JP4649764B2 - 画像データ伸長方法および画像データ伸長装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラーコードからなる画像データの圧縮および圧縮データの伸張を行う画像データの圧縮方法および伸張方法並びに画像データ伸張装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像データの圧縮は、データを格納する際に、必要なメモリの容量をできるだけ小さくするために、あるいは、データを伝送する際に、できるだけ伝送時間を短縮するために用いられる。カラーコード形式の画像データの場合、カラーコードをアドレスとしてルックアップテーブルを参照し、ＲＧＢ形式の画像データに変換するが、各画素のカラーコード毎には相関関係があまりないため、直交変換、例えば離散コサイン変換（以下、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）という） を用いるような高能率な圧縮方法を適用することができない。従来、このようなカラーコード形式の画像データには、連続した同じ情報が多く含まれる画像データに効果を発揮するランレングス方式による符号化をほどこしてデータを圧縮していた。
【０００３】
ランレングス方式は、モディファイド・ハフマン符号やモディファイド・リード符号などの符号化が知られており、画像データの同一の値が続く画素列を画素の連続数（ラン長）およびカラーデータの２つのデータに分けて圧縮を行う。また、発生する確率の高いデータを辞書に登録し、その辞書を参照してデータの圧縮を行う辞書参照方式も合わせて用いられていた。カラーコード形式の画像データを画像表示装置上に表示するには、ＲＧＢ（赤、緑、青）データを格納したカラーパレットを用いてカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する。従来のこの種の技術として、例えば、特開平１０−０２０８４２号公報などに開示されたものが知られている。また、ＲＧＢデータをＤＣＴ符号化を用いて圧縮する方法には、ＩＳＯとＩＴＵ−Ｔの共同作業グループによって規格化された静止画圧縮の国際標準方式であるＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のランレングス方式や辞書参照方式を用いて画像データを圧縮した場合、連続した同じデータが多く含まれない画像データではあまり効果を得ることができず、通常、圧縮率は２分の１から４分の１程度であり、高い圧縮率を得ることができないという問題があった。また、辞書参照方式の場合、圧縮率を高めるためには、辞書を大きくしてヒット率を高くする必要があり、その辞書を記憶するために、大きな記憶容量を必要とするという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、カラーコード形式の画像データを、従来に比較し、はるかに高い圧縮率で圧縮することができる画像データの圧縮方法、および、圧縮した画像データの伸張方法並びに画像データ伸張装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、本発明は、カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、前記圧縮データを伸長してＲＧＢデータを得る伸長処理と、前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明は、カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを輝度信号と２つの色差信号からなるＹＵＶデータに変換した後圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、前記圧縮データを伸長してＹＵＶデータを得る伸長処理と、前記ＹＵＶデータをＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを直交変換演算処理およびエントロピー符号化処理により圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、前記圧縮データをエントロピー復号化処理および逆直交変換演算処理によってＲＧＢデータに伸長する伸長処理と、前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを直交変換演算処理、直交変換したデータを量子化する量子化処理および量子化したデータにエントロピー符号化を施すエントロピー符号化処理により圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、前記圧縮データをエントロピー復号化処理、逆量子化処理および逆直交変換演算処理によってＲＧＢデータに