JP2006135370A - 符号化装置および符号化プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像データに対する符号化圧縮処理の際の圧縮率制御を高い精度で行えるようにする。
【解決手段】画像データに対して可変長符号化による圧縮処理を行う非可逆画像圧縮手段２と、前記非可逆画像圧縮手段２がデフォルト圧縮パラメータを用いて圧縮処理した後の圧縮データの圧縮率を算出する圧縮率算出手段３と、前記圧縮率算出手段３での算出結果に基づき前記処理対象となる画像データについて、圧縮パラメータを変えた場合における圧縮率の変化を特定するための圧縮率曲線を推定する圧縮率曲線推定手段４と、前記圧縮率曲線推定手段４が推定した圧縮率曲線に基づき前記処理対象となる画像データについて目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを推定し、その圧縮パラメータを用いて圧縮処理を行うよう前記非可逆画像圧縮手段に指示する圧縮パラメータ推定指示手段５と、を備えて符号化装置を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理対象となる画像データに符号化を行って、そのデータ量を圧縮する符号化装置および符号化プログラムに関する。

例えば、複写機やプリンタ装置等においては、処理すべき画像データに符号化を行ってデータ量を圧縮し、その符号化によって得られた圧縮データを記憶装置に一時記憶した後、圧縮データを記憶装置から取り出して復号化を行って伸長し、その復号化によって得られた伸長データを印刷出力する、といった一連の処理が行われる。このような画像データに対する一連の処理は、画像データを取り扱うものであれば、複写機やプリンタ装置等に限らず、情報処理装置や通信装置等においても、広く一般的に行われている。

この一連の処理のうち、画像データに対する符号化圧縮処理としては、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）のような可変長符号化が知られている。可変長符号化では、テーブル形式の圧縮パラメータ（例えば、量子化テーブル）の設定次第で、画像データの圧縮率を変更することができる。

ところで、符号化圧縮処理の対象となる画像データは、そのデータ量が必ずしも一定ではない。また、データ内容（自然画像か人工画像か等）によって、同じ圧縮パラメータでも得られる圧縮率が異なる。その一方で、記憶装置におけるメモリ容量や送受信する通信能力等には、制限がある場合が殆どである。したがって、画像データを符号化する際には、圧縮データが限られた容量に収まるように、圧縮パラメータを適宜設定して、圧縮率をコントロールする必要がある。ただし、必要以上の圧縮は、画像データの劣化要因となるため、回避すべきである。つまり、画像データを符号化する際には、圧縮データが限られた容量に収まり、しかも過剰な圧縮を避けるべく、その圧縮率を制御する必要がある。

このような要求に応じるべく、従来、可変長符号化の際の圧縮率制御としては、例えば、以下に述べるようなものが提案されている。先ず、デフォルトの圧縮パラメータで１回目の圧縮を行い、その圧縮結果から適切な圧縮率となる圧縮パラメータを決定する。そして、圧縮パラメータを決定したら、その決定した圧縮パラメータを用いて、２回目の圧縮を行うようにする。これにより、圧縮データがメモリ容量等の制限を超えたり、必要以上の圧縮による画像劣化が生じたりすることを防止するのである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２３８０８５号公報

しかしながら、上述した従来における符号化圧縮処理の際の圧縮率制御では、テーブル形式の圧縮パラメータを用いているので、画像データの圧縮率を変更するためには、予め幾つかのテーブルを設定して登録しておかなければならない。すなわち、圧縮率を細かく変更可能にし、圧縮率制御についての精度向上を図るためには、テーブル数が膨大になり、これによりメモリ容量を圧迫してしまうおそれがある。特に、ＪＰＥＧ圧縮では、テキスト・グラフィックス等の人工画像領域で発生するモスキートノイズを除去する目的で、その人工画像領域についての量子化テーブルを自然画像領域と異なるものとする場合があるが、その場合には更なるテーブル数の膨大化を招いてしまう。また、画像データのページ単位に加えてバンド単位やライン単位等で圧縮率の制御を行う場合にも、それぞれ個別に経験値に基づいたテーブルが必要となるため、テーブル数の膨大化に繋がってしまう。
その一方で、テーブル数の膨大化を回避すべく、設定テーブル数を抑えると、圧縮率を極め細かく変更することができずに、圧縮率制御についての精度が低下して適切な圧縮率が得られなくなり、またモスキートノイズ除去やバンド単位等での圧縮率制御に対応できなくなる可能性がある。

