高速な画像処理方法およびシステム
【課題】アルゴリズムを簡素化させると共に、ハードウェアで実現することに寄与できる画像処理方法を提供する。
【解決手段】本発明は圧縮すべき画像を色空間変換するステップＡと、ステップＡで得られた画素分量値に対して行内差分パルス符号化を行うステップＢと、ステップＢで得られた数値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断し、ＹＥＳと判断された場合には、行内差分パルス符号化された数値に対して固定符号化テーブルを利用して可変長符号化する一方、ＮＯと判断された場合には、行内差分パルス符号化された数値に対して動的符号化テーブルを利用して可変長符号化するステップＣと、を含む画像処理方法に関しているものである。本発明は、また画像処理システムが開示されている。本発明の方法及びシステムによれば、アルゴリズムの複雑さが低く、圧縮／復号化レートが速く、ビデオをリアルタイムに伝送する要求を満たすことができる。
【解決手段】本発明は圧縮すべき画像を色空間変換するステップＡと、ステップＡで得られた画素分量値に対して行内差分パルス符号化を行うステップＢと、ステップＢで得られた数値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断し、ＹＥＳと判断された場合には、行内差分パルス符号化された数値に対して固定符号化テーブルを利用して可変長符号化する一方、ＮＯと判断された場合には、行内差分パルス符号化された数値に対して動的符号化テーブルを利用して可変長符号化するステップＣと、を含む画像処理方法に関しているものである。本発明は、また画像処理システムが開示されている。本発明の方法及びシステムによれば、アルゴリズムの複雑さが低く、圧縮／復号化レートが速く、ビデオをリアルタイムに伝送する要求を満たすことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理技術に関し、特に、画像処理方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の発展に伴い、画像伝送技術を利用する場合が多くなっている。有限な伝送帯域幅で大量な画像情報を伝送させるために、最初の画像データを圧縮しなければならない。多くの応用には、圧縮してから回復する画像が、元の画像と完全に一致しなければならないことが求められている。このため、採用された圧縮方法は可逆圧縮方法であることが必要になる。
【０００３】
画像の可逆圧縮に関しては、本分野において種々の可逆圧縮規格、例えばＧＩＦ、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００などが提案されている。なお、ＧＩＦは、主にＬＺＷアルゴリズムに採用して圧縮を実現し、幾何図形に対する圧縮効果が優れているが、自然な画像に対する圧縮効果が劣るものである。ＪＰＥＧ可逆圧縮は、２次元予測モデルを採用し、文脈を引入して予測値の自己適応補正を行うことにより、残差をゴロム（Ｇｏｌｏｍｂ）符号化する方法を採用して圧縮を実現するものである。ＭＰＥＧは、映像に適用される圧縮アルゴリズムであり、動画像のフレーム間の相似性を考えたものの、このようなアルゴリズムを利用して文字などの人工図形を処理する場合、同様にぼけを発生することになる。ＪＰＥＧ２０００は、ウェーブレット変換と量子化とを行った後にエントロピー符号化する方法を採用しているものである。
【０００４】
上記のアルゴリズムでは、２つの共通の欠陥がある。一つは、複雑さが高く、符号化／復号化の速度が遅く、画像伝送のリアルタイムに対する要求が高い場合に適用できないことである。もう一つは、要求される計算能力が高く、格納空間が大きく、ハードウェアで実現し難い又は実現コストが高いことである。
【０００５】
ＪＰＥＧ可逆圧縮を例とすれば、採用されたのは２次元予測モデルであるので、画像を処理する場合に、必ず前の１ラインの画素情報を一旦に記憶しておくことであり、ハードウェアで実現すれば、小さくないオーバーヘッドであり、また、ホフマン（Ｈｏｆｆｍａｎ）符号化又は算術符号化を採用し、ハードウェアで実現し難いとともに、画像の各分量の圧縮コードは連続的に保存しているので、ハードウェアで各分量を並行処理することができず、圧縮や伸張の効率の向上について極めて不利となる。
【０００６】
本発明は、主に、アルゴリズムを簡素化させると共に、ハードウェアで実現することに寄与できる画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、画像圧縮／復号化を支持でき、アルゴリズムを簡素化させると共に、ハードウェアで実現することに寄与できる画像処理システムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の技術案は次のように実現しているものである。
【０００９】
請求項１記載の本発明の画像圧縮方法は、圧縮すべき画像を色空間変換するステップＡと、ステップＡで得られた画素分量値に対して行内差分パルスコード変調符号化を行うステップＢと、ステップＢで得られた数値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断し、あると判断された場合には、行内差分パルスコード変調符号化された数値に対して固定符号化テーブルを利用して可変長符号化し、一方、否と判断された場合には、行内差分パルスコード変調符号化された数値に対して動的符号化テーブルを利用して可変長符号化するステップＣと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の画像圧縮方法において、さらに、可変長符号化されたデータをパケット化するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載された画像圧縮方法である。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の画像圧縮方法において、前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルが採用されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の画像圧縮方法において、前記動的符号化テーブルは、プレフィックスコードの上に現在の画素分量がＤＰＣＭ処理されなかった原値を合わせて符号化することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の画像圧縮方法において、前記プレフィックスコードは０１０１０であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載の画像圧縮方法において、前記パケット単位はセルであり、セルの上位２ビットは色分量のタイプを認識するためのものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の本発明は、請求項１から６のいずれかに記載の画像圧縮方法において、前記ステップＢの前に、圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減するステップＢ０を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の本発明の画像圧縮システムは、圧縮すべき画像を色空間変換する色空間変換手段と、色空間変換された画像の画素分量値に対して行内差分パルス変調符号化を行う符号化手段と、符号化手段により行内差分パルス変調符号化された画素分量値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断すると共に、相応する指令を符号化手段へ送信する判断手段と、を備え、前記符号化手段は、判断手段の指令に基づいて、固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルを利用して、行内差分パルス符号化された画素分量値に対して可変長符号化することを含むことを特徴とする画像圧縮システムである。
