(57)【要約】【課題】画像品質に影響を与えることなく、迅速、かつ、少ないメモリ容量で画像内のピクセルを符号化する。【解決手段】処理対象の１つのピクセルのビット列の中でそのビット数が制限され、この限定されたビット数を用いてピクセルの符号化が行われる。この方法では、ピクセルに対応する予測値が探索される。この予測値が発見された場合、ピクセルと予測値との間の差分が決定され、ピクセルのビット列の符号化方法が選択される。また、ビット列でコードワードが符号化され、このコードワードによって選択された符号化方法が示される。本発明では、処理対象の１つのピクセルのビット列の中でそのビット数が制限され、この限定されたビット数を用いてピクセルは符号化される。【選択図】図１
2008228329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルのビット列においてビット数が限定される画像処理方法であって、制限されたビット数を用いて該ピクセルを符号化する画像処理方法において、
前記ピクセルに対応する予測値を探索し、
前記予測値が発見された後、前記ピクセルのビット列を符号化する方法を選択するために前記ピクセルと前記予測値との間の差分を決定し、
前記選択した符号化方法を示すためのコードワードを前記ビット列で符号化し、
前記制限されたビット数を前記画像内の符号化済みピクセルの実質上全てに対して定めることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記選択した符号化方法を示すための前記コードワードが可変長のコードワードであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
量子化を利用して前記ビット列を符号化する方法であって、最初に限界値を決定し、前記差分を該限界値と比較して、該差分が該限界値よりも小さい場合、前記ビット列の符号化時に該差分を量子化し、これに対して、前記差分が前記限界値よりも大きい場合、前記ビット列の符号化時に前記ピクセルの元の値の量子化を行うようにすることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ピクセル内の元のビット数と、前記限定されたビット数とに基づいて前記コードワードを決定し、Ｍが前記限定されたビット数に対応し、かつ、Ｎが前記元のビット数に対応するとき、前記コードワードの長さがＮ−（Ｍ−１）を上回らないようにすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
変動値が３２ビット未満のとき、前記コードワード長が２となり、前記変動値が３１よりも大きくかつ１２８ビット未満のとき、前記コードワード長が３となるように、前記ピクセル内の元のビット数と、前記限定されたビット数とに基づいて前記コードワードを決定し、前記変動値が１２８ビットを上回るとき、前記コードワード長が１となるように選択して、前記符号化方法を変更することを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
利用対象の前記符号化方法をＤＰＣＭ符号化とＰＣＭ符号化との間で選択して、１よりも長いコードワード長がＤＰＣＭ符号化の使用を示し、１のコードワード長がＰＣＭ符号化の使用を示すようにすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
利用対象の前記符号化方法を通常のＤＰＣＭ符号化と、スマートＤＰＣＭ符号化との間で選択して、１よりも長いコードワード長がＤＰＣＭ符号化の使用を示すようにし、１のコードワード長がスマートＤＰＣＭ符号化の使用を示すことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記予測値が、１つの符号化済みピクセル値の値またはいくつかの符号化済みピクセル値の平均値であることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
予測値が存在しない場合、前記ピクセルを量子化することにより前記ビット数を限定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法において、前記使用した符号化方法に対応する復号化方法を使用することにより前記ビット列を復号化することを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
カメラモジュールと電子装置との間で伝送を行うために前記ピクセルを符号化することを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
ピクセルのビット列内の限定されたビット数を用いて画像処理を行うように適合された画像処理システムであって、前記ピクセルを前記限定されたビット数に符号化する手段を備えるシステムにおいて、
前記ピクセルに対応する予測値を探索する手段も備え、
前記予測値が発見された後、前記ピクセルと前記予測値との間の差分を決定するように適合され、前記ピクセルを符号化する前記手段は、前記差分によって示された符号化方法によって前記ピクセルのビット列を符号化するように、並びに、前記差分によって示された前記符号化方法を示すためのコードワードも前記ビット列内で符号化するように構成されることを特徴とするシステムであって、
前記画像内の前記符号化済みピクセルの実質上全てに対して前記制限されたビット数が定められることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
予測値が存在しない場合、前記ピクセルの値を量子化するように構成されることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
限界値を決定する手段も備えるシステムであって、前記差分を前記限界値と比較するように構成される装置において、前記差分が前記限界値よりも小さい場合、前記差分を量子化するように構成され、これに対して、前記差分が前記限界値よりも大きい場合、前記ピクセルの元の値を量子化するように構成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ピクセル内の元のビット数と、前記限定されたビット数とに基づいて、前記コードワードを決定するように構成されるシステムであって、Ｍが前記限定されたビット数に対応し、Ｎが前記元のビット数に対応するとき、前記コードワード長がＮ−（Ｍ−１）を上回らないようにすることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載のシステム。
【請求項１６】
変動値が３２ビット未満のとき、前記コードワード長が２となり、前記変動値が３１よりも大きくかつ１２８ビット未満のとき、前記コードワード長が３となるように、前記ピクセル内の元のビット数と、前記限定されたビット数とに基づいて、前記コードワードの長さを形成する手段も備え、前記符号化方法を変更するために、前記変動値が１２８ビットを上回るとき、前記コードワード長が１になることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれかに記載のシステム。
【請求項１７】
ＤＰＣＭコーデックとＰＣＭコーデックも備え、１よりも長いコードワード長が前記ＤＰＣＭコーデックの使用を示し、１のコードワード長が前記ＰＣＭコーデックの使用を示すことを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれかに記載のシステム。
【請求項１８】
通常のＤＰＣＭコーデックとスマートＤＰＣＭコーデックも備え、１よりも長いコードワード長が前記ＤＰＣＭコーデックの使用を示し、１のコードワード長が前記スマートＤＰＣＭコーデックの使用を示すことを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれかに記載のシステム。
【請求項１９】
前記予測値が１つの符号化済みピクセル値の値か、いくつかの符号化済みピクセル値の平均値であることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれかに記載のシステム。
【請求項２０】
前記符号化に対応して前記ビット列を復号化する手段も備えることを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれかに記載のシステム。
【請求項２１】
カメラモジュールと電子装置も備えることを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれかに記載のシステム。
【請求項２２】
前記電子装置が移動通信を行う手段を備えることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
