カラー基盤でもって予測値を補正する方法及び装置、それを利用したイメージ圧縮／復元方法及び装置
【課題】 カラー基盤でもって予測値を補正する方法及び装置、それを利用したイメージ圧縮／復元方法及び装置を提供する。
【解決手段】 イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から現在のピクセルのカラーの値を予測し、イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、現在のピクセルのカラーの予測値を補正する予測値補正方法である。
【解決手段】 イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から現在のピクセルのカラーの値を予測し、イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、現在のピクセルのカラーの予測値を補正する予測値補正方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージを構成するピクセルの予測値を補正する方法及び装置に係り、特にそれを利用してイメージを圧縮する方法及び装置、イメージを復元する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージを表すデータ量を圧縮する技術、すなわちイメージ圧縮技術の代表的なものとしては、イメージ内に存在する空間的な類似性を利用してイメージを圧縮する方式が挙げられる。かかるイメージ圧縮方式に関する規格としては、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ），ＪＰＥＧ ２０００，ＪＰＥＧ ＬＳなどがある。
【０００３】
図１は、従来の一般的なイメージ圧縮装置の構成図である。図１に示すように、従来のイメージ圧縮装置は、減算器１１、符号化器１２、復元部１３及び予測部１４から構成される。減算器１１は、イメージのピクセルのうち、現在処理しようとするピクセル（以下、“現在のピクセル”という）の実際値から現在のピクセルの予測値を減算することによって、現在のピクセルの実際値と予測値との差を生成する。符号化器１２は、減算器１１により生成された現在のピクセルの実際値と予測値との差を符号化する。復元部１３は、符号化器１２により符号化された結果を復号化することによって、現在のピクセルの実際値と予測値との差を復元し、このように復元された現在のピクセルの実際値と予測値との差を現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値に加算することによって、現在のピクセルの復元値を生成する。予測部１４は、復元部１３により復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルの値から現在のピクセルの値を予測する。
【０００４】
イメージを構成するピクセルの実際値と予測値との差、すなわちそのピクセルの予測値のエラーは０に近いほど、イメージの圧縮率は向上する。したがって、イメージの圧縮率を向上させるためには、イメージを構成するピクセルの値をさらに実際値に近接するように予測する技術が要求される。ＪＰＥＧ−ＬＳ規格では、イメージを構成するピクセルの値をさらに正確に予測するために、イメージ内のコンテキストを基盤としてピクセルの予測値を補正する技術を提案した。これは、イメージ内の過去のあるコンテキストに属したピクセルの値に対する予測の正確度は、それと一致するか、または最も類似した現在のコンテキストに属したピクセルの値に対する予測の正確度とほぼ一致するという仮定下で着目されたものである。例えば、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似した過去のコンテキストが表す該ピクセルの予測値のエラーが＋１０であれば、現在のピクセルの値の予測値に既定の正数値を加算することによって、現在のピクセルのカラーの値に対する予測の正確度を高めることができる。
【０００５】
図２は、従来のＪＰＥＧ−ＬＳ規格によるイメージ圧縮装置の構成図である。図２に示すように、従来のＪＰＥＧ−ＬＳ規格によるイメージ圧縮装置は、減算器２１、符号化器２２、復元部２３、予測部２４及びコンテキスト基盤の補正部２５から構成される。図２に示したイメージ圧縮装置の構成要素は、コンテキスト基盤の補正部２５を除いては図１に示したイメージ圧縮装置の構成要素と一致するので、以下では、コンテキスト基盤の補正部２５についてのみ説明する。
【０００６】
ＪＰＥＧ−ＬＳ規格では、あるピクセルの左上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値と、左側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値との差Ｄ１、このピクセルの上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値と、左上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値との差Ｄ２、このピクセルの右上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値と、上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値との差Ｄ３から構成される一つの組み合わせをこのピクセルの一つのコンテキストと定義する。特に、ＪＰＥＧ−ＬＳ規格では、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３それぞれを９個に量子化した後、最初の非ゼロ要素が負数である量子化値Ｑを−Ｑと表現することによって、７２９／２＋１、すなわち３６５個のコンテキストが存在するようにした。
【０００７】
コンテキスト基盤の補正部２５は、イメージを構成するピクセルのカラーの予測値のエラーが算出されれば、３６５個のコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストに該当するものに現在算出されたエラーを累積させ、現在まで累積されたエラーの平均を算出する。このように算出されたエラーの平均は、３６５個のコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストに該当するものが表すエラーとなる。かかる過程は、イメージを構成するピクセルのうち、最初に処理されたピクセルから現在処理されたピクセルまで累積されて行われる。また、コンテキスト基盤の補正部２５は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表す該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、予測部２４により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、イメージを構成するピクセルの実際値と予測値との差、すなわちそのピクセルの予測値のエラーを０にさらに近くすることによって、イメージの圧縮率をさらに向上させる装置及び方法を提供するところにある。また、かかる装置ないし方法を利用して、イメージを圧縮する方法及び装置、イメージを復元する方法及び装置を提供するところにある。また、前記した方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供するところにある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、前記課題に限定されず、他の技術的課題が存在しうる。これは、当業者ならば、下記の記載から明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための本発明による予測値補正方法は、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、を含む。
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は、前記予測値補正方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００１２】
前記課題を解決するための本発明による予測値補正装置は、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測する予測部と、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正する補正部と、を備える。
【００１３】
前記課題を解決するためのイメージ圧縮方法は、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、前記現在のピクセルのカラーの実際値と前記補正された現在のピクセルのカラーの予測値との差を生成するステップと、前記生成された差を符号化するステップと、を含む。
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明は、前記イメージ圧縮方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００１５】
前記課題を解決するためのイメージ圧縮装置は、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測する予測部と、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正する補正部と、前記現在のピクセルのカラーの実際値と前記補正された現在のピクセルのカラーの予測値との差を生成する減算器と、前記生成された差を符号化する符号化器と、を備える。
【００１６】
前記課題を解決するためのイメージ復元方法は、ビットストリームからイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と前記現在のピクセルのカラーの予測値との差を復元するステップと、前記現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記現在のピクセルのカラーの復元値を生成するステップと、を含む。
【００１７】
前記課題を解決するために、本発明は、前記イメージ復元方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００１８】
前記課題を解決するためのイメージ圧縮装置は、ビットストリームからイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と前記現在のピクセルのカラーの予測値との差を復元する復号化器と、前記現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測する予測部と、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正する補正部と、前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記現在のピクセルのカラーの復元値を生成する加算器と、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本実施形態によれば、イメージを構成するピクセルのカラーの予測値をカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて補正することによって、このピクセルの実際値にさらに近接してこのピクセルの値を予測できる。これにより、イメージを構成するピクセルの実際値と予測値との差、すなわちそのピクセルの予測値のエラーは０にさらに近くなり、イメージの圧縮率はさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
図３は、本発明の望ましい一実施形態によるイメージ圧縮装置の構成図である。図３に示すように、本実施形態によるイメージ圧縮装置は、カラー再配列部３１、減算器３２、符号化器３３、復元部３４、予測部３５及びカラー基盤の補正部３６から構成される。特に、以下では、本実施形態についての説明を簡単にするために、イメージを構成するピクセルのうち、いずれか一つのピクセルの値を圧縮する観点で本実施形態を説明するが、イメージを構成するピクセルそれぞれに対して本実施形態が適用されることは、当業者ならば理解できる。図３に示した実施形態以外の他の実施形態についても同様である。
【００２２】
減算器３２は、イメージのピクセルのうち、現在処理しようとするピクセル（以下“現在のピクセル”という）のカラーの実際値から予測部３５により生成されるか、またはカラー基盤の補正部３６により補正された現在のピクセルのカラーの予測値を減算することによって、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を生成する。特に、以下では、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差は、現在のピクセルのカラーの予測値のエラーと簡略に呼ばれることもある。
【００２３】
符号化器３３は、減算器３２により生成された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を符号化し、このように符号化された結果を含むビットストリームを生成する。さらに詳細に説明すれば、符号化器３３は、減算器３２により減算された差を損失圧縮方式で符号化し、損失圧縮方式で符号化された結果を無損失圧縮方式で符号化する。損失圧縮方式の代表的な例としては、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、量子化などが挙げられ、無損失圧縮方式の代表的な例としては、エントロピー符号化などが挙げられる。ただし、符号化器３３は、損失圧縮方式及び無損失圧縮方式のうちいずれか一つの方式、例えば無損失圧縮方式のみを使用して減算器３２により減算された差を符号化できることは、当業者ならば理解できるであろう。
【００２４】
復元部３４は、符号化器３３により符号化された結果を復号化することによって、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を復元し、このように復元された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値に加算することによって、現在のピクセルのカラーの復元値を生成する。一般的に、復元部３４は、符号化器３３により符号化された結果を損失圧縮方式、例えば逆量子化、ＩＤＣＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などによって復号化する。復元部３４は、後述するイメージ復元装置がイメージ圧縮装置により符号化された結果を復号化することによって得られるイメージと同じイメージを復元することが目的である。
