专利名称：图像拾取设备和方法
技术领域：
本发明涉及图像采集设备和方法，特别涉及其中图像数据使用基于被监视图像信号的高频积分(integrated)值以监视模式预先确定的压缩比率一次被压缩到静止图像记录模式的预定数据大小的图像采集设备和方法，由此降低图像记录时间，并还降低压缩所要求的存储容量。
背景技术：
在诸如视频照相机和PDA的具有数字静止摄像功能的数字静止照相机和便携信息终端装置中，对应于所获取照片图像的图像数据被记录作为数字数据。但是，由于图像数据具有大的数据尺寸和要求用于记录的大的存储器容量，通常，图像数据在被记录之前根据例如JPEG(联合照相专家组)方法等被压缩。
图1是表示用于根据JPEG方法压缩图像数据的相关技术的JPEG压缩单元例子结构的方框图。
图1中，被转换成适合于压缩的图像格式的图像数据通过输入端子11被输入到JPEG压缩单元1中，并且被提供给DCT(离散余弦变换)单元12。DCT单元12对所提供的图像数据进行离散余弦变换，以将图像数据从时域分量转换成频域分量，并且将所得数据提供给量化处理器13。
量化处理器13基于由从固定长度Q(量化系数)表产生单元17提供的量化系数表形成的Q表调节图像数据的压缩比率，并且将图像数据提供给可变长度编码处理器14。可变长度编码处理器14用诸如霍夫曼(Huffman)编码的可变长度编码来编码图像数据，并且所得压缩图像数据从输出端子19输出。
可变长度编码处理器14也与字节数计算单元15连接，从可变长度编码处理器14输出的压缩图像数据还被提供给字节数计算单元15。字节数计算单元15确定对应于一个屏幕的压缩图像数据的字节数，并且将结果提供给Q比例(Q-scale)计算单元16。在压缩照片图像数据之后，为了确定压缩比率(Q比例)的调节量，Q比例计算单元16计算在输入字节数和期望字节数之间的偏差，并且将确定的Q比例提供给固定长度Q表产生单元17。
Q表产生单元17基于从Q比例计算单元16提供的Q比例和从Q表单元18提供的预定Q表产生新的Q表，并且将所产生Q表提供给量化处理器13。
量化处理器13基于从Q表产生单元17提供的新Q表再次调节图像数据的压缩比率。
通过重复前面压缩处理，JPEG压缩单元1能够将输入图像数据压缩到预定的数据大小。
但是，如果压缩比率被设置很高，使得任何类型的图像数据能够一次被压缩到预定数据大小，上述方法会由于块噪声(block noise)或者蚊式噪声(mosquito noise)导致不必要的图像质量下降。因此，问题一般是，为了使用合适的压缩比率压缩各种类型的图像数据，压缩处理一定要例如进行两次或者三次，如此延长了图像数据压缩所要求的时间。
另一个问题是，由于一定要重复压缩处理，上述方法要求用于存储要被压缩的原始图像数据的存储器，如此增加了压缩所要求的存储容量。
发明内容
鉴于上述情况提出了本发明，用于降低图像记录时间和降低压缩所要求的存储容量。
本发明的图像采集设备具有其中监视通过采集物体图像获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式，所述图像采集设备包括高频积分装置，用于在监视模式中积分所获得图像数据的高频分量；和压缩处理装置，用于基于通过高频积分装置的积分获得的积分值，压缩要在照片图像数据记录模式中被记录的照片图像数据，其中高频积分装置包括提取装置，用于提取图像数据的高频分量；绝对值确定装置，用于确定所提取的图像数据高频分量的绝对值；和绝对值积分装置，用于积分通过绝对值确定装置确定的图像数据高频分量的绝对值；和压缩处理装置包括压缩字节数计算装置，用于基于通过高频积分装置的积分获得的积分值，确定要被记录的照片图像数据的压缩字节数；量化比例计算装置，基于由压缩字节数计算装置确定的压缩字节数，确定量化比例，基于此，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；量化表产生装置，用于基于通过量化比例计算装置确定的量化比例来产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和压缩装置，用于基于通过量化表产生装置产生的量化表来压缩照片图像数据。