【００１７】
請求項９記載の本発明は、請求項８に記載の画像圧縮システムにおいて、さらに、可変長符号化されたデータをパケット化するパケット手段を備えることを特徴とする請求項８に記載された画像圧縮システムである。
【００１８】
請求項１０記載の本発明は、請求項９に記載の画像圧縮システムにおいて、前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の本発明は、請求項８から１０のいずれかに記載の画像圧縮システムにおいて、さらに、色空間変換された圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減する画素圧縮手段を、備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の本発明の画像復号化方法は、圧縮画像の画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、属していると判断された場合には、画像の画素分量値を可変長符号化するステップａと、可変長符号化された画素分量値を差分パルスコード変調復号化するステップｂと、ステップｂで得られた画素値に対して、色空間変換するステップｃと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項１３記載の本発明は、請求項１２に記載の画像圧縮システムにおいて、さらに、圧縮画像をアンパックするアンパックステップを含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項１４記載の本発明は、請求項１３に記載の画像圧縮システムにおいて、前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする。
【００２３】
請求項１５記載の本発明は、請求項１２から１４のいずれかに記載の画像圧縮システムにおいて、前記ステップｃの前に、画像の画素分量値を比例ごとに伸張するステップｃ０を含むことを特徴とする。
【００２４】
請求項１６記載の本発明の画像復号化システムは、圧縮画像の画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、属していると判断された場合には、相応する指令を復号化手段へ送信する判断手段と、画像の画素分量値を可変長符号化し、その後、差分パルスコード変調復号化を行う復号化手段と、伸張された画素分量を色空間変換する色空間変換手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項１７記載の本発明は、請求項１６に記載の画像復号化システムにおいて、さらに、パケット化された圧縮画像をアンパックして、アンパックされた圧縮画像の画素分量を判断手段へ送信するアンパック手段を備えることを特徴とする。
【００２６】
請求項１８記載の本発明は、請求項１７に記載の画像復号化システムにおいて、前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする。
【００２７】
請求項１９記載の本発明は、請求項１６から１８のいずれかに記載の画像復号化システムにおいて、さらに、差分パルスコード変調復号化を行って得られた画素分量値を比例ごとに伸張して、伸張した結果を色空間変換手段へ送信する画素伸張手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の画像圧縮／復号化方法及びシステムは、固定符号化テーブルと動的符号化テーブルとを結合する可変長符号化／復号化方法を採用しているので、アルゴリズムの複雑さが低く、圧縮／復号化レートが速く、ビデオをリアルタイムに伝送する要求を満たすことができる。同時に、可変長符号化された画像の画素分量をパケット化して画像の画素の各分量をパラレル処理でき、隣接する処理ステップは同じクロックで動作でき、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又はチップで実現する難しさとコストとを大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の画像圧縮方法の基本な考え方とは、先ず、圧縮すべき画像を色空間変換して、圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減するとともに、行内差分パルスコード変調符号化を行って、固定符号化テーブルと動的符号化テーブルとを結合する方式で、差分パルスコード変調符号化した数値を可変長符号化することである。
【００３０】
図１は、本発明の画像圧縮方法を実現するフローチャートを示す図である。図１に示すように、該方法は、以下のステップを含んでいる。
【００３１】
ステップ１０１：圧縮すべき画像を色空間変換する。
【００３２】
最初のＲＧＢ画像の画素フォーマットを８：８：８と仮定し、即ち、８ビットでＲの値を示し、８ビットでＧの値を示し、８ビットでＢの値を示す。ラインごとに画素のそれぞれをＲＧＢからＹＵＶへの変換を、次の数式（１）のように行う。
【００３３】
【数１】
【００３４】
ただし、
【００３５】
【数２】
【００３６】
は端数を切り捨てて整数にならせる演算子であり、ｒ、ｇ、ｂはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ分量を８ビットの符号なし整数とした値である。
【００３７】
ステップ１０２：圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減する。
【００３８】
該ステップは選択可能なステップであり、すべての画素分量値を所定の定数で割ることである。人類の目は輝度の変化に対して敏感であるものの、色度の変化に対して敏感でない特性に基づいて、Ｙ分量に対して一般に１又は２を該定数として選択し、Ｕ、Ｖ分量に対して一般に１、２又は４を該定数として選択する。定数を共に１と選択された場合、アルゴリズムは可逆アルゴリズムになる。
【００３９】
ステップ１０３：ステップ１０１又はステップ１０２で得られた画素分量値に対して行内差分パルスコード変調符号化を行う。
【００４０】
差分パルスコード変調（ＤＰＣＭ、Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）は、線形予測により空間的な相関性を低減させることで、コードの冗長性を低減することである。本発明では、最も簡単な線形予測方法を採用している。即ち、
【００４１】
【数３】
【００４２】
ただし、
【００４３】
【数４】
【００４４】
は現在の行内におけるｉ番目の画素のある分量（ｙ、ｕ、ｖの中のいずれかであってもよい）の予測値であり、Ｉｉ−１はｉ−１番目の画素の該分量の真実値である。このため、予測誤差は、数式（３）の通りである。
【００４５】
【数５】
【００４６】
ただし、Ｉ（ｉ）ＤＰＣＭはｉ番目の画素の予測誤差であり、つまり差分符号化された値である。行における１番目の画素に対して、Ｉ（１）ＤＰＣＭ＝Ｉ１とする。
【００４７】
具体的な符号化方法は以下のように述べられる。それぞれの行における１番目の画素に対して、直接的にそのＹ、Ｕ、Ｖ値を符号化された値とし、それぞれの行における１番目以降の画素に対して、そのＹ、Ｕ、Ｖ値から前の画素の該当する分量値を引いた値を符号化された値とする。
