專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)處理方法、程序以及相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于實(shí)施諸如數(shù)據(jù)壓縮的數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)處理方法、程序以及相機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
公知的原始數(shù)據(jù)壓縮方法包括這樣的技術(shù)所述技術(shù)中，通過(guò)使用所關(guān)心的圖像的空間頻率域而對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行可變長(zhǎng)度編碼，從而壓縮原始數(shù)據(jù)(例如參照日本專(zhuān)利特 開(kāi) 2003-224868 號(hào)公報(bào))。此夕卜，關(guān)于簡(jiǎn)單的壓縮方法，已知有諸如伽馬壓縮等階調(diào)壓縮(tonecompression)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，憑借上述相關(guān)技術(shù)，用于變換至空間頻率域且對(duì)所述變換進(jìn)行編碼所必需的運(yùn)算量大，從而處理時(shí)間變長(zhǎng)，且如果通過(guò)硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)這些處理操作，則存在電路規(guī)模增大的缺點(diǎn)。對(duì)于階調(diào)壓縮，壓縮后的位數(shù)下降使得階調(diào)數(shù)不足，從而使圖像劣化明顯。因此，本發(fā)明提出了與相關(guān)技術(shù)的方法與裝置相關(guān)聯(lián)的上述問(wèn)題以及其他問(wèn)題，并通過(guò)提供用于可降低圖像的劣化、同時(shí)又可抑制處理時(shí)間與電路規(guī)模的增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)處理方法、程序以及相機(jī)系統(tǒng)，從而解決所提出的問(wèn)題。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供了一種數(shù)據(jù)處理裝置。該數(shù)據(jù)處理裝置具有數(shù)據(jù)分類(lèi)部，其用于將包含由多個(gè)位形成的多類(lèi)信息數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)分類(lèi)為多個(gè)組，以使同類(lèi)信息數(shù)據(jù)歸為一組；最大值提取部，其用于在由數(shù)據(jù)分類(lèi)部所分類(lèi)出的每個(gè)組中提取出信息數(shù)據(jù)的最大值；以及位位置確定與位縮減部，其用于基于由最大值提取部提取出的最大值而確定對(duì)每個(gè)組中的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)而言共同的位的縮減位置，并根據(jù)確定結(jié)果而縮減共同的位。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供了一種數(shù)據(jù)處理方法。該數(shù)據(jù)處理方法包括將包含由多個(gè)位形成的多類(lèi)信息數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)分類(lèi)為多個(gè)組，以使同類(lèi)信息數(shù)據(jù)歸為一組；在數(shù)據(jù)分類(lèi)處理中所分類(lèi)的每個(gè)組中提取出信息數(shù)據(jù)的最大值；并且基于在最大值提取處理中提取出的最大值而確定對(duì)每個(gè)組中的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)而言共同的位的縮減位置，并且根據(jù)確定結(jié)果而縮減共同的位。 在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第三方式，提供了一種用于使計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的程序。所述數(shù)據(jù)處理包括將包含由多個(gè)位形成的多類(lèi)信息數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)分類(lèi)為多個(gè)組，以使同類(lèi)信息數(shù)據(jù)歸為一組；提取出在數(shù)據(jù)分類(lèi)處理中所分類(lèi)的每個(gè)組中的信息數(shù)據(jù)的最大值；并且基于在最大值提取處理中提取出的最大值而確定對(duì)每個(gè)組中的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)而言共同的位的縮減位置，并且根據(jù)確定結(jié)果而縮減共同的位。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第四方式，提供了一種相機(jī)系統(tǒng)。該相機(jī)系統(tǒng)具有光學(xué)系統(tǒng)；攝像裝置，其用于對(duì)經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)象圖像進(jìn)行攝像并輸出原始數(shù)據(jù)；以及如第一方式所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其用于處理原始數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方式，可將圖像質(zhì)量的劣化減至最低，同時(shí)又可抑制處理時(shí)間和電路規(guī)模上的增長(zhǎng)。


下面，通過(guò)參照附圖來(lái)說(shuō)明各個(gè)實(shí)施方式，則易于理解本發(fā)明的其他特征和方式，所述附圖中圖I為表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置的配置例的框圖；圖2A和圖2B為表示將拜耳陣列原始數(shù)據(jù)分類(lèi)為同類(lèi)(或同色)的組的例子的圖；圖3為表示在12位原始數(shù)據(jù)時(shí)且最大值位置信息為兩位寬時(shí)的數(shù)據(jù)縮減位置的圖；圖4為表不由最高有效位位置信息輸出部輸出的最大值位置信息的一個(gè)不例的圖；圖5為表示疊加位數(shù)與附加位的位數(shù)相同的隨機(jī)數(shù)的處理的示意圖；圖6為表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置的框圖；圖7為表示對(duì)差異值獲取部中提取出的差異值進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算處理的一個(gè)示例的圖；圖8為表示在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中通過(guò)使用由單調(diào)遞增函數(shù)表示的函數(shù)而對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行位縮減處理的圖；圖9為表示在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中通過(guò)使用由單調(diào)遞增函數(shù)表示的函數(shù)而對(duì)壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓處理的圖；圖10為表不本發(fā)明的第四實(shí)施方式所應(yīng)用的圖案抖動(dòng)的一個(gè)不例的圖；圖11為表示根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置的配置例的框圖；圖12為表示在數(shù)據(jù)壓縮/解壓處理中遇到的誤差的圖；圖13為表示以12位的低靈敏度拍攝的原始圖像的一個(gè)示例的圖像；并且圖14為表示根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施方式的應(yīng)用了數(shù)據(jù)處理裝置的相機(jī)系統(tǒng)的配置例的示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，通過(guò)實(shí)施方式進(jìn)一步詳述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)注意，以下列順序進(jìn)行說(shuō)明(I)第一實(shí)施方式(數(shù)據(jù)處理裝置的第一配置例)；(2)第二實(shí)施方式(數(shù)據(jù)處理裝置的第二配置例)；
(3)第三實(shí)施方式(數(shù)據(jù)處理裝置的第三配置例);(4)第四實(shí)施方式(數(shù)據(jù)處理裝置的第四配置例)；(5)第五實(shí)施方式(數(shù)據(jù)處理裝置的第五配置例)；(6)第六實(shí)施方式(數(shù)據(jù)處理裝置的第六配置例)；(7)第七實(shí)施方式(數(shù)據(jù)處理裝置的第七配置例)；以及(8)第八實(shí)施方式(相機(jī)系統(tǒng)的配置例)。(I)第一實(shí)施方式參照?qǐng)D1，圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置的配置例。應(yīng)當(dāng)注意，圖I還表示由數(shù)據(jù)處理裝置所進(jìn)行的處理的概念流程。待由該數(shù)據(jù)處理裝置10處理的數(shù)據(jù)例如為圖像的原始數(shù)據(jù)。在第一實(shí)施方式中，以下說(shuō)明的“隨機(jī)數(shù)值”代表其值對(duì)于各像素而言可變的隨機(jī)數(shù)，并且下面省略了對(duì)該隨機(jī)數(shù)值的說(shuō)明。
