圧縮効率で圧縮することができる。
しかしながら、この技術では、各画像情報別に最適化されたハフマンテーブルを作成する必要があるため、ハフマンテーブルの作成に著しく手間がかかる、という問題点があった。 However, in this technique, it is necessary to create a Huffman table optimized for each image information, and thus there is a problem that it takes much time to create the Huffman table.
なお、この問題点は、ハフマンテーブルを用いるものに限らず、何らかの符号化テーブルを用いて可逆圧縮する技術では生じ得るものである。 This problem is not limited to the one using the Huffman table, and can occur in the technique of lossless compression using some kind of encoding table.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、画像情報を可逆圧縮する際に用いる符号化テーブルを簡易に作成することができる撮像装置、画像処理方法を提供することが目的である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide an imaging apparatus and an image processing method that can easily create an encoding table used when reversibly compressing image information. is there.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、感度が異なる複数種類の受光素子で被写体を撮像し、各々個別に被写体像を示す画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得された前記画像情報を前記受光素子の種類別に記憶する記憶手段と、前記記憶手段により記憶された前記画像情報のうち、最も感度の高い受光素子により得られた高感度画像情報を構成する複数の画素情報に応じた情報に対し、発生頻度の高い順に情報量の少ない符号を割り当てる符号化テーブルを前記高感度画像情報に対応するものとして作成し、当該符号化テーブルに基づいて、最も感度の高い受光素子を除く受光素子により得られた画像情報に対応する符号化テーブルを作成するテーブル作成手段と、対応する符号化テーブルを用いて各画像情報を可逆圧縮する圧縮手段と、を有する。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項1に記載の撮像装置によれば、感度が異なる複数種類の受光素子で被写体を撮像する撮像手段によって画像情報が取得され、取得された画像情報が受光素子の種類別に記憶手段によって記憶される。 According to the imaging apparatus of the first aspect, image information is acquired by an imaging unit that images a subject with a plurality of types of light receiving elements having different sensitivities, and the acquired image information is stored by a storage unit for each type of light receiving element. The
ここで、本発明は、テーブル作成手段により、記憶手段によって記憶された画像情報のうち、最も感度の高い受光素子により得られた高感度画像情報を構成する複数の画素情報に応じた情報に対し、発生頻度の高い順に情報量の少ない符号を割り当てる符号化テーブルが作成された後に、当該符号化テーブルに基づいて、最も感度の高い受光素子を除く受光素子により得られた画像情報に対応する符号化テーブルが作成される。そして、圧縮手段により、対応する符号化テーブルが用いられて各画像情報が可逆圧縮される。 Here, according to the present invention, information corresponding to a plurality of pieces of pixel information constituting the high-sensitivity image information obtained by the light-sensitive element having the highest sensitivity among the image information stored by the storage unit by the table creation unit. A code corresponding to image information obtained by a light receiving element excluding the light receiving element with the highest sensitivity is created based on the coding table after a coding table for assigning codes with a small amount of information is created in descending order of occurrence frequency. Table is created. Then, each image information is reversibly compressed by the compression means using the corresponding encoding table.
このように、請求項1に記載の撮像装置によれば、最も感度の高い受光素子により得られた高感度画像情報に対応する符号化テーブルに基づいて、最も感度の高い受光素子を除く受光素子により得られた画像情報に対応する符号化テーブルを作成しているので、画像情報を可逆圧縮する際に用いる符号化テーブルを簡易に作成することができる。
Thus, according to the imaging device of
なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、前記テーブル作成手段が、前記高感度画像情報を構成する画素情報の各々を、隣接する画素情報との差分値に変換した後に当該差分値のビット数毎に複数のグループに分け、前記差分値の発生頻度が高いグループ順に情報量の少ない符号を割り当てるテーブルとして、前記高感度画像情報に対応する符号化テーブルを作成するものとしてもよい。これにより、画像情報を、より高い圧縮効率で圧縮することができる。
According to the present invention, as in the invention described in
特に、請求項2に記載の発明は、請求項3に記載の発明のように、前記テーブル作成手段が、前記最も感度の高い受光素子を除く受光素子により得られた画像情報に対応する符号化テーブルを、前記高感度画像情報を構成する画素情報との間のビット数の差に応じて、前記高感度画像情報に対応する符号化テーブルにおいて前記グループ毎に割り当てられた符号の割り当て対象を替えることにより作成するようにしてもよい。これにより、全ての画像情報に対応する符号化テーブルを、より簡易に符号化テーブルを作成することができる。
In particular, the invention according to
また、本発明は、請求項4に記載の発明のように、前記圧縮手段が、前記画像情報をDPCM変換した後に、前記テーブル作成手段により作成された対応する符号化テーブルを用いてハフマン符号化することで、前記可逆圧縮を行うようにしてもよい。これにより、画像情報を、より高い圧縮効率で可逆圧縮することができる。
Further, according to the present invention, as in the invention described in
また、本発明は、請求項5に記載の発明のように、前記圧縮手段により可逆圧縮された前記画像情報を伸張する伸張手段を、更に備えてもよい。これにより、可逆圧縮後の画像情報を圧縮前の画像情報に戻すことができる。 The present invention may further include decompression means for decompressing the image information reversibly compressed by the compression means, as in the fifth aspect of the invention. Thereby, the image information after lossless compression can be returned to the image information before compression.
特に、請求項5に記載の発明は、請求項6に記載の発明のように、前記伸張手段が、前記圧縮手段により可逆圧縮された前記画像情報を、前記テーブル作成手段により作成された対応する符号化テーブルを用いてハフマン復号化した後に、逆DPCM変換することにより前記伸張を行うものとしてもよい。これにより、可逆圧縮後の画像情報を圧縮前の画像情報に簡易且つ確実に戻すことができる。
In particular, the invention according to
一方、上記目的を達成するために、請求項7の発明は、感度が異なる複数種類の受光素子で被写体を撮像して各々個別に被写体像を示す画像情報を取得し、取得した前記画像情報を前記受光素子の種類別に記憶手段により記憶し、前記記憶手段により記憶した前記画像情報のうち、最も感度の高い受光素子により得られた高感度画像情報を構成する複数の画素情報に応じた情報に対し、発生頻度の高い順に情報量の少ない符号を割り当てる符号化テーブルを前記高感度画像情報に対応するものとして作成し、前記高感度画像情報に対応する符号化テーブルに基づいて、最も感度の高い受光素子を除く受光素子により得られた画像情報に対応する符号化テーブルを作成し、対応する符号化テーブルを用いて各画像情報を可逆圧縮することを特徴とする。
On the other hand, in order to achieve the above-mentioned object, the invention of
従って、請求項7に記載の画像処理方法によれば、請求項1に記載の発明と同様に作用するので、請求項1に記載の発明と同様に、画像情報を可逆圧縮する際に用いる符号化テーブルを簡易に作成することができる。 Therefore, according to the image processing method of the seventh aspect, since it operates in the same manner as the first aspect of the invention, the code used when the image information is reversibly compressed as in the first aspect of the invention. Table can be created easily.
