(57)【要約】【課題】  画質の劣化を低減しつつ、高圧縮率で画像データを処理する。【解決手段】  第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２は、互いに異なる予測方法で画素ごとに画素値を予測する。予測誤差算出部２７２は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差を算出する。判定部２７４は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差が０であるか否かに応じて、画素値を予測された画素がＣＧ画像を構成する画素であるか否かを判定する。ＲＯＩ情報作成部２６２は、判定部２７４から入力される判定結果に応じて、ＣＧ画像を構成する画素がＲＯＩに属するようにＲＯＩ情報を作成する。ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６は、ＲＯＩ情報を反映させたＲＯＩマスクを作成し、ＪＰＥＧ２０００に準拠した復号器で復号できるように、画像データからＲＯＩを有する符号ストリームを生成する。【選択図】          図３
2007088565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注目画素と周囲の画素との相関に基づいて、画像データを画素ごとに２値化する２値化手段と、画像データを可逆にエンベデッド符号化するエンベデッド符号化手段と、前記２値化手段が画像データを２値化した結果に基づいて、前記エンベデッド符号化手段がエンベデッド符号化する画像データの一部を切捨てるよう制御する制御手段とを有する画像処理装置。
【請求項２】
前記２値化手段は、画素値が同じ画素が注目画素の周囲にあるか否かに基づいて、画像データを２値化する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記２値化手段は、注目画素に対して画素値を予測する１つ以上の予測手段と、該予測手段が予測した画素値の予測誤差を算出する予測誤差算出手段とを有し、前記予測誤差算出手段が算出する予測誤差の少なくとも１つが０であるか否かに基づいて、画像データを２値化する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
注目画素に対して画素値をそれぞれ異なる予測方法で予測する複数の予測手段と、該予測手段が予測した画素値の予測誤差をそれぞれ算出する予測誤差算出手段と、この予測誤差算出手段が算出する予測誤差それぞれに基づいて、画像データを画素ごとに２値化する２値化手段と、前記予測誤差算出手段が算出する予測誤差が０になる画素値を予測した前記予測手段を特定する情報、又は注目画素の画素値のいずれかを画素ごとに可逆かつ分離可能にエンベデッド符号化するエンベデッド符号化手段と、前記２値化手段が画像データを２値化した結果に基づいて、前記エンベデッド符号化手段がエンベデッド符号化するデータの一部を切捨てるよう制御する制御手段とを有する画像処理装置。
【請求項５】
前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段それぞれに割り当てられた固有の番号、又は予測誤差が０になる画素値を予測した頻度に基づく順位を、前記予測手段を特定する情報とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記エンベデッド符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成することによってデータをエンベデッド符号化し、前記２値化手段は、注目画素と周囲の画素との相関に基づいてＲＯＩマスクを作成することによって画像データを２値化する請求項１乃至５いずれか記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段を特定する情報を注目画素の画素値のＭＳＢよりも上位のビットにシフトさせて、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する請求項３乃至５いずれか記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段を特定する情報を画素値とみなして、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する請求項３乃至５いずれか記載の画像処理装置。
【請求項９】
周囲の画素の画素値の平均値を取得する平均値取得手段をさらに有し、前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段それぞれに割り当てられた固有の番号、又は予測誤差が０になる画素値を予測した頻度に基づく順位と、前記平均値取得手段が取得した平均値とを加算した値を画素値とみなして、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する請求項３乃至５いずれか記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記平均値取得手段が取得した平均値を丸める平均値丸め手段をさらに有し、前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