JP4186470B2 - 符号化処理装置、復号処理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化処理装置、復号処理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに詳細には、ダイナミックレンジに応じた符号化処理を実行する構成において、ランレングス符号化処理を併せて適用して圧縮率の向上を実現した符号化処理装置、復号処理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号は、例えば記録媒体への記録処理、データ転送処理等の際に情報量の削減を目的とした符号化処理が行なわれることが多い。デジタル画像信号の高能率符号化処理の１つとして、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）が知られている。
【０００３】
ＡＤＲＣは、例えば特開昭６１−１４４９８９号に開示されているように、画像領域をブロック分割し、分割したブロック内に含まれる複数の画素の持つ画素値としての最大値（ＭＡＸ）および最小値（ＭＩＮ）の差分によって規定されるダイナミックレンジ（ＤＲ）を算出し、算出したダイナミックレンジ（ＤＲ）に適応した符号化処理を行なうものであり、ダイナミックレンジ適応型の圧縮手法である。
【０００４】
ＡＤＲＣによる画像符号化処理について、図を参照して説明する。図１５は、画像データのＡＤＲＣによる符号化処理におけるブロック分割およびダイナミックレンジの算出処理を説明する図である。例えば動画像データの１フレームの画像信号を、複数画素領域のブロックに分割し、各ブロックに含まれる画素の信号レベルの最大値と最小値とを検出する。
【０００５】
なお、画素の信号レベルとは、例えば画像信号が白黒であれば輝度信号レベルが適用され、例えば０〜２５５の２５６階調の輝度レベルデータが適用される。また、カラー画像信号でＹＵＶ信号、すなわち輝度に関する輝度信号Ｙ、色に関する２つの色信号Ｕ，Ｖが用いられる場合は、Ｙ，Ｕ，Ｖそれぞれについて最大値と最小値とを検出し、それぞれの信号毎の量子化、すなわち符号化処理を行う。また、ＲＧＢ等の色信号を適用する場合は、ＲＧＢそれぞれについて最大値と最小値とを検出し、それぞれの信号毎の量子化処理を行うことになる。
【０００６】
小領域に区分けされたブロック内の画素の信号レベルは、画像の持つ相関性により近い値を持つことが多い。従って、各ブロック内の信号レベルの最大値と最小値との差を各ブロックにおけるダイナミックレンジとして定義することで、信号レベル方向の冗長度、すなわちブロック内最大信号レベル値より大きいレベルと、ブロック内最小信号レベル値より小さいレベルを取り除くことができ、各ブロック内の限定されたダイナミックレンジ内で効率のよい量子化が可能となる。
【０００７】
例えば図１５に示すように画像データ８０１を複数ブロックに分割する。次に、各ブロックに含まれる画素の持つ信号レベルを検出し、ブロック内の信号レベルデータを取得する。例えばブロック８０２に含まれる画素の持つ信号レベルは、信号レベルデータ８０３として取得される。次に、ブロック内に含まれる画素の信号レベルの最大値（ＭＡＸ）、最小値（ＭＩＮ）を選択し、その差分をダイナミックレンジ（ＤＲ）とする。
【０００８】
このダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて、ブロック内の画素の値を量子化する。量子化処理について図１６を参照して説明する。量子化ビット数をｎとした場合、ブロック内の各画素値から最小値（ＭＩＮ）が減算され、その減算値をＤＲ／２nで除算し、除算値に対応するコードを量子化コード（Ｑコード）として設定する。
【０００９】
図１６の例では、ブロックＡとブロックＢの２つのブロックについて、ｎ＝１、すなわち１ビット量子化した場合の例を示している。各ブロックには８画素含まれ、各画素の信号レベルが図に示すように分布していたとする。ブロックＡのダイナミックレンジ（ＤＲ）は、ブロックＡに含まれる画素の最大値と最小値によって決定し、ブロックＢのダイナミックレンジ（ＤＲ）は、ブロックＢに含まれる画素の最大値と最小値によって決定する。
【００１０】
１ビット量子化する場合は、ダイナミックレンジを２分割し、例えば上部を［１］、下部を［０］として各画素の信号レベルに応じて量子化する。この結果、ブロックＡの量子化コードは、［１１１１１００１］として構成され、ブロックＢの量子化コード（Ｑコード）は、［００００１１１１］により構成される。例えば２ビット量子化の場合は、各画素について、［００］、［０１］、［１０］、［１１］の４値が設定可能となり、ダイナミックレンジが２2＝４分割されて、各画素にいずれかの量子化コード（Ｑコード）が割り当てられることになる。３ビット量子化の場合は、２3＝８分割されることになる。
【００１１】
図１７は、ＡＤＲＣ符号化処理を行なった場合の各ブロックのブロック情報の構成を示す図である。ブロック情報には、各ブロックに含まれる画素の信号レベルの最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、及び、上述した処理で算出した量子化コード（Ｑコード）が含まれる。例えば信号レベルが０〜２５５である場合、最小値（ＭＩＮ）を８ビット、ダイナミックレンジ（ＤＲ）を８ビット、量子化コード（Ｑコード）をｋ×ｎビットとして構成することができる。ただし、ｎは量子化ビット数、ｋはブロック内の画素数である。
【００１２】
ＡＤＲＣによる符号化（エンコード）処理および復号（デコード）処理の手順を図１８に示す。
【００１３】
ＡＤＲＣ符号化処理では、ステップＳ８０１において画像データをブロック分割し、ステップＳ８０２において、ブロック内の最大値（ＭＡＸ）、最小値（ＭＩＮ）を検出する。次にステップＳ８０３で、各分割ブロック内のダイナミックレンジ（ＤＲ）を求め、ステップＳ８０４で、各ブロックの画素値−最小値（ＭＩＮ）を算出し、ステップＳ８０５において、予め定められた量子化ビット数＝ｎに基づいて、各画素値の量子化を実行し、ステップＳ８０６で、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報（図１５参照）を生成する。
【００１４】
具体的なＡＤＲＣ処理による量子化コード（Ｑコード）の生成は、下式に従って実行される。
【００１５】
【数１】
【００１６】
上記式において、ＤＲ：ダイナミックレンジ、ＭＡＸ：最大値、ＭＩＮ：最小値、Ｑ：量子化コード（Ｑコード）、ｘ：画素値、Δ：量子化ステップ幅、ｎ：量子化ビット数である。ＤＲ＜２nの場合の量子化コード：Ｑの算出においては、Δ：量子化ステップ幅による除算を行なうことなく、各ブロックの画素値−最小値（ｘ−ＭＩＮ）そのものを量子化コードとして適用する。（ｘ−ＭＩＮ）の値そのものがｎビット以下のコードとして表現可能となるからである。また、ＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮ＋１における［＋１］は、ＭＡＸ＝ＭＩＮの場合において、ＤＲ＝１と設定するための処理である。
【００１７】
一方、ＡＤＲＣによる符号化（エンコード）によって生成されたブロック情報に基づく復号（デコード）処理の手順について図１８を参照して説明する。復号処理では、ステップＳ８１１において、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を取得する。
【００１８】
ステップＳ８１２において、ブロック情報に基づく復号（デコード）処理を実行する。デコード処理の具体的処理は復元画素値をｘ’とすると、以下の、ｘ’算出式として示される。
【００１９】
【数２】
ｘ’＝（Ｑ＋０．５）×Δ＋ＭＩＮ（ＤＲ≧２nの場合）
ｘ’＝（Ｑ＋ＭＩＮ） （ＤＲ＜２nの場合）
【００２０】
上記式において、ｘ’：復元画素値、ＭＩＮ：最小値、Ｑ：量子化コード（Ｑコード）、Δ：量子化ステップ幅、ｎ：量子化ビット数である。
【００２１】
ステップＳ８１３において、上記式において算出された画素値ｘ’に基づいて各画素値を決定して画像再生を実行する。
【００２２】
なお、前述したように、画素値は、例えば画像信号が白黒であれば、輝度信号レベル値が適用され、カラーの画像信号では、例えばＹＵＶなどの、輝度に関する輝度信号Ｙ、並びに色に関する２つの色信号Ｕ，Ｖが画素値として用いられ、Ｙ，Ｕ，Ｖそれぞれの値についての符号化処理、復号処理が実行されることになる。
【００２３】
上述したＡＤＲＣによる量子化（符号化）処理、復号処理は、各ブロック内の画素値に適用する符号化ビット数を同一とした例である。例えば量子化ビット数：ｎ＝１として設定した場合であれば、すべてのブロックにおいて１ビットの量子化処理を行ない、量子化ビット数：ｎ＝２として設定した場合であれば、すべてのブロックにおいて２ビットの量子化処理を行なう構成例である。
【００２４】
しかし、量子化ビット数をすべてのブロックにおいて共通化すると、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおいても、また、小さいブロックにおいても、同一のビット数の量子化が行われることになり、ダイナミックレンジの大きいブロックにおける量子化ステップ幅が大きくなり、復号処理の際に元の画素値と復元画素値との差が大きくなる場合がある。
【００２５】
そこで、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおける量子化ビット数と、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の小さいブロックにおける量子化ビット数を異ならせて、符号化処理を行なう可変長ＡＤＲＣが考案された。
【００２６】
可変長ＡＤＲＣの基本的考え方は、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおける量子化ビット数を大きくし、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の小さいブロックにおける量子化ビット数を小さくするものであり、例えば特開昭６２−１２８６２１号にその基本構成が示されている。
【００２７】
具体的には、例えばダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおける量子化ビット数を３ビットとして、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の小さいブロックにおける量子化ビット数を１ビットとするなどの処理が行なわれる。このような処理を行なうことで、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の小さいブロックにおいては、ＤＲ／２1として、ダイナミックレンジを２つに区分した量子化ステップ幅：Δを設定した量子化がなされ、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックでは、ＤＲ／２3として８つに区分した量子化ステップ幅：Δ設定による量子化が実行可能となり、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおいても、より細かい量子化ステップ幅：Δの設定が可能となるので元の画素値と復号処理後の画素値との誤差を小さくすることが可能となる。
【００２８】
図１９を参照して、可変長ＡＤＲＣにおけるダイナミックレンジ（ＤＲ）と量子化ビット数の設定処理の具体例について説明する。図１９は、量子化する画像に設定された分割ブロックにおけるダイナミックレンジ（ＤＲ）が大である場合に量子化ビット数を３ビットに設定し、分割ブロックにおけるダイナミックレンジ（ＤＲ）が小である場合に量子化ビット数を２ビットに設定する例を示している。（ａ）に示す３ビット量子化の場合は、分割ブロックにおける最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差として設定されるダイナミックレンジ（ＤＲ）が０００〜１１１の８領域に分割され、８つの量子化コードの設定がなされる。また、（ｂ）に示す２ビット量子化の場合は、分割ブロックにおける最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差として設定されるダイナミックレンジ（ＤＲ）が００〜１１に４分割され、４つの異なる量子化コードの設定がなされる。
【００２９】
図１９に示すように、可変長ＡＤＲＣによる処理においては、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きな場合でも、より細かい量子化ステップ幅：Δの設定が可能となるので元の画素値と復号処理後の画素値との誤差を小さくすることが可能となる。
【００３０】
可変長ＡＤＲＣによる符号化（エンコード）処理および復号（デコード）処理の手順を図２０に示す。
【００３１】
可変長ＡＤＲＣ符号化処理では、ステップＳ８２１において画像データをブロック分割し、ステップＳ８２２において、ブロック内の最大値（ＭＡＸ）、最小値（ＭＩＮ）を検出する。次にステップＳ８２３で、各分割ブロック内のダイナミックレンジ（ＤＲ）を求め、ステップＳ８２４で、求めたダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて、量子化ビット数を決定する。
【００３２】
量子化ビット数は、例えば、予め定められた下記の量子化ビット数設定条件式に基づいて決定される。
【００３３】
上記条件式において、ＤＲは、各ブロックのダイナミックレンジであり、ｔｈ１〜ｔｈｎは、予め定められた閾値である。すなわち、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックほど多くのビット数が量子化ビット数として割り当てられ、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおける量子化ステップ幅：Δが過大になることを防止している。
【００３４】
各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づく量子化ビット数が決定されると、次に、ステップＳ８２５で、各ブロックの画素値−最小値（ＭＩＮ）を算出し、ステップＳ８２６において、ステップＳ８２４で決定した量子化ビット数＝０〜ｎに基づいて、各画素値の量子化を実行し、ステップＳ８２７で、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報（図１７参照）を生成する。
【００３５】
一方、可変ＡＤＲＣによる符号化（エンコード）によって生成されたブロック情報に基づく復号（デコード）処理の手順について図２０を参照して説明する。復号処理では、ステップＳ８３１において、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を取得する。
【００３６】
ステップＳ８３２では、ブロック情報から取得した各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて量子化ビット数を算出する。復号側においても、上述の量子化ビット数設定条件式を保有、あるいは、符号化処理装置から取得し、量子化ビット数設定条件式に基づいて量子化ビット数を算出する。
【００３７】
次に、ステップＳ８３３において、ブロック情報に基づく復号（デコード）処理を実行し、ステップＳ８３４において、デコードにより算出された画素値ｘ’に基づいて各画素値を決定して画像再生を実行する。
【００３８】
なお、上述した可変長ＡＤＲＣでは、各ブロックのダイナミックレンジにより量子化ビット数を設定する構成であるので、この処理の結果、画像データの圧縮率が異なることになり、符号化データ量が画像によって大きく異なってしまう場合がある。このような可変長ＡＤＲＣによる符号化データ量の変動を制御するため、画像のダイナミックレンジの度数分布を作成し、度数分布に基づいて符号化データ量を制御する構成が例えば特開昭６３−１１１７８１号に記載されている。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＡＤＲＣによる符号化処理において、符号化データの送受信を行なう場合、データ送信側の符号化装置が、画像データの分割ブロック内の画素値の最大値、最小値とに基づいてダイナミックレンジ（ＤＲ）を規定し、量子化ビット数に応じて設定される量子化ステップ幅：Δに応じて量子化を実行して各ブロック毎のブロック情報（図１７参照）を生成し、例えば通信回線、インターネット等の様々な通信ネットワークを介してデータ受信側としての復号装置に送信することになる。
【００４０】
通信ネッワークを介したデータ送受信におけるデータ圧縮手法としてランレングス符号化手法が従来から知られている。ランレングス符号化は、例えば白黒２値のデータの送信に際し、白または黒のデータ連続数を計数し、この計数値を符号化することで、データ圧縮を行なう符号化処理として従来から様々な分野で使用されている。
