JPH0537784A - Electronic camera device - Google Patents
Electronic camera deviceInfo
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- JPH0537784A JPH0537784A JP18768791A JP18768791A JPH0537784A JP H0537784 A JPH0537784 A JP H0537784A JP 18768791 A JP18768791 A JP 18768791A JP 18768791 A JP18768791 A JP 18768791A JP H0537784 A JPH0537784 A JP H0537784A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号をデジタル化
し、高能率符号化によりデータ圧縮してメモリ等の記録
媒体に記録する電子カメラ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic camera device which digitizes an image signal, compresses the data by high-efficiency coding, and records it in a recording medium such as a memory.
【0002】[0002]
【従来の技術】CCD(電荷結合素子)に代表される固
体撮像装置等により撮像された画像信号を、メモリカー
ド、磁気ディスク等の記録媒体にデジタルデータとして
記録する場合、その量は厖大となる。2. Description of the Related Art When an image signal picked up by a solid-state image pickup device typified by a CCD (charge coupled device) is recorded as digital data on a recording medium such as a memory card or a magnetic disk, the amount thereof is enormous. ..
【0003】例えば、撮像信号をデジタル信号に変換し
てそのまま記録する場合に、1フレームのデータ量は、
撮像素子の画素数と1画素あたり数ビット(例えば8ビ
ット)の積となり、記録媒体に収録できるフレーム数は
極めて限られたものとなる。従って、多くのフレーム画
像を限られた記録容量の範囲内で記録するためには、得
られた画像信号のデータに対し、何らかの圧縮を行うこ
とが必要となる。そして、そのための高能率の画像デー
タ圧縮方式としては、直交変換符号化と可変長符号化を
組み合わせた符号化方法が広く知られている。以下、静
止画圧縮方式の国際標準として検討されている方式(J
PEG方式)について説明する。For example, in the case where an image pickup signal is converted into a digital signal and recorded as it is, the data amount of one frame is
This is a product of the number of pixels of the image pickup element and several bits per pixel (for example, 8 bits), and the number of frames that can be recorded in the recording medium is extremely limited. Therefore, in order to record many frame images within a limited recording capacity range, it is necessary to perform some compression on the obtained image signal data. As a highly efficient image data compression method therefor, a coding method that combines orthogonal transform coding and variable length coding is widely known. Below is a method (J
The PEG method) will be described.
【0004】上記方式では、まず画像データを所定の大
きさのブロック(8×8の画素よりなるブロック)に分
割し、該分割されたブロック毎に直交変換として2次元
のDCT(離散コサイン変換)を行う。次に各周波数成
分に応じた線形量子化を行い、該量子化された値に対し
可変長符号化としてハフマン符号化を行う。この時、直
流成分に関しては近傍ブロックの直流成分との差分値を
ハフマン符号化する。In the above system, the image data is first divided into blocks of a predetermined size (blocks of 8 × 8 pixels), and each divided block is subjected to two-dimensional DCT (discrete cosine transform) as orthogonal transformation. I do. Next, linear quantization according to each frequency component is performed, and Huffman coding is performed as variable length coding on the quantized value. At this time, with respect to the DC component, the difference value from the DC component of the neighboring block is Huffman coded.
【0005】そして、交流成分はジグザグスキャンと呼
ばれる低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャン
を行い、無効(値が0)の成分の連続する個数とそれに
続く有効な成分の値との組に対してハフマン符号化を行
う。The AC component is scanned from a low frequency component to a high frequency component, which is called a zigzag scan, and a set of a continuous number of invalid (value 0) components and a value of a subsequent valid component is obtained. Huffman coding is performed.
【0006】上記標準方式を電子カメラ装置において用
いれば、該カメラ装置で撮影した画像データを、他の標
準方式を用いた画像装置において転送や記録、編集を行
い利用することができるという利点がある。そして、こ
のようなデータの互換性を保証するために、静止画圧縮
国際標準化方式では画像のサンプリング周期も標準を規
定している。If the above standard system is used in the electronic camera device, there is an advantage that the image data photographed by the camera device can be transferred, recorded, and edited and used in the image device using the other standard system. .. In order to ensure such data compatibility, the still image compression international standardization method also defines a standard for the image sampling period.
