JP2013255092A - Image data compression coding device, image data compression coding method, and image data compression coding program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像データ圧縮符号化装置、画像データ圧縮符号化方法、画像データ圧縮符号化プログラムに関する。 The present invention relates to an image data compression coding apparatus, an image data compression coding method, and an image data compression coding program.
近年、画面サイズの大型化、高解像度化に伴って、1ピクチャあたりの画像処理(高画質化、拡大縮小、物体認識等)の量が増大している。例えば、デジタルテレビ等の画像表示装置では、放送局から1分間に30枚程度の画像データを受信し、表示画面の解像度に合わせて画像データの拡大処理等の画像処理を行い、表示画面等に表示させる。ただし、表示画面の高解像度化に伴い、画像処理後の画像データの量が増大していることから、その受け渡し処理等に時間を要し、放送局から送信される画像データの所定時間内での処理が困難な場合がある。 In recent years, the amount of image processing (higher image quality, enlargement / reduction, object recognition, etc.) per picture has increased with the increase in screen size and resolution. For example, an image display device such as a digital television receives about 30 pieces of image data per minute from a broadcasting station, performs image processing such as image data enlargement processing in accordance with the resolution of the display screen, and displays it on the display screen or the like. Display. However, since the amount of image data after image processing has increased with the increase in resolution of the display screen, it takes time for the transfer processing and the like, and within a predetermined time of image data transmitted from a broadcasting station It may be difficult to process.
そこで、画像処理の途中段階、もしくは、画像処理後の画像データの出力時において、画像データを圧縮することによる処理速度や伝送路での帯域削減が求められる。また、画素データの圧縮処理に関してMPEG2、H.264の高度な規格、技術があるが、映像の高解像度化に伴い、これらの圧縮処理過程においても画素データの圧縮が求められる。 Therefore, in the middle of image processing or when outputting image data after image processing, it is required to reduce the processing speed and bandwidth on the transmission path by compressing the image data. Further, there are advanced standards and techniques of MPEG2 and H.264 regarding pixel data compression processing, but pixel data compression is also required in these compression processing steps as the resolution of video is increased.
画素データの圧縮は、隣り合う画素との相関性の高さを利用して、隣り合う画素との差分値を可変長符号化する方法が一般的である。しかし、隣り合う画素間で相関性が低い部分には圧縮が効きにくいという問題がある。そこで、画像データを、相関性の高い複数のエリアに分割し、分割後のエリアごとに圧縮処理を行う技術が開示されている。これにより、エリアにおける隣り合う画素間の差分値が小さくなり、効果的な圧縮が行われる(例えば、特許文献1)。 The compression of pixel data is generally performed by variable length coding of the difference value between adjacent pixels using the high degree of correlation with adjacent pixels. However, there is a problem in that compression is hardly effective in a portion where the correlation between adjacent pixels is low. Thus, a technique is disclosed in which image data is divided into a plurality of highly correlated areas, and compression processing is performed for each divided area. Thereby, the difference value between adjacent pixels in the area is reduced, and effective compression is performed (for example, Patent Document 1).
しかしながら、画像データにおいて、隣り合う画素間の相関性が低い場合、相関性の高いエリアが必ずしも見つかるとは限らない。このように隣り合う画素間の相関性が低い画像データの場合、画像データを複数のエリアに分割したとしても、隣り合う画素値の差分値は大きくなってしまう。このように、隣り合う画素間の相関性が低い画像データの効果的な圧縮は困難であった。 However, when the correlation between adjacent pixels is low in the image data, an area with high correlation is not always found. In the case of image data with low correlation between adjacent pixels in this way, even if the image data is divided into a plurality of areas, the difference value between adjacent pixel values becomes large. Thus, effective compression of image data having low correlation between adjacent pixels has been difficult.
本発明は、画像データの圧縮を効果的に行う画像データ圧縮符号化装置、画像データ圧縮符号化方法、画像データ圧縮符号化プログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image data compression coding apparatus, an image data compression coding method, and an image data compression coding program that effectively compress image data.
第1の側面は、画像データにおける各画素の画素値の標準偏差に基づいて、第1の偏差閾値と、前記第1の偏差閾値より大きい第2の偏差閾値とを決定する閾値決定手段と、前記各画素について、前記画素値の偏差値が前記第1の偏差閾値未満の画素を第1区分、前記偏差値が前記第1の偏差閾値以上であり前記第2の偏差閾値未満の画素を第2区分、前記偏差値が前記第2の偏差閾値以上の画素を第3区分に割り当て、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた前記各画素の画素値を符号化して符号化データを生成する符号化手段と、を有する。 The first aspect is a threshold value determining means for determining a first deviation threshold value and a second deviation threshold value larger than the first deviation threshold value based on the standard deviation of the pixel value of each pixel in the image data; For each of the pixels, a pixel whose deviation value is less than the first deviation threshold is a first division, and a pixel whose deviation value is greater than or equal to the first deviation threshold and less than the second deviation threshold is the first. 2 divisions, a pixel whose deviation value is equal to or greater than the second deviation threshold is assigned to the third division, and encoded data is generated by encoding the assigned pixel value for each of the first to third divisions. Encoding means.
第1の側面によれば、画像データの圧縮が効果的に行われる。 According to the first aspect, the image data is effectively compressed.
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.
[画像データ圧縮符号化装置10]
図1は、画像データ圧縮符号化装置10の構成を一例を示す図である。画像データ圧縮符号化装置10は、例えば、プロセッサ16、メモリ17、映像入力インターフェイス11、画像処理部12、圧縮符号化部13、復号化部14、映像表示部15を有する。プロセッサ16は、画像データ圧縮符号化装置10の全体の制御を行い、メモリ17は、映像入力インターフェイス11を介して入力された画像データ、及び、画像処理後の画像データを格納する。
[Image Data Compression Encoding Device 10]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image data
本実施の形態例において、画像データとは、例えば、RGB方式の画像データ、YCbCr方式の画像データ等である。ただし、この例に限定されるものではなく、他の方式の画像データであってもよい。 In this embodiment, the image data is, for example, RGB image data, YCbCr image data, or the like. However, the present invention is not limited to this example, and other types of image data may be used.
画像処理部12は、入力されメモリに格納された画像データを読み出し、高画質化、拡大縮小、物体認識等の画像処理を行う。圧縮符号化部13は、読み出した画像データの圧縮符号化を行い、復号化部14は圧縮符号化された画像データを復号化して映像表示部15に出力する。映像表示部15は、復号化済みの画像データを表示画面等に表示させる。
The
また、画像データ圧縮符号化装置10では、例えば、ハンディカムカメラ等で生成された画像データについて、複数回に渡って画像処理を行うことがある。このような場合、画像処理後の画像データのメモリ17への書き込み処理、及び、読み出し処理が複数回に渡って発生する。このような場合についても、圧縮符号化された画像データがメモリ17に書き込まれ、メモリ17から読み出された画像データが復号化され処理される。
The image data
このように、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、画像処理後の画像データを圧縮符号化しメモリに格納する。これにより、画像処理後の画像データのメモリへの書き込み、及び、読み出し、映像表示部15への受け渡しが高速化される。
As described above, the image data compression encoding
具体的に、画像データ圧縮符号化装置10は、画像データにおける各画素の画素値の標準偏差に基づいて偏差閾値ABと、偏差閾値ABより大きい偏差閾値ACとを決定する。そして、画像データ圧縮符号化装置10は、各画素について、画素値の偏差値が偏差閾値AB未満の画素を分布エリアB、偏差値が偏差閾値AB以上であり偏差閾値AC未満の画素を分布エリアA、偏差値が偏差閾値AC以上の画素を分布エリアCに割り当て、分布エリア毎に割り当てられた画素値を符号化して符号化データを生成す。
Specifically, the image data
つまり、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、画像データの各画素を、画素値に基づいて3つの区分(分布エリアA〜C)に割り当て、区分毎に圧縮符号化処理を行う。このように、各画素について、画素の配置ではなく画素値に基づいて区分に割り当てられることにより、隣り合う画素の画素値の相関性が低い画像データであっても、各区分における画素間の画素値の相関性が高くなる。これにより、各区分における画素間の画素値の差分値が小さくなると共にばらつきが小さくなり、効果的に画像データの圧縮及び符号化が行われる。処理の詳細については、後述する。
That is, the image data
ここで、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10の圧縮符号化対象の画像データの一例について説明する。
Here, an example of image data to be compression-encoded by the image data compression-
[画像データの具体例]
図2は、本実施の形態例の画像データ圧縮符号化装置10が圧縮符号化の対象とする画像データPIの一例と、画像データの各画素と分布エリアの対応関係PIxを示す図である。同図(A)の画像データPIは、横16画素、縦16画素の圧縮符号化対象の画素データである。この例において、画像データPIは、例えばRGB方式におけるR値の画像データを示し、各画素はそれぞれ0〜255の値を有する。
[Specific examples of image data]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of image data PI that is an object of compression encoding by the image data
また、図2の(B)は、同図(A)の画像データPIの各画素がいずれの分布エリアに割り当てられたかを示す対応関係図PIxの例である。同図において、Aは分布エリアAに、Bは分布エリアBに、Cは分布エリアCに割り当てられることを示す。各画素は、画素値から算出される偏差値に基づいて、対応する分布エリアに割り当てられる。 FIG. 2B is an example of a correspondence diagram PIx showing to which distribution area each pixel of the image data PI of FIG. In the figure, A is assigned to the distribution area A, B is assigned to the distribution area B, and C is assigned to the distribution area C. Each pixel is assigned to a corresponding distribution area based on a deviation value calculated from the pixel value.