【００４１】
しかし、上述のＡＤＲＣ符号化処理においてランレングス符号化処理を適用しようとした場合に、ＡＤＲＣ符号化処理の処理単位としてのブロック情報毎にランレングス処理を行なうと、短いデータ単位でのランレングス符号化処理が実行され非効率的となる。また符号化処理の効果としての圧縮率の向上も制限されたものとなってしまうという問題がある。
【００４２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ブロック単位で符号化を行なうＡＤＲＣ符号化処理において、効率的なランレングス符号化処理を行い、圧縮率を高めた符号化を実現する符号化処理装置、復号処理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供するものである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、
データの符号化処理を実行する符号化処理装置であり、
画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理手段であり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成する量子化処理手段と、
ランレングス符号化処理を実行するランレングス符号化手段を有し、
前記ランレングス符号化手段は、
前記量子化コードのラン長を検出するラン長検出部と、
復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力する符号化部と、
を有することを特徴とする符号化処理装置にある。
【００４４】
さらに、本発明の符号化処理装置の一実施態様において、前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であることを特徴とする。
【００４６】
さらに、本発明の符号化処理装置の一実施態様において、前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であり、前記ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を生成する構成であり、
前記ランレングス符号化手段は、前記量子化処理手段の生成したブロック情報を構成する最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コードを構成するビット情報を最上位ビットから順に並び替えたシーケンスデータに従ってランレングス符号化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００４８】
さらに、本発明の符号化処理装置の一実施態様において、前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、可変長ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であり、前記ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の少なくとも２つの値を算出し、さらに、ダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて設定される量子化ビット数に応じた量子化コード（Ｑコード）を生成する処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００４９】
さらに、本発明の第２の側面は、
画像符号化データの復号処理を実行する復号処理装置であり、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記復号処理装置は、
ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行するランレングス復号手段と、
前記ランレングス復号手段の復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成するデータ変換手段と、
前記データ変換手段の生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行するＡＤＲＣ復号手段と、
を有することを特徴とする復号処理装置にある。
【００５０】
さらに、本発明の復号処理装置の一実施態様において、前記ＡＤＲＣ復号手段は、ブロック情報に含まれる最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）を適用して画素値を算出する処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００５１】
さらに、本発明の復号処理装置の一実施態様において、前記ランレングス復号手段は、ランレングス符号化データの付加情報として設定された区切りビット数情報を取得し、該取得した区切りビット数から符号化単位を判別して、符号化単位での復号処理を実行して、ビット情報列を生成する構成であることを特徴とする。
【００５２】
さらに、本発明の復号処理装置の一実施態様において、前記データ変換手段は、前記ランレングス復号手段の復号により生成したビット情報列から、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としての最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を構成するブロック情報を生成する構成であることを特徴とする。
【００５３】
さらに、本発明の復号処理装置の一実施態様において、前記ＡＤＲＣ復号手段の適用する復号処理は、可変長ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した復号処理であり、前記ブロック情報内のダイナミックレンジ（ＤＲ）に従って決定される量子化ビット数に応じた量子化コード（Ｑコード）の逆量子化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００５４】
さらに、本発明の第３の側面は、
符号化処理装置においてデータの符号化処理を実行する符号化処理方法であり、
量子化処理手段が、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成する量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行するランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部が、前記量子化コードのラン長を検出するラン長検出ステップと、
符号化部が、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力する符号化処理ステップと、
を有することを特徴とする符号化処理方法にある。
【００５５】
さらに、本発明の第４の側面は、
符号化処理装置においてデータの符号化処理を実行させるプログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
量子化処理手段に、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成させる量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行させるランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部に、前記量子化コードのラン長を検出させるラン長検出ステップと、
符号化部に、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力させる符号化処理ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００５６】
さらに、本発明の第５の側面は、
復号処理装置において、画像符号化データの復号処理を実行させるプログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記コンピュータ・プログラムは、
ランレングス復号手段に、ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行させるランレングス復号処理ステップと、
データ変換手段に、前記ランレングス復号処理ステップの復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成させるデータ変換ステップと、
ＡＤＲＣ復号手段に、前記データ変換ステップにおいて生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行させるＡＤＲＣ復号処理ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００５７】
さらに、本発明の第６の側面は、
データの符号化処理をコンピュータ・システム上で実行せしめるコンピュータ・プログラムを提供するプログラム記録媒体であって、前記コンピュータ・プログラムは、
量子化処理手段に、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成させる量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行させるランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部に、前記量子化コードのラン長を検出させるラン長検出ステップと、
符号化部に、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力させる符号化処理ステップと、
を具備することを特徴とするプログラム記録媒体にある。
【００５８】
さらに、本発明の第７の側面は、
画像符号化データの復号処理をコンピュータ・システム上で実行せしめるコンピュータ・プログラムを提供するプログラム記録媒体であって、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記コンピュータ・プログラムは、
ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行させるランレングス復号処理ステップと、
前記ランレングス復号処理ステップの復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成させるデータ変換ステップと、
前記データ変換ステップにおいて生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行させるＡＤＲＣ復号処理ステップと、
を具備することを特徴とするプログラム記録媒体にある。
【００５９】
【作用】
本発明の構成に係る符号化処理は、画像を構成する分割領域としてのブロック単位での量子化処理により、ブロック単位の量子化情報としてのブロック情報を生成した後、生成ブロック情報に基づくランレングス符号化処理により、圧縮率の向上を実現するものである。また、本発明の構成に係る復号処理は、ランレングス符号化データの復号処理により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成して、生成ブロック情報に基づいて逆量子化処理（ＡＤＲＣ復号処理）を実行することで、高圧縮データからの画像復元を実行するものである。
【００６０】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００６１】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づく、より詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の符号化処理装置、復号処理装置、および方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６３】
図１は、本発明の符号化処理装置の構成を示すブロック図である。図１に示す符号化処理装置構成について説明する。符号化処理対象となる画像データは、まず、ブロック分割部１０１に入力され、符号化対象の画像領域を予め定められたｍ×ｎ＝ｋ画素のブロックに分割する。すなわちＡＤＲＣ符号化（量子化）を実行する単位領域としてのブロックである。
【００６４】
ブロック分割部１０１において、処理対象画像のブロック分割が完了すると、各ブロックにおける画素値のダイナミックレンジ（ＤＲ）、最小値（ＭＩＮ）がＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２において、検出された後、量子化（符号化）処理部１０３において量子化処理が実行される。
【００６５】
ＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２において検出する画素値、また量子化（符号化）処理部１０３において量子化処理を実行する画素値は、例えば画像信号が白黒であれば輝度信号レベル、例えば０〜２５５の２５６階調の輝度レベルデータである。また、カラー画像信号でＹＵＶ信号、すなわち輝度に関する輝度信号Ｙ、色に関する２つの色信号Ｕ，Ｖが用いられる場合は、Ｙ，Ｕ，Ｖそれぞれについての信号レベルである。ＲＧＢ等の色信号を適用する場合は、ＲＧＢそれぞれについての信号レベルである。量子化処理は、各信号について実行されることになるが、その処理態様は同様のものであるので、以下では、０〜２５５の２５６階調の輝度レベル信号についての処理を行なうものとして説明する。
【００６６】
量子化（符号化）処理部１０３は、各ブロック毎にブロック内の画素に対応する量子化コード（Ｑコード）を生成する。量子化（符号化）処理部１０３において実行する量子化コード（Ｑコード）の生成は、下式に従った処理として実行される。
【００６７】
【数３】
【００６８】
上記式において、ｘ：画素値、Δ：量子化ステップ幅、ｎ：量子化ビット数である。ＤＲは、各ブロックに対応するダイナミックレンジ（ＤＲ）であり、また、最小値（ＭＩＮ）は、各ブロックに対応する最小値（ＭＩＮ）である。これらのデータは、ＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２が、各ブロックに含まれる画素値に基づいて取得した情報が適用される。
【００６９】
また、可変長ＡＤＲＣの場合は、各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）に対応して予め設定された量子化ビット数に応じた量子化処理により、各画素の量子化コード（Ｑコード）が設定されることになる。可変長ＡＤＲＣの場合の量子化ビット数は、例えば、予め定められた下記の量子化ビット数設定条件式に基づいて決定される。
【数４】
【００７０】
上記条件式（数式ａ２）において、ＤＲは、各ブロックのダイナミックレンジであり、本実施例の場合は、ＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２において検出する画素値に基づいて算出されるダイナミックレンジ（ＤＲ）である。ｔｈ１〜ｔｈｎは、予め定められた閾値である。
【００７１】
可変長ＡＤＲＣの場合の各ブロックと、量子化ビットの構成例について、図２を参照して説明する。
【００７２】
量子化処理対象となる図２（ａ）に示す画像データは、ブロック分割部１０１において、ｍ×ｎ＝ｋ画素のブロックに分割され、各分割ブロック内のダイナミックレンジ（ＤＲ）、最小値（ＭＩＮ）がＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２において検出され、量子化（符号化）処理部１０３が、各ブロックのダイナミックレンジに応じた量子化ビット数を設定して量子化処理を行なう。量子化ビット数の設定処理は、上記（数式ａ２）に示す如く、ブロック内のダイナミックレンジと、閾値との比較により行われる。
【００７３】
図２（ｂ）には、各ブロックの量子化コード（Ｑコード）の例を示しており、本例においては、ブロック１については４ビット量子化、ブロックｐについては３ビット量子化、ブロックｓについては４ビット量子化処理がなされている。各ブロックの量子化コード数は、ブロック内画素数：ｍ×ｎ＝ｋ個となり、各ブロックに含まれる量子化コードのビット総数は、ブロック１は、４×ｋビット、ブロックｐは３×ｋビット、ブロックｓは４×ｋビットとなる。
【００７４】
従来の処理に従えば、これらの量子化コードに最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）を組み合わせて、各ブロック毎のブロック情報（図１５参照）が生成され、出力されることになる。
【００７５】
本発明の符号化処理装置では、図１に示すように、量子化（符号化）処理部１０３は、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、および量子化コード（Ｑコード）をバッファ１０４に蓄積し、出力制御部１０５の出力制御の下にバッファ１０４から各データがランレングス符号化部１０６に出力され、ランレングス符号化処理の後、出力されることになる。以下、これらの処理の詳細について説明する。
