JP2014086961A - 画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画質の劣化を効果的に抑制した画像符号化装置を提供する。
【解決手段】 画像符号化装置１０は、互いに異なる符号化方法を示す複数の符号化パタンデータを記憶する符号化パタンデータ記憶部１１と、複数の符号化パタンデータのそれぞれが示す符号化方法により画素データをそれぞれ符号化することで複数の符号化データを生成する符号化部１２と、複数の符号化パタンデータのそれぞれが示す符号化方法により画素データをそれぞれ符号化する際に生じる誤差をそれぞれ求め当該誤差が最小となる符号化方法によって生成された符号化データを選択的に出力する符号化データ選択部１３と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像符号化装置に関し、特に、画像メモリやバスインタフェースに組み込んで画像メモリの容量やアクセスバンド幅を削減するために適した画像符号化装置に関する。また、本発明は、このような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ための画像復号化装置に関する。さらに、本発明は、このような画像符号化装置と画像復号化装置とを備える画像符復号化システムに関する。

近年、高解像度画像を記録可能なメディアや、高解像度画像を伝送可能な地上波デジタル放送の普及が進み、これらの高解像度画像を表示することができる画像表示装置（例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ）が注目されている。このような画像表示装置は、画像を表示する際に所定の処理を行う必要があるため、処理途中の中間画像データを一時的に格納可能なフレームメモリ等のメモリ装置を備える。具体的に例えば、画像表示装置は、メモリインタフェースやバスを介して、内部バッファや外部メモリ等のメモリ装置に、中間画像データを一時的に格納する。

ただし、例えばフルハイビジョンの画像データ（画像サイズ：横１９２０画素×縦１０８０画素、フレームレート：６０、色深度：１０ビット×３色）では、１フレームだけで、１９２０×１０８０×３０＝約６２メガビットものデータ量となる。さらにこの場合、時間方向の３つのフレームを使用するフィルタ処理を用いてノイズ除去等を行う場合は、その３倍の約１８６メガビットものデータ量となる。この場合、メモリ装置の容量は少なくとも約１８６メガビット以上必要になり、１秒間（６０フレーム）にメモリ装置が読み書き（２回）するデータ量（即ち、メモリ装置に要求される転送能力）は１８６×６０×２＝約２２．４ギガビット／秒となる。

さらに、近年では、フルハイビジョンの画像データのデータ量を超える規格も検討されている。具体的に例えば、フルハイビジョンの画像データの約４倍（縦約２倍、横約２倍）の画素数を有する４ｋ２ｋや、右眼用及び左眼用の２つの画像の画素列を水平方向に対して交互に配置して成る３Ｄ（３次元）画像の規格などである。これらの規格の画像データを表示可能な画像表示装置では、メモリ装置に要求される能力が、当然に上述したフルハイビジョンの画像データを表示する場合よりも高いものとなる。

このように、画像表示装置が備えるメモリ装置に要求される能力が年々高くなってきていることで、現実的な回路でメモリ装置を実現することが困難になりつつある。そこで、画像データを、メモリ装置に格納する前に符号化（圧縮）し、メモリ装置から読み出して画像処理を行う前に復号化（伸張）することで、メモリ装置に格納するデータ量の削減を図り、必要とされるメモリ装置の容量や転送能力を小さくする方法が検討されている。これらの方法を、画像表示装置の画像メモリやバスインタフェースに利用することで、メモリ装置の容量やアクセスバンド幅の削減を図ることができる。

上述のような画像データの符号化に適用可能な符号化方法として、例えば、ＰＣＭ（Pulse Code Modulation：パルス符号変調）やＤＰＣＭ（Differential Pulse Code Modulation：差分パルス符号変調）などがある。ＰＣＭは、信号を一定時間ごとに標本化し、定められたビット数の整数値に量子化する手法であり、本来はアナログ信号をデジタル信号に変換する方法であるが、デジタルデータを圧縮するためにも適用することができる。また、ＤＰＣＭは標本化された値をそのまま符号化するのではなく、予測画像の信号値との差分値を符号化する予測符号化手法である。また、局所的な画像の複雑度などの情報を用いて量子化ステップを適応的に変化させる適応ＤＰＣＭ（ADPCM, Adaptive DPCM）手法がＤＰＣＭ手法の改良として提案されている。

その他にも、さまざまな符号化方法が提案されている。例えば、ハフマン符号化などの可変長符号化方法は特に可逆変換としてさまざまな圧縮手法の一部に取り入れられており、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform：離散コサイン変換）に代表される直交変換などを用いた複雑な処理技術はＪＰＥＧやＭＰＥＧなど高圧縮率を目標とした画像圧縮アルゴリズム中に取り入れられている。

画像メモリやバスインタフェースを対象とした画像データの符号化は、符号化遅延が小さく、画素データに対して固定長符号であると、好ましい。これは、符号化遅延が大きいと、後段の処理において画像メモリに格納した中間画像データを利用可能な状態にするために必要な時間が伸び、これによって処理時間が増大してしまうからである。また、各画素データに対する圧縮後の符号化データの符号長が固定化されていないと、最低圧縮率の保証が困難になるとともに、各画素データに対する符号化データがどのアドレスに格納されているかを管理したり、アクセスごとに再計算したりする必要が生じるからである。そして、最終的には、これらの制約のもとで、可能な限り画質の劣化を抑制することができる符号化方法が、選択されて使用される。

ただし、このように符号化方法を選択して使用する場合、画像データの状態によっては、画質が著しく劣化することがあるため、問題となる。具体的に例えば、ＰＣＭは、画素データをそのまま量子化して符号化するため、固定長で符号化する場合、画素データのダイナミックな変化（画素データが急峻に変動する部分）については劣化を抑制することができるが、画素データの微妙なニュアンス（画素データが僅かに変動する部分）については劣化を抑制することが困難である。一方、ＤＰＣＭは、例えば隣接画素の画素データの差分値を量子化して符号化するため、固定長で符号化する場合、画素データの微妙なニュアンスについては劣化を抑制することができるが、画素データのダイナミックな変化については劣化を抑制することが困難である。

そこで、本願出願人は、画像データを符号化する際に、画像データの状態に応じてＰＣＭとＤＰＣＭとを使い分けることで、画素データのダイナミックな変化と微妙なニュアンスとの双方の劣化を抑制して符号化することを可能にした画像符号化装置を提案している（特許文献１参照）。

また、この画像符号化装置では、以下の（１）〜（３）の３つの符号化方法を選択的に適用する実施態様を採用することで、画質の劣化をさらに抑制することが可能である。
（１） 画素データを量子化して符号化するＰＣＭモード。
（２） 画素データの差分値を量子化して符号化する第１ＤＰＣＭモード。
（３） 画素データの差分値を量子化せずそのまま符号化する第２ＤＰＣＭモード。

この場合、上記画像符号化装置は、画素データの差分値の絶対値が所定の閾値よりも大きいと、ＰＣＭモードを選択する。一方、上記画像符号化装置は、画素データの差分値の絶対値が所定の閾値以下であると、第１ＤＰＣＭモードまたは第２ＤＰＣＭモードを選択する。さらにこの場合、上記画像符号化装置は、画素データの差分値の絶対値が比較的大きく量子化が必要であれば、第１ＤＰＣＭモードを選択し、画素データの差分値が比較的小さく量子化が不要であれば、第２ＤＰＣＭモードを選択する。