【００４８】
ステップ１０４：ステップ１０３で得られた値は予め設定された数値範囲にあるか否かを判断し、ＹＥＳと判断された場合には、行内差分パルス符号化された数値に対して固定符号化テーブルを利用して可変長符号化し、一方、ＮＯと判断された場合には、行内差分パルス符号化された数値に対して動的符号化テーブルを利用して可変長符号化することである。
【００４９】
可変長符号化（ＵＶＬＣ）とは、出現頻度の高い値に短いコードワードを与え、出現頻度の低い値に長いコードワードを与え、統計的に各種の画像に適用できる。
【００５０】
本発明では、固定符号化テーブルと動的符号化テーブルとを結合する方式で可変長符号化する。採用された固定符号化テーブルは指数ゴロム（Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ）コードであり、その生成規則が次の通りである。
【００５１】
符号長が１であるコードは１つあり、その２進コードは１である；
【００５２】
符号長が３であるコードは２つあり、その２進コードは００１、０１１であり、符号長が１であるコードの前にそれぞれ００と０１を添加して生成したものである；
【００５３】
符号長が５であるコードは４つあり、その２進コードは００００１、０００１１、０１００１、０１０１１であり、符号長が３であるコードの前にそれぞれ００と０１を添加して生成したものである；
【００５４】
これに準じて類推し．．．．．．
符号長が２ｎ＋１であるコードは２ｎつあり、符号長が２ｎ−１であるコードの前にそれぞれ００と０１を添加して生成したものである。
【００５５】
ただし、コードの上位５ビットは０１０１０であれば、このコードを符号化テーブルから除去することになる。０１０１０は既に動的符号化のプレフィックスコード（ｐｒｅｆｉｘ ｃｏｄｅ）としたからである。除去することを経た符号化テーブルは、「符号長が短ければ短いほど、絶対値の小さい数値に対応する」という原則で、表１のようにＤＰＣＭ処理された数値に対応する。
【００５６】
採用された動的符号化テーブルは、前の画素の該当する分量値に相関しており、生成する方法は以下の通りである。
【００５７】
Ｉ（ｉ）ＤＰＣＭ＋Ｉｉ−１の２進数の前にプレフィックスコードである０１０１０を添加することである。ただし、Ｉ（ｉ）ＤＰＣＭは現在の画素のある分量がＤＰＣＭ処理された値であり、Ｉｉ−１は前の画素のある分量がＤＰＣＭ処理された値である。Ｉ（ｉ）ＤＰＣＭ＝Ｉｉ−Ｉｉ−１であるので、プレフィックスコードの上に現在の画素分量がＤＰＣＭ処理されなかった原値を合わせて符号化することに相当する。
【００５８】
一つの実施例として、Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂコードの長さを１〜９と選択し、３１個のコードが得られる。その中の６つのコードは除去され、残りの２５個のコードは−１２から＋１２までの数値にそれぞれ対応する。この範囲以外の数値に対して、動的符号化テーブルを利用して符号化する。
【００５９】
【表１】
【００６０】
Ｙ分量に対して、［０，２５５］の範囲の値を取り、８ビットの符号なし２進数で示され、プレフィックスコードと合わせて合計１３ビットの２進数で符号化できる；Ｕ、Ｖ分量に対して、［−２５５，２５５］の範囲の値を取り、９ビットの符号付き２進数で示され、プレフィックスコードと合わせて合計１４ビットの２進数で符号化できる。
【００６１】
ステップ１０５：可変長符号化されたデータをパケット化する。
【００６２】
データをパケット化することは、伝送することやハードウェアで処理することを容易に行わせるためである。パケット化する最小の単位はセル（ＣＥＬＬ）であり、その大きさは３２ビットである。
【００６３】
ＣＥＬＬのそれぞれに含まれたコードは、画素のＹ、Ｕ、Ｖ分量の中の１つだけであるはずで、異なる分量のコードを１つのＣＥＬＬに含むことではない。ＣＥＬＬの上位２ビットは、そのタイプを示すものであり、その中に含まれたデータは画素のどの分量であるかを示している。上位２ビットのコードと含まれた画素分量との対応関係は表２の通りである。
【００６４】
【表２】
【００６５】
有効データは３番目ビットから填入され、該当する画素の行内における順に、コードの填入を行う。ＣＥＬＬの末尾に次の２進コードを収容できない場合には、該ＣＥＬＬの残りのビットを０に設定すると共に、該２進コードを次のＣＥＬＬに填入する。画像の１行は全て処理された場合に、最後のＣＥＬＬの末尾の残りのビットを全て０に設定する。
【００６６】
上記技術案を採用する場合に、ハードウェアで実現すれば、３色分量をパラレル処理することができる。これらの分量間の順序関係に関わらず、どの分量のＣＥＬＬが先にフルになると、該分量のＣＥＬＬを送信する。同一の画素に係わる各分量が最終のコードストリームにおける順序は任意であってもよいが、異なる画素の同一の分量が最終のコードストリームにおける順序は画素が画像における順序と一致することを保証しなければならない。
【００６７】
上記画像圧縮方法を実現するために、本発明は、
圧縮すべき画像を色空間変換するための色空間変換手段と、
色空間変換された圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減するための画素圧縮手段と、
画素圧縮手段で圧縮された画像の画素分量値を、行内差分パルス符号化するための符号化手段と、
符号化手段により行内差分パルス符号化された画素分量値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断すると共に、相応する指令を符号化手段へ送信するための判断手段と、
符号化手段で可変長符号化されたデータをパケット化するためのパケット手段と、を備える画像圧縮システムを提供している。
【００６８】
前記符号化手段は、判断手段の指令に基づいて、固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルを利用して、行内差分パルス符号化された画素分量値に対して可変長符号化する。
【００６９】
上記技術案において、画素圧縮手段は選択可能な手段である。前記固定符号化テーブルは、指数ゴロムコードテーブルである。
【００７０】
本発明において、以上のような画像圧縮方法及びシステムに対して、対応する画像復号化方法及びシステムを提供している。次に、詳しく説明する。
【００７１】
画像復号化方法は上記画像圧縮方法の逆変換であり、次のステップを含む。
【００７２】
ステップ１：圧縮画像をアンパックする。
【００７３】
圧縮コードストリームから１つのＣＥＬＬを取り出し、ＣＥＬＬの上位２ビットに基づいて、表２を参照して、ＣＥＬＬにおけるデータは画素のどの分量を示しているかを判定する。
【００７４】
ステップ２：ステップ１で得られた画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、ＹＥＳと判断された場合には、アンパックされた画素分量値を可変長符号化する。
【００７５】
表１を参照しつつ復号化する。表１から同じコードが見当たられると、対応する数値は復号化した結果である。表１から同じコードが見当たられなかった場合、コードの最初からの５ビットが０１０１０であるかを判断する。ＹＥＳと判断されると、Ｙ分量に対して、次の８ビットを符号なし数の値として、前の画素のＹ分量値を引いて得られたのは、アンパックされた値である。Ｕ、Ｖ分量に対して、次の９ビットを符号付き数の値として、前の画素の該当する分量値を引いて得られたのは、アンパックされた値である。一方、ＮＯと判断されると、圧縮コードストリームに誤りがあると示されており、エラー処理を行う。
