JP4196039B2 - 画像データ圧縮方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データ圧縮方法に関し、特に、多数の階調を持つ多値中間調画像データの圧縮/復元に適用して有用な画像データ圧縮方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像入力機器(例えば、ディジタル・カメラに用いられるCCD)の発達に伴い、画像データの取り込みが高精細に行われるようになった。このように高精細に得られた元データ(RAWデータ)に対しては、パーソナルコンピュータ等でユーザによる画像処理が施され、その後、出力機器(例えば、CRT、プリンタ)で所望の画像が得られるようになっている。
【0003】
CCDからの信号(信号電荷)で表される画像データは、例えばA/Dコンバータによって、1画素当り10ビット〜12ビットのディジタル信号に変換される。12ビットのディジタル信号に変換された場合、最大階調は、「4096」である。
このように10ビット〜12ビットで高精細に取り込まれた画像データは、1画素当り8ビット程度の画像データに変更され、出力機器で画像の再現が行われる。
【0004】
上記のように取り込み時に1画素当りの画像データのビット数を10ビット〜12ビットで表すのは、取り込み時は、撮影環境が著しく明るい場合から著しく暗い場合まで幅広く変化し、この広い範囲で満遍なく画像データを得る必要があるからである。一方、再現時は、1コマ(画面)内で実際に表される明度差が撮影環境に比べて小さいため、8ビット程度の画像データで1コマ内の画像の明暗を十分に表現できる。
【0005】
ところで、CCDによって取り込まれた画像データは、記憶媒体に記憶され、この記憶媒体から適宜、画像データの読み出しが行われるが、従来は、記憶媒体には1画素当り8ビットに変更された画像データが記憶されていた。
【0006】
ここで、1画素当り8ビットの画像データをそのまま記憶したのでは、1コマ(1画面)当りのデータ量が膨大となるため、画像データを圧縮処理した後、記憶媒体に記憶するようにしている。
一般的な、画像データの圧縮処理としては、元データ(RAWデータ)に対するDPCM処理、ハフマン符号化、算術符号化、これらを適宜用いたJPEGロスレス符号化、Ziv-Lempel法に代表されるユニバーサル符号化等が知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記憶媒体に1画素当り8ビットの画像データを元データとして記憶したのでは、この1画素当り8ビットの元データに対してユーザが所望の加工/修正を加える場合、加工/修正後の画像データが1画素当り8ビット以下となって、その画質が低下する。
【0008】
しかして、記憶媒体に、CCDにより得られた高精細な画像データ(10ビット〜12ビット)を元データとしてそのまま保存しておき、この元データを読み出し、これに対して加工/修正を行うことで、加工/修正後の画像データの画質を高めることができる。
この高精細な元データを記憶媒体に記憶する際にも、上記した圧縮処理(好ましくは、可逆符号化処理)を施す必要があるが、10ビット〜12ビットの画像データに、8ビットの画像データと同様の圧縮処理を施しても、高い圧縮率を達成することができない。これは、画像データを圧縮する場合(特に、DPCM符号化の場合)、近接する画素間の画素データに相関性があればある程に高い圧縮率が得られるが、例えば、12ビット程度の画像データであれば、画素間の画像データの相関性は、上位の6ビット〜8ビットでは顕著であるが、下位の3〜4ビットに関しては相関性がほとんどないからである。従って、10ビット〜12ビットの画像データに対して、そのまま圧縮を施しても高い圧縮率は得られず、圧縮後であっても、依然、データが大きく、容量の大きな記憶媒体が必要になる。
【0009】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、高精細で取得された画像データを高い圧縮率で圧縮することができる画像データ圧縮方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第1の発明は、画像入力手段(1)によって1画素当り一定ビット数(12ビット)で取得された画像データを圧縮するに当り、前記一定ビット数の画素毎の元データを上位の所定ビット数(8ビット)で表される上位側ビットデータと下位の所定ビット数(4ビット)で表される下位側ビットデータとに分離するステップと、前記上位側ビットデータに可逆的な符号化(JPEGロスレス符号化)を施すステップと、前記一定ビット数(12ビット)の画素毎の元データの画素値の大きさと前記画像入力手段のノイズ成分の大きさとから定まる有効データ幅を保持するように、前記下位側ビットデータ(4ビット)の有効ビット数を決定するステップと、前記有効ビット数の幅で前記下位側ビットデータの所定ビット(4ビット)のうち上位のデータを抽出するステップと、前記可逆的な符号化(JPEGロスレス符号化)が施された上位側ビットデータと前記抽出された有効ビット数の幅の下位側ビットデータとをデータブロックとし、これらのブロック位置情報を個別に管理するための管理データを生成するステップと、前記可逆的な符号化(JPEGロスレス符号化)が施された上位側ビットデータと前記抽出された有効ビット数の幅の下位側ビットデータと前記生成された管理データとを記憶媒体(2)に記憶するステップとによって、当該圧縮処理を行なうものである。
【0011】
また、第2の発明は、第1の発明に記載の画像データ圧縮方法において、前記有効ビット数は、前記画素毎の元データの有効ビット幅からその画素の上位側ビットデータ部分に属するビット数を減ずることによって決定されることを特徴とする。
また、第3の発明は、第1又は第2の発明に記載の画像データ圧縮方法において、前記画素毎の有効ビット幅は前記一定ビット数から前記画像入力手段のノイズ成分のビット数を引いた値であり、前記上位の所定ビット数は、近傍の画素との間で相関が生じる傾向の強い上位のビット数であり、その値は経験則により求められることを特徴とする。
【0012】
(作用)
上記請求項1の発明によれば、高精細に得られた元データについて、近傍画素との相関性の高い上位側ビットデータに関しては高い圧縮での可変長符号化が可能になり、相関性が低くなる下位側ビットデータに関しては、有効ビット数の幅から外れたデータを切り捨てることで復元画素の画質劣化を伴うことなく更に高い圧縮率が得られ、かつ高速に処理を行なうことができる。
【0013】
又、請求項2の発明によれば、元データの有効ビット幅(例えば、9ビット)が、下位側ビットデータの全部又は一部に含まれている場合に、当該全部又は一部のみが記録されるため、効率の良い画像データの記憶が行われる。
