專利名稱：圖像信號處理電路和照相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過隔行掃描(interlace)方法處理在關(guān)于固態(tài)成像元件的讀操作中獲得的數(shù)字圖像信號的圖像信號處理電路。本發(fā)明還涉及照相機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，在與照相機(jī)系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中，主要關(guān)注實(shí)現(xiàn)更快的處理速度和增加記錄內(nèi)容的數(shù)目。
在圖9所示的相關(guān)技術(shù)的照相機(jī)系統(tǒng)中，攝影目標(biāo)的圖像通過攝影鏡頭41而傳送，在比如CCD(電荷耦合器件)的固態(tài)成像元件42上聚焦，基于由固態(tài)成像元件驅(qū)動單元43執(zhí)行的驅(qū)動時序控制被光電轉(zhuǎn)換，并作為模擬信號被輸出。接下來，該模擬信號被模擬信號處理單元44放大和經(jīng)受噪聲去除等，并由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元45轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號。數(shù)字圖像信號輸入到圖像信號處理電路200的色彩信號處理單元51，從而通過色彩轉(zhuǎn)換處理產(chǎn)生是亮度信號和色差信號的圖像信號，以及該圖像信號被輸出到壓縮/擴(kuò)展處理單元52。在壓縮/擴(kuò)展處理單元52中，對該圖像信號執(zhí)行用于估計編碼量且由此獲得壓縮比率的壓縮處理。此外，基于獲得的壓縮比率，通過例如JPEG(聯(lián)合圖像專家組)方法壓縮圖像數(shù)據(jù)，并且輸出作為將存儲在外部存儲器61中的壓縮圖像數(shù)據(jù)。用類似的方法，產(chǎn)生并且在比如RAM(隨機(jī)存取存儲器)的外部存儲器61中存儲縮略圖像數(shù)據(jù)?；谟蒀PU55執(zhí)行的控制，在外部存儲器61中存儲的壓縮圖像數(shù)據(jù)被處理為符合標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)，并被輸入到圖像數(shù)據(jù)記錄單元53。通過圖像數(shù)據(jù)記錄單元53在記錄介質(zhì)62上記錄壓縮的圖像數(shù)據(jù)。通過顯示輸出單元54顯示/輸出從色彩信號處理單元51輸出的圖像信號。圖10示出了數(shù)據(jù)流程。圖11是三-字段獲取方法的圖例，圖12是五-字段獲取方法的圖例。
相關(guān)技術(shù)的照相機(jī)系統(tǒng)具有下列問題需要具有大容量的外部存儲器來臨時存儲色彩-轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)；外部存儲器被經(jīng)常地訪問；不得不采用二次方法，其中編碼-量-估計壓縮處理被預(yù)先執(zhí)行，以在壓縮/擴(kuò)展處理單元中獲得壓縮比率，以及此后從外部存儲器中獲取圖像數(shù)據(jù)并壓縮；以及從壓縮/擴(kuò)展處理單元輸出的圖像數(shù)據(jù)被寫入外部存儲器中，基于CPU控制讀取外部存儲器上的圖像數(shù)據(jù)，以及經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)記錄單元記錄在記錄介質(zhì)上。由于上述問題，難以獲得高速處理。

發(fā)明內(nèi)容
1)根據(jù)本發(fā)明的第一圖像信號處理電路包括色彩信號處理單元，用于輸入通過N-字段隔行掃描方法由從固態(tài)成像元件垂直讀取信號而獲得的數(shù)字圖像信號，并且進(jìn)一步將數(shù)字-轉(zhuǎn)換該信號以及執(zhí)行用于將該數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榱炼刃盘柡蜕钚盘柕纳兽D(zhuǎn)換處理；壓縮/擴(kuò)展處理單元，用于使用該色彩-轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖像信號執(zhí)行用于估計編碼量并由此預(yù)先獲得壓縮比率的壓縮處理，該壓縮/擴(kuò)展處理單元基于該獲得的壓縮比率，進(jìn)一步壓縮所述數(shù)字圖像信號直到N字段中的、在第N個字段中的數(shù)字圖像信號的獲取完成之前已經(jīng)完成數(shù)字圖像信號獲取的字段，并且產(chǎn)生壓縮圖像數(shù)據(jù)；圖像數(shù)據(jù)記錄單元，用于根據(jù)記錄介質(zhì)傳送和記錄產(chǎn)生的壓縮圖像數(shù)據(jù)；以及CPU(中央處理單元)，用于根據(jù)程序存儲器中存儲的程序而工作，并且控制色彩信號處理單元、壓縮/擴(kuò)展處理單元和圖像數(shù)據(jù)記錄單元。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诰幋a-量-估計壓縮處理中預(yù)先獲得壓縮比率，實(shí)現(xiàn)其中執(zhí)行壓縮處理的順序與色彩-轉(zhuǎn)換處理和放大/縮小處理相同，以及壓縮圖像數(shù)據(jù)被直接輸入到記錄介質(zhì)，而不插入外部存儲器。換句話說，實(shí)現(xiàn)一次通過方法，導(dǎo)致在每個處理中作為工作區(qū)的外部存儲器的尺寸縮小，以及成本降低。此外，可以減小訪問外部存儲器的數(shù)目，以及由此可以實(shí)現(xiàn)更高的速度。