上記閾値は、上記画像符号化装置が、符号化対象の画素よりも前の所定の画素の画素データを符号化する際に選択した符号化方法（ＰＣＭモードか、第１ＤＰＣＭモードまたは第２ＤＰＣＭモードか）に基づいて設定される。具体的に例えば、上記閾値は、符号化対象の画素の直前における画素の画素データに対して適用した符号化方法が、第１ＤＰＣＭモードまたは第２ＤＰＣＭモードであれば比較的小さい値になり、ＰＣＭモードであれば比較的大きい値になる。

特開２０１０−４５１４号公報

上記画像符号化装置において、上述した３つの符号化方法を選択的に適用する態様を採用する場合、圧縮誤差（量子化による画質の劣化）は、ＰＣＭモードが最も大きく、その次に第１ＤＰＣＭモードが大きく、第２ＤＰＣＭモードが最も小さくなる（圧縮誤差は生じない）。したがって、これらの符号化方法を精度良く選択することで、画質の劣化を効果的に抑制することができる。

上記画像符号化装置では、差分値の絶対値が閾値以下である場合（第１ＤＰＣＭモードまたは第２ＤＰＣＭモードが採用される場合）において、閾値の大きさに応じて、第１ＤＰＣＭモードを採用するか、第２ＤＰＣＭモードを採用するかを決定する。

具体的に例えば、上記画像符号化装置が、符号化により４ビットのデータを生成する場合、閾値が２^３よりも小さければ、差分値の絶対値は閾値以下になるため、３ビットのデータで表現可能である。そのため、当該３ビットのデータに対して、当該差分値の正負の符号を示す１ビットのデータを付加しても、４ビットのデータに収めることができる。このように、上記画像符号化装置では、符号化によりｍビットのデータを生成する場合、閾値が２^ｍ−１よりも小さければ、量子化を伴わない第２ＤＰＣＭモードを採用することとしている（ｍは２以上の自然数）。

そして、上記画像符号化装置が、第２ＤＰＣＭモードを採用して符号化を行なっているとき、差分値の絶対値が僅かにでも変動して閾値を超えると、上述のようにＰＣＭモードが選択される。このとき、変動後の差分値の絶対値が十分小さく、ＰＣＭモードよりも第１ＤＰＣＭモードを適用した方が誤差を小さくすることができる場合であったとしても、第１ＤＰＣＭモードを選択することはできず、ＰＣＭモードを選択せざるを得なくなる。このように、上記画像符号化装置には、画質の劣化をさらに抑制する余地がある。

そこで、本発明は、画質の劣化を効果的に抑制した画像符号化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、画像データを構成する画素データを符号化する画像符号化装置であって、互いに異なる符号化方法を示す複数の符号化パタンデータを記憶する符号化パタンデータ記憶部と、複数の前記符号化パタンデータのそれぞれが示す前記符号化方法により前記画素データをそれぞれ符号化することで、複数の符号化データを生成する符号化部と、複数の前記符号化パタンデータのそれぞれが示す前記符号化方法により前記画素データをそれぞれ符号化する際に生じる誤差をそれぞれ求め、当該誤差が最小となる前記符号化方法によって生成された前記符号化データを選択的に出力する符号化データ選択部と、を備えることを特徴とする画像符号化装置を提供する。

さらに、上記特徴の画像符号化装置において、前記符号化データ選択部は、前記画素データと、当該画素データを符号化することで得られた前記符号化データを復号化して得られる復号化データと、の差分値の絶対値を求め、当該差分値の絶対値が小さい前記符号化データほど、前記誤差が小さい前記符号化データとすると、好ましい。

さらに、上記特徴の画像符号化装置において、前記画素データを符号化する際に用いられる参照画素データを生成する参照画素データ生成部を、さらに備え、前記符号化パタンデータ記憶部が、前記画素データをそのまま符号化する第１符号化方法を示す前記符号化パタンデータと、前記画素データと前記参照画素データとの差分値を示す差分値データを符号化する第２符号化方法を示す前記符号化パタンデータと、を少なくとも記憶していると、好ましい。

さらに、上記特徴の画像符号化装置において、前記参照画素データ生成部は、前記符号化データ選択部が選択的に出力する前記符号化データを復号化することで、新たな前記参照画素データを生成するものであり、前記参照画素データ生成部は、前記第１符号化方法によって符号化された前記符号化データを復号化して新たな前記参照画素データを生成する場合、当該符号化データを復号化して得られるデータをそのまま新たな前記参照画素データとし、前記第２符号化方法によって符号化された前記符号化データを復号化して新たな前記参照画素データを生成する場合、当該符号化データを復号化して得られるデータを、当該符号化データを生成する際に用いた前記参照画素データに合算して、新たな前記参照画素データとすると、好ましい。

さらに、上記特徴の画像符号化装置において、前記第２符号化方法は、前記画像データ中の対象画素位置における前記画素データと、前記画像データ中の参照画素位置における前記画素データを符号化して得られる前記符号化データを復号化して得られる前記参照画素データと、の差分値を示す前記差分値データを符号化するものであり、前記符号化パタンデータ記憶部が、前記対象画素位置及び前記参照画素位置の相対的な位置関係が異なる前記第２符号化方法を示す複数の前記符号化パタンデータを、記憶していると、好ましい。

さらに、上記特徴の画像符号化装置において、１つの前記符号化パタンデータが、前記画像データ中で所定の位置関係を有する複数の前記画素データのそれぞれに対する前記符号化方法を規定するものであると、好ましい。

さらに、上記特徴の画像符号化装置において、前記符号化データ選択部が選択して出力する前記符号化データに対して、前記符号化部が当該符号化データを生成する際に使用した前記符号化方法を示す識別データを付加する識別データ付加部を、さらに備えると、好ましい。

また、本発明は、上記特徴の画像符号化装置によって生成される前記符号化データを復号化する画像復号化装置であって、互いに異なる復号化方法を示す復号化パタンデータを複数記憶する復号化パタンデータ記憶部と、前記符号化データに付加されている前記識別データに対応する前記復号化パタンデータを取得し、当該復号化パタンデータが示す復号化方法により当該符号化データを復号化して復号化データを生成する復号化部と、を備えることを特徴とする画像復号化装置を提供する。

また、本発明は、上記特徴の画像符号化装置と、上記特徴の画像復号化装置と、データを格納する記録装置と、を備え、前記画像符号化装置が、前記画素データを符号化することで生成する前記符号化データを、前記記録装置に格納することで、前記記録装置への前記画像データの書き込みを行い、前記画像復号化装置が、前記記録装置に格納されているそれぞれの前記符号化データを復号化して前記復号化データを生成することで、前記記録装置からの前記画像データの読み出しを行うことを特徴とする画像符復号化システムを提供する。

本発明の画像符号化装置の構成によれば、画素データを複数の符号化方法で符号化することで得られた複数の符号化データの中から、現実に誤差が最も小さい符号化データが選択的に出力されるため、画質の劣化を効果的に抑制することが可能となる。

画像符号化装置の構成の一例について示すブロック図。 符号化部の構成の一例について示すブロック図。 符号化データ選択部の構成の一例について示すブロック図。 画像データ及び画素データの一例について示す図。 符号化パタンデータの一例について示す図。 識別データを付加した符号化データの一例について示す図。 識別データを付加した符号化データの別例について示す図。 画像復号化装置の構成の一例について示すブロック図。 画像符復号化システムの構成の一例について示すブロック図。 符号化パタンデータの別例について示す図。

