專利名稱：攝像裝置和攝像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在數(shù)字彩色攝像設(shè)備中進(jìn)行圖像壓縮處理的攝像裝置及該攝像裝置使用的攝像方法。
背景技術(shù)：
圖1是表示例如特開平11-331672號公報公開的現(xiàn)有的數(shù)字照相機(jī)的概略構(gòu)成的圖，其示出了不需要用來存儲壓縮前的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲器的數(shù)字照相機(jī)的構(gòu)成。
在圖1中，11是攝像透鏡，12是兼帶光圈的快門，13是光電變換元件CCD，14是模擬信號處理部(CDS/AGC)，15是AD變換器，16是時鐘發(fā)生器(TG)，17是數(shù)字信號處理部(DSP)，18是圖像壓縮部(JPEG編碼器)，20是閃速存儲器，21是存儲卡接口(PCMCIA I/F)，22是控制部。
攝像透鏡11使從拍攝對象來的光在CCD13的受光面上成像。兼帶光圈的快門12控制從攝像透鏡11到CCD13的光束的直徑以調(diào)節(jié)CCD13的受光量，同時，CCD13在光電變換開始后經(jīng)過規(guī)定時間的時刻關(guān)閉，以限制CCD13的曝光時間。CCD13是由幾十萬個交叉排列成矩陣狀的3種分別對紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)感光的象素構(gòu)成，在每一個象素中，將接收的光變換成電荷再積蓄起來，并將積蓄電荷作為模擬信號輸出。
模擬信號處理部14對CCD13的輸出信號進(jìn)行雙重相關(guān)采樣和自動增益處理。AD變換器15將從模擬信號處理部14輸入的模擬信號變換成數(shù)字信號，再輸出給數(shù)字信號處理部17。
時鐘發(fā)生器16經(jīng)緩沖器16a、16b向CCD13提供分別表示水平掃描和垂直掃描的時間的時間信號SH、SV。時鐘發(fā)生器16還向模擬信號處理部14提供表示對CCD13的輸出信號采樣的時間的時間信號SS，并向AD變換器15提供表示對模擬信號處理部14的輸出信號進(jìn)行變換的時間的時間信號SC。
數(shù)字信號處理部17利用AD變換器15，對CCD13的數(shù)字化輸出信號進(jìn)行白平衡校正、色光調(diào)節(jié)、R、G、B3色信號的內(nèi)插和灰度系數(shù)校準(zhǔn)等處理，生成由亮度信號和色信號構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。由數(shù)字信號處理部17生成的一組圖像數(shù)據(jù)表示拍攝的一幀圖像，并直接可顯示。
圖像壓縮部18將由數(shù)字信號處理部17生成的圖像數(shù)據(jù)壓縮。圖像壓縮部18由對每一個規(guī)定大小(8×8象素)的象素塊依次對數(shù)字信號處理部17輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行離散余弦變換的離散余弦變換器(DCT)18a、對已變換的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化的量化器18b和對已量化的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行哈夫曼(Huffman)編碼的哈夫曼編碼器18c構(gòu)成。
閃速存儲器20存儲由圖像壓縮部18壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。存儲卡接口21以幀為單位，將閃速存儲器20存儲的圖像數(shù)據(jù)復(fù)制到可自由裝卸的存儲卡上。JPEG方式的其他設(shè)備通過從存儲卡讀出復(fù)制的圖像數(shù)據(jù)再對其進(jìn)行解碼、反量化和逆離散余弦變換，可以再生拍攝的圖像。
控制部22通過調(diào)節(jié)兼帶光圈的快門的開啟狀態(tài)來調(diào)節(jié)在CCD13上成像的像的亮度。此外，當(dāng)操作設(shè)在未圖示的操部上的釋放按鈕并給出開始存儲圖像的指示時，向圖像壓縮部18加給命令動作開始的控制信號SO。
給出控制信號SO的圖像壓縮部18向時鐘發(fā)生器16送出控制信號ST。時鐘發(fā)生器16與此對應(yīng)，向模擬信號處理部14和AD變換器15輸出時鐘信號SH、SV、SS、SC，使各部分按規(guī)定的時序動作。時鐘信號SH、SS和SC的輸出周期設(shè)定為圖像壓縮部18壓縮8行圖像數(shù)據(jù)所要的時間的1/8。
圖像壓縮部18在輸出控制信號ST之后，在經(jīng)過了壓縮8行圖像數(shù)據(jù)所要的時間的時刻，向數(shù)字信號處理部17送出控制信號SP，并將下一個控制信號ST送給時鐘發(fā)生器16。加給數(shù)字信號處理部17的控制信號SP是要求輸出已生成的8行圖像數(shù)據(jù)的信號。圖像壓縮部18根據(jù)控制信號SP對數(shù)字信號處理部17輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，然后各部分停止工作直到控制部22發(fā)出下一個指示。
控制部22在通過釋放按鈕的操作指示存儲圖像之前使兼帶光圈的快門12關(guān)閉，在操作釋放按鈕的時刻，使兼帶光圈的快門12適當(dāng)打開。接著，在經(jīng)過大致設(shè)定為1/30秒的規(guī)定時間的時刻，再關(guān)閉兼帶光圈的快門12。通過該控制，CCD13的曝光時間和過去一樣，可以防止有時CCD13飽和、有時因拍攝對象移動或照相機(jī)晃動而使拍攝的圖像模糊。
