(57)【要約】【課題】  高い圧縮率を得ることができ、しかも、キャラクタのエッジ部分のぼやけを生じない画像データ圧縮／伸張方法および画像処理装置を提供する。【解決手段】  基準画像データを非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮する。次に、基準画像データに続く１または複数の元画像データと基準画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮する。次に、１または複数の元画像データの次の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、次いで上記基準画像データに続く１または複数の元画像データと基準画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データのマスクデータを可逆圧縮する。以下、上記処理を繰り返す。【選択図】    図１
2006005740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次連続して表示されるべき元画像データを圧縮する圧縮方法において、
一の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、
前記基準画像データに続く１または複数の元画像データと前記基準画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮し、
前記１または複数の元画像データの次の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、
上記基準画像データに続く１または複数の元画像データと前記基準画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮し、
上記処理を繰り返すことを特徴とする画像データ圧縮方法。
【請求項２】
順次連続して表示されるべき元画像データを圧縮する圧縮方法において、
一の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、
前記基準画像データに続く１または複数の元画像データと、それぞれの元画像データの１表示タイミング前の元画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮し、
前記１または複数の元画像データの次の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、
上記基準画像データに続く１または複数の元画像データと、それぞれの元画像データの１表示タイミング前の元画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮し、
上記処理を繰り返すことを特徴とする画像データ圧縮方法。
【請求項３】
前記基準画像データは、一定数の前記差分データの圧縮が行われる毎に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像データ圧縮方法。
【請求項４】
前記基準画像データは、前記差分データのデータ量が一定以上となった時に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像データ圧縮方法。
【請求項５】
請求項１に記載の画像データ圧縮方法によって圧縮された画像データを伸張する伸張方法において、
圧縮された基準画像データおよびマスクデータを伸張し、
伸張された該マスクデータに基づいて伸張された該基準画像データの透明部分に透明データを割り当て、
圧縮された差分データおよびマスクデータを伸張し、
伸張された該マスクデータに基づいて伸張された該差分データの透明部分に透明データを割り当て、
前記差分データの透明部分については透明データを出力し、前記差分データの透明部分以外の部分については差分データと基準画像データとを加算して出力する
ことを特徴とする画像データ伸張方法。
【請求項６】
請求項２に記載の画像データ圧縮方法によって圧縮された画像データを伸張する伸張方法において、
圧縮された基準画像データおよびマスクデータを伸張し、
伸張された該マスクデータに基づいて伸張された該基準画像データの透明部分に透明データを割り当て、
圧縮された差分データおよびマスクデータを伸張し、
伸張された該マスクデータに基づいて伸張された該差分データの透明部分に透明データを割り当て、
透明データが割り当てられた第１の差分データと透明データが割り当てられた基準画像データとを加算して第１の伸張済画像データを取得し、
透明データが書き込まれた第２の差分データと透明データが書き込まれた第１の伸張済画像データとを加算して第２の伸張済画像データを取得し、
以下、上記処理を繰り返すことを特徴とする画像データ伸張方法。
【請求項７】
画像データを非可逆圧縮した圧縮済画像データと、差分データを非可逆圧縮した圧縮済差分データと、該画像データおよび該差分データの各透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮した圧縮済マスクデータとからなる表示データに基づいて表示装置に画像表示を行う画像処理装置において、
