JP2009105700A - 画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化装置、画像復号化装置、及び半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で画像を符号化することが可能な画像符号化装置等を提供する。
【解決手段】画像符号化装置１０は、処理単位に含まれる複数の画素内に存在する色の数を判定する出現色数判定処理部１１と、出現色数判定処理部１１が、複数の画素内に存在する色の数が所与の閾値以下であると判定した場合に、複数の画素に対してロスレス符号化処理を行うロスレス符号化処理部１２と、出現色数判定処理部１１が、複数の画素内に存在する色の数が閾値より大きいと判定した場合に、複数の画素に対してロッシー符号化処理を行うロッシー符号化処理部１３と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データを符号化する画像符号化方法及びそのような画像符号化方法によって符号化された画像データを復号化する画像復号化方法に関する。また、本発明は、画像データを符号化する画像符号化装置及びそのような画像符号化装置によって符号化された画像データを復号化する画像復号化装置に関する。さらに、本発明は、そのような画像符号化装置及び画像復号化装置を含む半導体集積回路に関する。

従来より、符号化対象画素を、符号化対象画素の周辺の画素に基づいて符号化することが行われている。このような画像の符号化について、図２１を参照しながら説明する。

図２１に示すように、符号化対象画素Ｘの左に位置する画素をＡ、符号化対象画素Ｘの上に位置する画素をＢ、符号化対象画素Ｘの左上に位置する画素をＣとすると、符号化対象画素Ｘの予測値Ｘ'を、
Ｘ'＝Ａ／２＋（Ｃ＋Ｂ）／４ ・・・（１）
により算出することが行われている。

また、下記の特許文献１には、符号化対象画素の周辺にある画素の個々の画素相関を計算して画素相関の評価を行い、相関の高い画素値を予測値とし、差分をＤＰＣＭ符号化する画像符号化装置等が掲載されている。

しかしながら、上記の従来技術では、処理が複雑で処理量が多いという問題があった。また、フレームの途中の画素を復号化することが困難であるという問題があった。

特開２００１−２５７８８８号公報

本発明に係る幾つかの態様は、簡単な処理又は構成で画像を符号化することが可能な画像符号化方法及び画像符号化装置を提供する。また、本発明に係る幾つかの態様は、そのような画像符号化方法及び画像符号化装置によって符号化された画像を復号化する画像復号化方法及び画像復号化装置を提供する。また、本発明に係る幾つかの態様は、そのような画像符号化装置及び画像復号化装置を含む半導体集積回路を提供する。

本発明は、複数の画素を処理単位として符号化処理を行う画像符号化装置であって、複数の画素内に存在する色の数を判定し、複数の画素内に存在する色の数が所与の閾値以下である場合には複数の画素に対して第１の種類の符号化処理を行い、複数の画素内に存在する色の数が閾値より大きい場合には複数の画素に対して第１の種類の符号化処理とは異なる第２の種類の符号化処理を行うことを特徴とする、画像符号化装置に関係する。

本発明によれば、簡単な構成で画像を符号化することができるようになる。

また、本発明は、複数の画素を処理単位として符号化処理を行う画像符号化装置であって、複数の画素内に存在する色の数を判定するステップ（ａ）と、複数の画素内に存在する色の数が所与の閾値以下であると判定した場合に、複数の画素に対して第１の種類の符号化処理を行うステップ（ｂ）と、複数の画素内に存在する色の数が閾値より大きいと判定した場合に、複数の画素に対して第１の種類の符号化処理とは異なる第２の種類の符号化処理を行うステップ（ｃ）と、を含む、画像符号化方法に関係する。

本発明によれば、簡単な処理で画像を符号化することができるようになる。

また、本発明では、複数の画素がフレーム内において所与の方向に連続して位置するようにしても良い。

このようにすれば、より簡単な処理で画像を符号化することができるようになる。

また、本発明では、複数の画素の数が４であり、閾値が２であるようにしても良い。また、本発明では、複数の画素の数が８であり、前記閾値が２又は３であるようにしても良い。

このようにすれば、画像を適切に符号化することができるようになる。

また、本発明では、ステップ（ｂ）が、複数の画素に対して第１の種類の符号化処理として可逆符号化処理を行うステップを含み、ステップ（ｃ）が、複数の画素に対して第２の種類の符号化処理として非可逆符号化処理を行うステップを含むようにしても良い。

また、本発明では、ステップ（ｂ）が、複数の画素に対して可逆符号化処理を行うことを表す情報を出力するステップと、複数の画素内に存在する色の１つ又は複数の画素を出力するステップと、複数の画素内において１つ又は複数の画素が出現するパターンを表す情報を出力するステップと、を含み、ステップ（ｃ）が、複数の画素に対して非可逆符号化処理を行うことを表す情報を出力するステップと、複数の画素の中の先頭の画素を圧縮したデータを出力するステップと、複数の画素の中の第２番目以降の画素をＤＰＣＭ符号化したデータを出力するステップと、を含むようにしても良い。

また、本発明では、ステップ（ｃ）により出力されるデータサイズが固定長であるようにしても良い。

このようにすれば、例えばフレームの途中であっても画素を復号化することが容易にできるようになる。

また、本発明は、本発明に係る画像符号化方法によって符号化されたデータを復号化する画像復号化方法であって、データが前記第１の種類の符号化処理と第２の種類の符号化処理のいずれによって符号化されているかを判定するステップ（ａ）と、データが第１の種類の符号化処理によって符号化されていると判定した場合に、データに対して第１の種類の復号化処理を行うステップ（ｂ）と、データが第２の種類の符号化処理によって符号化されていると判定した場合に、データに対して第１の種類の復号化処理とは異なる第２の種類の復号化処理を行うステップ（ｃ）と、を含む、画像復号化方法に関係する。

本発明によれば、本発明に係る画像符号化方法によって符号化された画像データを復号化することが容易にできるようになる。

また、本発明は、複数の画素を処理単位として符号化処理を行う画像符号化装置であって、複数の画素内に存在する色の数を判定する色数判定処理手段と、色数判定処理手段が、複数の画素内に存在する色の数が所与の閾値以下であると判定した場合に、複数の画素に対して第１の種類の符号化処理を行う第１の符号化処理手段と、色数判定処理手段が、複数の画素内に存在する色の数が閾値より大きいと判定した場合に、複数の画素に対して第１の種類の符号化処理とは異なる第２の種類の符号化処理を行う第２の符号化処理手段と、を含む、画像符号化装置に関係する。

本発明によれば、簡単な構成で画像を符号化することができるようになる。

また、本発明は、本発明に係る画像符号化装置によって符号化されたデータを復号化する画像復号化装置であって、データが第１の種類の符号化処理と第２の種類の符号化処理のいずれによって符号化されているかを判定する符号化判定処理手段と、符号化判定処理手段が、データが第１の種類の符号化処理によって符号化されていると判定した場合に、データに対して第１の種類の復号化処理を行う第１の復号化処理手段と、符号化判定処理手段が、データが第２の種類の符号化処理によって符号化されていると判定した場合に、データに対して第１の種類の復号化処理とは異なる第２の種類の復号化処理を行う第２の復号化処理手段と、を含む、画像復号化装置に関係する。