數(shù)字照相機(jī)需要用來臨時存儲生成的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲器，若沒有該存儲器，就會存在不能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的壓縮處理的問題?，F(xiàn)有的數(shù)字照相機(jī)鑒于上述問題，不需要用來存儲壓縮前的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲器。
但是，上述現(xiàn)有的數(shù)字照相機(jī)通過間歇地停止CCD的工作，可以不需要幀存儲器，所以，存在拍攝1幀圖像需要很長時間的問題。
此外，在圖像壓縮處理中，為了用起來方便，一般，預(yù)置記錄媒體記錄的壓縮圖像的張數(shù)。因此，分配給1幀圖像的記錄容量是一定的而與圖像的種類無關(guān)，不管什么樣的圖像數(shù)據(jù)，只能在不超過一定量的范圍內(nèi)使壓縮數(shù)據(jù)接近該一定量。這樣的數(shù)據(jù)壓縮方法稱作定速率控制。一般，壓縮數(shù)據(jù)量因圖像數(shù)據(jù)的性質(zhì)而有很大的差別，所以，為了進(jìn)行定速率控制就必須動態(tài)地改變量化處理使用的量化表內(nèi)容等圖像壓縮處理參數(shù)，反復(fù)進(jìn)行壓縮直到得到一定量以下的壓縮數(shù)據(jù)，但是，在上述現(xiàn)有的數(shù)字照相機(jī)中，因沒有動態(tài)地改變壓縮時的參數(shù)的手段，故不能進(jìn)行定速率控制。
作為進(jìn)行定速率控制的方法，例如，在特開平11-234669號公報中，公開了使用高頻抽出電路抽出包含在數(shù)字圖像信號中的高頻成分并根據(jù)該結(jié)果控制圖像壓縮處理時的壓縮參數(shù)的方法。
但是，在數(shù)字照相機(jī)中，對于為了確認(rèn)拍攝對象圖像而總是在液晶顯示裝置上顯示圖像數(shù)據(jù)的情況和利用快門動作將圖像記錄在記錄媒體上的情況，大多改變設(shè)定CCD的工作狀態(tài)、電荷積蓄時間和光圈的入射光量的設(shè)定值。這是為了在拍攝對象圖像確認(rèn)時減少圖像數(shù)據(jù)的傳輸量并通過提高圖像的更新周期來提高操作性，同時，在圖像記錄時增加圖像的傳輸量以進(jìn)行精致圖像的記錄，是為了兼顧上述2個目的。而且，由于拍攝的圖像的尺寸和數(shù)字縮放處理的原因，在進(jìn)行拍攝對象圖像確認(rèn)和拍攝動作時，各自所需要的圖像尺寸是變化的，所以，CCD的工作狀態(tài)的切換也存在多種模式。當(dāng)在這樣的控制中進(jìn)行定速率控制時，必須在CCD或光圈的設(shè)定條件一致的基礎(chǔ)之上由高頻抽出電路等進(jìn)行壓縮參數(shù)的控制，這樣，存在從快門動作開始到將圖像記錄到記錄媒體為止的時間長的問題。
此外，由于到將圖像記錄下來的時間長，所以存在當(dāng)對快速運(yùn)動的被拍攝物拍攝時實(shí)際記錄到記錄媒體的圖像和快門動作時的圖像有很大差異的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于即使對于在為了確認(rèn)拍攝對象圖像而總是在液晶顯示裝置上顯示圖像數(shù)據(jù)和利用快門動作將圖像記錄在記錄媒體上的情況中改變設(shè)定CCD的工作狀態(tài)、電荷積蓄時間和光圈的入射光量的設(shè)定值的情況下，也能進(jìn)行定速率控制，而不會延長將圖像記錄到記錄媒體的時間。
本發(fā)明的攝像裝置具有從由固態(tài)攝像元件得到的影像信號抽出用來預(yù)測壓縮時的代碼量的指標(biāo)值的指標(biāo)值算出單元、和根據(jù)由指標(biāo)值算出單元求出的指標(biāo)值來控制數(shù)據(jù)壓縮單元所使用的壓縮系數(shù)的壓縮系數(shù)控制單元，壓縮系數(shù)控制單元使用在拍攝前的拍攝圖像確認(rèn)動作時指標(biāo)值算出單元所求出的指標(biāo)值來決定拍攝動作時的壓縮系數(shù)。
因此，能在指示拍攝動作之后很快進(jìn)行圖像壓縮、記錄工作，具有快門操作響應(yīng)快的效果。


圖1是表示現(xiàn)有的數(shù)字照相機(jī)的概略構(gòu)成的圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的攝像裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖3是表示指標(biāo)值和文件大小的關(guān)系的說明圖。
圖4是表示指標(biāo)值修正系數(shù)表的說明圖。
圖5是表示指標(biāo)值的變幅和追加修正系數(shù)的關(guān)系的說明圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的攝像裝置的構(gòu)成的方框圖。
具體實(shí)施例方式
為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，下面根據(jù)

實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。
實(shí)施方式1.
