(57)【要約】【課題】画質の劣化の影響を小さくして、画像データを一定容量以下に圧縮してデータ転送や記録を行なうことができる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供する。【解決手段】圧縮データ処理部１０の圧縮データ生成手段１２は、差分データの変換処理を実行して差分値を算出し、この差分値とグループ判別データとを用いて、各グループにおけるデータの発生頻度からハフマン符号の割当処理を実行する。このハフマン符号により１ラインの平均符号長が目標値以下になっていない場合には、圧縮データ生成手段１２は、バジェッティング及び量子化を繰り返し行なって、平均符号長が目標値以下となるＳＸ値を特定する。圧縮データ生成手段１２は、平均符号長が目標値以下になったときのＳＸ値、グループに付与されたハフマン符号及び正負符号を用いて、各ピクセルの値を変換する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グループに属する差分値の範囲と、各グループに付与されるハフマン符号と、各グループ内でグループに属する差分値を表わすための複数のビット数からなるオフセットとをグループ毎に記録するグループ判別テーブル及びオフセット割当ルールに関するデータを保持した制御手段と、
フレーム遅延画像データの圧縮データを記録するメモリとを用いて、
前記フレーム遅延画像データとカレント画像データとを用いてフレーム相関処理を実行する画像処理装置であって、
前記制御手段が、
受信した画像データを構成する画素間の差分値を算出する差分値算出手段と、
算出した差分値を、前記グループ判別テーブルを用いて各グループに分類した後、グループの頻度を算出する頻度算出手段と、
算出した頻度に応じて各グループに対してハフマン符号を割り当てるハフマン符号化手段と、
各グループに割り当てられたハフマン符号を表わすためのビット数、各グループにおけるオフセットを表わすためのビット数、正負符号を表示するためのビット数から、総圧縮データ量を算出する総圧縮データ量算出手段と、
前記総圧縮データ量が予め定められた基準値を超える場合には、前記オフセット割当ルールを用いて、総圧縮データ量が前記基準値以下になるように、前記グループ判別テーブルにおけるオフセットのビット数を削減した修正テーブルを生成する修正テーブル生成手段と、
修正テーブルを生成した場合には、この修正テーブルを用いて画像データから圧縮データを生成するコード生成手段と、
メモリに前記圧縮データを書き込む記録手段と、
前記メモリから圧縮データを読み出して、前記修正テーブルを用いてフレーム遅延画像データを生成する展開手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記コード生成手段は、前記修正テーブルによって削減されたビット数で表わされたオフセットを用いて再現された画像データにより差分値を算出し、前記差分値について前記修正テーブルを用いて圧縮データを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記差分値算出手段は、対象画素に隣接し、この対象画素よりも先に圧縮データに変換される周辺画素における第１差分値と、前記対象画素と周辺画素とにおける第２差分値とから算出される差分値を用いて圧縮データを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
画像データは、輝度信号のデータと、青系色差信号のデータと、赤系色差信号のデータとから構成され、
前記オフセット割当ルールは、青系色差信号、赤系色差信号、輝度信号の順番で、オフセットのビット数の削減量が多くなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記頻度算出手段、前記ハフマン符号化手段、前記総圧縮データ量算出手段、前記修正テーブル生成手段及び前記コード生成手段は、画像を構成する１ライン毎に行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
グループに属する差分値の範囲と、各グループに付与されるハフマン符号と、各グルー
プ内でグループに属する差分値を表わすための複数のビット数からなるオフセットとをグループ毎に記録するグループ判別テーブル及びオフセット割当ルールに関するデータを保持した制御手段と、
フレーム遅延画像データの圧縮データを記録するメモリとを用いて、
前記フレーム遅延画像データとカレント画像データとを用いてフレーム相関処理を実行する画像処理方法であって、
前記制御手段が、
受信した画像データを構成する画素間の差分値を算出する差分値算出段階と、
算出した差分値を、前記グループ判別テーブルを用いて各グループに分類した後、グループの頻度を算出する頻度算出段階と、
算出した頻度に応じて各グループに対してハフマン符号を割り当てるハフマン符号化段階と、
各グループに割り当てられたハフマン符号を表わすためのビット数、各グループにおけるオフセットを表わすためのビット数、正負符号を表示するためのビット数から、総圧縮データ量を算出する総圧縮データ量算出段階と、
前記総圧縮データ量が予め定められた基準値を超える場合には、前記オフセット割当ルールを用いて、総圧縮データ量が前記基準値以下になるように、前記グループ判別テーブルにおけるオフセットのビット数を削減した修正テーブルを生成する修正テーブル生成段階と、
修正テーブルを生成した場合には、この修正テーブルを用いて画像データから圧縮データを生成するコード生成段階と、
メモリに前記圧縮データを書き込む記録段階と、
前記メモリから圧縮データを読み出して、前記修正テーブルを用いてフレーム遅延画像データを生成する展開段階と
を実行することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
グループに属する差分値の範囲と、各グループに付与されるハフマン符号と、各グループ内でグループに属する差分値を表わすための複数のビット数からなるオフセットとをグループ毎に記録するグループ判別テーブル及びオフセット割当ルールに関するデータを保持した制御手段と、
フレーム遅延画像データの圧縮データを記録するメモリとを用いて、
前記フレーム遅延画像データとカレント画像データとを用いてフレーム相関処理を実行する画像処理プログラムであって、
前記制御手段を、
受信した画像データを構成する画素間の差分値を算出する差分値算出手段、
算出した差分値を、前記グループ判別テーブルを用いて各グループに分類した後、グループの頻度を算出する頻度算出手段、
算出した頻度に応じて各グループに対してハフマン符号を割り当てるハフマン符号化手段、
各グループに割り当てられたハフマン符号を表わすためのビット数、各グループにおけるオフセットを表わすためのビット数、正負符号を表示するためのビット数から、総圧縮データ量を算出する総圧縮データ量算出手段、
前記総圧縮データ量が予め定められた基準値を超える場合には、前記オフセット割当ルールを用いて、総圧縮データ量が前記基準値以下になるように、前記グループ判別テーブルにおけるオフセットのビット数を削減した修正テーブルを生成する修正テーブル生成手段、
修正テーブルを生成した場合には、この修正テーブルを用いて画像データから圧縮データを生成するコード生成手段、
メモリに前記圧縮データを書き込む記録手段、及び
前記メモリから圧縮データを読み出して、前記修正テーブルを用いてフレーム遅延画像
データを生成する展開手段