【００７６】
量子化（符号化）処理部１０３は、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、および量子化コード（Ｑコード）をそれぞれバッファ１０４に出力し、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）をバッファ１９４のＭＩＮ用バッファ、各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）をＤＲ用バッファ、さらに、各ブロックの量子化コード（Ｑコード）をＱコード用バッファに蓄積する。
【００７７】
出力制御部１０５は、バッファ１０４に複数のブロック情報に相当するデータ、例えば１フレームの画像データ分のブロック情報が蓄積されると、複数ブロック分の最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、さらに、量子化コード（Ｑコード）の出力順を設定したシリアルデータとしてランレングス符号化部１０６に出力する。
【００７８】
図３に出力制御部１０５の生成するシリアルデータ構成を示す。図３は、バッファ１０４にブロック１〜ｎのｎ個のブロック情報に相当する最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、さらに、量子化コード（Ｑコード）が格納され、これらのデータを出力制御部１０５がバッファから取り出して生成するシリアルデータの例である。出力制御部は、このシリアルデータを生成してランレングス符号化部１０６に出力する。
【００７９】
図３に示すシリアルデータ構成は、データの先頭にブロック１〜ｎに対応する最小値（ＭＩＮ）データが連続して並べられ、次に、ブロック１〜ｎに対応するダイナミックレンジ（ＤＲ）データ、最後に、ブロック１〜ｎに対応する量子化コード（Ｑコード）を連続して並べた構成を持つ。
【００８０】
量子化対象の画素値が例えば信号レベル：０〜２５５の輝度データである場合、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）は８ビット、ダイナミックレンジ（ＤＲ）も８ビットとして構成され、最小値（ＭＩＮ）データ列の総ビット数は、８ビット×ｎ（ブロック数）となり、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列の総ビット数も、８ビット×ｎ（ブロック数）となる。
【００８１】
また、量子化コード（Ｑコード）は、固定長ＡＤＲＣの場合は、予め設定された固定量子化ビット数×ブロック内画素数×ブロック数となる。ただし、可変長ＡＤＲＣの場合は、各ブロックの量子化ビット数が異なることになるため、各ブロックに対応する量子化コード（Ｑコード）のビット数が異なることになる。
【００８２】
ランレングス符号化部１０６は、図３に示すシリアルデータを出力制御部１０５から受領して、ランレングス符号化データを生成する。
【００８３】
ランレングス符号化部１０６の構成を図４に示す。ランレングス符号化部１０６は、ラン長検出部２０１と、符号化部２０２を有し、ラン長検出部２０１は、出力制御部１０５から受領するデータに基づいてラン長検出を実行し、符号化部２０２がラン長検出部２０１の検出したラン長に基づいてランレングス符号化を実行する。
【００８４】
ラン長検出部２０１の実行するラン長検出処理について、図５を参照して説明する。図５は、可変長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）列に対するラン長検出処理例を示している。可変長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）は、ブロックのダイナミックレンジ毎に異なるビット数を持つことになる。図５では、ブロック−１を４ビット量子化、ブロック−ｋを３ビット量子化、ブロック−ｍを４ビット量子化した例を示している。
【００８５】
ブロック１の第１の画素の４ビット量子化コードは、［１１０１］であり、以下、［１１００］、［１０１０］と各画素の量子化コードが１つのブロック内の画素数分あるものとする。ブロック−ｋについても３ビット量子化コードがブロック内画素数分あり、ブロック−ｍについても４ビット量子化コードがブロック内画素数分ある。
【００８６】
ランレングス符号化を実行する場合のデータ列走査は、図５（ａ）に示すように、データ列を頭から順に実行する。すなわち、先頭ブロックの先頭画素から、順に図５（ａ）に示す矢印に沿ってデータ走査が行われ、［１］の連続数、［０］の連続数を検出するものであった。
【００８７】
しかし、本発明の符号化処理装置では、図５（ｂ）に示すデータ列走査を行なう。すなわち、まず、各ブロックの各画素の量子化ビット（Ｑコード）の最上位ビットを順に走査し、次に量子化ビット（Ｑコード）の第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する。このように走査処理を行なって、［１］の連続数、［０］の連続数を検出する。
【００８８】
図５に示す例は、可変長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）列に対するラン長検出処理例を示しているが、最小値（ＭＩＮ）データ列、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列、あるいは固定長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）列に対する処理についても同様である。図６に最小値（ＭＩＮ）データ列、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列、可変長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）列の全体データ、すなわち、ラン長検出部２０１が出力制御部１０５から受領するデータに基づいて実行するラン長検出処理例を示す。
【００８９】
出力制御部１０５からの入力データ列は、図３を用いて説明したように、複数ブロックの最小値（ＭＩＮ）データ列、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列、量子化コード（Ｑコード）列を有する。ランレングス符号化部のラン長検出部２０１は、これらのデータについて、まず、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）データ列について、各ブロックの最小値の最上位ビットを順に走査し、次に第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する。このように走査処理を行なって、［１］の連続数、［０］の連続数を検出する。次に、各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列について、各ブロックのＤＲ値の最上位ビットを順に走査し、次に第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する。このように走査処理を行なって、［１］の連続数、［０］の連続数を検出する。
【００９０】
さらに、図５を参照して説明したように、複数ブロックの複数の量子化コードについて、各量子化コードの最上位ビットを順に走査し、次に量子化ビット（Ｑコード）の第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する。このように走査処理を行なって、［１］の連続数、［０］の連続数を検出する。
【００９１】
上記処理によって、出力制御部１０５から入力するシリアルデータに対するラン長検出が行なわれる。
【００９２】
なお、上述した処理例では、量子化コードのラン長検出を実行するための量子化コードの並びについて特に説明していないが、以下、量子化コードの走査順の設定例を図７、図８を参照して説明する。
【００９３】
図７に示す例は、各ブロック内の画素について、左上端の画素を始点として横（列）方向にスキャンし、ブロックの壁にぶつかると、縦方向に移動し、次の画素列の左端からスキャンを実行し、以下、同様にブロック内の画素スキャンを行ない、１ブロックの画素スキャンが終了すると、右に隣接するブロックについて、同様のスキャンを行ない画像データの右端のブロックにおける画素スキャンの後、次列の左端のブロックに移動してスキャンする処理を繰り返し実行する例である。
【００９４】
ここでは、ラン長検出部２０１が、各画素の画素値についての量子化コードの上位ビットから順に画素の設定値の取得を実行し、最上位ビットの次に第２ビット、第３ビットについて、同様の画素スキャンを実行して、連続する［１］、［０］のラン長データの取得を行なうことになる。
【００９５】
図８は、さらに他の走査（スキャン）処理例を示している。（ａ）、（ｂ）とも１ブロックの画素の走査順を示している。（ａ）は、ジグザグスキャン、（ｂ）は縦方向優先スキャンの処理例を示したものである。このように、ラン長検出部２０１において実行する走査処理は、様々な態様において実行可能である。
【００９６】
ラン長検出部２０１におけるラン長検出処理の手順について、図９のフローを参照して説明する。ラン長検出部は、同一ビット値の数をカウントするカウンタと、カウンタのカウント結果を格納するカウント値格納バッファとを有する。ステップＳ１０１では、これらのカウンタと、カウント値格納バッファとのリセット処理を行なう。
【００９７】
次にステップＳ１０２において、走査順にビット値の読込み処理を行なう。これは、先に図５〜図８を参照して説明したように、複数のブロックの最小値（ＭＩＮ）データ列、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列、および各ブロックの複数の量子化コードについて、それぞれ最上位ビットを順に走査し、次に第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する処理として行なう。
【００９８】
ステップＳ１０３でビット値の比較、すなわち１つ前のビット値と現ビット値とが等しいか否かを判定し、等しい場合には、ステップＳ１０４において、カウンタ値を１増加させる処理を行なう。また、１つ前のビット値と現ビット値とが等しくない場合には、ステップＳ１０６において、カウンタ値をカウント値格納バッファへ格納する処理を実行する。
【００９９】
ステップＳ１０５では、継続するビットデータがあるか否かを判定し、ビットデータがある場合は、ステップＳ１０２以下の処理を繰り返し実行する。ステップＳ１０５で、継続するビットデータがないと判定した場合は、ラン長検出処理を終了する。
【０１００】
ラン長検出部２０１でのラン長検出が終了すると、検出されたラン長に基づいて符号化部２０２がランレングス符号化処理を実行する。
【０１０１】
一般的なランレングス符号化態様を図１０を参照して説明する。図１０に示す例は、ビット値［１］が５個連続し、次に［０］が３個、［１］が２個、［０］が９個続いたデータ例を示している。この場合のラン長は、５，３，２，９であり、これを２ビットデータに表記すると、［１０１］、［１１］、［１０］、［１００１］となる。
【０１０２】
ただし、これらの２ビットデータ：［１０１］、［１１］、［１０］、［１００１］を単に並べた場合には、データ区切りが判別できず、復号処理に支障をきたすことになる。従って、符号化部２０２は、適切な区切りビット数を設定して、ラン長を示すビット数を一定に設定する処理を行なう。
【０１０３】
符号化部２０２の実行する区切りビット数の設定処理例について、図１１を参照して説明する。図１１の上段に示すように、ビット値［１］が８個、ビット値［０］が４個、ビット値［１］が３個、ビット値［０］が３１個、ビット値［１］が１３個…とラン長が検出されたビートデータ列についての処理を想定する。
【０１０４】
（ａ）は、それぞれのラン長：８，４，３，３１，１３を２進表現したデータであり、［１０００］、［１００］、［１１］、［１１１１１］、［１１０１］と示される。これらのデータにおいて、各ラン長を示すデータ長が異なるため、このデータを連続して受信してもどの部分を区切りとして設定してよいか判別できない。
【０１０５】
これを解決する１つの手法としては、（ｂ）のように、最も長いラン長データに対応する２ビット情報のビット数に合わせてすべてのラン長を示すようにする方法がある。この図１１に示す例では、ラン長：３１を２進表現した［１１１１１］の５ビットを用いてすべてのラン長を示す。例えばラン長：８は、［０１０００］、ラン長：４は、［００１００］等である。
【０１０６】
しかし、このように最大ラン長の表記ビット数に合わせる処理を行なうと、少ないラン長を表記するためにも多くのビット数を用いることになり、全体としてのデータ圧縮効率が低減してしまうという問題がある。
【０１０７】
そこで、本発明の構成においては、最長のラン長の表記ビット数にすべてのラン長表記ビット数を一致させる処理は行なわず、最長のラン長の表記ビット数以下のビット数で、最も圧縮効率の高いビット区切り数を最適区切りビット数として検出し、原則として、その最適区切りビット数によってすべてのラン長表記をするものとする。ただし、最適区切りビット数内で表記できないラン長データについては、最適区切りビット数と同一のビット数からなる［０］のみからなるデータを加算を示す加算処理識別データとして用いる。基本的にラン長：０のデータはないので、最適区切りビット数と同一のビット数からなる［０］のみからなるデータ検出により、加算処理であることを判別可能となる。最適区切りビット数と同一のビット数からなる［０］のみからなるデータを［＋１］＋後続ビットデータとする。
【０１０８】
図１１（ｃ）に示す例では、最適区切りビット数が４として算出された場合の例を示し、ラン長：８は［１０００］、ラン長：４は［０１００］、ラン長：３は［００１１］、ラン長：１３は［１１０１］、として表記され、ラン長：３１は、［１１１１００００１１１１］、すなわち、１５＋１＋１５として表記される。さらに、３１より大の数値を表現する場合は、加算を意味する［００００］を続けて、加算数の表記ビットを連続して付加することにより、全てのラン長を示す数値を表記する。
【０１０９】
符号化部２０２では、区切りビット数の設定数をいくつにした場合に、最も圧縮率を高めることができるかを、区切りビット数を１から最大ラン長表記ビット数まで、それぞれ上記加算識別データを適用した手法によるランレングス符号化データの仮生成を実行して生成データのデータ長を比較することで、決定する。
【０１１０】
ランレングス符号化部１０６において実行するランレングス符号化データの生成処理について、図１２に示すフローを参照して説明する。
【０１１１】
まず、ステップＳ２０１において、区切りビット数の初期値として、区切りビット数＝１を設定する。次にステップＳ２０２においてデータ読み込みを行ない、ステップＳ２０３において、読み込みデータに基づくラン長検出を行なう。ラン長検出は、ラン長検出部２０１が先に説明した図９のフローに従って実行する。
【０１１２】
次に、ステップＳ２０４において、検出したラン長に基づき、設定区切りビット数を適用してランレングス符号化処理を実行する。ステップＳ２０５で継続データの有無を判定して、ランレングス符号化処理をラン長データの最後まで実行し、ステップＳ２０６において、生成したランレングス符号化データのデータ長に基づいて圧縮率を算出する。
【０１１３】
ステップＳ２０７では、設定区切りビット数が最大ラン長表現ビット数に等しい値か否かを判定し、Ｎｏの場合は、ステップＳ２１１において、区切りビット数を１インクリメントして、ステップＳ２０２以下のランレングス符号化処理を繰り返し実行する。
【０１１４】
ステップＳ２０７で、設定区切りビット数が最大ラン長表現ビット数に等しいと判定すると、ステップＳ２０８に進み、これまでに算出した圧縮率のうち、最も高い圧縮率を実現した区切りビット数を最適区切りビット数として選択する。
【０１１５】
ステップＳ２０９において、最適区切りビット数でのランレングス符号化処理を行ない、ステップＳ２１０で、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力する。
【０１１６】
復号（デコード）側の装置では、最適区切りビット数情報に基づいて、区切りビット数を判定して、ランレングスデータの復号処理を行なう。
【０１１７】
なお、図１２に示す処理フローでは、ステップＳ２０９において、最適区切りビット数でのランレングス符号化処理を実行する構成としてあるが、ステップＳ２０４における各設定区切りビットに基づく符号化データをバッファ等に蓄積し、蓄積データ中から、最適区切りビット数でのランレングス符号化データを抽出する処理を実行する構成としてもよく、この場合は、ステップＳ２０９の符号化処理は省略可能となる。
【０１１８】
