Устройство обработки сжатия изображения, способ обработки сжатия изображения и программа обработки сжатия изображения

Изобретение относится к системам обработки сжатия изображения. Техническим результатом является повышение скорости и точности обработки сжатия изображения. Указанный технический результат достигается тем, что схема высокочастотного интегрирования 32 детектирует характеристики горизонтальных высокочастотных компонентов и вертикальных высокочастотных компонентов изображения, формируемого сигнала целевого изображения обработки. На основе результата детектирования центральное процессорное устройство (ЦПУ) 61 получает количество битов данных после кодирования сжатия сигнала изображения и рассчитывает степень сжатия в зависимости от количества битов, причем ЦПУ 61 управляет кодеком 36 изображения так, что сигнал целевого изображения обработки кодируют со сжатием, только используя однократную обработку кодирования, используя рассчитанное значение степени сжатия. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству обработки сжатия изображения, способу обработки сжатия изображения и программе обработки сжатия изображения, которые используют при обработке данных неподвижного изображения и данных подвижного изображения в различных устройствах, таких как цифровые фотоаппараты, цифровые видеокамеры и терминалы - сотовые телефоны, оборудованные камерой.

Уровень техники

Цифровые видеокамеры, в основном, предназначенные для съемки подвижных изображений, и цифровые фотоаппараты, в основном, предназначенные для съемки неподвижных изображений получили широкое распространение. Некоторые из этих камер могут снимать, как подвижные изображения, так и неподвижные изображения. Кроме того, так называемые, терминалы - сотовые телефоны, оборудованные камерой, электронные портативные записные книжки, оборудованные камерой, и так далее, имеющие функцию цифровой камеры, также становятся широко распространенными.

В этих устройствах, имеющих функцию съемки изображения, таких как цифровые камеры, и терминалы - сотовые телефоны, оборудованные камерой, если данные подвижного изображения и данные неподвижного изображения, полученные в результате съемки изображения, записывать в том виде, как они были получены, на носитель записи (носитель информации), емкость которого конечна, емкость носителя записи очень быстро станет полностью исчерпана, поскольку данные изображения, получаемые таким образом, имеют большой объем.

Поэтому, когда данные изображения, полученные в результате съемки, записывают на носитель информации, данные изображения подвергают обработке сжатия данных, основанной на любой из различных систем, позволяющей уменьшить объем данных, после чего их записывают на носитель информации. Например, когда данные изображения, предназначенные для записи, представляют собой данные подвижного изображения, используют систему сжатия данных, такую как MPEG (стандарт Экспертной группы по вопросам движущегося изображения). Когда данные изображения, предназначенные для записи, представляют собой данные неподвижного изображения, используют систему сжатия данных, такую как JPEG (стандарт Объединенной группы экспертов по машинной обработке фотографических изображений).

Ниже будет приведено описание одного примера существующего устройства сжатия изображения. На фиг.9 показан один из примеров существующего устройства обработки сжатия изображения, которое, в качестве примера, выполняет сжатие данных неподвижного изображения, используя систему JPEG. В этом существующем устройстве обработки сжатия изображения, представленном на фиг.9, данные изображения, представляющие собой цель сжатия, подаваемые в это устройство, поступают в модуль 101 ДКП (DCT, дискретного косинусного преобразования), где их подвергают дискретному косинусному преобразованию с тем, чтобы, таким образом, преобразовать их из компонентов, расположенных вдоль оси времени, в компоненты, расположенные вдоль оси частот. Данные изображения, преобразованные в компоненты, расположенные вдоль оси частот, передают в квантизатор 102.

Квантизатор 102 регулирует частоту сжатия данных изображения, поступающих из модуля 101 ДКП, на основе информации таблицы квантизации, полученной из формирователя 107 таблицы квантизации фиксированной длины, и передает отрегулированные данные изображения в кодер 103 с переменной длиной. Кодер 103 с переменной длиной выполняет кодирование с переменной длиной кода данных изображения, поступающих из квантизатора 102, используя код переменной длины, такой, как, код Хаффмана. Кодер 103 с переменной длиной выводит кодированные данные в виде данных сжатого изображения и передает их в калькулятор 104 байтов.

Калькулятор 104 байтов рассчитывает количество байтов сжатых данных изображения, соответствующих одному экрану, на основе данных кодированного изображения, поступающих из кодера 103 с переменной длиной, и передает результат расчетов в калькулятор 105 шкалы квантизации. Калькулятор 105 шкалы квантизации рассчитывает разность между количеством байтов, рассчитанных калькулятором 105 байтов, и заданным количеством байтов с тем, чтобы, таким образом, рассчитать степень регулирования степени сжатия, то есть шкалу квантизации. Результат расчетов калькулятора 105 шкалы квантизации передают в формирователь 106 таблицы квантизации с фиксированной длиной.

Формирователь 106 таблицы квантизации с фиксированной длиной создает новую таблицу квантизации на основе вновь рассчитанной шкалы квантизации, полученной как результат расчета калькулятора 105 шкалы квантизации, и таблицы 107 квантизации, переданной из модуля 107 таблицы квантизации, и передает новую таблицу квантизации в квантизатор 102. Описанная выше циклическая обработка повторяется множество раз, в результате чего данные изображения постепенно сжимают с получением данных, имеющих заданный размер данных.

Однако, поскольку обработку сжатия выполняют множество раз (обработку сжатия повторяют) до тех пор, пока не будет получена адекватная степень сжатия, как описано выше, до завершения обработки сжатия требуется длительный период времени. Поэтому с устройством формирования изображения, в котором используется устройство обработки сжатия изображения, такое, как описано со ссылкой на фиг.9, связана проблема, состоящая в том, что невозможно обеспечить короткий интервал формирования изображения из-за длительного периода, требуемого для завершения обработки сжатия данных снятого изображения, предназначенных для записи. Кроме того, многократное повторение обработки сжатия требует использования запоминающего устройства большой емкости для содержания всех данных исходного изображения.

В отличие от этого, если предполагается получить сжатие с заданным размером данных с использованием однократной обработки сжатия, необходимо использовать высокую степень сжатия. Однако, хотя размер данных можно легко уменьшить до меньшего размера, чем заданный размер, излишне высокая степень сжатия может привести к, так называемым, блочным шумам и "комариным" шумам, что ухудшает качество воспроизводимого изображения.

В выложенном японском патенте №2003-199019 раскрыта методика, позволяющая обеспечить быстрое и соответствующее сжатие данных, используя однократную обработку сжатия данных, предназначенная для решения этих проблем. В этой методике высокочастотные компоненты изображения, предназначенного для записи, выделяют на основе уменьшенного изображения, предназначенного для записи, и при этом, по выделенным компонентам, осуществляют прогнозирование количества данных изображения, соответствующего одному экрану, в результате чего, на основе результата прогнозирования, устанавливают адекватную степень сжатия.

Сущность изобретения

В соответствии с описанной выше методикой, раскрытой в выложенном японском патенте №2003-199019, данные изображения могут быть сжаты быстрее, чем с использованием существующей обработки сжатия изображения, описанной со ссылкой на фиг.9. Кроме того, получаемая заранее степень сжатия не обязательно должна быть высокой, что позволяет избежать ухудшения качества изображения.

Однако в методике, раскрытой в выложенном японском патенте №2003-199019, для того, чтобы определить характеристику сжимаемого изображения, средство интеграции высокочастотного компонента выделяет высокочастотные компоненты в горизонтальном и вертикальном направлениях, используя уменьшенное изображение (подготовленное изображение), размер которого значительно меньше, чем размер исходного изображения. Поэтому иногда при прогнозировании объема кода возникают ошибки из-за недостатка информации, содержащейся в изображении.

Кроме того, если величина кода, соответствующего всему экрану, будет спрогнозирована только по горизонтальным высокочастотным компонентам, как в методике, раскрытой в выложенном японском патенте №2003-199019, может возникнуть следующая проблема. В частности, когда обрабатывают входное изображение G в виде поперечных полос, такое как, например, представлено на фиг.10, хотя высокочастотные вертикальные компоненты будут велики в этом входном изображении G, эту характеристику будет трудно выделить, и будет спрогнозирована меньшая величина кода после компрессии, чем действительное значение, из-за того, что количество кодов будет спрогнозировано, только на основе полосы, продолжающейся в горизонтальном направлении.

Если для исключения этой проблемы также предполагается выделять вертикальные высокочастотные компоненты, необходимо предусмотреть схему выделения высокочастотного компонента, которая использует запоминающее устройство (запоминающее устройство строки) для сохранения в нем данных изображения - цели сжатия, соответствующего одной строке или нескольким строкам, что может привести к увеличению размеров схемы и повышению ее стоимости.

Кроме того, в методике, раскрытой в выложенном японском патенте №2003-199019, обработку интеграции высокочастотных компонентов и обработку прогнозирования величины кода выполняют в режиме отслеживания изображения для подтверждения, была ли захвачена цель формирования изображения. В отличие от этого, само захваченное изображение загружают после перехода в режим записи данных. Поэтому изображение, подвергаемое обработке интеграции высокочастотных компонентов и обработке прогнозирования величины кода в режиме отслеживания изображения, не соответствует изображению, загруженному для записи. При формировании изображения с использованием, в частности, памяти типа флэш, эта особенность может привести к ухудшению точности прогнозирования величины кода. В соответствии с этим, с устройствами обработки сжатия изображения, имеющими обычную функцию сжатия изображения, связаны следующие проблемы (1)-(7). В частности, с существующими устройствами связана проблема (1) длительного периода обработки сжатия, из-за многочисленного повторения обработки с обратной связью при прогнозировании величины кода для изображения, предназначенного для сжатия, (2) большого объема памяти, требуемого в связи с необходимостью сохранения всех данных исходного изображения для выполнения многократной обработки с обратной связью при прогнозировании величины кода для изображения, предназначенного для сжатия, и (3) ухудшения качества изображения, из-за недостаточной точности прогнозирования величины кода, когда изображение - цель сжатия сжимают, используя только однократную обработку сжатия.

Кроме того, с существующими устройствами дополнительно связаны проблемы (4) возникновения ошибки прогнозирования величины кода, из-за выделения высокочастотных компонентов такого изображения, как уменьшенное изображение (подготовленное изображение), размер которого значительно меньше, чем размер исходного изображения, (5) возникновения ошибки прогнозирования в случае изображения, в котором существует дисбаланс частотного диапазона между горизонтальным и вертикальным направлениями, при прогнозировании величины кода, когда используют только один из горизонтального и вертикального высокочастотных компонентов, (6) значительного объема памяти из-за необходимости сохранения данных, соответствующих одной строке или нескольким строкам, для выделения вертикальных высокочастотных компонентов, и (7) возникновения ошибки прогнозирования величины кода из-за несогласованности между изображением - целью сжатия, предназначенным для записи, и изображением, используемым для прогнозирования величины кода.

Учитывая описанные выше проблемы, цель настоящего изобретения состоит в создании устройства обработки сжатия изображения, способа обработки сжатия изображения и программы обработки сжатия изображения, каждое из которых позволяет решить описанные выше проблемы, и каждое из которых имеет следующие свойства. В частности, устройство, способ и программа могут выполнять обработку сжатия (кодирование сжатия) изображений быстро, с высокой точностью и могут быстро записывать полученные, таким образом, сжатые данные изображения на носитель информации. Кроме того, устройство, способ и программа позволяют эффективно использовать носитель информации, на котором записывают предназначенные для сжатия данные изображения, и может улучшить отклик при обработке сжатия изображения.

Для решения описанных выше проблем устройство обработки сжатия изображения в соответствии с изобретением, описанное в пункте 1 формулы изобретения, включает в себя:

средство управления записью, в которое передают сигналы изображения и которое записывает сигнал изображения на носитель информации;

первое средство детектирования, в которое передают сигналы изображения и которое детектирует характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения;

средство расчета, которое рассчитывает степень сжатия при кодировании сжатия сигнала изображения, используя заданную систему кодирования, на основе результата детектирования первого средства детектирования; и

средство кодирования, которое выполняет кодирование сжатия сигнала изображения или сигнала изображения, считываемого с носителя информации, на основе степени сжатия, рассчитанной средством расчета.