又、請求項3の発明によれば、可逆符号化が施される上位側ビットデータのビット数が相関性の高い値に経験則によって求められるため、DPCM符号化等により、高い圧縮率での画像データの圧縮が可能になる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、この第1の実施の形態は、請求項1から請求項3に対応する。
図1は、本発明の画像データ圧縮方法が適用される符号化処理装置10の構成を示すブロック図である。
【0015】
符号化処理装置10は、画像入力機器(CCD)1から入力された画像信号を、ディジタル化したのち、DPCM符号化とハフマン符号化とが併用されたJPEGロスレス符号化により、当該画像データを圧縮して記憶媒体2に記憶するものである。ここで、符号化処理装置10は、CCD1と一体に(例えば、ディジタルカメラ内に)設けられる。又、記憶媒体2に記憶された圧縮画像データは、後述するように、パーソナルコンピュータ等の復号化処理装置20(図6)にて復号化され、その後、ユーザによる加工/修正が加えられて、画像が復元される。
【0016】
この符号化処理装置10の入力側に接続されるCCD1は、画素(セル)がm行×n列のマトリックス状に配置され、図2に示すように、その受光面に3色(図示例では、「R」「G」「B」)のカラーフィルタが配置されている。
符号化処理装置10は、CCD1からの信号(信号電荷)を4096階調のディジタル信号(12ビット)に変換するA/D変換器11、ディジタル化された信号(元データ)を一時的に記憶する入力データバッファ12、入力データバッファ12に一時的に記憶された信号(元データ)を符号化するCPU13、CPU13が実行するプログラム等を記憶する主メモリ14、CPU13にて符号化された信号(圧縮画像データ)を一時的に記憶し、所定のタイミングで記憶媒体2側に出力し、記憶させるための出力データバッファ15等により構成されている。
【0017】
このうち入力データバッファ12は、CCD1によって得られた画素毎の画素データ(m×n個)を、各行(ライン)毎に記憶するもので、符号化の対象となる1行分のデータ(n個の画素データ)をひとまとめにして記憶する対象ライン用バッファ12A、対象ライン用バッファ12Aからシフトされた1行前のデータを記憶する1ライン前用バッファ12B、1ライン前用バッファ12Bからシフトされた2行前のデータを記憶する2ライン前用バッファ12Cを構成する。
【0018】
又、出力データバッファ15には、アドレスバッファ15A、ハイバッファ15B、ロウバッファ15Cが構成され、このうちアドレスバッファ15Aに後述する「圧縮データブロック位置情報」、ハイバッファ15Bに後述する「上位側圧縮データ」及び「下位側データブロック位置情報」、ロウバッファ15Cに「下位側データ」が、各々、記憶される。尚、アドレスバッファ15Aに、予め1行の画像データの位置情報として2バイト、又は、4バイトを割り当てるようにしておくことで、任意の行の位置情報を、より速く得ることができる。
【0019】
次に、符号化処理装置10のCPU13にて実行される、1コマ(画面)分の画像データの符号化処理について、図3のプログラムフローチャートを用いて説明する。
この符号化処理が開始されると(スタート)、先ず、ステップS1において、入力データバッファ12の対象ライン用バッファ12Aに1行毎にn個宛記憶される画素データ(12ビットの元データ)から、注目画素の画素データが読み込まれる。
【0020】
ステップS2では、上記読み込まれた注目画素の画素データ(12ビット)が上位の8ビット(上位側ビットデータ)と下位の4ビット(下位側ビットデータ)に分離される。このように12ビットの画素データ(元データ)を上位8ビットと下位4ビットとに分離するのは、12ビットで得られる画像データにおいては、一般に、上位6ビット〜上位8ビットまでのデータに関しては、近傍の他の画素データとの間に高い相関性が見られ、高い圧縮率での符号化が可能であるのに対し、下位4ビットになると他の近傍画素の下位4ビットとの間での相関性が著しく低下するからである。
【0021】
ステップS3では、8ビットの上位側ビットデータがJPEGロスレス符号化によって可逆的に符号化され、この符号化されたデータが「上位側圧縮データ」として、ハイバッファ15Bに記憶される。
このステップS3でのJPEGロスレス符号化は、この第1の実施の形態では、DPCM符号化とハフマン符号化を併用して、概ね、以下の手順に従って行われる。
【0022】
先ず、注目画素の予測値が、近傍の同色カラーフィルタの画素(同色画素)の画素値(上位側ビットデータの値)又は隣接画素の画素値(上位側ビットデータの値)を基に所定の予測式に従って算出される。
ここで、近傍の画素の画素値としては、注目画素(例えば、図2のR44)に対して同一ラインの同色画素(2画素前のR42)又は2ライン前の同色画素(R24,R22)、又は隣接画素(G43,B33,G34)のうち最も予測誤差が小さくなる画素値が用いられる。
【0023】
実際の予測値の算出に何れの画素値を用いるか、換言すれば、何れの画素値を変数とした予測式を用いるかは(最適予測式)、具体的には、2画素前の画素値、及びその近傍の同色画素又は2画素前の隣接画素の画素値(何れも上位側ビットデータの値)に基づいて決定される。即ち、注目画素の2画素前において、この2画素前の画素値と、その近傍の同色画素又は隣接画素値の画素値を用いた複数の予測式を用意し、これら予測式にて複数の仮の予測値を求め、2画素前の画素値と上記複数の仮の予測値とを各々比較し、その予測誤差が最も小さくなる予測式を最適予測式として記憶しておく。そして、この記憶された最適予測式を用いて、今回ループでの注目画素の予測値が算出される。
【0024】
このようにして算出された上位側ビットデータの予測値は、前記ステップS2で分離された上位側ビットデータ(8ビット)の画素値と比較されてその予測誤差Δが求められる(DPCM符号化)。そして、この予測誤差Δについて、その発生分布に従ったハフマン符号化が行われて上位側ビットデータが符号化される(可逆符号化、可変長符号化)。
【0025】
ここで、予測値の算出に当り、同色画素として、同一行の同色画素の画素値と、2行前の同色画素の画素値を用いた予測式が用いられるが、これは、図2に示すように、3原色CCDの場合、「R」、「B」については、同じ色成分のカラーフィルタが配置されている画素は、1行前(1ライン前)には存在せず、2行前に同色の近傍画素が存在するからである。
【0026】
このようにステップS3で上位側ビットデータの符号化が行われると、次のステップS4で、下位側ビットデータ(4ビット)の有効ビット数(1〜4ビット)が、元データの大きさ(桁数)に応じて決定される。
ここで、有効ビット数とは、下位側ビットデータ(4ビット)のうち、記憶しておくべき(画像データの復元に用いるべき)ビットを上位側から数えたビット数である(図4中、右下がり斜線部分)。
