JP2002314999A - 画像圧縮装置、画像圧縮プログラムおよび電子カメラ - Google Patents
画像圧縮装置、画像圧縮プログラムおよび電子カメラInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像データを撮像した際の撮像条件を利用し
て、画像データを適切に画像圧縮することを目的とす
る。 【解決手段】 画像圧縮装置は、画像データを周波数分
解して変換係数を求める変換部と、撮像感度などの撮像
条件に基づいて変換係数の値を変更する係数調整部と、
係数調整部により処理された変換係数を符号化する符号
化部とを備える。したがって、撮像条件と一定の相関を
持つノイズ量や空間周波数スペクトルなどに対処して、
変換係数の値を調整操作することが可能になる。その結
果、撮像条件に適応した変換係数の情報配分が可能にな
り、特異な撮像条件の画像データにおいて問題となる画
像圧縮時の画質劣化を改善することが可能になる。
て、画像データを適切に画像圧縮することを目的とす
る。 【解決手段】 画像圧縮装置は、画像データを周波数分
解して変換係数を求める変換部と、撮像感度などの撮像
条件に基づいて変換係数の値を変更する係数調整部と、
係数調整部により処理された変換係数を符号化する符号
化部とを備える。したがって、撮像条件と一定の相関を
持つノイズ量や空間周波数スペクトルなどに対処して、
変換係数の値を調整操作することが可能になる。その結
果、撮像条件に適応した変換係数の情報配分が可能にな
り、特異な撮像条件の画像データにおいて問題となる画
像圧縮時の画質劣化を改善することが可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを画像
圧縮する画像圧縮装置に関する。本発明は、コンピュー
タを画像圧縮装置として機能させるための画像圧縮プロ
グラムに関する。本発明は、上記画像圧縮装置を搭載し
た電子カメラに関する。
圧縮する画像圧縮装置に関する。本発明は、コンピュー
タを画像圧縮装置として機能させるための画像圧縮プロ
グラムに関する。本発明は、上記画像圧縮装置を搭載し
た電子カメラに関する。
【０００２】特に、本発明は、画像データの撮像条件
（電子カメラの撮像動作に関する設定条件または撮影環
境の条件）を有効利用して、画像データを適正に画像圧
縮する技術に関する。なお、ここでの撮像条件には、圧
縮サイズのような画像圧縮の条件（いわゆるスーパーフ
ァインモード，ファインモード，ノーマルモードなど）
や、画像データの状態（画像信号の空間周波数スペクト
ルなど）は一切含まれない。
（電子カメラの撮像動作に関する設定条件または撮影環
境の条件）を有効利用して、画像データを適正に画像圧
縮する技術に関する。なお、ここでの撮像条件には、圧
縮サイズのような画像圧縮の条件（いわゆるスーパーフ
ァインモード，ファインモード，ノーマルモードなど）
や、画像データの状態（画像信号の空間周波数スペクト
ルなど）は一切含まれない。
【０００３】
【従来の技術】１９９９年１２月、ＪＰＥＧ２０００の
画像圧縮アルゴリズムの委員会案（ＣＤ：Committee Dr
aft）が作成され、核となる主要な技術内容が凍結され
た。以下、このＪＰＥＧ２０００の画像圧縮処理につい
て概略説明する。
画像圧縮アルゴリズムの委員会案（ＣＤ：Committee Dr
aft）が作成され、核となる主要な技術内容が凍結され
た。以下、このＪＰＥＧ２０００の画像圧縮処理につい
て概略説明する。
【０００４】色座標変換 入力画像は、必要に応じて色座標変換が施される。
【０００５】タイル分割 入力画像は、必要に応じて複数の矩形領域（以下『タイ
ル画像』という）に分割される。各タイル画像には、以
降の符号化処理が独立に施される。
ル画像』という）に分割される。各タイル画像には、以
降の符号化処理が独立に施される。
【０００６】ウェーブレット変換 タイル画像は、縦横２方向に離散ウェーブレット変換が
施され、複数のサブバンド（１ＬＬ，１ＬＨ，１ＨＬ，
１ＨＨ）に周波数分解される。この内、直流成分を含む
１ＬＬには、更に離散ウェーブレット変換が施され、複
数のサブバンド（２ＬＬ，２ＬＨ，２ＨＬ，２ＨＨ）に
周波数分解される。このような離散ウェーブレット変換
を再帰的に繰り返すことにより、画像データは、図９に
示すようなサブバンドに分解される。
施され、複数のサブバンド（１ＬＬ，１ＬＨ，１ＨＬ，
１ＨＨ）に周波数分解される。この内、直流成分を含む
１ＬＬには、更に離散ウェーブレット変換が施され、複
数のサブバンド（２ＬＬ，２ＬＨ，２ＨＬ，２ＨＨ）に
周波数分解される。このような離散ウェーブレット変換
を再帰的に繰り返すことにより、画像データは、図９に
示すようなサブバンドに分解される。
【０００７】量子化 ウェーブレット変換係数は、サブバンドごとに定められ
た量子化ステップ幅により量子化される。なお、ロッシ
ー／ロスレスの統一処理においては、量子化ステップが
「１」に設定される。この場合、ロッシー圧縮では、後
工程において下位Ｎビットプレーンの廃棄が行われる。
この廃棄処理は、量子化ステップ「２のＮ乗」と等価な
処理となる。
た量子化ステップ幅により量子化される。なお、ロッシ
ー／ロスレスの統一処理においては、量子化ステップが
「１」に設定される。この場合、ロッシー圧縮では、後
工程において下位Ｎビットプレーンの廃棄が行われる。
この廃棄処理は、量子化ステップ「２のＮ乗」と等価な
処理となる。
【０００８】ビットモデリング 量子化後のウェーブレット変換係数を各サブバンド内で
固定サイズ（例えば６４×６４）の符号化ブロックに分
割する。各符号ブロック内の変換係数は、サインビット
と絶対値に分けられた後、絶対値は、自然２進数のビッ
トプレーンに振り分けられる。このように構築されたビ
ットプレーンは、上位ビットプレーンから順に、３通り
の符号化パス（Significance pass，Refinement pass，
Cleanuppass）を通して符号化される。なお、サインビ
ットについては、対応する絶対値の最上位ビットがビッ
トプレーンに現れた直後に符号化が行われる。
固定サイズ（例えば６４×６４）の符号化ブロックに分
割する。各符号ブロック内の変換係数は、サインビット
と絶対値に分けられた後、絶対値は、自然２進数のビッ
トプレーンに振り分けられる。このように構築されたビ
ットプレーンは、上位ビットプレーンから順に、３通り
の符号化パス（Significance pass，Refinement pass，
Cleanuppass）を通して符号化される。なお、サインビ
ットについては、対応する絶対値の最上位ビットがビッ
トプレーンに現れた直後に符号化が行われる。
【０００９】ＲＯＩ（Region Of Interest）符号化 タイル画像上の選択領域に優先的に情報量を割り当て、
選択領域の復号化画質を高める機能である。具体的に
は、選択領域に位置する量子化後の変換係数をＳビット
だけシフトアップする。その結果、選択領域は、上位の
ビットプレーンにシフトされ、非選択領域のどのビット
よりも優先的に符号化がなされる。なお、マックスシフ
ト法では、ビットシフト数Ｓを非選択領域の最上位ビッ
トの桁数よりも大きく設定する。そのため、選択領域の
非ゼロの変換係数は、必ず「２のＳ乗」以上の値をと
る。そこで、復号化時は、「２のＳ乗」以上の量子化値
を選択的にシフトダウンすることにより、選択領域の変
換係数を容易に復元することができる。
選択領域の復号化画質を高める機能である。具体的に
は、選択領域に位置する量子化後の変換係数をＳビット
だけシフトアップする。その結果、選択領域は、上位の
ビットプレーンにシフトされ、非選択領域のどのビット
よりも優先的に符号化がなされる。なお、マックスシフ
ト法では、ビットシフト数Ｓを非選択領域の最上位ビッ
トの桁数よりも大きく設定する。そのため、選択領域の
非ゼロの変換係数は、必ず「２のＳ乗」以上の値をと
る。そこで、復号化時は、「２のＳ乗」以上の量子化値
を選択的にシフトダウンすることにより、選択領域の変
換係数を容易に復元することができる。
【００１０】算術符号化 符号化データには、さらにＭＱコーダーによる算術符号
化が施される。
化が施される。
【００１１】ビットストリーム形成 各タイル画像の符号化データを所定順（ＳＮＲプログレ
ッシブなど）にまとめ、ビットストリームを形成する。
ッシブなど）にまとめ、ビットストリームを形成する。
【００１２】以上のような符号化手順により、ＪＰＥＧ
２０００の圧縮画像ファイルが生成される。なお、最新
のＪＰＥＧ２０００については、ＪＰＥＧ委員会によっ
てインターネット公開された最終委員会案（http://ww