続いて、分布エリアについて説明する。 Next, the distribution area will be described.
[分布エリア]
図3は、本実施の形態例における分布エリアについて説明する図である。同図は、所定の標準偏差における画素の偏差値の正規分布図L1の一例を示す。同図において横軸は偏差値を示し、中心は偏差値50を示す。また、縦軸は画素数を表す。本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、同図のような、画素値の偏差値を偏差閾値AB、偏差閾値ACによって区分された3つの分布エリア(分布エリアAea、分布エリアBeb、分布エリアCec)に、各画素を割り当てる。各分布エリアは所定の偏差値の範囲に対応する。
[Distribution area]
FIG. 3 is a diagram for explaining the distribution area in the present embodiment. The figure shows an example of a normal distribution diagram L1 of pixel deviation values at a predetermined standard deviation. In the figure, the horizontal axis indicates the deviation value, and the center indicates the deviation value 50. The vertical axis represents the number of pixels. The image data
具体的に、画素値に対応する偏差値が偏差閾値AB未満の画素は、分布エリアBebに割り当てられる。また、画素値に対応する偏差値が偏差閾値AB以上であって、偏差閾値AC未満の画素は分布エリアAeaに割り当てられる。また、画素値に対応する偏差値が偏差閾値AC以上の画素は、分布エリアCecに割り当てられる。 Specifically, pixels whose deviation value corresponding to the pixel value is less than the deviation threshold AB are assigned to the distribution area Beb. Further, pixels whose deviation value corresponding to the pixel value is greater than or equal to the deviation threshold AB and less than the deviation threshold AC are assigned to the distribution area Aea. Also, pixels whose deviation value corresponding to the pixel value is greater than or equal to the deviation threshold AC are assigned to the distribution area Cec.
[偏差閾値]
続いて、偏差閾値AB、偏差閾値ACの決定方法について説明する。本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10において、偏差閾値AB、偏差閾値ACは、画像データが有する画素の画素値の標準偏差に基づいて決定される。
[Deviation threshold]
Next, a method for determining the deviation threshold AB and the deviation threshold AC will be described. In the image data
具体的に、偏差閾値ABは、標準偏差の逆数に100を乗じて算出される係数値を50から減算することによって、偏差閾値ACは、当該係数値を50に加算することによって決定される。逆数とは、ある数に対し乗算すると1になる数を示す。つまり、標準偏差の逆数は、1を標準偏差によって除算した値として求められる。このため、画像データ圧縮符号化装置10は、画像データの各画素の画素値の標準偏差を1から除算して逆数を算出し、100を乗じて係数値を算出する。そして、画像データ圧縮符号化装置10は、50を係数値から減算した数を偏差閾値AB、係数値に50を加算した数を偏差閾値ACとして決定する。
Specifically, the deviation threshold AB is determined by subtracting a coefficient value calculated by multiplying the reciprocal of the standard deviation by 100 from 50, and the deviation threshold AC is determined by adding the coefficient value to 50. The reciprocal number is a number that becomes 1 when a certain number is multiplied. That is, the reciprocal of the standard deviation is obtained as a value obtained by dividing 1 by the standard deviation. For this reason, the image data
例えば、標準偏差が値10である場合を例にあげる。標準偏差が値10の場合、演算式1÷10によって算出され、逆数0.1が求められる。そして、逆数0.1に100を乗じ、係数値10が求められる。これにより、偏差閾値ABは、50から係数値10が減算された値40となる。また、偏差閾値ACは、50に係数値10を加算した値60となる。この結果、例えば、偏差値が40未満の画素は分布エリアBebに割り当てられる。また、偏差値が40以上60未満の画素は分布エリアAeaに、偏差値が60以上の画素は分布エリアCecに割り当てられる。
For example, a case where the standard deviation is 10 is taken as an example. When the standard deviation is a value of 10, it is calculated by the
ここで、標準偏差の大小に基づく偏差閾値の相違について具体例に従って説明する。 Here, the difference in the deviation threshold value based on the standard deviation will be described according to a specific example.
[偏差閾値の具体例:標準偏差大]
図4は、画像データの各画素の画素値の標準偏差が大きい場合における偏差閾値について説明する図である。標準偏差が大きい場合とは、各画素の画素値のばらつきが大きい場合を示す。同図では、標準偏差が大きい場合における画素の偏差値の正規分布図L2の一例を示す。
[Specific example of deviation threshold: large standard deviation]
FIG. 4 is a diagram for explaining a deviation threshold when the standard deviation of the pixel value of each pixel of the image data is large. The case where the standard deviation is large indicates a case where the variation of the pixel value of each pixel is large. This figure shows an example of a normal distribution diagram L2 of pixel deviation values when the standard deviation is large.
図4のように、標準偏差が大きい場合、画素の偏差値が偏差値50付近に分布せず、広い偏差値範囲に分散する。画素の分布が分散する場合、全画素の画素値の平均値から各画素の差分値を算出すると、差分値が大きくなると共に各差分値のばらつきが大きくなる。このため、差分値に基づいて圧縮及び可変符号化した場合、圧縮が効果的に行われない。 As shown in FIG. 4, when the standard deviation is large, the pixel deviation values are not distributed in the vicinity of the deviation value 50, but are distributed over a wide deviation value range. When the pixel distribution is dispersed, if the difference value of each pixel is calculated from the average value of the pixel values of all the pixels, the difference value increases and the variation of each difference value increases. For this reason, when compression and variable encoding are performed based on the difference value, compression is not effectively performed.
本実施の形態例では、標準偏差の逆数を利用することにより、標準偏差が大きい場合、標準偏差50を中心とする分布エリアAeaの区間が狭められる。つまり、標準偏差が大きい場合、標準偏差の逆数は小さな値となり、係数値も小さな値となる。このため、標準偏差が小さい場合と比較して偏差閾値ABは大きな値、偏差閾値ACは小さな値となり、分布エリアAeaに対応する偏差値の範囲が狭くなると共に、分布エリアB、Cに対応する偏差値範囲が広くなる。 In the present embodiment, by using the reciprocal of the standard deviation, when the standard deviation is large, the section of the distribution area Aea centered on the standard deviation 50 is narrowed. That is, when the standard deviation is large, the reciprocal of the standard deviation is a small value, and the coefficient value is also a small value. Therefore, the deviation threshold AB is a large value and the deviation threshold AC is a small value compared to the case where the standard deviation is small, the range of the deviation value corresponding to the distribution area Aea is narrowed, and the distribution thresholds B and C are corresponded. The deviation value range is widened.
これにより、画素値のばらつきが大きく分布が分散する画像データであっても、分布エリアB、Cの偏差値範囲が広くなることにより、各分布エリアに割り当てられる画素間の画素値の差分値が小さくなると共に、差分値のばらつきが小さくなる。このため、各分布エリアに割り当てられた画素の画素値の平均値と、各画素との差分値が小さくなる。これにより、差分値に基づいて効果的に圧縮及び符号化処理が行われ、画像データの圧縮率が向上する。 As a result, even if the image data has a large variation in pixel values and the distribution is distributed, the deviation value range of the distribution areas B and C is widened so that the difference value of the pixel values between the pixels assigned to each distribution area is As it becomes smaller, the variation of the difference value becomes smaller. For this reason, the difference value between the average value of the pixel values of the pixels assigned to each distribution area and each pixel becomes small. Thereby, compression and encoding processing is effectively performed based on the difference value, and the compression rate of the image data is improved.
[偏差閾値の具体例:標準偏差小]
図5は、画像データの各画素の画素値の標準偏差が小さい場合における偏差閾値について説明する図である。標準偏差が小さい場合とは、各画素の画素値のばらつきが少ない場合を示す。同図では、標準偏差が小さい場合における画素の偏差値の正規分布図L3の一例を示す。
[Specific example of deviation threshold: small standard deviation]
FIG. 5 is a diagram for explaining the deviation threshold when the standard deviation of the pixel value of each pixel of the image data is small. The case where the standard deviation is small indicates a case where there is little variation in the pixel value of each pixel. This figure shows an example of a normal distribution diagram L3 of pixel deviation values when the standard deviation is small.