【0027】
この第1の実施の形態では、下位側ビットデータの有効ビット数は、12ビットの元データの有効ビット幅を、原則として9ビット確保するものとして(図4(a)〜(d))、その値が求められている。尚、上記した有効ビット幅は、本実施の形態では、CCDの検出精度に応じて決定される。
即ち、12ビットの元データの大きさが12桁のときには、上位側ビットデータ(8ビット)で表しきれない1ビット分が下位側ビットデータで表されるので、有効ビット数は1ビットとなる(図4(a)の右下がり斜線部分)。又、元データの大きさが11桁のときには、上位側ビットデータ(8ビットのうち下位7ビットで表される)で表しきれない2ビット分が下位側ビットデータで表されるので、有効ビット数は2ビットとなる(図4(b)の右下がり斜線部分)。同様に、元データの大きさが10桁のときには3ビット分が表しきれないので有効ビット数は3ビット、元データの大きさが9桁のときには4ビット分が表しきれないので有効ビット数は4ビットとなる(図4(c),(d)の右下がり斜線部分)。
【0028】
尚、元データの大きさが4ビット〜8ビットのときには、有効ビット幅を9ビット確保することができないため、元データの有効ビット幅は当該元データの大きさ(桁数)と一致させるが、このとき、下位側ビットデータの有効ビット数は4ビットとなる(図4(e),(f)の右下がり斜線部分)。更に、元データの大きさが4ビットより小さいときには、有効ビット数を4ビットに固定する(図4(g)の右下がり斜線部分)。
【0029】
しかして、元データの有効ビット幅に応じて、4ビットの下位側ビットデータのうちデータを保存すべきビットの数(有効ビット数)と、データを切り捨てることができる無効ビット(図4中、左下がり斜線部分)とが決定される。この下位側ビットデータの有効ビット数の幅のデータは、下位側データ用のロウバッファ15Cに記憶される。
【0030】
ステップS5では、上記したステップS1〜ステップS4の処理が1行分、即ち、今回対象となっている1行に含まれるn個の画素の全てについて行われたか否かが判別され、1行分の処理が終了した時点で(判別結果が“Yes”)、次のステップS6に進む。
ステップS6では、1行分(n個の画素)について得られた上位側圧縮データが上位側圧縮データブロックとしてブロック化され、下位側データが下位側データブロックとしてブロック化され、互いに結合される。
【0031】
ステップS7では、上位側圧縮データブロックの先頭位置に、同じ行の下位側データブロックの位置情報が付加される。
ステップS8では、アドレスバッファ15Aに、各行の圧縮データブロックの先頭位置を示す位置情報が、1コマ分の画像データの最先位置に付加される。
このようにして、アドレスバッファ15Aに記憶された「圧縮データブロック位置情報」、「下位側データブロック位置情報」が付加された1行分の「上位側圧縮データ」、「下位側データ」は、記憶媒体2に所定のタイミングで記憶される。
【0032】
今回対象となっている1行分の画像データの符号化が終了すると、次のステップS9では、上記したステップS1〜ステップS8の処理が、1コマ(1画面)を構成するm行全てについて行われたか否かが判別される。未だ、1コマ分の処理(m行の処理)が終了していない場合には、ステップS9の判別結果が“No”となって、上記したステップS1〜ステップS8が繰り返し実行される。
【0033】
一方、ステップS9の判別結果が“Yes”のとき、即ち、1コマの全ての行(m行)についての処理が終了したときには、そのまま本プログラムを終了する。
ところで、上記したように1画素当り12ビットで得られた画像データについて、元データの有効ビット幅を原則的に9ビットとするのは、12ビットで表されているCCD1の出力信号には、一般に、CCD1の固有のノイズ、CCD1から符号化処理装置10に至る信号の伝達経路にて生じるノイズ等が含まれており、経験則からノイズ成分は、12ビットで表される飽和レベルの信号において3ビット程度生じることが知られているからである。
【0034】
表1は、12ビットの元データと、元データの有効ビット幅と、復元されるべき信号のビット位置(有効ビット位置)と、下位側ビットデータの有効ビット数との関係を示すものである。表1中“1”は有効成分の先頭位置を示し、“x”は有効ビット、“y”は無効ビットを示す。尚、有効ビット位置は、上位側からBit1〜Bit12で表される。
【表1】
例えば、元データが12桁のときには、有効ビット幅は9ビット、有効ビット位置はBit1〜Bit9である。従って、下位側ビットデータのうち上位1ビット(Bit9)のみが有効ビット“x”となり、残余の下位3ビット(Bit10〜Bit12)は無効ビット“y”となる。
次に、上記した画像符号化処理(図3)による符号化が行われた圧縮画像データ(1コマ分)のデータフォーマット(図5)について説明する。
【0035】
この図に示すように、1コマ分の画像データは、その最先位置に1コマ分(m行分)の各行毎の圧縮データブロックの位置を示す「圧縮データブロック位置情報」が記憶され、その後に、各行毎の画像データブロックが1行目からm行目まで繰り返しパターンで記憶されている。
各行の画像データブロックには、各々の先頭位置に各行の「下位側データブロック位置情報」が、各々付加され、これに続いて1行分の「上位側圧縮データブロック」、1行分の「下位側データブロック」が順次記憶されている。
【0036】
ここで、1コマ分の画像データの最先位置に設けられた「圧縮データブロック位置情報」は、1コマ分(m行分)の画像データの各行の画像データブロックの位置情報(図4中↓)を示すものである。
又、各行の画像データブロックの先頭位置に設けられた「下位側データブロック位置情報」は、各行の画像データブロック内での「下位側データブロック」の位置情報(図4中↑)を示すものである。
【0037】
具体的には、図5に一部を拡大して示すように(図では2行目の画像データブロックが拡大されている)、2行目の「下位側データブロック位置情報」に続く「上位側圧縮データブロック」では、2行目に含まれる画素全て(n画素分)の「上位側圧縮データ」がブロック化されている。又、この「上位側圧縮データブロック」に続く「下位側圧縮データブロック」では、2行目に含まれる画素全て(n画素分)の「下位側データ」がブロック化されている。
【0038】
上記のように1コマ分の画像データの最先位置に、各行毎の「圧縮データブロック位置情報」を記憶しておくことによって、1コマの画像のうち特定の行の「上位側圧縮データ」を、ランダムに読み出すことが可能になる。ここで、「圧縮データブロック位置」は、「上位側圧縮データブロック」の先頭位置を示すと同時に、各行の画像データブロックの位置を示すことになる。従って、特定の行の「上位側圧縮データ」と「下位側データ」を、共にランダムに読み出すことも可能である。
【0039】