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的攝像裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖中，11是攝像透鏡，12是光電變換元件CCD，13是模擬信號處理部(CDS/AGC)，14是AD變換器，15是數(shù)字信號處理部(DSP)，16是從圖像數(shù)據(jù)抽出用來預(yù)測壓縮時的代碼量的指標(biāo)值的指標(biāo)值算出電路，17是根據(jù)由指標(biāo)值算出電路16求出的指標(biāo)值來控制后述的圖像數(shù)據(jù)壓縮部使用的壓縮系數(shù)的壓縮系數(shù)控制電路，18是圖像壓縮部(JPEG編碼器)，19是用來記錄圖像的記錄媒體，20是用來驅(qū)動CCD的時鐘發(fā)生器(TG)，21是用來控制各處理部分的動作的控制部，22是快門按鈕。
其次，說明動作。
首先，攝像透鏡11使來自拍攝對象的光在CCD12的受光面上成像。CCD12將幾十萬個分別感應(yīng)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)光的3種象素交替排列成矩陣狀而形成，將每一個象素接收的光轉(zhuǎn)換成電荷后積蓄起來，并將積蓄的電荷作為模擬信號輸出。
此外，CCD12具有多個驅(qū)動模式，例如有依次將所有的積蓄電荷輸出的驅(qū)動模式，有只依次輸出每隔1行的積蓄電荷的驅(qū)動模式，具有能利用時鐘發(fā)生器20的控制動態(tài)地改變驅(qū)動模式的結(jié)構(gòu)。
模擬信號處理部13對來自CCD12的輸出信號進(jìn)行雙重相關(guān)采樣，并進(jìn)行增益控制。AD變換器14將從模擬信號處理部13輸入的模擬信號變換成數(shù)字信號，再向數(shù)字信號處理部15輸出。
時鐘發(fā)生器20向CCD12提供表示水平掃描和垂直掃描時期的時序信號。此外，還具有通過控制從時鐘發(fā)生器20輸出的信號能動態(tài)地切換CCD12具有的多個模式的功能。
數(shù)字信號處理部15對經(jīng)AD變換器14數(shù)字化了的CCD12的輸出信號進(jìn)行白平衡調(diào)整、缺陷象素的修正、R、G、B3色信號的內(nèi)插，灰度系數(shù)校正和色變換等處理，生成由亮度信號和色差信號構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。
圖像壓縮部18壓縮由數(shù)字信號處理部17生成的圖像數(shù)據(jù)。圖像壓縮部18包括把數(shù)字信號處理部17輸出的圖像數(shù)據(jù)按大小規(guī)定的象素塊(8×8象素)依次進(jìn)行離散余弦變換的離散余弦變換器18a、對已變換的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化的量化器18b和對已量化的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行Huffman編碼的Huffman編碼器18c。
此外，圖像壓縮部18將壓縮的圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲媒體19中。JPEG方式的其他設(shè)備可以從記錄媒體中讀出已復(fù)制的圖像數(shù)據(jù)，再進(jìn)行解碼、反量化和逆余弦變換，由此再生圖像數(shù)據(jù)。
指標(biāo)值算出電路16根據(jù)由數(shù)字信號處理部15生成的圖像數(shù)據(jù)算出用來預(yù)測壓縮時的代碼量的指標(biāo)值。作為指標(biāo)值，例如，可以考慮是抽出圖像信號的高頻成分并將包含在圖像中的高頻成分的量數(shù)值化之后得到的值。
快門按鈕22在使用者指示攝像動作時進(jìn)行操作。快門按鈕22通過使用者的操作向控制部21提供記錄圖像的指示。