压缩处理装置还能够压缩对应于缩略图(thumbnail)图像的缩略像数据，该缩略像是通过减少对应于照片图像数据的照片图像大小获得的。基于通过高频积分装置的积分获得的积分值，压缩字节数计算装置还能够确定要被记录的缩略像数据的压缩字节数。基于该压缩字节数计算装置确定的压缩字节数，量化比例计算装置还能够确定量化比例，基于此，缩略像数据被一次压缩到预定的字节数。基于由量化比例计算装置确定的量化比例，量化表产生装置还能够产生在缩略像数据的压缩中使用的量化表。基于通过量化表产生装置产生的量化表，压缩装置还能够压缩缩略像数据。
压缩字节数计算装置能够确定压缩字节数，以便当高频积分装置的积分值较高时增加，量化比例计算装置能够确定量化比例，以便当压缩照片图像数据的字节数较大时提供较高的压缩比率。
高频积分装置能够积分通过预定图像信号处理而处理的照片图像数据的高频分量。
本发明的图像采集方法具有其中监视通过采集物体图像获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式。该图像采集方法包括高频积分步骤，在监视模式中积分所获得的图像数据的高频分量；和压缩处理步骤，基于通过高频积分步骤中进行的积分而获得的积分值，压缩要在照片图像数据记录模式中被记录的照片图像数据。高频积分步骤包括提取步骤，用于提取图像数据的高频分量；绝对值确定步骤，用于确定所提取的图像数据高频分量的绝对值；和绝对值积分步骤，用于积分通过进行绝对值确定步骤而确定的图像数据高频分量的绝对值。压缩处理步骤包括压缩字节数计算步骤，用于基于通过高频积分步骤进行的积分获得的积分值，确定被记录的照片图像数据的压缩字节数；量化比例计算步骤，基于通过进行压缩字节数计算步骤确定的压缩字节数，确定量化比例，基于此，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；量化表产生步骤，用于基于通过进行量化比例计算步骤确定的量化比例，来产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和压缩步骤，基于通过进行量化表产生步骤产生的量化表来压缩照片图像数据。
本发明记录介质的程序具有其中监视通过采集物体图像获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式。该程序包括高频积分步骤，在监视模式中积分所获得的图像数据的高频分量；和压缩处理步骤，基于通过高频积分步骤中进行的积分而获得的积分值，压缩要在照片图像数据记录模式中被记录的照片图像数据。高频积分步骤包括提取步骤，用于提取图像数据的高频分量；绝对值确定步骤，用于确定所提取的图像数据高频分量的绝对值；和绝对值积分步骤，用于积分通过进行绝对值确定步骤而确定的图像数据高频分量的绝对值。压缩处理步骤包括压缩字节数计算步骤，用于基于通过高频积分步骤进行的积分获得的积分值，确定被记录的照片图像数据的压缩字节数；量化比例计算步骤，基于通过进行压缩字节数计算步骤确定的压缩字节数，确定量化比例，基于此，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；量化表产生步骤，用于基于通过进行量化比例计算步骤确定的量化比例，来产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和压缩步骤，基于通过进行量化表产生步骤产生的量化表来压缩照片图像数据。
本发明的程序具有其中监视通过采集物体图像获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式。该程序使得计算机执行高频积分步骤，高频积分步骤，在监视模式中积分所获得的图像数据的高频分量；和压缩处理步骤，基于通过高频积分步骤中进行的积分而获得的积分值，压缩要在照片图像数据记录模式中被记录的照片图像数据，其中，高频积分步骤包括提取步骤，用于提取图像数据的高频分量；绝对值确定步骤，用于确定所提取的图像数据高频分量的绝对值；和绝对值积分步骤，用于积分通过进行绝对值确定步骤而确定的图像数据高频分量的绝对值；和压缩处理步骤包括压缩字节数计算步骤，用于基于通过高频积分步骤进行的积分获得的积分值，确定被记录的照片图像数据的压缩字节数；量化比例计算步骤，基于通过进行压缩字节数计算步骤确定的压缩字节数，确定量化比例，基于此，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；量化表产生步骤，用于基于通过量化比例计算步骤确定的量化比例，来产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和压缩步骤，基于通过进行量化表产生步骤产生的量化表来压缩照片图像数据。
