画像処理装置
【課題】符号化部に入力される予測後データの値を小さくすることにより、符号化データの符号量を削減することが可能な画像処理装置を得る。
【解決手段】画像処理装置１は、量子化前の第１のデータＤ１が入力され、量子化後の第２のデータＤ２を出力する量子化部２と、第２のデータＤ２と、予測データである第３のデータＤ３との差分値を、第４のデータＤ４として出力する予測部３と、第４のデータＤ４を符号化する符号化部４とを備える。量子化部２は、第１のデータＤ１を量子化係数で除算することにより、端数を含む除算結果である第５のデータＤ５を得る第１の処理部５と、第３のデータＤ３と第５のデータＤ５との比較結果に基づき、第４のデータＤ４の値が小さくなるように端数を切り上げ又は切り捨てることにより、第２のデータＤ２を得る、第２の処理部６とを有する。
【解決手段】画像処理装置１は、量子化前の第１のデータＤ１が入力され、量子化後の第２のデータＤ２を出力する量子化部２と、第２のデータＤ２と、予測データである第３のデータＤ３との差分値を、第４のデータＤ４として出力する予測部３と、第４のデータＤ４を符号化する符号化部４とを備える。量子化部２は、第１のデータＤ１を量子化係数で除算することにより、端数を含む除算結果である第５のデータＤ５を得る第１の処理部５と、第３のデータＤ３と第５のデータＤ５との比較結果に基づき、第４のデータＤ４の値が小さくなるように端数を切り上げ又は切り捨てることにより、第２のデータＤ２を得る、第２の処理部６とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、予測符号化方式のエンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、予測符号化方式のエンコーダ１０１の構成を示すブロック図である。エンコーダ１０１は、量子化部１０２、予測部１０３、及び符号化部１０４を備えて構成されている。量子化部１０２には、図示しない前段の処理ブロックから、データＤ１００が入力される。量子化部１０２は、データＤ１００を量子化することにより、データＤ１０１を出力する。予測部１０３には、量子化部１０２から、データＤ１０１が入力される。また、予測部１０３には、過去に処理したデータが、予測データＤ１０２として入力されている。予測部１０３は、データＤ１０１と予測データＤ１０２との差分値を、データＤ１０３として出力する。符号化部１０４には、予測部１０３から、データＤ１０３が入力される。符号化部１０４は、データＤ１０３をエントロピー符号化することにより、符号化データＤ１０４を出力する。
【０００３】
また、近年、ＪＰＥＧよりも高画質で、ＪＰＥＧ２０００よりも回路構成及び演算処理が簡素化された静止画ファイルフォーマットとして、マイクロソフト社よりＨＤ Ｐｈｏｔｏ（又はＪＰＥＧ ＸＲ）が提案されている。
【０００４】
図１４は、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダ２０１の構成を示すブロック図である。エンコーダ２０１は、色変換部２０２、プレフィルタ２０３、周波数変換部２０４、量子化部２０５、予測部２０６、及び符号化部２０７を備えて構成されている。
【０００５】
色変換部２０２には、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子から、ＲＧＢ色空間の画素信号Ｄ２００が入力される。色変換部２０２は、画素信号Ｄ２００を、例えばＹＵＶ色空間の画素信号Ｄ２０１に変換して出力する。プレフィルタ２０３には、色変換部２０２から、画素信号Ｄ２０１が入力される。プレフィルタ２０３は、画素信号Ｄ２０１に対して、ブロック歪みを低減するためのプレフィルタ処理を実行し、画素信号Ｄ２０２を出力する。周波数変換部２０４には、プレフィルタ２０３から、画素信号Ｄ２０２が入力される。周波数変換部２０４は、画素信号Ｄ２０２に対して所定の周波数変換処理（ＰＣＴ：HD Photo Core Transform）を実行し、周波数変換処理後のデータＤ２０３を出力する。ＨＤ Ｐｈｏｔｏでは、データＤ２０３に、ハイパス成分、ローパス成分、及び直流成分が含まれる。
【０００６】
量子化部２０５には、周波数変換部２０４から、データＤ２０３が入力される。量子化部２０５は、データＤ２０３を量子化することにより、データＤ２０４を出力する。予測部２０６には、量子化部２０５から、データＤ２０４が入力される。また、予測部２０６には、過去に処理したデータが、予測データとして入力されている。予測部２０６は、データＤ２０４と予測データとの差分値を、データＤ２０５として出力する。符号化部２０７には、予測部２０６から、データＤ２０５が入力される。符号化部２０７は、データＤ２０５をエントロピー符号化することにより、符号化データＤ２０６を出力する。
【０００７】
なお、ＨＤ Ｐｈｏｔｏの詳細については、例えば下記非特許文献１に開示されており、ＪＰＥＧ ＸＲの詳細については、例えば下記非特許文献２に開示されている。
【０００８】
【非特許文献１】"HD Photo -Photographic Still Image File Format", [online], ２００６年１１月７日, Microsoft Corporation, [２００７年１０月１０日検索], インターネット＜URL: http://www.microsoft.com/whdc/xps/hdphotodpk.mspx＞
【非特許文献２】"Coding of Still Pictures -JBIG JPEG", [online], 19 December 2007, ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG1 N 4392, [２００８年３月４日検索], インターネット＜URL: http://www.itscj.ipsj.or.jp/sc29/open/29view/29n9026t.doc＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１３，１４に示したエンコーダ１０１，２０１において、符号化部１０４，２０７から出力される符号化データＤ１０４，Ｄ２０６の符号量を削減するためには、符号化部１０４，２０７に入力される予測後データ（データＤ１０３，Ｄ２０５）の値が、なるべく小さな値になっていることが望ましい。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、符号化部に入力される予測後データの値を小さくすることにより、符号化データの符号量を削減することが可能な画像処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置は、量子化前の第１のデータが入力され、量子化後の第２のデータを出力する量子化部と、前記第２のデータと、予測データである第３のデータとの差分値を、第４のデータとして出力する予測部と、前記第４のデータを符号化する符号化部とを備え、前記量子化部は、前記第１のデータを量子化係数で除算することにより、端数を含む除算結果である第５のデータを得る第１の処理部と、前記第３のデータと前記第５のデータとの比較結果に基づき、前記第４のデータの値が小さくなるように前記端数を切り上げ又は切り捨てることにより、前記第２のデータを得る、第２の処理部とを有する。