當(dāng)按壓了快門按鈕22時，控制部21將時鐘發(fā)生器20、模擬信號處理部13和數(shù)字信號處理部15的動作設(shè)定從對象圖像確認(rèn)用的設(shè)定切換到圖像拍攝用的設(shè)定。在該切換中，拍攝對象圖像確認(rèn)時和拍攝時的各自的動作設(shè)定因使用者指定的拍攝圖像的尺寸或數(shù)字縮放的倍率設(shè)定等而異。因此，切換的方式也因拍攝對象圖像確認(rèn)時和拍攝時的各自的動作設(shè)定的組合而有多個方式。控制部21還通知壓縮系數(shù)控制電路17已按下快門按鈕22，同時，通知這時的時鐘發(fā)生器20、模擬信號處理部13和數(shù)字信號處理部15的動作設(shè)定變更內(nèi)容。
壓縮系數(shù)控制電路17根據(jù)由指標(biāo)值算出電路16算出的指標(biāo)值控制圖像壓縮部18使用的壓縮系數(shù)。這里，壓縮系數(shù)是指在圖像壓縮部18中包含的量化器18b中用來規(guī)定量化精度的參數(shù)(以下記作Q值)。當(dāng)Q值變大時，離散余弦變換后的數(shù)據(jù)量化精度增高，所以，壓縮后的圖像的質(zhì)量提高。同時，因生成的代碼量增加，故生成的壓縮圖像數(shù)據(jù)量變大。
相反，當(dāng)Q值變小時，離散余弦變換后的數(shù)據(jù)量化精度降低，所以，壓縮后的圖像的質(zhì)量差。這時生成的代碼量減少，故生成的壓縮圖像數(shù)據(jù)量變小。因此，在壓縮系數(shù)控制電路17中，當(dāng)根據(jù)指標(biāo)值算出電路16輸出的指標(biāo)值預(yù)測為生成的壓縮圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量變大時，進(jìn)行控制使Q值變小，可以減小壓縮圖像數(shù)據(jù)量。當(dāng)預(yù)測為生成的壓縮圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量變小時，進(jìn)行控制使Q值變大，可以提高壓縮圖像的質(zhì)量。
此外，實(shí)施方式1的壓縮系數(shù)控制電路17具有接收從控制部21來的信號的結(jié)構(gòu)，壓縮系數(shù)控制電路17只在控制部21通知了已按下快門按鈕22時才動作。這是因?yàn)橹挥挟?dāng)按下快門按鈕22并將壓縮圖像數(shù)據(jù)存儲到存儲媒體19中時圖像壓縮部18的工作才有必要。這時，壓縮系數(shù)控制電路17從控制部22接收時鐘發(fā)生器20、模擬信號處理部13、數(shù)字信號處理部15的動作如何變更的信息，并根據(jù)該信息改變根據(jù)指標(biāo)值算出電路16輸出的指標(biāo)值控制Q值的方法。
液晶屏23是用來在使用者指示拍攝之前的拍攝圖像確認(rèn)動作時隨時顯示拍攝對象的。在拍攝圖像確認(rèn)動作時，根據(jù)時鐘發(fā)生器20的設(shè)定，進(jìn)行從CCD12間歇地讀出積蓄電荷的控制，通過減小讀出1幀圖像所需要的時間，可以提高幀的更新速率，提高使用者調(diào)整拍攝圖像的視角時的操作性。此外，模擬信號處理部13或數(shù)字信號處理部15與CCD12的驅(qū)動模式相吻合地來改變輸出圖像的尺寸或象素數(shù)據(jù)的排列順序，所以，有必要進(jìn)行和CCD12的驅(qū)動模式一致的動作設(shè)定。對拍攝動作確認(rèn)時的圖像數(shù)據(jù)因不必逐一進(jìn)行壓縮和記錄，故經(jīng)數(shù)字信號處理部15圖像處理后的數(shù)據(jù)可以不通過壓縮處理部18而直接送往液晶屏23，作為拍攝圖像確認(rèn)用的圖像進(jìn)行顯示。
這里，詳細(xì)描述利用快門按鈕22從拍攝圖像確認(rèn)動作切換到拍攝動作時壓縮系數(shù)控制電路17的動作。