【0007】すなわち、現行のテレビジョン並の画像に
ついては720×576画素を3:4のアスペクト比に
表示することとしており、ここからサンプリング周期が
規定され、画素の縦(垂直)方向の周期に対する横(水
平)方向の周期の比で表現できる。That is, 720 × 576 pixels are to be displayed in an aspect ratio of 3: 4 for an image comparable to that of the current television, and the sampling period is defined from this, and the period of the pixel in the vertical (vertical) direction is defined. It can be expressed by the ratio of the horizontal (horizontal) direction.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の推奨値
に従ってデータ圧縮を行う場合、電子カメラ装置の撮像
素子の固有のサンプリング周期がこの推奨値に一致して
いる場合は問題にならないが、一致しない場合は次のよ
うな問題がある。即ち、撮像素子から出力されるアナロ
グ映像信号をA/D(アナログ/デジタル)変換器によ
りデジタル変換するときに、撮像素子を駆動するクロッ
ク周波数とA/D変換器を駆動するクロック周波数(上
記推奨値に対応)とが単純な整数比にならない。従っ
て、このような異なるクロック周波数を同期させながら
発生させるためには、PLL(フェイズロックループ)
回路を使用する必要がある。しかしながら、該PLL回
路は複雑であり電子カメラの大きさ及びコストに影響す
る。However, in the case of performing data compression according to the above-mentioned recommended value, it does not matter if the sampling period peculiar to the image pickup device of the electronic camera device coincides with this recommended value, but there is no problem. If not, there are the following problems. That is, when the analog video signal output from the image sensor is digitally converted by the A / D (analog / digital) converter, the clock frequency that drives the image sensor and the clock frequency that drives the A / D converter (the above recommended (Corresponding to the value) and is not a simple integer ratio. Therefore, in order to generate these different clock frequencies in synchronization, a PLL (Phase Lock Loop)
Circuits need to be used. However, the PLL circuit is complicated and affects the size and cost of the electronic camera.
【0009】さらに、上記撮像素子を駆動するクロック
周波数と上記A/D変換器を駆動するクロック周波数と
が異なる周波数で、それらのクロックが同時に発振して
いる場合、該クロックが互いに干渉し、ビートノイズを
発生させて画質を低下させるという問題がある。Further, when the clock frequency for driving the image pickup device and the clock frequency for driving the A / D converter are different frequencies and these clocks oscillate at the same time, the clocks interfere with each other, and the beat There is a problem that noise is generated to deteriorate the image quality.
【0010】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
で、撮像素子のサンプリング周期が推奨値に一致しない
場合にさえ、撮像素子とA/D変換器とに同一あるいは
単純な整数比の駆動クロック周波数を用いることを可能
とし、もって簡単な回路構成によりデータ圧縮標準方式
の推奨サンプリング周期でのデータ記録を可能にするこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems. Even when the sampling period of the image pickup device does not match the recommended value, the image pickup device and the A / D converter are driven with the same or a simple integer ratio. An object of the present invention is to enable use of a clock frequency and to enable data recording at a recommended sampling period of the data compression standard method with a simple circuit configuration.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による電子カメラ装置は、所望の光学像を第1
のサンプリング周期で撮像する撮像素子と、上記撮像素
子により撮像された画像信号を上記第1のサンプリング
周期と同一もしくは単純整数比の第2のサンプリング周
期でアナログ信号からデジタル信号に変換する変換手段
と、上記変換手段により変換されたデジタルデータに対
し、分割されたブロック毎に直交変換を行い、該変換出
力を量子化した後に可変長符号化することによりデータ
圧縮を行うデータ圧縮手段と、上記データ圧縮手段によ
り圧縮されたデジタルデータを上記第1及び第2のサン
プリング周期とは異なる第3のサンプリング周期で記録
する記録手段とを具備し、上記データ圧縮手段は、上記
直交変換を行うと共に、この直交変換出力を上記第3の
サンプリング周期に対応して補間する直交変換手段を含
むことを特徴とする。In order to achieve the above object, an electronic camera device according to the present invention provides a first optical image with a desired optical image.
An image pickup element for picking up images at a sampling cycle of, and a conversion means for converting an image signal picked up by the image pickup element from an analog signal to a digital signal at a second sampling cycle having the same or a simple integer ratio as the first sampling cycle. Data compression means for performing orthogonal transformation for each of the divided blocks on the digital data converted by the conversion means, quantizing the converted output, and then performing variable-length coding to perform data compression, and the data. Recording means for recording the digital data compressed by the compressing means at a third sampling period different from the first and second sampling periods, the data compressing means performing the orthogonal transformation and An orthogonal transform means for interpolating the orthogonal transform output corresponding to the third sampling period is included. .