В устройстве обработки сжатия изображения, в соответствии с настоящим изобретением, представленном в пункте 1 формулы изобретения, первое средство детектирования детектирует характеристики горизонтального и вертикального высокочастотных компонентов изображения, сформированного сигналом изображения, предназначенного для обработки. На основе результата детектирования средство расчета рассчитывает степень сжатия сигнала изображения. Кроме того, в соответствии со степенью сжатия средства расчета, средство кодирования сжатия может кодировать со сжатием сигнал изображения в данные изображения, имеющие требуемое количество данных, используя однократную обработку кодирования сжатия.

Благодаря такой конфигурации, можно быстро выполнять обработку кодирования сжатия и можно определять, является ли изображение таким изображением, в котором предполагаются существенные изменения, или изображением, в котором предполагаются незначительные изменения, используя горизонтальные и вертикальные высокочастотные компоненты. Таким образом, можно точно и без ошибки рассчитать степень сжатия. В соответствии с этим, также, когда изображение, кодированное со сжатием, подвергают обработке расширения для его восстановления, исключается ухудшение качества изображения. Кроме того, можно эффективно использовать носитель информации, поскольку обработка сжатия изображения может быть выполнена однократно при обработке кодирования изображения, если данные изображения, предназначенные для кодирования сжатия, сохраняют и содержат, например, на носителе информации.

Устройство обработки сжатия изображения в соответствии с изобретением, описанное в пункте 2 формулы изобретения, зависит от устройства обработки сжатия изображения, описанного в пункте 1 формулы изобретения, и дополнительно включает в себя второе средство детектирования, в которое передают сигнал изображения и которое детектирует характеристики горизонтального низкочастотного компонента и вертикального низкочастотного компонента сигнала изображения. Кроме того, средство расчета рассчитывает степень сжатия при кодировании сжатия сигнала изображения, с использованием заданной системы кодирования, на основе результата детектирования из первого средства детектирования и результата детектирования из второго средства детектирования.

В устройстве обработки сжатия изображения соответствии с изобретением, представленном в пункте 2 формулы изобретения, второе средство детектирования детектирует характеристики горизонтального и вертикального низкочастотных компонентов изображения, сформированного сигналом изображения. Средство расчета рассчитывает степень сжатия сигнала изображения также с учетом результата детектирования вторым средством детектирования, в дополнение к результату детектирования, полученному первым средством детектирования. Кроме того, в соответствии со степенью сжатия, полученной средством расчета, средство кодирования сжатия может выполнять кодирование сжатия сигнала изображения с получением данных изображения, имеющих требуемую степень сжатия, используя однократную обработку кодирования сжатия.

В соответствии с такой конфигурацией степень сжатия сигнала изображения может быть рассчитана с большей точностью, также с учетом горизонтального низкочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента, полученных как результат детектирования второго средства детектирования, в дополнение к горизонтальному и вертикальному высокочастотным компонентам, полученным в результате детектирования первым средством детектирования.

Устройство обработки сжатия изображения в соответствии с изобретением, описанным в пункте 3 формулы изобретения, зависит от устройства обработки сжатия изображения, описанного в пункте 2 формулы изобретения, и дополнительно включает в себя:

средство определения, которое определяет, следует ли отрегулировать количество информации сигнала изображения, предназначенного для сохранения на носителе информации, на основе результата детектирования, полученного из первого средства детектирования, и результата детектирования, полученного из второго средства детектирования; и

средство регулирования количества информации, которое расположено перед средством управления записью, которое регулирует количество информации сигнала изображения, предназначенного для передачи в средство управления записью, если средство определения определило, что количество информации требуется отрегулировать.

В устройстве обработки сжатия изображения в соответствии с изобретением, описанном в пункте 3 формулы изобретения, средство определения определяет, следует ли отрегулировать количество информации (количество данных) сигнала изображения, предназначенного для обработки, на основе горизонтального и вертикального высокочастотных компонентов изображения, формируемого сигналом изображения, предназначенным для обработки, детектируемых первым средством детектирования, и горизонтальных и вертикальных низкочастотных компонентов сигнала изображения, формируемого сигналом изображения, предназначенным для обработки, детектируемых вторым средством детектирования.

В частности, если средство определения определяет, что изображение включает в себя большее количество низкочастотных компонентов, чем высокочастотных компонентов и, следовательно, предполагает незначительные изменения, средство определения определяет, что количество информации сигнала изображения, формирующего изображение, требуется отрегулировать. При таком регулировании количество данных регулируют в направлении уменьшения их количества. Если будет определено, что количество информации сигнала изображения требуется отрегулировать, средство регулирования количества информации, установленное перед средством управления записью, регулирует количество информации сигнала изображения, предназначенного для обработки, после чего следует запись полученного в результате сигнала изображения на носителе информации через средство управления записью.

Такая конфигурация обеспечивает эффективное использование емкости накопителя носителя информации, на который также записывают сигналы изображения, предназначенные для кодирования сжатия, и, таким образом, обеспечивается возможность быстрой записи на носитель информации большего количества сигналов изображения, предназначенных для кодирования сжатия. Таким образом, сами сигналы изображения, которые предназначены для кодирования сжатия, могут быть эффективно сохранены на носителе данных, что позволяет эффективно использовать носитель информации. Кроме того, когда сигнал изображения, количество информации которого было отрегулировано, считывают с носителя информации, восстанавливается исходный сигнал изображения, предназначенный для регулирования, по полученному после регулирования сигналу изображения. Таким образом, такой восстановленный сигнал изображения можно использовать обычным образом, например, для кодирования сжатия и записи на другом носителе записи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема, поясняющая устройство цифровой камеры, в которой применяется один вариант выполнения изобретения.

На фиг.2 показана блок-схема, поясняющая схему высокочастотного интегрирования в цифровой камере, показанной на фиг.1.

На фиг.3 показана блок-схема, поясняющая схему низкочастотного интегрирования в цифровой камере, показанной на фиг.1.

На фиг.4 показана блок-схема, поясняющая модуль прогнозирования величины кода, реализованный с использованием ЦПУ, показанного на фиг.1, и компрессора изображения, предусмотренного в кодеке изображения.

На фиг.5А-5D показаны схемы, поясняющие взаимозависимость между данными YUV, которые представляют собой данные изображения, предназначенные для записи на носителе информации устройства записи, и потоковыми данными, формируемыми в результате кодирования сжатия.

На фиг.6 показана схема, представляющая один пример таблицы квантизации.

На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций, предназначенная для пояснения обработки записи данных в запоминающее устройство (носитель информации) 50.

На фиг.8 показана блок-схема последовательности операций, предназначенная для пояснения обработки при считывании данных из запоминающего устройства (носителя информации) 50.

На фиг.9 показана блок-схема, предназначенная для пояснения одного примера существующего устройства обработки сжатия изображения.

На фиг.10 показана схема, предназначенная для пояснения примера изображения, включающего в себя мало горизонтальных высокочастотных компонентов и много вертикальных высокочастотных компонентов.

Подробное описание изобретения

Один вариант выполнения устройства, способа и программы в соответствии с настоящим изобретением будет подробно описан ниже со ссылкой на чертежи. Приведенные ниже пояснения представлены, в основном, на примерах, в которых устройство, способ и программа в соответствии с изобретением используются в цифровой камере (в устройстве формирования изображения), которая снимает статические изображения (неподвижные изображения).

[Конфигурация цифровой камеры]

На фиг.1 показана блок-схема, предназначенная для пояснения конфигурации цифровой камеры в соответствии с данным вариантом выполнения. Как показано на фиг.1, цифровая камера в соответствии с данным вариантом выполнения включает в себя следующие основные блоки: элемент 10 формирования изображения, схему 20 предварительной обработки и ЦПС (DSP цифровой процессор сигналов) 30 камеры. Кроме того, цифровая камера включает в себя запоминающее устройство 50, которое подключают к устройству извне, ЖКИ/монитор 51, носитель 52 записи, ЦПУ (центральное процессорное устройство) 61, которое выполняет функцию контроллера, ОЗУ (Оперативное запоминающее устройство) 62, ЭСППЗУ (EEPROM, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство) 63 и модуль 60 операций, через который пользователь вводит инструкции.

Как показано на фиг.1, элемент 10 формирования изображения представляет собой компонент, предназначенный для захвата информации изображения, такой как ПЗС (CCD, прибор с зарядовой связью) или КМОП (CMOS, комплиментарный металлооксидный полупроводник).

Схема 20 предварительной обработки включает в себя схему 21 КДВ (CDS коррелированной двойной выборки)/ АРУ (AGC, автоматического регулирования усиления)/ АЦП (АЦП, аналогово-цифрового преобразователя), генератор 22 синхронизации и V драйвер 23. Информация, которая была захвачена через элемент 10 формирования изображения и преобразована в электрический сигнал, поступает в схему 21 КДВ/АРУ/АЦП схемы 20 предварительной обработки.

Схема 21 КДВ/АРУ/АЦП выполняет обработку КДВ переданной информации изображения для поддержания для него благоприятного отношения с/ш (S/N, сигнал/шум) и выполняет обработку АРУ для управления коэффициентом его усиления. Кроме того, схема 21 КДВ/АРУ/АЦП выполняет А/Ц (A/D) преобразование для формирования, таким образом, данных изображения, преобразованных в цифровой сигнал. Описанные выше процессы выполняются схемой 21 КДВ/АРУ/АЦП. Генератор 22 синхронизации и V драйвер 23 управляют синхронизацией привода элемента 10 формирования изображения на основе информации, поступающей из схемы 21 КДВ/АРУ/АЦП. Данные изображения из схемы 20 предварительной обработки передают в ЦПС 30 камеры.

Как показано на фиг.1, ЦПС 30 камеры включает в себя схему 31 обработки сигналов камеры, схему 32 высокочастотного интегрирования, схему 33 низкочастотного интегрирования, схему 34 получения изображения, предназначенного для записи, схему 35 преобразования разрешающей способности, кодек 36 изображения, схему 37 обработки разностного сигнала, схему 38 управления памятью, схему 39 управления отображением, схему 40 управления носителем и МИШ (BIU, модуль интерфейса шины) 41.

Кроме того, запоминающее устройство 50, ЖКИ (Жидкокристаллический индикатор)/монитор 51 и носитель 52 записи соединены с ЦПС 30 камеры, как показано на фиг.1. Запоминающее устройство 50 представляет собой полупроводниковое запоминающее устройство, которое имеет относительно большую емкость записи и представляет собой, например, устройство СДЗУ (SDRAM, синхронное динамическое запоминающее устройство). Носитель 52 записи представляет собой, например, так называемую, карту памяти, в которой используется полупроводниковая память. Очевидно, что в качестве носителя 52 записи также возможно использовать любой из оптических носителей записи, такой как записываемые DVD (универсальный цифровой диск) и записываемые CD (компакт-диск), магнитные диски и другие различные носители.

Схема 38 управления памятью управляет записью данных изображения в запоминающее устройство 50 и считыванием данных изображения из запоминающего устройства 50. Схема 39 управления отображением управляет отображением изображения на ЖКИ (жидкокристаллический индикатор)/мониторе 51. Схема 40 управления носителем управляет записью данных изображения на носитель 52 записи и считыванием данных изображения с носителя 52 записи.

МИШ 41 представляет собой блок, выполняющий функцию интерфейса между ЦПУ 61 и ЦПС 30 камеры. На основе сигнала, поступающего из модуля 60 операций, используемого в качестве интерфейса пользователя, ЦПУ 61 загружает программу из СППЗУ 63 и выполняет эту программу с использованием ОЗУ 62, которое, будучи связанным с ЦПС 30, камеры выполняет функцию рабочей памяти, чтобы, таким образом, обеспечить выполнение операций в соответствии с запросом, поступившим от пользователя.

Операция формирования изображения цифровой камерой в этом варианте выполнения выполняется следующим образом. В ответ на инструкцию на выполнение операции формирования изображения, поступившую от пользователя, принятую через модуль 60 операций, ЦПУ 61 управляет элементом 10 формирования изображения и схемой 20 предварительной обработки, в результате чего изображение целевого объекта снимают как данные изображения, и захваченные данные изображения передают в схему 31 обработки сигналов камеры, схему 32 высокочастотного интегрирования и схему 33 низкочастотного интегрирования ЦПС 30 камеры.

