(57)【要約】【課題】画像圧縮処理のスループットを改善する。【解決手段】本発明の実施形態の画像圧縮装置１０は、並び替えユニット１２と、ＰＣＭ画素挿入部１４と、圧縮ユニット１６と、出力ストリーム生成部１８と、を備える。並び替えユニット１２は、原画像データに含まれる複数の原画素がラスタスキャン順に配置された入力ストリームを受け付け、複数の原画素の配置を変更し、並び替えデータを生成する。ＰＣＭ画素挿入部１４は、所定のパルス符号変調画素挿入間隔にしたがって、パルス符号変調画素を出力する。圧縮ユニット１６は、パルス符号変調画素と、並び替えデータとを用いて差分符号化処理を行い、符号化データを生成する。出力ストリーム生成部１８は、符号化データに対して、原画素の座標に応じたパルス符号変調画素挿入位置にパルス符号変調画素を挿入し、出力ストリームを生成する。【選択図】図１
2014187473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像データに含まれる複数の原画素がラスタスキャン順に配置された入力ストリームを受け付け、前記複数の原画素の配置を変更し、並び替えデータを生成する並び替えユニットと、
所定のパルス符号変調画素挿入間隔にしたがって、パルス符号変調画素を出力するパルス符号変調画素挿入部と、
前記パルス符号変調画素と、前記並び替えデータとを用いて差分符号化処理を行い、符号化データを生成する圧縮ユニットと、
前記符号化データに対して、前記原画素の座標に応じたパルス符号変調画素挿入位置に前記パルス符号変調画素を挿入し、出力ストリームを生成する出力ストリーム生成部と、を備えることを特徴とする画像圧縮装置。
【請求項２】
前記圧縮ユニットは、前記並び替えデータを構成する複数の原画素の中から予測対象画素を選択し、前記予測対象画素の水平座標と、前記パルス符号変調画素挿入間隔とに応じて参照画素を決定し、前記予測対象画素と前記参照画素との間の差分画素に基づき、符号化データを生成する、請求項１に記載の画像圧縮装置。
【請求項３】
前記圧縮ユニットは、前記並び替えデータを構成する複数の原画素の中から予測対象画素を選択し、前記予測対象画素の座標と、前記パルス符号変調画素挿入間隔とに応じて参照画素を決定し、前記予測対象画素と前記参照画素との間の差分画素に基づき、符号化データを生成する、請求項１に記載の画像圧縮装置。
【請求項４】
前記圧縮ユニット１６は、前記逆差分符号化器の出力を記憶するローカルデコードバッファをさらに備え、
前記差分符号化器は、前記予測対象座標に対して前記参照画素の座標が前記原画像データの水平負方向または水平正方向である場合には、前記逆差分符号化器の出力を利用し、前記予測対象座標に対して前記参照画素の座標が前記原画像データの垂直負方向である場合には、前記ローカルデコードバッファの出力を利用して、前記差分符号化処理を行う、請求項３に記載の画像圧縮装置。
【請求項５】
原画像データに含まれる複数の原画素がラスタスキャン順に配置された入力ストリームを受け付け、前記複数の原画素の配置を変更し、並び替えデータを生成する並び替えユニットと、
所定のパルス符号変調画素挿入間隔にしたがって、パルス符号変調画素を出力するパルス符号変調画素挿入部と、
前記パルス符号変調画素と、前記並び替えデータとを用いて差分符号化処理を行い、符号化データを生成する圧縮ユニットと、
前記符号化データに対して、前記原画素の座標に応じたパルス符号変調画素挿入位置に前記パルス符号変調画素を挿入し、出力ストリームを生成する出力ストリーム生成部と、
前記出力ストリームに対応する圧縮画像データに対して画像復号処理を行い、復号画像データを生成する画像復号装置と、を備えることを特徴とする画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像圧縮装置および画像処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像圧縮装置とは、複数の画素から構成される画像データに対して画像圧縮処理を行うものである。従来の画像圧縮処理では、複数の画素をラスタスキャン順に入力し、画像データにおいて入力画素の片側に隣接する画素を参照画素として用いて、入力画素に対して画像圧縮処理を行う。
【０００３】
