JP2008178109A - エッジ領域を効果的に圧縮して復元する方法及び装置 - Google Patents

エッジ領域を効果的に圧縮して復元する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 エッジ領域を効果的に圧縮し、かつ復元する方法及び装置を提供する。
【解決手段】 現在画像内の２×２ブロックを構成するピクセルのうち、各方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、各方向のエッジに位置したピクセルの値を予測し、このように予測された値とピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定し、このエッジモードに該当する予測値の代りに、このエッジモードを表すエッジモードデータを出力することによって、ピクセル値間の類似性がほとんど存在しないエッジ領域を効果的に圧縮しうる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像を圧縮して復元する装置及び方法に係り、特に、画像内のエッジ領域を効果的に圧縮して復元する装置及び方法に関する。
Ｈ.２６４、ＪＰＥＧ−ＬＳ、ＪＰＥＧのような既存の画像圧縮方式の基本原理は、画像を構成するピクセルの値間の類似性を除去するものである。ほとんどの画像では、このような基本原理がよく通じる。しかし、そのピクセルの値間の類似性がほとんど存在していない自然画像の一部領域や合成画像は、このような基本原理がよく通じない。特に、そのピクセルの値間の類似性がほとんど存在しない画像の代表的例としては、画像内のエッジ領域が挙げられる。エッジ領域は、画像内の隣接するピクセル間の値の変化が非常に大きい領域を言う。
図１は、画像内の色々な領域を示す図である。図１を参照するに、０番領域は、隣接するピクセル間の値の変化がほとんどなく、１ないし４番領域は、隣接するピクセル間の値の変化が非常に大きいということが分かる。１ないし４番領域がエッジ領域の代表的な例である。このようなエッジ領域に既存の画像圧縮方式を適用する場合、ピクセルの値間の類似性を全く利用できなくなるため、圧縮効率及び復元画像の品質が顕著に低下するという問題点があった。
本発明が解決しようとする技術的課題は、エッジ領域を効果的に圧縮し、かつ復元可能にする装置及び方法を提供することである。また、本発明が解決しようとする他の技術的課題は、エッジ領域以外の多様な画像を効果的に圧縮し、かつ復元可能にする装置及び方法を提供することである。また、前記方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することである。
本発明が解決しようとする技術的課題は、前記のような技術的課題に限定されず、さらに他の技術的課題が存在しうる。これは、当業者ならば、下記の記載から明確に分かるであろう。
前記課題を解決するための本発明によるピクセル値の予測方法は、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、所定方向のエッジに位置したピクセルを決定するステップと、前記方向のエッジによって区分される二つの領域のそれぞれに位置した隣接ピクセルを決定するステップと、前記決定された隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、を含む。
前記他の課題を解決するために、本発明は、前記ピクセル値の予測方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
前記課題を解決するための本発明による第１画像圧縮方法は、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、所定方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、多数の方向のエッジのうち、前記方向のエッジを除外した残りの方向のエッジのそれぞれに対して前記予測ステップを反復するステップと、前記ステップで予測された値と前記ピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定するステップと、前記選定されたエッジモードに該当する予測値の代りに、前記選定されたエッジモードを表すエッジモードデータを出力することによって、前記ピクセルの値を圧縮するステップと、を含む。
前記他の課題を解決するために、本発明は、前記第１画像圧縮方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
前記技術的課題を解決するための本発明による第１画像圧縮装置は、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、第１方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する第１予測部と、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、第２方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する第２予測部と、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、第３方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する第３予測部と、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、第４方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する第４予測部と、前記第１予測部、前記第２予測部、前記第３予測部、前記第４予測部のそれぞれによって予測された値と前記ピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定するエッジモード選定部と、前記選定されたエッジモードに該当する予測値の代りに、前記選定されたエッジモードを表すエッジモードデータを出力することによって、前記ピクセルの値を圧縮する圧縮部と、を備える。
前記課題を解決するための本発明による第２画像圧縮方法は、所定の画像圧縮方式のそれぞれによって、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルの値を圧縮するステップと、前記ピクセルのうち所定方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって前記ピクセルの値を圧縮するステップと、前記ステップで圧縮された結果に基づいて、前記所定の画像圧縮方式及び前記エッジによる画像圧縮方式を表す複数のモードのうち何れか一つを選定するステップと、前記選定されたモードを表すモードデータ及び前記選定されたモードに該当する圧縮データを含むビットストリームパケットを生成するステップと、を含む。
前記他の課題を解決するために、本発明は、前記第２画像圧縮方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
前記技術的課題を解決するための本発明による第２画像圧縮装置は、所定の画像圧縮方式のそれぞれによって、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルの値を圧縮する第１圧縮部と、前記ピクセルのうち所定方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって前記ピクセルの値を圧縮する第２圧縮部と、前記第１圧縮部及び前記第２圧縮部のそれぞれによって圧縮された結果に基づいて、前記所定の画像圧縮方式及び前記第２圧縮部の画像圧縮方式を表す複数のモードのうち何れか一つを選定するエッジモード選定部と、前記選定されたモードを表すモードデータ及び前記選定されたモードに該当する圧縮データを含むビットストリームパケットを生成するビットパッキング部と、を備える。
前記課題を解決するための本発明による第１画像復元方法は、多数のエッジモードのうち何れか一つを認識するステップと、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードに表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、を含む。
前記他の課題を解決するために、本発明は、前記第１画像復元方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
前記課題を解決するための本発明による第１画像復元装置は、多数のエッジモードのうち何れか一つを認識するモード認識部と、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードに表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する予測部と、を備える。
前記課題を解決するための本発明による第２画像復元方法は、ビットストリームパケットからモードデータ及び現在画像内の所定サイズのブロックの圧縮データを抽出するステップと、前記抽出されたモードデータから多数の画像圧縮方式のうち何れか一つを表すモードを認識するステップと、前記認識されたモードによって選択的に前記ブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードが表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって、前記ピクセルの値を復元するステップと、を含む。
前記他の課題を解決するために、本発明は、前記第２画像復元方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
前記課題を解決するための本発明による第２画像復元装置は、ビットストリームパケットからモードデータ及び現在画像内の所定サイズのブロックの圧縮データを抽出する抽出部と、前記抽出されたモードデータから多数の画像圧縮方式のうち何れか一つを表すモードを認識するモード認識部と、前記認識されたモードによって選択的に前記ブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードが表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって前記ピクセルの値を復元する復元部と、を備える。
本発明によれば、現在画像内の２×２ブロックを構成するピクセルのうち、各方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、各方向のエッジに位置したピクセルの値を予測し、このように予測された値と前記ピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定し、このエッジモードに該当する予測値の代りに、このエッジモードを表すエッジモードデータを出力することによって、ピクセル値間の類似性がほとんど存在しないエッジ領域を効果的に圧縮でき、その結果、エッジ領域の圧縮率を向上させうる。
また、本発明によれば、多数のエッジモードのうち何れか一つを認識し、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、認識されたモードに表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、この方向エッジに位置したピクセルの値を予測することによってエッジ領域を効果的に復元でき、その結果、復元されたエッジ領域の品質を向上させうる。
さらに、本発明によれば、色々な画像圧縮方式のそれぞれによって、現在画像内の２×２ブロックを構成するピクセル値を圧縮し、この画像圧縮方式のうち何れか一つを表すモードを選定し、このモードに該当する圧縮データを含むビットストリームパケットを生成することによって、エッジ領域以外の多様な画像も効果的に圧縮しうる。また、本発明によれば、ビットストリームパケットからモードデータ及び現在画像内の２×２ブロックの圧縮データを抽出し、このモードデータから多数の画像圧縮方式のうち何れか一つを表すモードを認識し、認識されたモードが表す画像圧縮方式によって、圧縮データを利用してピクセル値を復元することによってエッジ領域以外の多様な画像も効果的に復元しうる。
以下、図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。特に、後述する本実施例では、ＲＧＢ色空間を例としたが、当業者ならば、ＲＧＢ色空間以外の他の色空間、例えば、ＹＣｂＣｒ色空間も本実施例に適用されるということが分かるであろう。
図２は、本発明の望ましい一実施例によるＬＣＤ ＤＣＣ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）装置の一部構成図である。図２を参照するに、本実施例によるＬＣＤ ＤＣＣ装置の一部は、画像圧縮装置２１、メモリ２２、画像復元装置２３、及びＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）モジュール２４で構成される。ＬＣＤ ＤＣＣ装置は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）−ＬＣＤパネルの応答時間を向上させるために、ＬＣＤパネルのピクセルの電圧を、このピクセルに要求される電圧より高くかける装置を称す。
画像圧縮装置２１は、色々な画像圧縮方式、例えば、ＤＰＣＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式、ＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式、変換方式、エッジ方式のうち何れか一つを選択的に使用することによって現在画像を圧縮する。