圖3是表示指標(biāo)值和文件大小的關(guān)系的說明圖。該圖以曲線的形式示出從指標(biāo)算出電路16輸出的指標(biāo)值和壓縮后的文件大小的關(guān)系。壓縮系數(shù)控制電路17將與該曲線相當(dāng)?shù)闹笜?biāo)值和文件大小的對應(yīng)信息作為數(shù)據(jù)保存下來。該數(shù)據(jù)有必要根據(jù)實(shí)際拍攝圖像時的壓縮結(jié)果預(yù)先測定。在圖3的曲線中，各折線表示對某一特定的Q值設(shè)定指標(biāo)值和壓縮后文件大小的關(guān)系。當(dāng)Q值變大時，對于相同的指標(biāo)值壓縮后的文件變大，所以，曲線向上方偏移。當(dāng)Q值變小時，壓縮后的文件變小，所以，曲線向下方偏移。
使用該圖3的曲線說明壓縮系數(shù)控制電路17決定Q值的方法。這里，因利用指標(biāo)值算出電路16算出與當(dāng)前拍攝的圖像對應(yīng)的指標(biāo)值，故可以求出指標(biāo)值和預(yù)先決定的目標(biāo)文件大小的交點(diǎn)。這里，不超過該目標(biāo)文件大小和指標(biāo)值的交點(diǎn)且位于最上方的折線表示在不超過目標(biāo)文件大小的范圍內(nèi)可使用的最大的Q值。因此，只要參照與該折線對應(yīng)的Q值來進(jìn)行圖像壓縮部18的控制即可。
上述方法是對于拍攝動作時不變更系統(tǒng)的動作設(shè)定的情況來說的。實(shí)際上，因拍攝動作時要變更系統(tǒng)的動作設(shè)定，故有可能使根據(jù)指標(biāo)值決定的Q值的壓縮文件的大小大大偏離目標(biāo)文件的大小。
圖4是表示指標(biāo)值修正系數(shù)表的說明圖。圖中示出一例為了防止上述那樣的文件大小的偏差而使用的指標(biāo)值修正系數(shù)表。例如，當(dāng)在攝影動作中CCD工作模式從間歇讀出變更到全象素讀出時，拍攝圖像確認(rèn)動作時參照間歇讀出的欄目，拍攝動作時參照全象素讀出的欄目，將得到的系數(shù)作為修正系數(shù)，與算出的指標(biāo)值相乘。由此，可以修正因動作設(shè)定變更引起的指標(biāo)值的誤差，可以對目標(biāo)文件大小求出合適的Q值。
再有，該指標(biāo)值修正系數(shù)表的系數(shù)有必要實(shí)際測定切換CCD工作模式進(jìn)行圖像攝影時的指標(biāo)值的變化并根據(jù)測定結(jié)果預(yù)先算出來。
CCD工作模式的變化模式有可能因使用者指定的拍攝圖像的大小或數(shù)字縮放的倍率設(shè)定等而異，但若象圖4那樣對CCD12對應(yīng)的所有的工作模式準(zhǔn)備組合表，則可以選擇合適的修正系數(shù)而與變化模式無關(guān)。
如上所述，若按照實(shí)施方式1，利用拍攝動作之前的指標(biāo)值信息適當(dāng)?shù)貨Q定拍攝時的壓縮參數(shù)，所以，可以在指示拍攝動作之后立刻進(jìn)行圖像的壓縮、記錄動作，具有快門操作的響應(yīng)快效果。
此外，因不必具有用來臨時記錄壓縮前的圖像的幀緩沖器，故具有能降低構(gòu)成攝像裝置所必要的成本的效果。
此外，在算出指標(biāo)值并進(jìn)行適當(dāng)修正之后，利用該值來決定壓縮時的系數(shù)，所以，具有能實(shí)現(xiàn)定速率控制的效果，即使在拍攝動作時和拍攝圖像確認(rèn)動作時之間CCD12的工作模式不同的情況下，相對目標(biāo)文件大小的誤差也很小。
此外，在攝像動作時，對攝像裝置的動作設(shè)定的變更，利用表來進(jìn)行修正，所以，具有這樣的效果，即，通過拍攝圖像確認(rèn)動作時和拍攝動作時各自的動作設(shè)定的組合，即使存在多個動作切換模式，也能實(shí)現(xiàn)對所有的模式誤差都小的定速率控制。
此外，只有在已操作快門按鈕22的拍攝動作時，圖像壓縮部18才工作，所以，具有能抑制功耗、實(shí)現(xiàn)電池驅(qū)動時間長的系統(tǒng)的效果。
實(shí)施方式2.