又、上記のように各行の画像データブロックの先頭位置に「下位側データブロック位置情報」を付加しておくのは、上記したように「上位側圧縮データブロック」の長さが、JPEGロスレス符号化により可変長符号化されて行毎にそのデータ長が異なるからである。
図6は、「上位側圧縮データブロック」と「下位側データブロック」とを記憶媒体2に記憶する際の、他のデータフォーマット例を示すものである。
【0040】
この図に示すデータフォーマットでは、1コマ分の画像データを圧縮して記憶するに当って、その最先位置に、「圧縮データブロック位置情報」、「下位側データブロック位置情報」を、各行毎に、交互に記憶している点が、図5に示すデータフォーマットと異なっている。
【0041】
このように1画面分の画像データの最先部分に、「圧縮データブロック位置情報」、「下位側データブロック位置情報」を、交互に記憶することで、特定の行の画像データのみを抽出する際に、他の行の画像データを読み込む必要がなく、処理速度が高められる。
次に、上記手順に従って符号化がなされた画像データの復号化について説明する。
【0042】
図7は、記憶媒体2に記憶されている圧縮画像データを復号化するための復号化処理装置20を示すブロック図である。
復号化処理装置20は、記憶媒体2からの圧縮画像データを復号化すると共に復号化した画像データ(12ビットの元データ)を、画像加工/修正装置30に出力するもので、記憶媒体2から圧縮画像データを読み込む入力データバッファ21、記憶媒体2からの圧縮画像データを復元するCPU22、復元された画像データ(元データ)を各行毎に一時的に記憶すると共に出力する復元データバッファ23、CPU22が実行するプログラム等が記憶されている主メモリ24とによって構成されている。
【0043】
又、復号化処理装置20には、その復元データバッファ23に画像加工/修正装置30が接続されている。この画像加工/修正装置30は、外部から入力された加工/修正情報(ユーザのキーボード操作等で入力された情報)に基づいて、復元された画像データ(12ビットの元データ)に加工/修正を施すものである。加工/修正された後の画像データ(例えば、8ビットの画像データ)は、画像出力機器(例えば、CRT、プリンタ)40に出力され、所望の画像が得られるようになっている。尚、前述した復号化処理装置10がディジタルカメラに用いられる場合には、この復号化処理装置20、画像加工/修正装置30は、主としてパーソナルコンピュータによって構成される。
【0044】
ここで、復号化処理装置20の入力データバッファ21は、アドレスバッファ21A、ハイバッファ21B、ロウバッファ21Cを構成している。そして、アドレスバッファ21Aに記憶媒体2からの「圧縮データブロック位置情報」が一時的に記憶され、記憶媒体2からの「上位側圧縮データ」及び「下位側データブロック位置情報」がハイバッファ21Bに一時的に記憶される。又、ロウバッファ21Cに記憶媒体2からの「下位側データ」が一時的に記憶される。
【0045】
又、復号化処理装置20の復元データバッファ23は、対象ライン用バッファ23A、1ライン前用バッファ23B、2ライン前用バッファ23Cを構成している。そして、対象ライン用バッファ23Cに、今回の復元対象となっている行(復元対象ライン)の復元された画像データ(12ビットの元データ)が一時的に記憶される。1ライン前用バッファ23Bには対象ライン用バッファ23Aからシフトされた1行前の画像データ(12ビットの元データ)が一時的に記憶され、2ライン前用バッファ23Cには1ライン前用バッファ23Bからシフトされた2行前の画像データ(12ビットの元データ)が一時的に記憶される。
【0046】
図8は、上記した復号化処理装置20のCPU22にて実行される画像復号化処理を示すプログラムフローチャートである。
この画像復号化処理のプログラムが開始されると、先ず、ステップS21において、記憶媒体2から入力データバッファ21に取り込まれた位置情報(圧縮データブロック位置情報、下位側データブロック位置情報)が、CPU22に読み込まれる。
【0047】
ステップS22では、読み込まれた「圧縮データブロック位置情報(図4の↓の位置を示す情報)」に基づいて、今回ループで対象となっている行(1行分)の画像データブロック内の全てのデータの読み込みが行われる。
ステップS23では、ステップS21で読み込まれた「下位側データブロック位置情報(図4の↑の位置を示す情報)」に基づいて、ステップS22で読み込まれたデータを、上位側圧縮データブロックと下位側データブロックとに分離する処理が行われる。
【0048】
ステップS24では、上記分離された上位側圧縮データブロックに記憶されている上位側圧縮データに対して、周知のJPEGロスレス復号化が行われる。このJPEGロスレス復号化は、前述した画像符号化処理(図3)のステップS3で施された符号化の手順の逆の手順で行われる。
即ち、注目画素の上位側ビットデータ(8ビット)を復号化する場合には、先ず、2ループ前で復号化されている2画素前(同色画素)の画素値を求めておく。次いで、この2画素前の画素について、その近傍の同色画素の画素、又は隣接画素の画素値を用いた複数の予測式に基づいて、予測値(仮の予測値)を複数求めておく。更に、2画素前の画素値とこれら仮の予測値とを各々比較してその予測誤差Δを求め、これが最小となる予測式(最適予測式)を選択しておく。そして、2ループ前に記憶されたこの最適予測式を用いて、今回ループでの注目画素の予測値を求め、記憶されている予測誤差Δとこの予測値から、注目画素の上位側ビットデータ(8ビット)の復号を行う。
【0049】
ステップS25では、前述した画像符号化処理(図3)のステップS4で有効ビット数の幅で記憶された下位側ビットデータを、4ビットのデータに復元する処理が行われる。この際、符号化時に記憶した下位側ビットデータを用いて復元する下位側4ビットデータの上位側から埋めていく。そして、符号化時に無効ビットとして切り捨てられた残りの部分については、ノイズ部分を復元させると考えてランダムに“0”と“1”で埋めてもよいし、残り部分のビット数で表現できる数の2分の1となる数で埋めるようにすればよい。このようにして、当該下位側ビットデータの復元ができる。
【0050】
ステップS26では、上記ステップS24で復元された上位側ビットデータ(8ビット)と、上記ステップS25で復元された下位側ビットデータ(4ビット)とによって、12ビットの画像データ(元データ)を得る。
ステップS27では、上記したステップS24〜ステップS26の処理が1行分、即ち、同一行に含まれるn個の画素について全て行われたか否かが判別され、1行分の復号処理が終了した時点で、次のステップS28に進む。
【0051】
ステップS28では、上記したステップS22〜ステップS27の処理が、1コマ(1画面)を構成する全ての行(m行)について行われたか否かが判別され、未だ、1コマ分の処理が終了していない場合には、上記したステップS22に戻り、処理を繰り返す。1コマの全ての行(m行)についての処理が終了したときには(ステップS28の判別結果が“Yes”)、そのまま本プログラムを終了する(エンド)。
