(57)【要約】【課題】フレーム間圧縮において歪が出にくく、圧縮率を向上させることができる画像圧縮装置を提供する。【解決手段】フレーム内の画像全体をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは自然数）のブロックに切り分ける手段と、ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分量を求める手段と、差分量と所定の閾値とを比較した結果に基づき、差分大、差分中、差分小のいずれかの差分評価結果を出力する手段と、差分評価結果が差分大である場合には出力データとして切り出したブロックデータを選択して出力し、差分中である場合にはブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分データを選択して出力し、差分小である場合にはデータを選択しないデータ選択手段と、データ選択手段が出力するデータと差分評価結果を可逆符号化して出力する手段と、差分評価結果に基づいて、新たな直前フレームを合成する手段とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像データをフレーム間圧縮する画像圧縮装置であって、
フレーム内の画像全体をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは自然数）のブロックに切り分けるブロック分割手段と、
前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分量を求める差分算出手段と、
前記差分量と所定の閾値とを比較した結果に基づき、差分大、差分中、差分小のいずれかの差分評価結果を出力する差分評価手段と、
前記差分評価結果が差分大である場合には出力データとして前記ブロック分割手段によって切り出したブロックデータを選択して出力し、差分中である場合には前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分データを選択して出力し、差分小である場合にはデータを選択しないデータ選択手段と、
前記データ選択手段が出力するデータと前記差分評価結果を可逆符号化して出力する可逆符号化手段と、
前記差分評価結果に基づいて、新たな直前フレームを合成するデータ合成手段と
を備えたことを特徴とする画像圧縮装置。
【請求項２】
前記画像圧縮装置は、データ選択手段の出力データをブロック符号化するブロック符号化手段と、
前記ブロック符号化手段の出力データを量子化する量子化手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。
【請求項３】
前記画像圧縮装置は、ブロック分割手段によって切り出したブロックのデータをブロック符号化するブロック符号化手段と、
前記ブロック符号化手段の出力データを量子化する量子化手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。
【請求項４】
動画像データをフレーム間圧縮する画像圧縮方法であって、
フレーム内の画像全体をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは自然数）のブロックに切り分けるブロック分割過程と、
前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分量を求める差分算出過程と、
前記差分量と所定の閾値とを比較した結果に基づき、差分大、差分中、差分小のいずれかの差分評価結果を出力する差分評価過程と、
前記差分評価結果が差分大である場合には出力データとして前記ブロック分割過程によって切り出したブロックデータを選択して出力し、差分中である場合には前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分データを選択して出力し、差分小である場合にはデータを選択しないデータ選択過程と、
前記データ選択過程において出力したデータと前記差分評価結果を可逆符号化して出力する可逆符号化過程と、
前記差分評価結果に基づいて、新たな直前フレームを合成するデータ合成過程と
を有することを特徴とする画像圧縮方法。
【請求項５】
動画像データをフレーム間圧縮する画像圧縮プログラムであって、
フレーム内の画像全体をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは自然数）のブロックに切り分けるブロック分割処理と、
前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分量を求める差分算出処理と、
前記差分量と所定の閾値とを比較した結果に基づき、差分大、差分中、差分小のいずれかの差分評価結果を出力する差分評価処理と、
前記差分評価結果が差分大である場合には出力データとして前記ブロック分割処理によって切り出したブロックデータを選択して出力し、差分中である場合には前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分データを選択して出力し、差分小である場合にはデータを選択しないデータ選択処理と、
