JP5170448B2 - 画像符号化装置、画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像符号化装置、画像形成装置およびプログラムに関する。

特許文献１には、予測モードの原画誤差評価値により各予測モードの符号量を推定し、予測モード候補数を限定するようにした画像符号化装置が開示されている。

特開２００６−２３７７６５号公報

本発明の目的は、圧縮率を低下させることなく、本構成を有していない場合と比較して、符号化処理の演算量を削減することが可能な画像符号化装置、画像形成装置およびプログラムを提供することである。

［画像符号化装置］
請求項１に係る本発明は、画像データを符号化対象の複数の注目画素を含むブロック単位に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、第１の予測方法に基づいて、該注目画素の周辺の既定位置に存在する他の画素の画素値により予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第１の予測誤差算出手段と、
前記第１の予測誤差算出手段により算出された、前記複数の注目画素の各予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致するか否かを判定する判定手段と
前記第１の予測誤差算出手段により算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定されたいずれの配列とも一致しないと前記判定手段により判定された場合、前記分割手段により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、前記第１の予測方法よりも演算量が多い第２の予測方法に基づいて予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第２の予測誤差算出手段と、
前記第１の予測誤差算出手段により算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致すると前記判定手段により判定された場合、一致した配列を示す識別子情報とともに前記第１の予測誤差算出手段により算出された各注目画素の予測誤差を符号化し、予め設定された配列と一致しないと前記判定手段により判定された場合、前記第２の予測誤差算出手段により算出された予測誤差を符号化する符号化手段とを有する画像符号化装置である。

請求項２に係る本発明は、前記第２の予測誤差算出手段が、前記第１の予測誤差算出手段により算出された予測誤差を利用して、第２の予測方法に基づく予測誤差の算出を行う請求項１記載の画像符号化装置である。

請求項３に係る本発明は、前記第１の予測誤差算出手段により算出された予測誤差に基づいて、予め設定されている複数の予測方法の中から、前記第２の予測誤差算出手段において第２の予測方法として使用する予測方法を限定する予測方法限定手段をさらに有する請求項１または２記載の画像符号化装置である。

［画像形成装置］
請求項４に係る本発明は、画像データを符号化対象の複数の注目画素を含むブロック単位に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、第１の予測方法に基づいて、該注目画素の周辺の既定位置に存在する他の画素の画素値により予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第１の予測誤差算出手段と、
前記第１の予測誤差算出手段により算出された、前記複数の注目画素の各予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致するか否かを判定する判定手段と
前記第１の予測誤差算出手段により算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定されたいずれの配列とも一致しないと前記判定手段により判定された場合、前記分割手段により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、前記第１の予測方法よりも演算量が多い第２の予測方法に基づいて予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第２の予測誤差算出手段と、
前記第１の予測誤差算出手段により算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致すると前記判定手段により判定された場合、一致した配列を示す識別子情報とともに前記第１の予測誤差算出手段により算出された各注目画素の予測誤差を符号化し、予め設定された配列と一致しないと前記判定手段により判定された場合、前記第２の予測誤差算出手段により算出された予測誤差を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段により符号化された画像データを格納する格納手段と、
前記格納手段により格納されている画像データを復号する復号手段と、
前記復号手段により復号された画像データに基づいて画像を出力する画像出力手段とを有する画像形成装置である。

［プログラム］
請求項５に係る本発明は、画像データを符号化対象の複数の注目画素を含むブロック単位に分割する分割ステップと、
分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、第１の予測方法に基づいて、該注目画素の周辺の既定位置に存在する他の画素の画素値により予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第１の予測誤差算出ステップと、
前記第１の予測誤差算出ステップにおいて算出された、前記複数の注目画素の各予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致するか否かを判定する判定ステップと
前記第１の予測誤差算出ステップにおいて算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定されたいずれの配列とも一致しないと判定された場合、分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、前記第１の予測方法よりも演算量が多い第２の予測方法に基づいて予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第２の予測誤差算出ステップと、
前記第１の予測誤差算出ステップにおいて算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致すると前記判定ステップにおいて判定された場合、一致した配列を示す識別子情報とともに前記第１の予測誤差算出ステップにおいて算出された各注目画素の予測誤差を符号化し、予め設定された配列と一致しないと前記判定ステップおいて判定された場合、前記第２の予測誤差算出ステップにおいて算出された予測誤差を符号化する符号化ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