本発明によれば、本発明に係る画像符号化装置によって符号化されたデータを復号化することが容易にできるようになる。

また、本発明は、本発明に係る画像符号化装置と、画像符号化装置によって符号化されたデータを格納するメモリと、メモリに格納されているデータを復号化する本発明に係る画像復号化装置と、を含む、半導体集積回路に関係する。

本発明によれば、データを格納するために必要なメモリ容量を小さく抑えることができるようになる。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。また同一の構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。

図１に、本発明の一実施形態に係る画像符号化装置の構成例を示す。この画像符号化装置１０は、出現色数判定処理部１１（広義には、色数判定処理手段）と、ロスレス（lossless）符号化処理部１２（広義には、第１の符号化処理手段）と、ロッシー（lossy）符号化処理部１３（広義には、第２の符号化処理手段）とを含む。なお、画像符号化装置１０を半導体集積回路として実現しても良い。また、画像符号化装置１０をＣＰＵとプログラム（ソフトウェア）で実現することも可能である。

ここで、画像符号化装置１０に入力されるフレームデータ（画像データ）について、図２を参照しながら説明する。本実施形態においては、図２に示すように、１つのフレームデータは主走査線方向（ここではＸ方向）に３２０列、副走査線方向（ここではＹ方向）に２４０行の計３２０×２４０個の画素を含んでいる。なお、フレームデータの行数及び列数は上記以外であっても良い。

本実施形態においては、画像符号化装置１０に入力される各画素は、２４ビット幅であり、ＲＧＢ成分を含むものとする。また、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の各々は８ビット幅であるものとする。なお、各画素のビット幅は２４ビット幅以外であっても良い。また、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のビット幅が異なっていても良い。さらに、各画素がＲＧＢ成分ではなく、ＹＵＶ成分、ＹＣｂＣｒ成分等を含むようにしても良い。

画像符号化装置１０は、所与の方向（ここでは、Ｘ方向）に連続して位置するＮ個（ここでは、４個）の画素を処理単位として画像符号化処理を行うものとする。従って、本実施形態において、１つの処理単位は９６（＝２４×４）ビット幅となる。また、１つのフレームデータは８０×２４０個の処理単位で構成される。なお、本実施形態においては、４個の画素を処理単位としているが、処理単位を２以上の他の個数（例えば、２個、６個、８個、１０個、１２個等）の画素としても良い。

本実施形態においては、１つの処理単位に含まれる４個の画素の内の第１番目（先頭）の画素を画素Ａ又は画素Ｐ（１）、第２番目の画素を画素Ｂ又は画素Ｐ（２）、第３番目の画素を画素Ｃ又は画素Ｐ（３）、第４番目の画素を画素Ｄ又は画素Ｐ（４）と呼ぶこととする。また、外部から入力された原画素である画素Ａ〜Ｄ（画素Ｐ（１）〜Ｐ（４））に後述する処理を行った画素（画素Ａ（Ｐ（１））に対しては圧縮を、画素Ｂ〜Ｄ（画素Ｐ（２）〜Ｐ（４））に対しては符号化し更に復号化をそれぞれ行った画素）を、画素Ａ'（画素Ｐ'（１））、画素Ｂ'（画素Ｐ'（２））、画素Ｃ'（画素Ｐ'（３））、画素Ｄ'（画素Ｐ'（４））と呼ぶこととする。このように、本実施形態においては、原画素に処理を施した画素（原画素を圧縮した画素及び原画素を符号化し更に復号化した画素）には「'」を付加して、原画素と区別するものとする。

フレームデータの各画素は、フレームの先頭から座標（０，０）、（１，０）、・・・、（３１９，０）、（０，１）、・・・、（３１９，２３９）の順に画像符号化装置１０に順次入力されるようにしても良いし、フレームの先頭以外の処理単位が画像符号化装置１０に入力されるようにしても良い。また、画像符号化装置１０が、１つの処理単位に含まれる４個の画素データをバッファリングするための入力バッファを更に含むようにしても良い。

また、本実施形態においては、Ｘ方向に連続して位置するＮ個の画素を処理単位としているが、他の方向（例えば、Ｙ方向等）に連続して位置するＮ個の画素を処理単位としても良い。

再び図１を参照すると、出現色数判定処理部１１は、処理単位に出現する色の数を判定する処理を行う。処理単位にはＮ個の画素が含まれるため、処理単位に出現し得る色の数は１〜Ｎ色（ここでは、４色）の範囲内となる。

出現色数判定処理部１１は、処理単位に出現する色の数が所与の閾値Ｍ（ここでは、「２」とする。）以下の場合には、ロスレス符号化処理（広義には、第１の種類の符号化処理）を処理単位に対して行うようにロスレス符号化処理部１２に指示する。また、出現色数判定処理部１１は、処理単位に出現する色の数が所与の閾値Ｍより大きい場合には、ロッシー符号化処理（広義には、第２の種類の符号化処理）を処理単位に対して行うようにロッシー符号化処理部１３に指示する。

なお、ロスレス符号化処理は、可逆符号化処理と呼ばれることがあり、ロッシー符号化処理は、非可逆符号化処理又は不可逆符号化処理と呼ばれることがある。

図３（ａ）は、ロスレス符号化処理を処理単位に対して行った結果としてロスレス符号化処理部１２から出力されるデータの一例を示す図であり、図３（ｂ）は、ロッシー符号化処理を処理単位に対して行った結果としてロッシー符号化処理部１３から出力されるデータの一例を示す図である。

図３（ａ）に示すように、ロスレス符号化処理部１２から出力されるデータは、計５２ビット幅であり、１ビット幅のロスレス／ロッシー判定フラグと、２４ビット幅の先頭画素データ（１色目画素データ）と、２４ビット幅の２色目画素データと、３ビット幅の色パターン識別コードとを含む。本実施形態において、ロスレス符号化処理が処理単位に対して行われた場合には、ロスレス／ロッシー判定フラグの値は「０」とする。なお、先頭画素データ（１色目画素データ）、２色目画素データ、及び、色パターン識別コードについては、後で詳細に説明する。

図３（ｂ）に示すように、ロッシー符号化処理部１３から出力されるデータは、計６４ビット幅であり、１ビット幅のロスレス／ロッシー判定フラグと、２１ビット幅の先頭画素圧縮データと、１４ビット幅の第２番目画素差分量子化データと、１４ビット幅の第３番目画素差分量子化データと、１４ビット幅の第４番目画素差分量子化データとを含む。本実施形態において、ロッシー符号化処理が処理単位に対して行われた場合には、ロスレス／ロッシー判定フラグの値は「１」とする。なお、先頭画素圧縮データ、第２番目画素差分量子化データ、第３番目画素差分量子化データ、及び、第４番目画素差分量子化データについては、後で詳細に説明する。