図5のように、標準偏差が小さい場合、画素の偏差値が偏差値50付近に集中して分布する。画素値の分布が集中する場合、分布が集中する画素群については、同じ分布エリアに割り当てられることにより、分布エリアにおける画素間の画素値の差分値が小さく抑えられる。 As shown in FIG. 5, when the standard deviation is small, pixel deviation values are concentrated and distributed near the deviation value 50. When the distribution of pixel values is concentrated, the pixel group where the distribution is concentrated is assigned to the same distribution area, so that the difference value of the pixel values between the pixels in the distribution area can be kept small.
このため、本実施の形態例では、標準偏差の逆数を利用することにより、標準偏差が小さい場合、標準偏差50を中心とする分布エリアAeaの区間が広められる。つまり、標準偏差が小さい場合、標準偏差の逆数は大きな値となり、係数値も大きな値となる。このため、標準偏差が大きい場合と比較して、偏差閾値ABは小さな値、偏差閾値ACは大きな値となり、分布エリアAeaに対応する偏差値の範囲が広くなる。 For this reason, in this embodiment, by using the reciprocal of the standard deviation, when the standard deviation is small, the section of the distribution area Aea centered on the standard deviation 50 is widened. That is, when the standard deviation is small, the reciprocal of the standard deviation is a large value, and the coefficient value is also a large value. For this reason, as compared with the case where the standard deviation is large, the deviation threshold AB is a small value and the deviation threshold AC is a large value, and the range of the deviation value corresponding to the distribution area Aea is widened.
これにより、分布が集中する画素群が1つの分布エリアAeaに割り当てられ、分布エリアAeaに割り当てられた画素間の画素値の差分値が小さくなるとともに、差分値のばらつきが小さくなる。このため、各分布エリアに割り当てられた画素の画素値の平均値と、各画素との差分値が小さくなる。これにより、差分値に基づいて効果的に圧縮及び符号化処理が行われ、画像データの圧縮率が向上する。 Thereby, a pixel group in which the distribution is concentrated is assigned to one distribution area Aea, the difference value of the pixel value between the pixels assigned to the distribution area Aea is reduced, and the variation of the difference value is reduced. For this reason, the difference value between the average value of the pixel values of the pixels assigned to each distribution area and each pixel becomes small. Thereby, compression and encoding processing is effectively performed based on the difference value, and the compression rate of the image data is improved.
続いて、本実施の形態例の画像データ圧縮符号化装置10における圧縮符号化部13の構成について説明する。
Next, the configuration of the
[符号圧縮部の構成の詳細]
図6は、本実施の形態例の画像データ圧縮符号化装置10における圧縮符号化部13の詳細な構成を説明する図である。同図において、圧縮符号化部13は、例えば、偏差値計算部131、標準偏差逆数演算部132、分布境界決定部133、分布エリア決定部134、分布エリアA符号化部135、分布エリアB符号化部136、分布エリアC符号化部137、結果メモリ138、エリアオフセット計算部139を有する。外部メモリ103は、図1の画像データ圧縮符号化装置10におけるメモリ17に対応する。
[Details of configuration of code compression unit]
FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed configuration of the
図6において、画像データがメモリ17に格納されるとき、バッファリング部102は画像データを入力すると共に、累積加算部100は画像データにおける各画素の画素値を累積加算する。標準偏差演算部101は、累積加算値から画素値の平均値を求め、標準偏差を算出する。偏差値計算部131は、求めた標準偏差、平均値、及び、各画素の画素値に基づいて、各画素の偏差値を算出する。標準偏差逆数演算部132は、1を標準偏差によって除算し標準偏差の逆数を求める。また、分布境界決定部133は、標準偏差の逆数に100を乗算した係数値を値50から減算して偏差閾値ABを、係数値を値50に加算して偏差閾値ACを決定する。
In FIG. 6, when image data is stored in the
分布エリア決定部134は、各画素について、画素の偏差値に基づいて、画素偏差閾値AB、偏差閾値ACによって区分された3つの分布エリアへの割り当ての決定処理を行う。この例では、画像データの各画素は、図3で前述した分布エリアAea、分布エリアBeb、分布エリアCecのいずれかの区分に割り当てられる。
The distribution
分布エリアA符号化部135は、画像データの各画素について、分布エリアAに割り当てられた画素については画素値、分布エリアB、分布エリアCに割り当てられた画素については当該エリアに割り当てられた画素であることを示す各エリア中間識別コードの符号化処理を行う。また、分布エリアB符号化部136は、分布エリアBに割り当てられた画素について、画素値の符号化処理を行う。分布エリアC符号化部137についても同様である。
For each pixel of the image data, the distribution area
結果メモリ138は、分布エリアA符号化部135、分布エリアB符号化部136、分布エリアC符号化部137によって符号化された符号化データを格納する。エリアオフセット計算部139は、各分布エリアの符号化データのサイズをオフセット値として算出し、オフセット値に基づいて各符号化データを1つの符号化データとして結合し、結果メモリ138に書き込む。
The
続いて、圧縮符号化処理の流れについて説明する。 Next, the flow of compression encoding processing will be described.
[圧縮符号化処理における画素の区分割り当て処理]
図7は、本実施の形態例における圧縮符号化部13の処理のうち、画像データの各画素の分布エリアへの割り当て処理の流れを説明するフローチャート図である。図6で前述したとおり、メモリに画像データがバッファリングされるとき、画像データが有する各画素の画素値の累積加算値、標準偏差が算出される。そして、圧縮符号化部13の標準偏差逆数演算部132は標準偏差の逆数を算出し、分布境界決定部133は、逆数に100を乗じた係数値に基づいて、各分布エリアを区分する偏差閾値AB、偏差閾値ACを決定しておく。
[Pixel division allocation processing in compression encoding processing]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the flow of the process of allocating image data to the distribution area of each pixel in the process of the
そして、図7のフローチャート図のとおり、分布エリア決定部134は、まず、メモリから画像データを読み出す(S11)。一般的に、読み出し処理が複数回行われることによって、画像データにおける全ての画素の画素値が読み出される。そのため、まず、分布エリア決定部134は、1回の読み出し処理で読み出される画素値を読み出し、当該画素の偏差値を、画素値と標準偏差とに基づいて計算する(S12)。
Then, as shown in the flowchart of FIG. 7, the distribution
続いて、分布エリア決定部134は、読み出した各画素について、算出した偏差値が偏差閾値AB未満であるか否かを判定する(S13)。画素の偏差値が偏差閾値AB未満である場合(S13のYES)、当該画素は分布エリアBに割り当てられる。そこで、分布エリア決定部134は、画素値をエリアBメモリmbに格納する(S15)。エリアBメモリmbは、圧縮符号化部13の分布エリアB符号化部136が有するメモリである。
Subsequently, the distribution
また、分布エリア決定部134は、分布エリアBに割り当てられた画素の画素値を累積加算すると共に(S16)、分布エリアBに割り当てられた画素の画素数をカウントする(S17)。そして、分布エリア決定部134は、分布エリアBに割り当てられたことを示す分布エリアB中間識別コードを生成し(S18)、エリアAメモリmaにおける当該画素に対応するアドレスに格納する(S19)。エリアAメモリmaは、圧縮符号化部13の分布エリアA符号化部135が有するメモリである。なお、分布エリアB中間識別コードは共通の値である。
In addition, the distribution
工程S13の判定に戻り、一方、画素の偏差値が偏差閾値AB以上である場合(S13のNO)、さらに、分布エリア決定部134は、当該画素の偏差値が偏差閾値AC以上であるか否かを判定する(S14)。画素の偏差値が偏差閾値AC以上である場合(S14のYES)、当該画素は分布エリアCに割り当てられる。そこで、分布エリア決定部134は、画素がエリアBに割り当てられる場合と同様にして、画素値をエリアCメモリmcに格納すると共に(S20)、分布エリアCに割り当てられた画素の画素値を累積加算し(S21)、分布エリアCに割り当てられた画素の画素数をカウントする(S22)。
Returning to the determination in step S13, on the other hand, if the deviation value of the pixel is greater than or equal to the deviation threshold AB (NO in S13), the distribution
そして、分布エリア決定部134は、分布エリアCに割り当てられたことを示す分布エリアC中間識別コードを、エリアAメモリmaにおける当該画素に対応するアドレスに格納する(S24)。分布エリアC中間識別コードは共通の値であって、分布エリアB中間識別コードとは異なる値である。
Then, the distribution
そして、工程S14の判定に戻り、画素の画素値に対応する偏差値が、偏差閾値AB以上であって偏差閾値AC未満である場合(S14のNO)、当該画素は分布エリアAに割り当てられる。そこで、分布エリア決定部134は、画素値をエリアAメモリmaに格納すると共に(S25)、分布エリアAに割り当てられた画素の画素値を累積加算し(S26)、分布エリアAに割り当てられた画素の画素数をカウントする(S27)。
Then, returning to the determination in step S14, when the deviation value corresponding to the pixel value of the pixel is greater than or equal to the deviation threshold AB and less than the deviation threshold AC (NO in S14), the pixel is assigned to the distribution area A. Therefore, the distribution
そして、分布エリア決定部134は、圧縮符号化の対象とする画像データが有する全ての画素について分布エリアの決定が完了したか否かを判定する(S28)。全ての画素について完了していない場合(S28のNO)、続いて、分布エリア決定部134は、メモリ17から続く次の画素値を読み出す。同様にして、分布エリア決定部134は、読み出した画素の画素値の偏差値を判定して割り当てる分布エリアを判定し(S13、S14)、分布エリアに応じた処理工程を行う。
Then, the distribution
このように、分布エリア決定部134は、画像データが有する各画素について、画素値に対応する偏差値と偏差閾値AB、偏差閾値ACとに基づいて分布エリアを割り当てる。そして、分布エリア決定部134は、走査画素の順に、分布エリアAに割り当てられた画素については画素値を、分布エリアB、分布エリアCに割り当てられた画素についてはエリア中間識別コードをエリアAメモリmaに格納する。また、分布エリア決定部134は、エリアBメモリmbに分布エリアBに割り当てられた画素の画素値を、エリアCメモリmcに分布エリアCに割り当てられた画素の画素値を格納する。
As described above, the distribution
[エリアメモリの具体例]
図8は、図7のフローチャート図の工程で生成されるエリアAメモリma、エリアBメモリmb、エリアCメモリmcの具体例を示す図である。同図の画像データの分布エリアとの対応関係図PIxは、図2(B)で示した画素と分布エリアの対応関係図PIxと同様である。また、この例において、画像データにおける各画素は、矢印YAの示す走査方向に沿って処理される。
[Specific examples of area memory]
FIG. 8 is a diagram illustrating specific examples of the area A memory ma, the area B memory mb, and the area C memory mc generated in the process of the flowchart of FIG. The correspondence relationship diagram PIx with the distribution area of the image data in the figure is the same as the correspondence relationship diagram PIx between the pixel and the distribution area shown in FIG. In this example, each pixel in the image data is processed along the scanning direction indicated by the arrow YA.