原始數(shù)據(jù)包括陣列和位精度方面的各種數(shù)據(jù)。以下說(shuō)明表示對(duì)拜耳(Bayer)陣列的12位原始數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和解壓的例子。在以下說(shuō)明中，R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))各顏色的12位像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于信息數(shù)據(jù)。圖I所示的數(shù)據(jù)處理裝置10具有數(shù)據(jù)輸入部20、壓縮處理部30、解壓處理部40以及輸出處理部50。數(shù)據(jù)輸入部20接收作為輸入數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)，并將所接收的原始數(shù)據(jù)輸入至壓縮處理部30。壓縮處理部30具有數(shù)據(jù)分類(lèi)部31、最大值提取(檢測(cè))部32、位位置確定與位縮減部33、壓縮數(shù)據(jù)輸出部34以及最高有效位位置信息輸出部35。數(shù)據(jù)分類(lèi)部31將包含由多個(gè)位形成的兩種以上信息數(shù)據(jù)的輸入原始數(shù)據(jù)分類(lèi)為兩個(gè)以上的組，以使同類(lèi)信息數(shù)據(jù)歸為一組，并將該分類(lèi)的結(jié)果輸出至最大值提取部32和最高有效位位置信息輸出部35。這里，信息數(shù)據(jù)為R、G、B的12位寬的像素?cái)?shù)據(jù)[bll:b0]。各同類(lèi)的組為R像素
組、第一 G像素組、第二 G像素組以及B像素組。圖2A和圖2B表示拜耳陣列原始數(shù)據(jù)以及通過(guò)對(duì)所述拜耳陣列原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)所得到的同類(lèi)(或同色)的組的例子。如圖2A所示，一個(gè)拜耳陣列由R像素?cái)?shù)據(jù)R。。、第一 G像素?cái)?shù)據(jù)Gtll、第二 G像素?cái)?shù)據(jù)Gltl以及B像素?cái)?shù)據(jù)B11形成。類(lèi)似地，另一拜耳陣列由R像素?cái)?shù)據(jù)Rtl2、第一 G像素?cái)?shù)據(jù)Gtl3、第二 G像素?cái)?shù)據(jù)G12以及B像素?cái)?shù)據(jù)B13形成。又一拜耳陣列由R像素?cái)?shù)據(jù)Rtl4、第一 G像素?cái)?shù)據(jù)Gtl5、第二 G像素?cái)?shù)據(jù)G14以及B像素?cái)?shù)據(jù)B15形成。再一拜耳陣列由R像素?cái)?shù)據(jù)Rtl6、第一 G像素?cái)?shù)據(jù)Gtl7、第二 G像素?cái)?shù)據(jù)G16以及B像素?cái)?shù)據(jù)B17形成。在圖2A所示的例子中，第一行上布置有R像素?cái)?shù)據(jù)R。。、第一 G像素?cái)?shù)據(jù)GQ1、R像素?cái)?shù)據(jù)Rtl2、第一 G像素?cái)?shù)據(jù)Gc^ R像素?cái)?shù)據(jù)Rtl4、第一 G像素?cái)?shù)據(jù)Gc^ R像素?cái)?shù)據(jù)Rtl6以及第一 G像素?cái)?shù)據(jù)G07。
第二行上布置有第二 G像素?cái)?shù)據(jù)G1(I、B像素?cái)?shù)據(jù)Bn、第二 G像素?cái)?shù)據(jù)G12、B像素?cái)?shù)據(jù)B13、第二 G像素?cái)?shù)據(jù)G14、B像素?cái)?shù)據(jù)B15、第二 G像素?cái)?shù)據(jù)G16以及B像素?cái)?shù)據(jù)B17。在圖2B所示的例子中，將拜耳陣列原始數(shù)據(jù)分類(lèi)為以下同類(lèi)(同色)的組。第一行的12位R像素?cái)?shù)據(jù)Rcitl、Rc^RciPRtl6分類(lèi)為R像素組GRP1,并且第一 G像素?cái)?shù)據(jù)GQ1、G03> G05, G07分類(lèi)為第一 G像素組GRP2。第二行的12位第二 G像素?cái)?shù)據(jù)G1(l、G12, G14, G16分類(lèi)為第二 G像素組GRP3，并且B像素?cái)?shù)據(jù)Bn、B13、B15、B17分類(lèi)為B像素組GRP4。如上所述，以水平方向上同色的四個(gè)像素為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。最大值提取部32從通過(guò)數(shù)據(jù)分類(lèi)部31的分類(lèi)而得到的組GRPl 組GRP4中的兩個(gè)以上(本例中為四個(gè))像素?cái)?shù)據(jù)中提取出最大值，并且將所獲得的提取信息輸出至位位置確定與位縮減部33和最高有效位位置信息輸出部35。應(yīng)當(dāng)注意，在每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的12位中，如果邏輯I設(shè)在接近MSB(最高有效位)的位，則提取出最大值的可能性非常高。例如，如果12位中的MSB側(cè)的設(shè)定為邏輯I的位是作為MSB的位bll，則最大值MAX 為 2048 以上(2048 ( MAX)。如果12位中的MSB側(cè)的設(shè)定為邏輯I的位是MSB下面的第一位blO，則最大值MAX為1024 ^ MAX ^ 2047的范圍內(nèi)的值。如果12位中的MSB側(cè)的設(shè)定為邏輯I的位是MSB下面的第二位b9，則最大值MAX為512彡MAX彡1023的范圍內(nèi)的值。如果12位中的MSB側(cè)的設(shè)定為邏輯I的位是MSB下面的第三位b8，則最大值MAX為MAX彡511的范圍內(nèi)的值。在上述例子中，作為最高有效位位置信息的最大值位置信息的個(gè)數(shù)為4，從而最大值位置信息MAXINF可由兩位表示。例如，如果2048彡MAX，則最大值位置信息MAXINF設(shè)定為“ 11”或“ 00 ” ；如果1024 ^ MAX ^ 2047，則最大值位置信息MAXINF設(shè)定為“10”或“01”。同樣地，如果512彡MAX彡1023，則最大值位置信息MAXINF設(shè)定為“01”或“ 10”；如果MAX ( 511，則最大值位置信息MAXINF設(shè)定為“00”或“11”。此外，如果設(shè)定位在LSB (最低有效位)側(cè)，則可采用LSB位位置信息作為最大值。在此情況中，最大值位置信息MAXINF的位數(shù)為3以上。位位置確定與位縮減部33基于最大值提取(檢測(cè))部32所提取出的最大值MAX來(lái)確定對(duì)作為每個(gè)組內(nèi)的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)而言的共同位的縮減位置，并根據(jù)該確定結(jié)果而縮減所述共同位，從而壓縮數(shù)據(jù)。在本例中，位位置確定與位縮減部33包括位縮減位置確定部331，其用于確定作為每個(gè)組內(nèi)的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)的共同的位的縮減位置；和位縮減部332，其用于根據(jù)所述確定結(jié)果而縮減共同的位。在作為每個(gè)組內(nèi)的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)中，位位置確定與位縮減部33縮減作為表示最大值MAX的信息數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)中的比最高有效設(shè)定位高的位。位位置確定與位縮減部33采用待縮減的位數(shù)，諸如2位、3位、4位、5位、6位、7位
坐寸ο