【００１２】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置によれば、第２の処理部は、第３のデータと第５のデータとの比較結果に基づき、第４のデータの値が小さくなるように、第５のデータ内に含まれる端数を切り上げ又は切り捨てる。その結果、符号化部によって符号化される第４のデータの値が小さくなるため、符号化後のデータの符号量を削減することが可能となる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、前記符号化部は、前記第４のデータを、上位側の第１の桁範囲内の第１の部分データと、下位側の第２の桁範囲内の第２の部分データとに分割する第３の処理部と、前記第１の部分データ及び前記第２の部分データのうちの前記第１の部分データのみを符号化する第４の処理部とを有し、前記端数は、前記第５のデータのうち、前記第２の桁範囲に相当する第３の桁範囲内の特定の桁以下のデータであることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置によれば、第４の処理部によって符号化される第１の部分データの値が小さくなるため、符号化後のデータの符号量を削減することが可能となる。しかも、第４のデータの全体が符号化されるのではなく、上位側の第１の部分データのみが符号化され、この上位側の第１の部分データに対して符号量の削減効果が得られる。従って、第４のデータの全体が符号化される場合と比較すると、符号量の削減効果が顕著となる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置は、第２の態様に係る画像処理装置において特に、前記特定の桁は、前記第３の桁範囲の最上位桁以下の範囲内で、任意に設定可能であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置によれば、第５のデータの端数を規定する特定の桁は、第３の桁範囲の最上位桁以下の範囲内で、任意に設定可能である。特定の桁を、上位側に設定することにより、符号量の削減効果を高めることができ、下位側に設定することにより、画質を向上することができる。従って、ユーザの好みに応じた設定が可能となる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る画像処理装置は、第２又は第３の態様に係る画像処理装置において特に、前記第１の桁範囲は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＮｏｒｍａｌ Ｂｉｔであり、前記第２の桁範囲は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＦｌｅｘ Ｂｉｔであることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第４の態様に係る画像処理装置によれば、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおいてエントロピー符号化が実行されるＮｏｒｍａｌ Ｂｉｔに関して、エントロピー符号化後のデータの符号量を削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、符号化データの符号量を削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００２１】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置１Ａの構成を示すブロック図である。画像処理装置１Ａは、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダに限らず、予測符号化方式のエンコーダ全般に適用することができる。
【００２２】
画像処理装置１Ａは、量子化部２、予測部３、及び符号化部４を備えて構成されている。量子化部２には、図示しない前段の処理ブロック（例えば周波数変換部）から、量子化前のデータＤ１が入力される。量子化部２は、量子化後のデータＤ２を出力する。予測部３には、量子化部２から、データＤ２が入力される。また、予測部３には、過去に処理したデータ（例えば前回処理したデータ）が、予測データＤ３として入力されている。予測部３は、データＤ２と予測データＤ３との差分値を、データＤ４として出力する。但し、条件によっては予測部３は予測処理を実行せず、この場合、データ値が「０」のデータが予測データＤ３として用いられる。符号化部４には、予測部３から、データＤ４が入力される。符号化部４は、データＤ４をエントロピー符号化することにより、符号化データＤ１０を出力する。
【００２３】
図２は、図１に示した量子化部２の構成を示すブロック図である。量子化部２は、処理部５，６を備えて構成されている。処理部５には、データＤ１が入力される。処理部５は、データＤ１を量子化係数Ｑで除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。処理部６には、処理部５から、データＤ５が入力される。また、処理部６には、予測データＤ３が入力されている。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較し、その比較の結果に基づいて、データＤ４の値が小さくなるようにデータＤ５の端数を切り上げ又は切り捨てることにより、データＤ２を出力する。
【００２４】
図３は、データＤ５を示す図である。データＤ５は、整数部Ｐ１と小数部Ｐ２とを有している。整数部Ｐ１のビット幅をＨとし、小数部Ｐ２のビット幅をＧとし、小数部Ｐ２の最下位桁を第０桁とすると、小数部Ｐ２の最上位桁は第（Ｇ−１）桁となり、整数部Ｐ１の最下位桁は第Ｇ桁となり、整数部Ｐ１の最上位桁は第（Ｈ＋Ｇ−１）桁となる。例えば、ビット幅Ｈが８ビットであり、ビット幅Ｇが４ビットである場合は、小数部Ｐ２の最上位桁は第３桁となり、整数部Ｐ１の最下位桁は第４桁となり、整数部Ｐ１の最上位桁は第１１桁となる。
【００２５】
図４は、図２に示した処理部５，６の処理内容を説明するための図である。図４では一例として、データＤ１のビット幅が８ビットであり、量子化係数Ｑが「８」である場合を想定している。
【００２６】
図４の（Ａ）に示すように、処理部５には、例えば「１０１１０１０１」なるデータＤ１が入力される。
【００２７】
処理部５は、データＤ１を「８」で除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。具体的には、図４の（Ｂ）に示すように、データＤ１を３ビット右方向にシフトすることにより、「０００１０１１０」なる整数部Ｐ１と、「１０１」なる小数部Ｐ２とを有するデータＤ５を出力する。小数部Ｐ２が、データＤ５における端数である。データＤ５は、処理部６に入力される。
【００２８】
処理部６には、予測データＤ３が入力されている。
【００２９】
ここで、第１のケースとして、図４の（Ｃ）に示すように、例えば「００００１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第１のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい。この場合、処理部６は、図４の（Ｄ）に示すように、データＤ５の小数部Ｐ２を切り捨てることによって得られるデータ「０００１０１１０」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい場合には、データＤ５の小数部Ｐ２を切り捨てることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図１を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなるため、符号化データＤ１０の符号量も削減される。
【００３０】
一方、第２のケースとして、図４の（Ｅ）に示すように、例えば「００１１１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第２のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい。この場合、処理部６は、図４の（Ｆ）に示すように、データＤ５の小数部Ｐ２を切り上げることによって得られるデータ「０００１０１１１」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい場合には、データＤ５の小数部Ｐ２を切り上げることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図１を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなるため、符号化データＤ１０の符号量も削減される。
【００３１】