前記データ選択処理において出力したデータと前記差分評価結果を可逆符号化して出力する可逆符号化処理と、
前記差分評価結果に基づいて、新たな直前フレームを合成するデータ合成処理と
をコンピュータに行わせることを特徴とする画像圧縮プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画像の圧縮を行う画像圧縮装置、画像圧縮方法及び画像圧縮プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
動画像のデータはデータ量が大きいため、圧縮せずに蓄積することはデータを利用する際の速度、蓄積効率のすべてにおいて性能の低下を引き起こす。このため画像データを蓄積、利用する際には高効率圧縮することが必須となっている。この高効率圧縮の方法として、画像を時間方向で独立に圧縮するＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧのような静止画圧縮を連続する方法とＭＰＥＧのように画像の時間方向の関連性を利用し冗長度をさらに減少させる圧縮方法が提案されている。この画像の時間方向の関連性を利用し冗長度をさらに減少させる画像圧縮方法は、さらなる高い圧縮率を実現することが必要とされている。
【０００３】
画像の関連性を利用して圧縮する方法で動画のデータを生成する際には、単体で１フレームのデータを復元できるフレーム内圧縮と前後のフレームのデータを利用して１フレームのデータを復元できるフレーム間圧縮の２種類の圧縮を用いるのが一般的である。フレーム間圧縮は画面での前後の画素間だけでなく時間での冗長度の圧縮も行えるため圧縮率は高くなるが、時間的に前、もしくは後の画像がないと復元できない制約がある。このため動画圧縮においては、１フレームのフレーム内圧縮データと複数のフレーム間圧縮データを一組としてＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）を構成して圧縮データとする。このようなフレーム内圧縮とフレーム間圧縮を組み合わせた圧縮方法としてはＭＰＥＧが有名である。
【０００４】
ここで、従来のフレーム間圧縮についてＭＰＥＧ２を例にして説明する。ＭＰＥＧ２のフレーム間圧縮の動作を以下に示す。
（１）ビデオ信号をフレームメモリに読み込み、ブロックヘの切り出しを行う。
（２）ブロック毎に直前の時刻のフレームのデータを動き予測し、前後する時刻の対応する位置のデータ同士で差分を計算する。
（３）差分を離散コサイン変換（ＤＣＴ）によって符号化する。
（４）ＤＣＴ符号データを量子化し、サブバンド成分を低解像度レイヤに、高解像度成分を拡張レイヤに出力する。
（５）先に得られた予測した動きベクトルと、量子化後のデータについてエントロピー符号化、ランレングス符号化などの可逆符号化を行い出力データとする。
（６）（４）の出力を逆量子化、逆ＤＣＴ変換を通して復元データをフレームメモリに保存し、次の時刻でのフレーム予測に用いる。
なお、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２については、非特許文献１に記載されている。また、ＭＰＥＧの改良に関する技術が特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１７７９９２号公報
【非特許文献１】
「Ｂｉｔ別冊：デジタル放送・インターネットのための情報圧縮技術」共立出版、１９９８年２月５日、ｐ．１２８〜ｐ．１４５，ｐ．１５２〜ｐ．１７７，ｐ．２０５〜ｐ．２３７
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のフレーム間圧縮では突然のシーンチェンジやそれまで見えていなかった物体が急に画面中に現れた場合、もしくは、画面から隠れた場合などにも最も似ている画面からの差分計算が行われる。この場合の処理でも最も近いデータを持つとはいえ、関連性がないデータ同士の処理になるために冗長性を減らすことに繋がらない。逆に差分を計算することで元画像に無い差し引く画像に含まれていた模様が加わり、残像のような部分を含んだ復元画像となる場合がある。シーンチェンジなどに限ると、補償画像の選択は２つの画像の平均値が近く差分、もしくは、差分の二乗和が少ないためおきやすい。
これに比べ圧縮対象データから対象の画素の平均であるＤＣ成分を差し引いただけのデータ（時間方向の処理を行っていない）を圧縮する場合を考えると、シーンチェンジなどにおいては、符号化によるノイズが発生しくいデータとなる。