w.jpeg.org/fcd15444-1.zip）を参照することによっ
て、より正確に知ることができる。さらに、２００１年
３月に予定される国際規格の承認後においては、ＩＳＯ
やＩＴＵ−Ｔその他の規格組織を通して、より詳細かつ
正確な国際規格を知ることができる。
２０００の圧縮画像ファイルが生成される。なお、最新
のＪＰＥＧ２０００については、ＪＰＥＧ委員会によっ
てインターネット公開された最終委員会案（http://ww
w.jpeg.org/fcd15444-1.zip）を参照することによっ
て、より正確に知ることができる。さらに、２００１年
３月に予定される国際規格の承認後においては、ＩＳＯ
やＩＴＵ−Ｔその他の規格組織を通して、より詳細かつ
正確な国際規格を知ることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、画像データ
は、電子カメラにおける撮像時の設定や、撮影環境の違
いによって、空間周波数分布やノイズ量などが鋭敏に変
化する。しかしながら、従来の画像圧縮処理では、撮像
条件の異なる画像データに対しても、一律に同じ画像圧
縮処理が施されていた。そのため、通常と異なる撮像条
件の元で撮像された画像データについては、通常とは異
なるノイズ量に応じて各サブバントの変換係数に効果的
情報を配分することが難しく、画像圧縮処理に伴う画質
劣化が大きくなりやすかった。
は、電子カメラにおける撮像時の設定や、撮影環境の違
いによって、空間周波数分布やノイズ量などが鋭敏に変
化する。しかしながら、従来の画像圧縮処理では、撮像
条件の異なる画像データに対しても、一律に同じ画像圧
縮処理が施されていた。そのため、通常と異なる撮像条
件の元で撮像された画像データについては、通常とは異
なるノイズ量に応じて各サブバントの変換係数に効果的
情報を配分することが難しく、画像圧縮処理に伴う画質
劣化が大きくなりやすかった。
【００１４】また、通常と異なる撮像条件の元で撮像さ
れた画像データは、もともとノイズが目立ちやすいな
ど、画質上の不具合も生じやすかった。そこで、本発明
では、画像データを撮像した際の条件の情報を、画像圧
縮時に有効利用することにより、適切な画像圧縮を実現
することを目的とする。上述した課題を解決するため、
本発明は下記のように構成される。
れた画像データは、もともとノイズが目立ちやすいな
ど、画質上の不具合も生じやすかった。そこで、本発明
では、画像データを撮像した際の条件の情報を、画像圧
縮時に有効利用することにより、適切な画像圧縮を実現
することを目的とする。上述した課題を解決するため、
本発明は下記のように構成される。
【００１５】
【課題を解決するための手段】《請求項１》請求項１に
記載の画像圧縮装置は、所定の撮像条件で撮像された画
像データを周波数分解して変換係数を求める変換部と、
撮像条件の情報に応じて、変換係数の値を変更する係数
調整部と、係数調整部により処理された変換係数を符号
化する符号化部とを備える。
記載の画像圧縮装置は、所定の撮像条件で撮像された画
像データを周波数分解して変換係数を求める変換部と、
撮像条件の情報に応じて、変換係数の値を変更する係数
調整部と、係数調整部により処理された変換係数を符号
化する符号化部とを備える。
【００１６】《請求項２》請求項２に記載の発明は、請
求項１に記載の画像圧縮装置において、係数調整部が、
撮像条件の情報に基づいて、画像データのＳ／Ｎ劣化を
判断すると、色差成分の高域変換係数（ノイズ帯域に該
当する高域側の変換係数）を低減する。
求項１に記載の画像圧縮装置において、係数調整部が、
撮像条件の情報に基づいて、画像データのＳ／Ｎ劣化を
判断すると、色差成分の高域変換係数（ノイズ帯域に該
当する高域側の変換係数）を低減する。
【００１７】《請求項３》請求項３に記載の発明は、請
求項１に記載の画像圧縮装置において、係数調整部が、
撮像条件の情報に基づいて、画像データのＳ／Ｎ劣化を
判断すると、輝度成分の高域変換係数（ノイズ帯域に該
当する高域側の変換係数）を低減する。
求項１に記載の画像圧縮装置において、係数調整部が、
撮像条件の情報に基づいて、画像データのＳ／Ｎ劣化を
判断すると、輝度成分の高域変換係数（ノイズ帯域に該
当する高域側の変換係数）を低減する。
【００１８】《請求項４》請求項４に記載の発明は、請
求項３に記載の画像圧縮装置において、係数調整部が、
撮像条件の情報に基づいて画像データのＳ／Ｎ劣化を判
断すると、高域変換係数よりも低域側の変換係数を増加
させる。
求項３に記載の画像圧縮装置において、係数調整部が、
撮像条件の情報に基づいて画像データのＳ／Ｎ劣化を判
断すると、高域変換係数よりも低域側の変換係数を増加
させる。
【００１９】《請求項５》請求項５に記載の発明は、請
求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像圧縮
装置において、係数調整部は、エッジ部分に該当する帯
域の変換係数に応じて、高域変換係数の低減量を調整す
ることを特徴とする。
求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像圧縮
装置において、係数調整部は、エッジ部分に該当する帯
域の変換係数に応じて、高域変換係数の低減量を調整す
ることを特徴とする。
【００２０】《請求項６》請求項６に記載の発明は、請
求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像圧縮
装置において、係数調整部は、所定振幅以下の高域変換
係数を実質ゼロに置き換えることにより、高域変換係数
の低減を実行することを特徴とする。
求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像圧縮
装置において、係数調整部は、所定振幅以下の高域変換
係数を実質ゼロに置き換えることにより、高域変換係数
の低減を実行することを特徴とする。
【００２１】《請求項７》請求項７に記載の発明は、請
求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像圧縮
装置において、係数調整部は、高域変換係数の量子化ス
テップ幅を増加させることにより、高域変換係数の低減
を実行することを特徴とする。
求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像圧縮
装置において、係数調整部は、高域変換係数の量子化ス
テップ幅を増加させることにより、高域変換係数の低減
を実行することを特徴とする。
【００２２】《請求項８》請求項８に記載の発明は、請
求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像圧縮
装置において、撮像条件の情報は、撮像感度、信号ゲイ
ン、露光時間、撮像素子の温度およびガンマ補正カーブ
選択の少なくとも１つであることを特徴とする。
求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像圧縮
装置において、撮像条件の情報は、撮像感度、信号ゲイ
ン、露光時間、撮像素子の温度およびガンマ補正カーブ
選択の少なくとも１つであることを特徴とする。
【００２３】《請求項９》請求項９に記載の画像圧縮プ
ログラムは、コンピュータを、請求項１ないし請求項８
のいずれか１項に記載の変換部、係数調整部および符号
化部として機能させるためのプログラムコードを含むこ
とを特徴とする。
ログラムは、コンピュータを、請求項１ないし請求項８
のいずれか１項に記載の変換部、係数調整部および符号
化部として機能させるためのプログラムコードを含むこ
とを特徴とする。
【００２４】《請求項１０》請求項１０に記載の電子カ
メラは、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載
の画像圧縮装置と、被写体像を撮像して画像データを生
成する撮像部とを備え、画像圧縮装置は、撮像部の撮像
条件の情報を取得し、取得した撮像条件の情報に応じて
画像データを画像圧縮することを特徴とする。
メラは、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載
の画像圧縮装置と、被写体像を撮像して画像データを生
成する撮像部とを備え、画像圧縮装置は、撮像部の撮像
条件の情報を取得し、取得した撮像条件の情報に応じて
画像データを画像圧縮することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
ける実施の形態を説明する。
ける実施の形態を説明する。
【００２６】《第１の実施形態》第１の実施形態は、請
