(57)【要約】【課題】カラーの画像を表すＣＴデータの圧縮に適用可能な新たな好ましい圧縮処理を行うことができるデータ圧縮装置およびデータ圧縮プログラムを提供する。【解決手段】被圧縮データに含まれる色版データに対し、色版データを構成する数値について、隣接する数値の差分を表わす数値の連続からなる第１の差分データを生成する第１の差分生成部と、所定種類の色要素に対応した色版データの第１の差分データとその所定種類の色要素以外の色要素の第１の差分データとの差分を表わす数値の連続からなる第２の差分データを生成する第２の差分生成部と、各差分データの各数値を所定値だけオフセットさせるオフセット部と、データの各数値に関し上位ビット部分の連続からなる上位データと下位ビット部分の連続からなる下位データとに分割する分割部と、上位データに可逆圧縮処理を施す上位データ圧縮部と、下位データに可逆圧縮処理を施す下位データ圧縮部とを備えた。【選択図】図３
2007174464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の色要素それぞれに対応して、所定の単位ビット数で表される数値の連続でそれぞれ表現された複数の色版データにより構成された被圧縮データに対し、データ圧縮処理を施すデータ圧縮装置において、
前記被圧縮データに含まれる色版データそれぞれに対し、それぞれの色版データを構成する数値の連続について、隣接する数値どうしの差分を求めることにより該差分を表わす数値の連続からなる第１の差分データを生成する第１の差分生成部と、
前記被圧縮データに含まれる色版データのうち所定種類の色要素に対応した色版データ
の第１の差分データと、前記所定種類の色要素を除いた他の色要素に対応した色版データの第１の差分データとの差分を求めることにより、該差分を表わす数値の連続からなる第２の差分データを生成する第２の差分生成部と、
前記所定種類の色要素に対応した第１の差分データおよび前記他の色要素に対応した第２の差分データからなる差分データ群を構成する各差分データを構成する各数値を所定値だけオフセットさせるオフセット部と、
前記オフセット部によってオフセットされた各数値を、前記単位ビット数よりも小さい所定の分割ビット数のところで上位ビット部分と下位ビット部分とに分けることによって、前記差分データ群を構成する各差分データを、各数値における上位ビット部分の連続からなる上位データと各数値の下位ビット部分の連続からなる下位データとに分割する分割部と、
前記分割部によって分割された上位データに対して可逆圧縮処理を施す上位データ圧縮部と、
前記分割部によって分割された下位データに対して可逆圧縮処理を施す下位データ圧縮部とを備えたものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項２】
前記第１の差分生成部が、第１の差分データを構成する数値について、前記画像上で見てその数値に複数方向それぞれに隣接する複数の数値に基づいた２次元的な差分を求めるものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項３】
前記上位データ圧縮部が、上位データ中、１つもしくは複数の所定の圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力するとともに、圧縮対象数値については、該圧縮対象数値と、該圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力する第１の符号化部を備えたものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項４】
前記上位データ圧縮部が、
上位データ中、１つもしくは複数の所定の圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力するとともに、圧縮対象数値については、該圧縮対象数値と、該圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力する第１の符号化部と、
符号と数値を対応づけるテーブルを用いて、前記第１の符号化部で符号化された後のデータにエントロピー符号化を施す第２の符号化部を備えたものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項５】
前記上位データ圧縮部が、
上位データ中、１つもしくは複数の所定の圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力するとともに、圧縮対象数値については、該圧縮対象数値と、該圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力する第１の符号化部と、
ハフマンテーブルを用いて、前記第１の符号化部で符号化された後のデータにハフマン符号化を施す第２の符号化部を備えたものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項６】
前記上位データ圧縮部が、
上位データ中、１つもしくは複数の所定の圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力するとともに、圧縮対象数値については、該圧縮対象数値と、該圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力する第１の符号化部と、
前記第１の符号化部で符号化された後のデータ中に出現する数値のヒストグラムを求めるヒストグラム算出部と、
前記ヒストグラム算出部で求められたヒストグラムに基づき、符号と数値を対応づけるテーブルに、出現頻度の高い数値ほど符号長の短かい符号を割り当てる符号割当部と、
前記符号割当部で符号が割り当てられたテーブルを用いて、前記第１の符号化部で符号化された後のデータにエントロピー符号化を施す第２の符号化部を備えたものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項７】
前記ヒストグラム算出部は、前記第１の符号化部で符号化された後のデータに対して、該データ中に出現する数値の間引きを行い、その間引いた数値によって前記ヒストグラムを求めるものであることを特徴とする請求項６記載のデータ圧縮装置。
【請求項８】
前記下位データ圧縮部が、符号と数値を対応づけるテーブルを用いて下位データにエントロピー符号化を施すものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項９】
前記下位データ圧縮部が、ハフマンテーブルを用いて下位データにハフマン符号化を施すものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項１０】
前記下位データ圧縮部が、圧縮省略の指示を受けて下位データを無圧縮で出力するものであることを特徴とする請求項１記載のデータ圧縮装置。
【請求項１１】
プログラムを実行する情報処理装置内に組み込まれて該情報処理装置に、複数種類の色要素それぞれに対応して、所定の単位ビット数で表される数値の連続でそれぞれ表現された複数の色版データにより構成された被圧縮データに対し、データ圧縮処理を実行させるデータ圧縮プログラムにおいて、
前記情報処理装置上に、
前記被圧縮データに含まれる色版データそれぞれに対し、それぞれの色版データを構成する数値の連続について、隣接する数値どうしの差分を求めることにより該差分を表わす数値の連続からなる第１の差分データを生成する第１の差分生成部と、
前記被圧縮データに含まれる色版データのうち所定種類の色要素に対応した色版データ
の第１の差分データと、前記所定種類の色要素を除いた他の色要素に対応した色版データの第１の差分データとの差分を求めることにより、該差分を表わす数値の連続からなる第２の差分データを生成する第２の差分生成部と、
前記所定種類の色要素に対応した第１の差分データおよび前記他の色要素に対応した第２の差分データからなる差分データ群を構成する各差分データを構成する各数値を所定値だけオフセットさせるオフセット部と、
前記オフセット部によってオフセットされた各数値を、前記単位ビット数よりも小さい所定の分割ビット数のところで上位ビット部分と下位ビット部分とに分けることによって、前記差分データ群を構成する各差分データを、各数値における上位ビット部分の連続からなる上位データと各数値の下位ビット部分の連続からなる下位データとに分割する分割部と、
前記分割部によって分割された上位データに対して可逆圧縮処理を施す上位データ圧縮部と、
前記分割部によって分割された下位データに対して可逆圧縮処理を施す下位データ圧縮部とを構築することを特徴とするデータ圧縮プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ等のデータを圧縮するデータ圧縮装置、およびコンピュータ等の情報処理装置をデータ圧縮装置として動作させるデータ圧縮プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、記憶容量の低減化や通信量の低減化等のために、画像データ等のデータを圧縮する技術が広く採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、画像データにおいて、印刷設定情報を記録する各色の属性プレーンは可逆圧縮し、ＣＭＹＫの各色のプレーンについては、非可逆圧縮することでデータサイズを低減する技術が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、画像データを色プレーンごとに圧縮し、その圧縮された画像データの各色プレーンを、そのサイズまたは圧縮率に応じた順で、ブロック単位にプリンタへ転送し、そしてプリンタにおいて、該転送された画像データを伸長し、該伸長された画像データに基づいてカラー画像を形成する技術が提案されている。
【０００５】
ここで、データ圧縮技術を適用した１つのシステムを紹介する。
【０００６】
図１は、データ圧縮技術が適用されたプリントシステムの一例を示す図、図２は、プリントシステムにおけるデータ処理の流れを示す図である。
【０００７】
このプリントシステムは、図１に示すように、ホストコントローラ１００と、インターフェース機器２００と、プリンタ３００とで構成されており、ホストコントローラ１００とインターフェース機器２００との間はＳＣＳＩ等の汎用インターフェースケーブル１５０で接続され、さらにインターフェース機器２００とプリンタ３００との間は専用インターフェースケーブル２５０で接続されている。
【０００８】