優(yōu)選對由整個垂直像素或整個垂直像素的一部分和整個水平像素構(gòu)成的數(shù)字圖像信號執(zhí)行用于獲得壓縮比率的編碼-量-估計壓縮處理，直到該獲取完成的字段。
在上述結(jié)構(gòu)中，在色彩信號處理單元的先前級中，進(jìn)一步可以提供用于水平地增加/混合從該固態(tài)成像元件獲取的數(shù)字圖像信號的水平像素增加處理單元。
由此，在水平像素增加處理單元中，水平和垂直方向中估計圖像的高寬比可以被調(diào)整到用于估計編碼量的壓縮處理中提取的圖像的高寬比，可以減小由于水平和垂直方向中的不同頻率性能在估計的編碼量中可能產(chǎn)生的誤差。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，CPU可以根據(jù)從外部輸入的圖像質(zhì)量信息決定編碼量調(diào)整參數(shù)。
在上述結(jié)構(gòu)中，CPU使用預(yù)定算法根據(jù)圖像質(zhì)量信息決定希望的編碼量，以及基于在第N個字段中的數(shù)字圖像信號的獲取完成之前執(zhí)行的編碼-量-估計壓縮處理中的編碼量和希望的編碼量實(shí)現(xiàn)的計算決定編碼量調(diào)整參數(shù)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過用戶設(shè)置圖像質(zhì)量信息如記錄的像素數(shù)目、圖像文件大小或圖像質(zhì)量模式(高圖像質(zhì)量，普通圖像質(zhì)量，低圖像質(zhì)量等)，以及由此可以產(chǎn)生對應(yīng)于設(shè)置的圖像質(zhì)量信息的壓縮圖像數(shù)據(jù)。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，CPU可以將在使用決定的編碼量調(diào)整參數(shù)壓縮體圖像中的編碼量與希望的編碼量比較，以由此根據(jù)其間數(shù)值相關(guān)性校正預(yù)定的算法。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在每個圖像拍攝中校正算法。由此，當(dāng)拍攝的圖像數(shù)目增加時，編碼量可以被更精確地估計，以便在記錄的時候獲得希望的編碼量。
本發(fā)明可以發(fā)展為下面的照相機(jī)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)系統(tǒng)包括固態(tài)成像元件，用于將通過攝影鏡頭接收的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⑤敵鲭娦盘栕鳛閳D像信號；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，用于將圖像信號數(shù)字轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號；以及任意前述的圖像信號處理電路。
從其優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述將明白本發(fā)明的附加目的和優(yōu)點(diǎn)，參考附圖更透徹地理解該優(yōu)選實(shí)施例。


圖1是說明照相機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，其中安裝了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖像信號處理電路。
圖2是根據(jù)該實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程的圖例。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的三-字段獲取方法的圖例。
圖4是在根據(jù)第一實(shí)施例的三-字段獲取方法中，來自固態(tài)成像元件的輸出數(shù)據(jù)的圖例。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的五-字段獲取方法的圖例。
圖6是在根據(jù)第二實(shí)施例的五-字段獲取方法中，來自固態(tài)成像元件的輸出數(shù)據(jù)的圖例。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例用于提高估計編碼量的準(zhǔn)確度的學(xué)習(xí)順序的流程圖。
圖8是在根據(jù)第五實(shí)施例的三-字段獲取方法中，用于提高估計編碼量的準(zhǔn)確度的學(xué)習(xí)順序的流程圖。
圖9是說明相關(guān)技術(shù)的照相機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖10是相關(guān)技術(shù)的照相機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流程的圖例。
圖11是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的三-字段獲取方法的圖例。
圖12是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的五-字段獲取方法的圖例。
具體實(shí)施例方式
