JP6368484B2 - 圧縮装置、および圧縮方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係る圧縮装置の構成について説明する前に、本発明の実施形態に係る圧縮方法の概要について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る圧縮方法に係る処理を、本発明の実施形態に係る圧縮装置が行うものとして説明する。なお、本発明の実施形態に係る圧縮方法に係る処理の一例については、本発明の実施形態に係る圧縮装置の構成の一例と共に説明する。
図3は、本発明の実施形態に係る画像データ処理システム1000(image data processing system)の一例を示す説明図である。画像データ処理システム1000は、例えば、本発明の実施形態に係る圧縮方法に係る処理を行う圧縮装置100と、圧縮装置100から出力される圧縮結果を記憶するフレームメモリ200と、フレームメモリ200から読み出された圧縮結果を伸長する伸長装置300とを有する。
[1−1]圧縮装置100の構成の一例
圧縮装置100は、例えば、メモリ102と、第1圧縮部104と、第2圧縮部106と、選択部108とを備える。圧縮装置100では、例えば、第1圧縮部104、第2圧縮部106、および選択部108により、本発明の実施形態に係る圧縮方法に係る処理が行われる。
圧縮装置100には、4つの画素の画素値が入力され、第1圧縮部104と第2圧縮部106とは、それぞれ4つの画素の画素値を処理する。入力される4つの画素は、圧縮対象画素に該当する。
4つの画素は、例えば、それぞれ対応する圧縮器110で並列に処理される。また、圧縮器110には、圧縮対象画素の画素値に加え、メモリ102から読み出された近似画素値が入力される。
第2圧縮部106は、例えば、4つの画素の画素値を同時に処理し、60ビットの圧縮コードと、4つの近似画素値と、誤差とを出力する。ここで、第2圧縮部106から出力される誤差とは、4つの圧縮対象画素それぞれに対応する圧縮対象画素の画素値と近似画素値との誤差の和である。
選択部108では、第1圧縮部104から出力される誤差と、第2圧縮部106から出力される誤差とが比較される。そして、選択部108からは、第1圧縮部104における圧縮結果と第2圧縮部106における圧縮結果とのうち、より誤差が小さい圧縮結果が出力される。
図5は、本発明の実施形態に係る第1圧縮部104を構成する圧縮器110の構成の一例を示す説明図である。図5に示す“P”は、圧縮対象画素の画素値を示しており、図5に示す“Qi”(iは、0〜6の整数)は、それぞれメモリ102から読み出された近似画素値を示している。
第1圧縮器112は、例えば、圧縮対象画素の画素値Pを、他の画素の画素値を参照せずに圧縮する。以下、圧縮対象画素の画素値を他の画素の画素値を参照せずに圧縮することを、「直接圧縮」と示す場合がある。
(a)圧縮対象画素の画素値Pを含む入力値範囲を特定する。
(b)特定された入力値範囲に対応するインデックスを圧縮された画素値とする。
(c)特定された入力値範囲に対応する近似値を、近似画素値とする。
第2圧縮器114は、例えば、圧縮対象画素の画素値とメモリ102に記憶されている近似画素値との差分値、すなわち、圧縮対象画素の画素値と参照画素の画素値との差分値を算出する。ここで、上記差分値は、圧縮対象画素の画素値と、メモリ102に記憶されている近似画素値との相関を示す値に該当する。
・・・(数式2)
(d)算出された差分値Dを含む入力値範囲を特定する。
(e)特定された入力値範囲に対応するインデックスを圧縮された画素値とする。
(f)特定された入力値範囲に対応する近似値を、圧縮対象画素の画素値Pに加算し、加算された値を近似画素値とする。
図15は、本発明の実施形態に係る第2圧縮部106の構成の一例を示す説明図である。第2圧縮部106は、例えば、判定器118と、第3圧縮器120と、第4圧縮器122と、第2選択器124とを備える。
判定器118は、圧縮対象画素である4つの画素の画素値の相関の類型を判定する。
・条件1:(E01≦16)&(E01≦E12)&(E01≦E23)
・条件2:(E12≦16)&(E12≦E01)&(E12≦E23)
・条件3:(E23≦16)&(E23≦E01)&(E23≦E01)
第3圧縮器120は、例えば、判定器118において相関の類型が判定された場合には、判定された相関の類型に基づいて圧縮対象画素それぞれにおける画素値を圧縮する。そして、第3圧縮器120は、圧縮された圧縮対象画素それぞれにおける画素値と、圧縮対象画素それぞれにおける近似画素値と、圧縮対象画素それぞれの画素値と近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する。
第4圧縮器122は、例えば、圧縮対象画素それぞれにおける圧縮された画素値と、圧縮対象画素それぞれにおける近似画素値と、圧縮対象画素それぞれの画素値と近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する。
圧縮装置100は、例えば図3に示す構成によって、第1圧縮部104における圧縮結果と、第2圧縮部106における圧縮結果との中から、誤差が小さい圧縮結果を出力する。ここで、第1圧縮部104における圧縮結果に含まれる圧縮された画素値は、メモリ102に記憶されている近似画素値との相関性を利用して、複数の圧縮対象画素の画素値ごとに圧縮されたものである。また、第2圧縮部106における圧縮結果に含まれる圧縮された画素値は、複数の圧縮対象画素の画素値の相関性を利用して圧縮されたものである。
次に、再度図3を参照して、圧縮装置100から出力される圧縮された画素値を伸長することが可能な、伸長装置300の構成の一例について説明する。図3では、60ビットの圧縮コードが伸長装置300に入力され、伸長装置300が4画素分の画像データに伸長する例を示している。
102、302 メモリ
104 第1圧縮部
106 第2圧縮部
108、308 選択部
110A、110B、110C、110D 圧縮器