ホストコントローラ１００の内部では、図２に示すように、ＰＤＦ，ＰＳ，ＴＩＦＦ等、様々な言語やフォーマットで記述された文字や画像のデータ１１が、画像（ＣＴ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｔｏｎｅ）データと文字やライン等（ＬＷ；Ｌｉｎｅ  Ｗｏｒｋ）のデータとに分けられて、それぞれについてＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を行なうことによりビットマップデータ１２Ａ，１３Ａが生成され、さらにそれぞれについてデータ圧縮処理が行なわれて、ＣＴについては非可逆の圧縮データ１４、ＬＷについては可逆の圧縮データ１５が生成される。これらの圧縮データ１４，１５は、図１に示す汎用インターフェースケーブル１５０を経由して、ホストコントローラ１００からインターフェース機器２００に転送される。インターフェース機器２００では、転送されてきた圧縮データ１４，１５にデータ伸長処理を施して、ホストコントローラ１００でデータ圧縮処理を行なう前の状態のビットマップデータ１２Ａ，１３Ａに対応するビットマップデータ１２Ｂ，１３Ｂを生成する。ここで、ＣＴデータについてはホストコントローラ１００でのデータ圧縮の際非可逆圧縮処理が行なわれているため、データ伸長後のＣＴデータ（ビットマップデータ１２Ｂ）は完全にはデータ圧縮前のＣＴデータ（ビットマップデータ１２Ａ）には戻らないが、ほぼ同一のビットマップデータが復元される。ＬＷデータについては、ホストコントローラ１００でのデータ圧縮の際可逆圧縮処理が行なわれているため、データ伸長後のＬＷデータ（ビットマップデータ１３Ｂ）は、データ圧縮前のＬＷデータ（ビットマップデータ１３Ａ）と同一のデータに復元される。
【０００９】
インターフェース機器２００では、データ伸長後のＣＴデータ（ビットマップデータ１２Ｂ）とＬＷデータ（ビットマップデータ１３Ｂ）とが合成され、さらに網点情報等がタグとして付加されてプリンタ３００に送られる。プリンタ３００では、インターフェース機器２００から受け取ったビットマップデータとそれに付加されたタグ情報とに従って画像がプリント出力される。
【００１０】
ホストコントローラ１００とインターフェース機器２００とが例えば相互に離れている場合、あるいは、インターフェース機器２００が複数台のホストコントローラから画像データを受信するシステムの場合など、ホストコントローラ１００とインターフェース機器２００を別々の装置として構成する必要がある場合には、図２に示すような、ホストコントローラ１００でデータ圧縮を行なってインターフェース機器２００にデータ転送しインターフェース機器でデータ伸長するように構成することにより、ホストコントローラ１００からインターフェース機器２００へのデータ転送時間を短縮することができ、プリントの生産性が向上する。
【００１１】
ここで、一般的には、ＣＴデータについては、非可逆ではあるが圧縮率の高いＪＰＥＧ等の圧縮方式が採用され、ＬＷデータについてはＰａｃｋＢｉｔｓ等の可逆圧縮方式が採用される。
【特許文献１】特開平５−３２８１４２号公報
【特許文献２】特開２００２−２３６５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、ＪＰＥＧ等の圧縮方式では、ソフトウェアでの圧縮処理に時間を要し、圧縮処理のシステム全体としての処理能力が劣化してしまうとともに、圧縮率を高くすると画質が低下することもある。この問題は、カラーの画像を表すＣＴデータに圧縮処理を施す場合に特に顕著になる。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑み、カラーの画像を表すＣＴデータの圧縮に適用可能な新たな好ましい圧縮処理を行うことができるデータ圧縮装置およびデータ圧縮プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成する本発明のデータ圧縮装置は、
複数種類の色要素それぞれに対応して、所定の単位ビット数で表される数値の連続でそれぞれ表現された複数の色版データにより構成された被圧縮データに対し、データ圧縮処理を施すデータ圧縮装置において、
上記被圧縮データに含まれる色版データそれぞれに対し、それぞれの色版データを構成する数値の連続について、隣接する数値どうしの差分を求めることにより該差分を表わす数値の連続からなる第１の差分データを生成する第１の差分生成部と、
上記被圧縮データに含まれる色版データのうち所定種類の色要素に対応した色版データ
の第１の差分データと、上記所定種類の色要素を除いた他の色要素に対応した色版データの第１の差分データとの差分を求めることにより、該差分を表わす数値の連続からなる第２の差分データを生成する第２の差分生成部と、
上記所定種類の色要素に対応した第１の差分データおよび上記他の色要素に対応した第２の差分データからなる差分データ群を構成する各差分データを構成する各数値を所定値だけオフセットさせるオフセット部と、
上記オフセット部によってオフセットされた各数値を、上記単位ビット数よりも小さい所定の分割ビット数のところで上位ビット部分と下位ビット部分とに分けることによって、上記差分データ群を構成する各差分データを、各数値における上位ビット部分の連続からなる上位データと各数値の下位ビット部分の連続からなる下位データとに分割する分割部と、
上記分割部によって分割された上位データに対して可逆圧縮処理を施す上位データ圧縮部と、
上記分割部によって分割された下位データに対して可逆圧縮処理を施す下位データ圧縮部とを備えたものであることを特徴とする。
【００１５】
ここで、上記の『被圧縮データを構成する数値の連続について隣接する数値どうしの差分を求めることにより』における『隣接する』とは、データストリーム上で隣接してもよいが、必ずしもそれに限定されるものではない。例えば、２次元画像データが１次元ストリーム状のデータとして扱われている場合であれば、２次元的な画像上で見て隣接してもよい。また、『隣接する数値どうしの差分』とは、１次元的な差分のみならず２次元以上の多次元的な差分も含む意である。以下においても同様である。
【００１６】
また、本発明のデータ圧縮装置は、
上記第１の差分生成部が、第１の差分データを構成する数値について、上記画像上で見てその数値に複数方向それぞれに隣接する複数の数値に基づいた２次元的な差分を求めるものであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明のデータ圧縮装置において、
上記上位データ圧縮部が、上位データ中、１つもしくは複数の所定の圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力するとともに、圧縮対象数値については、該圧縮対象数値と、該圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力する第１の符号化部を備えたものであることが好ましく、さらには、
上記上位データ圧縮部が、
上位データ中、１つもしくは複数の所定の圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力するとともに、圧縮対象数値については、該圧縮対象数値と、該圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力する第１の符号化部と、
符号と数値を対応づけるテーブルを用いて、上記第１の符号化部で符号化された後のデータにエントロピー符号化を施す第２の符号化部を備えたものであることが、より好ましい。
【００１８】
ここで、本発明のデータ圧縮装置において、上記の上位データ圧縮部は、
上記上位データ圧縮部が、
上位データ中、１つもしくは複数の所定の圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力するとともに、圧縮対象数値については、該圧縮対象数値と、該圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力する第１の符号化部と、
ハフマンテーブルを用いて、上記第１の符号化部で符号化された後のデータにハフマン符号化を施す第２の符号化部を備えたものであってもよい。
【００１９】
さらに、本発明のデータ圧縮装置は、
上記上位データ圧縮部が、
上位データ中、１つもしくは複数の所定の圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力するとともに、圧縮対象数値については、該圧縮対象数値と、該圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力する第１の符号化部と、
上記第１の符号化部で符号化された後のデータ中に出現する数値のうち、少なくとも一部の数値についてヒストグラムを求めるヒストグラム算出部と、
上記ヒストグラム算出部で求められたヒストグラムに基づき、符号と数値を対応づけるテーブルに、出現頻度の高い数値ほど符号長の短かい符号を割り当てる符号割当部と、
上記符号割当部で符号が割り当てられたテーブルを用いて、上記第１の符号化部で符号化された後のデータにエントロピー符号化を施す第２の符号化部を備えたものであることが、より好ましい。
【００２０】
また、このようにヒストグラム算出部を備えた本発明のデータ圧縮装置は、
上記ヒストグラム算出部は、上記第１の符号化部で符号化された後のデータに対して、該データ中に出現する数値の間引きを行い、その間引いた数値によって上記ヒストグラムを求めるものであることがさらに好ましい。
【００２１】
また、本発明のデータ圧縮装置は、
上記下位データ圧縮部が、符号と数値を対応づけるテーブルを用いて下位データにエントロピー符号化を施すものであることが好ましい。
【００２２】
ここで、本発明のデータ圧縮装置において、上記の下位データ圧縮部は、ハフマンテーブルを用いて下位データにハフマン符号化を施すものであってもよい。
【００２３】
また、本発明のデータ圧縮装置は、
上記下位データ圧縮部が、圧縮省略の指示を受けて下位データを無圧縮で出力するものであることも好適である。
【００２４】
上記目的を達成する本発明のデータ圧縮プログラムは、
プログラムを実行する情報処理装置内に組み込まれて該情報処理装置に、複数種類の色要素それぞれに対応して、所定の単位ビット数で表される数値の連続でそれぞれ表現された複数の色版データにより構成された被圧縮データに対し、データ圧縮処理を実行させるデータ圧縮プログラムにおいて、
上記情報処理装置上に、
上記被圧縮データに含まれる色版データそれぞれに対し、それぞれの色版データを構成する数値の連続について、隣接する数値どうしの差分を求めることにより該差分を表わす数値の連続からなる第１の差分データを生成する第１の差分生成部と、
上記被圧縮データに含まれる色版データのうち所定種類の色要素に対応した色版データ
の第１の差分データと、上記所定種類の色要素を除いた他の色要素に対応した色版データの第１の差分データとの差分を求めることにより、該差分を表わす数値の連続からなる第２の差分データを生成する第２の差分生成部と、