在本发明的图像采集设备和方法、记录介质和程序中，提供了其中监视通过采集物体图像而获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式；提取图像数据的高频分量；确定和积分其绝对值；基于积分值确定要被记录的照片图像数据的压缩字节数；基于确定的压缩字节数确定量化比例，基于该量化比例，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；基于所确定的量化比例，产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和基于所产生的量化表，压缩照片图像数据。
图1是表示用于根据JPEG方法压缩图像数据的现有技术的JPEG压缩单元的例子结构的方框图。
图2是表示根据本发明图像采集设备的基本结构的例子的方框图。
图3是表示图2表示的高频积分处理器内部部件的例子结构的方框图。
图4是表示图2表示的JPEG压缩处理器内部部件的例子结构的方框图。
图5是说明高频积分处理的流程图。
图6是说明JPEG压缩处理的流程图。
具体实施例方式
图2是表示根据本发明的图像采集设备的基本结构的例子的方框图。
图2中，诸如数字照相机的图像采集设备100的控制器111包括具有CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等的微计算机，并且控制图像采集设备100的各部件以执行用于拍照物体的处理。操作单元112是由图像采集设备100的使用者操作的以指令记录静止图像的快门按钮等形成的，并且将使用者的指令提供给控制器111。RAM 114是使用半导体单元的存储装置，并由存储控制器115控制以临时存储所创建的照片图像数据等。
控制器111、RAM 114和存储控制器115通过总线110相互连接，使得能够提供或者获得来自控制器111的控制信息和各种数据。
图2中，来自物体(未示出)的光通过透镜单元121被射入由CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等形成的照相机单元122上，在其前表面上，放置了具有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)滤光器的嵌镶阵列的原色滤光器(未示出)，使得光被光电转换。除了上述滤光器，放置在CCD或者CMOS前表面的滤光器也可以由例如具有黄色(Ye)、蓝绿色(Cy)、红紫色(Mg)和绿色(G)滤光器的嵌镶阵列的互补色滤光器实现。
照相机单元122以光栅扫描形式输出通过光接收单元光电转换的视频信号，并且输出的视频信号被传递到包括CDS(相关双采样电路)电路、AGC(自动增益控制)电路和A/D(模拟-数字)转换器电路的模拟信号处理器123。
模拟信号处理器123消除噪声或者调节视频信号的增益，之后，内置A/D转换器电路将输入模拟信号转换成数字信号，并将该数字信号输出到数字信号处理器124。
数字信号处理器124对输入数字信号进行处理，诸如灰度系数(gamma)处理、色彩分离和用于从由红色、绿色和蓝色信号构成的RGB色彩空间转换到由亮度信号(Y)、从绿色到红色的色差信号(U)和从绿色到蓝色的色差信号(V)构成的YUV色彩空间的色彩空间转换。所得数字信号被提供给缩略图准备图像产生单元125作为包含亮度信号(以后称为Y信号)和色度信号(以后称为C信号)的照片图像数据。
在静止图像记录模式中，缩略图准备图像产生单元125从照片图像数据创建缩略图准备图像数据，其是用于创建缩略像数据的图像数据。缩略图准备图像数据是对应于通过减少照片图像的水平像素数而获得图像的图像数据，并且是在缩略像数据之前的图像数据。缩略图准备图像产生单元125将所创建的缩略图准备图像数据加到照片图像数据，并且通过总线110将所得数据提供给像素数转换单元131和JPEG(联合照相专家组)压缩单元141。
在监视模式中，缩略图准备图像产生单元125将输入图像数据提供给NTSC编码器151和高频积分处理器126。NTSC编码器151将所提供的图像数据转换成NTSC数据，和将所得数据提供给监视器152以显示对应图像。