Схема 31 обработки сигналов камеры подвергает переданные данные изображения обработке для получения сигналов камеры, такой, как АФ (AF, автофокусирование), АЭ (АЕ, автоматическая установка экспозиции) и АББ (AWB, автоматическое регулирование баланса белого), и передает обработанные данные изображения в схему 34 формирования изображения, предназначенного для записи. Схема 34 формирования изображения, предназначенного для записи, формирует данные YUV, то есть, данные изображения, предназначенного для записи, из переданных данных изображения, которые были подвергнуты обработке для получения сигналов камеры, и передает сформированные данные в схему 37 обработки разностного сигнала. В настоящем описании термин "данные YUV", в качестве данных изображения, означает данные изображения, состоящие из сигнала Y (сигнал яркости), сигнала Cb (разностный сигнал синего цвета), и сигнала Cr (разностный сигнал красного цвета).

Схема 37 обработки разностного сигнала, подробное описание которой будет приведено ниже, выполняет разностное сжатие данных изображения (данных YUV), предназначенных для записи, с тем, чтобы, таким образом, сократить количество данных изображений, записанных в запоминающем устройстве 50 так, чтобы было возможно записать в нем больше данных изображения. Данные изображения, обрабатываемые схемой 37 обработки разностного сигнала, записывают в память запоминающего устройства 50 через схему 38 управления памятью.

После этого, под управлением ЦПУ 61, схема 38 управления памятью считывает вновь записанные данные изображения из запоминающего устройства 50 и передает считанные данные через системную шину в схему 35 преобразования разрешающей способности. Схема 35 преобразования разрешающей способности выполняет обработку изменения размера изображения, предназначенного для отображения, на основе переданных данных изображения, в зависимости от размера экрана дисплея ЖКИ/монитора 51, и передает данные изображения, размер которых был изменен, в схему 39 управления отображением.

Схема 39 управления отображением формирует сигнал изображения (видеосигнал), который должен быть передан в ЖКИ/монитор 51, на основе данных изображения из схемы 35 преобразования разрешающей способности, и передает сформированный сигнал в ЖКИ/монитор 51. В соответствии с этим, изображение, соответствующее данным изображения, захваченным с помощью элемента 10 формирования изображения, отображается на экране дисплея ЖКИ/монитора 51, что позволяет пользователю просматривать изображение.

Кроме того, если, например, будет нажата кнопка затвора, предусмотренная в модуле 60 операций, данные изображения, полученные из запоминающего устройства 50, будут также переданы в кодек 36 изображения. Кодек 36 изображения сжимает переданные в него данные изображения с использованием заданной системы сжатия, такой как система JPEG или система MPEG, с получением потоковых данных. В частности, кодек 36 изображения выполняет обработку преобразования временной оси в ось частот с использованием ДКП или тому подобное, обработку квантизации и обработку кодирования с переменной длиной кода, с тем, чтобы, таким образом, сжать данные изображения.

Данные изображения, сжатые кодеком 36 изображения, записывают в запоминающем устройстве 50 через схему 37 обработки разностного сигнала и схему 38 управления памятью, или данные изображения, сжатые кодеком 36 изображения, записывают на носитель 52 записи через схему 40 управления носителем.

Кроме того, если в ЦПУ 61 через модуль 60 операций поступает инструкция воспроизведения данных изображения, записанных на носителе 52 записи, ЦПУ 61 управляет схемой 40 управления носителем так, чтобы данные целевого изображения были получены с носителя 52 записи и переданы в кодек 36 изображения. Когда данные изображения, кодированные со сжатием, передают в кодек 36 изображения, кодек 36 изображения подвергает эти данные обработке декодирования, с тем, чтобы таким образом восстановить исходные данные изображения в том виде, какими они были перед кодированием, и передает декодированные данные в ЖКИ/монитор 51 через схему 35 преобразования разрешающей способности и схему 39 управления отображением, в результате чего воспроизводится изображение, соответствующее данным изображения, записанным на носитель 52 записи.

Таким образом, как описано выше, цифровая камера снимает изображение целевого объекта с получением данных изображения и записывает их в запоминающее устройство 50, и отображает изображение, соответствующее захваченным данным изображения, на экране дисплея ЖКИ/монитора 51, в результате чего изображение можно просматривать. Кроме того, если будет нажата кнопка затвора в модуле 60 операций, цифровая камера выполняет сжатие захваченных данных изображения в запоминающем устройстве 50, используя систему сжатия, такую как JPEG или MPEG, и обеспечивает возможность записи сжатых данных в запоминающем устройстве 50 и на носителе 52 записи. Кроме того, цифровая камера считывает данные сжатого изображения, записанные на носителе 52 записи, и декодирует их, в результате чего изображение, соответствующее данным декодированного изображения, можно отображать на экране дисплея ЖКИ/монитора 51.

Кроме того, в цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения используется схема 32 высокочастотного интегрирования и схема 33 низкочастотного интегрирования, которые позволяют кодеку 36 изображения соответствующим образом закончить обработку сжатия данных изображения (обработку кодирования) в ходе однократной обработки. Кроме того, в цифровой камере, схема 37 обработки разностного сигнала выполняет обработку разностного сигнала, что позволяет обеспечить более эффективное сжатие данных изображения, предназначенного для кодирования со сжатием данных (данных YUV), записываемых в запоминающее устройство 50. Таким образом обеспечивается возможность быстрой записи данных изображения в запоминающем устройстве 50 и эффективного использования самого запоминающего устройства 50.

[Конфигурация и работа схемы 32 интегрирования высокочастотного компонента]

Ниже будет подробно описана схема 32 интегрирования высокочастотного компонента, показанная на фиг.1. Как показано на фиг.1, в цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения схема 32 интегрирования высокочастотного компонента, предусмотренная в камере ЦПС 30, точно прогнозирует величину кода данных, сжатых с помощью заданной системы сжатия, такой, как система JPEG или система MPEG. Кроме того, схема 32 интегрирования высокочастотного компонента детектирует характеристики изображения, предназначенного для записи, в горизонтальном и вертикальном направлениях, что обеспечивает эффективную обработку разностного сигнала схемой 37 обработки разностного сигнала.

На фиг.2 показана блок-схема, поясняющая схему 32 интегрирования высокочастотного компонента, используемую в цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения. Как показано на фиг.2, схема 32 интегрирования высокочастотного компонента включает в себя формирователь 321 сигнала яркости и две системы обработки, предназначенные для горизонтального и вертикального направлений, соответственно, целевого изображения обработки.

Схема обработки для горизонтального направления включает в себя экстрактор 322 горизонтального высокочастотного компонента, модуль 323 абсолютного значения, интегратор 324, а также калькулятор 325 площади. Система обработки для вертикального направления включает в себя экстрактор 326 вертикального высокочастотного компонента, модуль 327 абсолютного значения, интегратор 328 и калькулятор 329 площади.

Экстрактор 326 вертикального высокочастотного компонента включает в себя ограничитель 326а горизонтальной полосы, модуль 326b горизонтального интерполирования/прореживания, запоминающее устройство 326с строки и вертикальный арифметический модуль 326d, как показано на фиг.2, что позволяет, таким образом, воспроизводить определенное количество данных каждой строки, в определенной степени, обеспечивая достаточный уровень обработки, даже при небольшой емкости запоминающего устройства строки, как подробно описано ниже.

Данные изображения (сигнал захваченного изображения) из схемы 20 предварительной обработки подают в формирователь 321 сигнала яркости. Формирователь 321 сигнала яркости формирует сигнал яркости из переданных данных изображения. Формирователь 321 сигнала яркости может выделять из переданных данных изображения только данные пикселей, которые широко охватывают частотный диапазон изображения (например, данные зеленых пикселей, в случае формирователя изображения, работающего в основных цветах (изображения)), в результате чего выделенные данные пикселя используют как сигнал псевдояркости. Сигнал яркости, получаемый формирователем 321 сигнала яркости, передают в экстрактор 322 горизонтального высокочастотного компонента и экстрактор 326 вертикального высокочастотного компонента.

Если данные зеленых пикселей (сигнал зеленого цвета) используют, как сигнал псевдояркости, обработка в схеме 32 интегрирования высокочастотного компонента может быть выполнена точно и без потери данных, поскольку количество данных уже было уменьшено.

С учетом того, что данные изображения обычно вводят в порядке горизонтального сканирования, экстрактор 322 горизонтального высокочастотного компонента может быть сформирован на основе фильтра высокой частоты, имеющего относительно простую конфигурацию. В отличие от этого, экстрактор 326 вертикального высокочастотного компонента должен формировать фильтр высокой частоты для сигнала изображения между двумя или множеством точек, разность времени между которыми соответствует только одной строке. Поэтому в данном варианте выполнения запоминающее устройство 326с строки, имеющее емкость, эквивалентную данным изображения (сигналу захваченного изображения), соответствующих одной строке, предусмотрено для одной строки, или множество запоминающих устройств 326с строки предусмотрено для нескольких строк.

Однако использование запоминающего устройства строки с большой емкостью памяти приводит к увеличению размеров схемы и потребляемой энергии. Для решения этой проблемы экстрактор 326 вертикального высокочастотного компонента в данном варианте выполнения выполняет прореживание данных изображения одной строки до данных с необходимым минимальным количеством пикселей для экстрактора 326 высокочастотного компонента, после чего выполняет сохранение полученных в результате данных в запоминающем устройстве 326с строки. С этой целью, экстрактор 326 высокочастотного компонента включает в себя ограничитель 326а горизонтальной полосы и модуль 326b горизонтальной интерполяции/прореживания так же, как описано выше.

В частности, в экстракторе 326 вертикального высокочастотного компонента, первоначально ограничитель 326а горизонтальной полосы ограничивает сигнал яркости (сигнал изображения), поступающий из формирователя 321 сигнала яркости, только до заданных низкочастотных компонентов, с тем, чтобы, таким образом, предотвратить так называемое загибание в результате обработки горизонтального прореживания. Таким образом, количество данных сигнала яркости ограничивают заданным количеством.

После этого модуль 326b горизонтального интерполирования/прореживания выполняет обработку фильтра интерполяции, используя пиксели от множества отводов в горизонтальном направлении, и выполняет обработку прореживания для сигнала яркости так, чтобы количество пикселей в полученном в результате сигнале стало равно количеству, которое может быть размещено с учетом емкости запоминающего устройства 326с строки. Сигнал яркости, в случае обработки прореживания пикселей, записывают в запоминающее устройство 326с строки. Как описано выше, в данном варианте выполнения экстрактор 326 вертикального высокочастотного компонента формирует, с использованием минимальных аппаратных средств, фильтр высокой частоты, который получает сигнал яркости между двумя или множеством точек, разность во времени между которыми соответствует только одной строке, и рассчитывает разность между точками, с тем, чтобы, таким образом, выделить высокочастотные компоненты.

Высокочастотные компоненты сигнала яркости, полученные экстракторами 322 и 326 горизонтального и вертикального высокочастотного компонента в схеме 32 интегрирования высокочастотного компонента, показанной на фиг.2, передают, соответственно, в соответствующие модули 323 и 327 абсолютного значения.

Модуль 323 абсолютного значения преобразует горизонтальные высокочастотные компоненты сигнала яркости из экстрактора 322 горизонтального высокочастотного компонента в абсолютные значения, для предотвращения взаимоуничтожения высокочастотных компонентов в интеграторе 324 на последующем этапе. Аналогично, модуль 327 абсолютного значения преобразует вертикальные высокочастотные компоненты сигнала яркости из экстрактора 326 вертикального высокочастотного компонента в абсолютные значения, для предотвращения взаимоуничтожения высокочастотных компонентов в интеграторе 328 на последующем этапе.

Затем горизонтальные высокочастотные компоненты сигнала яркости, преобразованные в абсолютные значения модулем 323 абсолютного значения, передают в интегратор 324 и в калькулятор 325 площади. Вертикальные высокочастотные компоненты сигнала яркости, преобразованные в абсолютные значения модулем 327 абсолютного значения, передают в интегратор 328 и в калькулятор 329 площади.