一方、差分計算無しの圧縮を常に用いると先に説明した無関係の画像データを差分することによる残像を発生させない。ところが、この方法では動き予測で正しく予想できる部分について動き予測補償によって減少していた冗長性を削減できなくなり、画像の大部分でのデータ量は増加することになる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、動画像データの関連性に応じて圧縮方法に切り替えることでフレーム間圧縮で歪が出にくく、圧縮率を向上させることができる画像圧縮装置、画像圧縮方法及び画像圧縮プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、動画像データをフレーム間圧縮する画像圧縮装置であって、フレーム内の画像全体をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは自然数）のブロックに切り分けるブロック分割手段と、前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分量を求める差分算出手段と、前記差分量と所定の閾値とを比較した結果に基づき、差分大、差分中、差分小のいずれかの差分評価結果を出力する差分評価手段と、前記差分評価結果が差分大である場合には出力データとして前記ブロック分割手段によって切り出したブロックデータを選択して出力し、差分中である場合には前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分データを選択して出力し、差分小である場合にはデータを選択しないデータ選択手段と、前記データ選択手段が出力するデータと前記差分評価結果を可逆符号化して出力する可逆符号化手段と、前記差分評価結果に基づいて、新たな直前フレームを合成するデータ合成手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記画像圧縮装置は、データ選択手段の出力データをブロック符号化するブロック符号化手段と、前記ブロック符号化手段の出力データを量子化する量子化手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記画像圧縮装置は、ブロック分割手段によって切り出したブロックのデータをブロック符号化するブロック符号化手段と、前記ブロック符号化手段の出力データを量子化する量子化手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、動画像データをフレーム間圧縮する画像圧縮方法であって、フレーム内の画像全体をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは自然数）のブロックに切り分けるブロック分割過程と、前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分量を求める差分算出過程と、前記差分量と所定の閾値とを比較した結果に基づき、差分大、差分中、差分小のいずれかの差分評価結果を出力する差分評価過程と、前記差分評価結果が差分大である場合には出力データとして前記ブロック分割過程によって切り出したブロックデータを選択して出力し、差分中である場合には前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分データを選択して出力し、差分小である場合にはデータを選択しないデータ選択過程と、前記データ選択過程において出力したデータと前記差分評価結果を可逆符号化して出力する可逆符号化過程と、前記差分評価結果に基づいて、新たな直前フレームを合成するデータ合成過程とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、動画像データをフレーム間圧縮する画像圧縮プログラムであって、フレーム内の画像全体をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは自然数）のブロックに切り分けるブロック分割処理と、前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分量を求める差分算出処理と、前記差分量と所定の閾値とを比較した結果に基づき、差分大、差分中、差分小のいずれかの差分評価結果を出力する差分評価処理と、前記差分評価結果が差分大である場合には出力データとして前記ブロック分割処理によって切り出したブロックデータを選択して出力し、差分中である場合には前記ブロックのデータと直前フレームのブロックデータとの差分データを選択して出力し、差分小である場合にはデータを選択しないデータ選択処理と、前記データ選択処理において出力したデータと前記差分評価結果を可逆符号化して出力する可逆符号化処理と、前記差分評価結果に基づいて、新たな直前フレームを合成するデータ合成処理とをコンピュータに行わせることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による画像圧縮装置を図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号１は、ビデオ入力信号を標本化・量子化して１フレーム分の画像データを記憶するフレームメモリである。符号２は、画像データをｎ×ｍ（ｎ、ｍは自然数）画素のブロックを切り出すブロック切り出し部である。符号３は、直前のフレームとの差分の大きさを評価する差分評価部である。符号４は、差分評価部３の評価結果に応じて複数のデータの中から１つを選択するデータ選択部である。符号５は、直前のフレームを作成するためのデータを選択する合成用データ選択部である。符号６は、直前フレームを記憶するフレームメモリである。符号７は、動き補償予測を行う動き補償予測部である。符号８、９は、入力データを可逆符号化して出力する可逆符号化部である。可逆符号化部８、９から出力される符号化データを多重化することにより圧縮データを出力する多重化部である。符号１１は、２つの画像データの差分を出力する差分出力部である。符号１２は、２つの画像データを合成する合成部である。