＜＜画像符号化装置＞＞
＜構成例＞
本発明の実施形態に係る画像符号化装置について、以下図面を参照して説明する。最初に、本発明の実施形態に係る画像符号化装置の構成の一例について、図面を参照して説明する。

図１は、画像符号化装置の構成の一例について示すブロック図である。図１に示すように、画像符号化装置１０は、符号化パタンデータ記憶部１１と、符号化部１２と、符号化データ選択部１３と、参照画素データ生成部１４と、識別データ付加部１５と、を備える。

符号化パタンデータ記憶部１１は、互いに異なる符号化方法を示す複数の符号化パタンデータを、記憶する。

符号化部１２は、符号化パタンデータ記憶部１１が記憶する複数の符号化パタンデータのそれぞれが示す符号化方法により、画素データをそれぞれ符号化することで、複数の符号化データを生成する。この符号化部１２の構成の一例について、図２を参照して説明する。図２は、符号化部の構成の一例について示すブロック図である。

図２に示すように、符号化部１２は、減算器１２１と、符号化対象選択部１２２と、量子化部１２３と、を備える。

減算器１２１は、入力される画素データと、参照画素データ生成部１４によって生成される参照画素データと、の差分値である差分値データを生成する。具体的に例えば、減算器１２１は、入力される画素データから、参照画素データを減算することで、差分値データを生成する。

符号化対象選択部１２２は、符号化パタンデータ記憶部１１が記憶する符号化パタンデータに基づいて、画素データと、減算器１２１が生成する差分値データと、の一方を選択して出力する。なお、上述のように、符号化パタンデータ記憶部１１は、複数の符号化パタンデータを記憶している。そのため、符号化対象選択部１２２は、画素データ及び差分値データの選択を、複数回行うことになる。

量子化部１２３は、符号化対象選択部１２２が出力する画素データまたは差分値データを量子化して圧縮することで、符号化データを生成する。なお、上述のように、符号化パタンデータ記憶部１１は、複数の符号化パタンデータを記憶している。そのため、量子化部１２３は、符号化対象選択部１２２が複数回選択して出力する画素データまたは差分値データをそれぞれ量子化して、複数の符号化データを生成することになる。

符号化データ選択部１３は、符号化パタンデータ記憶部１１が記憶する複数の符号化パタンデータのそれぞれが示す符号化方法により画素データをそれぞれ符号化する際に生じる誤差をそれぞれ求め、当該誤差が最小となる符号化方法によって生成された符号化データを選択的に出力する。この符号化データ選択部１３の構成の一例について、図３を参照して説明する。図３は、符号化データ選択部の構成の一例について示すブロック図である。

図３に示すように、符号化データ選択部１３は、誤差算出部１３１と、選択実行部１３２と、を備える。

誤差算出部１３１は、符号化部１２が符号化する画素データと、当該画素データを符号化することで得られた符号化データを復号化して得られる復号化データと、の差分値の絶対値を求め、当該差分値の絶対値を誤差とする。

選択実行部１３２は、符号化部１２から入力される複数の符号化データの中から、誤差算出部１３１が算出した誤差が最小となるものを選択し、出力する。したがって、符号化部１２が１つの画素データの符号化を行うとき、符号化データ選択部１３には複数の符号化データが入力されるが、符号化データ選択部１３から出力される符号化データは１つになる。

参照画素データ生成部１４は、符号化データ選択部１３が選択して出力する符号化データを復号化することで、参照画素データを生成する。そして、上述のように、参照画素データ生成部１４が生成する参照画素データは、符号化部１２の減算器１２１において差分値データを生成するために用いられる。

識別データ付加部１５は、符号化データ選択部１３から、符号化データ選択部１３が選択して出力する符号化データと、当該符号化データがどの符号化方法で符号化されたものであるかを示すデータと、を取得する。そして、識別データ付加部１５は、符号化データ選択部１３が選択して出力する符号化データに対し、当該符号化データを生成する際に使用された符号化方法を示す識別データを付加して、出力する。

＜動作例＞
次に、本発明の実施形態に係る画像符号化装置１０の動作例について、図面を参照して説明する。図４は、画像データ及び画素データの一例について示す図である。また、図５は、符号化パタンデータの一例について示す図である。なお、図４（ａ）は、画像データ中の画素データの位置について説明するための図であり、図４（ｂ）は、画素データの具体的な値の一例を示す図である。

図４（ａ）には、水平方向Ｘ（図中左右方向）に対して１９２０個の画素データが整列し、垂直方向Ｙ（図中上下方向）に対して１０８０個の画素データが整列している、合計１９２０×１０８０個の画素データによって構成される１フレーム分の画像データＦを、例示している。以下、この画像データＦ中の画素データの位置を、水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙの座標を用いて「（Ｘ，Ｙ）」と表現し、当該位置の画素データを「Ｖ_Ｘ，Ｙ」と表現する。具体的に例えば、図４（ａ）の画像データＦにおいて、左上隅の位置（０，０）の画素データをＶ_０，０、右下隅の位置（１９１９，１０７９）の画素データをＶ_{１９１９，１０７９}と表現する。

上述の画像符号化装置１０は、所定の順番（走査順）で入力される画素データを、順次符号化する。具体的に例えば、画像符号化装置１０は、Ｖ_０，０、Ｖ_１，０、Ｖ_２，０、・・・、Ｖ_{１９１９，０}、Ｖ_０，１、Ｖ_１，１、Ｖ_２，１、・・・、Ｖ_{１９１９，１}、Ｖ_０，２、・・・、Ｖ_０，３、・・・、Ｖ_{０，１０７９}、Ｖ_{１，１０７９}、Ｖ_{２，１０７９}、・・・、Ｖ_{１９１９，１０７９}の順番（いわゆる、ラスタスキャン）で入力される画素データを、この順番で符号化する。なお、画像符号化装置１０に入力される画素データＶ_Ｘ，Ｙの順番は、この例に示す順番に限られるものではない。ただし、以下では説明の具体化のため、画像符号化装置１０に対してこの順番で画素データＶ_Ｘ，Ｙが入力される場合について例示する。

図４（ｂ）に示すように、画素データＶ_Ｘ，Ｙは複数の成分から成る。具体的に例えば、画素データＶ_Ｘ，Ｙは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分から成る。なお、画素データＶ_Ｘ，Ｙは、必ずしもＲ，Ｇ，Ｂの各成分から成る必要はなく、例えばＹ（輝度），Ｕ（青色の色差），Ｖ（赤色の色差）の各成分から成っていてもよいし、それ以外の成分から成っていてもよい。ただし、以下では説明の具体化のため、画素データＶ_Ｘ，ＹがＲ，Ｇ，Ｂの各成分から成る場合について例示する。

さらに、以下では、画素データＶ_Ｘ，Ｙの各成分が８ビット（合計２４ビット）であり、Ｖ_０，０＝（６４，１２８，１９２）、Ｖ_１，０＝（６４，１２８，１９２）、Ｖ_２，０＝（７２，１３６，２００）であるものとする。また、以下では、画像符号化装置１０が、画素データＶ_Ｘ，Ｙの各成分を符号化することにより、当該画素データＶ_Ｘ，Ｙの各成分を４ビットにする（合計１２ビットに固定長符号化する）ものとする。

また、本動作例では、図５に示すように、符号化パタンデータ記憶部１１に、「０」〜「３」のパタン番号で特定される４つの符号化パタンデータが記憶されているものとする。パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法はＤＰＣＭであり、パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法はＰＣＭである。なお、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法は、いずれもＤＰＣＭであるが、量子化ステップのビット数ｎ（ｎは０以上の整数）が異なるため、「ＤＰＣＭｎ」と表現する。