【００７６】
ステップ３：可変長符号化された画素分量値をＤＰＣＭ復号化する。
【００７７】
１番目の画素の値は、直接的にＵＶＬＣ復号化により得られ、他の画素の値は、ＵＶＬＣ復号化により得られた値に前の画素の値を合わせることで得られる。
【００７８】
ステップ４：ステップ３で得られた画素分量値を比例ごとに伸張する。
【００７９】
符号化して得られた画素値に対して、全て、圧縮符号化するとき縮減することに用いられた定数を乗じて、その元の値に回復させる。
【００８０】
ステップ５：ステップ４で得られた画素値に対して、色空間逆変換を行う。
【００８１】
ラインごとに画素のそれぞれをＹＵＶからＲＧＢへ逆変換する。ＹＵＶからＲＧＢへ変換する数式は次の通りである。
【００８２】
【数６】
【００８３】
ＲＧＢ色空間が数式（１）に基づいて変換され、また数式（４）に基づいてＲＧＢ色空間に戻ることは可逆である。
【００８４】
上記画像復号化方法を実現する画像復号化システムは、画像圧縮システムと類似する。ただ、画像圧縮システムにおけるパケット化動作は画像復号化システムにおけるアンパック動作になり、符号化動作が復号化動作になり、圧縮動作が伸張動作になることである。
【００８５】
該画像復号化システムは、
圧縮画像をアンパックするアンパック手段と、
アンパックされた画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断すると共に、相応する指令を復号化手段へ送信する判断手段と、
アンパックされた画素分量値を可変長符号化し、その後、ＤＰＣＭ復号化を行う復号化手段と、
ＤＰＣＭ復号化して得られた画素分量値を比例ごとに伸張する画素伸張手段と、
伸張された画素分量を色空間変換する色空間変換手段と、を備える。
【００８６】
上記技術案において、前記固定符号化テーブルは指数ゴロムコードテーブルである。
【００８７】
以上は本発明の最適実施例であるだけで、本発明の保護範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の画像圧縮方法を実現するフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０１〜１０５ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理技術に関し、特に、画像処理方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の発展に伴い、画像伝送技術を利用する場合が多くなっている。有限な伝送帯域幅で大量な画像情報を伝送させるために、最初の画像データを圧縮しなければならない。多くの応用には、圧縮してから回復する画像が、元の画像と完全に一致しなければならないことが求められている。このため、採用された圧縮方法は可逆圧縮方法であることが必要になる。
【０００３】
画像の可逆圧縮に関しては、本分野において種々の可逆圧縮規格、例えばＧＩＦ、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００などが提案されている。なお、ＧＩＦは、主にＬＺＷアルゴリズムに採用して圧縮を実現し、幾何図形に対する圧縮効果が優れているが、自然な画像に対する圧縮効果が劣るものである。ＪＰＥＧ可逆圧縮は、２次元予測モデルを採用し、文脈を引入して予測値の自己適応補正を行うことにより、残差をゴロム（Ｇｏｌｏｍｂ）符号化する方法を採用して圧縮を実現するものである。ＭＰＥＧは、映像に適用される圧縮アルゴリズムであり、動画像のフレーム間の相似性を考えたものの、このようなアルゴリズムを利用して文字などの人工図形を処理する場合、同様にぼけを発生することになる。ＪＰＥＧ２０００は、ウェーブレット変換と量子化とを行った後にエントロピー符号化する方法を採用しているものである。
【０００４】
上記のアルゴリズムでは、２つの共通の欠陥がある。一つは、複雑さが高く、符号化／復号化の速度が遅く、画像伝送のリアルタイムに対する要求が高い場合に適用できないことである。もう一つは、要求される計算能力が高く、格納空間が大きく、ハードウェアで実現し難い又は実現コストが高いことである。
【０００５】
ＪＰＥＧ可逆圧縮を例とすれば、採用されたのは２次元予測モデルであるので、画像を処理する場合に、必ず前の１ラインの画素情報を一旦に記憶しておくことであり、ハードウェアで実現すれば、小さくないオーバーヘッドであり、また、ホフマン（Ｈｏｆｆｍａｎ）符号化又は算術符号化を採用し、ハードウェアで実現し難いとともに、画像の各分量の圧縮コードは連続的に保存しているので、ハードウェアで各分量を並行処理することができず、圧縮や伸張の効率の向上について極めて不利となる。
【０００６】
本発明は、主に、アルゴリズムを簡素化させると共に、ハードウェアで実現することに寄与できる画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、画像圧縮／復号化を支持でき、アルゴリズムを簡素化させると共に、ハードウェアで実現することに寄与できる画像処理システムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の技術案は次のように実現しているものである。
【０００９】
請求項１記載の本発明の画像圧縮方法は、圧縮すべき画像を色空間変換するステップＡと、ステップＡで得られた画素分量値に対して行内差分パルスコード変調符号化を行うステップＢと、ステップＢで得られた数値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断し、あると判断された場合には、行内差分パルスコード変調符号化された数値に対して固定符号化テーブルを利用して可変長符号化し、一方、否と判断された場合には、行内差分パルスコード変調符号化された数値に対して動的符号化テーブルを利用して可変長符号化するステップＣと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の画像圧縮方法において、さらに、可変長符号化されたデータをパケット化するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載された画像圧縮方法である。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の画像圧縮方法において、前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルが採用されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の画像圧縮方法において、前記動的符号化テーブルは、プレフィックスコードの上に現在の画素分量がＤＰＣＭ処理されなかった原値を合わせて符号化することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の画像圧縮方法において、前記プレフィックスコードは０１０１０であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載の画像圧縮方法において、前記パケット単位はセルであり、セルの上位２ビットは色分量のタイプを認識するためのものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の本発明は、請求項１から６のいずれかに記載の画像圧縮方法において、前記ステップＢの前に、圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減するステップＢ０を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の本発明の画像圧縮システムは、圧縮すべき画像を色空間変換する色空間変換手段と、色空間変換された画像の画素分量値に対して行内差分パルス変調符号化を行う符号化手段と、符号化手段により行内差分パルス変調符号化された画素分量値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断すると共に、相応する指令を符号化手段へ送信する判断手段と、を備え、前記符号化手段は、判断手段の指令に基づいて、固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルを利用して、行内差分パルス符号化された画素分量値に対して可変長符号化することを含むことを特徴とする画像圧縮システムである。
