(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブロックで構成された画像情報から得られた各ブロックの直流成分で構成された直流成分画像データから、各ブロックについての交流成分を予測する交流成分予測方法であって、
注目ブロックの直流成分と、その左右のブロック及び上下のブロックの一方の直流成分とに基づき、注目ブロックの左右方向及び上下方向の一方の交流成分を予測する処理を、全ブロックについて繰り返す第１ステップと、
上記ステップにより予測された注目ブロックの交流成分と、その左右のブロック及び上下のブロックの他方の予測された交流成分とに基づき、注目ブロックの左右方向及び上下方向の他方の交流成分を予測する処理を、全ブロックについて繰り返す第２ステップと、
を備えたことを特徴とする交流成分予測方法。
【請求項２】
第１ステップにおいて、注目ブロックの直流成分をＳとし、左右のブロックの直流成分をそれぞれＬ及びＲとすると、注目ブロックの左右方向の交流成分を示す値ＶＬ，ＶＲは、以下の式で求められ、
ＶＬ＝Ｓ＋（Ｌ−Ｒ）／８
ＶＲ＝Ｓ＋（−Ｌ＋Ｒ）／８
第２ステップにおいて、注目ブロックの上のブロックについて得られた交流成分を示す値をＵＬ，ＵＲとし、注目ブロックの下のブロックについて得られた交流成分を示す値をＢＬ，ＢＲとすると、ブロックＶＬについての上下方向の交流成分を示す値ＶＵＬ，ＶＢＬと、ブロックＶＲについての上下方向の交流成分を示す値ＶＵＲ，ＶＢＲは、以下の式で求められることを特徴とする請求項１に記載の交流成分予測方法。
ＶＵＬ＝ＶＬ＋（ＵＬ−ＢＬ）／８
ＶＵＲ＝ＶＲ＋（ＵＲ−ＢＲ）／８
ＶＢＬ＝ＶＬ＋（−ＵＬ＋ＢＬ）／８
ＶＢＲ＝ＶＲ＋（−ＵＲ＋ＢＲ）／８
【請求項３】
第１ステップにおいて、注目ブロックの直流成分をＳとし、上下のブロックの直流成分をそれぞれＵ及びＢとすると、注目ブロックの上下方向の交流成分を示す値ＶＵ，ＶＢは、以下の式で求められ、
ＶＵ＝Ｓ＋（Ｕ−Ｂ）／８
ＶＢ＝Ｓ＋（−Ｕ＋Ｂ）／８
第２ステップにおいて、注目ブロックの左のブロックについて得られた交流成分を示す値をＬＵ，ＬＢとし、注目ブロックの右のブロックについて得られた交流成分を示す値をＲＵ，ＲＢとすると、ブロックＶＵについての左右方向の交流成分を示す値ＶＬＵ，ＶＲＵと、ブロックＶＢについての左右方向の交流成分を示す値ＶＬＢ，ＶＲＢは、以下の式で求められることを特徴とする請求項１に記載の交流成分予測方法。
ＶＬＵ＝ＶＵ＋（ＬＵ−ＲＵ）／８
ＶＬＢ＝ＶＢ＋（ＬＢ−ＲＢ）／８
ＶＲＵ＝ＶＵ＋（−ＬＵ＋ＲＵ）／８
ＶＲＢ＝ＶＢ＋（−ＬＢ＋ＲＢ）／８
【請求項４】
各ブロックについて予測された交流成分を示す値を、各ブロック内のサブブロックとしての直流成分とみなして、前記第１ステップ及び第２ステップを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の交流成分予測方法。
【請求項５】
前記画像情報は、遊技機で表示される画像に係る情報であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の交流成分予測方法。
【請求項６】
複数のブロックで構成された画像情報を直流成分と交流成分に分けて符号化する画像処理装置であって、
各ブロックの直流成分を算出する直流成分算出部と、
注目ブロックの直流成分と、その左右のブロック及び上下のブロックの一方の直流成分とに基づき、注目ブロックの左右方向及び上下方向の一方の交流成分を予測する処理を、全ブロックについて繰り返し、予測された注目ブロックの交流成分と、その左右のブロック及び上下のブロックの他方の予測された交流成分とに基づき、注目ブロックの左右方向及び上下方向の他方の交流成分を予測する処理を、全ブロックについて繰り返す交流成分予測部と、