図１に示す符号化処理装置は、図１２に示す処理フローに従って生成したランレングス符号化データを出力する。出力するランレングス符号化データは、最適区切りビット数によって各ラン長を表記したデータとなり、付加データとして最適区切りビット数情報が付加されている。
【０１１９】
なお、上述した符号化処理においては、ＡＤＲＣ符号化処理によって生成するブロック情報として、最小値（ＭＩＮ）と、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コードの組合わせからなるブロック情報の構成例について説明したが、ブロック情報は、コレラノデータの組合わせに限らず、ブロック内画素値の最大値（ＭＡＸ）と、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、および量子化コードの組合わせからなるブロック情報、あるいは、最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、および量子化コードの組合わせからなるブロック情報を構成することも可能であり、これら各種のブロック情報を構成した場合においても、上述したランレングス符号化処理との組み合わせにより、圧縮データ量の削減が可能となり、圧縮率向上が実現される。
【０１２０】
次に、上述の処理によって生成したランレングスデータを受信して復号処理を行なう復号処理装置の構成、および処理について説明する。
【０１２１】
図１３に復号処理装置の構成ブロック図を示す。図１３に示すように、本発明の復号処理装置は、ランレングス復号処理を実行するランレングス復号部５１０、さらにＡＤＲＣ符号データの復号処理を実行するＡＤＲＣ復号部５３０を有する。
【０１２２】
ランレングス復号部５１０は区切りビット数情報取得部５１１、ランレングス復号処理部５１２を有し、区切りビット数情報取得部５１１は、符号化データ中の付加情報として付与された区切りビット数情報を取得する。区切りビット数情報は、先のランレングス符号化処理の説明中で述べたように、ランレングス符号化データの区切りビット数を示すデータである。
【０１２３】
ランレングスデータ復号処理部５１２は、区切りビット数情報取得部５１１の取得した区切りビット数情報に基づいて、ランレングスデータの復号を行なう。例えば区切りビット数が４であれば、４ビット毎にランレングスデータの復号を実行することになる。
【０１２４】
このランレングスデータは、元々、ＡＤＲＣ符号化によって生成された最小値［ＭＩＮ］、ダイナミックレンジ［ＤＲ］、量子化コード［Ｑコード］からなるデータであり、これらの順番を前述の符号化処理によって、ビットデータの順番を入れ変えて構成されたランレングスデータである。
【０１２５】
データ変換部５２０は、ランレングスデータ復号処理部５１２の生成したビット情報に基づいて、ＡＤＲＣによる符号化データとしてのブロック情報を再生する。すなわち符号化処理において実行したビットデータの入れ替え処理（図３〜図８参照）の逆の手順を実行し、ランレングス復号により取得したビットデータから、各ブロック毎のブロック情報を再生する。なお、このブロック情報再生に必要なデータ変換情報は、予め符号化処理装置から受領しておくか、あるいは、ランレングス符号化データの付加情報として設定し、付加情報から取得する構成とする。
【０１２６】
データ変換部５２０の生成するブロック情報は、最小値［ＭＩＮ］、ダイナミックレンジ［ＤＲ］、量子化コード［Ｑコード］からなるデータからなるブロック毎の情報となる。データ変換部５２０の生成したブロック情報は、ＡＤＲＣ復号部５３０に出力される。
【０１２７】
ＡＤＲＣ復号部５３０のブロック情報解析部５３１は、復号対象となるブロック情報の解析処理を実行する。入力ブロック情報から、各ブロックに対応して設定された最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コードの切り分け行ない、それぞれ最小値取得部５３２、ＤＲ取得部５３３、復号（逆量子化）処理部５３４に出力する。
【０１２８】
最小値取得部５３２は、各ブロック情報に設定された最小値を取得し、ＤＲ取得部５３３は、各ブロック情報に設定されたダイナミックレンジ（ＤＲ）を取得する。復号（逆量子化）処理部５３４は、ブロック情報内の量子化コード（Ｑコード）と、最小値取得部５３２の取得した最小値（ＭＩＮ）、ＤＲ取得部５３３の取得したダイナミックレンジ（ＤＲ）とに基づいて、復号処理を実行する。復号処理は、復元画素値をｘ’として、下式に従ってｘ’を算出する処理として実行する。
【０１２９】
【数５】
ｘ’＝（Ｑ＋０．５）×Δ＋ＭＩＮ（ＤＲ≧２nの場合）
ｘ’＝（Ｑ＋ＭＩＮ） （ＤＲ＜２nの場合）
……（数式ａ３）
【０１３０】
上記式において、ｘ’：復元画素値、ＭＩＮ：最小値、Ｑ：量子化コード（Ｑコード）、Δ：量子化ステップ幅、ｎ：量子化ビット数、ＤＲ：ダイナミックレンジであり、ＤＲ、およびＭＩＮは、各ブロック情報から取得される値である。
【０１３１】
このようにして、ブロック情報から、各画素の復元画素値ｘ’が求められ、復元画素値に基づいて画像データが再生される。
【０１３２】
次に、図１４を参照して本発明の復号処理装置が実行する復号処理の手順について説明する。まず、ステップＳ３０１において、ランレングス符号化データを入力し、ステップＳ３０２において、ランレングス符号化データの付加情報として設定された区切りビット数情報取得処理を実行する。
【０１３３】
ステップＳ３０３では、区切りビット数に基づいてランレングス復号処理を実行する。ステップＳ３０４では、復号されたデータに基づいてブロック情報が生成される。ブロック情報は、ブロック毎の最小値［ＭＩＮ］、ダイナミックレンジ［ＤＲ］、量子化コード［Ｑコード］からなるデータである。
【０１３４】
ステップＳ３０５では、ブロック情報から最小値［ＭＩＮ］、ダイナミックレンジ［ＤＲ］、量子化コード［Ｑコード］を取得し、ステップＳ３０６で、ブロック情報から取得した量子化コード（Ｑコード）と、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）とに基づいて、復号処理を実行する。復号処理は、先に説明した（数式ａ３）に従って復元画素値ｘ’を算出する処理として実行される。
【０１３５】
次に、ステップＳ３０７において、復号処理において復号した画素値の出力を行なう。
【０１３６】
上述したように、本発明の符号化処理では、画像データを領域分割したブロック単位でのダイナミックレンジに応じたＡＤＲＣ処理による符号化と、ランレングス符号化を組み合わせて符号化処理を行なう構成としたので、データの圧縮率が向上し、データ転送またはデータ記憶処理におけるデータ量の削減が実現可能となる。
【０１３７】
また、ランレングス符号化において、データシーケンスを変更し、最上位ビットから順次並べたデータに基づいて、ランレングス符号化を行なう構成としたので、画像データの近傍領域の画素値が類似するという特性に基づいて効率的なランレングス符号化が可能となり、データの圧縮率を高めることが可能となる。
【０１３８】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１３９】
なお、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【０１４０】
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【０１４１】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１４２】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の符号化処理装置、復号処理装置、および方法によれば、符号化処理対象となる画像データを領域分割したブロック単位でのダイナミックレンジに応じた固定長または可変長ＡＤＲＣ処理による符号化を実行するとともに、ＡＤＲＣ符号化処理後のブロック情報に含まれる最小値、ダイナミックレンジ、量子化コード（Ｑコード）の各データを、さらにランレングス符号化することで、符号化データを生成する構成としたので、データの圧縮率が向上し、データ転送またはデータ記憶処理におけるデータ量の削減が実現される。
【０１４４】
また、本発明の符号化処理装置、復号処理装置、および方法によれば、ＡＤＲＣ符号化データをランレングス符号化する場合に、ブロック情報に含まれる最小値、ダイナミックレンジ、量子化コード（Ｑコード）の各データシーケンスを変更し、最上位ビットから順次並べたデータに基づいて、ランレングス符号化を行なう構成としたので、効率的なランレングス符号化が可能となり、データの圧縮率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の符号化処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の符号化処理装置において生成する量子化コードのビット構成とブロックとの対応について説明する図である。
【図３】本発明の符号化処理装置においてブロック情報に基づいて生成する変換された符号化データの構成を示す図である。
【図４】本発明の符号化処理装置におけるランレングス符号化部の構成を示す図である。
【図５】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するビット情報の並べ替え処理を説明する図である。
【図６】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するビット情報の並べ替え処理を説明する図である。
【図７】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するビット情報の並べ替え処理における読み取りシーケンス例を示す図である。
【図８】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するビット情報の並べ替え処理における読み取りシーケンス例を示す図である。
【図９】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するランレングス符号化処理を説明するフロー図である。
【図１０】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において生成するランレングス符号化データの構成を説明する図である。
【図１１】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において生成するランレングス符号化データの構成を説明する図である。
【図１２】本発明の符号化処理装置の処理を説明するフロー図である。
【図１３】本発明の復号処理装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の復号処理装置の実行する復号処理を説明するフロー図である。
【図１５】ＡＤＲＣ処理の概要を説明する図である。
【図１６】ＡＤＲＣ処理における量子化処理の概要を説明する図である。
【図１７】ＡＤＲＣ処理において生成するブロック情報の構成を説明する図である。
【図１８】固定長ＡＤＲＣ処理の手順を説明するフロー図である。
【図１９】可変長ＡＤＲＣ処理の概要を説明する図である。
【図２０】可変長ＡＤＲＣ処理の手順を説明するフロー図である。
【符号の説明】
１０１ ブロック分割部
１０２ ＤＲ，最小値（ＭＩＮ）検出部
１０３ 理容師か（符号化）処理部
１０４ バッファ
１０５ 出力制御部
１０６ ランレングス符号化部
２０１ ラン長検出部
２０２ 符号化部
５１０ ランレングス復号部
５１１ 区切りビット数情報取得部
５１２ ランレングスデータ復号処理部
５２０ データ変換部
５３０ ＡＤＲＣ復号部
５３１ ブロック情報解析部
５３２ 最小値（ＭＩＮ）取得部
５３３ ＤＲ取得部
５３４ 復号（逆量子化）処理部
８０１ 画像データ
８０２ ブロック
８０３ 信号レベルデータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化処理装置、復号処理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに詳細には、ダイナミックレンジに応じた符号化処理を実行する構成において、ランレングス符号化処理を併せて適用して圧縮率の向上を実現した符号化処理装置、復号処理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号は、例えば記録媒体への記録処理、データ転送処理等の際に情報量の削減を目的とした符号化処理が行なわれることが多い。デジタル画像信号の高能率符号化処理の１つとして、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）が知られている。
【０００３】
ＡＤＲＣは、例えば特開昭６１−１４４９８９号に開示されているように、画像領域をブロック分割し、分割したブロック内に含まれる複数の画素の持つ画素値としての最大値（ＭＡＸ）および最小値（ＭＩＮ）の差分によって規定されるダイナミックレンジ（ＤＲ）を算出し、算出したダイナミックレンジ（ＤＲ）に適応した符号化処理を行なうものであり、ダイナミックレンジ適応型の圧縮手法である。
【０００４】
ＡＤＲＣによる画像符号化処理について、図を参照して説明する。図１５は、画像データのＡＤＲＣによる符号化処理におけるブロック分割およびダイナミックレンジの算出処理を説明する図である。例えば動画像データの１フレームの画像信号を、複数画素領域のブロックに分割し、各ブロックに含まれる画素の信号レベルの最大値と最小値とを検出する。
【０００５】
なお、画素の信号レベルとは、例えば画像信号が白黒であれば輝度信号レベルが適用され、例えば０〜２５５の２５６階調の輝度レベルデータが適用される。また、カラー画像信号でＹＵＶ信号、すなわち輝度に関する輝度信号Ｙ、色に関する２つの色信号Ｕ，Ｖが用いられる場合は、Ｙ，Ｕ，Ｖそれぞれについて最大値と最小値とを検出し、それぞれの信号毎の量子化、すなわち符号化処理を行う。また、ＲＧＢ等の色信号を適用する場合は、ＲＧＢそれぞれについて最大値と最小値とを検出し、それぞれの信号毎の量子化処理を行うことになる。
【０００６】
小領域に区分けされたブロック内の画素の信号レベルは、画像の持つ相関性により近い値を持つことが多い。従って、各ブロック内の信号レベルの最大値と最小値との差を各ブロックにおけるダイナミックレンジとして定義することで、信号レベル方向の冗長度、すなわちブロック内最大信号レベル値より大きいレベルと、ブロック内最小信号レベル値より小さいレベルを取り除くことができ、各ブロック内の限定されたダイナミックレンジ内で効率のよい量子化が可能となる。
【０００７】
例えば図１５に示すように画像データ８０１を複数ブロックに分割する。次に、各ブロックに含まれる画素の持つ信号レベルを検出し、ブロック内の信号レベルデータを取得する。例えばブロック８０２に含まれる画素の持つ信号レベルは、信号レベルデータ８０３として取得される。次に、ブロック内に含まれる画素の信号レベルの最大値（ＭＡＸ）、最小値（ＭＩＮ）を選択し、その差分をダイナミックレンジ（ＤＲ）とする。
【０００８】
このダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて、ブロック内の画素の値を量子化する。量子化処理について図１６を参照して説明する。量子化ビット数をｎとした場合、ブロック内の各画素値から最小値（ＭＩＮ）が減算され、その減算値をＤＲ／２nで除算し、除算値に対応するコードを量子化コード（Ｑコード）として設定する。
【０００９】
図１６の例では、ブロックＡとブロックＢの２つのブロックについて、ｎ＝１、すなわち１ビット量子化した場合の例を示している。各ブロックには８画素含まれ、各画素の信号レベルが図に示すように分布していたとする。ブロックＡのダイナミックレンジ（ＤＲ）は、ブロックＡに含まれる画素の最大値と最小値によって決定し、ブロックＢのダイナミックレンジ（ＤＲ）は、ブロックＢに含まれる画素の最大値と最小値によって決定する。
【００１０】
１ビット量子化する場合は、ダイナミックレンジを２分割し、例えば上部を［１］、下部を［０］として各画素の信号レベルに応じて量子化する。この結果、ブロックＡの量子化コードは、［１１１１１００１］として構成され、ブロックＢの量子化コード（Ｑコード）は、［００００１１１１］により構成される。例えば２ビット量子化の場合は、各画素について、［００］、［０１］、［１０］、［１１］の４値が設定可能となり、ダイナミックレンジが２2＝４分割されて、各画素にいずれかの量子化コード（Ｑコード）が割り当てられることになる。３ビット量子化の場合は、２3＝８分割されることになる。
【００１１】