在作為每個(gè)組內(nèi)的信息數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)中，在縮減了作為表示最大值MAX的信息數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)中的位數(shù)組中的比最高有效設(shè)定位和MSB高的位之后，位位置確定與位縮減部33從LSB位開(kāi)始進(jìn)行位縮減。參照?qǐng)D3，圖示了對(duì)于12位原始數(shù)據(jù)且當(dāng)最大值位置信息為兩位寬時(shí)的數(shù)據(jù)縮減位置的圖。如果最大值MAX為2048 ( MAX的范圍內(nèi)的值，則進(jìn)行位縮減如下。在此情況中，如果12位中的MSB側(cè)的設(shè)定為邏輯I的位是作為像素?cái)?shù)據(jù)的MSB的位bll，則縮減從LSB向高位側(cè)預(yù)定的兩個(gè)以上位。如果將12位縮減3位以壓縮至9位，則總計(jì)縮減3位，即LSB位b0、位bl、位b2。如果將12位縮減4位以壓縮至8位,則總計(jì)縮減4位，即LSB位b0、位bl、位b2、 位b3。如果將12位縮減5位以壓縮至7位，則總計(jì)縮減5位，即LSB位b0、位bl、位b2、位b3、位b4。如果將12位縮減6位以壓縮至6位，則總計(jì)縮減6位，即LSB位b0、位bl、位b2、位b3、位b4、位b5。如果將12位縮減7位以壓縮至5位，則總計(jì)縮減7位，即LSB位b0、位bl、位b2、位b3、位b4、位b5、位b6。如果最大值MAX為1024 ^ MAX ^ 2047的范圍內(nèi)的值，則進(jìn)行位縮減如下。如果12位中的MSB側(cè)的設(shè)定為邏輯I的位是像素?cái)?shù)據(jù)的MSB下面的第一位blO，則縮減MSB(bll)和LSB(bO)或從LSB向高位側(cè)預(yù)定的兩個(gè)以上位。如果將12位縮減3位以壓縮至9位，則總計(jì)縮減3位，即MSB位bll以及LSB位b0、位 bl。如果將12位縮減4位以壓縮至8位，則總計(jì)縮減4位，即MSB位bll以及LSB位b0、位 bl、位 b2。如果將12位縮減5位以壓縮至7位，則總計(jì)縮減5位，即MSB位bll以及LSB位b0、位 bl、位 b2、位 b3。如果將12位縮減6位以壓縮至6位，則總計(jì)縮減6位，即MSB位bll以及LSB位b0、位 bl、位 b2、位 b3、位 b4。如果將12位縮減7位以壓縮至5位，則總計(jì)縮減7位，即MSB位bll以及LSB位b0、位 bl、位 b2、位 b3、位 b4、位 b5。如果最大值MAX為512 ^ MAX ^ 1023的范圍內(nèi)的值，則進(jìn)行位縮減如下。如果12位中的MSB側(cè)的設(shè)定為邏輯I的位是像素?cái)?shù)據(jù)的MSB下面的第二位b9，則縮減位blO、位bll、LSB(b0)或從LSB向高位側(cè)預(yù)定的兩個(gè)以上位。如果將12位縮減3位以壓縮至9位，則總計(jì)縮減3位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位blO、位bll以及LSB位b0。如果將12位縮減4位以壓縮至8位，則總計(jì)縮減4位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位blO、位bll以及LSB位b0、位bl。如果將12位縮減5位以壓縮至7位，則總計(jì)縮減5位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位blO、位bll以及LSB位b0、位bl、位b2。
如果將12位縮減6位以壓縮至6位，則總計(jì)縮減6位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位blO、位bll以及LSB位b0、位bl、位b2、位b3。如果將12位縮減7位以壓縮至5位，則總計(jì)縮減7位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位blO、位bll以及LSB位b0、位bl、位b2、位b3、位b4。如果最大值MAX為MAX彡511的范圍內(nèi)的值，則進(jìn)行位縮減如下。如果12位中的MSB側(cè)的設(shè)定為邏輯I的為是像素?cái)?shù)據(jù)的MSB下面的第三位b8，則縮減位b9 位bll、LSB (b0)或從LSB向高位側(cè)預(yù)定的兩個(gè)以上位。如果將12位縮減3位以壓縮至9位，則總計(jì)縮減3位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位 b9、位 b 10、位 b 11。 如果將12位縮減4位以壓縮至8位，則總計(jì)縮減4位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位b9、位blO、位bll以及LSB位b0。如果將12位縮減5位以壓縮至7位，則總計(jì)縮減5位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位b9、位blO、位bll以及LSB位b0、位bl。如果將12位縮減6位以壓縮至6位，則總計(jì)縮減6位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位b9、位blO、位bll以及LSB位b0、位bl、位b2。如果將12位縮減7位以壓縮至5位，則總計(jì)縮減7位，即在朝向MSB的高位側(cè)的位b9、位blO、位bll以及LSB位b0、位bl、位b2、位b3。壓縮數(shù)據(jù)輸出部34將由位位置確定與位縮減部33縮減了位數(shù)的壓縮數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))輸出至解壓處理部40。最高有效位位置信息輸出部35生成最大值位置信息MAXINF，并且將所生成的最大值位置信息MAXINF輸出至解壓處理部40，所述最大值位置信息MAXINF是指示在用于表示由最大值提取部32提取出的最大值MAX的信息數(shù)據(jù)中的最高有效設(shè)定位位置的最高有效位位置信息。參照?qǐng)D4,圖不了由最高有效位位置信息輸出部35輸出的最大值位置信息的一個(gè)示例。在本例中，如果2048 < MAX，則最大值位置信息MAXINF設(shè)定為“ 11 (3) ”；如果1024 ^ MAX ^ 2047，則最大值位置信息MAXINF設(shè)定為“ 10 (2) ”。同樣地，如果512彡MAX彡1023，則最大值位置信息MAXINF設(shè)定為“01 (I) ”;如果MAX ( 511，則最大值位置信息MAXINF設(shè)定為“00 (0) ”。解壓處理部40具有附加位數(shù)量信息輸出部41和位附加/解壓部42。附加位數(shù)量信息輸出部41從最高有效位位置信息輸出部35接收作為最高有效位位置信息的最大值位置信息MAXINF，將接收到的最大值位置信息MAXINF變換為待附加的附加位數(shù)量信息，并且將變換結(jié)果輸出至位附加/解壓部42。在本例中，將當(dāng)2028彡MAX時(shí)的最大值位置信息MAXINF “11”變換為3，且將當(dāng)1024 ^ MAX ^ 2047時(shí)的最大值位置信息MAXINF “10”變換為2。同樣地，將當(dāng)512 ^ MAX ^ 1023時(shí)的最大值位置信息MAXINF“01”變換為1，且將當(dāng)MAX彡511時(shí)的最大值位置信息MAXINF “00”變換為O?；诟郊游粩?shù)量信息，位附加/解壓部42確定位附加數(shù)量，并根據(jù)確定結(jié)果而將所確定的位數(shù)附加于壓縮數(shù)據(jù)輸出部34的輸出數(shù)據(jù)。
當(dāng)通過(guò)位的附加而進(jìn)行解壓時(shí)，位附加/解壓部42附加隨機(jī)數(shù)。在附加隨機(jī)數(shù)時(shí)，位附加/解壓部42使用了根據(jù)最大值位置信息而附加附加位數(shù)量信息的功能。圖I所示的位附加/解壓部42具有位附加部421、隨機(jī)數(shù)附加判斷部422和隨機(jī)數(shù)疊加部423。隨機(jī)數(shù)附加判斷部422判斷是否對(duì)位附加部421的輸出解壓數(shù)據(jù)附加隨機(jī)數(shù)。例如，可以以各種方式作出這種判斷，例如根據(jù)預(yù)設(shè)狀態(tài)作出判斷以及根據(jù)圖像亮度信息作出判斷。
在附加隨機(jī)數(shù)時(shí)，由位附加部421將隨機(jī)數(shù)附加于解壓數(shù)據(jù)。參照?qǐng)D5，圖示了疊加位數(shù)與附加位的位數(shù)相同的隨機(jī)數(shù)的處理的示意圖。在圖5所示的例子中，圖示了當(dāng)在12位數(shù)據(jù)中從LSB開(kāi)始縮減了 6位(b0 b5)時(shí)的6位附加處理以及添加6位隨機(jī)數(shù)的處理。輸出處理部50可對(duì)例如由解壓處理部40解壓后的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)處理。下面，說(shuō)明具有上述配置的如圖I所示的數(shù)據(jù)處理裝置10的操作。通過(guò)數(shù)據(jù)輸入部20而將原始數(shù)據(jù)輸入至壓縮處理部30的數(shù)據(jù)分類(lèi)部31，以便根據(jù)顏色分類(lèi)成組。這里，例如，如圖2A和圖2B所示，數(shù)據(jù)分類(lèi)部31將水平方向上的同色的四個(gè)像素分類(lèi)成同組。在本裝置適用于對(duì)電子照相機(jī)所攝取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的電路的情況下，通過(guò)光柵掃描而將所攝取的原始數(shù)據(jù)輸入至所述處理電路，于是期望在水平方向上進(jìn)行分類(lèi)，以便實(shí)現(xiàn)電路規(guī)模的縮小。在二維區(qū)域中以垂直方向或水平方向進(jìn)行分類(lèi)需要線存儲(chǔ)器，從而導(dǎo)致使電路規(guī)模增大的趨勢(shì)。如上所述，以如圖2B所示的水平方向上的同色的四個(gè)像素為單位來(lái)布置圖2A所示的拜耳陣列原始數(shù)據(jù)。接下來(lái)，在最大值提取部32中，提取出各分類(lèi)后的組中的四個(gè)像素的最大值MAX，并且檢測(cè)出最大值數(shù)據(jù)的最高有效設(shè)定位位置。S卩，檢測(cè)出最接近MSB的設(shè)定為邏輯I的位的位位置。接下來(lái)，在位縮減位置確定部331中，確定對(duì)作為每個(gè)組內(nèi)的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)而言的共同的位的縮減位置?；谠摯_定結(jié)果信息，在位縮減部332中根據(jù)確定結(jié)果來(lái)縮減共同的位。在位縮減部332中，對(duì)于每個(gè)組內(nèi)的總共四個(gè)數(shù)據(jù)，縮減了在同一位置的位。