【００２５】
予測部３５は、復元部３４により復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値は、現在のピクセルに最も近く位置したいずれか一つの隣接ピクセルのカラーの復元値、複数の隣接ピクセルのカラーの復元値の平均値、または現在のピクセルから特定の方向に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値でありうる。また、当業者ならば、前記した方式以外に多様な方式で、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値が決定されることを理解できるであろう。
【００２６】
カラー基盤の補正部３６は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、予測部３５により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。さらに詳細に説明すれば、カラー基盤の補正部３６は、現在のピクセルのカラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差、すなわち基準カラーの予測値のエラーに基づいて、他のカラーの予測値を補正する。本実施形態では、イメージを構成するピクセルのカラーがＲ（赤）カラー、Ｇ（緑）カラー及びＢ（青）カラーならば、基準カラーをＧカラーとする。ただし、ピクセルのカラーが他の組み合わせのカラーとなり、基準カラーもＧカラーではない他のカラーとなることを当業者ならば理解できるであろう。このように、基準カラーではないＲカラー、Ｂカラーに対してのみ予測値補正が行われ、基準カラーであるＧカラーに対しては予測値補正が行われないため、減算器３２は、Ｒカラー、Ｂカラーに対しては、現在のピクセルの実際値からカラー基盤の補正部３６により補正された予測値を減算するが、Ｇカラーに対しては、現在のピクセルの実際値から予測部３５により生成された予測値を減算する。
【００２７】
一般的に、イメージ内でのピクセルのカラーの値の変化は、イメージ内の一部領域の輝度が変わる場合と、イメージ内の一部領域の色度が変わる場合とに分類される。イメージ内の一部領域の輝度が変わる場合には、この領域のピクセルのカラーの値、例えば、Ｒカラーの値、Ｇカラーの値、Ｂカラーの値はほぼ同一に変わる。イメージ内の一部領域の色度が変わる場合には、この領域のピクセルのカラーの値、例えば、Ｒカラーの値、Ｇカラーの値、Ｂカラーの値は異なって変わる。一般的に、前者は、主にイメージ内の事物または背景内部のピクセル間のカラー値の変化に該当し、後者は、主にイメージ内の事物間の境界部分でのピクセル間のカラー値の変化に該当する。
【００２８】
イメージの特性上、互いに隣接するピクセルのカラーの値は連続的であるため、輝度が変わる領域内で特定のピクセルのみが色度が変わる形態でカラー値が変わったならば、これは、特定のカラー値の予測誤り累積など色々な原因による誤りである可能性が非常に高い。この点に着目して、本実施形態では、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、現在のピクセルのカラーの予測値を補正する方式、さらに詳しくは、現在のピクセルのカラーのうち基準カラーの予測値のエラーに基づいて、他のカラーの予測値を補正する方式を採択した。
【００２９】
特に、前者の場合には、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関が非常に高く表れ、後者の場合には、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関が低く表れる。この点に着目して、本実施形態では、現在のピクセルのカラーのうち、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関を考慮して、他のカラーの予測値を補正する方式を採択した。さらに具体的な方式については、図５を参照しつつ後述する。
【００３０】
図４は、図３に示したカラー基盤の補正部３６の詳細構成図である。図４に示すように、図３に示したカラー基盤の補正部３６は、相関解析部４１、加算器４２及び切断部４３から構成される。
【００３１】
相関解析部４１は、現在のピクセルのカラーのうち、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関を表すオフセットを算出する。さらに詳細に説明すれば、相関解析部４１は、次の式（１）によって、復元部３４により生成された現在のピクセルの基準カラーの復元値と、予測部３５により生成された他のカラーの予測値との差を、現在のピクセルの基準カラーの実際値と予測値との差、すなわち基準カラーの予測値のエラーに反映することによって、他のカラーそれぞれのオフセットを算出する。
【００３２】
Offset=Errorref×[{256-ABS(Color_valueref-Predicted_value)}/256] （１）
すなわち、相関解析部４１は、式（１）によって、現在のピクセルの基準カラーの復元値と他のカラーの予測値との差の絶対値を算出し、２５６からこのように算出された絶対値を減算し、その減算結果を２５６で割り、基準カラーの予測値のエラーにその割った結果値をかけることによって、前記したオフセットを算出する。式（１）は、カラーそれぞれの値が８ビットで表現されるという仮定下で“２５６”という値が算入された。
【００３３】
前記した式（１）から、基準カラーの値に該当するＧカラーの復元値とＲカラーの予測値、Ｂカラーの予測値との差が小さいほど、相関解析部４１により算出されたオフセットは、Ｇカラーの予測値のエラーに近くなり、Ｇカラー値とＲカラー値、Ｂカラー値との差が大きいほど、相関解析部４１により算出されたオフセットは、０に近くなるということが分かる。
【００３４】
加算器４２は、予測部３５により生成された他のカラーの予測値に相関解析部４１により算出されたオフセットを加算することによって、他のカラーの予測値を補正する。
【００３５】
イメージ内で輝度が変わる領域では、Ｒカラーの値、Ｇカラーの値、Ｂカラーの値が互いに類似して変わるため、基準カラーの値に該当するＧカラーの復元値とＧカラーの予測値との差の変化は、Ｇカラーの復元値とＲカラーの予測値との差の変化、Ｇカラーの値とＢカラーの値との差の変化とほぼ一致する。したがって、かかる領域内でＧカラーの復元値と他のカラーの予測値との差の変化が、Ｇカラーの復元値とＧカラーの予測値との差の変化と非常に異なるならば、このカラーの予測値は誤りである可能性が非常に高い。この点に着目して、本実施形態では、前記した式（１）によって、現在のピクセルの基準カラーの復元値と他のカラーの予測値との差を基準カラーの予測値のエラーに反映し、その結果値を他のカラーの予測値に加算することによって、輝度が変わる領域でのピクセルの他のカラー値の変化が基準カラー値の変化と類似してなされるようにした。
【００３６】
切断部４３は、イメージを構成するピクセルのビット列長さによって、加算器４２により補正された予測値のビット列のうち一部を切断する。もし、ピクセルのカラーの値それぞれが８ビット列で構成された場合ならば、加算器４２により補正された予測値のビット列は８ビット列に合うように、すなわち０ないし２５５間の値に調整される必要がある。この場合、切断部４３は、加算器４２により補正された予測値が２５５を超えれば、加算器４２により補正された予測値のビット列のうち最下位ビットから始めて８ビット列の超過部分を切断する。また、ピクセルのカラーの値それぞれが１０ビット列で構成された場合ならば、加算器４２により補正された予測値のビット列は１０ビット列に合うように、すなわち０ないし１０２３間の値に調整される必要がある。この場合、切断部４３は、加算器４２により補正された予測値が１０２３を超えれば、加算器４２により補正された予測値のビット列のうち最下位ビットから始めて１０ビット列の超過部分を切断する。
【００３７】
前記したように、現在のピクセルのカラーの復元値は、現在のピクセルのカラーの予測値に現在のピクセルのカラーの予測値のエラーが加算されることによって生成される。したがって、イメージを構成するあらゆるピクセルのカラーの値が完全に独立的に復元される場合でなければ、すなわち、一ピクセル単位でカラーの値が同時に復元される場合ならば、いずれか一つのピクセルの基準カラーの復元値が、このピクセルの他のカラーの値が復元される前に生成されない。本実施形態では、かかる問題点を解決するために、図３に示したようなカラー再配列部３１を設けた。
【００３８】
カラー再配列部３１は、イメージを構成するピクセルそれぞれのカラーのうち基準カラーの値の位置を、基準カラーの値が現在属しているピクセル位置からピクセル処理順序上の一ピクセル前に移動させる。図５は、図３に示したカラー再配列部３１によるカラー再配列の形態を示す図である。図５に示すように、カラー再配列部３１は、イメージを構成するピクセルそれぞれのＧカラーの値の位置を、各Ｇカラーの値が属しているピクセルのＲカラーの値、Ｂカラーの値の位置から一ピクセル前に移動させる。ここで、Ｇカラーの値の位置を一ピクセル前に移動させるというのは、本実施形態が一ピクセル単位でカラーそれぞれの値を同時に復元するという仮定下で、Ｇカラーの値の位置をこのＧカラーの値が属しているピクセル直前に処理されるピクセルの位置に移動させ、Ｒカラーの値の位置とＢカラーの値の位置とは固定させるということを意味する。したがって、イメージを構成するあらゆるピクセルのカラーの値が完全に独立的に復元される場合ならば、カラー再配列部３１が不要であり、かかる方式のイメージ圧縮装置には、カラー再配列部３１が備えられない。
【００３９】
減算器３２、符号化器３３、復元部３４、予測部３５及びカラー基盤の補正部３６それぞれは、カラー再配列部３１による基準カラーの値の位置移動によって、イメージを構成するピクセルそれぞれの基準カラーの値処理を他のカラーの値処理に一ピクセル前に処理する。結果的に、復元部３４は、カラー再配列部３１による基準カラーの値の位置移動によって、イメージを構成するピクセルそれぞれの基準カラーの復元値を他のカラーの復元値より先に生成し、カラー基盤の補正部３６は、このように先に生成された基準カラーの復元値を利用して他のカラーの予測値を補正する。
【００４０】
図６は、図５に示したカラー再配列後のカラーの予測値の生成形態を示す図である。図６の左側には、ＪＰＥＧ−ＬＳ規格による予測値の生成形態が示されている。図６の左側に示すように、予測部３５は、ＪＰＥＧ−ＬＳ規格に規定された次のようなアルゴリズムによって、現在のピクセルの左側に位置した隣接ピクセルＡ、上側に位置した隣接ピクセルＢ、左上側に位置した隣接ピクセルＣのカラーの値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。下記したアルゴリズムで、ａ，ｂ，ｃそれぞれは、隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃそれぞれのカラーの値であり、ｍａｘ（ａ，ｂ）は、ａとｂのうち大きい値を意味し、ｍｉｎ（ａ，ｂ）は、ａとｂのうち小さい値を意味し、ｐは、参照ピクセルのいずれか一つのカラーの値を意味する。
【００４１】
if(c>=max(a,b))then p=min(a,b);
else
{if (c<=min(a,b))then p=max(a,b);
else p=a+b-c;}
このアルゴリズムによれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間にエッジがいかなる方向に分布するかによって参照ピクセルの値が決定される。ここで、エッジとは、イメージ内でカラーの値が急激に変動する境界を意味する。予測部３５は、ｃ＞＝ｍａｘ（ａ，ｂ）であるとき、ｍｉｎ（ａ，ｂ）＝ａであれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に水平方向のエッジが存在すると判定し、参照ピクセルの値ｐをａに決定する。また、予測部３５は、ｃ＞＝ｍａｘ（ａ，ｂ）であるとき、ｍｉｎ（ａ，ｂ）＝ｂであれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に垂直方向のエッジが存在すると判定し、参照ピクセルの値ｐをｂに決定する。また、予測部３５は、ｃ＜＝ｍｉｎ（ａ，ｂ）であるとき、ｍａｘ（ａ，ｂ）＝ａであれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に水平方向のエッジが存在すると判定し、参照ピクセルの値ｐをａに決定する。また、予測部３５は、ｃ＜＝ｍｉｎ（ａ，ｂ）であるとき、ｍａｘ（ａ，ｂ）＝ｂであれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に垂直方向のエッジが存在すると判定し、参照ピクセルの値ｐをｂに決定する。また、予測部３５は、ｍｉｎ（ａ，ｂ）＜ｃ＜ｍａｘ（ａ，ｂ）であるときには、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に垂直方向または水平方向のエッジが存在すると判定しがたいので、参照ピクセルの値ｐは、ａ＋ｂ−ｃに決定する。
【００４２】
特に、当業者ならば、前記方式以外に多様な方式で現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値が決定されることを理解できるであろう。
【００４３】
また、図６の右側には、本実施形態による予測値の生成形態が示されている。図６の右側に示すように、カラー基盤の補正部３６は、現在のピクセルの左下側に位置した隣接ピクセルの基準カラーの値、すなわちＧカラーの値を基準とした予測部３５により、前記したようなアルゴリズムによって生成された他のカラーの予測値、すなわちＲカラーの予測値、Ｂカラーの予測値の変化度に基づいてＲカラーの予測値、Ｂカラーの予測値を補正する。
【００４４】
図７は、本発明の望ましい他の実施形態によるイメージ圧縮装置の構成図である。図７に示すように、本実施形態によるイメージ圧縮装置は、カラー再配列部７１、減算器７２、符号化器７３、復元部７４、予測部７５、コンテキスト基盤の補正部７６及びカラー基盤の補正部７７から構成される。“コンテキスト基盤の予測値補正”は、本実施形態による“カラー基盤の予測値補正”と独立的であるため、重複に適用されうる。図７に示したイメージ圧縮装置は、図３に示したイメージ圧縮装置にコンテキスト基盤の補正部７６が追加されたものである。図７に示したイメージ圧縮装置を構成する構成要素は、コンテキスト基盤の補正部７６を除いては図３に示したイメージ圧縮装置を構成する構成要素と一致する。したがって、以下では、コンテキスト基盤の補正部７６及びこれの追加による変更部分のみを説明する。