伸長する伸長処理と、前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、圧縮データを伸長してＲＧＢデータを得る伸長手段と、カラーコードに対応するＲＧＢデータが記憶されたカラーパレットと、前記伸長手段から出力されたＲＧＢデータと前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求める誤差演算手段と、前記誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力する最小誤差検出手段とを具備し、前記誤差演算手段は、前記伸長手段から出力されたＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて前記誤差を求めることを特徴とする。
本発明は、前記カラーパレットは第１〜第Ｎ（Ｎ；正の整数）のカラーパレットに分割され、前記誤差演算手段は、各カラーパレット毎に最小誤差を演算し、それらの演算結果の内の最小の誤差に対応するカラーコードを元画像データとして出力することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。図１は、同実施形態による画像データ圧縮方法および画像データ伸長方法を適用した画像データ圧縮装置および伸長装置を説明するためのブロック図である。同図において、符号１０は圧縮前のカラーコードによる元画像データである。カラーパレット１００は、カラーコードに対応した各８ビットのＲ（赤）データ、Ｇ（緑）データおよびＢ（青）データを格納しており、入力された元画像データ１０のカラーコードに対応するＲＧＢ元画像データ２０を出力する。圧縮回路１０１は、カラーパレット１００から出力されたＲＧＢ形式の元画像データ２０を圧縮し、圧縮データ３０を出力する。ここで、画像データ圧縮方式として、国際標準であるＪＰＥＧ方式を用いるものとする。圧縮回路１０１は、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路、ＤＣＴ変換と量子化を行うＤＣＴ符号化回路、ハフマン符号化を行うハフマンエンコーダおよび圧縮されたデータに圧縮情報などを付加してデータを出力するデータ生成回路を備える。
【００１４】
符号１１０は伸張装置であり、ＪＰＥＧ方式によって圧縮された圧縮データ３０を伸張する伸張回路１１１と、伸張回路１１１から出力された、ＲＧＢ形式の画像データ４０をカラーコードに変換するＲＧＢ／カラーコード変換回路１１２から成る。伸張回路１１１は、ハフマンデコーダ、逆量子化と逆ＤＣＴ変換を行うＤＣＴ復号化回路、およびＹＵＶ／ＲＧＢ変換回路を備える。ＲＧＢ／カラーコード変換回路１１２は、圧縮時に使用されたカラーパレットと同じカラーパレット１１４と、ＲＧＢ形式の画像データ４０とカラーパレット１１４に格納されたＲＧＢデータとの誤差を指定されたサーチファンクションによって求め、最小誤差となるカラーパレット１１４のＲＧＢデータを選択し、対応するカラーコードを再生画像データ５０として出力するカラーコード生成回路１１３を備える。
また、カラーパレット１５０はカラーパレット１００と同一のパレットであり、サーチファンクション決定の際に使用される（詳細は後述する）。
【００１５】
以下、上述した各部をさらに詳細に説明する。
図２は、画像データ圧縮処理の手順を示す図である。ここで、元画像データ１０は、４または８ビットの各ピクセル（画素）のカラーコードから成るデータである。先ず、このカラーコードは、カラーパレット１００に入力される。カラーパレット１００は、入力されたカラーコードに対応するＲＧＢ元画像データ２０を出力する（ステップＳ１０１）。ＲＧＢ元画像データ２０は、ＲＧＢ各８ビットからなる２４ビットのデータである。
【００１６】
次に、このＲＧＢ元画像データ２０は、圧縮回路１０１に入力され、先ず、圧縮率を高めるために、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路によって輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｕ、Ｖから成るＹＵＶデータに変換される（ステップＳ１０２）。変換されたＹＵＶデータは、ＤＣＴ符号化回路においてＤＣＴ変換をほどこされ（ステップＳ１０３）、量子化されて圧縮される（ステップＳ１０４）。さらに、量子化されたデータは、ハフマンエンコーダによって符号化され（ステップＳ１０５）、圧縮回路１０１から圧縮データ３０として出力される。
【００１７】
