(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明度の情報を含んだ画像情報を圧縮する方法であって、
前記透明度の情報を含んだ画像情報に基づき、完全透明の領域及び完全不透明の領域の少なくとも一方を抽出し、
前記透明度の情報を含んだ画像情報を何ら画素値の置換を予め行うことなく非可逆圧縮し、
その圧縮画像情報を、前記完全透明の領域及び前記完全不透明の領域の少なくとも一方を含む領域の領域データと併せて出力することを特徴とする画像圧縮方法。
【請求項２】
前記完全透明の領域及び前記完全不透明の領域の双方を抽出し、それらを含む領域の領域データも併せて出力する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】
前記完全透明の領域に隣接した所定幅の半透明領域と、前記完全不透明の領域に隣接した所定幅の半透明の領域をも抽出し、前記領域データとして出力す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】
前記画像情報は動画に係る画像であって、前記非可逆圧縮の処理において、動き補償処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像圧縮方法。
【請求項５】
前記領域データも圧縮処理して出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像圧縮方法。
【請求項６】
請求項１に記載の画像圧縮方法により出力された前記圧縮画像情報及び前記領域データを入力し、
前記圧縮画像情報に対し、前記非可逆圧縮に対応した伸長の処理を施し、
伸長による復元画像情報の、前記領域データが示す領域については、完全透明及び完全不透明の少なくとも一方に係る情報でマスク処理を行うことを特徴とする画像伸長方法。
【請求項７】
請求項２に記載の画像圧縮方法により出力された前記圧縮画像情報及び前記領域データを入力し、
前記圧縮画像情報に対し、前記非可逆圧縮に対応した伸長の処理を施し、
伸長による復元画像情報の、前記領域データが示す領域については、完全透明及び完全不透明の双方に係る情報でマスク処理を行うことを特徴とする画像伸長方法。
【請求項８】
請求項３に記載の画像圧縮方法により出力された前記圧縮画像情報及び前記領域データを入力し、
前記圧縮画像情報に対し、前記非可逆圧縮に対応した伸長の処理を施し、
伸長による復元画像情報の、前記領域データが示す領域については、完全透明及び完全不透明の双方に係る情報並びに前記半透明に係る透明度情報でそれぞれマスク処理を行うことを特徴とする画像伸長方法。
【請求項９】
透明度の情報を含んだ原画像を何ら画素値の置換を予め行うことなく非可逆圧縮して得られた圧縮画像情報と、前記原画像の完全透明の領域及び完全不透明の領域の少なくとも一方を含む領域の領域データとを格納する格納部と、
外部からの指令に基づき、前記格納部から前記圧縮画像情報を入力し、前記非可逆圧縮に対応した伸長の処理を施すデコーダと、
前記格納部から前記領域データを入力し、伸長による復元画像情報の、前記領域データが示す領域については、完全透明及び完全不透明の少なくとも一方に係る情報でマスク処理を行うマスク処理部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊技機等で表示される画像に対する画像圧縮方法、画像伸長方法、及び画像処理装置に関し、特に、非可逆圧縮による高圧縮によっても画質が比較的低下しないような画像圧縮方法、画像伸長方法、及び画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ機、ゲーム機等の遊技機は、その遊技の進行に応じて、画像表示デバイス（典型的には、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display））に、精細な静止画や高速に変化する動画を表示することが今や常識となっている。
【０００３】
ここで、例えばビットマップで表現されたカラー画像に関しては、各画素が典型的にはいわゆるＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各値を有している。
【０００４】
また、１つの表示装置に大小様々な画像を重ねて表示することも行われるが、最近では、画像を重ねても、その画像を透過して下の画像が見えるような表示も可能になってきている。そのとき、各画素が、Ｒ，Ｇ，Ｂの情報に加えて持っているのが、透明度に係る情報（例えば、αと称される）である。
【０００５】