しかしながら、従来の画像圧縮処理では、入力画素と参照画素との間に依存関係が存在する（すなわち、入力画素に対する画像圧縮処理が参照画素に依存する）ので、複数の画像圧縮処理の並列化およびパイプライン化を実現することは困難である。その結果、画像圧縮処理のスループットが低下する、という問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Proc. IEEE Asian Solid-State Circuits Conf. (A-SSCC), (2009), p.201−204.  "A rate-controllable near-lossless data compression IP for HDTV decoder LSI in 65nm CMOS,"  M. Uchiyama, et al.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、画像圧縮処理のスループットを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の画像圧縮装置は、並び替えユニットと、パルス符号変調画素挿入部と、圧縮ユニットと、出力ストリーム生成部と、を備える。並び替えユニットは、原画像データに含まれる複数の原画素がラスタスキャン順に配置された入力ストリームを受け付け、前記複数の原画素の配置を変更し、並び替えデータを生成する。パルス符号変調画素挿入部は、所定のパルス符号変調画素挿入間隔にしたがって、パルス符号変調画素を出力する。圧縮ユニットは、前記パルス符号変調画素と、前記並び替えデータとを用いて差分符号化処理を行い、符号化データを生成する。出力ストリーム生成部は、前記符号化データに対して、前記原画素の座標に応じたパルス符号変調画素挿入位置に前記パルス符号変調画素を挿入し、出力ストリームを生成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像圧縮処理のスループットを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の画像処理システム１のブロック図。
【図２】第１実施形態の原画像データＩＭＧ０の概略図。
【図３】第１実施形態の入力ストリームＩＳのデータ構造を示す図。
【図４】第１実施形態の画像圧縮装置１０のブロック図。
【図５】第１実施形態の並び替えユニット１２のブロック図。
【図６】第１実施形態の読み出し制御部１２４の処理結果の一例を示す図。
【図７】第１実施形態の圧縮ユニット１６のブロック図。
【図８】第１実施形態の参照画素の参照座標の決定方法の説明図。
【図９】第１実施形態の差分符号化処理における１ライン目のラスタスキャン順ＲＳ（１，１）〜ＲＳ（２０，１）、読み出し順ＲＤ、および参照方向の対応関係を示す図。
【図１０】第１実施形態の出力ストリームＯＳに対応する圧縮画像データＩＭＧ１の説明図。
【図１１】第２実施形態の画像圧縮装置１０のブロック図。
【図１２】第２実施形態の参照画素の参照座標の決定方法の説明図。
【図１３】第２実施形態の差分符号化処理における２ライン目のラスタスキャン順ＲＳ（１，２）〜ＲＳ（２０，２）、読み出し順ＲＤ、および参照方向の対応関係を示す図。
【図１４】第２実施形態の出力ストリームＯＳに対応する圧縮画像データＩＭＧ１の説明図。
【図１５】第３実施形態の画像圧縮装置１０のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
第１実施形態では、予測対象座標に応じて、水平方向に参照方向を切り替える例について説明する。図１は、第１実施形態の画像処理システム１のブロック図である。画像処理システム１は、入力メモリ２０と、画像圧縮装置１０と、出力メモリ３０と、画像復号装置４０と、表示装置５０と、を備える。
【００１０】
入力メモリ２０は、画像圧縮装置１０に入力すべき原画像データＩＭＧ０を記憶する。原画像データＩＭＧ０は、複数の原画素から構成される。図２は、第１実施形態の原画像データＩＭＧ０の概略図である。図２には、原画像データＩＭＧ０のＨＶ空間において、水平方向（Ｈ方向）に２０画素かつ垂直方向（Ｖ方向）に２０画素の原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）（ｈおよびｖは、それぞれ、１〜２０の整数）が示されている。例えば、１画素は、８ビットのデータで表現される。
【００１１】
画像圧縮装置１０は、入力メモリ２０から入力ストリームＩＳの形で読み出した原画像データＩＭＧ０に対して画像圧縮処理を行い、圧縮画像データＩＭＧ１を生成する。そして、画像圧縮装置１０は、圧縮画像データＩＭＧ１を出力ストリームＯＳの形で出力する。図３は、第１実施形態の入力ストリームＩＳのデータ構造を示す図である。入力ストリームＩＳは、原画素ＰＸがラスタスキャン順に配列されたデータである。