ピクセルのビット列内の限定されたビット数を用いて画像処理を行うように構成される画像処理装置であって、前記ピクセルを前記限定されたビット数に符号化する手段を備える装置において、
前記ピクセルに対応する予測値を探索する手段も備え、
前記ピクセルと前記予測値との間の差分を決定する手段を備える装置であって、前記ピクセルを符号化する前記手段は、前記差分が示す符号化方法によって前記ピクセルのビット列を符号化するように構成され、さらに、前記差分が示す符号化方法を示すために、前記ビット列内でコードワードも符号化するように構成され、
前記画像内の前記符号化済みピクセルの実質的に全てに対して前記制限されたビット数が定められることを特徴する装置。
【請求項２４】
前記ピクセルを量子化する手段も備え、予測値が存在しない場合、前記手段が前記元のピクセルの値も量子化するように構成されることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
限界値を決定する手段も備える装置であって、前記差分を前記限界値とも比較するように構成される装置において、前記差分が前記限界値よりも小さい場合、前記差分を量子化するように構成され、これに対して、前記差分が前記限界値よりも大きい場合、前記ピクセルの元の値を量子化するように構成されることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記コードワードによって示される方法で前記ビット列を復号化する手段も備えることを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
カメラモジュールも備えることを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
移動通信を行う手段も備えることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】
格納手段を備える画像処理用のコンピュータソフトウェア製品であって、前記格納手段が、ピクセルのビット列内の限定されたビット数を用いて画像処理を行うためのコンピュータソフトウェア命令、並びに、前記限定されたビット数に合わせて前記ピクセルを符号化するためのコンピュータソフトウェア命令を備えるコンピュータソフトウェア製品において、
前記格納手段が前記ピクセルに対応する予測値を探索するコンピュータ命令も備え、
さらに、前記ピクセルと前記予測値との間の差分を決定し、前記差分で示される前記符号化方法によって前記ピクセルのビット列を符号化するコンピュータ命令、並びに、前記差分が示す前記符号化方法を示すコードワードを前記ビット列内で符号化するコンピュータ命令も具備し、
前記画像内の前記符号化済みピクセルのほぼ全てに対して前記限定されたビット数が固定されることを特徴とするコンピュータソフトウェア製品。
【請求項３０】
ピクセルのビット列内の限定されたビット数を用いて画像処理を行うように適合された、画像処理用のカメラモジュールであって、前記ピクセルを前記限定されたビット数に合わせて符号化する手段も備えるカメラモジュールにおいて、
前記ピクセルに対応する予測値を探索する手段を備え、
前記ピクセルと前記予測値との差分を決定するように適合されたカメラモジュールであって、前記ピクセルを符号化する手段が、前記差分が示す前記符号化方法によって前記ピクセルのビット列を符号化するように構成され、さらに、前記差分が示す前記符号化方法を示すコードワードも前記ビット列内で符号化するように構成されるカメラモジュールであって、
前記画像内の前記符号化済みピクセルの実質上全てに対して前記限定されたビット数が定められることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３１】
エンコーダとデコーダとを備える画像処理回路であって、前記エンコーダがピクセルのビット列内の限定されたビット数を用いて画像処理を行うように構成され、前記エンコーダが前記限定されたビット数に合わせて前記ピクセルを符号化するように構成される回路において、
前記エンコーダが予測値として少なくとも１つの復号化済みピクセルを格納する格納手段を備え、前記ピクセルに対応する前記予測値を前記格納手段から検索するように前記エンコーダを構成し、
前記エンコーダが前記ピクセルと前記予測値との差分を決定する手段を備え、前記差分が示す前記符号化方法によって前記ピクセルのビット列を符号化するように前記エンコーダを構成し、並びに、前記差分が示す前記符号化方法を示すコードワードも前記ビット列で符号化するように前記エンコーダを構成し、
前記画像内の前記符号化済みピクセルの実質上全てに対して前記限定されたビット数が定められることを特徴とする回路。
【請求項３２】
予測値が存在しない場合、前記エンコーダが前記ピクセルの値を量子化するように構成されることを特徴とする請求項３１に記載の回路。
【請求項３３】
前記符号化方法がＤＰＣＭ符号化またはＰＣＭ符号化であることを特徴とする請求項３１または３２に記載の回路。
【請求項３４】
使用する前記符号化方法が通常のＤＰＣＭ符号化またはスマートＤＰＣＭ符号化であることを特徴とする請求項３１または３２に記載の回路。
【請求項３５】
前記使用される符号化方法に対応する復号化方法によって前記ビット列を復号化するように前記デコーダを構成することを特徴とする請求項３１乃至３４のいずれかに記載の回路。
【請求項３６】
ピクセルのビット列内の限定されたビット数を用いて画像処理を行うように構成されたデコーダを具備する画像処理装置であって、デコーダが前記ピクセルをその元のビット数に復号化するように構成された装置において、前記デコーダが、前記コードワードを前記ビット列から認識し、前記コードワードで示される前記符号化方法により前記ピクセルを復号化するように構成され、前記デコーダが、予測値として少なくとも１つの復号化済みピクセルを格納するメモリ手段を具備し、前記デコーダが前記ピクセルに対応する前記予測値を検索するように構成されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法に関し、その方法ではピクセル当たりのビット数が限定され、これらの限定されたビット数を用いてピクセルの符号化が行われる。本発明は、画像処理システムにも関し、そのシステムは、ピクセル毎にビット列で表される限定されたビット数を用いて画像処理を行うように構成され、その場合、上記システムはピクセルを限定されたビット数に符号化する手段も具備する。さらに、本発明は画像処理装置に関し、その装置はピクセル毎にビット列で表される限定されたビット数を用いて画像処理を行うように構成され、その場合、上記装置は、限定されたビット数に合わせてピクセルを符号化する手段も具備する。本発明はまた画像処理用コンピュータソフトウェア製品にも関する。本発明はまたカメラモジュール並びにエンコーダとデコーダとを具備する回路にも関する。さらに、本発明は、デコーダを具備する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラは、感光センサを備えるＣＣＤ（電荷結合素子）あるいはＣＭＯＳ（ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）セルなどの半導体セルを具備している。セル内のセンサの動作は、放射エネルギがセルに対して入射されると、常にセルが荷電されるという原理に基づいている。セルは高密度で配置された平行なピクセルを備え、これらのピクセルは光を電気信号に変換する。カラー検出のため、セルのピクセルはフィルタによってカバーされ、このフィルタによって赤色のみ、緑色のみ、および青色のみがそれぞれ或るピクセルに向けて送信され、カラーフィルタアレイが形成される。個々のピクセル当たり所定数（Ｎ）のビットが存在する。データ処理部がＭビットの画像処理能力を持っていれば、かつ、Ｎ＞Ｍであれば、さらに小さなサイズへの画像変換が必要となる。これはピクセル当たりのビット数の減少を意味する。
【０００３】
一般に、ピクセル当たりのビット数は８ビットであるが、例えば、ピクセル当たり１０ビットなどのさらに大きい数が用いられる場合がある。一般に、データ処理装置では、１バイトは８ビットから構成される。したがって、１０ビットの画像に圧縮を施す必要がある。
【０００４】
さらに、画像の圧縮が必要とされている。というのは、画像のデジタル再現と処理とはもはやコンピュータに限られるものではなく、例えば、移動通信装置のようなさらに小型の装置などで、画像の形成と表示とを広範囲に行うことが可能となるからである。移動通信装置では、画像の利用はコンピュータでの利用の場合と大部分類似している。複数の画像が装置に格納され、次いで、これらの画像は使用中の通信ネットワークを横断して別の装置へ送信される。移動電話ネットワークなどの通信ネットワークでの画像の伝送には多量の情報に起因する厄介な問題が含まれている。利用可能な通信チャネルが低速であることに起因して、単一の画像の送信に数分かけられないため、画像データの圧縮を行う必要がある。