図３は、上述した圧縮画像データ３０の伸張処理の手順を示す図である。圧縮画像データ３０は、伸張装置１１０の伸張回路１１１に入力される。伸張回路１１１では、先ず、ハフマンデコーダによって復号化を行う（ステップＳ２０１）。復号化されたデータは、ＤＣＴ復号化回路に供給される。ＤＣＴ復号化回路において、入力データは、逆量子化され（ステップＳ２０２）、さらに、逆ＤＣＴ変換がほどこされることによって伸張されてＹＵＶデータが出力される（ステップＳ２０３）。ＹＵＶ／ＲＧＢ変換回路は、この復号化されたＹＵＶデータをＲＧＢ各８ビットのデータに変換し、ＲＧＢデータ４０を出力する（ステップＳ２０４）。次に、ＲＧＢデータ４０は、ＲＧＢ／カラーコード変換回路１１２に入力される。カラーコード生成回路１１３は、サーチファンクション指定データＳＤによって指定された誤差式によって、ＲＧＢデータ４０とカラーパレット１１４のＲＧＢデータとの誤差を順次求め、この誤差が最小になるＲＧＢデータを選択し、対応するカラーコードを再生画像データ５０として出力する（ステップＳ２０５）。
【００１８】
図４は、ＲＧＢ／カラーコード変換回路１１２の構成をより詳細に示した図である。同図において、カラーパレット１１４はカラーパレット１００（図１）と同じ構成のカラーパレットであり、アドレスカウンタ１１８から供給されるカラーコードに対応するＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータを出力する。以下、カラーパレット１１４のカラーコードの数をＮとして説明する。アドレスカウンタ１１８は、伸長回路１１１から１つの画像データ４０が出力される毎に、カラーパレット１１４の各ＲＧＢデータに対応するＮ個のカラーコードを逐次出力する。これにより、カラーパレット１１４から、Ｎ組のＲＧＢデータが順次出力され、演算回路１１５へ供給される。
【００１９】
演算回路１１５は、画像データ４０のＲデータとカラーパレット１１４から出力されるＲデータの差分△Ｒ、画像データ４０のＧデータとカラーパレット１１４から出力されるＧデータの差分△Ｇ、画像データ４０のＢデータとカラーパレット１１４から出力されるＢデータの差分△Ｂを各々求め、次いで、次式のうちのいずれかの式によって誤差△Ｅを求める。
ΔＥ＝ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ （１）
ΔＥ＝ΔＲ2＋ΔＧ2＋ΔＢ2 （２）
ΔＥ＝ΔＹ＋ΔＵ＋ΔＶ （３）
ここで、どの式が用いられるかは、圧縮データ３０（図１）に含まれているサーチファンクション指定データＳＤによって指定される。なお、第（３）式はカラーパレットとしてカラーコード−ＹＵＶデータ変換テーブルが用いられる場合である。
【００２０】
演算回路１１５は、最初に求めた誤差△Ｅをレジスタ１１６へ出力して書き込む。以後、演算回路１１５は誤差△Ｅを比較回路１１７へ順次出力する。すなわち、演算回路１１５は、アドレスカウンタ１１８のカラーコード出力に同期して、各カラーコードに対応する（Ｎ−１）個の誤差△Ｅを順次比較回路１１７へ出力する。
【００２１】
比較回路１１７は、演算回路１１５から誤差△Ｅが出力される毎にレジスタ１１６の出力と比較し、
演算回路１１５の出力＜レジスタ１１６の出力
であった場合に、演算回路の出力によってレジスタ１１６を書き替える。またこの時、同時にアドレスカウンタ１１８の出力によってレジスタ１１９を書き変える。これにより、レジスタ１１６には、１つの画像データ４０に対応するＮ個の誤差△Ｅの内の最も小さい誤差△Ｅが記憶され、また、その誤差△Ｅが演算回路１１５から出力された時のアドレスカウンタ１１８の出力がレジスタ１１９に記憶され、再生画像データ５０として出力される。
このように、上述したＲＧＢ−カラーコード変換回路１１２は、カラーパレット１１４の各ＲＧＢデータの中で画像データ４０と最も誤差△Ｅが小さいＲＧＢデータに対応するカラーコードを再生画像データとして出力する。
【００２２】
次に、演算回路１１５において用いられる演算式を決める方法を説明する。まず、ある元画像データ１０を圧縮して圧縮データ３０を形成し、その圧縮データ３０を前記第（１）式によって再生画像データ５０に戻す。次に、再生画像データ５０を、図１に示すように、カラーパレット１００と同じカラーパレット１５０によって再びＲＧＢデータに変換して再生確認画像データ６０とし、ディスプレイ装置（図示略）に表示させる。同時に、元画像データ１０をカラーパレット１００によってＲＧＢデータに変換したＲＧＢ元画像データ２０をディスプレイ装置に表示させ、そして、両表示がどの位い相違しているかを目視でチェックする。
【００２３】
次に、同じ圧縮画像データ３０を前記第（２）式によって再生画像データ５０に戻し、カラーパレット１５０によって再びＲＧＢデータに変換して再生確認画像データ６０とし、ディスプレイ装置に表示させる。そして、ＲＧＢ元画像データ２０をディスプレイ装置に表示させ、両表示がどの位い相違しているかを目視でチェックする。そして、第（１）式による表示と第（２）式による表示とを比較し、より元画像に近い式をサーチファンクションとして決定する。この決定されたサーチファンクションを示すサーチファンクション指定データＳＤが圧縮回路１０１の出力に加えられ、圧縮データ３０として出力される。