【００１７】
請求項９記載の本発明は、請求項８に記載の画像圧縮システムにおいて、さらに、可変長符号化されたデータをパケット化するパケット手段を備えることを特徴とする請求項８に記載された画像圧縮システムである。
【００１８】
請求項１０記載の本発明は、請求項９に記載の画像圧縮システムにおいて、前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の本発明は、請求項８から１０のいずれかに記載の画像圧縮システムにおいて、さらに、色空間変換された圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減する画素圧縮手段を、備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の本発明の画像復号化方法は、圧縮画像の画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、属していると判断された場合には、画像の画素分量値を可変長符号化するステップａと、可変長符号化された画素分量値を差分パルスコード変調復号化するステップｂと、ステップｂで得られた画素値に対して、色空間変換するステップｃと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項１３記載の本発明は、請求項１２に記載の画像圧縮システムにおいて、さらに、圧縮画像をアンパックするアンパックステップを含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項１４記載の本発明は、請求項１３に記載の画像圧縮システムにおいて、前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする。
【００２３】
請求項１５記載の本発明は、請求項１２から１４のいずれかに記載の画像圧縮システムにおいて、前記ステップｃの前に、画像の画素分量値を比例ごとに伸張するステップｃ０を含むことを特徴とする。
【００２４】
請求項１６記載の本発明の画像復号化システムは、圧縮画像の画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、属していると判断された場合には、相応する指令を復号化手段へ送信する判断手段と、画像の画素分量値を可変長符号化し、その後、差分パルスコード変調復号化を行う復号化手段と、伸張された画素分量を色空間変換する色空間変換手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項１７記載の本発明は、請求項１６に記載の画像復号化システムにおいて、さらに、パケット化された圧縮画像をアンパックして、アンパックされた圧縮画像の画素分量を判断手段へ送信するアンパック手段を備えることを特徴とする。
【００２６】
請求項１８記載の本発明は、請求項１７に記載の画像復号化システムにおいて、前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする。
【００２７】
請求項１９記載の本発明は、請求項１６から１８のいずれかに記載の画像復号化システムにおいて、さらに、差分パルスコード変調復号化を行って得られた画素分量値を比例ごとに伸張して、伸張した結果を色空間変換手段へ送信する画素伸張手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の画像圧縮／復号化方法及びシステムは、固定符号化テーブルと動的符号化テーブルとを結合する可変長符号化／復号化方法を採用しているので、アルゴリズムの複雑さが低く、圧縮／復号化レートが速く、ビデオをリアルタイムに伝送する要求を満たすことができる。同時に、可変長符号化された画像の画素分量をパケット化して画像の画素の各分量をパラレル処理でき、隣接する処理ステップは同じクロックで動作でき、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又はチップで実現する難しさとコストとを大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の画像圧縮方法の基本な考え方とは、先ず、圧縮すべき画像を色空間変換して、圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減するとともに、行内差分パルスコード変調符号化を行って、固定符号化テーブルと動的符号化テーブルとを結合する方式で、差分パルスコード変調符号化した数値を可変長符号化することである。
【００３０】
図１は、本発明の画像圧縮方法を実現するフローチャートを示す図である。図１に示すように、該方法は、以下のステップを含んでいる。
【００３１】
ステップ１０１：圧縮すべき画像を色空間変換する。
【００３２】
最初のＲＧＢ画像の画素フォーマットを８：８：８と仮定し、即ち、８ビットでＲの値を示し、８ビットでＧの値を示し、８ビットでＢの値を示す。ラインごとに画素のそれぞれをＲＧＢからＹＵＶへの変換を、次の数式（１）のように行う。
【００３３】
【数１】
【００３４】
ただし、
【００３５】
【数２】
【００３６】
は端数を切り捨てて整数にならせる演算子であり、ｒ、ｇ、ｂはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ分量を８ビットの符号なし整数とした値である。
【００３７】
ステップ１０２：圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減する。
【００３８】
該ステップは選択可能なステップであり、すべての画素分量値を所定の定数で割ることである。人類の目は輝度の変化に対して敏感であるものの、色度の変化に対して敏感でない特性に基づいて、Ｙ分量に対して一般に１又は２を該定数として選択し、Ｕ、Ｖ分量に対して一般に１、２又は４を該定数として選択する。定数を共に１と選択された場合、アルゴリズムは可逆アルゴリズムになる。
【００３９】
ステップ１０３：ステップ１０１又はステップ１０２で得られた画素分量値に対して行内差分パルスコード変調符号化を行う。
【００４０】
差分パルスコード変調（ＤＰＣＭ、Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）は、線形予測により空間的な相関性を低減させることで、コードの冗長性を低減することである。本発明では、最も簡単な線形予測方法を採用している。即ち、
【００４１】
【数３】
【００４２】
ただし、
【００４３】
【数４】
【００４４】