【００１２】
出力メモリ３０は、圧縮画像データＩＭＧ１を記憶する。画像復号装置４０は、出力メモリ３０から読み出した圧縮画像データＩＭＧ１に対して画像復号処理を行い、復号画像データＩＭＧ２を生成する。表示装置５０は、復号画像データＩＭＧ２を用いて、復号画像データＩＭＧ２に対応する画像を表示する。
【００１３】
画像圧縮装置１０および画像復号装置４０は、ハードウェアで実現してもよいし、ソフトウェアで実現してもよいし、ハードウェアおよびソフトウェアの組合せで実現してもよい。
【００１４】
図４は、第１実施形態の画像圧縮装置１０のブロック図である。画像圧縮装置１０は、並び替えユニット１２と、パルス符号変調（以下「ＰＣＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」という）画素挿入部１４と、圧縮ユニット１６と、出力ストリーム生成部１８とを備える。
【００１５】
並び替えユニット１２は、ラスタスキャン順に配置された入力ストリームＩＳに含まれる原画素ＰＸの配置を変更し、並び替えデータＳＤを生成する。図５は、第１実施形態の並び替えユニット１２のブロック図である。並び替えユニット１２は、書き込み制御部１２０と、原画素バッファ１２２と、読み出し制御部１２４とを備える。例えば、原画素バッファ１２２は、８ビット×１２ワードで構成され、１２画素分の原画素ＰＸを記憶することができる。
【００１６】
書き込み制御部１２０は、複数の原画素ＰＸがラスタスキャン順に配列されるように、書き込みアドレスＡｗｒを生成する。原画素ＰＸは、書き込みアドレスＡｗｒに従って原画素バッファ１２２に書き込まれる。
【００１７】
式１は、書き込みアドレスＡｗｒの計算式である。式１では、「ｈ」がＨＶ空間の水平座標を表し、「Ｗ」が原画素バッファ１２２のワードサイズを表し、「ｍｏｄ」が剰余演算を表し、「ｃｅｉｌ」が天井関数を表し、「Ｎ」がＰＣＭ画素挿入間隔を表す。
【数１】
2014187473.tif 000003
【００１８】
読み出し制御部１２４は、原画素ＰＸがラスタスキャン順とは異なる任意の読み出し順で読み出されるように、読み出しアドレスＡｒｄを生成する。原画素バッファ１２２内に格納された原画素ＰＸは、読み出しアドレスＡｒｄに従って読み出される。書き込みアドレスＡｗｒはラスタスキャン順に画素が配列されるように生成されるのに対して、読み出しアドレスＡｒｄはラスタスキャン順とは異なる順に画素が配列されるように生成されるの。したがって、書き込み順（ラスタスキャン順）とは異なる順に複数の原画素ＰＸが配列された並び替えデータＳＤが、原画素バッファ１２２から出力される。ここでは、水平方向の１ライン分の画素について、ＰＣＭ画素挿入間隔Ｎごとに任意の読み出し順で読み出すように制御する。
【００１９】
例えば、読み出し制御部１２４は、ラスタスキャン順ＲＳ（１，１）の画素と、ラスタスキャン順ＲＳ（１，１）以外のＮ個の画素から構成されるブロックの画素に対して、式２を用いて、ラスタスキャン順ＲＳ（ｈ，ｖ）から計算した読み出し順ＲＤ（ＲＳ（ｈ，ｖ））で、原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）を読み出す。式２では、「ｖ」がＨＶ空間の垂直座標を表し、「Ｎ」がブロックを構成する画素の数（ＰＣＭ画素挿入間隔）を表し、「ＬＳ」がラインサイズを表す。
【数２】
2014187473.tif 000004
【００２０】
また、読み出し制御部１２４は、Ｍ（Ｍ＜Ｎ）個の画素から構成されるブロックの画素に対して、式３（整数除算）を用いて、ラスタスキャン順ＲＳ（ｈ，ｖ）から計算した読み出し順ＲＤ（ＲＳ（ｈ，ｖ））で、原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）を読み出す。式３では、「Ｍ」がブロックを構成する画素の数を表し、「Ｔ」がラインサイズＬＳおよびＰＣＭ画素挿入間隔Ｎから得られる変数を表す。
【数３】
2014187473.tif 000005
【００２１】
図６は、第１実施形態の読み出し制御部１２４の処理結果の一例を示す図である。以下、Ｎ＝８の場合の例について説明する。図６は、式２を用いるブロックＢ１およびＢ２と、式３を用いるブロックＢ３で構成される。読み出し制御部１２４は、ブロックＢ１に関して、ラスタスキャン順ＲＳ（２，１）〜ＲＳ（９，１）の原画素ＰＸ（２，１）〜ＰＸ（９，１）を、それぞれ、読み出し順ＲＤ＝３、５、７、９、８、６、４、および２で読み出す。
【００２２】