下面，參考圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的圖像信號處理電路的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是說明照相機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，其中包括根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的圖像信號處理電路。照相機(jī)系統(tǒng)包括攝影鏡頭11、固態(tài)成像元件12、固態(tài)成像元件驅(qū)動單元13、模擬信號處理單元14、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元15、圖像信號處理電路100、外部存儲器31、記錄介質(zhì)32、程序存儲器33以及圖像質(zhì)量選擇裝置34。例如，可以采用CCD作為固態(tài)成像元件12。例如，可以采用DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)作為外部存儲器31。
圖像信號處理電路100由LSI形成，并且包括水平像素增加處理單元21、色彩信號處理單元22、圖像數(shù)據(jù)壓縮/擴(kuò)展處理單元23、圖像數(shù)據(jù)記錄單元24、顯示/輸出單元25和CPU26。
色彩信號處理單元22將數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榱炼刃盘柡蜕钚盘?，并?zhí)行用于將信號放大/減小為可選擇大小的色-轉(zhuǎn)換處理。壓縮/擴(kuò)展處理單元23使用色彩-轉(zhuǎn)變的數(shù)字圖像信號執(zhí)行用于估計編碼量并由此預(yù)先獲得在壓縮圖像數(shù)據(jù)中采用的壓縮比率的壓縮處理，以及使用獲得的壓縮比率執(zhí)行體圖像(body image)壓縮處理。數(shù)據(jù)處理單元24執(zhí)行用于將壓縮圖像數(shù)據(jù)傳送到介質(zhì)的介質(zhì)傳送處理。顯示/輸出單元25執(zhí)行用于將圖像數(shù)據(jù)輸出到外部裝置的顯示/輸出處理。色彩信號處理單元22、壓縮/擴(kuò)展處理單元23、圖像數(shù)據(jù)記錄單元24和顯示/輸出單元25被CPU26控制。水平像素增加處理單元21是用于垂直地減薄像素1/N(N≥2)和水平地增加/混合整個水平像素到N像素的電路。水平像素增加處理單元21不是必須提供的元件。
程序存儲器33在其中存儲用于操作照相機(jī)系統(tǒng)的程序。CPU26從程序存儲器33獲取程序并執(zhí)行。CPU26重寫程序存儲器33的內(nèi)容是可能的。
圖像質(zhì)量選擇裝置34是由用戶使用開關(guān)或菜單選擇的機(jī)構(gòu)，其中用戶選擇待記錄的像素數(shù)目、圖像文件大小、或圖像質(zhì)量模式(高圖像質(zhì)量、普通圖像質(zhì)量、低圖像質(zhì)量等)，以及選擇的圖像質(zhì)量信息被傳輸?shù)紺PU26。
接下來，描述根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的照相機(jī)系統(tǒng)的操作。圖2示出了根據(jù)本實(shí)施例的照相機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理流程。
攝影目標(biāo)的圖像傳送通過攝影鏡頭11，被聚焦在固態(tài)成像元件12上，并且基于固態(tài)成像元件驅(qū)動單元13的驅(qū)動時序被光電轉(zhuǎn)換，以由此作為模擬信號輸出。接下來，該模擬信號被模擬信號處理單元14放大和經(jīng)受噪聲去除等，并通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元15轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號。
圖像信號處理電路100使用外部存儲器31作為工作區(qū)，以及將輸入的數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像數(shù)據(jù)(編碼數(shù)據(jù))，通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元15轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號的圖像信號被輸入圖像信號處理電路100。下面詳細(xì)描述圖像信號處理電路100的操作。
數(shù)字圖像信號傳送通過水平像素增加處理單元21，并且輸入到色彩信號處理單元22。然后，數(shù)字圖像信號通過色彩信號處理單元22經(jīng)受色彩-轉(zhuǎn)換處理，以便產(chǎn)生為亮度信號和色差信號的圖像信號。必要時放大或減小產(chǎn)生的圖像信號。對于在諸如監(jiān)視器的外部裝置上顯示圖像數(shù)據(jù)以及將圖像數(shù)據(jù)壓縮為記錄數(shù)據(jù)來說，色彩-轉(zhuǎn)換處理是必需的。色彩-轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖像信號被發(fā)送到顯示/輸出單元25和壓縮/擴(kuò)展處理單元23。由壓縮/擴(kuò)展處理單元23通過JPEG將圖像信號壓縮，并作為壓縮的圖像數(shù)據(jù)而輸出。如果必要，壓縮的圖像數(shù)據(jù)被擴(kuò)展。壓縮的圖像數(shù)據(jù)由圖像數(shù)據(jù)記錄單元24記錄在記錄介質(zhì)32上。從色彩信號處理單元22輸出的圖像數(shù)據(jù)被顯示輸出單元25顯示/輸出。
第一實(shí)施例圖3示出了當(dāng)采用三-字段獲取(three-field fetching)方法作為本發(fā)明的第一實(shí)施例時，照相機(jī)系統(tǒng)的處理順序。首先，參考圖4描述三-字段獲取方法中的數(shù)據(jù)獲取處理。