段それぞれに割り当てられた固有の番号、又は予測誤差が０になる画素値を予測した頻度に基づく順位と、前記平均値丸め手段が丸めた平均値とを加算した値を画素値とみなして、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する請求項９記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記２値化手段が２値化した結果が孤立している場合、孤立している画素に対する２値化した結果を反転させるよう制御する請求項１乃至１０いずれか記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記２値化手段が２値化した結果が２×２の画素ブロックを単位に孤立している場合、孤立している画素ブロックに対する２値化した結果を修正するよう制御する請求項１乃至１０いずれか記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記２値化手段が２値化した結果が同じである画素の周囲の画素に対し、２値化した結果を反転させるよう制御する請求項１乃至１２いずれか記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、予測誤差が０になることを予測された画素値が可逆に符号化されるように、前記エンベデッド符号化手段を制御する請求項３乃至５いずれか記載の画像処理装置。
【請求項１５】
予測誤差に基づく情報又は画素値を画素ごとにエンベデッド符号化された符号ストリームを復号化するエンベデッド復号化手段と、このエンベデッド復号化手段が復号化した復号化データを予測誤差に基づく情報と画素値とに分類する分類手段と、この分類手段の分類結果に基づいて、前記エンベデッド復号化手段が復号化した復号化データから画像データを再生する画像データ再生手段とを有する画像処理装置。
【請求項１６】
前記エンベデッド復号化手段は、ＪＰＥＧ２０００に準拠しており、前記分類手段は、符号ストリームに含まれるＲＯＩの符号化情報に応じて、復号化データを予測誤差に基づく情報と画素値とに分類する請求項１５記載の画像処理装置。
【請求項１７】
注目画素と周囲の画素との相関に基づいて、画像データを画素ごとに２値化し、画像データを可逆にエンベデッド符号化しつつ、画像データを２値化した結果に基づいて画像データの一部を切捨てる画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を符号化又は復号化する画像処理装置及び画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像データの伝送又は蓄積を効率的に行う画像処理装置として、画質の劣化を低減するために、可逆符号器と非可逆符号器とを画像データに応じて切り替えて、画像データを符号化するものが知られている。この種の画像処理装置において、可逆モードと非可逆モードとを画素単位で切り替えて符号化することは公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５７８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例においては、処理速度を向上させるために、非可逆符号化にはＤＰＣＭ符号化を採用し、可逆符号化には１画素のＲＧＢを１つの色としてとらえた画素値の辞書を用いているので、圧縮率を上げることができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、画質の劣化を低減しつつ、高圧縮率で画像データを処理することができる画像処理装置及び画像処理方法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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、注目画素と周囲の画素との相関に基づいて、画像データを画素ごとに２値化する２値化手段と、画像データを可逆にエンベデッド符号化するエンベデッド符号化手段と、前記２値化手段が画像データを２値化した結果に基づいて、前記エンベデッド符号化手段がエンベデッド符号化する画像データの一部を切捨てるよう制御する制御手段とを有する画像処理装置にある。したがって、注目画素と周囲の画素との相関に基づいて、可逆又は非可逆に画像データをエンベデッド符号化することができるので、注目画素と周囲の画素との相関に基づく圧縮率で画質の劣化を低減しつつ画像データを圧縮することができる。
【０００７】
好適には、前記２値化手段は、画素値が同じ画素が注目画素の周囲にあるか否かに基づいて、画像データを２値化する。また、好適には、前記２値化手段は、注目画素に対して画素値を予測する１つ以上の予測手段と、該予測手段が予測した画素値の予測誤差を算出する予測誤差算出手段とを有し、前記予測誤差算出手段が算出する予測誤差の少なくとも１つが０であるか否かに基づいて、画像データを２値化する。例えば、ＣＧ（Computer Graphic）画像は、隣接画素が同一の画素値である場合が多いので、注目画素と周囲の画素との相関に基づく予測誤差が０になる場合が多い。したがって、２値化手段は、例えば自然画像及びスキャン画像などを構成する画素と、ＣＧ画像を構成する画素とを分類するデータを画素ごとに作成することができるので、画像データの種類に応じて、画質の劣化を低減しつつ、高圧縮率で画像データを処理することができる。また、ＣＧ画像は、非可逆符号化した場合よりも、可逆符号化した場合のほうが高圧縮率になる場合が多くある。