112 第1圧縮器と
114A、114B、114C、114D、114E、114F、114G 第2圧縮器
116 第1選択器
118 判定器
120 第3圧縮器
122 第4圧縮器
124 第2選択器
200 フレームメモリ
300 伸長装置
304 第1伸長部
306 第2伸長部
310A、310B、310C、310D 伸長器
1000 画像データ処理システム
Claims (8)
- 複数の画素の画素値を示す画像データが入力され、画素それぞれに対応する画素値を圧縮した圧縮結果を出力する圧縮装置であって、
圧縮対象の画素である圧縮対象画素に対応する第1ラインに隣接するラインであり、1つ前に画素値の圧縮が行われた第2ラインに対応する画素における、圧縮された画素値が伸長された画素値である近似画素値を記憶するメモリと、
前記第1ラインにそれぞれ対応し、連続する複数の前記圧縮対象画素ごとに、前記圧縮対象画素の画素値が他の画素の画素値を参照せずに圧縮された第1の圧縮結果と、前記圧縮対象画素の画素値と前記メモリに記憶されている前記近似画素値との相関を利用して圧縮された第2の圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する第1圧縮部と、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関を利用して圧縮された、前記複数の前記圧縮対象画素それぞれの圧縮結果を出力する第2圧縮部と、
前記第1圧縮部から出力される圧縮結果と、前記第2圧縮部から出力される圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する選択部と、
を備え、
前記第2圧縮部は、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関の類型を判定する判定器と、
前記相関の類型が判定された場合に、判定された前記相関の類型に基づき圧縮された、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第3圧縮器と、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける圧縮された画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第4圧縮器と、
前記第3圧縮器から出力される前記圧縮結果と、前記第4圧縮器から出力される前記圧縮結果との中から誤差が小さい圧縮結果を出力する第2選択器と、
を備え、
前記第3圧縮器は、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素のうちの、相関が高い前記圧縮対象画素については、相関が高い前記圧縮対象画素の画素値の平均値を他の画素の画素値を参照せずに圧縮して、圧縮された平均値に基づく値を画素値として含む前記圧縮結果を出力し、
相関が高い前記圧縮対象画素に対応する圧縮された平均値を伸長して、前記近似画素値とし、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素のうちの、相関が高くない前記圧縮対象画素については、相関が高くない前記圧縮対象画素における前記第1の圧縮結果と、相関が高くない前記圧縮対象画素における前記第2の圧縮結果との中から、誤差が小さい圧縮結果を出力することを特徴とする、圧縮装置。 - 複数の画素の画素値を示す画像データが入力され、画素それぞれに対応する画素値を圧縮した圧縮結果を出力する圧縮装置であって、
圧縮対象の画素である圧縮対象画素に対応する第1ラインに隣接するラインであり、1つ前に画素値の圧縮が行われた第2ラインに対応する画素における、圧縮された画素値が伸長された画素値である近似画素値を記憶するメモリと、
前記第1ラインにそれぞれ対応し、連続する複数の前記圧縮対象画素ごとに、前記圧縮対象画素の画素値が他の画素の画素値を参照せずに圧縮された第1の圧縮結果と、前記圧縮対象画素の画素値と前記メモリに記憶されている前記近似画素値との相関を利用して圧縮された第2の圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する第1圧縮部と、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関を利用して圧縮された、前記複数の前記圧縮対象画素それぞれの圧縮結果を出力する第2圧縮部と、
前記第1圧縮部から出力される圧縮結果と、前記第2圧縮部から出力される圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する選択部と、
を備え、
前記第2圧縮部は、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関の類型を判定する判定器と、
前記相関の類型が判定された場合に、判定された前記相関の類型に基づき圧縮された、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第3圧縮器と、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける圧縮された画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第4圧縮器と、
前記第3圧縮器から出力される前記圧縮結果と、前記第4圧縮器から出力される前記圧縮結果との中から誤差が小さい圧縮結果を出力する第2選択器と、
を備え、
前記判定器において前記相関の類型が判定されない場合、前記第3圧縮器は、処理を行わない、圧縮装置。 - 複数の画素の画素値を示す画像データが入力され、画素それぞれに対応する画素値を圧縮した圧縮結果を出力する圧縮装置であって、
圧縮対象の画素である圧縮対象画素に対応する第1ラインに隣接するラインであり、1つ前に画素値の圧縮が行われた第2ラインに対応する画素における、圧縮された画素値が伸長された画素値である近似画素値を記憶するメモリと、