上記所定種類の色要素に対応した第１の差分データおよび上記他の色要素に対応した第２の差分データからなる差分データ群を構成する各差分データを構成する各数値を所定値だけオフセットさせるオフセット部と、
上記オフセット部によってオフセットされた各数値を、上記単位ビット数よりも小さい所定の分割ビット数のところで上位ビット部分と下位ビット部分とに分けることによって、上記差分データ群を構成する各差分データを、各数値における上位ビット部分の連続からなる上位データと各数値の下位ビット部分の連続からなる下位データとに分割する分割部と、
上記分割部によって分割された上位データに対して可逆圧縮処理を施す上位データ圧縮部と、
上記分割部によって分割された下位データに対して可逆圧縮処理を施す下位データ圧縮部とを構築することを特徴とする。
【００２５】
なお、本発明にいうデータ圧縮プログラムについては、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいうデータ圧縮プログラムには、上記の基本形態のみではなく、前述したデータ圧縮装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。
【００２６】
また、本発明のデータ圧縮プログラムがコンピュータ上に構成するオフセット部などといった要素は、１つの要素が１つのプログラム部品によって構築されるものであってもよく、１つの要素が複数のプログラム部品によって構築されるものであってもよく、複数の要素が１つのプログラム部品によって構築されるものであってもよい。また、これらの要素は、そのような作用を自分自身で実行するものとして構築されてもよく、あるいは、コンピュータに組み込まれている他のプログラムやプログラム部品に指示を与えて実行するものとして構築されても良い。
【発明の効果】
【００２７】
種類の異なる色要素それぞれに対応した色版データから上記のような第１の差分データがそれぞれ生成された際には、これらの第１の差分データの中には、データ分布の特徴が共通しており互いに相関が強い、第１の差分データの群が存在することが多い。
【００２８】
上記本発明のデータ圧縮装置ないしデータ圧縮プログラムによれば、こうした互いに相関が強い第１の差分データ同士のさらなる差分から第２の差分データが生成されて圧縮処理が施される。このような第２の差分データを生成する過程を経ることで、圧縮処理対象となるデータが、データを構成している数値が特定の値の数値の近傍に集中したデータとなり、圧縮しやすい状態になる。この結果、上記のように第２の差分データの各数値を、上位ビット部分と下位ビット部分とに分けて圧縮処理を行うことで、全体として大きな圧縮率が達成される。また、本発明による圧縮処理は、アルゴリズムが単純な圧縮処理であるため、処理時間が短い。特に、データ量が大きいため圧縮してデータ量を小さくすることが望まれるカラーのＣＴデータに対しては、好ましい可逆圧縮処理が実現されることとなる。
【００２９】
また、上記の上位データ圧縮部が第１の符号化部を備えると、圧縮対象数値のみが、その圧縮対象数値と連続数とを表わす数値とに符号化されるため、原データよりも冗長度が増すという事態が回避され、圧縮率が向上する。
【００３０】
また、上記の上位データ圧縮部が第２の符号化部を備えると、エントロピー符号化（典型的にはハフマン符号化）による、圧縮率の更なる向上が見込まれる。
【００３１】
さらに、上記の上位データ圧縮部が、ヒストグラム算出部と符号割当部とを備え、第２の符号化部が、符号割当部で符号が割り当てられたテーブルを用いてエントロピー符号化（例えばハフマン符号化）を施すものであると、符号の割り当てが固定されたテーブルを用いたエントロピー符号化と比べ、圧縮率をさらに大きく向上させることができる。
【００３２】
また、上記のヒストグラム算出部が、数値の間引きを行い、その間引いた数値によって上記のヒストグラムを求めるものであると、処理速度の向上が期待できる。
【００３３】
また、上記の下位データ圧縮部が、エントロピー符号化を施すものであると、エントロピー符号化（典型的にはハフマン符号化）による、圧縮率の更なる向上が見込まれる。
【００３４】
さらに、上記の下位データ圧縮部が、圧縮省略の指示を受けて下位データを無圧縮で出力するものであると、そのような指示によってより高速な圧縮処理を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下において説明する実施形態は、図１に示す全体システムの中のホストコントローラに組み込まれる画像圧縮装置であり、さらに具体的には、図２に示すホストコントローラ内のＣＴのビットマップデータ１２Ａについてデータ圧縮を行なう処理に関するものである。したがって、ここでは、図１，図２を参照して説明したＣＴデータについてのデータ圧縮処理が以下に説明する本発明の実施形態としてのデータ圧縮処理に置き換わり、インターフェース機器内でのデータ伸長（解凍）処理もその本発明の実施形態としてのデータ圧縮処理に対応したデータ伸長（解凍）処理に置き換わるものと理解し、図１に示す全体システムおよび図２に示す処理の流れについて重複した図示および重複説明は省略する。
【００３６】
図３は、本発明のデータ圧縮装置の一実施形態に相当する画像圧縮装置を示すブロック構成図である。
【００３７】
この図３に示す画像圧縮装置５００は、ＣＴデータおよびＬＷデータの両方に対して、
赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色ごとに可逆圧縮処理を施す画像圧縮装置であり、この可逆圧縮処理のために、相対差分符号化部５１２Ｒ，５１２Ｂ、２次元差分符号化部５１０，５１０Ｒ，５１０Ｂ、オフセット部５２０，５２０Ｒ，５２０Ｂ、プレーン分割部５３０，５３０Ｒ，５３０Ｂ、Ｌプレーン圧縮部５４０，５４０Ｒ，５４０Ｂ、Ｈプレーン圧縮部５５０，５５０Ｒ，５５０Ｂを備えている。これら各部の詳細は後述するが、この画像圧縮装置５００内での画像データの流れは以下のとおりである。
【００３８】
入力画像ファイルＤ０（本実施形態では、図２に示すように、ビットマップに展開されたＣＴデータ１２Ａが格納されたファイル）は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色ごとの画像データに分解されて、それぞれ２次元差分符号化部５１０Ｒ，５１０，５１０Ｂに入力される。２次元差分符号化部５１０Ｒ，５１０，５１０Ｂでは、入力されてきたデータに対して、２次元差分符号化処理、すなわち、データを構成する数値の連続について、画像上で見てその数値に複数方向それぞれに隣接する複数の数値に基づいた２次元的な差分を求めることによりその差分を表わす８ビットの数値の連続からなる画像データを生成する処理が行なわれる。
【００３９】
以下では、このような２次元差分符号化処理が施された後の、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画像データの処理について説明する。ここでは、まず、緑（Ｇ）の画像データの処理について説明し、次いで、赤（Ｒ），青（Ｂ）の各色の画像データの処理について説明する。
【００４０】
２次元差分符号化処理を施された緑（Ｇ）の画像データは、オフセット部５２０に入力されて所定のオフセット値が加算される。プレーン分割部５３０では、オフセット後の画像データ中の８ビットの各数値が下位ビットと上位ビットとに分けられることにより、画像データが、下位ビットの数値の連続からなる下位サブプレーンＤ１Ｌと上位ビットの数値の連続からなる上位サブプレーンＤ１Ｈに分割される。プレーン分割部５３０で分割された下位サブプレーンＤ１Ｌおよび上位サブプレーンＤ１Ｈは、それぞれ、Ｌプレーン圧縮部５４０およびＨプレーン圧縮部５５０に入力されて可逆圧縮が施される。
【００４１】
Ｌプレーン圧縮部５４０では、間引きデータスキャニング部５４１＿２、最適ハフマンテーブル生成部５４１＿１、ハフマン符号化部５４１、モード切換部５４２が備えられている。Ｌプレーン圧縮部５４０に入力された、緑（Ｇ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌは、間引きデータスキャニング部５４１＿２および最適ハフマンテーブル生成部５４１＿１に入力される。間引きデータスキャニング部５４１＿２では、入力された下位サブプレーンＤ１Ｌからデータの間引きが行われ、間引かれたデータがスキャンされてデータを構成する数値の出現頻度（ヒストグラム）が解析される。その解析結果は、最適ハフマンテーブル生成部５４１＿１に入力され、最適ハフマンテーブル生成部５４１＿１では、その解析結果に基づき、緑（Ｇ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌ中の数値が出現頻度の高い数値ほど短かいビット長で表わされる符号に対応づけられているハフマンテーブルの生成が行われる。そして、ハフマン符号化部５４１において、その下位サブプレーンＤ１Ｌを構成する数値を、生成されたハフマンテーブルに従って符号化（ハフマン符号化）する処理が行われ、さらに、ハフマン符号化処理が行われた後のデータに対し、数値と符号との割当テーブルを含む圧縮情報が添付される。このようなハフマン符号化は、エントロピー符号化の一種である。なお、Ｌプレーン圧縮部５４０にはモード切換部５４２が組み込まれており、このモード切換部５４２は、ユーザから、高速モードと通常モードとの切り換えを指示されて、上記のハフマン符号化部５４１によるハフマン符号化を経る通常モードと、ハフマン符号化を省略して下位サブプレーンＤ１Ｌをそのまま出力する高速モードとを切り換える。このようなＬプレーン圧縮部５４０からは、下位サブプレーンＤ１Ｌが圧縮された下位圧縮データＤ２Ｌが出力されるが、高速モードの場合には下位圧縮データＤ２Ｌは下位サブプレーンＤ１Ｌそのものである。
【００４２】
一方、Ｈプレーン圧縮部５５０には、ランレングス符号化部５５１、間引きデータスキャニング部５５２、最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１、ハフマン符号化部５５３が備えられており、上位サブプレーンＤ１Ｈはランレングス符号化部５５１に入力される。
【００４３】