は現在の行内におけるｉ番目の画素のある分量（ｙ、ｕ、ｖの中のいずれかであってもよい）の予測値であり、Ｉｉ−１はｉ−１番目の画素の該分量の真実値である。このため、予測誤差は、数式（３）の通りである。
【００４５】
【数５】
【００４６】
ただし、Ｉ（ｉ）ＤＰＣＭはｉ番目の画素の予測誤差であり、つまり差分符号化された値である。行における１番目の画素に対して、Ｉ（１）ＤＰＣＭ＝Ｉ１とする。
【００４７】
具体的な符号化方法は以下のように述べられる。それぞれの行における１番目の画素に対して、直接的にそのＹ、Ｕ、Ｖ値を符号化された値とし、それぞれの行における１番目以降の画素に対して、そのＹ、Ｕ、Ｖ値から前の画素の該当する分量値を引いた値を符号化された値とする。
【００４８】
ステップ１０４：ステップ１０３で得られた値は予め設定された数値範囲にあるか否かを判断し、ＹＥＳと判断された場合には、行内差分パルス符号化された数値に対して固定符号化テーブルを利用して可変長符号化し、一方、ＮＯと判断された場合には、行内差分パルス符号化された数値に対して動的符号化テーブルを利用して可変長符号化することである。
【００４９】
可変長符号化（ＵＶＬＣ）とは、出現頻度の高い値に短いコードワードを与え、出現頻度の低い値に長いコードワードを与え、統計的に各種の画像に適用できる。
【００５０】
本発明では、固定符号化テーブルと動的符号化テーブルとを結合する方式で可変長符号化する。採用された固定符号化テーブルは指数ゴロム（Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ）コードであり、その生成規則が次の通りである。
【００５１】
符号長が１であるコードは１つあり、その２進コードは１である；
【００５２】
符号長が３であるコードは２つあり、その２進コードは００１、０１１であり、符号長が１であるコードの前にそれぞれ００と０１を添加して生成したものである；
【００５３】
符号長が５であるコードは４つあり、その２進コードは００００１、０００１１、０１００１、０１０１１であり、符号長が３であるコードの前にそれぞれ００と０１を添加して生成したものである；
【００５４】
これに準じて類推し．．．．．．
符号長が２ｎ＋１であるコードは２ｎつあり、符号長が２ｎ−１であるコードの前にそれぞれ００と０１を添加して生成したものである。
【００５５】
ただし、コードの上位５ビットは０１０１０であれば、このコードを符号化テーブルから除去することになる。０１０１０は既に動的符号化のプレフィックスコード（ｐｒｅｆｉｘ ｃｏｄｅ）としたからである。除去することを経た符号化テーブルは、「符号長が短ければ短いほど、絶対値の小さい数値に対応する」という原則で、表１のようにＤＰＣＭ処理された数値に対応する。
【００５６】
採用された動的符号化テーブルは、前の画素の該当する分量値に相関しており、生成する方法は以下の通りである。
【００５７】
Ｉ（ｉ）ＤＰＣＭ＋Ｉｉ−１の２進数の前にプレフィックスコードである０１０１０を添加することである。ただし、Ｉ（ｉ）ＤＰＣＭは現在の画素のある分量がＤＰＣＭ処理された値であり、Ｉｉ−１は前の画素のある分量がＤＰＣＭ処理された値である。Ｉ（ｉ）ＤＰＣＭ＝Ｉｉ−Ｉｉ−１であるので、プレフィックスコードの上に現在の画素分量がＤＰＣＭ処理されなかった原値を合わせて符号化することに相当する。
【００５８】
一つの実施例として、Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂコードの長さを１〜９と選択し、３１個のコードが得られる。その中の６つのコードは除去され、残りの２５個のコードは−１２から＋１２までの数値にそれぞれ対応する。この範囲以外の数値に対して、動的符号化テーブルを利用して符号化する。
【００５９】
【表１】
【００６０】
Ｙ分量に対して、［０，２５５］の範囲の値を取り、８ビットの符号なし２進数で示され、プレフィックスコードと合わせて合計１３ビットの２進数で符号化できる；Ｕ、Ｖ分量に対して、［−２５５，２５５］の範囲の値を取り、９ビットの符号付き２進数で示され、プレフィックスコードと合わせて合計１４ビットの２進数で符号化できる。
【００６１】
ステップ１０５：可変長符号化されたデータをパケット化する。
【００６２】
データをパケット化することは、伝送することやハードウェアで処理することを容易に行わせるためである。パケット化する最小の単位はセル（ＣＥＬＬ）であり、その大きさは３２ビットである。
【００６３】
ＣＥＬＬのそれぞれに含まれたコードは、画素のＹ、Ｕ、Ｖ分量の中の１つだけであるはずで、異なる分量のコードを１つのＣＥＬＬに含むことではない。ＣＥＬＬの上位２ビットは、そのタイプを示すものであり、その中に含まれたデータは画素のどの分量であるかを示している。上位２ビットのコードと含まれた画素分量との対応関係は表２の通りである。
【００６４】
【表２】
【００６５】
有効データは３番目ビットから填入され、該当する画素の行内における順に、コードの填入を行う。ＣＥＬＬの末尾に次の２進コードを収容できない場合には、該ＣＥＬＬの残りのビットを０に設定すると共に、該２進コードを次のＣＥＬＬに填入する。画像の１行は全て処理された場合に、最後のＣＥＬＬの末尾の残りのビットを全て０に設定する。
【００６６】
上記技術案を採用する場合に、ハードウェアで実現すれば、３色分量をパラレル処理することができる。これらの分量間の順序関係に関わらず、どの分量のＣＥＬＬが先にフルになると、該分量のＣＥＬＬを送信する。同一の画素に係わる各分量が最終のコードストリームにおける順序は任意であってもよいが、異なる画素の同一の分量が最終のコードストリームにおける順序は画素が画像における順序と一致することを保証しなければならない。
【００６７】
上記画像圧縮方法を実現するために、本発明は、
圧縮すべき画像を色空間変換するための色空間変換手段と、
色空間変換された圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減するための画素圧縮手段と、
画素圧縮手段で圧縮された画像の画素分量値を、行内差分パルス符号化するための符号化手段と、
符号化手段により行内差分パルス符号化された画素分量値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断すると共に、相応する指令を符号化手段へ送信するための判断手段と、
符号化手段で可変長符号化されたデータをパケット化するためのパケット手段と、を備える画像圧縮システムを提供している。
【００６８】
前記符号化手段は、判断手段の指令に基づいて、固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルを利用して、行内差分パルス符号化された画素分量値に対して可変長符号化する。
【００６９】
上記技術案において、画素圧縮手段は選択可能な手段である。前記固定符号化テーブルは、指数ゴロムコードテーブルである。
【００７０】
本発明において、以上のような画像圧縮方法及びシステムに対して、対応する画像復号化方法及びシステムを提供している。次に、詳しく説明する。
【００７１】
画像復号化方法は上記画像圧縮方法の逆変換であり、次のステップを含む。
【００７２】
ステップ１：圧縮画像をアンパックする。
【００７３】
圧縮コードストリームから１つのＣＥＬＬを取り出し、ＣＥＬＬの上位２ビットに基づいて、表２を参照して、ＣＥＬＬにおけるデータは画素のどの分量を示しているかを判定する。
【００７４】
ステップ２：ステップ１で得られた画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、ＹＥＳと判断された場合には、アンパックされた画素分量値を可変長符号化する。
【００７５】