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一時的に記憶させた画像データを用いて画像処理を実行する画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理装置では、前のフレームの画像データ（フレーム遅延画像データ）と現在の画像データ（カレント画像データ）とを用いて処理を行なうことがある。この演算処理としては、具体的には、ノイズ低減処理、ＩＰ変換処理及びオーバードライブ処理等がある。このような画像処理装置の構成の一例を図８に示す。図８に示すように、従来の画像処理装置は、メモリコントローラ５１と、データ記憶部とを備えている。メモリコントローラ５１は、データ記憶部に対してデータの書込や読出を実行する。また、データ記憶部としては、例えば、公知のＤＤＲ（Double Data Rate）のＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）５２を用いる。更に、メモリコントローラ５１は、ノイズリダクション処理ブロック５５、ＩＰ変換処理ブロック５６及びオーバードライブ処理ブロック５７に接続されている。そして、メモリコントローラ５１は、ＤＲＡＭ５２に記録された１フレーム前の画像データを抽出し、この画像データを、ノイズリダクション処理ブロック５５、ＩＰ変換処理ブロック５６又はオーバードライブ処理ブロック５７に供給する。
【０００３】
ノイズリダクション処理ブロック５５は、映像信号に含まれるノイズ成分を軽減するためのノイズリダクション処理を実行する。具体的には、静止部分に対しては、カレント画像データとフレーム遅延画像データの平均から各映像信号のデータを特定する。動きがある部分に対しては、画像の垂直方向のデータを用いて各映像信号のデータを特定する。
【０００４】
ＩＰ変換処理ブロック５６は、インタレース・プログレッシブ変換（ＩＰ変換）処理を実行する。この処理は、カレント画像データとフレーム遅延画像データとの差分から動き検出を行ない、動きのある画素については上下のラインの映像からデータ信号を補間し、動きのない画素については１フレーム前の画像データをそのまま用いて表示を行なう。これにより、従来ではジャギーとして認識されていた斜め線を、より滑らかにして、画像の品質を向上させることができる。
【０００５】
オーバードライブ処理ブロック５７は、液晶分子の状態を変化させるときに、過電圧のような極端に高い電圧をかけることによって、中間階調の応答速度を向上させるオーバードライブ処理を実行する。具体的には、フレーム遅延画像データに基づいて、次のフレームデータを比較し、液晶素子を駆動する電圧の振幅を補正する。これにより、応答速度を改善し残像感の少ない動画を表示することができる。
【０００６】
このように、前のフレームを用いて画像処理を実行する場合、前のフレームの画像データをデータ記憶部に保存しておく必要がある。従って、高画質の画像を表示するために、過去に表示したフレームを用いて行なう処理の種類が増えると、必要となるメモリの総量が増え、またデータの転送に必要なバンド幅も増大する。
【０００７】
そこで、フレーム相関を利用した映像信号処理回路において、画像処理に用いるフレームのデータ容量を小さくするために画像データを圧縮して記録する技術が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の技術では、静止画像用分離部のフレーム相関検出のためメモリの入力段にデータのビット圧縮を行なう圧縮部を設け、出力段に圧縮前の状態に戻す復元部を設ける。圧縮処理が失敗した場合には、エラー検出部がエラー報告を受けて、動き検出部へ動画像であることを通知する。動き検出部は、動画
像用色分離部の出力を導出するよう混合器に指示する。これにより、圧縮処理の失敗により出力が完全に復元できない場合には、ライン相関処理に切り替えることで、圧縮の失敗の影響を少なくしている。
【特許文献１】特開平６−３２７０２４号公報（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、圧縮データを生成する１つの方法として、ハフマン符号化法がある。このハフマン符号化法では、発生頻度の高いデータに対して短い符号を割り振って、発生頻度の高いデータに対して長い符号を割り振る。これにより、発生頻度が高いコードを少ないビット数で表わせるために、全体としてデータ総数（ファイルサイズ）を減らして、データを圧縮することができる。
【０００９】
このハフマン符号法では、通常、そのコードの発生頻度（ｘ＝０〜１）に対してｎ＝−log2（ｘ）というビット長（ｎ）の符号を割り当てる。例えば、発生頻度が５０％（ｘ＝０．５）のコードには、１ビットの符号を割り当てて、発生頻度が０．１％（ｘ＝１／１０２４）のコードには１０ビットの符号を割り当てる。ただし、算出されたビット長には２．２や０．３３等の小数部が存在するため、整数符号長しか使用できない現実では、そのままの符号長を割り当てられない。そこで、整数符号長のみを使用する制約の下において、最もトータルファイルサイズが小さくなる割り当て方法もある。
【００１０】
更に、このハフマン符号化法と合わせて、画像を表示する画素（ピクセル）の値を、隣のピクセルの値から減算する差分データを用いることもある。
ところが、１０ビットの量子化数のコンポーネント映像信号を入力に用いた場合には、２回の差分計算を行なうと−２０４８〜２０４８まで４０９６個の差分データが存在することになる。このため、各差分データの統計を利用して、ハフマン符号化を行なうには、ハードが複雑になりすぎて不可能であった。また、リアルタイムにＷＸＧＡ（Wide XGA）の画像を圧縮するには符号の種類が多すぎる。
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされ、画質の劣化の影響を小さくして、画像データを一定容量以下に圧縮してデータ転送や記録を行なうことができる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、グループに属する差分値の範囲と、各グループに付与されるハフマン符号と、各グループ内でグループに属する差分値を表わすための複数のビット数からなるオフセットとをグループ毎に記録するグループ判別テーブル及びオフセット割当ルールに関するデータを保持した制御手段と、フレーム遅延画像データの圧縮データを記録するメモリとを用いて、前記フレーム遅延画像データとカレント画像データとを用いてフレーム相関処理を実行する画像処理装置であって、前記制御手段が、受信した画像データを構成する画素間の差分値を算出する差分値算出手段と、算出した差分値を、前記グループ判別テーブルを用いて各グループに分類した後、グループの頻度を算出する頻度算出手段と、算出した頻度に応じて各グループに対してハフマン符号を割り当てるハフマン符号化手段と、各グループに割り当てられたハフマン符号を表わすためのビット数、各グループにおけるオフセットを表わすためのビット数、正負符号を表示するためのビット数から、総圧縮データ量を算出する総圧縮データ量算出手段と、前記総圧縮データ量が予め定められた基準値を超える場合には、前記オフセット割当ルールを用いて、総圧縮データ量が前記基準値以下になるように、前記グループ判別テーブルにおけるオフセットのビット数を削減した修正テーブルを生成する修正テーブル生成手段と、修正テーブルを生成した場合には、この修正テーブルを用いて画像データから圧縮
データを生成するコード生成手段と、メモリに前記圧縮データを書き込む記録手段と、前記メモリから圧縮データを読み出して、前記修正テーブルを用いてフレーム遅延画像データを生成する展開手段とを備えたことを要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記コード生成手段は、前記修正テーブルによって削減されたビット数で表わされたオフセットを用いて再現された画像データにより差分値を算出し、前記差分値について前記修正テーブルを用いて圧縮データを生成することを要旨とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像処理装置において、前記差分値算出手段は、対象画素に隣接し、この対象画素よりも先に圧縮データに変換される周辺画素における第１差分値と、前記対象画素と周辺画素とにおける第２差分値とから算出される差分値を用いて圧縮データを生成することを要旨とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置において、画像データは、輝度信号のデータと、青系色差信号のデータと、赤系色差信号のデータとから構成され、前記オフセット