JP5523177B2 - 画像符号化装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
図2は、本実施形態に適用可能な画像処理装置のブロック図である。この画像処理装置は、大きく分けて2つの処理部からなる。1つは、画像を入力してから圧縮符号化を行うまでの符号化部であり、もう1つは、符号化データの一部または全部を利用して画像出力までの処理を行う復号部である。これら処理部は、一体型の装置に含まれていても良いし、それぞれが別体であっても構わない。その場合には、後述する格納部204は、それぞれの処理部に分かれて存在し、同一の符号化データを保持することになるであろう。
Bn(0,0)=Bn(0,1)=Bn(1,0)=Bn(1,1) …(1)
Bn(0,1)=Bn+1(0,0)
且つ
Bn(1,0)=Bn+W(0,0)
且つ
Bn(1,1)=Bn+W+1(0,0) …(2)
Bn(0,0)=P(x,y)+Pd(x,y)
Bn(0,1)=Bn(0,0)=P(x,y)+Pd(x,y)
Bn(1,0)=Bn(0,0)=P(x,y)+Pd(x,y)
Bn(1,1)=Bn(0,0)=P(x,y)+Pd(x,y) …(3)
Bn(0,0)=P(x,y)+Pd(x,y)
Bn(0,1)=P(x+1,y)
Bn(1,0)=P(x,y+1)
Bn(1,1)=P(x+1,y+1) …(4)
上記第1の実施形態と同等の処理を、コンピュータプログラムによって実現する例を第1の実施形態の変形例として以下に説明する。図11は、本変形例における情報処理装置(例えばパーソナルコンピュータ)のブロック構成図である。図中、1401はCPUで、RAM1402やROM1403に記憶されているプログラムやデータを用いて本装置全体の制御を行うと共に、後述する画像符号化処理、復号処理を実行する。1402はRAMで、外部記憶装置1407や記憶媒体ドライブ1408、若しくはI/F1409を介して外部装置からダウンロードされたプログラムやデータを記憶する為のエリアを備える。また、RAM1402は、CPU1401が各種の処理を実行する際に使用するワークエリアも備える。1403はROMで、ブートプログラムや本装置の設定プログラムやデータを格納する。1404、1405は夫々キーボード、マウスで、CPU1401に対して各種の指示を入力することができる。1406は表示装置で、CRTや液晶画面などにより構成されており、画像や文字などの情報を表示することができる。1407はハードディスクドライブ装置等の大容量の外部記憶装置である。この外部記憶装置1407には、OS(オペレーティングシステム)や後述する画像符号化、復号処理の為のプログラム、符号化対象の画像データ、復号対象画像の符号化データなどがファイルとして保存されている。また、CPU1401は、これらのプログラムやデータをRAM1402上の所定のエリアにロードし、実行することになる。1408は記憶媒体ドライブで、CD−ROMやDVD−ROMなどの記憶媒体に記録されたプログラムやデータを読み出してRAM1402や外部記憶装置1407に出力するものである。なお、この記憶媒体に後述する画像符号化、復号処理の為のプログラム、符号化対象の画像データ、復号対象の画像の符号化データなどを記録しておいても良い。この場合、記憶媒体ドライブ1408は、CPU1401による制御によって、これらのプログラムやデータをRAM1402上の所定のエリアにロードする。1409はI/Fで、このI/F1409によって外部装置を本装置に接続し、本装置と外部装置との間でデータ通信を可能にするものである。例えは符号化対象の画像データや、復号対象の画像の符号化データなどを本装置のRAM1402や外部記憶装置1407、あるいは記憶媒体ドライブ1408に入力することもできる。1410は上述の各部を繋ぐバスである。上記構成において、本装置の電源がONになると、CPU1401はROM1403のブートプログラムに従って、外部記憶装置1407からOSをRAM1402にロードする。この結果、キーボード1404、マウス1405の入力が可能となり、表示装置1406にGUIを表示することが可能になる。ユーザが、キーボード1404やマウス1405を操作し、外部記憶装置1407に格納された画像符号化処理用アプリケーションプログラムの起動の指示を行なうと、CPU1401はそのプログラムをRAM1402にロードし、実行する。これにより、本装置が画像符号化装置として機能することになる。この場合の符号化アプリケーションは、指定された画像データから先に説明したブロック単位に1画素の縮小画像を生成する処理と、差分値を生成する処理と、補間データを生成する処理(図1のフローチャート)に示した処理を行なう。そして、その結果である符号化データを1つのファイルとして、格納部204と同等の記憶装置に格納したり、外部装置もしくはネットワーク上に転送される。
上記第1の実施形態では、補間データの最小符号量は、3画素に対して1ビットであった。第2の実施形態では、この符号化効率を考慮した変形例を説明する。本第2の実施形態における「ブロック」とは、第1の実施形態と同様に2×2画素を表わす。そして、「タイル」とは、水平方向にM個、垂直方向にN個(ともに2以上の整数)のブロックからなる画像とする。ここでは、説明を簡単なものとするため、1タイルを8×8個のブロックで構成されるものとする。すなわち、1タイルは16×16画素からなる。また、説明を簡単にするため、符号化対象の画像データの水平方向の画素数を16W、垂直方向の画素数を16H、つまり、共に16の整数倍であるものとして説明する。