在上述實(shí)施方式1中，指標(biāo)值是單獨(dú)的值，壓縮系數(shù)控制電路根據(jù)該值控制圖像壓縮部的Q值。但是，對于沒有幀緩沖器的攝像裝置，有時將圖像壓縮部以后的圖像數(shù)據(jù)的傳送速率限制在比圖像壓縮部以前的圖像數(shù)據(jù)的傳送速率低的值上。這是為了因圖像壓縮數(shù)據(jù)量會減小，在只確保圖像壓縮后所必要的最低限度的傳送速率的前提下，盡量減小整個裝置的成本。在這樣的攝像裝置中，即使進(jìn)行控制，使整個圖像的壓縮數(shù)據(jù)量和目標(biāo)數(shù)據(jù)量一致，但當(dāng)局部壓縮數(shù)據(jù)量變大時，數(shù)據(jù)傳送量超過傳輸能力，就有可能發(fā)生不能正常進(jìn)行圖像壓縮處理的現(xiàn)象。
說明在這樣的沒有幀緩沖器的攝像裝置中利用2種指標(biāo)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱D像壓縮處理的實(shí)施方式2的攝像裝置。
實(shí)施方式2的攝像裝置和圖2所示的實(shí)施方式1的攝像裝置同樣構(gòu)成。這里，省略實(shí)施方式2的攝像裝置的構(gòu)成的說明。
其次，說明其動作。
實(shí)施方式2的攝像裝置的動作也和已說明了的實(shí)施方式1大致相同，對于和實(shí)施方式1相同的動作省略其說明，說明實(shí)施方式2的攝像裝置的具有特征的動作。實(shí)施方式2的攝像裝置，其圖2所示的指標(biāo)值算出電路16和壓縮系數(shù)控制電路17的動作和實(shí)施方式1的已說明過的不同。
詳細(xì)說明實(shí)施方式2的攝像裝置的指標(biāo)值算出電路16和壓縮系數(shù)控制電路17的動作。
指標(biāo)值算出電路16和實(shí)施方式1一樣，算出和整個輸入圖像對應(yīng)的指標(biāo)值，同時，將輸入圖像分割成多個區(qū)，對各區(qū)算出指標(biāo)值。將分割后的區(qū)的指標(biāo)值中最大的指標(biāo)值作為區(qū)分割時的最大指標(biāo)值，和該整個圖像的指標(biāo)值一起輸出給壓縮系數(shù)控制電路17。
壓縮系數(shù)控制電路17和實(shí)施方式1一樣，除了目標(biāo)文件大小之外，根據(jù)圖像壓縮部18以后的圖像數(shù)據(jù)傳送速率決定臨界壓縮尺寸。
若決定臨界壓縮尺寸，使其與壓縮前的圖像尺寸的比率和圖像壓縮部18以后與圖像壓縮部18以前的圖像數(shù)據(jù)的傳送速率一致，則局部數(shù)據(jù)傳送量不會超過傳輸能力。
壓縮系數(shù)控制電路17和實(shí)施方式1一樣，參照圖3所示的指標(biāo)值和文件大小的相關(guān)關(guān)系及圖4所示的指標(biāo)值修正系數(shù)表，求出用來進(jìn)行圖像壓縮部18的控制的合適的Q值。這時，可以求出由圖像的整個區(qū)的指標(biāo)值和目標(biāo)文件大小的組合決定的Q值和由該區(qū)分割時的最大指標(biāo)值和臨界文件大小的組合決定的Q值這樣2個Q值。
通過在該2個Q值中使用較小的值來進(jìn)行圖像壓縮部18的控制，在進(jìn)行圖像壓縮時，可以不使文件大小超過目標(biāo)文件的大小，且局部數(shù)據(jù)傳送量不會超過傳輸能力。
如上所述，若按照實(shí)施方式2，采用除了目標(biāo)文件大小之外還考慮了因數(shù)據(jù)傳送速率而使局部文件大小增大的情況下的Q值進(jìn)行控制，所以，即使對于圖像壓縮后的輸出數(shù)據(jù)的傳送速率受限制的攝像裝置，也具有能在該傳送速率受限制的基礎(chǔ)上進(jìn)行最合適的壓縮文件大小的控制的效果。
實(shí)施方式3.