割当ルールは、青系色差信号、赤系色差信号、輝度信号の順番で、オフセットのビット数の削減量が多くなるように設定されていることを要旨とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置において、前記頻度算出手段、前記ハフマン符号化手段、前記総圧縮データ量算出手段、前記修正テーブル生成手段及び前記コード生成手段は、画像を構成する１ライン毎に行なうことを要旨とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、グループに属する差分値の範囲と、各グループに付与されるハフマン符号と、各グループ内でグループに属する差分値を表わすための複数のビット数からなるオフセットとをグループ毎に記録するグループ判別テーブル及びオフセット割当ルールに関するデータを保持した制御手段と、フレーム遅延画像データの圧縮データを記録するメモリとを用いて、前記フレーム遅延画像データとカレント画像データとを用いてフレーム相関処理を実行する画像処理方法であって、前記制御手段が、受信した画像データを構成する画素間の差分値を算出する差分値算出段階と、算出した差分値を、前記グループ判別テーブルを用いて各グループに分類した後、グループの頻度を算出する頻度算出段階と、算出した頻度に応じて各グループに対してハフマン符号を割り当てるハフマン符号化段階と、各グループに割り当てられたハフマン符号を表わすためのビット数、各グループにおけるオフセットを表わすためのビット数、正負符号を表示するためのビット数から、総圧縮データ量を算出する総圧縮データ量算出段階と、前記総圧縮データ量が予め定められた基準値を超える場合には、前記オフセット割当ルールを用いて、総圧縮データ量が前記基準値以下になるように、前記グループ判別テーブルにおけるオフセットのビット数を削減した修正テーブルを生成する修正テーブル生成段階と、修正テーブルを生成した場合には、この修正テーブルを用いて画像データから圧縮データを生成するコード生成段階と、メモリに前記圧縮データを書き込む記録段階と、前記メモリから圧縮データを読み出して、前記修正テーブルを用いてフレーム遅延画像データを生成する展開段階とを実行することを要旨とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、グループに属する差分値の範囲と、各グループに付与されるハフマン符号と、各グループ内でグループに属する差分値を表わすための複数のビット数からなるオフセットとをグループ毎に記録するグループ判別テーブル及びオフセット割当ルールに関するデータを保持した制御手段と、フレーム遅延画像データの圧縮データを記録するメモリとを用いて、前記フレーム遅延画像データとカレント画像データとを用いて
フレーム相関処理を実行する画像処理プログラムであって、前記制御手段を、受信した画像データを構成する画素間の差分値を算出する差分値算出手段、算出した差分値を、前記グループ判別テーブルを用いて各グループに分類した後、グループの頻度を算出する頻度算出手段、算出した頻度に応じて各グループに対してハフマン符号を割り当てるハフマン符号化手段、各グループに割り当てられたハフマン符号を表わすためのビット数、各グループにおけるオフセットを表わすためのビット数、正負符号を表示するためのビット数から、総圧縮データ量を算出する総圧縮データ量算出手段、前記総圧縮データ量が予め定められた基準値を超える場合には、前記オフセット割当ルールを用いて、総圧縮データ量が前記基準値以下になるように、前記グループ判別テーブルにおけるオフセットのビット数を削減した修正テーブルを生成する修正テーブル生成手段、修正テーブルを生成した場合には、この修正テーブルを用いて画像データから圧縮データを生成するコード生成手段、メモリに前記圧縮データを書き込む記録手段、及び前記メモリから圧縮データを読み出して、前記修正テーブルを用いてフレーム遅延画像データを生成する展開手段として機能させることを要旨とする。
【００１９】
（作用）
請求項１，６又は７に記載の発明によれば、制御手段は、画像データを構成する画素間の差分値を算出し、この算出した差分値をグループに分類し、グループの頻度を算出する。制御手段は、算出した頻度に応じて各グループに対してハフマン符号を割り当てる。このため、偏った分布になる差分値に変換した上で、高い頻度のグループに対して短い符号が付与されるので、より多くのデータが集中するグループに対して短いハフマン符号を付与することができる。従って、画像データをより圧縮することができる。
【００２０】
制御手段は、このグループの頻度に応じて割り当てたハフマン符号を表わすためのビット数、各グループにおけるオフセットを表わすためのビット数、正負符号を表示するためのビット数から総圧縮データ量を算出する。制御手段は、総圧縮データ量が予め定められた基準値を超える場合には、オフセット割当ルールを用いて、総圧縮データ量が基準値以下になるように、グループ判別テーブルのオフセットのビット数を削減した修正テーブルを生成する。修正テーブルを生成した場合には、この修正テーブルを用いて画像データから圧縮データを生成して、メモリに記録する。制御手段は、メモリから圧縮データを読み出して、修正テーブルを用いてフレーム遅延画像データを生成する。このため、総圧縮データ量が予め定められた基準値を超える場合には、オフセット割当ルールに従って、劣化の影響が小さいようにオフセットのビット数を削減した修正テーブルを用いて画像データの圧縮及び展開を行なうことにより、基準値以下の圧縮データにすることができる。従って、画質の劣化の影響を小さく、画像データを一定容量以下に圧縮してデータ転送や記録を行なうことができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、コード生成手段は、修正テーブルによって削減されたビット数で表わされたオフセットを用いて再現された画像データから差分値を算出し、この差分値について修正テーブルを用いて圧縮データを生成する。ビット数を削減した修正テーブルを用いて圧縮データに変換すると、元の画像データに対して誤差を含むデータになる場合がある。この場合、元の画像データを用いて差分値を算出すると、データの展開時に誤差が累積して、展開したときの画素の値が圧縮前の値と大きく異なることがある。そこで、圧縮に用いる修正テーブルによって削減されたビット数で表わされたオフセットを用いて再現された画像データから差分値を算出することにより、差分値の算出に用いる他の画素が含む誤差の影響をなくすことができる。従って、展開したときに誤差が累積しないので、誤差の累積による画像の劣化を回避することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、差分値算出手段は、対象画素に隣接し、この対象画素よりも先に圧縮データに変換される周辺画素における第１差分値と、対象画素と周辺画素
とにおける第２差分値とから算出される差分値を用いて圧縮データを生成する。第１差分値と第２差分値とから差分値を算出することにより、データの分布をいっそう偏らせることができる。従って、ハフマン符号を用いて、より少ないビットでデータ全体を表わすことができるので、圧縮による画質の劣化をより小さくすることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、オフセット割当ルールは、青系色差信号、赤系色差信号、輝度信号の順番で、オフセットのビット数の削減量が多くなるように設定されている。人間の目は、輝度信号の変化よりも色差信号の変化に対して鈍感であり、特に青系の色差信号の変化に鈍感である。このため、青系色差信号、赤系色差信号、輝度信号の順番で、すなわち、人間の目が鈍感な信号に対して、ビット数の削減量が多くなるようにオフセットを調整することにより、画質の劣化をより目立たなくすることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、頻度算出手段、ハフマン符号化手段、総圧縮データ量算出手段、修正テーブル生成手段及び圧縮データ生成手段は、画像を構成する１ライン毎に行なう。データの分布は、ライン毎によって異なることがある。また、青系色差信号、赤系色差信号、輝度信号のそれぞれのデータ量も、入力画像によってライン毎に変化する。従って、ライン毎に行なうことにより、画質の劣化をより小さくしながら圧縮データの容量を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、画質の劣化の影響を小さくして、画像データを一定容量以下に圧縮してデータ転送や記録を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の画像処理装置について説明する。また、従来技術で説明した構成と同一の構成は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