【0012】[0012]
【作用】即ち、本発明による電子カメラ装置では、撮像
素子が所望の光学像を第1のサンプリング周期で撮像
し、変換手段が上記撮像素子により撮像された画像信号
を上記第1のサンプリング周期と同一もしくは単純整数
比の第2のサンプリング周期でアナログ信号からデジタ
ル信号に変換し、データ圧縮手段が上記変換手段により
変換されたデジタルデータに対し、分割されたブロック
毎に直交変換を行い、該変換出力を量子化した後に可変
長符号化することによりデータ圧縮を行い、記録手段が
上記データ圧縮手段により圧縮されたデジタルデータを
上記第1及び第2のサンプリング周期とは異なる第3の
サンプリング周期で記録する。また、上記データ圧縮手
段において、直交変換手段が上記直交変換を行うと共
に、この直交変換出力を上記第3のサンプリング周期に
対応して補間をする。よって、第3のサンプリング周期
をデータ圧縮標準方式の推奨サンプリング周期とすれば
簡単な回路構成により推奨サンプリング周期でのデータ
記録を可能にすることができる。That is, in the electronic camera device according to the present invention, the image pickup device picks up a desired optical image at the first sampling period, and the conversion means sets the image signal picked up by the image pickup device at the first sampling period. An analog signal is converted into a digital signal at a second sampling cycle of the same or a simple integer ratio, and the data compression means performs orthogonal conversion for each divided block on the digital data converted by the conversion means, and the conversion is performed. The output data is quantized and then variable-length encoded to perform data compression, and the recording unit compresses the digital data compressed by the data compression unit at a third sampling period different from the first and second sampling periods. Record. In the data compression means, the orthogonal transformation means performs the orthogonal transformation, and the orthogonal transformation output is interpolated corresponding to the third sampling period. Therefore, if the third sampling period is the recommended sampling period of the data compression standard method, it is possible to record data at the recommended sampling period with a simple circuit configuration.
【0013】[0013]
【実施例】本発明の実施例について説明する前に、まず
本発明による電子カメラ装置における符号化回路の動作
原理について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the embodiments of the present invention, the operating principle of an encoding circuit in an electronic camera device according to the present invention will be described first.
【0014】上記符号化回路がデータ圧縮に用いる直交
変換として、8×8画素ブロックに対するDCT(離散
コサイン変換)を例にあげると、一次元のDCTは次式
(1)で表される。Taking the DCT (Discrete Cosine Transform) for an 8 × 8 pixel block as an example of the orthogonal transform used by the encoding circuit for data compression, the one-dimensional DCT is expressed by the following equation (1).
【0015】[0015]
【数1】 尚、上記式(1)においてx(i)は原信号を表す。[Equation 1] In the above formula (1), x (i) represents the original signal.
【0016】これに対して、二次元のDCTは行(水
平)方向に上記の一次元DCTを行った後、列(垂直)
方向に再び一次元DCTを行うことで計算され、次式
(2)で表される。 F=EXt(E) …(2)On the other hand, in the two-dimensional DCT, after performing the above-mentioned one-dimensional DCT in the row (horizontal) direction, the column (vertical)
It is calculated by performing one-dimensional DCT again in the direction, and is expressed by the following equation (2). F = EX t (E) (2)
【0017】ただし、上記式(2)においてXは8行8
列の画素値マトリックス、Eは図3に示すような式
(3)の値をもつDCTマトリックス、Fは8行8列の
DCT係数、t( )は転置行列を表す。一方、水平サ
ンプリング周期の変換は次式(4)により行うことがで
きる。 Y=XA …(4) ただし、上記式(4)において、Aは補間マトリックス
であり、適当な補間関数、例えばスプライン関数により
求められる。上記式(4)のような補間演算はDCTと
同様に行列演算で行えるので、同一のハードウェアが利
用できる。ここで、上記式(2)のXの代りにYを代入
するとに上記式(4)より次式(5)を得る。 F=EXAt(E) …(5) そして、上記式(5)でAt(E)=Dとおけば次式
(6)を得る。 F=EXD …(6) 即ち、上記式(2)のDCT演算と同じ2回の行列演算
により、補間と直交変換とを同時に実行することもでき
る。以下、図1及び図2を参照して本発明による電子カ
メラ装置の第1の実施例について説明する。図1は本発
明による電子カメラ装置(以下、電子カメラと略す)の
第1の実施例の構成を示すブロック図である。However, in the above equation (2), X is 8 rows and 8 rows.
A pixel value matrix of columns, E is a DCT matrix having the values of Expression (3) as shown in FIG. 3, F is a DCT coefficient of 8 rows and 8 columns, and t () is a transposed matrix. On the other hand, the conversion of the horizontal sampling period can be performed by the following equation (4). Y = XA (4) However, in the above formula (4), A is an interpolation matrix, which is obtained by an appropriate interpolation function, for example, a spline function. Since the interpolation calculation like the above formula (4) can be performed by the matrix calculation like the DCT, the same hardware can be used. Here, by substituting Y for X in the above equation (2), the following equation (5) is obtained from the above equation (4). F = EXA t (E) (5) Then, if A t (E) = D in the above formula (5), the following formula (6) is obtained. F = EXD (6) That is, the interpolation and the orthogonal transformation can be simultaneously executed by the same two matrix operations as the DCT operation of the above equation (2). A first embodiment of an electronic camera device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of an electronic camera device (hereinafter abbreviated as electronic camera) according to the present invention.
