JP2015126329A - 画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
色変換部2には、カメラ又はPC等の任意の通信装置から、RGB色空間の画像データD1(D1R,D1G,D1B)が入力される。色変換部2は、入力された画像データD1を、ITU−R BT.601の規格により定義される下記の変換式に基づき、輝度Y、色差U、及び色差Vから成るYUV色空間の画像データD2(輝度データD2Y、色差データD2U、色差データD2V)に変換して出力する。
U=−0.16874×R−0.33126×G+0.50000×B
V=0.50000×R−0.41869×G−0.08131×B
ラインバッファ3には、色変換部2から画像データD2が入力される。ラインバッファ3は、輝度データD2Y、色差データD2U、及び色差データD2Vのそれぞれに関して、ブロックライン単位で画像データD2を格納する。つまり、ラインバッファ3には、輝度データD2Yに関するYブロックラインと、色差データD2Uに関するUブロックラインと、色差データD2Vに関するVブロックラインとが格納される。本実施の形態の例ではブロックサイズが4列×4行であるため、例えば1280列×720行の画素を有する画像を処理する場合には、Y,U,Vの合計で1280×4×3=15360個の画素値(960個のブロック)が、ラインバッファ3に格納される。ラインバッファ3に格納されているYブロックライン、Uブロックライン、及びVブロックラインが、圧縮対象のブロックラインとなる。
解析部8には、静止画のフレーム全体での目標圧縮率(1/G)が、データD12として入力される。解析部8は、入力された目標圧縮率(1/G)に基づいて、各ブロックに対する圧縮フォーマットFT1,FT2の適用を切り替えるためのしきい値TH1を算出する。
RT1=0.155
X=148
となる。つまり、Yブロックライン、Uブロックライン、及びVブロックラインを統合した合計960個のブロックのうち、最大148個までのブロックには圧縮フォーマットFT1を適用可能であり、残りのブロックには圧縮フォーマットFT2を適用することとなる。
圧縮部4には、Yブロックラインの各ブロックの輝度データD2Y、Uブロックラインの各ブロックの色差データD2U、及びVブロックラインの各ブロックの色差データD2Vが、ラインバッファ3から入力される。また、圧縮部4には、解析部8によって算出された最大ブロック数X及びしきい値TH1(TH1y,TH1u,TH1v)が、データD10として解析部8から入力される。
フレームバッファ5には、圧縮後の画像データD3が圧縮部4から順に入力される。具体的には、Yブロックラインの各ブロックの圧縮後の輝度データD3Y、Uブロックラインの各ブロックの圧縮後の色差データD3U、及びVブロックラインの各ブロックの圧縮後の色差データD3Vが、ブロック順に圧縮部4から入力される。
伸張部6は、圧縮後の画像データD3をフレームバッファ5から順に読み出す。具体的には、Yブロックラインの各ブロックの圧縮後の輝度データD3Y、Uブロックラインの各ブロックの圧縮後の色差データD3U、及びVブロックラインの各ブロックの圧縮後の色差データD3Vを、ブロック順に圧縮部4から読み出す。
色変換部7には、YUV色空間の画像データD4(D4Y,D4U,D4V)が、伸張部6から入力される。色変換部7は、入力された画像データD4を、ITU−R BT.601の規格により定義される上記の変換式の逆変換により、RGB色空間の画像データD5(D5R,D5G,D5B)に変換して出力する。
