(57)【要約】    【課題】  特に、画像データの伝送に適した圧縮技術を提供する。    【解決手段】  階調変換手段２は、画像データ（０〜２５５）を受け取ると、その階調の表現を中間階調（１２８）を「０」とした正負のデータに変換する。仮数・指数分離手段４は、変換画像データを受けて、これを指数部画像データと仮数部画像データに分離する。仮数部画像データは、仮数部圧縮手段８において圧縮され、仮数部圧縮画像データにされる。また、指数部画像データは、指数部圧縮手段１０において圧縮され、指数部圧縮画像データにされる。送信手段１０は、指数部圧縮画像データおよび仮数部圧縮画像データを送信する。この際、送信手段１０は、仮数部圧縮画像データよりも指数部圧縮画像データを優先して送信する。これにより、大まかな濃淡の画像を先に送信し、後に詳細な濃淡を送信するというプログレッシブな処理を可能にしている。【選択図】  図１
2006186531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置と受信装置を備えた画像データ伝送システムであって、
前記送信装置は、
与えられた画像データを、仮数部画像データと指数部画像データに分けるデータ表現変更手段と、
仮数部画像データを圧縮して仮数部圧縮画像データを生成する仮数部圧縮手段と、
指数部画像データを圧縮して指数部圧縮画像データを生成する指数部圧縮手段と、
仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを送信する送信手段と、
を備え、
前記受信装置は、
仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを受信する受信手段と、
仮数部圧縮画像データを復号して仮数部画像データを生成する仮数部復号手段と、
指数部圧縮画像データを復号して指数部画像データを生成する指数部復号手段と、
仮数部画像データと指数部画像データとに基づいて画像データを復元して表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像データ伝送システム。
【請求項２】
与えられた画像データを、仮数部画像データと指数部画像データに分けるデータ表現変更手段と、
仮数部画像データを圧縮して仮数部圧縮画像データを生成する仮数部圧縮手段と、
指数部画像データを圧縮して指数部圧縮画像データを生成する指数部圧縮手段と、
仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを送信する送信手段と、
を備えた送信装置。
【請求項３】
仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを受信する受信手段と、
仮数部圧縮画像データを復号して仮数部画像データを生成する仮数部復号手段と、
指数部圧縮画像データを復号して指数部画像データを生成する指数部復号手段と、
仮数部画像データと指数部画像データとに基づいて画像データを復元して表示する表示手段と、
を備えた受信装置。
【請求項４】
請求項１または２のシステムまたは装置において、
前記仮数部圧縮手段は、対象画素の周囲の画素の指数部画像データに基づいて対象画素の階調を予測し、当該予測階調と実際の階調とに基づいて、符号化を行って圧縮することを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項１、２または４のシステムまたは装置において、
前記データ表現変更手段は、与えられた画像データを、所定の中間濃度の階調を「０」として、正負の数値によって表される変換画像データに変換する階調変換手段を備えていることを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかのシステムまたは装置において、
前記送信装置の送信手段は、仮数部圧縮画像データより指数部圧縮画像データを優先して送信し、
前記受信装置の表示手段は、指数部画像データしか受け取っていない画素については指数部画像データに基づいて表示を行い、仮数部画像データを受け取ると、仮数部画像データに基づいて、当該画素の表示を修正することを特徴とするもの。
【請求項７】
送信装置と受信装置を備えた画像データ伝送方法であって、
前記送信装置は、
与えられた画像データを、仮数部画像データと指数部画像データに分け、
仮数部画像データを圧縮して仮数部圧縮画像データを生成し、
指数部画像データを圧縮して指数部圧縮画像データを生成し、
仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを送信し、
前記受信装置は、
仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを受信し、
仮数部圧縮画像データを復号して仮数部画像データを生成し、
指数部圧縮画像データを復号して指数部画像データを生成し、
仮数部画像データと指数部画像データとに基づいて画像データを復元して表示することを特徴とする画像データ伝送方法。
【請求項８】
与えられたデータを、仮数部画像データと指数部画像データに分けるデータ表現変更手段と、
仮数部データを圧縮して仮数部圧縮データを生成する仮数部圧縮手段と、
指数部データを圧縮して指数部圧縮データを生成する指数部圧縮手段と、
仮数部圧縮データおよび当該仮数部圧縮データに対応する指数部圧縮データを出力する出力手段と、
を備えたデータ圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はデータ圧縮技術に関し、特に画像データの伝送に適した圧縮技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルデータの表現方法として、仮数部と指数部に分けて表現する方法が知られている。たとえば、特許文献１には、音楽データを仮数部と指数部に分けて表現することにより、記憶容量の削減を図った装置が開示されている。この装置によれば、少ないビット数でありながら、十分なダイナミックレンジを確保できるという効果を得ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特公平１−４５０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、データ伝送に適した形式については考察されていない。したがって、データ伝送に適用した場合に、必ずしも品質と速度とを両立できるものではなかった。
【０００５】
この発明は上記の問題点を解決して、特に、画像データの伝送に適した圧縮技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
(1)(2)(3)この発明に係る画像データ伝送システムは、送信装置と受信装置を備えた画像データ伝送システムであって、
前記送信装置は、与えられた画像データを、仮数部画像データと指数部画像データに分けるデータ表現変更手段と、仮数部画像データを圧縮して仮数部圧縮画像データを生成する仮数部圧縮手段と、指数部画像データを圧縮して指数部圧縮画像データを生成する指数部圧縮手段と、仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを送信する送信手段とを備え、
前記受信装置は、仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを受信する受信手段と、仮数部圧縮画像データを復号して仮数部画像データを生成する仮数部復号手段と、指数部圧縮画像データを復号して指数部画像データを生成する指数部復号手段と、仮数部画像データと指数部画像データとに基づいて画像データを復元して表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
仮数部と指数部に分けて圧縮することにより、圧縮率を高くすることができる。
【０００８】
(4)この発明に係るシステムは、仮数部圧縮手段は、対象画素の周囲の画素の指数部画像データに基づいて対象画素の階調を予測し、当該予測階調と実際の階調とに基づいて、符号化を行って圧縮することを特徴としている。
【０００９】
したがって、予測した階調に基づいて、確率の高い階調には短い符号を割り当てるようにし、圧縮率を高くすることができる。
【００１０】
(5)この発明に係るシステムは、データ表現変更手段は、与えられた画像データを、所定の中間濃度の階調を「０」として、正負の数値によって表される変換画像データに変換する階調変換手段を備えていることを特徴としている。
【００１１】
したがって、指数部と仮数部との分離を行った際に、人間が認識しやすい中間階調の部分の精度を高くすることができる。
【００１２】
(6)この発明に係るシステムは、送信装置の送信手段は、仮数部圧縮画像データより指数部圧縮画像データを優先して送信し、受信装置の表示手段は、指数部画像データしか受け取っていない画素については指数部画像データに基づいて表示を行い、仮数部画像データを受け取ると、仮数部画像データに基づいて、当該画素の表示を修正することを特徴としている。