【０００５】
ＤＰＣＭ（差分パルス符号変調）は、前回のピクセルに基づいてピクセルの符号化／送信を行う周知の方法である。アナログ信号をデジタル信号へ変換する方法が利用され、アナログ信号のサンプル値と、その予測値との差分がデジタル形式で量子化される。ＤＰＣＭ法によって形成されるコードワード（Ｃｏｄｅ  ｗｏｒｄ）は、値間の差分を表す。
【０００６】
パルス符号変調（ＰＣＭ）化コードワードの識別によって、可変長のＤＰＣＭコードワードシーケンスが得られる。このＤＰＣＭコードワードシーケンスによって、通常所定のデータが送信に適したフォーマットへ圧縮される。コードワードは、通常、可変長であるため、結果は必ずしも所定のビット数（Ｍ）未満になるとはかぎらない。というのは、最長コードワードが元のビット数（Ｎ）よりも長いからである。コードワードが限界値（Ｍ）よりも短いことを確認するために、ＤＰＣＭコードワードの量子化を行う必要がある。この量子化を行った後、圧縮方法は損失が多くなる。
【０００７】
ＰＣＭ技術によって補足されるＤＰＣＭ画像コーデック（Ｃｏｄｅｃ）を開示している公報ＤＥ４２１０２４６Ａ１でこの問題が論じられている。問題の多い方法を利用してデジタル画像内のデータ量が減らされている。上記方法では、Ｎ＜Ｍのとき、デジタルデータを符号化するプロセスを利用してピクセル当たりＭビットを持つデータがＮビットのコードワードに変換される。ＰＣＭ法とＤＰＣＭ法との間での選択は、グレーレベルでの差値を参照して行われる。復号化処理を利用して形成されたコードワードが９ビット未満であることが確認されるが、このコードワード長は固定されたものではなく、画像のグレーレベルの変化に応じて変動する。上記公報に記載の方法は状態機械（ｓｔａｔｅ  ｍａｃｈｉｎｅ）に基づく方法であり、作動用制御信号を必要とする。したがって、変動する長さのピクセルの復号化は別のピクセルに大きく依存することになる。関連技術に従って、変動する長さを持つピクセルの復号化を行う際の別の問題点として、個々のコードがどのピクセルを表すかをコードストリームから判定することが簡単ではないという点が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、画像データを圧縮する改善方法を提供することであり、この方法では、個々の符号化済みピクセルの位置を独立に決定することが可能である。コードワードが固定長を有するという点で上記改善方法の提供は可能であり、その場合、次のコードワードの先頭ポイントを示す分割信号が不要となる。本発明の方法によって、個々の画像ラインの符号化および復号化を独立に行うことが可能となる。このことが可能となる理由として、ピクセルが別のライン上の別のピクセルに関する情報を必要としないということが挙げられる。本発明によって、Ｎビットの生（ｒａｗ）データに対する高品質の圧縮が達成され、Ｍビット（Ｍ＜Ｎ）の画像処理モジュールへの送信が図られる。本発明によって、著しく画像品質に影響を与えることなく、迅速、かつ、少ないメモリ容量で画像内のピクセルの符号化が可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明による方法はピクセルに対応する予測値を発見することを主たる特徴とするものである。この予測値が発見された場合、上記ピクセルと上記予測値間の差分が決定され、この差分を利用して、前記ピクセルのビット列の符号化に使用する符号化方法が選択され、固定長を持つこの符号化済みビット列には、上記ピクセル用として選択された符号化方法を示すコードワードも含まれる。
【００１０】
本発明による画像処理システムは、そのシステムがピクセルに対応する予測値を探索するように構成されることを特徴とする。この予測値が発見された場合、上記システムは、上記ピクセルと上記予測値との差分を決定するように構成され、その場合、上記ピクセルを符号化する手段は、上記ピクセルのビット列を符号化するための、上記差分に対応する方法を適用するように構成され、さらに、上記選択した符号化方法を示すコードワードも上記ビット列で符号化して、上記符号化済みビット列が固定長を有するように構成される。
【００１１】
本発明による装置は、その装置がピクセルに対応する予測値を探索することを特徴とする。この予測値が発見された場合、上記装置は上記ピクセルと上記予測値との差分を決定するように構成され、その場合、上記ピクセルを符号化する手段は、上記ピクセルのビット列を符号化するための、上記差分に対応する方法を適用するように構成され、さらに、上記選択した符号化方法を示すコードワードも上記ビット列で符号化して、上記符号化済みビット列が固定長を有するように構成される。
【００１２】
本発明によるコンピュータソフトウェア製品は、そのコンピュータソフトウェア製品の格納手段が、ピクセルに対応する予測値を探索するコンピュータ命令と、上記ピクセルと上記予測値との差分を決定するコンピュータ命令と、上記差分が示す符号化方法によってピクセルを符号化するコンピュータ命令と、上記差分が示す符号化方法を表すコードワードを符号化して、上記符号化済みビット列が固定長を有するようにするコンピュータ命令と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明によるカメラモジュールは、そのカメラモジュールが上記ピクセルに対応する予測値を探索する手段を具備することを特徴とし、上記カメラモジュールは上記ピクセルと上記予測値との差分を決定する手段を具備し、上記ピクセルを符号化する上記手段は、上記差分が示す符号化方法によって上記ピクセルのビット列の符号化を実行するように構成され、さらに、上記差分が示す符号化方法を表すコードワードも上記ビット列で符号化して、画像のほぼすべての符号化済みピクセルに対して限定されたビット数が固定されるように構成される。
【００１４】
本発明による回路は、エンコーダが予測値としてピクセルを格納するメモリ手段を備えることを特徴とし、該エンコーダはピクセルに対応する予測値をメモリ手段から検索するように構成される。上記エンコーダは、上記ピクセルと上記予測値との差分を決定する手段も具備し、該エンコーダは、上記差分が示す符号化方法によって上記ピクセルを符号化するように構成され、さらに、上記差分が示す符号化方法を表すコードワードも上記ビット列で符号化して、画像のほぼすべての符号化済みピクセルに対して限定されたビット数が固定されるように構成される。
【００１５】
本発明による装置は、デコーダを備え、上記デコーダが、上記ビット列でコードワードを認識して、上記コードワードが示す符号化方法によってピクセルを復号化するように構成されることを特徴とする。上記デコーダは、少なくとも１つの復号化済みピクセルを予測値として格納する格納手段も具備し、該デコーダはピクセルに対応する予測値を格納手段から検索するように構成される。
【００１６】
言い換えれば、本発明では、ピクセル間での小さな変動値は差分パルスコードを用いて符号化され、ピクセル間での大きな変動値はパルスコードを用いて符号化される。本発明による方法では、ピクセルを復号化する方法を選択するのに制御信号を必要とせず、個々のピクセルを独立に復号化することが可能となる。ビット列の始めに在るビットフォーマットが、利用する復号化方法を示すという点で上記復号化は達成される。上記符号化システムは、個々の符号化用代替システムでカラーの数が増加するのに比べて、ビット分解能が徐々に緩慢に低下するように形成される。この方法では画像の品質が影響を受けることはない。というのは、最後の符号化方法を示すビットフォーマットがすべてのなかで最も短くなり、別の代替システムにおける場合よりも多くのビットがカラー値の符号化用として残されるからである。しかし、カラーの数に比例して、より少数のビットが存在することになる。
【００１７】
本発明によって、ピクセルを符号化するプロセスはより高速になり、さらに、本発明の方法は、関連技術による方法よりもメモリ容量が少なくてすむ。本発明により生成される画像は関連技術の損失の多い方法により生成される画像よりも良好な品質のものとなる。本方法では、固定されたコードワードが形成され、復号化が容易になり、さらに、送信に適した出力が保証される。本発明に準拠するコーデックは実現が単純であり、大きなバッファを必要としない。というのは、固定されたコードワードと関連して、より少ないバッファ処理の利用が可能となるからであり、あるいはバッファ処理が全く不要となるからである。