在圖3中，最大值MAX在MSB側(cè)的位置被分類(lèi)為四個(gè)；例如，通過(guò)將分類(lèi)增加至8個(gè)、16個(gè)等,可減小當(dāng)最大值MAX較小時(shí)所實(shí)施的截取數(shù)量。然而，應(yīng)當(dāng)注意，輸出每個(gè)組的一個(gè)最大值的最高有效設(shè)定位的位置信息，于是隨著分類(lèi)增加，壓縮比下降。從壓縮數(shù)據(jù)輸出部34輸出縮減后的數(shù)據(jù)。此外，對(duì)于每個(gè)分類(lèi)后的組，最高有效位位置信息輸出部35輸出各個(gè)最大值位置信息MAXINF之一，所述最大值位置信息MAXINF為表示在用于表示最大值MAX的信息數(shù)據(jù)中的最高有效設(shè)定位位置的最高有效位位置信息。例如，假設(shè)圖2B所示的組GRPl的數(shù)據(jù)為R00 = 800、R02 = 2500、R04 = 1300且R06=200。這四個(gè)點(diǎn)的最大值為Rtl2的2500，并且最大值的位位置存在于作為12位中的MSB位的位bll。例如，在將原始數(shù)據(jù)從12位壓縮至6位的情況下，如圖3中的表所示，該區(qū)域的壓縮方法確定從LSB開(kāi)始縮減6位。所述壓縮方法執(zhí)行這樣的確定結(jié)果，即，選擇使得最大值的MSB側(cè)的最高有效設(shè)定位不被刪除的位縮減(從比最大值的MSB側(cè)的設(shè)定為I的位高的位的位置提取出等于壓縮后的位數(shù)的各位，并且從LSB向高位側(cè)提取一個(gè)以上的位)。假設(shè)這里的縮減方法進(jìn)行選自于諸如將一個(gè)數(shù)截取、取整、四舍五入至最接近的 整數(shù)等函數(shù)中的截位。位縮減后的數(shù)據(jù)分別變?yōu)镽e = 12> R02 = 39、Rci4 = 20> R06 = 3。最大值的MSB側(cè)的位位置信息在圖3所示的四段分類(lèi)操作中可由兩位信號(hào)表示；例如，對(duì)如圖4所示的分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行位分配使得最大值位置信息MAXINF為3。下面，說(shuō)明對(duì)壓縮數(shù)據(jù)的解壓處理。從最高有效位位置信息輸出部35輸出的最大值位置信息MAXINF被輸入至解壓處理部40的附加位數(shù)量信息輸出部41，以便變換為附加位數(shù)量信息而輸出。例如，根據(jù)圖4所示的例子生成的最大值位置信息MAXINF被變換為如圖3和圖4的附加位數(shù)量信息。因?yàn)楝F(xiàn)在最大值位置信息MAXINF為3，故如圖4所示，區(qū)域內(nèi)的最大值為2048以上，且如圖3所示，因?yàn)槟Ｊ綖?位壓縮模式，故可見(jiàn)從LSB側(cè)縮減了 6位。為恢復(fù)初始形式，僅能在LSB側(cè)附加6個(gè)位，于是對(duì)位附加部421輸出將6位附加于LSB側(cè)的信息。還將從壓縮數(shù)據(jù)輸出部34輸出的壓縮數(shù)據(jù)輸入至位附加部421中，以便基于附加位數(shù)量信息而解壓縮。因?yàn)楦郊游粩?shù)量信息為“將6位附加于LSB側(cè)”，故將6個(gè)O附加于LSB側(cè)，S卩，將壓縮數(shù)據(jù)乘以64。壓縮數(shù)據(jù)分別為Rm = 12>R02 = 39>R04 = 20和Rci6 = 3,于是解壓后的數(shù)據(jù)分別變?yōu)镽00 = 768,R02 = 2496,R04 = 1280和R06 = 192。將解壓數(shù)據(jù)輸入隨機(jī)數(shù)附加判斷部422中。在隨機(jī)數(shù)附加判斷部422中，例如，如果使用者期望對(duì)解壓數(shù)據(jù)附加隨機(jī)數(shù)的操作，則將解壓數(shù)據(jù)輸入隨機(jī)數(shù)疊加部423中；如果使用者不期望這種操作，則將解壓數(shù)據(jù)不加改變而輸出到輸出處理部50，這時(shí)壓縮/解壓處理終止。在附加隨機(jī)數(shù)時(shí)，在隨機(jī)數(shù)疊加部423中將隨機(jī)數(shù)疊加在解壓數(shù)據(jù)上。從附加位數(shù)量信息輸出部41輸出的附加位數(shù)量信息也輸入至隨機(jī)數(shù)疊加部423。附加位數(shù)量信息可使使用者明白在LSB側(cè)附加了多少個(gè)0，從而可將隨機(jī)數(shù)僅疊加至所附加的位串上。隨機(jī)數(shù)的位數(shù)比附加位的位數(shù)多。存在各種隨機(jī)數(shù)。一種有效的做法是疊加其位數(shù)等于附加位的位數(shù)的在整個(gè)范圍內(nèi)的出現(xiàn)概率均勻的白噪聲隨機(jī)數(shù)(參照?qǐng)D5)。對(duì)與隨機(jī)數(shù)相加的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以輸出至輸出處理部50，這時(shí)壓縮/解壓處理終止。(2)第二實(shí)施方式
參照?qǐng)D6，圖示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置的配置例。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置IOA與根據(jù)第一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置10的不同之處在于，對(duì)壓縮/解壓處理應(yīng)用了同色的相鄰像素間的差異值。在數(shù)據(jù)處理裝置IOA的壓縮處理部30A中，在數(shù)據(jù)分類(lèi)部31的輸入側(cè)布置有在同色相鄰像素側(cè)的差異值獲取部36和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出部37。此外，在數(shù)據(jù)處理裝置IOA的解壓處理部40A中，在位附加/解壓部42A的輸出側(cè)布置有差異值添加部43以替代隨機(jī)數(shù)附加判斷部和隨機(jī)數(shù)疊加部。差異值獲取部36接收輸入原始數(shù)據(jù)以求出每個(gè)組內(nèi)的相鄰信息數(shù)據(jù)間的差異值、求出所得差異值的符號(hào)和絕對(duì)值并且將包含所得符號(hào)的差異絕對(duì)值提供給數(shù)據(jù)分類(lèi)部、31。此外，差異值獲取部36通過(guò)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出部37而將與輸入原始數(shù)據(jù)相關(guān)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出至位附加/解壓部42A。差異值添加部43根據(jù)從位附加部輸出的解壓后的差異值數(shù)據(jù)和符號(hào)以及基準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。然后，最大值提取部32和位位置確定與位縮減部33分別對(duì)差異絕對(duì)值數(shù)據(jù)進(jìn)行最大值提取和位位置確定與位縮減處理，并且最高有效位位置信息輸出部35將每個(gè)組的各頭部信息數(shù)據(jù)的值和符號(hào)輸出至解壓處理部40A。位附加/解壓部42A通過(guò)位的附加以進(jìn)行解壓縮，從而獲取解壓后的差異值數(shù)據(jù)，并且將解壓后的差異值數(shù)據(jù)輸出至差異值添加部43。差異值添加部43通過(guò)用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)、第一差異值數(shù)據(jù)和符號(hào)信息而恢復(fù)同一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的相鄰信息數(shù)據(jù)。然后，差異值添加部43通過(guò)使用恢復(fù)后的信息數(shù)據(jù)和同一組的相鄰信息數(shù)據(jù)之間的差異值數(shù)據(jù)以及符號(hào)信息來(lái)重復(fù)進(jìn)行上述計(jì)算，從而恢復(fù)數(shù)據(jù)。下面，說(shuō)明采用上述配置的原因。一般來(lái)說(shuō)，除圖像的邊緣部分以外，自然圖像中的鄰近同色像素的值通常彼此接近，因此，同色相鄰像素間的差值相對(duì)小。在本實(shí)施方式的壓縮/解壓處理中，隨著數(shù)據(jù)值的增大，LSB側(cè)的縮減量增加，使得由壓縮/解壓引起的誤差趨于增大。在設(shè)有圖I所示的基本配置的壓縮/解壓方法中，圖像的亮部在壓縮/解壓中可能導(dǎo)致較大的誤差。然而，即使在圖像的亮部，與同色相鄰像素的差異值仍然是小的，于是，如果應(yīng)用設(shè)有圖I所示的基本配置的壓縮/解壓方法，則可將由壓縮/解壓引起的誤差減至最小。下面，說(shuō)明與圖6相關(guān)的處理的流程。將通過(guò)數(shù)據(jù)輸入部20輸入的原始數(shù)據(jù)輸入至同色相鄰像素的差異值獲取部36中，以計(jì)算出同色相鄰像素間的差異值。在差異值獲取部36中，如果以水平方向進(jìn)行分組，則計(jì)算差異值的方向是水平的，而如果以垂直方向進(jìn)行分組，則計(jì)算差異值的方向是垂直的。參照?qǐng)D7，圖示了在差異值獲取部36中進(jìn)行的差異值計(jì)算處理的一個(gè)示例。當(dāng)以水平方向進(jìn)行差異計(jì)算時(shí)，差異值獲取部36如圖7所示地那樣計(jì)算差異值。在圖7所示的例子中，在R像素組GRPl中，計(jì)算差異值(R00-R02)、(R02-R04)、(R04-R06)、(Ro6_R(I8)。在第一G 像素組 GRP2 中，計(jì)算差異值(G01-G03)、(G03-G05)、(G05-G07)、(G07-G09)。