メモリ２２は、データ圧縮装置２１によって圧縮されたデータを入力されると、これを保存する。このような過程を通じて、メモリ２２には、現在画像が入力される時点で以前画像に該当する圧縮データが保存されている。
画像復元装置２３は、色々な画像圧縮方式、例えば、ＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式、エッジ方式のうち何れか一つを選択的に使用することによって、メモリ２２に保存されている以前画像を復元する。
ＬＵＴモジュール２４は、ルックアップテーブルを参照して、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルのターゲット応答時間に要求される電圧値を予測する。さらに詳細に説明すれば、ＬＵＴモジュール２４は、ルックアップテーブルから現在入力された現在画像のうち何れか一つのピクセルの輝度値と、データ復元装置２３によって復元された以前画像のピクセルの輝度値との差に対応する電圧値情報を求め、これとＴＦＴ−ＬＣＤパネルのターゲット応答時間とを利用して、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルのターゲット応答時間に要求される電圧値を予測する。
前記のように、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルのターゲット応答時間に要求される電圧値を予測するためには、メモリ２２に以前画像が保存されていなければならないが、メモリ２２の容量は、固定されている。以下で、詳細に説明される画像圧縮装置２１と画像復元装置２３とは、エッジ領域の圧縮効率及び復元画像の品質を向上させつつも、ＬＣＤ ＤＣＣ装置で要求するピクチャ単位のＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）を正確に合せうる。
本実施例による図２に示されたＬＣＤ ＤＣＣ装置以外にも、低複雑度を要求し、主観的な無損失画質を要求するイメージ圧縮分野に広く適用される。例えば、ＤＤＩ（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ）のためのイメージ圧縮、画像エンコーダ／デコーダシステムの参照ピクチャ圧縮に適用される。
図３は、図２に示された画像圧縮装置２１の詳細構成図である。図３を参照するに、図２に示された画像圧縮装置２１は、スプリッタ３１、第１圧縮部３２、第２圧縮部３３、モード選定部３４、復元部３５、及びビットパッキング部３６で構成される。但し、当業者ならば、図３に示された構成要素以外にも、画像圧縮率をさらに向上させるためにエントロピー符号化を行うユニットなど他の構成要素をさらに含みうるということが分かる。
スプリッタ３１は、何れか一つの画像（以下、“現在画像”という）を入力され、現在画像を４つのピクセルを一つのブロックにした２×２ブロック単位で分割し、このように分割された２×２ブロックを第１圧縮部３２及び第２圧縮部３３にそれぞれ出力する。特に、当業者ならば、現在画像は、現在ピクチャ、現在フレームなどの他の用語で呼ばれることもあるということが分かるであろう。
本実施例で、２×２ブロックは、現在画像の各色成分別に４つのピクセルの値で構成される。何れか一つの色成分に該当するピクセル値は、８ビットであり、現在画像の色成分は、Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分であるため、２×２ブロックは、８×４×３＝９６ビットとなる。特に、以下では、現在第１圧縮部３２及び第２圧縮部３３に出力された２×２ブロックを“現在ブロック”と称す。
第１圧縮部３２は、スプリッタ３１によって分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルの値をＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、及び変換方式のそれぞれによって圧縮する。さらに詳細に説明すれば、第１圧縮部３２は、ＤＰＣＭ方式の複数のモードのそれぞれによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値と、この現在ブロックに対応する参照ブロックを構成する４つのピクセルの値とを各モードに対応するビットほど右側にシフトし、このようにシフトされた現在ブロックを構成する４つのピクセルの値と、参照ブロックを構成する４つのピクセルの値との差を予測することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を圧縮する。また、第１圧縮部３２は、ＰＣＭ方式によって現在ブロックを構成する４つのピクセルの値のうち一部を切断（ｔｒｕｎｃａｔｏｎ）することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を圧縮する。また、第１圧縮部３２は、変換方式によって、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換を利用して現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を圧縮する。一般的に、参照ブロックは、現在ブロックの以前ブロックを意味するが、当業者ならば、現在ブロックの他の隣接ブロックとなりうるということが分かるであろう。
ＤＰＣＭ方式及びＰＣＭ方式については、韓国特許出願２００６−００５６０７１号明細書、韓国特許出願２００６−０６８８９６号明細書に詳細に記載されており、変換方式については、既存のＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）規格文書に詳細に記載されている。本実施例でのＰＣＭ方式という用語は、前記ＤＰＣＭ方式と相反する概念を表現するために使われ、アナログ信号をデジタル信号に変換する一般的なＰＣＭ方式の概念とは異なりうる。特に、当業者ならば、ＰＣＭ方式は、切断圧縮方式のような他の用語で呼ばれることもあるということが分かるであろう。エッジ方式は、本出願で最初に提案された方式であって、以下で詳細に説明する。
第２圧縮部３３は、４つの方向のエッジのそれぞれに対して、スプリッタ３１によって分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、各方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、各方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測し、このように予測されていないピクセルの値のうち一部を切断することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を圧縮する。本実施例で、隣接ピクセルは、現在ブロックを構成するピクセル及び現在ブロックの隣接ブロックを構成するピクセルのうち少なくとも二つ以上のピクセルを称す。
図４は、図３に示された第２圧縮部３３で使われる４つの方向のエッジを示す図である。図４を参照するに、本実施例によるエッジ方式は、右下方向、左下方向、垂直方向、水平方向の４つの方向を使用するということが分かる。各方向のエッジには、二つの灰色ピクセル（斜線部分）が位置しているが、これについてピクセル値を予測する。白色ピクセルと黒色ピクセル（ドット部分）とは、各方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルである。特に、白色ピクセルは、現在ブロック内のピクセルであり、黒色ピクセルは、現在ブロック外のピクセルである。本実施例では、画像復元装置２３に現在ブロック内の灰色ピクセルの値を伝達せず、白色ピクセルの値のみを伝達することによって、現在ブロックを構成するピクセルの値を圧縮する。
図５は、図３に示された第２圧縮部３３の詳細構成図である。図５を参照するに、第２圧縮部３３は、第１エッジ予測部５１、第２エッジ予測部５２、第３エッジ予測部５３、第４エッジ予測部５４、エッジモード選定部５５、及びエッジ圧縮部５６で構成される。
第１エッジ予測部５１は、スプリッタ３１によって分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測する。さらに詳細に説明すれば、第１エッジ予測部５１は、右下方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値と、他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値との平均を利用して、右下方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する。
図６は、図４に示された第１エッジ予測部５１の具体的なピクセル値を計算する様子を示す図である。図６を参照するに、第１エッジ予測部５１は、現在画像の各色成分別に、次のような式（１）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の右側ピクセルＰ１の値、現在ピクセルＰ０の下側ピクセルＰ２の値、現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値、及び現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値の平均を利用して現在ピクセルの値を予測する。
Ｐ０＝（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｎ１＋Ｎ３＋２）／４ （１）
式（１）で、“Ｐ１＋Ｐ２＋Ｎ１＋Ｎ３”に加算される“２”は、画像復元品質の向上のために“Ｐ１＋Ｐ２＋Ｎ１＋Ｎ３”の平均を補正する値であって、当業者ならば、“２”以外に他の値となってもよく、省略されてもよいということが分かる。以下同様である。
また、第１エッジ予測部５１は、現在画像の各色成分別に、次のような式（２）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の左上側ピクセルＮ２の値と、現在ピクセルＰ０から現在ピクセルＰ０の右下側ピクセルＰ３への値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。また、第１エッジ予測部５１は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ０の値のうち現在ピクセルＰ０の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
Ｐ０＝Ｎ２＋ｄｅｌｔａ１,ｄｅｌｔａ１＝（（（Ｎ１＋Ｎ３＋１）／２−Ｎ２）＋１）／２ （２）
また、第１エッジ予測部５１は、現在画像の各色成分別に、次のような式（３）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ３の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ３の上側ピクセルＰ１の値、現在ピクセルＰ３の左側ピクセルＰ２の値、現在ピクセルＰ３の左上側ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値及び現在ピクセルの左上側ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ３の値を予測する。
Ｐ３＝（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｎ１＋Ｎ３＋２）／４ （３）
また、第１エッジ予測部５１は、現在画像の各色成分別に、次のような式（４）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ３の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ３の上側ピクセルＰ１の値と現在ピクセルＰ３の左側ピクセルＰ２の値との平均、及び現在ピクセルＰ３の左上側ピクセルＰ０から現在ピクセルＰ３への値変化度の合算を利用して、現在ピクセルＰ３の値を予測する。また、第１エッジ予測部５１は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ３の値のうち、現在ピクセルＰ３の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
Ｐ３＝（Ｐ１＋Ｐ２＋１）／２＋ｄｅｌｔａ２,ｄｅｌｔａ２＝（Ｐ２−Ｎ１）／８ （４）
第２エッジ予測部５２は、スプリッタ３１によって分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測する。さらに詳細に説明すれば、第２エッジ予測部５２は、左下方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値と、他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値との平均を利用して、左下方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する。
図７は、図４に示された第２エッジ予測部５２の具体的なピクセル値の計算状況を示す図である。図７を参照するに、第２エッジ予測部５２は、現在画像の各色成分別に、次のような式（５）によって、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ１、Ｐ２のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ１の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ１の左側ピクセルＰ０の値と、現在ピクセルＰ１の下側ピクセルＰ３の値との平均を利用して、現在ピクセルＰ１の値を予測する。