【００２４】
なお、画像表示装置に表示する色数を増やすために、カラーコードのビット数を増やした場合、カラーコードをＲＧＢデータに変換するカラーパレットの容量が大きくなり、ＲＧＢ−カラーコード変換回路１１２における最小誤差となるＲＧＢデータの検索処理に時間を要することになる。この場合、カラーパレットを分割して並列に処理することで高速化が可能である。図５は、並列処理の場合のＲＧＢ−カラーコード変換回路１２１の構成を示すブロック図である。ＲＧＢ−カラーコード変換回路１２１は、並列に接続された複数の変換回路１２１−１〜１２１−ｎの出力を比較し、最適カラーコードを出力する比較／選択回路１２２から構成される。変換回路１２１−１〜１２１−ｎは、それぞれ異なるカラーパレットを有し、入力ＲＧＢデータに対して最も誤差の小さいＲＧＢデータのカラーコードおよびその誤差を出力する。比較／選択回路１２２は、変換回路１２１−１〜１２１−ｎから出力された各誤差をさらに比較し、最も誤差の小さいカラーコードを選択して出力する。
【００２５】
なお、上記実施形態において、伸長用のカラーパレット１１４を複数設け、カラーパレットを選択するデータを圧縮データ３０に含めても良い。
また、上記実施形態において、誤差式は前述した（１）〜（３）式に限るものではなく、種々の誤差式を利用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カラーコード形式の画像データをＲＧＢデータに変換してＤＣＴ変換などを用いた圧縮方法により圧縮するので、圧縮率を従来に比較し１／１０〜１／２０と大幅に高めることができる。これにより、画像表示装置の限られたメモリに、より多くのカラーコード形式の画像データを格納して表示することができるため、画像表示装置に新しい効果を付加でき、一層実用性を高めるという効果が得られる。
また、本発明によれば、誤差式を表示対象画像に応じて適切に選択することにより、従来より効率よい圧縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態による画像データ圧縮装置および伸張装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 画像データの圧縮手順を示す図である。
【図３】 圧縮画像データの伸張手順を示す図である。
【図４】 図１におけるＲＧＢ−カラーコード変換回路１１２の構成を示すブロック図である。
【図５】 並列処理を行うＲＧＢ−カラーコード変換回路１２１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００、１１４、１５０ カラーパレット
１０１ 圧縮回路
１１０ 伸張装置
１１１ 伸張回路
１１２ ＲＧＢ／カラーコード変換回路
１１３ カラーコード生成回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラーコードからなる画像データの圧縮および圧縮データの伸張を行う画像データの圧縮方法および伸張方法並びに画像データ伸張装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像データの圧縮は、データを格納する際に、必要なメモリの容量をできるだけ小さくするために、あるいは、データを伝送する際に、できるだけ伝送時間を短縮するために用いられる。カラーコード形式の画像データの場合、カラーコードをアドレスとしてルックアップテーブルを参照し、ＲＧＢ形式の画像データに変換するが、各画素のカラーコード毎には相関関係があまりないため、直交変換、例えば離散コサイン変換（以下、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）という） を用いるような高能率な圧縮方法を適用することができない。従来、このようなカラーコード形式の画像データには、連続した同じ情報が多く含まれる画像データに効果を発揮するランレングス方式による符号化をほどこしてデータを圧縮していた。
【０００３】
ランレングス方式は、モディファイド・ハフマン符号やモディファイド・リード符号などの符号化が知られており、画像データの同一の値が続く画素列を画素の連続数（ラン長）およびカラーデータの２つのデータに分けて圧縮を行う。また、発生する確率の高いデータを辞書に登録し、その辞書を参照してデータの圧縮を行う辞書参照方式も合わせて用いられていた。カラーコード形式の画像データを画像表示装置上に表示するには、ＲＧＢ（赤、緑、青）データを格納したカラーパレットを用いてカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する。従来のこの種の技術として、例えば、特開平１０−０２０８４２号公報などに開示されたものが知られている。