まず、本実施形態の画像処理装置の構成概念図について図１を用いて説明する。
【００２７】
本実施形態の画像処理装置は、従来と同様に、メモリコントローラ５１を備えている。メモリコントローラ５１は、ＤＤＲのＤＲＡＭ５２に対してデータの書込や読出を行なう。ＤＲＡＭ５２には、フレーム毎にフレーム遅延画像が記録される。
【００２８】
更に、本実施形態のメモリコントローラ５１は、圧縮データ処理部１０を介して、ノイズリダクション処理ブロック５５、ＩＰ変換処理ブロック５６及びオーバードライブ処理ブロック５７に接続されている。これらノイズリダクション処理ブロック５５、ＩＰ変換処理ブロック５６及びオーバードライブ処理ブロック５７は、ＤＲＡＭ５２に記録されたフレーム遅延画像を用いて、フレーム相関を用いたそれぞれの画像処理を実行する。
【００２９】
具体的には、ノイズリダクション処理ブロック５５は、圧縮データ処理部１０から取得した前フレーム画像データとカレント画像データとを用いて、映像信号に含まれるノイズ成分を軽減するためのノイズリダクション処理を実行する。ＩＰ変換処理ブロック５６は、前フレーム画像データとカレント画像データとを用いて、インタレース・プログレッシブ変換（ＩＰ変換）処理を実行する。オーバードライブ処理ブロック５７は、前フレーム画像データとカレント画像データとを用いて、中間階調の応答速度を向上させるオーバードライブ処理を実行する。その結果、画像処理装置は、これら各種の画像処理を行なった処理画像データを出力する。
【００３０】
次に、圧縮データ処理部１０の構成について、図２を用いて説明する。圧縮データ処理部１０は、制御手段として機能し、後述する処理（差分値算出段階、頻度算出段階、ハフマン符号化段階、総圧縮データ量算出段階、修正テーブル生成段階、コード生成段階、記
録段階及び展開段階等を含む処理）を行なう。そして、このための画像処理プログラムを実行することにより、圧縮データ処理部１０は、差分値算出手段、頻度算出手段、ハフマン符号化手段、総圧縮データ量算出手段、修正テーブル生成手段、コード生成手段、記録手段及び展開手段として機能する。
【００３１】
図２に示すように、圧縮データ処理部１０は、オリジナル画像データ取得手段１１、圧縮データ生成手段１２及び圧縮データ格納手段１３を備える。これら手段（１１〜１３）は、オリジナル画像データから圧縮データを生成して、ＤＲＡＭ５２のフレームメモリに記録するために用いるエンコーダである。
【００３２】
ここで、オリジナル画像データ取得手段１１は、画像処理装置に供給された入力画像を、圧縮データ処理部１０に取り込む機能を備える。この場合、オリジナル画像データ取得手段１１は、ピクセルの配置に関連付けて各ピクセルの値をデータバッファに書き込む。
【００３３】
圧縮データ生成手段１２は、後述するように、差分データ処理、ハフマン符号化処理、バジェッティングによる量子化処理を行なう機能を備える。この圧縮処理では、画像のフレーム相関は利用していないため、１フレーム単位に行なわれる。なお、バジェッティングとハフマン符号化は水平ブランキング期間中にライン毎に実行される。
【００３４】
圧縮データ生成手段１２は、画像の連続性を仮定して、近隣の４画素（ピクセル）の値を用いて、隣のピクセルとの差分を、上のラインに対する差分で表したデータに変換する差分データ処理機能を備える。具体的な処理を、図５に示す対象ピクセルを「ｄ」として説明する。この処理では、ピクセル「ａ」〜「ｃ」を用いる。ピクセル「ｃ」は、対象ピクセル「ｄ」と同じラインにあり、この対象ピクセル「ｄ」の直前のピクセルである。ピクセル「ａ」、「ｂ」は、対象ピクセル「ｄ」のラインよりも１つ上のラインにあり、「ｃ」、「ｄ」のそれぞれの位置に対応するピクセルである。なお、ピクセル「ｂ」，「ｃ」が、対象ピクセル「ｄ」に隣接する周辺画素に相当する。
【００３５】
通常、０〜１０２３に亘ってほぼ一様にデータが分布している画像データにおいても、これを隣のデータとの差である差分（ｃ−ｄ）として表現（差分）すると、この差分データの値は「０」を中心にした分布に偏る。この第１差分値（ｃ−ｄ）を、対応する上のラインの第２差分値（ａ−ｂ）から減算した上下方向の差分値（ａ−ｂ−（ｃ−ｄ））を算出すると、「０」を中心として更に偏った分布になる。そこで、差分データ処理では、２回差分の値（ａ−ｂ−ｃ＋ｄ）を算出する。このような差分データ処理を実行することにより、画像データを構成する各ピクセルの値を、分布が「０」に偏ったデータに変換する。ここで、差分データの値を算出するピクセルが画像の端にあり、前のピクセル（ｃ）や上のラインのピクセル（ａ，ｂ）に対応するピクセルがない場合には、それらのピクセルの値を「０」として算出する。また、この差分データ処理では、圧縮データ生成手段１２は、画像の左側のピクセルから１つずつずらして、処理対象ラインにおける各ピクセルの値を差分データの値に変換する。
【００３６】
更に、本実施形態の圧縮データ生成手段１２は、差分データの値が属するグループを特定するためのグループ判別に関するデータを記憶している。ここで、このグループ判別データにおけるグループについて説明する。
【００３７】
本実施形態では、「０」を中心として、正負符号を用いて表わせる値は同じグループとして設定する。また、各グループに含まれる値は、初期値である複数のビット数で表わせるＳＸ値（オフセット値）を含むように設定する。本実施形態では、図６の表４０に示すように、「０」〜「１０」までの１１個のグループが設定される。本実施形態では、グループ「１」〜「９」は、グループの番号が「１」大きくなるに従って、各グループに含ま
れる差分データの値が、１ビット大きいＳＸ値で表わせるグループを生成する。また、グループ「０」は、グループ「１」と同様に、２ビット（最小の複数ビット数）で表わせる値を含む。更に、グループ「１０」は、グループ「９」と同様に、１０ビットで表わせるビット数とする。
【００３８】
具体的には、このグループ判別データにおいて、グループ「０」には、「−４〜３」の値が含まれる。このグループに属する値は、１ビットの正負を示す符号ビットと、２ビットのＳＸ値とを用いて表わせる。更に、このグループ「０」の両側の「−８〜−５，４〜７」の値は、グループ「１」に属する。このグループ「１」に属する値は、１ビットの符号ビットと、２ビットのＳＸ値とを用いて表わせる。更に、グループ「１」の両側の「−１６〜−９，８〜１５」の値は、グループ「２」に属する。このグループ「２」に属する値は、１ビットの符号ビットと、３ビットのＳＸ値とを用いて表わせる。
【００３９】
グループ判別データは、各グループの範囲と、このグループに属する差分データの値をこのグループ内で表現可能としたＳＸ値（初期値）のビット数に関するデータを含むデータである。
【００４０】
更に、圧縮データ生成手段１２は、このグループ判別データを用いて、グループ毎の発生頻度を算出するヒストグラム抽出機能を備える。具体的には、圧縮データ生成手段１２は、算出した差分値が属するグループを特定し、各グループに属するデータの個数を算出する。更に、圧縮データ生成手段１２は、各グループに属するデータの個数を、１ラインのピクセル数で除算して、発生頻度を算出する。
【００４１】