在上述實(shí)施方式2中，作為用來預(yù)測數(shù)據(jù)壓縮時的代碼量的指標(biāo)值，只使用由當(dāng)前幀的前一幀算出的指標(biāo)值。這時，特別是，當(dāng)拍攝對象圖像確認(rèn)時的CCD驅(qū)動模式是間歇讀出模式、而拍攝動作時CCD驅(qū)動模式從間歇讀出模式變更為全象素讀出模式時，因圖像的間歇讀出而使拍攝對象圖像確認(rèn)時圖像數(shù)據(jù)的一部分信息丟失，所以要考慮這樣一種情況，即使利用圖4所示的指標(biāo)值修正系數(shù)表進(jìn)行修正，也會出現(xiàn)修正誤差。
說明在這樣的情況下進(jìn)而根據(jù)時間序列的指標(biāo)值的變化抑制誤差的實(shí)施方式3的攝像裝置。
實(shí)施方式3的攝像裝置和圖2所示的實(shí)施方式1的攝像裝置同樣構(gòu)成。這里，省略實(shí)施方式3的攝像裝置的構(gòu)成的說明。
其次，說明其動作。
實(shí)施方式3的攝像裝置的動作也和已說明了的實(shí)施方式1大致相同，對于和實(shí)施方式1相同的動作省略其說明，說明實(shí)施方式3的攝像裝置的具有特征的動作。實(shí)施方式3的攝像裝置，其圖2所示的指標(biāo)值算出電路16和實(shí)施方式1的已說明過的不同。
實(shí)施方式3的指標(biāo)值算出電路16和實(shí)施方式1一樣，根據(jù)數(shù)字信號處理部15生成的圖像數(shù)據(jù)算出用來預(yù)測壓縮時的代碼量的指標(biāo)值。這里，指標(biāo)值算出電路16將對當(dāng)前幀附近的多個幀算出的指標(biāo)值存儲起來。
例如，作為指標(biāo)值，當(dāng)考慮抽出圖像的高頻成分的情況時，在使用修正系數(shù)對CCD12間歇讀出驅(qū)動時的指標(biāo)值進(jìn)行了修正的指標(biāo)值和CCD12全象素讀出驅(qū)動時的指標(biāo)值之間產(chǎn)生誤差可以通過圖像的全象素讀出來認(rèn)識，但要考慮含有很多的在間歇讀出模式下丟失的特定的高頻成分的情況。這時，可以預(yù)想間歇模式的圖像其象素值因CCD12的攝像面的攝像元件間的間隔和圖像的高頻成分之間的相位關(guān)系而變化很大，所以，指標(biāo)值本身在時間序列上的變化會變得很劇烈。
圖5是表示指標(biāo)值的變幅和追加修正系數(shù)的關(guān)系的說明圖。在指標(biāo)值算出電路16中，根據(jù)跨過多個幀存儲的指標(biāo)值的歷史，可以求出指標(biāo)值的最大值和最小值之間的變幅。該變幅大表示圖像的高頻成分多，全象素模式的指標(biāo)值比經(jīng)修正系數(shù)修正后的指標(biāo)值更大的可能性很高。因此，預(yù)先作成表示指標(biāo)值的變幅和追加修正系數(shù)的關(guān)系的表，將與指標(biāo)值的變幅對應(yīng)的追加修正系數(shù)進(jìn)一步對使用了修正系數(shù)的指標(biāo)值進(jìn)行追加，使它們相乘。
如上所述，按照實(shí)施方式3，根據(jù)時間序列的指標(biāo)值的變化對算出的指標(biāo)值進(jìn)行追加修正，所以，具有能以更高的精度進(jìn)行壓縮文件大小的控制的效果。
實(shí)施方式4.
在前述的各實(shí)施方式中，必須預(yù)先測定壓縮系數(shù)控制電路17使用的壓縮代碼量預(yù)測指標(biāo)值和文件大小的關(guān)系性數(shù)據(jù)或修正系數(shù)表的數(shù)據(jù)，并將其作為電路中的固定數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定。但是，當(dāng)設(shè)想實(shí)際的使用狀態(tài)時，由于上述各種數(shù)據(jù)受光學(xué)系統(tǒng)的性能和CCD12的感光特性等攝像裝置的整體特性的影響很大，所以，在電路設(shè)計(jì)階段很難確定固定值。此外，若將這些數(shù)據(jù)作為完全固定的數(shù)據(jù)來設(shè)定，則對因光學(xué)系統(tǒng)的變更等引起的該整個裝置的特性的變更不能靈活地處理。
說明考慮這樣的狀況可以利用通信裝置從外部改寫壓縮系數(shù)控制電路17使用的數(shù)據(jù)的實(shí)施方式4的攝像裝置。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的攝像裝置的構(gòu)成的方框圖。對和圖2所示的相同或相當(dāng)?shù)牟糠质褂孟嗤姆柌⑹÷云湔f明。24是用來存儲壓縮系數(shù)控制電路17使用的壓縮代碼量預(yù)測指標(biāo)值和文件大小的關(guān)系性數(shù)據(jù)或修正系數(shù)表的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表。
該數(shù)據(jù)表24具有和外部通信的功能，例如，可以使用串行通信等自由改寫存儲在后述的自備存儲器中的各數(shù)據(jù)的設(shè)定值。