【００１３】
したがって、プログレッシブに画質改善を図った画像伝送を行うことができる。
【００１４】
(7)この発明に係る画像データ伝送方法は、送信装置と受信装置を備えた画像データ伝送方法であって、
前記送信装置は、与えられた画像データを、仮数部画像データと指数部画像データに分け、仮数部画像データを圧縮して仮数部圧縮画像データを生成し、指数部画像データを圧縮して指数部圧縮画像データを生成し、仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを送信し、
前記受信装置は、仮数部圧縮画像データおよび指数部圧縮画像データを受信し、仮数部圧縮画像データを復号して仮数部画像データを生成し、指数部圧縮画像データを復号して指数部画像データを生成し、仮数部画像データと指数部画像データとに基づいて画像データを復元して表示することを特徴としている。
【００１５】
仮数部と指数部に分けて圧縮することにより、圧縮率を高くすることができる。
【００１６】
(8)この発明に係るデータ圧縮装置は、与えられたデータを、仮数部画像データと指数部画像データに分けるデータ表現変更手段と、仮数部データを圧縮して仮数部圧縮データを生成する仮数部圧縮手段と、指数部データを圧縮して指数部圧縮データを生成する指数部圧縮手段と、仮数部圧縮データおよび当該仮数部圧縮データに対応する指数部圧縮データを出力する出力手段とを備えている。
【００１７】
仮数部と指数部に分けて圧縮することにより、圧縮率を高くすることができる。
【００１８】
「階調変換手段」とは、与えられた画像データの階調、色差、色などを表す数値を変換する手段をいう。実施形態においては、図５のステップＳ２、図１８のステップＳ５４、図１９のステップＳ６２がこれに対応する。
【００１９】
「仮数指数分離手段」は、実施形態においては、図５のステップＳ３がこれに対応する。
【００２０】
「仮数部圧縮手段」は、仮数部データに対してなんらかの圧縮処理を施すものをいう。エントロピ圧縮などの可逆圧縮だけでなく、非可逆圧縮も含む概念である。実施形態においては、図６のステップＳ１０がこれに対応する。
【００２１】
「指数部圧縮手段」は、指数部データに対してなんらかの圧縮処理を施すものをいう。エントロピ圧縮などの可逆圧縮だけでなく、非可逆圧縮も含む概念である。実施形態においては、図５のステップＳ４がこれに対応する。
【００２２】
「送信手段」は、無線・有線を問わず、データを伝送するものをいう。実施形態では、送信回路３４がこれに該当する。
【００２３】
「受信手段」は、無線・有線を問わず、データを受信するものをいう。実施形態では、受信回路５４がこれに該当する。
【００２４】
「仮数部復号手段」は、圧縮された仮数部データに対してなんらかの復号処理を施すものをいう。エントロピ圧縮などの可逆圧縮に対する復号だけでなく、非可逆圧縮に対する復号も含む概念である。実施形態においては、図１９のステップＳ６０がこれに対応する。
【００２５】
「指数部復号手段」は、圧縮された指数部データに対してなんらかの復号処理を施すものをいう。エントロピ圧縮などの可逆圧縮に対する復号だけでなく、非可逆圧縮に対する復号も含む概念である。実施形態においては、図１８のステップＳ５２がこれに対応する。
【００２６】
「表示手段」は、実施形態では、画像表示部６２がこれに該当する。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
１．全体的構成
図１に、この発明の一実施形態による画像データ伝送システムの全体構成を示す。送信装置１４は、階調変更手段２、仮数・指数分離手段４、仮数部圧縮手段８、指数部圧縮手段１０、送信手段１２を備えている。
【００２８】
階調変換手段２は、画像データ（０〜２５５）を受け取ると、その階調の表現を中間階調（１２８）を「０」とした正負のデータに変換する。つまり、図２Ａに示すような、「０」〜「２５５」の階調によって示される画像データを、図２Ｂに示すような、「−１２７」〜「１２８」の階調によって示される変換画像データに変換する。
【００２９】
仮数・指数分離手段４は、変換画像データを受けて、これを指数部画像データと仮数部画像データに分離する。この実施形態では、階調変換手段２と仮数・指数分離手段４によってデータ表現変更手段６が構成されている。
【００３０】