更に、圧縮データ生成手段１２は、グループ毎の発生頻度を用いるハフマン符号化処理機能を備える。本実施形態では、ハフマン符号化処理では、データ変換を行なうために、高い発生頻度のグループに対して短い符号を付与する割当処理を行なう。また、圧縮データ生成手段１２は、割り当てた符号を用いて、１ラインを表示するために使用するビット数（トータル符号長）を算出する。ここで、圧縮データ生成手段１２は、各グループの値を表すビット数（１語長）を算出する。この１語長は、各グループに割り当てられたハフマン符号長（１〜８ビット）と、各グループのＳＸ値のビット数（２〜１０ビット）と、符号のビット数（１ビット）との和で表わすことができる。なお、本実施形態では、１語長は４〜１９ビットで表わせる。
【００４２】
一般的な画像では、差分値は、ほとんどが上述したグループ「０」又は「１」の範囲に属する。また、色差データの差分データの値は、ほとんどがグループ「０」の範囲に属することがある。ここで、輝度（Ｙ）データ及び色差データ（Ｃｂ，Ｃｒ）のほとんどがグループ「０」又は「１」に属するために２ビットのハフマン符号が割り当てられた場合には、多くのデータが４ビットで表わされることになり、コンポーネント映像信号（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の全体では１２ビットでほとんどが表わせることになる。
【００４３】
本実施形態の圧縮データ生成手段１２は、各グループの１語長を算出し、そのグループに属するデータの個数で乗算した値を、トータル符号長として算出する。１ラインのトータル符号長は、１ラインを構成する各ピクセルの値を表わすビット数の合計値になる。
【００４４】
更に、圧縮データ生成手段１２は、圧縮データの目標値（基準値）に関するデータを記憶している。本実施形態では、この目標値は、例えば１ピクセル当りの平均のビット数が設定される。
【００４５】
また、圧縮データ生成手段１２は、算出したトータル符号長を１ラインのデータの個数で除算して平均符号長を算出し、記憶している目標値と比較する機能を備える。更に、圧
縮データ生成手段１２は、平均符号長が目標値以下の場合には、表４０に示す初期値のＳＸ値のビット数を用いることを決定し、平均符号長が目標値より大きい場合には、後述のバジェッティング及び量子化を行なって平均符号長が目標値以下になったときのＳＸ値を用いることを決定するオフセット決定機能を備える。なお、初期値のＳＸ値を用いる場合には、圧縮データに変換しても劣化がなく、完全に画像データを再現することができる。
【００４６】
圧縮データ生成手段１２は、バジェッティングによる量子化処理機能を備える。この機能では、平均符号長が目標値より大きい場合に、データの劣化を伴いながらデータサイズを減らす処理を行なう。具体的には、ＳＸ値のＬＳＢ（Least Significant Bit）側のビ
ットを削減しながら量子化を行なって、目標値以下のデータで「最も画像がよく見える量子化値」を探す処理を行なう（バジェッティング）。この場合、削減したＬＳＢ側の１ビットは、「０」に固定して、量子化を実行する。なお、１ビットを削減した場合、表現可能な差分データの値は２の倍数になるため、２ＬＳＢ分の誤差を伴うことになる。また、バジェッティングは、コンポーネント映像信号（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）のそれぞれの信号の全体で行なう。更に、コンポーネント映像信号（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）のそれぞれのデータ量は、入力画像によってライン毎に変化するので、ライン毎にバジェッティングを実行する。
【００４７】
ここで、バジェッティングは、次のルール（オフセット割当ルール）に基づいて行なわれる。
（１）グループ番号が大きいデータから順に量子化を行なう。これは、グループ番号が大きいデータは、絵柄が激しく変化している箇所であるため、劣化があっても、この劣化が分かり難いからである。
【００４８】
（ａ）ただし、グループに属するデータが１つもないグループ番号のＳＸ値は調整しない。これは、平均符号長に影響しないからである。
（ｂ）本実施形態では、次のグループ番号のＳＸ値を１ビット削減する場合には、その前のグループ番号のＳＸ値を更に削減する。例えば、まず、グループ番号が大きいＳＸ値を１ビット削減する。この場合においても平均符号長が目標値より大きい場合には、削減したＳＸ値を更に１ビット削減し、その次に（２番目に）グループ番号が大きいＳＸ値を１ビット削減する。この場合においても平均符号長が目標値より大きい場合には、最初にＳＸ値を削減したグループのＳＸ値を更に１ビット削減し、２番目にＳＸ値を削減したグループのＳＸ値を更に１ビット削減し、その次に（３番目に）グループ番号が大きいＳＸ値を１ビット削減する。このように、大きいグループ番号のＳＸ値のビット数がより多く削減されるように調整を行なう。
【００４９】
（２）コンポーネント映像信号においては、Ｃｂ，Ｃｒ，Ｙの順に、ビット数を削減して量子化を行なう。人間の目は、輝度信号（Ｙ）の変化に対して色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）の変化に鈍感であり、特にＣｂ（青系色差信号）の変化に鈍感である。このため、鈍感な部分から順にビット数を削減していくことにより、画質の劣化を目立たなくすることができる。更に、白黒画像では、色差信号のデータ量がわずかになるため、輝度信号に沢山のデータ量が割り当てられる。この場合、輝度信号のデータ量はそのまま表わすことにより、劣化を分かり難くすることができる。本実施形態では、例えば、ＣｂのデータのＳＸ値を２ビット減少して目標値より大きかった場合には、Ｃｒ（赤系色差信号）のデータのＳＸ値を１ビット減少させる。更に、ＣｂのデータのＳＸ値を６ビット減少し、ＣｒのデータのＳＸ値を２ビット減少させても、目標値により大きかった場合には、ＹのデータのＳＸ値を１ビット減少させるような手順で調整を行なう。
【００５０】
そして、圧縮データ生成手段１２は、上述のルールに基づいてバジェッティングを行なって、目標値以下のデータになった場合には、どのグループについてどのような量子化を行なったのかという情報を、そのラインのヘッダ情報として付加する。
【００５１】
更に、圧縮データ生成手段１２は、ハフマン符号化機能により付与したハフマン符号と、オフセット決定機能により決定されたＳＸ値とを含むグループ判別データを用いて、各ピクセルの値を圧縮コードに変換する機能を備える。具体的には、処理対象ラインの各ピクセルの値とその周辺のピクセルの値を用いて差分値を算出し、グループ判別データを用いて、この差分データの値が属するグループを特定する。更に、このグループに対して付与されたハフマン符号を取得する。そして、圧縮データ生成手段１２は、差分データの値から、この差分値が属するグループの最小絶対値を減じた値を、ＳＸ値を用いて表わす。そして、１ピクセルの値を、「ハフマン符号＋ＳＸ値＋符号ビット」のコードで再構成して、圧縮コードを生成する。ここで、ＳＸ値は、量子化をしている場合には量子化後のＳＸ値を用いる。
【００５２】
また、圧縮データ生成手段１２は、圧縮コードに変換したときの値を書き戻す機能を備える。具体的には、圧縮データ生成手段１２は、圧縮コードを生成した値が属するグループ番号の最小絶対値、特定したＳＸ値及び符号ビットの正負を用いて、差分値を算出する。ここで、圧縮コードを量子化により削減されたビット数のＳＸ値で表わした場合には、削減したビット数に対応する数の「０」をＬＳＢに付加したＳＸ値を算出し、このＳＸ値に対応する値を用いて、展開した差分値（展開差分値）を算出する。そして、算出した展開差分値を、対応するピクセルの値としてデータバッファに書き戻す。差分値が属するグループにおいて量子化が行なわれている場合、生成した圧縮コードには、ＳＸ値の量子化誤差が含まれる。そこで、圧縮データ生成手段１２は、削減されたビット数で表わされたＳＸ値を用いて再現された画像データを用いることにより、差分値の算出に用いる他の画素が含む誤差の影響をなくすことができる。従って、誤差が累積しないので、誤差の累積による画像の劣化を回避することができる。
【００５３】