求項１〜４，６，８、１０に係る電子カメラの実施形態
である。
求項１〜４，６，８、１０に係る電子カメラの実施形態
である。
【００２７】［電子カメラの構成説明］図１は、本実施
形態における電子カメラ１１の構成を示す図である。図
１において、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装
着される。この撮影レンズ１２の像空間には、撮像素子
１３の受光面が配置される。この撮像素子１３の出力
は、プリアンプ１３ａ、ＡＤ変換部１４および信号処理
部１５を介して処理された後、バッファメモリ１６に記
録される。このバッファメモリ１６のデータバスには、
画像処理部１７および画像圧縮部１８がそれぞれ接続さ
れる。
形態における電子カメラ１１の構成を示す図である。図
１において、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装
着される。この撮影レンズ１２の像空間には、撮像素子
１３の受光面が配置される。この撮像素子１３の出力
は、プリアンプ１３ａ、ＡＤ変換部１４および信号処理
部１５を介して処理された後、バッファメモリ１６に記
録される。このバッファメモリ１６のデータバスには、
画像処理部１７および画像圧縮部１８がそれぞれ接続さ
れる。
【００２８】この画像圧縮部１８は、下記のような構成
要件〜を備える。 色変換部２１ ウェーブレット変換部２２ 係数調整部２３ ビットモデリング部２４ 算術符号化部２５ ビットストリーム生成部２６ ＲＯＩ設定部２７
要件〜を備える。 色変換部２１ ウェーブレット変換部２２ 係数調整部２３ ビットモデリング部２４ 算術符号化部２５ ビットストリーム生成部２６ ＲＯＩ設定部２７
【００２９】このような画像圧縮部１８において生成さ
れた圧縮ファイルは、記録部３２に与えられる。記録部
３２は、この圧縮ファイルを、メモリカード３３に記録
保存する。さらに、電子カメラ１１の筐体には、レリー
ズ釦やモード設定釦などからなる操作部材３８が設けら
れる。これらの操作部材３８の出力信号は、電子カメラ
１１内のマイクロプロセッサ３９に与えられる。
れた圧縮ファイルは、記録部３２に与えられる。記録部
３２は、この圧縮ファイルを、メモリカード３３に記録
保存する。さらに、電子カメラ１１の筐体には、レリー
ズ釦やモード設定釦などからなる操作部材３８が設けら
れる。これらの操作部材３８の出力信号は、電子カメラ
１１内のマイクロプロセッサ３９に与えられる。
【００３０】このマイクロプロセッサ３９は、電子カメ
ラ１１をシステム制御するためのマイクロプロセッサで
あり、撮像素子１３、プリアンプ１３ａ、信号処理部１
５、および画像圧縮部１８などとも、信号線を介して接
続される。例えば、マイクロプロセッサ３９から撮像素
子１３に対しては、電子シャッタ制御や画像読み出し用
の制御パルスが与えられる。また、撮像素子１３からマ
イクロプロセッサ３９に対しては、撮像素子１３上の温
度センサ（不図示）からの温度情報などが伝達される。
ラ１１をシステム制御するためのマイクロプロセッサで
あり、撮像素子１３、プリアンプ１３ａ、信号処理部１
５、および画像圧縮部１８などとも、信号線を介して接
続される。例えば、マイクロプロセッサ３９から撮像素
子１３に対しては、電子シャッタ制御や画像読み出し用
の制御パルスが与えられる。また、撮像素子１３からマ
イクロプロセッサ３９に対しては、撮像素子１３上の温
度センサ（不図示）からの温度情報などが伝達される。
【００３１】［発明との対応関係］ここで、請求項の記
載事項と、上述した電子カメラ１１との対応関係につい
て説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために
一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定する
ものではない。請求項記載の変換部は、ウェーブレット
変換部２２に対応する。請求項記載の係数調整部は、係
数調整部２３およびマイクロプロセッサ３９に対応す
る。請求項記載の符号化部は、ビットモデリング部２
４、算術符号化部２５およびビットストリーム生成部２
６に対応する。請求項記載の撮像部は、撮像素子１３、
プリアンプ１３ａ、ＡＤ変換部１４および信号処理部１
５に対応する。
載事項と、上述した電子カメラ１１との対応関係につい
て説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために
一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定する
ものではない。請求項記載の変換部は、ウェーブレット
変換部２２に対応する。請求項記載の係数調整部は、係
数調整部２３およびマイクロプロセッサ３９に対応す
る。請求項記載の符号化部は、ビットモデリング部２
４、算術符号化部２５およびビットストリーム生成部２
６に対応する。請求項記載の撮像部は、撮像素子１３、
プリアンプ１３ａ、ＡＤ変換部１４および信号処理部１
５に対応する。
【００３２】［電子カメラ１１の撮像動作の概略説明］
ここでは、本発明の特徴説明に先立って、電子カメラ１
１の動作を概略説明する。まず、ユーザーによってレリ
ーズ半押し操作が行われると、マイクロプロセッサ３９
は、測光部（不図示）の測光値などに基づいて公知の露
出計算を行い、撮像素子１３の適正な露光時間および撮
像感度を決定する。
ここでは、本発明の特徴説明に先立って、電子カメラ１
１の動作を概略説明する。まず、ユーザーによってレリ
ーズ半押し操作が行われると、マイクロプロセッサ３９
は、測光部（不図示）の測光値などに基づいて公知の露
出計算を行い、撮像素子１３の適正な露光時間および撮
像感度を決定する。
【００３３】続いて、ユーザーによるレリーズ全押し操
作が行われると、マイクロプロセッサ３９は、撮像素子
１３から不要電荷をリセット（排出）することにより、
露光動作を開始する。この状態で、予め決定された露光
時間が経過すると、マイクロプロセッサ３９は、撮像素
子１３を駆動して被写体の画像データを順次に読み出
す。
作が行われると、マイクロプロセッサ３９は、撮像素子
１３から不要電荷をリセット（排出）することにより、
露光動作を開始する。この状態で、予め決定された露光
時間が経過すると、マイクロプロセッサ３９は、撮像素
子１３を駆動して被写体の画像データを順次に読み出
す。
【００３４】このように読み出されたアナログの画像デ
ータは、プリアンプ１３ａに入力される。プリアンプ１
３ａは、予め決定された撮像感度に対応した信号ゲイン
に従って、画像データを増幅する。プリアンプ１３ａ
は、増幅した画像データを直流クランプした後、ＡＤ変
換部１４に出力する。ＡＤ変換部１４は、画像データを
Ａ／Ｄ変換し、デジタル信号に変換する。
ータは、プリアンプ１３ａに入力される。プリアンプ１
３ａは、予め決定された撮像感度に対応した信号ゲイン
に従って、画像データを増幅する。プリアンプ１３ａ
は、増幅した画像データを直流クランプした後、ＡＤ変
換部１４に出力する。ＡＤ変換部１４は、画像データを
Ａ／Ｄ変換し、デジタル信号に変換する。
【００３５】信号処理部１５は、デジタル化された画像
データに対して、黒レベル補正およびガンマ補正を施
す。なお、このとき使用されるガンマ補正カーブは、ユ
ーザ設定や画像ヒストグラムに基づいて、マイクロプロ
セッサ３９が選択したものである。上述のような一連の
信号処理を完了した画像データは、バッファメモリ１６
内に一時記録される。
データに対して、黒レベル補正およびガンマ補正を施
す。なお、このとき使用されるガンマ補正カーブは、ユ
ーザ設定や画像ヒストグラムに基づいて、マイクロプロ
セッサ３９が選択したものである。上述のような一連の
信号処理を完了した画像データは、バッファメモリ１６
内に一時記録される。
【００３６】画像処理部１７は、バッファメモリ１６内
の画像データに対して色補間処理を施す。画像圧縮部１
８は、バッファメモリ１６内から、色補間処理後の画像
データを読み出して、後述する画像圧縮処理を実施す
る。記録部３２は、画像圧縮部１８から画像圧縮後の圧
縮ファイルデータを取得し、メモリカード３３に記録保
存する。以上の動作により、電子カメラ１１の撮像動
作、画像処理動作および画像記録動作が完了する。
の画像データに対して色補間処理を施す。画像圧縮部１
８は、バッファメモリ１６内から、色補間処理後の画像
データを読み出して、後述する画像圧縮処理を実施す
る。記録部３２は、画像圧縮部１８から画像圧縮後の圧
縮ファイルデータを取得し、メモリカード３３に記録保
存する。以上の動作により、電子カメラ１１の撮像動
作、画像処理動作および画像記録動作が完了する。