Ｐ１＝（Ｐ０＋Ｐ３＋１）／２ （５）
また、第２エッジ予測部５２は、現在画像の各色成分別に、次のような式（６）によって、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ１、Ｐ２のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ１の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ１の上側ピクセルＮ４の値及び現在ピクセルＰ１の下側ピクセルＰ３の値を利用して、現在ピクセルＰ１の値を予測する。また、第２エッジ予測部５２は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ１の値のうち、現在ピクセルＰ１の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
Ｐ１＝（Ｎ４＋Ｐ３＋１）／２ （６）
また、第２エッジ予測部５２は、現在画像の各色成分別に、次のような式（７）によって、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ１、Ｐ２のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ２の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ２の上側ピクセルＰ０の値及び現在ピクセルＰ２の右側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ２の値を予測する。
Ｐ２＝（Ｐ０＋Ｐ３＋１）／２ （７）
また、第２エッジ予測部５２は、現在画像の各色成分別に、次のような式（８）によって、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ１、Ｐ２のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ２の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ２の右側ピクセルＮ０の値及び現在ピクセルＰ２の左側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ２の値を予測する。また、第２エッジ予測部５２は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ２の値のうち、現在ピクセルＰ２の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
Ｐ２＝（Ｎ０＋Ｐ３＋１）／２ （８）
第３エッジ予測部５３は、スプリッタ３１によって分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測する。さらに詳細に説明すれば、第３エッジ予測部５３は、垂直方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値及び他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値の平均を利用して、垂直方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する。
図８は、図４に示された第３エッジ予測部５３の具体的なピクセル値の計算状況を示す図である。図８を参照するに、第３エッジ予測部５３は、現在画像の各色成分別に、次のような式（９）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ２のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値及び現在ピクセルＰ０の右側ピクセルＰ１の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
Ｐ０＝（Ｎ１＋Ｐ１＋１）／２ （９）
また、第３エッジ予測部５３は、現在画像の各色成分別に、次のような式（１０）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ２のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値及び現在ピクセルＰ０の右側ピクセルＰ１の値の平均と、現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３地点での水平方向の値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。また、第３エッジ予測部５３は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ０の値のうち、現在ピクセルＰ０の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
Ｐ０＝（Ｎ１＋Ｐ１＋１）／２＋ｄｅｌｔａ１,ｄｅｌｔａ１＝Ｎ３−（Ｎ２＋Ｎ４＋１）／２ （１０）
また、第３エッジ予測部５３は、現在画像の各色成分別に、次のような式（１１）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ２のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ２の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ２の左側ピクセルＮ０の値及び現在ピクセルＰ２の右側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ２の値を予測する。
Ｐ２＝（Ｎ０＋Ｐ３＋１）／２ （１１）
また、第３エッジ予測部５３は、現在画像の各色成分別に、次のような式（１２）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ２のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ２の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ２の左側ピクセルＮ０の値及び現在ピクセルＰ２の右側ピクセルＰ３の値の平均と、現在ピクセルＰ２の上側ピクセルＰ０の上層ピクセルＮ３地点での水平方向の値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ２の値を予測する。また、第３エッジ予測部５３は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ２の値のうち、現在ピクセルＰ２の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
Ｐ２＝（Ｎ０＋Ｐ３＋１）／２＋ｄｅｌｔａ２ （１２）
式（１２）で、Ｐ０＝（Ｎ１＋Ｐ１＋１）／２＋ｄｅｌｔａ１であれば、ｄｅｌｔａ２は、式（１０）でのｄｅｌｔａ１となり、Ｐ０＝（Ｎ１＋Ｐ１＋１）／２であれば、ｄｅｌｔａ２は、−ｄｅｌｔａ１となる。
第４エッジ予測部５４は、スプリッタ３１によって分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、水平方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、水平方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測する。さらに詳細に説明すれば、第１エッジ予測部５１は、水平方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値及び他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値の平均を利用して、水平方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する。
図９は、図４に示された第４エッジ予測部５４の具体的なピクセル値の計算状況を示す図である。図９を参照するに、第４エッジ予測部５４は、現在画像の各色成分別に、次のような式（１３）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ１のうち、左側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値及び現在ピクセルＰ０の下側ピクセルＰ２の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
Ｐ０＝（Ｎ３＋Ｐ２＋１）／２ （１３）
また、第４エッジ予測部５４は、現在画像の各色成分別に、次のような式（１４）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ１のうち、左側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値及び現在ピクセルＰ０の下側ピクセルＰ２の値の平均と、現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１地点での垂直方向の値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。また、第４エッジ予測部５４は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ０の値のうち、現在ピクセルＰ０の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
Ｐ０＝（Ｎ３＋Ｐ２＋１）／２＋ｄｅｌｔａ１,ｄｅｌｔａ１＝Ｎ１−（Ｎ２＋Ｎ０＋１）／２ （１４）
また、第４エッジ予測部５４は、現在画像の各色成分別に、次のような式（１５）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ１のうち、右側に位置した現在ピクセルＰ１の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ１の上側ピクセルＮ４の値及び現在ピクセルＰ１の下側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ１の値を予測する。
Ｐ１＝（Ｎ４＋Ｐ３＋１）／２ （１５）
また、第４エッジ予測部５４は、現在画像の各色成分別に、次のような式（１６）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ１のうち、右側に位置した現在ピクセルＰ１の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ１の上側ピクセルＮ４の値及び現在ピクセルＰ１の下側ピクセルＰ３の値の平均と、現在ピクセルＰ１の左側ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の地点での垂直方向の値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。また、第４エッジ予測部５４は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ１の値のうち、現在ピクセルＰ１の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
Ｐ１＝（Ｎ４＋Ｐ３＋１）／２＋ｄｅｌｔａ２ （１６）
式（１６）で、Ｐ０＝（Ｎ１＋Ｐ１＋１）／２＋ｄｅｌｔａ１であれば、ｄｅｌｔａ２は、式（１０）でのｄｅｌｔａ１となり、Ｐ０＝（Ｎ１＋Ｐ１＋１）／２ならば、ｄｅｌｔａ２は、−ｄｅｌｔａ１となる。
エッジモード選定部５５は、４つの方向のエッジのそれぞれを表すエッジモードのうち、第１エッジ予測部５１、第２エッジ予測部５２、第３エッジ予測部５３、及び第４エッジ予測部５４のそれぞれによって予測された値のうち、現在ブロックを構成する４つのピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定する。さらに正確にエッジモードを選定するために、第１エッジ予測部５１、第２エッジ予測部５２、第３エッジ予測部５３、及び第４エッジ予測部５４のそれぞれは、隣接ピクセルの実際値を利用せず、復元部３５によって復元された値を利用してピクセルの値を予測することもある。
エッジ圧縮部５６は、エッジモード選定部５５によって選定されたエッジモードに該当する２つのピクセルの予測値の代りに、このエッジモードを表すエッジモードデータ、及び第１エッジ予測部５１、第２エッジ予測部５２、第３エッジ予測部５３及び第４エッジ予測部５４のうち、このエッジモードに該当する何れか一つによって選定された隣接モードを表す隣接モードデータを出力することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を圧縮する。また、エッジ圧縮部５６は、エッジモード選定部５５によって選定されたエッジモードによって、予測されていないピクセルの値のうち一部を切断する。本実施例によるエッジ方式で、画像復元装置２３に伝えられるＲ成分の値及びＢ成分の値は、４ビットであり、Ｇ成分の値は、５ビットである。すなわち、エッジ圧縮部５６は、エッジモード選定部５５によって選定されたエッジモードによって、予測されていないピクセルのＲ成分値のうち４ビットを切断し、このピクセルのＧ成分値のうち３ビットを切断し、このピクセルのＢ成分値のうち４ビットを切断する。