図１７は、ＡＤＲＣ符号化処理を行なった場合の各ブロックのブロック情報の構成を示す図である。ブロック情報には、各ブロックに含まれる画素の信号レベルの最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、及び、上述した処理で算出した量子化コード（Ｑコード）が含まれる。例えば信号レベルが０〜２５５である場合、最小値（ＭＩＮ）を８ビット、ダイナミックレンジ（ＤＲ）を８ビット、量子化コード（Ｑコード）をｋ×ｎビットとして構成することができる。ただし、ｎは量子化ビット数、ｋはブロック内の画素数である。
【００１２】
ＡＤＲＣによる符号化（エンコード）処理および復号（デコード）処理の手順を図１８に示す。
【００１３】
ＡＤＲＣ符号化処理では、ステップＳ８０１において画像データをブロック分割し、ステップＳ８０２において、ブロック内の最大値（ＭＡＸ）、最小値（ＭＩＮ）を検出する。次にステップＳ８０３で、各分割ブロック内のダイナミックレンジ（ＤＲ）を求め、ステップＳ８０４で、各ブロックの画素値−最小値（ＭＩＮ）を算出し、ステップＳ８０５において、予め定められた量子化ビット数＝ｎに基づいて、各画素値の量子化を実行し、ステップＳ８０６で、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報（図１５参照）を生成する。
【００１４】
具体的なＡＤＲＣ処理による量子化コード（Ｑコード）の生成は、下式に従って実行される。
【００１５】
【数１】
上記式において、ＤＲ：ダイナミックレンジ、ＭＡＸ：最大値、ＭＩＮ：最小値、Ｑ：量子化コード（Ｑコード）、ｘ：画素値、Δ：量子化ステップ幅、ｎ：量子化ビット数である。ＤＲ＜２nの場合の量子化コード：Ｑの算出においては、Δ：量子化ステップ幅による除算を行なうことなく、各ブロックの画素値−最小値（ｘ−ＭＩＮ）そのものを量子化コードとして適用する。（ｘ−ＭＩＮ）の値そのものがｎビット以下のコードとして表現可能となるからである。また、ＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮ＋１における［＋１］は、ＭＡＸ＝ＭＩＮの場合において、ＤＲ＝１と設定するための処理である。
【００１７】
一方、ＡＤＲＣによる符号化（エンコード）によって生成されたブロック情報に基づく復号（デコード）処理の手順について図１８を参照して説明する。復号処理では、ステップＳ８１１において、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を取得する。
【００１８】
ステップＳ８１２において、ブロック情報に基づく復号（デコード）処理を実行する。デコード処理の具体的処理は復元画素値をｘ’とすると、以下の、ｘ’算出式として示される。
【００１９】
【数２】
ｘ’＝（Ｑ＋０．５）×Δ＋ＭＩＮ（ＤＲ≧２nの場合）
ｘ’＝（Ｑ＋ＭＩＮ） （ＤＲ＜２nの場合）
【００２０】
上記式において、ｘ’：復元画素値、ＭＩＮ：最小値、Ｑ：量子化コード（Ｑコード）、Δ：量子化ステップ幅、ｎ：量子化ビット数である。
【００２１】
ステップＳ８１３において、上記式において算出された画素値ｘ’に基づいて各画素値を決定して画像再生を実行する。
【００２２】
なお、前述したように、画素値は、例えば画像信号が白黒であれば、輝度信号レベル値が適用され、カラーの画像信号では、例えばＹＵＶなどの、輝度に関する輝度信号Ｙ、並びに色に関する２つの色信号Ｕ，Ｖが画素値として用いられ、Ｙ，Ｕ，Ｖそれぞれの値についての符号化処理、復号処理が実行されることになる。
【００２３】
上述したＡＤＲＣによる量子化（符号化）処理、復号処理は、各ブロック内の画素値に適用する符号化ビット数を同一とした例である。例えば量子化ビット数：ｎ＝１として設定した場合であれば、すべてのブロックにおいて１ビットの量子化処理を行ない、量子化ビット数：ｎ＝２として設定した場合であれば、すべてのブロックにおいて２ビットの量子化処理を行なう構成例である。
【００２４】
しかし、量子化ビット数をすべてのブロックにおいて共通化すると、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおいても、また、小さいブロックにおいても、同一のビット数の量子化が行われることになり、ダイナミックレンジの大きいブロックにおける量子化ステップ幅が大きくなり、復号処理の際に元の画素値と復元画素値との差が大きくなる場合がある。
【００２５】
そこで、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおける量子化ビット数と、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の小さいブロックにおける量子化ビット数を異ならせて、符号化処理を行なう可変長ＡＤＲＣが考案された。
【００２６】
可変長ＡＤＲＣの基本的考え方は、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおける量子化ビット数を大きくし、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の小さいブロックにおける量子化ビット数を小さくするものであり、例えば特開昭６２−１２８６２１号にその基本構成が示されている。
【００２７】
具体的には、例えばダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおける量子化ビット数を３ビットとして、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の小さいブロックにおける量子化ビット数を１ビットとするなどの処理が行なわれる。このような処理を行なうことで、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の小さいブロックにおいては、ＤＲ／２1として、ダイナミックレンジを２つに区分した量子化ステップ幅：Δを設定した量子化がなされ、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックでは、ＤＲ／２3として８つに区分した量子化ステップ幅：Δ設定による量子化が実行可能となり、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおいても、より細かい量子化ステップ幅：Δの設定が可能となるので元の画素値と復号処理後の画素値との誤差を小さくすることが可能となる。
【００２８】
図１９を参照して、可変長ＡＤＲＣにおけるダイナミックレンジ（ＤＲ）と量子化ビット数の設定処理の具体例について説明する。図１９は、量子化する画像に設定された分割ブロックにおけるダイナミックレンジ（ＤＲ）が大である場合に量子化ビット数を３ビットに設定し、分割ブロックにおけるダイナミックレンジ（ＤＲ）が小である場合に量子化ビット数を２ビットに設定する例を示している。（ａ）に示す３ビット量子化の場合は、分割ブロックにおける最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差として設定されるダイナミックレンジ（ＤＲ）が０００〜１１１の８領域に分割され、８つの量子化コードの設定がなされる。また、（ｂ）に示す２ビット量子化の場合は、分割ブロックにおける最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差として設定されるダイナミックレンジ（ＤＲ）が００〜１１に４分割され、４つの異なる量子化コードの設定がなされる。
【００２９】
図１９に示すように、可変長ＡＤＲＣによる処理においては、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きな場合でも、より細かい量子化ステップ幅：Δの設定が可能となるので元の画素値と復号処理後の画素値との誤差を小さくすることが可能となる。
【００３０】
可変長ＡＤＲＣによる符号化（エンコード）処理および復号（デコード）処理の手順を図２０に示す。
【００３１】
可変長ＡＤＲＣ符号化処理では、ステップＳ８２１において画像データをブロック分割し、ステップＳ８２２において、ブロック内の最大値（ＭＡＸ）、最小値（ＭＩＮ）を検出する。次にステップＳ８２３で、各分割ブロック内のダイナミックレンジ（ＤＲ）を求め、ステップＳ８２４で、求めたダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて、量子化ビット数を決定する。
【００３２】
量子化ビット数は、例えば、予め定められた下記の量子化ビット数設定条件式に基づいて決定される。
上記条件式において、ＤＲは、各ブロックのダイナミックレンジであり、ｔｈ１〜ｔｈｎは、予め定められた閾値である。すなわち、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックほど多くのビット数が量子化ビット数として割り当てられ、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の大きいブロックにおける量子化ステップ幅：Δが過大になることを防止している。
【００３４】
各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づく量子化ビット数が決定されると、次に、ステップＳ８２５で、各ブロックの画素値−最小値（ＭＩＮ）を算出し、ステップＳ８２６において、ステップＳ８２４で決定した量子化ビット数＝０〜ｎに基づいて、各画素値の量子化を実行し、ステップＳ８２７で、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報（図１７参照）を生成する。
【００３５】
一方、可変ＡＤＲＣによる符号化（エンコード）によって生成されたブロック情報に基づく復号（デコード）処理の手順について図２０を参照して説明する。復号処理では、ステップＳ８３１において、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を取得する。
【００３６】
ステップＳ８３２では、ブロック情報から取得した各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて量子化ビット数を算出する。復号側においても、上述の量子化ビット数設定条件式を保有、あるいは、符号化処理装置から取得し、量子化ビット数設定条件式に基づいて量子化ビット数を算出する。
【００３７】
次に、ステップＳ８３３において、ブロック情報に基づく復号（デコード）処理を実行し、ステップＳ８３４において、デコードにより算出された画素値ｘ’に基づいて各画素値を決定して画像再生を実行する。
【００３８】
なお、上述した可変長ＡＤＲＣでは、各ブロックのダイナミックレンジにより量子化ビット数を設定する構成であるので、この処理の結果、画像データの圧縮率が異なることになり、符号化データ量が画像によって大きく異なってしまう場合がある。このような可変長ＡＤＲＣによる符号化データ量の変動を制御するため、画像のダイナミックレンジの度数分布を作成し、度数分布に基づいて符号化データ量を制御する構成が例えば特開昭６３−１１１７８１号に記載されている。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＡＤＲＣによる符号化処理において、符号化データの送受信を行なう場合、データ送信側の符号化装置が、画像データの分割ブロック内の画素値の最大値、最小値とに基づいてダイナミックレンジ（ＤＲ）を規定し、量子化ビット数に応じて設定される量子化ステップ幅：Δに応じて量子化を実行して各ブロック毎のブロック情報（図１７参照）を生成し、例えば通信回線、インターネット等の様々な通信ネットワークを介してデータ受信側としての復号装置に送信することになる。
【００４０】
通信ネッワークを介したデータ送受信におけるデータ圧縮手法としてランレングス符号化手法が従来から知られている。ランレングス符号化は、例えば白黒２値のデータの送信に際し、白または黒のデータ連続数を計数し、この計数値を符号化することで、データ圧縮を行なう符号化処理として従来から様々な分野で使用されている。
【００４１】
しかし、上述のＡＤＲＣ符号化処理においてランレングス符号化処理を適用しようとした場合に、ＡＤＲＣ符号化処理の処理単位としてのブロック情報毎にランレングス処理を行なうと、短いデータ単位でのランレングス符号化処理が実行され非効率的となる。また符号化処理の効果としての圧縮率の向上も制限されたものとなってしまうという問題がある。
【００４２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ブロック単位で符号化を行なうＡＤＲＣ符号化処理において、効率的なランレングス符号化処理を行い、圧縮率を高めた符号化を実現する符号化処理装置、復号処理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供するものである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、
データの符号化処理を実行する符号化処理装置であり、
画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理手段であり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成する量子化処理手段と、
ランレングス符号化処理を実行するランレングス符号化手段を有し、
前記ランレングス符号化手段は、
前記量子化コードのラン長を検出するラン長検出部と、
復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力する符号化部と、
を有することを特徴とする符号化処理装置にある。
【００４４】
さらに、本発明の符号化処理装置の一実施態様において、前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であることを特徴とする。
【００４６】
さらに、本発明の符号化処理装置の一実施態様において、前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であり、前記ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を生成する構成であり、
前記ランレングス符号化手段は、前記量子化処理手段の生成したブロック情報を構成する最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コードを構成するビット情報を最上位ビットから順に並び替えたシーケンスデータに従ってランレングス符号化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００４８】
さらに、本発明の符号化処理装置の一実施態様において、前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、可変長ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であり、前記ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の少なくとも２つの値を算出し、さらに、ダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて設定される量子化ビット数に応じた量子化コード（Ｑコード）を生成する処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００４９】
さらに、本発明の第２の側面は、
画像符号化データの復号処理を実行する復号処理装置であり、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記復号処理装置は、
ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行するランレングス復号手段と、
前記ランレングス復号手段の復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成するデータ変換手段と、
前記データ変換手段の生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行するＡＤＲＣ復号手段と、
を有することを特徴とする復号処理装置にある。
【００５０】
さらに、本発明の復号処理装置の一実施態様において、前記ＡＤＲＣ復号手段は、ブロック情報に含まれる最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）を適用して画素値を算出する処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００５１】
さらに、本発明の復号処理装置の一実施態様において、前記ランレングス復号手段は、ランレングス符号化データの付加情報として設定された区切りビット数情報を取得し、該取得した区切りビット数から符号化単位を判別して、符号化単位での復号処理を実行して、ビット情報列を生成する構成であることを特徴とする。
【００５２】