前記圧縮済画像データ、圧縮済差分データ、圧縮済マスクデータをそれぞれ伸張する伸張手段と、
前記伸張手段によって伸張された伸張済画像データおよび伸張済差分データに、前記伸張済マスクデータに基づいて透明データを割り当てる透明処理手段と、
前記透明処理後の画像データと透明処理後の差分データとを加算する加算手段と、
前記透明処理後の画像データまたは前記加算手段の出力データの一方を選択して出力する選択手段と、
前記選択手段の出力が書き込まれるフレームバッファと、
を具備し、前記フレームバッファ内のデータに基づいて画像表示を行う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、スプライト表示用の画像データの圧縮／伸張方法およびそれを用いた画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラー画像データの圧縮方法として次のような方法が知られている。
（１）セル参照方式、ライン参照方式
これらの方法は、前後に同じカラーコードが続くベタ絵に対しては有効であるが、前後に同じカラーコードがない場合は圧縮率が上がらない欠点がある。また、ＲＧＢ形式の画像データの非可逆／高能率圧縮ができない欠点がある。
【０００３】
（２）辞書法
再現度を上げるために、大きな辞書データが必要となる。セル参照方式、ライン参照方式と同様に可逆圧縮であるため、ＲＧＢ形式の画像データの非可逆／高能率圧縮ができない欠点がある。
【０００４】
（３）ＤＣＴ変換＋２次元ハフマン符号化（ＪＰＥＧ；Joint Photographic image coding Experts Group））
８×８サイズのブロックを形成してＤＣＴ（Discrete Cosine Transform；離散コサイン変換）を行うため圧縮率が上がってくるとブロック単位での歪みが目立つようになる。また、本質的に正弦波で近似するため、アニメ画像などのようにエッジの強い部分をうまく近似できない。また、２次元ハフマン符号化のために複雑なハフマンテーブルが必要となり、テーブル参照等の処理がハードウエア化に不利である。さらに、カラーパレット変換を前提としたインデックス形式の画像データ可逆圧縮ができない欠点がある。
【０００５】
（４）ウエーブレット変換＋算術符号化（ＪＰＥＧ２０００）
画像圧縮のため２次元ウエーブレット変換を行うためには、画素サイズと同等のメモリをバッファとして必要とし、したがって、ハードウエア化に適しておらず、また、変換時間も多くかかる。算術符号化は演算が複雑で、特に、ＪＰＥＧ２０００のようにビットプレーン単位で符号化すると、復号処理に時間がかかってしまう。ウエーブレット変換はＤＣＴと同様に画像の相関を利用しているので、インデックス形式の画像データの可逆圧縮には向かない。
このような従来の圧縮方法に鑑み、この出願の出願人は先に、
特願２００２−２３４９８４
特願２００３−４３１１９９
を出願している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
他方、スプライトによる動画表示においては、通常、スプライトパターンデータがキャラクタ画像のカラーデータと透明データとから構成される。図５は山および木が表示された背景画像の中を自動車が順次動いてゆく動画表示を示す図であり、自動車を順次移動させたスプライトパターンデータＤ１〜Ｄ４を背景画像のスプライトパターンデータＢＧに重ねて表示することによって動画表示が行われる。そして、この場合のスプライトパターンデータＤ１〜Ｄ４は自動車Ｊのカラーデータと透明部分Ｔの透明データとから構成されている。
【０００７】
ところで、上述したキャラクタ画像のカラーデータと透明データとから構成されるスプライトパターンデータを圧縮する場合、圧縮率を上げるため上述した非可逆圧縮を用いると透明部分とキャラクタとの接触部において、透明データが異なるデータに変わってしまい、このため、キャラクタのエッジがぼやけてしまう問題が生じる。一方可逆圧縮を用いるとこのような問題は生じないが、圧縮率が低い欠点がある。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、高い圧縮率を得ることができ、しかも、エッジ部分のぼやけを生じない画像データ圧縮／伸張方法およ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】