表１を参照しつつ復号化する。表１から同じコードが見当たられると、対応する数値は復号化した結果である。表１から同じコードが見当たられなかった場合、コードの最初からの５ビットが０１０１０であるかを判断する。ＹＥＳと判断されると、Ｙ分量に対して、次の８ビットを符号なし数の値として、前の画素のＹ分量値を引いて得られたのは、アンパックされた値である。Ｕ、Ｖ分量に対して、次の９ビットを符号付き数の値として、前の画素の該当する分量値を引いて得られたのは、アンパックされた値である。一方、ＮＯと判断されると、圧縮コードストリームに誤りがあると示されており、エラー処理を行う。
【００７６】
ステップ３：可変長符号化された画素分量値をＤＰＣＭ復号化する。
【００７７】
１番目の画素の値は、直接的にＵＶＬＣ復号化により得られ、他の画素の値は、ＵＶＬＣ復号化により得られた値に前の画素の値を合わせることで得られる。
【００７８】
ステップ４：ステップ３で得られた画素分量値を比例ごとに伸張する。
【００７９】
符号化して得られた画素値に対して、全て、圧縮符号化するとき縮減することに用いられた定数を乗じて、その元の値に回復させる。
【００８０】
ステップ５：ステップ４で得られた画素値に対して、色空間逆変換を行う。
【００８１】
ラインごとに画素のそれぞれをＹＵＶからＲＧＢへ逆変換する。ＹＵＶからＲＧＢへ変換する数式は次の通りである。
【００８２】
【数６】
【００８３】
ＲＧＢ色空間が数式（１）に基づいて変換され、また数式（４）に基づいてＲＧＢ色空間に戻ることは可逆である。
【００８４】
上記画像復号化方法を実現する画像復号化システムは、画像圧縮システムと類似する。ただ、画像圧縮システムにおけるパケット化動作は画像復号化システムにおけるアンパック動作になり、符号化動作が復号化動作になり、圧縮動作が伸張動作になることである。
【００８５】
該画像復号化システムは、
圧縮画像をアンパックするアンパック手段と、
アンパックされた画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断すると共に、相応する指令を復号化手段へ送信する判断手段と、
アンパックされた画素分量値を可変長符号化し、その後、ＤＰＣＭ復号化を行う復号化手段と、
ＤＰＣＭ復号化して得られた画素分量値を比例ごとに伸張する画素伸張手段と、
伸張された画素分量を色空間変換する色空間変換手段と、を備える。
【００８６】
上記技術案において、前記固定符号化テーブルは指数ゴロムコードテーブルである。
【００８７】
以上は本発明の最適実施例であるだけで、本発明の保護範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の画像圧縮方法を実現するフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０１〜１０５ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮すべき画像を色空間変換するステップＡと、
ステップＡで得られた画素分量値に対して行内差分パルスコード変調符号化を行うステップＢと、
ステップＢで得られた数値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断し、あると判断された場合には、行内差分パルスコード変調符号化された数値に対して固定符号化テーブルを利用して可変長符号化する一方、否と判断された場合には、行内差分パルスコード変調符号化された数値に対して動的符号化テーブルを利用して可変長符号化するステップＣと、
を含むことを特徴とする画像圧縮方法。
【請求項２】
可変長符号化されたデータをパケット化するステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮方法。
【請求項３】
前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルが採用されていることを特徴とする請求項２に記載の画像圧縮方法。
【請求項４】
前記動的符号化テーブルは、プレフィックスコードの上に現在の画素分量がＤＰＣＭ処理されなかった原値を合わせて符号化することを特徴とする請求項３に記載の画像圧縮方法。
【請求項５】
前記プレフィックスコードは０１０１０であることを特徴とする請求項４に記載の画像圧縮方法。
【請求項６】
前記パケット単位はセルであり、
セルの上位２ビットは色分量のタイプを認識するためのものであることを特徴とする請求項５に記載の画像圧縮方法。
【請求項７】
前記ステップＢの前に、圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減するステップＢ０を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像圧縮方法。
【請求項８】
圧縮すべき画像を色空間変換するための色空間変換手段と、
色空間変換された画像の画素分量値に対して行内差分パルス符号化を行うための符号化手段と、
符号化手段により行内差分パルス変調符号化された画素分量値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断すると共に、相応する指令を符号化手段へ送信するための判断手段と、を備え、
前記符号化手段は、判断手段の指令に基づいて、固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルを利用して、行内差分パルス符号化された画素分量値に対して可変長符号化することを特徴とする画像圧縮システム。
【請求項９】
可変長符号化されたデータをパケット化するパケット手段を、さらに備えることを特徴とする請求項８に記載の画像圧縮システム。
【請求項１０】
前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする請求項９に記載の画像圧縮システム。
【請求項１１】
色空間変換された圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減する画素圧縮手段を、さらに備えていることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の画像圧縮システム。
【請求項１２】
圧縮画像の画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、属していると判断された場合には、画像の画素分量値を可変長符号化するステップａと、
可変長符号化された画素分量値を差分パルスコード変調復号化するステップｂと、
ステップｂで得られた画素値に対して、色空間変換するステップｃと、
を含むことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項１３】
圧縮画像をアンパックするアンパックステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の画像復号化方法。
【請求項１４】
前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする請求項１３に記載の画像復号化方法。
【請求項１５】
前記ステップｃの前に、画像の画素分量値を比例ごとに伸張するステップｃ０を含むことを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載の画像復号化方法。
【請求項１６】
圧縮画像の画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、属していると判断された場合には、相応する指令を復号化手段へ送信する判断手段と、