このように第１の実施の形態に係る画像処理装置１Ａによれば、処理部６は、データＤ３とデータＤ５との比較結果に基づき、データＤ４の値が小さくなるように、データＤ５内に含まれる端数（小数部Ｐ２）を切り上げ又は切り捨てる。その結果、符号化部４によって符号化されるデータＤ４の値が小さくなるため、符号化データＤ１０の符号量を削減することが可能となる。
【００３２】
＜第２の実施の形態＞
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置１Ｂの構成を示すブロック図である。画像処理装置１Ｂは、符号化される部分と符号化されない部分とを有するデータを符号化対象とするエンコーダ、例えば、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダに適用することができる。符号化部４からは、符号化データＤ１１と、符号化されていないデータＤ１２とが出力される。その他の構成は、図１と同様である。
【００３３】
図６は、図５に示した符号化部４の構成を示すブロック図である。符号化部４は、処理部７〜９を備えて構成されている。処理部７には、図５に示した予測部３から、データＤ４が入力される。処理部７は、データＤ４を、部分データＤ４Ｕと部分データＤ４Ｌとに分割して出力する。処理部８には、処理部７から、部分データＤ４Ｕが入力される。処理部８は、部分データＤ４Ｕをエントロピー符号化することにより、符号化データＤ１１を出力する。処理部９には、処理部７から、部分データＤ４Ｌが入力される。処理部９は、データＤ４Ｌに基づいてデータＤ１２を生成して出力する。例えば、処理部９は、データＤ４Ｌのうち、Ｔｒｉｍ Ｂｉｔｓで示される下位ビットを切り捨てることにより、データＤ１２を生成して出力する。
【００３４】
図７は、データＤ４を示す図である。処理部７は、データＤ４を、上位側の桁範囲Ｒ１内の部分データＤ４Ｕと、下位側の桁範囲Ｒ２内の部分データＤ４Ｌとに分割する。桁範囲Ｒ１は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＮｏｒｍａｌ Ｂｉｔに相当し、桁範囲Ｒ２は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＦｌｅｘ Ｂｉｔに相当する。桁範囲Ｒ１のビット幅をＮとし、桁範囲Ｒ２のビット幅（Ｍｏｄｅｌ Ｂｉｔｓ）をＭとし、桁範囲Ｒ２の最下位桁を第０桁とすると、桁範囲Ｒ２の最上位桁は第（Ｍ−１）桁となり、桁範囲Ｒ１の最下位桁は第Ｍ桁となり、桁範囲Ｒ１の最上位桁は第（Ｎ＋Ｍ−１）桁となる。ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおいては、ビット幅Ｍは適応的に可変である。
【００３５】
図８は、図５に示した量子化部２の構成を示すブロック図である。量子化部２は、処理部５，６及び桁設定部１０を備えて構成されている。処理部５には、データＤ１が入力される。処理部５は、データＤ１を量子化係数Ｑで除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。処理部６には、処理部５から、データＤ５が入力される。また、処理部６には、予測データＤ３が入力されている。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較し、その比較の結果に基づいて、データＤ４の値が小さくなるようにデータＤ５の端数を切り上げ又は切り捨てることにより、データＤ２を出力する。データＤ５のうちのどの桁範囲を端数として扱うかは、桁設定部１０から処理部６に入力されるデータＤ１３によって、可変に設定可能である。
【００３６】
図９は、データＤ５を示す図である。データＤ５は、整数部Ｐ１と小数部Ｐ２とを有している。整数部Ｐ１のうち下位側の桁範囲Ｒ３は、図７に示した桁範囲Ｒ２（Ｆｌｅｘ Ｂｉｔ）に相当する。小数部Ｐ２の最上位桁を桁Ａ０とすると、桁範囲Ｒ３の最下位桁は桁Ａ１となり、桁範囲Ｒ３の最上位桁は桁ＡＭとなる。桁設定部１０は、桁Ａ０〜ＡＭの中から一つを選択し、データＤ１３として処理部６に入力する。例えば桁Ａ１が選択された場合は、処理部６において、桁Ａ１以下の範囲（斜線ハッチングを付した範囲）が、データＤ５における端数として設定される。
【００３７】
図１０は、図８に示した処理部５，６及び桁設定部１０の処理内容の第１の例を説明するための図である。図１０では一例として、データＤ１のビット幅が８ビットであり、量子化係数Ｑが「８」である場合を想定している。
【００３８】
図１０の（Ａ）に示すように、処理部５には、例えば「１１１１１１０１」なるデータＤ１が入力される。
【００３９】
処理部５は、データＤ１を「８」で除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。具体的には、図１０の（Ｂ）に示すように、データＤ１を３ビット右方向にシフトすることにより、「０００１１１１１」なる整数部Ｐ１と、「１０１」なる小数部Ｐ２とを有するデータＤ５を出力する。データＤ５は、処理部６に入力される。ここで、桁Ａ０を指定するデータＤ１３が、桁設定部１０から処理部６に入力されており、その結果、小数部Ｐ２が、データＤ５における端数Ｚとして設定されている。
【００４０】
処理部６には、予測データＤ３が入力されている。
【００４１】
ここで、第１のケースとして、図１０の（Ｃ）に示すように、例えば「００００１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第１のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい。この場合、処理部６は、図１０の（Ｄ）に示すように、データＤ５の端数Ｚを切り捨てることによって得られるデータ「０００１１１１１」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい場合には、データＤ５の端数Ｚを切り捨てることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図５を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなり、図６を参照して、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕも小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量が削減される。
【００４２】
一方、第２のケースとして、図１０の（Ｅ）に示すように、例えば「００１１１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第２のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい。この場合、処理部６は、図１０の（Ｆ）に示すように、データＤ５の端数Ｚを切り上げることによって得られるデータ「００１０００００」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい場合には、データＤ５の端数Ｚを切り上げることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図５を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなり、図６を参照して、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕも小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量が削減される。
【００４３】
図１１は、図８に示した処理部５，６及び桁設定部１０の処理内容の第２の例を説明するための図である。図１１では一例として、データＤ１のビット幅が８ビットであり、量子化係数Ｑが「８」である場合を想定している。
【００４４】
図１１の（Ａ）に示すように、処理部５には、例えば「１１０１０１１１」なるデータＤ１が入力される。
【００４５】