以上説明した如く本発明によれば、画像情報を可逆圧縮する際に用いる符号化テーブルを簡易に作成することができる、という優れた効果を有する。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that a coding table used when reversibly compressing image information can be easily created.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を静止画像の撮影を行うデジタルカメラに適用した場合の形態例について説明する。
(第1の実施の形態)
図1に、第1の実施の形態に係るデジタルカメラ10の概略構成を示したブロック図を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, an example of a case where the present invention is applied to a digital camera that captures a still image will be described.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the
同図に示されるように、デジタルカメラ10は、デジタルカメラ10の全体の制御を司るCPU(中央処理装置)12を備えており、CPU12は撮像部14と接続されている。
As shown in FIG. 1, the
撮像部14は、複数枚のレンズを有し焦点距離の変更(変倍)が可能なズームレンズとして構成されたレンズ部16を備えており、該レンズ部16により、被写体像が結像される。
The
レンズ部16の光軸後方には、固体撮像素子であるCCDエリアセンサ18が設けられている。CCDエリアセンサ18は、レンズ部16で結像された被写体像を示す光信号を光電変換し、アナログ信号として出力する。
A
ここで、本実施の形態に係るCCDエリアセンサ18の構造について説明する。CCDエリアセンサ18には、図2に示すようなハニカムCCDを採用することができる。
Here, the structure of the
このCCDエリアセンサ18は、受光素子として複数の主感光部PD1を備えている。主感光部PD1は、所定の配列ピッチ(水平配列ピッチ=Ph(μm)、垂直配列ピッチ=Pv(μm))で、隣接する主感光部PD1と垂直方向及び水平方向にずらされて2次元配置される。また、CCDエリアセンサ18は、垂直転送電極VELと水平転送電極HELとを備えている。垂直転送電極VELは、主感光部PD1の前面に形成された開口部APを迂回するように配置され、かつ主感光部PD1からの信号(電荷)を取り出して垂直方向に転送する。水平転送電極HELは、垂直方向最下に位置する垂直転送電極VELの垂直方向下側に配置され、垂直転送電極VELから転送されてきた信号を外部へ転送する。なお、同図に示す例では、開口部APを八角形のハニカム形状に形成している。
The
ここで、水平方向に直線状に並んで配置された複数の垂直転送電極VELにより構成される垂直転送電極群には、各々垂直転送駆動信号V1、V2、・・・、V8の何れか1つを同時に印加することができるように構成されている。なお、同図に示す例では、1段目の垂直転送電極群に対して垂直転送駆動信号V3が、2段目の垂直転送電極群に対して垂直転送駆動信号V4が、3段目の垂直転送電極群に対して垂直転送駆動信号V5が、4段目の垂直転送電極群に対して垂直転送駆動信号V6が、5段目の垂直転送電極群に対して垂直転送駆動信号V7が、6段目の垂直転送電極群に対して垂直転送駆動信号V8が、7段目の垂直転送電極群に対して垂直転送駆動信号V1が、8段目の垂直転送電極群に対して垂直転送駆動信号V2が、各々印加できるように構成されている。 Here, each of the vertical transfer electrode groups constituted by a plurality of vertical transfer electrodes VEL arranged in a straight line in the horizontal direction has one of the vertical transfer drive signals V1, V2,. Can be applied simultaneously. In the example shown in the figure, the vertical transfer drive signal V3 is applied to the first-stage vertical transfer electrode group, and the vertical transfer drive signal V4 is applied to the second-stage vertical transfer electrode group. The vertical transfer drive signal V5 for the transfer electrode group, the vertical transfer drive signal V6 for the fourth vertical transfer electrode group, and the vertical transfer drive signal V7 for the fifth vertical transfer electrode group are 6 The vertical transfer drive signal V8 for the vertical transfer electrode group at the stage, the vertical transfer drive signal V1 for the vertical transfer electrode group at the seventh stage, and the vertical transfer drive signal for the vertical transfer electrode group at the eighth stage. V2 can be applied to each.
また、各主感光部PD1は、隣接する1つの垂直転送電極VELに対し転送ゲートTGを介して電気的に接続されるように構成されている。同図に示す例では、各主感光部PD1が右下に隣接する垂直転送電極VELに転送ゲートTGを介して接続されるように構成されている。 Each main photosensitive portion PD1 is configured to be electrically connected to one adjacent vertical transfer electrode VEL via a transfer gate TG. In the example shown in the figure, each main photosensitive portion PD1 is connected to the vertical transfer electrode VEL adjacent to the lower right via a transfer gate TG.
CCDエリアセンサ18は、更に、上述の主感光部PD1に比して露光量に対して低感度の受光素子である従感光部PD2を備えている。なお、主感光部PD1と従感光部PD2とは、一組の画素を構成する。従感光部PD2は図2に示される如く、複数の主感光部PD1間に設けられ、従感光部PD2は、隣接する1つの垂直転送電極VELに対して転送ゲートTGにより電気的に接続されている。なお、従感光部PD2の転送ゲートTGが接続される電極は、隣接する主感光部PD1の転送ゲートTGが接続される電極とは異ならせて設けられている。また、従感光部PD2も主感光部PD1と同様に開口部APが形成されている。従感光部PD2の開口部APは、主感光部PD1の開口部より面積が小さい。このため、従感光部PD2は、主感光部PD1に比して低感度となる。
The
次に、図3に、露光量に対する主感光部PD1と従感光部PD2の感度の状態を表すグラフの一例を示す。 Next, FIG. 3 shows an example of a graph showing the sensitivity states of the main photosensitive portion PD1 and the secondary photosensitive portion PD2 with respect to the exposure amount.
図3の線Aが露光量に対する主感光部PD1の感度を示し、図3の線Bが露光量に対する従感光部PD2の感度を示す。主感光部PD1は、従感光部PD2に比べ露光量に対する感度が高く、信号範囲mも広く露光量が少ない場合でも高い信号レベルを出力する。しかし、この反面、主感光部PD1は、従感光部PD2に比べ低い露光量で信号レベルが飽和に達する。一方、従感光部PD2は、主感光部PD1に比べ信号範囲nが狭く同じ露光量に対する信号レベルは低いが、比較的高い露光量に達するまで信号レベルが飽和することはない。すなわち、主感光部PD1は、明暗の差が比較的小さい被写体を撮影するのに適し、従感光部PD2は、明暗の差が比較的大きい被写体を撮影するのに適している。そのため、主感光部PD1と従感光部PD2とにより得られた信号レベルを組み合わせて用いることにより、CCDエリアセンサ18は、主感光部PD1のみで構成される場合に比べ、広いダイナミックレンジを実現することができる。
A line A in FIG. 3 shows the sensitivity of the main photosensitive portion PD1 with respect to the exposure amount, and a line B in FIG. 3 shows the sensitivity of the secondary photosensitive portion PD2 with respect to the exposure amount. The main photosensitive portion PD1 is more sensitive to the exposure amount than the slave photosensitive portion PD2, and outputs a high signal level even when the signal range m is wide and the exposure amount is small. However, on the other hand, the signal level of the main photosensitive portion PD1 reaches saturation with a lower exposure amount than that of the secondary photosensitive portion PD2. On the other hand, the secondary photosensitive portion PD2 has a narrower signal range n than the main photosensitive portion PD1 and a low signal level for the same exposure amount. However, the signal level does not saturate until a relatively high exposure amount is reached. That is, the main photosensitive portion PD1 is suitable for photographing a subject having a relatively small difference in brightness and the sub-photosensitive portion PD2 is suitable for photographing a subject having a relatively large difference in brightness. Therefore, by using a combination of the signal levels obtained by the main photosensitive portion PD1 and the secondary photosensitive portion PD2, the
なお、このように主感光部PD1の信号範囲mと従感光部PD2の信号範囲nは、異なっているため、主感光部PD1で得られる画素情報のビット数と従感光部PD2で得られる画素情報のビット数も異なり、主感光部PD1で得られる画素情報のビット数は従感光部PD2で得られる画素情報のビット数よりも多くなる。以下、本実施の形態では、一例として主感光部PD1の画素情報のビット数を14ビットとし、従感光部PD2の画素情報のビット数を12ビットとして説明する。 Since the signal range m of the main photosensitive portion PD1 and the signal range n of the secondary photosensitive portion PD2 are different as described above, the number of bits of the pixel information obtained by the primary photosensitive portion PD1 and the pixels obtained by the secondary photosensitive portion PD2 are different. The number of bits of information is also different, and the number of bits of pixel information obtained by the main photosensitive portion PD1 is larger than the number of bits of pixel information obtained by the secondary photosensitive portion PD2. Hereinafter, in the present embodiment, as an example, the number of bits of pixel information of the primary photosensitive portion PD1 is 14 bits, and the number of bits of pixel information of the secondary photosensitive portion PD2 is 12 bits.