仮数部画像データは、仮数部圧縮手段８において圧縮され、仮数部圧縮画像データにされる。また、指数部画像データは、指数部圧縮手段１０において圧縮され、指数部圧縮画像データにされる。
【００３１】
送信手段１０は、指数部圧縮画像データおよび仮数部圧縮画像データを送信する。この際、送信手段１０は、仮数部圧縮画像データよりも指数部圧縮画像データを優先して送信する。これにより、大まかな濃淡の画像を先に送信し、後に詳細な濃淡を送信するというプログレッシブな処理を可能にしている。
【００３２】
受信装置１６は、受信手段１８、仮数部復号手段２０、指数部復号手段２２、階調変換手段２４、２６、表示手段２８を備えている。
【００３３】
受信手段１８は、送信装置１４から送信されてきた指数部圧縮画像データおよび仮数部圧縮画像データを受信する。仮数部復号手段２０は、仮数部圧縮画像データを復号し、仮数部画像データにする。仮数部画像データは、階調変換手段２４に与えられ、送信側で行われた階調変換と逆の変換を行い、図２Ａに示すような階調を有する仮数部画像データにされる。
【００３４】
指数部復号手段２２は、指数部圧縮画像データを復号し、指数部画像データにする。指数部画像データは、階調変換手段２４に与えられ、送信側で行われた階調変換と逆の変換を行い、図２Ａに示すような階調を有する指数部画像データにされる。
【００３５】
表示手段２８は、指数部画像データと仮数部画像データに基づいて、画像データを再生し画像の表示を行う。
【００３６】
なお、「０」〜「２５５」の階調によって示される画像データを、指数部画像データと仮数部画像データに分けると、階調の低い（「０」の側）データの精度は高く、階調の高い（「２５５」の側）データになるにしたがって精度が低くなる。そこで、この実施形態では、図２Ｂに示すような階調変換を行っている。これにより、人間の目が階調の違いを最も良く検知できる中間階調付近の精度を高くすることができる。
【００３７】
２．送信装置のハードウエア構成
図３に、送信装置１６のハードウエア構成を示す。ＣＰＵ３２には、メモリ３０、送信回路３４、ハードディスク３６が接続されている。メモリ３０には、たとえば、外部装置から与えられた画像データ（静止画）あるいはＣＰＵ３２自らが作成した画像データ（静止画）が記録される。各画素のデータは、ｘ方向、ｙ方向の座標として特定される。
【００３８】
ハードディスク３６には、オペレーティングシステム（ＴＲＯＮ（商標）など）３８、制御プログラム４０が記録されている。制御プログラム４０は、オペレーティングシステム３８と協働して、その機能を発揮する。
【００３９】
なお、この実施形態では、ハードディスク３６にプログラムおよび画像データが記録されている。しかし、ＲＯＭ・ＲＡＭなどその他の記録装置に記録してもよい。
【００４０】
３．送信装置の処理
図５に、制御プログラム４０のフローチャートを示す。ＣＰＵ３２は、画像データを、メモリ３０から読み出す（ステップＳ１）。画像データは、図７に示すように、たとえば１６画素×１６画素を１ブロックとしてされる。したがって、画像データ全体は、縦に数ブロック、横に数ブロックから構成されることになる（図８参照）。
【００４１】
ステップＳ１では１画素分の画像データだけを読み出しているが、後述のように、１つの画素についての処理を終了すると、ステップＳ１に戻って、次の画素の画像データを読み出す。画素読み出しの順序は、通常の画像走査の方向と同じである。
【００４２】
たとえば、図１１Ａのような画像データがメモリ３０に記録されているとする。左上の画素からｘ方向に順次読み出して処理し、ｘ方向の画素を全て処理し終えると、ｙ方向に１つ下の画素を左から右に読み出して処理していく。これを繰り返して、右下の画素までを読み出して処理する。図１１Ａにおいて、画像データは、１６進数にて表している。
【００４３】
次に、読み出した画像データについて、１２７を減じて、階調変換を行い、変換画像データを得る（ステップＳ２）。つまり、図２Ａに示すデータ体系から、図２Ｂに示すデータ体系への変換を行う。これにより、元の画像データに対応して、図９の「負数表現」に示すようなデータが得られる。図９において、元の画像データは「２進数値」によって示されている。
【００４４】
この変換の結果得られる変換画像データは、図１１Ｂに示すとおりである。なお、図１１Ｂでは、ｙ＝２、ｘ＝２の画素についての処理を行っているものとしている。
【００４５】