請求項１に係る本発明によれば、圧縮率を低下させることなく、本構成を有していない場合と比較して、符号化処理の演算量を削減することが可能な画像符号化装置を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明により得られる効果に加えて、第２の予測誤差算出手段における演算量を削減することが可能な画像符号化装置を提供することができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項１または２に係る本発明により得られる効果に加えて、第２の予測誤差算出手段における演算量をさらに削減することが可能な画像符号化装置を提供することができる。

請求項４に係る本発明によれば、圧縮率を低下させることなく、本構成を有していない場合と比較して、符号化処理の演算量を削減することが可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項５に係る本発明によれば、圧縮率を低下させることなく、本構成を有していない場合と比較して、符号化処理の演算量を削減することが可能なプログラムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態の画像形成システムの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の画像形成システムにおける画像形成装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の画像形成システムにおける画像形成装置１０の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における画像符号化装置２１の構成を示すブロック図である。 図４中の通常予測誤差算出部３５の構成を示すブロック図である。 図４中の符号化部３６の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の画像符号化装置２１による符号化処理の動作を示すフローチャートである。 ブロック化される画素列の一例を示す図（図８（Ａ））、簡易予測誤差算出部３２において予測誤差の算出に使用される第１の予測モードを示す式の一例を示す図（図８（Ｂ））および誤差変化点データの一例を示す図（図８（Ｃ））である。 判定部３４に設定されている誤差パターンの一例を説明するための図である。 簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差が符号化部３６により符号化された場合の符号化データの一例を示す図（図１０（Ａ））および通常予測誤差算出部３５により算出された予測誤差が符号化部３６により符号化された場合の符号化データの一例を示す図（図１０（Ｂ））である。 予測誤差における誤差０数に基づいて判定を行うようにした場合の符号化処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における画像符号化装置２１ａの構成を示すブロック図である。 簡易予測誤差算出部３２に設定されている予測モードの一例を示す図（図１３（Ａ））および通常予測誤差算出部３５に設定されている予測モードの一例を示す図（図１３（Ｂ））である。 ブロック化された画素列の一例を示す図（図１４（Ａ））、予測誤差Ｐｘ１〜Ｐｘ４、予測誤差Ｐｙ１〜Ｐｙ４を算出するための式を示す図（、図１４（Ｂ））、および画素Ｘ１〜Ｘ４を注目画素とした場合の予測誤差Ｑｘ１〜Ｑｘ４を算出するための式を示す図（図１４（Ｃ））である。 本発明の第３の実施形態における画像符号化装置２１ｂの構成を示すブロック図である。 通常予測誤差算出部３５ｂに設定されている予測モードの一例を示す図である。 予測誤差をしきい値に基づいて判定した場合の、誤差パターンの一例を説明するための図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第１の実施形態]
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施形態の画像形成システムの構成を示すブロック図である。
本発明の第１の実施形態の画像形成システムは、図１に示されるように、ネットワーク３０により相互に接続された画像形成装置１０、４０、および端末装置２０により構成される。端末装置２０は、印刷データを生成して、ネットワーク３０経由にて生成した印刷データを画像形成装置１０、４０に対して送信する。画像形成装置１０、４０は、端末装置２０から送信された印刷データを受け付けて、印刷データに応じた画像を用紙上に出力する。なお、画像形成装置１０、４０は、印刷（プリント）機能、スキャン機能、複写（コピー）機能、ファクシミリ機能等の複数の機能を有するいわゆる複合機と呼ばれる装置である。また、画像形成装置１０、４０は、相互に画像データを送信する機能や、端末装置２０に対して画像データを送信する機能を有している。

次に、本実施形態の画像形成システムにおける画像形成装置１０のハードウェア構成を図２に示す。なお、画像形成装置１０と画像形成装置４０の構成は同一であるため、画像形成装置４０の説明は省略する。
画像形成装置１０は、図２に示されるように、ＣＰＵ１１、メモリ１２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記憶装置１３、ネットワーク３０を介して外部の装置等との間でデータの送信及び受信を行う通信インタフェース（ＩＦ）１４、タッチパネル又は液晶ディスプレイ並びにキーボードを含むユーザインタフェース（ＵＩ）装置１５、スキャナ１６、プリントエンジン１７を有する。これらの構成要素は、制御バス１８を介して互いに接続されている。