Интегратор 324 выполняет обработку интегрирования (обработку накапливания) подаваемых в него горизонтальных высокочастотных компонентов сигнала яркости в виде абсолютных значений с определением, например, одного экрана, в качестве области единичной обработки, с тем, чтобы получить, таким образом, интегрированные данные горизонтальных высокочастотных компонентов, и передает эти данные в ЦПУ 61, которое используется в качестве модуль прогнозирования величины кода. Аналогично, интегратор 328 выполняет обработку интегрирования (обработку накопления) подаваемых в него вертикальных высокочастотных компонентов сигнала яркости в виде абсолютных значений с определением одного экрана в качестве области единичной обработки, с тем, чтобы, таким образом, получить данные интегрирования вертикальных высокочастотных компонентов, и передает эти данные в ЦПУ 61, которое используется как модуль прогнозирования величины кода.

Следует отметить, что область единичной обработки при обработке интегрирования не ограничивается одним экраном. Область единичной обработки для интегрирования может представлять собой область, определенную другим способом. В качестве области, определенной другим способом, возможно использовать, любую область, имеющую различные размеры, такую, как макроблок (область размером 16×16 пикселей), подблок (область размером 8×8 пикселей), область, эквивалентную множеству макроблоков, и область, эквивалентную множеству подблоков.

Калькулятор 325 площади рассчитывает количество раз выполнения обработки интегрирования в интеграторе 324, с тем, чтобы, таким образом, рассчитать площадь области, включающей горизонтальные высокочастотные компоненты сигнала яркости, подвергающегося обработке интегрирования, и передает результат расчета в ЦПУ 61, используемое как модуль прогнозирования величины кода. Аналогично, калькулятор 329 площади подсчитывает количество раз выполнения обработки интегрирования в интеграторе 328, чтобы, таким образом, рассчитать площадь области, включающей вертикальные высокочастотные компоненты сигнала яркости, подвергаемые обработке интегрирования, и передает результат расчета в ЦПУ 61, используемый как модуль прогнозирования величины кода.

Так же, как описано выше, следующие данные подают в схему 32 интегрирования высокочастотного компонента в ЦПУ 61, используемого в качестве модуля прогнозирования величины кода: данные интегрирования горизонтальных высокочастотных компонентов сигнала яркости (данные интегрирования горизонтальных высокочастотных компонентов); данные, обозначающие площадь области, включающей горизонтальные высокочастотные компоненты, подвергаемые интегрированию; данные интегрирования вертикальных высокочастотных компонентов сигнала яркости (данные интегрирования вертикальных высокочастотных компонентов); и данные, обозначающие площадь области, включающей вертикальные высокочастотные компоненты, подвергаемые интегрированию.

ЦПУ 61 в цифровой камере, в соответствии с данным вариантом выполнения, также имеет функцию модуля прогнозирования величины кода, такую как описано выше. Кроме того, ЦПУ 61 устанавливает данные управления для соответствующих модулей в схеме 32 интегрирования высокочастотного компонента, показанного на фиг.2.

В частности, ЦПУ 61 выполняет следующие виды управления: управление видом и коэффициентом фильтра в формирователе 321 сигнала яркости; управление обработкой подавления высокой яркости и так далее для сигнала яркости; управление видами и коэффициентами фильтров в экстракторах 322 и 326 горизонтального и вертикального высокочастотного компонента; управление видом и коэффициентом фильтра в полосовом ограничителе 326а, в экстракторе 326 вертикального высокочастотного компонента; управление фильтром интерполяции и степенью интерполяции модуля 326b горизонтального интерполирования/прореживания; управление параметрами модулей 323 и 327 абсолютного значения; и управление параметрами площади в интеграторах 324 и 328.

[Конфигурация и работа схемы 33 интегрирования низкочастотного компонента]

Схема 33 интегрирования низкочастотного компонента, показанная на фиг.1, будет описана ниже. Схема 33 интегрирования низкочастотного компонента, включенная в цифровую камеру в соответствии с настоящим вариантом выполнения, имеет конфигурацию, аналогичную конфигурации схемы 32 интегрирования высокочастотного компонента, описанной выше со ссылкой на фиг.2, за исключением того, что схема 33 интегрирования низкочастотного компонента обрабатывает низкочастотные компоненты сигнала яркости, полученные из данных изображения.

На фиг.3 показана блок-схема, предназначенная для пояснения схемы 33 интегрирования низкочастотного компонента, используемой в цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения. Как видно по результату сравнения между схемой 33 интегрирования низкочастотного компонента, показанной на фиг.3, и схемой 32 интегрирования высокочастотного компонента, показанной на фиг.2, схема 33 интегрирования низкочастотного компонента, показанная на фиг.3, имеет конфигурацию, аналогичную схеме 32 интегрирования высокочастотного компонента, показанной на фиг.2, за исключением того, что схема 33 интегрирования низкочастотного компонента включает в себя экстрактор 332 горизонтального низкочастотного компонента и экстрактор 336 вертикального низкочастотного компонента, вместо экстрактора 322 горизонтального высокочастотного компонента и экстрактора 326 вертикального высокочастотного компонента, включенного в схему 32 интегрирования высокочастотного компонента, показанную на фиг.2.

Экстрактор 336 вертикального низкочастотного компонента включает в себя ограничитель 336а горизонтальной полосы, модуль 336b горизонтального интерполирования/прореживания, запоминающее устройство 336с строки и вертикальный арифметический модуль 336, аналогично экстрактору 326 вертикального низкочастотного компонента в схеме 32 интегрирования высокочастотного компонента, показанного на фиг.2. Целевые сигналы обработки для экстрактора 332 горизонтального низкочастотного компонента и экстрактора 336 вертикального низкочастотного компонента в схеме 33 интегрирования низкочастотного компонента представляют собой низкочастотные компоненты в заданной полосе.

Формирователь 331 сигнала яркости, модули 333 и 337 абсолютного значения, интеграторы 334 и 338 и калькуляторы 335 и 339 площади в схеме 33 интегрирования низкочастотного компонента построены и работают аналогично соответствующим модулям в схеме 32 интегрирования высокочастотного компонента, показанной на фиг.2, то есть, аналогично формирователю 321 сигнала яркости, модулям 323 и 327 абсолютного значения, интеграторам 324 и 328 и калькуляторам 325 и 329 площади, соответственно.

Данные изображения (сигнал захваченного изображения) из схемы 20 предварительной обработки подают в формирователь 331 сигнала яркости в схеме 33 интегрирования низкочастотного компонента, показанный на фиг.3. Формирователь 331 сигнала яркости формирует сигнал яркости из переданных в него данных изображения. Формирователь 331 сигнала яркости также может выделить из переданных в него данных изображения только данные пикселей, которые широко перекрывают частотный диапазон изображения (например, данные зеленого пикселя, в случае формирователя изображений основного цвета (изображения)), в результате чего выделенные данные пикселя используют как сигнал псевдояркости. Сигнал яркости, полученный в формирователе 331 сигнала яркости, передают в экстрактор 332 горизонтального низкочастотного компонента и в экстрактор 336 вертикального высокочастотного компонента.

Поскольку данные изображения подают в порядке горизонтального сканирования в общем, так же, как описано выше, экстрактор 322 горизонтального низкочастотного компонента может быть сформирован из фильтра, обрезающего высокую частоту, или фильтра низкой частоты, имеющего сравнительно простую конфигурацию. В отличие от этого, экстрактор 336 вертикального низкочастотного компонента выполняет прореживание данных изображения одной строки, получая данные с необходимым минимальным количеством пикселей для экстрактора 336 низкочастотного компонента, после чего полученные в результате данные сохраняют в запоминающем устройстве 336с строки. С этой целью, экстрактор 336 низкочастотного компонента включает в себя ограничитель 336а горизонтальной полосы и модуль 336b горизонтального интерполирования/прореживания, так же, как описано выше.

Таким образом, в данном варианте выполнения экстрактор 336 вертикального низкочастотного компонента формирует, с использованием минимального количества аппаратных средств, фильтр высокой частоты, который получает сигнал яркости между двумя или множеством точек, разность времени между которыми соответствует только одной строке, и рассчитывает разность между этими точками. Кроме того, если уровень разностного сигнала равен заданному пороговому значению или меньше него, экстрактор 336 низкочастотного компонента определяет, что сигнал представляет собой низкочастотный компонент и интегрирует разностный сигнал, с тем, чтобы выделить, таким образом, низкочастотные компоненты.

Низкочастотные компоненты сигнала яркости, полученные с помощью экстракторов 332 и 326 горизонтального и вертикального низкочастотного компонента в схеме 33 интегрирования низкочастотного компонента, показанной на фиг.3, передают в соответствующие модули 333 и 337 абсолютного значения, соответственно, после чего их преобразуют в них в абсолютные значения. После этого горизонтальные низкочастотные компоненты сигнала яркости, преобразованные в абсолютные значения с помощью модуля 333 абсолютного значения, передают в интегратор 334 и в калькулятор 335 площади. Вертикальные низкочастотные компоненты сигнала яркости, преобразованные в абсолютные значения с помощью модуля 337 абсолютного значения, передают в интегратор 338 и калькулятор 339 площади.

Интегратор 334 выполняет обработку интегрирования для переданных горизонтальных низкочастотных компонентов сигнала яркости в виде абсолютных значений с определением, например, одного экрана в качестве области единичной обработки, с тем чтобы, таким образом, получить данные интегрирования горизонтального низкочастотного компонента, и передает эти данные в ЦПУ 61, которое используется как модуль прогнозирования величины кода. Аналогично, интегратор 338 выполняет обработку интегрирования для переданных вертикальных низкочастотных компонентов сигнала яркости в виде абсолютных значений с определением одного экрана в качестве области единичной обработки, с тем, чтобы, таким образом, получить данные интегрирования вертикального высокочастотного компонента, и передает эти данные в ЦПУ 61, используемое в качестве модуля прогнозирования величины кода.

Область модуля обработки при обработке интегрирования не ограничивается одним экраном. Аналогично схеме 32 интегрирования высокочастотного компонента, описанной выше со ссылкой на фиг.2, также возможно использовать любую из произвольно определенных областей, такую, как макроблок (область размером 16×16 пикселей), подблок (область размером 8×8 пикселей), область, эквивалентную множеству макроблоков, и область, эквивалентную множеству подблоков.

Калькулятор 335 площади рассчитывает количество раз выполнения обработки интегрирования в интеграторе 334, с тем, чтобы, таким образом, рассчитать площадь области, включающей в себя горизонтальные низкочастотные компоненты сигнала яркости, подвергаемого обработке интегрирования, и передает результат расчетов в ЦПУ 61, используемое как модуль прогнозирования величины кода. Аналогично, калькулятор 339 площади подсчитывает количество раз выполнения обработки интегрирования в интеграторе 338, с тем, чтобы, таким образом, рассчитать площадь области, включающей в себя вертикальные низкочастотные компоненты сигнала яркости, подвергаемого обработке интегрирования, и передает результат расчета в ЦПУ 61, используемый как модуль прогнозирования величины кода.

Таким образом, следующие данные передают из схемы 33 интегрирования низкочастотного компонента в ЦПУ 61, используемое как модуль прогнозирования величины кода: данные интегрирования горизонтальных низкочастотных компонентов сигнала яркости (данные интегрирования горизонтального низкочастотного компонента); данные, обозначающие площадь области, включающей в себя горизонтальные высокочастотные компоненты, подвергаемые интегрированию; данные интегрирования вертикальных низкочастотных компонентов сигнала яркости (данные интегрирования вертикального низкочастотного компонента); и данные, обозначающие площадь области, включающие в себя вертикальные низкочастотные компоненты, подвергаемые интегрированию.

ЦПУ 61 в цифровой камере в соответствии с этим вариантом выполнения также имеют функцию модуля прогнозирования величины кода, так же, как описано выше. Кроме того, ЦПУ 61 устанавливает данные управления для соответствующих модулей в схеме 33 интегрирования низкочастотного компонента, показанной на фиг.3.

В частности, ЦПУ 61 выполняет следующие виды управления: управление видом и коэффициентом фильтра в формирователе 331 сигнала яркости; управление обработкой подавления высокой яркости и так далее для сигнала яркости; управление видами и коэффициентами фильтров в экстракторах 332 и 336 горизонтального и вертикального высокочастотного компонента; управление видом и коэффициентом фильтра в ограничителе полосы в экстракторе 336 вертикального высокочастотного компонента; управление фильтром интерполяции и степенью прореживания модуля 336b горизонтального интерполирования/прореживания; управление параметрами модулей 333 и 337 абсолютного значения; и управление определением области в интеграторах 334 и 338.