高频积分处理器126积分所获得的用于每屏的图像数据的高频分量，并且将积分值提供给JPEG压缩单元141。
像素数转换单元131从所提供的照片图像数据中提取缩略图准备图像数据，和处理所提取数据以创建缩略像数据。像素数转换单元131通过总线110将所创建缩略像数据提供给JPEG压缩单元141和NTSC编码器151。
JPEG压缩单元141根据JPEG方法压缩从缩略图准备图像产生单元125提供的照片图像数据和从像素数转换单元131提供的缩略像数据，并且通过总线110将压缩的数据存储到RAM 114。压缩比率是基于从高频积分处理器126提供的积分值确定的。
NTSC编码器151将从缩略图准备图像产生单元125提供的照片图像数据的视频信号转换成NTSC信号，并将该信号提供给监视器152以显示对应的照片图像。
JPEG压缩的照片图像数据和在RAM 114中存储的缩略像数据通过总线110和记录介质接口161作为例如Exif(可交换图像文件格式)数据被记录在诸如存储条(注册商标)的外部记录介质162中。
如果需要，驱动器171也被连接到总线110，并且按需要，插入磁盘181、光盘182、磁光盘183、半导体存储器184等，使得从其中读出的计算机程序根据要求被安装到RAM 114或者控制器111的内置RAM中。
下面说明具有这种结构的图像采集设备100的基本操作。
当图像采集设备100的使用者不操作指令照相的操作单元112的快门按钮等，由此使图像采集设备100保持在等待状态时，控制器111设置监视模式以控制各部件。
在这种情况下，通过透镜单元121入射在照相机单元122的光被光电转换，并且被转换的信号被提供给模拟信号处理器123。在模拟信号处理器123中，不希望的噪声信号通过CDS电路从该模拟视频信号中消除，并且模拟视频信号的增益通过AGC电路调节，此后，模拟视频信号通过A/D转换器电路被转换为数字信号，该数字信号被提供给数字信号处理器124。数字视频信号要经过诸如通过数字信号处理器124进行的灰度处理、色彩分离和色彩空间转换的处理，所得信号被提供给缩略图准备图像产生单元125，作为照片图像数据。
缩略图准备图像产生单元125将所提供的照片图像数据提供给NTSC编码器151和高频积分处理器126。此时，缩略图准备图像产生单元125不从照片图像数据中产生缩略图准备图像。提供给NTSC编码器151的照片图像数据被转换为NTSC视频信号，所得信号提供给监视器152以显示对应图像。
被提供了照片图像数据的高频积分处理器126提取所获得的照片图像数据的高频分量，并且确定其绝对值，以对每屏(each screen)进行积分。每屏的积分值被提供给JPEG压缩单元141。
在诸如TTL(通过透镜)系统的一些情况下，高频积分信号可以被用作AF(自动聚焦)评价值。用于AF评价的高频积分信号采用不经过模拟信号处理和数字信号处理的图像信号，并且对应于该信号的图像本质上不同于对应于实际上要被记录的图像数据的图像和与JPEG图像大小是弱相关的。因此，提供给高频积分处理器126的图像数据是从其中获得了通过模拟和数字信号处理进行处理的图像数据的缩略图准备图像产生单元125中提供的。
由于图像数据的较大部分图像信号被Y信号分量而不是C信号分量所占用，并且包含固定Y信号分量的信号和变化的C信号分量是不可能的，高频积分处理器126单独积分在所获得图像数据中的Y信号的高频分量。因此，当然，C信号的高频分量可以被积分。
在监视模式中，当图像采集设备100的使用者操作操作单元112的快门按钮时，控制器111设置其中获取静止图像的静止图像记录模式，以控制各分量。
当操作操作单元112以指令对物体拍照时，来自物体的光通过透镜单元121被引向照相机单元122的诸如CCD的内置光接收单元。照相机单元122光电转换入射光，并以光栅扫描格式将模拟视频信号输出到模拟信号处理器123。在模拟信号处理器123中，不希望的噪声信号被从中消除和增益被调节的该模拟视频信号然后被转换为数字信号，并且该信号被提供给数字信号处理器124。数字信号处理器124对数字视频信号进行诸如灰度处理、颜彩分离和色彩空间转换的处理，并将所得信号提供给缩略图准备图像产生单元125，作为照片图像数据。