ＣＰＵ１１は、メモリ１２または記憶装置１３に格納された制御プログラムに基づいて所定の処理を実行して、画像形成装置１０の動作を制御する。
なお、本実施形態では、ＣＰＵ１１は、メモリ１２または記憶装置１３内に格納された制御プログラムを読み出して実行するものとして説明したが、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ１１に提供することも可能である。

図３は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される画像形成装置１０の機能構成を示すブロック図である。
本実施形態の画像形成装置１０は、図３に示されるように、画像符号化装置２１、画像復号装置２２、入出力インタフェース（ＩＦ）２３、ユーザに対して各種情報を表示する表示装置２４、画像読取部２５、記憶装置２６、画像出力部２７、制御部２８を備えている。

入出力ＩＦ（インタフェース）２３は、画像形成装置４０、端末装置２０との間のデータ送受信を行う。画像読取部２５は、検出された原稿のサイズに基づいて原稿画像を読み取り画像データに変換する。

記憶装置２６は、画像読取部２５により読み取られた画像データや、入出力ＩＦ２３を介して受信した画像データ等を記憶する。

画像符号化装置２１は、画像読取部２５により読み取られた画像データや、入出力ＩＦ２３を介して受信した画像データを符号化することにより圧縮して記憶装置２６に記憶させる。

画像復号装置２２は、記憶装置２６に記憶されている符号化された画像データを復号して元の画像データに戻す処理や、他の画像形成装置４０から送信されてきた画像データが符号化されていた場合、その符号化されている画像データを復号する等の処理を行う。

画像出力部２７は、出力指示がされた画像データを指定されたサイズの印刷用紙上に出力する。記憶装置２６に符号化された状態で記憶されている画像データの出力が指示された場合には、符号化された画像データは画像復号装置２２によって復号された後に画像出力部２７により出力される。

制御部２８は、画像符号化装置２１〜画像出力部２７等の動作を制御することにより、印刷処理、複写処理等の各種処理を実行する。

次に、本実施形態における画像符号化装置２１の構成について説明する。図４は、図３中に示した画像符号化装置２１の構成を示すブロック図である。
本実施形態の画像符号化装置２１は、図４に示されるように、ブロック化部３１と、簡易予測誤差算出部３２と、誤差変化点抽出部３３と、判定部３４と、通常予測誤差算出部３５と、符号化部３６とを備えている。

ブロック化部３１は、画像データを符号化対象の複数の注目画素を含むブロック単位に分割する分割手段として機能する。

なお、ここでは複数の注目画素を１×４画素とし、画像データを、この注目画素を含む２×５の画素のブロック単位に分割する場合を用いて説明するが、本発明はこのような場合に限定されるものではない。例えば、複数の注目画素を、２×５画素や、４×４画素等の様々な画素数とする場合でも、本発明は同様に適用可能である。

簡易予測誤差算出部３２は、ブロック化部３１により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、第１の予測方法に基づいて、この注目画素の周辺の既定位置に存在する他の画素の画素値により予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４、・・・として算出する第１の予測誤差算出手段として機能する。

誤差変化点抽出部３３は、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４、・・・を、１つのブロック分の画像データに対応する予測誤差のみを抽出して誤差変化点データ（Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４）として出力する。

判定部３４は、簡易予測誤差算出部３２により算出され誤差変化点抽出部３３により抽出された誤差変化点データ（Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４）における誤差パターン（誤差値の配列）、つまり４つの注目画素の各予測誤差の誤差パターンが、予め設定されたパターン（配列）と一致するか否かを判定する。ここで、判定部３４において誤差パターンがどのようなパターンと比較されるかの詳細については後述する。

通常予測誤差算出部３５は、簡易予測誤差算出部３２により算出された４つの注目画素の予測誤差の誤差パターンが、予め設定されたいずれのパターンとも一致しないと判定部３４により判定された場合、ブロック化部３１により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、簡易予測誤差算出部３２において使用された第１の予測方法よりも演算量が多い第２の予測方法に基づいて予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する。