処理部５は、データＤ１を「８」で除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。具体的には、図１１の（Ｂ）に示すように、データＤ１を３ビット右方向にシフトすることにより、「０００１１０１０」なる整数部Ｐ１と、「１１１」なる小数部Ｐ２とを有するデータＤ５を出力する。データＤ５は、処理部６に入力される。ここで、桁ＡＭを指定するデータＤ１３が、桁設定部１０から処理部６に入力されており、その結果、整数部Ｐ１の下位４ビットと、小数部Ｐ２とが、データＤ５における端数Ｚとして設定されている。
【００４６】
処理部６には、予測データＤ３が入力されている。
【００４７】
ここで、第１のケースとして、図１１の（Ｃ）に示すように、例えば「００００１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第１のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい。この場合、処理部６は、図１１の（Ｄ）に示すように、データＤ５の端数Ｚを切り捨てることによって得られるデータ「０００１００００」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい場合には、データＤ５の端数Ｚを切り捨てることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図５を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなり、図６を参照して、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕも小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量が削減される。
【００４８】
一方、第２のケースとして、図１１の（Ｅ）に示すように、例えば「００１１１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第２のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい。この場合、処理部６は、図１１の（Ｆ）に示すように、データＤ５の端数Ｚを切り上げることによって得られるデータ「００１０００００」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい場合には、データＤ５の端数Ｚを切り上げることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図５を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなり、図６を参照して、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕも小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量が削減される。
【００４９】
このように第２の実施の形態に係る画像処理装置１Ｂによれば、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕの値が小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量を削減することが可能となる。しかも、データＤ４の全体が符号化されるのではなく、上位側の部分データＤ４Ｕのみが符号化され、この上位側の部分データＤ４Ｕに対して符号量の削減効果が得られる。従って、データＤ４の全体が符号化される場合と比較すると、符号量の削減効果が顕著となる。
【００５０】
また、第２の実施の形態に係る画像処理装置１Ｂによれば、図９に示したように、データＤ５の端数を規定する特定の桁Ａ０〜ＡＭは、桁範囲Ｒ３の最上位桁以下の範囲内で、任意に設定可能である。特定の桁を、上位側に設定することにより、符号量の削減効果を高めることができ、下位側に設定することにより、画質を向上することができる。従って、ユーザの好みに応じた設定が可能となる。
【００５１】
図１２は、ＨＤ Ｐｈｏｔｏのエンコーダにおけるプレフィルタ５１，５２及び周波数変換部５３，５４の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダは、第１階層のプレフィルタ５１及び周波数変換部５３と、第２階層のプレフィルタ５２及び周波数変換部５４とを備えている。
【００５２】
プレフィルタ５１には、画素信号Ｄ５０が入力される。プレフィルタ５１は、画素信号Ｄ５０に対してプレフィルタ処理を実行し、プレフィルタ処理後の画素信号Ｄ５１を出力する。画素信号Ｄ５１は、周波数変換部５３に入力される。周波数変換部５３は、画素信号Ｄ５１に対して周波数変換処理（ＰＣＴ）を実行し、ハイパス成分のデータＤ１ＨＰと、第１階層における直流成分のデータＤ５２とを出力する。データＤ５２は、プレフィルタ５２に入力される。プレフィルタ５２は、データＤ５２に対してプレフィルタ処理を実行し、プレフィルタ処理後のデータＤ５３を出力する。データＤ５３は、周波数変換部５４に入力される。周波数変換部５４は、データＤ５３に対して周波数変換処理（ＰＣＴ）を実行し、ローパス成分のデータＤ１ＬＰと、直流成分のデータＤ１ＤＣとを出力する。
【００５３】
周波数変換部５３，５４から出力されたデータＤ１ＨＰ，Ｄ１ＬＰ，Ｄ１ＤＣは、図５に示したデータＤ１として、量子化部２に入力される。同様に、符号化部４に入力されるデータＤ４には、ハイパス成分のデータ、ローパス成分のデータ、及び直流成分のデータが含まれている。
【００５４】
第２の実施の形態に係る発明は、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるハイパス成分、ローパス成分、及び直流成分の、いずれにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した量子化部の構成を示すブロック図である。
【図３】データを示す図である。
【図４】図２に示した処理部の処理内容を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示した符号化部の構成を示すブロック図である。
【図７】データを示す図である。
【図８】図５に示した量子化部の構成を示すブロック図である。
【図９】データを示す図である。
【図１０】図８に示した処理部及び桁設定部の処理内容の第１の例を説明するための図である。
【図１１】図８に示した処理部及び桁設定部の処理内容の第２の例を説明するための図である。
【図１２】ＨＤ Ｐｈｏｔｏのエンコーダにおけるプレフィルタ及び周波数変換部の構成を示すブロック図である。
【図１３】予測符号化方式のエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図１４】ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１Ａ，１Ｂ 画像処理装置
２ 量子化部
３ 予測部
４ 符号化部
５〜９ 処理部
１０ 桁設定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、予測符号化方式のエンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、予測符号化方式のエンコーダ１０１の構成を示すブロック図である。エンコーダ１０１は、量子化部１０２、予測部１０３、及び符号化部１０４を備えて構成されている。量子化部１０２には、図示しない前段の処理ブロックから、データＤ１００が入力される。量子化部１０２は、データＤ１００を量子化することにより、データＤ１０１を出力する。予測部１０３には、量子化部１０２から、データＤ１０１が入力される。また、予測部１０３には、過去に処理したデータが、予測データＤ１０２として入力されている。予測部１０３は、データＤ１０１と予測データＤ１０２との差分値を、データＤ１０３として出力する。符号化部１０４には、予測部１０３から、データＤ１０３が入力される。符号化部１０４は、データＤ１０３をエントロピー符号化することにより、符号化データＤ１０４を出力する。
【０００３】
また、近年、ＪＰＥＧよりも高画質で、ＪＰＥＧ２０００よりも回路構成及び演算処理が簡素化された静止画ファイルフォーマットとして、マイクロソフト社よりＨＤ Ｐｈｏｔｏ（又はＪＰＥＧ ＸＲ）が提案されている。