缩略图准备图像产生单元125从所提供的照片图像数据产生缩略图准备图像数据，其是用于创建缩略像数据的图像数据。对应于缩略图准备图像数据的缩略图准备图像是通过将对应于照片图像数据的照片图像的水平像素数减少到其中垂直像素数等于照片图像的像素数的缩略像像素数而获得的图像。
缩略图准备图像产生单元125将所产生的缩略图准备图像数据加到原始照片图像数据，并且将所得数据提供给像素数转换单元131和JPEG压缩单元141。
像素数转换单元131从所获得的图像数据中提取缩略图准备图像数据，并减少对应于所提取缩略图准备图像数据的缩略图准备图像的垂直像素数，以产生缩略像。已经产生缩略像的像素数转换单元131将对应于此的缩略像数据提供给JPEG压缩单元141和NTSC编码器151。
JPEG压缩单元141根据JPEG方法，使用基于从高频积分处理器126提供的积分值确定的压缩比率，压缩所获得的照片图像数据和缩略像数据，并且将JPEG压缩数据存储到RAM 114。被提供了缩略像数据的NTSC编码器151将缩略像数据的视频信号转换成NTSC信号，并将该NTSC信号提供给监视器152，以显示对应于该缩略像数据的图像，其是由图像采集设备100获取的静止图像。
RAM 114被存储控制器115控制，以将JPEG压缩的照片图像数据和例如存储为Exif格式数据的缩略像数据以及与这种图像数据相关的信息，通过用于存储的记录介质接口161提供给诸如半导体存储器或者磁光盘的外部记录介质162。
在前面说明中，缩略图准备图像产生单元125在监视模式不从照片图像数据中产生缩略图准备图像；但是，本发明不局限于此，缩略图准备图像产生单元125总是可以产生缩略图准备图像，与模式无关。
下面说明高频积分处理器126。
图3是表示图2中所示的高频积分处理器126内部部件例子结构的方框图。
图3中，高频积分处理器126的各部件由控制器111控制，以执行各种处理。从图2中所示的缩略图准备图像产生单元125提供的照片图像数据的Y信号被分成水平分量和垂直分量，它们通过输入端子201和211被分别输入到高频积分处理器126。从图2中所示的缩略图准备图像产生单元125提供的有效像素区域识别信号、使能信号等(未表示)也被输入到高频积分处理器126。
从输入端子201输入的Y信号水平分量被提供给高通滤波器202。高通滤波器202滤除输入的Y信号水平分量的低频分量，以提取高频分量，并且将提取的高频分量提供给绝对值确定处理器203。
绝对值确定处理器203确定所提供的Y信号水平分量的高频分量的绝对值，和将该绝对值提供给水平高频积分处理器204。水平高频积分处理器204积分所获得的Y信号水平分量的高频分量的绝对值，以确定对应于一个屏的积分值。所得积分值作为水平高频积分数据从输出端子205中输出。
高频积分处理器126还分别包括对应于穿过水平高频积分处理器204的高通滤波器202的穿过水平高频积分处理器214的高通滤波器212，并且穿过水平高频积分处理器214的高通滤波器212对从输入端子211输入的Y信号垂直分量进行与穿过水平高频积分处理器204的对应高通滤波器202的处理的类似处理。结果，对该Y信号垂直分量确定的积分值被作为垂直高频积分数据从输出端子215中输出。
在前面说明中，被照相的自然画面在其水平高频积分值和JPEG压缩之后的存储器存储大小之间具有非常强的相关性，和在其垂直高频积分值和JPEG压缩之后的存储器存储大小之间没有强的相关性。但是，考虑完全水平条状图像的照相，垂直分量也被高频积分。因此，有关垂直分量的高频积分不是必要的。
被确定的高频积分值可以不是如此精确，只要其允许预测JPEG压缩比率即可，上述绝对值确定处理器203和213的每一个可以由诸如Ex-OR(异或)电路的绝对值确定电路形成。
下面说明JPEG压缩单元141。
图4是表示图2所示的JPEG压缩单元141内部部件例子结构的方框图。
图4中，JPEG压缩单元141的各部件由控制器111控制，以执行各种处理。通过总线110提供的、被转换成适合于压缩的图像格式的图像数据通过输入端子311被输入到JPEG压缩单元141。从高频积分处理器126提供的图像数据的水平高频积分数据和垂直高频积分数据也通过输入端子301输入。
当获得了从输入端子301输入的水平和垂直高频积分数据时，字节数计算单元302基于积分值确定在压缩之后的字节数，并且将确定的字节数提供给Q比例计算单元303。Q比例计算单元303计算从字节数计算单元302提供的字节数和期望值之间的偏差，以确定Q比例，基于此，图像数据能够被一次压缩到预定数据大小，并且将确定的Q比例提供给Q表产生单元304。