を備える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、画像データの直流成分からその交流成分を予測する交流成分予測方法及びその方法を採用した画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像情報、例えば遊技機で表示される画像情報、の符号化処理においては、直交変換等により、画像情報をその直流成分と交流成分に分離し、直流成分のみを活用することにより情報量を減らし、また、交流成分を利用する場合にも、直流成分から低次の交流成分を予測（ＡＣＰ：AC Component Prediction）することによって、交流成分の情報量を減らすことが行われている。
【０００３】
つまり、交流成分の情報量の削減においては、直流成分が求められた段階で、交流成分の予測ができれば、その予測誤差のみについて交流成分の符号化を行えばよいため、情報量が削減されることとなる。
【０００４】
上述の直流成分からの交流成分の予測の手法の１つとして、二次元的な直流成分画像データの個々の画像データについての交流成分を、注目する直流成分画像データとその周辺の直流成分画像データから求める手法がある。さらに、このとき、その処理を段階的、又は階層的に繰り返すことにより、予測精度を向上させていくことができる。かかる手法の一例は、特許文献１に開示されている。
【０００５】
図４は、特許文献１に開示された手法における、交流成分の予測の方法を説明するための図である。なお、以下の説明において、便宜上、画像のブロック（サブブロック）の呼称と、そのブロックの画像データの値を区別しないで説明する。
【０００６】
図４（ａ）は、直流成分画像データを示しており、それは複数のブロックで構成され、各ブロックが算出された直流成分データを有している。
【０００７】
そこで、例えば図４（ａ）に示したブロックＳについての交流成分予測は、同図（ｂ）に示すように、当該ブロックＳの直流成分値と、その上下左右のブロック（上側ブロックＵ、下側ブロックＢ、左側ブロックＬ、右側ブロックＲ）の直流成分値により、ブロックＳの内部の４つのサブブロック（ＶＵＬ，ＶＵＲ，ＶＢＬ，ＶＢＲ）についての疑似的な直流成分を求めることにより行われる。このときの具体的な計算式は、以下の式（１）〜（４）である。
【０００８】
ＶＵＬ＝Ｓ＋（Ｕ＋Ｌ−Ｂ−Ｒ）／８            …（１）
ＶＵＲ＝Ｓ＋（Ｕ−Ｌ−Ｂ＋Ｒ）／８            …（２）
ＶＢＬ＝Ｓ＋（−Ｕ＋Ｌ＋Ｂ−Ｒ）／８          …（３）
ＶＢＲ＝Ｓ＋（−Ｕ−Ｌ＋Ｂ＋Ｒ）／８          …（４）
この各サブブロックＶＵＬ，ＶＵＲ，ＶＢＬ，ＶＢＲの直流成分値の変化量がブロックＳの交流成分を表していることになる。
【０００９】
そして、上述のブロックＳについての処理が、すべてのブロックについて図４（ｃ）に示すように順次行われることにより、すべてのブロックについて交流成分が予測される。そして、更に、それを段階的、又は階層的にサブブロックに対して繰り返せば、その分、予測精度を向上させていくということになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３７００９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、図４に示した従来の手法では、上述のように、任意のブロックについて、その各サブブロックの直流成分値を、互いに同等に一括して求めている。しかしながら、この手法では、局所的な構造を的確に反映しているとはいえず（例えば、上記ＶＵＬは、比較的遠い下側ブロックＢ及び右側ブロックＲを参照）、階層的な各段での予測精度は低く、圧縮率も上げられず、対応して画質も比較的低くなってしまうという課題があった。
【００１２】