【０００４】
図１４は、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダ２０１の構成を示すブロック図である。エンコーダ２０１は、色変換部２０２、プレフィルタ２０３、周波数変換部２０４、量子化部２０５、予測部２０６、及び符号化部２０７を備えて構成されている。
【０００５】
色変換部２０２には、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子から、ＲＧＢ色空間の画素信号Ｄ２００が入力される。色変換部２０２は、画素信号Ｄ２００を、例えばＹＵＶ色空間の画素信号Ｄ２０１に変換して出力する。プレフィルタ２０３には、色変換部２０２から、画素信号Ｄ２０１が入力される。プレフィルタ２０３は、画素信号Ｄ２０１に対して、ブロック歪みを低減するためのプレフィルタ処理を実行し、画素信号Ｄ２０２を出力する。周波数変換部２０４には、プレフィルタ２０３から、画素信号Ｄ２０２が入力される。周波数変換部２０４は、画素信号Ｄ２０２に対して所定の周波数変換処理（ＰＣＴ：HD Photo Core Transform）を実行し、周波数変換処理後のデータＤ２０３を出力する。ＨＤ Ｐｈｏｔｏでは、データＤ２０３に、ハイパス成分、ローパス成分、及び直流成分が含まれる。
【０００６】
量子化部２０５には、周波数変換部２０４から、データＤ２０３が入力される。量子化部２０５は、データＤ２０３を量子化することにより、データＤ２０４を出力する。予測部２０６には、量子化部２０５から、データＤ２０４が入力される。また、予測部２０６には、過去に処理したデータが、予測データとして入力されている。予測部２０６は、データＤ２０４と予測データとの差分値を、データＤ２０５として出力する。符号化部２０７には、予測部２０６から、データＤ２０５が入力される。符号化部２０７は、データＤ２０５をエントロピー符号化することにより、符号化データＤ２０６を出力する。
【０００７】
なお、ＨＤ Ｐｈｏｔｏの詳細については、例えば下記非特許文献１に開示されており、ＪＰＥＧ ＸＲの詳細については、例えば下記非特許文献２に開示されている。
【０００８】
【非特許文献１】"HD Photo -Photographic Still Image File Format", [online], ２００６年１１月７日, Microsoft Corporation, [２００７年１０月１０日検索], インターネット＜URL: http://www.microsoft.com/whdc/xps/hdphotodpk.mspx＞
【非特許文献２】"Coding of Still Pictures -JBIG JPEG", [online], 19 December 2007, ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG1 N 4392, [２００８年３月４日検索], インターネット＜URL: http://www.itscj.ipsj.or.jp/sc29/open/29view/29n9026t.doc＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１３，１４に示したエンコーダ１０１，２０１において、符号化部１０４，２０７から出力される符号化データＤ１０４，Ｄ２０６の符号量を削減するためには、符号化部１０４，２０７に入力される予測後データ（データＤ１０３，Ｄ２０５）の値が、なるべく小さな値になっていることが望ましい。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、符号化部に入力される予測後データの値を小さくすることにより、符号化データの符号量を削減することが可能な画像処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置は、量子化前の第１のデータが入力され、量子化後の第２のデータを出力する量子化部と、前記第２のデータと、予測データである第３のデータとの差分値を、第４のデータとして出力する予測部と、前記第４のデータを符号化する符号化部とを備え、前記量子化部は、前記第１のデータを量子化係数で除算することにより、端数を含む除算結果である第５のデータを得る第１の処理部と、前記第３のデータと前記第５のデータとの比較結果に基づき、前記第４のデータの値が小さくなるように前記端数を切り上げ又は切り捨てることにより、前記第２のデータを得る、第２の処理部とを有する。
【００１２】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置によれば、第２の処理部は、第３のデータと第５のデータとの比較結果に基づき、第４のデータの値が小さくなるように、第５のデータ内に含まれる端数を切り上げ又は切り捨てる。その結果、符号化部によって符号化される第４のデータの値が小さくなるため、符号化後のデータの符号量を削減することが可能となる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、前記符号化部は、前記第４のデータを、上位側の第１の桁範囲内の第１の部分データと、下位側の第２の桁範囲内の第２の部分データとに分割する第３の処理部と、前記第１の部分データ及び前記第２の部分データのうちの前記第１の部分データのみを符号化する第４の処理部とを有し、前記端数は、前記第５のデータのうち、前記第２の桁範囲に相当する第３の桁範囲内の特定の桁以下のデータであることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置によれば、第４の処理部によって符号化される第１の部分データの値が小さくなるため、符号化後のデータの符号量を削減することが可能となる。しかも、第４のデータの全体が符号化されるのではなく、上位側の第１の部分データのみが符号化され、この上位側の第１の部分データに対して符号量の削減効果が得られる。従って、第４のデータの全体が符号化される場合と比較すると、符号量の削減効果が顕著となる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置は、第２の態様に係る画像処理装置において特に、前記特定の桁は、前記第３の桁範囲の最上位桁以下の範囲内で、任意に設定可能であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置によれば、第５のデータの端数を規定する特定の桁は、第３の桁範囲の最上位桁以下の範囲内で、任意に設定可能である。特定の桁を、上位側に設定することにより、符号量の削減効果を高めることができ、下位側に設定することにより、画質を向上することができる。従って、ユーザの好みに応じた設定が可能となる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る画像処理装置は、第２又は第３の態様に係る画像処理装置において特に、前記第１の桁範囲は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＮｏｒｍａｌ Ｂｉｔであり、前記第２の桁範囲は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＦｌｅｘ Ｂｉｔであることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第４の態様に係る画像処理装置によれば、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおいてエントロピー符号化が実行されるＮｏｒｍａｌ Ｂｉｔに関して、エントロピー符号化後のデータの符号量を削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、符号化データの符号量を削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００２１】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置１Ａの構成を示すブロック図である。画像処理装置１Ａは、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダに限らず、予測符号化方式のエンコーダ全般に適用することができる。