符号化部３６は、簡易予測誤差算出部３２により算出された４つの注目画素の予測誤差の誤差パターンが、予め設定されたパターンと一致すると判定部３４により判定された場合、一致したパターンを示す識別子情報とともに簡易予測誤差算出部３２により算出された各注目画素の予測誤差を符号化する。そして、予め設定されたパターンと一致しないと判定部３４により判定された場合、符号化部３６は、通常予測誤差算出部３５により算出された予測誤差を符号化する。

次に、図４に示した通常予測誤差算出部３５の構成を図５を参照して説明する。
通常予測誤差算出部３５は、図５に示されるように、Ｎ個の第１予測モード処理部５０₁〜第Ｎ予測モード処理部５０_Nと、Ｎ個の符号量推定部５１₁〜５１_Nと、予測モード選択部５２とから構成されている。

Ｎ個の第１予測モード処理部５０₁〜第Ｎ予測モード処理部５０_Nは、それぞれ異なる予測方法に基づいて、各注目画素の画素値を、注目画素の周辺の既定位置に存在する他の画素の画素値により予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する。

Ｎ個の符号量推定部５１₁〜５１_Nは、Ｎ個の第１予測モード処理部５０₁〜第Ｎ予測モード処理部５０_Nに対応して設けられており、Ｎ個の第１予測モード処理部５０₁〜第Ｎ予測モード処理部５０_Nにおいて算出された予測誤差の絶対値の総和を算出する。

予測モード選択部５２は、Ｎ個の符号量推定部５１₁〜５１_Nにおいて算出された各ブロック毎の予測誤差の総和が最も小さい予測モード（予測方法）を選択して、選択した予測モードの情報と予測誤差とを予測結果として出力する。

次に、図４に示した符号化部３６の構成を図６を参照して説明する。
符号化部３６は、図６に示されるように、第１符号化部３６ａと、第２符号化部３６ｂとから構成されている。第１符号化部３６ａは、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差を符号化するためのものであり、第２符号化部３６ｂは、通常予測誤差算出部３５により算出された予測誤差を符号化するためのものである。

そして、第１符号化部３６ａには、判定部３４において予め設定されている誤差パターン（パターンｓ２ａ、ｓ２ｂ、・・・、ｓ４ｄ）にそれぞれ対応したｓ２ａ符号化部４１〜ｓ４ｄ符号化部４９により構成されている。

次に、本実施形態の画像符号化装置２１の動作を図面を参照して詳細に説明する。
図７は、本実施形態の画像符号化装置２１による符号化処理の動作を示すフローチャートである。

まず、符号化しようとする画像データは、ブロック化部３１により、注目画素を１×４画素の注目画素と予測誤差の算出の際に使用される画素を含む２×５の画素のブロックに分割される（ステップＳ１０１）。このようにブロック単位に分割される画素列の例を図８（Ａ）に示す。

図８（Ａ）に示した例では、Ｘ１〜Ｘ４が注目画素を示していて、Ｙ１〜Ｙ４、Ａ、Ｃは予測誤差の算出の際に使用される画素を示している。

そして、ブロック化部３１によりブロック単位に分割された画素列は、簡易予測誤差算出部３２において、図８（Ｂ）の予測式により示される予測方法により予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４、・・・の算出が行われる（ステップＳ１０２）。ここでは、注目画素を左隣の画素の値により予測する予測方法（Ｐ＝Ｘ−Ａ）を用いて予測誤差の算出を行う場合を用いて説明する。

そして、誤差変化点抽出部３３により、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４、・・・から、１つのブロック分の画像データに対応する予測誤差のみが抽出されて、図８（Ｃ）に示されるような誤差変化点データ（Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４）として出力される（ステップＳ１０３）。

次に、判定部３４では、誤差変化点抽出部３３により抽出された誤差変化点データ（Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４）における誤差パターンが、予め設定されたパターンと一致するか否かが判定される（ステップＳ１０４）。ここでは、判定部３４は、誤差パターンを図９に示されるような９つのパターン（ｓ２ａ、ｓ２ｂ、・・・ｓ４ｄ）と比較する場合について説明する。