図1に示されるように、CCDエリアセンサ18の出力端はアナログ信号処理部20と接続されており、CCDエリアセンサ18が光電変換により生成した被写体像を示すアナログ信号は、アナログ信号処理部20へ送信される。
As shown in FIG. 1, the output end of the
アナログ信号処理部20は、図示しない相関二重サンプリング回路(以下、「CDS」という。)を含んで構成されている。CDSによる相関二重サンプリング処理は、CCDエリアセンサ18の出力信号に含まれるノイズ等を軽減することを目的として、CCDエリアセンサ18の1画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素情報を得る処理である。アナログ信号処理部20の出力端はアナログ/デジタル変換器(以下、「ADC」という。)22の入力端に接続されている。CDSにより相関二重サンプリング処理が行われたアナログ信号は、ADC22に送信される。
The analog
ADC22は、送信されたアナログ信号をデジタル信号である画像情報に変換するものであり、その出力端はデジタル信号処理部24の入力端に接続されている。
The
デジタル信号処理部24は、所定容量のラインバッファを内蔵し、かつ入力された画像情報を後述する内部メモリ32の所定領域に直接記憶させる制御を行うと共に、画像情報に対して各種の画像処理を行う。なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ10には、画像処理を全く行わない生のデータである所謂CCD−RAWデータの形式で画像情報を記憶する機能が備えられており、当該機能を実行する場合、デジタル信号処理部24は、ADC22から入力されてくる画像情報に対してなんら画像処理を行わない。
The digital
また、CPU12はシステムバス26を介して、メモリ制御部28、主感光部用圧縮・伸張処理部30A、従感光部用圧縮・伸張処理部30Bと接続されている。
The
メモリ制御部28は、内部メモリ32や外部メモリ34に対するアクセスの制御を行う。また、メモリ制御部28は、主・従判別部36を備える。
The
主・従判別部36は、CCD−RAWデータを構成する各画素情報に対して、主感光部PD1又は従感光部PD2の何れで取得されたものであるかを判別する。具体的には、CCDエリアセンサ18は主感光部PD1と従感光部PD2との配列状態は既知であるため、この配列状態に応じてCCDエリアセンサ18から出力された画素情報を振り分ける。
The master /
また、内部メモリ32は、主として撮像により取得された画像情報を一時的に記憶する。なお、当該画像情報には、デジタル信号処理部24でデジタル信号処理された後の画像情報、CCD−RAWデータ、CCD−RAWデータを可逆圧縮した後の画像情報等が含まれる。また、デジタルカメラ10の制御に係る種々のデータも記憶される。
The
更に、外部メモリ34は、撮影によって得られた画像情報を記憶する可搬式の不揮発性記憶媒体である。
Furthermore, the
一方、主感光部用圧縮・伸張処理部30Aは、主感光部PD1で取得されたCCD−RAWデータである主CCD−RAWデータに対して、主CCD−RAWデータを構成する画素情報のビット数(本実施の形態では14ビット)に応じた圧縮・伸張処理を行う。また、従感光部用圧縮・伸張処理部30Bは、従感光部PD2で取得されたCCD−RAWデータである従CCD−RAWデータに対して、従CCD−RAWデータを構成する画素情報のビット数(本実施の形態では12ビット)に応じた圧縮・伸張処理を行う。
On the other hand, the compression /
なお、主感光部用圧縮・伸張処理部30AはDPCM変換部40A、ハフマン符号・復号部42Aを備え、又従感光部用圧縮・伸張処理部30BはDPCM変換部40B、ハフマン符号・復号部42Bを備えている。
The compression /
DPCM変換部40A、Bは、CCD−RAWデータをDPCM変換する一方、DPCM変換されたCCD−RAWデータを逆DPCM変換し、DPCM変換される前のCCD−RAWデータに戻す。
The
ここで、CCD−RAWデータに対するDPCM変換について図4を参照して説明する。 Here, DPCM conversion for CCD-RAW data will be described with reference to FIG.
DPCM変換は、変換対象となる画素情報(図4(A)に示す例では‘x’であり、以下「変換対象画素情報」という。)をその隣接する画素の画素情報(一例として図4(A)のa、b、c)から予測して予測値を得、この予測値と実際の画素情報との誤差(差分値)に変換対象となる画素情報を変換する。従って前記誤差が小さいほど変換後の値は小さくなり、DPCM変換後に行われる、後述するハフマン符号化により高い圧縮効率を得ることが可能となる。 In the DPCM conversion, pixel information to be converted ('x' in the example shown in FIG. 4A, hereinafter referred to as “conversion target pixel information”) is converted into pixel information of an adjacent pixel (for example, FIG. A predicted value is obtained by prediction from a), b, and c) of A), and pixel information to be converted is converted into an error (difference value) between the predicted value and actual pixel information. Therefore, the smaller the error is, the smaller the converted value is, and it becomes possible to obtain high compression efficiency by Huffman coding, which will be described later, performed after DPCM conversion.
また、図4(A)の変換対象画像情報xを、単純に、画素情報xから画素情報cの値を除算した値(差分値)に変換することとしても良い。 Further, the conversion target image information x in FIG. 4A may be simply converted into a value (difference value) obtained by dividing the pixel information x by the value of the pixel information c.