本実施の形態に係る画像処理装置1によれば、解析部8は、フレームの目標圧縮率(1/G)に基づいてしきい値TH1(第1のしきい値)を設定する。また、圧縮部4は、ブロック属性値がしきい値TH1以上であるブロックに対しては、圧縮フォーマットFT1(第1の圧縮フォーマット)を適用することによって当該ブロックを圧縮し、ブロック属性値がしきい値TH1未満であるブロックに対しては、圧縮フォーマットFT1よりも高い圧縮率の圧縮フォーマットFT2(第2の圧縮フォーマット)を適用することによって当該ブロックを圧縮する。このように、目標圧縮率に基づいて設定されたしきい値TH1を用いて、各ブロックに対する圧縮フォーマットFT1,FT2の適用を制御することにより、所望の目標圧縮率を実現することができる。その結果、目標圧縮率が確実に実現されるため、フレームバッファ5(第2のデータ格納部)のバッファ容量を削減することが可能となる。また、圧縮フォーマットFT1よりも高い圧縮率の圧縮フォーマットFT2が過剰に適用されることが回避されるため、圧縮に伴う画質の劣化が最小限に抑制され、画質を向上することが可能となる。
上記実施の形態ではブロック属性値としてブロック誤差を用いる例について説明したが、ブロック誤差に代えて活発性評価値を用いてもよい。
上記実施の形態では二種類の圧縮フォーマットFT1,FT2を用いる例について説明したが、三種類以上の圧縮フォーマットを用いてもよい。本変形例では、四種類の圧縮フォーマットFT1〜FT4を用いる例について説明する。
解析部8には、静止画のフレーム全体での目標圧縮率(1/G)が、データD12として入力される。解析部8は、入力された目標圧縮率(1/G)に基づいて、圧縮フォーマットFT1,FT2の適用を切り替えるためのしきい値TH1を算出する。
RT1=0.269
X=258
となる。つまり、Yブロックライン、Uブロックライン、及びVブロックラインを統合した合計960個のブロックのうち、圧縮フォーマットFT1を適用可能なブロック数は最大258個ということになる。
圧縮部4には、Yブロックラインの各ブロックの輝度データD2Y、Uブロックラインの各ブロックの色差データD2U、及びVブロックラインの各ブロックの色差データD2Vが、ラインバッファ3から入力される。また、圧縮部4には、解析部8によって算出された最大ブロック数X及びしきい値TH1〜TH3が、データD10として解析部8から入力される。
伸張部6は、圧縮後の画像データD3をフレームバッファ5から順に読み出す。具体的には、Yブロックラインの各ブロックの圧縮後の輝度データD3Y、Uブロックラインの各ブロックの圧縮後の色差データD3U、及びVブロックラインの各ブロックの圧縮後の色差データD3Vを、ブロック順に圧縮部4から読み出す。
3 ラインバッファ
4 圧縮部
5 フレームバッファ
6 伸張部
8 解析部
Claims (13)
- 複数の画素によってブロックが構成され、複数のブロックによってブロック群が構成され、複数のブロック群によってフレームが構成される静止画を圧縮する画像処理装置であって、
ブロック群を順に格納する第1の格納部と、
前記第1の格納部に格納されている圧縮対象ブロック群を圧縮する圧縮部と、
圧縮対象ブロック群を解析する解析部と、
前記圧縮部によって順に圧縮された複数のブロック群を格納することにより、圧縮後のフレームを格納する第2のデータ格納部と、
を備え、
前記解析部は、フレームの目標圧縮率に基づいて第1のしきい値を設定し、
前記圧縮部は、圧縮対象ブロック群に関して、ブロック属性値が第1のしきい値以上であるブロックに対しては、第1の圧縮フォーマットを適用することによって当該ブロックを圧縮し、ブロック属性値が第1のしきい値未満であるブロックに対しては、第1の圧縮フォーマットよりも高い圧縮率の第2の圧縮フォーマットを適用することによって当該ブロックを圧縮する、画像処理装置。 - 前記解析部は、
圧縮対象ブロック群に関して、第1の圧縮フォーマットを適用可能な最大ブロック数(X)を、フレームの目標圧縮率に基づいて算出し、
圧縮対象ブロック群に関するブロック属性値に基づいて、仮の第1のしきい値を算出し、
ブロック属性値が仮の第1のしきい値以上であるブロック数がX個以上である場合には、圧縮対象ブロック群の中でブロック属性値がX番目に大きいブロックのブロック属性値を、正式な第1のしきい値として設定する、請求項1に記載の画像処理装置。 - 圧縮対象ブロック群には輝度ブロック及び色差ブロックが含まれ、
前記解析部は、輝度ブロックと色差ブロックとを統合した合計の圧縮対象ブロック群を対象として、最大ブロック数を算出する、請求項2に記載の画像処理装置。 - ブロック属性値はブロック誤差であり、