[Конфигурация и работа модуля прогнозирования кодирования и модуля сжатия изображения]

Ниже приведено описание ЦПУ 61, используемого, как модуль прогнозирования величины кода, в который передают данные интегрирования горизонтальной высокой частоты и данные интегрирования вертикальной высокой частоты из схемы 32 интегрирования высокочастотного компонента и данные интегрирования горизонтальной низкой частоты и данные интегрирования вертикальной низкой частоты из схемы 33 интегрирования низкочастотного компонента, как описано выше, и который на основе этих данных выполняет прогнозирование величины кода. Кроме того, будет приведено описание кодека 36 изображения, используемого как компрессор изображения, который выполняет обработку сжатия изображения. В данном варианте выполнения ЦПУ 61 реализует функцию модуля прогнозирования величины кода с использованием программы, выполняемой самим ЦПУ 61.

На фиг.4 показана блок-схема, предназначенная для пояснения функции ЦПУ 61, используемого в качестве модуля прогнозирования величины кода и функции кодека 36 изображения, используемого как компрессор изображения. Как показано на фиг.4, ЦПУ 61, используемый как модуль прогнозирования величины кода, имеет функцию калькулятора 611 байтов, калькулятора 612 шкалы квантизации, и формирователя 613 таблицы квантизации. Кроме того, кодек 36 изображения, используемый, как компрессор изображения, имеет функцию преобразователя 361 оси времени в ось частоты (модуль ДКП), квантизатора 362 и кодера 363 с переменной длиной кода.

Как описано со ссылкой на фиг.2 и 3, данные интегрирования горизонтальной и вертикальной высокой частоты из схемы 32 интегрирования высокой частоты и данные интегрирования горизонтальной и вертикальной низкой частоты из схемы 33 интегрирования низкой частоты передают в калькулятор 611 байтов, реализованный с помощью ЦПУ 61, используемого как модуль прогнозирования величины кода.

На основе данных интегрирования высокой частоты и данных интегрирования низкой частоты, калькулятор 611 байтов рассчитывает количество байтов сжатых данных изображения следующим образом. В частности, если изображение, предназначенное для записи, представляет собой изображение, с которым связаны, так называемые, значительные изменения, то есть, содержит большое количество высокочастотных компонентов и малое количество низкочастотных компонентов, калькулятор 611 байтов получает большое число как число байтов сжатых данных изображения. В отличие от этого, если изображение представляет собой изображение, с которым связаны так называемые незначительные изменения, то есть, содержит мало высокочастотных компонентов и большое количество низкочастотных компонентов, калькулятор 611 байтов получает малое число как количество байтов сжатых данных изображения. Таким образом, калькулятор 611 байтов, соответствующим образом, определяет количество байтов данных после сжатия целевого изображения сжатия, которое должно быть записано в зависимости от степени изменений из целевого изображения сжатия.

Количество байтов данных изображения после сжатия, рассчитываемое калькулятором 611 байтов, передают в калькулятор 612 шкалы квантизации. Основываясь на количестве байтов данных изображения после сжатия, рассчитанных калькулятором 611 байтов, калькулятор 612 шкалы квантизации рассчитывает шкалы квантизации, которые позволяют сжимать целевое изображение записи, которое должно быть сжато, с получением заданного количества байтов в ходе только однократной обработки, и передает рассчитанные шкалы квантизации в формирователь 613 таблицы квантизации.

Формирователь 613 таблицы квантизации формирует таблицу квантизации на основе шкал квантизации, полученных из калькулятора 612 шкалы квантизации, и передает эту таблицу квантизации в квантизатор 362 кодека 36 изображения, используемого в качестве компрессора изображения.

Таким образом, на основе данных изображения, изображение, которое должно быть сжато, ЦПУ 61, используемое как модуль прогнозирования величины кода, точно рассчитывает количество байтов данных после сжатия, в зависимости от сложности изображения, предназначенного для сжатия, основываясь на горизонтальном высокочастотном и низкочастотном компонентах и вертикальном высокочастотном и низкочастотном компонентах изображения.

Кроме того, основываясь на количестве байтов данных после сжатия целевого изображения сжатия, рассчитанном с помощью калькулятора 611 байтов, калькулятор 612 шкалы квантизации рассчитывает шкалы квантизации для сжатия целевого изображения сжатия в ходе однократной обработки сжатия. После этого таблицу квантизации, предназначенную для использования, собственно, при обработке квантизации, создают с помощью формирователя таблицы квантизации на основе рассчитанных шкал квантизации, после чего ее передают в квантизатор 362 компрессора 36 изображения. Эта последовательность операций позволяет кодировать со сжатием данные изображения, которые представляют собой целевое изображение сжатия, с оптимальной степенью сжатия.

Тем временем, данные изображения, считываемые из запоминающего устройства 50, передают через шину данных в преобразователь 361 оси времени в ось частот в кодеке изображения и подвергают в нем дискретному косинусному преобразованию (ДКП), с тем, чтобы преобразовать компоненты, расположенные вдоль оси времени, в компоненты, расположенные вдоль оси частот, после чего их передают в квантизатор 362. Квантизатор 362 регулирует степень сжатия данных изображения на основе таблицы квантизации, полученной из формирователя 613 таблицы квантизации. Кодер 613 с переменной длиной подвергает данные изображения кодированию с переменной длиной кода, используя коды с переменной длиной, такие, как коды Хаффмана, и выводит кодированные данные как окончательные данные сжатого изображения.

Как описано выше, цифровая камера в соответствии с данным вариантом выполнения существенно отличается от существующего устройства сжатия изображения, описанного со ссылкой на фиг.9, тем, что цифровая камера в соответствии с вариантом выполнения обеспечивает существенные преимущества, состоящие в том, что не требуется многократно повторять прогнозирование величины кода с передачей данных сжатого изображения по каналу обратной связи, и однократная обработка сжатия позволяет получить сжатые данные изображения. Таким образом, цифровая камера в соответствии с вариантом выполнения обеспечивает быструю обработку сжатия данных изображения.

Выполняемый на практике режим работы состоит в следующем. Когда пользователь нажимает кнопку запуска (или кнопку затвора) в модуле 60 операций по фиг.1, и, таким образом, распознается (детектируется) сигнал синхронизации начала записи, этот сигнал синхронизации передают в ЦПУ 61. ЦПУ 61 выполняет управление синхронизацией для соответствующих модулей, в результате чего данные изображения, захваченные с помощью элемента формирования изображения в момент операции начала записи (или в момент нажатия на затвор) подвергают обработке с получением сигналов камеры и обработке получения изображения, предназначенного для записи, в то время, как то же изображение подвергают обработке интегрирования высокочастотного компонента. Благодаря такому управлению синхронизации, как изображения в канале обработки изображения, так и изображения в канале интегрирования высокочастотного компонента и прогнозирования величины кода могут быть сопоставлены с исходным изображением, что позволяет обеспечить высокоточное прогнозирование величины кода.

В цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения калькулятор 611 байта получает оценку количества байтов данных изображения после сжатия (количество кодов после сжатия) на основе выходной информации схемы 32 интегрирования высокой частоты и схемы 33 интегрирования низкой частоты. Таким образом, благодаря сравнению выхода интегратора высокой частоты с выходом интегратора низкой частоты, можно с высокой точностью получить оценку величины кода после сжатия.

Если точность оценки величины кода данных изображения после сжатия может быть несколько заниженной, конечно, также возможно получить, с помощью калькулятора 611 байта, оценку величины кода данных изображения после сжатия, используя только выход схемы 32 интегрирования высокой частоты. В качестве альтернативы, величину кода данных изображения после сжатия можно рассчитать путем использования не выхода схемы 32 интегрирования высокой частоты, а только выхода схемы 33 интегрирования низкой частоты.

[Пояснение отличительной части цифровой камеры]

В цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения, показанным на фиг.1, схема 32 интегрирования высокой частоты и схема 33 интегрирования низкой частоты соответствуют свойствам настоящего изобретения. Поэтому, фокусируясь на этом моменте, ниже будет приведено описание отличительной части цифровой камеры, показанной на фиг.1.

В цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения, показанном на фиг.1, данные изображения YUV, которые прошли через схему 31 обработки сигналов камеры и формирователь 34 изображения, предназначенного для записи, и потоковые данные, получаемые в результате сжатия данных (кодирование сжатия) данных изображения YUV в кодеке 36 изображения сохраняют, например, на носителе записи запоминающего устройства 50. Данные YUV и потоковые данные имеют взаимозависимость количества данных, такую, как показана на фиг.5А-5D.

Потоковые данные, показанные на фиг.5А и 5В, соответствуют данным, полученным в результате сжатия данных в существующем устройстве сжатия изображения, показанном, например, на фиг.9. Потоковые данные, показанные на фиг.5С и 5D, соответствуют данным, получаемым в результате сжатия данных в цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения. Кроме того, в качестве данных YUV, показанных на этих чертежах, используют данные, значение компонента которых эквивалентно по всем пространственным частотам.

На фиг.5А показана взаимозависимость количества данных между данными YUV (данными, предназначенными для сжатия) и потоковыми данными (данными после сжатия) изображения, в котором значения компонентов всех пространственных частот равны друг другу. На фиг.5А по оси абсцисс обозначена пространственная частота, в то время как по оси ординат обозначена магнитуда компонента. Поскольку магнитуда компонента эквивалентна для всех пространственных частот, данные YUV выражают в виде плоской формы, как показано пунктирной линией на фиг.5А.

В отличие от этого, что касается потоковых данных, магнитуды их высокочастотных компонентов не велики, как обозначено сплошной линией на фиг.5А. Это происходит из-за того, что высокочастотные компоненты сжимают в большей степени, чем низкочастотные компоненты путем использования системы кодирования сжатия, такой, как система JPEG, с учетом того факта, что изменения в информации изображения между соседними пикселями на экране являются умеренными для многих естественных изображений, и что глаза человека чувствительны к умеренным изменениям информации изображения, но нечувствительны к быстрым изменениям информации резкого изображения. Поэтому в процессе квантизации, выполняемом кодеком изображения, высокочастотные компоненты, получаемые в результате ДКП, сжимают более интенсивно.

Когда предполагается сжимать данные для получения потоковых данных, как обозначено сплошной линией на фиг.5А, если используется существующее устройство сжатия изображения, показанное на фиг.9, необходимо, чтобы значения таблицы 107 квантизации фиксированной длины в устройстве сжатия изображения, показанном на фиг.9, были установлены таким образом, чтобы большие значения назначались для компонентов с более высокой частотой. На фиг.6 показан пример значений таблицы квантизации. Значение в верхнем левом углу соответствует компоненту постоянного тока. Значения, приведенные ниже и правее, соответствуют большей пространственной частоте, как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях.

Значения "99" на фиг.6 соответствуют эффекту сжатия высокочастотных компонентов. Значения, приведенные в таблице, показанной на фиг.6, и значения, поступающие на выход модуля 101 ДКП в устройстве сжатия изображения, показанном на фиг.9, комбинируют друг с другом, например, в квантизаторе 102, показанном на фиг.9, в результате чего получают малые значения, как значения, представляющие потоковые данные. В результате этой операции, значение "0 (ноль)" включено в множество данных высокочастотного компонента. Дискретные данные сжимают, используя блок 103 кодирования с переменной длиной кода (например, кодирование длин серий), показанный на фиг.9.

На фиг.5В показана карта памяти запоминающего устройства 50, представленного на фиг.1, для данных изображения YUV потоковых данных. Карта памяти, показанная на фиг.5В, была получена в результате отображения количества данных, полученных в результате интегрирования магнитуды компонента, представленной на фиг.5А относительно пространственной частоты. На фиг.5В можно видеть, что объем потоковых данных меньше, чем объем данных YUV.

В цифровой камере в соответствии с вариантом выполнения, описанным выше, показанным на фиг.1, операция оценки величины кода для данных изображения после сжатия, выполняемая ЦПУ 61 на основе выходной информации схемы 32 интегрирования высокой частоты и схемы 33 интегрирования низкой частоты, предназначена для определения значения пространственной частоты Fth_1, при которой магнитуда компонента пространственной частоты потоковых данных на фиг.5А становится малой. Причина определения частоты состоит в том, что размер потоковых данных, записанных в запоминающем устройстве 50, является конечным.