【０００８】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、順次連続して表示されるべき元画像データを圧縮する圧縮方法において、一の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、前記基準画像データに続く１または複数の元画像データと前記基準画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮し、前記１または複数の元画像データの次の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、上記基準画像データに続く１または複数の元画像データと前記基準画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮し、上記処理を繰り返すことを特徴とする画像データ圧縮方法である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、順次連続して表示されるべき元画像データを圧縮する圧縮方法において、一の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、前記基準画像データに続く１または複数の元画像データと、それぞれの元画像データの１表示タイミング前の元画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮し、前記１または複数の元画像データの次の元画像データを基準画像データとして非可逆圧縮すると共に、該基準画像データの透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮し、上記基準画像データに続く１または複数の元画像データと、それぞれの元画像データの１表示タイミング前の元画像データとの差分データを各々非可逆圧縮すると共に、該１または複数の元画像データの透明部分を示す各マスクデータを可逆圧縮し、上記処理を繰り返すことを特徴とする画像データ圧縮方法である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像データ圧縮方法において、前記基準画像データは、一定数の前記差分データの圧縮が行われる毎に設定されることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像データ圧縮方法において、前記基準画像データは、前記差分データのデータ量が一定以上となった時に設定されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の画像データ圧縮方法によって圧縮された画像データを伸張する伸張方法において、圧縮された基準画像データおよびマスクデータを伸張し、伸張された該マスクデータに基づいて伸張された該基準画像データの透明部分に透明データを割り当て、圧縮された差分データおよびマスクデータを伸張し、伸張された該マスクデータに基づいて伸張された該差分データの透明部分に透明データを割り当て、前記差分データの透明部分については透明データを出力し、前記差分データの透明部分以外の部分については差分データと基準画像データとを加算して出力することを特徴とする画像データ伸張方法である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の画像データ圧縮方法によって圧縮された画像データを伸張する伸張方法において、圧縮された基準画像データおよびマスクデータを伸張し、伸張された該マスクデータに基づいて伸張された該基準画像データの透明部分に透明データを割り当て、圧縮された差分データおよびマスクデータを伸張し、伸張された該マスクデータに基づいて伸張された該差分データの透明部分に透明データを割り当て、透明データが割り当てられた第１の差分データと透明データが割り当てられた基準画像データとを加算して第１の伸張済画像データを取得し、透明データが書き込まれた第２の差分データと透明データが書き込まれた第１の伸張済画像データとを加算して第２の伸張済画像データを取得し、以下、上記処理を繰り返すことを特徴とする画像データ伸張方法である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、画像データを非可逆圧縮した圧縮済画像データと、差分データを非可逆圧縮した圧縮済差分データと、該画像データおよび該差分データの各透明部分を示すマスクデータを可逆圧縮した圧縮済マスクデータとからなる表示データに基づいて表示装置に画像表示を行う画像処理装置において、前記圧縮済画像データ、圧縮済差分データ、圧縮済マスクデータをそれぞれ伸張する伸張手段と、前記伸張手段によって伸張された伸張済画像データおよび伸張済差分データに、前記伸張済マスクデータに基づいて透明データを割り当てる透明処理手段と、前記透明処理後の画像データと透明処理後の差分データとを加算する加算手段と、前記透明処理後の画像データまたは前記加算手段の出力データの一方を選択して出力する選択手段と、前記選択手段の出力が書き込まれるフレームバッファとを具備し、前記フレームバッファ内のデータに基づいて画像表示を行うことを特徴とする画像処理装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、非可逆圧縮によって画像データおよび差分データを圧縮し、また、透明部分に対応するマスクデータを別途用意し、このマスクデータを可逆圧縮によって圧縮する。これにより、非可逆圧縮による高い圧縮率を得ることができると同時に、マスクデータによりエッジ部分のぼやけを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の一実施の形態による画像データ圧縮／伸張方法を示す説明図である。この図において、Ｆ１、Ｆ２は圧縮前のＹＵＶ（輝度・色差・色差）カラーデータによる元画像データであり、表示の際には、Ｆ１、Ｆ２の順に表示される。また、画像データＦ２は画像データＦ１の楕円状のキャラクタが右方向に僅かに移動した場合の画像データである。画像データＦ１はキャラクタの色を指示するキャラクタデータＣ１とキャラクタの周囲に設定された透明データE１とから構成されている。同様に、画像データＦ２はキャラクタの色を指示するキャラクタデータＣ２とキャラクタの周囲に設定された透明データE２とから構成されている。