【００４５】
コンテキスト基盤の補正部７６は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表す該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、予測部７５により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。
【００４６】
カラー基盤の補正部７７は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、コンテキスト基盤の補正部７６により補正された予測値を補正する。ただし、当業者ならば、前記したようなコンテキスト基盤の補正部７６の処理以後にカラー基盤の補正部７７が処理される順序は変わりうることを理解できるであろう。すなわち、コンテキスト基盤の補正部７６は、カラー基盤の補正部７７により補正された予測値を補正することもできる。
【００４７】
図８は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ圧縮方法のフローチャートである。図８に示すように、本実施形態によるイメージ圧縮方法は、図３に示したイメージ圧縮装置で時系列的に処理されるステップから構成される。したがって、以下で省略した内容であっても、図３に示したイメージ圧縮装置に関して前述した内容は、本実施形態によるイメージ圧縮方法にも適用される。
【００４８】
ステップ８１で、イメージ圧縮装置は、イメージを構成するピクセルそれぞれのカラーのうち基準カラーの値の位置を、基準カラーの値が現在属しているピクセル位置からピクセル処理順序上の一ピクセル前に移動させる。前記したように、ステップ８１は、本実施形態がいかなる方式で具現されるかによって省略しうる。
【００４９】
ステップ８２で、イメージ圧縮装置は、復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。ここで、復元されたイメージは、現在のピクセル以前に本実施形態によって処理されて復元されたピクセルで構成されたイメージを意味する。
【００５０】
ステップ８３で、イメージ圧縮装置は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、最も類似したコンテキストが表す当該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、ステップ８２で生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。前記したように、ステップ８３は、本実施形態がいかなる方式で具現されるかによって省略しうる。
【００５１】
ステップ８４で、イメージ圧縮装置は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、ステップ８３で補正された現在のピクセルのカラーの予測値をもう一度補正する。前記したように、ステップ８３とステップ８４とは、その順序が変わりうる。
【００５２】
ステップ８５で、イメージ圧縮装置は、イメージのピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値から現在のピクセルのカラーの予測値を減算することによって、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を生成する。
【００５３】
ステップ８６で、イメージ圧縮装置は、ステップ８５で生成された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を符号化し、このように符号化された結果を含むビットストリームを生成する。
【００５４】
ステップ８７で、イメージ圧縮装置は、ステップ８６で符号化された結果を復号化することによって、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を復元し、このように復元された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値に加算することによって、現在のピクセルのカラーの復元値を生成する。ステップ８７で復元された現在のピクセルは、現在のピクセル以後に処理されるピクセルに対する参照ピクセルとして使われる。
【００５５】
図９は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元装置の構成図である。図９に示すように、本実施形態によるイメージ復元装置は、復号化器９１、加算器９２、予測部９３、カラー基盤の補正部９４及びカラー再配列部９５から構成される。イメージ圧縮過程とイメージ復元過程とは、互いに対称をなすため、図９に示したイメージ復元装置の構成要素は、図３に示したイメージ復元装置の構成要素とほぼ一致する。したがって、以下で省略した内容であっても、図３に示したイメージ圧縮装置に関して前述した内容は、本実施形態によるイメージ復元装置にも適用される。
【００５６】
復号化器９１は、図３に示したイメージ圧縮装置から伝送されたビットストリームに含まれたデータを復号化することによって、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を復元する。復号化器９１は、図３に示したイメージ圧縮装置により行われたあらゆる符号化方式に対応する復号化方式、例えば、無損失圧縮方式であるエントロピー復号化、損失圧縮方式である逆量子化、ＩＤＣＴなどによって復号化する。
【００５７】
予測部９３は、加算器９２により復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。
【００５８】
カラー基盤の補正部９４は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、予測部９３により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。さらに詳細に説明すれば、カラー基盤の補正部９４は、現在のピクセルのカラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差に基づいて、他のカラーの予測値を補正する。カラー基盤の補正部９４の詳細構成は、図５に示した構成と同一である。したがって、以下では、カラー基盤の補正部９４の詳細構成についての詳細な説明を省略するが、図５に示した構成についてのあらゆる説明がカラー基盤の補正部９４にも適用される。
【００５９】
加算器９２は、復号化器９１により復元された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を予測部９３により生成するか、またはカラー基盤の補正部９４により補正された現在のピクセルのカラーの予測値に加算することによって、現在のピクセルのカラーの復元値を生成する。前述したように、Ｒカラー、Ｂカラーに対してのみ予測値補正が行われ、基準カラーであるＧカラーに対しては予測値補正が行われないため、加算器９２は、Ｒカラー、Ｂカラーに対しては、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差をカラー基盤の補正部３６により補正された予測値に加算するが、Ｇカラーに対しては、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を予測部９３により生成された予測値に加算する。
【００６０】
特に、加算器９２は、現在のピクセルのカラーのうち基準カラーの復元値を、前記他のカラーの復元値より一ピクセル間隔ほど先に生成する。これは、図３に示したイメージ圧縮装置のカラー再配列部３１により、基準カラーの値の位置が本来の位置から一ピクセル前に移動したためである。したがって、基準カラーの値の位置を本来の位置に戻す過程が必要であるが、下記のカラー再配列部９５がかかる役割を行う。
【００６１】
カラー再配列部９５は、イメージを構成するピクセルそれぞれのカラーのうち先に生成された基準カラーの復元値の位置を、この基準カラーの復元値が現在属しているピクセル位置からピクセル処理順序上の一ピクセル後に移動させる。図３に示したイメージ圧縮装置にカラー再配列部３１が備えられていない実施形態で具現されるならば、基準カラーの値の位置を本来の位置に戻す必要がないため、このカラー再配列部９５は不要である。
【００６２】
図１０は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元装置の構成図である。図１０に示すように、本実施形態によるイメージ復元装置は、復号化器１０１、加算器１０２、予測部１０３、コンテキスト基盤の補正部１０４、カラー基盤の補正部１０５及びカラー再配列部１０６から構成される。イメージ圧縮過程とイメージ復元過程とは、互いに対称をなすため、図７に示したイメージ復元装置の構成要素は、図１０に示したイメージ復元装置の構成要素とほぼ一致する。したがって、以下で省略した内容であっても、図７に示したイメージ圧縮装置に関して前述した内容は、本実施形態によるイメージ復元装置にも適用される。また、図１０に示したイメージ復元装置を構成する構成要素は、コンテキスト基盤の補正部１０４を除いては、図９に示したイメージ圧縮装置を構成する構成要素と一致する。したがって、以下では、コンテキスト基盤の補正部１０４及びこれの追加による変更部分のみを説明する。
【００６３】
コンテキスト基盤の補正部１０４は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表す該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、予測部１０３により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。
【００６４】
カラー基盤の補正部１０５は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、コンテキスト基盤の補正部１０４により補正された予測値を補正する。ただし、当業者ならば、前記したようなコンテキスト基盤の補正部１０４の処理以後にカラー基盤の補正部１０５が処理される順序は変わりうることを理解できるであろう。すなわち、コンテキスト基盤の補正部１０４は、カラー基盤の補正部１０５により補正された予測値を補正することもできる。
【００６５】
図１１は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元方法のフローチャートである。図１１に示すように、本実施形態によるイメージ復元方法は、図９に示したイメージ圧縮装置で時系列的に処理されるステップから構成される。したがって、以下で省略した内容であっても、図１１に示したイメージ復元装置に関して前述した内容は、本実施形態によるイメージ復元方法にも適用される。
【００６６】
ステップ１１１で、イメージ復元装置は、図３に示したイメージ圧縮装置から伝送されたビットストリームに含まれたデータを復号化することによって、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を復元する。
【００６７】
ステップ１１２で、イメージ復元装置は、復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。ここで、復元されたイメージは、現在のピクセル以前に本実施形態によって処理されて復元されたピクセルで構成されたイメージを意味する。
【００６８】
ステップ１１３で、イメージ復元装置は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表す当該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、ステップ１１２で生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。前記したように、ステップ１１３は、本実施形態がいかなる方式で具現されるかによって省略しうる。
【００６９】
ステップ１１４で、イメージ復元装置は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、ステップ１１３で補正された予測値を補正する。前記したように、ステップ１１３とステップ１１４とは、その順序が変わりうる。
【００７０】
ステップ１１５で、イメージ復元装置は、ステップ１１１で復元された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を現在のピクセルのカラーの予測値に加算することによって、現在のピクセルのカラーの復元値を生成する。ステップ１１５で復元された現在のピクセルは、現在のピクセル以後に処理されるピクセルに対する参照ピクセルとして使われる。
【００７１】
ステップ１１６で、イメージ復元装置は、イメージを構成するピクセルそれぞれのカラーのうち先に生成された基準カラーの復元値の位置を、この基準カラーの復元値が現在属しているピクセル位置からピクセル処理順序上の一ピクセル後に移動させる。前記したように、ステップ８３は、本実施形態がいかなる方式で具現されるかによって省略しうる。
【００７２】
図１２は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるカラー基盤の予測値補正方法のフローチャートである。図１２に示すように、本実施形態によるカラー基盤の予測値補正方法は、図５に示したカラー基盤の補正部３６で時系列的に処理されるステップから構成される。したがって、以下で省略した内容であっても、図５に示したカラー基盤の補正部３６に関して前述した内容は、本実施形態によるカラー基盤の予測値補正方法にも適用される。特に、図１２に示したフローチャートは、図８に示したステップ８４、図１１に示したステップ１１４の詳細フローチャートである。
【００７３】
ステップ１２１で、カラー基盤の補正部３６は、現在のピクセルのカラーのうち、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関を表すオフセットを算出する。
【００７４】
ステップ１２２で、カラー基盤の補正部３６は、他のカラーの予測値にステップ１２１で算出されたオフセットを加算することによって、他のカラーの予測値を補正する。
【００７５】
ステップ１２３で、カラー基盤の補正部３６は、イメージを構成するピクセルのビット列長によって、ステップ１２２で補正された予測値のビット列のうち一部を切断する。
【００７６】