［ＤＰＣＭｎ］
パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法では、符号化部１２が、対象画素位置（Ｘ，Ｙ）における画素データＶ_Ｘ，Ｙと、参照画素位置（Ｘ−１，Ｙ）における参照画素データＰ_{Ｘ−１，Ｙ}（詳細は後述）との差分値を示す差分値データＤ_Ｘ，Ｙを符号化して、符号化データＱ_Ｘ，Ｙを生成する。

具体的に、まず減算器１２１が、画素データＶ_Ｘ，Ｙから参照画素データＰ_{Ｘ−１，Ｙ}を減算して差分データＤ_Ｘ，Ｙを生成する。このとき、減算器１２１は、下記式（１）の演算を行う。また、符号化対象選択部１２２は、当該差分データＤ_Ｘ，Ｙを、量子化部１２３に対して出力する。

Ｄ_Ｘ，Ｙ＝Ｖ_Ｘ，Ｙ−Ｐ_{Ｘ−１，Ｙ} ・・・（１）

次に、量子化部１２３が、差分データＤ_Ｘ，Ｙを量子化して符号化データＱ_Ｘ，Ｙを生成する。このとき、量子化部１２３は、パタン番号「０」の符号化パタンデータ（量子化ステップのビット数ｎ＝０）について、下記式（２−１）の演算を行い、パタン番号「１」及び「２」の符号化パタンデータ（量子化ステップのビット数ｎ＝１，２）について、下記式（２−２）の演算を行う。なお、下記式（２−２）において、符号化データＱ_Ｘ，Ｙの小数点以下の値は切り捨てるものとするが、小数点以下の値は四捨五入してもよいし、切り上げてもよい。

Ｑ_Ｘ，Ｙ＝Ｄ_Ｘ，Ｙ ・・・（２−１）
Ｑ_Ｘ，Ｙ＝（Ｄ_Ｘ，Ｙ＋２^ｎ−１）／２^ｎ ・・・（２−２）

ところで、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法における量子化ステップのビット数ｎに対して、差分値データＤ_Ｘ，Ｙの少なくとも１つの成分の値が大きすぎると、上述のように量子化部１２３が差分値データＤ_Ｘ，Ｙを量子化したとしても、当該成分は４ビットのデータで表現できない。したがって、図５に示すように、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法のそれぞれには、差分値データＤ_Ｘ，Ｙの各成分中で絶対値が最大となる成分（以下、最大成分とする）ＤＥ_Ｘ，Ｙについて、条件がある。

具体的に、パタン番号「０」の符号化パタンデータが示す符号化方法（量子化ステップのビット数ｎ＝０）は、最大成分ＤＥ_Ｘ，Ｙが−８以上７以下である場合に限り、適用可能である。同様に、パタン番号「１」の符号化パタンデータが示す符号化方法（量子化ステップのビット数ｎ＝１）は、最大成分ＤＥ_Ｘ，Ｙが−１６以上１５以下である場合に限り、適用可能である。同様に、パタン番号「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法（量子化ステップのビット数ｎ＝２）は、最大成分ＤＥ_Ｘ，Ｙが−３２以上３１以下である場合に限り、適用可能である。そして、量子化部１２３は、上記条件を満たさないために符号化データＱ_Ｘ，Ｙを生成することができない符号化方法を、後段の符号化データ選択部１３（特に、誤差算出部１３１）に対して通知する。

また、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法では、参照画素データ生成部１４が、符号化データ選択部１３が選択して出力する符号化データＱ_Ｘ，Ｙを復号化して得られるデータを、当該符号化データＱ_Ｘ，Ｙを生成する際に用いた参照画素データＰ_{Ｘ−１，Ｙ}に合算して、新たな参照画素データＰ_Ｘ，Ｙを生成する。

具体的に、参照画素データ生成部１４は、符号化データＱ_Ｘ，Ｙを逆量子化して得られるデータを、参照画素データＰ_{Ｘ−１，Ｙ}に加算することで、新たな参照画素データＰ_Ｘ，Ｙを生成する。このとき、参照画素データ生成部１４は、下記式（３−１）の演算を行う。

Ｐ_Ｘ，Ｙ＝Ｐ_{Ｘ−１，Ｙ}＋Ｑ_Ｘ，Ｙ＊２^ｎ ・・・（３−１）

［ＰＣＭ］
パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法では、符号化部１２が、画像データＦの対象画素位置（Ｘ，Ｙ）における画素データＶ_Ｘ，Ｙをそのまま符号化して、符号化データＱ_Ｘ，Ｙを生成する。

具体的に、まず符号化対象選択部１２２が、画素データＶ_Ｘ，Ｙを、量子化部１２３に対して出力する。次に、量子化部１２３が、画素データＶ_Ｘ，Ｙを量子化して符号化データＱ_Ｘ，Ｙを生成する。このとき、量子化部１２３は、下記式（２−３）の演算を行う。なお、下記式（２−３）において、符号化データＱ_Ｘ，Ｙの小数点以下の値は切り捨てるものとするが、小数点以下の値を四捨五入してもよいし、切り上げてもよい。また、画素データＶ_Ｘ，Ｙの８ビットの各成分を４ビットに符号化する（４ビット分を圧縮する）本動作例の場合、下記式（２−３）における量子化ステップのビット数ｓ（ｓは自然数）は、「４」である。

Ｑ_Ｘ，Ｙ＝（Ｖ_Ｘ，Ｙ＋２^ｓ−１）／２^ｓ ・・・（２−３）

また、パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法では、参照画素データ生成部１４が、符号化データ選択部１３が選択して出力する符号化データＱ_Ｘ，Ｙを復号化して、新たな参照画素データＰ_Ｘ，Ｙを生成する。

具体的に、参照画素データ生成部１４は、符号化データＱ_Ｘ，Ｙを逆量子化して得られるデータを、そのまま新たな参照画素データＰ_Ｘ，Ｙとして生成する。このとき、参照画素データ生成部１４は、下記式（３−２）の演算を行う。

Ｐ_Ｘ，Ｙ＝Ｑ_Ｘ，Ｙ＊２^ｓ ・・・（３−２）

上述のように、パタン番号「０」〜「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法では、参照画素データ生成部１４が、対象画素位置（Ｘ，Ｙ）の画素データＶ_Ｘ，Ｙを符号化した後さらに復号化することによって、参照画素位置（Ｘ，Ｙ）の参照画素データＰ_Ｘ，Ｙを生成する。そのため、この参照画素位置（Ｘ，Ｙ）の参照画素データＰ_Ｘ，Ｙは、後述する画像復号化装置において、符号化データＱ_Ｘ，Ｙを復号化して得られる復号化データと等しくなる。

このように、参照画素データＰ_Ｘ，Ｙとして、画素データＶ_Ｘ，Ｙではなく、復号化データと等しいデータを用いると、画像復号化装置において復号化データを生成する際に誤差が発生することを、防止することが可能となる。