また、ＲＧＢデータをＤＣＴ符号化を用いて圧縮する方法には、ＩＳＯとＩＴＵ−Ｔの共同作業グループによって規格化された静止画圧縮の国際標準方式であるＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のランレングス方式や辞書参照方式を用いて画像データを圧縮した場合、連続した同じデータが多く含まれない画像データではあまり効果を得ることができず、通常、圧縮率は２分の１から４分の１程度であり、高い圧縮率を得ることができないという問題があった。また、辞書参照方式の場合、圧縮率を高めるためには、辞書を大きくしてヒット率を高くする必要があり、その辞書を記憶するために、大きな記憶容量を必要とするという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、カラーコード形式の画像データを、従来に比較し、はるかに高い圧縮率で圧縮することができる画像データの圧縮方法、および、圧縮した画像データの伸張方法並びに画像データ伸張装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、本発明は、カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、前記圧縮データを伸長してＲＧＢデータを得る伸長処理と、前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明は、カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを輝度信号と２つの色差信号からなるＹＵＶデータに変換した後圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、前記圧縮データを伸長してＹＵＶデータを得る伸長処理と、前記ＹＵＶデータをＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを直交変換演算処理およびエントロピー符号化処理により圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、前記圧縮データをエントロピー復号化処理および逆直交変換演算処理によってＲＧＢデータに伸長する伸長処理と、前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを直交変換演算処理、直交変換したデータを量子化する量子化処理および量子化したデータにエントロピー符号化を施すエントロピー符号化処理により圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、前記圧縮データをエントロピー復号化処理、逆量子化処理および逆直交変換演算処理によってＲＧＢデータに伸長する伸長処理と、前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、圧縮データを伸長してＲＧＢデータを得る伸長手段と、カラーコードに対応するＲＧＢデータが記憶されたカラーパレットと、前記伸長手段から出力されたＲＧＢデータと前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求める誤差演算手段と、前記誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力する最小誤差検出手段とを具備し、前記誤差演算手段は、前記伸長手段から出力されたＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて前記誤差を求めることを特徴とする。
本発明は、前記カラーパレットは第１〜第Ｎ（Ｎ；正の整数）のカラーパレットに分割され、前記誤差演算手段は、各カラーパレット毎に最小誤差を演算し、それらの演算結果の内の最小の誤差に対応するカラーコードを元画像データとして出力することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。図１は、同実施形態による画像データ圧縮方法および画像データ伸長方法を適用した画像データ圧縮装置および伸長装置を説明するためのブロック図である。同図において、符号１０は圧縮前のカラーコードによる元画像データである。カラーパレット１００は、カラーコードに対応した各８ビットのＲ（赤）データ、Ｇ（緑）データおよびＢ（青）データを格納しており、入力された元画像データ１０のカラーコードに対応するＲＧＢ元画像データ２０を出力する。圧縮回路１０１は、カラーパレット１００から出力されたＲＧＢ形式の元画像データ２０を圧縮し、圧縮データ３０を出力する。ここで、画像データ圧縮方式として、国際標準であるＪＰＥＧ方式を用いるものとする。圧縮回路１０１は、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路、ＤＣＴ変換と量子化を行うＤＣＴ符号化回路、ハフマン符号化を行うハフマンエンコーダおよび圧縮されたデータに圧縮情報などを付加してデータを出力するデータ生成回路を備える。