【００２２】
画像処理装置１Ａは、量子化部２、予測部３、及び符号化部４を備えて構成されている。量子化部２には、図示しない前段の処理ブロック（例えば周波数変換部）から、量子化前のデータＤ１が入力される。量子化部２は、量子化後のデータＤ２を出力する。予測部３には、量子化部２から、データＤ２が入力される。また、予測部３には、過去に処理したデータ（例えば前回処理したデータ）が、予測データＤ３として入力されている。予測部３は、データＤ２と予測データＤ３との差分値を、データＤ４として出力する。但し、条件によっては予測部３は予測処理を実行せず、この場合、データ値が「０」のデータが予測データＤ３として用いられる。符号化部４には、予測部３から、データＤ４が入力される。符号化部４は、データＤ４をエントロピー符号化することにより、符号化データＤ１０を出力する。
【００２３】
図２は、図１に示した量子化部２の構成を示すブロック図である。量子化部２は、処理部５，６を備えて構成されている。処理部５には、データＤ１が入力される。処理部５は、データＤ１を量子化係数Ｑで除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。処理部６には、処理部５から、データＤ５が入力される。また、処理部６には、予測データＤ３が入力されている。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較し、その比較の結果に基づいて、データＤ４の値が小さくなるようにデータＤ５の端数を切り上げ又は切り捨てることにより、データＤ２を出力する。
【００２４】
図３は、データＤ５を示す図である。データＤ５は、整数部Ｐ１と小数部Ｐ２とを有している。整数部Ｐ１のビット幅をＨとし、小数部Ｐ２のビット幅をＧとし、小数部Ｐ２の最下位桁を第０桁とすると、小数部Ｐ２の最上位桁は第（Ｇ−１）桁となり、整数部Ｐ１の最下位桁は第Ｇ桁となり、整数部Ｐ１の最上位桁は第（Ｈ＋Ｇ−１）桁となる。例えば、ビット幅Ｈが８ビットであり、ビット幅Ｇが４ビットである場合は、小数部Ｐ２の最上位桁は第３桁となり、整数部Ｐ１の最下位桁は第４桁となり、整数部Ｐ１の最上位桁は第１１桁となる。
【００２５】
図４は、図２に示した処理部５，６の処理内容を説明するための図である。図４では一例として、データＤ１のビット幅が８ビットであり、量子化係数Ｑが「８」である場合を想定している。
【００２６】
図４の（Ａ）に示すように、処理部５には、例えば「１０１１０１０１」なるデータＤ１が入力される。
【００２７】
処理部５は、データＤ１を「８」で除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。具体的には、図４の（Ｂ）に示すように、データＤ１を３ビット右方向にシフトすることにより、「０００１０１１０」なる整数部Ｐ１と、「１０１」なる小数部Ｐ２とを有するデータＤ５を出力する。小数部Ｐ２が、データＤ５における端数である。データＤ５は、処理部６に入力される。
【００２８】
処理部６には、予測データＤ３が入力されている。
【００２９】
ここで、第１のケースとして、図４の（Ｃ）に示すように、例えば「００００１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第１のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい。この場合、処理部６は、図４の（Ｄ）に示すように、データＤ５の小数部Ｐ２を切り捨てることによって得られるデータ「０００１０１１０」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい場合には、データＤ５の小数部Ｐ２を切り捨てることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図１を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなるため、符号化データＤ１０の符号量も削減される。
【００３０】
一方、第２のケースとして、図４の（Ｅ）に示すように、例えば「００１１１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第２のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい。この場合、処理部６は、図４の（Ｆ）に示すように、データＤ５の小数部Ｐ２を切り上げることによって得られるデータ「０００１０１１１」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい場合には、データＤ５の小数部Ｐ２を切り上げることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図１を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなるため、符号化データＤ１０の符号量も削減される。
【００３１】
このように第１の実施の形態に係る画像処理装置１Ａによれば、処理部６は、データＤ３とデータＤ５との比較結果に基づき、データＤ４の値が小さくなるように、データＤ５内に含まれる端数（小数部Ｐ２）を切り上げ又は切り捨てる。その結果、符号化部４によって符号化されるデータＤ４の値が小さくなるため、符号化データＤ１０の符号量を削減することが可能となる。
【００３２】
＜第２の実施の形態＞
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置１Ｂの構成を示すブロック図である。画像処理装置１Ｂは、符号化される部分と符号化されない部分とを有するデータを符号化対象とするエンコーダ、例えば、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダに適用することができる。符号化部４からは、符号化データＤ１１と、符号化されていないデータＤ１２とが出力される。その他の構成は、図１と同様である。
【００３３】
図６は、図５に示した符号化部４の構成を示すブロック図である。符号化部４は、処理部７〜９を備えて構成されている。処理部７には、図５に示した予測部３から、データＤ４が入力される。処理部７は、データＤ４を、部分データＤ４Ｕと部分データＤ４Ｌとに分割して出力する。処理部８には、処理部７から、部分データＤ４Ｕが入力される。処理部８は、部分データＤ４Ｕをエントロピー符号化することにより、符号化データＤ１１を出力する。処理部９には、処理部７から、部分データＤ４Ｌが入力される。処理部９は、データＤ４Ｌに基づいてデータＤ１２を生成して出力する。例えば、処理部９は、データＤ４Ｌのうち、Ｔｒｉｍ Ｂｉｔｓで示される下位ビットを切り捨てることにより、データＤ１２を生成して出力する。
【００３４】
図７は、データＤ４を示す図である。処理部７は、データＤ４を、上位側の桁範囲Ｒ１内の部分データＤ４Ｕと、下位側の桁範囲Ｒ２内の部分データＤ４Ｌとに分割する。桁範囲Ｒ１は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＮｏｒｍａｌ Ｂｉｔに相当し、桁範囲Ｒ２は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＦｌｅｘ Ｂｉｔに相当する。桁範囲Ｒ１のビット幅をＮとし、桁範囲Ｒ２のビット幅（Ｍｏｄｅｌ Ｂｉｔｓ）をＭとし、桁範囲Ｒ２の最下位桁を第０桁とすると、桁範囲Ｒ２の最上位桁は第（Ｍ−１）桁となり、桁範囲Ｒ１の最下位桁は第Ｍ桁となり、桁範囲Ｒ１の最上位桁は第（Ｎ＋Ｍ−１）桁となる。ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおいては、ビット幅Ｍは適応的に可変である。
【００３５】
