专利名称：：图像数据压缩装置和图像数据压缩方法
技术领域：
：本发明涉及图像数据压縮装置和图像数据压縮方法。技术背景在一部分单反数字照相机等摄像装置中，设有可以同时记录可逆压縮后的RAW图像数据和非可逆压縮后的JPEG(JointPhotographicExpertsGroup,联合图像专家组)数据的摄像模式。与JPEG这样的非可逆压縮方式相比，一般该RAW图像数据这样的可逆压縮时的数据尺寸比较大，具有数据尺寸比输入RAW图像数据大的问题。作为使图像数据的数据尺寸不大于规定尺寸的方法，在日本国公开专利2006-67117号(2006年3月9日公开)中公开了如下方法在非可逆压縮中的码量超过规定值的情况下，更新参数重新生成非可逆压縮数据，并将其反映到可逆压縮参数中。根据专利文献1，能够防止可逆压縮的数据尺寸比输入数据尺寸大的情况，但是，因此需要进行多次非可逆压縮处理，产生记录可逆压縮数据所需要的处理时间延长的课题。
发明内容本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供不增大RAW数据这样的可逆压縮数据的数据尺寸、且不延长进行该处理所需的处理时间的图像数据压縮装置和图像数据压縮方法。本发明的图像数据压缩装置包含以下部分非可逆压縮处理部，其进行图像数据的非可逆压縮；图像处理部，其配置在上述图像数据的输入部和上述非可逆压缩处理部之间，进行包含计算特征参数在内的图像处理，以进行上述非可逆压縮处理；参数设定部，其根据上述特征参数来设定可逆压縮处理用的参数；以及可逆压縮处理部，其输入上述图像数据和上述参数，进行可逆压縮处理。图1是示出本发明的一个实施方式的数字单反照相机的电气结构的框图。图2是有关本发明的一个实施方式的ASIC内的压縮处理的框图。图3是示出本发明的一个实施方式的图像压缩处理的流程的图。图4是示出本发明的一个实施方式的图像处理的流程的图。图5是示出本发明的一个实施方式的RAW压縮参数设定的流程的图。图6是示出本发明的一个实施方式的压縮参数选择处理的流程的图。图7是示出本发明的一个实施方式的RAW压縮的流程的图。图8是示出本发明的一个实施方式的哈夫曼编码(HuffmanCoding)时使用的表的图。图9是示出本发明的一个实施方式的使用了哈夫曼表(Huffmantable)l和哈夫曼表2时的数据尺寸的图。图10是示出本发明的一个实施方式的使用了哈夫曼表1和哈夫曼表2时的熵(entropy)和阈值之间的关系的图。图11是示出本发明的一个实施方式的高频滤波器的变形例的图。图12是示出本发明的一个实施方式的高频滤波器的其他变形例的图。具体实施方式以下，根据使用了应用本发明的数字单反照相机的优选的一个实施方式。本实施方式的数字单反照相机在决定被摄体的取景并对被摄体像进行摄像时，对图像数据进行压縮处理等各种图像处理，然后在图像记录介质中进行记录。并且，在图像记录时，可以选择如下的拍摄模式:进行基于JPEG的非可逆压縮处理和基于RAW的可逆压縮处理，记录进行了非可逆压縮和可逆压縮两方的压縮处理的图像数据。使用图1说明本实施方式的数字单反照相机的电气结构。在照相机主体上安装用于形成被摄体像的变焦镜头系统1。该变焦镜头系统1的焦距可变，通过具有电动机等的镜头驱动部9进行驱动，以调节变焦镜头系统1的焦距和焦点位置。在变焦镜头系统1的光轴上，在被摄体像的成像位置附近配置有摄像元件3。该摄像元件3对被摄体像进行光电转换并输出图像信号。摄像元件3的输出被连接到进行图像信号的读出、放大处理等信号处理的摄像电路5，该摄像电路5的输出被连接到进行图像信号的AD转换的模数(A/D)转换器7。