図４に、図１のロスレス符号化処理部１２の内部構成例を示す。ロスレス符号化処理部１２は、ロスレス／ロッシー判定フラグ出力部２１と、画素データ及び色パターン識別コード出力部２２と、色パターンテーブル記憶部２３とを含む。

ロスレス／ロッシー判定フラグ出力部２１は、出現色数判定処理部１１（図１参照）からロスレス符号化処理の指示を受けると、ロスレス／ロッシー判定フラグ（図３（ａ）の第１フィールド参照）として「０」を出力する。

次に、色パターンテーブル記憶部２３について、図５を参照しながら説明する。図５は、色パターンテーブル記憶部２３に記憶されている色パターンテーブルの一例を示す図である。

先に説明したように、本実施形態において、処理単位には４個の画素が含まれ、処理単位に出現する色の数が２色以下（１色又は２色）の場合にロスレス符号化処理が行われる。そして、処理単位に出現する色の数が１色となり得るのは、（ア）画素Ａ〜Ｄが全て同色の場合である。また、処理単位に出現する色の数が２色となり得るのは、（イ）画素Ａ〜Ｃが同色（１色目）であり、且つ、画素Ｄが画素Ａ〜Ｃとは別色（２色目）の場合、（ウ）画素Ａ、Ｂ、Ｄが同色（１色目）であり、且つ、画素Ｃが画素Ａ、Ｂ、Ｄとは別色（２色目）の場合、（エ）画素Ａ、Ｃ、Ｄが同色（１色目）であり、且つ、画素Ｂが画素Ａ、Ｃ、Ｄとは別色（２色目）の場合、（オ）画素Ａ（１色目）が画素Ｂ、Ｃ、Ｄとは別色であり、且つ、画素Ｂ、Ｃ、Ｄが同色（２色目）の場合、（カ）画素Ａ、Ｂが同色（１色目）であり、且つ、画素Ｃ、Ｄが同色且つ画素Ａ、Ｂとは別色（２色目）の場合、（キ）画素Ａ、Ｄが同色（１色目）であり、且つ、画素Ｂ、Ｃが同色且つ画素Ａ、Ｄとは別色（２色目）の場合、（ク）画素Ａ、Ｃが同色（１色目）であり、且つ、画素Ｂ、Ｄが同色且つ画素Ａ、Ｄとは別色（２色目）の場合、である。

図５に示すように、色パターンテーブル記憶部２３に記憶されている色パターンテーブルの第１フィールド及び第２フィールドには、上記（ア）〜（ク）の８パターンを表す情報が格納されており、第３フィールド及び第４フィールドには、それぞれのパターンにおける１色目の画素及び２色目の画素がどの画素であるかを表す情報が格納されている。また、色パターンテーブルの第５フィールドには、上記（ア）〜（ク）のパターンを一意に識別するために上記（ア）〜（ク）のパターンにそれぞれ割り当てられた識別コード（以下、色パターン識別コードという。）「０」〜「７」が格納されている。

なお、図５においては、上記（ア）のパターンの場合、即ち出現色数が１色の場合に、２色目の画素データも画素Ａとしているが、２色目の画素データを無しとして出力信号のビット幅を削減する変形実施も可能である。また、図５においては、先頭画素Ａを１色目としているが、必ずしも先頭画素Ａを１色目にする必要はなく、他の画素を１色目としても良い。

再び図４を参照すると、画素データ及び色パターン識別コード出力部２２は、色パターンテーブル記憶部２３に記憶されている色パターンテーブル（図５参照）を参照し、処理単位が上記（ア）〜（ク）のいずれのパターンに該当するかを判定し、処理単位が該当するパターンに対応する先頭（１色目）画素データ（図３（ａ）の第２フィールド参照）及び２色目画素データ（図３（ａ）の第３フィールド参照）を順次出力し、さらに、処理単位が該当するパターンを識別するための色パターン識別コード（図３（ａ）の第４フィールド参照）を出力する。

図６に、図１のロッシー符号化処理部１３の内部構成例を示す。ロッシー符号化処理部１３は、ロスレス／ロッシー判定フラグ出力部３１と、先頭画素データ圧縮部３２と、差分算出部３３と、量子化部３４と、逆量子化部３５と、復号化部３６と、繰返し制御部３７とを含んでおり、処理単位に含まれる各画素に対して、隣接（ここでは、１つ前に位置）する画素間の差分をＰＣＭ符号化する処理であるＤＰＣＭ符号化処理を行う。

ロスレス／ロッシー判定フラグ出力部３１は、出現色数判定処理部１１（図１参照）からロッシー符号化処理の指示を受けると、ロスレス／ロッシー判定フラグ（図３（ｂ）の第１フィールド参照）として「１」を出力する。

先頭画素データ圧縮部３２は、先頭画素Ａ（画素Ｐ（１））を圧縮し、圧縮の結果として得られた画素Ａ'（画素Ｐ'（１））を出力する。本実施形態においては、先頭画素Ａ（２４ビット幅）のＲ成分のＬＳＢ（Least Significant Bit）、Ｇ成分のＬＳＢ、及び、Ｂ成分のＬＳＢの計３ビットを削除して２１ビット幅（図３（ｂ）の第２フィールド参照）に圧縮するものとする。

なお、先頭画素データ圧縮部３２が、先頭画素Ａ（２４ビット幅）のＲ成分のＬＳＢ、及び、Ｂ成分の下位（ＬＳＢ側）２ビットの計３ビットを削除して２１ビット幅（図３（ｂ）の第２フィールド参照）に圧縮するようにしても良い。

また、先頭画素データ圧縮部３２が、上記以外のその他の公知の様々な圧縮方式を利用するようにしても良い。

差分算出部３３は、画素Ａ'（画素Ｐ'（１））と画素Ｂ（画素Ｐ（２））との差分、画素Ｂ'（画素Ｐ'（２））と画素Ｃ（画素Ｐ（３））との差分、画素Ｃ'（画素Ｐ'（３））と画素Ｄ（画素Ｐ（４））との差分を順次算出する。

量子化部３４は、差分算出部３３によって算出された値を順次量子化して出力（図３（ｂ）の第３〜第５フィールド参照）する。
逆量子化部３５は、量子化部３４によって算出された値を逆量子化する。

復号化部３６は、逆量子化部３５によって逆量子化された値を用いて画素Ｂ'〜Ｃ'（画素Ｐ'（２）〜画素Ｐ'（３））を順次算出する。
繰返し制御部３７は、差分算出部３３、量子化部３４、逆量子化部３５、及び、復号化部３６を制御する。

次に、画像符号化装置１０の動作について説明する。

図７は、画像符号化装置１０が実行する処理を示すフローチャートである。
まず、出現色数判定処理部１１が、処理単位に含まれる複数の画素（画素Ａ〜Ｄ）を比較して、出現色数ｉを求める（ステップＳ１１）。