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明についてさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のさらに詳細な説明では、以下の変数を用いることにする：元のピクセル値（１０ビットなど）を決定するＸｏｒｉｇ、予測ピクセル値を決定するＸｐｒｅｄ、元の値と予測値との間の差分（Ｘｏｒｉｇ−Ｘｐｒｅｄ）を決定するＸｄｉｆｆ、符号化済みピクセル値（８ビットなど）を決定するＸｅｎｃｏ、および、復号化済みピクセル値を決定するＸｄｅｃｏ。
【００２０】
本発明の基本的着想として、予測値が十分に良好なものであれば、すなわち、元のピクセル値と予測ピクセル値との間の差分が所定の限界値（ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ）＜Ｌｉｍ）よりも小さければ、量子化済みのフォーマットでこの差値をＤＰＣＭコーデックへ送信するという着想が挙げられる。予測値が十分に良好なものでなければ、量子化済みのフォーマットで元の値をＰＣＭコーデックへ送信する。選択されたコーデックに関する情報も前述の値と関連して送信される。双方の方法では、固定ビット数（Ｍ）を利用して１つのピクセルが表される。ビット数Ｍは使用する容量に基づいて決定される。
【００２１】
本発明の好適な実施形態では、１０ビットのカラー画像の１例が処理され、このカラー画像は画像送信および画像処理時間の間８ビットに圧縮される。図１は、本方法を実現するエンコーダ／デコーダの好適な実施形態を示す図である。さらに、以下の表１は一例としてピクセルの符号化を示す表である。この表では、ランダムなピクセルラインの１４個のピクセルが収集され、これらのピクセルは本発明による方法によって符号化される。この表は元のピクセル（Ｘｏｒｉｇ）、元の値に対応する予測値（Ｘｐｒｅｄ）、元のピクセルと予測値との間の差分（Ｘｄｉｆｆ）およびピクセルの符号化済みビット列（Ｘｅｎｃｏ）と復号化済みピクセル（Ｘｄｅｃｏ）を示す。この表の例では、元のピクセル（Ｘｏｒｉｇ）は１０ビットから構成され、８ビット（Ｘｅｎｃｏ）のピクセルに符号化される。符号化済みビット列（Ｘｅｎｃｏ）は本発明による方法によってさらに１０ビットに復号化される。当然のことであるが、これらの提示された値は例示にすぎず、本発明を制限するものと解釈すべきではない。
【００２２】
【表１】
2008228329.tif 000003
【００２３】
本発明の好適な実施形態では、１つのピクセルが予測用として用いられ、ピクセルの左側の値は予測値（Ｘｐｒｅｄ）として用いられる。利用可能な予測値が存在しない場合、すなわち、画像ラインの２つの第１のピクセルを処理する状況では、元のピクセルはＮビットからＭビットへ量子化され、ＰＣＭコーデックへ送信される。この予測の第２の好適な実施形態では、例えば３つのピクセルなどのさらに多くのピクセルの使用が可能であり、その場合、予測値は１つのピクセルに隣接する３つのピクセル（上、左、左上のピクセル）から評価される。上記３ピクセル予測は、本願出願人のフィンランド特許出願第２００００１３１号に記載の或る方法で実行することが望ましい。この種の予測値によって、本発明ではより良好な最終結果が得られることになるが、１つのピクセルによる予測よりも多くのメモリ容量が必要となり、個々の画像ラインを独立に符号化し、復号化する可能性が排除されることになる。この理由のため、本発明のさらに詳細な説明では１つのピクセルを用いる予測に焦点を合わせることにする。
【００２４】
画像は、画像内の個々のラインを符号化するために用いられる同一ライン法のように符号化される。１つのラインに対する本発明による符号化原理が図４のフローチャートに記載されている。カラー・マトリックス（ＣＦＡ）の最善の周知の形式であるベイヤーマトリックス画像から、（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂと共にＧＲＧＲＧＲやＢＧＢＧＢＧなどの）別のカラー成分が同一ライン上の２つの同一カラー成分の間に存在するようにカラー画像のデータが表されることが知られている。この情報に基づいて、ピクセルＸ（Ｎ）の予測時に、同じカラーの前回の復号化済みピクセルを利用するように予測を実行することが可能となる。言い換えれば、前々回のピクセルＸ（Ｎ−２）が使用されることになる。したがって、この前々回のピクセルＸ（Ｎ−２）はピクセルＸ（Ｎ）と同じカラーのピクセルとなる。当然のことであるが、画像ラインの最初の２つのピクセルについては前回の値（予測時に使用する）は存在しない。その場合元の値が量子化される。
Ｘｅｎｃｏ（０）＝Ｘｏｒｉｇ（０）／４
【００２５】
量子化数（ｑｕａｎｔｉｚｅｒ）として４という数字を使用する理由として、この例では、値が１０ビットデータから８ビットデータ（１０２４／２５６＝４）へ圧縮されるという理由が挙げられる。Ｘｅｎｃｏ（０）＝０の場合、コードワード‘０’（００００００００）を避けるために値１（０００００００１）が送信される。この復号化済みコードワードは以下のように形成することができる：
Ｘｄｅｃｏ（０）＝  ４×Ｘｅｎｃｏ（０）＋２、ここで、数２は丸め処理のために加算される数である。
【００２６】
第２のピクセルＸｏｒｉｇ（１）が適宜処理される（Ｘｅｎｃｏ（０）＝Ｘｏｒｉｇ（１）／４）。というのは、第２のピクセルＸｏｒｉｇ（１）はピクセルＸｏｒｉｇ（０）とは異なる色のピクセルであるからである。第３のピクセル（Ｎ＝２）を符号化するために、予測値が必要となり、この予測値用として同じカラーの復号化された値、当該ピクセルの前の値を用いて、第３のピクセルＸｐｒｅｄ（２）＝Ｘｄｅｃｏ（２−２）に対する予測値を取得する。一般的フォーマットでは、Ｎがピクセル位置を示すとき、予測値は、Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）で得られる。Ｘｄｉｆｆ（Ｎ）＝Ｘｏｒｉｇ（Ｎ）−Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）を計算することによりピクセルにおける変動値（差分）を決定することができる。
【００２７】
当該ピクセルと予測値との間のこの変動値の絶対値が十分に小さな値（＜１２８）であれば、符号化時にＤＰＣＭコーデックを使用することになる。当該ピクセルと予測値との間の変動の絶対値が大きければ（＞１２７）、ＰＣＭコーデックが符号化時に使用されることになる（以下セクション（１）でさらに詳細に説明する）。
【００２８】
符号化済みビット列は、始めにコードワードを含み、このコードワードから、変動の大きさ（それぞれ、００、０１０、０１１；＜３２、３２〜６３、６４〜１２７）が検出される。コードワードの長さはハフマン（Ｈｕｆｆｍａｎ）コードワードの長さに対応し、このハフマンコードワードの長さは１、２、３および３である。１の長さを持つコードワードは、符号化方法からのエスケープ記号を示すために予約されたワードであり、“０”または“１”のいずれかであることが望ましい。好適には、エスケープ記号用のコードワードは“１”であることが望ましい。というのは、そうすることによって、２の長さを有する第２の最小コードワードが“００”になるように選択することが可能となるからである。この選択の理由として、値−０、すなわち、“００１０００００”として差分０を送信するとき、上記コードワードを“１”にすることによって完全なコードワード“００００００００”を避けることが可能となるという事実を挙げることができる。このようにして、完全なコードワード“００００００００”をどこか別の場所に回避させる必要がなくなる。というのは、別のコードワードの中に少なくとも１つの“１”を含むものが存在するからである。復号化を曖昧性のないものにするために、第２のコードワードを“００”となるように選択するとき、１の長さを持つコードワードは“１”でなければならない。曖昧性のない復号化に起因して、他の２つのコードワードはしたがって、“０１０”および“０１１”となる。完全なコードワード“００００００００”の使用を回避する必要がなかった場合、当然のことであるが、コードワードは、例えば“０”、“１０”、“１１０”および“１１１”になる可能性もある。“１１１１１１１１”などの別の完全なコードワードを避ける必要も生じる可能性があることに留意されたい。コードワードを変更する必要がある可能性もある。したがって、コードワードの選択は、本説明で述べたコードワードに限定されるものではない。
【００２９】
コードワードの後に、符号用として１ビットが予約される。というのは、ピクセル間での上記の変動値は負の場合もあるからである。残りのビットによってこの変動値は２進表示で示される。復号化処理プロセスでは、これに対応して、デコーダが、復号化に使用する方法を選択するビット列の始めに在るコードワードを認識する。復号化時に、すでに復号化されている同じカラーの前回の値（Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２））、並びに、同じカラーの元のピクセルと前回のピクセルとの間の変動値（値＝Ｘｄｉｆｆ＝Ｘｏｒｉｇ（Ｎ）−Ｘｐｒｅｄ（Ｎ））を使用することによりピクセル値が決定される。以下の擬似コードは、個々の変動範囲に対応する符号化／復号化処理プロセスを実行するコーデックを表すものである。