【００１４】
次に、図２を参照して、図１に示す画像圧縮装置のフレーム間圧縮による画像圧縮動作を説明する。
まず、ブロック切り出し部２は、フレームメモリ１からｎ×ｍ画素のブロックデータを切り出す。ここで切り出したブロックデータは、動き補償予測部７へ出力する。これを受けて、動き補償予測部７は、フレームメモリ６に記憶されている直前のフレームの中から処理対象のブロックと最も近い画像データを持つブロックを１つ探し出し、このブロックデータを動き補償データとし、差分出力部１１に対して出力する。最も近いデータの条件としてブロックの各地点で画素値の差分をとり、その絶対値和がもっとも少なくなる場所のブロックを１つ選び出す。また、動きがないと仮定して動きを計算するかわりに常に直前のフレームの同じ位置のブロックを選び出してもよい。
【００１５】
次に、差分出力部１１は、動き補償データとブロック切り出し部２において切り出したブロックデータの画素毎の差分（画素が持つ値の差分）を求める。そして、各画素の差分の絶対値を合計し、この合計値を差分量と称する。差分出力部１１は、ここで求めた差分量を差分評価部３へ出力する。
【００１６】
また、画素ブロックの差分量を切り出したブロックデータの画素毎の差分を求めた後、差分の分散を計算し差分量としてもよい。これは、画面が一様に明るくなった場合を考えた計算方法であり、画面が一様に明るくなった場合には、関連性が高いブロックの画素で差分を計算すると差分が０を中心ではなく、明るくなった分の値±誤差となる。このとき誤差を最小にするためには差分の絶対値和ではなく、差分の分散を最小にすることで達成する。これにより、光源の変動によっても圧縮率が低下しない応用範囲が広い圧縮方法にすることができる。
【００１７】
これを受けて、差分評価部３は、差分量の評価を行う。差分評価部３は、差分量が閾値Ｔｈ１を超えていれば関連性のある補償データが見つからなかったと判断し、差分評価の結果を「差分大」としてデータ選択部４へ通知する。また、差分量が閾値Ｔｈ１を超えないが、閾値Ｔｈ２（ただし、Ｔｈ１＞Ｔｈ２＞０）を超えている場合、直前のフレームと関連性のある変動があったと判断し、差分評価の結果を「差分中」としてデータ選択部４へ通知する。また、差分量がＴｈ２を超えない場合、直前のフレームとブロック内部が変化していないと判断し、差分評価の結果を「差分小」とデータ選択部４へ通知する。
【００１８】
次に、データ選択部４は、差分評価部３から通知された差分評価結果に基づいて、出力データを選択する。差分評価結果が「差分大」である場合、データ選択部４は、ブロック切り出し部２において切り出したブロックデータを選択して、このブロックデータをそのまま出力する。また、「差分中」である場合は、対象のブロックデータの各点の画素から動き補償データの各点の画素を減算したブロックデータ（差分出力部１１の出力）を選択し、このブロックデータを出力する。また、「差分小」である場合は、ブロック無し情報に置き換えて出力する。
【００１９】
次に、可逆符号化部９は、データ選択部４において選択されて出力されたデータを可逆符号化する。ここで用いる符号化方法は、エントロピー符号化のひとつであるハフマン符号化を行い出力する。
これと並行して、可逆符号化部８は、差分評価部３が出力する差分評価結果を識別可能な情報（例えば、差分大＝１、差分中＝２、差分小＝３）をハフマン符号化を用いて可逆符号化する。
なお、エントロピー符号化として算術符号化、レンジコード法など、適した符号化を用いるようにしてもよい。
【００２０】
次に、多重化部１０は、２つの可逆符号化部８、９の出力を多重化して出力する。これが、１つのブロックデータを圧縮した圧縮データとなる。
【００２１】
次に、合成部１２は、データの再合成を行い、差分評価部３の出力に基づいて合成用データ選択部５は、データを選択して、フレームメモリ６へ出力する。すなわち、「差分大」の場合には、データ選択部４の出力のブロックを、差分中の場合には、データ選択部４の出力データに直前のフレームの値（動き補償後）を加算したブロックを、また差分小ならば直前のフレーム（動き補償後）のデータをフレームメモリ６へ出力する。
以上の処理を全てのブロックに対して実行することにより、画像の圧縮データが出力されることとなる。
【００２２】
なお、前述した閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２の２つの閾値を変更して、必要に応じて画質を上げて圧縮率を下げたり、圧縮率を下げて画質を上げたりする調整を行うようにしてもよい。
【００２３】