【０００８】
また、本発明の第２の特徴とするところは、注目画素に対して画素値をそれぞれ異なる予測方法で予測する複数の予測手段と、該予測手段が予測した画素値の予測誤差をそれぞれ算出する予測誤差算出手段と、この予測誤差算出手段が算出する予測誤差それぞれに基づいて、画像データを画素ごとに２値化する２値化手段と、前記予測誤差算出手段が算出する予測誤差が０になる画素値を予測した前記予測手段を特定する情報、又は注目画素の画素値のいずれかを画素ごとに可逆かつ分離可能にエンベデッド符号化するエンベデッド符号化手段と、前記２値化手段が画像データを２値化した結果に基づいて、前記エンベデッド符号化手段がエンベデッド符号化するデータの一部を切捨てるよう制御する制御手段とを有する画像処理装置にある。即ち、エンベデッド符号化手段は、予測誤差が０になる画素値を予測した予測手段を特定する情報を符号化する場合、注目画素の画素値を符号化する場合よりも情報量を少なくすることができるので、さらに圧縮率を向上させることができる。
【０００９】
好適には、前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段それぞれに割り当てられた固有の番号、又は予測誤差が０になる画素値を予測した頻度に基づく順位を、前記予測手段を特定する情報とする。
【００１０】
また、好適には、前記エンベデッド符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成することによってデータをエンベデッド符号化し、前記２値化手段は、注目画素と周囲の画素との相関に基づいてＲＯＩマスクを作成することによって画像データを２値化する。即ち、エンベデッド符号化手段がＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する場合、ＪＰＥＧ２０００に準拠したＲＯＩを用いて画像データを画素ごとに２値化することができ、固有の２値化手段を設ける必要がない。
【００１１】
また、好適には、前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段を特定する情報を注目画素の画素値のＭＳＢよりも上位のビットにシフトさせて、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する。したがって、注目画素の画素値と、予測手段を特定する情報とを容易に分離することが可能である。
【００１２】
また、好適には、前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段を特定する情報を画素値とみなして、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する。
【００１３】
また、好適には、周囲の画素の画素値の平均値を取得する平均値取得手段をさらに有し、前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段それぞれに割り当てられた固有の番号、又は予測誤差が０になる画素値を予測した頻度に基づく順位と、前記平均値取得手段が取得した平均値とを加算した値を画素値とみなして、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する。
【００１４】
また、好適には、前記平均値取得手段が取得した平均値を丸める平均値丸め手段をさらに有し、前記エンベデッド符号化手段は、前記予測手段それぞれに割り当てられた固有の番号、又は予測誤差が０になる画素値を予測した頻度に基づく順位と、前記平均値丸め手段が丸めた平均値とを加算した値を画素値とみなして、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号ストリームを生成する。
【００１５】
また、好適には、前記制御手段は、前記２値化手段が２値化した結果が孤立している場合、孤立している画素に対する２値化した結果を反転させるよう制御する。
【００１６】
また、好適には、前記制御手段は、前記２値化手段が２値化した結果が２×２の画素ブロックを単位に孤立している場合、孤立している画素ブロックに対する２値化した結果を修正するよう制御する。即ち、さらに圧縮率を向上させることができる。
【００１７】
また、好適には、前記制御手段は、前記２値化手段が２値化した結果が同じである画素の周囲の画素に対し、２値化した結果を反転させるよう制御する。したがって、可逆に符号化されるべき画素の周囲の画素も可逆に符号化することができるので、可逆に符号化されるべき画素の周囲の画素の画質が劣化することを防止することができる。
【００１８】
また、好適には、前記制御手段は、予測誤差が０になることを予測された画素値が可逆に符号化されるように、前記エンベデッド符号化手段を制御する。即ち、予測誤差に基づいて、可逆に符号化されるべき画素を確定することができる。
【００１９】