【００３７】［画像圧縮処理の説明］図２は、画像圧縮
部１８による画像圧縮処理を説明する流れ図である。以
下、図２に示すステップ番号に沿って、本発明の特徴で
ある画像圧縮処理を説明する。
部１８による画像圧縮処理を説明する流れ図である。以
下、図２に示すステップ番号に沿って、本発明の特徴で
ある画像圧縮処理を説明する。
【００３８】ステップＳ１： 色変換部２１は、バッフ
ァメモリ１６内から画像データを処理単位ごとに逐次読
み出す。色変換部２１は、この画像データに、色座標変
換を施し、ＹＣｂＣｒなどの色コンポーネントに変換す
る。
ァメモリ１６内から画像データを処理単位ごとに逐次読
み出す。色変換部２１は、この画像データに、色座標変
換を施し、ＹＣｂＣｒなどの色コンポーネントに変換す
る。
【００３９】ステップＳ２： ウェーブレット変換部２
２は、色コンポーネント単位にウェーブレット変換を実
行し、図９に示すようなサブバンド成分に周波数分解す
る。
２は、色コンポーネント単位にウェーブレット変換を実
行し、図９に示すようなサブバンド成分に周波数分解す
る。
【００４０】ステップＳ３： 係数調整部２３は、画像
データを撮像した際の撮像感度を、マイクロプロセッサ
３９から情報取得する。
データを撮像した際の撮像感度を、マイクロプロセッサ
３９から情報取得する。
【００４１】ステップＳ４： 係数調整部２３は、この
撮像感度が所定の閾値（例えばＩＳＯ１６００相当）以
上か否かを判定する。ここで、撮像感度が閾値以上の場
合、係数調整部２３は処理動作をステップＳ５に移行す
る。一方、撮像感度が閾値未満の場合、係数調整部２３
は処理動作をステップＳ７に移行する。
撮像感度が所定の閾値（例えばＩＳＯ１６００相当）以
上か否かを判定する。ここで、撮像感度が閾値以上の場
合、係数調整部２３は処理動作をステップＳ５に移行す
る。一方、撮像感度が閾値未満の場合、係数調整部２３
は処理動作をステップＳ７に移行する。
【００４２】ステップＳ５： ここでは、画像データが
高い感度設定で撮像されている。そのため、撮像素子１
３内で蓄積される信号電荷量が総じて少なく、画像デー
タのＳ／Ｎが、通常の撮像条件に比べて劣化している可
能性が大である。そこで、係数調整部２３は、色差成分
ＣｂＣｒの高域サブバンド（３ＬＬを除くサブバンド）
において、絶対値が所定値以下の高域変換係数を実質ゼ
ロに置き換える。なお、ここでの色差成分用の所定振幅
は、色ノイズの改善効果と、色境界の色滲みのバランス
に配慮して設定することが好ましい。
高い感度設定で撮像されている。そのため、撮像素子１
３内で蓄積される信号電荷量が総じて少なく、画像デー
タのＳ／Ｎが、通常の撮像条件に比べて劣化している可
能性が大である。そこで、係数調整部２３は、色差成分
ＣｂＣｒの高域サブバンド（３ＬＬを除くサブバンド）
において、絶対値が所定値以下の高域変換係数を実質ゼ
ロに置き換える。なお、ここでの色差成分用の所定振幅
は、色ノイズの改善効果と、色境界の色滲みのバランス
に配慮して設定することが好ましい。
【００４３】ステップＳ６： 次に、係数調整部２３
は、輝度成分Ｙの高域サブバンド（１ＨＨ）において、
所定振幅以下の高域変換係数を実質ゼロに置き換える。
なお、ここでの輝度成分用の所定振幅については、トレ
ードオフの関係にある画像ノイズの改善効果と斜め方向
の鮮鋭度劣化とのバランスに配慮して設定することが好
ましい。この１ＨＨのサブバンド域は、水平垂直に非相
関な空間周波数成分なので、ランダムなノイズ成分が特
に集中しやすい。したがって、この１ＨＨの成分を実質
ゼロとすることにより、高いノイズ改善効果を得ること
ができる。一方、係数調整部２３は、輝度成分Ｙの高域
サブバンド（１ＨＬ、１ＬＨ）の高域変換係数を０．５
倍する。これら１ＨＬおよび１ＬＨのサブバンド域は、
画面の垂直もしくは水平方向に相関を有し、画像の信号
成分である可能性が高い。したがって、この１ＨＬおよ
び１ＬＨの成分をなるべく残すことにより、水平エッジ
や垂直エッジなどの画像構造を適切に保護することが可
能になる。さらに、係数調整部２３は、輝度成分Ｙの中
域サブバンド（２ＨＬ、２ＬＨ、２ＨＨ）の変換係数を
１．５倍に増強する。その結果、ノイズ除去に伴う画像
データの鮮鋭感低下を補うことが可能になる。
は、輝度成分Ｙの高域サブバンド（１ＨＨ）において、
所定振幅以下の高域変換係数を実質ゼロに置き換える。
なお、ここでの輝度成分用の所定振幅については、トレ
ードオフの関係にある画像ノイズの改善効果と斜め方向
の鮮鋭度劣化とのバランスに配慮して設定することが好
ましい。この１ＨＨのサブバンド域は、水平垂直に非相
関な空間周波数成分なので、ランダムなノイズ成分が特
に集中しやすい。したがって、この１ＨＨの成分を実質
ゼロとすることにより、高いノイズ改善効果を得ること
ができる。一方、係数調整部２３は、輝度成分Ｙの高域
サブバンド（１ＨＬ、１ＬＨ）の高域変換係数を０．５
倍する。これら１ＨＬおよび１ＬＨのサブバンド域は、
画面の垂直もしくは水平方向に相関を有し、画像の信号
成分である可能性が高い。したがって、この１ＨＬおよ
び１ＬＨの成分をなるべく残すことにより、水平エッジ
や垂直エッジなどの画像構造を適切に保護することが可
能になる。さらに、係数調整部２３は、輝度成分Ｙの中
域サブバンド（２ＨＬ、２ＬＨ、２ＨＨ）の変換係数を
１．５倍に増強する。その結果、ノイズ除去に伴う画像
データの鮮鋭感低下を補うことが可能になる。
【００４４】ステップＳ７： 係数調整部２３は、必要
に応じて、変換係数を量子化する。
に応じて、変換係数を量子化する。
【００４５】ステップＳ８： ビットモデリング部２４
は、ＲＯＩ設定部２７に予め設定される選択領域のマス
ク画像を読み出す。ビットモデリング部２４は、この選
択領域のマスク画像に基づいて、サブバンド毎に変換係
数が選択領域に含まれるか否かを判定する。ビットモデ
リング部２４は、選択領域内の位置する変換係数に対し
て、Ｓビット分だけビットシフトアップを施す。なお、
このＳビットは、マックスシフト法に従って定められる
ビット数である。
は、ＲＯＩ設定部２７に予め設定される選択領域のマス
ク画像を読み出す。ビットモデリング部２４は、この選
択領域のマスク画像に基づいて、サブバンド毎に変換係
数が選択領域に含まれるか否かを判定する。ビットモデ
リング部２４は、選択領域内の位置する変換係数に対し
て、Ｓビット分だけビットシフトアップを施す。なお、
このＳビットは、マックスシフト法に従って定められる
ビット数である。
【００４６】ステップＳ９： ビットモデリング部２４
は、変換係数をビットプレーンに分割する。このとき、
選択領域の変換係数は上位ビットプレーンに区分され
る。ビットモデリング部２４は、最上位のビットプレー
ンから順に３通りの符号化パスを実行する。
は、変換係数をビットプレーンに分割する。このとき、
選択領域の変換係数は上位ビットプレーンに区分され
る。ビットモデリング部２４は、最上位のビットプレー
ンから順に３通りの符号化パスを実行する。
【００４７】ステップＳ１０： 算術符号化部２５は、
ビットモデリング部２４から符号化データを処理単位ご
とに取得する。算術符号化部２５は、この符号化データ
に対して、２値算術符号であるＭＱコーダーを用いて、
算術符号化を施す。
ビットモデリング部２４から符号化データを処理単位ご
とに取得する。算術符号化部２５は、この符号化データ
に対して、２値算術符号であるＭＱコーダーを用いて、
算術符号化を施す。
【００４８】ステップＳ１１： ビットストリーム生成
部２６は、符号化データをＳＮＲプログレッシブその他
の優先順位に並べ替え、ビットストリームを生成する。
部２６は、符号化データをＳＮＲプログレッシブその他
の優先順位に並べ替え、ビットストリームを生成する。
【００４９】ステップＳ１２： ビットストリーム生成
部２６は、目標ファイルサイズに収まるように、ビット
ストリームを打ち切り、圧縮ファイルを生成する。上述
した一連の処理により、本実施形態の特徴である画像圧
縮処理が完了する。
部２６は、目標ファイルサイズに収まるように、ビット
ストリームを打ち切り、圧縮ファイルを生成する。上述
した一連の処理により、本実施形態の特徴である画像圧
縮処理が完了する。
【００５０】［第１の実施形態の効果など］図３Ａに、
高い撮像感度で撮像された画像データ（以下『元画像』
という）を示す。この画面左側の暗部には、マゼンダお
よび緑色が斑状に混じり合ったノイズ（色班ノイズとい
う）が多数現れている。図３Ｂは、この元画像をＹＣｂ
Ｃｒの色コンポーネントに分解した画像である。元画像
の色班ノイズは、主に色差成分ＣｂＣｒに現れる。
高い撮像感度で撮像された画像データ（以下『元画像』