【００１４】
符号１１０は伸張装置であり、ＪＰＥＧ方式によって圧縮された圧縮データ３０を伸張する伸張回路１１１と、伸張回路１１１から出力された、ＲＧＢ形式の画像データ４０をカラーコードに変換するＲＧＢ／カラーコード変換回路１１２から成る。伸張回路１１１は、ハフマンデコーダ、逆量子化と逆ＤＣＴ変換を行うＤＣＴ復号化回路、およびＹＵＶ／ＲＧＢ変換回路を備える。ＲＧＢ／カラーコード変換回路１１２は、圧縮時に使用されたカラーパレットと同じカラーパレット１１４と、ＲＧＢ形式の画像データ４０とカラーパレット１１４に格納されたＲＧＢデータとの誤差を指定されたサーチファンクションによって求め、最小誤差となるカラーパレット１１４のＲＧＢデータを選択し、対応するカラーコードを再生画像データ５０として出力するカラーコード生成回路１１３を備える。
また、カラーパレット１５０はカラーパレット１００と同一のパレットであり、サーチファンクション決定の際に使用される（詳細は後述する）。
【００１５】
以下、上述した各部をさらに詳細に説明する。
図２は、画像データ圧縮処理の手順を示す図である。ここで、元画像データ１０は、４または８ビットの各ピクセル（画素）のカラーコードから成るデータである。先ず、このカラーコードは、カラーパレット１００に入力される。カラーパレット１００は、入力されたカラーコードに対応するＲＧＢ元画像データ２０を出力する（ステップＳ１０１）。ＲＧＢ元画像データ２０は、ＲＧＢ各８ビットからなる２４ビットのデータである。
【００１６】
次に、このＲＧＢ元画像データ２０は、圧縮回路１０１に入力され、先ず、圧縮率を高めるために、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路によって輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｕ、Ｖから成るＹＵＶデータに変換される（ステップＳ１０２）。変換されたＹＵＶデータは、ＤＣＴ符号化回路においてＤＣＴ変換をほどこされ（ステップＳ１０３）、量子化されて圧縮される（ステップＳ１０４）。さらに、量子化されたデータは、ハフマンエンコーダによって符号化され（ステップＳ１０５）、圧縮回路１０１から圧縮データ３０として出力される。
【００１７】
図３は、上述した圧縮画像データ３０の伸張処理の手順を示す図である。圧縮画像データ３０は、伸張装置１１０の伸張回路１１１に入力される。伸張回路１１１では、先ず、ハフマンデコーダによって復号化を行う（ステップＳ２０１）。復号化されたデータは、ＤＣＴ復号化回路に供給される。ＤＣＴ復号化回路において、入力データは、逆量子化され（ステップＳ２０２）、さらに、逆ＤＣＴ変換がほどこされることによって伸張されてＹＵＶデータが出力される（ステップＳ２０３）。ＹＵＶ／ＲＧＢ変換回路は、この復号化されたＹＵＶデータをＲＧＢ各８ビットのデータに変換し、ＲＧＢデータ４０を出力する（ステップＳ２０４）。次に、ＲＧＢデータ４０は、ＲＧＢ／カラーコード変換回路１１２に入力される。カラーコード生成回路１１３は、サーチファンクション指定データＳＤによって指定された誤差式によって、ＲＧＢデータ４０とカラーパレット１１４のＲＧＢデータとの誤差を順次求め、この誤差が最小になるＲＧＢデータを選択し、対応するカラーコードを再生画像データ５０として出力する（ステップＳ２０５）。
【００１８】
図４は、ＲＧＢ／カラーコード変換回路１１２の構成をより詳細に示した図である。同図において、カラーパレット１１４はカラーパレット１００（図１）と同じ構成のカラーパレットであり、アドレスカウンタ１１８から供給されるカラーコードに対応するＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータを出力する。以下、カラーパレット１１４のカラーコードの数をＮとして説明する。アドレスカウンタ１１８は、伸長回路１１１から１つの画像データ４０が出力される毎に、カラーパレット１１４の各ＲＧＢデータに対応するＮ個のカラーコードを逐次出力する。これにより、カラーパレット１１４から、Ｎ組のＲＧＢデータが順次出力され、演算回路１１５へ供給される。
【００１９】
演算回路１１５は、画像データ４０のＲデータとカラーパレット１１４から出力されるＲデータの差分△Ｒ、画像データ４０のＧデータとカラーパレット１１４から出力されるＧデータの差分△Ｇ、画像データ４０のＢデータとカラーパレット１１４から出力されるＢデータの差分△Ｂを各々求め、次いで、次式のうちのいずれかの式によって誤差△Ｅを求める。
ΔＥ＝ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ （１）
ΔＥ＝ΔＲ2＋ΔＧ2＋ΔＢ2 （２）