そこで、本発明は、画像データに対する符号化圧縮処理の際の圧縮率制御を、高い精度で行うことができ、しかもそのために圧縮パラメータについてのテーブル数の膨大化を招いてしまうことのない符号化装置および符号化プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために案出された符号化装置で、処理対象となる画像データに対して可変長符号化による圧縮処理を行う非可逆画像圧縮手段と、前記非可逆画像圧縮手段による圧縮処理前の画像データおよび当該非可逆画像圧縮手段がデフォルト圧縮パラメータを用いて圧縮処理した後の圧縮データから当該圧縮データの圧縮率を算出する圧縮率算出手段と、前記圧縮率算出手段での算出結果に基づき、前記処理対象となる画像データについて、当該非可逆画像圧縮手段が用いる圧縮パラメータと当該圧縮パラメータで得られる圧縮率との対応関係を示し、かつ、圧縮パラメータを変えた場合における圧縮率の変化を特定するための圧縮率曲線を推定する圧縮率曲線推定手段と、前記圧縮率曲線推定手段が推定した圧縮率曲線に基づき、前記処理対象となる画像データについて目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを推定し、当該圧縮パラメータを前記デフォルト圧縮パラメータに替えて用いて前記処理対象となる画像データに圧縮処理を行うよう前記非可逆画像圧縮手段に指示する圧縮パラメータ推定指示手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記目的を達成するために案出された符号化プログラムで、コンピュータを、処理対象となる画像データに対して可変長符号化による圧縮処理を行う非可逆画像圧縮手段と、前記非可逆画像圧縮手段による圧縮処理前の画像データおよび当該非可逆画像圧縮手段がデフォルト圧縮パラメータを用いて圧縮処理した後の圧縮データから当該圧縮データの圧縮率を算出する圧縮率算出手段と、前記圧縮率算出手段での算出結果に基づき、前記処理対象となる画像データについて、当該非可逆画像圧縮手段が用いる圧縮パラメータと当該圧縮パラメータで得られる圧縮率との対応関係を示し、かつ、圧縮パラメータを変えた場合における圧縮率の変化を特定するための圧縮率曲線を推定する圧縮率曲線推定手段と、前記圧縮率曲線推定手段が推定した圧縮率曲線に基づき、前記処理対象となる画像データについて目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを推定し、当該圧縮パラメータを前記デフォルト圧縮パラメータに替えて用いて前記処理対象となる画像データに圧縮処理を行うよう前記非可逆画像圧縮手段に指示する圧縮パラメータ推定指示手段として機能させることを特徴とするものである。

上記構成の符号化装置および符号化プログラムによれば、デフォルト圧縮パラメータでは目標圧縮率を達成しない場合であっても、圧縮率曲線推定手段が推定した圧縮率曲線に基づき、目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを圧縮パラメータ推定指示手段が推定するので、その圧縮パラメータを用いて非可逆画像圧縮手段が圧縮処理を行うことで、目標圧縮率の圧縮データが得られる。しかも、その圧縮パラメータは、圧縮パラメータと圧縮率との対応関係を示す圧縮率曲線に基づいて推定されるため、例えば圧縮パラメータを量子化テーブルによって決定する場合と比べると、極め細かい変化への対応が容易である。その上、圧縮率曲線推定手段が圧縮率曲線を推定するため、予め膨大な量子化テーブル等を用意しなくとも、また処理対象となる画像データの種類に拘わらず、さらには画像データをページ単位、バンド単位、ライン単位等で処理する場合であっても、それぞれの場合に適した圧縮率曲線を推定するといったことが可能となる。

以上のように、本発明に係る符号化装置および符号化プログラムでは、予め膨大な量子化テーブル等を用意しなくとも、また処理対象となる画像データの種類に拘わらず、さらには画像データをページ単位、バンド単位、ライン単位等で処理する場合であっても、それぞれの場合に適した圧縮率曲線を推定して、その圧縮率曲線に基づいて極め細かい変化に対応しつつ圧縮処理を行う際の圧縮パラメータを推定することが可能である。したがって、その推定された圧縮パラメータを用いて圧縮処理を行うことで、目標圧縮率を高い精度で達成し得るようになる。つまり、圧縮パラメータについてのテーブル数の膨大化等を招くことなく、画像データに対する符号化圧縮処理の際の圧縮率制御を高い精度で行えるのである。