モード選定部３４は、第１圧縮部３２及び第２圧縮部３３によって圧縮された結果に基づいて、ＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式、エッジ方式を表す複数のモードのうち何れか一つの圧縮方式を表すモードを選定する。さらに詳細に説明すれば、モード選定部３４は、復元部３５によってＤＰＣＭ方式、ＰＣＭモード、変換方式、及び第２圧縮部３３で使われたエッジモードによって復元された現在ブロックを構成する４つのピクセルの値と、スプリッタ３１によって分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルの実際値との差を算出し、ＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式、エッジ方式のそれぞれを表す複数のモードのうち、その差が最も小さい画像圧縮方式を表すモードを選定する。特に、本実施例では、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のそれぞれに該当する差が別途に存在するため、モード選定部３４は、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のそれぞれに該当する差の合算が最も小さいモードを選定する。
復元部３５は、ＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、及び変換方式のそれぞれによって、第１圧縮部３２によって圧縮されたデータを利用して、現在ブロックを構成する４つのピクセル値を復元する。また、復元部３５は、第２圧縮部３３によって圧縮されたデータから現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂを抽出し、抽出された２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂに所定の二進値を付加し、エッジモード選定部５５によって選定されたエッジモードが表す何れか一つの方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、この方向のエッジに位置した２つのピクセルを予測することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を復元する。ここでは、復元部３５についての詳細な説明は省略し、後述される第１復元部１１３及び第２復元部１１４の動作説明を参照する。
ビットパッキング部３６は、モード選定部３４によって選定されたモードを表すモードデータ、このモードに該当する圧縮データを含むビットストリームパケットを生成し、これをメモリ２２に出力する。特に、モード選定部３４によって選定されたモードがエッジ方式を表せば、圧縮データは、第２圧縮部３３によって選定されたサブモードを表すサブモードデータ、第２圧縮部３３によって選定された隣接モードを表す参照データ、第２圧縮部３３によって切断された２つのピクセルの値Ａ、Ｂとなる。
図１０は、図３に示されたビットパッキング部３６によって生成されたビットストリームパケットの一例を示す図である。図１０を参照するに、図３に示されたビットパッキング部３６によって生成されたビットストリームパケットは、４ビットのモードデータ；２ビットのサブモードデータ；２ビットのパターンデータ；Ｒ成分に該当する４ビットの二つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂ；Ｇ成分に該当する５ビットの二つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂ；及びＢ成分に該当する４ビットの二つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂで構成される。図１０に示したように、ビットパッキング部３６は、Ｒ成分及びＢ成分の二つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂに４ビットを割当て、Ｇ成分の二つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂに５ビットを割当てることによって、総３４ビットのビットストリームパケットを生成する。但し、本来９６ビットの２×２ブロックに対する正確な１／３圧縮を具現するために、すなわち、総３２ビットのビットストリームパケットを生成するために、Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分の二つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂ何れもに４ビットを割当てることもある。
図１１は、図２に示された画像復元装置２３の詳細構成図である。図１１を参照するに、図２に示された画像復元装置２３は、ビットパーサ１１１、モード認識部１１２、第１復元部１１３、第２復元部１１４及びマージャ１１５で構成される。但し、当業者ならば、図１１に示された構成要素以外にも、画像圧縮率をさらに向上させるためにエントロピー復号化を行うユニットなど他の構成要素をよって含みうるということが分かる。
ビットパーサ１１１は、メモリ２２からビットストリームパケットを読み出し、このビットストリームパケットをパーシングすることによって、このビットストリームパケットからＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式のうち、画像圧縮装置２１によって使われた何れか一つの画像圧縮方式を表すモードデータ及び現在ブロックの圧縮データを抽出し、これをモード認識部１１２に出力する。特に、モードデータがエッジ方式を表せば、現在ブロックの圧縮データは、４つのエッジモードのうち何れか一つを表すエッジモードデータ、２つの隣接モードのうち何れか一つを表す隣接モードデータ、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値のうち２つのピクセルの値Ａ、Ｂを含む。
モード認識部１１２は、ビットパーサ１１１によって抽出されたモードデータから色々な画像圧縮方式のうち、画像圧縮装置２１によって使われた何れか一つの画像圧縮方式を表すモード、エッジモード、及び隣接モードを認識し、認識されたモードがＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式のうち何れか一つを表せば、ビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データを第１復元部１１３に出力し、エッジモードを表せば、ビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データを第２復元部１１４に出力する。
第１復元部１１３は、モード認識部１１２で認識されたモードが表すＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式のうち何れか一つによって、ビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データを利用して、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を復元する。さらに詳細に説明すれば、第１復元部１１３は、モード認識部１１２によって認識されたモードがＤＰＣＭ方式のうち何れか一つのモードを表せば、ＤＰＣＭ方式によって、ビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データをモード認識部１１２によって認識されたモードに対応するビットほど左側にシフトし、このようにシフトされた結果に、モード認識部１１２によって認識されたモードに対応する二進値を付加することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値と参照ブロックを構成する４つのピクセルの値との差を復元し、このように復元された差を参照ブロックを構成する４つのピクセルの値に加算することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を復元する。また、第１復元部１１３は、モード認識部１１２によって認識されたモードがＰＣＭ方式を表せば、ＰＣＭ方式によって、ビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データに所定の二進値を付加することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を復元する。また、第１復元部１１３は、モード認識部１１２によって認識されたモードが変換方式を表せば、変換方式によって、ビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データに対してＩＤＣＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換を利用して、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を復元する。
第２復元部１１４は、ビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データから現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂを抽出し、抽出された２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂに所定の二進値を付加し、エッジモード認識部１１２に認識されたエッジモードが表す何れか一つの方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、この方向のエッジに位置した２つのピクセルを予測することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を復元する。前記のように、本実施例での隣接ピクセルは、現在ブロックを構成するピクセル及び現在ブロックの隣接ブロックを構成するピクセルのうち少なくとも二つ以上のピクセルを称し、これらのうち現在ブロックを構成するピクセルの値は、前記のような二進値の付加によって復元された値である。但し、現在ブロックの隣接ブロックを構成するピクセルの値は、隣接ブロックに適用された画像圧縮方式によって復元された値である。
図１２は、図１１に示された第２復元部１１４の詳細構成図である。図１２を参照するに、第２復元部１１４は、エッジ復元部１２１、第１エッジ予測部１２２、第２エッジ予測部１２３、第３エッジ予測部１２４、及び第４エッジ予測部１２５で構成される。特に、第１エッジ予測部１２２、第２エッジ予測部１２３、第３エッジ予測部１２４、及び第４エッジ予測部１２５は、言うまでもなく、画像圧縮装置２１の第１エッジ予測部５１、第２エッジ予測部５２、第３エッジ予測部５３、及び第４エッジ予測部５４と同一に、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、２つのピクセルの値を予測する。
エッジ復元部１２１は、現在画像の各色成分別に、ビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データから現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂを抽出し、抽出された２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂに所定の二進値を付加することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルの値を復元する。例えば、エッジ復元部１２１は、現在画像の各色成分別にビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データから現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルのＲ成分に該当する４ビットの圧縮値Ａ、Ｂを抽出し、抽出されたＲ成分に該当する４ビットの圧縮値Ａ、Ｂに４ビットの二進値を付加することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルの値を復元する。また、エッジ復元部１２１は、Ｇ成分値及びＢ成分値に対しても同様に、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルの値を復元する。
また、エッジ復元部１２１は、このように復元された２つのピクセルの値を第１エッジ予測部１２２、第２エッジ予測部１２３、第３エッジ予測部１２４及び第４エッジ予測部１２５のうち、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードに該当する何れか一つに出力する。
第１エッジ予測部１２２は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが右下方向のエッジを表せば、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測する。さらに詳細に説明すれば、第１エッジ予測部１２２は、右下方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値及び他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値の平均を利用して、右下方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する。以下では、図６を参照してさらに具体的に説明する。
第１エッジ予測部１２２は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが右下方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（１）によって右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の右側ピクセルＰ１の値、現在ピクセルＰ０の下側ピクセルＰ２の値、現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値、及び現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