次に、出現色数判定処理部１１は、出現色数ｉが所与の閾値Ｍ（ここでは、２）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、出現色数判定処理部１１は、出現色数ｉが閾値Ｍ以下であると判定した場合には、ロスレス符号化処理を処理単位に対して行うようにロスレス符号化処理部１２に指示し、ロスレス符号化処理部１２が、ロスレス符号化処理を処理単位に対して行う（ステップＳ１３）。一方、出現色数判定処理部１１は、出現色数ｉが閾値Ｍより大きいと判定した場合には、ロッシー符号化処理を処理単位に対して行うようにロッシー符号化処理部１３に指示し、ロッシー符号化処理部１３が、ロッシー符号化処理を処理単位に対して行う（ステップＳ１４）。

図８は、ロスレス符号化処理部１２が実行する処理を示すフローチャートである。
出現色数判定処理部１１がステップＳ１２にて出現色数ｉが閾値Ｍ以下であると判定した場合、ロスレス符号化処理部１２内のロスレス／ロッシー判定フラグ出力部２１（図４参照）は、ロスレス／ロッシー判定フラグ（図３（ａ）の第１フィールド参照）として「０」を出力する（ステップＳ２１）。

次に、ロスレス符号化処理部１２内の画素データ及び色パターン識別コード出力部２２（図４参照）は、色パターンテーブル記憶部２３に記憶されている色パターンテーブル（図５参照）を参照し、処理単位が先に説明した（ア）〜（キ）のいずれのパターンに該当するかを判定し、処理単位が該当するパターンに対応する先頭（１色目）画素データ（図３（ａ）の第２フィールド参照）を出力する（ステップＳ２２）。

次に、画素データ及び色パターン識別コード出力部２２は、処理単位が該当するパターンに対応する２色目画素データ（図３（ａ）の第３フィールド参照）を出力する（ステップＳ２３）。

そして、画素データ及び色パターン識別コード出力部２２は、処理単位が該当するパターンを識別するための色パターン識別コード（図３（ａ）の第４フィールド参照）を出力する（ステップＳ２４）。

図９は、ロッシー符号化処理部１３が実行する処理を示すフローチャートである。
出現色数判定処理部１１がステップＳ１２にて出現色数ｉが閾値Ｍより大きいと判定した場合、ロッシー符号化処理部１３内のロスレス／ロッシー判定フラグ出力部３１（図６参照）は、ロスレス／ロッシー判定フラグ（図３（ｂ）の第１フィールド参照）として「１」を出力する（ステップＳ３１）。

次に、ロッシー符号化処理部１３内の先頭画素データ圧縮部３２（図６参照）は、先頭画素Ｐ（１）（画素Ａ）を圧縮し、圧縮の結果として得られた画素Ｐ'（１）（画素Ａ'）を出力する（ステップＳ３２）。本実施形態においては、先に説明したように、先頭画素Ｐ（１）（２４ビット幅）のＲ成分のＬＳＢ、Ｇ成分のＬＳＢ、及び、Ｂ成分のＬＳＢの計３ビットを削除して２１ビット幅（図３（ｂ）の第２フィールド参照）に圧縮するものとする。

次に、ロッシー符号化処理部１３内の繰返し制御部３７（図６参照）が、変数ｊに初期値として２を設定する（ステップＳ３３）。

そして、ロッシー符号化処理部１３内の差分算出部３３（図６参照）が、画素Ｐ（ｊ）と画素Ｐ'（ｊ−１）との差分ｄを
ｄ＝Ｇ（ｊ）−Ｇ'（ｊ−１） ・・・（２）
により算出する（ステップＳ３４）。なお、変数ｊが初期値２である場合、画素Ｇ'（ｊ−１）即ち画素Ｇ'（１）は、ステップＳ３２にて先頭画素データ圧縮部３２によって算出され、差分算出部３３に供給される。また、変数ｊが３以上の場合、画素Ｇ'（ｊ−１）は、後述するステップＳ３８にて復号化部３６（図６参照）によって算出され、差分算出部３３に供給される。

次に、ロッシー符号化処理部１３内の量子化部３４（図６参照）が、差分算出部３３によって算出された差分ｄを
ｉＣｏｄｅ＝Ｑｕａｎｔ（ｄ） ・・・（３）
により量子化して出力（図３（ｂ）の第３〜第５フィールド参照）する（ステップＳ３５）。ここで、Ｑｕａｎｔ（）は、量子化演算を表す。量子化演算としては、公知の様々な演算を用いることができ、例えば、量子化テーブルを利用したテーブル変換等を用いることもできる。また、固定長量子化演算を用いることもできる。本実施形態においては、ｉＣｏｄｅはＲ成分５ビット、Ｇ成分５ビット、Ｂ成分４ビットの計１４ビットであるものとする。なお、ｉＣｏｄｅをＲ成分５ビット、Ｇ成分５ビット、Ｂ成分５ビットの計１５ビット等とする変形実施も可能である。

一方、繰返し制御部３７は、変数ｊが値Ｎ（ここでは、４）に達したか否かを判定する（ステップＳ３６）。そして、繰返し制御部３７は、変数ｊが値Ｎに達したと判定した場合には処理を終了し、変数ｊが値Ｎに達していないと判定した場合には、処理をステップＳ３７に移す。

繰返し制御部３７が、変数ｊが値Ｎに達していないと判定した場合、ロッシー符号化処理部１３内の逆量子化部３５（図６参照）が、量子化部３４によって算出された値ｉＣｏｄｅを
ｄ'＝ｄｅＱｕａｎｔ（ｉＣｏｄｅ） ・・・（４）
により逆量子化する（ステップＳ３７）。ここで、ｄｅＱｕａｎｔ（）は、逆量子化演算を表す。逆量子化演算としては、公知の様々な演算を用いることができ、例えば、逆量子化テーブルを利用したテーブル変換等を用いることもできる。

そして、ロッシー符号化処理部１３内の復号化部３６（図６参照）が、予測値算出部２４によって算出された予測値Ｐと逆量子化部２７によって算出された値ｄ'とに基づいて、画素Ｇ（ｊ）を符号化し更に復号化した画素Ｇ'（ｊ）を
Ｇ'（ｊ）＝Ｇ'（ｊ−１）＋ｄ' ・・・（５）
により算出する（ステップＳ３８）。なお、変数ｊが初期値２である場合、画素Ｇ'（ｊ−１）即ち画素Ｇ'（１）は、ステップＳ３２にて先頭画素データ圧縮部３２によって算出され、差分算出部３３に供給される。また、変数ｊが３以上の場合、画素Ｇ'（ｊ−１）は、ステップＳ３８にて復号化部３６によって算出され、復号化部３６において後続の画素の復号化に利用されるとともに、差分算出部３３に供給され、差分算出部３３において後続の画素の符号化に利用される。

次に、繰返し制御部３７は、変数ｊをインクリメントし（ステップＳ３９）、処理をステップＳ３４に戻す。これにより、画素Ｐ（２）〜Ｐ（４）（画素Ｂ〜Ｄ）の符号化を行うことができる。