在三-字段獲取方法中，每3n條線輸出來自固態(tài)成像元件的圖像信號。按照第一字段1b、第二字段1c以及第三字段1d的順序獲取圖像信號1a。首先，第一字段的數(shù)字圖像信號被引入外部存儲器31中。
在提供水平像素增加處理單元21的情況下，水平地增加/混合的字段數(shù)據(jù)和/或非增加的/非混合的字段數(shù)據(jù)被獲取。
接下來，與第二字段數(shù)據(jù)被引入外部存儲器31并行，從外部存儲器31讀出第一字段數(shù)據(jù)，并通過色彩信號處理單元22而經(jīng)受色彩-轉(zhuǎn)換處理。簡而言之，產(chǎn)生是亮度信號和色差信號的圖像信號。
接下來，產(chǎn)生的亮度信號和色差信號被輸入到將在其中壓縮的壓縮/擴(kuò)展處理單元23，以便執(zhí)行用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理。用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理，是指預(yù)先執(zhí)行的圖像數(shù)據(jù)壓縮處理，以便獲得在壓縮圖像數(shù)據(jù)中使用的壓縮比率。用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理對于將圖像數(shù)據(jù)壓縮至一定的大小或可選大小來說是必需的，其中使用處理結(jié)果執(zhí)行獲得用于壓縮圖像數(shù)據(jù)所需的壓縮比率的處理。
此外，使用從外部存儲器31讀出的第一字段數(shù)據(jù)執(zhí)行縮略(thumb nail)色彩-轉(zhuǎn)換處理，以及圖像信號被轉(zhuǎn)變?yōu)榱炼刃盘柡蜕钚盘枺约稗D(zhuǎn)變?yōu)榇怪?6像素和水平120像素的尺寸，該尺寸是縮略尺寸?？s略色彩-轉(zhuǎn)換處理對于符合比如用于照相機(jī)文件系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)則(DCF)和數(shù)字打印順序格式(DPOF)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)記錄來說是需要的，并且處理結(jié)果用來壓縮縮略圖像數(shù)據(jù)和顯示/輸出縮略圖像。
基于縮略圖像數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，在水平方向中數(shù)字地減少(thinned)像素，通過增加/混合處理等調(diào)整視角，以及產(chǎn)生縮略使用的亮度信號和色差信號。在提供水平像素增加處理單元21的情況下，數(shù)字地調(diào)整觀察的角度變得不必要，因?yàn)樵谒椒较蛑幸呀?jīng)增加/混合了像素，以及觀察的角度已經(jīng)被調(diào)整。
接下來，縮略使用的亮度信號和色差信號被輸入到將在其中壓縮的壓縮/擴(kuò)展處理單元23，并且縮略圖像被數(shù)據(jù)-壓縮。對于符合如DCF和DPOF標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)記錄來說，縮略圖像數(shù)據(jù)壓縮是必需的。處理結(jié)果用于執(zhí)行與記錄介質(zhì)有關(guān)的傳送處理。產(chǎn)生的縮略圖像數(shù)據(jù)被傳送到記錄介質(zhì)32。
接下來，與第三字段數(shù)據(jù)的獲取并行，從外部存儲器31獲取對應(yīng)于垂直方向的第一字段數(shù)據(jù)和/或第二字段數(shù)據(jù)。由此，逐次實(shí)現(xiàn)連續(xù)的數(shù)字圖像信號。實(shí)現(xiàn)的連續(xù)數(shù)字圖像信號的每一個經(jīng)受由色彩信號處理單元22執(zhí)行的體色信號處理。簡而言之，產(chǎn)生是亮度信號和色差信號的圖像信號。
接下來，上述連續(xù)圖像信號的部分或全部被輸入到將在其中壓縮的壓縮/擴(kuò)展處理單元23，從而壓縮體圖像?；贑PU控制，經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)記錄單元24在記錄介質(zhì)32上記錄壓縮的體圖像的壓縮圖像數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，在預(yù)先執(zhí)行的用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理中，已經(jīng)決定了壓縮比率。因此，為了與相關(guān)技術(shù)一樣執(zhí)行編碼-量-估計壓縮處理，以便體圖像可以被壓縮，從而將色彩-轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖像信號返回到外部存儲器31變得沒有必要。由此，可以減小與外部存儲器31相關(guān)的總線訪問的數(shù)目，以及可以利于減小功耗。此外，因?yàn)橛糜诠烙嬀幋a并由此獲得壓縮比率的壓縮處理已經(jīng)完成，所以可以提高處理速度。此外，由CPU26在記錄介質(zhì)32上重寫代碼標(biāo)題數(shù)據(jù)是可能的。
在本實(shí)施例中，因?yàn)榭s略色彩-轉(zhuǎn)換處理和縮略圖像數(shù)據(jù)壓縮處理被預(yù)先執(zhí)行，所以可以預(yù)先產(chǎn)生縮略圖像數(shù)據(jù)。結(jié)果，例如，當(dāng)產(chǎn)生符合諸如DCF和DPOF標(biāo)準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)時，壓縮體數(shù)據(jù)可以被直接傳送到記錄介質(zhì)32，而不返回到外部存儲器31，因?yàn)樵谀菚r已經(jīng)產(chǎn)生了縮略圖像數(shù)據(jù)。由此，能夠減小與外部存儲器相關(guān)的訪問數(shù)目，以及能夠增加處理速度。