【００３０】
ＤＰＣＭ１：
もし（ｉｆ）ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＜３２、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“００  ｓ  ｘｘｘｘｘ”
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＋ｓｉｇｎ＊ｖａｌｕｅ
ここで、００はコードワードであり、ｓは符号を表し、“ｘｘｘｘｘ”は値＝ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））／１を５ビットで示し、量子化数は１である。例えば、Ｘｄｉｆｆ（Ｎ）＝−９のとき、符号化された値Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“００１０１００１”となる。
【００３１】
ＤＰＣＭ２：
もし（ｉｆ）ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＜６４、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“０１０  ｓ  ｘｘｘｘ”
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＋ｓｉｇｎ＊（３２＋２＊ｖａｌｕｅ）
ここで、０１０はコードワードであり、ｓは符号を表し、“ｘｘｘｘ”は値＝（ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））−３２）／２を４ビットで示し、量子化数は２である。例えば、Ｘｄｉｆｆ（Ｎ）＝５４または５５のとき、符号化された値Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝０１００１０１１となる。
【００３２】
ＤＰＣＭ３：
もし（ｉｆ）ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＜１２８、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“０１１  ｓ  ｘｘｘｘ”
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＋ｓｉｇｎ＊（６４＋４＊ｖａｌｕｅ＋１）
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＞１０２３ならば、Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝１０２３
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＜０ならば、Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝０
ここで、０１１はコードワードの開始を表し、ｓは符号を表し、“ｘｘｘｘ”は値＝（ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））−６４）／４を４ビットで示し、量子化数は４である。例えば、Ｘｄｉｆｆ（Ｎ）＝−１２３、−１２２、−１２１、あるいは−１２０のとき、符号化された値Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝０１１１１０１１となる。
【００３３】
最後の節において、数１が復号化された値に加算されるということがわかる。この加算は丸め処理に起因するものである。量子化数が４であるとき、当然の結果として、同じ伝信値の中に４つの異なる値が量子化されることになる。これらの値は（Ｘ）、（Ｘ＋１）、（Ｘ＋２）および（Ｘ＋３）であり。ここで、Ｘは４で割り切れる整数である。丸め誤差を最小化するために、選択する戻り値は（Ｘ＋１．５）にすべきである。しかし、これは起り得ることではない。というのは、戻り値は整数でなければならないからである。したがって、最善の選択として、（Ｘ＋１）と（Ｘ＋２）がある。確率によって、低位の数値（Ｘ）と（Ｘ＋１）の方が高位の数値（Ｘ＋２）と（Ｘ＋３）よりもわずかに発生頻度が高くなる。というのは、予測子（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）の成功した処理の結果、差分が増加すると、発生回数が常にわずかに減少するからである。上記引数に起因して（Ｘ＋１）が戻り値として選択される。
【００３４】
上記変動値が限界値の最高値を越えた場合（＞１２７）、本発明の好適な実施形態（ケース１）ではＰＣＭコーデックが使用される。したがって、符号化値は前回の値からは予測されず、元のピクセル値から形成されることになる。符号化方法の変更は特別のコードワード、コードワードの形成と関連して上記で導入したエスケープ記号によって示される。
【００３５】
ケース１：第１の実施形態ＰＣＭ
でなければ（ｅｌｓｅ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“１  ｘｘｘｘｘｘｘ”
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝８＊値＋４
ここで、１は上記この変更を示すコードワードであり、“ｘｘｘｘｘｘｘ”は７ビットで、値＝（Ｘｏｒｉｇ（Ｎ）／８）を示し、量子化数は８である。例えば、Ｘｄｉｆｆ（Ｎ）＝５２０−５２７のとき、符号化済みビット列は“１１０００００１”となる。
【００３６】
ＰＣＭ法を適用する符号化済みビット列は第１のビットとして、エスケープ記号コードワード１を備え、このコードワード１は、ＤＰＣＭ方法の場合よりも多くのビットをカラー値の符号化に使用できるように選択されたものである。この配置構成によって、画質の保証が可能となる。というのは、異なる符号化代替方法でカラーの数が増加する場合よりも徐々に緩慢にビット分解能が低下するからである。
【００３７】
ラインの端縁（ＥＯＲ）に対して同様に、ＤＰＣＭ法によって小さな変動値を、また、ＰＣＭ法によってより大きな変動値を符号化することにより、画像ラインのピクセルの符号化は行われる。これに対応して、前回のピクセルラインの場合と同様、画像の端縁までのラインの残り部分は独立に処理され、画像全体の圧縮を行うことができる。
【００３８】
ＤＰＣＭコーデックとＰＣＭコーデックとの組み合わせをＤＰＣＭコーデックの単独使用と比較するとき、単独のＤＰＣＭコーデック対する、ＤＰＣＭコーデックとＰＣＭコーデックとの組み合わせの優越性は十分根拠のあるものである。一例として、小さな変動値と大きな変動値の双方の符号化のためにＤＰＣＭコーデックを用いる状況（ケース２）を示すことにする。本例の場合、本発明によるある方法でＤＰＣＭ法をＰＣＭ法と組み合わせることにより達成される利点は当業者がより良く理解できるものである。本例は、本発明の利点を例示するために示すものにすぎず、本発明の実施時に重要性を有するものではないことを付記しておく。
【００３９】
ケース２：第２の実施形態
でなければ（ｅｌｓｅ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“１  ｓ  ｘｘｘｘｘｘ”
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＋ｓｉｇｎ（１６＊値＋７）
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＞１０２３であれば、Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝１０２３
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＜０であれば、Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝０
ここで、１はコードワードを示し、ｓは符号を表し、“ｘｘｘｘｘｘ”は、６ビットで、値＝（ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））／１６）を示し、量子化数は１６である。例えば、Ｘｄｉｆｆ（Ｎ）＝５２８−５４３のとき、符号化済みビット列は、“１０１００００１”となる。
【００４０】
符号ビットｓが、量子化を行うために１ビットの値を“食べ”（ｅａｔ）、ＤＰＣＭコーデックを用いる場合の誤差の方がＰＣＭコーデックを用いる場合の誤差よりも大きいことがわかる。というのは、ＤＰＣＭコーデックを用いる量子化の方を大きしなければならないからである。これは、ＰＣＭコーデックとＤＰＣＭコーデックへの伝送値が、それぞれ［０、１０２３］（１０ビット）と［−１０２３、１０２３］（１１ビット）との範囲内にあることに起因する。