透明度αは、例えば０〜２５５で規定し、そのときα＝０の場合を、以下「完全透明」と称し、α＝２５５の場合を「完全不透明」と称し、また、それ以外、すなわち１≦α≦２５４の場合を「半透明」と称することとする。但し、αの値の０〜２５５は例示であり、精細度に応じて任意に設定可能である。例えば、特許文献１が、かかる透明度情報を含んだ画像データを処理する符号化装置及び復号化装置を開示している。
【０００６】
ところで、画像情報の効率的な格納や伝送を実現すべく、その冗長性を鑑みて画像情報を圧縮する処理を行うことが一般的である。ここで、かかる画像圧縮方法には、圧縮処理による損失がなく、元の画像と同じ画像を完全に復元できる「可逆圧縮方法」と、圧縮処理による損失があり、元の画像と同じ画像を表していることは分かるが、元の画像とは差異がある「非可逆圧縮方法」がある。「可逆圧縮方法」は、元の画像と同じ画像を完全に復元できる利点があるが、圧縮率は低くなる。他方、「非可逆圧縮方法」は、元の画像と同じ画像を完全には復元できないが、「可逆圧縮方法」に比べて圧縮率が高いという利点がある。従って、「可逆圧縮方法」と「非可逆圧縮方法」は、必要あるいは目的に応じて選択して使用される。
【０００７】
一方、動画像の圧縮符号化処理においては、いわゆる「動き予測」や「動き補償」と呼ばれる処理を行うことが、標準化手法の１つとして確立されている。かかる技術を開示したものとして、例えば特許文献２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３２４５０１号公報
【特許文献２】特開２００１−１１２００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、「完全透明」が割り当てられた画素を含む画像情報を非可逆圧縮方法で圧縮すると、伸長した後に、完全透明領域と半透明又は完全不透明領域との境界付近において、完全透明の画素に淡い色が付いてしまって画質が低下する、という問題が生じる。また、「完全不透明」の領域においても、伸長後、完全不透明ではなく淡く透けてしまう部分が生じるという問題がある。
【００１０】
本発明は上述のような事情から為されたものであり、本発明の目的は、透明度情報を含む画像情報について、その透明度情報を含めて非可逆圧縮しても、伸長再生の際に、完全透明の領域及び完全不透明の領域の少なくとも一方において、画質が劣化しない画像圧縮方法、画像伸長方法、及び画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の画像圧縮方法は、透明度の情報を含んだ画像情報を圧縮する方法であって、前記透明度の情報を含んだ画像情報に基づき、完全透明の領域及び完全不透明の領域の少なくとも一方を抽出し、前記透明度の情報を含んだ画像情報を何ら画素値の置換を予め行うことなく非可逆圧縮し、その圧縮画像情報を、前記完全透明の領域及び前記完全不透明の領域の少なくとも一方を含む領域の領域データと併せて出力することを要旨とする。請求項２に記載の画像圧縮方法は、請求項１において、前記完全透明の領域及び前記完全不透明の領域の双方を抽出し、それらを含む領域の領域データも併せて出力する。請求項３に記載の画像圧縮方法は、請求項２において、前記完全透明の領域に隣接した所定幅の半透明領域と、前記完全不透明の領域に隣接した所定幅の半透明の領域をも抽出し、前記領域データとして出力する。
【００１２】
また、前記画像情報は動画に係る画像であって、前記非可逆圧縮の処理において、動き補償処理を行うことを要旨とする。
【００１３】
また、前記領域データも圧縮処理して出力することを要旨とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、請求項６に記載の画像伸長方法は、請求項１に記載の画像圧縮方法により出力された前記圧縮画像情報及び前記領域データを入力し、前記圧縮画像情報に対し、前記非可逆圧縮に対応した伸長の処理を施し、伸長による復元画像情報の、前記領域データが示す領域については、完全透明及び完全不透明の少なくとも一方に係る情報でマスク処理を行うことを要旨とする。
【００１５】
請求項７に記載の画像伸長方法は、請求項２に記載の画像圧縮方法により出力された前記圧縮画像情報及び前記領域データを入力し、前記圧縮画像情報に対し、前記非可逆圧縮に対応した伸長の処理を施し、伸長による復元画像情報の、前記領域データが示す領域については、完全透明及び完全不透明の双方に係る情報でマスク処理を行うことを要旨とする。
【００１６】