次に、図２を参照して、他の実施形態を説明する。図２に示す装置が図１に示す装置と異なる点は、ブロック符号化１３、量子化部１４、ブロック復号化部１５を新たに設け、データ選択部４の出力をに対して、ブロック符号化と量子化を行うようにした点である。データ選択部４の出力は−２５５〜２５５までとりうるため、０〜２５５に値を正規化する。ブロック符号化部１３は、離散コサイン変換（もしくは、その他の直交変換）やＢＴＣ（Ｂｌｏｃｋ  Ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｉｎｇ）、ベクトル量子化など、固定サイズの長方形画素の集まり（ブロック）から画像特有の特徴・成分を示す値を抽出して少ないデータとして表すための処理を行う。離散コサイン変換を用いた場合に出力される符号化データはｎ×ｍ個の周波数成分（Ｑｉｊ）がＤＣＴ系列として出力され、また、全体の画素の平均がＤＣ成分として出力する。また、量子化部１４は、本来実数であるＱｉｊに乗算後に−１２８〜＋１２７に収まる定数を求め乗算し、そのさいには絶対値が小さくなる切り捨てを行うなど一定の法則で整数化をおこなうとともに、ある条件下（たとえば２以下の値、ジグザクスキャンを行い一度でも０が見つかった後）であればさらに０に近似する処理を行う。ブロック復号化部１５は、データを合成するために、ブロック符号化部１３によって符号化されたブロックデータを復号化する。
【００２４】
次に、図３を参照して、他の実施形態を説明する。図３に示す装置が、図２に示す装置と異なる点は、ブロック符号化１３、量子化部１４をブロック切り出し部２と差分出力部１１の間に設けた点である。図３に示すブロック符号化１３、量子化部１４の動作は、図２に示すものと同様であるため詳細な説明を省略する。
【００２５】
次に、図２、３に示すブロック符号化部１３においてＢＴＣ（Ｂｌｏｃｋ  Ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｉｎｇ）を用いる場合について説明する。ＢＴＣによる圧縮方法については特開昭６０−８７５９６号公報でＲＧＢ表現の場合について述べられており、さらに、特許第３２６０９１０号公報などでも利用法が記載されている。なお、カラーをＢＴＣ法でブロック符号化する場合ＲＧＢではなくＹＵＶ４２０を用いる。以下にＢＴＣの処理を簡単に説明する。まず、ブロック中の全画素の平均を計算し平均階調値Ｍとする。続いて、ブロック中の各画素から平均値Ｍを減算し、それぞれを絶対値の平均Ｒを計算し階調振幅指標Ｒとする。そして、Ｍ以上の画素を階調番号１、Ｍ以下の画素を階調番号０としてｎ×ｍ個の要素をもつベクトルとして階調番号の羅列を出力する。これにより符号化を行うことができる。
【００２６】
次に、図３に示す装置において、ブロックデータのブロック符号化をＢＴＣ（Ｂｌｏｃｋ  Ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｉｎｇ）を用い、さらに、差分量の計算方法について説明する。ＢＴＣの出力を平均色情報、平均からの起伏をしめす平均階調値、画素ごとにどの階調に属するかを示した量子化値（画素数分）とする。
差分量は、差分量＝平均色情報の差×ｋ１（平均色係数）＋色階調指標の差×ｋ２（階調値係数）＋｜量子化値の差｜×（平均階調値の平均）によって算出する。ここで、｜量子化値の差｜は量子化値をｎ×ｍ次元のベクトルと考え、２つのベクトルのユークリッド距離を計算した値とする。また、ｋ１、ｋ２は重み付け係数ですべての動画において同じ値を用いる。
【００２７】
次に、図２，３に示すブロック符号化部１３においてベクトル量子化を用いる方法について説明する。ベクトル量子化による圧縮については特開昭６４−６００５９号公報に述べられている。また、動き補償を伴うベクトル量子化については特開昭６０−１４６３６３号公報に示されている。ベクトル量子化をブロックの符号化に適用した場合の動作を簡単に説明する。
まず、ベクトル量子化の前にブロックの平均Ｅｂおよび、平均からの最大振幅Ｒｂを計算し、Ｅｂ，Ｒｂを用いて（−１２８〜＋１２８など）に平均からの変動を正規化する。そして、正規化した変動値のｎ×ｍ画素のブロックについて、ブロックを構成する画素の値を要素としたベクトルに近い要素構成をもつベクトルをあらかじめ用意したベクトルテーブルから選び出し、そのベクトルのインデックス番号Ｉｂと、Ｅｂ，Ｒｂがブロックを量子化した結果となる。ベクトルを選ぶ際には、そのユークリッド距離が小さいものが近いベクトルとなるよう各要素の差分の二乗和を計算する。この動作によってベクトル量子化処理を行うことができる。
【００２８】
次に、図３に示す装置において、ブロック符号化をベクトル量子化で行い、さらに、差分量の計算を行う動作を説明する。まず、ベクトル量子化の前にブロックの平均Ｅｂおよび、平均からの最大振幅Ｒｂを計算し、Ｅｂ，Ｒｂを用いて、−１２８〜＋１２８などに平均からの変動を正規化する。そして、正規化した変動について最も近い値をもつベクトルを探し、そのインデックス番号Ｉｂと、Ｅｂ，Ｒｂをブロックを量子化した結果とする。