本発明は上述のような事情から為されたものであり、本発明の目的は、予測精度が向上し、圧縮率及び画質を向上させることができる交流成分予測方法及びその方法を採用した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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の交流成分予測方法は、複数のブロックで構成された画像情報から得られた各ブロックの直流成分で構成された直流成分画像データから、各ブロックについての交流成分を予測する交流成分予測方法であって、注目ブロックの直流成分と、その左右のブロック及び上下のブロックの一方の直流成分とに基づき、注目ブロックの左右方向及び上下方向の一方の交流成分を予測する処理を、全ブロックについて繰り返す第１ステップと、上記ステップにより予測された注目ブロックの交流成分と、その左右のブロック及び上下のブロックの他方の予測された交流成分とに基づき、注目ブロックの左右方向及び上下方向の他方の交流成分を予測する処理を、全ブロックについて繰り返す第２ステップと、を備えたことを要旨とする。
【００１４】
具体的には、第１ステップにおいて、注目ブロックの直流成分をＳとし、左右のブロックの直流成分をそれぞれＬ及びＲとすると、注目ブロックの左右方向の交流成分を示す値ＶＬ，ＶＲは、以下の式で求められ、
ＶＬ＝Ｓ＋（Ｌ−Ｒ）／８
ＶＲ＝Ｓ＋（−Ｌ＋Ｒ）／８
第２ステップにおいて、注目ブロックの上のブロックについて得られた交流成分を示す値をＵＬ，ＵＲとし、注目ブロックの下のブロックについて得られた交流成分を示す値をＢＬ，ＢＲとすると、ブロックＶＬについての上下方向の交流成分を示す値ＶＵＬ，ＶＢＬと、ブロックＶＲについての上下方向の交流成分を示す値ＶＵＲ，ＶＢＲは、以下の式で求められることを要旨とする。  
ＶＵＬ＝ＶＬ＋（ＵＬ−ＢＬ）／８
ＶＵＲ＝ＶＲ＋（ＵＲ−ＢＲ）／８
ＶＢＬ＝ＶＬ＋（−ＵＬ＋ＢＬ）／８
ＶＢＲ＝ＶＲ＋（−ＵＲ＋ＢＲ）／８
【００１５】
あるいは、第１ステップにおいて、注目ブロックの直流成分をＳとし、上下のブロックの直流成分をそれぞれＵ及びＢとすると、注目ブロックの上下方向の交流成分を示す値ＶＵ，ＶＢは、以下の式で求められ、
ＶＵ＝Ｓ＋（Ｕ−Ｂ）／８
ＶＢ＝Ｓ＋（−Ｕ＋Ｂ）／８
第２ステップにおいて、注目ブロックの左のブロックについて得られた交流成分を示す値をＬＵ，ＬＢとし、注目ブロックの右のブロックについて得られた交流成分を示す値をＲＵ，ＲＢとすると、ブロックＶＵについての左右方向の交流成分を示す値ＶＬＵ，ＶＲＵと、ブロックＶＢについての左右方向の交流成分を示す値ＶＬＢ，ＶＲＢは、以下の式で求められることを要旨とする。  
ＶＬＵ＝ＶＵ＋（ＬＵ−ＲＵ）／８
ＶＬＢ＝ＶＢ＋（ＬＢ−ＲＢ）／８
ＶＲＵ＝ＶＵ＋（−ＬＵ＋ＲＵ）／８
ＶＲＢ＝ＶＢ＋（−ＬＢ＋ＲＢ）／８
【００１６】
好適には、各ブロックについて予測された交流成分を示す値を、各ブロック内のサブブロックとしての直流成分とみなして、前記第１ステップ及び第２ステップを繰り返す。
【００１７】
また、好適には、前記画像情報は、遊技機で表示される画像に係る情報である。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、複数のブロックで構成された画像情報を直流成分と交流成分に分けて符号化する画像処理装置であって、各ブロックの直流成分を算出する直流成分算出部と、注目ブロックの直流成分と、その左右のブロック及び上下のブロックの一方の直流成分とに基づき、注目ブロックの左右方向及び上下方向の一方の交流成分を予測する処理を、全ブロックについて繰り返し、予測された注目ブロックの交流成分と、その左右のブロック及び上下のブロックの他方の予測された交流成分とに基づき、注目ブロックの左右方向及び上下方向の他方の交流成分を予測する処理を、全ブロックについて繰り返す交流成分予測部と、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の交流成分予測方法及びその方法を採用した画像処理装置によれば、交流成分予測処理を２段階に分けることにより、２ステップ目の処理では、より元画像に近い情報をもとに予測でき、予測精度が向上し、更に階層的に行えば、各段の予測精度は累積的に向上するので、圧縮率及び画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の画像情報の交流成分予測方法おける一実施形態を説明するための図である。