また、第１エッジ予測部１２２は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが右下方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（２）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に式（２）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の左上側ピクセルＮ２の値と現在ピクセルＰ０から現在ピクセルＰ０の右下側ピクセルＰ３への値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
また、第１エッジ予測部１２２は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが右下方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（３）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（３）によって右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ３の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ３の上側ピクセルＰ１の値、現在ピクセルＰ３の左側ピクセルＰ２の値、現在ピクセルＰ３の左上側ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値及び現在ピクセルの左上側ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ３の値を予測する。
また、第１エッジ予測部１２２は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが右下方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（４）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（４）によって右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ３の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ３の上側ピクセルＰ１の値及び現在ピクセルＰ３の左側ピクセルＰ２の値の平均と、現在ピクセルＰ３の左上側ピクセルＰ０から現在ピクセルＰ３への値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ３の値を予測する。本実施例で、隣接モードデータは、２つのピクセルの値を予測するためのものであるため、式（１）及び（２）のうち何れか一つと式（３）及び（４）のうち何れか一つとを表し、その結果、第１エッジ予測部１２２は、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルの値を予測する。以下でも同様である。
第２エッジ予測部１２３は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが左下方向のエッジであれば、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測する。さらに詳細に説明すれば、第２エッジ予測部１２３は、左下方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値及び他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値の平均を利用して、左下方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する。以下では、図７を参照してさらに具体的に説明する。
第２エッジ予測部１２３は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが左下方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（５）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、次のような式（５）によって左下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ１、Ｐ２のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ１の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ１の左側ピクセルＰ０の値及び現在ピクセルＰ１の下側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ１の値を予測する。
また、第２エッジ予測部１２３は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが左下方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（６）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、次のような式（６）によって、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ１、Ｐ２のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ１の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ１の上側ピクセルＮ４の値及び現在ピクセルＰ１の下側ピクセルＰ３の値を利用して、現在ピクセルＰ１の値を予測する。また、第２エッジ予測部１２３は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ１の値のうち、現在ピクセルＰ１の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定し、この隣接モードを表す隣接モードデータを出力する。
第２エッジ予測部１２３は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが左下方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（７）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（７）によって、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ１、Ｐ２のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ２の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ２の上側ピクセルＰ０の値及び現在ピクセルＰ２の右側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ２の値を予測する。
また、第２エッジ予測部１２３は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが左下方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（８）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（８）によって、左下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ１、Ｐ２のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ２の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ２の右側ピクセルＮ０の値及び現在ピクセルＰ２の左側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ２の値を予測する。
第３エッジ予測部１２４は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが垂直方向のエッジであれば、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測する。さらに詳細に説明すれば、第３エッジ予測部１２４は、垂直方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値及び他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値の平均を利用して、垂直方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する。以下では、図８を参照してさらに具体的に説明する。
第３エッジ予測部１２４は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが垂直方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（９）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（９）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ２のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値及び現在ピクセルＰ０の右側ピクセルＰ１の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
また、第３エッジ予測部１２４は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが垂直方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１０）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（１０）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ２のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値及び現在ピクセルＰ０の右側ピクセルＰ１の値の平均と、現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３地点での水平方向の値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
また、第３エッジ予測部１２４は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが垂直方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１１）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（１１）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ２のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ２の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ２の左側ピクセルＮ０の値及び現在ピクセルＰ２の右側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ２の値を予測する。
また、第３エッジ予測部１２４は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが垂直方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１２）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（１２）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ２のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ２の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ２の左側ピクセルＮ０の値及び現在ピクセルＰ２の右側ピクセルＰ３の値の平均と、現在ピクセルＰ２の上側ピクセルＰ０の上層ピクセルＮ３地点での水平方向の値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ２の値を予測する。
第４エッジ予測部１２５は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが水平方向のエッジであれば、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、水平方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、水平方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測する。さらに詳細に説明すれば、第４エッジ予測部１２５は、水平方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値及び他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値の平均を利用して、水平方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する。以下では、図９を参照してさらに具体的に説明する。