ランレングス符号化部５５１では、先ず、入力されてきた上位サブプレーンＤ１Ｈのデータの中から１つもしくは複数の圧縮対象数値の存在及び同一の圧縮対象数値の連続数が検出される。次いで、ランレングス符号化部５５１では、その検出結果を受けて、上位サブプレーンＤ１Ｈのデータ中、圧縮対象数値を除く数値についてはそのまま出力すると共に、圧縮対象数値については、その圧縮対象数値と、その圧縮対象数値と同一の圧縮対象数値の連続数を表わす数値とに符号化して出力するという符号化処理（いわゆるランレングス符号化処理）が行なわれる。このランレングス符号化部５５１では、その符号化処理にあたっては、同一の圧縮対象数値の連続数に応じ、その連続数を異なるビット数で表現する符号化が行なわれる。具体的には、この符号化では、同一の圧縮対象数値の連続数が所定数以下のときはその連続数を１単位ビット数で表現し、その連続数が所定数を越えるときは２単位ビット数で表現するという符号化が行なわれる。ランレングス符号化部５５１での符号化後のデータは、間引きデータスキャニング部５５２、最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１、ハフマン符号化部５５３の各部によって、ハフマン符号化処理が行われる。このハフマン符号化処理は、ハフマン符号化処理前のデータがランレングス符号化後のデータであることを除けば、前述の下位サブプレーンＤ１Ｌと同様の処理である。そして、ランレングス符号化およびハフマン符号化が行われた上位サブプレーンＤ１Ｈは、最終的に、上位圧縮データＤ２ＨとしてＨプレーン圧縮部５５０から出力される。
【００４４】
以上が、緑（Ｇ）の画像データの処理についての説明である。次に、赤（Ｒ），青（Ｂ）の各色の画像データの処理について説明する。最初に、赤（Ｒ）の画像データの処理について説明する。
【００４５】
２次元差分符号化処理を施された赤（Ｒ）の画像データは、相対差分符号化部５１２Ｒにおいて、前述した（２次元差分符号化処理後の）緑（Ｇ）の画像データとの間で今度は相対的な差分が計算され、緑（Ｇ）の２次元差分データに対する相対的な差分を表す、８ビットの数値の連続からなるデータとなる。このような相対差分符号化処理が施された赤（Ｒ）の画像データは、オフセット部５２０Ｒでオフセットが施された後、プレーン分割部５３０Ｒで下位ビットの数値の連続からなる、赤（Ｒ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌ＿Ｒと、上位ビットの数値の連続からなる、赤（Ｒ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈ＿Ｒとに分割される。赤（Ｒ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌ＿Ｒは、Ｌプレーン圧縮部５４０Ｒに入力されて、このＬプレーン圧縮部５４０Ｒにおいて、緑（Ｇ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌに対して施された処理と同様の可逆圧縮処理が施されて、赤（Ｒ）の下位圧縮データＤ２ＬとしてＬプレーン圧縮部５４０Ｒから出力される。一方、赤（Ｒ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈ＿Ｒは、Ｈプレーン圧縮部５５０Ｒに入力されて、このＨプレーン圧縮部５５０Ｒにおいて、緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈに対して施された処理と同様の可逆圧縮処理が施されて、赤（Ｒ）の上位圧縮データＤ２Ｈ＿ＲとしてＬプレーン圧縮部５４０Ｒから出力される。
【００４６】
以上は、２次元差分符号化処理後の赤（Ｒ）の画像データの処理について説明である。
２次元差分符号化処理後の青（Ｂ）の画像データは、相対差分符号化部５１２Ｂにおいて赤（Ｒ）の画データと同様に、緑（Ｇ）の２次元差分データとの相対的な差分データに変換された後、オフセット部５２０Ｂ、プレーン分割部５３０Ｂ、Ｌプレーン圧縮部５４０Ｂ、Ｈプレーン圧縮部５５０Ｂにおいて、赤（Ｒ）の画像データに施された処理と同様の可逆圧縮処理が施されて、青（Ｂ）の下位圧縮データＤ２Ｌ＿Ｂ、青（Ｂ）の上位圧縮データＤ２Ｈ＿Ｂとして、それぞれＬプレーン圧縮部５４０Ｂ、Ｈプレーン圧縮部５５０Ｂから出力される。
【００４７】
このように赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色について、各色についてのＬプレーン圧縮部およびＨプレーン圧縮部のそれぞれから出力される下位圧縮データと上位圧縮データとの組が出力されることとなり、これら３色について、下位圧縮データと上位圧縮データの組が全部で３組生成されて、これら３組のデータが元の画像データに対する圧縮データとなる。この圧縮データは、図１に示すＳＣＳＩ等の汎用インターフェース１５０を経由してインターフェース機器２００に転送される。インターフェース機器２００では、その受け取った可逆圧縮データにデータ伸長処理が施されるが、このデータ伸長処理にあたっては、図３で説明した各種の符号化処理に対応する復号化処理が施されて元の入力画像ファイル中の画像データと同一の画像データが復元される。
【００４８】
以上の説明において、２次元差分符号化部５１０，５１０Ｒ，５１０Ｂを合わせたものが、本発明にいう第１の差分生成部の一例に相当し、相対差分符号化部５１２Ｒ,５１２Ｂを合わせたものが、本発明にいう第２の差分生成部の一例に相当する。また、オフセット部５２０，５２０Ｒ，５２０Ｂを合わせたものが、本発明にいうオフセット部の一例に相当し、プレーン分割部５３０，５３０Ｒ，５３０Ｂを合わせたものが、本発明にいう分割部の一例に相当する。また、下位サブプレーンＤ１Ｌ，Ｄ１Ｌ＿Ｒ，Ｄ１Ｌ＿Ｂが、本発明にいう下位データの一例に相当し、上位サブプレーンＤ１Ｈ，Ｄ１Ｈ＿Ｒ，Ｄ１Ｈ＿Ｂが、本発明にいう上位データの一例に相当する。また、Ｌプレーン圧縮部５４０，５４０Ｒ，５４０Ｂを合わせたものが、本発明にいう下位データ圧縮部の一例に相当し、Ｈプレーン圧縮部５５０，５５０Ｒ，５５０Ｂを合わせたものが、本発明にいう上位データ圧縮部の一例に相当する。
【００４９】
また、本実施形態では、ランレングス符号化部５５１，５５１Ｒ，５５１Ｂを合わせたものが、本発明にいう第１の符号化部の一例に相当し、間引きデータスキャニング部５５２，５５２Ｒ，５５２Ｂを合わせたものが、本発明にいうヒストグラム算出部の一例に相当し、最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１，５５３Ｒ＿１，５５３Ｂ＿１を合わせたものが、本発明にいう符号割当部の一例に相当し、ハフマン符号化部５５３，５５３Ｒ，５５３Ｂを合わせたものが、本発明にいう第２の符号化部の一例に相当する。
【００５０】
図４は、図１に示すホストコントローラのハードウェア構成図である。
【００５１】
図１に示すホストコントローラ１００は、図４に示す構成のコンピュータシステムで構成されている。
【００５２】
この図４に示す、コンピュータシステムで構成されたホストコントローラ１００には、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１２、通信インターフェース１１３、ハードディスクコントローラ１１４、ＦＤドライブ１１５、ＣＤＲＯＭドライブ１１６、マウスコントローラ１１７、キーボードコントローラ１１８、ディスプレイコントローラ１１９、および通信用ボード１２０が備えられており、これらはバス１１０で相互に接続されている。
【００５３】
ハードディスクコントローラ１１４は、このホストコントローラ１００に内蔵されているハードディスク１０４のアクセスを制御するものであり、ＦＤドライブ１１５、ＣＤＲＯＭドライブ１１６は、このホストコントローラ１００に取出し自在に装填されるフレキシブルディスク（ＦＤ）１３０、ＣＤＲＯＭ１４０のアクセスを制御するものである。また、マウスコントローラ１１７、キーボードコントローラ１１８は、このホストコントローラ１００に備えられたマウス１０７、キーボード１０８の操作を検出してＣＰＵ１１１に伝達する役割を担っている。さらに、ディスプレイコントローラ１１９は、このＣＰＵ１１１の指示に基づいて、ホストコントローラ１００に備えられた画像ディスプレイ１０９の表示画面上に画像を表示する役割を担っている。
【００５４】
通信用ボード１２０は、ＳＣＳＩ等の汎用インターフェースプロトコルに準拠した通信を担っており、圧縮後の画像データをインターフェースケーブル１５０を介してインターフェース機器２００（図１参照）に転送する役割を担っている。
【００５５】
さらに、通信用インターフェース１１３は、インターネット等の汎用の通信を担っており、このホストコントローラ１００は、この通信用インターフェース１１３を経由して画像データを取り込むこともできる。
【００５６】
ＲＡＭ１１２には、ハードディスク１０４に格納されているプログラムが読み出されてＣＰＵ１１１での実行のために展開され、ＣＰＵ１１１では、そのＲＡＭ１１２に展開されたプログラムが読み出されて実行される。
【００５７】
図５は、本発明のデータ圧縮プログラムの一実施形態に相当する画像圧縮処理プログラムの模式構成図である。
【００５８】
ここでは、この画像圧縮プログラム６００は、ＣＤＲＯＭ１４０に記憶されている。
【００５９】
この画像圧縮プログラム６００は、２次元差分符号化部６１０，６１０Ｒ，６１０Ｂ、相対差分符号化部６１２Ｒ，６１２Ｂ、オフセット部６２０，６２０Ｒ，６２０Ｂ、プレーン分割部６３０，６３０Ｒ，６３０Ｂ、Ｌプレーン圧縮部６４０，６４０Ｒ，６４０Ｂ、Ｈプレーン圧縮部６５０，６５０Ｒ，６５０Ｂから構成されている。このＣＤＲＯＭ１４０には、ここに示す画像圧縮プログラム６００のほか、図１に示すホストコントローラ１００における一連の処理を実行するための各種プログラムが記憶されているが、それらについては従来と同様であるため図示および説明は省略する。
【００６０】
この図５に示すＣＤＲＯＭ１４０が、図４に示すホストコントローラ１００に装填されＣＤＲＯＭドライブ１１６でアクセスされてそのＣＤＲＯＭ１４０に記憶されているプログラムがこのホストコントローラ１００にアップロードされ、ハードディスク１０４に記憶される。このハードディスク１０４に記憶されたプログラムがそのハードディスク１０４から読み出されてＲＡＭ１１２に展開されＣＰＵ１１１で実行されると、このホストコントローラ１００は、図３に示す画像圧縮装置５００としての処理を含む、ホストコントローラとしての各種処理を実行する装置として動作する。
【００６１】
ここで、図５に示す画像圧縮プログラム６００は、ホストコントローラ１００にインストールされてＣＰＵ１１１で実行されることにより、そのホストコントローラ１００内に図３に示す画像圧縮装置５００を実現するものであり、２次元差分符号化部６１０，６１０Ｒ，６１０Ｂ、相対差分符号化部６１２Ｒ，６１２Ｂ、オフセット部６２０，６２０Ｒ，６２０Ｂ、プレーン分割部６３０，６３０Ｒ，６３０Ｂ、Ｌプレーン圧縮部６４０，６４０Ｒ，６４０Ｂ、Ｈプレーン圧縮部６５０，６５０Ｒ，６５０Ｂは、ＣＰＵ１１１で実行されることにより、そのホストコントローラ１００を、図３に示す画像圧縮装置５００を構成する、それぞれ、２次元差分符号化部５１０，５１０Ｒ，５１０Ｂ、相対差分符号化部５１２Ｒ，５１２Ｂ、オフセット部５２０，５２０Ｒ，５２０Ｂ、プレーン分割部５３０，５３０Ｒ，５３０Ｂ、Ｌプレーン圧縮部５４０，５４０Ｒ，５４０Ｂ、Ｈプレーン圧縮部５５０，５５０Ｒ，５５０Ｂとして動作させるプログラム部品である。つまり、これらのプログラム部品により、画像圧縮装置５００の構成要素がホストコントローラ１００上に実質的に構築されることとなる。