更に、圧縮データ生成手段１２は、このように生成した圧縮データを圧縮データ格納手段１３に供給する機能を備える。
圧縮データ格納手段１３は、圧縮データ生成手段１２が生成した圧縮データをフレームメモリに格納する機能を備える。具体的には、圧縮データ格納手段１３は、圧縮したデータをメモリコントローラ５１に供給して、ＤＲＡＭ５２のフレームメモリデータ領域に記録させる。
【００５４】
更に、圧縮データ処理部１０は、圧縮データ読出手段１６、圧縮データ展開手段１７及び展開後の画像データ出力手段１８を備える。これら手段（１６〜１８）は、フレームメモリに記録された圧縮データを取得して展開し、この展開後の画像データを出力するために用いるデコーダである。
【００５５】
ここで、圧縮データ読出手段１６は、圧縮データを読み出す機能を備える。具体的には、圧縮データ読出手段１６は、ＤＲＡＭ５２のフレームメモリに記録した圧縮データを、メモリコントローラ５１を介して取得し、圧縮データ展開手段１７に供給する。
【００５６】
圧縮データ展開手段１７は、圧縮データの展開処理を実行する機能を備える。ここで、圧縮データ展開手段１７は、取得した圧縮データから差分値を算出するハフマン復号処理を実行する機能と、算出した差分値からデータを復号する差分データ復号処理を実行する機能とを備える。これらハフマン復号処理及び差分データ復号処理は、１ライン毎に処理が実行される。そして、圧縮データ展開手段１７は、圧縮データを復号した展開後の１フレーム毎の画像データを、展開後の画像データ出力手段１８に供給する。
【００５７】
展開後の画像データ出力手段１８は、圧縮データ処理部１０から、展開後の画像データを、ノイズリダクション処理ブロック５５、ＩＰ変換処理ブロック５６及びオーバードラ
イブ処理ブロック５７に供給する。
【００５８】
次に、上述した圧縮データ生成手段１２における圧縮データの生成処理について、図３を用いて説明する。ここでは、説明を簡単にするため、１ラインが１００ピクセルから構成されている場合を想定する。この場合、データの個数が、そのまま発生頻度（％）となる。また、説明を簡単にするため、コンポーネント映像信号のうち１つの信号について、バジェッティングを行なう場合について説明する。更に、目標値として、「１ピクセル当りの平均値として６ビット」を保持している。
【００５９】
この圧縮データの生成処理において、圧縮データ生成手段１２は、まず、処理対象ラインを特定する（ステップＳ１−１）。この生成処理の開始においては、画像の最も上に位置するラインを処理対象ラインとして特定する。
【００６０】
次に、圧縮データ生成手段１２は、差分データの変換処理を実行する（ステップＳ１−２）。ここでは、圧縮データ生成手段１２は、対象ピクセル「ｄ」の前のピクセル「ｃ」の値と、これらピクセル「ｃ」と「ｄ」の直上のラインのピクセル「ａ」と「ｂ」の値を用いて、「ａ−ｂ−ｃ＋ｄ」を算出する。そして、圧縮データ生成手段１２は、処理対象ラインにおけるすべてのピクセルの値について、差分値を算出する。
【００６１】
次に、圧縮データ生成手段１２は、算出した差分値を用いて、ヒストグラムの抽出処理を実行する（ステップＳ１−３）。具体的には、圧縮データ生成手段１２は、変換した差分データの値と各グループの範囲とを比較して、各差分値が属するグループを特定し、各グループに属する差分値の個数をカウントする。更に、圧縮データ生成手段１２は、各グループに属する個数をグループ毎に算出し、この個数から発生頻度を算出する。
【００６２】
次に、圧縮データ生成手段１２は、ハフマン符号の割当処理を実行する（ステップＳ１−４）。本実施形態では、図６の表５０に示す発生頻度に対応するツリーを作成し、このツリーに基づきハフマンコードを付与する。これにより、各グループへのハフマン符号とハフマンコード長が決定される。その結果、図７の表６０に示すように、発生頻度が高い順に、短い符号長のハフマン符号が付与される。
【００６３】
次に、圧縮データ生成手段１２は、オフセットの決定処理を実行する（ステップＳ１−５）。以下、このオフセットの決定処理について、図４を用いて詳述する。
圧縮データ生成手段１２は、まず、トータル符号長の算出処理を実行する（ステップＳ２−１）。ここで、圧縮データ生成手段１２は、ハフマン符号の割当処理（ステップＳ１−４）により各グループに割り当てられたハフマン符号長を用いて、１ラインのトータル符号長を算出する。具体的には、圧縮データ生成手段１２は、１ラインを構成する各ピクセルのデータのビット数を合計した値を算出する。例えば、各グループに対しては図７の表６０に示すような符号長のハフマン符号が付与されて、表６０に示すような個数（これは発生頻度（％）と同じ数）のデータがある場合、トータル符号長は６６９になる。
【００６４】
次に、圧縮データ生成手段１２は、平均符号長が目標値以下になっているかどうかを判断する（ステップＳ２−２）。ここで、圧縮データ生成手段１２は、平均符号長を算出し、目標値と比較する。
【００６５】
本実施形態では、平均符号長は６．６９と算出されるので、目標値（６ビット）よりも大きい。このため、圧縮データ生成手段１２は、目標値以下でない（ステップＳ２−２において「ＮＯ」）と判断して、バジェッティングを実行する（ステップＳ２−３）。
【００６６】
まず、圧縮データ生成手段１２は、属するデータが１以上あるグループのうち、最もグ
ループ番号が大きいグループを特定する。表６０では、グループ番号「９」及び「１０」に属するデータの個数が「０」であるため、圧縮データ生成手段１２は、グループ番号「８」のＳＸ値のビット数を１ビット削減する量子化を行なう。
【００６７】
次に、圧縮データ生成手段１２は、このバジェッティングに応じた量子化を実行する（ステップＳ２−４）。具体的には、グループ番号「８」のＳＸ値を９ビットから８ビットにする。そして、圧縮データ生成手段１２は、このグループ番号「８」のＳＸ値を８ビットにしたときのトータル符号長を算出する（ステップＳ２−５）。この場合、トータル符号長は６５９になる。
【００６８】
そして、圧縮データ生成手段１２は、ステップＳ２−２と同様に、平均符号長が目標値以下になっているかどうかを判断する（ステップＳ２−６）。ここでは、算出された平均符号長が６．５９であるため、圧縮データ生成手段１２は、目標値以下でない（ステップＳ２−６において「ＮＯ」）と判断して、再度、バジェッティングを行なう（ステップＳ２−３）。
【００６９】
このように、圧縮データ生成手段１２は、上述したバジェッティングルールを用いて、ＳＸ値を削除するグループ及びそのＳＸ値のビット数を特定しながら量子化を実行し、トータル符号長を算出する処理（ステップＳ２−３〜Ｓ２−５）を、平均符号長が目標値以下になるまで（ステップＳ２−６において「ＹＥＳ」）繰り返して行なう。本実施形態では、図７の表７０に示すように、グループ番号「４」、「５」、「７」、「８」のＳＸ値のビット数を「４」、「４」、「５」、「４」とした量子化を行なった場合に、トータル符号長が５９７になり、トータル符号長が６００以下になる。
【００７０】
この場合、算出された平均符号長が５．９７であるため、圧縮データ生成手段１２は、目標値以下である（ステップＳ２−６において「ＹＥＳ」）と判断し、オフセットの特定処理を実行する（ステップＳ２−７）。具体的には、バジェッティングにより削減されて更新されたビット数を用いてＳＸ値を表わす。そして、ＳＸ値のビット数を削減したグループ番号と、各グループにおいて削減したビット数と、各グループに付与されたハフマン符号とを含む修正グループ判別データを、この処理対象ラインのヘッダ情報として付加する。以上により、オフセット決定処理（ステップＳ１−５）が終了する。
【００７１】
次に、圧縮データ生成手段１２は、オフセット決定処理によりＳＸ値を表わすビット数が修正された修正テーブルとしての修正グループ判別データを用いて、圧縮コード生成処理を実行する（ステップＳ１−６）。ここでは、図７の表７０に示すように、圧縮データ生成手段１２は、ステップＳ１−４で各グループに割り当てたハフマン符号と、ステップＳ１−５で決定したビット数のＳＸ値と、正負符号とを用いて、各ピクセルの値を変換する。