また、上記式（１）に示すように、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法では、参照画素データＰ_{Ｘ−１，Ｙ}が必要となる。そのため、この符号化方法は、対象画素位置（０,Ｙ）の画素データＶ_０，Ｙ（即ち、図４（ａ）の左端の画素データ）に対して、直接的には適用できない。そこで、少なくとも対象画素位置（０,Ｙ）の画素データＶ_０，Ｙについては、パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法のみを適用するものとすればよい。なお、この対処方法以外にも、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法を、対象画素位置（０,Ｙ）の画素データＶ_０，Ｙに適用する場合にのみ、参照画素データＰ_{Ｘ−１，Ｙ}を所定値等に置き換えるなどの対処方法を採用することも可能である。ただし、以下では説明の具体化のため、少なくとも対象画素位置（０,Ｙ）の画素データＶ_０，Ｙについては、パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法のみを適用するものとする。

［符号化データの選択］
上述のように、符号化部１２は、パタン番号「０」〜「３」の符号化パタンデータが示すそれぞれの符号化方法で、対象画素位置（Ｘ,Ｙ）の画素データＶ_Ｘ，Ｙを符号化することで、複数の符号化データＱ_Ｘ，Ｙを生成する。そして、符号化データ選択部１３は、この複数の符号化データＱ_Ｘ，Ｙの中から１つを選択して出力する。

最初に、誤差算出部１３１が、それぞれの符号化データＱ_Ｘ，Ｙの誤差を示す誤差データＥ_Ｘ，Ｙを生成する。具体的に、誤差算出部１３１は、対象画素位置（Ｘ,Ｙ）の画素データＶ_Ｘ，Ｙと、符号化データＱ_Ｘ，Ｙを復号化して得られたデータと、の差分の絶対値を、誤差として求める。このとき、誤差算出部１３１は、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法で符号化されている符号化データ（ＤＰＣＭｎで符号化されている符号化データ）Ｑ_Ｘ，Ｙについては、下記式（４−１）の演算を行い、パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法で符号化されている符号化データ（ＰＣＭで符号化されている符号化データの場合）Ｑ_Ｘ，Ｙについては、下記式（４−２）の演算を行う。なお、誤差算出部１３１が行う符号化データＱ_Ｘ，Ｙの復号化方法は、上記式（３−１）及び（３−２）に示す参照画素データ生成部１４が行う復号化方法と、同様である。

Ｅ_Ｘ，Ｙ＝｜Ｖ_Ｘ，Ｙ−（Ｐ_{Ｘ−１，Ｙ}＋Ｑ_Ｘ，Ｙ＊２^ｎ）｜ ・・・（４−１）
Ｅ_Ｘ，Ｙ＝｜Ｖ_Ｘ，Ｙ−Ｑ_Ｘ，Ｙ＊２^ｓ｜ ・・・（４−２）

ところで、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示すそれぞれの符号化方法には、上述のように適用可能な条件がある（図５参照）。そのため、誤差算出部１３１は、適用可能条件を満たさない符号化方法について、誤差データＥ_Ｘ，Ｙの値を「∞」（無限大）などのエラーを示す値にする。

そして、選択実行部１３２が、誤差データＥ_Ｘ，Ｙが示す誤差が最も小さい符号化データＱ_Ｘ，Ｙを選択して出力する。具体的に例えば、選択実行部１３２は、誤差データＥ_Ｘ，Ｙの各成分の合計値が最も小さい符号化データＱ_Ｘ，Ｙや、誤差データＥ_Ｘ，Ｙの各成分の中の最大値が最も小さい符号化データＱ_Ｘ，Ｙを、選択して出力する。

［識別データの付加］
画像復号化装置が、入力される符号化データＱ_Ｘ，Ｙに適用されている符号化方法を認識して、当該符号化データＱ_Ｘ，Ｙを復号化することができるようにするために、識別データ付加部１５は、当該符号化方法を示す識別データを、符号化データＱ_Ｘ，Ｙに付加する。この識別データを付加した復号化データの一例について、図６を参照して説明する。図６は、識別データを付加した符号化データの一例について示す図である。

図６に示すように、識別データは、４通りの符号化方法（図５参照）のそれぞれを異なる値で表現するため、２ビットのデータで構成される。具体的に例えば、識別データの値は、符号化パタンデータのパタン番号「０」〜「３」を示すものとなる。

図６に示す例の場合、符号化前の画素データＶ_Ｘ，Ｙは２４ビットであり、符号化データＱ_Ｘ，Ｙ及び識別データの合計は１４ビットである。したがって、図６に示す例の場合、符号化による画素データの圧縮率は１４/２４≒５８．３％となる。

なお、図６に示す例は、１つの符号化データＱ_Ｘ，Ｙに対して１つの識別データを付加するものであるが、２つ以上の符号化データＱ_Ｘ，Ｙに対して１つの識別データを付加してもよい。具体的に、２つの符号化データＱ_Ｘ，Ｙに対して１つの識別データを付加する場合について、図７を参照して説明する。図７は、識別データを付加した符号化データの別例について示す図である。

図７に示す例の場合、符号化前の画素データＶ_Ｘ，Ｙは４８ビットであり、符号化データＱ_Ｘ，Ｙ及び識別データの合計は２６ビットである。したがって、図７に示す例の場合、符号化による画素データの圧縮率は２６/４８≒５４．２％となり、図６に示す例よりも圧縮率を改善することが可能になる。

ただし、図７に示す例の場合、識別データが付加された１組（２つ）の符号化データのそれぞれは、原則として当該識別データが示す同じ符号化方法によって符号化されたものとなる。即ち、図７に示す例の場合、対象画素位置（２ｋ,Ｙ）の画素データＶ_２ｋ，Ｙと、対象画素位置（２ｋ＋１,Ｙ）の画素データＶ_{２ｋ＋１，Ｙ}と、の双方には、原則として同じ符号化方法が適用されることになる（ｋは０以上の整数）。なお、ｋ＝０の場合、対象画素位置（０,Ｙ）の画素データＶ_０，Ｙと、対象画素位置（１,Ｙ）の画素データＶ_１，Ｙと、の双方には、パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法が適用される。

［具体的な動作例］
画像符号化装置１０が、図４（ｂ）に示す画素データＶ_０，０，Ｖ_１，０，Ｖ_２，０をそれぞれ符号化して、符号化データＱ_０，０，Ｑ_１，０，Ｑ_２，０を生成する場合について、具体的に説明する。なお、ここでは、画像符号化装置１０が、図７に示す識別データ及び符号化データを生成する場合について説明する。

（符号化データＱ_０，０の生成）
画素データＶ_０，０＝（６４，１２８，１９２）は、対象画素位置が（０，Ｙ）であるため、符号化部１２は、パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法によって、画素データＶ_０，０を符号化する。そして、符号化データ選択部１３は、符号化部１２の符号化によって得られた符号化データＱ_０，０を出力する。このとき、符号化部１２は、以下の演算を行う。

Ｑ_０，０＝｛（６４＋２^３）／２^４，（１２８＋２^３）／２^４，（１９２＋２^３）／２^４｝
＝（４，８，１２）

この符号化データＱ_０，０は、「０１００ １０００ １１００」（２進法）であり、これにパタン番号「３」を示す識別データ「１１」（２進法）を付加したデータが出力される。したがって、最終的に画像符号化装置１０から出力されるデータは、「１１ ０１００ １０００ １１００」となる。

さらに、参照画素データ生成部１４は、符号化データＱ_０，０を復号化して参照画素データＰ_０，０を生成する。このとき、参照画素データ生成部１４は、以下の演算を行う。