【００４１】
本発明の好適な実施形態では、使用するエスケープ記号は上に示したように最短コードワード“１”である。このエスケープ記号は最も発生確率の高い記号ではないが、このエスケープ記号を選択することによって、量子化誤差が非常に高くなり、そのためコードワード長をそれ以上長くすることができなくなる状況が結果として生じることになる。例えば、他の記号のコードワードを短くしたり、さらに発生確率の高い記号の非量子化範囲を大きくしたりすることによって、より長いエスケープ記号のコードワードに起因して生じる品質上の欠陥を回復することはもはや不可能になる。さらに、ＤＰＣＭコーデックの大きな変動値の処理を実行することは行うに値することではない。というのは、元の解決方法でエスケープ記号の長さを大きくした場合と同じ状況が結果として生じることになるからである。
【００４２】
エスケープ記号とは別の記号もこれらの記号の実際の発生確率に従うものであることにも留意されたい。このことはさらに大きな変動値に対して量子化数がさらに大きくなる場合にも当てはまることである。コードワードの長さは以下のような変動量に基づいて定められている：１＝変動量［１２８〜１０２３］、２＝［０〜３１］、３＝［３２〜６３］、３＝［６４〜１２７］。これらの長さは量子化誤差を取り除いた後の変動分布の形状に基づいて定められる。ＤＰＣＭコーデックで必要とする記号の数はＮ−（Ｍ−１）（例えば１０−（８−１）＝３）以下である。本発明に準拠するＤＰＣＭ符号化では、好適には上記３つのすべてを使用することが望ましい。ＤＰＣＭキャラクタの最大数の計算では、上式は、Ｍ−１（８−１＝７）ビットであるエスケープ記号の値の長さに基づくものとなる。したがって、ＤＰＣＭコーデックの記号の場合、ＰＣＭコーデックと関連するような、上記エスケープ記号値の長さ以上の量子化を行う実質的な必要性が存在しなくなる。さらに、同じ量子化数用として２つの異なるコードワードを使用する必要がなくなる。というのは、コードワードの順序をこのように変更したり、２つのコードワードを組み合わせたりすることが可能となるからである。
【００４３】
本発明の方法を利用することにより、最悪のケースでの出力値は７〜１０ビットで符号化されることになる。対応する状況では、ＤＰＣＭコーデックの単独使用によって、６〜１０ビットの出力値が結果として得られる。本発明による方法を利用することにより、画質の測定に使用する信号対雑音比ＰＳＮＲ（ピーク信号雑音比）は６７．４８ｄＢから７８．０１ｄＢの範囲に及ぶことになる。ＰＣＭコーデックをＤＰＣＭコーデックと入れ替えた場合、対応する数値は、６３．６７〜７４．４８ｄＢの範囲まで低下することになる。
【００４４】
本発明の前回の実施形態による配置構成によって達成される画質は、スマートＤＰＣＭコーデック（ケース３）を使用することにより達成することも可能であるが、この使用はコーデックの複雑さを増すことになる。このコーデックの複雑さは、環境によっては本発明の当実施形態の利用にとって著しい障害になる可能性がある。本発明の当実施形態では、たとえ符号化対象の値が−１０２３〜１０２３の範囲にある場合であっても、予測用として１０２４の異なる値しか存在しないことが知られている。その他の値によって、０よりも小さいか、１０２３よりも大きいＸｄｅｃｏ値が得られる。これらの値が原画像内で生じることは決してない。したがって、大きな変動値と関連して、以下のようにスマート法でＤＰＣＭコーデックを使用することが可能となる。
【００４５】
ケース３：第３の実施形態
でなければ（ｅｌｓｅ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“１  ｓ  ｘｘｘｘｘｘ”
ここで、１はコードワードの開始を示し、ｓは符号を表し、“ｘｘｘｘｘｘ”は６ビットで値＝（ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））／８）を示し、量子化数は８である。
予測符号化時に別様に使用されない値を用いることにより、上記高い絶対値を符号化することが望ましい。
以下の例は範囲の変動と復号化とを最初に示すものである。
もし（ｉｆ）値＝＝６４、ならば（ｔｈｅｎ）、値＝０
もし（ｉｆ）値＞６４、ならば（ｔｈｅｎ）、値＝１２８−ｖａｌｕｅで、符号は変更される。
例えば、ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＝５２８−５４３のとき、符号化済みビット列は“１１１１１１１０”となる。
復号化時には以下のステップがとられる：
もし（ｉｆ）値＝０、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＋ｓｉｇｎ（８＊６４＋７）
そうでなければ（ｅｌｓｅ）、
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＋ｓｉｇｎ（８＊ｖａｌｕｅ）
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＜０、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＋１０２４＋３
但し（ｂｕｔｉｆ）、Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＞１０２３、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）−１０２４−３
そうでなければ（ｅｌｓｅ）、
Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ＋ｓｉｇｎ＊３
もし（ｉｆ）Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＞１０２３、ならば（ｔｈｅｎ）、Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝１０２３
もし（ｉｆ）Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＜０、ならば（ｔｈｅｎ）、Ｘｄｅｃｏ（Ｎ）＝０。
【００４６】
図１は、本発明の方法を実現するエンコーダと、対応するデコーダとの好適な例を示す図である。上記エンコーダは１０ビットから８ビットへのビット変換を実行するものであり、それに応じて上記デコーダは８ビットから１０ビットへのビット変換を実行するものである。エンコーダ（Ｅｎｃ）は、当該変動の大きさに応じてコーデックを変更する選択装置（Ｓｅｌ／Ｅｎｃ）を具備する。Ｘｄｉｆｆ＜３２のとき、ＤＰＣＭ１が使用中となり、Ｘｄｉｆｆ＜６４のとき、ＤＰＣＭ２が使用中となり、Ｘｄｉｆｆ＜１２８のとき、ＤＰＣＭ３が使用中となり、それ以外の場合、ＰＣＭが使用中となる。上記エンコーダは予測（Ｐｒｅｄ）用記号の復号化を実行する内部デコーダ（Ｄｅｃ）も具備する。この目的のために、復号化対象の記号に先行する２つの記号が復号化された形でメモリ（ＭＥＭ）に格納される。同様の復号化処理が実際のデコーダ（Ｄｅｃ８〜１０）によって実行される。
【００４７】
図２は本発明に準拠するエンコーダとデコーダの好適な例を示し、これらの装置は１０ビットから７ビットへ、さらに、１０のビットへ戻るビット変換を行うように構成される。予測時には、図２の予測子は、ライン内のすべてのカラー値（ベイヤーマトリックス内のライン当たり２つのカラー）を使用する。第１のピクセルは予測なしで符号化される。第２のピクセルは、前回の復号化された値を予測値：Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）として用いることにより予測される。第３のピクセルは同じカラーの前回の復号化値を予測値：Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）として用いることにより予測される。第４のピクセルは下式を用いることにより予測される：
もし（ｉｆ）
（（Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）≦Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）かつ（ａｎｄ）Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）≦Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−３））あるいは（ｏｒ）（Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）≧Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）かつ（ａｎｄ）Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）≧Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−３）））