また、読み出し制御部１２４は、ブロックＢ２に関して、ラスタスキャン順ＲＳ（１０，１）〜ＲＳ（１７，１）の原画素ＰＸ（１０，１）〜ＰＸ（１７，１）を、それぞれ、読み出し順ＲＤ＝１１、１３、１５、１７、１６、１４、１２、および１０で読み出す。
【００２３】
また、読み出し制御部１２４は、ブロックＢ３に関して、ラスタスキャン順ＲＳ（１８，１）〜ＲＳ（２０，１）の原画素ＰＸ（１８，１）〜ＰＸ（２０，１）を、それぞれ、読み出し順ＲＤ＝１９、２０、および１８で読み出す。
【００２４】
上記のとおり、読み出し制御部１２４は、図６に示すような読み出し順ＲＤで、原画素バッファ１２２から読み出した原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）を並べ替えデータＳＤとして出力されるように、読み出しアドレスＡｒｄを生成する。
【００２５】
ＰＣＭ画素挿入部１４は、圧縮ユニット１６および出力ストリーム生成部１８へＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍを供給する。具体的には、ＰＣＭ画素挿入部１４は、式４を用いて、ＰＣＭ画素挿入位置（すなわち、ＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍを出力すべきタイミング）を決定する。式４に示すように、ＰＣＭ画素挿入位置は、各ラインの、（１＋ｋＮ（ｋは０以上の整数），ｖ）および端部（Ｌ、ｖ）である。すなわち、ＰＣＭ画素挿入位置は、予測対象座標に依存する。
【数４】
2014187473.tif 000006
【００２６】
圧縮ユニット１６は、ＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍと、並び替えデータＳＤとを用いて、ライン単位で差分符号化処理を行い、符号化データＥＤを生成する。図７は、第１実施形態の圧縮ユニット１６のブロック図である。圧縮ユニット１６は、差分符号化器１６０と、量子化器１６２と、逆量子化器１６４と、逆差分符号化器１６６と、可変長符号化器１６８とを備える。
【００２７】
差分符号化器１６０は、並び替えデータＳＤと、ＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍと、逆差分符号化器１６６の出力とを用いて、差分符号化処理を行う。量子化器１６２は、量子化係数を用いて、差分符号化器１６０の出力に対して、量子化を行う。可変長符号化器１６８は、量子化器１６２の出力に対して、可変長符号化処理を行い、符号化データＥＤを生成する。
【００２８】
逆量子化器１６４は、量子化係数を用いて、量子化器１６２の出力に対して、逆量子化を行う。逆差分符号化器１６６は、逆量子化器１６４の出力に対して、逆差分符号化処理を行う。逆差分符号化器１６６の出力は、差分符号化器１６０にフィードバックされる。
【００２９】
具体的には、差分符号化器１６０は、並び替えデータＳＤを構成する原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）（すなわち、読み出し順ＲＤで読み出された画素）の中から１つの画素を予測対象画素として選択する。そして、差分符号化器１６０は、予測対象画素の水平座標ｈｔと、ＰＣＭ画素挿入間隔Ｎとに応じて参照画素を決定し、予測対象画素と参照画素との間の差分画素を生成する。
【００３０】
図８は、第１実施形態の参照座標の決定方法の説明図である。「（ｈｔ，ｖｔ）」は予測対象画素の座標を表す。「Ｎ」は差分符号化処理が行われない（出力ストリーム生成部１８がＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍを配置する）ことを表し、「Ｌ」は予測対象座標に対して水平負方向に隣接する座標が参照座標となることを表し、「Ｒ」は予測対象座標に対して水平正方向に隣接する座標が参照座標となることを表す。差分符号化器１６０は、水平座標ｈｔに関する条件に応じて、参照方向を切り替える。
【００３１】
なお、ＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍを配置するのは、両端部分の画素に関してユニット内の別の画素（隣接画素）を参照して符号化することができないためであり、ＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍ（参照する必要のない画素）を挿入することによって、両端部分の画素についても符号化を実現することができるようになる。