在第二G 像素組 GRP3 中，計(jì)算差異值(Gltl-G12)、(G12-G14)、(G14-G16)、(G16-G18)。在B 像素組 GRP4 中，計(jì)算差異值(B11-B13)、(B13-B15)、(B15-B17)、(B17-B19)。將算出的差異值提供給數(shù)據(jù)分類(lèi)部31。在壓縮處理部30A中，以與圖I所示的基本配置同樣的方式進(jìn)行壓縮處理。應(yīng)當(dāng)注意，由于待壓縮數(shù)據(jù)為差異值，因此，在所輸入的原始數(shù)據(jù)為12位寬的情況下，則差異值的值域?yàn)?3位的-4095 4095。因此，將待輸出的差異值作為I位符號(hào)+12位差異絕對(duì)值而輸出。在壓縮處理中，對(duì)該差異絕對(duì)值進(jìn)行壓縮，并將壓縮值作為附加有I位符號(hào)的壓縮數(shù)據(jù)而輸出。同色相鄰像素的差異值獲取部36還將基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出至基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出部37。這里，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)指示用于為各行和列中的差異值計(jì)算設(shè)置最初基準(zhǔn)的像素。在由水平方向上的組進(jìn)行的壓縮中，Roo> G01, G10和B11提供基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)未被壓縮，并從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出部37原樣輸出。下面，說(shuō)明第二實(shí)施方式中的解壓方法。通過(guò)以與圖I所示的基本配置的解壓方法同樣的方式附加位，位附加/解壓部42A對(duì)壓縮后的差異值數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮。在第二實(shí)施方式中，位附加部421A輸出解壓后的差異值數(shù)據(jù)和I位符號(hào)數(shù)據(jù)，在差異值添加部43中對(duì)所述差異值數(shù)據(jù)和I位符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出部37輸出的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)也被輸入至差異值添加部43中。在差異值添加部43中，通過(guò)用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)、第一差異值數(shù)據(jù)和符號(hào)信息來(lái)恢復(fù)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的同色相鄰像素。通過(guò)利用恢復(fù)后的像素及其同色相鄰像素間的差異值數(shù)據(jù)以及符號(hào)而重復(fù)進(jìn)行計(jì)算，從而恢復(fù)數(shù)據(jù)。在輸出處理部50中，對(duì)恢復(fù)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以輸出，這時(shí)，壓縮/解壓處理終止。(3)第三實(shí)施方式下面，說(shuō)明第三實(shí)施方式。參照?qǐng)D8，圖示了用于說(shuō)明通過(guò)由單調(diào)遞增函數(shù)表示的函數(shù)而對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行位縮減處理的圖。參照?qǐng)D9，圖示了用于說(shuō)明通過(guò)由單調(diào)遞增函數(shù)表示的函數(shù)而對(duì)壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓處理的圖。在前述第一實(shí)施方式的基本配置(圖I)的壓縮/解壓方法中，將輸入數(shù)據(jù)照原樣分類(lèi)為同色的兩個(gè)以上組，并且檢測(cè)出每個(gè)組的最大值MAX以確定LSB側(cè)的縮減量。如果將12位數(shù)據(jù)壓縮至5位數(shù)據(jù)，則LSB側(cè)的數(shù)據(jù)最大有8個(gè)縮減量(O位縮減 7位縮減)。為表示所有這8個(gè)量，最大值位置信息MAXINF要求有3個(gè)位。當(dāng)最大值的MSB側(cè)的位置信息的數(shù)量大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓縮比低，于是為實(shí)現(xiàn)高的壓縮比，期望最大值的MSB側(cè)的位置信息的數(shù)量小。因此，在第三實(shí)施方式中，通過(guò)利用圖I所示的基本配置的壓縮/解壓方法，在數(shù)據(jù)輸入部20中，通過(guò)用由圖8所示的單調(diào)遞增函數(shù)所表示的函數(shù)而將12位輸入數(shù)據(jù)縮減至8位輸入數(shù)據(jù)。、
所述函數(shù)可以是任意形式；然而，函數(shù)形狀優(yōu)選地為上凸的，以便為圖像的暗部(數(shù)據(jù)值較小的區(qū)域)保存更多的階調(diào)。將所生成的8位數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)分類(lèi)部31中，然后，以與圖I所示的基本配置的壓縮/解壓處理同樣的方式進(jìn)行壓縮。在將8位數(shù)據(jù)壓縮成5位數(shù)據(jù)時(shí)，在LSB側(cè)最大有4個(gè)數(shù)據(jù)縮減量(O位縮減 3位縮減)，并且最大值位置信息可由2位表示。還以與圖I所示的基本配置的壓縮/解壓方法相同的方式進(jìn)行解壓縮，從5位數(shù)據(jù)恢復(fù)為8位數(shù)據(jù)，從而在輸出處理部50A中，通過(guò)圖9所示的函數(shù)處理中所示的單調(diào)遞增函數(shù)而將8位數(shù)據(jù)解壓縮為12位數(shù)據(jù)。期望所述函數(shù)具有這樣的特性通過(guò)圖9所示的函數(shù)進(jìn)行的處理，使圖8所示的函數(shù)輸出變回至圖8所示的函數(shù)輸入。例如，如果圖8所示的函數(shù)為Y = X°_5 (O彡X彡I)，則圖9所示的函數(shù)為y =X2(0 < X SI)。(4)第四實(shí)施方式下面，說(shuō)明第四實(shí)施方式。參照?qǐng)D10，圖示了本發(fā)明的第四實(shí)施方式所適用的圖案抖動(dòng)的一個(gè)示例。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)第四實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置可采用前述圖I所示的基本配置。在第三實(shí)施方式中，通過(guò)使用單調(diào)遞增函數(shù)而進(jìn)行位縮減。在第四實(shí)施方式中，在數(shù)據(jù)輸入部20中，通過(guò)應(yīng)用圖案抖動(dòng)來(lái)替代單調(diào)遞增函數(shù)，從而進(jìn)行位縮減。圖案抖動(dòng)有各種各樣的類(lèi)型。例如，如果將拜耳陣列的12位原始數(shù)據(jù)壓縮至8位數(shù)據(jù)，在該拜耳陣列中以2X2為單位而以左上、右上、左下、右下的順序布置有R、G、G、B，則可應(yīng)用下列圖案。例如，準(zhǔn)備了兩個(gè)圖案；在一個(gè)圖案中，在4X4的區(qū)域中隨機(jī)地布置有值I 15，而在另一圖案中，在2X2的區(qū)域中隨機(jī)布置有值0、2、4、6。例如,這些抖動(dòng)圖案如圖10所示。在將12位數(shù)據(jù)縮減至8位數(shù)據(jù)時(shí)，分別將12位數(shù)據(jù)的G像素分組為同色的4X4并將R像素、B像素分組為同色的2X2，從而分別使G像素對(duì)應(yīng)于4X4抖動(dòng)圖案并使R像素、B像素對(duì)應(yīng)于2 X 2抖動(dòng)圖案。首先，縮減LSB側(cè)的4位，并且將待縮減的4位的值與相應(yīng)的抖動(dòng)圖案的值進(jìn)行比較。如果待縮減的4位的值大于抖動(dòng)圖案值，則對(duì)縮減后的8位的值加I。如果縮減后的8位的值為255 (最大值)，則不進(jìn)行加法運(yùn)算。對(duì)所有像素重復(fù)進(jìn)行這種操作，以將12位數(shù)據(jù)縮減至8位數(shù)據(jù)。