A/D转换器7连接在数据总线10上，在该数据总线10上，分别连接有RAM(RandomAccessMemory:随机存取存储器)11、ROM(ReadOnlyMemory:只读存4诸器)13、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit:特定用途集成电路)15、系统控制器20、驱动控制器31、外部I/F(接口)37和视频编码器41。RAM11是可电改写的存储器，临时进行数据的存储。ROM13是可电改写的非易失性存储器，存储有用于进行数字单反照相机的控制的程序和各种调整值等。ASIC15是用于进行图像处理、JPEG压縮解压縮处理和RAW压縮解压缩处理等各种处理的硬件，连接在系统控制器20上。使用图2在后面叙述ASIC15的图像压縮处理。系统控制器20由CPU(CentralProcessingUnit:中央处理单元)等构成，根据存储在ROM13中的程序，进行该数字单反照相机的整体控制。系统控制器20连接在镜头驱动控制电路21、闪光灯发光部23、操作部25以及电源部27上，进行这些电路等的控制。镜头驱动控制电路21进行上述的镜头驱动部9的驱动控制，进行变焦镜头系统1的焦距和对焦动作。闪光灯发光部23根据来自系统控制器20的控制信号，向被摄体投射照明光。操作部25包含电源开关、与快门按钮连动的lst快门开关和2nd快门幵关、拍摄模式幵关、菜单幵关、以及与使光标等移动的十字键等各种操作部件连动的开关，该操作部25检测拍摄者进行的各种设定和快门动作等。电源部27提供数字单反照相机的动作所需要的电源，包含电源电池和电压控制电路等。并且，在电源部27上设有外部电源输入端子29，该外部电源输入端子29用于接受商用电源和电池组等外部电源的供给。在上述数据总线10上连接有驱动控制器31，在该驱动控制器31上连接有磁盘驱动器33。在磁盘驱动器33中可装填记录介质35。该记录介质35是用于记录由ASIC15等进行了图像处理后的图像数据的介质，通过驱动控制器31进行磁盘驱动器33的记录控制。在数据总线10上连接有外部I/F37，该外部I/F37连接在外部输入输出端子39上。外部I/F37是用于与个人计算机(PC)等外部设备进行图像数据或其它数据的交换的接口。并且，在数据总线10上连接有视频编码器41，在该视频编码器41上连接着视频输出43和LCD(LiquidCrystalDisplay:液晶显示器)驱动器45。该视频编码器41是用于根据存储在RAM11或记录介质35中的图像数据转换为显示用等的图像数据的转换器，这里，转换后的图像数据经由视频输出43输出到外部，并且，通过LCD驱动器45在LCD47上进行显示。LCD47配置在数字单反照相机的背面等，除了显示存储在RAM11或记录介质35中的被摄体像以外，还进行由操作部25设定的各种拍摄模式或控制值等的显示。接着，使用图2说明ASIC15内的RAW压縮和JPEG压縮。从摄像元件3输出的图像信号通过A/D转换器7转换为数字形式的RAW数据(图像数据)，经由数据总线10输入到ASIC15。图2所示的压縮用的块由进行RAW压縮处理的通路1和用于进行JPEG处理的通路2构成。RAW数据输入部连接在构成通路2的图像处理部51上，该图像处理部51的输出连接到JPEG处理部53和RAW压縮参数设定部55。并且，RAW数据输入部也连接在构成通路1的RAW压縮处理部57上，上述RAW压縮参数设定部55的输出连接到RAW压縮处理部57。图像处理部51是如下的硬件电路检测图像的高频分量进行处理，并进行表示高频分量的出现频率分布的特征数据的计算等。即，在图像处理部51中，求出邻近像素间的图像数据的差分值作为高频分量，求出该高频分量的出现频率分布作为特征参数。使用图4在后面详细叙述图像处理部51的动作。JPEG处理部53是用于通过公知的JPEG方式对图像数据进行压縮处理的电路。RAW压缩参数设定部55是根据在图像处理部51中所计算出的特征参数来设定RAW压縮时的压縮参数的电路，使用图5在后面详细叙述RAW压缩参数设定部55的动作。