【００１６】
この実施形態による圧縮／伸張方法においては、まず、画像データＦ１、Ｆ２に基づいて透明領域の各ドットを指示するマスクデータＭ１（図示略）、Ｍ２が生成される。この場合、マスクデータＭ１、Ｍ２は、透明領域の各ドットに対応するデータが”１”、キャラクタ領域の各ドットに対応するデータが”０”となる。次に、画像データＦ１、Ｆ２の対応する各ドットデータの差
Ｐ２＝Ｆ２−Ｆ１
が演算され、差分データＰ２が求められる。そして、画像データＦ１、差分データＰ２が非可逆圧縮方式によって高圧縮率で圧縮され、また、マスクデータＭ１、Ｍ２が可逆圧縮によって圧縮され、記憶媒体に記憶される。
【００１７】
このように、この発明の実施形態による圧縮処理においては、１画像データおきに「元画像データおよびマスクデータ」「差分データおよびマスクデータ」が順次圧縮処理され、記憶媒体に記録される。
【００１８】
次に、伸張方法を図１に従って説明する。まず、圧縮済みの画像データＦ１および圧縮済みのマスクデータＭ１を伸張し、次いで、マスクデータＭ１のデータ”１”に対応する伸張後の画像データＦ１の領域に透明データを書き込む。なお、ここでは、透明データを”００００２（１６進数）”としている。これにより、画像データＦ１がほぼ再生された再生画像データＦ１ａ（図１）が得られ、しかも、再生画像データＦ１ａのキャラクタ周辺部にぼやけが生じない。次に、圧縮済みの差分データＰ２および圧縮済みのマスクデータＭ２を伸張し、次いで、マスクデータＭ２のデータ”１”に対応する伸張後の差分データＰ２の領域に透明データを書き込む。これにより、画像データＦ２のキャラクタに対応する領域の差分データＰ２とその周囲の透明データとからなる差分データＰ２ａ（図１）が得られる。
【００１９】
次に、再生画像データＦ１ａと上記差分データＰ２ａを対応する各ドットのデータ毎に加算することによって、画像データＦ２を再生した再生画像データＦ２ａを得る。ただし、この場合、差分データＰ２ａが透明データ”００００２”の場合は加算を行わず、透明データ”００００２”を書き込む。そして、得られた再生画像データＦ１ａ、Ｆ２ａがＲＧＢ（赤・緑・青）カラーデータに変換され表示される、
このように、上記実施形態による圧縮／伸張方法は差分をとって圧縮することにより圧縮率を上げ、かつ、マスクデータを使用することによってキャラクタの周辺部のぼやけを防いでいる。
【００２０】
また、上記実施形態においては、元画像データの１つおきに差分データとしているが、図２に示すように、基準画像データ１つに対し、差分データを複数（図２では４つ）としてもよい。すなわち、図２において、Ｆ１〜Ｆ６は順次表示される元画像データであり、まず、基準画像データとなる元画像データＦ１をそのまま圧縮して圧縮画像データＫ１とし、次に、元画像データＦ２と元画像データＦ１との差分データを圧縮して圧縮差分データｄ２とし、次に、元画像データＦ３と元画像データＦ１との差分データを圧縮して圧縮差分データｄ３とし、同様にして圧縮差分データｄ４、ｄ５を求める。次に、元画像データＦ６を基準画像データとしてそのまま圧縮して圧縮画像データＫ２とし、次いで、順次差分データを求める。そして、得られたデータＫ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５、Ｋ２・・・を記憶媒体に記憶させる。
【００２１】
なお、図２では、マスクデータの記載を省略している。また、図において、ｄ２→ｄ５の順で四角が大きくなっているのは、一般に、元画像データＦ１から離れるに従って差分が大きくなることを示している。
【００２２】
次に、圧縮データの再生時においては、まず、圧縮画像データＫ１を伸張して再生画像データＩ１（＝Ｆ１ａ）を得る。次に、圧縮差分データｄ２を伸張し、伸張後のデータと再生画像データＩ１を加算することによって再生画像データＦ２ａを得る。以下同様にして再生画像データＦ３ａ、Ｆ４ａ、Ｆ５ａを得る。次に、圧縮画像データＫ２を伸張して再生画像データＩ２（＝Ｆ６ａ）を得る。以下同様の処理が繰り返される。
【００２３】
また、図３に示すように、常に、１つ前の元画像データとの差分データを求め、圧縮して記憶媒体に記録してもよい。すなわち、図３において、Ｆ１〜Ｆ６は順次表示される元画像データであり、まず、基準画像データとなる元画像データＦ１をそのまま圧縮して圧縮画像データＫ１とし、次に、元画像データＦ２と元画像データＦ１との差分データを圧縮して圧縮差分データｄ２とし、次に、元画像データＦ３と元画像データＦ２との差分データを圧縮して圧縮差分データｄ３とし、同様にして圧縮差分データｄ４、ｄ５を求める。次に、元画像データＦ６を基準画像データとしてそのまま圧縮して圧縮画像データＫ２とし、次いで、順次同様にして差分データを求める。そして、得られたデータＫ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５、Ｋ２・・・を記憶媒体に記憶させる。なお、図３では、マスクデータの記載を省略している。