使用被引入外部存儲器31中的第一字段數(shù)據(jù)，描述用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理、縮略圖像數(shù)據(jù)壓縮處理等的順序。但是，如圖2所示，在本實(shí)施例中提供從CCD至YC/ZOOM的直接路徑。因此，可以與第一字段數(shù)據(jù)的獲取并行，使用第一字段數(shù)據(jù)執(zhí)行用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理和縮略圖像數(shù)據(jù)壓縮處理。在上述情況中，可以與第二字段數(shù)據(jù)的獲取并行，使用該數(shù)據(jù)進(jìn)一步執(zhí)行編碼-量-估計壓縮處理，直到第二字段。在上述方法中，盡管由于編碼-量-估計壓縮處理執(zhí)行多次，功耗的增加不可避免，但是由于多次執(zhí)行編碼-量-估計壓縮，因此可以精確地計算壓縮比率。由此，可以實(shí)現(xiàn)以更適當(dāng)?shù)膲嚎s比率的體圖像壓縮。
在提供水平像素增加處理單元的情況下，為了執(zhí)行縮略色彩-轉(zhuǎn)換處理、縮略圖像數(shù)據(jù)壓縮處理、體色轉(zhuǎn)換處理和用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理，沒有必要使用混合的像素?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇混合的像素和非混合的像素。
根據(jù)本實(shí)施例，預(yù)先執(zhí)行縮略色彩-轉(zhuǎn)換處理和縮略圖像數(shù)據(jù)壓縮處理，以便圖像數(shù)據(jù)可以寫入記錄介質(zhì)中，而不返回到外部存儲器。由此，可以減小與外部存儲器相關(guān)的訪問數(shù)目。此外，在每個處理中作為工作區(qū)的外部存儲器可以縮小尺寸，從而利于降低成本。
因?yàn)樵诰幋a-量-估計壓縮處理中預(yù)先獲得壓縮比率，因此可以實(shí)現(xiàn)與色彩轉(zhuǎn)換處理和放大/縮小處理同時執(zhí)行壓縮處理、以及圖像數(shù)據(jù)被直接輸入至記錄介質(zhì)而不介入外部存儲器的順序。更具體地說，可以實(shí)現(xiàn)一次通過(one-pass)方法，在每個處理中作為工作區(qū)的外部存儲器可以縮小尺寸，可以實(shí)現(xiàn)降低成本。此外，可以減小與外部存儲器相關(guān)的訪問數(shù)目，由此獲得更高的速度。
此外，在水平像素附加處理單元中，水平和垂直方向中的估計圖像的高寬比(aspect ratio)，可以被調(diào)整為編碼-量-估計壓縮處理中的獲取圖像的高寬比。由此，可以減小由于水平和垂直方向中的不同頻率性能，在估計編碼量中可能產(chǎn)生的誤差。
第二實(shí)施例作為本發(fā)明的第二實(shí)施例，圖5示出了采用五-字段獲取方法時的照相機(jī)系統(tǒng)的處理順序。首先，參考圖6描述五-字段獲取方法中的數(shù)據(jù)獲取處理。在五-字段獲取方法中，每5n條線輸出來自固態(tài)成像元件的圖像信號。以第一字段2b、第二字段2c、第三字段2d、第四字段2e和第五字段2f的順序獲取圖像信號2a。首先，第一字段數(shù)據(jù)被引入外部存儲器31中。
用與第一實(shí)施例中類似的方法，處理第一字段數(shù)據(jù)和第二字段數(shù)據(jù)，此后，與第三字段數(shù)據(jù)的獲取并行，從外部存儲器31讀取對應(yīng)于垂直方向的第一字段數(shù)據(jù)和/或第二字段數(shù)據(jù)。然后，讀出的數(shù)據(jù)經(jīng)受色彩轉(zhuǎn)換處理、用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理、縮略色彩轉(zhuǎn)換處理以及縮略圖像數(shù)據(jù)壓縮處理。
用類似的方法，與第四字段數(shù)據(jù)的獲取并行，從外部存儲器31獲取對應(yīng)于垂直方向的第一字段數(shù)據(jù)和/或第二字段數(shù)據(jù)或/和第三字段數(shù)據(jù)，并經(jīng)受色彩轉(zhuǎn)換處理、用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理、縮略色彩轉(zhuǎn)換處理以及縮略圖像數(shù)據(jù)壓縮處理。由此，順次地實(shí)現(xiàn)連續(xù)的數(shù)字圖像信號，以及由色彩信號處理單元22對每個實(shí)現(xiàn)的連續(xù)數(shù)字圖像信號執(zhí)行體色轉(zhuǎn)換處理。其余的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于第一實(shí)施例的描述。
第三實(shí)施例作為本發(fā)明的第三實(shí)施例，例如，在圖3所示的三-字段獲取方法中的處理順序中，當(dāng)?shù)诙侄伪猾@取時，可以使用第一字段圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如光學(xué)黑體(Optical Black)固定(clamp)處理的初步處理。OB固定處理是用于使用光屏蔽區(qū)，校正暗電平亦即基準(zhǔn)電平為恒定值的處理。該校正不需要所有字段的數(shù)據(jù)，而是，間隙地使用整個區(qū)域的數(shù)據(jù)。因此，該校正可以被適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行，以及與相關(guān)技術(shù)相比可以顯著地增加處理速度。