以下、図面に基づき、本発明に係る符号化装置および符号化プログラムについて説明する。

〔装置構成〕
先ず、装置構成について説明する。
図１は、本発明に係る符号化装置の概略構成例を示すブロック図である。図例では、プリンタ装置に搭載される符号化装置を例に挙げている。
図例のように、ここで説明する符号化装置は、ＰＤＬデコンポーザ１と、非可逆画像圧縮部２と、圧縮率算出部３と、圧縮率曲線推定部４と、圧縮パラメータ推定指示部５と、画像蓄積部６と、画像伸長部７と、画像出力部８と、を備えている。

ＰＤＬデコンポーザ１は、外部（例えば、ホスト装置）から受け取ったＰＤＬデータに対するデコンポーズを行って、ラスタライズされた画像データを得るものである。この画像データが、符号化装置での処理対象の画像データとなる。

非可逆画像圧縮部２は、処理対象となる画像データに対して、可変長符号化による圧縮処理を行うものである。圧縮処理は、可変長符号化によるものであれば、非可逆の予測符号化等のように、公知技術を利用したものであればよい。

圧縮率算出部３は、ＰＤＬデコンポーザ１でラスタライズされた画像データ、すなわち非可逆画像圧縮部２による圧縮処理前の画像データと、非可逆画像圧縮部２がデフォルト圧縮パラメータを用いて圧縮処理した後の圧縮データとから、その圧縮データの圧縮率を算出するものである。この算出は、例えば各データ同士の比較演算といった公知技術を用いて行えばよい。

圧縮率曲線推定部４は、圧縮率算出部３での算出結果に基づき、処理対象となる画像データについての圧縮率曲線を推定するものである。圧縮率曲線とは、非可逆画像圧縮部２が用いる圧縮パラメータとその圧縮パラメータで得られる圧縮率との対応関係を示し、かつ、圧縮パラメータを変えた場合における圧縮率の変化を特定するためのものである。なお、この圧縮率曲線およびその推定についての詳細は後述する。

圧縮パラメータ推定指示部５は、圧縮率曲線推定部４が推定した圧縮率曲線に基づき、処理対象となる画像データについて目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを推定するものであり、さらには推定した圧縮パラメータをデフォルト圧縮パラメータに替えて用いて処理対象となる画像データに圧縮処理を行うよう非可逆画像圧縮部２に指示するものである。目標圧縮率は、例えばＰＤＬデコンポーザ１から通知されるものであるが、処理対象となる画像データのデータ量や画像蓄積部６における使用可能なメモリ容量等に基づいて特定することが考えられる。

画像蓄積部６は、非可逆画像圧縮部２による圧縮処理後の圧縮データを一時的に記憶蓄積するものである。
画像伸長部７は、圧縮データを画像蓄積部６から取り出して、その圧縮データに対する復号化を行って伸長するものである。
画像出力部８は、画像伸長部７による伸長処理後の伸長データについて、その印刷出力を行うものである。

なお、ここでは、符号化装置がプリンタ装置に搭載される場合を例に挙げたが、符号化装置は、複写機、情報処理装置、通信装置等に搭載されて用いられるものであってもよく、情報処理装置や通信装置等に搭載される場合には、少なくとも非可逆画像圧縮部２、圧縮率算出部３、圧縮率曲線推定部４および圧縮パラメータ推定指示部５を備えていればよい。

また、これら非可逆画像圧縮部２、圧縮率算出部３、圧縮率曲線推定部４および圧縮パラメータ推定指示部５については、専用ＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）等のハードウエア回路によって構成することが考えられるが、例えばコンピュータ上で動作するソフトウエアによって構成したものであっても構わない。また、その場合には、ソフトウエア構成はコンピュータ内にインストールされているのではなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであっても、または有線若しくは無線による通信手段を介して配信されるものであってもよい。つまり、本実施形態で説明する符号化装置は、コンピュータを符号化装置として機能させる符号化プログラムによっても実現することが可能である。