尚、この画像復号化処理では、処理を効率よく行うために、ステップS27の判別結果が“No”であるうちはステップS24に戻って、ステップS28の判別結果が“No”であるうちはステップS22に戻って、処理を繰り返すようにしているが、図9に示すように、ステップS27の判別結果が“No”であるとき、又は、ステップS28の判別結果が“No”であるときに、ステップS21の位置情報の読み込みから、その処理を繰り返すようにしてもよい。
【0052】
次に、圧縮された画像データの記憶媒体2への記憶時のデータフォーマットの変形例について、図10、図11を用いて説明する。
この変形例は、上位側圧縮データブロックと下位側データブロックとを記憶媒体2に記憶するに当って、1コマ分の画像データについて、全ての行(m行)の上位側圧縮データブロックと、全ての行(m行)の下位側データブロックとを、分離して記憶するものである。
【0053】
この場合のデータフォーマットを図10に示す。この変形例では、図に示すように、「圧縮データブロック位置情報」、「下位側データブロック位置情報」を共に1コマ分の画像データの最先位置に記憶し、その後に、m行分まとめて「上位側データブロック」を記憶し、次いでm行分まとめて「下位側データブロック」を記憶している。
【0054】
このように、m行分の「上位側データブロック」をまとめ、m行分の「下位側データブロック」をまとめ、分離した状態で記憶媒体2に記憶することで、画像データの再現時に、例えば、上位側8ビットのデータのみ復号化して出力する場合(8ビットの粗い画像のみを再現する場合)、最先位置に記憶された「圧縮データブロック位置情報(図10中↓で示す位置の情報)」に基づいて「上位側圧縮データ」のみを復号すればよく、画像を再現する際の処理速度が高められる。
【0055】
上位側圧縮データのみを復号化して、粗い画像(上位8ビット)を高速に再現する場合の具体的な手順について、図11に示すプログラムフローチャートに従って説明する。尚、このプログラムは、復号化処理装置20(図6)のCPU22において実行される。
先ず、ステップS31では、「圧縮データブロック位置情報」の読み込みが行われる。
【0056】
ステップS32では、「圧縮データブロック位置情報(図10中↓で示す位置の情報)」を用いて1行分の上位側圧縮データブロック内のデータ(上位側圧縮データ)の読み込みが行われる。
ステップS33では、符号化処理において実行されるJPEGロスレス符号化とは逆の手順によるJPEGロスレス復号化により、上記読み込まれた上位側圧縮データの1画素分の復号化が行われる。このステップS33での復号化は、図8のステップS24と同一の手順で行われる。
【0057】
ステップS34では、上記したステップS33の処理が1行分、即ち、同一行に含まれるn個の画素について行われたか否かが判別され、1行分の処理が終了した時点で、次のステップS35に進む。
ステップS35では、上記したステップS32〜ステップS34の処理が1コマ(1画面)を構成する全ての行(m行)について行われたか否かが判別され、未だ、1コマ分の処理が終了していない場合には、上記したステップS32に戻り、処理を繰り返す。
【0058】
一方、ステップS35において、1コマの全てのラインについての復号化処理が終了したと判別されたときには、そのまま本プログラムを終了する(エンド)。
この変形例によれば、1画素当り12ビットで表される高精細な元データ(RAWデータ)が圧縮して記憶された記憶媒体2から、当該画像データを復元するに当たり、相関性の強い上位8ビットのみを復元することで、粗い画像を高速に再現することができる。
尚、この画像復号化処理でも、処理を効率よく行うために、ステップS34の判別結果が“No”であるうちはステップS33に戻って、ステップS35の判別結果が“No”であるうちはステップS32に戻って、処理を繰り返すようにしているが、図12に示すように、ステップS34の判別結果が“No”であるとき、又は、ステップS35の判別結果が“No”であるときに、共にステップS31から、その処理を繰り返すようにしてもよい。
【0059】
以上説明した第1の実施の形態の画像データの符号化方法及び復号化方法によれば、高精細に得られた12ビットの元データについて、近傍画素との相関性の高い上位8ビット(上位側ビットデータ)に関しては高い圧縮でのJPEGロスレス符号化が可能になり、相関性が低くなる下位側ビットデータに関しては、有効ビット数の幅から外れたデータを切り捨てることで高速に処理を行なうことができる。この結果、12ビットの元データ全体としては、高い圧縮率を確保しつつ、処理速度を高めることができる。
【0060】
又、12ビットの元データ全体に対する有効ビット幅を、9ビットとしているので、この9ビットの有効ビット幅のデータは、下位側ビットデータの全部又は一部をも用いて、確実に符号化/復号化されるため、効率の良い画像データの記憶が行われる。
【0061】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について、表2〜表4を用いて説明する。
この第2の実施の形態では、下位側ビットデータ(下位4ビット)の有効ビット数を、CCD1の飽和レベルにおける有効信号レベルに応じた値に決定するものである。この第2の実施の形態における画像データ圧縮は、第1の実施の形態と同一の符号化処理装置及び復号化処理装置によって実行される。
表2は、飽和レベルが10万(1.0×105)エレクトロンのCCD1の信号電荷数、CCD1からの信号値、有効信号レベル、ノイズ成分の各々の関係を示すものである。
【表2】
今仮に、飽和レベルでの信号電荷数が1.0×105(エレクトロン)のCCD1において、その明るさ(エレクトロン)の1/2乗を求めて、これを有効信号レベルの階調とする場合について考える。
CCD1の飽和レベルでの信号電荷数1.0×105(エレクトロン)の1/2乗は約316.2であり、従って、飽和レベルでの有効信号レベルは、316.2の階調で表すことができる。
【0062】
従って、CCD1の出力が、飽和レベルであっても、その明るさを9ビット(29=512)で十分に表現できる。
計算上、飽和レベルでの信号電荷数は、316.2階調で表されるのであるから、下位側の階調12.95をノイズ成分として処理できる。
この下位の階調12.95は、3ビット(23=8)より大きいのであるから、飽和レベルでは、12ビットで表されたデータの少なくとも下位3ビットのデータを切り捨てる(無視する)ことができる。
【0063】
ここで飽和レベル(316.2階調)において、ノイズ成分として除去できる下位ビット数が12.95階調であることに着目し、ノイズ成分として、丁度3ビットをノイズ成分とすることができる信号の大きさ(信号値S1)を演算にて求める。