【0018】図1に示すように、第1の実施例の電子カ
メラはレンズ1、本体2、CCD等の撮像素子3、プロ
セス回路4、A/D変換器5、メモリ6、符号化回路
7、記録媒体8、そしてシステムコントローラ9により
構成されている。上記レンズ1は撮像素子3の前方に置
かれ、所望の被写体像を撮像素子3上に投射する。上記
撮像素子3は上記の被写体像を撮像し、該撮像した映像
信号をプロセス回路4に出力する。上記プロセス回路4
は上記映像信号を受けて色分離、ホワイトバランス、ガ
ンマ補正等の処理を行う。上記A/D変換器5は上記の
各処理がされた映像信号をデジタル信号に変換し、メモ
リ6に出力する。As shown in FIG. 1, the electronic camera of the first embodiment has a lens 1, a main body 2, an image pickup device 3 such as a CCD, a process circuit 4, an A / D converter 5, a memory 6, and an encoding circuit 7. , A recording medium 8 and a system controller 9. The lens 1 is placed in front of the image sensor 3 and projects a desired subject image onto the image sensor 3. The image pickup device 3 picks up the subject image and outputs the picked-up image signal to the process circuit 4. Process circuit 4 above
Receives the video signal and performs processes such as color separation, white balance, and gamma correction. The A / D converter 5 converts the video signal subjected to each of the above processes into a digital signal and outputs the digital signal to the memory 6.
【0019】上記メモリ6はRAMで構成され、該メモ
リ6から符号化回路7への信号読み出し時には、システ
ムコントローラ9によるメモリアドレス制御によってブ
ロックに分割するブロック化圧縮処理が行われる。上記
符号化回路7は入力された画像データに対し補間演算を
行い、再びメモリ6に書き込む。そして、上記補間され
たデータは再度符号化回路7に読み込まれ、該符号化回
路7が圧縮処理し、記録媒体8が該圧縮処理が完了した
データを記録する。上記システムコントローラ9は上記
の各構成要素の制御を行う。また、各部に同一もしくは
単純整数比のクロックを与える。図2は第1の実施例の
電子カメラ装置における上記符号化回路7の構成を示す
ブロック図である。図2に示すように、上記符号化回路
7は、直交変換回路20、量子化回路21、ハフマン符
号化回路22、符号出力回路23により構成されてい
る。The memory 6 is composed of a RAM, and at the time of reading a signal from the memory 6 to the encoding circuit 7, a block-compression process for dividing into blocks by memory address control by the system controller 9 is performed. The encoding circuit 7 performs an interpolation calculation on the input image data and writes it in the memory 6 again. Then, the interpolated data is read into the encoding circuit 7 again, the encoding circuit 7 performs compression processing, and the recording medium 8 records the data for which the compression processing is completed. The system controller 9 controls each component described above. In addition, the same or a simple integer ratio clock is given to each unit. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the encoding circuit 7 in the electronic camera device of the first embodiment. As shown in FIG. 2, the encoding circuit 7 is composed of an orthogonal transformation circuit 20, a quantization circuit 21, a Huffman encoding circuit 22, and a code output circuit 23.
【0020】上記直交変換回路20はその内部に係数テ
ーブル201a,201b、乗算器202a,202b
を具備し、上記メモリ6から出力されるブロック化処理
された画像データを、各ブロック毎に補間演算および直
交変換(ここではDCT)を行う。ここで、特に図示は
していないが上記乗算器202aの出力は乗算器202
bへの出力とメモリ6へ選択的出力が可能になるように
構成されている。The orthogonal transformation circuit 20 has coefficient tables 201a and 201b and multipliers 202a and 202b therein.
The image data output from the memory 6 and subjected to the block formation processing is subjected to interpolation calculation and orthogonal transformation (here, DCT) for each block. Here, although not particularly shown, the output of the multiplier 202a is the multiplier 202.
It is configured so that the output to b and the selective output to the memory 6 are possible.
【0021】上記量子化回路21は、直交変換回路20
から出力される直交変換係数に対し、各周波数成分ごと
に予め設定された各周波数成分毎の量子化幅を用いて線
形量子化を行う。そして、上記ハフマン符号化回路22
は、上記量子化された変換係数をハフマン符号化する。The quantization circuit 21 is an orthogonal transformation circuit 20.
The linear quantization is performed on the orthogonal transform coefficient output from the frequency conversion unit by using a quantization width preset for each frequency component. Then, the Huffman encoding circuit 22
Performs Huffman coding on the quantized transform coefficient.
【0022】そして更に、上記符号出力回路23は上記
ハフマン符号化されたデータを一定のバス幅、例えば8
ビットに揃えて区切り、記録媒体8に出力する制御を行
う。以下、上記のような構成の第1の実施例の電子カメ
ラ装置の実際の動作について説明する。Further, the code output circuit 23 outputs the Huffman-coded data with a constant bus width, for example, 8 bytes.