被从Q比例计算单元303提供了Q比例的Q表产生单元304基于Q比例产生在量化中使用的Q表，并且将所产生的Q表提供给压缩单元312的量化处理器322。
从输入端子311输入的图像数据被压缩单元312压缩，然后从输出端子313输出。压缩单元312包括用于对输入图像数据执行离散余弦变换的DCT单元321，用于量化从时域分量转换到频域分量的图像数据的系数的量化处理器322，和用于用可变长度编码来编码图像数据的可变长度编码处理器323。
当获得了从输入端子311输入的图像数据时，DCT单元321对图像数据进行离散余弦变换，并将所得数据提供给量化处理器322。量化处理器322基于从Q表产生单元304提供的最新Q表，调节从DCT单元获得的频域分量的系数，以调节图像数据的压缩比率，并且将结果提供给可变长度编码处理器323。可变长度编码处理器323用诸如Huffman编码的可变长度编码来编码所获得的图像数据，并且通过输出端子313从JPEG压缩单元141输出所得压缩图像数据。
在前面说明中，字节数计算单元302基于从由监视模式的信号处理所处理的图像数据确定的高频积分值来确定压缩之后的字节数。通过稀化处理(thinning process)，该图像数据具有比要以静止图像记录模式记录的图像数据更小数目的对应图像的垂直像素。但是，字节数计算单元302在考虑这个情况的同时确定压缩之后的字节数，因此，压缩之后的字节数能够在没有由像素数的差别引起的误差的情况下被确定。
下面参考图5的流程图说明通过图3的高频积分处理器126执行的高频积分处理。当图像采集设备100进行到监视模式时，控制器111对获取的图像数据执行高频积分处理。
首先，在步骤S1，控制器111控制高频积分处理器126的高通滤波器202，以切掉输入的Y信号水平分量的低频分量，提取高频分量。然后，在步骤S2，控制器111控制绝对值确定处理器203，以确定其低频分量被切掉的Y信号水平分量的绝对值。绝对值确定处理器203被控制器111控制以确定Y信号水平分量的高频分量的绝对值。然后，在步骤S3，控制器111控制水平高频积分处理器204，以积分用于一屏的Y信号水平分量的绝对值。
类似于步骤S1到S3，在步骤S4，控制器111控制高通滤波器212切掉输入的Y信号垂直分量的低频分量，并且在步骤S5，控制器111控制绝对值确定处理器213以确定其低频分量被切掉的Y信号垂直分量的绝对值。在步骤S6，控制器111控制垂直高频积分处理器214，以积分用于一屏的Y信号垂直分量的绝对值。
处理前进到步骤S7，其中控制器111使得用于一屏的积分Y信号从输出端子205和215输出。处理前进到步骤S8，其中控制器111确定监视模式是否结束。如果确定出监视模式没有结束，则处理返回到步骤S1和控制器111对新输入的图像数据重复进行随后的步骤。如果在步骤S8确定监视模式结束，控制器111终止高频积分处理。
因此，在监视模式中，确定了所获取图像数据的高频积分值。
下面参考图6的流程图说明由图4中所示的JPEG压缩单元141执行的JPEG压缩处理。当图像采集设备100进行到静止图像记录模式和照片图像数据被提供给JPEG压缩单元141时，控制器111开始JPEG压缩处理。
首先，在步骤S21，控制器111控制JPEG压缩单元141的字节数计算单元302，以基于高频积分数据确定照片图像数据的压缩字节数。
在确定了压缩字节数之后，在步骤S22，控制器111控制Q比例计算单元303以基于由字节数计算单元302确定的字节数确定Q比例。Q比例计算单元303由控制器111控制，以计算从字节数计算单元302提供的字节数和期望值之间的偏差来确定Q比例，基于此，压缩单元312能够将照片图像数据一次压缩到预定数据大小。
在确定了Q比例之后，在步骤S23，控制器111控制Q表产生单元304以基于由Q比例计算单元303确定的Q比例产生Q表。
在步骤S24，控制器111控制压缩单元312的DCT单元321以对从输入端子311输入的照片图像数据执行DCT。在步骤S25，控制器111控制量化处理322，以基于在步骤S23产生的Q表来量化DCT图像数据的DCT系数，以调节压缩比率。
在步骤S26，控制器111控制可变长度编码处理器323用可变长度编码来编码量化的DCT系数，以压缩照片图像数据。在步骤S27，控制器111使得压缩的照片图像数据从输出端子313中输出。