【００６２】
図５の画像圧縮プログラム６００を構成する上記の各部の、ＣＰＵ１１１で実行されたときの作用は、それぞれ、図３の画像圧縮装置５００を構成する、上述した各部の作用そのものである。したがって、図３の画像圧縮装置５００の各部に関する、これまでの説明、および、以下に説明する詳細説明をもって、図５の画像圧縮プログラム６００を構成する各部の説明を兼ねるものとする。
【００６３】
図６は、図３のデータ圧縮装置５００に入力される入力画像ファイル中の、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色についての画像データのデータ構造を示す図である。
【００６４】
図３に示すデータ圧縮装置５００に入力される、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色の画像データは、いずれの色の画像データも、図６に示すように、所定の主走査方向にそれぞれの色に対応した画素がｍ個並んでいる構成を有している。その主走査方向とは直角な副走査方向に数えていったときのｎ番目のラインについて、主走査方向に並ぶ各画素の画素値は、その並び順に、
Ｄｎ，１，Ｄｎ，２，…，Ｄｎ，ｍ−２，Ｄｎ，ｍ−１，Ｄｎ，ｍ
と表現される。
【００６５】
これと同様に、副走査方向の（ｎ＋１）番目のラインについて、主走査方向に並ぶ各画素の画素値は、その並びの順に、
Ｄｎ＋１，１，Ｄｎ＋１，２，…，Ｄｎ＋１，ｍ−２，Ｄｎ＋１，ｍ−１，Ｄｎ＋１，ｍ
と表現される。
【００６６】
ここで、図３に示すデータ圧縮装置５００を構成する２差分符号化部５１０，５１０Ｒ，５１０Ｂには、上記のような構成の画像データが各色ごとに入力されて２次元差分符号化処理が施され、主走査方向に隣接する画素どうしの差分における副走査方向での更なる差分が求められる。
【００６７】
この２次元差分符号化処理を具体的に説明する。
【００６８】
図７は、図３のデータ圧縮装置５００を構成する差分符号化部５１０における２次元差分符号化処理を例示して示す図である。
【００６９】
この図の左側（パート（Ａ））に示す各数値のうち、四角で囲われた数値「１２  １８  ０９  １Ａ  …  ０１  ０３  ０７  Ｆ０  …」が画像データを構成する画素値であり、丸で囲まれた数値「１２  １８  ０９  １Ａ  …  ０１  ＦＣ  １５  Ｄ８  …」が２次元差分符号化処理で出力される出力値である。以下の説明では、主走査方向（図の横方向）に並ぶ画素を「ライン」と称する。
【００７０】
２次元差分符号化処理では、先ず、１ライン目の各画素値「１２  １８  ０９  １Ａ  …」については、そのまま出力する。また、主走査方向に隣接する画素値どうしの差分「１８−１２＝０６」「０９−１８＝Ｆ１」…が算出される。ここで、例えば「０９」から「１８」を引き算した結果は負の数となり、９ビットで「１Ｆ１」と表されるが、ＭＳＢの１ビットである最上位の「１」は省略し、下位８ビットである「Ｆ１」のみを出力する。
【００７１】
次に、２ライン目については、先頭の画素値「０１」のみがそのまま出力され、主走査方向に隣接する画素値どうしの差分「０３−０１＝０２」「０７−０３＝０４」…が算出される。そして、１ライン目の差分「０６  ＥＦ  １１  …」と２ライン目の差分「０２  ０４  Ｅ９  …」との更なる差分「０２−０６＝ＦＣ」「０４−ＥＦ＝１３」…が求められて出力される。
【００７２】
次に、３ライン目についても２ライン目と同様に処理されて、３ライン目の先頭の画素値「７３」のみがそのまま出力され、主走査方向に隣接する画素値どうしの差分「６０−７３＝ＥＤ」「４０−６０＝Ｅ０」…が算出される。そして、２ライン目の差分「０２  ０４  Ｅ９  …」と３ライン目の差分「ＥＤ  Ｅ０  Ｆ０  …」との更なる差分「ＥＤ−０２＝ＥＢ」「Ｅ０−０４＝ＤＣ」…が求められて出力される。
【００７３】
以下、これと同じ演算を繰り返すことにより、図７で丸が付いた数値「１２  １８  ０９  １Ａ  …  ０１  ＦＣ  １５  Ｄ８  …７３  ＥＢ  ＤＣ  ０７  …  ＦＦ  ０７  ＢＢ  １３  …」が出力される。
【００７４】
図１に示すインターフェース機器２００では、このように２次元差分符号化されたデータを復号化するにあたり、図７の右側（パート（Ｂ））に示す演算が行なわれる。
【００７５】
先ず１ライン目の各画素値は「１２  １８  ０９  １Ａ  …」のそのままである。
【００７６】
また、２ライン目以降の各ラインの先頭画素値も「０１」「７３」「ＦＦ」…のそのままである。
【００７７】
ここで、２ライン目の２番目以降の差分値「ＦＣ  １５  Ｄ８  …」を例として、差分値から元の画素値が復号化される手順について説明する。
【００７８】
画素値の復号化に際しては、対象画素に対し、同ラインの前位置（図の左側）の画素と、前ライン（図の上側）の同位置の画素と、前ラインの前位置の画素との３つの画素それぞれにおける３つの画素値が用いられる。
【００７９】
２ライン目の２番目の画素の差分値「ＦＣ」については、１ライン目の先頭画素の画素値「１２」と、１ライン目の２番目の画素の画素値「１８」と、２ライン目の先頭画素の画素値「０１」が用いられ、まず、１ライン目の２番目と先頭との差分「１８−１２＝０６」が求められる。そして、その差分「０６」が対象の差分値「ＦＣ」に加算された結果のうちの下位８ビットで表わされる「０２」が得られ、その値「０２」に２ライン目の先頭画素の画素値「０１」が加算された結果のうちの下位８ビットで表わされる「０３」が２ライン目の２番目の画素値として復号化される。
【００８０】
２ライン目の３番目の画素値は、差分値「１３」に、１ライン目の３番目と２番目との差分「０９−１８＝Ｆ１」が加算された結果のうちの下位８ビットで表わされる「０４」に、更に２ライン目の２番目の画素値「０３」が加算された結果のうちの下位８ビットで表わされる「０７」である。
【００８１】
２ライン目の４番目の画素値は、差分値「Ｄ８」に、１ライン目の４番目３番目との差分「１Ａ−０９＝１１」が加算された結果のうちの下位８ビットで表わされる「Ｅ９」に、更に２ライン目の３番目の画素値「０７」が加算された結果のうちの下位８ビットで表わされる「Ｆ０」である。
【００８２】
以下これと同様の演算を繰り返すことにより、各差分値が、２次元差分符号化を行なう前の画素値と同一の画素値に復号化される。
【００８３】
このような２次元差分符号化処理は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれの色の画像データに対しても共通して行われる処理であるが、図３において説明したように、２次元差分符号化後の処理は、緑（Ｇ）の画像データと、残りの赤（Ｒ），青（Ｂ）の画像データとでは、異なる。
【００８４】
以下では、まず、緑（Ｇ）の画像データの処理について説明し、その後で、赤（Ｒ），青（Ｂ）の各色の画像データの処理について説明する。
【００８５】
２次元差分符号化された緑（Ｇ）の画像データは、ヒストグラム解析部５１５に入力されて画像データ中に出現する全ての数値の出現頻度（ヒストグラム）が求められた後、図３のオフセット部５２０に入力されて、データの各数値について所定のオフセット値が加算される。
【００８６】
ここで、このような２次元差分符号化およびオフセットの効果について、具体的なＣＴの画像データを例に用いて説明する。
【００８７】
図８は、ＣＴの画像データの例を示す図である。
【００８８】
この図８のパート（Ａ）には、ＣＴの画像データが表しているＣＴ画像の一例としてカラーの風景画像が示されており、このＣＴ画像は、ＣＴ画像中の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色にそれぞれ対応した画素における色の濃度が８ビットの数値でそれぞれ表現された、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画像データによって表される。図８のパート（Ｂ）には、このような赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画像データのうち、緑（Ｇ）の画像データにおけるデータ値のヒストグラムが示されており、このヒストグラムの横軸はデータ値、縦軸はデータ数（画素数）を表している。このヒストグラムからわかるように、ヒストグラムの幅は広く、ヒストグラム中でデータ数の山谷は生じてもヒストグラムの途中にデータ数が「０」の領域が生じてはいない。このような性質は、赤（Ｒ），青（Ｂ）の画像データについても共通しており、ＣＴ画像では一般に、ヒストグラムの幅が広く、ヒストグラム中でデータ数の山谷は生じてもヒストグラムの途中にデータ数が「０」の領域が生じることは極めてまれである。
【００８９】
図９は、緑（Ｇ）の画像データに対する２次元差分符号化およびオフセットの効果を示す図である。
【００９０】
この図９のパート（Ａ）には、図８のパート（Ｂ）に示した緑（Ｇ）の画像データに対して２次元差分符号化が施されて得られるデータのヒストグラムが示されており、このヒストグラムの横軸はデータ値、縦軸は出現頻度を表している。このヒストグラムからわかるように、２次元差分符号化処理が施された緑（Ｇ）の画像データのヒストグラムは、最小データ値と最大データ値の双方に鋭いピークを有するヒストグラムとなっている。このような性質は、赤（Ｒ），青（Ｂ）の画像データについても共通しており、ＣＴの画像データに対して、図７で説明した２次元差分符号化が施されると、データのヒストグラムは、一般に、この図９のパート（Ａ）に示すような、最小データ値と最大データ値の双方に鋭いピークを有するヒストグラムとなる。
【００９１】
図９のパート（Ａ）に示すデータに対してオフセットが施されると、データのヒストグラムは、図９のパート（Ｂ）に示すような、オフセット値のところに鋭いピークを持つヒストグラムとなる。本実施形態ではオフセット値として「８」が用いられており、オフセットの結果、値が「１６」以上となるデータの頻度はほとんど「０」となっている。
【００９２】
このように差分符号化およびオフセットによってヒストグラムが変形された緑（Ｇ）の画像データは、図３のプレーン分割部５３０によって下位サブプレーンと上位サブプレーンとに分割される。
【００９３】
図１０は、プレーン分割部５３０によるデータ分割の効果を説明する図である。
【００９４】