請求項８に記載の画像伸長方法は、請求項３に記載の画像圧縮方法により出力された前記圧縮画像情報及び前記領域データを入力し、前記圧縮画像情報に対し、前記非可逆圧縮に対応した伸長の処理を施し、伸長による復元画像情報の、前記領域データが示す領域については、完全透明及び完全不透明の双方に係る情報並びに前記半透明に係る透明度情報でそれぞれマスク処理を行うことを要旨とする。
【００１７】
また、上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、透明度の情報を含んだ原画像を何ら画素値の置換を予め行うことなく非可逆圧縮して得られた圧縮画像情報と、前記原画像の完全透明の領域及び完全不透明の領域の少なくとも一方を含む領域の領域データとを格納する格納部と、外部からの指令に基づき、前記格納部から前記圧縮画像情報を入力し、前記非可逆圧縮に対応した伸長の処理を施すデコーダと、前記格納部から前記領域データを入力し、伸長による復元画像情報の、前記領域データが示す領域については、完全透明及び完全不透明の少なくとも一方に係る情報でマスク処理を行うマスク処理部と、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像圧縮方法、画像伸長方法、及び画像処理装置によれば、透明度情報を含む画像情報について、その透明度情報を含めて非可逆圧縮しても、伸長再生の際に、完全透明領域又は完全不透明領域において、画質が劣化しない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の画像圧縮方法の一実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の画像圧縮方法の一実施形態の処理手順を説明するための図である。
【図３】本発明の画像伸長方法の一実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の画像伸長方法の一実施形態が実現される画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の画像圧縮方法の一実施形態が実現される画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。  
図１は、本発明の画像圧縮方法の一実施形態の処理手順を示すフローチャートである。なお、同図に示された処理は、いわゆる汎用のパーソナルコンピュータで実現できる。また、図２は、本発明の画像圧縮方法の一実施形態の処理手順を説明するための図である。
【００２１】
そこで、まず、格納された全体の画像データから、図２（ａ）に示すような、処理単位である矩形画像データ（例えば、1024x768画素）を入力する（ステップＳ１）。次に、入力した矩形画素データを対象に、完全透明の領域と完全不透明の領域を抽出する（ステップＳ２）。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した具体例たる画像データについて、完全透明の領域ＣＴＡを抽出した場合を示しており、図２（ｃ）は、完全不透明の領域ＣＯＡを抽出した場合を示している。
【００２２】
次に、矩形画像データを、透明度情報、すなわちα値、を含めて、非可逆圧縮処理する（ステップＳ３）。ここで、静止画についての非可逆圧縮アルゴリズムとしては、例えば、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＪＰＥＧ２０００が典型的であるが、これに限られることはない。
【００２３】
そして、上記ステップＳ３で得られた圧縮画像データと、ステップＳ２で得られた領域データとを併せて出力する（ステップＳ４）。なお、出力されたこれらのデータは、例えば、圧縮画像データを伸長して描画処理を行う画像処理装置のＣＧＲＯＭ（Character Generator Read Only Memory）に格納に格納される。
【００２４】
なお、上述の説明においては、ステップＳ２において、完全透明の領域データと併せて、完全不透明の領域データを抽出したが、完全不透明の領域と半透明の領域との間での画質劣化を問題にしないのであれば、抽出するのは完全透明の領域データのみであってもよい。また、上述の説明においては、領域データについては、そのまま出力したが、領域データに対しても圧縮符号化処理を行ってもよい。但し、この場合は可逆圧縮処理である。
【００２５】
次に、上述のように得られた圧縮画像データを伸長して描画処理する画像処理装置における伸長処理について説明する。図３は、かかる画像処理装置における画像伸長方法の手順を示すフローチャートである。図４は、本発明の画像伸長方法の一実施形態が実現される画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