という）を示す。この画面左側の暗部には、マゼンダお
よび緑色が斑状に混じり合ったノイズ（色班ノイズとい
う）が多数現れている。図３Ｂは、この元画像をＹＣｂ
Ｃｒの色コンポーネントに分解した画像である。元画像
の色班ノイズは、主に色差成分ＣｂＣｒに現れる。
【００５１】図４Ａの画像は、この色差成分ＣｂＣｒの
高域変換係数（３ＬＬ以外の変換係数）を全てゼロに置
き換えたものである。図４Ｂは、この色差の低減処理の
前後における画像データの変化を示す写真である。処理
後の画像データ（左側）では、元画像の色班ノイズが顕
著に減少している。また、人形のくちびるの口角部分に
僅かな色滲みが生じている点を除いて、処理後の画像に
画質劣化は殆ど見あたらない。むしろ色班ノイズによる
エッジの崩れが抑制されている分だけ、画像構造の再現
性が全体的に向上して見える。
高域変換係数（３ＬＬ以外の変換係数）を全てゼロに置
き換えたものである。図４Ｂは、この色差の低減処理の
前後における画像データの変化を示す写真である。処理
後の画像データ（左側）では、元画像の色班ノイズが顕
著に減少している。また、人形のくちびるの口角部分に
僅かな色滲みが生じている点を除いて、処理後の画像に
画質劣化は殆ど見あたらない。むしろ色班ノイズによる
エッジの崩れが抑制されている分だけ、画像構造の再現
性が全体的に向上して見える。
【００５２】一方、図５Ａの画像は、色差低減処理後の
画像に対して、輝度成分Ｙの高域変換係数（１ＨＬ、１
ＬＨ、１ＨＨ）を全てゼロに置き換えたものである。画
面全体に見られた高域のザラザラ状のノイズが改善され
ている。しかしながら、輝度成分Ｙは色差成分ＣｂＣｒ
に比べて視覚感度が高いため、図５Ａの画像では、鮮鋭
感の低下が顕著に見られる。
画像に対して、輝度成分Ｙの高域変換係数（１ＨＬ、１
ＬＨ、１ＨＨ）を全てゼロに置き換えたものである。画
面全体に見られた高域のザラザラ状のノイズが改善され
ている。しかしながら、輝度成分Ｙは色差成分ＣｂＣｒ
に比べて視覚感度が高いため、図５Ａの画像では、鮮鋭
感の低下が顕著に見られる。
【００５３】また、図５Ｂの画像は、輝度成分Ｙの非相
関成分（１ＨＨ）を全てゼロに置き換え、かつ輝度成分
の縦横相関成分（１ＨＬ、１ＬＨ）を０．５倍にしたも
のである。図５Ｂの画像では、信号成分を多く含む縦横
相関成分を極力残しているため、鮮鋭感の低下が良好に
抑制されている。
関成分（１ＨＨ）を全てゼロに置き換え、かつ輝度成分
の縦横相関成分（１ＨＬ、１ＬＨ）を０．５倍にしたも
のである。図５Ｂの画像では、信号成分を多く含む縦横
相関成分を極力残しているため、鮮鋭感の低下が良好に
抑制されている。
【００５４】さらに、図５Ｃの画像は、図５Ｂの画像の
中域成分（２ＬＨ、２ＨＬ、２ＨＨ）を１．５倍に増強
する。図５Ｃの画像では、画像のエッジ部分が若干太く
強調され、鮮鋭感が強調されている。次に、別の実施形
態について説明する。
中域成分（２ＬＨ、２ＨＬ、２ＨＨ）を１．５倍に増強
する。図５Ｃの画像では、画像のエッジ部分が若干太く
強調され、鮮鋭感が強調されている。次に、別の実施形
態について説明する。
【００５５】《第２の実施形態》第２の実施形態は、請
求項１〜３、５、６、８、１０に係る電子カメラの実施
形態である。なお、第２の実施形態における電子カメラ
の構成は、第１の実施形態（図１）と同じため、ここで
の構成説明を省略する。
求項１〜３、５、６、８、１０に係る電子カメラの実施
形態である。なお、第２の実施形態における電子カメラ
の構成は、第１の実施形態（図１）と同じため、ここで
の構成説明を省略する。
【００５６】図６は、第２の実施形態における画像圧縮
処理を説明する流れ図である。第２の実施形態における
動作上の変更点は、第１の実施形態（図２）に示すＳ４
〜Ｓ６の処理を、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理に代え
た点である。以下、この変更点の動作について説明す
る。
処理を説明する流れ図である。第２の実施形態における
動作上の変更点は、第１の実施形態（図２）に示すＳ４
〜Ｓ６の処理を、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理に代え
た点である。以下、この変更点の動作について説明す
る。
【００５７】ステップＳ２１： 係数調整部２３は、撮
像感度が所定の閾値（例えばＩＳＯ１６００相当）以上
か否かを判定する。ここで、撮像感度が閾値以上の場
合、係数調整部２３は処理動作をステップＳ２２に移行
する。一方、撮像感度が閾値未満の場合、係数調整部２
３は処理動作をステップＳ７に移行する。
像感度が所定の閾値（例えばＩＳＯ１６００相当）以上
か否かを判定する。ここで、撮像感度が閾値以上の場
合、係数調整部２３は処理動作をステップＳ２２に移行
する。一方、撮像感度が閾値未満の場合、係数調整部２
３は処理動作をステップＳ７に移行する。
【００５８】ステップＳ２２： 係数調整部２３は、色
差成分ＣｂＣｒのエッジ部分（いわゆる色境界）に該当
する帯域の変換係数（３ＬＬ以外）を２乗して、色差の
エッジ成分指数（マップ情報）を求める。このエッジ成
分指数が所定値以上のとき、この領域を色差のエッジ部
分と見做すことができる。
差成分ＣｂＣｒのエッジ部分（いわゆる色境界）に該当
する帯域の変換係数（３ＬＬ以外）を２乗して、色差の
エッジ成分指数（マップ情報）を求める。このエッジ成
分指数が所定値以上のとき、この領域を色差のエッジ部
分と見做すことができる。
【００５９】ステップＳ２３： 色差のエッジ成分指数
が所定値以下を示す画面内領域において、色差成分Ｃｂ
Ｃｒの高域変換係数（３ＬＬ以外）を実質ゼロに置き換
える。
が所定値以下を示す画面内領域において、色差成分Ｃｂ
Ｃｒの高域変換係数（３ＬＬ以外）を実質ゼロに置き換
える。
【００６０】ステップＳ２４： 係数調整部２３は、輝
度成分Ｙのエッジ部分に該当する帯域の変換係数（３Ｈ
Ｌ、３ＬＨ、３ＨＨ、２ＨＬ、２ＬＨ、２ＨＨ）を２乗
して輝度のエッジ成分指数（マップ情報）を求める。こ
のエッジ成分指数が所定値以上のとき、この領域を輝度
のエッジ部分と見做すことができる。
度成分Ｙのエッジ部分に該当する帯域の変換係数（３Ｈ
Ｌ、３ＬＨ、３ＨＨ、２ＨＬ、２ＬＨ、２ＨＨ）を２乗
して輝度のエッジ成分指数（マップ情報）を求める。こ
のエッジ成分指数が所定値以上のとき、この領域を輝度
のエッジ部分と見做すことができる。
【００６１】ステップＳ２５： 輝度のエッジ成分指数
が所定値以下を示す画面内領域において、輝度成分Ｙの
高域変換係数（１ＬＨ、１ＨＬ、１ＨＨ）を実質ゼロに
置き換える。
が所定値以下を示す画面内領域において、輝度成分Ｙの
高域変換係数（１ＬＨ、１ＨＬ、１ＨＨ）を実質ゼロに
置き換える。
【００６２】［第２の実施形態の効果など］上述した動
作により、第２の実施形態では、エッジ部分の高域変換
係数を選択的に残存させることが可能になる。その結
果、エッジ部分の平滑化を防いで画像の鮮鋭感を保つこ
とが可能になる。次に、別の実施形態について説明す
る。
作により、第２の実施形態では、エッジ部分の高域変換
係数を選択的に残存させることが可能になる。その結
果、エッジ部分の平滑化を防いで画像の鮮鋭感を保つこ
とが可能になる。次に、別の実施形態について説明す
る。
【００６３】《第３の実施形態》第３の実施形態は、請
求項１〜３、７、８、１０に係る電子カメラの実施形態
である。図７は、第３の実施形態における画像圧縮処理
を説明する流れ図である。第３の実施形態における動作
上の特徴点は、撮像感度の設定に基づいて、ＹＣｂＣｒ
の量子化ステップ幅を変更している点である（図７に示
すステップＳ３１）。
求項１〜３、７、８、１０に係る電子カメラの実施形態
である。図７は、第３の実施形態における画像圧縮処理
を説明する流れ図である。第３の実施形態における動作
上の特徴点は、撮像感度の設定に基づいて、ＹＣｂＣｒ
の量子化ステップ幅を変更している点である（図７に示
すステップＳ３１）。
【００６４】以下、撮像感度に適応した量子化ステップ
幅の設定手順について具体的に説明する。まず、ウェー
ブレット変換係数がラプラス分布をしていると仮定す
る。つまり、変換係数がｙの値を取る確率ｆ（ｙ）を、
幅の設定手順について具体的に説明する。まず、ウェー
ブレット変換係数がラプラス分布をしていると仮定す
る。つまり、変換係数がｙの値を取る確率ｆ（ｙ）を、
【数１】 と仮定する。
【００６５】このようなウェーブレット変換係数を量子
化ステップ幅Ｑで量子化した場合、ｋ番目の量子化値を
取る確率ｐｋは、
化ステップ幅Ｑで量子化した場合、ｋ番目の量子化値を
取る確率ｐｋは、
【数２】 となる。このとき、量子化後の符号化レートＲ（Ｑ）