次に、ＣＰＵ３２は、変換画像データを指数部画像データと仮数部画像データに分離する（ステップＳ３）。これにより、図９の「符号ビット」「仮数部」「指数部」に示すようなデータが得られる。なお、仮数部を４ビットとしているため、「再現される２進数値」に示すように、若干の誤差が生じている。
【００４６】
ＣＰＵ３２は、このようにして得た、仮数部画像データと指数部画像データを、図１０に示すように互いに対応付けて、メモリ３０に記録する。この際、画素を特定する座標「ｙ、ｘ」も併せて記録される。
【００４７】
仮数部画像データと指数部画像データを模式的に表すと、図１１Cのようになる。この図では、２進数にて示している。上段が指数部、下段が仮数部である。
【００４８】
次に、ＣＰＵ３２は、指数部画像データを圧縮する（ステップＳ４）。この実施形態では、エントロピ符号化によって圧縮を行っている。ＣＰＵ３２は、図１２に示すように、対象画素Ｐ（２，２）の左上、真上、右上、左の画素Ｐ（１，１）、Ｐ（１，２）、Ｐ（１，３）、Ｐ（２，１）について、指数部画像データを取得する。つまり、隣接する画素であって既に処理済みの画素の、指数部画像データをメモリ３０から読み出す。
【００４９】
続いて、ＣＰＵ３２は、読み出した周囲の画素の指数部画像データに基づいて、対象画素Ｐ（２，２）の指数部画素データを予測する。この実施形態では、隣接する画素の指数部画像データと同じような指数部画素データを取る確率が高いことを考慮して予測するようにしている。
【００５０】
具体的には、図１３に示すように、予測した指数部画素データをｅ’とし、実際の指数部画素データをｅとして、正規分布曲線αを想定する。図１３では、「ｅ’」が「ｅ」と等しくなる確率が０．５２６５、「ｅ」が「ｅ’−１」と等しくなる確率が０．１２５・・・・となっている。つまり、ＣＰＵ３２は、図１４Ａに示すように、確率を記録する。なお、この確率は、周囲の指数部画像データのパターンごとに予め算出したものを、テーブルとして用意しておいてもよい。
【００５１】
次に、ＣＰＵ３２は、算出した出現確率に基づいて、各数値に割り当てる符号を決定する。この実施形態では、上記確率に基づいてハフマン木を生成し、各数値ごとのハフマン符号を、図１４Ｂに示すように割り当てている。
【００５２】
たとえば、上記の例であれば、「ｅ’」に「１」を、「ｅ’＋１」に「０１１」を、「ｅ’−１」に「０１０」を・・・というように割り当てた符号テーブルを作成する。このようにして、出現確率の高いデータに対しては、短い符号が割り当てられる。
【００５３】
次に、ＣＰＵ３２は、作成した符号テーブルに基づいて、対象画素Ｐ（２，２）の指数部画像データを符号化する。図１２Ａにおいて、対象画素Ｐ（２，２）の予測指数部画像データｅ’が「＋０１」であれば、実際の指数部画像データｅ’の「＋０１」と等しいので、ｅ’＝ｅとなり、図１４Ｂより符号「１」が割り当てられる。ＣＰＵ３２は、このようにして算出した指数部圧縮画像データを、メモリ３０に記録する。図１５に、記録された指数部圧縮画像データを示す。
【００５４】
次に、ＣＰＵ３２は、対象ブロック内の全ての画素について指数部圧縮画像データを算出したかどうかを判断する（ステップＳ５）。未処理の画素が残っていれば、次の画素を対象としてステップＳ１を繰り返し実行する。全ての画素について指数部圧縮画像データを算出すれば、ステップＳ６に進む。
【００５５】
ステップＳ６では、ＣＰＵ３２は、メモリ３０に記録された対象ブロックの指数部圧縮画像データを読み出し、送信回路３４に与える（ステップＳ６)。送信回路３４は、ＣＰＵ３２から与えられた指数部圧縮画像データをバッファに記録し、順次送信する。
【００５６】
次に、ＣＰＵ３２は、全てのブロックについて処理したかどうかを判断する（ステップＳ７）。残りのブロックが残っていれば、次のブロックを対象ブロックとして、ステップＳ１以下の処理を繰り返す。
【００５７】
全てのブロックについて、処理を行って、指数部圧縮画像データを送信回路３４に与え終わると、ＣＰＵ３２は、伝送路に余裕があるかどうかを判断する（ステップＳ８）。送信回路３２は、バッファに蓄積されたデータを順次送信していく。したがって、バッファに蓄積されている未送信のデータ量を知ることにより、現在の伝送路の通信速度を間接的に知ることができる。通信速度（通信帯域）が早い場合にはバッファに蓄積されたデータ量は少なく、通信速度（通信帯域）が遅い場合にはバッファに蓄積されたデータ量は大きくなるからである。送信回路３２は、バッファに蓄積されている未送信のデータ量を、ＣＰＵ３２に通知している。これにより、ＣＰＵ３２は、現在の通信速度（通信帯域）を知ることができる。