【００３２】
具体的には、差分符号化器１６０は、“ｈｔ  ｍｏｄ  Ｎ＝１”が成立する場合には、予測対象座標をＰＣＭ挿入座標として決定し、“（ｈｔ  ｍｏｄ  Ｎ）≦Ｎ／２”が成立する場合には、予測対象画素に対して、水平負方向に隣接する原画素ＰＸ（ｈｔ−１，ｖｔ）を参照画素として決定し、“（ｈｔ  ｍｏｄ  Ｎ）＞Ｎ／２”が成立する場合には、予測対象画素に対して水平正方向に隣接する原画素ＰＸ（ｈｔ＋１，ｖｔ）を参照画素として決定する。
【００３３】
図９は、第１実施形態の差分符号化処理における１ライン目のラスタスキャン順ＲＳ（１，１）〜ＲＳ（２０，１）、読み出し順ＲＤ、および参照方向の対応関係を示す図である。
水平負方向の端部の座標（１，１）と、座標（１，１）からＮ（＝８）ごとの座標（９，１）、および（１７，１）と、水平正方向の端部の座標（２０，１）は、ＰＣＭ画素挿入座標である。ＰＣＭ画素挿入座標については、差分符号化処理は行われず、出力ストリーム生成部１８によってＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍが挿入される。
【００３４】
座標（２，１）〜（８，１）および（１０，１）〜（１６，１）については、水平方向座標ｈｔに応じた参照方向で、差分符号化処理が行われる。また、座標（１８，１）については水平負方向で差分符号化処理が行われ、座標（１９，１）については水平正方向で差分符号化処理が行われる。
【００３５】
出力ストリーム生成部１８は、符号化データＥＤに対して、ＰＣＭ画素挿入位置にＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍを挿入し、出力ストリームＯＳを生成する。図１０は、第１実施形態の出力ストリームＯＳに対応する圧縮画像データＩＭＧ１の説明図である。図１０では、「Ｐ」はＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍを表し、「Ｌ」は水平負方向に隣接する参照画素を表し、「Ｒ」は水平正方向に隣接する参照画素を表す。
【００３６】
第１実施形態によれば、予測対象座標の水平成分に応じて参照方向を変える。すなわち、第１実施形態は、ラインごとに原画素バッファ１２２からの読み出し順ＲＤが連続している各画素（ＰＣＭ画素以外の画素）の予測方向を、水平負方向と水平正方向とで交互に切り替える。これにより、画像圧縮処理のスループットを改善することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
第２実施形態では、予測対象座標に応じて、水平方向だけでなく垂直方向に、参照方向を切り替える例について説明する。なお、第１実施形態と同様の説明は省略する。
【００３８】
図１１は、第２実施形態の画像圧縮装置１０のブロック図である。画像圧縮装置１０は、第１実施形態と同様の構成に加えて、ローカルデコードバッファ１６７を備える。ローカルデコードバッファ１６７は、差分符号化器１６０と逆差分符号化器１６６との間に設けられる。ローカルデコードバッファ１６７は、逆差分符号化器１６６の出力のうち、垂直負方向に隣接する原画素ＰＸ（ｈｔ，ｖｔ−１）を、“（ｈｔ＋（ｋ＋１）Ｎ）  ｍｏｄ  Ｎ＝１”を満たす予測対象画素に対して差分符号化処理が行われるタイミングで、差分符号化器１６０に出力する。
【００３９】
差分符号化器１６０は、並び替えデータＳＤと、ＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍと、ローカルデコードバッファ１６７の出力とを用いて、差分符号化処理を行う。差分符号化器１６０は、並び替えデータＳＤを構成する複数の原画素の中から予測対象画素を選択する。そして、差分符号化器１６０は、予測対象座標とＰＣＭ画素挿入間隔Ｎとに応じて参照画素を決定し、予測対象画素と参照画素との間の差分画素を生成する。
【００４０】
図１２は、第２実施形態の参照座標の決定方法の説明図である。図１２の各符号は、図８と同様のものに加えて、「Ｕ」は予測対象座標に対して垂直負方向に隣接する座標が参照座標となることを表す。差分符号化器１６０は、水平座標ｈｔに関する条件だけでなく、垂直座標ｖｔに関する条件に応じて、参照方向を切り替える。
【００４１】
差分符号化器１６０は、垂直座標条件が“ｖｔ＝１”である場合、すなわち、１ライン目の並び替えデータＳＤに対しては、第１実施形態と同様に、参照座標を決定する。