На фиг.5С показан график, поясняющий взаимозависимость между данными YUV и потоковыми данными, которая, в основном, относится к их количеству данных. Данные YUV, показанные на фиг.5С, получают путем сжатия данных YUV, представленных на фиг.5А, в результате обработки в схеме 37 обработки разностного сигнала в цифровой камере в соответствии с вариантом выполнения, показанным на фиг.1. Потоковые данные, показанные на фиг.5С, были получены в результате сжатия данных YUV, представленных на фиг.5А, используя заданную систему сжатия, такую, как JPEG или MPEG. На фиг.5D показана схема, представляющая состояние карты памяти для запоминающего устройства, в которой были записаны данные YUV и потоковые данные, представленные на фиг.5С.

Потоковые данные, показанные на фиг.5С, являются теми же, что и данные, показанные на фиг.5А. В отличие от этого, для данных YUV, магнитуда компонентов увеличивается при повышении пространственной частоты до специальной частоты Fth_2, и поддерживается на постоянном значении, когда пространственная частота выше, чем частота Fth_2. Это свойство поясняется ниже.

Условие, когда изображение включает в себя намного меньше компонентов пространственной частоты, означает, что изображение может быть сжато путем использования разностного сжатия, такого, как ДИКМ (DPCM, дифференциальная импульсно-кодовая модуляция). Например, в случае монотонно повышающихся значений, таком, как 0, 1, 2, 3, 4, их информация может быть передана, только используя начальное значение ("0", в данном случае) и шаг приращения ("1") при монотонном повышении. Если изображение включает большое количество компонентов с низкой пространственной частотой, более предпочтительно сохранять данные изображения после обработки данных разностным сжатием.

В цифровой камере, показанной на фиг.1, такое разностное сжатие выполняют с помощью схемы 37 обработки разностного сигнала. В частности, при записи данных YUV в запоминающее устройство 50 схема 37 обработки разностного сигнала выполняет разностное сжатие для изображения, включающего больше низкочастотных компонентов, чем высокочастотных компонентов. С другой стороны, когда должны использоваться данные YUV, записанные в запоминающее устройство 50 после разностного сжатия, схема 37 обработки разностного сигнала выполняет разностное расширение для считанных данных YUV.

На фиг.5С магнитуда компонента данных YUV поддерживается постоянной, когда пространственная частота равна частоте Fth_2 или выше. Это происходит из-за того, что выполнение разностного сжатия для компонентов пространственных частот, равных или выше, чем частота Fth_2, оказывает отрицательное влияние и приводит к повышению количества данных, и поэтому более предпочтительно формировать данные, без выполнения разностного сжатия.

Например, если разностное сжатие выполняют для данных, магнитуда компонентов которых переключается между значениями 0 и 8, например, 0, 8, 0, 8, 0, полученные в результате данные состоят из начального значения ("0", в данном случае), шага увеличения (+8), и шага уменьшения (-8). Такое разностное сжатие эквивалентно преобразованию исходной последовательности данных 0, 8, 0, 8, 0 в последовательность данных 0, +8, -8, +8, -8. В соответствии с этим, из-за того, что требуется использовать биты, обозначающие знаки, в результате разностного сжатия количество данных увеличивается.

Поэтому, в цифровой камере в данном варианте выполнения, разностное сжатие выполняют только, когда данные захваченного изображения включают в себя больше низкочастотных компонентов, чем высокочастотных компонентов. Определение следует ли выполнять разностное сжатие, выполняют на основе полного экрана. В качестве альтернативы, для каждого участка экрана, также возможно сравнивать магнитуду низкочастотных компонентов с магнитудой высокочастотных компонентов и определять, какой способ использовать для записи в запоминающем устройстве.

Если данные захваченного изображения одновременно включают в себя данные, подвергаемые и не подвергаемые разностному сжатию, необходимо использовать идентификаторы для разделения этих данных. Эти идентификаторы могут быть сохранены для использования в регистре установок ЦПУ 61, который установлен в схеме 37 обработки разностного сигнала, показанной на фиг.1. В качестве альтернативы, к данным YUV каждого заданного модуля может быть добавлен идентификатор для записи в запоминающем устройстве 50 или тому подобное вместе с данными YUV.

В заключение, можно построить любую систему, если только при считывании для использования данных YUV, записанных в запоминающем устройстве 50, можно будет точно определить, были ли подвергнуты считываемые данные YUV разностному сжатию, и выполнять разностное расширение только для данных YUV, которые определенно были подвергнуты разностному сжатию.

Как можно видеть при сравнении карты памяти, показанной на фиг.5В, полученной при записи данных YUV в запоминающее устройство 50, без использования обработки разностного сигнала, и карты памяти, показанной на фиг.5D, полученной при записи данных YUV, включающих в себя больше низкочастотных компонентов, чем высокочастотных компонентов, в запоминающем устройстве 50, после использования разностной обработки сигнала, разностная обработка сигнала позволяет сжать сами данные YUV и, следовательно, позволяет, например, сохранять и содержать данные YUV для всего одного экрана при использовании меньшей емкости памяти.

Хотя количество данных YUV, включающих в себя больше низкочастотных компонентов, может быть эффективно уменьшено в результате обработки разностного сигнала, когда данные YUV, включающие в себя много низкочастотных компонентов, сжимают с кодированием с использованием системы сжатия с кодированием, такой как JPEG, получают несколько меньшую степень сжатия, в результате чего образуется большее количество потоковых данных.

В отличие от этого, для данных YUV, включающих в себя много высокочастотных компонентов, не выполняют обработку разностного сигнала, поскольку количество данных нельзя эффективно уменьшить. Однако, когда данные YUV, включающие в себя много высокочастотных компонентов, сжимают с кодированием, используя такую систему сжатия кодирования, как JPEG, получают высокую степень сжатия, что позволяет получить потоковые данные с малым объемом данных, как показано на фиг.5А и 5В.

Поэтому, если данные YUV, такие как данные изображения, которые должны быть кодированы сжатием, и потоковые данные, такие как данные изображения, кодированные сжатием, записывают на один носитель записи, такой как запоминающее устройство 50, так как в цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения, количество данных YUV и потоковых данных изменяется в зависимости от частотной характеристики изображений, как обозначено пунктирной линией на фиг.5D. Таким образом, носитель записи, на который записывают как данные YUV, так и потоковые данные, можно адаптивно и эффективно использовать.

Единичный блок при обработке разностного сигнала может представлять собой один экран. Однако для улучшения эффекта, предпочтительно определить меньшую единичную область и выполнять обработку разностного сигнала для каждой единичной области. Например, возможна следующая конфигурация. В частности, один экран разделяют на заданное количество единичных областей, таких как 8 областей или 16 областей. Для каждой из единичной областей детектируют горизонтальные и вертикальные высокочастотные компоненты и низкочастотные компоненты и, при этом, в зависимости от результата детектирования, определяют, следует ли выполнять обработку разностного сигнала. Конечно, также возможно, выполнить детектирование и определение для каждого макроблока или каждого подблока.

Обработка разностного сигнала может быть выполнена таким образом, что исходные данные (необработанные данные, которые не были подвергнуты разностной обработке) будут переданы только как первые данные, и разностные данные будут переданы как все последующие данные. Однако для устранения влияния ошибок, желательно передавать исходные данные с несколько большей пропорцией для разностных данных, с тем, чтобы поочередно передавать исходные и разностные данные, или передавать одну часть исходных данных каждый раз при передаче двух частей разностных данных.

Как описано выше, в цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения на основе характеристики горизонтального и вертикального высокочастотных компонентов (состояния высокочастотных компонентов) сжатого целевого изображения, полученной с помощью схемы 32 высокочастотного интегрирования и характеристики горизонтального и вертикального низкочастотных компонентов (состояния низкочастотных компонентов) сжатого целевого изображения, полученной с помощью схемы 33 низкочастотного интегрирования, степень сжатия при сжатии данных с использованием заданной системы кодирования сжатия, такой как JPEG или MPEG, будет точно спрогнозирована, что позволит правильно выполнить кодирование сжатием, в ходе однократной обработки кодирования сжатия.

Кроме того, схемой 37 обработки разностного сигнала управляют на основе выходных значений схемы 32 высокочастотного интегрирования и схемы 33 низкочастотного интегрирования, в результате чего сами данные YUV, которые должны быть записаны в запоминающее устройство 50, подвергают разностному сжатию, что позволяет обеспечить эффективное использование запоминающего устройства 50.

[Запись/считывание данных в/из запоминающего устройства 50]

Ниже приведено описание обработки записи данных в запоминающее устройство 50 и обработки считывания данных из запоминающего устройства 50, выполняемых в цифровой камере в соответствии с данным вариантом выполнения, показанным на фиг.1, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.7 и 8. На фиг.7 представлена блок-схема последовательности операций, предназначенная для пояснения обработки записи данных в запоминающее устройство 50. На фиг.8 показана блок-схема последовательности операций, предназначенная для пояснения обработки считывания данных из запоминающего устройства 50.

Обработка записи данных запоминающего устройства 50 будет описана ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций, представленную на фиг.7. После получения инструкции на запись данных в запоминающее устройство 50, например, инструкции, введенной пользователем, ЦПУ 61 начинает обработку, показанную в блок-схеме последовательности операций, представленной на фиг.7.

Сначала ЦПУ 61 считывает содержание регистров схемы 32 высокочастотного интегрирования и схемы 33 низкочастотного интегрирования, показанных на фиг.1, через МИШ (Модуль интерфейса шины) для каждой части изображения (этап S101). После этого, для переданного сигнала изображения, ЦПУ 61 определяет, являются ли высокочастотные компоненты изображения преобладающими по сравнению с его низкочастотными компонентами (этап S102). Если при обработке определения на этапе S102, было определено, что высокочастотные компоненты являются преобладающими по сравнению с низкочастотными компонентами, ЦПУ 61 устанавливает значение "0" в регистр модуля разностного сигнала (этап S103) и записывает данные YUV (данные изображения) в соответствующей области запоминающего устройства 50, без выполнения его разностного сжатия (этап S 104).

Если при обработке определения, выполняемой на этапе S102, было определено, что низкочастотные компоненты преобладают над высокочастотными компонентами, ЦПУ 61 устанавливает значение "1" в регистр модуля разностного сигнала (этап S105) и записывает данные YUV (данные изображения) в соответствующей области запоминающего устройства 50 после выполнения его разностного сжатия (этап S106).

После окончания обработки записи данных на этапе S104 или обработки записи на этапе S106, определяют, был ли закончен поиск всех эффективных изображений (этап S107). Если было определено, что поиск не был закончен, повторяют обработку, начиная с этапа S101. Если было определено, что поиск был закончен, обработка, показанная на фиг.7, заканчивается.

Обработка считывания данных из запоминающего устройства 50 будет описана ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.8. Обработка, показанная на фиг.8, может выполняться с помощью ЦПУ 61, представленного на фиг.1, или, в качестве альтернативы, может выполняться внутри схемы 37 обработки разностного сигнала. Далее будет описан пример, в котором обработку выполняют внутри схемы 37 обработки разностного сигнала.

После получения сигнала управления считывания данных, под управлением ЦПУ 61, схема 37 обработки разностного сигнала начинает обработку, показанную на фиг.8. Вначале схема 7 обработки разностного сигнала считывает значение флага, который размещен в ее собственном регистре, обозначающего, было ли выполнено разностное сжатие при записи данных для данных YUV, которые должны быть считаны из запоминающего устройства 50 (этап S201). После этого определяют, равно ли значение "0", что обозначает, что данные не были подвергнуты разностному сжатию (этап S202).

Если при обработке определения на этапе S202, будет определено, что значение, считанное из регистра, равно "0", данные YUV, которые должны быть считаны, представляют собой данные, находящиеся в области, соответствующей невыполнению разностного сжатия. Поэтому данные считывают из запоминающего устройства 50 без выполнения обработки разностного расширения (этап S203). В отличие от этого, если при обработке определения на этапе S202, будет определено, что значение, считанное из регистра, не равно "0", данные YUV, которые должны быть считаны, представляют собой данные, находящиеся в области, соответствующей выполнению разностного сжатия. Поэтому эти данные считывают из запоминающего устройства 50 с тем, чтобы подвергнуть обработке разностного расширения (этап S204).