ノイズ成分が丁度3ビットとなるときに、飽和レベル(1.0×105エレクトロン)に対してX1(0<X1<1)の割合の信号電荷数(X1×105エレクトロン)が生じていたと考えるならば、その有効信号レベルは、(X1×105)1/2の階調で表される。
【0064】
前述したように12ビットで表される飽和レベルでの(4096階調のときの)ノイズ成分は「12.95(階調)」である。ここで、ノイズ成分が「8(階調)」のときに12ビットで表される信号値S1を「4096×X1」とする。
又、信号電荷数(X1×105エレクトロン)の有効信号レベルの階調は(X1×105)1/2であるから、「X1×4096」は、線形的な関係より「23」に(X1×105)1/2を乗じた値に一致する。
【0065】
X1×4096=8×(X1×105)1/2…[1]
上記[1]式より、X1≒0.38147が得られる。
従って、ノイズ成分が丁度「8(階調)」となる信号値S1は「4096×X1≒1563」となる。
【0066】
同様に、ノイズ成分が丁度「4(階調)」となる信号電荷数に対応する信号値S2を求めると、
「X2×4096」が、「4」と(X2×105)1/2とを乗じた値に一致することから、その線形的な関係より[2]式が成立する。
X2×4096=4×(X2×105)1/2…[2]
上記[2]式より、X2≒0.09537が得られる。
【0067】
従って、ノイズ成分が丁度4(階調)となる信号値S2は「4096×X2≒391」となる。
同様に、ノイズ成分が2(階調)となる信号電荷数に対応する信号値S3を求めると、「X3×4096」が、「2」と(X3×105)1/2とを乗じた値に一致するはずであるから、[3]式が成立する。
【0068】
X3×4096=2×(X3×105)1/2…[3]
上記[3]式より、X3≒0.02384であるから、ノイズ成分が丁度2(階調)となる信号値S3は「4096×X3=98」となる。
このようにして得られた信号値S1,S2,S3を閾値として用いた例を表3に示す。
【表3】
この表3では、上記した「S1(=1563)」「S2=(391)」「S3(=98)」に代えて、「1552」「384」「96」が閾値として用いられて第1〜第4の範囲が設定されている(「4095〜1552(第1の範囲)」「1551〜384(第2の範囲)」「383〜96(第3の範囲)」「95〜0(第4の範囲))。
【0069】
ここで、「S1(=1563)」「S2=(391)」「S3(=98)」に代えて、「1552」「384」「96」を閾値とするのは、以下の理由による。
即ち、この第2の実施の形態では、12ビットの元データが上位8ビット(上位側ビットデータ)と下位4ビット(下位側ビットデータ)とに分離され、第1の実施の形態と同じ手順で、上位8ビットがJPEGロスレス符号化/復号化される。しかして、下位側ビットデータの有効ビット数を認識するためには、上位側ビットデータのみが用いられる。
【0070】
ここで、「S1(=1563)」は2進法では、“1,1,0,0,0,0,1,1,0,1,1”、「S2(=391)」は“1,1,0,0,0,0,1,1,1”、「S3(=98)」は“1,1,0,0,0,1,0”である。従って、これらのうち上位8ビットにのみに着目し、下位4ビットに関しては、その値を“0,0,0,0”と仮定して、“1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0”=1552、“1,1,0,0,0,0,0,0,0”=384、“1,1,0,0,0,0,0”=96を、各々、閾値として用いるようにしている。
【0071】
ところで、CCD1によって取得された信号電荷数を示す信号値(12ビットのデータ)が、上記した第1の範囲内にあるときには、Bit1が“1”のときとBit1が“0”のときがある。従って、Bit1が“1”のときには9ビット、Bit1が“0”のときには8ビットが、各々、元データの有効ビット幅となる。このとき、下位側ビットデータの有効ビット数は、共に1ビットとなり、下位4ビットのうち3ビットはノイズ成分として切り捨てられる。
【0072】
同様に、CCD1によって取得された信号電荷数を示す信号値が、上記した第2の範囲内にあるときは、Bit1が“0”、Bit2が“1”のときと、Bit1、Bit2が共に“0”のときがある。従って、元データの有効ビット幅は8又は7であり、下位側ビットデータの有効ビット数は共に2ビット(上位2ビット)であり、残り2ビットがノイズ成分として切り捨てられる。
【0073】
更に、信号電荷数を示す信号値が、上記した第3の範囲内にあるときには、元データの有効ビット幅は、7又は6であり、下位側ビットデータ(4ビット)の有効ビット数は共に3ビットであり、上位3ビットが有効なものとして記憶される。
【0074】
又、信号電荷数を示す信号値が、上記した第4の範囲内に各々あるときには、元データの有効ビット幅は、6〜1の値であり、このとき下位側ビットデータの有効ビット数は4ビット、即ち、下位側ビットデータは、全て有効なものとして扱われる。
表4は、上記した12ビットの元データの上位側ビットデータ(8ビット)で下位側ビットデータの有効ビット数を決定する手法において、これを16進数で処理したものである。
【表4】
表4では、“2748”“812”“156”“76”を16進数で表す例をあげている(“2748=0,x,A,B,C”“812=0,x,3,2,C”“156=0,x,9,C”“76=0,x,4,C”)。ここで、4桁目、5桁目の“0,x”は16進数表示であることを示している。
上記したように、2進数で表された元データ(12ビット)のうち上位側ビットデータ(8ビット)で下位側ビットデータの何ビットを有効データとして扱うかが決定されるのであるから、上記した16進数表示のうち最下位(1桁目、4ビット分)の値以外(“0,x,A,B”“0,x,3,2”“0,x,9”“0,x,4”)に基づいて、1桁目をどのように扱うかが決定される。
【0075】
上記した例“2748=0,x,A,B,C”“812=0,x,3,2,C”“156=0,x,9,C”“76=0,x,4,C”では、16進数で表されたときの1桁目の値が全て“C”=0,b,1,1,0,0”(“0,b”は2進数表示であることを示す)となっている。従って、この2進数で表された“1,1,0,0”の上位何ビットを有効データとするかが、16進数で表された値の2桁目と3桁目、又は2桁目(“A,B”“3,2”“9”“4”)に基づいて決定される。
【0076】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について、図13及び表5を用いて説明する。