【００７２】
具体的には、圧縮データ生成手段１２は、変換を行なうピクセルの値と、このピクセルに隣接する周囲のピクセルの値を取得し、これらを用いて差分を算出する。そして、圧縮データ生成手段１２は、算出した差分から、正負の符号を特定する。更に、圧縮データ生成手段１２は、グループ判別データに基づいて、算出した差分値が属するグループを特定し、このグループに割り当てられたハフマン符号を特定する。
【００７３】
次に、圧縮データ生成手段１２は、特定したグループの最小絶対値を、差分値から減じた値に対応するＳＸ値を取得する。この場合、圧縮データ生成手段１２は、変換を行なうピクセルを含むラインのヘッダ情報から、特定されたグループが量子化されているか否かを特定し、量子化されている場合には量子化されたビット数（バジェッティングにより削減されたビット数）に対応するＬＳＢを「０」とした値に変換する。
【００７４】
そして、圧縮データ生成手段１２は、特定した正負の符号データ、特定したハフマン符号データ及び取得したＳＸ値データから構成される圧縮コード（圧縮データ）を生成する。
【００７５】
次に、圧縮データ生成手段１２は、圧縮コードに変換したときの値の書き戻し処理を実行する。この場合、差分データが量子化されたグループに属する値である場合には、この量子化された誤差を含む値を算出する。具体的には、圧縮データ生成手段１２は、生成した圧縮コードのＳＸ値を用いて展開差分値を算出する。そして、圧縮データ生成手段１２は、展開差分値を、そのピクセルの値としてデータバッファに書き戻す。なお、この書き戻された値は、他のピクセルの差分を算出する場合に用いられる。
【００７６】
以上の処理を、処理対象ラインの最終のピクセルまで行なうことにより、圧縮コード生成処理が終了する。
次に、圧縮データ生成手段１２は、全ラインについて処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１−７）。ここで、未処理のラインが残っている場合（ステップＳ１−７において「ＮＯ」の場合）には、圧縮データ生成手段１２は、処理対象ラインの変更処理を実行する（ステップＳ１−８）。具体的には、圧縮データ生成手段１２は、次のラインを処理対象ラインとして特定する。そして、特定した処理対象ラインについて、上記ステップＳ１−１〜Ｓ１−７の処理を実行する。
【００７７】
一方、全ラインについて処理を終了した場合（ステップＳ１−７において「ＹＥＳ」の場合）には圧縮データ生成処理が終了し、圧縮データ生成手段１２は、生成した圧縮コードを、圧縮データ格納手段１３に供給する。
【００７８】
次に、圧縮データ展開手段１７における圧縮データの展開処理について説明する。
圧縮データ展開手段１７は、フレームメモリに記憶されていたヘッダ情報と圧縮データを圧縮データ読出手段１６から取得し、圧縮データに含まれるハフマン符号に基づいてグループを特定する。そして、特定したグループとヘッダ情報とからコード符号長を特定し、各圧縮コードを特定する。更に、特定した各圧縮コードから、ＳＸ値のコード及び正負を示す符号のコードを特定する。
【００７９】
そして、圧縮データ展開手段１７は、ハフマン復号処理を実行する。具体的には、圧縮データ展開手段１７は、ハフマン符号から、グループ番号を特定して、このグループにおける最小絶対値を特定する。更に、圧縮データ展開手段１７は、ＳＸ値のコードに対応する値を特定する。この場合、各ラインのヘッダ情報からこのグループのＳＸ値が量子化されている場合には、削減したビット数に対応する数の「０」をＬＳＢに付加したＳＸ値を算出し、このＳＸ値に対応する値を算出する。そして、この値とグループにおける最小絶対値とを加算し、符号ビットに対応する正負符号から、展開差分値を算出する。
【００８０】
次に、圧縮データ展開手段１７は、差分データ復号処理を実行する。具体的には、圧縮データ展開手段１７は、算出した展開差分値と、圧縮データ生成処理において差分データを用いる場合に使用した３つのピクセル（ａ，ｂ，ｃ）の値とを用いて、差分データを算出したときと逆の計算を行なって、このピクセル（対象ピクセル）の値を算出する。この場合、算出に用いるピクセル（ａ，ｂ，ｃ）がない場合には、そのピクセルの値が「０」であるとして算出を行なう。また、ピクセル（ａ，ｂ，ｃ）の値は、ＤＲＡＭ５２に記憶されている圧縮コードの値を用いる。このため、ピクセル（ａ，ｂ，ｃ）の値が量子化されている場合には、この量子化された値に基づいて対象ピクセル（ｄ）の値を算出する。
【００８１】
そして、左から順に最終画素までデータを算出して１ライン毎の各ピクセルの値を復元
する。更に、１ラインの圧縮コードを復号した後には、次のラインについて順次、復号処理を実行して、最終ラインまで復号を行なう。以上により、圧縮データが展開されて、圧縮データ展開手段１７は、展開したデータを圧縮後の画像データ出力手段１８に供給する。
【００８２】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、差分データの変換処理を実行し（ステップＳ１−２）、算出した差分値を用いて、ヒストグラムの抽出処理を実行する（ステップＳ１−３）。そして、圧縮データ生成手段１２は、算出したグループ毎の発生頻度から、ハフマン符号の割当処理を実行する（ステップＳ１−４）。このため、「０」を中心に偏った分布になる差分値に変換した上で、高い頻度のグループに対して短い符号が付与されるので、「０」付近にあるより多くのデータを含むグループに対して短いハフマン符号が付与される。このため、画像データをより圧縮することができる。
【００８３】
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、各グループに割り当てられたハフマン符号長を用いて算出される平均符号長が目標値以下でない場合（ステップＳ２−２において「ＮＯ」の場合）には、バジェッティング、量子化及びトータル符号長の算出を繰り返して行なう（ステップＳ２−３〜Ｓ２−５）。目標値以下（ステップＳ２−６において「ＹＥＳ」）になった場合には、圧縮データ生成手段１２は、オフセットの特定処理（ステップＳ２−７）により、バジェッティングにより削減されて更新されたビット数を用いてＳＸ値を表わす。そして、圧縮データ生成手段１２は、各グループに割り当てたハフマン符号と、このビット数のＳＸ値と、正負符号とを用いて、各ピクセルの値を変換する圧縮コード生成処理を実行する（ステップＳ１−６）。このため、ＳＸ値を調整して、平均符号長が目標値以下になるように、画像データを圧縮することができる。
【００８４】
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、高い発生頻度のグループに対して短い符号を割り当て、この割り当てた符号を用いてデータを変換するハフマン符号化処理を実行する。ここで、「０」付近を中心として、同じ絶対値範囲を１つのグループとして設定し、各グループに含まれる差分データの値は、複数のビット数で表わせる値を含むように設定する。そして、本実施形態では、グループ番号が「１」大きくなるに従って、そのグループに含まれる差分データが、１ビット大きいＳＸ値で表わせるグループを生成する。このため、差分値が偏る「０」付近を表わす圧縮コードが短くなるように設定するので、より多くのピクセルの値を短いコードで表わすことができる。
【００８５】
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、オフセット割当ルールとして、グループ番号が大きいデータから順に量子化を行なうことを記憶している。このため、劣化が分かり難い部分から量子化を行なうので、画像の劣化の影響を小さくすることができる。
【００８６】
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、オフセット割当ルールとして、コンポーネント映像信号においては、Ｃｂ，Ｃｒ，Ｙの順に、ビット数を削減して量子化を行なうことを記憶している。このため、人間の目が変化に鈍感な部分から量子化を行なうので、画像の劣化の影響を小さくすることができる。
【００８７】