一方、前述した本発明の実施形態は、コンピュータで実行できるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用して前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現されうる。また、前述した本発明の実施形態で使われたデータの構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に色々な手段を通じて記録される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気記録媒体（例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的な読み取り媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）のような記録媒体を含む。
【００７７】
これまで、本発明について、その望ましい実施形態を中心に述べた。当業者は、本発明が、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態に具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に表れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、イメージ関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来の一般的なイメージ圧縮装置の構成図である。
【図２】従来のＪＰＥＧ−ＬＳ規格によるイメージ圧縮装置の構成図である。
【図３】本発明の望ましい一実施形態によるイメージ圧縮装置の構成図である。
【図４】図３に示したカラー基盤の補正部の詳細構成図である。
【図５】図３に示したカラー再配列部によるカラー再配列の形態を示す図である。
【図６】図５に示したカラー再配列後のカラーの予測値の生成形態を示す図である。
【図７】本発明の望ましい他の実施形態によるイメージ圧縮装置の構成図である。
【図８】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ圧縮方法のフローチャートである。
【図９】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元装置の構成図である。
【図１０】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元装置の構成図である。
【図１１】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるカラー基盤の予測値補正方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
３１、７１、９５、１０６ カラー再配列部
３２、７２ 減算器
３３、７３ 符号化器
３４、７４ 復元部
３５、７５、９３、１０３ 予測部
３６、７７、９４、１０５ カラー基盤の補正部
４１ 相関解析部
４２、９２、１０２ 加算器
４３ 切断部
７６、１０４ コンテキスト基盤の補正部
９１、１０１ 復号化器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージを構成するピクセルの予測値を補正する方法及び装置に係り、特にそれを利用してイメージを圧縮する方法及び装置、イメージを復元する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージを表すデータ量を圧縮する技術、すなわちイメージ圧縮技術の代表的なものとしては、イメージ内に存在する空間的な類似性を利用してイメージを圧縮する方式が挙げられる。かかるイメージ圧縮方式に関する規格としては、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ），ＪＰＥＧ ２０００，ＪＰＥＧ ＬＳなどがある。
【０００３】
図１は、従来の一般的なイメージ圧縮装置の構成図である。図１に示すように、従来のイメージ圧縮装置は、減算器１１、符号化器１２、復元部１３及び予測部１４から構成される。減算器１１は、イメージのピクセルのうち、現在処理しようとするピクセル（以下、“現在のピクセル”という）の実際値から現在のピクセルの予測値を減算することによって、現在のピクセルの実際値と予測値との差を生成する。符号化器１２は、減算器１１により生成された現在のピクセルの実際値と予測値との差を符号化する。復元部１３は、符号化器１２により符号化された結果を復号化することによって、現在のピクセルの実際値と予測値との差を復元し、このように復元された現在のピクセルの実際値と予測値との差を現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値に加算することによって、現在のピクセルの復元値を生成する。予測部１４は、復元部１３により復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルの値から現在のピクセルの値を予測する。
【０００４】
イメージを構成するピクセルの実際値と予測値との差、すなわちそのピクセルの予測値のエラーは０に近いほど、イメージの圧縮率は向上する。したがって、イメージの圧縮率を向上させるためには、イメージを構成するピクセルの値をさらに実際値に近接するように予測する技術が要求される。ＪＰＥＧ−ＬＳ規格では、イメージを構成するピクセルの値をさらに正確に予測するために、イメージ内のコンテキストを基盤としてピクセルの予測値を補正する技術を提案した。これは、イメージ内の過去のあるコンテキストに属したピクセルの値に対する予測の正確度は、それと一致するか、または最も類似した現在のコンテキストに属したピクセルの値に対する予測の正確度とほぼ一致するという仮定下で着目されたものである。例えば、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似した過去のコンテキストが表す該ピクセルの予測値のエラーが＋１０であれば、現在のピクセルの値の予測値に既定の正数値を加算することによって、現在のピクセルのカラーの値に対する予測の正確度を高めることができる。
【０００５】
図２は、従来のＪＰＥＧ−ＬＳ規格によるイメージ圧縮装置の構成図である。図２に示すように、従来のＪＰＥＧ−ＬＳ規格によるイメージ圧縮装置は、減算器２１、符号化器２２、復元部２３、予測部２４及びコンテキスト基盤の補正部２５から構成される。図２に示したイメージ圧縮装置の構成要素は、コンテキスト基盤の補正部２５を除いては図１に示したイメージ圧縮装置の構成要素と一致するので、以下では、コンテキスト基盤の補正部２５についてのみ説明する。
【０００６】
ＪＰＥＧ−ＬＳ規格では、あるピクセルの左上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値と、左側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値との差Ｄ１、このピクセルの上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値と、左上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値との差Ｄ２、このピクセルの右上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値と、上側に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値との差Ｄ３から構成される一つの組み合わせをこのピクセルの一つのコンテキストと定義する。特に、ＪＰＥＧ−ＬＳ規格では、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３それぞれを９個に量子化した後、最初の非ゼロ要素が負数である量子化値Ｑを−Ｑと表現することによって、７２９／２＋１、すなわち３６５個のコンテキストが存在するようにした。
【０００７】
コンテキスト基盤の補正部２５は、イメージを構成するピクセルのカラーの予測値のエラーが算出されれば、３６５個のコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストに該当するものに現在算出されたエラーを累積させ、現在まで累積されたエラーの平均を算出する。このように算出されたエラーの平均は、３６５個のコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストに該当するものが表すエラーとなる。かかる過程は、イメージを構成するピクセルのうち、最初に処理されたピクセルから現在処理されたピクセルまで累積されて行われる。また、コンテキスト基盤の補正部２５は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表す該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、予測部２４により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、イメージを構成するピクセルの実際値と予測値との差、すなわちそのピクセルの予測値のエラーを０にさらに近くすることによって、イメージの圧縮率をさらに向上させる装置及び方法を提供するところにある。また、かかる装置ないし方法を利用して、イメージを圧縮する方法及び装置、イメージを復元する方法及び装置を提供するところにある。また、前記した方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供するところにある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、前記課題に限定されず、他の技術的課題が存在しうる。これは、当業者ならば、下記の記載から明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための本発明による予測値補正方法は、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、を含む。
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は、前記予測値補正方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００１２】
前記課題を解決するための本発明による予測値補正装置は、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測する予測部と、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正する補正部と、を備える。
【００１３】
前記課題を解決するためのイメージ圧縮方法は、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、前記現在のピクセルのカラーの実際値と前記補正された現在のピクセルのカラーの予測値との差を生成するステップと、前記生成された差を符号化するステップと、を含む。
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明は、前記イメージ圧縮方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００１５】
前記課題を解決するためのイメージ圧縮装置は、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測する予測部と、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正する補正部と、前記現在のピクセルのカラーの実際値と前記補正された現在のピクセルのカラーの予測値との差を生成する減算器と、前記生成された差を符号化する符号化器と、を備える。
【００１６】
前記課題を解決するためのイメージ復元方法は、ビットストリームからイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と前記現在のピクセルのカラーの予測値との差を復元するステップと、前記現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記現在のピクセルのカラーの復元値を生成するステップと、を含む。
【００１７】
前記課題を解決するために、本発明は、前記イメージ復元方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００１８】
前記課題を解決するためのイメージ圧縮装置は、ビットストリームからイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と前記現在のピクセルのカラーの予測値との差を復元する復号化器と、前記現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測する予測部と、前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正する補正部と、前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記現在のピクセルのカラーの復元値を生成する加算器と、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本実施形態によれば、イメージを構成するピクセルのカラーの予測値をカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて補正することによって、このピクセルの実際値にさらに近接してこのピクセルの値を予測できる。これにより、イメージを構成するピクセルの実際値と予測値との差、すなわちそのピクセルの予測値のエラーは０にさらに近くなり、イメージの圧縮率はさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
図３は、本発明の望ましい一実施形態によるイメージ圧縮装置の構成図である。図３に示すように、本実施形態によるイメージ圧縮装置は、カラー再配列部３１、減算器３２、符号化器３３、復元部３４、予測部３５及びカラー基盤の補正部３６から構成される。特に、以下では、本実施形態についての説明を簡単にするために、イメージを構成するピクセルのうち、いずれか一つのピクセルの値を圧縮する観点で本実施形態を説明するが、イメージを構成するピクセルそれぞれに対して本実施形態が適用されることは、当業者ならば理解できる。図３に示した実施形態以外の他の実施形態についても同様である。
【００２２】
減算器３２は、イメージのピクセルのうち、現在処理しようとするピクセル（以下“現在のピクセル”という）のカラーの実際値から予測部３５により生成されるか、またはカラー基盤の補正部３６により補正された現在のピクセルのカラーの予測値を減算することによって、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を生成する。特に、以下では、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差は、現在のピクセルのカラーの予測値のエラーと簡略に呼ばれることもある。