この図１０には、図１１のパート（Ｂ）に示すヒストグラムがデータ値「１５」とデータ値「１６」との間で切り離されたヒストグラムが示されており、図３のプレーン分割部５３０によるデータ分割は、まさにこのようなヒストグラムの分割に相当する効果を生じる。すなわち、本実施形態では、差分符号化およびオフセットが施された後の緑（Ｇ）の画像データを構成している８ビットの各数値が、上位４ビットと下位４ビットとに分割されることで、下位４ビットが表す数値の連続からなる下位サブプレーンと上位４ビットが表す数値の連続からなる上位サブプレーンとが得られる。そして、下位サブプレーンを構成する４ビットの数値が値「０」から値「１５」までの各数値をそのまま表現していて、上位サブプレーンを構成する４ビットの数値の場合は、値「１６」から値「２５６」までの、１６間隔１６種類の数値を表現していると解釈すると、下位サブプレーンのヒストグラムは、この図１０の左側に示されたヒストグラムとほぼ同じものとなり、上位サブプレーンのヒストグラムは、図１０の右側に示されたヒストグラムとほぼ同じものとなる。ただし、上位サブプレーンのヒストグラムについては、図１０の右側に示されたヒストグラムのデータ値「１６」のところに、図１０の左側に示されたヒストグラムの面積に等しい高さのピークが付加されたものとなる。この図１０の右側に示されたヒストグラムにおいて画素の出現頻度がほとんどゼロに近いことからわかるように、上位サブプレーン中の数値は、ゼロに近い値（１６進数表示での「００」や「０１」や「ＦＦ」）の連続が多いことが予想される。このため、上位サブプレーンに圧縮を施すには、同一の数値の連続を符号化することで圧縮を行うランレングス符号化が有効であり、差分符号化およびオフセットが施された緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンは、図３に示すＨプレーン圧縮部５５０の構成要素の１つであるランレングス符号化部５５１に入力される。
【００９５】
続いて、上位サブプレーンと下位サブプレーンとに分割された後の緑（Ｇ）の画像データの処理について説明する。まず、ランレングス符号化部５５１に入力された、緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンに対する処理について説明する。
【００９６】
本実施形態では、処理の都合上、ランレングス符号化部５５１で、緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンを構成する連続した４ビットの数値が２つで１つの８ビットの数値として取り扱われ、これらの数値の連続を１６進数表示で表した際の、値「００」から値「ＦＦ」までの数値の連続に対して以下の符号化処理が適用される。
【００９７】
この符号化処理では、複数の８ビットの数値のうちの特定の数値についてのみ符号化処理が行なわれる。このため、このランレングス符号化部５５１では、受け取ったデータの中から、符号化処理を行なう数値（ここでは、この数値を「圧縮対象数値」と称する）と、その圧縮対象数値の連続数が検出される。
【００９８】
本実施形態では、一例として、「０１」、「ＦＦ」および「００」の３つの数値を圧縮対象数値としている。
【００９９】
図１１は、図３に示すランレングス符号化部５５１での符号化の説明図である。
【０１００】
図１１の上のラインは、上位サブプレーンを構成するデータ、下のラインは、ランレングス符号化部５５１での符号化処理を行なった後のデータである。
【０１０１】
ここでは、図１１の上のラインに示すように、プレーン分割部５３０からは、
「０６  ０２  ０２  ０２  ０１  ０１  ０１  ０１  ０４  ０５  ００  …  」
なるデータが入力されたものとする。このとき、図３のランレングス符号化部５５１では、先頭の「０６」は圧縮対象数値ではなく、次に続く「０２  ０２  ０２」も圧縮対象数値ではなく、次に、圧縮対象数値である「０１」が４つ連続していること、次に、圧縮対象数値ではない「０４」、「０５」を間に置いて、圧縮対象数値である「００」が３２７６７個連続していることが検出される。
【０１０２】
図１２は、ランレングス符号化部における、圧縮対象数値を対象にした符号化のアルゴリズムを示す図である。
【０１０３】
この図１２中、Ｚは同一の圧縮対象数値の連続数、例えば図１１の上のラインの「０１」についてはＺ＝４、「００」についてはＺ＝３２７６７である。
【０１０４】
また、図１２中、「ＹＹ」は、１６進２桁で表わされた圧縮対象数値自体を表わしている。その「ＹＹ」に続く、「０」又は「１」は１ビットで表現された「０」又は「１」であり、さらにそれに続く「ＸＸＸ  ＸＸＸＸ…」は、１つの「Ｘ」が１ビットを表わしており、この「ＸＸＸ  ＸＸＸＸ…」でＺの値を表現している。
【０１０５】
すなわち、図１２は、圧縮対象数値「ＹＹ」がＺ＜１２８連続するときは、１バイト目で圧縮対象数値「ＹＹ」を表現し、それに続く１バイトで、先頭ビットが「０」、それに続く７ビットでＺの値を表現すること、また、圧縮対象数値「ＹＹ」がＺ≧１２８連続するときは、１バイト目で圧縮対象数値「ＹＹ」を表現し、それに続く２バイト（１６ビット）のうちの先頭の１ビットを「１」とすることで２バイトに跨って表現されていることを表現し、それに続く１５ビットで、Ｚの値を表現することを意味している。
【０１０６】
この図１２に示す規則に従って図１１に示す符号化の例について説明する。
【０１０７】
図３のプレーン分割部５３０から入力されてきた、緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンのデータ（上のライン）を構成する先頭の数値「０６」は圧縮対象数値ではないため、その「０６」のまま出力される。また、それに続く「０２  ０２  ０２」も、「０２」は圧縮対象数値ではなく、これら３つの「０２」もそのまま出力される。次に、圧縮対象数値である「０１」が４個連続するため、「０１  ０４」に符号化される。次の「０４」及び「０５」は圧縮対象数値ではないため、そのまま「０４  ０５」が出力される。
【０１０８】
次に「００」が３２７６７個連続しているため、「００」を置き、次の１バイトのうちの先頭の１ビットを「１」とし、次いで１５ビットで３２７６７−１２８を表現することにより、「００  ＦＦ  ７Ｆ」の３バイトで「００」が３２７６７個連続していることを表現する。すなわち、連続数１２８は、最初のビット「１」を除き、「００  ００」と表現される。
【０１０９】
図１３は、図３のランレングス符号化部５５１における、連続数に応じた符号化処理の例を示す図である。
・「００」が１２７個連続するときは、２バイトを用いて「００  ７Ｆ」に符号化され、
・「００」が３２７６７個連続するときは、３バイトを用いて「００  ＦＦ  ７Ｅ」に符号化され、
・「００」が３２８９５個連続するときは、３バイトを用いて「００  ＦＦ  ＦＦ」に符号化され、
・  「００」が１２８個連続するときは、３バイトを用いて「００  ８０  ００」に符号化され、
・  「０１」が１２９個連続するときは、３バイトを用いて「０１  ８１  ００」に符号化され、
・「ＦＦ」が４０９６個連続するときは、３バイトを用いて「ＦＦ  ８Ｆ  ８０」に符号化される。
【０１１０】
図３に示すランレングス符号化部５５１では、上記のような符号化処理が行なわれる。
【０１１１】
本実施形態によるランレングス符号化部５５１によれば、最大圧縮率は、３／３２８９５＝１／１０，９６５にまで向上する。また、このランレングス符号化部５５１が符号化処理の対象としている上位サブプレーンのデータは、図１０のヒストグラムで説明したように、４ビットの数値のほとんどが、データ値「１６」を表現した数値「０」であり、その４ビットの数値から作られる８ビットの数値も、多くが、１６進数表示で数値「００」となる。このためランレングス符号化部５５１における符号化処理によって大幅なデータ圧縮が期待される。
【０１１２】
図３のランレングス符号化部５５１で上記の符号化処理の行なわれた後の緑（Ｇ）の画像データは、次に図３のＨプレーン圧縮部５５０を構成する間引きデータスキャニング部５５２と最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１に入力される。
【０１１３】
間引きデータスキャニング部５５２では、先ず、ランレングス符号化部５５１から出力されたデータの間引きが行われ、間引かれたデータがスキャニングされてデータ値の出現頻度が求められる。最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１では、間引きデータスキャニング部５５２で求められたデータ値の出現頻度に基づき、入力された緑（Ｇ）の画像データに最適化されたハフマンテーブルが生成される。そして、ハフマン符号化部５５３において、その最適化されたハフマンテーブルに基づいてハフマン符号化が行われる。ここでは、最適化されたハフマンテーブルの生成についての具体的な詳細説明は後に回し、まず、ハフマンテーブルの概念について説明する。
【０１１４】
図１４は、ハフマンテーブルにおける符号と数値の対応関係を表す概念図である。
【０１１５】
ここでは、「Ａ１」の出現頻度が最も強く、以下順に、「Ａ２」、「Ａ３」、「Ａ４」、…の順であるとする。尚、これら「Ａ１」、「Ａ２」等は数値を直接表わしている訳ではなく、数値を表わす記号である。すなわち、「Ａ１」は例えば数値「００」、「Ａ２」は数値「ＦＦ」等である。また、ここでは、簡単のため、図３のランレングス符号化部５５１から送られてくるデータは全てのデータ値が「Ａ１」〜「Ａ１６」の１６個の数値のうちのいずれかの数値であるものとする。そして、このような１６個の数値それぞれに対して、出現頻度に応じた符号が割り当てられてハフマンテーブルが作成されている。即ち、出現頻度の最も高い「Ａ１」には、２ビットで表わされた符号「００」が割り当てられ、次の「Ａ２」には、やはり２ビットで表わされた符号「０１」が割り当てられ、次の「Ａ３」、さらに次の「Ａ４」には、３ビットで表わされる、それぞれ、符号「１００」、符号「１０１」が割り当てられ、次の「Ａ５」〜「Ａ８」には、５ビットで表わされる各符号が割り当てられ、以下同様に、出現頻度が低い数値ほど多くのビット数で表わされた符号が割り当てられている。
【０１１６】
図１５は、ハフマンテーブルの概念を表す図である。
【０１１７】
このハフマンテーブルは、図１４と一致させてあり、出現頻度が高い数値ほど短かいビット数で表わされた符号に置き換えられるように並べられた、符号化前（置き換え前）の数値と符号化後（置き換え後）の数値との対応テーブルである。
【０１１８】
図３のＨプレーン圧縮部５５０に備えられたハフマン符号化部５５３では、このようなハフマンテーブルに従って、緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈを構成する