この図９において、“ｘ”は予測誤差が０でないこと（以下、非０と称する。）を示しており、例えば、誤差変化点データの各値がＰｘ１＝１２、Ｐｘ２＝Ｐｘ３＝Ｐｘ４＝０の場合には、誤差パターンはパターンｓ４ａに一致すると判定される。なお、誤差パターンが複数のパターンと一致する場合には、優先度の高いパターンと一致していると判定されるものとする。誤差パターンが、図９に示すｓ２ａ〜ｓ４ｄのいずれパターンとも一致しない場合には、予め設定されているいずれのパターンとも一致しなかったことを示す旨のパターンｓ５が選択される。

ステップＳ１０５において誤差変化点データにおける誤差パターンが図９に示すいずれかのパターンと一致した場合、符号化部３６では、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４の符号化が行われる（ステップＳ１０７）。なお、予測誤差の誤差パターンが予め設定された複数のパターンのいずれかと一致した場合、ｓ２ａ符号化部４１〜ｓ４ｄ符号化部４９のうちの一致したパターンに対応する符号化部により予測誤差の符号化が行われる。例えば、予測誤差の誤差パターンがパターンｓ２ａと一致した場合、ｓ２ａ符号化部４１により符号化が行われ、予測誤差の誤差パターンがパターンｓ２ｂと一致した場合、ｓ２ｂ符号化部４２により符号化が行われる。

誤差パターンが予め設定されたパターンのいずれかと一致した場合に、符号化部３６により符号化された符号化データの一例を図１０（Ａ）に示す。

図１０（Ａ）に示した例では、予測誤差の誤差パターンがパターンｓ２ａと一致した場合である。この符号化データは、使用した予測方法を示す予測モード符号と、誤差パターンが一致したパターンを示すパターン符号と、非０である予測誤差を符号化したデータとから構成される。つまり、予測誤差がパターンｓ２ａと一致したということは、予測誤差Ｐｘ２、Ｐｘ４はともに０であるため、予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ３の値のみが符号化される。

そして、ステップＳ１０５において誤差変化点データにおける誤差パターンが図９に示すいずれかのパターンとも一致しなかった場合、
通常予測誤差算出部３５では、第２の予測方法による予測誤差算出処理が行われる（ステップＳ１０６）。通常予測誤差算出部３５では、図５に示した第１〜第Ｎ予測モード処理部５０₁〜５０_Nにより、それぞれ異なる予測方法により予測誤差の算出が行われ、予測誤差の総和が最も少ない予測方法と、その予測誤差が予測モード選択部５２により選択される。そして、予測モード選択部５２により選択された予測方法と、予測誤差結果は符号化部３６において符号化される（ステップＳ１０７）。

通常予測誤差算出部３５により算出された予測誤差が符号化部３６により符号化された場合の符号化データの一例を図１０（Ｂ）に示す。

図１０（Ｂ）に示した例では、選択された予測方法を示す予測モード符号と、４つの注目画素に対応した４つの予測誤差を符号化したデータとから構成される。この場合には、４つの予測誤差の値のいずれかが０であった場合でも、常に４つの予測誤差の符号化が行われる。また、この符号化データには、予測誤差を符号化したデータ以外には、予測モード符号のみが含まれていてパターン符号は含まれない。

上記の説明では、判定部３４は、予測誤差の誤差パターンが予め設定されたパターンと一致するか否かを判定するようにしていたが、予測誤差の誤差パターンにおける値の０の数（以下、誤差０数と称する。）が設定されたしきい値以上であるか否かを判定するようにしてもよい。例えば、図９に示したパターンにおいて、パターンｓ２ａは誤差０数は２であり、パターンｓ３ｂは誤差０数が３である。

このような予測誤差における誤差０数に基づいて判定を行うようにした場合の符号化処理を図１１のフローチャートに示す。この図１１に示したフローチャートは、図７に示したフローチャートにおいてステップＳ１０５がステップＳ２０５に置き換えられたものであり、他の処理については同じである。