【００２３】
符号化器３３は、減算器３２により生成された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を符号化し、このように符号化された結果を含むビットストリームを生成する。さらに詳細に説明すれば、符号化器３３は、減算器３２により減算された差を損失圧縮方式で符号化し、損失圧縮方式で符号化された結果を無損失圧縮方式で符号化する。損失圧縮方式の代表的な例としては、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、量子化などが挙げられ、無損失圧縮方式の代表的な例としては、エントロピー符号化などが挙げられる。ただし、符号化器３３は、損失圧縮方式及び無損失圧縮方式のうちいずれか一つの方式、例えば無損失圧縮方式のみを使用して減算器３２により減算された差を符号化できることは、当業者ならば理解できるであろう。
【００２４】
復元部３４は、符号化器３３により符号化された結果を復号化することによって、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を復元し、このように復元された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値に加算することによって、現在のピクセルのカラーの復元値を生成する。一般的に、復元部３４は、符号化器３３により符号化された結果を損失圧縮方式、例えば逆量子化、ＩＤＣＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などによって復号化する。復元部３４は、後述するイメージ復元装置がイメージ圧縮装置により符号化された結果を復号化することによって得られるイメージと同じイメージを復元することが目的である。
【００２５】
予測部３５は、復元部３４により復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値は、現在のピクセルに最も近く位置したいずれか一つの隣接ピクセルのカラーの復元値、複数の隣接ピクセルのカラーの復元値の平均値、または現在のピクセルから特定の方向に位置した隣接ピクセルのカラーの復元値でありうる。また、当業者ならば、前記した方式以外に多様な方式で、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値が決定されることを理解できるであろう。
【００２６】
カラー基盤の補正部３６は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、予測部３５により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。さらに詳細に説明すれば、カラー基盤の補正部３６は、現在のピクセルのカラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差、すなわち基準カラーの予測値のエラーに基づいて、他のカラーの予測値を補正する。本実施形態では、イメージを構成するピクセルのカラーがＲ（赤）カラー、Ｇ（緑）カラー及びＢ（青）カラーならば、基準カラーをＧカラーとする。ただし、ピクセルのカラーが他の組み合わせのカラーとなり、基準カラーもＧカラーではない他のカラーとなることを当業者ならば理解できるであろう。このように、基準カラーではないＲカラー、Ｂカラーに対してのみ予測値補正が行われ、基準カラーであるＧカラーに対しては予測値補正が行われないため、減算器３２は、Ｒカラー、Ｂカラーに対しては、現在のピクセルの実際値からカラー基盤の補正部３６により補正された予測値を減算するが、Ｇカラーに対しては、現在のピクセルの実際値から予測部３５により生成された予測値を減算する。
【００２７】
一般的に、イメージ内でのピクセルのカラーの値の変化は、イメージ内の一部領域の輝度が変わる場合と、イメージ内の一部領域の色度が変わる場合とに分類される。イメージ内の一部領域の輝度が変わる場合には、この領域のピクセルのカラーの値、例えば、Ｒカラーの値、Ｇカラーの値、Ｂカラーの値はほぼ同一に変わる。イメージ内の一部領域の色度が変わる場合には、この領域のピクセルのカラーの値、例えば、Ｒカラーの値、Ｇカラーの値、Ｂカラーの値は異なって変わる。一般的に、前者は、主にイメージ内の事物または背景内部のピクセル間のカラー値の変化に該当し、後者は、主にイメージ内の事物間の境界部分でのピクセル間のカラー値の変化に該当する。
【００２８】
イメージの特性上、互いに隣接するピクセルのカラーの値は連続的であるため、輝度が変わる領域内で特定のピクセルのみが色度が変わる形態でカラー値が変わったならば、これは、特定のカラー値の予測誤り累積など色々な原因による誤りである可能性が非常に高い。この点に着目して、本実施形態では、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、現在のピクセルのカラーの予測値を補正する方式、さらに詳しくは、現在のピクセルのカラーのうち基準カラーの予測値のエラーに基づいて、他のカラーの予測値を補正する方式を採択した。
【００２９】
特に、前者の場合には、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関が非常に高く表れ、後者の場合には、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関が低く表れる。この点に着目して、本実施形態では、現在のピクセルのカラーのうち、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関を考慮して、他のカラーの予測値を補正する方式を採択した。さらに具体的な方式については、図５を参照しつつ後述する。
【００３０】
図４は、図３に示したカラー基盤の補正部３６の詳細構成図である。図４に示すように、図３に示したカラー基盤の補正部３６は、相関解析部４１、加算器４２及び切断部４３から構成される。
【００３１】
相関解析部４１は、現在のピクセルのカラーのうち、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関を表すオフセットを算出する。さらに詳細に説明すれば、相関解析部４１は、次の式（１）によって、復元部３４により生成された現在のピクセルの基準カラーの復元値と、予測部３５により生成された他のカラーの予測値との差を、現在のピクセルの基準カラーの実際値と予測値との差、すなわち基準カラーの予測値のエラーに反映することによって、他のカラーそれぞれのオフセットを算出する。
【００３２】
Offset=Errorref×[{256-ABS(Color_valueref-Predicted_value)}/256] （１）
すなわち、相関解析部４１は、式（１）によって、現在のピクセルの基準カラーの復元値と他のカラーの予測値との差の絶対値を算出し、２５６からこのように算出された絶対値を減算し、その減算結果を２５６で割り、基準カラーの予測値のエラーにその割った結果値をかけることによって、前記したオフセットを算出する。式（１）は、カラーそれぞれの値が８ビットで表現されるという仮定下で“２５６”という値が算入された。
【００３３】
前記した式（１）から、基準カラーの値に該当するＧカラーの復元値とＲカラーの予測値、Ｂカラーの予測値との差が小さいほど、相関解析部４１により算出されたオフセットは、Ｇカラーの予測値のエラーに近くなり、Ｇカラー値とＲカラー値、Ｂカラー値との差が大きいほど、相関解析部４１により算出されたオフセットは、０に近くなるということが分かる。
【００３４】
加算器４２は、予測部３５により生成された他のカラーの予測値に相関解析部４１により算出されたオフセットを加算することによって、他のカラーの予測値を補正する。
【００３５】
イメージ内で輝度が変わる領域では、Ｒカラーの値、Ｇカラーの値、Ｂカラーの値が互いに類似して変わるため、基準カラーの値に該当するＧカラーの復元値とＧカラーの予測値との差の変化は、Ｇカラーの復元値とＲカラーの予測値との差の変化、Ｇカラーの値とＢカラーの値との差の変化とほぼ一致する。したがって、かかる領域内でＧカラーの復元値と他のカラーの予測値との差の変化が、Ｇカラーの復元値とＧカラーの予測値との差の変化と非常に異なるならば、このカラーの予測値は誤りである可能性が非常に高い。この点に着目して、本実施形態では、前記した式（１）によって、現在のピクセルの基準カラーの復元値と他のカラーの予測値との差を基準カラーの予測値のエラーに反映し、その結果値を他のカラーの予測値に加算することによって、輝度が変わる領域でのピクセルの他のカラー値の変化が基準カラー値の変化と類似してなされるようにした。
【００３６】
切断部４３は、イメージを構成するピクセルのビット列長さによって、加算器４２により補正された予測値のビット列のうち一部を切断する。もし、ピクセルのカラーの値それぞれが８ビット列で構成された場合ならば、加算器４２により補正された予測値のビット列は８ビット列に合うように、すなわち０ないし２５５間の値に調整される必要がある。この場合、切断部４３は、加算器４２により補正された予測値が２５５を超えれば、加算器４２により補正された予測値のビット列のうち最下位ビットから始めて８ビット列の超過部分を切断する。また、ピクセルのカラーの値それぞれが１０ビット列で構成された場合ならば、加算器４２により補正された予測値のビット列は１０ビット列に合うように、すなわち０ないし１０２３間の値に調整される必要がある。この場合、切断部４３は、加算器４２により補正された予測値が１０２３を超えれば、加算器４２により補正された予測値のビット列のうち最下位ビットから始めて１０ビット列の超過部分を切断する。
【００３７】
前記したように、現在のピクセルのカラーの復元値は、現在のピクセルのカラーの予測値に現在のピクセルのカラーの予測値のエラーが加算されることによって生成される。したがって、イメージを構成するあらゆるピクセルのカラーの値が完全に独立的に復元される場合でなければ、すなわち、一ピクセル単位でカラーの値が同時に復元される場合ならば、いずれか一つのピクセルの基準カラーの復元値が、このピクセルの他のカラーの値が復元される前に生成されない。本実施形態では、かかる問題点を解決するために、図３に示したようなカラー再配列部３１を設けた。
【００３８】
カラー再配列部３１は、イメージを構成するピクセルそれぞれのカラーのうち基準カラーの値の位置を、基準カラーの値が現在属しているピクセル位置からピクセル処理順序上の一ピクセル前に移動させる。図５は、図３に示したカラー再配列部３１によるカラー再配列の形態を示す図である。図５に示すように、カラー再配列部３１は、イメージを構成するピクセルそれぞれのＧカラーの値の位置を、各Ｇカラーの値が属しているピクセルのＲカラーの値、Ｂカラーの値の位置から一ピクセル前に移動させる。ここで、Ｇカラーの値の位置を一ピクセル前に移動させるというのは、本実施形態が一ピクセル単位でカラーそれぞれの値を同時に復元するという仮定下で、Ｇカラーの値の位置をこのＧカラーの値が属しているピクセル直前に処理されるピクセルの位置に移動させ、Ｒカラーの値の位置とＢカラーの値の位置とは固定させるということを意味する。したがって、イメージを構成するあらゆるピクセルのカラーの値が完全に独立的に復元される場合ならば、カラー再配列部３１が不要であり、かかる方式のイメージ圧縮装置には、カラー再配列部３１が備えられない。
【００３９】
減算器３２、符号化器３３、復元部３４、予測部３５及びカラー基盤の補正部３６それぞれは、カラー再配列部３１による基準カラーの値の位置移動によって、イメージを構成するピクセルそれぞれの基準カラーの値処理を他のカラーの値処理に一ピクセル前に処理する。結果的に、復元部３４は、カラー再配列部３１による基準カラーの値の位置移動によって、イメージを構成するピクセルそれぞれの基準カラーの復元値を他のカラーの復元値より先に生成し、カラー基盤の補正部３６は、このように先に生成された基準カラーの復元値を利用して他のカラーの予測値を補正する。
【００４０】
図６は、図５に示したカラー再配列後のカラーの予測値の生成形態を示す図である。図６の左側には、ＪＰＥＧ−ＬＳ規格による予測値の生成形態が示されている。図６の左側に示すように、予測部３５は、ＪＰＥＧ−ＬＳ規格に規定された次のようなアルゴリズムによって、現在のピクセルの左側に位置した隣接ピクセルＡ、上側に位置した隣接ピクセルＢ、左上側に位置した隣接ピクセルＣのカラーの値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。下記したアルゴリズムで、ａ，ｂ，ｃそれぞれは、隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃそれぞれのカラーの値であり、ｍａｘ（ａ，ｂ）は、ａとｂのうち大きい値を意味し、ｍｉｎ（ａ，ｂ）は、ａとｂのうち小さい値を意味し、ｐは、参照ピクセルのいずれか一つのカラーの値を意味する。
【００４１】
if(c>=max(a,b))then p=min(a,b);
else
{if (c<=min(a,b))then p=max(a,b);
else p=a+b-c;}
このアルゴリズムによれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間にエッジがいかなる方向に分布するかによって参照ピクセルの値が決定される。ここで、エッジとは、イメージ内でカラーの値が急激に変動する境界を意味する。予測部３５は、ｃ＞＝ｍａｘ（ａ，ｂ）であるとき、ｍｉｎ（ａ，ｂ）＝ａであれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に水平方向のエッジが存在すると判定し、参照ピクセルの値ｐをａに決定する。また、予測部３５は、ｃ＞＝ｍａｘ（ａ，ｂ）であるとき、ｍｉｎ（ａ，ｂ）＝ｂであれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に垂直方向のエッジが存在すると判定し、参照ピクセルの値ｐをｂに決定する。また、予測部３５は、ｃ＜＝ｍｉｎ（ａ，ｂ）であるとき、ｍａｘ（ａ，ｂ）＝ａであれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に水平方向のエッジが存在すると判定し、参照ピクセルの値ｐをａに決定する。また、予測部３５は、ｃ＜＝ｍｉｎ（ａ，ｂ）であるとき、ｍａｘ（ａ，ｂ）＝ｂであれば、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に垂直方向のエッジが存在すると判定し、参照ピクセルの値ｐをｂに決定する。また、予測部３５は、ｍｉｎ（ａ，ｂ）＜ｃ＜ｍａｘ（ａ，ｂ）であるときには、現在のピクセルと隣接ピクセルＡ，Ｂ，Ｃとの間に垂直方向または水平方向のエッジが存在すると判定しがたいので、参照ピクセルの値ｐは、ａ＋ｂ−ｃに決定する。