第４エッジ予測部１２５は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが水平方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１３）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（１３）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ１のうち、左側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値及び現在ピクセルＰ０の下側ピクセルＰ２の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
また、第４エッジ予測部１２５は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが垂直方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１４）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（１４）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ１のうち、左側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値及び現在ピクセルＰ０の下側ピクセルＰ２の値の平均と、現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の地点での垂直方向の値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
また、第４エッジ予測部１２５は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが垂直方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１５）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（１５）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ１のうち、右側に位置した現在ピクセルＰ１の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ１の上側ピクセルＮ４の値及び現在ピクセルＰ１の下側ピクセルＰ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ１の値を予測する。
また、第４エッジ予測部１２５は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが垂直方向のエッジであり、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１６）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、現在画像の各色成分別に、式（１６）によって、垂直方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ１のうち、右側に位置した現在ピクセルＰ１の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ１の上側ピクセルＮ４の値及び現在ピクセルＰ１の下側ピクセルＰ３の値の平均と、現在ピクセルＰ１の左側ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の地点での垂直方向の値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
図１３は、本発明の望ましい一実施例のうち、エッジ方式による８ビットのピクセル値についての切断及び付加状況を示す図である。図１３を参照するに、画像圧縮装置２１は、８ビットのＲ成分値のうち４ビットを切断する。次いで、画像復元装置２３は、４ビットの圧縮データに４ビットの“１０００”を付加することによって８ビットのＲ成分値を復元する。本実施例で、４ビットの“１０００”を付加したのは、これが、４ビットで表現可能な全ての値のうち中間値であるためである。同様に、Ｇ成分に対しては３ビットの“１００”、Ｂ成分に対しては４ビットの“１０００”が付加される。しかし、当業者ならば、画像圧縮効率及び復元画像品質の向上のために、他の値が付加されることもあるということが分かる。
マージャ１１５は、第１復元部１１３または第２復元部１１４によって復元されたＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のそれぞれに該当する８ビットのピクセル４個で構成された、総９６ビットの２×２ブロックを併合することによって現在画像を復元する。
図１４は、本発明の望ましい一実施例によるピクセル値の予測方法を示すフローチャートである。図１４を参照するに、本実施例によるピクセル値の予測方法は、図５に示された第１エッジ予測部５１、第２エッジ予測部５２、第３エッジ予測部５３、第４エッジ予測部５４、図１２に示された第１エッジ予測部１２２、第２エッジ予測部１２３、第３エッジ予測部１２４、第４エッジ予測部１２５のようなエッジ予測部で時系列的に処理されるステップで構成される。したがって、以下省略された内容であっても、図５に示された第１エッジ予測部５１、第２エッジ予測部５２、第３エッジ予測部５３、第４エッジ予測部５４、図１２に示された第１エッジ予測部１２２、第２エッジ予測部１２３、第３エッジ予測部１２４、第４エッジ予測部１２５について前述された内容は、本実施例によるピクセル値の予測方法にも適用される。特に、以下では、エッジ予測部で共通的に処理されるステップをさらに詳細に記述する。
ステップ１４１で、エッジ予測部は、現在画像の各色成分別に、現在画像内の２×２現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、４つの方向のうち何れか一つの方向のエッジに位置したピクセルを決定する。
ステップ１４２で、エッジ予測部は、現在画像の各色成分別に前述された何れか一つの方向のエッジによって区分される二つの領域のそれぞれに位置した隣接ピクセルを決定する。さらに詳細に説明すれば、ステップ１４２で、エッジ予測部は、前述された何れか一つの方向のエッジによって区分される二つの領域のうち、何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルと他の領域に位置した隣接ピクセルとを決定する。
ステップ１４３で、エッジ予測部は、ステップ１４２で決定された隣接ピクセルの値を利用して、ステップ１４１で決定されたピクセルの値を予測するステップを含む。例えば、エッジの方向が右下方向であれば、ステップ１４３で、エッジ予測部は、右下方向のエッジに位置したピクセルのうち、上側に位置した現在ピクセルの右側ピクセルの値、現在ピクセルの下側ピクセルの値、現在ピクセルの左側ピクセルの値、及び現在ピクセルの上側ピクセルの値の平均を利用して、現在ピクセルの値を予測するか、または右下方向のエッジに位置したピクセルのうち、上側に位置した現在ピクセルの隣接ピクセルに該当する現在ピクセルの左上側ピクセルの値と現在ピクセルから現在ピクセルの右下側ピクセルへの値変化度との合算を利用して、現在ピクセルの値を予測する。
図１５は、本発明の望ましい一実施例による画像圧縮方法を示すフローチャートである。図１５を参照するに、本実施例による画像圧縮方法は、図３に示された画像圧縮装置２１で時系列的に処理されるステップで構成される。したがって、以下省略された内容であっても、図３に示された画像圧縮装置２１について前述された内容は、本実施例による画像圧縮方法にも適用される。
ステップ１５１で、画像圧縮装置２１は、現在画像を入力され、これを２×２ブロック単位に分割する。
ステップ１５２で、画像圧縮装置２１は、ＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、及び変換方式のそれぞれによって、ステップ１５１で分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を圧縮する。
ステップ１５３で、画像圧縮装置２１は、４つの方向のエッジのそれぞれに対してスプリッタ３１によって分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、各方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、各方向のエッジに位置した２つのピクセルの値を予測し、このように予測されていないピクセルの値のうち一部を切断することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を圧縮する。
ステップ１５４で、画像圧縮装置２１は、ＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、及び変換方式のそれぞれによって、ステップ１５２で圧縮されたデータを利用して、現在ブロックを構成する４つのピクセル値を復元する。
ステップ１５５で、画像圧縮装置２１は、ステップ１５３で圧縮されたデータから現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂを抽出し、抽出された２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂに所定の二進値を付加し、何れか一つの方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、この方向のエッジに位置した２つのピクセルを予測することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を復元する。
ステップ１５６で、画像圧縮装置２１は、ステップ１５４及び１５５で復元された現在ブロックを構成する４つのピクセル値と、ステップ１５１で分割された現在ブロックを構成する４つのピクセルの実際値との差を算出し、ＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式、エッジ方式のそれぞれを表す複数のモードのうち、その差が最も小さい画像圧縮方式を表すモードを選定する。
ステップ１５７で、画像圧縮装置２１は、ステップ１５６で選定されたモードを表すモードデータ、このモードに該当する圧縮データを含むビットストリームパケットを生成する。
ステップ１５８で、画像圧縮装置２１は、現在画像を構成する全てのブロックに対するデータ圧縮が完了したか否かを確認し、その結果、完了していなければ、ステップ１５２に戻り、完了したならば、終了する。
図１６は、図１５に示されたステップ１５３に該当する画像圧縮方法を示す詳細フローチャートである。図１６を参照するに、図１５に示されたステップ１５３に該当する画像圧縮方法は、図５に示された第２圧縮部３３で時系列的に処理されるステップで構成される。したがって、以下省略された内容であっても、図５に示された第２圧縮部３３について前述された内容は、本実施例による画像圧縮方法にも適用される。
ステップ１６１で、第２圧縮部３３は、現在画像の各色成分別に、式（１）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の右側ピクセルＰ１の値、現在ピクセルＰ０の下側ピクセルＰ２の値、現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値、及び現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
ステップ１６２で、第２圧縮部３３は、現在画像の各色成分別に、式（２）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の左上側ピクセルＮ２の値と、現在ピクセルＰ０から現在ピクセルＰ０の右下側ピクセルＰ３への値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
ステップ１６３で、第２圧縮部３３は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ０の値のうち、現在ピクセルＰ０の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定する。
ステップ１６４で、第２圧縮部３３は、現在画像の各色成分別に、式（３）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ３の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ３の上側ピクセルＰ１の値、現在ピクセルＰ３の左側ピクセルＰ２の値、現在ピクセルＰ３の左上側ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値及び現在ピクセルの左上側ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ３の値を予測する。