此外，數(shù)據(jù)表24具有非易失性存儲器，即使在重啟攝像裝置整體的設(shè)定或電源切斷后再接通的情況下，也可以保存已存儲的各數(shù)據(jù)的設(shè)定值。
其次說明動作。
實(shí)施方式4的攝像裝置是具有數(shù)據(jù)表24的實(shí)施方式1的攝像裝置，其他的構(gòu)成一樣，動作也一樣。如前所述，數(shù)據(jù)表24具有與外部串行通信的通信裝置、和保存各種數(shù)據(jù)的非易失性存儲器，所以，例如預(yù)先將壓縮系數(shù)控制電路17使用的壓縮代碼量預(yù)測指標(biāo)值和文件大小的關(guān)系性數(shù)據(jù)或修正系數(shù)表的數(shù)據(jù)等存儲在存儲器中。當(dāng)從外部指示改變數(shù)據(jù)的設(shè)定值并送來變更的數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)表24將保存的數(shù)據(jù)的設(shè)定值變更為從外部送來的值。其他動作和實(shí)施方式1一樣，省略其說明。
如上所述，若按照實(shí)施方式4，可以利用和外部的通信自由改寫壓縮系數(shù)控制電路17使用的各種數(shù)據(jù)，所以，即使透鏡11的特性或CCD12的感光特性改變，也可以改變壓縮系數(shù)控制使用的各種數(shù)據(jù)，所以，具有能靈活地應(yīng)付該裝置構(gòu)成的變更的效果。
如上所述，本發(fā)明的攝像裝置和攝像方法適用于在指示拍攝動作之后立即進(jìn)行圖像的壓縮和記錄動作且快門操作的響應(yīng)特別快的攝像裝置。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，具有固態(tài)攝像元件和將由上述固態(tài)攝像元件獲得的影像信號進(jìn)行壓縮的數(shù)據(jù)壓縮單元，其特征在于，具有從由上述固態(tài)攝像元件得到的影像信號抽出用來預(yù)測壓縮時的代碼量的指標(biāo)值的指標(biāo)值算出單元；以及根據(jù)由上述指標(biāo)值算出單元求出的指標(biāo)值，控制上述數(shù)據(jù)壓縮單元所使用的壓縮系數(shù)的壓縮系數(shù)控制單元，上述壓縮系數(shù)控制單元使用在拍攝前的拍攝圖像確認(rèn)動作時上述指標(biāo)值算出單元所求出的指標(biāo)值來決定拍攝動作時的壓縮系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的攝像裝置，其特征在于指標(biāo)值算出單元除了根據(jù)通常的整個攝影圖像算出的指標(biāo)值之外，還將攝影圖像分割成多個區(qū)，并在內(nèi)部算出對各區(qū)的指標(biāo)值，將得到的多個指標(biāo)值中最大的指標(biāo)值作為局部的最大指標(biāo)值進(jìn)行輸出，壓縮系數(shù)控制單元根據(jù)由上述指標(biāo)值算出單元求出的2個指標(biāo)值來控制數(shù)據(jù)壓縮單元所使用的壓縮系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的攝像裝置，其特征在于指標(biāo)值算出單元存儲跨過多個幀算出的指標(biāo)值，利用攝像幀之間的指標(biāo)值的變化量對輸出的指標(biāo)值加以修正。
4.根據(jù)權(quán)利要求1記載的攝像裝置，其特征在于壓縮系數(shù)控制單元利用來自外部的通信改寫數(shù)據(jù)或系數(shù)的列表信息。
5.一種攝像方法，利用固態(tài)攝像元件拍攝圖像并進(jìn)行圖像壓縮處理，再記錄在記錄媒體上，其特征在于，具有從由固態(tài)攝像元件得到的影像信號抽出用來預(yù)測壓縮時的代碼量的指標(biāo)值的指標(biāo)值算出步驟；根據(jù)由上述指標(biāo)值算出步驟求出的指標(biāo)值，控制數(shù)據(jù)壓縮所使用的壓縮系數(shù)的壓縮系數(shù)控制步驟；以及利用在上述壓縮系數(shù)控制步驟求出的壓縮系數(shù)對由上述固態(tài)攝像元件得到的影像信號進(jìn)行壓縮的數(shù)據(jù)壓縮步驟，上述壓縮系數(shù)控制步驟使用在拍攝前的拍攝圖像確認(rèn)動作時求出的指標(biāo)值來決定拍攝動作時的壓縮系數(shù)。
全文摘要
具有從由固態(tài)攝像元件(11)得到的影像信號抽出用來預(yù)測壓縮時的代碼量的指標(biāo)值的指標(biāo)值算出電路(16)、和根據(jù)由指標(biāo)值算出電路(16)求出的指標(biāo)值來控制數(shù)據(jù)壓縮部(18)所使用的壓縮系數(shù)的壓縮系數(shù)控制電路(17)，壓縮系數(shù)控制電路(17)使用在拍攝前的拍攝圖像確認(rèn)動作時指標(biāo)值算出電路(16)所求出的指標(biāo)值來決定拍攝動作時的壓縮系數(shù)。
文檔編號H04N5/232GK1703899SQ03825478
公開日2005年11月30日 申請日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者藤田偉雄, 的場成浩 申請人:三菱電機(jī)株式會社