前記第1ラインにそれぞれ対応し、連続する複数の前記圧縮対象画素ごとに、前記圧縮対象画素の画素値が他の画素の画素値を参照せずに圧縮された第1の圧縮結果と、前記圧縮対象画素の画素値と前記メモリに記憶されている前記近似画素値との相関を利用して圧縮された第2の圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する第1圧縮部と、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関を利用して圧縮された、前記複数の前記圧縮対象画素それぞれの圧縮結果を出力する第2圧縮部と、
前記第1圧縮部から出力される圧縮結果と、前記第2圧縮部から出力される圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する選択部と、
を備え、
前記第2圧縮部は、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関の類型を判定する判定器と、
前記相関の類型が判定された場合に、判定された前記相関の類型に基づき圧縮された、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第3圧縮器と、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける圧縮された画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第4圧縮器と、
前記第3圧縮器から出力される前記圧縮結果と、前記第4圧縮器から出力される前記圧縮結果との中から誤差が小さい圧縮結果を出力する第2選択器と、
を備え、
前記第4圧縮器は、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素のうち、端の2つの前記圧縮対象画素については、他の画素の画素値を参照せずに圧縮された、端の2つの前記圧縮対象画素それぞれにおける画素値を伸長して、前記近似画素値とし、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素のうち、他の前記圧縮対象画素については、端の2つの前記圧縮対象画素それぞれに対応する前記近似画素値を線形補間した値を、前記近似画素値とすることを特徴とする、圧縮装置。 - 前記第1圧縮部は、
前記圧縮対象画素の画素値を、他の画素の画素値を参照せずに圧縮し、圧縮された画素値と、前記圧縮対象画素における前記近似画素値と、前記圧縮対象画素の画素値と前記近似画素値との誤差とを、前記第1の圧縮結果として出力する第1圧縮器と、
前記圧縮対象画素の画素値と前記メモリに記憶されている前記近似画素値との相関を示す値として、前記圧縮対象画素の画素値と前記メモリに記憶されている前記近似画素値との差分値を算出し、算出された前記差分値に対応する圧縮された画素値と、算出された前記差分値に対応する前記近似画素値と、前記圧縮対象画素の画素値と前記近似画素値との誤差とを、前記第2の圧縮結果として出力する第2圧縮器と、
前記第1圧縮器から出力される前記第1の圧縮結果と、前記第2圧縮器から出力される前記第2の圧縮結果との中から誤差が小さい圧縮結果を出力する第1選択器と、
を備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の圧縮装置。 - 前記判定器は、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素における、隣接する2つの前記圧縮対象画素の画素値の差分値を算出し、
算出された差分値に基づいて、前記相関の類型を判定する、請求項1〜4のいずれかに記載の圧縮装置。 - 複数の画素の画素値を示す画像データが入力され、画素それぞれに対応する画素値を圧縮した圧縮結果を出力し、
圧縮対象の画素である圧縮対象画素に対応する第1ラインに隣接するラインであり、1つ前に画素値の圧縮が行われた第2ラインに対応する画素における、圧縮された画素値が伸長された画素値である近似画素値を記憶するメモリを有する圧縮装置における圧縮方法であって、
前記第1ラインにそれぞれ対応し、連続する複数の前記圧縮対象画素ごとに、前記圧縮対象画素の画素値が他の画素の画素値を参照せずに圧縮された第1の圧縮結果と、前記圧縮対象画素の画素値と前記メモリに記憶されている前記近似画素値との相関を利用して圧縮された第2の圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する第1圧縮ステップと、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関を利用して圧縮された、前記複数の前記圧縮対象画素それぞれの圧縮結果を出力する第2圧縮ステップと、
前記第1圧縮ステップにおいて出力される圧縮結果と、前記第2圧縮ステップにおいて出力される圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する選択ステップと、
を有し、
前記第2圧縮ステップは、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関の類型を判定する判定ステップと、
前記相関の類型が判定された場合に、判定された前記相関の類型に基づき圧縮された、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第3圧縮ステップと、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける圧縮された画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第4圧縮ステップと、
前記第3圧縮ステップからの前記圧縮結果と、前記第4圧縮ステップからの前記圧縮結果との中から誤差が小さい圧縮結果を出力する第2選択ステップと、
を備え、
前記第3圧縮ステップは、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素のうちの、相関が高い前記圧縮対象画素については、相関が高い前記圧縮対象画素の画素値の平均値を他の画素の画素値を参照せずに圧縮して、圧縮された平均値に基づく値を画素値として含む前記圧縮結果を出力し、