次に、本発明の一実施形態に係る画像復号化装置について説明する。
図１０に、本発明の一実施形態に係る画像復号化装置の構成例を示す。この画像復号化装置４０は、先に説明した画像符号化装置１０によって符号化されたデータ（図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すフォーマットのデータ）を復号化するための装置である。画像復号化装置４０は、ロスレス／ロッシー判定処理部４１（広義には、符号化判定処理手段）、と、ロスレス復号化処理部４２（広義には、第１の復号化処理手段）と、ロッシー復号化処理部４３（広義には、第２の復号化処理手段）とを含む。なお、画像復号化装置４０を半導体集積回路として実現しても良い。また、画像復号化装置４０をＣＰＵとプログラム（ソフトウェア）で実現することも可能である。

ロスレス／ロッシー判定処理部４１は、入力データの中のロスレス／ロッシー判定フラグ（図３（ａ）の第１フィールド及び図３（ｂ）の第１フィールド参照）に基づいて、入力データがロスレス符号化されたデータであるかロッシー符号化されたデータであるかを判定する処理を行う。ロスレス／ロッシー判定処理部４１は、入力データがロスレス符号化されたデータである場合（図３（ａ）参照）には、入力データに対してロスレス復号化処理（広義には、第１の種類の復号化処理）を行うようにロスレス復号化処理部４２に指示する。また、ロスレス／ロッシー判定処理部４１は、入力データがロッシー符号化されたデータである場合（図３（ｂ）参照）には、入力データに対してロッシー復号化処理（広義には、第２の種類の復号化処理）を行うようにロッシー復号化処理部４３に指示する。

図１１に、図１０のロスレス復号化処理部４２の内部構成例を示す。ロスレス復号化処理部４２は、画素データ出力部５１と、色パターンテーブル記憶部５２とを含む。

まず、色パターンテーブル記憶部５２について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、色パターンテーブル記憶部５２に記憶されている色パターンテーブルの一例を示す図である。

図１２に示すように、色パターンテーブル記憶部５２に記憶されている色パターンテーブルの第１フィールドには、色パターン識別コードが格納されており、第２〜第５フィールドには、入力データ（図３（ａ）参照）の中の１色目（先頭）画素データ（図３（ａ）の第２フィールド参照）、２色目画素データ（図３（ａ）の第３フィールド参照）のいずれを第１〜第４番目の画素データとして出力するかを表す情報がそれぞれ格納されている。

画素データ出力部５１は、色パターンテーブル記憶部５２に記憶されている色パターンテーブルを参照し、入力データの中の色パターン識別コードに応じて、１色目（先頭）画素データ又は２色目画素データを順次出力する。例えば、色パターン識別コードが「０」の場合には、画素データ出力部５１は、１色目（先頭）画素データを第１〜第４番目の画素として４回出力する。また、例えば、色パターン識別コードが「１」の場合には、画素データ出力部５１は、１色目（先頭）画素データを第１〜第３番目の画素として３回出力し、その後、２色目画素データを第４番目の画素として１回出力する。

図１３に、図１０のロッシー復号化処理部４３の内部構成例を示す。ロッシー復号化処理部４３は、先頭画素データ復号部６１と、逆量子化部６２と、復号化部６３と、繰返し制御部６４とを含む。

先頭画素データ復号部６１は、入力データ（図３（ｂ）参照）の中の先頭画素圧縮データ（図３（ｂ）の第２フィールド参照）を復号し、復号の結果として得られた画素Ａ'（画素Ｐ'（１））を出力する。本実施形態においては、先頭画素圧縮データ（２１ビット幅）のＲ成分の最下位に１ビット、Ｇ成分の最下位に１ビット、及び、Ｂ成分の最下位に１ビットの計３ビットを追加して２４ビット幅に復号するものとする。なお、追加する３ビットの各々を「０」としても良いし「１」としても良い。

逆量子化部６２は、入力データ（図３（ｂ）参照）の中の第２番目〜第４番目画素差分量子化データ（図３（ｂ）の第３〜第５フィールド参照）を順次逆量子化する。

復号化部６３は、逆量子化部３５によって逆量子化された値を用いて画素Ｂ'〜Ｄ'（画素Ｐ'（２）〜画素Ｐ'（４））を順次算出する。
繰返し制御部６４は、逆量子化部６２、及び、復号化部６３を制御する。

次に、画像復号化装置４０の動作について説明する。

図１４は、画像復号化装置４０が実行する処理を示すフローチャートである。
まず、ロスレス／ロッシー判定処理部４１が、入力データの中のロスレス／ロッシー判定フラグが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。そして、ロスレス／ロッシー判定処理部４１は、入力データの中のロスレス／ロッシー判定フラグが「０」である、即ち入力データがロスレス符号化されたデータであると判定した場合には、ロスレス復号化処理を入力データに対して施すようにロスレス復号化処理部４２に指示し、ロスレス復号化処理部４２が、ロスレス復号化処理を入力データに対して施す（ステップＳ５２）。一方、ロスレス／ロッシー判定処理部４１は、入力データの中のロスレス／ロッシー判定フラグが「０」ではないと判定した場合、即ち入力データがロッシー符号化されたデータであると判定した場合には、ロッシー復号化処理を入力データに対して施すようにロッシー復号化処理部４３に指示し、ロッシー復号化処理部４３が、ロッシー復号化処理を入力データに対して施す（ステップＳ５３）。

図１５は、ロスレス復号化処理部４２が実行する処理を示すフローチャートである。
ロスレス／ロッシー判定処理部４１がステップＳ５１にて入力データがロスレス符号化されたデータ（図３（ａ）参照）であると判定した場合、ロスレス復号化処理部４２内の画素データ出力部５１（図１１参照）が、色パターンテーブル記憶部５２に記憶されている色パターンテーブル（図１２参照）を参照し、入力データの中の色パターン識別コード（図３（ａ）の第４フィールド参照）に基づいて、入力データの中の１色目画素データ（図３（ａ）の第２フィールド参照）又は２色目画素データ（図３（ａ）の第３フィールド参照）を第１番目の画素データとして出力する（ステップＳ６１）。

次に、画素データ出力部５１は、入力データの中の色パターン識別コードに基づいて、入力データの中の１色目画素データ又は２色目画素データを第２番目の画素データとして出力する（ステップＳ６２）。

そして、画素データ出力部５１は、入力データの中の色パターン識別コードに基づいて、入力データの中の１色目画素データ又は２色目画素データを第３番目の画素データとして出力する（ステップＳ６３）。

さらに、画素データ出力部５１は、入力データの中の色パターン識別コードに基づいて、入力データの中の１色目画素データ又は２色目画素データを第４番目の画素データとして出力する（ステップＳ６４）。

図１６は、ロッシー復号化処理部４３が実行する処理を示すフローチャートである。
ロスレス／ロッシー判定処理部４１がステップＳ５１にて入力データがロッシー符号化されたデータ（図３（ｂ）参照）であると判定した場合、ロッシー復号化処理部４３内の先頭画素データ復号部６１（図１３参照）は、入力データ（図３（ｂ）参照）の中の先頭画素圧縮データ（図３（ｂ）の第２フィールド参照）を復号し、復号の結果として得られた画素Ａ'（画素Ｐ'（１））を出力する（ステップＳ７１）。本実施形態においては、先に説明したように、先頭画素圧縮データ（２１ビット幅）のＲ成分の最下位に１ビット、Ｇ成分の最下位に１ビット、及び、Ｂ成分の最下位に１ビットの計３ビットを追加して２４ビット幅に復号するものとする。