図８は、図５に示した量子化部２の構成を示すブロック図である。量子化部２は、処理部５，６及び桁設定部１０を備えて構成されている。処理部５には、データＤ１が入力される。処理部５は、データＤ１を量子化係数Ｑで除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。処理部６には、処理部５から、データＤ５が入力される。また、処理部６には、予測データＤ３が入力されている。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較し、その比較の結果に基づいて、データＤ４の値が小さくなるようにデータＤ５の端数を切り上げ又は切り捨てることにより、データＤ２を出力する。データＤ５のうちのどの桁範囲を端数として扱うかは、桁設定部１０から処理部６に入力されるデータＤ１３によって、可変に設定可能である。
【００３６】
図９は、データＤ５を示す図である。データＤ５は、整数部Ｐ１と小数部Ｐ２とを有している。整数部Ｐ１のうち下位側の桁範囲Ｒ３は、図７に示した桁範囲Ｒ２（Ｆｌｅｘ Ｂｉｔ）に相当する。小数部Ｐ２の最上位桁を桁Ａ０とすると、桁範囲Ｒ３の最下位桁は桁Ａ１となり、桁範囲Ｒ３の最上位桁は桁ＡＭとなる。桁設定部１０は、桁Ａ０〜ＡＭの中から一つを選択し、データＤ１３として処理部６に入力する。例えば桁Ａ１が選択された場合は、処理部６において、桁Ａ１以下の範囲（斜線ハッチングを付した範囲）が、データＤ５における端数として設定される。
【００３７】
図１０は、図８に示した処理部５，６及び桁設定部１０の処理内容の第１の例を説明するための図である。図１０では一例として、データＤ１のビット幅が８ビットであり、量子化係数Ｑが「８」である場合を想定している。
【００３８】
図１０の（Ａ）に示すように、処理部５には、例えば「１１１１１１０１」なるデータＤ１が入力される。
【００３９】
処理部５は、データＤ１を「８」で除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。具体的には、図１０の（Ｂ）に示すように、データＤ１を３ビット右方向にシフトすることにより、「０００１１１１１」なる整数部Ｐ１と、「１０１」なる小数部Ｐ２とを有するデータＤ５を出力する。データＤ５は、処理部６に入力される。ここで、桁Ａ０を指定するデータＤ１３が、桁設定部１０から処理部６に入力されており、その結果、小数部Ｐ２が、データＤ５における端数Ｚとして設定されている。
【００４０】
処理部６には、予測データＤ３が入力されている。
【００４１】
ここで、第１のケースとして、図１０の（Ｃ）に示すように、例えば「００００１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第１のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい。この場合、処理部６は、図１０の（Ｄ）に示すように、データＤ５の端数Ｚを切り捨てることによって得られるデータ「０００１１１１１」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい場合には、データＤ５の端数Ｚを切り捨てることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図５を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなり、図６を参照して、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕも小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量が削減される。
【００４２】
一方、第２のケースとして、図１０の（Ｅ）に示すように、例えば「００１１１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第２のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい。この場合、処理部６は、図１０の（Ｆ）に示すように、データＤ５の端数Ｚを切り上げることによって得られるデータ「００１０００００」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい場合には、データＤ５の端数Ｚを切り上げることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図５を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなり、図６を参照して、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕも小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量が削減される。
【００４３】
図１１は、図８に示した処理部５，６及び桁設定部１０の処理内容の第２の例を説明するための図である。図１１では一例として、データＤ１のビット幅が８ビットであり、量子化係数Ｑが「８」である場合を想定している。
【００４４】
図１１の（Ａ）に示すように、処理部５には、例えば「１１０１０１１１」なるデータＤ１が入力される。
【００４５】
処理部５は、データＤ１を「８」で除算することにより、端数を含む除算結果であるデータＤ５を出力する。具体的には、図１１の（Ｂ）に示すように、データＤ１を３ビット右方向にシフトすることにより、「０００１１０１０」なる整数部Ｐ１と、「１１１」なる小数部Ｐ２とを有するデータＤ５を出力する。データＤ５は、処理部６に入力される。ここで、桁ＡＭを指定するデータＤ１３が、桁設定部１０から処理部６に入力されており、その結果、整数部Ｐ１の下位４ビットと、小数部Ｐ２とが、データＤ５における端数Ｚとして設定されている。
【００４６】
処理部６には、予測データＤ３が入力されている。
【００４７】
ここで、第１のケースとして、図１１の（Ｃ）に示すように、例えば「００００１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第１のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい。この場合、処理部６は、図１１の（Ｄ）に示すように、データＤ５の端数Ｚを切り捨てることによって得られるデータ「０００１００００」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが大きい場合には、データＤ５の端数Ｚを切り捨てることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図５を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなり、図６を参照して、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕも小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量が削減される。
【００４８】
一方、第２のケースとして、図１１の（Ｅ）に示すように、例えば「００１１１０１０」なる予測データＤ３が、処理部６に入力されていたとする。処理部６は、データＤ３とデータＤ５とを比較する。この第２のケースでは、データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい。この場合、処理部６は、図１１の（Ｆ）に示すように、データＤ５の端数Ｚを切り上げることによって得られるデータ「００１０００００」を、データＤ２として出力する。データＤ３よりもデータＤ５のほうが小さい場合には、データＤ５の端数Ｚを切り上げることによって、データＤ２の値はデータＤ３の値に近付く。その結果、図５を参照して、データＤ２とデータＤ３との差分値であるデータＤ４が小さくなり、図６を参照して、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕも小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量が削減される。
【００４９】