は、エントロピーに等しくなるので、
は、エントロピーに等しくなるので、
【数３】 となる。
【００６６】一方、量子化歪みＤ（Ｑ）を、２乗誤差と
して見積もると、
して見積もると、
【数４】 と表される。
【００６７】ここで、ｉ番目のサブバンドの量子化ステ
ップ幅をＱｉとし、そのときの符号化レートをＲｉ（Ｑ
ｉ）とし、量子化歪みをＤｉ（Ｑｉ）と表す。量子化ス
テップ幅Ｑｉの設定に当たっては、サブバンドの符号化
レートの総和を目標レートにするという拘束条件のもと
で、量子化歪みが画質に与えるマイナス影響を最小化す
ることが好ましい。そこで、ラグランジェの未定乗数λ
を用いて、次の関数Ｊを作成する。
ップ幅をＱｉとし、そのときの符号化レートをＲｉ（Ｑ
ｉ）とし、量子化歪みをＤｉ（Ｑｉ）と表す。量子化ス
テップ幅Ｑｉの設定に当たっては、サブバンドの符号化
レートの総和を目標レートにするという拘束条件のもと
で、量子化歪みが画質に与えるマイナス影響を最小化す
ることが好ましい。そこで、ラグランジェの未定乗数λ
を用いて、次の関数Ｊを作成する。
【数５】 この関数Ｊの式中において、γｉは、ｉ番目のサブバン
ドの量子化歪みＤｉが画質に与えるマイナスの影響を示
す値であり、歪み重み係数である。
ドの量子化歪みＤｉが画質に与えるマイナスの影響を示
す値であり、歪み重み係数である。
【００６８】通常の撮像条件では、この歪み重み係数γ
ｉを、人間の視覚特性（Visual Frequency Weight）に
従って決定することが好ましい。一方、ノイズが目立つ
などの特異な撮像条件では、量子化歪みＤｉによってノ
イズがマスクされるので、その分だけ画質向上が期待で
きる。このような画質に対するプラスの影響を加味する
ため、ｉ番目のサブバンドのノイズ量が大きくなるほ
ど、歪み重み係数γｉを小さ目に調整することが好まし
い。
ｉを、人間の視覚特性（Visual Frequency Weight）に
従って決定することが好ましい。一方、ノイズが目立つ
などの特異な撮像条件では、量子化歪みＤｉによってノ
イズがマスクされるので、その分だけ画質向上が期待で
きる。このような画質に対するプラスの影響を加味する
ため、ｉ番目のサブバンドのノイズ量が大きくなるほ
ど、歪み重み係数γｉを小さ目に調整することが好まし
い。
【００６９】このような歪み重み係数γｉの調整によ
り、関数Ｊには、撮像感度等の撮像条件の違いが加味さ
れる。次に、この関数ＪをＲｉで偏微分して、関数Ｊの
第１項が停留値となる条件式を求めると、
り、関数Ｊには、撮像感度等の撮像条件の違いが加味さ
れる。次に、この関数ＪをＲｉで偏微分して、関数Ｊの
第１項が停留値となる条件式を求めると、
【数６】 となる。この式を変形することにより、
【数７】 が得られる。
【００７０】この［７］式に適当なλの値を与えて解
き、サブバンド毎のＱｉをそれぞれ求める。これらのＱ
ｉに基づいて、
き、サブバンド毎のＱｉをそれぞれ求める。これらのＱ
ｉに基づいて、
【数８】 を計算し、トータルの符号化レートＲλを求める。この
符号化レートＲλが目標符号化レートに一致するよう
に、未定乗数λを微調整することにより、最終的な量子
化ステップ幅Ｑｉが確定する。
符号化レートＲλが目標符号化レートに一致するよう
に、未定乗数λを微調整することにより、最終的な量子
化ステップ幅Ｑｉが確定する。
【００７１】［第３の実施形態の効果など］以上説明し
たように、第３の実施形態では、撮像感度の設定に応じ
て量子化ステップ幅を変更する。したがって、画像Ｓ／
Ｎの劣化する撮像条件では、量子化ステップ幅を広げる
ことにより、ノイズ成分を適切に低減することが可能に
なる。特に、第３の実施形態では、撮像感度の設定に応
じて歪み重み係数γｉを調整することにより、撮像感度
毎に適正な量子化ステップ幅Ｑｉを求める。したがっ
て、信号成分の量子化歪みＤｉとノイズ改善効果とを良
好にバランスさせることが可能になる。
たように、第３の実施形態では、撮像感度の設定に応じ
て量子化ステップ幅を変更する。したがって、画像Ｓ／
Ｎの劣化する撮像条件では、量子化ステップ幅を広げる
ことにより、ノイズ成分を適切に低減することが可能に
なる。特に、第３の実施形態では、撮像感度の設定に応
じて歪み重み係数γｉを調整することにより、撮像感度
毎に適正な量子化ステップ幅Ｑｉを求める。したがっ
て、信号成分の量子化歪みＤｉとノイズ改善効果とを良
好にバランスさせることが可能になる。
【００７２】［実施形態の補足事項］なお、上述した実
施形態では、撮像条件として撮像感度を使用する場合に
ついて説明した。この場合は、画像データのノイズ量の
変化に敏感に対応して、適正な画像圧縮を実行できると
いう利点がある。しかしながら、本発明の撮像条件は、
これに限定されるものではない。例えば、図８に示すよ
うに、画像Ｓ／Ｎと相関関係を有する撮像条件（撮像部
の信号ゲイン、撮像部の露光時間、撮像素子の素子温
度、ガンマ補正カーブなど）を使用してもよい。
施形態では、撮像条件として撮像感度を使用する場合に
ついて説明した。この場合は、画像データのノイズ量の
変化に敏感に対応して、適正な画像圧縮を実行できると
いう利点がある。しかしながら、本発明の撮像条件は、
これに限定されるものではない。例えば、図８に示すよ
うに、画像Ｓ／Ｎと相関関係を有する撮像条件（撮像部
の信号ゲイン、撮像部の露光時間、撮像素子の素子温
度、ガンマ補正カーブなど）を使用してもよい。
【００７３】以下、これらの撮像条件毎に説明を行う。 ○撮像感度・・電子カメラ側において撮像感度が通常状
態よりも高く設定されるケースでは、低照度下の撮影で
ある可能性が高く、画像データのＳ／Ｎが劣化する可能
性が高い。したがって、この撮像感度の条件を使用する
ことにより、ノイズ量の変化に適応した画像圧縮が可能
となる。 ○信号ゲイン・・電子カメラ側において画像信号の信号
ゲインが通常状態よりも高く設定されるケースでは、低
照度下の撮影である可能性が高く、画像データのＳ／Ｎ
が劣化する可能性が高い。したがって、この信号ゲイン
の条件を使用することにより、ノイズ量の変化に適応し
た画像圧縮が可能となる。 ○露光時間・・電子カメラ側において露光時間が通常状
態よりも長く設定されるケースでは、低照度下の撮影で
ある可能性が高く、画像データのＳ／Ｎが劣化する可能
性が高い。したがって、この露光時間の条件を使用する
ことにより、ノイズ量の変化に適応した画像圧縮が可能
となる。 ○撮像素子の温度・・電子カメラ側において撮像素子の
温度が通常状態よりも高くなると、画像データのＳ／Ｎ
が劣化する。したがって、この素子温度の条件を使用す
ることにより、ノイズ量の変化に適応した画像圧縮が可
能となる。 ○ガンマ補正カーブ選択・・この撮像条件では、主とし
て画像上でのノイズの見え方などが変化する。特に、ガ
ンマの値が大きくなるに従って、暗部のノイズが明るく
浮き上がって目立つようになる。このようなノイズの変
化に適応した画像圧縮が可能となる。
態よりも高く設定されるケースでは、低照度下の撮影で
ある可能性が高く、画像データのＳ／Ｎが劣化する可能
性が高い。したがって、この撮像感度の条件を使用する
ことにより、ノイズ量の変化に適応した画像圧縮が可能
となる。 ○信号ゲイン・・電子カメラ側において画像信号の信号
ゲインが通常状態よりも高く設定されるケースでは、低
照度下の撮影である可能性が高く、画像データのＳ／Ｎ
が劣化する可能性が高い。したがって、この信号ゲイン
の条件を使用することにより、ノイズ量の変化に適応し
た画像圧縮が可能となる。 ○露光時間・・電子カメラ側において露光時間が通常状
態よりも長く設定されるケースでは、低照度下の撮影で
ある可能性が高く、画像データのＳ／Ｎが劣化する可能
性が高い。したがって、この露光時間の条件を使用する
ことにより、ノイズ量の変化に適応した画像圧縮が可能
となる。 ○撮像素子の温度・・電子カメラ側において撮像素子の
温度が通常状態よりも高くなると、画像データのＳ／Ｎ
が劣化する。したがって、この素子温度の条件を使用す
ることにより、ノイズ量の変化に適応した画像圧縮が可
能となる。 ○ガンマ補正カーブ選択・・この撮像条件では、主とし
て画像上でのノイズの見え方などが変化する。特に、ガ
ンマの値が大きくなるに従って、暗部のノイズが明るく
浮き上がって目立つようになる。このようなノイズの変
化に適応した画像圧縮が可能となる。
【００７４】また、本発明は、１種類の撮像条件に限定
されるものではない。例えば、複数種類の撮像条件を組
み合わせて使用してもよい。このような組み合わせ条件
により、より正確な画像Ｓ／Ｎの推定が可能になり、よ
り適切な画像圧縮が可能になる。
されるものではない。例えば、複数種類の撮像条件を組