然后，在輸出處理部50中，不進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算，而是僅將數(shù)據(jù)乘以16，以將8位數(shù)據(jù)變換為12位數(shù)據(jù)。(5)第五實(shí)施方式下面，說(shuō)明本發(fā)明的第五實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)第五實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置的配置可以是前述圖I所示的基本配置。在第四實(shí)施方式中，通過(guò)應(yīng)用圖案抖動(dòng)而進(jìn)行位縮減。在第五實(shí)施方式中，應(yīng)用隨機(jī)數(shù)相加以替代圖案抖動(dòng)。生成值域?yàn)閺腛至LBS側(cè)的縮減位的位數(shù)的最大值的均勻的隨機(jī)數(shù)，與位數(shù)同縮減位串及縮減位相同的隨機(jī)數(shù)相加，并且，如果相加后的值超過(guò)縮減位串的最大值，則對(duì)壓縮后的數(shù)據(jù)加I。如果壓縮后的數(shù)據(jù)已達(dá)到最大值，則不進(jìn)行加法運(yùn)算。對(duì)所有像素進(jìn)行上述操作以進(jìn)行位縮減。例如，在將12位數(shù)據(jù)縮減至8位數(shù)據(jù)的情況下，生成值域?yàn)镺 15的隨機(jī)數(shù)，并且將所生成的隨機(jī)數(shù)與每個(gè)像素的待縮減的4個(gè)位相加。如果相加結(jié)果超過(guò)15(即16以上)，則對(duì)壓縮后的數(shù)據(jù)的8位串加I。如果壓縮后的數(shù)據(jù)等于255，則不進(jìn)行加法運(yùn)算。然后，在輸出處理部50中，不進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算，而是僅將數(shù)據(jù)乘以16，從而將8位數(shù)據(jù)變換為12位數(shù)據(jù)。 (6)第六實(shí)施方式下面，說(shuō)明本發(fā)明的第六實(shí)施方式。參照?qǐng)D11，圖示了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置的配置例。應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于數(shù)據(jù)處理裝置的壓縮處理部和解壓處理部的配置，可采用前述圖I所示的基本配置。該數(shù)據(jù)處理裝置IOB具有圖像傳感器60，該圖像傳感器60用于輸出原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入部20B具有選擇器(SEL) 21、LSB位縮減部22以及圖像直方圖信息輸出部23。LSB位縮減部22包括第三實(shí)施方式、第四實(shí)施方式、第五實(shí)施方式的處理功能的一種、兩種或全部。選擇器21根據(jù)直方圖信息輸出部23的輸出而選擇從圖像傳感器60輸出的數(shù)據(jù)或被LSB位縮減部22縮減的數(shù)據(jù)，并將選定的數(shù)據(jù)提供給壓縮處理部30。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)靈敏度高時(shí)，來(lái)自圖像傳感器60的輸出數(shù)據(jù)的值通常較小。在圖像傳感器60中對(duì)該小值施加增益并輸出所得到的值，或者在從圖像傳感器60輸出后的后續(xù)處理中對(duì)該小值施加增益而進(jìn)行信號(hào)放大。如果在從圖像傳感器60輸出后的后續(xù)處理中施加增益，則即使從圖像傳感器60輸出12位數(shù)據(jù)的情況下，除了對(duì)光源攝像的情況之外，實(shí)際上，數(shù)據(jù)通常仍包含在較低位中。在前述的第三實(shí)施方式、第四實(shí)施方式和第五實(shí)施方式中，對(duì)包括暗部(數(shù)據(jù)量小的部分)在內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。在圖I所示的基本配置的壓縮/解壓方法中，隨著數(shù)據(jù)量變小，由壓縮/解壓處理引起的誤差出現(xiàn)頻率變少。例如，如果通過(guò)七個(gè)步驟而將12位數(shù)據(jù)壓縮至6位數(shù)據(jù)，則由小于64的值的壓縮/解壓引起的誤差為零。因此，在其中小的數(shù)據(jù)值占多數(shù)的高靈敏度的情況下，或者在低靈敏度時(shí)對(duì)暗部攝像導(dǎo)致像素?cái)?shù)據(jù)值小的情況下，根據(jù)圖I所示的基本配置的壓縮方法發(fā)生誤差的頻率最少。如圖11所示，在觀測(cè)來(lái)自圖像傳感器60的輸出數(shù)據(jù)的靈敏度或者圖像的直方圖中的亮度分布后，如果發(fā)現(xiàn)靈敏度高或發(fā)現(xiàn)直方圖偏向暗部，則應(yīng)用圖I所示的基本配置的壓縮方法。如果靈敏度不高或者直方圖未偏向暗部，則通過(guò)設(shè)置用于在第三實(shí)施方式、第四實(shí)施方式或第五實(shí)施方式所采用的處理方法之間進(jìn)行切換的機(jī)構(gòu)，可選擇最佳的壓縮方法。(7)第七實(shí)施方式
下面，說(shuō)明本發(fā)明的第七實(shí)施方式。在本第七實(shí)施方式中，在圖像傳感器中包括壓縮處理部，且圖像傳感器輸出的數(shù)據(jù)處理部安裝有本第七實(shí)施方式的解壓處理部。這種配置減小了圖像傳感器的輸出位數(shù)，從而削減了每一幀的數(shù)據(jù)傳輸量。根據(jù)上述的本發(fā)明的實(shí)施方式，可提供以下效果。通過(guò)第七實(shí)施方式的壓縮/解壓方法，當(dāng)數(shù)據(jù)量小時(shí)，壓縮誤差小，即圖像的暗部導(dǎo)致較小的壓縮誤差。例如，以高靈敏度攝像時(shí)，在未施加增益的情況下從圖像傳感器輸出的數(shù)據(jù)的值通常??；關(guān)于這些數(shù)據(jù)，壓縮/解壓誤差小，因此，即使在圖像中也難以發(fā)現(xiàn)劣化。而且，以低靈敏度攝像時(shí)，如果將12位原始數(shù)據(jù)壓縮至6位數(shù)據(jù)，MSB位位置的分類(lèi)數(shù)為4個(gè)，且位縮減方法為將一個(gè)數(shù)四舍五入至最接近的整數(shù)，則由壓縮/解壓處理引起的誤差如圖12所示。
隨著圖像變亮，由壓縮/解壓處理引起的誤差變大；除了水平非常高的部分以外，誤差最大約為31。即使在以低靈敏度攝像時(shí)，通過(guò)圖像傳感器攝取的自然圖像數(shù)據(jù)仍包含一定水平的噪聲；當(dāng)將這種數(shù)據(jù)處理成例如JPEG(聯(lián)合圖像專(zhuān)家組)文件的圖像時(shí)，在很多情況下設(shè)置降噪處理。由壓縮/解壓處理引起的誤差量與噪聲成分量沒(méi)有顯著不同，于是，通過(guò)將由壓縮/解壓處理引起的誤差量看成噪聲成分而實(shí)施校正該誤差量的降噪處理，可將誤差量降低至不會(huì)從視覺(jué)上查看到噪聲量的水平。當(dāng)以低靈敏度攝取的12位原始圖像(圖13)被壓縮至6位數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)該6位數(shù)據(jù)進(jìn)行了上述降噪且生成了 8位位像，于是確認(rèn)了以下事實(shí)。即，確認(rèn)了下述情況與通過(guò)處理未壓縮的同一原始數(shù)據(jù)而生成的8位位像的比較表明PSNR(峰值信噪比)約為52dB ;類(lèi)似地，在5位壓縮/解壓處理的位圖中，PSNR約為48dB。一般來(lái)說(shuō)，已知如果PSNR值為40dB以上，則不能從視覺(jué)上查看到差值。此外，上述實(shí)施方式的基本配置在解壓處理時(shí)進(jìn)行了疊加隨機(jī)數(shù)的處理。這種隨機(jī)數(shù)疊加處理的效果如下。在上述實(shí)施方式的基本配置中，基于圖I所示的“位縮減部332”的方法不僅可使用四舍五入，還可使用下舍入。在下舍入的情況下，不要求將一個(gè)數(shù)四舍五入至最接近的整數(shù)的判斷處理，從而簡(jiǎn)化了壓縮處理。如果在下舍入時(shí)實(shí)施了基于圖I所示的“位縮減部332”的方法，則誤差量?jī)H為負(fù)值，從而壓縮后的數(shù)據(jù)值變得小于壓縮前的數(shù)據(jù)值。壓縮/解壓處理使圖像在整體上變暗。另一方面，如果對(duì)解壓后的數(shù)據(jù)疊加等于解壓位數(shù)的隨機(jī)數(shù)，則由壓縮/解壓處理引起的誤差量在正方向和負(fù)方向上均勻地散布，從而防止圖像變得更暗。測(cè)量誤差量的平均數(shù)，測(cè)得在基于下舍入的壓縮/解壓處理的情況下的平均數(shù)約為-21，而在基于下舍入進(jìn)行壓縮后在解壓縮時(shí)附加隨機(jī)數(shù)的情況下的平均數(shù)約為+0. 3。在基于四舍五入至最接近的整數(shù)而進(jìn)行位縮減的情況下，誤差在正方向上和負(fù)方向上都有分布，從而在位縮減處理量增加的代價(jià)下，不會(huì)導(dǎo)致圖像變暗。應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施方式不僅適用于原始圖像數(shù)據(jù)，還適用于RGB及輝度、色差格式的圖像數(shù)據(jù)以及音頻數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方式的具有上述效果的數(shù)據(jù)處理裝置適用于具有固體攝像器件的數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)等攝像裝置。(8)第八實(shí)施方式相機(jī)系統(tǒng)的配置例參照?qǐng)D14，圖示了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置所適用的相機(jī)系統(tǒng)的配置例。如圖14所示，該相機(jī)系統(tǒng)100具有應(yīng)用了諸如CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器等固體攝像器件的攝像裝置110。相機(jī)系統(tǒng)100具有用于例如在攝像面上使入射光(或圖像光)成像的鏡頭120，該鏡頭120作為用于將入射光導(dǎo)入(形成對(duì)象圖像)攝像裝置110的像素區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)。 而且，相機(jī)系統(tǒng)100具有用于驅(qū)動(dòng)攝像裝置110的驅(qū)動(dòng)電路(DRV) 130以及用于處理攝像裝置110的輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)處理裝置(PRC) 140。