相関が高い前記圧縮対象画素に対応する圧縮された平均値を伸長して、前記近似画素値とし、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素のうちの、相関が高くない前記圧縮対象画素については、相関が高くない前記圧縮対象画素における前記第1の圧縮結果と、相関が高くない前記圧縮対象画素における前記第2の圧縮結果との中から、誤差が小さい圧縮結果を出力することを特徴とする、圧縮方法。 - 複数の画素の画素値を示す画像データが入力され、画素それぞれに対応する画素値を圧縮した圧縮結果を出力し、
圧縮対象の画素である圧縮対象画素に対応する第1ラインに隣接するラインであり、1つ前に画素値の圧縮が行われた第2ラインに対応する画素における、圧縮された画素値が伸長された画素値である近似画素値を記憶するメモリを有する圧縮装置における圧縮方法であって、
前記第1ラインにそれぞれ対応し、連続する複数の前記圧縮対象画素ごとに、前記圧縮対象画素の画素値が他の画素の画素値を参照せずに圧縮された第1の圧縮結果と、前記圧縮対象画素の画素値と前記メモリに記憶されている前記近似画素値との相関を利用して圧縮された第2の圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する第1圧縮ステップと、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関を利用して圧縮された、前記複数の前記圧縮対象画素それぞれの圧縮結果を出力する第2圧縮ステップと、
前記第1圧縮ステップにおいて出力される圧縮結果と、前記第2圧縮ステップにおいて出力される圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する選択ステップと、
を有し、
前記第2圧縮ステップは、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関の類型を判定する判定ステップと、
前記相関の類型が判定された場合に、判定された前記相関の類型に基づき圧縮された、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第3圧縮ステップと、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける圧縮された画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第4圧縮ステップと、
前記第3圧縮ステップからの前記圧縮結果と、前記第4圧縮ステップからの前記圧縮結果との中から誤差が小さい圧縮結果を出力する第2選択ステップと、
を備え、
前記判定器において前記相関の類型が判定されない場合、前記第3圧縮器は、処理を行わない、圧縮方法。 - 複数の画素の画素値を示す画像データが入力され、画素それぞれに対応する画素値を圧縮した圧縮結果を出力し、
圧縮対象の画素である圧縮対象画素に対応する第1ラインに隣接するラインであり、1つ前に画素値の圧縮が行われた第2ラインに対応する画素における、圧縮された画素値が伸長された画素値である近似画素値を記憶するメモリを有する圧縮装置における圧縮方法であって、
前記第1ラインにそれぞれ対応し、連続する複数の前記圧縮対象画素ごとに、前記圧縮対象画素の画素値が他の画素の画素値を参照せずに圧縮された第1の圧縮結果と、前記圧縮対象画素の画素値と前記メモリに記憶されている前記近似画素値との相関を利用して圧縮された第2の圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する第1圧縮ステップと、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関を利用して圧縮された、前記複数の前記圧縮対象画素それぞれの圧縮結果を出力する第2圧縮ステップと、
前記第1圧縮ステップにおいて出力される圧縮結果と、前記第2圧縮ステップにおいて出力される圧縮結果との中から、前記圧縮対象画素の画素値と、それぞれの圧縮結果に対応する前記近似画素値との誤差が小さい圧縮結果を出力する選択ステップと、
を有し、
前記第2圧縮ステップは、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素の画素値の相関の類型を判定する判定ステップと、
前記相関の類型が判定された場合に、判定された前記相関の類型に基づき圧縮された、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第3圧縮ステップと、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける圧縮された画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれにおける前記近似画素値と、前記連続する複数の前記圧縮対象画素それぞれの画素値と前記近似画素値との誤差とを、圧縮結果として出力する第4圧縮ステップと、
前記第3圧縮ステップからの前記圧縮結果と、前記第4圧縮ステップからの前記圧縮結果との中から誤差が小さい圧縮結果を出力する第2選択ステップと、
を備え、
前記第4圧縮ステップは、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素のうち、端の2つの前記圧縮対象画素については、他の画素の画素値を参照せずに圧縮された、端の2つの前記圧縮対象画素それぞれにおける画素値を伸長して、前記近似画素値とし、
前記連続する複数の前記圧縮対象画素のうち、他の前記圧縮対象画素については、端の2つの前記圧縮対象画素それぞれに対応する前記近似画素値を線形補間した値を、前記近似画素値とすることを特徴とする、圧縮方法。
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