図8において、例えば、画素x1は、画素値の標準偏差に基づいて分布エリアAに割り当てられる。そして、続いて処理される画素x2は分布エリアBに割り当てられる。また、この例において、画素x3は分布エリアAに、画素x4、x5は分布エリアBに、画素x6は分布エリアCに割り当てられる。 In FIG. 8, for example, the pixel x1 is assigned to the distribution area A based on the standard deviation of the pixel value. The pixel x2 to be subsequently processed is assigned to the distribution area B. In this example, pixel x3 is assigned to distribution area A, pixels x4 and x5 are assigned to distribution area B, and pixel x6 is assigned to distribution area C.
初めに、エリアAメモリmaの具体例について説明する。 First, a specific example of the area A memory ma will be described.
[エリアAメモリmaの具体例]
前述したとおり、エリアAメモリmaは、分布エリアAに割り当てられた画素については画素値の情報、分布エリアB、Cに割り当てられた画素については対応するエリアB中間識別コード、エリアC中間識別コードを有する。この例において画素値はR値である。R値は8ビットの情報であり、00000000〜11111111(2進数)の範囲の値をとる。そこで、エリア中間識別コードと画素値との区別を可能にするため、エリアAメモリmaにおける各画素の情報は8ビットから9ビットに拡張される。具体的に、画素値については、例えば、最上位ビットに0(2進数)が付加される。一方、エリアB中間識別コード、エリアC中間識別コードについては、最上位ビットに1が付加される。
[Specific example of area A memory ma]
As described above, the area A memory ma has pixel value information for the pixels assigned to the distribution area A, and the corresponding area B intermediate identification code and area C intermediate identification code for the pixels assigned to the distribution areas B and C. Have In this example, the pixel value is an R value. The R value is 8-bit information and takes a value in the range of 0000000 to 11111111 (binary number). Therefore, in order to enable discrimination between the area intermediate identification code and the pixel value, the information of each pixel in the area A memory ma is expanded from 8 bits to 9 bits. Specifically, for the pixel value, for example, 0 (binary number) is added to the most significant bit. On the other hand, for the area B intermediate identification code and the area C intermediate identification code, 1 is added to the most significant bit.
具体的に、分布エリアAに割り当てられた画素については、最上位ビットに0、続く8ビットに画素値が保持される。分布エリアBに割り当てられる画素については、最上位ビットに0(2進数)、続く8ビットに値00000000(2進数)が保持される。つまり、エリアB中間識別コードは、100000000を示す。また、分布エリアCに割り当てられる画素については、最上位ビットに0(2進数)、続く8ビットに値00000001(2進数)が保持される。つまり、エリアC中間識別コードは、100000001を示す。 Specifically, for the pixels assigned to the distribution area A, the pixel value is held in 0 in the most significant bit and in the subsequent 8 bits. For the pixels assigned to the distribution area B, 0 (binary number) is held in the most significant bit, and the value 00000000 (binary number) is held in the following 8 bits. That is, the area B intermediate identification code indicates 100000000. For the pixels allocated to the distribution area C, 0 (binary number) is held in the most significant bit, and the value 00000001 (binary number) is held in the following 8 bits. That is, the area C intermediate identification code indicates 100000001.
これにより、最上位ビットに基づいて、分布エリアAに割り当てられる画素か、分布エリアB、分布エリアCに割り当てられる画素であるかが判別される。そして、最上位ビットが1であるとき、続く8ビットの値に基づいて、分布エリアBに割り当てられた画素か、分布エリアCに割り当てられた画素かが判別される。 Thus, it is determined whether the pixel is assigned to the distribution area A, or the pixels are assigned to the distribution area B and the distribution area C, based on the most significant bit. When the most significant bit is 1, it is determined whether the pixel is allocated to the distribution area B or the pixel allocated to the distribution area C based on the subsequent 8-bit value.
このため、図8において、エリアAメモリmaは、画素x1について、分布エリアAに割り当てられることから、9ビットの情報「0,00010101(画素値)」をアドレス0に有する。アドレス0、1、2は、エリアAメモリmaの相対アドレスを示す。そして、続く画素x2について、分布エリアBに割り当てられることから、エリアAメモリmaは、9ビットのエリアB中間識別コード「100000000」をアドレス1に有する。同様にして、続く画素x3について、分布エリアAに割り当てられることから、エリアAメモリmaは、9ビットの情報「0,00001001(画素値)」をアドレス2に有する。また、画素x6について、分布エリアCに割り当てられることから、エリアAメモリmaは、画素x6に対応するアドレスに9ビットのエリアC中間識別コード「100000001」を有する。
For this reason, in FIG. 8, the area A memory ma is assigned to the distribution area A for the pixel x1, and therefore has 9-bit information “000010101 (pixel value)” at address 0.
[エリアBメモリmbの具体例]
続いて、エリアBメモリmbについて説明する。前述したとおり、エリアBメモリmbは、分布エリアBに割り当てられる画素についてのみ情報を有する。エリアBメモリmbにおいては、分布エリアBに割り当てられる画素の画素値のみが保持されるため、各画素の情報は拡張されず8ビットの画素値が保持される。
[Specific example of area B memory mb]
Next, the area B memory mb will be described. As described above, the area B memory mb has information only about the pixels allocated to the distribution area B. In the area B memory mb, since only the pixel values of the pixels assigned to the distribution area B are held, the information of each pixel is not expanded and the 8-bit pixel value is held.
具体的に、図8のエリアBメモリmbは、分布エリアBに割り当てられる画素x2について、8ビットの画素値「00011011」をアドレス0に有する。アドレス0、1、2は、エリアBメモリmbの相対アドレスを示す。また、エリアBメモリmbは、画素の走査順に、次に分布エリアBに割り当てられる画素x4について、8ビットの画素値「00011010」をアドレス1に有する。分布エリアBに割り当てられる他の画素(x5等)についても同様である。
Specifically, the area B memory mb of FIG. 8 has an 8-bit pixel value “00011011” at address 0 for the pixel x2 assigned to the distribution area B. Addresses 0, 1, and 2 indicate relative addresses of the area B memory mb. Further, the area B memory mb has an 8-bit pixel value “00011010” at the
[エリアCメモリmcの具体例]
続いて、エリアCメモリmcについて説明する。エリアBメモリmbと同様にして、エリアCメモリmcは、分布エリアCに割り当てられる画素についてのみ情報を有するため、各画素の情報は拡張されず8ビットの画素値が保持される。具体的に、図7のエリアCメモリmcは、分布エリアCに割り当てられる画素x6について、8ビットの画素値「00000011」をアドレス0に有する。アドレス0、1、2は、エリアCメモリmcの相対アドレスを示す。分布エリアCに割り当てられる他の画素についても同様である。
[Specific example of area C memory mc]
Next, the area C memory mc will be described. Similarly to the area B memory mb, the area C memory mc has information only about the pixels assigned to the distribution area C, so the information of each pixel is not expanded and an 8-bit pixel value is held. Specifically, the area C memory mc of FIG. 7 has an 8-bit pixel value “00000011” at address 0 for the pixel x6 assigned to the distribution area C. Addresses 0, 1, and 2 indicate relative addresses of the area C memory mc. The same applies to other pixels assigned to the distribution area C.