この図１１に示されたフローチャートでは、誤差変化点データ（Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４）のうちの誤差０数が２〜４であれば、通常予測誤差算出部３５による予測誤差の算出は行われない。そして、誤差変化点データ（Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４）のうちの誤差０数が０または１であれば、通常予測誤差算出部３５による予測誤差の算出が行われる。

[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態の画像形成システムについて説明する。

本実施形態の画像形成システムは、上記で説明した第１の実施形態の画像形成システムにおいて、画像符号化装置２１を、図１２に示す画像符号化装置２１ａに置き換えた構成となっている。

そして、本実施形態における画像符号化装置２１ａは、図４に示した第１の実施形態における画像符号化装置２１に対して、通常予測誤差算出部３５が通常予測誤差算出部３５ａに置き換わり、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ２、Ｐｘ４、・・・が通常予測誤差算出部３５ａにも入力されている点が異なっている。

本実施形態における通常予測誤差算出部３５ａは、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３、Ｐｘ４、・・・を利用して、第２の予測方法に基づく予測誤差の算出を行う。

ここでは、具体的に説明するために、簡易予測誤差算出部３２では、図１３（Ａ）の式に示されるような予測モード（Ｐ＝Ｘ−Ａ）が用いられ、通常予測誤差算出部３５では、図１３（Ｂ）の式により示されるような予測モード（Ｐ＝Ｘ−（Ａ＋Ｂ−Ｃ））が選択された場合を用いて説明する。

このような場合、簡易予測誤差算出部３２では、図１４（Ａ）に示すようなブロック化された画素列において、画素Ｘ１〜Ｘ４を注目画素とした場合の予測誤差Ｐｘ１〜Ｐｘ４、画素Ｙ１〜Ｙ４を注目画素とした場合の予測誤差Ｐｙ１〜Ｐｙ４は、図１４（Ｂ）に示した式により算出される。

そして、通常予測誤差算出部３５では、画素Ｘ１〜Ｘ４を注目画素とした場合の予測誤差Ｑｘ１〜Ｑｘ４は、図１４（Ｃ）に示した式により算出される。

ここで、図１４（Ｃ）を参照すると、通常予測誤差算出部３５により算出されるべき予測誤差Ｑｘ１〜Ｑｘ４は、簡易予測誤差算出部３２により既に算出済みの予測誤差Ｐｘ１〜Ｐｘ４、Ｐｙ１〜Ｐｙ４を用いた演算により算出可能であることがわかる。

よって、通常予測誤差算出部３５は、簡易予測誤差算出部３２により算出済みの予測誤差Ｐｘ１〜Ｐｘ４、Ｐｙ１〜Ｐｙ４を利用して予測誤差Ｑｘ１〜Ｑｘ４の算出を行うことが可能である。

[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態の画像形成システムについて説明する。

本実施形態の画像形成システムは、上記で説明した第２の実施形態の画像形成システムにおいて、画像符号化装置２１ａを、図１５に示す画像符号化装置２１ｂに置き換えた構成となっている。

そして、本実施形態における画像符号化装置２１ｂは、図１２に示した第２の実施形態における画像符号化装置２１ａに対して、通常予測誤差算出部３５ａが通常予測誤差算出部３５ｂに置き換わり、予測モード限定部３７が新たに追加された点が異なっている。

予測モード限定部３７は、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差に基づいて、通常予測誤差算出部３５ｂに予め設定されている複数の予測モードの中から、第２の予測方法として使用する予測モードを限定する。

そして、本実施形態における通常予測誤差算出部３５ｂは、予測モード限定部３７により限定された予測方法の中から、予測誤差の総和が最も少ない予測方法を選択して予測誤差の算出を行う。

例えば、通常予測誤差算出部３５ｂにおいて、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示すような予測モードが設定されているものとして説明を行なう。このような場合に、判定部３４では、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差の誤差パターンが、図９に示したパターンのうちのパターンｓ２ｂと判定されたものとして説明する。