〔処理動作例の概要〕
次に、以上のような構成の符号化装置（符号化プログラムによって実現する場合を含む）における処理動作例について説明する。
図２は本発明に係る符号化装置における基本的な処理動作例を示すフローチャート、図３はその処理動作例のうち圧縮パラメータの推定手順の概要を模式的に示す説明図である。

図２に示すように、符号化装置では、外部からのＰＤＬデータに対し、ＰＤＬデコンポーザ１がデコンポーズを行ってラスタライズされた画像データを出力すると、非可逆画像圧縮部２がその画像データに対する１回目の圧縮処理を行う（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す）。このときの圧縮処理には、予め決められたデフォルトの圧縮パラメータが、圧縮パラメータ推定指示部５から非可逆画像圧縮部２に対して指示される。デフォルト圧縮パラメータは、画像劣化が生じない圧縮率となるよう設定されているものとする。そして、非可逆画像圧縮部２が１回目の圧縮処理を行うと、圧縮率算出部３は、その圧縮処理後の圧縮データについて、圧縮率の算出を行う（Ｓ１０２）。この算出は、圧縮データ（画像データ）のページ毎にページ単位での圧縮率について行うことが考えられるが、必要に応じてバンド単位またはライン単位で行っても構わない。

このとき、圧縮パラメータ推定指示部５には、ＰＤＬデコンポーザ１でラスタライズされた画像データ、すなわち非可逆画像圧縮部２での処理対象となる画像データについて、その目標圧縮率が通知されて入力されている（Ｓ１０３）。したがって、圧縮率算出部３が圧縮率の算出を行うと、圧縮パラメータ推定指示部５では、その圧縮率の算出結果と目標圧縮率とを比較して、算出結果が目標圧縮率に達しているか否かを判断する（Ｓ１０４）。その結果、目標圧縮率が達成されていれば、圧縮パラメータ推定指示部５は、非可逆画像圧縮部２に対するパラメータ指示の変更を行わない。これにより、非可逆画像圧縮部２での圧縮処理によって得られた圧縮データは、そのまま画像蓄積部６に記憶蓄積されることになる。

一方、圧縮率の算出結果が目標圧縮率を達成していない場合には、非可逆画像圧縮部２での圧縮処理によって得られた圧縮データが画像蓄積部６に記憶蓄積されるが、その圧縮データのデータ量が画像蓄積部６の容量より大きくなった時点で、画像蓄積部６への記憶蓄積は行われずに、それ以降に非可逆画像圧縮部２での圧縮処理によって得られた圧縮データは捨てられることになる。ただし、圧縮処理の中断はせず、その後も圧縮率算出部３が、必要に応じて、例えばバンド単位やライン単位での圧縮率の算出を行うようにしてもよい。

そして、圧縮率の算出結果が目標圧縮率を達成していなければ、圧縮パラメータ推定指示部５からの指示を受けて、圧縮率曲線推定部４が圧縮率曲線の推定を開始する（Ｓ１０５）。圧縮率曲線は、処理対象となる画像データについて、圧縮パラメータを変えた場合の圧縮率の変化を示す曲線で、例えば図３に示すような曲線である。この圧縮率曲線の推定は、圧縮パラメータ推定指示部５が指示したデフォルトの圧縮パラメータと、その圧縮パラメータによる圧縮処理後に圧縮率算出部３が算出した圧縮率とに基づいて行われるが、その詳細な手順については後述する。

圧縮率曲線推定部４が圧縮率曲線を推定した後は、圧縮パラメータ推定指示部５が、処理対象となる画像データについて、目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを推定する（Ｓ１０６）。この圧縮パラメータの推定は、圧縮率曲線と目標圧縮率とに基づいて行われるが、その詳細な手順については後述する。

圧縮パラメータを推定すると、さらに、圧縮パラメータ推定指示部５は、その圧縮パラメータをデフォルトの圧縮パラメータに替えて用いて処理対象となる画像データに圧縮処理を行うよう非可逆画像圧縮部２に指示する。この指示を受けて、非可逆画像圧縮部２は、圧縮パラメータ推定指示部５によって推定された圧縮パラメータを用いて、処理対象となる画像データについて２回目の圧縮処理を行う（Ｓ１０７）。この圧縮処理により、処理対象となる画像データは、目標圧縮率を達成する圧縮データに圧縮されて、その全てが画像蓄積部６に記憶蓄積されることになる。