この処理は、着目タイル内の8×8個の付加情報が互いに等しい場合の処理である。付加情報の種類は、第1の実施形態で説明したように、第1,第2、第3の付加情報の3種類である。そこで、8×8個の付加情報が互いに等しい場合、それらを統合する。例えば、着目タイル内の8×8個の付加情報が同じである場合には、先頭に互いに等しいことを示す1ビットの識別ビット“1”を出力する。そして、それに後続して付加情報を出力し、着目タイルの統合処理を終える。従って、この識別ビットは統合できたか否かを示すフラグ情報ということもできる。従って、もし着目タイル内の8×8個のブロックの付加情報が第1の実施形態における第1の付加情報である“1”であった場合には、着目タイルの統合結果は2ビットの“11”となる。また、着目タイル内の8×8個のブロックの付加情報が第1の実施形態における第2の付加情報である“01”であった場合には、着目タイルの統合結果は3ビットの“101”となる。そして、着目タイル内の全ブロックが第3の付加情報である場合には、着目タイルの統合結果は3ビットの“100”となる。
この第2統合処理は、タイル内の全付加情報中に、少なくとも1つの付加情報が他と異なる場合の処理である。換言すれば、上記タイルのサイズより小さければ、その小さい領域にて付加情報を統合できる可能性があることになる。そこで、本第2の実施形態では、1つのタイルには8×8個の付加情報が含まれることに着目し、これを水平方向に並ぶ8つの付加情報を単位に統合処理を行なうようにした。以下、この水平方向に並ぶ8つの付加情報をライン付加情報という。本第2の統合処理では、着目ライン付加情報に含まれる8つの付加情報が互いに等しいか否かを判定する。そして、互いに等しい場合には、それを識別する1ビットの識別ビット“1”を出力し、その後に等しいと判定された付加情報を1つ出力する。一方、着目ライン付加情報に含まれる8つの付加情報中、1つでも異なるものが存在した場合、1ビットの識別ビット“0”を出力し、それに後続して8つの付加情報を出力する。着目タイルは、8つのライン付加情報で構成されるものであるので、上記処理を最上段から最下段に向かって8回行なえばよい。以上、本実施形態における付加情報統合部802の処理を説明した。
上記第1、第2の実施形態では、1つのブロック(2×2画素)に対し、縮小画像の生成として2x2画素の平均値を用いる方法を説明した。本実施形態では、1つのブロック(2×2画素)に対し、縮小画像の生成方法を選択できるようにした場合を説明する。
上記各実施形態では、縮小画像の生成方法は、符号化対象となる1画面分の画像に対して、同じ方法であることとした。本実施形態では、1画面の画像において、縮小画像の生成方法を切り替える場合を説明する。
上記各実施形態では、左上の画素(Bn(0,0))をブロック内の代表1画素Xとし、他の右上、左下、右下の3画素(Xa=Bn(0,1)、Xb=Bn(1,0)、Xc=Bn(1,1))を復元するための補間データを生成する場合を説明した。しかしながら、本発明はこの場合に限定されない。もし、画素Xを代表1画素(差分値を用いて復元される画素)と定義するならば、代表1画素をXが、Bn(0,1)やBn(1,0)やBn(1,1)に変更されても良い。そして、もしそのような変更をする場合には、式(2)などの隣接ブロックの考え方(隣接する方向)を変更すれば良いであろう。
Bn(0,0)=Bn−1(0,0)
且つ
Bn(1,0)=Bn+W−1(0,0)
且つ
Bn(1,1)=Bn+W(0,0) …(5)
Claims (4)
- それぞれが画素X、Xa、Xb、Xcで定義される2×2画素のブロックを、複数のブロックについて符号化する画像符号化装置であって、
前記2×2画素の画素値の平均値を、着目ブロックの縮小画像である1画素の画素値として出力することにより、縮小画像を生成する解像度変換手段と、
前記着目ブロックの縮小画像である1画素の画素値と、前記着目ブロックにおける画素Xとの差分値を生成する差分値生成手段と、
前記画素Xa、Xb、Xcを復元するための補間データを生成する補間データ生成手段とを備え、
前記補間データは、着目ブロックにおけるXa、Xb、Xcが、画素Xと一致していることを示す第1の情報、或いは、当該Xa、Xb、Xcが、それら画素に隣接するブロックにおける画素Xと一致していることを示す第2の情報、或いは、当該Xa、Xb、Xcの画素値を示す第3の情報の何れかを含むことを特徴とする画像符号化装置。 - それぞれが画素X、Xa、Xb、Xcで定義される2×2画素のブロックを、複数のブロックについて符号化する画像符号化装置の制御方法であって、
解像度変換手段によって、前記2×2画素の画素値の平均値を、着目ブロックの縮小画像である1画素の画素値として出力することにより、縮小画像を生成する解像度変換工程と、
差分値生成手段によって、前記着目ブロックの縮小画像である1画素の画素値と、前記着目ブロックにおける画素Xとの差分値を生成する差分値生成工程と、
補間データ生成手段によって、前記画素Xa、Xb、Xcを復元するための補間データを生成する補間データ生成工程とを備え、
前記補間データは、着目ブロックにおけるXa、Xb、Xcが、画素Xと一致していることを示す第1の情報、或いは、当該Xa、Xb、Xcが、それら画素に隣接するブロックにおける画素Xと一致していることを示す第2の情報、或いは、当該Xa、Xb、Xcの画素値を示す第3の情報の何れかを含むことを特徴とする制御方法。 - コンピュータに読み込み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項2に記載の画像符号化装置として機能させるコンピュータプログラム。
- 請求項3に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
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