Ｐ_０，０＝（４＊２^４，８＊２^４，１２＊２^４）
＝（６４，１２８，１９２）

（符号化データＱ_１，０の生成）
画素データＶ_１，０＝（６４，１２８，１９２）は、対象画素位置が（１，Ｙ）であるため、符号化部１２は、パタン番号「３」の符号化パタンデータが示す符号化方法によって、画素データＶ_１，０を符号化する。そして、符号化データ選択部１３は、符号化部１２の符号化によって得られた符号化データＱ_１，０を出力する。このとき、符号化部１２は、以下の演算を行う。

Ｑ_１，０＝｛（６４＋２^３）／２^４，（１２８＋２^３）／２^４，（１９２＋２^３）／２^４｝
＝（４，８，１２）

この符号化データＱ_１，０は、「０１００ １０００ １１００」（２進法）である。そして、上述のように、Ｑ_１，０には識別データが付加されない（図７参照）。したがって、最終的に画像符号化装置１０から出力されるデータは、「０１００ １０００ １１００」となる。

さらに、参照画素データ生成部１４は、符号化データＱ_１，０を復号化して参照画素データＰ_１，０を生成する。このとき、参照画素データ生成部１４は、以下の演算を行う。

Ｐ_１，０＝（４＊２^４，８＊２^４，１２＊２^４）
＝（６４，１２８，１９２）

（符号化データＱ_２，０の生成）
画素データＶ_２，０＝（７２，１３６，２００）は、対象画素位置が（０，Ｙ）でも（１，Ｙ）でもないため、符号化部１２は、パタン番号「０」〜「３」の符号化パタンデータが示すそれぞれの符号化方法で符号化を行う。このとき、符号化部１２が、符号化データＱ_２，０を生成するために行う演算は、以下の通りである。なお、以下では、符号化データ選択部１３によって選択及び出力される前の段階における、それぞれの符号化方法によって生成される符号化データＱ_２，０を、「Ｑ」の後にパタン番号「０」〜「３」を付すことで区別する。

・ パタン番号「０」
Ｄ_２，０＝（７２，１３６，２００）−（６４，１２８，１９２）＝（８，８，８）
この差分値データＤ_２，０の最大成分ＤＥ_２，０は８であり、上述した適用可能条件を満たさないため、符号化データＱ０_２，０は生成することができない。

・ パタン番号「１」
Ｄ_２，０＝（８，８，８）
Ｑ１_２，０＝｛（８＋２^０）／２^１，（８＋２^０）／２^１，（８＋２^０）／２^１｝
＝（４，４，４）

・ パタン番号「２」
Ｄ_２，０＝（８，８，８）
Ｑ２_２，０＝｛（８＋２^１）／２^２，（８＋２^１）／２^２，（８＋２^１）／２^２｝
＝（２，２，２）

・ パタン番号「３」
Ｑ３_２，０＝｛（７２＋２^３）／２^４，（１３６＋２^３）／２^４，（２００＋２^３）／２^４｝
＝（５，９，１３）

次に、符号化データ選択部１３１が、それぞれの符号化データＱ０_２，０〜Ｑ３_２，０について誤差データＥ_２，０を生成し、当該誤差データが最小となる符号化データＱ０_２，０〜Ｑ３_２，０を選択して出力する。このとき、符号化データ選択部１３が、符号化データＱ_２，０を選択して出力するために行う演算は、以下の通りである。なお、以下では、それぞれの符号化データＱ０_２，０〜Ｑ３_２，０に対応するそれぞれの誤差データを、Ｅ０_２，０〜Ｅ３_２，０として区別する。

・ パタン番号「０」
上述のように、適用可能条件を満たさないため、Ｅ_Ｘ，Ｙ＝（∞，∞，∞）である。

・ パタン番号「１」
Ｅ１_２，０＝（｜７２−（６４＋４＊２^１）｜，｜１３６−（１２８＋４＊２^１）｜，２００−（１９２＋４＊２^１）｜）
＝（０，０，０）

・ パタン番号「２」
Ｅ１_２，０＝（｜７２−（６４＋２＊２^２）｜，｜１３６−（１２８＋２＊２^２）｜，２００−（１９２＋２＊２^２）｜）
＝（０，０，０）

・ パタン番号「３」
Ｅ３_２，０＝（｜７２−５＊２^４｜，｜１３６−９＊２^４｜，｜１９２−１３＊２^４｜）
＝（８，８，８）

この場合、符号化データ選択部１３は、全ての成分の誤差が０（即ち、各成分の合計が０，最大となる成分も０）である符号化データＱ１_２，０または符号化データＱ２_２，０を選択し、符号化データＱ_２，０として出力する。なお、上記のように、複数の符号化データＱ１_２，０，Ｑ２_２，０の誤差の大きさが同じになる場合、符号化データ選択部１３は、パタン番号が小さい方を選択するなど、何らかのルールに基づいて選択を行う。ただし、以下では説明の具体化のため、符号化データ選択部１３が、符号化データＱ１_２，０を選択した場合について例示する。

この符号化データＱ_２，０は、「０１００ ０１００ ０１００」（２進法）であり、これにパタン番号「１」を示す識別データ「０１」（２進法）を付加したデータが出力される。したがって、最終的に画像符号化装置１０から出力されるデータは、「０１ ０１００ ０１００ ０１００」となる。

さらに、参照画素データ生成部１４は、符号化データＱ_２，０を復号化して参照画素データＰ_２，０を生成する。このとき、参照画素データ生成部１４は、以下の演算を行う。

Ｐ_２，０＝（６４＋４＊２^１，１２８＋４＊２^１，１９２＋４＊２^１）
＝（７２，１３６，２００）

以上のように、画像符号化装置１０では、画素データＶ_Ｘ，Ｙを複数の符号化方法で符号化することで得られた複数の符号化データＱ_Ｘ，Ｙの中から、現実に誤差が最も小さい符号化データが選択的に出力されるため、画質の劣化を効果的に抑制することが可能となる。

＜＜画像復号化装置＞＞
上述の画像符号化装置１０によって生成された符号化データを復号する画像復号装置の一例について、図面を参照して説明する。図８は、画像復号化装置の構成の一例について示すブロック図である。

図８に示すように、画像復号化装置３０は、復号化パタンデータ記憶部３１と、復号化部３２と、参照画素データ取得部３３と、を備える。

復号化パタンデータ記憶部３１は、互いに異なる復号化方法を示す復号化パタンデータを複数記憶する。この復号化パタンデータが示す復号化方法とは、例えば図５の符号化パタンデータが示す符号化方法に対応したもの（当該符号化方法とは逆の処理）であり、上述の参照画素データ生成部１４による参照画素データの生成方法である上記式（３−１）,（３−２）と同様である。

復号化部３２は、符号化データに付加されている識別データを取得して、当該識別データに対応する復号化パタンデータを復号化パタンデータ記憶部３１から取得する。そして、復号化部３２は、当該復号化パタンデータが示す復号化方法により当該符号化データを復号化することで復号化データを生成し、出力する。なお、復号化部３２が、上記式（３−１）の方法で復号化を行う場合は、参照画素データ取得部３３から参照画素データを取得する。

参照画素データ取得部３３は、復号化部３２が出力する復号化データを取得し、そのまま参照画素データとして記憶する。

このように、画像復号化装置３０は、画像符号化装置１０が生成する符号化データを復号化することが可能である。

＜＜画像符復号化システム＞＞
上述した画像符号化装置１０及び画像復号化装置３０を備えた画像符復号化システムの一例について、図面を参照して説明する。図９は、画像符復号化システムの構成の一例について示すブロック図である。