ΔＥ＝ΔＹ＋ΔＵ＋ΔＶ （３）
ここで、どの式が用いられるかは、圧縮データ３０（図１）に含まれているサーチファンクション指定データＳＤによって指定される。なお、第（３）式はカラーパレットとしてカラーコード−ＹＵＶデータ変換テーブルが用いられる場合である。
【００２０】
演算回路１１５は、最初に求めた誤差△Ｅをレジスタ１１６へ出力して書き込む。以後、演算回路１１５は誤差△Ｅを比較回路１１７へ順次出力する。すなわち、演算回路１１５は、アドレスカウンタ１１８のカラーコード出力に同期して、各カラーコードに対応する（Ｎ−１）個の誤差△Ｅを順次比較回路１１７へ出力する。
【００２１】
比較回路１１７は、演算回路１１５から誤差△Ｅが出力される毎にレジスタ１１６の出力と比較し、
演算回路１１５の出力＜レジスタ１１６の出力
であった場合に、演算回路の出力によってレジスタ１１６を書き替える。またこの時、同時にアドレスカウンタ１１８の出力によってレジスタ１１９を書き変える。これにより、レジスタ１１６には、１つの画像データ４０に対応するＮ個の誤差△Ｅの内の最も小さい誤差△Ｅが記憶され、また、その誤差△Ｅが演算回路１１５から出力された時のアドレスカウンタ１１８の出力がレジスタ１１９に記憶され、再生画像データ５０として出力される。
このように、上述したＲＧＢ−カラーコード変換回路１１２は、カラーパレット１１４の各ＲＧＢデータの中で画像データ４０と最も誤差△Ｅが小さいＲＧＢデータに対応するカラーコードを再生画像データとして出力する。
【００２２】
次に、演算回路１１５において用いられる演算式を決める方法を説明する。まず、ある元画像データ１０を圧縮して圧縮データ３０を形成し、その圧縮データ３０を前記第（１）式によって再生画像データ５０に戻す。次に、再生画像データ５０を、図１に示すように、カラーパレット１００と同じカラーパレット１５０によって再びＲＧＢデータに変換して再生確認画像データ６０とし、ディスプレイ装置（図示略）に表示させる。同時に、元画像データ１０をカラーパレット１００によってＲＧＢデータに変換したＲＧＢ元画像データ２０をディスプレイ装置に表示させ、そして、両表示がどの位い相違しているかを目視でチェックする。
【００２３】
次に、同じ圧縮画像データ３０を前記第（２）式によって再生画像データ５０に戻し、カラーパレット１５０によって再びＲＧＢデータに変換して再生確認画像データ６０とし、ディスプレイ装置に表示させる。そして、ＲＧＢ元画像データ２０をディスプレイ装置に表示させ、両表示がどの位い相違しているかを目視でチェックする。そして、第（１）式による表示と第（２）式による表示とを比較し、より元画像に近い式をサーチファンクションとして決定する。この決定されたサーチファンクションを示すサーチファンクション指定データＳＤが圧縮回路１０１の出力に加えられ、圧縮データ３０として出力される。
【００２４】
なお、画像表示装置に表示する色数を増やすために、カラーコードのビット数を増やした場合、カラーコードをＲＧＢデータに変換するカラーパレットの容量が大きくなり、ＲＧＢ−カラーコード変換回路１１２における最小誤差となるＲＧＢデータの検索処理に時間を要することになる。この場合、カラーパレットを分割して並列に処理することで高速化が可能である。図５は、並列処理の場合のＲＧＢ−カラーコード変換回路１２１の構成を示すブロック図である。ＲＧＢ−カラーコード変換回路１２１は、並列に接続された複数の変換回路１２１−１〜１２１−ｎの出力を比較し、最適カラーコードを出力する比較／選択回路１２２から構成される。変換回路１２１−１〜１２１−ｎは、それぞれ異なるカラーパレットを有し、入力ＲＧＢデータに対して最も誤差の小さいＲＧＢデータのカラーコードおよびその誤差を出力する。比較／選択回路１２２は、変換回路１２１−１〜１２１−ｎから出力された各誤差をさらに比較し、最も誤差の小さいカラーコードを選択して出力する。
【００２５】
なお、上記実施形態において、伸長用のカラーパレット１１４を複数設け、カラーパレットを選択するデータを圧縮データ３０に含めても良い。
また、上記実施形態において、誤差式は前述した（１）〜（３）式に限るものではなく、種々の誤差式を利用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カラーコード形式の画像データをＲＧＢデータに変換してＤＣＴ変換などを用いた圧縮方法により圧縮するので、圧縮率を従来に比較し１／１０〜１／２０と大幅に高めることができる。これにより、画像表示装置の限られたメモリに、より多くのカラーコード形式の画像データを格納して表示することができるため、画像表示装置に新しい効果を付加でき、一層実用性を高めるという効果が得られる。