さらに、本発明の復号処理装置の一実施態様において、前記データ変換手段は、前記ランレングス復号手段の復号により生成したビット情報列から、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としての最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を構成するブロック情報を生成する構成であることを特徴とする。
【００５３】
さらに、本発明の復号処理装置の一実施態様において、前記ＡＤＲＣ復号手段の適用する復号処理は、可変長ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した復号処理であり、前記ブロック情報内のダイナミックレンジ（ＤＲ）に従って決定される量子化ビット数に応じた量子化コード（Ｑコード）の逆量子化処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００５４】
さらに、本発明の第３の側面は、
符号化処理装置においてデータの符号化処理を実行する符号化処理方法であり、
量子化処理手段が、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成する量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行するランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部が、前記量子化コードのラン長を検出するラン長検出ステップと、
符号化部が、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力する符号化処理ステップと、
を有することを特徴とする符号化処理方法にある。
【００５５】
さらに、本発明の第４の側面は、
符号化処理装置においてデータの符号化処理を実行させるプログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
量子化処理手段に、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成させる量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行させるランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部に、前記量子化コードのラン長を検出させるラン長検出ステップと、
符号化部に、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力させる符号化処理ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００５６】
さらに、本発明の第５の側面は、
復号処理装置において、画像符号化データの復号処理を実行させるプログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記コンピュータ・プログラムは、
ランレングス復号手段に、ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行させるランレングス復号処理ステップと、
データ変換手段に、前記ランレングス復号処理ステップの復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成させるデータ変換ステップと、
ＡＤＲＣ復号手段に、前記データ変換ステップにおいて生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行させるＡＤＲＣ復号処理ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００５７】
さらに、本発明の第６の側面は、
データの符号化処理をコンピュータ・システム上で実行せしめるコンピュータ・プログラムを提供するプログラム記録媒体であって、前記コンピュータ・プログラムは、
量子化処理手段に、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成させる量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行させるランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部に、前記量子化コードのラン長を検出させるラン長検出ステップと、
符号化部に、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力させる符号化処理ステップと、
を具備することを特徴とするプログラム記録媒体にある。
【００５８】
さらに、本発明の第７の側面は、
画像符号化データの復号処理をコンピュータ・システム上で実行せしめるコンピュータ・プログラムを提供するプログラム記録媒体であって、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記コンピュータ・プログラムは、
ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行させるランレングス復号処理ステップと、
前記ランレングス復号処理ステップの復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成させるデータ変換ステップと、
前記データ変換ステップにおいて生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行させるＡＤＲＣ復号処理ステップと、
を具備することを特徴とするプログラム記録媒体にある。
【００５９】
【作用】
本発明の構成に係る符号化処理は、画像を構成する分割領域としてのブロック単位での量子化処理により、ブロック単位の量子化情報としてのブロック情報を生成した後、生成ブロック情報に基づくランレングス符号化処理により、圧縮率の向上を実現するものである。また、本発明の構成に係る復号処理は、ランレングス符号化データの復号処理により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成して、生成ブロック情報に基づいて逆量子化処理（ＡＤＲＣ復号処理）を実行することで、高圧縮データからの画像復元を実行するものである。
【００６０】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００６１】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づく、より詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の符号化処理装置、復号処理装置、および方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６３】
図１は、本発明の符号化処理装置の構成を示すブロック図である。図１に示す符号化処理装置構成について説明する。符号化処理対象となる画像データは、まず、ブロック分割部１０１に入力され、符号化対象の画像領域を予め定められたｍ×ｎ＝ｋ画素のブロックに分割する。すなわちＡＤＲＣ符号化（量子化）を実行する単位領域としてのブロックである。
【００６４】
ブロック分割部１０１において、処理対象画像のブロック分割が完了すると、各ブロックにおける画素値のダイナミックレンジ（ＤＲ）、最小値（ＭＩＮ）がＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２において、検出された後、量子化（符号化）処理部１０３において量子化処理が実行される。
【００６５】
ＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２において検出する画素値、また量子化（符号化）処理部１０３において量子化処理を実行する画素値は、例えば画像信号が白黒であれば輝度信号レベル、例えば０〜２５５の２５６階調の輝度レベルデータである。また、カラー画像信号でＹＵＶ信号、すなわち輝度に関する輝度信号Ｙ、色に関する２つの色信号Ｕ，Ｖが用いられる場合は、Ｙ，Ｕ，Ｖそれぞれについての信号レベルである。ＲＧＢ等の色信号を適用する場合は、ＲＧＢそれぞれについての信号レベルである。量子化処理は、各信号について実行されることになるが、その処理態様は同様のものであるので、以下では、０〜２５５の２５６階調の輝度レベル信号についての処理を行なうものとして説明する。
【００６６】
量子化（符号化）処理部１０３は、各ブロック毎にブロック内の画素に対応する量子化コード（Ｑコード）を生成する。量子化（符号化）処理部１０３において実行する量子化コード（Ｑコード）の生成は、下式に従った処理として実行される。
【００６７】
【数３】
上記式において、ｘ：画素値、Δ：量子化ステップ幅、ｎ：量子化ビット数である。ＤＲは、各ブロックに対応するダイナミックレンジ（ＤＲ）であり、また、最小値（ＭＩＮ）は、各ブロックに対応する最小値（ＭＩＮ）である。これらのデータは、ＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２が、各ブロックに含まれる画素値に基づいて取得した情報が適用される。
【００６９】
また、可変長ＡＤＲＣの場合は、各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）に対応して予め設定された量子化ビット数に応じた量子化処理により、各画素の量子化コード（Ｑコード）が設定されることになる。可変長ＡＤＲＣの場合の量子化ビット数は、例えば、予め定められた下記の量子化ビット数設定条件式に基づいて決定される。
【数４】
上記条件式（数式ａ２）において、ＤＲは、各ブロックのダイナミックレンジであり、本実施例の場合は、ＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２において検出する画素値に基づいて算出されるダイナミックレンジ（ＤＲ）である。ｔｈ１〜ｔｈｎは、予め定められた閾値である。
【００７１】
可変長ＡＤＲＣの場合の各ブロックと、量子化ビットの構成例について、図２を参照して説明する。
【００７２】
量子化処理対象となる図２（ａ）に示す画像データは、ブロック分割部１０１において、ｍ×ｎ＝ｋ画素のブロックに分割され、各分割ブロック内のダイナミックレンジ（ＤＲ）、最小値（ＭＩＮ）がＤＲ、最小値（ＭＩＮ）検出部１０２において検出され、量子化（符号化）処理部１０３が、各ブロックのダイナミックレンジに応じた量子化ビット数を設定して量子化処理を行なう。量子化ビット数の設定処理は、上記（数式ａ２）に示す如く、ブロック内のダイナミックレンジと、閾値との比較により行われる。
【００７３】
図２（ｂ）には、各ブロックの量子化コード（Ｑコード）の例を示しており、本例においては、ブロック１については４ビット量子化、ブロックｐについては３ビット量子化、ブロックｓについては４ビット量子化処理がなされている。各ブロックの量子化コード数は、ブロック内画素数：ｍ×ｎ＝ｋ個となり、各ブロックに含まれる量子化コードのビット総数は、ブロック１は、４×ｋビット、ブロックｐは３×ｋビット、ブロックｓは４×ｋビットとなる。
【００７４】
従来の処理に従えば、これらの量子化コードに最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）を組み合わせて、各ブロック毎のブロック情報（図１５参照）が生成され、出力されることになる。
【００７５】
本発明の符号化処理装置では、図１に示すように、量子化（符号化）処理部１０３は、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、および量子化コード（Ｑコード）をバッファ１０４に蓄積し、出力制御部１０５の出力制御の下にバッファ１０４から各データがランレングス符号化部１０６に出力され、ランレングス符号化処理の後、出力されることになる。以下、これらの処理の詳細について説明する。
【００７６】
量子化（符号化）処理部１０３は、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、および量子化コード（Ｑコード）をそれぞれバッファ１０４に出力し、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）をバッファ１９４のＭＩＮ用バッファ、各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）をＤＲ用バッファ、さらに、各ブロックの量子化コード（Ｑコード）をＱコード用バッファに蓄積する。
【００７７】
出力制御部１０５は、バッファ１０４に複数のブロック情報に相当するデータ、例えば１フレームの画像データ分のブロック情報が蓄積されると、複数ブロック分の最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、さらに、量子化コード（Ｑコード）の出力順を設定したシリアルデータとしてランレングス符号化部１０６に出力する。
【００７８】
図３に出力制御部１０５の生成するシリアルデータ構成を示す。図３は、バッファ１０４にブロック１〜ｎのｎ個のブロック情報に相当する最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、さらに、量子化コード（Ｑコード）が格納され、これらのデータを出力制御部１０５がバッファから取り出して生成するシリアルデータの例である。出力制御部は、このシリアルデータを生成してランレングス符号化部１０６に出力する。
【００７９】
図３に示すシリアルデータ構成は、データの先頭にブロック１〜ｎに対応する最小値（ＭＩＮ）データが連続して並べられ、次に、ブロック１〜ｎに対応するダイナミックレンジ（ＤＲ）データ、最後に、ブロック１〜ｎに対応する量子化コード（Ｑコード）を連続して並べた構成を持つ。
【００８０】
量子化対象の画素値が例えば信号レベル：０〜２５５の輝度データである場合、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）は８ビット、ダイナミックレンジ（ＤＲ）も８ビットとして構成され、最小値（ＭＩＮ）データ列の総ビット数は、８ビット×ｎ（ブロック数）となり、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列の総ビット数も、８ビット×ｎ（ブロック数）となる。
【００８１】
また、量子化コード（Ｑコード）は、固定長ＡＤＲＣの場合は、予め設定された固定量子化ビット数×ブロック内画素数×ブロック数となる。ただし、可変長ＡＤＲＣの場合は、各ブロックの量子化ビット数が異なることになるため、各ブロックに対応する量子化コード（Ｑコード）のビット数が異なることになる。
【００８２】
ランレングス符号化部１０６は、図３に示すシリアルデータを出力制御部１０５から受領して、ランレングス符号化データを生成する。
【００８３】
ランレングス符号化部１０６の構成を図４に示す。ランレングス符号化部１０６は、ラン長検出部２０１と、符号化部２０２を有し、ラン長検出部２０１は、出力制御部１０５から受領するデータに基づいてラン長検出を実行し、符号化部２０２がラン長検出部２０１の検出したラン長に基づいてランレングス符号化を実行する。
【００８４】
ラン長検出部２０１の実行するラン長検出処理について、図５を参照して説明する。図５は、可変長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）列に対するラン長検出処理例を示している。可変長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）は、ブロックのダイナミックレンジ毎に異なるビット数を持つことになる。図５では、ブロック−１を４ビット量子化、ブロック−ｋを３ビット量子化、ブロック−ｍを４ビット量子化した例を示している。
【００８５】
ブロック１の第１の画素の４ビット量子化コードは、［１１０１］であり、以下、［１１００］、［１０１０］と各画素の量子化コードが１つのブロック内の画素数分あるものとする。ブロック−ｋについても３ビット量子化コードがブロック内画素数分あり、ブロック−ｍについても４ビット量子化コードがブロック内画素数分ある。
【００８６】
ランレングス符号化を実行する場合のデータ列走査は、図５（ａ）に示すように、データ列を頭から順に実行する。すなわち、先頭ブロックの先頭画素から、順に図５（ａ）に示す矢印に沿ってデータ走査が行われ、［１］の連続数、［０］の連続数を検出するものであった。
【００８７】
しかし、本発明の符号化処理装置では、図５（ｂ）に示すデータ列走査を行なう。すなわち、まず、各ブロックの各画素の量子化ビット（Ｑコード）の最上位ビットを順に走査し、次に量子化ビット（Ｑコード）の第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する。このように走査処理を行なって、［１］の連続数、［０］の連続数を検出する。
【００８８】