図４に示した画像処理装置は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と称す）１と、画像表示プロセッサ（以下、ＶＤＰ（Video Display Processor）と称す）２と、プログラムＲＯＭ３と、ＣＧＲＯＭ４と、表示部５とを備えている。また、ＶＤＰ２は、少なくとも、デコーダ２１と、マスク処理部２２と、描画回路２３とを有している。ここで、前述のように、ＣＧＲＯＭ４には、上述のような方法で圧縮した、切り出した矩形に係る圧縮画像データと、それに対応した完全透明／不透明の領域データが格納されている。
【００２７】
そこで、まず、画像処理装置内のデコーダ２１は、ＣＰＵ１からの指令に基づき、ＣＧＲＯＭ４から、切り出された矩形に係る圧縮画像データを入力し（ステップＳ１１）、伸長する（ステップＳ１２）。その伸長画像データは、マスク処理部２２に送られる。一方、マスク処理部２２は、ＣＧＲＯＭ４から、入力した伸長画像データに対応した完全透明／不透明の領域データを入力する（ステップＳ１３）。そして、マスク処理部２２は、入力した伸長画像データに対して、入力した完全透明／不透明の領域データに基づき、マスク処理を行う（ステップＳ１４）。例えば、完全透明領域については、図２（ｂ）に示した領域データをマスクデータとして、伸長された画像データに対してマスク処理を行い、完全透明領域については、強制的に完全透明、すなわちα＝０、とする。一方、完全不透明領域と指定されている領域については、図２（ｃ）に示した領域データをマスクデータとして、伸長された画像データに対してマスク処理を行い、完全不透明領域と指定されている領域については、強制的に完全不透明、すなわちα＝２５５、とする。これにより、非可逆の圧縮／伸長を介して得られた画像データであっても、完全透明部分に色が付いてしまうことや、完全不透明部分が微妙に透けてしまうという現象が回避され、完全透明部分及び完全不透明部分については、原画像と全く同じものが保証される。
【００２８】
マスク処理後の伸長画像データは、描画回路２３に送られる（ステップＳ１５）。描画回路２３は、そのマスク処理後の伸長画像データを表示部５の所定位置に表示する。
【００２９】
なお、完全透明／不透明の領域データについても圧縮されてＣＧＲＯＭ４に格納されている場合には、マスク処理部２２において、その伸長処理を行ってから、上述のマスク処理を行う。また、図４に示した画像処理装置において、マスク処理部２２をデコーダ２１から論理的に独立した構成としたが、マスク処理を行う機能としては、論理的のみならず、物理的にもデコーダ２１に含まれるような構成であってもよい。
【００３０】
次に、画像が動画像（例えば、アニメーション画像）である場合の圧縮方法について説明する。図５は、本発明の動画に係る画像圧縮方法の一実施形態が実現される画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３１】
同図に示す画像処理装置たるエンコーダ６は、完全透明／不透明領域抽出部６０１と、動き予測部６０２と、動き補償部６０３と、減算部６０４と、直交変換部６０５と、量子化部６０６と、可変長符号化部６０７と、逆量子化部６０８と、逆直交変換部６０９と、加算部６１０と、ピクチャ記憶部６１１、多重化部６１２とを備えている。なお、エンコーダ６に入力される動画の各フレームのピクチャデータは、前述のように各画素ごとに透明度の情報（例えば、α＝０〜２５５）を有しているものとする。
【００３２】
完全透明／不透明領域抽出部６０１は、図２を用いて説明したのと同様に、入力する各フレームのピクチャデータについて、完全透明の領域と完全不透明の領域を抽出し、領域データＡＤとして多重化部６１２に送ると共に、ピクチャデータをそのまま後段に送出する。従って、以下の動画圧縮符号化処理は、透明度の情報も含めて行われる。
【００３３】
動き予測部６０２は、入力される符号化対象フレームとしてのピクチャを分割した各マクロブロックについて、ピクチャ記憶部６１１に記憶された直前のフレームに係るピクチャのマクロブロックから最も相関の高いマクロブロックを検索して、それらのマクロブロックを動き補償部６０３に送る。動き補償部６０３は、２つのマクロブロックの間で、ある固定領域として一体的に移動する部分がある場合に、その移動量を動きベクトルＭＶとして多重化部６１２に送ると共に、ピクチャ記憶部６１１からのマクロブロックを減算部６０４に供給する。
【００３４】