После обработки на этапе S203 или на этапе S204, адрес регистра схемы 37 обработки разностного сигнала последовательно увеличивают (этап S205), после чего определяют, закончено ли считывание всех эффективных изображений (этап S206). Если при обработке определения, выполняемой на этапе S206, было определено, что считывание всех эффективных изображений не было закончено, обработку повторяют, начиная с этапа S201. Если было определено, что считывание закончено, обработка, показанная на фиг.8, заканчивается.

Таким образом, также для данных YUV, которые представляют собой данные изображения, предназначенные для кодирования сжатием, которые должны быть записаны в запоминающее устройство 50, их количество можно эффективно регулировать в зависимости от частотной характеристики изображения, формируемого данными YUV. Кроме того, даже если эти данные будут записаны в запоминающее устройство 50 после регулирования их количества, эти данные можно соответствующим образом восстанавливать при их считывании и использовать.

В описанном выше варианте выполнения, схема 38 управления запоминающим устройством реализует функцию средства управления записью, схема 32 высокочастотного интегрирования реализует функцию первого средства детектирования, и схема 33 низкочастотного интегрирования реализует функцию второго средства детектирования. Кроме того, функция ЦПУ 61, используемого как модуль прогнозирования величины кода, реализует функцию средства расчета, которая рассчитывает степень сжатия, и кодек 36 изображения реализует функцию средства кодирования.

Кроме того, функция средства регулирования количества информации, которое регулирует количество информации сигнала изображения, реализуется схемой 37 обработки разностного сигнала. Функция средства определения, которое определяет, следует ли регулировать количество информации, реализована с помощью ЦПУ 61, которое принимает выходной сигнал детектирования схемы 32 высокочастотного интегрирования и выходной сигнал детектирования схемы 33 низкочастотного интегрирования.

Также возможно, чтобы, например, ЦПУ 61 или программа (программное средство), выполняемая ЦПУ 61 и ЦПС камеры реализовали функции следующих модулей, показанных на фиг.1: схема 32 высокочастотного интегрирования, схема 33 низкочастотного интегрирования, кодек 36 изображения, схема 37 обработки разностного сигнала, модуль 61 прогнозирования величины кода и так далее.

Хотя в приведенном выше описании варианта выполнения был представлен пример, в котором выполняют обработку данных неподвижного изображения, настоящее изобретение не ограничивается этим примером. Обработка данных движущегося изображения также может применяться в настоящем изобретении, практически аналогично приведенному выше описанию обработки данных неподвижного изображения. Таким образом, настоящее изобретение также можно применять для функции записи движущегося изображения. В частности, если прогнозирование величины кода будет выполнено с использованием данных интегрирования высокочастотного компонента для движущегося изображения, предназначенного для записи, параллельно с обработкой сигналов движущегося изображения, можно будет эффективно управлять количеством кода после сжатия или частотой следования битов в движущемся изображении.

Хотя в приведенном выше описании варианта выполнения поясняется пример, в котором изобретение применяют в цифровой камере, которая, в основном, снимает неподвижные изображения, настоящее изобретение не ограничивается этим примером. Изобретение можно применять к общему случаю выполнения обработки сжатия для данных неподвижного изображения и данных движущегося изображения в любом из следующих различных устройств: устройства, которые снимают подвижные изображения, такие как, так называемые, цифровые видеокамеры, терминалы сотовых телефонов, оборудованные функцией камеры, КПК, оборудованные функцией камеры, и устройства обработки информации, оборудованные функцией камеры; устройства записи и воспроизведения DVD; устройства записи и воспроизведения CD; устройства записи и воспроизведения, в которых в качестве носителя записи используется жесткий диск; УЗВЛ (VTR Устройства записи на видеоленту); персональные компьютеры и другие устройства.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение позволяет исключить выполнение многократной обработки прогнозирования величины кода и обработки сжатия изображения для целевого изображения сжатия и, следовательно, позволяет реализовать сокращение периода обработки сжатия изображения. Кроме того, каждая из обработки прогнозирования величины кода и обработки сжатия изображения для целевого изображения сжатия может быть закончена с использованием однократной обработки, что позволяет устранить необходимость использования памяти для сохранения в ней всех данных исходного изображения одного экрана, предназначенного для сжатия. Поэтому устройство обработки сжатия изображения может быть сформировано без увеличения размеров схемы и повышения стоимости.

Кроме того, хотя обработку сжатия не повторяют многократно для одного изображения, можно улучшить точность прогнозирования величины кода, и поэтому обработку сжатия для изображения можно выполнить с более правильной степенью сжатия, поскольку величина кода изображения будет спрогнозирована с использованием высокочастотных компонентов изображения. В соответствии с этим, можно снизить ухудшение качества изображения, из-за сжатия изображения.

Кроме того, при обработке выделения высокочастотных компонентов целевого изображения сжатия для прогнозирования величины кода целевого изображения сжатия, не используется уменьшенное изображение (специально подготовленное изображение) целевого изображения сжатия или тому подобное, но высокочастотные компоненты выделяют из самого целевого изображения сжатия, после чего производят прогнозирование величины кода на основе выделенных компонентов. Поэтому можно повысить точность прогнозирования величины кода.

Кроме того, поскольку прогнозирование величины кода выполняется путем использования одновременно горизонтального и вертикального высокочастотных компонентов, точность прогнозирования величины кода может быть улучшена для изображения, в котором присутствует несбалансированность полос частот между горизонтальным и вертикальным направлениями. Таким образом, для целевых изображений сжатия, имеющих разные характеристики, прогнозирование величины кода может быть выполнено правильно, и, следовательно, может быть точно определена степень сжатия.

Кроме того, поскольку также используют обработку прореживания горизонтальных пикселей, достаточно даже чрезвычайно малой емкости памяти, такой, как емкость запоминающего устройства для одной строки или нескольких строк, необходимых для выделения вертикальных высокочастотных компонентов изображения, предназначенных для сжатия. Это свойство позволяет предотвратить увеличение размеров схемы и позволяет снизить потребление энергии.

Кроме того, благодаря управлению синхронизацией так, чтобы изображение, предназначенное для сжатия, соответствовало изображению, используемому для прогнозирования величины кода, можно повысить точность прогнозирования величины кода для изображения, предназначенного для сжатия.

Когда настоящее изобретение применяют для камеры (устройство формирования изображения), определяют состояние распределения пространственных частот, включенных в изображение, предназначенное для сжатия, и размеры данных изображения (данных YUV), подвергаемых обработке для получения сигналов камеры, и принимают решение в отношении данных после сжатия, с тем, чтобы, таким образом, уменьшить количество данных, записываемых в запоминающее устройство. Таким образом можно реализовать уменьшение емкости запоминающего устройства и потребления энергии. Такое свойство позволяет сократить интервал операции формирования изображения в устройстве формирования изображения и, следовательно, обеспечить возможность повторной съемки изображения через короткие интервалы времени.

Кроме того, когда настоящее изобретение применяют в камере (устройстве формирования изображения), если изображение, предназначенное для сжатия, включает в себя большое количество низкочастотных компонентов, данные изображения (данные YUV), подвергаемые обработке для получения сигналов камеры, записывают в запоминающее устройство после обработки их разностным сжатием. Если изображение не включает в себя большое количество низкочастотных компонентов, эти данные записывают в запоминающее устройство без использования разностного сжатия. Такое управление позволяет оптимизировать емкость памяти.

Кроме того, путем использования схем частотного интегрирования выполняют определение, являются ли преобладающими высокочастотные компоненты или низкочастотные компоненты, для характеристики изображения, предназначенного для сжатия. Это свойство позволяет обеспечить различные преимущества, например, состоящие в том, что может быть правильно определена характеристика изображения и, следовательно, может быть точно и надежно выполнена обработка сжатия изображения, и что может быть оптимизирована емкость запоминающего устройства.

1. Устройство обработки сжатия изображения, содержащее средство управления записью, в которое передают сигнал изображения и которое записывает сигнал изображения на носителе информации; первое средство детектирования, в которое передают сигнал изображения и которое детектирует характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения; второе средство детектирования, в которое передают сигнал изображения и которое детектирует характеристики горизонтального низкочастотного компонента и вертикального низкочастотного компонента сигнала изображения, и средство расчета, предназначенное для расчета степени сжатия при кодировании сжатия сигнала изображения с использованием заданной системы кодирования, на основе результата детектирования, поступающего из первого средства детектирования, и результата детектирования, поступающего из второго средства детектирования, средство кодирования, которое выполняет кодирование сжатия для сигнала изображения или сигнала изображения, считанного с носителя информации, на основе степени сжатия, рассчитанной средством расчета, в котором детектирование характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения включает в себя операции формирования из сигнала изображения сигнала яркости или сигнала псевдояркости, который включает в себя низкочастотный компонент и высокочастотный компонент, зависящий от сигнала изображения, и имеет характеристику частоты, эквивалентную характеристике частоты сигнала яркости; выделения горизонтального высокочастотного компонента из сигнала яркости или сигнала псевдояркости; преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение; детектирования характеристики горизонтального высокочастотного компонента на основе горизонтального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение, ограничения полосы частот для регулирования количества информации сигнала яркости или сигнала псевдояркости; выполнения горизонтального прореживания или интерполяции пикселей сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено ограничение полосы; сохранения в запоминающем устройстве строки сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено прореживание или интерполяция и который соответствует одной горизонтальной строке; выполнения арифметической операции между сигналом яркости или сигналом псевдояркости, который был подвергнут прореживанию или интерполяции и который соответствует одной горизонтальной строке, и сигналом яркости или сигналом псевдояркости, задержанным на одну горизонтальную строку, из запоминающего устройства строки для выделения вертикального высокочастотного компонента; преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение и детектирования характеристики вертикального высокочастотного компонента на основе вертикального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение.

2. Устройство обработки сжатия изображения по п.1, дополнительно содержащее средство определения, которое определяет, следует ли регулировать количество информации сигнала изображения, который должен быть сохранен на носителе информации, на основе результата детектирования, поступающего из первого средства детектирования, и результата детектирования, поступающего из второго средства детектирования; и средство регулирования количества информации, которое установлено перед средством управления записью и которое регулирует количество информации сигнала изображения, предназначенного для передачи в средство управления записью, если средство определения определяет, что количество информации необходимо регулировать.

3. Устройство обработки сжатия изображения, содержащее средство управления записью, в которое передают сигнал изображения и которое записывает сигнал изображения на носителе информации;

первое средство детектирования, в которое передают сигнал изображения и которое детектирует характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения;

второе средство детектирования, в которое передают сигнал изображения и которое детектирует характеристики горизонтального низкочастотного компонента и вертикального низкочастотного компонента сигнала изображения;

средство определения, которое определяет, следует ли регулировать количество информации сигнала изображения, предназначенного для сохранения на носителе информации на основе результата детектирования из первого средства детектирования и результата детектирования из второго средства детектирования; и

средство регулирования количества информации, которое установлено перед средством управления записью и которое регулирует количество информации сигнала изображения, предназначенного для передачи в средство управления записью, если средство определения определило, что количество информации требуется регулировать,

в котором детектирование характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения включает операции формирования из сигнала изображения сигнала яркости или сигнала псевдояркости, который включает в себя низкочастотный компонент и высокочастотный компонент, зависящий от сигнала изображения, и имеет характеристику частоты, эквивалентную характеристике частоты сигнала яркости; выделения горизонтального высокочастотного компонента из сигнала яркости или сигнала псевдояркости; преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение;

детектирования характеристики горизонтального высокочастотного компонента на основе горизонтального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение; ограничения полосы частот для регулирования количества информации сигнала яркости или сигнала псевдояркости;

выполнения горизонтального прореживания или интерполяции пикселей сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено ограничение полосы;

сохранения в запоминающем устройстве строки сигнала яркости или

сигнала псевдояркости, для которого было выполнено прореживание или интерполяция и который соответствует одной горизонтальной строке;

выполнения арифметической операции между сигналом яркости или сигналом псевдояркости, который был подвергнут прореживанию или интерполяции и который соответствует одной горизонтальной строке, и сигналом яркости или сигналом псевдояркости, задержанным на одну горизонтальную строку, из запоминающего устройства строки для выделения вертикального высокочастотного компонента;

преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение и детектирования характеристики вертикального высокочастотного компонента на основе вертикального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение.