次に、ロッシー復号化処理部４３内の繰返し制御部６４（図１３参照）が、変数ｊに初期値として２を設定する（ステップＳ７２）。

そして、ロッシー復号化処理部４３内の逆量子化部６２（図１３参照）が、
ｄ'＝ｄｅＱｕａｎｔ（ｉＣｏｄｅ） ・・・（６）
により逆量子化を行う（ステップＳ７３）。式（６）において、ｉＣｏｄｅは、入力データ（図３（ｂ）参照）の中の第ｊ番目画素差分量子化データ（図３（ｂ）の第３〜第５フィールド参照）である。

次に、ロッシー復号化処理部４３内の復号化部６３（図１３参照）が、第ｊ番目の画素Ｇ'（ｊ）を
Ｇ'（ｊ）＝Ｇ'（ｊ−１）＋ｄ' ・・・（７）
により算出し、出力する（ステップＳ７４）。なお、変数ｊが初期値２である場合、画素Ｇ'（ｊ−１）即ち画素Ｇ'（１）は、入力データの中の先頭画素圧縮データ（図３（ｂ）の第２フィールド参照）である。また、変数ｊが３以上の場合、画素Ｇ'（ｊ−１）は、このステップＳ７４にて復号化部６３によって算出され、復号化部６３において後続の画素の復号化に利用される。

繰返し制御部６４は、変数ｊが値Ｎ（ここでは、４）に達したか否かを判定する（ステップＳ７５）。そして、繰返し制御部６４は、変数ｊが値Ｎに達したと判定した場合には処理を終了し、変数ｊが値Ｎに達していないと判定した場合には、処理をステップＳ７６に移す。

繰返し制御部３７は、ステップＳ７５にて変数ｊが値Ｎに達していないと判定した場合には、変数ｊをインクリメントし（ステップＳ７６）、処理をステップＳ７３に戻す。これにより、第２番目画素〜第４番目画素の復号化を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、従来技術と比較して簡単な処理で、画像符号化を実現することが可能である。また、画質と符号化後データサイズ（圧縮率）とのバランスの良い画像符号化を実現することが可能である。また、ロッシー符号化の場合であっても符号化後のデータサイズが固定長（６４ビット幅）であり、ＪＰＥＧ等の従来技術と比較して、フレームの途中の処理単位であっても復号化することが容易である。

なお、本実施形態においては、Ｎ＝４且つＭ＝２の場合について説明したが、Ｎ、Ｍの値を他の値としても良い。Ｎ、Ｍの値は、求められる画質と符号化後データサイズ（圧縮率）とのバランス、テストパターン（フレームデータ）の画像内容、後段の表示装置の表示特性、原画素のビット幅、原画素が含む色成分（ＲＧＢ、ＹＵＶ、ＹＣｂＣｒ等）及び各成分のビット幅等の１つ又は複数の条件を勘案して決定すれば良い。本発明者が実験したところによれば、Ｎ＝４の場合にはＭ＝２とすると好適であるという結果が得られた。しかしながら、上記した１つ又は複数の条件に応じて、Ｍを２以外の値としても良い。また、Ｎ＝８の場合にはＭ＝２又は３とすると好適であるという結果が得られた。しかしながら、上記した１つ又は複数の条件に応じて、Ｍを２又は３以外の値としても良い。

また、本実施形態のロッシー符号化において、先頭画素圧縮データ（図３（ｂ）の第２フィールド参照）を２１ビット幅、第２〜第４番目画素差分量子化データ（図３（ｂ）の第３〜第５フィールド参照）をそれぞれ１４ビット幅とし、ロッシー符号化後のデータを計６４ビット幅としているが、他のビット幅にしても良い。例えば、先頭画素圧縮データを２０ビット幅、第２〜第４番目画素差分量子化データをそれぞれ１３ビット幅とし、ロッシー符号化後のデータを計６０ビット幅としても良い。

図１７に、本実施形態において示したようなロッシー符号化（第１番目の画素を圧縮し、第２番目以降の画素をＤＰＣＭ符号化する）において、各画素を２４ビット幅とし、Ｎ＝４、８、１２とした場合の実験結果を示す。なお、図１７においては、ロスレス／ロッシー判定フラグ（図３（ｂ）の第１フィールド参照）を考慮していない。ロスレス／ロッシー判定フラグを考慮した場合については、後で説明する。

図１７（ａ）は、本実施形態のロッシー符号化の圧縮率６６．７０％、６２．５０％、５８．３０％、５４．２０％、及び、５０％のときの符号化後の全ビット幅を示す表である。

図１７（ａ）に示すように、Ｎ＝４且つ圧縮率６６．７０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は６４ビットとなり、Ｎ＝４且つ圧縮率６２．５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は６０ビットとなり、Ｎ＝４且つ圧縮率５８．３０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は５６ビットとなり、Ｎ＝４且つ圧縮率５４．２０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は５２ビットとなり、Ｎ＝４且つ圧縮率５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は４８ビットとなる。

また、Ｎ＝８且つ圧縮率６６．７０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１２８ビットとなり、Ｎ＝８且つ圧縮率６２．５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１２０ビットとなり、Ｎ＝８且つ圧縮率５８．３０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１１２ビットとなり、Ｎ＝８且つ圧縮率５４．２０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１０４ビットとなり、Ｎ＝８且つ圧縮率５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は９６ビットとなる。

また、Ｎ＝１２且つ圧縮率６６．７０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１９２ビットとなり、Ｎ＝１２且つ圧縮率６２．５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１８０ビットとなり、Ｎ＝１２且つ圧縮率５８．３０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１６８ビットとなり、Ｎ＝１２且つ圧縮率５４．２０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１５６ビットとなり、Ｎ＝１２且つ圧縮率５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅は１４４ビットとなる。

図１７（ｂ）は、本実施形態において示したようなロッシー符号化の圧縮率６６．７０％、６２．５０％、５８．３０％、５４．２０％、及び、５０％のときの先頭画素圧縮データの好適なビット幅を示す表である。

図１７（ｂ）に示すように、Ｎ＝４且つ圧縮率６６．７０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２３ビットとし、Ｎ＝４且つ圧縮率６２．５０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２２ビットとし、Ｎ＝４且つ圧縮率５８．３０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２１ビットとし、Ｎ＝４且つ圧縮率５４．２０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２０ビットとし、Ｎ＝４且つ圧縮率５０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を１９ビットとすると好適である。

また、Ｎ＝８且つ圧縮率６６．７０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２４ビットとし、Ｎ＝８且つ圧縮率６２．５０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２３ビットとし、Ｎ＝８且つ圧縮率５８．３０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２２ビットとし、Ｎ＝８且つ圧縮率５４．２０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２１ビットとし、Ｎ＝８且つ圧縮率５０％の場合には、先頭画素圧縮データのビット幅を２０ビットとすると好適である。