【００５８】
伝送路の帯域に余裕がなければ、ＣＰＵ３２は、次の画像の処理に移る。つまり、次の画像データ（静止画）について、ステップＳ１以下の処理を実行する。
【００５９】
伝送路の帯域に余裕があれば、ＣＰＵ３２は、仮数部画像データの伝送処理を行う。まず、ＣＰＵ３２は、最初のブロックの最初の画素の仮数部画像データをメモリ３０から読み出す。この仮数部画像データは、ステップＳ３において生成し、図１０に示すようにメモリ３０に記録したものである。この仮数部画像データの読み出し順序も、指数部画像データの読み出し順序と同じである。つまり、左上の画素から右下の画素に向けて、ジグザグに１画素ずつ読み出されることになる。
【００６０】
たとえば、図１２Ｂに示すように、画素Ｐ（２，２）の仮数部画像データを読み出したものとする。ＣＰＵ３２は、読み出した仮数部画像データの上位２ビットだけを取り出し、エントロピ符号化によって圧縮を行う。指数部画像データと同じように、予測を行って符号を決定する。なお、この段階では、周囲８画素の指数部画像データの値が分かっているので、これらも用いて予測を行う。
【００６１】
たとえば、図１２Ｂに示すように、対象画素がＰ（２，２）である場合には、周囲の画素Ｐ（１，１）、Ｐ（１，２）、Ｐ（１，３）、Ｐ（２，１）、Ｐ（２，３）、Ｐ（３，１）、Ｐ（３，２）、Ｐ（３，３）のデータに基づいて予測を行う。
【００６２】
この際、画素Ｐ（１，１）、Ｐ（１，２）、Ｐ（１，３）、Ｐ（２，１）については、指数部画像データと仮数部画像データの双方が判っているので、これらに基づいて画像データを復元して予測に用いる。また、画素Ｐ（２，３）、Ｐ（３，１）、Ｐ（３，２）、Ｐ（３，３）については、指数部画像データのみが判明しているので、仮数部画像データとして中央値を採用して画像データを復元し、これを予測に用いる。
【００６３】
ＣＰＵ３２は、周囲の画素Ｐ（１，１）、Ｐ（１，２）、Ｐ（１，３）、Ｐ（２，１）、Ｐ（２，３）、Ｐ（３，１）、Ｐ（３，２）、Ｐ（３，３）の画像データに基づいて、対象画素Ｐ（２，２）の画像データを予測する。予測手法は、指数部画像データの予測と同じ方法である。
【００６４】
予測した画像データｅ’と実際の画像データｅとの差の確率に基づいて、ハフマン符号を割り当てる点も指数部画像データの符号化と同じである。このようにして、仮数部画像データが符号化される。
【００６５】
次に、ＣＰＵ３２は、対象ブロックの全ての画素について処理を行ったかどうかを判断する（ステップＳ１１）。対象ブロックの全ての画素について仮数部圧縮画素データを生成すれば、メモリ３０に記録した仮数部圧縮画素データを読み出して、送信回路３４に与える。これにより、送信回路３４は、仮数部圧縮画素データを送信する。
【００６６】
次に、ＣＰＵ３２は、全てのブロックについて処理をしたかどうかを判断する（ステップＳ１３）。未処理のブロックが残っていれば、次のブロックを対象ブロックとしてステップＳ８以下を実行する。
【００６７】
伝送路に余裕がなくなるか、全てのブロックについての処理が終了すると、ＣＰＵ３２は、次の画像データの処理に移る。以上のようにして、画像データが圧縮して送信される。
【００６８】
なお、上記実施形態では、ステップＳ９において、上位２ビットを抽出し下位ビットは送信対象としていない。しかし、全ての画素について上位２ビットの仮数部圧縮画像データを送信した後、これら下位ビットの仮数部圧縮画像データを送信するようにしてもよい（図１６の２回目送信参照）。
【００６９】
さらに、指数部と仮数部に分離した際に生じた誤差をメモリ３０に記録しておき、これを上記下位ビットの送信後に送信するようにしてもよい。
【００７０】
また、図９に示す、指数部と仮数部への分離において、図中ＱとＲの部分については、指数部が「００」でなく、かつ仮数部の先頭ビットが「１」であると言う点において他と区別できる。したがって、仮数部の先頭ビットの「１」を省略して、図１７に示すように仮数部を構成してもよい。これにより、Ｑ、Ｒの部分に付いて、精度を上げることができる。なお、受信側では、指数部が「００」でない場合、仮数部の先頭ビットとして「１」を付加することによって、元の数を再現することができる。
【００７１】
４．受信装置のハードウエア構成
図４に、受信装置のハードウエア構成を示す。ＣＰＵ５２には、バッファ５０、受信回路５４、ＲＯＭ５６、画像表示部６２、フレームメモリ６４が接続される。受信回路５４は、送信装置１６から有線または無線によって送信されてきたデータを受信するものである。画像表示部６２は、ＣＰＵ５２の処理によって、画像を表示するものである。