続いて、分布エリア決定部134によって各分布エリアに割り当てられた画素の画素値の圧縮符号化処理について説明する。
Next, compression encoding processing of pixel values of pixels assigned to each distribution area by the distribution
[圧縮符号化処理の流れ]
図9は、本実施の形態例における圧縮符号化部13の処理のうち、分布エリア毎の圧縮符号化処理の流れを説明するフローチャート図である。
[Compression coding process flow]
FIG. 9 is a flowchart for explaining the flow of the compression encoding process for each distribution area among the processes of the
圧縮符号化部13の分布エリアA符号化部135は、まず、各分布エリアについて、それぞれ、算出済みである画素値の累積加算値(図7のS16、S21、S26)に基づいて、各分布エリアに割り当てられた画素の画素値の平均値を算出する(S31)。続いて、分布エリアA符号化部135は、算出した分布エリア毎の平均値を結果メモリ138に格納する(S32)。算出された分布エリア毎の平均値は、圧縮した画像データの復号化時に使用される。
The distribution area
続いて、分布エリアA符号化部135は、全ての画素の読み出しが完了していない場合(S33のNO)、エリアAメモリmaから1画素分、情報を読み出す(S34)。読み出した情報がエリアB中間識別コードを示す場合(S35のYES)、分布エリアBに割り当てられた画素であると判定し、工程S36〜S40の処理を行う。
Subsequently, when the reading of all the pixels has not been completed (NO in S33), the distribution area
[分布エリアBに割り当てられた画素の場合]
まず、分布エリアA符号化部135は、対象画素に係るエリアAメモリmaの圧縮符号化処理を行う。具体的に、分布エリアA符号化部135は、エリアB中間識別コードを可変長の符号化値に符号化し、結果メモリ138が有するエリアA領域ZAに格納する(S36)。本実施の形態例の圧縮符号化処理において、各画素の情報は、例えば、ハフマン符号化等のエントロピー符号化に従って可変長符号化される。エントロピー符号化は、統計的な性質を利用して、符号化対象の値をより少ないビット列に変換する可逆符号化である。具体的に、ハフマン符号化では、出現頻度の高い値に対して短い符号化値が割り当てられ、出現頻度の低い値に対して長い符号化値が割り当てられることによって、値の圧縮が行われる。
[For pixels assigned to distribution area B]
First, the distribution area
そこで、本実施の形態例における分布エリアA符号化部135は、分布エリアAに割り当てられた画素については、画素値と分布エリアAに割り当てられた画素の平均画素値との差分値、分布エリアB、Cに割り当てられた画素については、エリアB中間識別コード、エリアC中間識別コードを可変長符号化する。分布エリアA符号化部135は、差分値、エリアB中間識別コード、エリアC中間識別コードの出現頻度に基づいて、出現頻度の高い値から順に短い符号語を割り当てる。このため、分布エリアBに割り当てられた画素の場合、分布エリアA符号化部135は、エリアB中間識別コードを符号化し、エリアA領域ZAにおける画素に対応するアドレスに格納する。
Therefore, the distribution area
続いて、分布エリアB符号化部136は、対象画素に係るエリアBメモリmbの圧縮符号化処理を行う。分布エリアB符号化部136は、対象画素の画素値をエリアBメモリmbから読み出して(S37)、画素値を符号化する(S38)。具体的に、分布エリアB符号化部136は、対象画素の画素値と、分布エリアBに割り当てられた画素の平均画素値との差分値について、出現頻度の高い値から順に短い符号化値を割り当てることによって可変長符号化する。続いて、分布エリアB符号化部136は、分布エリアBに割り当てられ符号化された符号化値のサイズを累積加算すると共に(S39)、符号化値を結果メモリ138が有するエリアB領域ZBの画素に対応するアドレスに格納する(S40)。
Subsequently, the distribution area
[分布エリアCに割り当てられた画素の場合]
一方、フローチャート図の工程S35において、読み出した情報がエリアB中間識別コードではなく(S35のNO)、エリアC中間識別コードを示す場合(S41のYES)、対象画素が分布エリアCに割り当てられた画素であることを示す。そこで、分布エリアA符号化部135は、エリアC中間識別コードを可変長の符号化値に符号化し、エリアA領域ZAにおける画素に対応するアドレスに格納する(S42)。
[For pixels assigned to distribution area C]
On the other hand, when the read information is not the area B intermediate identification code (NO in S35) and indicates the area C intermediate identification code (YES in S41) in step S35 of the flowchart, the target pixel is assigned to the distribution area C. Indicates a pixel. Therefore, the distribution area
続いて、分布エリアC符号化部137は、対象画素の画素値をエリアCメモリmcから読み出して(S43)、画素値を符号化する(S44)。具体的に、分布エリアC符号化部137は、対象画素の画素値と、分布エリアCに割り当てられた画素の平均画素値との差分値について、出現頻度の高い値から順に短い符号化値を割り当てることによって可変長符号化する。続いて、分布エリアC符号化部137は、分布エリアCに割り当てられ符号化された符号化値のサイズを累積加算すると共に(S45)、符号化を結果メモリ138が有するエリアC領域ZCの画素に対応するアドレスに格納する(S46)。
Subsequently, the distribution area
[分布エリアAに割り当てられた画素の場合]
一方、読み出した情報がエリアB中間識別コード、エリアC中間識別コードではない場合(S35のNO、S41のNO)、対象画素が分布エリアAに割り当てられた画素であることを示す。この場合、分布エリアA符号化部135は、前述したとおり、エリアAメモリmaから読み出した対象画素について、画素値と分布エリアAに割り当てられた画素の平均画素値との差分値と、エリアB中間識別コード、エリアC中間識別コードの出現頻度に基づいて、出現頻度の高い値から順に短い符号語を割り当てることによって可変長符号化する(S47)。続いて、分布エリアA符号化部135は、分布エリアAに割り当てられ符号化された符号化値のサイズを累積加算すると共に(S48)、差分値の符号化を結果メモリ138が有するエリアA領域ZAに格納する(S49)。
[For pixels assigned to distribution area A]
On the other hand, when the read information is not the area B intermediate identification code or the area C intermediate identification code (NO in S35, NO in S41), it indicates that the target pixel is a pixel assigned to the distribution area A. In this case, the distribution area
圧縮符号化対象の画像データが有する全ての画素の圧縮符号化処理が終了した場合(S33のYES)、分布エリアA符号化部135は、分布エリアA〜Cの各符号化データのサイズを結果メモリ138に格納する。これにより、結合された符号化データにおける分布エリアB、分布エリアCに対応する符号化データのオフセット値が検知される。そして、圧縮符号化部13は、結果メモリ138の各エリア領域に格納された各分布エリアの符号化データを結合し、外部メモリ103に格納する。
When the compression encoding process for all the pixels included in the image data to be compression encoded is completed (YES in S33), the distribution area
このようにして、エリアAメモリmaから読み出した画素の情報に基づいて、当該画素がいずれの分布エリアに割り当てられたかを判定し、画素値と分布エリアにおける平均画素値との差分値に基づいて画素値の圧縮符号化処理を行い、符号化データを生成する。 In this way, based on the pixel information read from the area A memory ma, it is determined to which distribution area the pixel is assigned, and based on the difference value between the pixel value and the average pixel value in the distribution area. A pixel value compression encoding process is performed to generate encoded data.
このとき、符号化データにおけるエリアA領域ZAは、全ての画素について、分布エリアAに割り当てられた画素については分布エリアAに割り当てられた画素の平均画素値との差分値の符号化値、分布エリアB、Cに割り当てられた画素については各エリア中間識別コードの符号化値を有する。これにより、各画素の画素値に基づいて区分され区分単位に圧縮符号化される場合であっても、画素の配置情報が保持されるため、符号化データに基づいて復号化が可能となる。 At this time, in the area A area ZA in the encoded data, for all pixels, for the pixels allocated to the distribution area A, the encoded values and distributions of the difference values from the average pixel value of the pixels allocated to the distribution area A The pixels assigned to the areas B and C have an encoded value of each area intermediate identification code. As a result, even when the pixel is divided based on the pixel value of each pixel and is compressed and encoded in units of division, the pixel arrangement information is retained, so that decoding can be performed based on the encoded data.