第四實(shí)施例作為本發(fā)明的第四實(shí)施例，例如，在圖4所示的三-字段獲取方法中的處理順序中，當(dāng)?shù)诙侄伪猾@取時，可以使用第一字段圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如白平衡(WB)處理的光度處理。WB處理是白平衡增益調(diào)整處理，其中基于圖像數(shù)據(jù)調(diào)整色差信號的比例。該調(diào)整不需要所有字段的數(shù)據(jù)，而是，間隙地使用整個區(qū)域的數(shù)據(jù)。因此，該調(diào)整可以被適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行，以及與相關(guān)技術(shù)相比可以顯著地增加處理速度。
第五實(shí)施例作為本發(fā)明的第五實(shí)施例，參考圖7的流程圖，描述用于提高估計每次拍攝的體圖像的編碼量的準(zhǔn)確度的學(xué)習(xí)順序。
CPU26根據(jù)在程序存儲器33中存儲的用于設(shè)置編碼量調(diào)整參數(shù)的程序(預(yù)定算法)工作。
在步驟S1中，通過圖1所示的圖像質(zhì)量選擇裝置34選擇圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量是指待記錄的像素數(shù)目、圖像文件大小或者由用戶選擇的圖像質(zhì)量模式(高圖像質(zhì)量、普通圖像質(zhì)量、低圖像質(zhì)量等)。在步驟S2中，CPU26準(zhǔn)備將關(guān)于待記錄的像素數(shù)目的估計希望編碼量數(shù)目以及縮略圖像的壓縮比率。相同數(shù)目的記錄像素可以要求不同的壓縮比率。在步驟S3中，CPU26對縮略圖像執(zhí)行編碼-量-估計壓縮處理。在步驟S4，根據(jù)預(yù)定算法，操作編碼量調(diào)整參數(shù)。在操作處理中，基于編碼-量-估計壓縮處理中獲得的縮略圖像的實(shí)際編碼量以及與體圖像的像素數(shù)目相關(guān)的縮略圖像的像素數(shù)目的比率，獲得體圖像的估計編碼量。然后，基于體圖像的估計編碼量和希望的編碼量之間差值，轉(zhuǎn)變縮略圖像中實(shí)際使用的編碼量調(diào)整參數(shù)，以決定編碼量調(diào)整參數(shù)。在步驟S5中，基于在步驟S4中決定的編碼量調(diào)整參數(shù)壓縮體圖像。在步驟S6中，記錄壓縮的體圖像，并且存儲體圖像的編碼量。
在步驟S7中，壓縮體圖像中的編碼量和希望的編碼量相互比較，以及當(dāng)體圖像的編碼量和希望的編碼量相等時終止該順序，因?yàn)樵谀欠N情況下估計是完全精確的。當(dāng)它們不同時，在S8中，壓縮體圖像中的編碼量和希望的編碼量相互比較。當(dāng)壓縮體圖像中的編碼量大于另一個時，參數(shù)被校正，以便在步驟S9中增加壓縮比率，同時參數(shù)被校正，以便當(dāng)壓縮體圖像中的編碼量較小時，在步驟S10中減小壓縮比率。當(dāng)由此校正參數(shù)時，壓縮體圖像中的編碼量可以接近希望的編碼量。
在步驟S11中，CPU 26存儲在步驟S9或S10中獲得的參數(shù)校正量。CPU26分析每個圖像的性能如每次攝影的顏色分布和組成(例如，人物/風(fēng)景)，并在其中存儲作為附加信息的分析結(jié)果。在步驟S12，CPU26判斷是否基于多個參數(shù)校正結(jié)果和獲取圖像的性能，校正用于設(shè)置編碼量調(diào)整參數(shù)的學(xué)習(xí)和算法，圖像用每張圖片存儲。當(dāng)記錄的內(nèi)容很少時，存儲數(shù)據(jù)的總體是小的。為了防止由于基于小數(shù)目的學(xué)習(xí)算法分歧，提供步驟S12，以便學(xué)習(xí)以拍攝內(nèi)容的希望數(shù)目為基礎(chǔ)。當(dāng)決定學(xué)習(xí)和算法被校正時，在步驟S13中，通過在校正量集中于較小值的方向中的反饋來校正算法或操作表達(dá)式。
省略步驟S11至S13，在每次攝影中校正參數(shù)，這也是有效的。
圖8示出了在三-字段獲取方法中的處理順序中采用本實(shí)施例的情況下的順序。假如拍攝重復(fù)n次(n是等于或大于二的自然數(shù))，用于學(xué)習(xí)的存儲數(shù)據(jù)的樣品數(shù)是n-1。隨著拍攝頻率n增加，樣品數(shù)目也增加，產(chǎn)生用于提高準(zhǔn)確度的期望值。
當(dāng)電源或系統(tǒng)被激活或不使用相關(guān)程序時，由CPU26在程序存儲器33中寫入步驟S11中存儲的參數(shù)和參數(shù)校正量以及步驟S12中的校正算法和操作表達(dá)式，然后從程序存儲器33讀取，以及當(dāng)接下來執(zhí)行程序時使用。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)參數(shù)被校正和利用每次拍攝修改算法時，由于拍攝內(nèi)容增加，因此估計編碼量的準(zhǔn)確度被提高，以及由此在與記錄介質(zhì)相關(guān)的記錄操作中可以獲得希望的編碼量。
構(gòu)成各個實(shí)施例的各個元件可以通過微型計算機(jī)中的軟件實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明不局限于描述的實(shí)施例，并且在發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)可以用不同的方式進(jìn)行修改和實(shí)現(xiàn)。