このように第２の実施の形態に係る画像処理装置１Ｂによれば、処理部８によって符号化される部分データＤ４Ｕの値が小さくなるため、符号化データＤ１１の符号量を削減することが可能となる。しかも、データＤ４の全体が符号化されるのではなく、上位側の部分データＤ４Ｕのみが符号化され、この上位側の部分データＤ４Ｕに対して符号量の削減効果が得られる。従って、データＤ４の全体が符号化される場合と比較すると、符号量の削減効果が顕著となる。
【００５０】
また、第２の実施の形態に係る画像処理装置１Ｂによれば、図９に示したように、データＤ５の端数を規定する特定の桁Ａ０〜ＡＭは、桁範囲Ｒ３の最上位桁以下の範囲内で、任意に設定可能である。特定の桁を、上位側に設定することにより、符号量の削減効果を高めることができ、下位側に設定することにより、画質を向上することができる。従って、ユーザの好みに応じた設定が可能となる。
【００５１】
図１２は、ＨＤ Ｐｈｏｔｏのエンコーダにおけるプレフィルタ５１，５２及び周波数変換部５３，５４の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダは、第１階層のプレフィルタ５１及び周波数変換部５３と、第２階層のプレフィルタ５２及び周波数変換部５４とを備えている。
【００５２】
プレフィルタ５１には、画素信号Ｄ５０が入力される。プレフィルタ５１は、画素信号Ｄ５０に対してプレフィルタ処理を実行し、プレフィルタ処理後の画素信号Ｄ５１を出力する。画素信号Ｄ５１は、周波数変換部５３に入力される。周波数変換部５３は、画素信号Ｄ５１に対して周波数変換処理（ＰＣＴ）を実行し、ハイパス成分のデータＤ１ＨＰと、第１階層における直流成分のデータＤ５２とを出力する。データＤ５２は、プレフィルタ５２に入力される。プレフィルタ５２は、データＤ５２に対してプレフィルタ処理を実行し、プレフィルタ処理後のデータＤ５３を出力する。データＤ５３は、周波数変換部５４に入力される。周波数変換部５４は、データＤ５３に対して周波数変換処理（ＰＣＴ）を実行し、ローパス成分のデータＤ１ＬＰと、直流成分のデータＤ１ＤＣとを出力する。
【００５３】
周波数変換部５３，５４から出力されたデータＤ１ＨＰ，Ｄ１ＬＰ，Ｄ１ＤＣは、図５に示したデータＤ１として、量子化部２に入力される。同様に、符号化部４に入力されるデータＤ４には、ハイパス成分のデータ、ローパス成分のデータ、及び直流成分のデータが含まれている。
【００５４】
第２の実施の形態に係る発明は、ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるハイパス成分、ローパス成分、及び直流成分の、いずれにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した量子化部の構成を示すブロック図である。
【図３】データを示す図である。
【図４】図２に示した処理部の処理内容を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示した符号化部の構成を示すブロック図である。
【図７】データを示す図である。
【図８】図５に示した量子化部の構成を示すブロック図である。
【図９】データを示す図である。
【図１０】図８に示した処理部及び桁設定部の処理内容の第１の例を説明するための図である。
【図１１】図８に示した処理部及び桁設定部の処理内容の第２の例を説明するための図である。
【図１２】ＨＤ Ｐｈｏｔｏのエンコーダにおけるプレフィルタ及び周波数変換部の構成を示すブロック図である。
【図１３】予測符号化方式のエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図１４】ＨＤ Ｐｈｏｔｏにおけるエンコーダの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１Ａ，１Ｂ 画像処理装置
２ 量子化部
３ 予測部
４ 符号化部
５〜９ 処理部
１０ 桁設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子化前の第１のデータが入力され、量子化後の第２のデータを出力する量子化部と、
前記第２のデータと、予測データである第３のデータとの差分値を、第４のデータとして出力する予測部と、
前記第４のデータを符号化する符号化部と
を備え、
前記量子化部は、
前記第１のデータを量子化係数で除算することにより、端数を含む除算結果である第５のデータを得る第１の処理部と、
前記第３のデータと前記第５のデータとの比較結果に基づき、前記第４のデータの値が小さくなるように前記端数を切り上げ又は切り捨てることにより、前記第２のデータを得る、第２の処理部と
を有する、画像処理装置。
【請求項２】
前記符号化部は、
前記第４のデータを、上位側の第１の桁範囲内の第１の部分データと、下位側の第２の桁範囲内の第２の部分データとに分割する第３の処理部と、
前記第１の部分データ及び前記第２の部分データのうちの前記第１の部分データのみを符号化する第４の処理部と
を有し、
前記端数は、前記第５のデータのうち、前記第２の桁範囲に相当する第３の桁範囲内の特定の桁以下のデータである、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記特定の桁は、前記第３の桁範囲の最上位桁以下の範囲内で、任意に設定可能である、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の桁範囲は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＮｏｒｍａｌ Ｂｉｔであり、
前記第２の桁範囲は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＦｌｅｘ Ｂｉｔである、請求項２又は３に記載の画像処理装置。
【請求項１】
量子化前の第１のデータが入力され、量子化後の第２のデータを出力する量子化部と、
前記第２のデータと、予測データである第３のデータとの差分値を、第４のデータとして出力する予測部と、
前記第４のデータを符号化する符号化部と
を備え、
前記量子化部は、
前記第１のデータを量子化係数で除算することにより、端数を含む除算結果である第５のデータを得る第１の処理部と、
前記第３のデータと前記第５のデータとの比較結果に基づき、前記第４のデータの値が小さくなるように前記端数を切り上げ又は切り捨てることにより、前記第２のデータを得る、第２の処理部と
を有する、画像処理装置。
【請求項２】
前記符号化部は、
前記第４のデータを、上位側の第１の桁範囲内の第１の部分データと、下位側の第２の桁範囲内の第２の部分データとに分割する第３の処理部と、
前記第１の部分データ及び前記第２の部分データのうちの前記第１の部分データのみを符号化する第４の処理部と
を有し、
前記端数は、前記第５のデータのうち、前記第２の桁範囲に相当する第３の桁範囲内の特定の桁以下のデータである、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記特定の桁は、前記第３の桁範囲の最上位桁以下の範囲内で、任意に設定可能である、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の桁範囲は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＮｏｒｍａｌ Ｂｉｔであり、
前記第２の桁範囲は、ＨＤ ＰｈｏｔｏにおけるＦｌｅｘ Ｂｉｔである、請求項２又は３に記載の画像処理装置。
【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１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２３９７０１（Ｐ２００９−２３９７０１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８４１５６（Ｐ２００８−８４１５６）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
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