ステップ１６５で、第２圧縮部３３は、現在画像の各色成分別に、式（４）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ３の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ３の上側ピクセルＰ１の値及び現在ピクセルＰ３の左側ピクセルＰ２の値の平均と、現在ピクセルＰ３の左上側ピクセルＰ０から現在ピクセルＰ３への値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ３の値を予測する。
ステップ１６６で、第２圧縮部３３は、前記のような２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２つの隣接モードのうち、このように予測された現在ピクセルＰ３の値のうち、現在ピクセルＰ３の実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定する。
ステップ１６７で、第２圧縮部３３は、ステップ１６１〜１６４で予測された値及び右下方向以外の他の３つの方向のエッジのそれぞれに対して予測された値のうち、現在ブロックを構成する４つのピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定する。右下方向以外の他の３つの方向のエッジのそれぞれによるピクセル値の予測過程は、省略されているが、既に以上での技術から十分に分かり、ステップ１６１〜１６６と同時に処理されるということが分かる。
また、第２圧縮部３３は、該選定されたエッジモードに該当する２つのピクセルの予測値の代りに、このエッジモードを表すエッジモードデータ及びこのエッジモードに該当する隣接モードを表す隣接モードデータを出力することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を圧縮する。
図１７は、本発明の望ましい一実施例による画像復元方法を示すフローチャートである。図１７を参照するに、本実施例による画像復元方法は、図３に示された画像復元装置２３で時系列的に処理されるステップで構成される。したがって、以下省略された内容であっても、図３に示された画像復元装置２３について前述された内容は、本実施例による画像圧縮方法にも適用される。
ステップ１７１で、画像復元装置２３は、メモリ２２からビットストリームパケットを読み出し、このビットストリームパケットをパーシングすることによって、このビットストリームパケットから色々な画像圧縮方式のうち、画像圧縮装置２１によって使われた何れか一つの画像圧縮方式を表すモードデータ及び現在ブロックの圧縮データを抽出する。
ステップ１７２で、画像復元装置２３は、ステップ１７１で抽出されたモードデータから色々な画像圧縮方式のうち、画像圧縮装置２１によって使われた何れか一つの画像圧縮方式を表すモード、エッジモード及び隣接モードを認識し、認識された圧縮モードがＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式のうち何れか一つを表せば、ステップ１７３に進行し、エッジモードを表せば、ステップ１７４に進行する。
ステップ１７３で、画像復元装置２３は、ステップ１７２で認識されたモードが表すＤＰＣＭ方式、ＰＣＭ方式、変換方式のうち何れか一つによって、ステップ１７１で抽出された圧縮データを利用して、現在ブロックを構成する４つのピクセル値を復元する。
ステップ１７４で、画像復元装置２３は、ステップ１７１で抽出された圧縮データから現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち、２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂを抽出し、抽出された２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂに所定の二進値を付加し、ステップ１７２で認識されたエッジモードが表す何れか一つの方向のエッジに位置した２つのピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、この方向のエッジに位置した２つのピクセルの予測することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルの値を復元する。
ステップ１７５で、画像復元装置２３は、現在画像を構成する全てのブロックに対するデータ復元が完了したか否かを確認し、その結果、完了していなければ、ステップ１７１に戻り、完了したならば、ステップ１７６に進行する。
ステップ１７６で、画像復元装置２３は、ステップ１７３または１７４で復元されたＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のそれぞれに該当する８ビットのピクセル４個で構成された、総９６ビットの２×２ブロックを併合することによって現在画像を復元する。
図１８は、図１７に示されたステップ１７４に該当する画像復元方法を示す詳細フローチャートである。図１８を参照するに、図１７に示されたステップ１７４に該当する画像復元方法は、図１１に示された第２復元部１１４で時系列的に処理されるステップで構成される。したがって、以下省略された内容であっても、図１１に示された第２復元部１１４について前述された内容は、本実施例による画像復元方法にも適用される。
ステップ１８１で、第２復元部１１４は、現在画像の各色成分別にビットパーサ１１１によって抽出された圧縮データから現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂを抽出する。
また、第２復元部１１４は、該抽出された２つのピクセルの圧縮値Ａ、Ｂに所定の二進値を付加することによって、現在ブロックを構成する４つのピクセルのうち２つのピクセルの値を復元する。
ステップ１８２で、第２復元部１１４は、モード認識部１１２によって認識されたエッジモードが右下方向のエッジを表せば、ステップ１８３,１８６に進行し、他の方向のエッジを表せば、ステップ１８９に進行する。
ステップ１８３で、第２復元部１１４は、２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち上側に位置した現在ピクセルＰ０に対して、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（１）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、ステップ１８４に進み、式（２）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、ステップ１８５に進む。
ステップ１８４で、第２復元部１１４は、現在画像の各色成分別に式（１）によって右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の右側ピクセルＰ１の値、現在ピクセルＰ０の下側ピクセルＰ２の値、現在ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値、及び現在ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
ステップ１８５で、第２復元部１１４は、現在画像の各色成分別に式（２）によって右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、上側に位置した現在ピクセルＰ０の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ０の左上側ピクセルＮ２の値と、現在ピクセルＰ０から現在ピクセルＰ０の右下側ピクセルＰ３への値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ０の値を予測する。
ステップ１８６で、第２復元部１１４は、２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち下側に位置した現在ピクセルＰ３に対して、モード認識部１１２によって認識された隣接モードが式（３）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、ステップ１８７に進み、式（４）によるパターンの隣接ピクセルを表せば、ステップ１８８に進む。
ステップ１８７で、第２復元部１１４は、現在画像の各色成分別に、式（３）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ３の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ３の上側ピクセルＰ１の値、現在ピクセルＰ３の左側ピクセルＰ２の値、現在ピクセルＰ３の左上側ピクセルＰ０の左側ピクセルＮ１の値及び現在ピクセルの左上側ピクセルＰ０の上側ピクセルＮ３の値の平均を利用して、現在ピクセルＰ３の値を予測する。
ステップ１８８で、第２復元部１１４は、現在画像の各色成分別に、式（４）によって、右下方向のエッジに位置した２つのピクセルＰ０、Ｐ３のうち、下側に位置した現在ピクセルＰ３の隣接ピクセルに該当する現在ピクセルＰ３の上側ピクセルＰ１の値及び現在ピクセルＰ３の左側ピクセルＰ２の値の平均と、現在ピクセルＰ３の左上側ピクセルＰ０から現在ピクセルＰ３への値変化度との合算を利用して、現在ピクセルＰ３の値を予測する。
ステップ１８９で、第２復元部１１４は、右下方向ではない他の方向のエッジに対して、ステップ１８３〜１８８での右下方向のエッジ処理と同様に処理する。既に以上で十分に記述されているため、ここでは、詳細な説明は省略する。
一方、前述した本発明の実施例は、コンピュータで実行されるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用して、前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現される。また、前述した本発明の実施例で使われたデータの構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に色々な手段を通じて記録される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック保存媒体（例えば、ＲＯＭ（リード オンリ メモリ）、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）のような保存媒体を含む。
以上、本発明についてその望ましい実施例を中心に説明した。当業者は、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現されるということが分かるであろう。したがって、開示された実施例は、限定的な観点でなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明でなく、特許請求範囲に現れており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。
本発明は、画像を圧縮して復元する装置、例えば、コンピュータ、デジタルＴＶ、携帯電話などに適用可能である。
画像内の色々な領域を示す図である。 本発明の望ましい一実施例によるＬＣＤ ＤＣＣ装置の一部構成図である。 図２に示された画像圧縮装置の詳細構成図である。 図３に示された第２圧縮部で使われる４つの方向のエッジを示す図である。 図３に示された第２圧縮部の詳細構成図である。 図４に示された第１エッジ予測部の具体的なピクセル値の計算状況を示す図である。 図４に示された第２エッジ予測部の具体的なピクセル値の計算状況を示す図である。 図４に示された第３エッジ予測部の具体的なピクセル値の計算状況を示す図である。 図４に示された第４エッジ予測部の具体的なピクセル値の計算状況を示す図である。 図３に示されたビットパッキング部によって生成されたビットストリームパケットの一例を示した図である。 図２に示された画像復元装置の詳細構成図である。 図１１に示された第２復元部の詳細構成図である。 本発明の望ましい一実施例のうち、エッジ方式による８ビットのピクセル値についての切断及び付加の様子を示す図である。 本発明の望ましい一実施例によるピクセル値の予測方法を示すフローチャートである。 本発明の望ましい一実施例による画像圧縮方法を示すフローチャートである。 図１５に示されたステップ１５３に該当する画像圧縮方法を示す詳細フローチャートである。 本発明の望ましい一実施例による画像復元方法を示すフローチャートである。 図１７に示されたステップ１７４に該当する画像復元方法を示す詳細フローチャートである。
符号の説明
２１ 画像圧縮装置
２２ メモリ
２３ 画像復元装置
２４ ＬＵＴモジュール
３１ スプリッタ
３２ 第１圧縮部
３３ 第２圧縮部
３４ モード選定部
３５ 復元部
３６ ビットパッキング部
５１、１２２ 第１エッジ予測部
５２、１２３ 第２エッジ予測部
５３、１２４ 第３エッジ予測部
５４、１２５ 第４エッジ予測部
５５ エッジモード選定部
５６ エッジ圧縮部
１１１ ビットパーサ
１１２ モード認識部
１１３ 第１復元部
１１４ 第２復元部
１１５ マージャ
１２１ エッジ復元部

Claims (25)

  1. （ａ）現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、所定方向のエッジに位置したピクセルを決定するステップと、
    （ｂ）前記方向のエッジによって区分される二つの領域のそれぞれに位置した隣接ピクセルを決定するステップと、
    （ｃ）前記決定された隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、を含むことを特徴とするピクセル値の予測方法。
  2. 前記隣接ピクセルは、前記ブロックを構成するピクセル及び前記ブロックの隣接ブロックを構成するピクセルのうち少なくとも二つ以上のピクセルであることを特徴とする請求項１に記載のピクセル値の予測方法。