【００７２】
ＲＯＭ５６には、オペレーティングシステム（ＴＲＯＮ（商標）など）５８、制御プログラム６０が記録されている。
【００７３】
５．受信装置の処理
図１８、図１９に、制御プログラム６０のフローチャートを示す。受信回路５４は、受信した指数部圧縮画像データ、仮数部圧縮画像データを、バッファ５０に蓄積する。ＣＰＵ５２は、バッファ５０に記録された対象ブロックの対象画素について指数部圧縮画像データを読み出す。画素の読み出し順序は、送信装置におけるものと同じである。
【００７４】
次に、ＣＰＵ５２は、この指数部圧縮画像データを復号（伸長）する。たとえば、図１２Ａに示すように、画素Ｐ（２，２）を処理している際には、送信装置１６において行った処理と同様にして周囲の画素の指数部画像データに基づいて、対象画素の数値の予測を行う。予測した指数部画像データをｅ’とする。
【００７５】
次に、ＣＰＵ５２は、送信装置１６が作成したものと同じ符号テーブル（図１４Ｂ）を作成し、バッファ５０に記録する。そして、このテーブルｗｐ参照し、予測した指数部画像データｅ’と、指数部圧縮画像データ（ハフマン符号）とに基づいて、指数部画像データを復元する。復元した指数部画像データは、バッファ５０に記録される。
【００７６】
次に、ＣＰＵ５２は、この指数部画像データを変換画像データに復元する（ステップＳ５３）。仮数部画像データがない状態であるが、指数部画像データがあれば、変換画像データのおおよその値を得ることができる。
【００７７】
さらに、ＣＰＵ５２は、変換画像データの階調をシフトして画像データを得る（ステップＳ５４）。つまり、データ値に「１２７」を加算する。これにより、図２Ｂのようなデータ体系から図２Ａのようなデータ体系に変換がなされる。変換して得た画像データは、バッファ５０に記録される。
【００７８】
次に、ＣＰＵ５２は、対象ブロックの全ての画素につい画像データを得たかどうかを判断する（ステップＳ５５）。未処理の画素があれば、次の画素を対象画素として、ステップＳ５１以下を繰り返し実行する。対象ブロックの全ての画素について処理を終了すると、バッファ５０に記録されている当該対象ブロックの画像データを読み出して、フレームメモリ６４の対応する位置に転送する（ステップＳ５６）。これにより、画像表示部６２に、当該ブロックの画像が表示される。
【００７９】
次に、ＣＰＵ５２は、全てのブロックについて処理したかどうかを判断する（ステップＳ５７）。未処理のブロックがあれば、次のブロックを対象ブロックとして、ステップＳ５１を繰り返し実行する。全てのブロックについて処理を終了すると、画像表示部６２には画像全体が表示される。仮数部のデータがないため、精度は低いが概ねの輝度を表現することができる。
【００８０】
全てのブロックについて処理を終了すると、ＣＰＵ５２は、当該画像についての仮数部圧縮画像データが、バッファ５０に記録されているか否かを判断する（ステップＳ５８）。記録されていなければ、次の画像データに対する処理に進む。つまり、次の画像に対してステップＳ５１以下を実行する。
【００８１】
仮数部圧縮画像データが存在すれば、対象ブロックの対象画素の仮数部圧縮画像データを読み出す（ステップＳ５９）。画素の読み出し順序は、送信装置におけるものと同じである。
【００８２】
ＣＰＵ３２は、仮数部圧縮画像データを伸長し仮数部画像データを復元する。この復元処理は、送信装置における圧縮処理を逆に実行することによって実現できる。
【００８３】
たとえば、図１２Ｂに示すように、画素Ｐ（２，２）を処理している際には、送信装置１６において行った処理と同様にして周囲の画素のデータに基づいて、対象画素の数値の予測を行う。ここで、予測した画像データをｅ’とする。
【００８４】
次に、ＣＰＵ５２は、送信装置１６が作成したものと同じ符号テーブルを作成し、バッファ５０に記録する。そして、このテーブルを参照し、予測した画像データｅ’と、指数部圧縮画像データ（ハフマン符号）・仮数部圧縮画像データ（ハフマン符号）とに基づいて、仮数部画像データを復元する（ステップＳ６０）。復元した仮数部画像データは、バッファ５０に記録される。
【００８５】
ＣＰＵ５２は、復号して得た仮数部画像データと当該画素の指数部画像データに基づいて変換画像データを復元する。これにより、変換画像データ（画質改善）を得ることができる（ステップＳ６１）。さらに、ＣＰＵ５２は、変換画像データ（画質改善）に階調変換を施して、画質改善用の画像データを復元する（ステップＳ６２）。この画質改善用の画像データは、バッファ５０に記録される。