【図２】本発明の画像情報の交流成分予測方法おける一実施形態を説明するための図である。
【図３】本発明の交流成分予測方法の一実施形態を採用した画像処理装置の概略構成ブロック図である。
【図４】従来における交流成分の予測の方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。  
図１及び図２は、本発明の画像情報（好適には遊技機で表示される画像情報）の交流成分予測方法おける一実施形態を説明するための図である。
【００２２】
本発明においては、基本的には、従来のように任意の直流成分データについての交流成分をその上下左右の直流成分画像データから一括して求めるのではなく、上下（縦）方向の直流成分画像データの利用と左右（横）方向のそれらの利用を分離して処理する。
【００２３】
そこで、図１（ａ）に示したブロックＳについての交流成分を予測は、同図（ｂ）に示すように、まず、当該ブロックＳの直流成分値と、その左右のブロック（左側ブロックＬ、右側ブロックＲ）の直流成分値により、ブロックＳの内部の２つのサブブロック（ＶＬ，ＶＲ）についての疑似的な直流成分を求めることにより行われる。このときの具体的な計算式は、以下の式（５）及び（６）である。
【００２４】
ＶＬ＝Ｓ＋（Ｌ−Ｒ）／８            …（５）
ＶＲ＝Ｓ＋（−Ｌ＋Ｒ）／８          …（６）
この各サブブロックＶＬ，ＶＲの直流成分値の変化量がブロックＳの暫定的な交流成分、すなわち左右（ラスタースキャン）方向の交流成分、を表していることになる。
【００２５】
そして、上述のブロックＳについての処理が、すべてのブロックについて図１（ｃ）に示すように順次行われることにより、すべてのブロックについて、暫定的な交流成分、すなわち左右（ラスタースキャン）方向の交流成分が予測される。
【００２６】
次に、上下方向の直流成分画像データの利用した処理を行う。  
上述の処理で図２（ａ）に示したように左右（ラスタースキャン）方向についてすべてのブロックの交流成分が求められている状態で、ブロックＳについての上下方向についての交流成分を求めることを考える。この場合、同図（ｂ）に示すように、当該ブロックＳについて上述のように求められた交流成分を示す値ＶＬ，ＶＲと、その上下のブロックについて得られた交流成分を示す値（上側ブロックＵＬ，ＵＲ、下側ブロックＢＬ，ＢＲ）により、ブロックＶＬについての上下方向の交流成分を示す値ＶＵＬ，ＶＢＬと、ブロックＶＲについての上下方向の交流成分を示す値ＶＵＲ，ＶＢＲを求める。このときの具体的な計算式は、以下の式（７）〜（１０）である。
【００２７】
ＶＵＬ＝ＶＬ＋（ＵＬ−ＢＬ）／８            …（７）
ＶＵＲ＝ＶＲ＋（ＵＲ−ＢＲ）／８            …（８）
ＶＢＬ＝ＶＬ＋（−ＵＬ＋ＢＬ）／８          …（９）
ＶＢＲ＝ＶＲ＋（−ＵＲ＋ＢＲ）／８          …（１０）
この各値ＶＵＬ，ＶＵＲ，ＶＢＬ，ＶＢＲの変化量がブロックＳについて予測された交流成分を表していることになる。
【００２８】
そして、上述のブロックＳについての処理が、すべてのブロックについて図２（ｃ）に示すように順次行われることにより、すべてのブロックについて交流成分が予測される。
【００２９】
そして、更に、上述した左右方向と上下方向に関する一連の処理を、段階的、又は階層的にサブブロックに対して繰り返せば、その分、予測精度が向上することとなる。
【００３０】
以上で説明した交流成分予測方法の一実施形態によれば、交流成分予測処理を２段階に分けることにより、２ステップ目の処理では、より元画像に近い情報をもとに予測でき、予測精度が向上し、更に階層的に行えば、各段の予測精度は累積的に向上するので、圧縮率及び画質を向上させることができる。