上述每個(gè)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理裝置均可用于該數(shù)據(jù)處理裝置140。驅(qū)動(dòng)電路130具有用于生成各種時(shí)序信號(hào)的時(shí)序發(fā)生器(未圖示)，所述時(shí)序信號(hào)包括用于驅(qū)動(dòng)攝像裝置110內(nèi)的電路的啟動(dòng)脈沖和時(shí)鐘脈沖，從而以預(yù)定的時(shí)序信號(hào)驅(qū)動(dòng)攝像裝置110。此外，數(shù)據(jù)處理裝置140對(duì)攝像裝置110的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的信號(hào)處理。在本實(shí)施方式中省略了對(duì)壓縮/解壓處理的具體說(shuō)明。由數(shù)據(jù)處理裝置140處理的圖像信號(hào)記錄于諸如存儲(chǔ)器等記錄介質(zhì)。例如可用打印機(jī)而將記錄介質(zhì)所記錄的圖像信息打印為硬拷貝。而且，可將由數(shù)據(jù)處理裝置140處理的圖像信號(hào)例如作為動(dòng)態(tài)圖像而顯示在基于液晶顯示器的監(jiān)視器上。如上所述，例如將與本實(shí)施方式相關(guān)的數(shù)據(jù)處理裝置安裝于諸如數(shù)碼相機(jī)的攝像裝置上，可實(shí)現(xiàn)高精度相機(jī)，該高精度相機(jī)降低了圖像質(zhì)量的劣化，同時(shí)又抑制了處理時(shí)間和電路規(guī)模上的增大。雖然以具體術(shù)語(yǔ)說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但這種說(shuō)明僅為示例性目的，且應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)可作出各種變化和變型。以上詳述的各方法可根據(jù)上述處理過(guò)程而形成為由所述方法中使用的計(jì)算機(jī)或CPU(中央處理器)來(lái)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序。上述程序可配置為將記錄該軟件的例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)、光盤(pán)或軟盤(pán)(注冊(cè)商標(biāo))等記錄介質(zhì)安裝于計(jì)算機(jī)上，并且由計(jì)算機(jī)訪問(wèn)所安裝的記錄介質(zhì)以執(zhí)行所述軟件。
權(quán)利要求
1.ー種數(shù)據(jù)處理裝置，其包括 數(shù)據(jù)分類(lèi)部，其用于將包含由多個(gè)位形成的多類(lèi)信息數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)分類(lèi)為多個(gè)組，以使同類(lèi)信息數(shù)據(jù)歸為ー組； 最大值提取部，其用于在由所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部所分類(lèi)出的每個(gè)所述組中提取出所述信息數(shù)據(jù)的最大值；以及 位位置確定與位縮減部，其用于基于由所述最大值提取部所提取出的所述最大值而確定對(duì)每個(gè)組中的所述同類(lèi)信息數(shù)據(jù)而言的共同的位的縮減位置，井根據(jù)確定結(jié)果而縮減所述共同的位。
2.如權(quán)利要求I所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其中，所述位位置確定與位縮減部縮減所述每個(gè)組內(nèi)的所述同類(lèi)信息數(shù)據(jù)中的比表示所述最大值的信息數(shù)據(jù)中的最高有效設(shè)定位高的位。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其中，在所述每個(gè)組內(nèi)的所述同類(lèi)信息數(shù)據(jù)中，在縮減了比最高有效設(shè)定位高的位之后，所述位位置確定與位縮減部從最低有效位開(kāi)始向著表示所述最大值的信息數(shù)據(jù)中的位數(shù)組中的最高有效位進(jìn)行位縮減。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)處理裝置，還包括 最高有效位位置信息輸出部，其用于輸出最高有效位位置信息，該最高有效位位置信息用于指示在用于表示由所述最大值提取部提取出的所述最大值的信息數(shù)據(jù)中的最高有效設(shè)定位位置；和 位附加/解壓部，其用于基于來(lái)自所述最高有效位位置信息輸出部的所述最高有效位位置信息而確定待附加的位的數(shù)量，并且根據(jù)確定結(jié)果而對(duì)所述位位置確定與位縮減部的輸出數(shù)據(jù)附加位。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其中，當(dāng)附加位以進(jìn)行解壓縮時(shí)，所述位附加/解壓部附加隨機(jī)數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其中，在附加隨機(jī)數(shù)時(shí)，所述位附加/解壓部附加來(lái)自所述最高有效位位置信息輸出部的所述最高有效位位置信息。
7.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)處理裝置，還包括 差異值獲取部，其用于接收所述輸入數(shù)據(jù)，求得所述每個(gè)組中的彼此相鄰的信息數(shù)據(jù)間的差異值，求得所求得差異值的符號(hào)和絕對(duì)值，將包含所求得符號(hào)的差異絕對(duì)值提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部，并且將與所述輸入數(shù)據(jù)相關(guān)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出至所述位附加/解壓部；和 差異值添加部，其用于根據(jù)從所述位附加/解壓部輸出的解壓后的差異值數(shù)據(jù)和符號(hào)以及所述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)而進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)， 其中，所述最大值提取部和所述位位置確定與位縮減部分別對(duì)所述差異絕對(duì)值進(jìn)行最大值提取處理和位位置確定與位縮減處理， 所述最高有效位位置信息輸出部將所述每個(gè)組的每個(gè)頭部信息數(shù)據(jù)的值和所述符號(hào)輸出至所述位附加/解壓部，并且 所述位附加/解壓部獲取通過(guò)位的附加而解壓縮的差異值數(shù)據(jù)，并且將所述解壓后的差異值數(shù)據(jù)和所述符號(hào)輸出至所述差異值添加部。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其中，所述差異值添加部通過(guò)利用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)、第一差異值數(shù)據(jù)和符號(hào)信息而恢復(fù)在與所述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)相同的組中的與所述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)相鄰的信息數(shù)據(jù)，并且通過(guò)利用如此恢復(fù)后的信息數(shù)據(jù)和所述組中的與所述恢復(fù)后的信息數(shù)據(jù)相鄰的信息數(shù)據(jù)之間的差異值數(shù)據(jù)以及符號(hào)信息而重復(fù)進(jìn)行類(lèi)似的計(jì)算，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。
9.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)處理裝置，還包括 輸入部，其用于根據(jù)第一單調(diào)遞增函數(shù)而縮減輸入數(shù)據(jù)的最低有效位側(cè)的位，并且將縮減后的輸入數(shù)據(jù)提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部；和 處理部，其用于根據(jù)第二單調(diào)遞增函數(shù)而恢復(fù)來(lái)自所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的最低有效位側(cè)的位。
10.如權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)處理裝置，還包括 獲取部，其用于獲取圖像亮度分布信息和圖像亮度靈敏度信息中的至少ー個(gè)， 其中，所述輸入數(shù)據(jù)為圖像的原始數(shù)據(jù)； 如果所獲取的亮度分布和亮度靈敏度之一比預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值暗，則所述輸入部將所述輸入數(shù)據(jù)照原樣提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部，而不對(duì)所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行縮減處理，并且所述處理部不對(duì)所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行恢復(fù)處理；并且 如果所獲取的亮度分布和亮度靈敏度之一比預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值亮，則所述輸入部將其中對(duì)所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行了縮減處理的所述輸入數(shù)據(jù)提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部，并且所述處理部對(duì)所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行恢復(fù)處理。