図５に示す例は、可変長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）列に対するラン長検出処理例を示しているが、最小値（ＭＩＮ）データ列、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列、あるいは固定長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）列に対する処理についても同様である。図６に最小値（ＭＩＮ）データ列、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列、可変長ＡＤＲＣによって生成した量子化コード（Ｑコード）列の全体データ、すなわち、ラン長検出部２０１が出力制御部１０５から受領するデータに基づいて実行するラン長検出処理例を示す。
【００８９】
出力制御部１０５からの入力データ列は、図３を用いて説明したように、複数ブロックの最小値（ＭＩＮ）データ列、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列、量子化コード（Ｑコード）列を有する。ランレングス符号化部のラン長検出部２０１は、これらのデータについて、まず、各ブロックの最小値（ＭＩＮ）データ列について、各ブロックの最小値の最上位ビットを順に走査し、次に第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する。このように走査処理を行なって、［１］の連続数、［０］の連続数を検出する。次に、各ブロックのダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列について、各ブロックのＤＲ値の最上位ビットを順に走査し、次に第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する。このように走査処理を行なって、［１］の連続数、［０］の連続数を検出する。
【００９０】
さらに、図５を参照して説明したように、複数ブロックの複数の量子化コードについて、各量子化コードの最上位ビットを順に走査し、次に量子化ビット（Ｑコード）の第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する。このように走査処理を行なって、［１］の連続数、［０］の連続数を検出する。
【００９１】
上記処理によって、出力制御部１０５から入力するシリアルデータに対するラン長検出が行なわれる。
【００９２】
なお、上述した処理例では、量子化コードのラン長検出を実行するための量子化コードの並びについて特に説明していないが、以下、量子化コードの走査順の設定例を図７、図８を参照して説明する。
【００９３】
図７に示す例は、各ブロック内の画素について、左上端の画素を始点として横（列）方向にスキャンし、ブロックの壁にぶつかると、縦方向に移動し、次の画素列の左端からスキャンを実行し、以下、同様にブロック内の画素スキャンを行ない、１ブロックの画素スキャンが終了すると、右に隣接するブロックについて、同様のスキャンを行ない画像データの右端のブロックにおける画素スキャンの後、次列の左端のブロックに移動してスキャンする処理を繰り返し実行する例である。
【００９４】
ここでは、ラン長検出部２０１が、各画素の画素値についての量子化コードの上位ビットから順に画素の設定値の取得を実行し、最上位ビットの次に第２ビット、第３ビットについて、同様の画素スキャンを実行して、連続する［１］、［０］のラン長データの取得を行なうことになる。
【００９５】
図８は、さらに他の走査（スキャン）処理例を示している。（ａ）、（ｂ）とも１ブロックの画素の走査順を示している。（ａ）は、ジグザグスキャン、（ｂ）は縦方向優先スキャンの処理例を示したものである。このように、ラン長検出部２０１において実行する走査処理は、様々な態様において実行可能である。
【００９６】
ラン長検出部２０１におけるラン長検出処理の手順について、図９のフローを参照して説明する。ラン長検出部は、同一ビット値の数をカウントするカウンタと、カウンタのカウント結果を格納するカウント値格納バッファとを有する。ステップＳ１０１では、これらのカウンタと、カウント値格納バッファとのリセット処理を行なう。
【００９７】
次にステップＳ１０２において、走査順にビット値の読込み処理を行なう。これは、先に図５〜図８を参照して説明したように、複数のブロックの最小値（ＭＩＮ）データ列、ダイナミックレンジ（ＤＲ）データ列、および各ブロックの複数の量子化コードについて、それぞれ最上位ビットを順に走査し、次に第２ビットを走査、次に第３ビットを走査する処理として行なう。
【００９８】
ステップＳ１０３でビット値の比較、すなわち１つ前のビット値と現ビット値とが等しいか否かを判定し、等しい場合には、ステップＳ１０４において、カウンタ値を１増加させる処理を行なう。また、１つ前のビット値と現ビット値とが等しくない場合には、ステップＳ１０６において、カウンタ値をカウント値格納バッファへ格納する処理を実行する。
【００９９】
ステップＳ１０５では、継続するビットデータがあるか否かを判定し、ビットデータがある場合は、ステップＳ１０２以下の処理を繰り返し実行する。ステップＳ１０５で、継続するビットデータがないと判定した場合は、ラン長検出処理を終了する。
【０１００】
ラン長検出部２０１でのラン長検出が終了すると、検出されたラン長に基づいて符号化部２０２がランレングス符号化処理を実行する。
【０１０１】
一般的なランレングス符号化態様を図１０を参照して説明する。図１０に示す例は、ビット値［１］が５個連続し、次に［０］が３個、［１］が２個、［０］が９個続いたデータ例を示している。この場合のラン長は、５，３，２，９であり、これを２ビットデータに表記すると、［１０１］、［１１］、［１０］、［１００１］となる。
【０１０２】
ただし、これらの２ビットデータ：［１０１］、［１１］、［１０］、［１００１］を単に並べた場合には、データ区切りが判別できず、復号処理に支障をきたすことになる。従って、符号化部２０２は、適切な区切りビット数を設定して、ラン長を示すビット数を一定に設定する処理を行なう。
【０１０３】
符号化部２０２の実行する区切りビット数の設定処理例について、図１１を参照して説明する。図１１の上段に示すように、ビット値［１］が８個、ビット値［０］が４個、ビット値［１］が３個、ビット値［０］が３１個、ビット値［１］が１３個…とラン長が検出されたビートデータ列についての処理を想定する。
【０１０４】
（ａ）は、それぞれのラン長：８，４，３，３１，１３を２進表現したデータであり、［１０００］、［１００］、［１１］、［１１１１１］、［１１０１］と示される。これらのデータにおいて、各ラン長を示すデータ長が異なるため、このデータを連続して受信してもどの部分を区切りとして設定してよいか判別できない。
【０１０５】
これを解決する１つの手法としては、（ｂ）のように、最も長いラン長データに対応する２ビット情報のビット数に合わせてすべてのラン長を示すようにする方法がある。この図１１に示す例では、ラン長：３１を２進表現した［１１１１１］の５ビットを用いてすべてのラン長を示す。例えばラン長：８は、［０１０００］、ラン長：４は、［００１００］等である。
【０１０６】
しかし、このように最大ラン長の表記ビット数に合わせる処理を行なうと、少ないラン長を表記するためにも多くのビット数を用いることになり、全体としてのデータ圧縮効率が低減してしまうという問題がある。
【０１０７】
そこで、本発明の構成においては、最長のラン長の表記ビット数にすべてのラン長表記ビット数を一致させる処理は行なわず、最長のラン長の表記ビット数以下のビット数で、最も圧縮効率の高いビット区切り数を最適区切りビット数として検出し、原則として、その最適区切りビット数によってすべてのラン長表記をするものとする。ただし、最適区切りビット数内で表記できないラン長データについては、最適区切りビット数と同一のビット数からなる［０］のみからなるデータを加算を示す加算処理識別データとして用いる。基本的にラン長：０のデータはないので、最適区切りビット数と同一のビット数からなる［０］のみからなるデータ検出により、加算処理であることを判別可能となる。最適区切りビット数と同一のビット数からなる［０］のみからなるデータを［＋１］＋後続ビットデータとする。
【０１０８】
図１１（ｃ）に示す例では、最適区切りビット数が４として算出された場合の例を示し、ラン長：８は［１０００］、ラン長：４は［０１００］、ラン長：３は［００１１］、ラン長：１３は［１１０１］、として表記され、ラン長：３１は、［１１１１００００１１１１］、すなわち、１５＋１＋１５として表記される。さらに、３１より大の数値を表現する場合は、加算を意味する［００００］を続けて、加算数の表記ビットを連続して付加することにより、全てのラン長を示す数値を表記する。
【０１０９】
符号化部２０２では、区切りビット数の設定数をいくつにした場合に、最も圧縮率を高めることができるかを、区切りビット数を１から最大ラン長表記ビット数まで、それぞれ上記加算識別データを適用した手法によるランレングス符号化データの仮生成を実行して生成データのデータ長を比較することで、決定する。
【０１１０】
ランレングス符号化部１０６において実行するランレングス符号化データの生成処理について、図１２に示すフローを参照して説明する。
【０１１１】
まず、ステップＳ２０１において、区切りビット数の初期値として、区切りビット数＝１を設定する。次にステップＳ２０２においてデータ読み込みを行ない、ステップＳ２０３において、読み込みデータに基づくラン長検出を行なう。ラン長検出は、ラン長検出部２０１が先に説明した図９のフローに従って実行する。
【０１１２】
次に、ステップＳ２０４において、検出したラン長に基づき、設定区切りビット数を適用してランレングス符号化処理を実行する。ステップＳ２０５で継続データの有無を判定して、ランレングス符号化処理をラン長データの最後まで実行し、ステップＳ２０６において、生成したランレングス符号化データのデータ長に基づいて圧縮率を算出する。
【０１１３】
ステップＳ２０７では、設定区切りビット数が最大ラン長表現ビット数に等しい値か否かを判定し、Ｎｏの場合は、ステップＳ２１１において、区切りビット数を１インクリメントして、ステップＳ２０２以下のランレングス符号化処理を繰り返し実行する。
【０１１４】
ステップＳ２０７で、設定区切りビット数が最大ラン長表現ビット数に等しいと判定すると、ステップＳ２０８に進み、これまでに算出した圧縮率のうち、最も高い圧縮率を実現した区切りビット数を最適区切りビット数として選択する。
【０１１５】
ステップＳ２０９において、最適区切りビット数でのランレングス符号化処理を行ない、ステップＳ２１０で、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力する。
【０１１６】
復号（デコード）側の装置では、最適区切りビット数情報に基づいて、区切りビット数を判定して、ランレングスデータの復号処理を行なう。
【０１１７】
なお、図１２に示す処理フローでは、ステップＳ２０９において、最適区切りビット数でのランレングス符号化処理を実行する構成としてあるが、ステップＳ２０４における各設定区切りビットに基づく符号化データをバッファ等に蓄積し、蓄積データ中から、最適区切りビット数でのランレングス符号化データを抽出する処理を実行する構成としてもよく、この場合は、ステップＳ２０９の符号化処理は省略可能となる。
【０１１８】
図１に示す符号化処理装置は、図１２に示す処理フローに従って生成したランレングス符号化データを出力する。出力するランレングス符号化データは、最適区切りビット数によって各ラン長を表記したデータとなり、付加データとして最適区切りビット数情報が付加されている。
【０１１９】
なお、上述した符号化処理においては、ＡＤＲＣ符号化処理によって生成するブロック情報として、最小値（ＭＩＮ）と、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コードの組合わせからなるブロック情報の構成例について説明したが、ブロック情報は、コレラノデータの組合わせに限らず、ブロック内画素値の最大値（ＭＡＸ）と、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、および量子化コードの組合わせからなるブロック情報、あるいは、最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、および量子化コードの組合わせからなるブロック情報を構成することも可能であり、これら各種のブロック情報を構成した場合においても、上述したランレングス符号化処理との組み合わせにより、圧縮データ量の削減が可能となり、圧縮率向上が実現される。
【０１２０】
次に、上述の処理によって生成したランレングスデータを受信して復号処理を行なう復号処理装置の構成、および処理について説明する。
【０１２１】
図１３に復号処理装置の構成ブロック図を示す。図１３に示すように、本発明の復号処理装置は、ランレングス復号処理を実行するランレングス復号部５１０、さらにＡＤＲＣ符号データの復号処理を実行するＡＤＲＣ復号部５３０を有する。
【０１２２】
ランレングス復号部５１０は区切りビット数情報取得部５１１、ランレングス復号処理部５１２を有し、区切りビット数情報取得部５１１は、符号化データ中の付加情報として付与された区切りビット数情報を取得する。区切りビット数情報は、先のランレングス符号化処理の説明中で述べたように、ランレングス符号化データの区切りビット数を示すデータである。
【０１２３】
ランレングスデータ復号処理部５１２は、区切りビット数情報取得部５１１の取得した区切りビット数情報に基づいて、ランレングスデータの復号を行なう。例えば区切りビット数が４であれば、４ビット毎にランレングスデータの復号を実行することになる。
【０１２４】
このランレングスデータは、元々、ＡＤＲＣ符号化によって生成された最小値［ＭＩＮ］、ダイナミックレンジ［ＤＲ］、量子化コード［Ｑコード］からなるデータであり、これらの順番を前述の符号化処理によって、ビットデータの順番を入れ変えて構成されたランレングスデータである。
【０１２５】
データ変換部５２０は、ランレングスデータ復号処理部５１２の生成したビット情報に基づいて、ＡＤＲＣによる符号化データとしてのブロック情報を再生する。すなわち符号化処理において実行したビットデータの入れ替え処理（図３〜図８参照）の逆の手順を実行し、ランレングス復号により取得したビットデータから、各ブロック毎のブロック情報を再生する。なお、このブロック情報再生に必要なデータ変換情報は、予め符号化処理装置から受領しておくか、あるいは、ランレングス符号化データの付加情報として設定し、付加情報から取得する構成とする。
【０１２６】
データ変換部５２０の生成するブロック情報は、最小値［ＭＩＮ］、ダイナミックレンジ［ＤＲ］、量子化コード［Ｑコード］からなるデータからなるブロック毎の情報となる。データ変換部５２０の生成したブロック情報は、ＡＤＲＣ復号部５３０に出力される。
【０１２７】
ＡＤＲＣ復号部５３０のブロック情報解析部５３１は、復号対象となるブロック情報の解析処理を実行する。入力ブロック情報から、各ブロックに対応して設定された最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コードの切り分け行ない、それぞれ最小値取得部５３２、ＤＲ取得部５３３、復号（逆量子化）処理部５３４に出力する。
【０１２８】
最小値取得部５３２は、各ブロック情報に設定された最小値を取得し、ＤＲ取得部５３３は、各ブロック情報に設定されたダイナミックレンジ（ＤＲ）を取得する。復号（逆量子化）処理部５３４は、ブロック情報内の量子化コード（Ｑコード）と、最小値取得部５３２の取得した最小値（ＭＩＮ）、ＤＲ取得部５３３の取得したダイナミックレンジ（ＤＲ）とに基づいて、復号処理を実行する。復号処理は、復元画素値をｘ’として、下式に従ってｘ’を算出する処理として実行する。
【０１２９】
【数５】
ｘ’＝（Ｑ＋０．５）×Δ＋ＭＩＮ（ＤＲ≧２nの場合）
ｘ’＝（Ｑ＋ＭＩＮ） （ＤＲ＜２nの場合）
……（数式ａ３）
【０１３０】
上記式において、ｘ’：復元画素値、ＭＩＮ：最小値、Ｑ：量子化コード（Ｑコード）、Δ：量子化ステップ幅、ｎ：量子化ビット数、ＤＲ：ダイナミックレンジであり、ＤＲ、およびＭＩＮは、各ブロック情報から取得される値である。
【０１３１】
このようにして、ブロック情報から、各画素の復元画素値ｘ’が求められ、復元画素値に基づいて画像データが再生される。
【０１３２】
次に、図１４を参照して本発明の復号処理装置が実行する復号処理の手順について説明する。まず、ステップＳ３０１において、ランレングス符号化データを入力し、ステップＳ３０２において、ランレングス符号化データの付加情報として設定された区切りビット数情報取得処理を実行する。
【０１３３】
ステップＳ３０３では、区切りビット数に基づいてランレングス復号処理を実行する。ステップＳ３０４では、復号されたデータに基づいてブロック情報が生成される。ブロック情報は、ブロック毎の最小値［ＭＩＮ］、ダイナミックレンジ［ＤＲ］、量子化コード［Ｑコード］からなるデータである。