み合わせて使用してもよい。このような組み合わせ条件
により、より正確な画像Ｓ／Ｎの推定が可能になり、よ
り適切な画像圧縮が可能になる。
【００７５】なお、上述した実施形態では、電子カメラ
に本発明を適用する場合について説明した。この場合に
は、画像データの撮像条件を電子カメラから直に取得で
きるという構成上の利点がある。しかしながら、本発明
の実施形態は電子カメラに限定されるものではない。例
えば、上述した処理（例えば、図２，図６または図７）
をプログラムコード化することにより、請求項９に対応
する画像圧縮プログラムを作成してもよい。
に本発明を適用する場合について説明した。この場合に
は、画像データの撮像条件を電子カメラから直に取得で
きるという構成上の利点がある。しかしながら、本発明
の実施形態は電子カメラに限定されるものではない。例
えば、上述した処理（例えば、図２，図６または図７）
をプログラムコード化することにより、請求項９に対応
する画像圧縮プログラムを作成してもよい。
【００７６】
【発明の効果】《請求項１》請求項１の発明では、係数
調整部が、周波数分解後の変換係数を撮像条件（撮像時
のカメラ設定や撮影環境の情報）に応じて変更する。し
たがって、撮像条件と一定の相関を持つノイズ量や空間
周波数スペクトルなどに対処して、変換係数の値を調整
操作することが可能になる。その結果、撮像条件に適応
した変換係数の情報配分が可能になり、通常と異なる撮
像条件の画像データにおいて問題となる画像圧縮時の画
質劣化を改善することが可能になる。
調整部が、周波数分解後の変換係数を撮像条件（撮像時
のカメラ設定や撮影環境の情報）に応じて変更する。し
たがって、撮像条件と一定の相関を持つノイズ量や空間
周波数スペクトルなどに対処して、変換係数の値を調整
操作することが可能になる。その結果、撮像条件に適応
した変換係数の情報配分が可能になり、通常と異なる撮
像条件の画像データにおいて問題となる画像圧縮時の画
質劣化を改善することが可能になる。
【００７７】《請求項２》請求項２の発明では、撮像条
件に基づいて、画像データのＳ／Ｎが劣化しているか否
かを判断する。このとき、Ｓ／Ｎ劣化の可能性が高い
と、色差成分の高域変換係数を低減する。（なお、ここ
での高域変換係数の帯域は、ノイズ測定結果や画質の主
観テストなどにより決定することが好ましい） その結果、暗い撮影場所などの悪条件下で発生しやすい
斑状の色ノイズなどを、画像圧縮時に適切に削減するこ
とが可能になる。また特に、固定長圧縮では、無効な変
換係数を低減することにより、その他の変換係数に情報
量を有効に配分することが可能になる。その結果、画像
圧縮時の情報配分が適正化され、画像圧縮時の画質劣化
を改善することが可能になる。
件に基づいて、画像データのＳ／Ｎが劣化しているか否
かを判断する。このとき、Ｓ／Ｎ劣化の可能性が高い
と、色差成分の高域変換係数を低減する。（なお、ここ
での高域変換係数の帯域は、ノイズ測定結果や画質の主
観テストなどにより決定することが好ましい） その結果、暗い撮影場所などの悪条件下で発生しやすい
斑状の色ノイズなどを、画像圧縮時に適切に削減するこ
とが可能になる。また特に、固定長圧縮では、無効な変
換係数を低減することにより、その他の変換係数に情報
量を有効に配分することが可能になる。その結果、画像
圧縮時の情報配分が適正化され、画像圧縮時の画質劣化
を改善することが可能になる。
【００７８】《請求項３》請求項３の発明では、撮像条
件に基づいてＳ／Ｎ劣化の可能性が高いと判断すると、
輝度成分の高域変換係数を低減する。（なお、ここでの
高域変換係数の帯域は、ノイズ測定結果や画質の主観テ
ストなどにより決定することが好ましい） その結果、伸張時にノイズの目立ちにくい画像圧縮を行
うことが可能になる。また特に、固定長圧縮では、無効
な変換係数を低減することにより、その他の変換係数に
情報量を有効に配分することが可能になる。その結果、
画像圧縮時の情報配分が適正化され、画像圧縮時の画質
劣化を改善することが可能になる。
件に基づいてＳ／Ｎ劣化の可能性が高いと判断すると、
輝度成分の高域変換係数を低減する。（なお、ここでの
高域変換係数の帯域は、ノイズ測定結果や画質の主観テ
ストなどにより決定することが好ましい） その結果、伸張時にノイズの目立ちにくい画像圧縮を行
うことが可能になる。また特に、固定長圧縮では、無効
な変換係数を低減することにより、その他の変換係数に
情報量を有効に配分することが可能になる。その結果、
画像圧縮時の情報配分が適正化され、画像圧縮時の画質
劣化を改善することが可能になる。
【００７９】《請求項４》請求項４の発明では、高域変
換係数の低減処理と併せて、その高域変換係数よりも低
域側の変換係数を増加させる。したがって、細かなノイ
ズ成分を低減しつつ、低域側の画像構造（エッジ部分な
ど）を強調することが可能になる。その結果、低ノイズ
で鮮鋭感のある画像を得ることが可能になる。
換係数の低減処理と併せて、その高域変換係数よりも低
域側の変換係数を増加させる。したがって、細かなノイ
ズ成分を低減しつつ、低域側の画像構造（エッジ部分な
ど）を強調することが可能になる。その結果、低ノイズ
で鮮鋭感のある画像を得ることが可能になる。
【００８０】《請求項５》請求項５の発明では、エッジ
部分（色差の場合には色境界のこと）に該当する帯域の
変換係数に応じて、高域変換係数の低減量を調整する。
この場合、画像中のエッジ部分において高域変換係数を
弱めに低減することにより、エッジ部分の不鮮鋭化を防
いで画像の鮮鋭感を保つことが可能になる。また、ノイ
ズの目立ちやすい大面積の平坦部では、高域変換係数が
強めに低減されるので、画像全体のノイズ感を顕著に改
善することが可能になる。また逆に、画像中のエッジ部
分において高域変換係数を強めに低減した場合には、エ
ッジ部分のノイズを取り除いてエッジの途切れや崩れを
目立たなくすることができる。
部分（色差の場合には色境界のこと）に該当する帯域の
変換係数に応じて、高域変換係数の低減量を調整する。
この場合、画像中のエッジ部分において高域変換係数を
弱めに低減することにより、エッジ部分の不鮮鋭化を防
いで画像の鮮鋭感を保つことが可能になる。また、ノイ
ズの目立ちやすい大面積の平坦部では、高域変換係数が
強めに低減されるので、画像全体のノイズ感を顕著に改
善することが可能になる。また逆に、画像中のエッジ部
分において高域変換係数を強めに低減した場合には、エ
ッジ部分のノイズを取り除いてエッジの途切れや崩れを
目立たなくすることができる。
【００８１】《請求項６》請求項６の発明では、所定振
幅以下の高域変換係数を実質ゼロに置き換えることによ
り、高域変換係数の低減を実行する。したがって、画像
上の微小振幅成分であるノイズを選択的に除去すること
が可能になる。その結果、ノイズ除去に伴う画像構造の
変容を抑えることが可能になる。
幅以下の高域変換係数を実質ゼロに置き換えることによ
り、高域変換係数の低減を実行する。したがって、画像
上の微小振幅成分であるノイズを選択的に除去すること
が可能になる。その結果、ノイズ除去に伴う画像構造の
変容を抑えることが可能になる。
【００８２】《請求項７》請求項７の発明では、高域変
換係数の量子化ステップ幅を増加させることにより、高
域変換係数の低減を実行する。
換係数の量子化ステップ幅を増加させることにより、高
域変換係数の低減を実行する。
【００８３】《請求項８》請求項８の発明では、撮像条
件の情報が、撮像感度、信号ゲイン、露光時間、撮像素
子の温度およびガンマ補正カーブ選択の少なくとも１つ
である。これらの各撮像条件は、画像Ｓ／Ｎとそれぞれ
独自の相関関係を有する。したがって、各撮像条件の特
徴を活かすことにより、様々なノイズ変化に適応した画
像圧縮が可能になる。
件の情報が、撮像感度、信号ゲイン、露光時間、撮像素
子の温度およびガンマ補正カーブ選択の少なくとも１つ
である。これらの各撮像条件は、画像Ｓ／Ｎとそれぞれ
独自の相関関係を有する。したがって、各撮像条件の特
徴を活かすことにより、様々なノイズ変化に適応した画
像圧縮が可能になる。
【００８４】《請求項９》請求項９の画像圧縮プログラ
ムは、コンピュータを、請求項１〜８のいずれか１項に
記載の変換部、係数調整部および符号化部として機能さ
せるためのプログラムコードを含む。したがって、この
画像圧縮プログラムの実行により、コンピュータ上にお
いて請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像圧縮装置
を実現することが可能になる。
ムは、コンピュータを、請求項１〜８のいずれか１項に
記載の変換部、係数調整部および符号化部として機能さ
せるためのプログラムコードを含む。したがって、この