ここで、本実施の形態の場合に係るCCDエリアセンサ18は、図2に示されるように主感光部PD1と従感光部PD2とが交互に配列されている。そのため、CCD−RAWデータは、一例として図4(B)に示されるように、主感光部PD1に対応する画素情報列A、B、C・・・と、従感光部PD2に対応する画素情報列A2、B2、C2・・・とが交互に配列された構造となる。そして、このままDPCM変換すると、図3からも明らかなように、主感光部PD1の画素情報と従感光部PD2の画素情報との信号レベルの差が全露光量範囲にわたって大きいため、変換対象画素情報の差分値が大きくなってしまい、この差分値で変換対象画素情報を変換したとしても、その後のハフマン符号化において高い圧縮効率を得ることが困難となる。
Here, in the
そこで、本実施の形態に係るデジタルカメラ10では、前述の主・従判別部36で、CCD−RAWデータを構成する各画素情報に対して、主感光部PD1又は従感光部PD2の何れで取得されたものであるかを判別する。そして、図4(C)に示されるように主感光部PD1で取得された画素情報を主CCD−RAWデータとし、図4(D)に示されるように従感光部PD2で取得された画素情報を従CCD−RAWデータとして各々内部メモリ32に記憶する。
Therefore, in the
そして、主感光部用圧縮・伸張処理部30Aに備えられたDPCM変換部40Aは主CCD−RAWデータに対してDPCM変換し、従感光部用圧縮・伸張処理部30Bに備えられたDPCM変換部40Bは従CCD−RAWデータに対してDPCM変換する。
The
なお、DPCM変換部40A、Bは、以上のようなDPCM変換の他、逆DPCM変換も行う。逆DPCM変換は、DPCM変換の逆の処理を行うことによって、DPCM変換されたCCD−RAWデータをDPCM変換前のCCD−RAWデータに戻す処理である。
Note that the
更に、主感光部用圧縮・伸張処理部30Aに備えられたハフマン符号・復号部42A、従感光部用圧縮・伸張処理部30Bに備えられたハフマン符号・復号部42Bは、DPCM変換後のCCD−RAWデータをハフマン符号化することによりCCD−RAWデータを可逆圧縮する。なお、ここでいうハフマン符号化とは、DPCM変換により各画素情報を変換した差分値の発生頻度に基づいて、各画素情報に最適符号(ハフマン符号)を割り当てる処理をいう。
Further, the Huffman encoding /
また、ハフマン符号・復号部42A、Bは、このようなハフマン符号化に加え、ハフマン復号化も行える。なお、ハフマン復号化は、ハフマン符号化されたCCD−RAWデータをハフマン符号化前のCCD−RAWデータに戻す処理である。
The Huffman coding /
ここで、本実施の形態に係るハフマン符号化に関して、詳細に説明する。 Here, the Huffman coding according to the present embodiment will be described in detail.
CCD−RAWデータを可逆圧縮する場合には、まずCCD−RAWデータをDPCM変換し、変換後の画素情報(差分値)を図5に示すように複数のグループに分ける。例えば、グループ0は差分値が0であるグループであり、グループ1は差分値が−1,1のグループであり、グループ2は差分値が−3,−2,2,3のグループであり、最後のグループ14は差分値が−16383〜−8192の範囲内と8192〜16383の範囲内のグループである。このように、本実施の形態に係るハフマン符号・復号部42Aでは、14ビットのデータである主CCD−RAWデータが差分値のビット数に応じて15のグループに分けられる。
When reversibly compressing CCD-RAW data, first, the CCD-RAW data is DPCM converted, and the converted pixel information (difference values) is divided into a plurality of groups as shown in FIG. For example,
そして、このグループ毎に差分値の発生頻度を求め、発生頻度の高いグループ順に情報量の少ない(短い)符号すなわちハフマン符号を割り当てる。例えば、グループ0の差分値の発生頻度が最も高く、グループ番号が大きくなるに連れて発生頻度が低くなる場合は、グループ0にハフマン符号として00、グループ1に010、グループ2に011、グループ14に1111111111110を割り当てる。なお、各グループ内の差分値の区別は付加ビットにより行う。例えばグループ1の場合は−1か1を区別するのに付加ビットとして1ビットあれば良く、同様にグループ2は−3,−2,2,3を区別するために付加ビットとして2ビット、グループ14は付加ビットとして14ビットあれば良い。
Then, the occurrence frequency of the difference value is obtained for each group, and a code with a small amount of information (short), that is, a Huffman code is assigned to the group with the highest occurrence frequency. For example, when the frequency of occurrence of the difference value of
このようにして、ハフマン符号・復号部42Aは、主CCD−RAWデータの差分値の発生頻度が高いグループ順に短い符号を割り当てたハフマンテーブルを作成し、当該ハフマンテーブルを用いて主CCD−RAWデータを可逆圧縮する。
In this way, the Huffman code /
ここで、主CCD−RAWデータをDPCM変換することで得られた差分値を、グループ0からグループ14に分けたときの発生頻度を各色別(R、G、B)に統計的に表した一例を図6(A)に示す。図6(A)では、グループ0からグループ7までの範囲内においてグループ番号が大きくなるに従って発生頻度が高くなり、グループ8の発生頻度が最も高く、グループ9からグループ14までの範囲内においてグループ番号が大きくなるに従って発生頻度が低くなる。
Here, an example in which the occurrence frequency when the difference value obtained by DPCM conversion of the main CCD-RAW data is divided from
ところで、従CCD−RAWデータをDPCM変換することで得られる差分値の発生頻度も主CCD−RAWデータと同じような傾向があると考えられる。これは、主感光部PD1と従感光部PD2とは、図2に示されるように交互に配置されており、隣り合う主感光部PD1と従感光部PD2とは、同一受光面積当たりの露光量は略同じであると考えられるためである。 By the way, it is considered that the frequency of occurrence of the difference value obtained by DPCM conversion of the sub CCD-RAW data has the same tendency as the main CCD-RAW data. This is because the primary photosensitive portion PD1 and the secondary photosensitive portion PD2 are alternately arranged as shown in FIG. 2, and the adjacent primary photosensitive portion PD1 and secondary photosensitive portion PD2 have an exposure amount per the same light receiving area. Is considered to be substantially the same.
ここで、本実施の形態に係る従CCD−RAWデータは12ビットであるため、本実施の形態に係るデジタルカメラ10では、主CCD−RAWデータの画素情報の差分値をビット数毎に分けたグループのうち、下位2ビット分のグループ(グループ0とグループ1)を削除した残りの12ビット分を、従CCD−RAWデータのグループとみなす。図6(B)は、図6(A)のグループ0とグループ1とを削除し、主CCD−RAWデータのグループ2からグループ14を従CCD−RAWデータのグループ0からグループ12とした図である。
Here, since the slave CCD-RAW data according to the present embodiment is 12 bits, in the
このように、主CCD−RAWデータを構成する差分値の発生頻度に基づいて、従CCD−RAWデータを構成する差分値の発生頻度を求めることができため、ハフマン符号・復号部42Bは、主用ハフマンテーブルに基づいて従用ハフマンテーブルを作成し、従CCD−RAWデータをハフマン符号化する。 In this way, since the frequency of occurrence of the difference value constituting the sub CCD-RAW data can be obtained based on the frequency of occurrence of the difference value constituting the main CCD-RAW data, the Huffman code / decoding unit 42B A secondary Huffman table is created based on the primary Huffman table, and the secondary CCD-RAW data is Huffman encoded.