〔処理動作の第１具体例〕
次に、以上のような処理動作について、具体例を挙げてさらに詳しく説明する。
図４は処理動作の第１具体例を示すフローチャート、図５は第１具体例における圧縮パラメータの推定手順の概要を模式的に示す説明図である。

図４および図５に示すように、符号化装置では、デフォルト圧縮パラメータによる１回目の圧縮処理により（Ｓ２０１）、その圧縮処理後の圧縮データについて圧縮率ＣＲdefの算出を行い（Ｓ２０２）、その圧縮率ＣＲdefの算出結果を目標圧縮率と比較する（Ｓ２０３）。そして、算出結果が目標圧縮率を達成していない場合には、圧縮率曲線推定部４が圧縮率曲線を推定するとともに、その圧縮率曲線に基づいて目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを圧縮パラメータ推定指示部５が推定する。

このとき、圧縮率曲線推定部４は、詳細を後述するように、図示せぬメモリ等に予め登録されている幾つかの圧縮率曲線の中から、デフォルト圧縮パラメータ時の圧縮率ＣＲdefに最も近い点を通過する２つの圧縮率曲線Ａ，Ｂを用い、その２つの圧縮率曲線Ａ，Ｂ上におけるデフォルト圧縮パラメータ時の圧縮率ＣＲａ，ＣＲｂを算出することによって、その圧縮率曲線の推定を行う（Ｓ２０４）。また、圧縮パラメータ推定指示部５は、同じく詳細を後述するように、目標圧縮率を達成する２つの圧縮率曲線Ａ，Ｂ上における圧縮パラメータＰａ，Ｐｂを求め（Ｓ２０５）、これら圧縮パラメータＰａ，Ｐｂおよび圧縮率ＣＲａ，ＣＲｂに基づいて、以下に示す（１）式を用いることで、圧縮パラメータＰestの推定を行う（Ｓ２０６）。

Ｐest＝｛（ＣＲａ−ＣＲdef）Ｐｂ＋（ＣＲdef−ＣＲｂ）Ｐｂ｝／（ＣＲａ−ＣＲｂ）・・・・（１）

そして、圧縮パラメータ推定指示部５が圧縮パラメータＰestを推定すると、非可逆画像圧縮部２は、その圧縮パラメータＰestを用いて、処理対象となる画像データについて２回目の圧縮処理を行う（Ｓ２０７）。

なお、図５に示した例では、処理対象となる画像データへのデフォルト圧縮パラメータによる１回目の圧縮処理での圧縮率ＣＲdefが、２つの圧縮率曲線Ａ，Ｂの内側にある内挿処理の場合を説明しているが、外挿処理の場合であっても、同じ（１）式を用いることで、圧縮パラメータＰestの推定を行うことが可能である。

ここで、上述した第１具体例のうち、一連の処理の前処理に相当する、予め幾つかの圧縮率曲線Ａ，Ｂ…を生成して登録しておく手順について詳しく説明する。
図６は第１具体例における圧縮率曲線生成の手順を示すフローチャート、図７はその手順の概要を模式的に示す説明図、図８は予め用意しておく圧縮率曲線のデータ形式の例を示す説明図である。

圧縮率曲線生成にあたっては、先ず、図７（ａ）のように、処理対象となり得る様々な画像データについて、これらの画像データに対して様々な圧縮パラメータを用いて圧縮した際の圧縮率を例えば予備実験により測定し、図７（ｂ）のように、それぞれの関係のプロットを行う（図６におけるＳ３０１）。そして、そのプロット結果に対して、図７（ｃ）のように、ある圧縮パラメータにおける圧縮率を、ある閾値によりカテゴリー分けする（図６におけるＳ３０２）。このときの閾値によって、予め登録しておく圧縮率曲線のデータ量および推定精度を調整することが可能となる。なお、閾値の設定およびその閾値を用いたカテゴリー分けについては、公知技術を利用して行えばよい。カテゴリー分けの後は、次いで、図７（ｄ）のように、各カテゴリー内での同一圧縮パラメータに対する圧縮率の平均値を求め、その平均値を各圧縮パラメータについて結ぶことで、圧縮率曲線を得る（図６におけるＳ３０３，Ｓ３０４）。このようにして得られた圧縮率曲線は、必要とするメモリ容量削減のため、図８に示すようなデータ形式で予めメモリ等に登録しておくことが考えられるが、特にそのデータ形式に限定されるものではない。