画像の画素分量値を可変長符号化し、その後、差分パルスコード変調復号化を行う復号化手段と、
伸張された画素分量を色空間変換する色空間変換手段と、
を備えることを特徴とする画像復号化システム。
【請求項１７】
パケット化された圧縮画像をアンパックして、アンパックされた圧縮画像の画素分量を判断手段へ送信するアンパック手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の画像復号化システム。
【請求項１８】
前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする請求項１７に記載の画像復号化システム。
【請求項１９】
差分パルスコード変調復号化を行って得られた画素分量値を比例ごとに伸張して、伸張した結果を色空間変換手段へ送信する画素伸張手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１６から１８のいずれかに記載の画像復号化システム。
【請求項１】
圧縮すべき画像を色空間変換するステップＡと、
ステップＡで得られた画素分量値に対して行内差分パルスコード変調符号化を行うステップＢと、
ステップＢで得られた数値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断し、あると判断された場合には、行内差分パルスコード変調符号化された数値に対して固定符号化テーブルを利用して可変長符号化する一方、否と判断された場合には、行内差分パルスコード変調符号化された数値に対して動的符号化テーブルを利用して可変長符号化するステップＣと、
を含むことを特徴とする画像圧縮方法。
【請求項２】
可変長符号化されたデータをパケット化するステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮方法。
【請求項３】
前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルが採用されていることを特徴とする請求項２に記載の画像圧縮方法。
【請求項４】
前記動的符号化テーブルは、プレフィックスコードの上に現在の画素分量がＤＰＣＭ処理されなかった原値を合わせて符号化することを特徴とする請求項３に記載の画像圧縮方法。
【請求項５】
前記プレフィックスコードは０１０１０であることを特徴とする請求項４に記載の画像圧縮方法。
【請求項６】
前記パケット単位はセルであり、
セルの上位２ビットは色分量のタイプを認識するためのものであることを特徴とする請求項５に記載の画像圧縮方法。
【請求項７】
前記ステップＢの前に、圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減するステップＢ０を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像圧縮方法。
【請求項８】
圧縮すべき画像を色空間変換するための色空間変換手段と、
色空間変換された画像の画素分量値に対して行内差分パルス符号化を行うための符号化手段と、
符号化手段により行内差分パルス変調符号化された画素分量値が予め設定された数値範囲にあるか否かを判断すると共に、相応する指令を符号化手段へ送信するための判断手段と、を備え、
前記符号化手段は、判断手段の指令に基づいて、固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルを利用して、行内差分パルス符号化された画素分量値に対して可変長符号化することを特徴とする画像圧縮システム。
【請求項９】
可変長符号化されたデータをパケット化するパケット手段を、さらに備えることを特徴とする請求項８に記載の画像圧縮システム。
【請求項１０】
前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする請求項９に記載の画像圧縮システム。
【請求項１１】
色空間変換された圧縮すべき画像の画素分量値を比例ごとに縮減する画素圧縮手段を、さらに備えていることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の画像圧縮システム。
【請求項１２】
圧縮画像の画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、属していると判断された場合には、画像の画素分量値を可変長符号化するステップａと、
可変長符号化された画素分量値を差分パルスコード変調復号化するステップｂと、
ステップｂで得られた画素値に対して、色空間変換するステップｃと、
を含むことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項１３】
圧縮画像をアンパックするアンパックステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の画像復号化方法。
【請求項１４】
前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする請求項１３に記載の画像復号化方法。
【請求項１５】
前記ステップｃの前に、画像の画素分量値を比例ごとに伸張するステップｃ０を含むことを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載の画像復号化方法。
【請求項１６】
圧縮画像の画素分量値が固定符号化テーブル又は動的符号化テーブルに属しているかを判断し、属していると判断された場合には、相応する指令を復号化手段へ送信する判断手段と、
画像の画素分量値を可変長符号化し、その後、差分パルスコード変調復号化を行う復号化手段と、
伸張された画素分量を色空間変換する色空間変換手段と、
を備えることを特徴とする画像復号化システム。
【請求項１７】
パケット化された圧縮画像をアンパックして、アンパックされた圧縮画像の画素分量を判断手段へ送信するアンパック手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の画像復号化システム。
【請求項１８】
前記固定符号化テーブルは指数ゴロム符号化テーブルであることを特徴とする請求項１７に記載の画像復号化システム。
【請求項１９】
差分パルスコード変調復号化を行って得られた画素分量値を比例ごとに伸張して、伸張した結果を色空間変換手段へ送信する画素伸張手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１６から１８のいずれかに記載の画像復号化システム。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１０９５４（Ｐ２００９−１０９５４Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６９２６８（Ｐ２００８−１６９２６８）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（５０４４２５１９６）聯想（北京）有限公司 (38)
【氏名又は名称原語表記】ＬＥＮＯＶＯ（ＢＥＩＪＩＮＧ） ＬＩＭＩＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（５０４４２５１９６）聯想（北京）有限公司 (38)
【氏名又は名称原語表記】ＬＥＮＯＶＯ（ＢＥＩＪＩＮＧ） ＬＩＭＩＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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