この第3の実施の形態では、12ビットの元データの下位側ビットデータ(4ビット)の有効ビット数を、CCD1からの信号レベル(信号電荷数)に基づいて、各信号毎に決定するものである。尚、この第3の実施の形態における画像データ圧縮も、第1の実施の形態と同一の符号化処理装置及び復号化処理装置によって実行される。
【0077】
図13(a)〜(h)は、12ビットの元データと、上位側ビットデータ(8ビット)、下位側ビットデータ(4ビット)、元データの大きさ(桁数)、有効ビット幅の各々の関係を示すものである。又、表5は、12ビットの元データ、信号の有効ビット幅、有効ビット位置の関係を示すものである。尚、表5中“1”は有効成分の先頭位置を示し、“x”は有効ビット、“y”は無効ビットを示す。又、有効ビット位置は、上位側からBit1〜Bit12で表されている。
【表5】
表5に示すように、12ビットの元データの大きさが12桁(Bit1〜Bit12)のときには、この12桁で表示可能なデータの大きさは「4095(階調)」、このとき飽和レベルであるから1.0×105(エレクトロン)、このときの有効信号レベルは(1.0×105)1/2≒316.2(階調)である(図13(a))。この階調は、9ビットで表示可能であるから、12ビットの元データのBit1〜Bit9までの上位9ビットを有効ビット幅とし、Bit10〜Bit12までの残り3ビットを無効ビットとすることができる。従って、下位側ビットデータ(Bit9〜Bit12)に関しては、上位1ビット(Bit9)のみ有効ビットとなる(有効ビット数=1ビット)。
【0078】
以下、12ビットの元データの大きさが11桁以下の場合にも、有効信号レベルから、データを切り捨て可能なノイズ成分を求め、これを基に、元データの有効ビット幅、下位側ビットデータの有効ビット数を求めると以下のようになる。
即ち、12ビットの元データの大きさが11桁(Bit2〜Bit12)のときには、11桁で表示可能なデータの大きさは「2047」、これは飽和レベルの1/2であるから0.5×105(エレクトロン)、このときの有効信号レベルは(0.5×105)1/2≒223.6(階調)である(図13(b))。この階調は、8ビットで表示可能であるから、12ビットのBit2〜Bit9までの8ビットを有効ビット幅とし、Bit10〜Bit12までの残り3ビットを無効ビットとすることができる。従って、この場合にも、下位側ビットデータ(Bit9〜Bit12)に関しては、上位1ビット(Bit9)のみ有効ビットとなる(有効ビット数=1ビット)。
【0079】
又、12ビットの元データの大きさが10桁(Bit3〜Bit12)のときには、10桁で表示可能なデータの大きさは「1023」、これは飽和レベルの1/4であるから0.25×105(エレクトロン)、このときの有効信号レベルは(0.25×105)1/2≒158.1(階調)である(図13(c))。この階調も、8ビットで表示可能であるから、12ビットの元データのBit3〜Bit10までの8ビットを有効ビット幅とし、Bit11〜Bit12までの残りの2ビットを無効ビットとすることができる。従って、この場合、下位側ビットデータ(Bit9〜Bit12)に関しては、上位2ビット(Bit9,Bit10)が有効ビットとなる(有効ビット数=2ビット)。
【0080】
同様に、元データが9桁(Bit4〜Bit12)のときには(図13(d))、有効信号レベルは7ビットで表示可能であるから、12ビットの元データのBit4〜Bit10までの7ビットを有効ビット幅とし、Bit11,Bit12の2ビットを無効ビットとすることができる。従って、この場合にも、下位側ビットデータ(Bit9〜Bit12)に関しては、上位2ビット(Bit9,Bit10)が有効ビットとなる(有効ビット数=2ビット)。
【0081】
又、元データが8桁(Bit5〜Bit12)のときには(図13(e))、有効信号レベルは7ビットで表示可能であるから、12ビットの元データのBit5〜Bit11までの7ビットを有効ビット幅とし、Bit12のみを無効ビットとすることができる。従って、この場合には、下位側ビットデータ(Bit9〜Bit12)に関しては、上位3ビット(Bit9〜Bit11)が有効ビットとなる(有効ビット数=3ビット)。
【0082】
又、元データが7桁(Bit6〜Bit12)のときには(図13(f))、有効信号レベルは6ビットで表示可能であるから、12ビットの元データのBit6〜Bit11までの6ビットを有効ビット幅とし、Bit12のみを無効ビットとすることができる。従って、この場合にも、下位側ビットデータ(Bit9〜Bit12)に関しては、上位3ビット(Bit9〜Bit11)が有効ビットとなる(有効ビット数=3ビット)。
【0083】
更に、元データが6桁以下のときには、有効信号レベルは、少なくとも6ビットあれば表示可能であり、このとき12桁全てが有効ビットとなる。従って、この場合には、下位側ビットデータ(Bit9〜Bit12)に関しては4ビット(Bit9〜Bit12)全てが有効ビットとなる(有効ビット数=4ビット)。
以上説明したように、この第3の実施の形態によれば、各々の有効信号レベルに応じて、下位側ビットデータの有効ビット数が決定されるため、当該信号値に応じた効率の良い画像データの圧縮が行われる。
【0084】
尚、上記した第1〜第3の実施の形態では、共に画像の元データ(RAWデータ)が12ビットの場合について説明したが、12ビットより大きい画像データ、12ビットより小さい画像データの何れであっても、本発明は適用可能であり、この場合にも、高い圧縮率を確保しつつ、処理速度を高めることができる。
又、上記した第1〜第3の実施の形態では、12ビットの元データ(RAWデータ)を上位8ビット、下位4ビットに分離する例をあげて説明したが、相関性の強い上位ビット(12ビット画像データであれば、一般に6ビット〜9ビットの範囲であることが経験的に知られている。)であれば、8ビット以外のビット数に設定可能である。この場合、上位何ビットを上位側ビットデータとするかは、1コマ(1画面)毎に決定してもよい。
【0085】
又、上記した第1〜第3の実施の形態では、予測誤差Δ(又は量子化予測誤差δ)をハフマン符号化テーブル等を用いて符号化する例をあげて説明したが、予測誤差Δ(又は量子化予測誤差δ)を、Ziv-Lempelのようなユニバーサル符号化によって符号化してもよい。
又、上記した第1〜第3の実施の形態では、1コマの画像を部分的に再現することを考慮して、圧縮画像データに位置情報(データブロック位置情報)を付加しているが、常に、1コマ分を完全に復元するのであれば、位置情報を省くこともできる。
【0086】
又、上記した第1〜第3の実施の形態では、共に、符号化処理装置と復号化処理装置が、別個に構成されている例(例えば、符号化処理装置がディジタルカメラ側、復号化処理装置がパーソナルコンピュータ側)で説明したが、これら2つの装置を1つの装置に内蔵してもよい(例えば、ディジタルカメラ等に双方を内蔵してもよい)。
【0087】