続いて、上述した第１具体例のうちで、圧縮率ＣＲａ，ＣＲｂを算出する手順（図４にけるＳ２０４）について詳しく説明する。ここでは、圧縮率ＣＲａを算出する場合を例に挙げるが、圧縮率ＣＲｂについても同様の手法で算出すればよいことは勿論である。
図９は第１具体例における圧縮率算出の手順を示すフローチャート、図１０はその手順の概要を模式的に示す説明図である。

圧縮率ＣＲａの算出にあたっては、予めメモリ等に登録されている圧縮率曲線に関するデータを用いる。ただし、圧縮率曲線に関するデータは、例えば上述した図８に示すようなデータ形式である場合には、離散的な値で構成されることになる。その場合に、圧縮率曲線推定部４は、以下に述べるような手順で、圧縮率ＣＲａの算出を行うことが考えられる。すなわち、図９および図１０に示すように、先ず、予め登録されている圧縮率曲線に関するデータ中から、圧縮パラメータＰ１〜Ｐmaxにおいて、デフォルト圧縮パラメータＰdefを挟む２つの圧縮パラメータＰｎ，Ｐn+1を選択する（Ｓ４０１）。そして、圧縮率曲線Ａ上にて、圧縮パラメータＰｎに対応する圧縮率ＣＲｎと、圧縮パラメータＰn+1に対応する圧縮率ＣＲn+1とを求める（Ｓ４０２）。

圧縮率ＣＲｎ，ＣＲn+1を求めた後は、Ｉ；１次補間、II；最も近い値を用いる、III；常に圧縮パラメータの小さいほうの圧縮率、の３手法のいずれかを用いて、圧縮率ＣＲａを算出する。これら３手法の精度としては、一般的にIII、II、Ｉの順番でよくなるが、圧縮率曲線のサンプリング数との兼ね合いになる。つまり、圧縮率曲線のサンプリング数が多い場合は、上記３手法の精度はあまり差がないが、サンプリング数が少ない場合は差が開くため、より精度の高い手法を用いることが望ましい。なお、どの手法を用いるかは、予め決定されているものとする。

圧縮率ＣＲａ，ＣＲｂを算出したら、圧縮率曲線推定部４は、その圧縮率ＣＲａ，ＣＲｂの算出結果と、１回目の圧縮処理での圧縮率ＣＲdefとの関係、具体的には例えばそれぞれの間の差の比率に基づいて、処理対象となる画像データについての圧縮率曲線を推定することができる。

続いて、上述した第１具体例のうちで、圧縮パラメータＰａ，Ｐｂを算出する手順（図４にけるＳ２０５）について詳しく説明する。ここでは、圧縮パラメータＰａを算出する場合を例に挙げるが、圧縮パラメータＰｂについても同様の手法で算出すればよいことは勿論である。
図１１は第１具体例における圧縮パラメータ算出の手順を示すフローチャート、図１２はその手順の概要を模式的に示す説明図である。

目標圧縮率から圧縮パラメータＰａを求める際にも、上述した圧縮率ＣＲａの場合と同様、圧縮率曲線が離散的な値で構成されていると、補間または近似処理が必要になる。したがって、圧縮パラメータ推定指示部５は、図１１および図１２に示すように、先ず、予め登録されている圧縮率曲線に関するデータ中から、圧縮パラメータＰ１〜Ｐmaxにおいて、目標圧縮率を挟む２つの圧縮率ＣＲn+1，Ｐn+2を選択し（Ｓ５０１）、圧縮率曲線Ａ上にて、圧縮率ＣＲn+1に対応する圧縮パラメータＰn+1と、圧縮率ＣＲn+2に対応する圧縮パラメータＰn+2とを求める（Ｓ５０２）。そして、圧縮パラメータＰn+1，Ｐn+2を求めた後は、Ｉ；１次補間、II；最も近い値を用いる、III；常に圧縮パラメータの小さいほうの圧縮率、の３手法のいずれかを用いて、圧縮パラメータＰａを算出する。これら３手法の精度としては、一般的にIII、II、Ｉの順番でよくなるが、圧縮率曲線のサンプリング数との兼ね合いになる。つまり、圧縮率曲線のサンプリング数が多い場合は、上記３手法の精度はあまり差がないが、サンプリング数が少ない場合は差が開くため、より精度の高い手法を用いることが望ましい。なお、どの手法を用いるかは、予め決定されているものとする。