借助这种方式的JPEG压缩处理，仅仅需要一次压缩就将照片图像数据压缩到预定数据大小，因此减少了压缩所需要的时间，还减少了压缩所需要的存储容量。
尽管已经说明了对照片图像数据执行的压缩处理，但这不是有限的形式，以类似方式能够对对应于照片图像数据的缩略像数据进行压缩处理。
在前面说明中，创建了Exif格式数据；但是，本发明不局限于此，可以创建任何格式的数据。尽管照片图像数据的压缩格式已经在JPEG格式的上下文中进行了讨论，但本发明不局限于此，可是使用任何格式。
前面的处理可以由硬件或者软件执行。如果处理系列由软件执行，构成软件的程序从网络或者记录介质被安装到与专用硬件结合的计算机或者通过安装各种程序能够执行各种功能的通用目的个人计算机上。
记录介质不仅由封装介质形成，而且由控制器111的内置ROM形成，如图2中表示，该封装介质诸如为磁盘181(包括软盘)，光盘182(包括CD-ROM(致密只读存储器)和DVD(数字通用盘))，磁光盘183(包括MD(迷你盘))或者其中记录有程序的半导体存储器184，其与设备分离配置以将程序提供给使用者；控制器111内置ROM具有其中记录的程序，其是在预先与设备结合时被提供给使用者。
本文件中，描述在记录介质中记录的程序的步骤不仅包括根据所说明的次序以时间序列方式完成的操作，而且包括以并行或者离散方式完成的操作，尽管它们没有必要以时间序列方式完成。
工业实用性因此，根据本发明的图像采集设备和方法，能够减少图像记录时间，也能够减少压缩所需要的存储容量。
权利要求
1.一种图像采集设备，具有其中监视通过采集物体图像获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式，所述图像采集设备包括高频积分装置，用于在监视模式中积分所获得图像数据的高频分量；和压缩处理装置，用于基于通过高频积分装置的积分获得的积分值，压缩要在照片图像数据记录模式中被记录的照片图像数据，其中高频积分装置包括提取装置，用于提取图像数据的高频分量；绝对值确定装置，用于确定所提取的图像数据高频分量的绝对值；和绝对值积分装置，用于积分通过绝对值确定装置确定的图像数据高频分量的绝对值；和压缩处理装置包括压缩字节数计算装置，用于基于通过高频积分装置的积分获得的积分值，确定要被记录的照片图像数据的压缩字节数；量化比例计算装置，基于由压缩字节数计算装置确定的压缩字节数，确定量化比例，基于此，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；量化表产生装置，用于基于通过量化比例计算装置确定的量化比例来产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和压缩装置，用于基于通过量化表产生装置产生的量化表来压缩照片图像数据。
2.根据权利要求1的图像采集设备，其中压缩处理装置还压缩对应于缩略像的缩略像数据，该缩略像是通过减少对应于照片图像数据的照片图像大小获得的；基于通过高频积分装置的积分获得的积分值，压缩字节数计算装置还确定要被记录的缩略像数据的压缩字节数；基于由该压缩字节数计算装置确定的压缩字节数，量化比例计算装置还确定量化比例，基于此，缩略像数据被一次压缩到预定的字节数；基于由量化比例计算装置确定的量化比例，量化表产生装置还产生在缩略像数据的压缩中使用的量化表；和基于通过量化表产生装置产生的量化表，压缩装置还压缩缩略像数据。
3.根据权利要求1的图像采集设备，其中压缩字节数计算装置确定压缩字节数，以便当高频积分装置的积分值较高时增加；和量化比例计算装置确定量化比例，以便当压缩照片图像数据的字节数较大时提供较高的压缩比率。
4.根据权利要求1的图像采集设备，其中高频积分装置积分通过预定图像信号处理而处理的照片图像数据的高频分量。