4. Способ обработки сжатия изображения, содержащий этап управления записью, предназначенный для выполнения управления таким образом, что сигнал изображения записывают на носитель информации; первый этап детектирования, предназначенный для детектирования характеристик горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения; второй этап детектирования, предназначенный для детектирования характеристик горизонтального низкочастотного компонента и вертикального низкочастотного компонента сигнала изображения; этап расчета, предназначенный для расчета степени сжатия при кодировании сжатия сигнала изображения с использованием заданной системы кодирования, на основе результата детектирования на первом этапе детектирования и результата детектирования на втором этапе детектирования; и этап кодирования, предназначенный для выполнения кодирования сжатия для сигнала изображения или сигнала изображения, считываемого с носителя информации, на основе степени сжатия, рассчитанной средством расчета, в котором детектирование характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения включает в себя следующие подэтапы: формирования из сигнала изображения сигнала яркости или сигнала псевдояркости, который включает в себя низкочастотный компонент и высокочастотный компонент, зависящий от сигнала изображения, и имеет характеристику частоты, эквивалентную характеристике частоты сигнала яркости; выделения горизонтального высокочастотного компонента из сигнала яркости или сигнала псевдояркости;

преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение;

детектирования характеристики горизонтального высокочастотного компонента, на основе горизонтального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение, ограничения полосы частот для регулирования количества информации сигнала яркости или сигнала псевдояркости;

выполнения горизонтального прореживания или интерполяции пикселей сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено ограничение полосы;

сохранения в запоминающем устройстве строки сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено прореживание или интерполяция и который соответствует одной горизонтальной строке;

выполнения арифметической операции между сигналом яркости или сигналом псевдояркости, который был подвергнут прореживанию или интерполяции и который соответствует одной горизонтальной строке, и сигналом яркости или сигналом псевдояркости, задержанным на одну горизонтальную строку, из запоминающего устройства строки для выделения вертикального высокочастотного компонента;

преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение и детектирования характеристики вертикального высокочастотного компонента на основе вертикального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение.

5. Способ обработки сжатия изображения по п.4, в котором этап расчета включает в себя следующие подэтапы: расчета количества байтов данных после сжатия сигнала изображения на основе результата детектирования на первом этапе детектирования или на основе результата детектирования на первом этапе детектирования и результата детектирования на втором этапе детектирования;

расчета шкалы квантизации для сжатия сигнала изображения до заданного количества байтов, используя однократную обработку кодирования сжатия на основе рассчитанного количества байтов данных после сжатия; формирования таблицы квантизации, предназначенной для использования для сжатия изображения записи, на основе рассчитанной шкалы квантизации; и обозначения степени сжатия изображения сигнала изображения, используя сформированную таблицу квантизации.

6. Способ обработки сжатия изображения по п.4, в котором этап детектирования характеристик горизонтального низкочастотного компонента и вертикального низкочастотного компонента сигнала изображения, предназначенного для записи на носитель информации, включает в себя следующие подэтапы: формирования из сигнала изображения сигнала яркости или сигнала псевдояркости, который включает в себя низкочастотный компонент и высокочастотный компонент, зависящий от сигнала изображения, и имеет частотную характеристику, эквивалентную частотной характеристике сигнала яркости; детектирования характеристики горизонтального низкочастотного компонента сигнала изображения из сигнала яркости или сигнала псевдояркости и детектирования характеристики вертикального низкочастотного компонента сигнала изображения из сигнала яркости или сигнала псевдояркости.

7. Способ обработки сжатия изображения по п.6, в котором этап детектирования характеристики горизонтального низкочастотного компонента включает в себя следующие подэтапы: выделения горизонтального низкочастотного компонента из сигнала яркости или сигнала псевдояркости; преобразования выделенного горизонтального низкочастотного компонента в абсолютное значение и детектирования характеристики горизонтального низкочастотного компонента на основе горизонтального низкочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение, и этап детектирования характеристики вертикального низкочастотного компонента включает в себя следующие подэтапы: ограничения полосы частот для регулирования количества информации сигнала яркости или сигнала псевдояркости, выполнения горизонтального прореживания или интерполирования пикселей для сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено ограничение полосы, сохранения в запоминающем устройстве строки сигнала яркости или сигнала псевдояркости, который был подвергнут прореживанию или интерполяции и соответствует одной горизонтальной строке, выполнения арифметической операции между сигналом яркости или сигналом псевдояркости, который был подвергнут прореживанию или интерполяции и который соответствует одной горизонтальной строке, и сигналом яркости или сигналом псевдояркости, отображаемым одной горизонтальной строкой, из запоминающего устройства строки для выделения вертикального низкочастотного компонента, преобразования выделенного горизонтального низкочастотного компонента в абсолютное значение и детектирования характеристики вертикального низкочастотного компонента на основе вертикального низкочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение.

8. Способ обработки сжатия изображения по п.4, в котором определяют, следует ли регулировать количество информации сигнала изображения, предназначенного для сохранения на носителе информации, на основе результата детектирования первого этапа детектирования и результата детектирования второго этапа детектирования, и если было определено, что количество информации следует регулировать, количество информации сигнала изображения, предназначенного для записи на носитель информации, регулируют.

9. Способ обработки сжатия изображения по п.8, в котором при регулировании количества информации сигнала изображения выполняют обработку разностного сжатия для сигнала изображения и определяют на основе характеристики горизонтального высокочастотного компонента, характеристики вертикального высокочастотного компонента, характеристики горизонтального низкочастотного компонента и характеристики вертикального низкочастотного компонента, что количество информации требуется регулировать, если низкочастотный компонент является преобладающим по сравнению с высокочастотным компонентом в сигнале изображения.

10. Способ обработки сжатия изображения по п.8 или 9, в котором определяют, следует ли регулировать количество информации сигнала изображения для каждой заданной области единичной обработки изображения, формируемого сигналом изображения.

11. Способ обработки сжатия изображения, содержащий этап управления записью, предназначенный для записи сигнала изображения на носителе информации; первый этап детектирования, предназначенный для детектирования характеристик горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения; второй этап детектирования, предназначенный для детектирования характеристик горизонтального низкочастотного компонента и вертикального низкочастотного компонента сигнала изображения; этап определения, предназначенный для определения, следует ли регулировать количество информации сигнала изображения, предназначенного для сохранения на носителе информации, на основе результата детектировании, полученного на первом этапе детектирования, и результата детектирования, полученного во втором средстве детектирования; и этап регулирования количества информации, предназначенный для регулирования количества информации сигнала изображения, предназначенного для записи на носителе информации, если на этапе определения будет определено, что количество информации сигнала изображения требуется регулировать, в котором детектирование характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения включает в себя следующие подэтапы: формирования из сигнала изображения сигнала яркости или сигнала псевдояркости, который включает в себя низкочастотный компонент и высокочастотный компонент, зависящий от сигнала изображения, и имеет характеристику частоты, эквивалентную характеристике частоты сигнала яркости; выделения горизонтального высокочастотного компонента из сигнала яркости или сигнала псевдояркости; преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение и детектирования характеристики горизонтального высокочастотного компонента на основе горизонтального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение, и ограничения полосы частот для регулирования количества информации сигнала яркости или сигнала псевдояркости; выполнения горизонтального прореживания или интерполяции пикселей сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено ограничение полосы; сохранения в запоминающем устройстве строки сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено прореживание или интерполяция и который соответствует одной горизонтальной строке; выполнения арифметической операции между сигналом яркости или сигналом псевдояркости, который был подвергнут прореживанию или интерполяции и который соответствует одной горизонтальной строке, и сигналом яркости или сигналом псевдояркости задержанным на одну горизонтальную строку, из запоминающего устройства строки, для выделения вертикального высокочастотного компонента; преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение и детектирования характеристики вертикального высокочастотного компонента на основе вертикального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение, сигнал изображения, предназначенный для записи на носителе информации, выводят из средства формирования изображения.

12. Устройство обработки сжатия изображения, содержащее

контроллер записи, в который передают сигнал изображения и который записывает сигнал изображения на носителе информации;

первый детектор, в который передают сигнал изображения и который детектирует характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения;

вычислитель, который рассчитывает степень сжатия при кодировании сжатия сигнала изображения с использованием заданной системы кодирования на основе результата детектирования, полученного из первого детектора; и кодер, который выполняет кодирование сжатия для сигнала изображения или сигнала изображения, считываемого с носителя информации, на основе степени сжатия, рассчитанной вычислителем,

в котором детектирование характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения включает в себя операции формирования из сигнала изображения сигнала яркости или сигнала псевдояркости, который включает в себя низкочастотный компонент и высокочастотный компонент, зависящий от сигнала изображения, и имеет характеристику частоты, эквивалентную характеристике частоты сигнала яркости;

выделения горизонтального высокочастотного компонента из сигнала яркости или сигнала псевдояркости;

преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение;

детектирования характеристики горизонтального высокочастотного компонента на основе горизонтального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение;

ограничения полосы частот для регулирования количества информации сигнала яркости или сигнала псевдояркости;

выполнения горизонтального прореживания или интерполяции пикселей сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено ограничение полосы;

сохранения в запоминающем устройстве строки сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено прореживание или интерполяция и который соответствует одной горизонтальной строке;

выполнения арифметической операции между сигналом яркости или сигналом псевдояркости, который был подвергнут прореживанию или интерполяции и который соответствует одной горизонтальной строке, и сигналом яркости или сигналом псевдояркости, задержанным на одну горизонтальную строку, из запоминающего устройства строки для выделения вертикального высокочастотного компонента;

преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение и

детектирования характеристики вертикального высокочастотного компонента на основе вертикального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение.

13. Устройство обработки сжатия изображения, содержащее контроллер записи, в который передают сигнал изображения и который записывает сигнал изображения на носителе записи; первый детектор, в который передают сигнал изображения и который детектирует характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения; второй детектор, в который передают сигнал изображения и который детектирует характеристики горизонтального низкочастотного компонента и вертикального низкочастотного компонента сигнала изображения; определитель, который определяет, следует ли регулировать количество информации сигнала изображения, предназначенного для сохранения на носителе информации, на основе результата детектирования из первого детектора и результата детектирования из второго детектора; и регулятор количества информации, который установлен перед контроллером записи и который регулирует количество информации сигнала изображения, предназначенного для передачи в контроллер записи, если определитель определил, что количество информации требуется регулировать, в котором детектирование характеристики горизонтального высокочастотного компонента и вертикального высокочастотного компонента сигнала изображения включает в себя операции формирования из сигнала изображения сигнала яркости или сигнала псевдояркости, который включает в себя низкочастотный компонент и высокочастотный компонент, зависящий от сигнала изображения, и имеет характеристику частоты, эквивалентную характеристике частоты сигнала яркости; выделения горизонтального высокочастотного компонента из сигнала яркости или сигнала псевдояркости; преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение; детектирования характеристики горизонтального высокочастотного компонента на основе горизонтального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение, и ограничения полосы частот для регулирования количества информации сигнала яркости или сигнала псевдояркости;

выполнения горизонтального прореживания или интерполяции пикселей сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено ограничение полосы;

сохранения в запоминающем устройстве строки сигнала яркости или сигнала псевдояркости, для которого было выполнено прореживание или интерполяция и который соответствует одной горизонтальной строке;

выполнения арифметической операции между сигналом яркости или сигналом псевдояркости, который был подвергнут прореживанию или интерполяции и который соответствует одной горизонтальной строке, и сигналом яркости или сигналом псевдояркости, задержанным на одну горизонтальную строку, из запоминающего устройства строки для выделения вертикального высокочастотного компонента;

преобразования выделенного горизонтального высокочастотного компонента в абсолютное значение и детектирования характеристики вертикального высокочастотного компонента на основе вертикального высокочастотного компонента, преобразованного в абсолютное значение.