また、Ｎ＝１２の場合には、圧縮率にかかわらず、先頭画素圧縮データのビット幅を２４ビットとすると好適である。

図１７（ｃ）は、本実施形態のロッシー符号化の圧縮率６６．７０％、６２．５０％、５８．３０％、５４．２０％、及び、５０％のときの符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率を示す表である。

図１７（ｃ）に示すように、Ｎ＝４且つ圧縮率６６．７０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．３６となり、Ｎ＝４且つ圧縮率６２．５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．３７となり、Ｎ＝４且つ圧縮率５８．３０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．３８となり、Ｎ＝４且つ圧縮率５４．２０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．３８となり、Ｎ＝４且つ圧縮率５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．４０となる。

また、Ｎ＝８且つ圧縮率６６．７０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．３７５となり、Ｎ＝８且つ圧縮率６２．５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．３８３となり、Ｎ＝８且つ圧縮率５８．３０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．３９となり、Ｎ＝８且つ圧縮率５４．２０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．４０となり、Ｎ＝８且つ圧縮率５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．４１７となる。

また、Ｎ＝１２且つ圧縮率６６．７０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．３８となり、Ｎ＝１２且つ圧縮率６２．５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．４０となり、Ｎ＝１２且つ圧縮率５８．３０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．４３となり、Ｎ＝１２且つ圧縮率５４．２０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．４６となり、Ｎ＝１２且つ圧縮率５０％の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅の比率は０．５０となる。

図１８は、図１７（ｃ）をグラフ化した図である。図１８に示すように、Ｎ＝４の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅は、０．３６〜０．４０程度が好適である。また、Ｎ＝８の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅は、０．３７５〜０．４１７程度が好適である。また、Ｎ＝１２の場合には、ロッシー符号化後の全ビット幅に占める先頭画素圧縮データの好適なビット幅は、０．３８〜０．５０程度が好適である。

画質やデータサイズの観点からは、先頭画素圧縮データのビット幅を図１７（ｂ）に示すビット幅とすると好適である。しかしながら、出現色数に応じてロスレス符号化又はロッシー符号化を行う本実施形態では、ロスレス／ロッシー判定フラグに１ビット必要である一方、ロスレス／ロッシー判定フラグの追加によりロッシー符号化後の全体のビット幅が増えてしまうことを抑えるため、先頭画素圧縮データのビット幅を図１７（ｂ）よりも少なくすることが好適である。

図１９は、ロスレス／ロッシー判定フラグをも考慮した場合におけるロッシー符号化の圧縮率６６．７０％、６２．５０％、５８．３０％、５４．２０％、及び、５０％のときの先頭画素圧縮データの好適なビット幅の実験結果を示す表である。

図１９に示すように、例えば、原画素のビット幅が２４ビット幅であり、原画素がＲＧＢ成分を含み、各成分が８ビット幅であり、Ｎ＝４であり、圧縮率６６．７％である場合には、ロスレス／ロッシー判定フラグ１ビット幅、先頭画素圧縮データ２１ビット幅（Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分７ビット幅）、第２〜第４番目画素差分量子化データ各１４ビット幅（Ｒ成分５ビット幅、Ｇ成分４ビット幅、Ｂ成分５ビット幅）としてロッシー符号化を行い、符号化後の全ビット幅を６４ビットとすると好適である（図３（ｂ）参照）。

また、例えば、原画素のビット幅が２４ビット幅であり、原画素がＲＧＢ成分を含み、各成分が８ビット幅であり、Ｎ＝８であり、圧縮率６２．５％である場合には、ロスレス／ロッシー判定フラグ１ビット幅、先頭画素圧縮データ２１ビット幅（Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分７ビット幅）、第２〜第８番目画素差分量子化データ各１４ビット幅（Ｒ成分５ビット幅、Ｇ成分５ビット幅、Ｂ成分４ビット幅）としてロッシー符号化を行い、符号化後の全ビット幅を１２０ビットとすると好適である。

また、例えば、原画素のビット幅が２４ビット幅であり、原画素がＲＧＢ成分を含み、各成分が８ビット幅であり、Ｎ＝８であり、圧縮率５８．３％である場合には、ロスレス／ロッシー判定フラグ１ビット幅、先頭画素圧縮データ２０ビット幅（Ｒ成分７ビット幅、Ｇ成分７ビット幅、Ｂ成分６ビット幅）、第２〜第８番目画素差分量子化データ各１３ビット幅（Ｒ成分４ビット幅、Ｇ成分５ビット幅、Ｂ成分４ビット幅）としてロッシー符号化を行い、符号化後の全ビット幅を１１２ビットとすると好適である。

次に、本実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号化装置を用いたシステムについて説明する。
図２０は、本発明の一実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号化装置を用いたシステムの構成例を示す。このシステム７０は、半導体集積回路８０と、ＬＣＤコントローラ９０と、ＬＣＤドライバ１００と、ＬＣＤパネル１１０とを含む。半導体集積回路８０は、本発明の一実施形態に係る画像符号化装置１０と、ＶＲＡＭ８１と、本発明の一実施形態に係る画像復号化装置４０とを含む。

画像符号化装置１０は、入力画像信号を符号化してＶＲＡＭ８１に出力する。ＶＲＡＭ８１は、画像符号化装置１０によって符号化された画像信号を格納する。画像復号化装置４０は、ＶＲＡＭ８１に格納された画像信号を復号化してＬＣＤコントローラ９０に出力する。ＬＣＤコントローラ９０は、画像復号化装置４０によって復号化された画像信号に基づいてＬＣＤドライバ１００を制御し、ＬＣＤドライバ１００は、ＬＣＤコントローラ９０の制御下でＬＣＤパネル１１０を駆動し、ＬＣＤパネル１１０は、画像を表示する。

このシステム７０によれば、入力画像信号を符号化してＶＲＡＭ８１に格納するので、ＶＲＡＭ８１の容量を小さく抑えることが可能となる。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面中の記載において広義な用語（第１の符号化処理、第２の符号化処理、第１の復号化処理、第２の復号化処理等）として引用された用語（ロスレス符号化処理、可逆符号化処理、ロッシー符号化処理、非可逆符号化処理等）は、明細書又は図面中の他のいかなる箇所においても広義な用語に置き換えることができる。また画像符号化装置、画像復号化装置やシステムの構成、動作も本実施形態で説明したものに限定に限定されず、種々の変形実施が可能である。

例えば、画像符号化装置、画像復号化装置の構成は、図１、図４、図６、図１０、図１１、図１３等で説明した構成に限定されず、種々の変形実施が可能である。また本発明の画像符号化方法、画像復号化方法も本実施形態で説明したものに限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。