如至此描述，根據(jù)本發(fā)明的圖像信號處理電路有效作為安裝在照相機(jī)系統(tǒng)中的圖像信號處理電路等，其中外部存儲器具有小容量，外部存儲器較少被經(jīng)常地訪問，以及實(shí)現(xiàn)高速工作。
權(quán)利要求
1.一種圖像信號處理電路，包括色彩信號處理單元，用于輸入通過N-字段隔行掃描方法由從固態(tài)成像元件垂直讀取信號而獲得的數(shù)字圖像信號，并且進(jìn)一步數(shù)字-轉(zhuǎn)換該信號以及執(zhí)行用于將該數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榱炼刃盘柡蜕钚盘柕纳兽D(zhuǎn)換處理；壓縮/擴(kuò)展處理單元，用于使用該色彩-轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖像信號執(zhí)行用于估計編碼量并由此預(yù)先獲得壓縮比率的壓縮處理，該壓縮/擴(kuò)展處理單元基于該獲得的壓縮比率，進(jìn)一步壓縮所述數(shù)字圖像信號直到N字段中的、在第N個字段中的數(shù)字圖像信號的獲取完成之前已經(jīng)完成數(shù)字圖像信號獲取的字段，并且產(chǎn)生壓縮圖像數(shù)據(jù)；圖像數(shù)據(jù)記錄單元，用于關(guān)于記錄介質(zhì)傳送和記錄該產(chǎn)生的壓縮圖像數(shù)據(jù)；以及CPU，用于根據(jù)在程序存儲器中存儲的程序而工作，并且控制該色彩信號處理單元、該壓縮/擴(kuò)展處理單元和該圖像數(shù)據(jù)記錄單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中該壓縮/擴(kuò)展處理單元，對由整個垂直像素或整個垂直像素的一部分的和整個水平像素構(gòu)成的數(shù)字圖像信號執(zhí)行用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理，直到該獲取完成的字段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中在該色彩信號處理單元的先前級中，提供有用于水平地增加/混合從該固態(tài)成像元件獲取的數(shù)字圖像信號的水平像素增加處理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像信號處理電路，其中該壓縮/擴(kuò)展處理單元，對由整個垂直像素或垂直像素的一部分和由該水平像素增加處理單元水平地增加/混合的像素構(gòu)成的數(shù)字圖像信號執(zhí)行用于估計編碼量并由此獲得壓縮比率的壓縮處理，直到該獲取完成的字段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中提供有用于將該色彩信號處理單元中的圖像信號輸出到外部裝置的顯示/輸出單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中該壓縮/擴(kuò)展處理單元與第N個字段中的數(shù)字圖像信號的獲取并行，基于在用于估計編碼量的壓縮處理中獲得的壓縮比率，使用N字段中的整個像素的數(shù)字圖像信號執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮，以由此產(chǎn)生壓縮的圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中該壓縮/擴(kuò)展處理單元使用所述數(shù)字圖像信號執(zhí)行用于產(chǎn)生縮略圖像數(shù)據(jù)的壓縮處理，直到第N個字段中的數(shù)字圖像信號的獲取完成之前該獲取完成的字段直到第(N-1)個字段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像信號處理電路，其中該圖像數(shù)據(jù)記錄單元傳送該產(chǎn)生的縮略圖像數(shù)據(jù)到該記錄介質(zhì)，而不介入該外部存儲器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中該色彩信號處理單元使用所述數(shù)字圖像信號執(zhí)行比如OB固定處理的初步處理，直到該獲取完成的字段。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中該色彩信號處理單元使用所述數(shù)字圖像信號執(zhí)行比如白平衡處理的光度處理，直到該獲取完成的字段。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中該CPU根據(jù)從外面輸入的圖像質(zhì)量信息決定編碼量調(diào)整參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像信號處理電路，其中該圖像質(zhì)量信息至少包括待記錄的像素數(shù)目或圖像質(zhì)量模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中該CPU使用預(yù)定算法根據(jù)該圖像質(zhì)量信息決定希望的編碼量，以及基于在第N個字段中的數(shù)字圖像信號的獲取完成之前執(zhí)行的壓縮處理中的編碼量和該希望的編碼量實(shí)現(xiàn)的計算決定編碼量調(diào)整參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像信號處理電路，其中該CPU將在使用決定的編碼量調(diào)整參數(shù)壓縮體圖像中的編碼量與希望的編碼量比較，以及根據(jù)其間數(shù)值相關(guān)性修改預(yù)定的算法。