ここで、判定部３４において予測誤差の誤差パターンがパターンｓ２ｂと判定されているため、簡易予測誤差算出部３２において使用された予測モードにより画素Ｘ１、Ｘ３の予測誤差Ｐｘ１、Ｐｘ３が０となっていることがわかる。そのため、予測モード限定部３７は、通常予測誤差算出部３５ｂに予め設定されている複数の予測モードの中から、画素Ｘ１、Ｘ３に対する予測式が簡易予測誤差算出部３２における予測誤差の算出において使用された予測式と同じとなる予測モードを選択する。ここでは、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示した第１〜第３の予測モードが通常予測誤差算出部３５ｂにおいて設定されているため、予測モード限定部３７は、画素Ｘ１、Ｘ３に対する予測式が簡易予測誤差算出部３２における予測誤差の算出において使用された予測式Ｐｘ１＝Ｘ１−Ａ、Ｐｘ３＝Ｘ３−Ｘ２と同じとなる第１および第２の予測モードを選択する。そして、予測モード限定部３７は、使用する予測モードを選択した第１および第２の予測モードに限定するよう通常予測誤差算出部３５ｂに指示を行う。よって、通常予測誤差算出部３５ｂでは、予測モード限定部３７により指示された予測モードの中から使用する予測モードを選択して予測誤差の算出を行うことにより、画素Ｘ１、Ｘ３に対する予測誤差は０となる。

さらに、本実施形態では、予測モード限定部３７は、簡易予測誤差算出部３２により算出された予測誤差の値が０か０でないかを基準とした誤差パターンに基づいて予測モードの限定処理を行っているが、予測誤差があるしきい値よりも大きいか小さいかを基準とした誤差パターンに基づいて予測モードの限定処理を行うようにしてもよい。このように予測誤差をしきい値に基づいて判定した場合の、誤差パターンの一例を図１７に示す。この例では、予測誤差の誤差値がしきい値未満の場合を“Ｌ”として表現し、しきい値以上の場合を“Ｕ”として表現している。

具体例としては、画素値が２５６階調により表現される場合、このしきい値としては例えば８という値を設定するようなことが考えられる。つまり、予測誤差が完全に０でなくても予測誤差が０〜７のように８未満であれば高い圧縮率が得られる可能性が高いため、予測誤差の誤差パターンが図１７に示すいずれかのパターンと一致した場合には、予測モード限定部３７は、予測誤差が“Ｌ”と判定された画素の予測誤差が０の場合と同様の方法により使用可能な予測モードを限定して通常予測誤差算出部３５ｂに指示する。ただし、この場合には、予測誤差が“Ｌ”と判定された場合でも予測誤差が０となったわけではないため、符号化部３６は、図１０（Ｂ）に示すような符号化を行う必要がある。

[変形例]
上記実施形態では、記憶装置２６に格納する画像データを画像符号化装置２１により符号化して圧縮する場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成装置１０、４０や端末装置２０間で画像データを送受信する場合でも同様に本発明を適用することができるものである。このような場合には他の装置から符号化された画像データを受信した装置では、符号化方法に対応した復号処理を行うことにより元の画像データを得ることができる。

また、上記実施形態では、説明を簡単にするために、簡易予測誤差算出部３２における予測方法が１つの場合について説明しているが、
簡易予測誤差算出部３２における予測方法が複数の場合でも本発明は適用可能である。

１０ 画像形成装置
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ 記憶装置
１４ 通信インタフェース（ＩＦ）
１５ ユーザインタフェース（ＵＩ）装置
１６ スキャナ
１７ プリントエンジン
１８ 制御バス
２０ 端末装置
２１ 画像符号化装置
２２ 画像復号装置
２３ 入出力ＩＦ（インタフェース）
２４ 表示装置
２５ 画像読取部
２６ 記憶装置
２７ 画像出力部
２８ 制御部
３０ ネットワーク
３１ ブロック化部
３２ 簡易予測誤差算出部
３３ 誤差変化点抽出部
３４ 判定部
３５、３５ａ、３５ｂ 通常予測誤差算出部
３６ 符号化部
３６ａ 第１符号化部
３６ｂ 第２符号化部
３７ 予測モード限定処理部
４０ 画像形成装置
４１〜４９ ｓ２ａ符号化部、ｓ２ｂ符号化部、・・・、ｓ４ｄ符号化部
５０₁〜５０_N 第１〜第Ｎ予測モード処理部
５１₁〜５１_N 符号量推定部
５２ 予測モード選択部
Ｓ１０１〜Ｓ１０７、Ｓ２０５ ステップ