なお、作成された主用ハフマンテーブルは内部メモリ32の主用ハフマンテーブル記憶部44Aに記憶され、従用ハフマンテーブルは内部メモリ32の従用ハフマンテーブル記憶部44Bに記憶される。
The created main Huffman table is stored in the main Huffman
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の作用を説明する。
Next, the operation of the
まず、図7を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ10によりCCD−RAWデータを圧縮処理する際の流れを簡単に説明する。
First, with reference to FIG. 7, a flow when the CCD-RAW data is compressed by the
図7に示されるように、主感光部PD1と従感光部PD2とで取得されたCCD−RAWデータは、主・従判別部36で、主CCD−RAWデータと従CCD−RAWデータとに分けられる。そして、14ビットである主CCD−RAWデータに対応した主用ハフマンテーブルを用いて主CCD−RAWデータの圧縮処理を行い、それと並列して、12ビットである従CCD−RAWデータに対応した従用ハフマンテーブルを用いて従CCD−RAWデータの圧縮処理を行う。
As shown in FIG. 7, the CCD-RAW data acquired by the main photosensitive portion PD1 and the secondary photosensitive portion PD2 is divided into the main CCD-RAW data and the secondary CCD-RAW data by the main /
図8は、主用ハフマンテーブルから従用ハフマンテーブルを作成する場合の説明に供する図である。なお、図8は、図6(A)に示される主CCD−RAWデータを構成する画素情報の差分値の発生頻度に対応している。 FIG. 8 is a diagram for explaining a case where a secondary Huffman table is created from the primary Huffman table. FIG. 8 corresponds to the frequency of occurrence of the difference value of the pixel information constituting the main CCD-RAW data shown in FIG.
図8の「主CCD−RAWデータにおける発生頻度順位」は、図6(A)に示される差分値の発生頻度から求められる。また、図8の「従CCD−RAWデータにおける発生頻度順位」は、「主CCD−RAWデータにおける発生頻度順位」に基づいて図8の「従CCD−RAWデータの画素コードstep1」〜従CCD−RAWデータの画素コードstep3」により求められるものであり、この「従CCD−RAWデータにおける発生頻度順位」に対応したハフマン符号がグループ毎に割り当てられ従用ハフマンテーブルが作成される。
The “occurrence frequency order in the main CCD-RAW data” in FIG. 8 is obtained from the occurrence frequency of the difference values shown in FIG. Further, the “occurrence frequency order in the sub CCD-RAW data” in FIG. 8 is based on the “occurrence frequency order in the main CCD-RAW data” to the “
また、図8の「主CCD−RAWデータの画素情報コード」とは、主CCD−RAWデータのグループ毎に割り当てられるハフマン符号を略したものであり、ハフマン符号と略名との関係を図9に示す。図9によると、最も高い頻度で差分値が発生するグループ番号には、ハフマン符号として00が割り当てられ、このハフマン符号の略名をコード1とする。同様に、2番目に高い頻度で差分値が発生するグループ番号にはハフマン符号として010が割り当てられ、このハフマン符号の略名をコード2とする。最も低い頻度で差分値が発生するグループ番号にはハフマン符号として1111111111110が割り当てられ、このハフマン符号の略名をコード15とする。
The “pixel information code of the main CCD-RAW data” in FIG. 8 is an abbreviation of the Huffman code assigned to each group of the main CCD-RAW data, and the relationship between the Huffman code and the abbreviation is shown in FIG. Shown in According to FIG. 9, 00 is assigned as the Huffman code to the group number where the difference value occurs with the highest frequency, and the abbreviated name of the Huffman code is
ここで、図10にCCD−RAWデータ圧縮処理プログラムの処理の流れを示す。 Here, FIG. 10 shows the flow of processing of the CCD-RAW data compression processing program.
図10は、デジタルカメラ10が被写体像を撮影することによって取得された画像情報をCCD−RAWデータとして記憶する際に、CPU12によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。このフローに係るプログラムは、内部メモリ32の所定の領域に予め記憶されている。
FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing executed by the
まず、ステップ100で、主・従判別部36で判別され別々に内部メモリ32に記憶される、主CCD−RAWデータを主感光部用圧縮・伸張処理部30Aへ、従CCD−RAWデータを従感光部用圧縮・伸張処理部30Bへ、送信する。
First, at
次に、ステップ102で、主感光部用圧縮・伸張処理部30Aが備えるDPCM変換部40Aに対してDPCM変換処理の実行を指示する。この指示を受けて、DPCM変換部40Aは、主CCD−RAWデータに対してDPCM変換を実行する。
Next, in
次に、ステップ104で、従感光部用圧縮・伸張処理部30Bが備えるDPCM変換部40Bに対してDPCM変換処理の実行を指示する。この指示を受けて、DPCM変換部40Bは、従CCD−RAWデータに対してDPCM変換を実行する。
In
次に、ステップ106で、主感光部用圧縮・伸張処理部30Aが備えるハフマン符号・復号部42Aに対して、主用ハフマンテーブルの作成処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42Aは、DPCM変換後の主CCD−RAWデータの画素情報(差分値)に基づいて主用ハフマンテーブルを作成する。なお、作成された主用ハフマンテーブルは、内部メモリ32の主用ハフマンテーブル記憶部44Aに記憶される。
Next, in
次に、ステップ108で、主感光部用圧縮・伸張処理部30Aが備えるハフマン符号・復号部42Aに対して、ハフマン符号化処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42Aは、主用ハフマンテーブルを用いてDPCM変換された主CCD−RAWデータのハフマン符号化を実行し、可逆圧縮された主CCD−RAWデータを内部メモリ32又は、外部メモリ34に記憶させる。
Next, in
次に、ステップ110で、従感光部用圧縮・伸張処理部30Bが備えるハフマン符号・復号部42Bに対して、従用ハフマンテーブルの作成処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42Bは、主用ハフマンテーブルに基づいて従用ハフマンテーブルを作成する。なお、作成された従用ハフマンテーブルは、内部メモリ32の従用ハフマンテーブル記憶部44Bに記憶される。
Next, in
次に、ステップ112で、従感光部用圧縮・伸張処理部30Bが備えるハフマン符号・復号部42Bに対して、ハフマン符号化処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42Bは、従用ハフマンテーブルを用いてDPCM変換された従CCD−RAWデータのハフマン符号化を実行し、可逆圧縮された従CCD−RAWデータを内部メモリ32又は、外部メモリ34に記憶させる。その後、本プログラムを終了する。
Next, in step 112, the Huffman encoding / decoding unit 42B included in the secondary photosensitive unit compression /
なお、ステップ104は、ステップ102と平行して処理されるものとしてもよい。
Note that
また、ステップ110、112は、ステップ108と平行して処理されるものとしても良い。
次に、図11のフローチャートを用いて、主用ハフマンテーブルに基づいて従用ハフマンテーブルを作成する際に実行される従用ハフマンテーブル作成処理プログラムの処理の流れを説明する。なお、このプログラムは、CPU12の指示に従い、従感光部用圧縮・伸張処理部30Bが備えるハフマン符号・復号部42Bが実行するものとする。このフローに係るプログラムは、内部メモリ32の所定の領域に予め記憶されている。
Next, the flow of processing of the slave Huffman table creation processing program executed when creating the slave Huffman table based on the master Huffman table will be described using the flowchart of FIG. This program is executed by the Huffman encoding / decoding unit 42B included in the secondary photosensitive unit compression /