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像信號處理電路，其中在多次攝影中，CPU在程序存儲器中存儲表示壓縮體圖像中的編碼量和希望的編碼量之間關(guān)系的信息和編碼量調(diào)整參數(shù)，以及基于表示該關(guān)系的信息修改預(yù)定算法。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像信號處理電路，其中在多次攝影中，CPU還在程序存儲器中存儲表示拾取圖像的性能的信息，以及附加地參考獲取圖像的性能修改預(yù)定算法。
17.一種照相機(jī)系統(tǒng)，包括固態(tài)成像元件，用于將經(jīng)由攝影鏡頭接收的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⑤敵鲈撾娦盘栕鳛閳D像信號；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，用于將該圖像信號數(shù)字轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號；以及權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路。
18.一種照相機(jī)系統(tǒng)，包括固態(tài)成像元件，用于將經(jīng)由攝影鏡頭接收的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⑤敵鲈撾娦盘栕鳛閳D像信號；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，用于將該圖像信號數(shù)字轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號；以及權(quán)利要求3所述的圖像信號處理電路。
19.一種照相機(jī)系統(tǒng)，包括固態(tài)成像元件，用于將經(jīng)由攝影鏡頭接收的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⑤敵鲈撾娦盘栕鳛閳D像信號；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，用于將該圖像信號數(shù)字轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號；以及權(quán)利要求5所述的圖像信號處理電路。
20.一種照相機(jī)系統(tǒng)，包括固態(tài)成像元件，用于將經(jīng)由攝影鏡頭接收的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⑤敵鲈撾娦盘栕鳛閳D像信號；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，用于將該圖像信號數(shù)字轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號；以及權(quán)利要求13所述的圖像信號處理電路。
21.一種照相機(jī)系統(tǒng)，包括固態(tài)成像元件，用于將經(jīng)由攝影鏡頭接收的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⑤敵鲈撾娦盘栕鳛閳D像信號；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，用于將該圖像信號數(shù)字轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號；以及權(quán)利要求14所述的圖像信號處理電路。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的圖像信號處理電路，包括色彩信號處理單元，用于輸入通過N－字段隔行掃描方法由從固態(tài)成像元件垂直讀取信號而獲得的數(shù)字圖像信號，并且進(jìn)一步數(shù)字－轉(zhuǎn)換該信號以及執(zhí)行用于將該數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榱炼刃盘柡蜕钚盘柕纳兽D(zhuǎn)換處；壓縮/擴(kuò)展處理單元，用于使用該色彩－轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖像信號執(zhí)行用于估計編碼量并由此預(yù)先獲得壓縮比率的壓縮處理，該壓縮/擴(kuò)展處理單元基于該獲得的壓縮比率，進(jìn)一步壓縮所述數(shù)字圖像信號直到N字段中的、在第N個字段中的數(shù)字圖像信號的獲取完成之前已經(jīng)完成數(shù)字圖像信號獲取的字段，并且產(chǎn)生壓縮圖像數(shù)據(jù)；圖像數(shù)據(jù)記錄單元，用于根據(jù)記錄介質(zhì)傳送和記錄產(chǎn)生的壓縮圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N5/335GK1719867SQ20051007938
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者嵨津義久, 古武真晃, 北村臣二 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社