Claims (5)

1. 画像データを符号化対象の複数の注目画素を含むブロック単位に分割する分割手段と、
   前記分割手段により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、第１の予測方法に基づいて、該注目画素の周辺の既定位置に存在する他の画素の画素値により予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第１の予測誤差算出手段と、
   前記第１の予測誤差算出手段により算出された、前記複数の注目画素の各予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致するか否かを判定する判定手段と
   前記第１の予測誤差算出手段により算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定されたいずれの配列とも一致しないと前記判定手段により判定された場合、前記分割手段により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、前記第１の予測方法よりも演算量が多い第２の予測方法に基づいて予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第２の予測誤差算出手段と、
   前記第１の予測誤差算出手段により算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致すると前記判定手段により判定された場合、一致した配列を示す識別子情報とともに前記第１の予測誤差算出手段により算出された各注目画素の予測誤差を符号化し、予め設定された配列と一致しないと前記判定手段により判定された場合、前記第２の予測誤差算出手段により算出された予測誤差を符号化する符号化手段と、
   を有する画像符号化装置。
2. 前記第２の予測誤差算出手段は、前記第１の予測誤差算出手段により算出された予測誤差を利用して、第２の予測方法に基づく予測誤差の算出を行う請求項１記載の画像符号化装置。
3. 前記第１の予測誤差算出手段により算出された予測誤差に基づいて、予め設定されている複数の予測方法の中から、前記第２の予測誤差算出手段において第２の予測方法として使用する予測方法を限定する予測方法限定手段をさらに有する請求項１または２記載の画像符号化装置。
4. 画像データを符号化対象の複数の注目画素を含むブロック単位に分割する分割手段と、
   前記分割手段により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、第１の予測方法に基づいて、該注目画素の周辺の既定位置に存在する他の画素の画素値により予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第１の予測誤差算出手段と、
   前記第１の予測誤差算出手段により算出された、前記複数の注目画素の各予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致するか否かを判定する判定手段と
   前記第１の予測誤差算出手段により算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定されたいずれの配列とも一致しないと前記判定手段により判定された場合、前記分割手段により分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、前記第１の予測方法よりも演算量が多い第２の予測方法に基づいて予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第２の予測誤差算出手段と、
   前記第１の予測誤差算出手段により算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致すると前記判定手段により判定された場合、一致した配列を示す識別子情報とともに前記第１の予測誤差算出手段により算出された各注目画素の予測誤差を符号化し、予め設定された配列と一致しないと前記判定手段により判定された場合、前記第２の予測誤差算出手段により算出された予測誤差を符号化する符号化手段と、
   前記符号化手段により符号化された画像データを格納する格納手段と、
   前記格納手段により格納されている画像データを復号する復号手段と、
   前記復号手段により復号された画像データに基づいて画像を出力する画像出力手段と、
   を有する画像形成装置。
5. 画像データを符号化対象の複数の注目画素を含むブロック単位に分割する分割ステップと、
   分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、第１の予測方法に基づいて、該注目画素の周辺の既定位置に存在する他の画素の画素値により予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第１の予測誤差算出ステップと、
   前記第１の予測誤差算出ステップにおいて算出された、前記複数の注目画素の各予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致するか否かを判定する判定ステップと
   前記第１の予測誤差算出ステップにおいて算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定されたいずれの配列とも一致しないと判定された場合、分割されたブロック単位の画像データに含まれる各注目画素の画素値を、前記第１の予測方法よりも演算量が多い第２の予測方法に基づいて予測し、予測した画素値と注目画素の画素値との差分を予測誤差として算出する第２の予測誤差算出ステップと、
   前記第１の予測誤差算出ステップにおいて算出された前記複数の注目画素の予測誤差の誤差値の配列が、予め設定された配列と一致すると前記判定ステップにおいて判定された場合、一致した配列を示す識別子情報とともに前記第１の予測誤差算出ステップにおいて算出された各注目画素の予測誤差を符号化し、予め設定された配列と一致しないと前記判定ステップおいて判定された場合、前記第２の予測誤差算出ステップにおいて算出された予測誤差を符号化する符号化ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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