画像圧縮プログラムの実行により、コンピュータ上にお
いて請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像圧縮装置
を実現することが可能になる。
【００８５】《請求項１０》請求項１０に記載の電子カ
メラは、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画
像圧縮装置を使用して、撮像した画像データの画像圧縮
を行う。この場合、画像圧縮装置は、電子カメラ側から
撮像条件を直に情報収集できるので、上述した各請求項
の効果をより確実に達成することができる。
メラは、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画
像圧縮装置を使用して、撮像した画像データの画像圧縮
を行う。この場合、画像圧縮装置は、電子カメラ側から
撮像条件を直に情報収集できるので、上述した各請求項
の効果をより確実に達成することができる。
【図１】電子カメラ１１の構成を示す図である。
【図２】画像圧縮部１８による画像圧縮処理を説明する
流れ図である。
流れ図である。
【図３】元画像を示すディスプレー上の中間調画像の写
真である。
真である。
【図４】色差成分の低減処理の効果を示すディスプレー
上の中間調画像の写真である。
上の中間調画像の写真である。
【図５】輝度成分の低減処理および強調処理の効果を示
すディスプレー上の中間調画像の写真である。
すディスプレー上の中間調画像の写真である。
【図６】第２の実施形態における画像圧縮処理を説明す
る流れ図である。
る流れ図である。
【図７】第３の実施形態における画像圧縮処理を説明す
る流れ図である。
る流れ図である。
【図８】各種の撮像条件と画像Ｓ／Ｎとの関係を説明す
る図である。
る図である。
【図９】ウェーブレット変換によりサブバンド分解され
た画像データを説明する図である。
た画像データを説明する図である。
１１ 電子カメラ １２ 撮影レンズ １３ 撮像素子 １３ａ プリアンプ １４ ＡＤ変換部 １５ 信号処理部 １６ バッファメモリ １７ 画像処理部 １８ 画像圧縮部 ２１ 色変換部 ２２ ウェーブレット変換部 ２３ 係数調整部 ２４ ビットモデリング部 ２５ 算術符号化部 ２６ ビットストリーム生成部 ２７ ＲＯＩ設定部 ３２ 記録部 ３３ メモリカード ３８ 操作部材 ３９ マイクロプロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C022 AA13 AB01 AB17 AC69 5C059 KK01 MA24 MA35 MC11 MC21 ME11 PP16 SS15 UA02 UA15 UA39 5C065 AA03 BB03 BB12 BB48 CC03 GG32 5C078 AA04 BA53 CA21
Claims (10)
- 【請求項１】 所定の撮像条件で撮像された画像データ
を周波数分解して変換係数を求める変換部と、 前記撮像条件の情報に応じて、前記変換係数の値を変更
する係数調整部と、 前記係数調整部により処理された前記変換係数を符号化
する符号化部とを備えたことを特徴とする画像圧縮装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の画像圧縮装置におい
て、 前記係数調整部は、 前記撮像条件の情報に基づき前記画像データのＳ／Ｎが
劣化すると判断すると、色差成分の高域変換係数を低減
することを特徴とする画像圧縮装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の画像圧縮装置におい
て、 前記係数調整部は、 前記撮像条件の情報に基づき前記画像データのＳ／Ｎが
劣化すると判断すると、輝度成分の高域変換係数を低減
することを特徴とする画像圧縮装置。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の画像圧
縮装置において、 前記係数調整部は、 前記撮像条件の情報に基づき前記画像データのＳ／Ｎが
劣化すると判断すると、前記高域変換係数よりも低域側
の、変換係数を増加させることを特徴とする画像圧縮装
置。 - 【請求項５】 請求項２ないし請求項４のいずれか１項
に記載の画像圧縮装置において、 前記係数調整部は、 エッジ部分に該当する帯域の変換係数に応じて、前記高
域変換係数の低減量を調整することを特徴とする画像圧
縮装置。 - 【請求項６】 請求項２ないし請求項５のいずれか１項
に記載の画像圧縮装置において、 前記係数調整部は、 所定振幅以下の前記高域変換係数を実質ゼロに置き換え
ることにより、前記高域変換係数の低減を実行すること
を特徴とする画像圧縮装置。 - 【請求項７】 請求項２ないし請求項５のいずれか１項
に記載の画像圧縮装置において、 前記係数調整部は、 前記高域変換係数の量子化ステップ幅を増加させること
により、前記高域変換係数の低減を実行することを特徴
とする画像圧縮装置。 - 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれか１項
に記載の画像圧縮装置において、 前記撮像条件の情報は、撮像感度、信号ゲイン、露光時
間、撮像素子の温度およびガンマ補正カーブ選択の少な
くとも１つであることを特徴とする画像圧縮装置。 - 【請求項９】 コンピュータを、請求項１ないし請求項
８のいずれか１項に記載の前記変換部、前記係数調整部
および前記符号化部として機能させるための画像圧縮プ
ログラム。 - 【請求項１０】 請求項１ないし請求項８のいずれか１
項に記載の画像圧縮装置と、 被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部とを備
え、 前記画像圧縮装置は、前記撮像部の撮像条件の情報を取
得し、取得した前記撮像条件の情報に応じて前記画像デ
ータを画像圧縮することを特徴とする電子カメラ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001113618A JP2002314999A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 画像圧縮装置、画像圧縮プログラムおよび電子カメラ |
| EP20020008414 EP1322116A3 (en) | 2001-04-12 | 2002-04-12 | Image compression device, method for image compression, and electronic camera |
| US10/120,843 US7092577B2 (en) | 2001-04-12 | 2002-04-12 | Image compression device, image compression method, electronic camera, computer-readable medium for image compression, and computer system for compressing image data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001113618A JP2002314999A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 画像圧縮装置、画像圧縮プログラムおよび電子カメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002314999A true JP2002314999A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18964813
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001113618A Pending JP2002314999A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 画像圧縮装置、画像圧縮プログラムおよび電子カメラ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7092577B2 (ja) |
| EP (1) | EP1322116A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002314999A (ja) |
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