The control is performed such that the bits are aligned and delimited and output to the recording medium 8. The actual operation of the electronic camera device of the first embodiment having the above-mentioned configuration will be described below.
【0023】まず、画像の撮影に際して不図示のシャッ
ターレリーズボタンが押されると、レンズ1により投影
された所望の被写体像が撮像素子3により映像信号に変
換され、プロセス回路4に出力される。First, when a shutter release button (not shown) is pressed to capture an image, a desired subject image projected by the lens 1 is converted into a video signal by the image sensor 3 and output to the process circuit 4.
【0024】上記撮像素子3の水平画素数はPAL(P
hase Alternationby Line)規
格用として標準的な値の752画素となっており、水平
クロック周波数としてfh=14.18MHzが用いら
れている。上記プロセス回路4では上記の映像信号に色
分離、ホワイトバランス、ガンマ補正等の処理が施さ
れ、輝度信号Yと色差信号Cr,Cbが得られる。The number of horizontal pixels of the image pickup device 3 is PAL (P
The standard value is 752 pixels for the Hase Alteration Line) standard, and fh = 14.18 MHz is used as the horizontal clock frequency. In the process circuit 4, the video signal is subjected to color separation, white balance, gamma correction, etc., and a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb are obtained.
【0025】そして、上記A/D変換器5により上記処
理がされた映像信号はデジタル信号に変換されるが、輝
度信号に対しては上記クロック周波数fy=14.18
1MHzでサンプリングされ、その結果、水平対垂直の
サンプリング比は約0.98:1となる。また、上記色
差信号はその1/2の周波数でサンプリングされてい
る。上記メモリ6はこれら映像信号を記憶し、該メモリ
6は記憶した映像信号を輝度信号、次に色差信号の順序
で符号化回路7に出力する。そして、上記符号化回路7
では入力された画像データに対し、まず直交変換回路2
0において補間演算を行う。The video signal processed as described above is converted into a digital signal by the A / D converter 5, and the clock frequency fy = 14.18 for the luminance signal.
Sampled at 1 MHz, resulting in a horizontal to vertical sampling ratio of about 0.98: 1. Further, the color difference signal is sampled at a frequency which is ½ thereof. The memory 6 stores these video signals, and the memory 6 outputs the stored video signals to the encoding circuit 7 in the order of the luminance signal and then the color difference signal. Then, the encoding circuit 7
First, the orthogonal transformation circuit 2 is applied to the input image data.
At 0, interpolation calculation is performed.
【0026】ここで、DCT後の輝度信号に対する水平
画素数は国際標準値である720とされているため、サ
ンプリング比を0.9375:1に変換するが、これは
水平21画素に対して20画素の値を当てはめることに
なる。よって、補間係数行列A=[aij]を線形補間に
より求めると次式(7)で表される。Since the number of horizontal pixels for the luminance signal after DCT is 720 which is the international standard value, the sampling ratio is converted to 0.9375: 1, which is 20 for 21 horizontal pixels. The pixel value will be applied. Therefore, when the interpolation coefficient matrix A = [a ij ] is obtained by linear interpolation, it is expressed by the following equation (7).
【0027】[0027]
【数2】 [Equation 2]
【0028】上記直交変換回路20では、まず入力され
た画素データ(画素値マトリックスX)に対して係数テ
ーブル201aに記録されている式(7)の値(補間マ
トリックスA)を乗算器202aで乗算する。そして、
この結果XA(=Y)は再度メモリ6に書き込まれる。In the orthogonal transformation circuit 20, first, the input pixel data (pixel value matrix X) is multiplied by the value of the equation (7) (interpolation matrix A) recorded in the coefficient table 201a by the multiplier 202a. To do. And
As a result, XA (= Y) is written in the memory 6 again.
【0029】この補間演算が全画素データに対して終了
すると、データが再びメモリ6から符号化回路7に8×
8の画素よりなるブロックに分割するブロック化処理圧
縮処理が行われながら出力される。When this interpolation calculation is completed for all pixel data, the data is again passed from the memory 6 to the encoding circuit 7 by 8 ×.
The block is divided into blocks of 8 pixels and is output while being compressed.
【0030】すると上記符号化回路7では、直交変換回
路20により係数テーブル201aに記録されている上
記式(3)を転置した(DCTマトリックスt(E))
を乗算器202aで乗算し、その結果の行列(XA
t(E))を出力する。この値と係数テーブル201b
に記録されている式(3)の値(E)とを乗算器202
bで乗算することにより(EXAt(E)(=F))、
DCTが行われる。Then, in the encoding circuit 7, the equation (3) recorded in the coefficient table 201a is transposed by the orthogonal transformation circuit 20 (DCT matrix t (E)).