【０１３４】
ステップＳ３０５では、ブロック情報から最小値［ＭＩＮ］、ダイナミックレンジ［ＤＲ］、量子化コード［Ｑコード］を取得し、ステップＳ３０６で、ブロック情報から取得した量子化コード（Ｑコード）と、最小値（ＭＩＮ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）とに基づいて、復号処理を実行する。復号処理は、先に説明した（数式ａ３）に従って復元画素値ｘ’を算出する処理として実行される。
【０１３５】
次に、ステップＳ３０７において、復号処理において復号した画素値の出力を行なう。
【０１３６】
上述したように、本発明の符号化処理では、画像データを領域分割したブロック単位でのダイナミックレンジに応じたＡＤＲＣ処理による符号化と、ランレングス符号化を組み合わせて符号化処理を行なう構成としたので、データの圧縮率が向上し、データ転送またはデータ記憶処理におけるデータ量の削減が実現可能となる。
【０１３７】
また、ランレングス符号化において、データシーケンスを変更し、最上位ビットから順次並べたデータに基づいて、ランレングス符号化を行なう構成としたので、画像データの近傍領域の画素値が類似するという特性に基づいて効率的なランレングス符号化が可能となり、データの圧縮率を高めることが可能となる。
【０１３８】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１３９】
なお、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【０１４０】
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【０１４１】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１４２】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の符号化処理装置、復号処理装置、および方法によれば、符号化処理対象となる画像データを領域分割したブロック単位でのダイナミックレンジに応じた固定長または可変長ＡＤＲＣ処理による符号化を実行するとともに、ＡＤＲＣ符号化処理後のブロック情報に含まれる最小値、ダイナミックレンジ、量子化コード（Ｑコード）の各データを、さらにランレングス符号化することで、符号化データを生成する構成としたので、データの圧縮率が向上し、データ転送またはデータ記憶処理におけるデータ量の削減が実現される。
【０１４４】
また、本発明の符号化処理装置、復号処理装置、および方法によれば、ＡＤＲＣ符号化データをランレングス符号化する場合に、ブロック情報に含まれる最小値、ダイナミックレンジ、量子化コード（Ｑコード）の各データシーケンスを変更し、最上位ビットから順次並べたデータに基づいて、ランレングス符号化を行なう構成としたので、効率的なランレングス符号化が可能となり、データの圧縮率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の符号化処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の符号化処理装置において生成する量子化コードのビット構成とブロックとの対応について説明する図である。
【図３】本発明の符号化処理装置においてブロック情報に基づいて生成する変換された符号化データの構成を示す図である。
【図４】本発明の符号化処理装置におけるランレングス符号化部の構成を示す図である。
【図５】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するビット情報の並べ替え処理を説明する図である。
【図６】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するビット情報の並べ替え処理を説明する図である。
【図７】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するビット情報の並べ替え処理における読み取りシーケンス例を示す図である。
【図８】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するビット情報の並べ替え処理における読み取りシーケンス例を示す図である。
【図９】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において実行するランレングス符号化処理を説明するフロー図である。
【図１０】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において生成するランレングス符号化データの構成を説明する図である。
【図１１】本発明の符号化処理装置のランレングス符号化部の処理において生成するランレングス符号化データの構成を説明する図である。
【図１２】本発明の符号化処理装置の処理を説明するフロー図である。
【図１３】本発明の復号処理装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の復号処理装置の実行する復号処理を説明するフロー図である。
【図１５】ＡＤＲＣ処理の概要を説明する図である。
【図１６】ＡＤＲＣ処理における量子化処理の概要を説明する図である。
【図１７】ＡＤＲＣ処理において生成するブロック情報の構成を説明する図である。
【図１８】固定長ＡＤＲＣ処理の手順を説明するフロー図である。
【図１９】可変長ＡＤＲＣ処理の概要を説明する図である。
【図２０】可変長ＡＤＲＣ処理の手順を説明するフロー図である。
【符号の説明】
１０１ ブロック分割部
１０２ ＤＲ，最小値（ＭＩＮ）検出部
１０３ 理容師か（符号化）処理部
１０４ バッファ
１０５ 出力制御部
１０６ ランレングス符号化部
２０１ ラン長検出部
２０２ 符号化部
５１０ ランレングス復号部
５１１ 区切りビット数情報取得部
５１２ ランレングスデータ復号処理部
５２０ データ変換部
５３０ ＡＤＲＣ復号部
５３１ ブロック情報解析部
５３２ 最小値（ＭＩＮ）取得部
５３３ ＤＲ取得部
５３４ 復号（逆量子化）処理部
８０１ 画像データ
８０２ ブロック
８０３ 信号レベルデータ
Claims (14)
- データの符号化処理を実行する符号化処理装置であり、
画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理手段であり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成する量子化処理手段と、
ランレングス符号化処理を実行するランレングス符号化手段を有し、
前記ランレングス符号化手段は、
前記量子化コードのラン長を検出するラン長検出部と、
復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力する符号化部と、
を有することを特徴とする符号化処理装置。 - 前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、
ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であることを特徴とする請求項１に記載の符号化処理装置。 - 前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、
ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であり、
前記ランレングス符号化手段は、
前記量子化処理手段の生成したブロック情報を構成する最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コードを構成するビット情報を最上位ビットから順に並び替えたシーケンスデータに従ってランレングス符号化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の符号化処理装置。 - 前記量子化処理手段の適用する量子化処理は、
可変長ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した処理であり、
前記ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、ダイナミックレンジ（ＤＲ）の少なくとも２つの値を算出し、さらに、ダイナミックレンジ（ＤＲ）に基づいて設定される量子化ビット数に応じた量子化コード（Ｑコード）を生成する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の符号化処理装置。 - 画像符号化データの復号処理を実行する復号処理装置であり、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記復号処理装置は、
ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行するランレングス復号手段と、
前記ランレングス復号手段の復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成するデータ変換手段と、
前記データ変換手段の生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行するＡＤＲＣ復号手段と、
を有することを特徴とする復号処理装置。 - 前記ＡＤＲＣ復号手段は、
ブロック情報に含まれる最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）を適用して画素値を算出する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項５に記載の復号処理装置。 - 前記ランレングス復号手段は、
ランレングス符号化データの付加情報として設定された区切りビット数情報を取得し、該取得した区切りビット数から符号化単位を判別して、符号化単位での復号処理を実行して、ビット情報列を生成する構成であることを特徴とする請求項５に記載の復号処理装置。 - 前記データ変換手段は、
前記ランレングス復号手段の復号により生成したビット情報列から、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としての最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック情報を構成するブロック情報を生成する構成であることを特徴とする請求項５に記載の復号処理装置。 - 前記ＡＤＲＣ復号手段の適用する復号処理は、
可変長ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）を適用した復号処理であり、
前記ブロック情報内のダイナミックレンジ（ＤＲ）に従って決定される量子化ビット数に応じた量子化コード（Ｑコード）の逆量子化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項５に記載の復号処理装置。 - 符号化処理装置においてデータの符号化処理を実行する符号化処理方法であり、
量子化処理手段が、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成する量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行するランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部が、前記量子化コードのラン長を検出するラン長検出ステップと、
符号化部が、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力する符号化処理ステップと、
を有することを特徴とする符号化処理方法。 - 符号化処理装置においてデータの符号化処理を実行させるプログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
量子化処理手段に、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成させる量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行させるランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部に、前記量子化コードのラン長を検出させるラン長検出ステップと、
符号化部に、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力させる符号化処理ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。 - 復号処理装置において、画像符号化データの復号処理を実行させるプログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記コンピュータ・プログラムは、
ランレングス復号手段に、ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行させるランレングス復号処理ステップと、
データ変換手段に、前記ランレングス復号処理ステップの復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成させるデータ変換ステップと、
ＡＤＲＣ復号手段に、前記データ変換ステップにおいて生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行させるＡＤＲＣ復号処理ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。 - データの符号化処理をコンピュータ・システム上で実行せしめるコンピュータ・プログラムを提供するプログラム記録媒体であって、前記コンピュータ・プログラムは、
量子化処理手段に、画像を構成する分割領域としてのブロック単位でブロック情報の生成処理を実行する量子化処理ステップであり、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、最大値（ＭＡＸ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）中の少なくとも２つのデータを取得して、該ブロックに含まれる画素値に対応する量子化コード（Ｑコード）を算出して、ブロック内の画素値の最小値（ＭＩＮ）、およびダイナミックレンジ（ＤＲ）、量子化コード（Ｑコード）からなるブロック単位のブロック情報を生成させる量子化処理ステプと、
ランレングス符号化手段が、ランレングス符号化処理を実行させるランレングス符号化処理ステップを有し、
前記ランレングス符号化処理ステップは、
ラン長検出部に、前記量子化コードのラン長を検出させるラン長検出ステップと、
符号化部に、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、１から前記ラン長検出部の検出した最大ラン長までのビット数に設定して、複数のランレングス符号化処理を実行して、複数の処理結果の圧縮率比較を行い、前記最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を適用したランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データを出力させる符号化処理ステップと、
を具備することを特徴とするプログラム記録媒体。 - 画像符号化データの復号処理をコンピュータ・システム上で実行せしめるコンピュータ・プログラムを提供するプログラム記録媒体であって、
前記画像符号化データは、復号処理に際して復号単位とするビット数に相当する区切りビット数を、複数の異なる設定としてランレングス符号化処理を実行した結果の圧縮率比較を行い、最大ラン長より少ないビット数において最も圧縮率が大きくなるビット数を最適区切りビット数として決定し、決定した最適区切りビット数を選択適用してランレングス符号化処理を実行し、最適区切りビット数情報を付加したランレングス符号化データであり、
前記コンピュータ・プログラムは、
ランレングス符号化処理を実行した区切りビット数ごとにランレングス符号化データの復号処理を実行させるランレングス復号処理ステップと、
前記ランレングス復号処理ステップの復号により生成したビット情報列に基づいて、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）符号化情報としてのブロック情報を生成させるデータ変換ステップと、
前記データ変換ステップにおいて生成したブロック情報に基づくＡＤＲＣ復号処理を実行させるＡＤＲＣ復号処理ステップと、
を具備することを特徴とするプログラム記録媒体。
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