また、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。

本発明の一実施形態に係る画像符号化装置の構成例。 図１の画像符号化装置１０に入力される画像データの例。 図１の画像符号化装置１０から出力される符号化データの例。 図１のロスレス符号化処理部１２の内部構成例。 図４の色パターンテーブル記憶部２３に記憶されるテーブルの例。 図１のロッシー符号化処理部１３の内部構成例。 本発明の一実施形態に係る画像符号化方法のフローチャート。 本発明の一実施形態に係る画像符号化方法のフローチャート。 本発明の一実施形態に係る画像符号化方法のフローチャート。 本発明の一実施形態に係る画像復号化装置の構成例。 図１０のロスレス復号化処理部４２の内部構成例。 図１１の色パターンテーブル記憶部５２に記憶されるテーブルの例。 図１０のロッシー復号化処理部４３の内部構成例。 本発明の一実施形態に係る画像復号化方法のフローチャート。 本発明の一実施形態に係る画像復号化方法のフローチャート。 本発明の一実施形態に係る画像復号化方法のフローチャート。 ロッシー符号化においてＮ＝４、８、１２とした場合の実験結果の図。 ロッシー符号化においてＮ＝４、８、１２とした場合の実験結果の図。 本実施形態においてＮ＝４、８、１２とした場合の実験結果を示す図。 本発明の一実施形態に係るシステムの構成例。 従来の画像符号化装置に入力される画像データの例。

符号の説明

１０ 画像符号化装置、１１ 出現色数判定処理部、１２ ロスレス符号化処理部、
１３ ロッシー符号化処理部、２１、３１ ロスレス／ロッシー判定フラグ出力部、
２２ 画素データ及び色パターン識別コード出力部、３２ 先頭画素データ圧縮部、
３３ 差分算出部、３４ 量子化部、３５、６２ 逆量子化部、
３６、６３ 復号化部、３７、６４ 繰返し制御部、４０ 画像復号化装置、
４１ ロスレス／ロッシー判定処理部、４２ ロスレス復号化処理部、
４３ ロッシー復号化処理部、５１ 画素データ出力部、
５２ 色パターンテーブル記憶部、６１ 先頭画素データ復号部、７０ システム、
８０ 半導体集積回路、８１ ＶＲＡＭ、９０ ＬＣＤコントローラ、
１００ ＬＣＤドライバ、１１０ ＬＣＤパネル

Claims (12)

1. 複数の画素を処理単位として符号化処理を行う画像符号化装置であって、
   前記複数の画素内に存在する色の数を判定し、前記複数の画素内に存在する色の数が所与の閾値以下である場合には前記複数の画素に対して第１の種類の符号化処理を行い、前記複数の画素内に存在する色の数が前記閾値より大きい場合には前記複数の画素に対して前記第１の種類の符号化処理とは異なる第２の種類の符号化処理を行うことを特徴とする、画像符号化装置。
2. 複数の画素を処理単位として符号化処理を行う画像符号化装置であって、
   前記複数の画素内に存在する色の数を判定するステップ（ａ）と、
   前記複数の画素内に存在する色の数が所与の閾値以下であると判定した場合に、前記複数の画素に対して第１の種類の符号化処理を行うステップ（ｂ）と、
   前記複数の画素内に存在する色の数が前記閾値より大きいと判定した場合に、前記複数の画素に対して前記第１の種類の符号化処理とは異なる第２の種類の符号化処理を行うステップ（ｃ）と、
   を含む、画像符号化方法。
3. 請求項２において、
   前記複数の画素がフレーム内において所与の方向に連続して位置する、画像符号化方法。
4. 請求項２又は３のいずれかにおいて、
   前記複数の画素の数が４であり、前記閾値が２である、画像符号化方法。
5. 請求項２又は３のいずれかにおいて、
   前記複数の画素の数が８であり、前記閾値が２又は３である、画像符号化方法。
6. 請求項２乃至５のいずれかにおいて、
   ステップ（ｂ）が、前記複数の画素に対して前記第１の種類の符号化処理として可逆符号化処理を行うステップを含み、
   ステップ（ｃ）が、前記複数の画素に対して前記第２の種類の符号化処理として非可逆符号化処理を行うステップを含む、画像符号化方法。
7. 請求項６において、
   ステップ（ｂ）が、
   前記複数の画素に対して可逆符号化処理を行うことを表す情報を出力するステップと、
   前記複数の画素内に存在する色の１つ又は複数の画素を出力するステップと、
   前記複数の画素内において前記１つ又は複数の画素が出現するパターンを表す情報を出力するステップと、
   を含み、
   ステップ（ｃ）が、
   前記複数の画素に対して非可逆符号化処理を行うことを表す情報を出力するステップと、
   前記複数の画素の中の先頭の画素を圧縮したデータを出力するステップと、
   前記複数の画素の中の第２番目以降の画素をＤＰＣＭ符号化したデータを出力するステップと、
   を含む、画像符号化方法。
8. 請求項６又は７において、
   ステップ（ｃ）により出力されるデータサイズが固定長である、画像符号化方法。
9. 請求項２乃至８のいずれか１項に記載の画像符号化方法によって符号化されたデータを復号化する画像復号化方法であって、
   前記データが前記第１の種類の符号化処理と前記第２の種類の符号化処理のいずれによって符号化されているかを判定するステップ（ａ）と、
   前記データが前記第１の種類の符号化処理によって符号化されていると判定した場合に、前記データに対して第１の種類の復号化処理を行うステップ（ｂ）と、
   前記データが前記第２の種類の符号化処理によって符号化されていると判定した場合に、前記データに対して前記第１の種類の復号化処理とは異なる第２の種類の復号化処理を行うステップ（ｃ）と、
   を含む、画像復号化方法。
10. 複数の画素を処理単位として符号化処理を行う画像符号化装置であって、
    前記複数の画素内に存在する色の数を判定する色数判定処理手段と、
    前記色数判定処理手段が、前記複数の画素内に存在する色の数が所与の閾値以下であると判定した場合に、前記複数の画素に対して第１の種類の符号化処理を行う第１の符号化処理手段と、
    前記色数判定処理手段が、前記複数の画素内に存在する色の数が前記閾値より大きいと判定した場合に、前記複数の画素に対して前記第１の種類の符号化処理とは異なる第２の種類の符号化処理を行う第２の符号化処理手段と、
    を含む、画像符号化装置。
11. 請求項１０に記載の画像符号化装置によって符号化されたデータを復号化する画像復号化装置であって、
    前記データが前記第１の種類の符号化処理と前記第２の種類の符号化処理のいずれによって符号化されているかを判定する符号化判定処理手段と、
    前記符号化判定処理手段が、前記データが前記第１の種類の符号化処理によって符号化されていると判定した場合に、前記データに対して第１の種類の復号化処理を行う第１の復号化処理手段と、
    前記符号化判定処理手段が、前記データが前記第２の種類の符号化処理によって符号化されていると判定した場合に、前記データに対して前記第１の種類の復号化処理とは異なる第２の種類の復号化処理を行う第２の復号化処理手段と、
    を含む、画像復号化装置。
12. 請求項１０に記載の画像符号化装置と、
    前記画像符号化装置によって符号化されたデータを格納するメモリと、
    前記メモリに格納されているデータを復号化する請求項１１に記載の画像復号化装置と、
    を含む、半導体集積回路。

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