圧縮パラメータＰａ，Ｐｂを算出したら、圧縮パラメータ推定指示部５は、その圧縮パラメータＰａ，Ｐｂの算出結果と、圧縮率曲線推定部４が推定した圧縮率曲線との関係、具体的には上述した（１）式を用いることで、その推定した圧縮率曲線上で目標圧縮率を達成する圧縮パラメータＰestを推定することができる。

以上のような手順を経ることで、第１具体例では、予め登録されている幾つかの圧縮率曲線に基づいて、処理対象となる画像データについての圧縮率曲線を推定し、その推定した圧縮率曲線上で目標圧縮率を達成する圧縮パラメータＰestを推定するのである。

〔処理動作の第２具体例〕
次に、処理動作例の第２具体例を説明する。ただし、ここでは、上述した第１具体例との相違点についてのみ説明する。
図１３は、第２具体例における圧縮パラメータの推定手順の概要を模式的に示す説明図である。

第２具体例では、一連の処理の前処理として、圧縮率曲線のモデル式を生成しておく。モデル式の生成は、第１具体例における圧縮率曲線生成の手順（例えば、図７参照）を同様にして行うことが考えられる。すなわち、図１３（ａ）のように、処理対象となり得る様々な画像データについて、これらの画像データに対して様々な圧縮パラメータを用いて圧縮した際の圧縮率を、例えば予備実験により測定し、その測定結果に対するカテゴリー分けおよび平均値算出を経て、幾つかの圧縮率曲線Ａ，Ｂ…を生成する。そして、圧縮率曲線Ａ，Ｂ…を生成したら、図１３（ｂ）のように、圧縮パラメータの対数を取り、圧縮率曲線Ａ，Ｂ…をモデル化する。モデル化は、以下に示す（２）式のようなモデル式に当てはめることで行うことが考えられる。

ＣＲ＝ａlogＰ＋ｂ・・・・（２）

この（２）式において、ａ：予備実験で決まる定数、Ｐ：圧縮パラメータ、ｂ：デフォルト圧縮パラメータの圧縮率で決まる定数、ＣＲ：圧縮パラメータＰのときの圧縮率である。このうち、定数ａについては、図１３（ｃ）に示すようなデータ形式で予めメモリ等に登録しておくことが考えられるが、特にそのデータ形式に限定されるものではない。また、定数ｂについては、１回目の圧縮処理を行ったら、そのときに用いたデフォルト圧縮パラメータおよび圧縮率の算出結果から決定して、処理対象となる画像データに適用させたモデル式を完成させればよい。

このようなモデル式を用いれば、圧縮パラメータＰestの推定に必要な圧縮率ＣＲａ，ＣＲｂおよび圧縮パラメータＰａ，Ｐｂ等は、そのモデル式から直接算出できることになる。つまり、第２具体例では、予め生成された圧縮率曲線のモデル式を用い、そのモデル式の定数ａを適宜可変させて幾つかの圧縮率曲線を得るとともに、処理対象となる画像データについての圧縮率曲線を推定し、その推定した圧縮率曲線上で目標圧縮率を達成する圧縮パラメータＰestを推定するのである。

以上に説明したように、本実施形態で例に挙げた符号化装置および符号化プログラムによれば、第１具体例と第２具体例とのいずれにおいても、デフォルト圧縮パラメータでは目標圧縮率を達成しない場合に、圧縮率曲線推定部４が推定した圧縮率曲線に基づき、目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを圧縮パラメータ推定指示部５が推定するので、その圧縮パラメータを用いて非可逆画像圧縮部２が圧縮処理を行うことで、目標圧縮率の圧縮データが得られる。しかも、その圧縮パラメータは、圧縮パラメータと圧縮率との対応関係を示す圧縮率曲線に基づいて推定されるため、例えば圧縮パラメータを量子化テーブルによって決定する場合と比べると、極め細かい変化への対応が容易である。その上、圧縮率曲線推定部４が圧縮率曲線を推定するため、予め膨大な量子化テーブル等を用意しなくとも、また処理対象となる画像データの種類に拘わらず、さらには画像データをページ単位、バンド単位、ライン単位等で処理する場合であっても、それぞれの場合に適した圧縮率曲線を推定するといったことが可能となる。したがって、その推定された圧縮パラメータを用いて圧縮処理を行うことで、目標圧縮率を高い精度で達成し得るようになる。つまり、圧縮パラメータについてのテーブル数の膨大化等を招くことなく、画像データに対する符号化圧縮処理の際の圧縮率制御を高い精度で行えるのである。