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、特定した処理対象ラインについて、上記ステップＳ１−１〜Ｓ１−７の処理を実行する。ライン毎によって各種信号の各ピクセルの値の分布が異なることがあるので、ライン毎に行なうことにより、画質の劣化の影響をより小さくしながら圧縮データの容量を小さくすることができる。
【００８８】
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、上述のルールに基づいてバジェッティングを行なって、目標値以下のデータになった場合には、ＳＸ値のビット数を削減した
グループ番号と、各グループにおいて削減したビット数とを含む修正グループ判別データを、各処理対象ラインのヘッダ情報として付加する。圧縮データ展開手段１７は、ハフマン復号処理を実行して、各ラインのヘッダ情報からこのグループのＳＸ値が量子化されている場合には、削減したビット数に対応する数の「０」をＬＳＢに付加したＳＸ値を算出し、このＳＸ値に対応する値を算出する。このため、ライン毎に行なった量子化に応じて、圧縮データを復元することができる。
【００８９】
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、圧縮コード生成処理（ステップＳ１−６）において、圧縮コードに変換したときの値の書き戻し処理を実行する。そして、圧縮データ生成手段１２は、他のピクセルの値を圧縮コードにする場合に、圧縮コードに変換したときの誤差を含んだ値を用いる。圧縮データ展開手段１７は、差分データ復号処理において、算出した展開差分値と、ＤＲＡＭ５２に記憶されているピクセル（ａ，ｂ，ｃ）の値とを用いて、対象ピクセルの値を算出する。従って、圧縮データ生成手段１２は、圧縮データ展開手段１７が用いるピクセル（ａ，ｂ，ｃ）の値を用いて、差分値を算出して圧縮データに変換することにより、ピクセル（ａ，ｂ，ｃ）の値に量子化による誤差が含まれていても、それらの誤差に影響を受けることなく、差分データから対象ピクセル「ｄ」の値を展開することができる。従って、量子化の誤差が累積しないので、誤差の累積による画像の劣化を回避することができる。
【００９０】
・  本実施形態では、圧縮データ生成手段１２は、差分データの変換処理（ステップＳ１−２）において、対象ピクセル「ｄ」の前のピクセル「ｃ」の値と、これらピクセル「ｃ」と「ｄ」の直上のラインのピクセル「ａ」と「ｂ」の値を用いて、「ａ−ｂ−ｃ＋ｄ」を算出する。このため、隣のデータとの差（ｃ−ｄ）として表現して「０」を中心にした分布に偏らせた上で、上下方向の差分の値（ａ−ｂ−（ｃ−ｄ））を算出させることにより、「０」を中心として更に偏った分布になる。これにより、画像データを構成する各ピクセルの値を、「０」付近により多くのデータが分布するようにデータを変換することができる。
【００９１】
また、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  上記実施形態の差分データの変換処理（ステップＳ１−２）において、圧縮データ生成手段１２は、対象ピクセル「ｄ」の前のピクセル「ｃ」との差分値（ｃ−ｄ）に対して上下方向の差分の値（ａ−ｂ−（ｃ−ｄ））を算出した。差分データの変換処理で算出する差分値は、これに限らず、対象ピクセルに隣接し、この対象ピクセルよりも先に処理が行なわれる周辺画素を用いて算出される値であればよい。例えば、画像の右から縦１ライン毎に処理を行なう場合には、対象ピクセル「ｄ」の上にあるピクセル「ｂ」と、これらのラインの右に位置する「ｅ」及び「ｆ」とを用いて算出する差分値（「ｄ−ｂ−（ｆ−ｅ）」や「ｅ−ｂ−（ｆ−ｄ）」）を用いてもよい。
【００９２】
○  上記実施形態においては、「０」を含むグループ「０」の次のグループ「１」に属する値は、グループ「０」と同じく２ビットのＳＸ値で示せる値とした。グループ判別データは、これに限らず、例えば、グループ「１」に属する値を３ビットのＳＸ値で示せる値としてもよい。また、グループ「０」〜「２」に属する値を、それぞれ２ビットのＳＸ値で示せる値としもよい。この場合にも、それ以降の各グループの番号が大きくなるに従って、そのグループに含まれる差分データの値が、より大きいＳＸ値で表わせるグループに分類されるグループ判別データを用いることができればよい。
【００９３】
○  上記実施形態においては、順次、データを削減して、バジェッティングを行なった。このバジェッティングは他のルールを更に追加してもよい。例えば、平均符号長が目標値より下回ったときには、ＳＸ値を１つ増加させても、データ量が変化しないグループがあるかを検索し、該当するグループがあった場合には、そのグループの削減したＳＸ値を
戻してもよい。具体的には、圧縮データ生成手段１２は、平均符号長は目標値以下になっていると判断した場合（ステップＳ２−６において「ＹＥＳ」）には、削除したＳＸ値を増加しても、平均符号長が目標値以下のままになるＳＸ値がないかを検索する。そして、該当するＳＸ値があった場合には、そのＳＸ値を元に戻す。例えば、上記実施形態においては、図７の表７０に示すように、グループ番号「４」、「５」、「７」、「８」のＳＸ値のビット数を「４」、「４」、「５」、「４」とすることにより、平均符号長は目標値以下になった。この場合には、グループ番号「４」のＳＸ値を１つ増加させたトータル符号長は６００であり、平均符号長は目標値以下になる。そこで、圧縮データ生成手段１２は、グループ番号「４」のＳＸ値として５ビットを用いるとしてもよい。これにより、目標値以下のデータ量に圧縮できるとともに、グループ番号が小さく劣化がより目に付くようなグループを表わせるデータの誤差を小さくすることができる。
【００９４】
○  上記実施形態においては、コンポーネント映像信号に関するオフセット割当ルールとして、ＣｂのデータのＳＸ値を２ビット減少して目標値より大きかった場合には、ＣｒのデータのＳＸ値を１ビット減少させた。更に、ＣｂのデータのＳＸ値を６ビット減少し、ＣｒのデータのＳＸ値を２ビット減少させても、目標値により大きかった場合には、ＹのデータのＳＸ値を１ビット減少させた。コンポーネント映像信号に関するオフセット割当ルールは、これに限らず、他の割合や順番を用いてもよい。この場合、画質の劣化を目立たなくするために、鈍感な部分から順にビット数を削減していくことがよい。また、白黒画像の場合には、色差信号のデータ量がわずかになるため、色差信号からＳＸ値をかなり除いても目標値以下のデータ量とならない場合にのみ、輝度信号のＳＸ値を調整するようにしてもよい。
【００９５】
○  上記実施形態においては、圧縮データ生成手段１２は、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０１規格による輝度−色差の方式（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の信号を圧縮してフレームメモリに記録した。圧縮データを生成する信号は、これに限られず、他のコンポーネント方式の信号であってもよいし、ＲＧＢ信号であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本実施形態の画像処理装置の構成概念図。
【図２】圧縮データ処理部の構成を示すブロック図。
【図３】圧縮データの生成処理における処理手順の流れ図。
【図４】オフセット決定処理における処理手順の流れ図。
【図５】差分データ変換処理を説明するための説明図。
【図６】ヒストグラム抽出処理までの処理を説明するための説明図。
【図７】バッジェッテイング処理を説明するための説明図。
【図８】従来例における画像処理装置の構成概念図。
【符号の説明】
【００９７】
ｂ，ｃ…周辺画素、ｄ…対象画素としての対象ピクセル、１０…制御手段としての圧縮データ処理部、５２…メモリとしてのＤＲＡＭ。
【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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