又、上記した第1〜第3の実施の形態では、画像データを上位側と下位側に分離する処理、上位側ビットデータのDPCM符号化による符号化処理を、共に、符号化処理装置10内のCPU13で行なう例をあげて説明したが、これに限らず、DPCM符号化による符号化を外付けのチップにまとめられた専用LSIに行わせ、符号化処理装置10内のCPU13に上位側と下位側の分離のみ行わせるようにしてもよい。この場合、外付けの専用LSIには、DPCM符号化に代えてZiv-Lempel等による符号化を行うLSIを使用してもよい。又、復号化に当っては、復号化処理装置20に同様に専用LSIをまとめたチップを外付けし、チップ内の専用LSIで上位側ビットデータのDPCM復号化(又は、Ziv-Lempel等による復号化)を行わせてもよい。この場合には、復号化後の上位側ビットデータと下位側ビットデータの結合を復号化処理装置20のCPU22に行わせればよい。
【0088】
又、上記した第1〜第3の実施の形態をディジタルカメラに適用する場合においては、CCDから出力される信号を増幅するアンプのゲインに基づいて、下位側ビットデータの無効ビット部分であるノイズ量を計算で求めてもよい。更には、ディジタルカメラにおいてアンプのゲインを決定する基となるISO感度の設定に基づいて、下位側ビットデータの無効ビット部分を求めてもよい。又、ディジタルカメラにおいては、CCD出力信号を増幅するアンプのゲインに応じてノイズ量が変化するため、このアンプのゲイン若しくはISO感度に応じて有効ビット長を変化させてもよい。これにより、ディジタルカメラにおいて、如何なる感度設定、ゲイン設定がなされていても、適切な有効ビット長の信号を得ることができ、その結果、圧縮効率を高くすることが可能になる。
【0089】
又、上記した第1〜第3の実施の形態では、有効ビット長を、入力デバイスの特性に基づいて決定したビット長で説明したが、実際には、このビット長から1〜2ビット小さいビット長を有効ビットとしても、画質に与える影響はほとんどない。従って、有効ビット長は、撮影条件や利用分野等に基づいて変更するようにしてもよい。
【0090】
又、上記した第1〜第3の実施の形態では、ディジタルカメラ等によって、静止画を取得した場合を想定して説明したが、動画を取得した場合にも、本発明は適用可能である。
【0091】
以上説明した第1の発明によれば、高精細に取得された画像データを、上位側ビットデータと、下位側ビットデータとに分離し、分離前の元データに基づいて下位側ビットデータの有効ビット数を決定して下位側ビットデータの上位のデータを抽出するため、画像データに含まれるノイズ成分を除いた圧縮処理を行なうことができ、効率的な圧縮を行なうことができる。
【0092】
又、第2の発明によれば、画像データのうち、真に意味のある有効なデータを確実に保存しつつ、高い圧縮率で画像データの圧縮が行われる。
又、第3の発明によれば、相関性の強い上位側ビットデータの幅を実験等によって求めることで、各々の画像に応じて高い圧縮率で、画像データの圧縮が行われることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の符号化処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】画像入力機器2の受光面に配置されたカラーフィルタのレイアウトを示す図である。
【図3】第1の実施の形態の画像符号化処理を示すフローチャートである。
【図4】第1の実施の形態における元データと上位側ビットデータ、下位側ビットデータ、元データの大きさ、有効ビット幅の各々の関係を示す図である。
【図5】第1の実施の形態により得られる圧縮画像データのフォーマットの第1の例を示す図である。
【図6】第1の実施の形態により得られる圧縮画像データのフォーマットの第2の例を示す図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態の復号化処理装置の構成を示すブロック図である。
【図8】第1の実施の形態の画像復号化処理を示すフローチャートである。
【図9】図8の画像復号化処理の他の態様を示すフローチャートである。
【図10】第1の実施の形態の変形例における圧縮画像データのフォーマットを示す図である。
【図11】他の画像復号化処理を示すフローチャートである。
【図12】図11の画像復号化処理の他の態様を示すフローチャートである。
【図13】第2の実施の形態における元データと上位側ビットデータ、下位側ビットデータ、元データの大きさ、有効ビット幅の各々の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 画像入力機器(CCD)
2 記憶媒体
10 符号化処理装置
12 入力データバッファ
13 CPU
15 出力データバッファ
20 復号化処理装置
21 入力データバッファ
22 CPU
23 復元データバッファ
Claims (3)
- 画像入力手段によって1画素当り一定ビット数で取得された画像データを圧縮する画像データ圧縮方法において、
前記一定ビット数の画素毎の元データを上位の所定ビット数で表される上位側ビットデータと下位の所定ビット数で表される下位側ビットデータとに分離するステップと、
前記上位側ビットデータに可逆的な符号化を施すステップと、
前記一定ビット数の画素毎の元データの画素値の大きさと前記画像入力手段のノイズ成分の大きさとから定まる有効データ幅を保持するように、前記下位側ビットデータの有効ビット数を決定するステップと、
前記有効ビット数の幅で前記下位側ビットデータの所定ビットのうち上位のデータを抽出するステップと、
前記可逆的な符号化が施された上位側ビットデータと前記抽出された有効ビット数の幅の下位側ビットデータとをデータブロックとし、これらのブロック位置情報を個別に管理するための管理データを生成するステップと、
前記可逆的な符号化が施された上位側ビットデータと前記抽出された有効ビット数の幅の下位側ビットデータと前記生成された管理データとを記憶媒体に記憶するステップとからなる
ことを特徴とする画像データ圧縮方法。 - 請求項1に記載の画像データ圧縮方法において、
前記有効ビット数は、前記画素毎の元データの有効ビット幅からその画素の上位側ビットデータ部分に属するビット数を減ずることによって決定される
ことを特徴とする画像データ圧縮方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の画像データ圧縮方法において、
前記画素毎の有効ビット幅は前記一定ビット数から前記画像入力手段のノイズ成分のビット数を引いた値であり、
前記上位の所定ビット数は、近傍の画素との間で相関が生じる傾向の強い上位のビット数であり、その値は経験則により求められる
ことを特徴とする画像データ圧縮方法。
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