まず、ステップ200において、主CCD−RAWデータのグループ2〜14のハフマン符号を示すコードを、従CCD−RAWデータのグループ0〜12のコードとして仮置きする。図8における「従CCD−RAWデータの画素情報コードstep1」に対応する。
First, in
次に、ステップ202で、仮置き符号の中に従用ハフマンテーブルに使用しないコード14があるか否かを判断する。従CCD−RAWデータは12ビットであるため、コード14を割り当てられるグループは存在しない。仮置き符号の中にコード14がある場合は、肯定と判断され、ステップ204へ移行する。一方、仮置き符号の中にコード14がない場合は、否定と判断され、ステップ214へ移行する。
Next, in
ステップ204では、仮置き符号の中に従用ハフマンテーブルに使用しないコード15があるか否かを判断する。従CCD−RAWデータは12ビットであるため、コード15を割り当てられるグループは存在しない。仮置き符号の中にコード15がある場合は、肯定と判断され、ステップ206へ移行する。一方、仮置き符号の中にコード14がない場合は、否定と判断され、ステップ222へ移行する。
In
ステップ206では、コード1〜13のうち、仮置き符号の中に使用されていないコードをコードN、M(N<M)として選出する。図8における「従CCD−RAWデータの画素情報コードstep1」では、コード10とコード11とが使用されていないため、N=10、M=11として選出する。
In
次に、ステップ208で、仮置き符号の中のコード14をコード12に、コード15をコード13に置き換える。前述のように、コード14とコード15とは使用しないコード番号であるためである。図8においては、「従CCD−RAWデータの画素情報コードstep2」に対応する。
Next, in
次に、ステップ210で、ステップ208において置き換えたコード以外で、コード(N+1)以上且つコードM未満のコードを全てコード番号から1を除算したコード番号に置き換える。図8においては、コード12以上且つコード12未満のコードが対象となるが、そのようなコードは存在しない。そのため、このステップによるコードの置き換えはない。
Next, in
次に、ステップ212で、ステップ208において置き換えたコード以外で、コード(M+1)以上のコードを全てコード番号から2を除算したコードに置き換える。図8においては、コード12以上のコードが対象となる。すなわち、「従CCD−RAWデータの画素情報コードstep2」において、グループ9、10のコードがその対象となる。そこで、グループ9のコード12をコード10へ、グループ10のコード13をコード11へ置き換える。その結果が図8の「従CCD−RAWデータの画素情報コードstep3」であり、以上の処理により、従CCD−RAWデータのグループ毎にコードすなわちハフマン符号が割り当てられ、従用ハフマンテーブル作成処理プログラムを終了する。
Next, in
また、ステップ214は、ステップ202において仮置き符号の中にコード14がないと判断された場合であり、さらに仮置き符号の中に従用ハフマンテーブルに使用しないコード15があるか否かを判断する。仮置き符号の中にコード15がある場合は、肯定と判断され、ステップ216へ移行する。一方、仮置き符号の中にコード15がない場合は、否定と判断され、コードの置き換えをする必要が無いため、従用ハフマンテーブル作成処理プログラムを終了する。
Step 214 is a case where it is determined in
ステップ216では、コード1〜13のうち、仮置き符号の中に使用されていないコードをコードNとして選出する。
In
次に、ステップ218で、仮置き符号の中のコード15をコード13に置き換える。
Next, in
次に、ステップ220で、ステップ218において置き換えたコード以外で、コード(N+1)以上のコードを全てコード番号から1を除算したコード番号に置き換える。以上の処理により、従CCD−RAWデータのグループ毎にコードすなわちハフマン符号が割り当てられ、従用ハフマンテーブル作成処理プログラムを終了する。
Next, in step 220, all codes other than the code replaced in
また、ステップ222は、ステップ204において仮置き符号の中にコード15がないと判断された場合であり、コード1〜13のうち、仮置き符号の中に使用されていないコードをコードNとして選出する。
Step 222 is a case where it is determined in
次に、ステップ224で、仮置き符号の中のコード14をコード13に置き換える。
Next, in
次に、ステップ226で、ステップ224において置き換えたコード以外で、コード(N+1)以上のコードを全てコード番号から1を除算したコード番号に置き換える。以上の処理により、従CCD−RAWデータのグループ毎にコードすなわちハフマン符号が割り当てられ、従用ハフマンテーブル作成処理プログラムを終了する。
Next, in
次に、図12のフローチャートを用いて、図10に示されるCCD−RAWデータ圧縮処理プログラムで可逆圧縮されたCCD−RAWデータを伸張する際に、CPU12によって実行される可逆圧縮CCD−RAWデータ伸張処理プログラムの処理の流れを説明する。このフローに係るプログラムは内部メモリ32の所定の領域に予め記憶されている。
Next, the lossless compression CCD-RAW data decompression executed by the
まず、ステップ300で、内部メモリ32又は外部メモリ34から、可逆圧縮主CCD−RAWデータを主感光部用圧縮・伸張処理部30Aへ、可逆圧縮従CCD−RAWデータを従感光部用圧縮・伸張処理部30Bへ、送信する。
First, in
次に、ステップ302で、主感光部用圧縮・伸張処理部30Aが備えるハフマン符号・復号部42Aに対して、ハフマン復号化処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42Aは、可逆圧縮主CCD−RAWデータに対して、主用ハフマンテーブル記憶部44に記憶されている主用ハフマンテーブルを用いてハフマン復号化を実行する。これにより、可逆圧縮主CCD−RAWデータは、DPCM変換された主CCD−RAWデータの状態となる。
Next, in
次に、ステップ304で、DPCM変換部40Aに対して逆DPCM変換処理の実行を指示する。この指示を受けて、DPCM変換部40Aは、DPCM変換された状態の主CCD−RAWデータに対して逆DPCM変換を実行し、可逆圧縮主CCD−RAWデータの伸張を完了させ、伸張された主CCD−RAWデータを内部メモリ32又は外部メモリ34に記憶させる。
Next, in
次に、ステップ306で、ハフマン符号・復号部42Bに対して、ハフマン復号化処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42Bは、可逆圧縮された従CCD−RAWデータに対して、従用ハフマンテーブル記憶部44に記憶されている従用ハフマンテーブルを用いてハフマン復号化を実行する。これにより、従CCD−RAWデータは、DPCM変換後の状態となる。
Next, in
次に、ステップ308で、DPCM変換部40Bに対して逆DPCM変換処理の実行を指示する。この指示を受けて、DPCM変換部40Bは、DPCM変換された状態の従CCD−RAWデータに対して逆DPCM変換を実行し、可逆圧縮従CCD−RAWデータの伸張を完了させ、伸張された従CCD−RAWデータを内部メモリ32又は外部メモリ34に記憶させ、本プログラムを終了する。
Next, in
なお、ステップ306、308は、ステップ302、304と平行して処理されるものとしても良い。
Note that steps 306 and 308 may be processed in parallel with
以上説明したように、第1の実施の形態によれば、主感光部PD1により取得された主CCD−RAWデータ、及び従感光部PD2により取得された従CCD−RAWデータが各々個別に内部メモリ32に記憶される。そして、主感光部用圧縮・伸張処理部30Aのハフマン符号・復号部42Aが主CCD−RAWデータに対応した主用ハフマンテーブルを作成し、主感光部用圧縮・伸張処理部30Bのハフマン符号・復号部42Bが従CCD−RAWデータに対応した従用ハフマンテーブルを主用ハフマンテーブルに基づいて作成する。そして、主用ハフマンテーブルを用いて主CCD−RAWデータが可逆圧縮され、従用ハフマンテーブルを用いて従CCD−RAWデータが可逆圧縮される。
As described above, according to the first embodiment, the main CCD-RAW data acquired by the main photosensitive unit PD1 and the sub CCD-RAW data acquired by the sub photosensitive unit PD2 are individually stored in the internal memory. 32. The Huffman code /
このように、主用ハフマンテーブルに基づいて従用ハフマンテーブルを作成するため、従CCD−RAWデータを構成する画素情報の差分値の統計を取る必要が無い。そのため、主CCD−RAWデータ、従CCD−RAWデータ各々の画素情報の差分値の統計をとる場合に比べ、ハフマンテーブルを簡易に作成することができる。さらに、主CCD−RAWデータ、従CCD−RAWデータの圧縮処理に要する時間を短くすることができる。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態では、デジタルカメラ10’が主用ハフマンテーブルと従用ハフマンテーブルとを同一の圧縮・伸張処理部で作成する場合の形態例について説明する。
In this way, since the slave Huffman table is created based on the master Huffman table, it is not necessary to take statistics of the difference values of the pixel information constituting the slave CCD-RAW data. Therefore, the Huffman table can be created more easily than in the case of obtaining statistics of the difference values of the pixel information of the main CCD-RAW data and the sub CCD-RAW data. Furthermore, the time required for the compression processing of the main CCD-RAW data and the sub CCD-RAW data can be shortened.