RAW压縮处理部57是对所输入的RAW数据进行可逆压縮处理的电路，在压缩处理时，使用由RAW压縮参数设定部55设定的压縮参数来进行。从上述通路2的JPEG处理部53输出JPEG压縮数据，并且，从通路1的RAW压縮处理部57输出RAW压縮数据。即，根据图2所示的电路，对于基于摄像元件3的输出的RAW数据而言，进行非可逆压縮后作为JPEG压缩数据输出，并且，进行可逆压縮后作为RAW压縮数据输出。接着，使用图3图7说明图2所示的ASIC15内用于进行压縮处理的电路的动作。图3示出压缩处理的整体动作，该流程由系统控制器20控制，各个处理通过ASIC15内的各个块来执行。当开始图3所示的图像压縮处理时，系统控制器20指示ASIC15内的图像处理部51执行图像处理(Sl)。这里的图像处理进行特征参数的设定等，使用图4在后面详细叙述其动作。接着，判定是否存在RAW拍摄(S3)。在本实施方式的数字单反照相机中，所拍摄的图像的图像数据经过JPEG压缩被记录在记录介质35中，但是，拍摄者通过操作菜单模式等，也可以一起记录RAW压縮数据。在步骤S3中，判定是否进行了该RAW压縮数据记录的设定。在步骤S3的判定结果是RAW拍摄的情况下，接着，在RAW压縮参数设定部55中进行RAW压縮参数的设定(S5)。使用在步骤S1中求出的特征参数来进行该RAW压縮参数的设定。使用图5在后面详细叙述。当参数的设定结束后，接着，在RAW压縮处理部57中进行RAW压縮处理(S7)。使用图6详细叙述该RAW压縮处理。在步骤S3的判定结果是判定为不进行RAW拍摄的情况下，或者当步骤S7的RAW压縮处理结束时，接着，进行JPEG编码(S9)。这是在JPEG处理部53中进行基于公知的JPEG方式的非可逆压縮处理。这样，在本实施方式中，进行求出特征参数等的图像处理(Sl)，在不进行RAW拍摄的情况下，直接进行JPEG编码(S3—No—S9)。另一方面，在RAW拍摄的情况下，使用在图像处理中求出的特征参数、使用RAW压縮参数来迸行RAW压縮处理，(S3—S5—S7)，并且，也进行JPEG编码(S9)。接着，使用图4所示的流程说明步骤S1的图像处理。该图像处理的流程在图像处理部51中进行硬件处理，但是，也可以通过系统控制器20等的CPU，进行软件处理。在图像处理部51中，首先，进行图像数据的校正处理(Sll)。作为校正处理，进行白平衡或光学黑体等的校正处理。接着，进行同步化处理(S13)。摄像元件3为RGB原色滤光器，以拜尔(Bayer)排列进行配置，所以，通过插值求出各像素中的RGB值。当同步化处理结束后，接着，进行噪声去除(S15)。当ISO灵敏度变高时，随机噪声增加，所以，根据各像素的信号的差分值来进行该随机噪声的去除。另外，根据差分值进行噪声去除时，图像的边缘部分被校正，所以，关于边缘部分，不进行噪声去除。当噪声去除结束后，接着，计算并输出特征参数(S17)。该特征参数是根据步骤S15中的图像数据的差分值求出高频分量并表示该高频分量的出现频率分布的参数，是信息熵。作为特征参数，具体而言，当设表示高频分量的大小的参数为i，与该参数i对应的出现频率为Pi时，通过_SPiLogPi来计算。当特征参数的输出结束后，接着，进行图像校正(S19)。在图像校正中，进行图像数据的颜色再现性或灰度表现等的校正。当图像校正结束后，接着，进行YC转换，以便成为由亮度和颜色信息构成的YC信号(S21)。从步骤Sl到步骤S19的各步骤的处理，进行基于拜尔排列的RGB像素输出的处理，但是，在该步骤中进行YC转换，转换为容易进行JPEG压縮或容易在LCD47上显示的YC数据。接着，使用图5说明上述步骤S5中的RAW压縮参数设定。该RAW压缩参数设定通过RAW压縮参数设定部55进行硬件处理，但是，也可以通过系统控制器20等的CPU，进行软件处理。进入RAW压縮参数设定时，首先，进行特征参数的输入(S31)。