データの数値が符号化され、その結果、多くの数値が短かいビット数の符号に置き換えられることとなってデータ圧縮が実現される。
【０１１９】
このように、図３のＨプレーン圧縮部５５０に入力された、緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈについては、ランレングス符号化部５５１による符号化とハフマン符号化部５５３による符号化が施されることにより高い圧縮率で圧縮されて緑（Ｇ）の画像データの上位圧縮データＤ２Ｈとなる。
【０１２０】
ここで、ハフマンテーブルを個々の画像データに対して最適化する手順と最適化の効果について説明する。
【０１２１】
ランレングス符号化部５５１による符号化処理が施された後の、緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈのデータは、図３の最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１と間引きデータスキャニング部５５２とに入力される。
【０１２２】
間引きデータスキャニング部５５２では、入力された、ランレングス符号化後の緑（Ｇ）の上位サブプレーンＤ１Ｈのデータに対し、データを間引く処理が行われる。ここで、データの間引きは、入力された（間引き前の）データから、所定数の画素のブロックごとに１個の画素データを抽出することによって行われ、間引き前のデータの分布の特徴を十分に反映したものとなっている。そして、この間引きデータスキャニング部５５２において、その間引かれたデータについて、データ中に出現する全ての数値の出現頻度（ヒストグラム）が求められる。
【０１２３】
間引きデータスキャニング部５５２によって求められたデータヒストグラム（数値の出現頻度）は最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１に渡され、最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１では、そのデータヒストグラムにおけるデータ分布の特徴に適した符号列がハフマンテーブルに用意される。
【０１２４】
図１６および図１７は、ハフマンテーブルに用意される符号列の例を示す図である。
【０１２５】
図１６は、データがピークに特に集中した場合の例で、図１７は、ピークの裾野がやや広い場合の例である。
【０１２６】
ここでは各符号列中の「，」よりも右側の一桁の数値がビット長を意味しており、その「，」の左から右側に向かってそのビット長分の２進符号が実際の符号を表わしている。例えば、図１６の符号列の場合、左上の第１番目の符号は「１１」の２ビット、次の２番目の符号は「０１１」の３ビット、その次の３番目の符号は「０１０」の３ビット、さらにその次の４番目の符号は「１０１０」の４ビットである。
【０１２７】
図１６の符号列の場合には、３番目までは３ビット以下の非常に短い符号であるが、１２番目以降は９ビット以上の長い符号となっている。これに対し、図１７の符号列の場合には、３ビット以下の非常に短い符号は１番目のみであるが、１３番目までは６ビット以下のそれなりに短い符号となっている。
【０１２８】
このような符号列が、最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１に入力された、ランレングス符号化後の緑（Ｇ）の上位サブプレーンＤ１Ｈのデータについて用意され、次に、その符号列に対して数値が割り当てられてハフマンテーブルが完成する。この数値の割当の概念は図１４を参照して説明した概念そのものであるので重複説明は省略する。
【０１２９】
このような最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１によるハフマンテーブルの作成は、
元のデータよりもデータ量の小さい間引きデータに基づくので、短時間で実行される。
【０１３０】
このように最適ハフマンテーブル生成部５５３＿１で作成されたハフマンテーブルが、ハフマン符号化部５５３に渡されて、上述したようにハフマン符号化が行われる。
【０１３１】
図１８は、最適化されたハフマンテーブルが用いられることによるデータ圧縮の効果を示す図である。
【０１３２】
この図１８には、１０種類の典型的なＣＴ画像のデータに対する圧縮率が示されており、比較のために、従来の圧縮技術のうちで特に高い圧縮率が得られる圧縮方式として知られている、可逆圧縮方式のＪＰＥＧ２０００による圧縮率も示されている。また、この図１８のパート（Ａ）には、図１６に示した符号列が固定的に用いられた場合の圧縮率が示されており、パート（Ｂ）には、各画像データに適した符号列が用いられた場合の圧縮率が示されている。なお、圧縮率は、元のデータを１００％とする率で表現されており、いわゆる「高い圧縮率」とは、圧縮率の数値が小さいことを意味している。
【０１３３】
図１８のパート（Ａ）に示すように、符号列が固定的である場合には、ＪＰＥＧ２０００による圧縮率にかなり迫っているものの、５％〜１０％程度の差が残っている。これに対し、各画像データに適した符号列が用いられた場合には、図１８のパート（Ｂ）に示すように、ＪＰＥＧ２０００による圧縮率に対してほぼ遜色のない程度にまで迫っており、可逆圧縮にもかかわらず高い圧縮率が実現されている。従って、図３のＨプレーン圧縮部５５０において、最適化されたハフマンテーブルに基づきハフマン符号化が行われることによって、高いデータ圧縮を行うことが可能になる。
【０１３４】
次に、図３のＬプレーン圧縮部５４０に入力された、緑（Ｇ）の画像データの下位サブプレーンに対する処理について説明する。
【０１３５】
図３のＬプレーン圧縮部５４０においても、Ｈプレーン圧縮部５５０のランレングス符号化部５５１と同様に、入力されたデータは、４ビットの数値の２つ分が１つの８ビットの数値とみなされて処理される。また、このＬプレーン圧縮部５４０にも、ハフマン符号化処理を行うための、最適ハフマンテーブル生成部５４１＿１，間引きデータスキャニング部５４１＿２，ハフマン符号化部５４１が備えられており、Ｌプレーン圧縮部５４０に入力された、緑（Ｇ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌは、ユーザからからハフマン符号化を経る通常モードが指示された場合には、ランレングス符号化を経ずにそのまま間引きデータスキャニング部５４１＿２および、最適ハフマンテーブル生成部５４１＿１に入力されて、Ｈプレーン圧縮部５５０と同様に、、最適化されたハフマンテーブルに基づきハフマン符号化が行われる。そして、ハフマン符号化後のデータが、緑（Ｇ）の画像データの下位圧縮データＤ２ＬとしてＬプレーン圧縮部５４０から出力される。一方、ユーザからハフマン符号化を省略して緑（Ｇ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌをそのまま出力する高速モードが指示された場合には、ハフマン符号化が行われることなく、緑（Ｇ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌが緑（Ｇ）の画像データの下位圧縮データＤ２ＬとしてＬプレーン圧縮部５４０から出力される。これら高速モードと通常モードとの切り換えは、ユーザの指示に基づきモード切換部５４２によって行われる。
【０１３６】
以上が緑（Ｇ）の画像データの処理についての説明である。以下では、赤（Ｒ），青（Ｂ）の各色の画像データの処理について説明する。カラー画像においては、２次元差分符号化処理が施された直後の画像データのヒストグラムは、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色について、似たようなヒストグラムとなることが多い。例えば、図９のパート（Ａ）には、図８のパート（Ａ）のカラーの風景画像についての、２次元差分符号化処理が施された直後の緑（Ｇ）の画像データのヒストグラムが示されているが、赤（Ｒ），青（Ｂ）の各色の画像データにおけるデータ値のヒストグラムも、似たような振る舞いをするヒストグラムとなる。そこで、２次元差分符号化処理が施された赤（Ｒ），青（Ｂ）の各色の画像データについては、２次元差分符号化処理が施された後の緑（Ｇ）の画像データを基準として、この緑（Ｇ）の画像データからのさらなる差分のデータとして表すことで、データ値が原点付近に更に集中した差分のデータに変換されることが期待される。このようにデータ値が原点付近に集中したデータは、ランレングス符号化処理やハフマン符号化処理によって高い圧縮率で圧縮される。そこで、図３のデータ圧縮装置５００では、赤（Ｒ）の画像データと青（Ｂ）の画像データについては、緑（Ｇ）の画像データからの差分データに変換した上で、圧縮処理が行われる。以下では、赤（Ｒ）の画像データと青（Ｂ）の画像データの処理について説明するが、上述したように、赤（Ｒ）の画像データの処理と青（Ｂ）の各色の画像データの処理とは同様の処理であり、赤（Ｒ）の画像データの処理について詳しく説明する。
【０１３７】
図３の２次元差分符号化部５１０Ｒにおいて２次元差分符号化処理を施された赤（Ｒ）の画像データは、相対差分符号化部５１２Ｒに入力され、この相対差分符号化部５１２Ｒにおいて、２次元差分符号化処理直後の緑（Ｇ）の画像データとの間で相対差分符号化処理が行われる。以下では、この相対差分符号化処理について説明する。
【０１３８】
２次元差分符号化部５１０Ｒにおいて２次元差分符号化処理を施された赤（Ｒ）の画像データは、図７のパート（ａ）で説明したように、縦方向および横方向に２次元的に数値が配置されたデータとなっている。このような構成の赤（Ｒ）の画像データが、図３に示す相対差分符号化部５１２Ｒに入力される。一方、２次元差分符号化処理後の緑（Ｇ）の画像データも同様の構成を有しており、この２次元差分符号化処理後の緑（Ｇ）の画像データは前述したように図３のオフセット部５２０に入力されるが、それとともに図３の相対差分符号化部５１２Ｒにもこの２次元差分符号化処理後の緑（Ｇ）の画像データは入力される。そして、相対差分符号化部５１２Ｒにおいて、２次元差分符号化処理後のＲ（赤）の画像データを構成する各数値と、その各数値の位置と同位置にある、２次元差分符号化処理後の緑（Ｇ）の画像データ内の各数値との間の差分が計算される。具体的には、２次元差分符号化処理後のＲ（赤）の画像データおよび２次元差分符号化処理後の緑（Ｇ）の画像データにおいて、縦方向にｎ番目、横方向にｊ番目の位置にある２次元差分値をそれぞれ２次元差分値Ｒｎ，ｊ，２次元差分値Ｇｎ，ｊとしたときに、これらの２次元差分値から、相対的な差分値Ｓｎ，ｊ
Ｓｎ，ｊ＝Ｒｎ，ｊ−Ｇｎ，ｊ
が計算され、このように計算された相対的な差分値Ｓｎ，ｊが、縦方向にｎ番目、横方向にｊ番目の位置にある数値となっている差分のデータが生成される。
【０１３９】