ならば（ｔｈｅｎ）、Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）
そうでなければ（ｅｌｓｅ）、Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）
【００４８】
ライン内の別のピクセルは下式を用いることにより予測される：
もし（ｉｆ）
（（Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）≦Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）かつ（ａｎｄ）Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）≦Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−３））あるいは（ｏｒ）（Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）≧Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）かつ（ａｎｄ）Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）≧Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−３）））
ならば（ｔｈｅｎ）、Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）
但し（ｂｕｔｉｆ）、（（Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）≦Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−３）かつ（ａｎｄ）Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）≦Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−４））あるいは（ｏｒ）（Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−１）≧Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−３）かつ（ａｎｄ）Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）≧Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−４）））
ならば（ｔｈｅｎ）、Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）
そうでなければ（ｅｌｓｅ）、Ｘｐｒｅｄ（Ｎ）＝（Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−２）＋Ｘｄｅｃｏ（Ｎ−４）＋１）／２
【００４９】
図２の例によるエンコーダが予測時に４つの前回のピクセルを使用するため、これに応じて、４つのピクセル用メモリ（Ｍｅｍ）が構成される。
【００５０】
このビット変換（１０−７−１０）と関連して、１０ビットから８ビットへの変換の場合と同様のある方法で符号化／復号化が実行される。但し、使用するコードワードおよびこれらのコードワードに対応する範囲が以下の規定に従うものであることに留意する必要がある：
もし（ｉｆ）ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＜８、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｅｎｃｏ＝０００  ｓ  ｘｘｘ
コードワードは０００であり、ｓ＝符号、３ビットで示されるｘｘｘ＝値＝ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ）／１）、量子化数＝１
もし（ｉｆ）ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＜１６、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“００１０  ｓ  ｘｘ”
コードワードは００１０であり、ｓ＝符号、２ビットで示されるｘｘ＝値＝（ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））−８）／２、量子化数＝２
もし（ｉｆ）ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＜３２、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“００１１  ｓ  ｘｘ”
コードワードは００１１であり、ｓ＝符号、２ビットで示されるｘｘ＝値＝（（ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））−１６）／４、量子化数＝４
もし（ｉｆ）ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＜１６０、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“０１  ｓ  ｘｘｘｘ”、
コードワードは０１であり、ｓ＝符号、２ビットで示されるｘｘｘｘ＝値＝（ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））−３２）／８、量子化数＝８
もし（ｉｆ）ａｂｓ（Ｘｄｉｆｆ（Ｎ））＞１６０、ならば（ｔｈｅｎ）、
Ｘｅｎｃｏ（Ｎ）＝“１  ｘｘｘｘｘｘ”
コードワードは２であり、ｓ＝符号、６ビットで示されるｘｘｘｘｘ＝値＝Ｘｏｒｉｇ（Ｎ）／１６、量子化数＝１６
【００５１】
上記からわかるように、ビット変換（１０−８−１０）と関連して４つのコードワードが必要となる場合、上記で説明した種類のビット変換と関連して５つのコードワードが必要となる。
【００５２】
図３は、本発明の好適な実施形態を実現するシステムの非常に簡略な図を示すものである。このシステムは、好適には、本発明による符号化（Ｅｎｃ）／復号化（Ｄｅｃ）をそれぞれ実行する装置ＡおよびＢを具備することが望ましい。装置Ａ、Ｂはシステムの中に物理的に別個に配置することができる。装置Ａ、Ｂは単一の物理ユニットとして実装することも可能である。ＤＰＣＭ変調とＰＣＭ変調とを組み合わせる、あるいは、スマートＤＰＣＭ変調を利用する上記説明したタイプの配置構成は、したがって、例えばカメラの中のデジタル信号処理ユニット（ＤＰＳ）等における電子装置の一部として実装することも可能である。一般に、電子装置は、ユーザに対して画像情報を表示する手段などのような別の機能、および、電子装置を制御するプロセッサも具備している。本発明に準拠する画像処理システムを具備するデジタルカメラ（Ｃ）は、好適には、別個のユニットか、装置の中に組み込まれたユニットかのいずれかとして、移動通信装置と接続して実装できることが望ましい。上記移動通信装置は移動通信手段も具備するものである。さらに、本発明による画像処理システムを具備するデジタルカメラは、ＷｅｂＣａｍなどの通信ネットワーク（インターネットなど）と接続されたものであってもよい。ハードウェア配置構成、マイクロコード可能なプロセッサによって、或いは単独のコンピュータソフトウェアによって、本発明全体を実現することが可能である。これらすべてを組み合わせることも可能である。したがって、本発明は一般に、より大きなソフトウェアの一部として利用することが可能であり、別々の符号化用回路の一部として構成することが可能であり、さらに、個々に販売されるカメラモジュールと関連して実現することが可能である。
【００５３】
本明細書では、２つの好適な実施形態に従って本発明について説明した。上記記載の本発明の異なる実施形態を組み合わせて、本発明の精神に従う本発明の種々の実施形態を提供できることは言うまでもない。したがって、如上の例が本発明に限定されると解釈すべきではなく、本発明の実施形態は、本願の以下の特許請求の範囲に記載の本発明の特徴の範囲内で自由に変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】１０−８−１０ビット変換を行う本発明によるエンコーダ／デコーダの好適な例を示す図である。