在上述步骤S17中由图像处理部51计算出特征参数，RAW压縮参数设定部55输入该特征参数。接着，使用所输入的特征参数进行压縮参数的选择处理。在图6中详细说明。此后，进行在步骤S33中所选择的压縮参数的设定(S35)。接着，说明步骤S33中的压縮参数选择处理，但是，在这之前说明本实施方式中的压縮参数。在本实施方式中，RAW压縮参数使用图8所示的哈夫曼表。哈夫曼表具有哈夫曼表1和哈夫曼表2这两个类型，根据特征参数，选择某一个哈夫曼表。这里，哈夫曼表1用于自然图像那样的、在邻接的像素输出中相关关系强的情况。另一方面，哈夫曼表2用于电视画面中的所谓暴风雪那样的人工图像、或者在黑色背景中拍摄网眼很细的条纹后的图像那样的、像素输出急剧变化的情况。图9是针对在数字照相机中所拍摄的图像，在使用哈夫曼表1进行了RAW压縮的情况下，按照其数据尺寸从大到小的顺序排列的图表。在该图中，针对相同图像，还一起示出使用哈夫曼表2压縮后的图像的数据尺寸。由图9可知，利用哈夫曼表1压縮后的图像的数据尺寸变小的部分中，其比利用哈夫曼表2压縮后的图像的数据尺寸小，但是，在图表的右侧，存在利用哈夫曼表2压縮后的图像的数据尺寸小的区域。图10在该图9中重叠了表示信息量的熵。在利用哈夫曼表1和哈夫曼表2压縮后的图像的数据尺寸的关系发生反转的附近，设定阈值以使其与熵交叉。该阈值设定为，避免利用哈夫曼表1压缩后的图像的数据尺寸超过原始的图像的尺寸的情况。压縮图像是否超过原始的图像尺寸根据图像而不同，所以，估计某种程度的安全度来设定阈值。在图6所示的压縮参数选择处理的流程中，首先，比较特征参数和在图IO中说明的阈值(S41)。在比较的结果为特征参数比阈值小的情况下，选择参数l即哈夫曼表l(S45)。另一方面，在比较的结果为特征参数比阈值大的情况下，选择参数2即哈夫曼表2(S43)。接着，使用图7所示的流程说明步骤S7(图3)的RAW压縮。该处理在RAW压縮处理部57中进行硬件处理，但是，也可以通过系统控制器20等的CPU，进行软件处理。在RAW压縮处理部57中，首先，求出与邻接像素之间的差分(S51)。这是根据所输入的RAW数据在像素数据之间进行差分运算来实现的。接着，对所求出的邻接像素的差分进行哈夫曼编码(S53)。在进行该哈夫曼编码时，使用在步骤S43或步骤S45中设定的参数。这样，在压縮参数选择处理中，根据表示信息熵的特征参数的大小，来选择在哈夫曼编码时使用的最佳的表。然后，在进行RAW压縮时，使用所选择的哈夫曼表，所以，能够防止RAW压縮处理后的数据尺寸比原始的图像数据的尺寸大的情况。并且，通过特征参数来选择哈夫曼表，所以，如专利文献1所示，在判明为图像的数据尺寸变大的时刻，不重新进行处理。因此，能够縮短RAW压縮的时间。接着，使用图11和图12说明提取高频分量的高频滤波器的变形例。在本实施方式中，数字高频滤波器在步骤S15的噪声除去时、步骤S17的计算特征参数时、以及步骤S51的RAW压缩时等，从邻接像素的差分值获得。高频分量的提取除了从邻接像素的差分值获得以外，如变形例所示，具有各种方法。图11所示的高频滤波器是中心像素的像素数据的4倍，从该4倍的像素数据中减去其前后左右的像素数据的值。并且，图12所示的高频滤波器将中心像素的右侧和下侧的像素数据的值相加，从该值中减去中心像素的左侧和上侧的像素数据的值。也可以置换为这种提取高频分量的数字高频滤波器。如以上说明的那样，在本实施方式中，能够根据生成再现用JPEG图像等时的图像信息(由图像处理部51执行)，来决定RAW数据等的压縮时的压縮参数。其结果，不会延长压縮处理用的时间，能够防止压縮图像数据的数据尺寸变大规定尺寸量。艮P，在本实施方式中，使用在JPEG等的压縮处理的前级进行的特征参数，来决定RAW压縮时使用的参数(哈夫曼表)，所以，不需要重复进行压縮处理直到收敛于规定尺寸为止。