差分量は、差分量＝Ｅｂの差  ×Ｋ１（平均色係数）＋Ｒｂの差  ×Ｋ２（振幅係数）＋｜Ｉｂが示す２つベクトルの個々の要素の差｜×Ｒｂの平均  によって計算する。ここで、｜…｜はｎ×ｍ次元での差の値を要素に持つベクトルと考え、２つのベクトルのユークリッド距離を計算した値とする。また、ｋ１、ｋ２は重み付け係数で動画中のすべて圧縮において一定の値を用いる。
【００２９】
次に、図３に示す装置において、ブロック符号化に離散コサイン変換を用い、直交変換後の出力である直流成分ＤＣおよび、変換後の要素Ｑｉｊを用いて差分量計算を行う動作を説明する。
変化量は、変化量＝ＤＣの差分＋Σ（｜対象画像のＱｉｊ−比較画像のＱｉｊ｜×Ｋｉｊ）によって求める。ここで、Ｋｉｊ（ｉ＜ｎ，ｊ＜ｍ）は重み付け係数で動画中のすべての圧縮において一定の値を用い、Ｋｉｊ≧Ｋｉ＋１ｊ，Ｋｉｊ≧Ｋｉｊ＋１を満たすようにＫを設計する。ここに、示した式は差分の重み付け和であり、その重みを人間の視覚が敏感に反応する低周波成分が大きくなるように重み付けする方法で人間の感覚に近い値になるようにすることで、さらに自然な復元画像を得ることができるようになる。
【００３０】
なお、ブロックデータの符号化で生成する属性値（ＢＴＣでは平均階調値、階調振幅、量子化値（階調番号の羅列）に相当、また、ＤＣＴではＤＣ成分とＡＣの各周波数成分に対応するＱｉｊに相当）を別個に、もしくはその中で独立した属性ごとをグループにして差分をとり、それぞれの属性値ごとの差分によって評価を行い、さらに、その属性ごとに差分、元値、データ無しと選択するようにしてもよい。例えば、ＢＴＣ法をブロック符号化に用いている場合、平均階調値と、階調振幅が独立であり、平均階調値が同じで階調振幅が大きく変化した場合、階調振幅および階調番号のベクトルを送信するだけで平均階調値は送信せず、復号時に以前と同じ値を用いることで、同じ画像を少ない情報伝送で再現可能とすることができる。これによると、例えば、背景の色が変化せずに模様が変化・変形した場合にデータ量が減少することになる。逆の平均階調値のみの変化する場合にも少ない情報伝送で再現可能とすることができる。これによると、例えば光源の変化で画面全体が均等に明るくなる場合にデータ量が減少することになる。このように、平均階調値と階調振幅といった独立した要素については別個に差分量の大中小を評価し、それぞれに対応して個々に元画像ブロックを用いた可逆符号化、差分値からなるブロックを用いた可逆符号化、データ無しとする事で必要なデータのみを送信することで従来よりデータ量を減少させ、圧縮率が向上する。
【００３１】
このように、フレーム間圧縮において、フレームをブロックに分割し時間変化を検査し、ブロックの変化が大きい場合には時間方向のフレーム間関連を利用しない圧縮を、変化が小さい場合には前画面と同じという情報を、その中間ではフレーム間の関連を利用した圧縮したデータを送信するようにし、データの関連性に応じて圧縮方法に切り替えるようにしたため、フレーム間圧縮で歪が出にくく、圧縮率を向上させることが可能となる。
【００３２】
なお、図１〜３における各処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより画像圧縮処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００３３】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、関連性が少ない場合に予測画像による補償を引くことなく元画像の符号化を行い、関連性が大きい場合に予測画像による補償を行うことを提案することで、高い圧縮率を維持しながら残像ノイズを減らすことができる。また、関連性を検査する方法として予測画像データと元画像データの差を用い、差が大きい場合には関連性がないと予想し、小さい場合には差が無いと予想し、それ以外の場合には関連性が大きいと予想する簡単な判定するようにしたため、必要度が高い順にデータ量を多くするような判断を高速に行うことができる。特に差分が所定の閾値より小さい場合には、変動はノイズやゆらぎであることが多く、またノイズやゆらぎに隠されて人間には判別できない変化となるため、差が無いと判断しデータを生成しないことにより常に差分データもしくはフレーム内圧縮データを送る方法に比べて送信データ量を減らすことが可能となる。また、画像のフレームデータをブロック化してブロック内で符号化、量子化を行う特徴をもった圧縮手法に適用可能であり、このブロック符号化方法として離散コサイン変換、ＢｌｏｃｋＴｒｕｎｃａｔｉｏｎＣｏｄｉｎｇ、ベクトル量子化などが使用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、６・・・フレームメモリ
２・・・ブロック切り出し部
３・・・差分評価部
４・・・データ選択部
５・・・合成用データ選択部
７・・・動き補償予測部
８、９・・・可逆符号化部
１０・・・多重化部
１１・・・差分出力部
１２・・・合成部
１３・・・ブロック符号化部
１４・・・量子化部
【図１】
2004266720.tif 000003
【図２】
2004266720.tif 000004
【図３】
2004266720.tif 000005