このように、本実施の形態例における圧縮符号化部13は、画像データの各画素について、画素の配置位置ではなく、画素の画素値に基づいて区分した分布エリアに割り当て、分布エリア単位に圧縮符号化する。これにより、周波数が高く隣接画素との差分値が大きい画像データであっても、画像データにおける画素値の近い画素同士が同じ分布エリアに割り当てられる。この結果、分布エリアにおける画素間の差分値が小さく抑えられることにより、差分値に対応する可変長符号化値のサイズが小さく押さえられ、画像データの圧縮率が向上する。
As described above, the
なお、本実施の形態例において、圧縮符号化部13は、分布エリア毎に、当該分布エリアに割り当てられた各画素の画素値について、分布エリアにおける画素の画素値の平均値との差分値に基づいて圧縮符号化する。しかしながら、分布エリアに割り当てられた画素の圧縮符号化処理は、この例に限定されるものではない。圧縮符号化部13は、各分布エリアに割り当てられた各画素の画素値について、分布エリアにおける処理が前後する画素との差分値、即ち、分布エリアにおける任意の画素間の差分値に基づいて圧縮符号化してもよい。この場合においても、各分布エリアには相関性の高い画素が割り当てられていることから、差分値が小さく抑えられると共に、差分値のばらつきも小さいため、画像データの圧縮率が向上する。
In the present embodiment, for each distribution area, the
[符号化データの例]
図10は、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置の圧縮符号化処理によって生成される符号化データの一例を表す図である。同図のように、符号化データは、エリアA領域ZA、エリアB領域ZB、エリアC領域ZCを有する。
[Example of encoded data]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of encoded data generated by the compression encoding process of the image data compression encoding apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the encoded data has an area A area ZA, an area B area ZB, and an area C area ZC.
図10のように、各エリア領域は、領域の先頭のブロックa0、b0、c0に当該エリア領域のサイズと、当該分布エリアに割り当てられた画素の画素値の平均値を有する。そして、エリアA領域ZAにおける次のブロックa1は、符号化値A1を有する。符号化値A1は、エリアAメモリmaのアドレス0における分布エリアAに割り当てられた画素x1(図8)の画素値と、分布エリアAにおける平均画素値との差分値に基づいて、圧縮符号化された値である。 As shown in FIG. 10, each area region has the size of the area region and the average value of the pixel values assigned to the distribution area in the first blocks a0, b0, c0 of the region. Then, the next block a1 in the area A area ZA has an encoded value A1. The encoded value A1 is compression-encoded based on the difference value between the pixel value of the pixel x1 (FIG. 8) assigned to the distribution area A at the address 0 of the area A memory ma and the average pixel value in the distribution area A. Value.
また、エリアA領域ZAの次のブロックa2は、エリアAメモリmaのアドレス1に保持されたエリアB中間識別コード100000000が圧縮符号化された符号化値A2を有する。同様にして、ブロックa3は、エリアAメモリmaのアドレス2における分布エリアAに割り当てられた画素x2(図8)の画素値と、分布エリアAにおける平均画素値との差分値に基づいて圧縮符号化された符号化値A3を有する。
The block a2 next to the area A area ZA has an encoded value A2 obtained by compressing and encoding the area B intermediate identification code 100000000 held at the
また、ブロックa5は、分布エリアBに割り当てられた画素x5(図8)に対応するため、ブロックa2と同様にして、エリアB中間識別コード100000000が圧縮符号化された符号化値A2を有する。また、ブロックa6は、分布エリアCに割り当てられた画素x6(図8)に対応するため、エリアC中間識別コード100000001が圧縮符号化された符号化値A5を有する。エリアA領域ZAにおける他のブロックについても同様である。 Further, since the block a5 corresponds to the pixel x5 (FIG. 8) assigned to the distribution area B, the block a5 has an encoded value A2 obtained by compressing and encoding the area B intermediate identification code 100000000 as in the block a2. Further, since the block a6 corresponds to the pixel x6 (FIG. 8) assigned to the distribution area C, the block a6 has an encoded value A5 in which the area C intermediate identification code 100000001 is compression-encoded. The same applies to other blocks in the area A area ZA.
続いて、エリアB領域ZBについて説明する。エリアB領域ZBのブロックb1は、エリアBメモリmbのアドレス0における分布エリアBに割り当てられた画素x2(図8)の画素値と、分布エリアBにおける平均画素値との差分値に基づいて、圧縮符号化された符号化値B1を有する。同様にして、続くブロックb2についても、エリアBメモリmbのアドレス1における分布エリアBに割り当てられた画素の画素値と、分布エリアBにおける平均画素値との差分値に基づいて、圧縮符号化された符号化値B2を有する。エリアB領域ZBにおける他のブロックについても同様である。
Next, the area B area ZB will be described. The block b1 of the area B area ZB is based on the difference value between the pixel value of the pixel x2 (FIG. 8) assigned to the distribution area B at the address 0 of the area B memory mb and the average pixel value in the distribution area B. It has a coded value B1 that is compression-coded. Similarly, the subsequent block b2 is also compression-encoded based on the difference value between the pixel value of the pixel assigned to the distribution area B in the
続いて、エリアC領域ZCについて説明する。エリアC領域ZCのブロックc1は、エリアCメモリmcのアドレス0における分布エリアCに割り当てられた画素x6(図8)の画素値と、分布エリアCにおける平均画素値との差分値に基づいて、圧縮符号化された符号化値C1を有する。エリアC領域ZCにおける他のブロックについても同様である。 Next, the area C area ZC will be described. The block c1 of the area C region ZC is based on the difference value between the pixel value of the pixel x6 (FIG. 8) assigned to the distribution area C at the address 0 of the area C memory mc and the average pixel value in the distribution area C. It has an encoded value C1 that has been compression encoded. The same applies to other blocks in the area C area ZC.
[圧縮符号データの復号化]
図10に示した符号化データは、次のように復号化される。図10で前述したとおり、符号化データの各エリア領域の先頭ブロックa0、b0、c0には、各領域のサイズ情報、及び、対応する分布エリアに割り当てられた画素の画素値の平均値が保持される。
[Decoding of compressed code data]
The encoded data shown in FIG. 10 is decoded as follows. As described above with reference to FIG. 10, the head blocks a0, b0, and c0 of each area of the encoded data hold the size information of each area and the average value of the pixel values assigned to the corresponding distribution area. Is done.