11.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)處理裝置，還包括 輸入部，其用于根據(jù)圖案抖動(dòng)而縮減輸入數(shù)據(jù)的最低有效位側(cè)的位；和 處理部，其用于對(duì)來(lái)自所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的最低有效位側(cè)的位進(jìn)行解壓縮，所解壓縮而擴(kuò)充的位數(shù)等于經(jīng)所述圖案抖動(dòng)所縮減的位數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)處理裝置，還包括 獲取部，其用于獲取圖像亮度分布信息和圖像亮度靈敏度信息中的至少ー個(gè)， 其中，所述輸入數(shù)據(jù)為圖像的原始數(shù)據(jù)； 如果所獲取的亮度分布和亮度靈敏度之一比預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值暗，則所述輸入部將所述輸入數(shù)據(jù)照原樣提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部，而不對(duì)所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行縮減處理，并且所述處理部不對(duì)所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行恢復(fù)處理；并且 如果所獲取的亮度分布和亮度靈敏度之一比預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值亮，則所述輸入部將其中對(duì)所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行了縮減處理的輸入數(shù)據(jù)提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部，并且所述處理部對(duì)所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行恢復(fù)處理。
13.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)處理裝置，還包括 輸入部，其用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)的最低有效位側(cè)添加隨機(jī)數(shù)值，從輸入數(shù)據(jù)的最低有效位側(cè)而刪除隨機(jī)數(shù)值的值域中的最大值的位數(shù)，并且將所得到的輸入數(shù)據(jù)提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部；和 處理部，其用于對(duì)所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行解壓縮，所解壓縮而擴(kuò)充的位數(shù)等于所述輸入部所刪除的位數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)處理裝置，還包括獲取部，其用于獲取圖像亮度分布信息和圖像亮度靈敏度信息中的至少ー個(gè)， 其中，所述輸入數(shù)據(jù)為圖像的原始數(shù)據(jù)； 如果所獲取的亮度分布和亮度靈敏度之一比預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值暗，則所述輸入部將所述輸入數(shù)據(jù)照原樣提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部，而不對(duì)所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行縮減處理，并且所述處理部不對(duì)所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行恢復(fù)處理；并且 如果所獲取的亮度分布和亮度靈敏度之一比預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值亮，則所述輸入部將其中對(duì)所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行了縮減處理的輸入數(shù)據(jù)提供給所述數(shù)據(jù)分類(lèi)部，并且所述處理部對(duì)所述位附加/解壓部的輸出數(shù)據(jù)的所述最低有效位側(cè)的位進(jìn)行恢復(fù)處理。
15.—種數(shù)據(jù)處理方法,其包括 將包含由多個(gè)位形成的多類(lèi)信息數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)分類(lèi)為多個(gè)組，以使同類(lèi)信息數(shù)據(jù)歸 為ー組； 在數(shù)據(jù)分類(lèi)處理中所分類(lèi)出的每個(gè)所述組中提取出所述信息數(shù)據(jù)的最大值；并且 基于在最大值提取處理中提取出的所述最大值而確定對(duì)每個(gè)組中的所述同類(lèi)信息數(shù)據(jù)而言共同的位的縮減位置，并且根據(jù)確定結(jié)果而縮減所述共同的位。
16.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理方法，其中，在位縮減位置確定和位縮減處理中，在所述每個(gè)組內(nèi)的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)中，在表示所述最大值的信息數(shù)據(jù)中的位數(shù)組中，從比最高有效設(shè)定位聞的位向最聞?dòng)行欢髲淖畹陀行幌蚋劦奈贿M(jìn)行位縮減。
17.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理方法，還包括 輸出用于表示在用于表示在最大值提取處理中提取出的所述最大值的信息數(shù)據(jù)中的最高有效設(shè)定位位置的最高有效位位置信息；并且 基于所述最高有效位位置信息輸出處理中的所述最高有效位位置信息而確定待附加位的數(shù)量，井根據(jù)確定結(jié)果而對(duì)從中縮減了共同的位的輸出數(shù)據(jù)附加位。
18.ー種用于使計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的程序，所述處理包括 將包含由多個(gè)位形成的多類(lèi)信息數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)排序?yàn)槎鄠€(gè)組，以使同類(lèi)信息數(shù)據(jù)歸為ー組； 在數(shù)據(jù)排序處理中所排序的所述組中提取出所述信息數(shù)據(jù)的最大值；并且 基于在最大值提取處理中提取出的所述最大值而確定對(duì)每個(gè)組中的所述同類(lèi)信息數(shù)據(jù)而言共同的位的縮減位置，并且根據(jù)確定結(jié)果而縮減所述共同的位。
19.一種相機(jī)系統(tǒng),其包括 光學(xué)系統(tǒng)； 攝像裝置，其用于對(duì)通過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)象圖像進(jìn)行攝像并輸出原始數(shù)據(jù)；以及 如權(quán)利要求I至14之任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)處理裝置，其用于處理所述原始數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)處理方法以及相機(jī)系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括數(shù)據(jù)分類(lèi)部，其用于將包含由多個(gè)位形成的多類(lèi)信息數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)分類(lèi)為多個(gè)組，以使同類(lèi)信息數(shù)據(jù)歸為一組；最大值提取部，其用于在由數(shù)據(jù)分類(lèi)部所分類(lèi)的每個(gè)組中提取出信息數(shù)據(jù)的最大值；以及位位置確定與位縮減部，其用于基于由最大值提取部提取出的最大值而確定對(duì)每個(gè)組中的同類(lèi)信息數(shù)據(jù)而言共同的位的縮減位置，并根據(jù)確定結(jié)果以縮減共同的位。根據(jù)本發(fā)明，可將圖像質(zhì)量的劣化減至最低，同時(shí)又可抑制處理時(shí)間和電路規(guī)模上的增長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H04N7/30GK102740069SQ201210086400
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月5日
發(fā)明者藤本昌勝 申請(qǐng)人:索尼公司