5.一种用于图像采集设备的图像采集方法，所述图像采集设备具有其中监视通过采集物体图像获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式，所述图像采集方法包括高频积分步骤，在监视模式中积分所获得的图像数据的高频分量；和压缩处理步骤，基于通过高频积分步骤中进行的积分而获得的积分值，压缩要在照片图像数据记录模式中被记录的照片图像数据；其中，高频积分步骤包括提取步骤，用于提取图像数据的高频分量；绝对值确定步骤，用于确定所提取的图像数据高频分量的绝对值；和绝对值积分步骤，用于积分通过进行绝对值确定步骤而确定的图像数据高频分量的绝对值；和压缩处理步骤包括压缩字节数计算步骤，用于基于通过高频积分步骤进行的积分获得的积分值，确定要被记录的照片图像数据的压缩字节数；量化比例计算步骤，基于通过进行压缩字节数计算步骤确定的压缩字节数，确定量化比例，基于此，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；量化表产生步骤，用于基于通过进行量化比例计算步骤确定的量化比例，来产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和压缩步骤，基于通过进行量化表产生步骤产生的量化表来压缩照片图像数据。
6.一种记录介质，具有其中记录了用于图像采集设备的计算机可读程序，所述图像采集设备具有其中监视通过采集物体图像获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式，所述程序包括高频积分步骤，在监视模式中积分所获得的图像数据的高频分量；和压缩处理步骤，基于通过高频积分步骤中进行的积分而获得的积分值，压缩要在照片图像数据记录模式中被记录的照片图像数据；其中，高频积分步骤包括提取步骤，用于提取图像数据的高频分量；绝对值确定步骤，用于确定所提取的图像数据高频分量的绝对值；和绝对值积分步骤，用于积分通过进行绝对值确定步骤而确定的图像数据高频分量的绝对值；和压缩处理步骤包括压缩字节数计算步骤，用于基于通过高频积分步骤进行的积分获得的积分值，确定被记录的照片图像数据的压缩字节数；量化比例计算步骤，基于通过进行压缩字节数计算步骤确定的压缩字节数，确定量化比例，基于此，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；量化表产生步骤，用于基于通过进行量化比例计算步骤确定的量化比例，来产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和压缩步骤，基于通过进行量化表产生步骤产生的量化表来压缩照片图像数据。
7.一种用于控制图像采集设备的计算机可执行程序，所述图像采集设备具有其中监视通过采集物体图像获得的图像数据的监视模式，和其中对应于用户指令记录的静止图像的图像数据被记录为照片图像数据的照片图像数据记录模式，所述程序包括高频积分步骤，在监视模式中积分所获得的图像数据的高频分量；和压缩处理步骤，基于通过高频积分步骤中进行的积分而获得的积分值，压缩要在照片图像数据记录模式中被记录的照片图像数据；其中，高频积分步骤包括提取步骤，用于提取图像数据的高频分量；绝对值确定步骤，用于确定所提取的图像数据高频分量的绝对值；和绝对值积分步骤，用于积分通过进行绝对值确定步骤而确定的图像数据高频分量的绝对值；和压缩处理步骤包括压缩字节数计算步骤，用于基于通过高频积分步骤进行的积分获得的积分值，确定要被记录的照片图像数据的压缩字节数；量化比例计算步骤，基于通过进行压缩字节数计算步骤确定的压缩字节数，确定量化比例，基于此，照片图像数据被一次压缩到预定的字节数；量化表产生步骤，用于基于通过进行量化比例计算步骤确定的量化比例，来产生在照片图像数据的压缩中使用的量化表；和压缩步骤，基于通过进行量化表产生步骤产生的量化表来压缩照片图像数据。
全文摘要
一种能够减少图像记录时间和压缩处理所需要的存储容量的图像采集设备和方法。字节计数器(302)根据从高频积分处理器提供的高频积分数据的积分值计算压缩后的字节数。根据所计算的字节数，Q比例计算器(303)计算能够通过一次操作将图像数据压缩到预定数据大小的Q比例。Q表产生器(304)根据Q比例产生Q表。DCT单元(321)对输入的图像数据进行离散余弦变换。量化处理器(322)根据从Q表产生器(304)提供的最新Q表调节图像数据的压缩比率。可变长度编码处理器(323)通过诸如Huffman编码的可变长度编码来编码图像数据，并输出该数据作为压缩图像数据。本发明可以适用于数字照相机。
文档编号H04N7/26GK1498497SQ0280677
公开日2004年5月19日 申请日期2002年12月10日 优先权日2001年12月26日
发明者川西 , 川西勳, 彦, 成瀬知彦, 中岛健 申请人:索尼公司