【００８６】
次に、ＣＰＵ５２は、対象ブロックの全ての画素について画質改善用の画像データを得たかどうかを判断する（ステップＳ６３）。未処理の画素があれば、次の画素を対象画素として、ステップＳ５９以下を繰り返し実行する。対象ブロックの全ての画素について処理を終了すると、バッファ５０に記録されている当該対象ブロックの画質改善用の画像データを読み出して、指数部画像データに基づく画像データに加算した後、フレームメモリ６４の対応する位置に転送する（ステップＳ６４）。これにより、画像表示部６２に、当該ブロックの改善された画質の画像が表示される。
【００８７】
次に、ＣＰＵ５２は、全てのブロックについて処理したかどうかを判断する（ステップＳ６５）。未処理のブロックがあれば、次のブロックを対象ブロックとして、ステップＳ５９を繰り返し実行する。全てのブロックについて処理を終了すると、画像表示部６２には画質改善された画像全体が表示される。ＣＰＵ５２は、次の画像データの処理に移る。このようにして、プログレッシブな表示を実現できる。
【００８８】
なお、送信装置１６から、仮数部のデータが数回に分けて送られてくる場合には、順次、画質改善用の画像データを生成して表示すればよい。
【００８９】
６．その他の実施形態
上記実施形態では、静止画を伝送する場合について説明した。しかし、同様にして、動画を伝送してもよい。また、透過度を表すαプレーンの数値を伝送対象としてもよい。
【００９０】
また、動画などを伝送する場合には、画像データを伝送対象とするのではなく、前フレームとの差分画像を伝送対象としてもよい。差分画像は「０」を中心とした正負の数値となるので、階調変換は不要となる。
【００９１】
なお、動画を伝送する場合には、動き補償を行った結果得られる動き予測差分画像データを伝送対象としてもよい。上記の実施形態と同じように、周囲の予測差分画像データに基づいて予測を行い符号化することができる。
【００９２】
静止画、動画いずれの場合においても、ブロックごとに直交変換（ＤＣＴなど）した後に、符号化を行うようにしてもよい。この場合には、隣接するブロックの同一の周波数成分の値に基づいて予測を行って符号化することができる。
【００９３】
なお、上記実施形態では、画像データを対象としているが、音声データなど他のデータも対象とすることができる。
【００９４】
上記実施形態では、モノクロ画像について説明したが、同様に、カラー画像にも適用することができる。
【００９５】
また、上記実施形態では、図１の各機能をソフトウエアによって実現しているが、その一部又は全部をハードウエアロジックによって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】この発明の一実施形態による画像データ伝送システムの全体構成図である。
【図２】画像データの階調変換を示す図である。
【図３】送信装置の構成を示す図である。
【図４】受信装置の構成を示す図である。
【図５】制御プログラムのフローチャートである。
【図６】制御プログラムのフローチャートである。
【図７】画素とブロックを示す図である。
【図８】ブロック構成を示す図である
【図９】画像データと仮数部データと指数部データとの対応関係を示す図である。
【図１０】メモリ３０に記録された仮数部データと指数部データを示す図である。
【図１１】画像データと仮数部データと指数部データとの対応関係を示す図である。
【図１２】予測処理を説明するための図である。
【図１３】正規部分布に基づく確率の算出を示す図である。
【図１４】ハフマン符号化を説明するための図である。
【図１５】指数部圧縮画像データを示す図である。
【図１６】誤差データの伝送を示す図である。
【図１７】画像データと仮数部データと指数部データとの対応関係を示す図である。
【図１８】受信装置の制御プログラムのフローチャートである。
【図１９】受信装置の制御プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
２・・・階調変換手段
４・・・仮数・指数分離手段
８・・・仮数部圧縮手段
１０・・・指数部圧縮手段
１２・・・送信手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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