另外，在本实施方式中，作为图像数据的非可逆压縮处理，说明了JPEG方式，但是不限于此，只要是在前级计算出特征数据的压縮方式即可。并且，在压縮处理时利用哈夫曼编码，但是不限于此，也可以使用其他的熵编码。进而，在图3所示的流程中，进行RAW压縮处理后进行JPEG编码，但是，也可以同时并行进行两者。进而，在本实施方式中，作为表示高频分量的出现频率分布的特征数据，使用信息熵，但是不限于此，例如也可以使用表示方差的值。本发明不限于数字单反照相机，例如，也可以应用于小型等数字照相机，并且，也可以应用于内置在便携电话或便携信息终端(PDA:PersonalDigitalAssistant,个人数字助理)等中的照相机，进而，当然也可以应用于可安装在显微镜用照片拍摄装置那样的专用设备中的照相机。总之，可以应用于进行图像数据压縮的照相机、电子摄像装置、图像处理装置等。权利要求1.一种图像数据压缩装置，其特征在于，该图像数据压缩装置具有图像处理部，其进行检测图像的高频分量的处理；运算部，其计算表示上述高频分量的出现频率分布的特征数据；压缩参数设定部，其根据上述特征数据来设定压缩参数；以及RAW压缩处理部，其根据上述压缩参数，对图像数据进行RAW压缩处理。2.根据权利要求1所述的图像数据压縮装置，其特征在于，上述图像处理部中的上述高频分量是邻近像素间的图像数据的差分值。3.根据权利要求1所述的图像数据压縮装置，其特征在于，当设表示高频分量的大小的参数为i、与该参数i对应的出现频率为Pi时，由上述运算部运算的上述特征数据由<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>来表示。4.根据权利要求1所述的图像数据压縮装置，其特征在于，上述压縮参数是哈夫曼表。5.—种图像数据压縮方法，其特征在于，该图像数据压縮方法具有执行以下处理的步骤进行检测图像的高频分量的处理；计算表示上述高频分量的出现频率分布的特征数据；根据上述特征数据来设定压縮参数；以及根据上述压縮参数，对图像数据进行RAW压缩处理。6.—种图像数据压縮装置，其特征在于，该图像数据压縮装置具有非可逆压縮处理部，其进行图像数据的非可逆压缩；图像处理部，其配置在上述图像数据的输入部和上述非可逆压縮处理部之间，进行包含计算特征参数在内的图像处理，以进行上述非可逆压縮处理；参数设定部，其根据上述特征参数来设定可逆压縮处理用的参数；以及可逆压縮处理部，其输入上述图像数据和上述参数，进行可逆压縮处理。7.根据权利要求6所述的图像数据压縮装置，其特征在于，上述非可逆压縮是JPEG压縮。8.根据权利要求6所述的图像数据压縮装置，其特征在于，上述可逆压縮是RAW压縮。9.根据权利要求6所述的图像数据压縮装置，其^P征在于，上述特征参数是表示信息熵的数据。10.根据权利要求6所述的图像数据压縮装置，其特征在于，上述参数是哈夫曼表。11.一种图像数据压缩方法，其特征在于，该图像数据压縮方法具有执行以下处理的步骤利用非可逆压縮处理部进行图像数据的非可逆压縮；输入上述图像数据，进行包含计算特征参数在内的图像处理，以进行上述非可逆压缩处理；根据上述特征参数来设定可逆压縮处理用的参数；以及输入上述图像数据和上述参数，进行可逆压縮处理。全文摘要本发明提供图像数据压缩装置和图像数据压缩方法。该图像数据压缩装置具有图像处理部，其进行检测图像的高频分量的处理；运算部，其计算表示高频分量的出现频率分布的特征数据；压缩参数设定部，其根据特征数据来设定压缩参数；以及RAW压缩处理部，其根据压缩参数，对图像数据进行RAW压缩处理。不增大RAW数据这样的可逆压缩数据的数据尺寸，并且在短时间进行该处理。文档编号H04N7/26GK101309413SQ200810096540公开日2008年11月19日申请日期2008年5月16日优先权日2007年5月16日发明者石川隆志申请人:奥林巴斯映像株式会社