【００４２】
特に、当業者ならば、前記方式以外に多様な方式で現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値が決定されることを理解できるであろう。
【００４３】
また、図６の右側には、本実施形態による予測値の生成形態が示されている。図６の右側に示すように、カラー基盤の補正部３６は、現在のピクセルの左下側に位置した隣接ピクセルの基準カラーの値、すなわちＧカラーの値を基準とした予測部３５により、前記したようなアルゴリズムによって生成された他のカラーの予測値、すなわちＲカラーの予測値、Ｂカラーの予測値の変化度に基づいてＲカラーの予測値、Ｂカラーの予測値を補正する。
【００４４】
図７は、本発明の望ましい他の実施形態によるイメージ圧縮装置の構成図である。図７に示すように、本実施形態によるイメージ圧縮装置は、カラー再配列部７１、減算器７２、符号化器７３、復元部７４、予測部７５、コンテキスト基盤の補正部７６及びカラー基盤の補正部７７から構成される。“コンテキスト基盤の予測値補正”は、本実施形態による“カラー基盤の予測値補正”と独立的であるため、重複に適用されうる。図７に示したイメージ圧縮装置は、図３に示したイメージ圧縮装置にコンテキスト基盤の補正部７６が追加されたものである。図７に示したイメージ圧縮装置を構成する構成要素は、コンテキスト基盤の補正部７６を除いては図３に示したイメージ圧縮装置を構成する構成要素と一致する。したがって、以下では、コンテキスト基盤の補正部７６及びこれの追加による変更部分のみを説明する。
【００４５】
コンテキスト基盤の補正部７６は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表す該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、予測部７５により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。
【００４６】
カラー基盤の補正部７７は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、コンテキスト基盤の補正部７６により補正された予測値を補正する。ただし、当業者ならば、前記したようなコンテキスト基盤の補正部７６の処理以後にカラー基盤の補正部７７が処理される順序は変わりうることを理解できるであろう。すなわち、コンテキスト基盤の補正部７６は、カラー基盤の補正部７７により補正された予測値を補正することもできる。
【００４７】
図８は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ圧縮方法のフローチャートである。図８に示すように、本実施形態によるイメージ圧縮方法は、図３に示したイメージ圧縮装置で時系列的に処理されるステップから構成される。したがって、以下で省略した内容であっても、図３に示したイメージ圧縮装置に関して前述した内容は、本実施形態によるイメージ圧縮方法にも適用される。
【００４８】
ステップ８１で、イメージ圧縮装置は、イメージを構成するピクセルそれぞれのカラーのうち基準カラーの値の位置を、基準カラーの値が現在属しているピクセル位置からピクセル処理順序上の一ピクセル前に移動させる。前記したように、ステップ８１は、本実施形態がいかなる方式で具現されるかによって省略しうる。
【００４９】
ステップ８２で、イメージ圧縮装置は、復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。ここで、復元されたイメージは、現在のピクセル以前に本実施形態によって処理されて復元されたピクセルで構成されたイメージを意味する。
【００５０】
ステップ８３で、イメージ圧縮装置は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、最も類似したコンテキストが表す当該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、ステップ８２で生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。前記したように、ステップ８３は、本実施形態がいかなる方式で具現されるかによって省略しうる。
【００５１】
ステップ８４で、イメージ圧縮装置は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、ステップ８３で補正された現在のピクセルのカラーの予測値をもう一度補正する。前記したように、ステップ８３とステップ８４とは、その順序が変わりうる。
【００５２】
ステップ８５で、イメージ圧縮装置は、イメージのピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値から現在のピクセルのカラーの予測値を減算することによって、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を生成する。
【００５３】
ステップ８６で、イメージ圧縮装置は、ステップ８５で生成された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を符号化し、このように符号化された結果を含むビットストリームを生成する。
【００５４】
ステップ８７で、イメージ圧縮装置は、ステップ８６で符号化された結果を復号化することによって、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を復元し、このように復元された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの復元値に加算することによって、現在のピクセルのカラーの復元値を生成する。ステップ８７で復元された現在のピクセルは、現在のピクセル以後に処理されるピクセルに対する参照ピクセルとして使われる。
【００５５】
図９は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元装置の構成図である。図９に示すように、本実施形態によるイメージ復元装置は、復号化器９１、加算器９２、予測部９３、カラー基盤の補正部９４及びカラー再配列部９５から構成される。イメージ圧縮過程とイメージ復元過程とは、互いに対称をなすため、図９に示したイメージ復元装置の構成要素は、図３に示したイメージ復元装置の構成要素とほぼ一致する。したがって、以下で省略した内容であっても、図３に示したイメージ圧縮装置に関して前述した内容は、本実施形態によるイメージ復元装置にも適用される。
【００５６】
復号化器９１は、図３に示したイメージ圧縮装置から伝送されたビットストリームに含まれたデータを復号化することによって、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を復元する。復号化器９１は、図３に示したイメージ圧縮装置により行われたあらゆる符号化方式に対応する復号化方式、例えば、無損失圧縮方式であるエントロピー復号化、損失圧縮方式である逆量子化、ＩＤＣＴなどによって復号化する。
【００５７】
予測部９３は、加算器９２により復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。
【００５８】
カラー基盤の補正部９４は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、予測部９３により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。さらに詳細に説明すれば、カラー基盤の補正部９４は、現在のピクセルのカラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差に基づいて、他のカラーの予測値を補正する。カラー基盤の補正部９４の詳細構成は、図５に示した構成と同一である。したがって、以下では、カラー基盤の補正部９４の詳細構成についての詳細な説明を省略するが、図５に示した構成についてのあらゆる説明がカラー基盤の補正部９４にも適用される。
【００５９】
加算器９２は、復号化器９１により復元された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を予測部９３により生成するか、またはカラー基盤の補正部９４により補正された現在のピクセルのカラーの予測値に加算することによって、現在のピクセルのカラーの復元値を生成する。前述したように、Ｒカラー、Ｂカラーに対してのみ予測値補正が行われ、基準カラーであるＧカラーに対しては予測値補正が行われないため、加算器９２は、Ｒカラー、Ｂカラーに対しては、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差をカラー基盤の補正部３６により補正された予測値に加算するが、Ｇカラーに対しては、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を予測部９３により生成された予測値に加算する。
【００６０】
特に、加算器９２は、現在のピクセルのカラーのうち基準カラーの復元値を、前記他のカラーの復元値より一ピクセル間隔ほど先に生成する。これは、図３に示したイメージ圧縮装置のカラー再配列部３１により、基準カラーの値の位置が本来の位置から一ピクセル前に移動したためである。したがって、基準カラーの値の位置を本来の位置に戻す過程が必要であるが、下記のカラー再配列部９５がかかる役割を行う。
【００６１】
カラー再配列部９５は、イメージを構成するピクセルそれぞれのカラーのうち先に生成された基準カラーの復元値の位置を、この基準カラーの復元値が現在属しているピクセル位置からピクセル処理順序上の一ピクセル後に移動させる。図３に示したイメージ圧縮装置にカラー再配列部３１が備えられていない実施形態で具現されるならば、基準カラーの値の位置を本来の位置に戻す必要がないため、このカラー再配列部９５は不要である。
【００６２】
図１０は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元装置の構成図である。図１０に示すように、本実施形態によるイメージ復元装置は、復号化器１０１、加算器１０２、予測部１０３、コンテキスト基盤の補正部１０４、カラー基盤の補正部１０５及びカラー再配列部１０６から構成される。イメージ圧縮過程とイメージ復元過程とは、互いに対称をなすため、図７に示したイメージ復元装置の構成要素は、図１０に示したイメージ復元装置の構成要素とほぼ一致する。したがって、以下で省略した内容であっても、図７に示したイメージ圧縮装置に関して前述した内容は、本実施形態によるイメージ復元装置にも適用される。また、図１０に示したイメージ復元装置を構成する構成要素は、コンテキスト基盤の補正部１０４を除いては、図９に示したイメージ圧縮装置を構成する構成要素と一致する。したがって、以下では、コンテキスト基盤の補正部１０４及びこれの追加による変更部分のみを説明する。
【００６３】
コンテキスト基盤の補正部１０４は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表す該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、予測部１０３により生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。
【００６４】
カラー基盤の補正部１０５は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、コンテキスト基盤の補正部１０４により補正された予測値を補正する。ただし、当業者ならば、前記したようなコンテキスト基盤の補正部１０４の処理以後にカラー基盤の補正部１０５が処理される順序は変わりうることを理解できるであろう。すなわち、コンテキスト基盤の補正部１０４は、カラー基盤の補正部１０５により補正された予測値を補正することもできる。
【００６５】
図１１は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元方法のフローチャートである。図１１に示すように、本実施形態によるイメージ復元方法は、図９に示したイメージ圧縮装置で時系列的に処理されるステップから構成される。したがって、以下で省略した内容であっても、図１１に示したイメージ復元装置に関して前述した内容は、本実施形態によるイメージ復元方法にも適用される。
【００６６】
ステップ１１１で、イメージ復元装置は、図３に示したイメージ圧縮装置から伝送されたビットストリームに含まれたデータを復号化することによって、イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を復元する。
【００６７】
ステップ１１２で、イメージ復元装置は、復元されたイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から現在のピクセルのカラーの値を予測する。ここで、復元されたイメージは、現在のピクセル以前に本実施形態によって処理されて復元されたピクセルで構成されたイメージを意味する。
【００６８】
ステップ１１３で、イメージ復元装置は、イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表す当該ピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、ステップ１１２で生成された現在のピクセルのカラーの予測値を補正する。前記したように、ステップ１１３は、本実施形態がいかなる方式で具現されるかによって省略しうる。
【００６９】
ステップ１１４で、イメージ復元装置は、イメージ内でのピクセル間のカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、ステップ１１３で補正された予測値を補正する。前記したように、ステップ１１３とステップ１１４とは、その順序が変わりうる。
【００７０】
ステップ１１５で、イメージ復元装置は、ステップ１１１で復元された現在のピクセルのカラーの実際値と予測値との差を現在のピクセルのカラーの予測値に加算することによって、現在のピクセルのカラーの復元値を生成する。ステップ１１５で復元された現在のピクセルは、現在のピクセル以後に処理されるピクセルに対する参照ピクセルとして使われる。
【００７１】
ステップ１１６で、イメージ復元装置は、イメージを構成するピクセルそれぞれのカラーのうち先に生成された基準カラーの復元値の位置を、この基準カラーの復元値が現在属しているピクセル位置からピクセル処理順序上の一ピクセル後に移動させる。前記したように、ステップ８３は、本実施形態がいかなる方式で具現されるかによって省略しうる。