【図２】１０−７−１０ビット変換を実現する本発明によるエンコーダ／デコーダの別の好適な例を示す図である。
【図３】特に本発明の好適な実施形態による画像の符号化および／または復号化を行う装置を示す図である。
【図４】特に本発明の好適な実施形態によるエンコーダの操作のフローチャートを示す図である。
【図１】
2008228329.tif 000004
【図２】
2008228329.tif 000005
【図３】
2008228329.tif 000006
【図４】
2008228329.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月8日(2008.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像のピクセルを獲得するために、コードワード及び値を有し且つビット数が限定されるビット列を復号化するデコーダを有する装置であって、前記デコーダは、
前記ビット列を生成するために使用される符号化方法に対応する少なくとも第１の復号化方法及び第２の復号化方法の中で、前記コードワードによって指示される復号化方法を選択するための前記コードワードを認識する手段と、
前記選択された復号化方法に基づいて逆量子化値を判断する手段と、
予測値として、少なくとも１つの復号化ピクセルを格納する格納手段と、を有し、
前記装置は、前記格納手段から前記ピクセルに対応する前記予測値を検索するように設定され、且つ、逆量子化された値を獲得するために、前記逆量子化値により前記値を逆量子化するように適合され、
前記第１の復号化方法が選択された場合、前記装置は前記ピクセル値を獲得するために前記逆量子化された値を使用するように適合され、
前記第２の復号化方法が選択された場合、前記装置は前記ピクセル値を獲得するために前記逆量子化された値及び前記予測値を使用するように適合され、
前記ビット列は、前記画像の中の各ピクセル値のために獲得されたピクセル値の長さより小さい固定長を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ビット列は、符号を有し、前記装置は前記ピクセル値を獲得するために前記符号を使用するように適合されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の復号化方法はＰＣＭ法、及び、前記第２の復号化方法は、ＤＰＣＭ法であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の復号化方法はそれぞれが異なる逆量子化値を有するＤＰＣＭ法のセットを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記第２の復号化方法が選択された場合、前記装置は、前記ピクセル値を獲得するために、前記逆量子化された値及び前記予測値を使用するように適合されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第２の復号化方法が選択された場合、前記装置は、前記ピクセル値を獲得するために、前記符号、前記逆量子化された値、前記予測値、及びオフセット値を使用するように適合されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記装置は、前記逆量子化値で前記値を積算し、前記オフセット値を前記積算の結果に加算し、前記符合が正のとき前記結果を前記予測値に加え、前記符号が負のとき前記予測値から前記結果を引くことを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
前記ＤＰＣＭ法のセットは、
前記オフセット値が０であり、前記逆量子化値が１であり、且つ、前記装置は、前記獲得したピクセル値＝前記予測値×前記符号×前記値という式によって前記ピクセル値を獲得するために適合される第１の差分パルスコード復調法と、
前記オフセット値が３２であり、前記逆量子化値が２であり、且つ、前記装置は、前記獲得したピクセル値＝前記予測値×前記符号×（前記オフセット値＋２×前記値）という式によって前記ピクセル値を獲得するために適合される第２の差分パルスコード復調法と、
前記オフセット値が６５であり、前記逆量子化値が４であり、且つ、前記装置は、前記獲得したピクセル値＝前記予測値×前記符号×（前記オフセット値＋４×概数値）という式によって前記ピクセル値を獲得するために適合される第３の差分パルスコード復調法を有することを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記第１の復号化方法はＤＰＣＭ法であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、前記第１の復号化方法が実行されるとき、
ｉｆ  前記値＝＝６４  ｔｈｅｎ  前記値＝０；
ｉｆ  前記値＞６４  ｔｈｅｎ  前記値＝１２８−前記値、及び前記値は変更され、
ｉｆ  前記値＝０  ｔｈｅｎ
Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＝Ｘｐｒｅｄ（ｎ）＋前記符号×（８×６４＋７）
ｅｌｓｅ
Ｘｄｅｃｏ（ｎ）  ＝  Ｘｐｒｅｄ（ｎ）＋前記符号×（８×前記値）
ｉｆ  Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＜０，  ｔｈｅｎ
Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＋１０２４＋３
ｂｕｔ  ｉｆ  Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＞１０２３  ｔｈｅｎ
Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ（ｎ）−１０２４−３
ｅｌｓｅ
Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＝Ｘｄｅｃｏ＋前記符号×３
ｉｆ  Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＞１０２３，ｔｈｅｎ  Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＝１０２３
ｉｆ  Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＜０，ｔｈｅｎ  Ｘｄｅｃｏ（ｎ）＝０
そこで、Ｘｄｅｃｏ（ｎ）は前記獲得したピクセル値であり、且つ、Ｘｐｒｅｄ（ｎ）は前記予測値という工程、
を実行するように適合される請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
カメラモジュールをさらに有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
移動通信を行う手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜１１に記載の装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置を有する画像処理システム。
【請求項１４】
カメラモジュール及び電子装置をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電子装置が移動通信を行う手段を有することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置を有するカメラモジュール。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置を有する画像処理用回路。
【請求項１８】
画像のピクセルを獲得するために、コードワード及び値を有し且つビット数が限定されるビット列を復号化することを有する方法であって、
前記ビット列を生成するために使用される符号化方法に対応する少なくとも第１の復号化方法及び第２の復号化方法の中で、前記コードワードによって指示される復号化方法を選択するための前記コードワードを認識し、
前記選択された復号化方法に基づいて逆量子化値を判断し、
予測値として、少なくとも１つの復号化ピクセルを格納手段に格納し、
前記格納手段から前記ピクセルに対応する前記予測値を検索し、
逆量子化された値を獲得するために、前記逆量子化値により前記値を逆量子化し、
前記第１の復号化方法が選択された場合、前記ピクセル値を獲得するために前記逆量子化値を使用し、
前記第２の復号化方法が選択された場合、前記ピクセル値を獲得するために前記逆量子化された値及び前記予測値を使用することを有し、
前記ビット列は、前記画像の中の各ピクセル値のために獲得されたピクセル値の長さより小さい固定長を有することを特徴とする方法。