図３に示す相対差分符号化部５１２Ｒでは、このような相対差分符号化処理が行われ、この結果、赤（Ｒ）の２次元差分データは、緑（Ｇ）の２次元差分データに対する相対的な差分データとして表されることとなる。このような相対差分符号化処理が施された赤（Ｒ）の画像データは、図６のオフセット部５２０Ｒに入力され、そのデータの各数値について所定のオフセット値が加算されて、図９のパート（Ｂ）に示すように、データ値が原点付近に集中するような画像データとなる。
【０１４０】
ここで、以上説明したような相対差分符号化の効果を説明するため、赤（Ｒ）の２次元差分データに対してそのままオフセットを行った場合のヒストグラムと、赤（Ｒ）の２次元差分データに対して相対差分符号化の行った後にオフセットを行った場合のヒストグラムとを比較する。
【０１４１】
図１９は、赤（Ｒ）の２次元差分データに対してそのままオフセットを行った場合のヒストグラムを表す図、図２０は、赤（Ｒ）の２次元差分データに対して相対差分符号化の行った後にオフセットを行った場合のヒストグラムを表す図である。
【０１４２】
図１９のヒストグラムと図２０のヒストグラムとを比較すると、図２０のヒストグラムの方が、図１９のヒストグラムに比べて、出現頻度の分布幅が狭く、さらに出現頻度のピークも高いことがわかる。従って、図２０のヒストグラムの方が、図１９のヒストグラムよりも、出現頻度が原点付近に集中する度合が高いヒストグラムであるといえる。このため、図２０のヒストグラムで記述される相対差分符号化後のデータの方が、図１９のヒストグラムで記述される相対差分符号化を行わないデータに比べ、ランレングス符号化処理やハフマン符号化処理によって圧縮される際の圧縮率が極めて高くなることが期待できる。
【０１４３】
図３の相対差分符号化部５１２Ｒおよびオフセット部５２０Ｒにおいて、相対差分符号化およびオフセットが施された赤（Ｒ）の画像データは、プレーン分割部５３０Ｒで下位ビットの数値の連続からなる、赤（Ｒ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌ＿Ｒと、上位ビットの数値の連続からなる、赤（Ｒ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈ＿Ｒとに分割される。赤（Ｒ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌ＿Ｒは、Ｌプレーン圧縮部５４０Ｒに入力されて、このＬプレーン圧縮部５４０Ｒにおいて、緑（Ｇ）の画像データの下位サブプレーンＤ１Ｌに対して施された処理と同様の可逆圧縮処理が施されて、赤（Ｒ）の下位圧縮データＤ２ＬとしてＬプレーン圧縮部５４０Ｒから出力される。一方、赤（Ｒ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈ＿Ｒは、Ｈプレーン圧縮部５５０Ｒに入力されて、このＨプレーン圧縮部５５０Ｒにおいて、緑（Ｇ）の画像データの上位サブプレーンＤ１Ｈに対して施された処理と同様の可逆圧縮処理が施されて、赤（Ｒ）の上位圧縮データＤ２Ｈ＿ＲとしてＬプレーン圧縮部５４０Ｒから出力される。
【０１４４】
青（Ｂ）の画像データの処理については、上述したように、赤（Ｒ）の画像データの処理と同様の処理が行われて、青（Ｂ）の下位圧縮データＤ２Ｌ＿Ｂ、青（Ｂ）の上位圧縮データＤ２Ｈ＿Ｂとして、それぞれＬプレーン圧縮部５４０Ｂ、Ｈプレーン圧縮部５５０Ｂから出力される。
【０１４５】
なお、圧縮された、赤（Ｒ）の画像データおよび青（Ｂ）の画像データは、復号化される際には、一旦赤（Ｒ）の２次元差分データと緑（Ｇ）の２次元差分データ、および、青（Ｂ）の２次元差分データと緑（Ｇ）の２次元差分データにそれぞれ復号化され、さらに復号化された赤（Ｒ）の２次元差分データおよび緑（Ｇ）の２次元差分データが、図７のパート（Ｂ）で説明した復号化の手順に従って、元の赤（Ｒ）の画像データおよび元の青（Ｂ）の画像データに復号化される。
【０１４６】
以上説明してきたように、画像圧縮装置５００は、種類の異なる色についての２次元差分データでは相関が強いことを利用して画像データの可逆圧縮処理を実行し、特にＣＴ画像のデータについては大幅な圧縮が実現される。
【０１４７】
以上が本実施形態についての説明である。
【０１４８】
本実施形態では、本発明の実施形態としてのデータ圧縮がカラーのＣＴ画像のデータのみに施される例が示されているが、本発明のデータ圧縮装置は、カラーのＣＴ画像とカラーのＬＷ画像との双方のデータに対してデータ圧縮を施すものであってもよく、さらには、画像以外のカラーを有する情報を表したデータに対してデータ圧縮を施すものであってもよい。
【０１４９】
また、本実施形態では、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色の画像データを圧縮するために、緑（Ｇ）の画像データを基準として、赤（Ｒ），青（Ｂ）の画像データの圧縮を行ったが、本発明は、いずれの色の画像データを基準として画像データの圧縮を行ってもよい。また、これら、色要素として、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色以外にオレンジなど他の色が加わった場合でも、本発明は、適用可能である。さらに、本発明は、色要素が、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の組み合わせであることに限定されず、例えば、色要素が、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、およびブラック（Ｋ）色の組み合わせである場合でも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】データ圧縮技術が適用されたプリントシステムの一例を示す図である。
【図２】プリントシステムにおけるデータ処理の流れを示す図である。
【図３】本発明のデータ圧縮装置の一実施形態に相当する画像圧縮装置を示すブロック構成図である。
【図４】図１に示すホストコントローラのハードウェア構成図である。
【図５】本発明のデータ圧縮プログラムの一実施形態に相当する画像圧縮処理プログラムの模式構成図である。
【図６】図３のデータ圧縮装置５００に入力される入力画像ファイル中の、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色についての画像データのデータ構造を示す図である。
【図７】図３のデータ圧縮装置５００を構成する差分符号化部５１０における２次元差分符号化処理を例示して示す図である。
【図８】ＣＴの画像データの例を示す図である。
【図９】緑（Ｇ）の画像データに対する２次元差分符号化およびオフセットの効果を示す図である。
【図１０】プレーン分割部５３０によるデータ分割の効果を説明する図である。
【図１１】図３に示すランレングス符号化部５５１での符号化の説明図である。
【図１２】ランレングス符号化部における、圧縮対象数値を対象にした符号化のアルゴリズムを示す図である。
【図１３】図３のランレングス符号化部５５１における、連続数に応じた符号化処理の例を示す図である。
【図１４】ハフマンテーブルにおける符号と数値の対応関係を表す概念図である。
【図１５】ハフマンテーブルの概念を表す図である。
【図１６】ハフマンテーブルに用意される符号列の例を示す図である。
【図１７】ハフマンテーブルに用意される符号列の例を示す図である。
【図１８】最適化されたハフマンテーブルが用いられることによるデータ圧縮の効果を示す図である。
【図１９】赤（Ｒ）の２次元差分データに対してそのままオフセットを行った場合のヒストグラムを表す図である。
【図２０】赤（Ｒ）の２次元差分データに対して相対差分符号化の行った後にオフセットを行った場合のヒストグラムを表す図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１１    画像のデータ
１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ    ビットマップデータ
１４，１５    圧縮データ
１００    ホストコントローラ
１４０    ＣＤＲＯＭ
１５０    汎用インターフェースケーブル
２００    インターフェース機器
２５０    専用インターフェースケーブル
３００    プリンタ
５００    画像圧縮装置
５１０    ２次元差分符号化部
５２０    オフセット部
５３０    プレーン分割部
５４０    Ｌプレーン圧縮部
５４１    ハフマン符号化部
５４２    モード切換部
５５０    Ｈプレーン圧縮部
５５１    ランレングス符号化部
５５２，５４１＿２    間引きデータスキャニング部
５５３，５４１    ハフマン符号化部
５５３＿１，５４１＿１    最適ハフマンテーブル生成部
５１２Ｒ    相対差分符号化部
５１０Ｒ    ２次元差分符号化部
５２０Ｒ    オフセット部
５３０Ｒ    プレーン分割部
５４０Ｒ    Ｌプレーン圧縮部
５４１Ｒ    ハフマン符号化部
５４２Ｒ    モード切換部
５５０Ｒ    Ｈプレーン圧縮部
５５１Ｒ    ランレングス符号化部
５５２Ｒ，５４１Ｒ＿２    間引きデータスキャニング部
５５３Ｒ，５４１Ｒ    ハフマン符号化部
５５３Ｒ＿１，５４１Ｒ＿１    最適ハフマンテーブル生成部
５１２Ｂ    相対差分符号化部
５１０Ｂ    ２次元差分符号化部
５２０Ｂ    オフセット部
５３０Ｂ    プレーン分割部
５４０Ｂ    Ｌプレーン圧縮部
５４１Ｂ    ハフマン符号化部
５４２Ｂ    モード切換部
５５０Ｂ    Ｈプレーン圧縮部
５５１Ｂ    ランレングス符号化部
５５２Ｂ，５４１Ｂ＿２    間引きデータスキャニング部
５５３Ｂ，５４１Ｂ    ハフマン符号化部
５５３Ｂ＿１，５４１Ｂ＿１    最適ハフマンテーブル生成部
６００    画像圧縮プログラム
６１０    ２次元差分符号化部
６２０    オフセット部
６３０    プレーン分割部
６４０    Ｌプレーン圧縮部
６５０    Ｈプレーン圧縮部
６１２Ｒ    相対差分符号化部
６１０Ｒ    ２次元差分符号化部
６２０Ｒ    オフセット部
６３０Ｒ    プレーン分割部
６４０Ｒ    Ｌプレーン圧縮部
６５０Ｒ    Ｈプレーン圧縮部
６１２Ｂ    相対差分符号化部
６１０Ｂ    ２次元差分符号化部
６２０Ｂ    オフセット部
６３０Ｂ    プレーン分割部
６４０Ｂ    Ｌプレーン圧縮部
６５０Ｂ    Ｈプレーン圧縮部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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