(Second Embodiment)
In the second embodiment, an example in which the
まず、図13を参照して、第2の実施の形態に係るデジタルカメラ10’の構成を説明する。なお、図13における図1と同一の構成部分については図1と同一の符号を付して、その説明を省略する。 First, the configuration of a digital camera 10 'according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 13, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
図13に示されるように、本実施の形態に係るデジタルカメラ10’は、圧縮・伸張処理部30を備える。
As shown in FIG. 13, the
圧縮・伸張処理部30は処理切替部46、DPCM変換部40、ハフマン符号・復号部42を備えている。
The compression /
処理切替部46は、圧縮・伸張処理部30に主CCD−RAWデータが送信されてきた場合には、主CCD−RAWデータを構成する画素情報のビット数が14ビットであるため、圧縮・伸張処理部30が14ビットに対応した処理を行うように切り替え、圧縮・伸張処理部30に従CCD−RAWデータが送信されてきた場合には、従CCD−RAWデータを構成する画素情報のビット数が12ビットであるため、圧縮・伸張処理部30が12ビットに対応した処理を行うように切り替える。
When the main CCD-RAW data is transmitted to the compression /
DPCM変換部40は、CCD−RAWデータをDPCM変換、及びDPCM変換されたCCD−RAWデータを逆DPCM変換する。
The
ハフマン符号・復号部42は、DPCM変換後のCCD−RAWデータをハフマン符号化することによりCCD−RAWデータを可逆圧縮する。また、可逆圧縮されたCCD−RAWデータをハフマン復号化する。
The Huffman encoding /
次に、第2の実施の形態に係るデジタルカメラ10’の作用を説明する。 Next, the operation of the digital camera 10 'according to the second embodiment will be described.
図14は、第2の実施の形態に係るデジタルカメラ10’が被写体像を撮影することによって取得された画像情報をCCD−RAWデータとして記憶する際に、CPU12によって実行されるCCD−RAWデータ圧縮処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。このフローに係るプログラムは、内部メモリ32の所定の領域に予め記憶されている。
FIG. 14 shows CCD-RAW data compression executed by the
まず、ステップ500で、主・従判別部36で判別され別々に内部メモリ32に記憶された主CCD−RAWデータを圧縮・伸張処理部30へ送信する。
First, in
次に、ステップ502で、DPCM変換部40に対してDPCM変換処理の実行を指示する。この指示を受けて、DPCM変換部40は、主CCD−RAWデータに対してDPCM変換を実行する。
Next, in
次に、ステップ504で、ハフマン符号・復号部42に対して、主用ハフマンテーブルの作成処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42は、DPCM変換後の主CCD−RAWデータの画素情報(差分値)に基づいて主用ハフマンテーブルを作成する。なお、作成された主用ハフマンテーブルは、内部メモリ32の主用ハフマンテーブル記憶部44Aに記憶される。
Next, in
次に、ステップ506で、ハフマン符号・復号部42に対して、ハフマン符号化処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42は、主用ハフマンテーブルを用いてDPCM変換された主CCD−RAWデータのハフマン符号化を実行し、可逆圧縮された主CCD−RAWデータを内部メモリ32又は、外部メモリ34に記憶させる。
Next, in
次に、ステップ508で、処理切替部46に対して、処理の切り替えを指示する。この指示を受けて、処理切替部46は、圧縮・伸張処理部30を14ビットの画素情報に対応した処理から12ビットの画素情報に対応した処理に切り替える。
Next, in
次に、ステップ510で、主・従判別部36で判別され別々に内部メモリ32に記憶された従CCD−RAWデータを圧縮・伸張処理部30へ送信する。
Next, in
次に、ステップ512で、DPCM変換部40に対してDPCM変換処理の実行を指示する。この指示を受けて、DPCM変換部40は、従CCD−RAWデータに対してDPCM変換を実行する。
Next, in
次に、ステップ514で、ハフマン符号・復号部42に対して、従用ハフマンテーブルの作成処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42は、主用ハフマンテーブルに基づいて従用ハフマンテーブルを作成する。なお、作成された従用ハフマンテーブルは、内部メモリ32の従用ハフマンテーブル記憶部44Bに記憶される。
Next, in
次に、ステップ516で、ハフマン符号・復号部42に対して、ハフマン符号化処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42は、従用ハフマンテーブルを用いてDPCM変換された従CCD−RAWデータのハフマン符号化を実行し、可逆圧縮された従CCD−RAWデータを内部メモリ32又は、外部メモリ34に記憶させる。その後、本プログラムを終了する。
Next, in step 516, the Huffman encoding /
次に、図15のフローチャートを用いて、図14に示されるCCD−RAWデータ圧縮処理プログラムで可逆圧縮されたCCD−RAWデータを伸張する際に、CPU12によって実行される可逆圧縮CCD−RAWデータ伸張処理プログラムの処理の流れを説明する。このフローに係るプログラムは、内部メモリ32の所定の領域に予め記憶されている。
Next, the lossless compression CCD-RAW data decompression executed by the
まず、ステップ600で、可逆圧縮された主CCD−RAWデータを圧縮・伸張処理部30へ送信する。
First, in
次に、ステップ602で、ハフマン符号・復号部42に対して、ハフマン復号化処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42は、可逆圧縮主CCD−RAWデータに対して、主用ハフマンテーブル記憶部44Aに記憶されている主用ハフマンテーブルを用いてハフマン復号化を実行する。これにより、主CCD−RAWデータは、DPCM変換された状態に戻される。
Next, in
次に、ステップ604で、DPCM変換部40に対して逆DPCM変換処理の実行を指示する。この指示を受けて、DPCM変換部40は、DPCM変換された状態の主CCD−RAWデータに対して逆DPCM変換を実行し、可逆圧縮主CCD−RAWデータの伸張を完了させ、伸張された主CCD−RAWデータを内部メモリ32又は外部メモリ34に記憶させる。
Next, in
次に、ステップ606で、処理切替部46に対して、処理の切り替えを指示する。この指示を受けて、処理切替部46は、圧縮・伸張処理部30を14ビットの画素情報に対応した処理から12ビットの画素情報に対応した処理に切り替える。
Next, in
次に、ステップ608で、可逆圧縮された従CCD−RAWデータを圧縮・伸張処理部30へ送信する。
Next, in
次に、ステップ610で、ハフマン符号・復号部42に対して、ハフマン復号化処理の実行を指示する。この指示を受けて、ハフマン符号・復号部42は、可逆圧縮従CCD−RAWデータに対して、従用ハフマンテーブル記憶部44Bに記憶されている従用ハフマンテーブルを用いてハフマン復号化を実行する。これにより、従CCD−RAWデータは、DPCM変換された状態に戻される。
Next, in
次に、ステップ612で、DPCM変換部40に対して逆DPCM変換処理の実行を指示する。この指示を受けて、DPCM変換部40は、DPCM変換された従CCD−RAWデータに対して逆DPCM変換を実行し、可逆圧縮従CCD−RAWデータの伸張を完了させ、伸張された従CCD−RAWデータを内部メモリ32又は外部メモリ34に記憶させる。
Next, in
以上説明したように、第2の実施の形態によれば、圧縮・伸張処理部30に処理切替部46を備えることで、異なるビット数の画像情報に応じた処理が可能となり、主CCD−RAWデータに対応した主用ハフマンテーブル及び従CCD−RAWデータに対応した従用ハフマンテーブルを作成するデジタルカメラ10’の構成を簡易にすることができる。
As described above, according to the second embodiment, by providing the compression /
なお、上記各実施の形態では、CCDエリアセンサ18として、主感光部PD1と従感光部PD2とが交互に配列されているものを適用した場合について説明したが、一例として図16に示されるように、1つの受光素子PDの受光領域をチャネルストッパ94により高感度の受光を行う受光面積が広い高感度受光領域92、と低感度の受光を行う受光面積が狭い低感度受光領域90とに分割し、それぞれの領域により高感度信号及び低感度信号が得られるCCDエリアセンサ18を適用する形態としてもよい。なお、各受光素子PDにはチャネルストッパ94が設けられているため、高感度で受光された信号と低感度で受光された信号とが混合されずに、双方の信号を別々に受光することができる。
In each of the above-described embodiments, the case where the
また、上記各実施の形態では、一つの主感光部PD1に対して一つの従感光部PD2が備えられている場合について説明したが、これに限らず、一つの主感光部PD1に対して複数の従感光部を備えるものとしても良い。複数の従感光部は、露光量に対して各々異なる感度を有するものとする。この場合、CCD−RAWデータは受光素子の種類別に内部メモリ32で記憶され、各CCD−RAWデータ別にハフマンテーブルが作成される。なお、CCDエリアセンサ18として、一例として図16で示されるものを適用したときも同様に複数の低感度受光領域90を備えるとしても良い。