減算部６０４は、符号化対象フレームとしてのピクチャの符号化対象マクロブロックから、動き補償部６０３から送られてきたマクロブロックのピクチャ情報を減算し、残差予測信号として、直交変換部６０５に供給する。なお、動き予測部６０２において、相関度の閾値を設定しておき、一定以上の相関性が認められない場合には、予測符号化を行わずに、すなわち減算部６０４において減算を行わずに、ピクチャ情報をそのまま直交変換部６０５に送るような構成にしてもよい。また、いわゆるＩピクチャについてはそのまま送られる。
【００３５】
直交変換部６０５は、減算部６０４から送られてきた対象マクロブロックの残差予測信号をｎ×ｎドット（ｎは例えば４）の単位ブロックに分割し、各単位ブロックに対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）等の直交変換処理を行う。なお、直交変換処理としては、他に、アダマール変換（Hadamard Transform）がある。
【００３６】
量子化部６０６は、直交変換部６０５における直交変換処理が例えばＤＣＴ処理のときには、各単位ブロックのＤＣＴ係数を所定の除数（量子化ステップ）で除算して、余りを丸めて符号化（量子化）を行う。量子化部６０６で得られた、量子化された各単位ブロックのＤＣＴ係数は、可変長符号化部６０７と逆量子化部６０８に送られる。
【００３７】
逆量子化部６０８は、量子化部６０６から出力される量子化された各単位ブロックのＤＣＴ係数に上記所定の除数を乗算することにより、逆量子化の処理を行う。また、逆直交変換部６０９は、直交変換部６０５における直交変換に対応したそれとは逆の逆直交変換の処理を行い、復号したブロックからマクロブロックを再構成し、このマクロブロックを加算部６１０に送る。加算部６１０は、前述の動き補償部６０３から出力された最も相関の高いマクロブロックに係る情報に、逆直交変換部６０９から出力されたマクロブロックに係る情報を加算することにより、予測前のマクロブロックを復元し、必要に応じて（少なくともＩピクチャに係るマクロブロックを）後続との比較のために、ピクチャ記憶部６１１に格納する。
【００３８】
一方、可変長符号化部６０７は、量子化部６０６から出力された量子化されたＤＣＴ係数に対してブロックごとにハフマン符号化や算術符号化等の可変長符号化による可逆圧縮を行う。多重化部６１２は、可変長符号化部６０７からの符号化画像データと、動き補償部６０３からの動きベクトルＭＶと、完全透明／不透明領域抽出部６０１からの領域データＡＤを入力し、それらを多重化して出力する。なお、領域データＡＤをそのまま出力しているが、このエンコーダ６においても、領域データに対しても圧縮符号化処理を行ってもよい。
【００３９】
上述のエンコーダ６で得られた圧縮データを伸長して動画データとして再生する処理装置においても、図４で示した処理装置と同様概念の構成となる。すなわち、動画データに対して施した上述の処理とは逆の処理で伸長し、その後、領域データＡＤに基づいてマスク処理を行う。これにより、非可逆の圧縮／伸長を介して得られた画像データであっても、完全透明部分に色が付いてしまうことや、完全不透明部分が微妙に透けてしまうという現象が回避され、完全透明部分及び完全不透明部分については、原画像と全く同じものが保証される。
【００４０】
なお、上述した実施形態においては、完全透明部分及び完全不透明部分のみ、すなわちα＝０の領域及びα＝２５５の領域のみを保証したが、所望の幅を持たせて（例えば、α＝０〜２及びα＝２５３〜２５５というように）保証することもできる。
【００４１】
本発明の画像圧縮方法、画像伸長方法、及び画像処理装置の一実施形態によれば、透明度情報を含む画像情報について、その透明度情報を含めて非可逆圧縮しても、伸長再生の際に、特に完全透明領域及び完全不透明において、画質が劣化しない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の画像圧縮方法、画像伸長方法、及び画像処理装置は、例えばパチンコ機のような遊技機で表示される画像のデータに適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  ＣＰＵ
２  画像表示プロセッサ
２１  デコーダ
２２  マスク処理部
２３  描画回路
３  プログラムＲＯＭ
４  ＣＧＲＯＭ
５  表示部
６  エンコーダ
６０１  完全透明／不透明抽出部
６０２  動き予測部
６０３  動き補償部
６０４  減算部
６０５  直交変換部
６０６  量子化部
６０７  可変長符号化部
６０８  逆量子化部
６０９  逆直交変換部
６１０  加算部
６１１  ピクチャ記憶部
６１２  多重化部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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