Is multiplied by the multiplier 202a and the resulting matrix (XA
t (E)) is output. This value and coefficient table 201b
And the value (E) of the equation (3) recorded in
By multiplying by b (EXA t (E) (= F)),
DCT is performed.
【0031】上記DCTにより得られたDCT係数
(F)に対し、量子化回路21が各周波数成分ごとに各
周波数成分毎の量子化幅を用いて線形量子化を行い、該
量子化された変換係数は、ハフマン符号化回路22によ
りハフマン符号化される。The DCT coefficient (F) obtained by the above DCT is linearly quantized by the quantization circuit 21 using the quantization width for each frequency component for each frequency component, and the quantized transform is performed. The coefficients are Huffman coded by the Huffman coding circuit 22.
【0032】この時、直流成分に関しては近傍ブロック
の直流成分との差分値をグループ番号(付加ビット数)
と付加ビットで表現し、そのグループ番号をハフマン符
号化し、得られた符号語と付加ビットを合わせて符号化
データとされる。At this time, regarding the DC component, the difference value from the DC component of the neighboring block is used as the group number (the number of additional bits).
And additional bits, the group number is Huffman-encoded, and the obtained codeword and additional bits are combined to obtain encoded data.
【0033】そして、交流成分はジグザグスキャンと呼
ばれる低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャン
を行われ、無効成分の連続する個数とそれに続く有効な
成分の値のグループ番号との組に対してハフマン符号化
が行われ、得られた符号語と付加ビットを合わせて符号
化データとする。The AC component is scanned from a low frequency component to a high frequency component, which is called a zigzag scan, and Huffman is applied to a set of a continuous number of invalid components and a group number of values of valid components that follow. Encoding is performed, and the obtained codeword and additional bits are combined to form encoded data.
【0034】上記処理された画像データはハフマン符号
化回路22から符号出力回路23に出力され、ここで8
ビットに揃えて区切られて上記記録媒体8に出力され、
符号化データとして記録される。この上記の処理が各ブ
ロック毎に順次行われ、全画面分のブロックの処理が終
了した時点で一画面分の撮影が終了する。以下、図4乃
至図6を参照して、本発明による電子カメラの第2の実
施例について説明する。図4は本発明による電子カメラ
の第2の実施例の構成を示すブロック図であり、図6は
電子カメラにおける符号化回路7の構成を示すブロック
図である。図4において、第1の実施例と同一の構成要
素については同一番号で示し、説明は省略する。The processed image data is output from the Huffman encoding circuit 22 to the code output circuit 23, where 8
The data is divided into bits and output to the recording medium 8,
It is recorded as encoded data. The above-described processing is sequentially performed for each block, and when the processing for the blocks for the entire screen is completed, the shooting for one screen is completed. A second embodiment of the electronic camera according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the electronic camera according to the present invention, and FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the encoding circuit 7 in the electronic camera. In FIG. 4, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0035】本実施例では、補間演算と直交変換とを直
交変換回路20において同時に行い、直交変換回路20
内の乗算器202aの出力は常に乗算器202bに出力
される。以下、第2の実施例の電子カメラの実際の動作
について説明する。In this embodiment, the orthogonal transformation circuit 20 performs the interpolation calculation and the orthogonal transformation simultaneously in the orthogonal transformation circuit 20.
The output of the multiplier 202a therein is always output to the multiplier 202b. The actual operation of the electronic camera of the second embodiment will be described below.
【0036】画像の撮影に際して、不図示のシャッター
レリーズボタンが押されると、レンズ1により投影され
た所望の被写体像が撮像素子3により映像信号に変換さ
れる。When a shutter release button (not shown) is pressed when capturing an image, a desired subject image projected by the lens 1 is converted into a video signal by the image sensor 3.
【0037】ここで、本実施例では上記撮像素子3の水
平画素数はNTSC(Nationnal Telev
isionn System Committee)方
式で標準的な768画素となっている。In this embodiment, the number of horizontal pixels of the image pickup device 3 is NTSC (National Telev).
The standard is 768 pixels in the Ion System Committee system.
【0038】上記撮像素子3により出力された映像信号
はプロセス回路4に送られ、該プロセス回路4ではCC
D等の撮像素子3から読み出された映像信号に色分離、
ホワイトバランス、ガンマ補正等の処理がなされ、輝度
信号Yと色差信号Cr,Cbが得られる。The video signal output by the image pickup device 3 is sent to the process circuit 4, and in the process circuit 4, the CC signal is transmitted.
Color separation into a video signal read from the image sensor 3 such as D,
Processing such as white balance and gamma correction is performed, and a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb are obtained.
【0039】ここで、上記プロセス回路4により処理さ
れた映像信号はA/D変換器5によりデジタル信号に変
換されるが、輝度信号に対してはクロック周波数14.