また、差分符号化器１６０は、垂直座標条件が“ｖｔ≧２”である場合、すなわち、２ライン目以降の並び替えデータＳＤに対しては、“ｈｔ＝１”が成立する場合、“（ｈｔ  ｍｏｄ  Ｎ）≦Ｎ／２”が成立する場合、および“（ｈｔ  ｍｏｄ  Ｎ）＞Ｎ／２”が成立する場合には、第１実施形態と同様に、参照座標を決定する。一方、差分符号化器１６０は、“（ｈｔ＋（ｋ＋１）Ｎ）  ｍｏｄ  Ｎ＝１”が成立する場合には、予測対象画素に対して、垂直負方向に隣接する原画素ＰＸ（ｈｔ，ｖｔ−１）を参照画素として決定する。
【００４２】
ローカルデコードバッファ１６７が保持すべき画素数Ｎｐは、式５から求まる。式５では、「Ｎ」がＰＣＭ画素挿入間隔を表し、「ＬＳ」がラインサイズを表し、「ｃｅｉｌ」が天井関数を表す。
【数５】
2014187473.tif 000007
【００４３】
図１３は、第２実施形態の差分符号化処理における２ライン目のラスタスキャン順ＲＳ（１，２）〜ＲＳ（２０，２）、読み出し順ＲＤ、および参照方向の対応関係を示す図である。
【００４４】
水平負方向の端部（１，２）は、差分符号化処理は行われず、出力ストリーム生成部１８によってＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍが挿入される。
【００４５】
座標（１，２）からＮ（＝８）ごとの座標（９，２）および（１７，２）と、水平正方向の端部（２０，２）は、垂直方向参照座標である。垂直方向参照座標については、垂直負方向で差分符号化処理が行われる。
【００４６】
座標（２，２）〜（８，２）および（１０，２）〜（１６，２）については、水平座標ｈｔに応じた参照方向で、差分符号化処理が行われる。また、座標（１８，２）については水平負方向で差分符号化処理が行われ、座標（１９，２）については水平正方向で差分符号化処理が行われる。
【００４７】
すなわち、差分符号化器１６０は、予測対象座標に対して参照座標が水平負方向または水平正方向である場合には、逆差分符号化器１６４の出力を利用し、予測対象座標に対して参照座標が垂直負方向である場合には、ローカルデコードバッファ１６７の出力を利用して、差分符号化処理を行う。
【００４８】
出力ストリーム生成部１８は、符号化データＥＤに対して、ＰＣＭ画素挿入位置にＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍを挿入し、出力ストリームＯＳを生成する。図１４は、第２実施形態の出力ストリームＯＳに対応する圧縮画像データＩＭＧ１の説明図である。図１４の参照符号については、図１０と同様のものに加えて、「Ｕ」は垂直負方向に隣接する参照画素から得られる画素を表す。
【００４９】
第２実施形態によれば、第１実施形態と比べて、挿入されるＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍの数が少ないので、圧縮率を改善することができる。
【００５０】
（第３実施形態）
第１および第２実施形態では、１系統の圧縮処理の例について説明したが、第３実施形態では、複数系統の圧縮処理の例について説明する。なお、第１および第２実施形態と同様の説明は省略する。
【００５１】
図１５は、第３実施形態の画像圧縮装置１０のブロック図である。画像圧縮装置１０は、第１実施形態と同様の構成（並び替えユニット１２、ＰＣＭ画素挿入部１４、および出力ストリーム生成部１８）に加えて、２系統の圧縮ユニット（第１および第２圧縮ユニット１６Ａおよび１６Ｂ）を備える。第１および第２圧縮ユニット１６Ａおよび１６Ｂは、第１実施形態の圧縮ユニット１６と同様の構成を備える。
【００５２】
並び替えユニット１２は、ラスタスキャン順に配置された入力ストリームＩＳに含まれる原画素ＰＸの配置を変更し、並び替えデータＳＤを生成する。また、並び替えユニット１２は、水平負方向を参照方向とする原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）を第１圧縮ユニット１６Ａに供給し、水平正方向を参照方向とする原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）を第２圧縮ユニット１６Ａに供給する。
【００５３】
第１圧縮ユニット１６Ａは、水平負方向を参照方向とする原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）から構成される並び替えデータＳＤに対して、ライン単位で圧縮処理を行い、第１符号化データＥＤ１を生成する。
【００５４】