【００７２】
図１２は、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるカラー基盤の予測値補正方法のフローチャートである。図１２に示すように、本実施形態によるカラー基盤の予測値補正方法は、図５に示したカラー基盤の補正部３６で時系列的に処理されるステップから構成される。したがって、以下で省略した内容であっても、図５に示したカラー基盤の補正部３６に関して前述した内容は、本実施形態によるカラー基盤の予測値補正方法にも適用される。特に、図１２に示したフローチャートは、図８に示したステップ８４、図１１に示したステップ１１４の詳細フローチャートである。
【００７３】
ステップ１２１で、カラー基盤の補正部３６は、現在のピクセルのカラーのうち、基準カラーの値の変化に対する他のカラーの値の変化の相関を表すオフセットを算出する。
【００７４】
ステップ１２２で、カラー基盤の補正部３６は、他のカラーの予測値にステップ１２１で算出されたオフセットを加算することによって、他のカラーの予測値を補正する。
【００７５】
ステップ１２３で、カラー基盤の補正部３６は、イメージを構成するピクセルのビット列長によって、ステップ１２２で補正された予測値のビット列のうち一部を切断する。
【００７６】
一方、前述した本発明の実施形態は、コンピュータで実行できるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用して前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現されうる。また、前述した本発明の実施形態で使われたデータの構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に色々な手段を通じて記録される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気記録媒体（例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的な読み取り媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）のような記録媒体を含む。
【００７７】
これまで、本発明について、その望ましい実施形態を中心に述べた。当業者は、本発明が、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態に具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に表れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、イメージ関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来の一般的なイメージ圧縮装置の構成図である。
【図２】従来のＪＰＥＧ−ＬＳ規格によるイメージ圧縮装置の構成図である。
【図３】本発明の望ましい一実施形態によるイメージ圧縮装置の構成図である。
【図４】図３に示したカラー基盤の補正部の詳細構成図である。
【図５】図３に示したカラー再配列部によるカラー再配列の形態を示す図である。
【図６】図５に示したカラー再配列後のカラーの予測値の生成形態を示す図である。
【図７】本発明の望ましい他の実施形態によるイメージ圧縮装置の構成図である。
【図８】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ圧縮方法のフローチャートである。
【図９】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元装置の構成図である。
【図１０】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元装置の構成図である。
【図１１】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるイメージ復元方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の望ましいさらに他の実施形態によるカラー基盤の予測値補正方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
３１、７１、９５、１０６ カラー再配列部
３２、７２ 減算器
３３、７３ 符号化器
３４、７４ 復元部
３５、７５、９３、１０３ 予測部
３６、７７、９４、１０５ カラー基盤の補正部
４１ 相関解析部
４２、９２、１０２ 加算器
４３ 切断部
７６、１０４ コンテキスト基盤の補正部
９１、１０１ 復号化器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、を含むことを特徴とする予測値補正方法。
【請求項２】
前記予測値を補正するステップは、前記カラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差に基づいて、他のカラーの予測値を補正することを特徴とする請求項１に記載の予測値補正方法。
【請求項３】
前記予測値を補正するステップは、
前記カラーのうち基準カラーの値に対する他のカラーの予測値の変化の相関を表すオフセットを算出するステップと、
前記他のカラーの予測値に前記算出されたオフセットを加算することによって、前記他のカラーの予測値を補正するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の予測値補正方法。
【請求項４】
前記オフセットを算出するステップは、前記基準カラーの値と前記他のカラーの予測値との差を前記基準カラーの実際値と予測値との差に反映することによって、前記他のカラーそれぞれのオフセットを算出することを特徴とする請求項３に記載の予測値補正方法。
【請求項５】
前記補正された予測値のビット列のうち一部を切断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の予測値補正方法。
【請求項６】
前記ビット列は、前記他のカラーの予測値の補正値と前記基準カラーの予測値とを含むことを特徴とする請求項５に記載の予測値補正方法。
【請求項７】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、を含むことを特徴とする予測値補正方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測する予測部と、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正する補正部と、を備えることを特徴とする予測値補正装置。
【請求項９】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、
前記現在のピクセルのカラーの実際値と前記補正された現在のピクセルのカラーの予測値との差を生成するステップと、
前記生成された差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法。
【請求項１０】
前記予測値を補正するステップは、前記カラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差に基づいて、他のカラーの予測値を補正することを特徴とする請求項９に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項１１】
前記符号化された結果から、前記基準カラーの復元値を他のカラーの復元値より先に生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項１２】
前記ピクセルそれぞれの基準カラーの値の位置を、前記基準カラーの値が現在属しているピクセル位置から一ピクセル前に移動させるステップをさらに含み、
前記復元値を生成するステップは、前記基準カラーの値の位置移動によって前記基準カラーの復元値を前記他のカラーの復元値より先に生成することを特徴とする請求項１１に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項１３】
前記イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、前記現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表すピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項１４】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、
前記現在のピクセルのカラーの実際値と前記補正された現在のピクセルのカラーの予測値との差を生成するステップと、
前記生成された差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
ビットストリームからイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と前記現在のピクセルのカラーの予測値との差を復元するステップと、
前記現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、
前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記現在のピクセルのカラーの復元値を生成するステップと、を含むことを特徴とするイメージ復元方法。
【請求項１６】
前記予測値を補正するステップは、前記カラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差に基づいて、他のカラーの予測値を補正することを特徴とする請求項１５に記載のイメージ復元方法。
【請求項１７】
前記復元値を生成するステップは、前記基準カラーの復元値を他のカラーの復元値より先に復元することを特徴とする請求項１５に記載のイメージ復元方法。
【請求項１８】
前記先に復元された基準カラーの復元値の位置を、前記基準カラーの復元値を現在属しているピクセル位置から一ピクセル後に移動させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のイメージ復元方法。
【請求項１９】
前記イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、前記現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表すピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のイメージ復元方法。
【請求項２０】
ビットストリームからイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と前記現在のピクセルのカラーの予測値との差を復元するステップと、
前記現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、
前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記現在のピクセルのカラーの復元値を生成するステップと、を含むことを特徴とするイメージ復元方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項２１】
イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、入力されたイメージの予測値を補正する補正部と、
前記イメージの入力値と前記補正された予測値との差を符号化する符号化器と、を備えることを特徴とするイメージ圧縮システム。
【請求項２２】
前記符号化器は、前記イメージの少なくとも一つのピクセルの基準カラーの値と、前記符号化された結果内の他のピクセル位置にある対応予測値との差を符号化することを特徴とする請求項２１に記載のイメージ圧縮システム。
【請求項２３】
ビットストリームからイメージの入力値と、前記入力値を圧縮する過程で使われた前記イメージの予測値との差を復元する復元部と、
前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記イメージの予測値を補正する補正部と、を備え、
前記予測値は、基準カラーの値に対して前記イメージを圧縮する過程で使われた予測値と、他のカラーの値に対して前記イメージを圧縮する過程で使われた補正予測値とを含むことを特徴とするイメージ復元システム。
【請求項２４】
前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記イメージの復元値を生成する加算器をさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載のイメージ復元システム。
【請求項２５】
入力されたイメージのコンテキスト基盤の補正値を生成するために、前記イメージの予測値に対するコンテキスト基盤の補正を行うコンテキスト基盤の補正部と、
前記イメージのカラー基盤の補正値を生成するために、前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記コンテキスト基盤の補正された予測値を補正する補正部と、
前記イメージの入力値と前記カラー基盤の補正された予測値との差を符号化する符号化器と、を備えることを特徴とするイメージ圧縮システム。
【請求項２６】
入力されたイメージのカラー基盤の補正値を生成するために、前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記イメージの予測値を補正する補正部と、
前記イメージのコンテキスト基盤の補正値を生成するために、前記補正された予測値に対するコンテキスト基盤の補正を行うコンテキスト基盤の補正部と、
前記イメージの入力値と前記コンテキスト基盤の補正された予測値との差を符号化する符号化器と、を備えることを特徴とするイメージ圧縮システム。
【請求項２７】
イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、入力されたイメージの予測値を補正するステップと、
前記イメージの入力値と前記補正された予測値との差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法。
【請求項２８】
前記符号化するステップは、前記イメージの少なくとも一つのピクセルの基準カラーの値と、前記符号化された結果内の他のピクセル位置にある対応予測値との差を符号化することを特徴とする請求項２７に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項２９】