前記解析部は、
圧縮対象ブロック群に関するブロック誤差の平均値に基づいて、仮の第1のしきい値を算出し、
ブロック誤差が仮の第1のしきい値以上であるブロック数がX個未満である場合には、仮の第1のしきい値を正式な第1のしきい値として設定する、請求項2又は3に記載の画像処理装置。 - ブロック属性値は活発性評価値であり、
前記解析部は、
圧縮対象ブロック群に関する活発性評価値の平均値に基づいて、仮の第1のしきい値を算出し、
活発性評価値が仮の第1のしきい値以上であるブロック数がX個未満である場合には、仮の第1のしきい値を正式な第1のしきい値として設定する、請求項2又は3に記載の画像処理装置。 - 圧縮対象ブロック群には輝度ブロック及び色差ブロックが含まれ、
前記解析部は、輝度ブロックに関する第1のしきい値の設定と、色差ブロックに関する第1のしきい値の設定とを個別に行う、請求項4又は5に記載の画像処理装置。 - 前記圧縮部は、圧縮対象ブロック群の中で第1の圧縮フォーマットを適用したブロック数が最大ブロック数未満である場合には、余剰のブロック数を次の圧縮対象ブロック群に関する最大ブロック数に加算する、請求項2〜6のいずれか一つに記載の画像処理装置。
- 第1の圧縮フォーマットは、
第1の圧縮フォーマットが適用されたブロックであることを示すブロック識別子と、
ブロック内の各画素の画素値を示すビットマップと、
当該ブロックの量子化ステップ値と、
を含む、請求項1〜7のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 第2の圧縮フォーマットは、
第2の圧縮フォーマットが適用されたブロックであることを示すブロック識別子と、
ブロック内の平均画素値より上位側の画素値を代表する上位代表値と、
ブロック内の平均画素値より下位側の画素値を代表する下位代表値と、
ブロック内の各画素に上位代表値及び下位代表値のいずれが適用されるかを示すビットマップと、
を含む、請求項1〜8のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 前記圧縮部は、圧縮対象ブロック群に関して、
活発性評価値が第2のしきい値以下であるブロックに対しては、第2の圧縮フォーマットよりも高い圧縮率の第3の圧縮フォーマットを適用することによって当該ブロックを圧縮し、
その残余のブロックのうち、ブロック内の最大画素値が第3のしきい値未満であるブロックに対しては、第2の圧縮フォーマットよりも高く第3の圧縮フォーマットよりも低い圧縮率の第4の圧縮フォーマットを適用することによって当該ブロックを圧縮し、
さらに残余のブロックのうち、ブロック属性値が第1のしきい値以上であるブロックに対しては、第1の圧縮フォーマットを適用することによって当該ブロックを圧縮し、ブロック属性値が第1のしきい値未満であるブロックに対しては、第2の圧縮フォーマットを適用することによって当該ブロックを圧縮する、請求項1〜9のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 第3の圧縮フォーマットは、
第3の圧縮フォーマットが適用されたブロックであることを示すブロック識別子と、
ブロック内の全画素の画素値を代表する代表値と、
を含む、請求項10に記載の画像処理装置。 - 第4の圧縮フォーマットは、
第4の圧縮フォーマットが適用されたブロックであることを示すブロック識別子と、
ブロック内の平均画素値より上位側の画素値を代表する上位代表値と、
ブロック内の平均画素値より下位側の画素値を代表する下位代表値と、
ブロック内の全画素から抜粋した所定の画素に上位代表値及び下位代表値のいずれが適用されるかを示すビットマップと、
を含む、請求項10又は11に記載の画像処理装置。 - 前記第2のデータ格納部から出力された圧縮後のフレームを伸張する伸張部をさらに備える、請求項1〜12のいずれか一つに記載の画像処理装置。
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