318MHzでサンプリングされ、サンプリング比は約
1.18:1となる。色差信号はその1/2の周波数で
サンプリングされる。これらの映像信号はメモリ6に記
憶される。そして、メモリ6は、ブロックに分割するブ
ロック化処理圧縮処理を行いながら映像信号を輝度信
号、続いて色差信号の順序で符号化回路7に出力する。
上記符号化回路7では入力された画像データに対し、ま
ず直交変換回路20において補間およびDCTを行う。Here, the video signal processed by the process circuit 4 is converted into a digital signal by the A / D converter 5, but a clock frequency of 14.
Sampling at 318 MHz results in a sampling ratio of about 1.18: 1. The color difference signal is sampled at a frequency that is ½ of the color difference signal. These video signals are stored in the memory 6. Then, the memory 6 outputs the video signal to the encoding circuit 7 in the order of the luminance signal and the chrominance signal while performing the block processing compression processing for dividing into blocks.
The encoding circuit 7 first performs interpolation and DCT on the input image data in the orthogonal transformation circuit 20.
【0040】本実施例では、DCT後の水平画素数は国
際標準値である720とされており、サンプリング比を
0.9375:1に変換する必要があるため、水平10
画素から8画素への変換を行う。In this embodiment, the number of horizontal pixels after DCT is set to 720 which is an international standard value, and it is necessary to convert the sampling ratio to 0.9375: 1.
Convert from pixels to 8 pixels.
【0041】このための補間係数をスプライン関数から
求めると図6に示す式(8)(行列A)で表されるが、
式(8)の値と上記式(3)を転置した値(行列
t(E))を乗算することにより、行列At(E)が得ら
れる。When the interpolation coefficient for this purpose is obtained from the spline function, it is expressed by equation (8) (matrix A) shown in FIG.
The transposed value of the expression (8) and the above expression (3) (matrix
The matrix A t (E) is obtained by multiplying t (E)).
【0042】つまり、直交変換回路20では、入力され
た10×8画素ブロックのデータ(X)に対し、係数テ
ーブル202aに記録されている上記行列At(E)を
乗算し(XAt(E))、続いて、係数テーブル201
b内の上記式(3)(E)を乗算器202bで乗算する
ことにより(EXAt(E)(=F))サンプリング比
が変換された8×8画素ブロックのDCT係数(F)を
得る。That is, in the orthogonal transform circuit 20, the input data (X) of the 10 × 8 pixel block is multiplied by the matrix A t (E) recorded in the coefficient table 202a (XA t (E )), And then the coefficient table 201
The DCT coefficient (F) of the 8 × 8 pixel block having the converted sampling ratio (EXA t (E) (= F)) is obtained by multiplying the equation (3) (E) in b by the multiplier 202b. ..
【0043】そして、ここで得られたDCT係数に対
し、量子化回路21により各周波数成分ごとに各周波数
成分毎の量子化幅を用いて線形量子化が行われ、該線形
量子化された変換係数は、ハフマン符号化回路22によ
りハフマン符号化される。The DCT coefficient obtained here is linearly quantized by the quantizing circuit 21 for each frequency component using the quantization width for each frequency component, and the linearly quantized transform is performed. The coefficients are Huffman coded by the Huffman coding circuit 22.
【0044】この際、直流成分に関しては近傍ブロック
の直流成分との差分値をグループ番号(付加ビット数)
と付加ビットで表現し、そのグループ番号をハフマン符
号化し、得られた符号語と付加ビットを合わせて符号化
データとされる。At this time, regarding the DC component, the difference value from the DC component of the neighboring block is used as the group number (the number of additional bits).
And additional bits, the group number is Huffman-encoded, and the obtained codeword and additional bits are combined to obtain encoded data.
【0045】また、交流成分はジグザグスキャンと呼ば
れる低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャンを
行い、無効成分の連続する個数と、それに続く有効な成
分の値のグループ番号との組みに対してハフマン符号化
が行われ、得られた符号語と付加ビットを合わせて符号
化データとする。The AC component is scanned from a low frequency component called a zigzag scan to a high frequency component, and a Huffman scan is performed for a set of a continuous number of invalid components and a group number of valid valid component values. Encoding is performed, and the obtained codeword and additional bits are combined to form encoded data.
【0046】こうして処理された画像データは、ハフマ
ン符号化回路22から符号出力回路23に出力され、こ
こで8ビットに揃えて区切られて記録媒体8に出力さ
れ、符号化データとして記録媒体8に記録される。そし
て、上記の処理が各ブロック毎に順次行われ、全画面分
のブロックの処理が終了した時点で一画面の処理が終了
する。The image data processed in this way is output from the Huffman encoding circuit 22 to the code output circuit 23, where it is divided into 8 bits and output to the recording medium 8 to be encoded data on the recording medium 8. To be recorded. Then, the above-described processing is sequentially performed for each block, and the processing for one screen ends when the processing for blocks for the entire screen ends.