また、本発明によれば、誤差式を表示対象画像に応じて適切に選択することにより、従来より効率よい圧縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態による画像データ圧縮装置および伸張装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 画像データの圧縮手順を示す図である。
【図３】 圧縮画像データの伸張手順を示す図である。
【図４】 図１におけるＲＧＢ−カラーコード変換回路１１２の構成を示すブロック図である。
【図５】 並列処理を行うＲＧＢ−カラーコード変換回路１２１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００、１１４、１５０ カラーパレット
１０１ 圧縮回路
１１０ 伸張装置
１１１ 伸張回路
１１２ ＲＧＢ／カラーコード変換回路
１１３ カラーコード生成回路
Claims (6)
- カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、
前記圧縮データを伸長してＲＧＢデータを得る伸長処理と、
前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理と、
を有することを特徴とする画像データ伸長方法。 - カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを輝度信号と２つの色差信号からなるＹＵＶデータに変換した後圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、
前記圧縮データを伸長してＹＵＶデータを得る伸長処理と、
前記ＹＵＶデータをＲＧＢデータに変換する変換処理と、
前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理と、
を有することを特徴とする画像データ伸長方法。 - カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを直交変換演算処理およびエントロピー符号化処理により圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、
前記圧縮データをエントロピー復号化処理および逆直交変換演算処理によってＲＧＢデータに伸長する伸長処理と、
前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理と、
を有することを特徴とする画像データ伸長方法。 - カラーコード形式の画像データをカラーパレットを用いて、そのカラーコードに対応するＲＧＢデータに変換する変換処理と、前記ＲＧＢデータを直交変換演算処理、直交変換したデータを量子化する量子化処理および量子化したデータにエントロピー符号化を施すエントロピー符号化処理により圧縮して圧縮データを得る圧縮処理とを有する画像データ圧縮方法によって圧縮された圧縮データを伸長する画像データ伸長方法であって、
前記圧縮データをエントロピー復号化処理、逆量子化処理および逆直交変換演算処理によってＲＧＢデータに伸長する伸長処理と、
前記ＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて、前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求め、該誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力するカラーコード変換処理と、
を有することを特徴とする画像データ伸長方法。 - 圧縮データを伸長してＲＧＢデータを得る伸長手段と、
カラーコードに対応するＲＧＢデータが記憶されたカラーパレットと、
前記伸長手段から出力されたＲＧＢデータと前記カラーパレットを構成する各ＲＧＢデータとの誤差を求める誤差演算手段と、
前記誤差が最小となるＲＧＢデータに対応するカラーコードを元画像データとして出力する最小誤差検出手段と、
を具備し、
前記誤差演算手段は、前記伸長手段から出力されたＲＧＢデータと、前記カラーパレットを構成するＲＧＢデータとの各色データの差の和から誤差を求める誤差式「ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ」と、前記差の二乗和から誤差を求める誤差式「ΔＲ ２ ＋ΔＧ ２ ＋ΔＢ ２ 」のうち、前記圧縮データに含まれる誤差式指定データによって指定されたいずれかの前記誤差式を選択し、選択した誤差式を用いて前記誤差を求めることを特徴とする画像データ伸長装置。 - 前記カラーパレットは第１〜第Ｎ（Ｎ；正の整数）のカラーパレットに分割され、前記誤差演算手段は、各カラーパレット毎に最小誤差を演算し、それらの演算結果の内の最小の誤差に対応するカラーコードを元画像データとして出力することを特徴とする請求項５に記載の画像データ伸長装置。
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