第２圧縮ユニット１６Ｂは、水平正方向を参照方向とする原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）から構成される並び替えデータＳＤに対して、ライン単位で圧縮処理を行い、第２符号化データＥＤ２を生成する。
【００５５】
出力ストリーム生成部１８は、第１および第２符号化データＥＤ１およびＥＤ２に対して、ＰＣＭ画素挿入位置にＰＣＭ画素ＰＸｐｃｍを挿入し、出力ストリームＯＳを生成する。これにより、第１実施形態と同様の出力ストリームＯＳが得られる。
【００５６】
なお、第２および第３実施形態を組み合わせる場合には、並び替えユニット１２は、第１または第２圧縮ユニット１６Ａまたは１６Ｂに、垂直負方向を参照方向とする原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）を含む並び替えデータＳＤを供給する。
【００５７】
第３実施形態によれば、第１および第２圧縮ユニット１６Ａおよび１６Ｂが、それぞれ、特定の方向を参照方向とする原画素ＰＸ（ｈ，ｖ）に対して圧縮処理を行うので、並列処理が実現される。これにより、第１および第２実施形態と比べて、画像処理装置１０の処理効率を改善することができる。
【００５８】
なお、上述の実施形態では、ＰＣＭ画素挿入間隔Ｎと、原画素バッファ１２２の容量と、圧縮率とは、互いに相関関係にある。具体的には、ＰＣＭ画素挿入間隔Ｎと、原画素バッファ１２２の容量とを大きくすることにより、圧縮率を改善することができる。一方、所望の圧縮率に基づいて、ＰＣＭ画素挿入間隔Ｎおよび原画素バッファ１２２の容量を最小値にすることにより、画像圧縮装置１０の動作周波数と、画像復号装置４０により得られる復号画像データＩＭＧ２の画質とを改善することができる。
【００５９】
本実施形態に係る画像処理システム１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成しても良いし、ソフトウェアで構成しても良い。ソフトウェアで構成する場合には、画像処理システム１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させても良い。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でも良い。
【００６０】
また、本実施形態に係る画像処理システム１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布しても良い。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布しても良い。
【００６１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化される。また、上述した実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明が形成可能である。例えば、上述した実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  画像処理システム
１０  画像圧縮装置
１２  並び替えユニット
１２０  書き込み制御部
１２２  原画素バッファ
１２４  読み出し制御部
１４  ＰＣＭ画素挿入部
１６  圧縮ユニット
１６Ａ  第１圧縮ユニット
１６Ｂ  第２圧縮ユニット
１６０  差分符号化器
１６２  量子化器
１６４  逆量子化器
１６６  逆差分符号化器
１６７  ローカルデコードバッファ
１６８  可変長符号化器
１８  出力ストリーム生成部
２０  入力メモリ
３０  出力メモリ
４０  画像復号装置
５０  表示装置
【図１】
2014187473.tif 000008
【図２】
2014187473.tif 000009
【図３】
2014187473.tif 000010
【図４】
2014187473.tif 000011
【図５】
2014187473.tif 000012
【図６】
2014187473.tif 000013
【図７】
2014187473.tif 000014
【図８】
2014187473.tif 000015
【図９】
2014187473.tif 000016
【図１０】
2014187473.tif 000017
【図１１】
2014187473.tif 000018
【図１２】
2014187473.tif 000019
【図１３】
2014187473.tif 000020
【図１４】
2014187473.tif 000021
【図１５】
2014187473.tif 000022