【0047】以上詳述したように、本発明の電子カメラ
装置では、アナログからデジタルへの変換時に使用する
サンプリング周期から、記録時に必要となるサンプリン
グ周期への補間演算を直交変換回路20を用いて行うこ
とにより、余分なハードウェアを不要としている。ある
いはアナログからデジタルへの変換時に使用するサンプ
リング周期から、記録時に必要となるサンプリング周期
への補間演算を直交変換時に同時に行うことにより、ハ
ードウェア構成を複雑化することを防いでいる。また、
撮像素子3とA/D変換器5のサンプリング周期を同一
もしくは単純な整数比とすることができる。As described above in detail, in the electronic camera device of the present invention, the orthogonal transformation circuit 20 is used to perform the interpolation operation from the sampling period used at the time of conversion from analog to digital to the sampling period required at the time of recording. By doing so, no extra hardware is needed. Alternatively, the hardware configuration is prevented from becoming complicated by simultaneously performing the interpolation calculation from the sampling period used during the conversion from analog to digital to the sampling period required during recording during the orthogonal conversion. Also,
The sampling cycle of the image sensor 3 and the A / D converter 5 can be the same or a simple integer ratio.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明によれば、撮像素子とA/D変換
器とに同一あるいは単純整数比の駆動クロック周波数を
用いることを可能とし、簡単な回路構成によりデータ圧
縮標準方式の推奨サンプリング周期でのデータ記録が可
能となる。According to the present invention, it is possible to use the same or a simple integer ratio drive clock frequency for the image pickup device and the A / D converter, and the recommended sampling period of the data compression standard system is realized by a simple circuit configuration. Data recording is possible.
【図1】本発明の第1の実施例による電子カメラ装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic camera device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例による電子カメラ装置に
おける符号化回路の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an encoding circuit in the electronic camera device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】DCT(離散コサイン変換)マトリックスであ
る。FIG. 3 is a DCT (discrete cosine transform) matrix.
【図4】本発明の第2の実施例による電子カメラ装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an electronic camera device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】水平画素数を10画素から8画素に変換するた
めの補間係数を示すマトリックスである。FIG. 5 is a matrix showing interpolation coefficients for converting the number of horizontal pixels from 10 pixels to 8 pixels.
【図6】本発明の第2の実施例による電子カメラ装置に
おける符号化回路の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an encoding circuit in an electronic camera device according to a second embodiment of the present invention.
1…レンズ、2…カメラ本体、3…撮像素子、4…プロ
セス回路、5…A/D変換器、6…メモリ、7…符号化
回路、8…記録媒体、9…システムコントローラ、20
…直交変換回路、21…量子化回路、22…ハフマン符
号化、23…符号出力、201a,201b…係数テー
ブル、202a,202b…乗算器。1 ... Lens, 2 ... Camera body, 3 ... Image sensor, 4 ... Process circuit, 5 ... A / D converter, 6 ... Memory, 7 ... Encoding circuit, 8 ... Recording medium, 9 ... System controller, 20
... Orthogonal transformation circuit, 21 ... Quantization circuit, 22 ... Huffman coding, 23 ... Code output, 201a, 201b ... Coefficient table, 202a, 202b ... Multiplier.
Claims (1)
撮像する撮像素子と、 上記撮像素子により撮像された画像信号を上記第1のサ
ンプリング周期と同一もしくは単純整数比の第2のサン
プリング周期でアナログ信号からデジタル信号に変換す
る変換手段と、 上記変換手段により変換されたデジタルデータに対し、
分割されたブロック毎に直交変換を行い、該変換出力を
量子化した後に可変長符号化することによりデータ圧縮
を行うデータ圧縮手段と、 上記データ圧縮手段により圧縮されたデジタルデータを
上記第1及び第2のサンプリング周期とは異なる第3の
サンプリング周期で記録する記録手段とを具備し、 上記データ圧縮手段は、上記直交変換を行うと共に、こ
の直交変換出力を上記第3のサンプリング周期に対応し
て補間する直交変換手段を含むことを特徴とする電子カ
メラ装置。Claim: What is claimed is: 1. An image pickup device for picking up a desired optical image at a first sampling period, and an image signal picked up by the image pickup device at the same or a simple integer ratio as the first sampling period. Conversion means for converting an analog signal into a digital signal in the second sampling cycle of, and digital data converted by the conversion means,
Data compression means for performing data compression by performing orthogonal transformation on each divided block and quantizing the transformed output and then performing variable length coding, and digital data compressed by the data compression means are converted into Recording means for recording at a third sampling period different from the second sampling period, the data compressing means performs the orthogonal transformation, and outputs the orthogonal transformation output to the third sampling period. An electronic camera device comprising an orthogonal transformation means for performing interpolation.
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