【００２４】
次に、圧縮データの再生時においては、まず、圧縮画像データＫ１を伸張して再生画像データＩ１（＝Ｆ１ａ）を得る。次に、圧縮差分データｄ２を伸張し、伸張後のデータと再生画像データＩ１を加算することによって再生画像データＦ２ａを得る。次に、圧縮差分データｄ３を伸張し、伸張後のデータと再生画像データＦ２ａを加算することによって再生画像データＦ３ａを得る。以下同様にして再生画像データＦ４ａ、Ｆ５ａを得る。次に、圧縮画像データＫ２を伸張して再生画像データＩ２（＝Ｆ６ａ）を得る。以下同様の処理が繰り返される。
なお、上記の例においては差分データの数を固定数としているが、これに代えて、差分データのデータ量が一定以上になった場合に、基準画像データを用意するようにしてもよい。
【００２５】
次に、前述した画像データの伸張方法を用いた画像処理装置を図４を参照して説明する。図４は同画像処理装置の構成を示すブロック図であり、この図に示す画像処理装置は、図１において説明した「圧縮画像データおよび圧縮マスクデータ」、「圧縮差分データおよび圧縮マスクデータ」を交互に記憶させた記憶媒体の画像データを再生する装置である。
【００２６】
図４において、符号１は記憶媒体から読み出された圧縮データ（ＹＵＶデータ）が一時記憶されるＦＩＦＯ（先入れ／先出し）メモリである。２はＦＩＦＯメモリ１から順次出力される圧縮画像（または差分）データおよび圧縮マスクデータを伸張する伸張回路であり、伸張後のＹデータ、Ｕデータ、Ｖデータがそれぞれバッファ３ａ、〜３ｃに書き込まれ、マスクデータがバッファ３ｄに書き込まれる。４はバッファ３ａ〜３ｃ内のＹＵＶデータをＲＧＢデータに変換するＹＵＶ→ＲＧＢ変換回路である。５はセレクタであり、バッファ３ｄから出力されるマスクデータが”０”の時はＹＵＶ→ＲＧＢ変換回路４から出力されるＲＧＢデータを選択して出力し、”１”の時は透明データ”００００２”を選択して出力する。このセレクタ５の処理によって、再生画像の透明データが正しく設定され、これにより、キャラクタの境界部分のぼやけを防ぐことができる。
【００２７】
６は加算回路、７はセレクタ、８はフレームバッファである。加算回路６はフレームバッファ８から読み出された１表示サイクル前の画像データにセレクタ５から読み出された画像データを加算してセレクタ７へ出力する。すなわち、加算回路６は、図１において説明した
Ｆ２ａ＝Ｆ１ａ＋Ｐ２ａ
の演算を行い、その結果をセレクタ７へ出力する。ただし、セレクタ５から透明データが出力された場合は、その透明データを無条件で出力する。セレクタ７は１表示サイクル毎にセレクタ５から出力されるデータと、加算回路６から出力されるデータとを交互に選択して出力する。すなわち、セレクタ５から画像データが出力されるタイミングにおいては、セレクタ５の出力データを選択してフレームバッファ８へ出力し、セレクタ５から差分データが出力されるタイミングにおいては、加算回路６の出力データを選択してフレームバッファ８へ出力する。
【００２８】
フレームバッファ８は２バッファ構成であり、セレクタ７から出力された画像データが一方のバッファに書き込まれている時、他方のバッファの画像データが読み出されて表示装置へ出力され、次の表示サイクルにおいては２バッファが逆に使用され、この動作が交互に繰り返される。
【００２９】
なお、上記実施形態はＹＵＶデータを圧縮して記憶媒体に記憶させ、そのＹＵＶデータを伸張した後ＲＧＢデータに戻して表示するようにしているが、ＲＧＢデータを圧縮して記憶させ、伸張して表示してもよい。ただし、ＹＵＶデータの場合はＵ，Ｖデータの間引き処理を利用すればさらに圧縮率を上げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明は、家庭用ゲーム機やパチンコ等の遊技機の画像表示に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態による画像データ圧縮／伸張方法を説明するための説明図である。
【図２】圧縮方法の他の例を説明するための説明図である。
【図３】圧縮方法の他の例を説明するための説明図である。
【図４】この発明の一実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】スプライトによる動画表示を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…ＦＩＦＯメモリ、２…伸張回路、３ａ〜３ｄ…バッファ、４…ＹＵＶ→ＲＧＢ変換回路、５…セレクタ、６…加算回路、７…セレクタ、８…フレームバッファ。
【図１】
2006005740.tif 000003
【図２】
2006005740.tif 000004
【図３】
2006005740.tif 000005
【図４】
2006005740.tif 000006
【図５】
2006005740.tif 000007