【００３１】
なお、上述の説明においては、左右（ラスタースキャン）方向について先に処理をしたが、上下方向を先に処理してもよい。つまり、上下方向を先に処理する場合、上記の式（５）及び（６）に対応する式は、以下の式（１１）及び（１２）であり、上記の式（７）〜（１０）に対応する式は、以下の式（１３）〜（１６）である。
【００３２】
ＶＵ＝Ｓ＋（Ｕ−Ｂ）／８            …（１１）
ＶＢ＝Ｓ＋（−Ｕ＋Ｂ）／８          …（１２）
【００３３】
ＶＬＵ＝ＶＵ＋（ＬＵ−ＲＵ）／８            …（１３）
ＶＬＢ＝ＶＢ＋（ＬＢ−ＲＢ）／８            …（１４）
ＶＲＵ＝ＶＵ＋（−ＬＵ＋ＲＵ）／８          …（１５）
ＶＲＢ＝ＶＢ＋（−ＬＢ＋ＲＢ）／８          …（１６）
【００３４】
但し、先に処理するのが、左右と上下の場合で結果が同じであるというわけではない。つまり、第１ステップ処理後のデータを記憶するのに、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などを使ってハードウェア実装した場合には、メモリコントロールの関係で、使用されるメモリ容量が異なることを確認しており、その意味からは上下を先に処理した方がメモリ消費をより低く抑えることができた。
【００３５】
次に、上述の交流成分予測方法を採用した画像処理装置について説明する。  
図３は、本発明の交流成分予測方法の一実施形態を採用した画像処理装置の概略構成ブロック図である。
【００３６】
同図に示す画像処理装置１は、直流成分算出部１１と、第１量子化部１２と、第１可変長符号化部１３と、交流成分予測部１４と、減算器１５と、直交変換部１６と、第２量子化部１７と、第２可変長符号化部１８とを備えている。
【００３７】
直流成分算出部１１は、入力される原画像データについて、直流成分を算出する（図１（ａ）に示したデータ）。第１量子化部１２は、直流成分算出部１１により算出された直流成分データに対して量子化を行う。第１可変長符号化部１３は、第１量子化部１２により得られた量子化データに対してハフマン符号化や算術符号化等の可変長符号化処理を行い、直流成分についての符号化データとして外部に出力する。
【００３８】
交流成分予測部１４は、直流成分算出部１１により得られた直流成分データを入力し、前述のような交流成分予測方法に基づき、交流成分を予測する。減算器１５は、原画像データの対応するサブブロックの平均値と、交流成分予測部１４により求められた予測値との差分を求める。直交変換部１６は、減算器１５により得られた差分値に対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）やアダマール変換（Hadamard Transform）等の直交変換を施す。第２量子化部１７は、直交変換部１６により得られた交流成分データに対して量子化を行う。第２可変長符号化部１８は、第２量子化部１７により得られた量子化データに対してハフマン符号化や算術符号化等の可変長符号化処理を行い、交流成分についての符号化データとして外部に出力する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の交流成分予測方法は、例えば遊技機で表示される画像情報の圧縮処理に利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  画像処理装置
１１  直流成分算出部
１２  第１量子化部
１３  第１可変長符号化部
１４  交流成分予測部
１５  減算器
１６  直交変換部
１７  第２量子化部
１８  第２可変長符号化部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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