図９に示すように、画像符復号化システム１００は、画像符号化装置１０と、画像復号化装置３０と、記録装置５０と、を備える。

画像符号化装置１０は、記録装置５０に書き込むべき画像データを符号化する。記録装置５０は、画像符号化装置１０によって符号化された画像データを記録する。画像復号化装置３０は、記録装置５０から読み出される符号化された画像データを復号化する。

上述のように、画像符号化装置１０は、画像データを符号化する際に生じる誤差を最小化することができる。そのため、当該画像符号化装置１０を備えた画像符復号化システム１００は、記録装置５０に書き込む画像データの劣化を、効果的に抑制することが可能になる。

さらに、この画像符復号化システム１００では、記録装置への書き込み時に固定長符号に符号化するため、メモリ容量及びアクセスのバンド幅を削減することができるとともに、消費電力の抑制も図ることができる。また、この画像符復号化システム１００では、バスのデータ転送量を減少させることによってバスクロックを低減することができるため、それによる低消費電力化効果も期待される。

なお、画像符復号化システム１００の一部または全部は、上記のようなメモリシステムに限られず、画像データの符号化及び復号化が必要な画像処理システムの全般に対して適用可能である。特に、上記の画像符号化システム１００と同様の機能が要求されるアプリケーションに対しては、上記の画像符号化システム１００による効果と同様の効果が得られることが期待される。

＜＜変形等＞＞
〈１〉 図５に示した符号化パタンデータは一例に過ぎず、符号化パタンデータとしてどのようなものを用いてもよい。この符号化パタンデータの別例について、図面を参照して説明する。図１０は、符号化パタンデータの別例について示す図である。

図１０に示す符号化パタンデータは、全部で８種類である。この符号化パタンデータを使用する場合、識別データ付加部１５が符号化データに付加する識別データが３ビットのデータになるが、符号化パタンデータを多様化することができるため、さらに精度良く符号化の際の誤差を小さくすることが可能になる。

具体的に例えば、パタン番号「０」〜「２」の符号化パタンデータが示す符号化方法では、参照画素位置が（Ｘ−１，Ｙ）であるが、パタン番号「３」〜「５」の符号化パタンデータが示す符号化方法では、参照画素位置が（Ｘ−２，Ｙ）となり、異なっている。

このように、対象画素位置及び参照画素位置の相対的な位置関係が異なる符号化方法が複数存在する場合、例えば右眼用及び左眼用の２つの画像の画素列が水平方向Ｘ（図４参照）に対して交互に配置される３Ｄ画像の規格の画像データのような、複数の画像が混在した特殊な画像データを符号化する必要が生じたとしても、符号化する画素データと参照画素データとを同じ画像のデータにして、差分値を低減することが可能となる。したがって、符号化の際の誤差を、さらに精度良く低減することが可能となる。

また、例えばパタン番号「６」の符号化パタンデータが示す符号化方法のように、１つの符号化パタンデータによって、複数（例えば、水平方向に隣接する２つの画素データ）の画素データの符号化方法を、それぞれ規定してもよい。画像データの構成や特徴にもよるが、このような符号化パタンデータを用いることで、符号化の際の誤差をさらに精度良く低減することが可能となる場合がある。

〈２〉 図２及び３において、画像符号化装置１０が、符号化対象選択部１２２、量子化部１２３及び誤差算出部１３１を、それぞれ１つずつ備えているかのように図示しているが、画像符号化装置１０が、これらを複数備えると、好ましい。画像符号化装置１０が、符号化対象選択部１２２、量子化部１２３及び誤差算出部１３１を複数備える場合、符号化データＱ_Ｘ,Ｙを同時並列的に生成することが可能になるため、符号化の際に遅延が生じることを防止することが可能となる。

〈３〉 本発明の実施形態として、画像データを符号化及び復号化する各種装置（画像符号化装置、画像復号化装置及び画像復号化システム）について例示したが、本発明は、画像データ以外のデータを符号化及び復号化する各種装置（データ符号化装置、データ復号化装置及びデータ符復号化システム）にも適用可能である。例えば、本発明は、タッチパネルの検出面に接触または近接する指示体（例えば、指など）の位置を検出するタッチパネルシステムにも、適用可能である。

タッチパネルシステムの中には、検出面内の指示体の位置を検出するために、検出面内の各位置の状態を示す二次元のデータ（以下、タッチデータとする）を作成するものがある。具体的に例えば、投影型の静電容量方式のタッチパネルシステムは、検出面に沿って形成された複数の電極から得られるそれぞれの出力信号を統合的に処理することで、検出面内の各位置において電極が形成する静電容量の分布を示すタッチデータを、作成する。このようなタッチデータは、指示体の検出を行う毎に破棄される場合もあるが、指示体の検出精度を向上するなどの目的で、タッチパネルシステム内に所定数だけ記憶される場合がある。

このような所定数のタッチデータを記憶するタッチパネルシステムに、タッチデータを符号化及び復号化する各種装置（データ符号化装置、データ復号化装置及びデータ符復号化システム）を導入し、さらに本発明を適用すると、タッチデータを記憶するための記憶容量を低減するだけでなく、タッチデータの劣化を抑制することが可能となる。

＜＜まとめ＞＞
本発明の実施形態に係る画像符号化装置１０、画像復号化装置３０及び画像符復号化システム１００は、例えば以下のように把握され得る。

本発明の実施形態に係る画像符号化装置１０は、画像データを構成する画素データを符号化するものであり、互いに異なる符号化方法を示す複数の符号化パタンデータを記憶する符号化パタンデータ記憶部１１と、複数の前記符号化パタンデータのそれぞれが示す前記符号化方法により前記画素データをそれぞれ符号化することで、複数の符号化データを生成する符号化部１２と、複数の前記符号化パタンデータのそれぞれが示す前記符号化方法により前記画素データをそれぞれ符号化する際に生じる誤差をそれぞれ求め、当該誤差が最小となる前記符号化方法によって生成された前記符号化データを選択的に出力する符号化データ選択部１３と、を備える。

上記画像符号化装置１０では、画素データを複数の符号化方法で符号化することで得られた複数の符号化データの中から、現実に誤差が最も小さい符号化データが選択的に出力されるため、画質の劣化を効果的に抑制することが可能となる。

さらに、上記画像符号化装置１０は、前記符号化データ選択部１３は、前記画素データと、当該画素データを符号化することで得られた前記符号化データを復号化して得られる復号化データと、の差分値の絶対値を求め、当該差分値の絶対値が小さい前記符号化データほど、前記誤差が小さい前記符号化データとする。

上記画像符号化装置１０では、符号化前の画素データと、符号化データを復号化して得られる復号化データと、の差分を誤差として求めるため、画素データの符号化によって現実に発生する誤差を求めることが可能となる。

さらに、上記画像符号化装置１０は、前記画素データを符号化する際に用いられる参照画素データを生成する参照画素データ生成部１４を、さらに備え、前記符号化パタンデータ記憶部１１が、前記画素データをそのまま符号化する第１符号化方法を示す前記符号化パタンデータと、前記画素データと前記参照画素データとの差分値を示す差分値データを符号化する第２符号化方法を示す前記符号化パタンデータと、を少なくとも記憶している。

上記画像符号化装置１０では、画素データのダイナミックな変化の劣化を抑制可能な第１符号化方法と、画素データの微妙なニュアンスの劣化を抑制可能な第２符号化方法と、を使い分けることができるため、画素データのダイナミックな変化と微妙なニュアンスとの双方の劣化を抑制して符号化することが可能となる。