本発明に係る符号化装置の概略構成例を示すブロック図である。 本発明に係る符号化装置における基本的な処理動作例を示すフローチャートである。 図２の処理動作例のうち圧縮パラメータの推定手順の概要を示す模式的に示す説明図である。 本発明に係る符号化装置における処理動作の第１具体例を示すフローチャートである。 図４の第１具体例における圧縮パラメータの推定手順の概要を模式的に示す説明図である。 図４の第１具体例における圧縮率曲線生成の手順を示すフローチャートである。 図６の圧縮率曲線生成手順の概要を模式的に示す説明図である。 予め用意しておく圧縮率曲線のデータ形式の例を示す説明図である。 図４の第１具体例における圧縮率算出の手順を示すフローチャートである。 図９の圧縮率算出手順の概要を模式的に示す説明図である。 図４の第１具体例における圧縮パラメータ算出の手順を示すフローチャートである。 図１１の圧縮パラメータ算出手順の概要を模式的に示す説明図である。 本発明に係る符号化装置における処理動作の第２具体例を示す図であり、第２具体例における圧縮パラメータの推定手順の概要を示す模式図である。

符号の説明

１…ＰＤＬデコンポーザ、２…非可逆画像圧縮部、３…圧縮率算出部、４…圧縮率曲線推定部、５…圧縮パラメータ推定指示部、６…画像蓄積部、７…画像伸長部、８…画像出力部

Claims (2)

1. 処理対象となる画像データに対して可変長符号化による圧縮処理を行う非可逆画像圧縮手段と、
   前記非可逆画像圧縮手段による圧縮処理前の画像データおよび当該非可逆画像圧縮手段がデフォルト圧縮パラメータを用いて圧縮処理した後の圧縮データから当該圧縮データの圧縮率を算出する圧縮率算出手段と、
   前記圧縮率算出手段での算出結果に基づき、前記処理対象となる画像データについて、当該非可逆画像圧縮手段が用いる圧縮パラメータと当該圧縮パラメータで得られる圧縮率との対応関係を示し、かつ、圧縮パラメータを変えた場合における圧縮率の変化を特定するための圧縮率曲線を推定する圧縮率曲線推定手段と、
   前記圧縮率曲線推定手段が推定した圧縮率曲線に基づき、前記処理対象となる画像データについて目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを推定し、当該圧縮パラメータを前記デフォルト圧縮パラメータに替えて用いて前記処理対象となる画像データに圧縮処理を行うよう前記非可逆画像圧縮手段に指示する圧縮パラメータ推定指示手段と
   を備えることを特徴とする符号化装置。
2. コンピュータを、
   処理対象となる画像データに対して可変長符号化による圧縮処理を行う非可逆画像圧縮手段と、
   前記非可逆画像圧縮手段による圧縮処理前の画像データおよび当該非可逆画像圧縮手段がデフォルト圧縮パラメータを用いて圧縮処理した後の圧縮データから当該圧縮データの圧縮率を算出する圧縮率算出手段と、
   前記圧縮率算出手段での算出結果に基づき、前記処理対象となる画像データについて、当該非可逆画像圧縮手段が用いる圧縮パラメータと当該圧縮パラメータで得られる圧縮率との対応関係を示し、かつ、圧縮パラメータを変えた場合における圧縮率の変化を特定するための圧縮率曲線を推定する圧縮率曲線推定手段と、
   前記圧縮率曲線推定手段が推定した圧縮率曲線に基づき、前記処理対象となる画像データについて目標圧縮率が得られる圧縮パラメータを推定し、当該圧縮パラメータを前記デフォルト圧縮パラメータに替えて用いて前記処理対象となる画像データに圧縮処理を行うよう前記非可逆画像圧縮手段に指示する圧縮パラメータ推定指示手段
   として機能させることを特徴とする符号化プログラム。
   

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