ビットストリームからイメージの入力値と、前記入力値を圧縮する過程で使われた前記イメージの予測値との差を復元するステップと、
前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記イメージの予測値を補正するステップと、を含み、
前記予測値は、基準カラーの値に対して前記イメージを圧縮する過程で使われた予測値と異なるカラーの値に対して、前記イメージを圧縮する過程で使われた補正予測値を含むことを特徴とするイメージ復元方法。
【請求項３０】
前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記イメージの復元値を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のイメージ復元方法。
【請求項３１】
入力されたイメージのコンテキスト基盤の補正値を生成するために、前記イメージの予測値に対するコンテキスト基盤の補正を行うステップと、
前記イメージのカラー基盤の補正値を生成するために、前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記コンテキスト基盤の補正された予測値を補正するステップと、
前記イメージの入力値と前記カラー基盤の補正された予測値との差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法。
【請求項３２】
入力されたイメージのカラー基盤の補正値を生成するために、前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記イメージの予測値を補正するステップと、
前記イメージのコンテキスト基盤の補正値を生成するために、前記補正された予測値に対するコンテキスト基盤の補正を行うステップと、
前記イメージの入力値と前記コンテキスト基盤の補正された予測値との差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法。
【請求項１】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、を含むことを特徴とする予測値補正方法。
【請求項２】
前記予測値を補正するステップは、前記カラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差に基づいて、他のカラーの予測値を補正することを特徴とする請求項１に記載の予測値補正方法。
【請求項３】
前記予測値を補正するステップは、
前記カラーのうち基準カラーの値に対する他のカラーの予測値の変化の相関を表すオフセットを算出するステップと、
前記他のカラーの予測値に前記算出されたオフセットを加算することによって、前記他のカラーの予測値を補正するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の予測値補正方法。
【請求項４】
前記オフセットを算出するステップは、前記基準カラーの値と前記他のカラーの予測値との差を前記基準カラーの実際値と予測値との差に反映することによって、前記他のカラーそれぞれのオフセットを算出することを特徴とする請求項３に記載の予測値補正方法。
【請求項５】
前記補正された予測値のビット列のうち一部を切断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の予測値補正方法。
【請求項６】
前記ビット列は、前記他のカラーの予測値の補正値と前記基準カラーの予測値とを含むことを特徴とする請求項５に記載の予測値補正方法。
【請求項７】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、を含むことを特徴とする予測値補正方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測する予測部と、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正する補正部と、を備えることを特徴とする予測値補正装置。
【請求項９】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、
前記現在のピクセルのカラーの実際値と前記補正された現在のピクセルのカラーの予測値との差を生成するステップと、
前記生成された差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法。
【請求項１０】
前記予測値を補正するステップは、前記カラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差に基づいて、他のカラーの予測値を補正することを特徴とする請求項９に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項１１】
前記符号化された結果から、前記基準カラーの復元値を他のカラーの復元値より先に生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項１２】
前記ピクセルそれぞれの基準カラーの値の位置を、前記基準カラーの値が現在属しているピクセル位置から一ピクセル前に移動させるステップをさらに含み、
前記復元値を生成するステップは、前記基準カラーの値の位置移動によって前記基準カラーの復元値を前記他のカラーの復元値より先に生成することを特徴とする請求項１１に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項１３】
前記イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、前記現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表すピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項１４】
イメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、
前記現在のピクセルのカラーの実際値と前記補正された現在のピクセルのカラーの予測値との差を生成するステップと、
前記生成された差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
ビットストリームからイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と前記現在のピクセルのカラーの予測値との差を復元するステップと、
前記現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、
前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記現在のピクセルのカラーの復元値を生成するステップと、を含むことを特徴とするイメージ復元方法。
【請求項１６】
前記予測値を補正するステップは、前記カラーのうち基準カラーの実際値と予測値との差に基づいて、他のカラーの予測値を補正することを特徴とする請求項１５に記載のイメージ復元方法。
【請求項１７】
前記復元値を生成するステップは、前記基準カラーの復元値を他のカラーの復元値より先に復元することを特徴とする請求項１５に記載のイメージ復元方法。
【請求項１８】
前記先に復元された基準カラーの復元値の位置を、前記基準カラーの復元値を現在属しているピクセル位置から一ピクセル後に移動させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のイメージ復元方法。
【請求項１９】
前記イメージ内の複数のピクセルの過去に累積されたコンテキストのうち、前記現在のピクセルのコンテキストと一致するか、または最も類似したコンテキストが表すピクセルのカラーの予測値のエラーに基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のイメージ復元方法。
【請求項２０】
ビットストリームからイメージを構成するピクセルのうち、現在のピクセルのカラーの実際値と前記現在のピクセルのカラーの予測値との差を復元するステップと、
前記現在のピクセルに対応する参照ピクセルのカラーの値から前記現在のピクセルのカラーの値を予測するステップと、
前記イメージ内での前記カラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記現在のピクセルのカラーの予測値を補正するステップと、
前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記現在のピクセルのカラーの復元値を生成するステップと、を含むことを特徴とするイメージ復元方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項２１】
イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、入力されたイメージの予測値を補正する補正部と、
前記イメージの入力値と前記補正された予測値との差を符号化する符号化器と、を備えることを特徴とするイメージ圧縮システム。
【請求項２２】
前記符号化器は、前記イメージの少なくとも一つのピクセルの基準カラーの値と、前記符号化された結果内の他のピクセル位置にある対応予測値との差を符号化することを特徴とする請求項２１に記載のイメージ圧縮システム。
【請求項２３】
ビットストリームからイメージの入力値と、前記入力値を圧縮する過程で使われた前記イメージの予測値との差を復元する復元部と、
前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記イメージの予測値を補正する補正部と、を備え、
前記予測値は、基準カラーの値に対して前記イメージを圧縮する過程で使われた予測値と、他のカラーの値に対して前記イメージを圧縮する過程で使われた補正予測値とを含むことを特徴とするイメージ復元システム。
【請求項２４】
前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記イメージの復元値を生成する加算器をさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載のイメージ復元システム。
【請求項２５】
入力されたイメージのコンテキスト基盤の補正値を生成するために、前記イメージの予測値に対するコンテキスト基盤の補正を行うコンテキスト基盤の補正部と、
前記イメージのカラー基盤の補正値を生成するために、前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記コンテキスト基盤の補正された予測値を補正する補正部と、
前記イメージの入力値と前記カラー基盤の補正された予測値との差を符号化する符号化器と、を備えることを特徴とするイメージ圧縮システム。
【請求項２６】
入力されたイメージのカラー基盤の補正値を生成するために、前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記イメージの予測値を補正する補正部と、
前記イメージのコンテキスト基盤の補正値を生成するために、前記補正された予測値に対するコンテキスト基盤の補正を行うコンテキスト基盤の補正部と、
前記イメージの入力値と前記コンテキスト基盤の補正された予測値との差を符号化する符号化器と、を備えることを特徴とするイメージ圧縮システム。
【請求項２７】
イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、入力されたイメージの予測値を補正するステップと、
前記イメージの入力値と前記補正された予測値との差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法。
【請求項２８】
前記符号化するステップは、前記イメージの少なくとも一つのピクセルの基準カラーの値と、前記符号化された結果内の他のピクセル位置にある対応予測値との差を符号化することを特徴とする請求項２７に記載のイメージ圧縮方法。
【請求項２９】
ビットストリームからイメージの入力値と、前記入力値を圧縮する過程で使われた前記イメージの予測値との差を復元するステップと、
前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記イメージの予測値を補正するステップと、を含み、
前記予測値は、基準カラーの値に対して前記イメージを圧縮する過程で使われた予測値と異なるカラーの値に対して、前記イメージを圧縮する過程で使われた補正予測値を含むことを特徴とするイメージ復元方法。
【請求項３０】
前記復元された差を前記補正された予測値に加算することによって、前記イメージの復元値を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のイメージ復元方法。
【請求項３１】
入力されたイメージのコンテキスト基盤の補正値を生成するために、前記イメージの予測値に対するコンテキスト基盤の補正を行うステップと、
前記イメージのカラー基盤の補正値を生成するために、前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記コンテキスト基盤の補正された予測値を補正するステップと、
前記イメージの入力値と前記カラー基盤の補正された予測値との差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法。
【請求項３２】
入力されたイメージのカラー基盤の補正値を生成するために、前記イメージ内でのカラーの値それぞれの変化の類似度に基づいて、前記イメージの予測値を補正するステップと、
前記イメージのコンテキスト基盤の補正値を生成するために、前記補正された予測値に対するコンテキスト基盤の補正を行うステップと、
前記イメージの入力値と前記コンテキスト基盤の補正された予測値との差を符号化するステップと、を含むことを特徴とするイメージ圧縮方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−７１８２７（Ｐ２００９−７１８２７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３３９７０（Ｐ２００８−２３３９７０）
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ ４４２−７４２（ＫＲ）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ ４４２−７４２（ＫＲ）
【Ｆターム（参考）】
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