さらに、上記画像符号化装置１０は、前記参照画素データ生成部１４は、前記符号化データ選択部１３が選択的に出力する前記符号化データを復号化することで、新たな前記参照画素データを生成するものであり、前記参照画素データ生成部１４は、前記第１符号化方法によって符号化された前記符号化データを復号化して新たな前記参照画素データを生成する場合、当該符号化データを復号化して得られるデータをそのまま新たな前記参照画素データとし、前記第２符号化方法によって符号化された前記符号化データを復号化して新たな前記参照画素データを生成する場合、当該符号化データを復号化して得られるデータを、当該符号化データを生成する際に用いた前記参照画素データに合算して、新たな前記参照画素データとする。

上記画像符号化装置１０では、符号化データ選択部１３が選択的に出力する符号化データを復号化して新たな参照画素データを生成するため、符号化データを復号化する画像復号化装置３０において、符号化データを復号化する際に誤差が発生することを、防止することが可能となる。

さらに、上記画像符号化装置１０は、前記第２符号化方法は、前記画像データ中の対象画素位置における前記画素データと、前記画像データ中の参照画素位置における前記画素データを符号化して得られる前記符号化データを復号化して得られる前記参照画素データと、の差分値を示す前記差分値データを符号化するものであり、前記符号化パタンデータ記憶部１１が、前記対象画素位置及び前記参照画素位置の相対的な位置関係が異なる前記第２符号化方法を示す複数の前記符号化パタンデータを、記憶している。

上記画像符号化装置１０では、例えば右眼用及び左眼用の２つの画像の画素列が水平方向Ｘ（図４参照）に対して交互に配置される３Ｄ画像の規格の画像データのように、複数の画像が混在した特殊な画像データを符号化する必要が生じたとしても、符号化する画素データと参照画素データとを同じ画像のデータにして、差分値を低減することが可能となる。したがって、符号化の際の誤差を、さらに精度良く低減することが可能となる。

さらに、上記画像符号化装置１０は、１つの前記符号化パタンデータが、前記画像データ中で所定の位置関係を有する複数の前記画素データのそれぞれに対する前記符号化方法を規定するものである。

上記画像符号化装置１０では、符号化データに適用されている符号化方法を画像復号化装置３０に認識させるためのデータ（例えば、識別データ）を、複数の符号化データに対して１つ付加するだけで済む。そのため、圧縮率を改善することが可能となる。

さらに、上記画像符号化装置１０は、前記符号化データ選択部が選択して出力する前記符号化データに対して、前記符号化部が当該符号化データを生成する際に使用した前記符号化方法を示す識別データを付加する識別データ付加部を、さらに備える。

また、本発明の実施形態に係る画像復号化装置３０は、上記画像符号化装置１０によって生成される前記符号化データを復号化するものであり、互いに異なる復号化方法を示す復号化パタンデータを複数記憶する復号化パタンデータ記憶部と、前記符号化データに付加されている前記識別データに対応する前記復号化パタンデータを取得し、当該復号化パタンデータが示す復号化方法により当該符号化データを復号化して復号化データを生成する復号化部と、を備える。

また、本発明の実施形態に係る画像符復号化システム１００は、上記画像符号化装置１０と、上記画像復号化装置３０と、データを格納する記録装置５０と、を備え、前記画像符号化装置が、前記画素データを符号化することで生成する前記符号化データを、前記記録装置に格納することで、前記記録装置への前記画像データの書き込みを行い、前記画像復号化装置が、前記記録装置に格納されているそれぞれの前記符号化データを復号化して前記復号化データを生成することで、前記記録装置からの前記画像データの読み出しを行う。

本発明は、高解像度画像の画像データ等を圧縮符号化する画像符号化装置に利用可能である。また、本発明は、このような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ための画像復号化装置に利用可能である。さらに、本発明は、このような画像符号化装置と画像復号化装置とを備える画像符復号化システムに利用可能である。

また、本発明は、タッチパネルシステムで利用されるタッチデータを符号化するデータ符号化装置や、符号化されたタッチデータを復号化するデータ復号化装置に利用可能である。さらに、本発明は、このようなデータ符号化装置とデータ復号化装置とを備えるデータ符復号化システムに利用可能である。

１０： 画像符号化装置
１１： 符号化パタンデータ記憶部
１２： 符号化部
１２１： 減算器
１２２： 符号化部対象選択部
１２３： 量子化部
１３： 符号化データ選択部
１３１： 誤差算出部
１３２： 選択実行部
１４： 参照画素データ生成部
１５： 識別データ付加部
３０： 画像復号化システム
３１： 復号化パタン記憶部
３２： 復号化部
３３： 参照画素データ取得部
５０： 記録装置
１００： 画像符復号化システム

Claims (5)

1. 画像データを構成する画素データを符号化する画像符号化装置であって、
   互いに異なる符号化方法を示す複数の符号化パタンデータを記憶する符号化パタンデータ記憶部と、
   複数の前記符号化パタンデータのそれぞれが示す前記符号化方法により前記画素データをそれぞれ符号化することで、複数の符号化データを生成する符号化部と、
   複数の前記符号化パタンデータのそれぞれが示す前記符号化方法により前記画素データをそれぞれ符号化する際に生じる誤差をそれぞれ求め、当該誤差が最小となる前記符号化方法によって生成された前記符号化データを選択的に出力する符号化データ選択部と、
   を備えることを特徴とする画像符号化装置。
2. 前記符号化データ選択部は、前記画素データと、当該画素データを符号化することで得られた前記符号化データを復号化して得られる復号化データと、の差分値の絶対値を求め、当該差分値の絶対値が小さい前記符号化データほど、前記誤差が小さい前記符号化データとすることを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
3. 前記画素データを符号化する際に用いられる参照画素データを生成する参照画素データ生成部を、さらに備え、
   前記符号化パタンデータ記憶部が、
   前記画素データをそのまま符号化する第１符号化方法を示す前記符号化パタンデータと、
   前記画素データと前記参照画素データとの差分値を示す差分値データを符号化する第２符号化方法を示す前記符号化パタンデータと、
   を少なくとも記憶していることを特徴とする請求項１または２に記載の画像符号化装置。
4. 前記参照画素データ生成部は、前記符号化データ選択部が選択的に出力する前記符号化データを復号化することで、新たな前記参照画素データを生成するものであり、
   前記参照画素データ生成部は、
   前記第１符号化方法によって符号化された前記符号化データを復号化して新たな前記参照画素データを生成する場合、当該符号化データを復号化して得られるデータをそのまま新たな前記参照画素データとし、
   前記第２符号化方法によって符号化された前記符号化データを復号化して新たな前記参照画素データを生成する場合、当該符号化データを復号化して得られるデータを、当該符号化データを生成する際に用いた前記参照画素データに合算して、新たな前記参照画素データとすることを特徴とする請求項３に記載の画像符号化装置。
5. 前記第２符号化方法は、前記画像データ中の対象画素位置における前記画素データと、前記画像データ中の参照画素位置における前記画素データを符号化して得られる前記符号化データを復号化して得られる前記参照画素データと、の差分値を示す前記差分値データを符号化するものであり、
   前記符号化パタンデータ記憶部が、前記対象画素位置及び前記参照画素位置の相対的な位置関係が異なる前記第２符号化方法を示す複数の前記符号化パタンデータを、記憶していることを特徴とする請求項４に記載の画像符号化装置。

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