そこで、まず、復号化部14は、圧縮符号化データの先頭に保持されたエリアA領域ZAのサイズ情報に基づいて、エリアA領域ZAのサイズと分布エリアAに割り当てられた画素の平均画素値を読み出す。続いて、復号化部14は、エリアA領域ZAのサイズに基づいて、エリアB領域ZBの先頭ブロックに保持されたエリアB領域ZBサイズと分布エリアBに割り当てられた画素の平均画素値を読み出す。同様にして、復号化部14は、エリアB領域ZBサイズに基づいて、エリアC領域ZCの先頭ブロックに保持されたエリアC領域ZCサイズと分布エリアCに割り当てられた画素の平均画素値を読み出す。
Therefore, first, the
そして、復号化部14は、エリアA領域のブロックa1の符号化値A1を読み出して復号化する。復号化された値がエリアB中間識別コード、エリアC中間識別コードではない場合、復号化部14は、ブロックa1に対応する画素が分布エリアAに割り当てられた画素であると判定し、分布エリアAにおける平均画素値と復号化した差分値とに基づいて画素値を生成する。
Then, the
一方、復号化された値がエリアB中間識別コードである場合、復号化部14は、エリアB領域ZBにおける対応するブロックの符号化値を復号化して差分値を生成する。そして、復号化部は、分布エリアBの平均画素値と差分値とに基づいて画素値を生成する。また、復号化された値がエリアC中間識別コードである場合も同様にして、復号化部14は、エリアC領域ZCに保持された符号化値を復号化して差分値を生成し、分布エリアCの平均画素値と差分値とに基づいて画素値を生成する。
On the other hand, when the decoded value is the area B intermediate identification code, the
このように、復号化部14は、本実施の形態例における圧縮符号化部13によって圧縮符号化された画像データを復号化することができる。
In this manner, the
以上のように、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、画像データにおける各画素の画素値の標準偏差に基づいて、第1の偏差閾値(偏差閾値AB)と、第1の偏差閾値より大きい第2の偏差閾値(偏差閾値AC)とを決定する。また、画像データ圧縮符号化装置10は、各画素について、画素値の偏差値が第1の偏差閾値未満の画素を第1区分(分布エリアB)、偏差値が第1の偏差閾値以上であり第2の偏差閾値未満の画素を第2区分(分布エリアA)、偏差値が第2の偏差閾値以上の画素を第3区分(分布エリアC)に割り当て、第1乃至3区分毎に、割り当てられた各画素の画素値を符号化して符号化データを生成する。
As described above, the image data
このように、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、画像データの各画素を、画素の位置ではなく画素値に基づいて、区分された分布エリアに割り当てる。これにより、周波数が高く隣接画素との相関性の低い画像データであっても、画像データにおける画素値の近い画素が同じ分布エリアに割り当てられるため、分布エリアにおける画素間の差分値が小さく抑えられる。このため、差分値に割り当てられる可変長符号化値のサイズが小さく押さえられ、画像データの圧縮率が向上する。したがって、画像データ圧縮符号化装置10は、隣接画素との相関性が低く、周波数の高い画像データであっても、効果的に圧縮符号化を行うことができる。
As described above, the image data
また、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、標準偏差の逆数に100を乗じた算出値を50から減算した値を第1の偏差閾値(偏差閾値AB)、前記算出値を50に加算した値を前記第2の偏差閾値(偏差閾値AC)として決定する。これにより、標準偏差が小さく画素値のばらつきが小さい第1の標準偏差の場合、第2区分(分布エリアA)に対応する偏差値範囲が広くなる。また、標準偏差が第1の標準偏差より大きく画素値のばらつきが大きい第2の標準偏差の場合、第2区分(分布エリアA)に対応する偏差値範囲が狭くなる。
Further, the image data
このように、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、標準偏差が大きく画像データにおける画素値のばらつきが大きい場合、標準偏差の逆数に基づいて分布エリアを区分することにより、標準偏差50を中心とする分布エリアAに対応する偏差値範囲を狭め、分布エリアB、Cに対応する偏差値範囲が広くすることができる。これにより、画像データ圧縮符号化装置10は、画素値のばらつきが大きく広い範囲に分布する場合であっても、各分布エリアに割り当てられた画素間の画素値の差分値を小さくすることができる。この結果、差分値に対応する符合化値のサイズが小さく抑えられ、画像データの圧縮率が向上する。
As described above, when the standard deviation is large and the variation of the pixel value in the image data is large, the image data
また、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、標準偏差が小さく画素値のばらつきが小さい場合、標準偏差の逆数に基づいて分布エリアを区分することにより、標準偏差50を中心とする分布エリアAに対応する偏差値範囲を広くすることができる。これにより、画像データ圧縮符号化装置10は、画素値のばらつきが小さく、狭い範囲に分布する場合、分布が集中する画素群を1つの分布エリア(分布エリアA)に割り当て、各分布エリアに割り当てられた画素間の画素値の差分値を小さくすることができる。この結果、差分値に対応する符合化値のサイズが小さく抑えられ、画像データの圧縮率が向上する。
In addition, when the standard deviation is small and the variation in pixel values is small, the image data
また、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、第1乃至3区分(分布エリア)に割り当てられた各画素について、第1乃至3区分毎に、割り当てられた画素の画素値平均値と画素値との差分値を可変長符号化して前記符号化データを生成する。または、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、第1乃至3区分(分布エリア)に割り当てられた各画素について、第1乃至3区分毎に、割り当てられた画素間の画素値の差分値を可変長符号化して前記符号化データを生成する。
In addition, the image data
本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10によると、画素値に基づいて区分に割り当てられることにより、各区分における画素間の画素値の差分値が小さく抑えられる。このため、画像データ圧縮符号化装置10は、画素値と区分画素の平均値、または、区分画素間の画素値の差分値に基づいて可変長符号化することにより、差分値に対応する可変長符号化のサイズを小さく抑えることができ、画像データの圧縮率を向上させることができる。
According to the image data
また、本実施の形態例における画像データ圧縮符号化装置10は、第1乃至3区分(分布エリアA〜分布エリアC)のうち1つの区分(本実施の形態例では、分布エリアA)の符号化処理において、画像データの画素順に、1つの区分(分布エリアA)に割り当てられた画素については差分値、1つの区分以外の区分(分布エリアB、C)に割り当てられた画素についてはそれぞれの区分に割り当てられたことを示す各区分識別値(エリア中間識別コード)を可変長符号化して前記符号化データを生成する。
In addition, the image data
これにより、画像データ圧縮符号化装置10は、各画素の画素値に基づいて区分に割り当て、区分毎に圧縮符号化する場合であっても、画像データにおける各画素の配置を保持しながら、画像データを圧縮符号化することができる。このため、画像データ圧縮符号化装置10は、圧縮符号化された符号化データに基づいて、元の画像データを復号化可能にする。なお、1つの区分は、画素が最も多く割り当てられる区分が望ましい。1つの区分に対応する符号化データ内の区分識別値に対応する符号化値の数がより少なく抑えられることにより、符号化データ全体のサイズがより小さく抑えられるためである。
As a result, the image data
なお、本実施の形態例における圧縮符号化処理は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体にプログラムとして記憶され、当該プログラムをコンピュータが読み出して実行することによって行われてもよい。 Note that the compression encoding process according to the present embodiment may be performed by being stored as a program in a computer-readable recording medium, and the computer reading and executing the program.
以上の実施の形態をまとめると、次の付記のとおりである。 The above embodiment is summarized as follows.
(付記1)
画像データにおける各画素の画素値の標準偏差に基づいて、第1の偏差閾値と、前記第1の偏差閾値より大きい第2の偏差閾値とを決定する閾値決定手段と、
前記各画素について、前記画素値の偏差値が前記第1の偏差閾値未満の画素を第1区分、前記偏差値が前記第1の偏差閾値以上であり前記第2の偏差閾値未満の画素を第2区分、前記偏差値が前記第2の偏差閾値以上の画素を第3区分に割り当て、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた前記各画素の画素値を符号化して符号化データを生成する符号化手段と、を有する画像データ圧縮符号化装置。
(Appendix 1)
Threshold determination means for determining a first deviation threshold and a second deviation threshold larger than the first deviation threshold based on the standard deviation of the pixel value of each pixel in the image data;
For each of the pixels, a pixel whose deviation value is less than the first deviation threshold is a first division, and a pixel whose deviation value is greater than or equal to the first deviation threshold and less than the second deviation threshold is the first. 2 divisions, a pixel whose deviation value is equal to or greater than the second deviation threshold is assigned to the third division, and encoded data is generated by encoding the assigned pixel value for each of the first to third divisions. An image data compression coding apparatus.
(付記2)
付記1において、
前記閾値決定手段は、前記標準偏差の逆数に100を乗じた算出値を50から減算した値を前記第1の偏差閾値、前記算出値を50に加算した値を前記第2の偏差閾値として決定し、
前記標準偏差が第1の標準偏差の場合は前記第2区分に対応する偏差値範囲が広くなり、前記標準偏差が前記第1の標準偏差より大きい第2の標準偏差の場合は前記第2区分に対応する前記偏差値範囲が狭くなる画像データ圧縮符号化装置。
(Appendix 2)
In
The threshold value determining means determines a value obtained by subtracting a calculated value obtained by multiplying the reciprocal of the standard deviation by 100 from 50 as the first deviation threshold value, and a value obtained by adding the calculated value to 50 as the second deviation threshold value. And
When the standard deviation is the first standard deviation, a deviation value range corresponding to the second section is widened, and when the standard deviation is a second standard deviation larger than the first standard deviation, the second section The image data compression encoding apparatus in which the deviation value range corresponding to the above becomes narrower.
(付記3)
付記1または2において、
前記符号化手段は、前記第1乃至3区分に割り当てられた前記各画素について、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた画素の画素値平均値と各画素値との差分値を可変長符号化して前記符号化データを生成する画像データ圧縮符号化装置。
(Appendix 3)
In
The encoding means, for each of the pixels assigned to the first to third sections, varies a difference value between a pixel value average value of the assigned pixels and each pixel value for each of the first to third sections. An image data compression encoding apparatus that generates the encoded data by encoding.
(付記4)
付記1または2において、
前記符号化手段は、前記第1乃至3区分に割り当てられた前記各画素について、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた画素間の画素値の差分値を可変長符号化して前記符号化データを生成する画像データ圧縮符号化装置。
(Appendix 4)
In
The encoding means performs variable length encoding on the difference value of the pixel value between the allocated pixels for each of the first to third sections for each of the pixels allocated to the first to third sections, and performs the encoding. An image data compression encoding device for generating data.