  3. 前記（ｂ）ステップは、前記方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルと、他の領域に位置した隣接ピクセルとを決定することを特徴とする請求項１に記載のピクセル値の予測方法。
  4. 前記（ａ）ステップは、前記方向のエッジによって区分される二つの領域のうち何れか一つの領域に位置した隣接ピクセルの値と、他の一つの領域に位置した隣接ピクセルの値との平均を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することを特徴とする請求項２に記載のピクセル値の予測方法。
  5. 現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、所定方向のエッジに位置したピクセルを決定するステップと、
    前記方向のエッジによって区分される二つの領域のそれぞれに位置した隣接ピクセルを決定するステップと、
    前記決定された隣接ピクセルの値を利用して前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、を含むことを特徴とするピクセル値の予測方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
  6. （ａ）現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、所定方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、
    （ｂ）多数の方向のエッジのうち前記方向のエッジを除外した残りの方向のエッジのそれぞれに対して、前記（ａ）ステップを反復するステップと、
    （ｃ）前記（ａ）ステップ及び前記（ｂ）ステップのそれぞれで予測された値と前記ピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定するステップと、
    （ｄ）前記選定されたエッジモードに該当する予測値の代りに、前記選定されたエッジモードを表すエッジモードデータを出力することによって、前記ピクセルの値を圧縮するステップと、を含むことを特徴とする画像圧縮方法。
  7. 前記（ａ）ステップは、右下方向のエッジに位置した２個のピクセルのうち、上側に位置した現在ピクセルの隣接ピクセルに該当する現在ピクセルの右側ピクセルの値、現在ピクセルの下側ピクセルの値、現在ピクセルの左側ピクセルの値、及び現在ピクセルの上側ピクセルの値の平均を利用して現在ピクセルの値を予測することを特徴とする請求項６に記載の画像圧縮方法。
  8. 前記（ａ）ステップは、前記右下方向のエッジに位置した２個のピクセルのうち上側に位置した現在ピクセルの隣接ピクセルに該当する現在ピクセルの左上側ピクセルの値と、現在ピクセルから現在ピクセルの右下側ピクセルへの値変化度との合算を利用して、現在ピクセルの値を予測することを特徴とする請求項７に記載の画像圧縮方法。
  9. 前記（ａ）ステップで、２つのパターンの隣接ピクセルのそれぞれを表す２個の隣接モードのうち、前記予測された現在ピクセルの値のうち前記現在ピクセルの実際値と差が最も小さい隣接ピクセルを表す隣接モードを選定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の画像圧縮方法。
  10. （ａ）現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、所定方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、
    （ｂ）多数の方向のエッジのうち、前記方向のエッジを除外した残りの方向のエッジのそれぞれに対して前記（ａ）ステップを反復するステップと、
    （ｃ）前記（ａ）ステップ及び前記（ｂ）ステップのそれぞれで予測された値と前記ピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定するステップと、
    （ｅ）前記選定されたエッジモードに該当する予測値の代りに、前記選定されたエッジモードを表すエッジモードデータを出力することによって、前記ピクセルの値を圧縮するステップと、を含むことを特徴とする画像圧縮方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
  11. 現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、第１方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する第１予測部と、
    現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、第２方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する第２予測部と、
    現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、第３方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する第３予測部と、
    現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、第４方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する第４予測部と、
    前記第１予測部、前記第２予測部、前記第３予測部、前記第４予測部のそれぞれによって予測された値と前記ピクセルの実際値との差が最も小さい方向のエッジを表すエッジモードを選定するエッジモード選定部と、
    前記選定されたエッジモードに該当する予測値の代りに、前記選定されたエッジモードを表すエッジモードデータを出力することによって、前記ピクセルの値を圧縮する圧縮部と、を備えることを特徴とする画像圧縮装置。
  12. （ａ）所定の画像圧縮方式のそれぞれによって現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルの値を圧縮するステップと、
    （ｂ）前記ピクセルのうち所定方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって、前記ピクセルの値を圧縮するステップと、
    （ｃ）前記（ａ）ステップ及び前記（ｂ）ステップで圧縮された結果に基づいて、前記所定の画像圧縮方式及び前記（ｂ）ステップの画像圧縮方式を表す複数のモードのうち何れか一つを選定するステップと、
    （ｄ）前記選定されたモードを表すモードデータ及び前記選定されたモードに該当する圧縮データを含むビットストリームパケットを生成するステップと、を含むことを特徴とする画像圧縮方法。
  13. 前記（ａ）ステップ及び前記（ｂ）ステップで圧縮されたデータを利用して、前記ピクセルの値を復元するステップをさらに含み、
    前記（ｃ）ステップは、前記の復元されたピクセルの値と前記ブロックを構成するピクセルの実際値との差を計算し、前記計算された差が最も小さな画像圧縮方式を表すモードを選定することを特徴とする請求項１２に記載の画像圧縮方法。
  14. （ａ）所定の画像圧縮方式のそれぞれによって、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルの値を圧縮するステップと、
    （ｂ）前記ピクセルのうち所定方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって、前記ピクセルの値を圧縮するステップと、
    （ｃ）前記（ａ）ステップ及び前記（ｂ）ステップで圧縮された結果に基づいて、前記所定の画像圧縮方式及び前記（ｂ）ステップの画像圧縮方式を表す複数のモードのうち何れか一つを選定するステップと、
    （ｄ）前記選定されたモードを表すモードデータ及び前記選定されたモードに該当する圧縮データを含むビットストリームパケットを生成するステップと、を含むことを特徴とする画像圧縮方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
  15. 所定の画像圧縮方式のそれぞれによって、現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルの値を圧縮する第１圧縮部と、
    前記ピクセルのうち所定方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって、前記ピクセルの値を圧縮する第２圧縮部と、
    前記第１圧縮部及び前記第２圧縮部のそれぞれによって圧縮された結果に基づいて、前記所定の画像圧縮方式及び前記第２圧縮部の画像圧縮方式を表す複数のモードのうち何れか一つを選定するエッジモード選定部と、
    前記選定されたモードを表すモードデータ及び前記選定されたモードに該当する圧縮データを含むビットストリームパケットを生成するビットパッキング部と、を備えることを特徴とする画像圧縮装置。
  16. （ａ）多数のエッジモードのうち何れか一つを認識するステップと、
    （ｂ）現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードに表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、を含むことを特徴とする画像復元方法。
  17. 前記隣接ピクセルは、前記ブロックを構成するピクセル及び前記ブロックの隣接ブロックを構成するピクセルのうち少なくとも二つ以上のピクセルであることを特徴とする請求項１６に記載の画像復元方法。
  18. 前記（ａ）ステップは、前記方向のエッジによって区分される二つの領域のそれぞれに位置した隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することを特徴とする請求項１６に記載の画像復元方法。
  19. 前記ブロックの圧縮データから前記ピクセルのうち一部ピクセルの圧縮値を抽出し、前記抽出された一部ピクセルの圧縮値に所定の二進値を付加することによって、前記一部ピクセルの値を復元するステップをさらに含み、
    前記隣接ピクセルは、前記復元された一部ピクセルの値を含むことを特徴とする請求項１６に記載の画像復元方法。
  20. 多数のエッジモードのうち何れか一つを認識するステップと、
    現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードに表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測するステップと、を含むことを特徴とする画像復元方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
  21. 多数のエッジモードのうち何れか一つを認識するモード認識部と、
    現在画像内の所定サイズのブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードに表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測する予測部と、を備えることを特徴とする画像復元装置。
  22. （ａ）ビットストリームパケットからモードデータ及び現在画像内の所定サイズのブロックの圧縮データを抽出するステップと、
    （ｂ）前記抽出されたモードデータから多数の画像圧縮方式のうち何れか一つを表すモードを認識するステップと、
    （ｃ）前記認識されたモードによって選択的に前記ブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードが表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって前記ピクセルの値を復元するステップと、を含むことを特徴とする画像復元方法。
  23. 前記認識されたモードが所定の画像圧縮方式のうち何れか一つを表せば、前記抽出された圧縮データを利用して、前記ピクセル値を復元するステップをさらに含み、
    前記（ｃ）ステップは、前記認識されたモードが前記所定の画像圧縮方式ではない他の画像圧縮方式を表せば、前記ピクセル値を復元することを特徴とする請求項２２に記載の画像復元方法。
  24. ビットストリームパケットからモードデータ及び現在画像内の所定サイズのブロックの圧縮データを抽出するステップと、
    前記抽出されたモードデータから多数の画像圧縮方式のうち何れか一つを表すモードを認識するステップと、
    前記認識されたモードによって選択的に前記ブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードが表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって、前記ピクセルの値を復元するステップと、を含むことを特徴とする画像復元方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
  25. ビットストリームパケットからモードデータ及び現在画像内の所定サイズのブロックの圧縮データを抽出する抽出部と、
    前記抽出されたモードデータから多数の画像圧縮方式のうち何れか一つを表すモードを認識するモード認識部と、
    前記認識されたモードによって選択的に前記ブロックを構成するピクセルのうち、前記認識されたモードが表す方向のエッジに位置したピクセルの隣接ピクセルの値を利用して、前記方向のエッジに位置したピクセルの値を予測することによって、前記ピクセルの値を復元する復元部と、を備えることを特徴とする画像復元装置。
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