In each of the above-described embodiments, the case where one sub-photosensitive part PD2 is provided for one main photosensitive part PD1 has been described. However, the present invention is not limited to this. The secondary photosensitive portion may be provided. The plurality of sub-photosensitive portions have different sensitivities with respect to the exposure amount. In this case, CCD-RAW data is stored in the
さらに、上記各実施の形態では、CCDエリアセンサ18が主感光部PD1と従感光部PD2とで構成されているが、デジタルカメラ10が主感光部PD1だけで構成されているCCDエリアセンサと従感光部PD2だけで構成されているCCDエリアセンサを2種類備えるものとしても良い。
Further, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施の形態では、本発明の撮像手段としてCCDエリアセンサを適用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、CMOSイメージセンサ等の他の個体撮像素子を適用しても良い。 In each of the above embodiments, the case where the CCD area sensor is applied as the imaging means of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and other individual imaging elements such as a CMOS image sensor may be applied. .
また、上記各実施の形態では、圧縮処理の対象となる画像情報をCCD−RAWデータとして説明したが、これに限らず、デジタル信号処理部24で画像処理された画像情報を圧縮処理の対象としても良い。
In each of the above embodiments, image information to be subjected to compression processing has been described as CCD-RAW data. However, the present invention is not limited to this, and image information subjected to image processing by the digital
10 デジタルカメラ
18 CCDエリアセンサ(撮像手段)
30A 主感光部用圧縮・伸張処理部(圧縮手段、伸張手段)
30B 従感光部用圧縮・伸張処理部(圧縮手段、伸張手段)
32 内部メモリ(記憶手段)
42A ハフマン符号・復号部(テーブル作成手段)
42B ハフマン符号・復号部(テーブル作成手段)
10
30A Main photosensitive section compression / expansion processing section (compression means, expansion means)
30B Secondary photosensitive section compression / expansion processing section (compression means, expansion means)
32 Internal memory (storage means)
42A Huffman encoder / decoder (table creation means)
42B Huffman coding / decoding unit (table creation means)
Claims (7)
前記撮像手段により取得された前記画像情報を前記受光素子の種類別に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された前記画像情報のうち、最も感度の高い受光素子により得られた高感度画像情報を構成する複数の画素情報に応じた情報に対し、発生頻度の高い順に情報量の少ない符号を割り当てる符号化テーブルを前記高感度画像情報に対応するものとして作成し、当該符号化テーブルに基づいて、最も感度の高い受光素子を除く受光素子により得られた画像情報に対応する符号化テーブルを作成するテーブル作成手段と、
対応する符号化テーブルを用いて各画像情報を可逆圧縮する圧縮手段と、
を有する撮像装置。 Imaging means for imaging a subject with a plurality of types of light receiving elements having different sensitivities, and acquiring image information indicating a subject image individually;
Storage means for storing the image information acquired by the imaging means for each type of the light receiving element;
Out of the image information stored by the storage means, the information corresponding to a plurality of pieces of pixel information constituting the high-sensitivity image information obtained by the light-sensitive element having the highest sensitivity is smaller in the amount of information in descending order of occurrence frequency. A coding table for assigning a code is created as one corresponding to the high-sensitivity image information, and based on the coding table, a coding table corresponding to image information obtained by a light receiving element excluding the light receiving element with the highest sensitivity A table creation means for creating
Compression means for reversibly compressing each piece of image information using a corresponding encoding table;
An imaging apparatus having
取得した前記画像情報を前記受光素子の種類別に記憶手段により記憶し、
前記記憶手段により記憶した前記画像情報のうち、最も感度の高い受光素子により得られた高感度画像情報を構成する複数の画素情報に応じた情報に対し、発生頻度の高い順に情報量の少ない符号を割り当てる符号化テーブルを前記高感度画像情報に対応するものとして作成し、
前記高感度画像情報に対応する符号化テーブルに基づいて、最も感度の高い受光素子を除く受光素子により得られた画像情報に対応する符号化テーブルを作成し、
対応する符号化テーブルを用いて各画像情報を可逆圧縮する
画像処理方法。 Captures a subject with multiple types of light receiving elements with different sensitivities and acquires image information indicating the subject image individually,
The acquired image information is stored by storage means for each type of the light receiving element,
Among the image information stored by the storage means, codes corresponding to a plurality of pieces of pixel information constituting the high-sensitivity image information obtained by the light-sensitive element having the highest sensitivity, and codes having a small amount of information in descending order of occurrence frequency A coding table for assigning is created as corresponding to the high-sensitivity image information,
Based on the encoding table corresponding to the high-sensitivity image information, create an encoding table corresponding to the image information obtained by the light receiving element excluding the light receiving element with the highest sensitivity,
An image processing method for reversibly compressing each piece of image information using a corresponding encoding table.
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