(付記5)
付記3または4において、
前記符号化手段は、前記第1乃至3区分のうち1つの区分の符号化処理において、前記画像データの画素順に、前記1つの区分に割り当てられた画素については前記差分値、前記1つの区分以外の区分に割り当てられた画素についてはそれぞれの区分に割り当てられたことを示す各区分識別値を可変長符号化して前記符号化データを生成する画像データ圧縮符号化装置。
(Appendix 5)
In
In the encoding processing of one of the first to third sections, the encoding unit is configured to apply the difference value for pixels assigned to the one section other than the one section in the pixel order of the image data. An image data compression encoding apparatus that generates the encoded data by variable-length encoding each segment identification value indicating that the pixel is allocated to each segment.
(付記6)
画像データにおける各画素の画素値の標準偏差に基づいて、第1の偏差閾値と、前記第1の偏差閾値より大きい第2の偏差閾値とを決定し、
前記各画素について、前記画素値の偏差値が前記第1の偏差閾値未満の画素を第1区分、前記偏差値が前記第1の偏差閾値以上であり前記第2の偏差閾値未満の画素を第2区分、前記偏差値が前記第2の偏差閾値以上の画素を第3区分に割り当て、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた前記各画素の画素値を符号化して符号化データを生成することを特徴とする画像データ圧縮符号化方法。
(Appendix 6)
Determining a first deviation threshold and a second deviation threshold greater than the first deviation threshold based on the standard deviation of the pixel values of each pixel in the image data;
For each of the pixels, a pixel whose deviation value is less than the first deviation threshold is a first division, and a pixel whose deviation value is greater than or equal to the first deviation threshold and less than the second deviation threshold is the first. 2 divisions, a pixel whose deviation value is equal to or greater than the second deviation threshold is assigned to the third division, and encoded data is generated by encoding the assigned pixel value for each of the first to third divisions. A method for compressing and encoding image data.
(付記7)
画像データにおける各画素の画素値の標準偏差に基づいて、第1の偏差閾値と、前記第1の偏差閾値より大きい第2の偏差閾値とを決定し、
前記各画素について、前記画素値の偏差値が前記第1の偏差閾値未満の画素を第1区分、前記偏差値が前記第1の偏差閾値以上であり前記第2の偏差閾値未満の画素を第2区分、前記偏差値が前記第2の偏差閾値以上の画素を第3区分に割り当て、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた前記各画素の画素値を符号化して符号化データを生成する処理をコンピュータに実行させる画像データ圧縮符号化プログラム。
(Appendix 7)
Determining a first deviation threshold and a second deviation threshold greater than the first deviation threshold based on the standard deviation of the pixel values of each pixel in the image data;
For each of the pixels, a pixel whose deviation value is less than the first deviation threshold is a first division, and a pixel whose deviation value is greater than or equal to the first deviation threshold and less than the second deviation threshold is the first. 2 divisions, a pixel whose deviation value is equal to or greater than the second deviation threshold is assigned to the third division, and encoded data is generated by encoding the assigned pixel value for each of the first to third divisions. An image data compression encoding program for causing a computer to execute the processing to perform.
10:画像データ圧縮符号化装置、11:映像入力インターフェイス、12:画像処理部、13:圧縮符号化部、14:復号化部、15:映像表示部、16:プロセッサ、17:メモリ 10: Image data compression encoding device, 11: Video input interface, 12: Image processing unit, 13: Compression encoding unit, 14: Decoding unit, 15: Video display unit, 16: Processor, 17: Memory
Claims (7)
前記各画素について、前記画素値の偏差値が前記第1の偏差閾値未満の画素を第1区分、前記偏差値が前記第1の偏差閾値以上であり前記第2の偏差閾値未満の画素を第2区分、前記偏差値が前記第2の偏差閾値以上の画素を第3区分に割り当て、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた前記各画素の画素値を符号化して符号化データを生成する符号化手段と、を有する画像データ圧縮符号化装置。 Threshold determination means for determining a first deviation threshold and a second deviation threshold larger than the first deviation threshold based on the standard deviation of the pixel value of each pixel in the image data;
For each of the pixels, a pixel whose deviation value is less than the first deviation threshold is a first division, and a pixel whose deviation value is greater than or equal to the first deviation threshold and less than the second deviation threshold is the first. 2 divisions, a pixel whose deviation value is equal to or greater than the second deviation threshold is assigned to the third division, and encoded data is generated by encoding the assigned pixel value for each of the first to third divisions. An image data compression coding apparatus.
前記閾値決定手段は、前記標準偏差の逆数に100を乗じた算出値を50から減算した値を前記第1の偏差閾値、前記算出値を50に加算した値を前記第2の偏差閾値として決定し、
前記標準偏差が第1の標準偏差の場合は前記第2区分に対応する偏差値範囲が広くなり、前記標準偏差が前記第1の標準偏差より大きい第2の標準偏差の場合は前記第2区分に対応する前記偏差値範囲が狭くなる画像データ圧縮符号化装置。 In claim 1,
The threshold value determining means determines a value obtained by subtracting a calculated value obtained by multiplying the reciprocal of the standard deviation by 100 from 50 as the first deviation threshold value, and a value obtained by adding the calculated value to 50 as the second deviation threshold value. And
When the standard deviation is the first standard deviation, a deviation value range corresponding to the second section is widened, and when the standard deviation is a second standard deviation larger than the first standard deviation, the second section The image data compression encoding apparatus in which the deviation value range corresponding to the above becomes narrower.
前記符号化手段は、前記第1乃至3区分に割り当てられた前記各画素について、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた画素の画素値平均値と各画素値との差分値を可変長符号化して前記符号化データを生成する画像データ圧縮符号化装置。 In claim 1 or 2,
The encoding means, for each of the pixels assigned to the first to third sections, varies a difference value between a pixel value average value of the assigned pixels and each pixel value for each of the first to third sections. An image data compression encoding apparatus that generates the encoded data by encoding.
前記符号化手段は、前記第1乃至3区分に割り当てられた前記各画素について、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた画素間の画素値の差分値を可変長符号化して前記符号化データを生成する画像データ圧縮符号化装置。 In claim 1 or 2,
The encoding means performs variable length encoding on the difference value of the pixel value between the allocated pixels for each of the first to third sections for each of the pixels allocated to the first to third sections, and performs the encoding. An image data compression encoding device for generating data.
前記符号化手段は、前記第1乃至3区分のうち1つの区分の符号化処理において、前記画像データの画素順に、前記1つの区分に割り当てられた画素については前記差分値、前記1つの区分以外の区分に割り当てられた画素についてはそれぞれの区分に割り当てられたことを示す各区分識別値を可変長符号化して前記符号化データを生成する画像データ圧縮符号化装置。 In claim 3 or 4,
In the encoding processing of one of the first to third sections, the encoding unit is configured to apply the difference value for pixels assigned to the one section other than the one section in the pixel order of the image data. An image data compression encoding apparatus that generates the encoded data by variable-length encoding each segment identification value indicating that the pixel is allocated to each segment.
前記各画素について、前記画素値の偏差値が前記第1の偏差閾値未満の画素を第1区分、前記偏差値が前記第1の偏差閾値以上であり前記第2の偏差閾値未満の画素を第2区分、前記偏差値が前記第2の偏差閾値以上の画素を第3区分に割り当て、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた前記各画素の画素値を符号化して符号化データを生成することを特徴とする画像データ圧縮符号化方法。 Determining a first deviation threshold and a second deviation threshold greater than the first deviation threshold based on the standard deviation of the pixel values of each pixel in the image data;
For each of the pixels, a pixel whose deviation value is less than the first deviation threshold is a first division, and a pixel whose deviation value is greater than or equal to the first deviation threshold and less than the second deviation threshold is the first. 2 divisions, a pixel whose deviation value is equal to or greater than the second deviation threshold is assigned to the third division, and encoded data is generated by encoding the assigned pixel value for each of the first to third divisions. A method for compressing and encoding image data.
前記各画素について、前記画素値の偏差値が前記第1の偏差閾値未満の画素を第1区分、前記偏差値が前記第1の偏差閾値以上であり前記第2の偏差閾値未満の画素を第2区分、前記偏差値が前記第2の偏差閾値以上の画素を第3区分に割り当て、前記第1乃至3区分毎に、割り当てられた前記各画素の画素値を符号化して符号化データを生成する処理をコンピュータに実行させる画像データ圧縮符号化プログラム。 Determining a first deviation threshold and a second deviation threshold greater than the first deviation threshold based on the standard deviation of the pixel values of each pixel in the image data;
For each of the pixels, a pixel whose deviation value is less than the first deviation threshold is a first division, and a pixel whose deviation value is greater than or equal to the first deviation threshold and less than the second deviation threshold is the first. 2 divisions, a pixel whose deviation value is equal to or greater than the second deviation threshold is assigned to the third division, and encoded data is generated by encoding the assigned pixel value for each of the first to third divisions. An image data compression encoding program for causing a computer to execute the processing to perform.
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