また、本発明の第３の特徴とするところは、予測誤差に基づく情報又は画素値を画素ごとにエンベデッド符号化された符号ストリームを復号化するエンベデッド復号化手段と、このエンベデッド復号化手段が復号化した復号化データを予測誤差に基づく情報と画素値とに分類する分類手段と、この分類手段の分類結果に基づいて、前記エンベデッド復号化手段が復号化した復号化データから画像データを再生する画像データ再生手段とを有する画像処理装置にある。したがって、エンベデッド符号化された符号ストリームに予測誤差に基づく情報又は画素値が画素ごとに混在していても、画像データを再生することができ、画質の劣化を低減しつつ、高圧縮率で画像データを処理することができる。
【００２０】
好適には、前記エンベデッド復号化手段は、ＪＰＥＧ２０００に準拠しており、前記分類手段は、符号ストリームに含まれるＲＯＩの符号化情報に応じて、復号化データを予測誤差に基づく情報と画素値とに分類する。即ち、ＪＰＥＧ２０００に準拠してＲＯＩ復号化部を有する復号器によって、復号化データを予測誤差に基づく情報と画素値とに分類することができる。
【００２１】
また、本発明の第４の特徴とするところは、注目画素と周囲の画素との相関に基づいて、画像データを画素ごとに２値化し、画像データを可逆にエンベデッド符号化しつつ、画像データを２値化した結果に基づいて画像データの一部を切捨てる画像処理方法にある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、画質の劣化を低減しつつ、高圧縮率で画像データを処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像処理装置１の概要が示されている。画像処理装置１は、表示装置及びキーボードなどを含むユーザインタフェース装置（ＵＩ装置）１０、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置１２、印刷装置１４、通信装置１６及び制御装置２などから構成される。制御装置２は、ＣＰＵ２０及びメモリ２２などを含み、画像処理装置１を構成する各部を制御する。
つまり、画像処理装置１は、コンピュータとしての機能を含み、例えばＵＩ装置１０を介して入力された画像の符号化条件に応じて、記憶媒体１２０又は通信装置１６を介して受け入れた画像データを処理し、ＵＩ装置１０の表示装置、又は印刷装置１４に画像を出力することができるようにされている。
【００２４】
図２は、制御装置２内に含まれ、画像データを符号化（圧縮）及び復号化（伸張）する符号処理部２４の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、符号処理部２４は、符号器２６及び復号器２８を有する。符号器２６は、例えば画像データを受け入れて符号化し、符号ストリームとして復号器２８に対して出力する。復号器２８は、例えばＪＰＥＧ２０００に準拠しており、符号器２６が出力した符号ストリームを取得して復号化し、再生画像データを出力する。また、符号器２６は符号ストリームをメモリ２２（又は記憶装置１２）などに対して出力し、復号器２８は符号ストリームをメモリ２２（又は記憶装置１２）などから取得するようにしてもよい。
また、符号処理部２４は、例えば符号器２６及び復号器２８がＣＰＵ２０により実行されるソフトウェア（プログラム）からなる構成であってもよい。
【００２５】
次に、符号器２６の詳細について説明する。
図３は、符号器２６の構成を示すブロック図である。図３に示すように、符号器２６は、可逆画素選択部２６０、ＲＯＩ（Region of interest）情報作成部２６２、制御部２６４及びＪＰＥＧ２０００符号化部２６６から構成される。
【００２６】
可逆画素選択部２６０は、第１予測部２７０−１、第２予測部２７０−２、予測誤差算出部２７２及び判定部２７４から構成される。第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２は、画像データを受け入れて互いに異なる予測方法で画素ごとに画素値を予測し、それぞれ予測した画素値を予測誤差算出部２７２に対して出力する。第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２が画素値を予測する方法は、例えば前値予測、行列予測、平均予測及び平面予測などのいずれかである。
【００２７】
予測誤差算出部２７２は、第１予測部２７０−１が予測した画素値、第２予測部２７０−２が予測した画素値及び画像データを画素ごとに受け入れ、第１予測部２７０−１が予測した画素値と実際の画素値との差分（予測誤差）と、第２予測部２７０−２が予測した画素値と実際の画素値との差分（予測誤差）とを算出し、判定部２７４に対してそれぞれ出力する。
【００２８】
判定部２７４は、予測誤差算出部２７２から第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差を受け入れ、例えば予測誤差それぞれが０であるか否かに応じて、画素値を予測された画素が例えばＣＧ画像を構成する画素であるか否かを判定し、判定結果をＲＯＩ情報作成部２６２に対して出力する。
例えば、判定部２７４は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２の少なくともいずれかの予測誤差が０である場合、画素値を予測された画素がＣＧ画像を構成する画素であると判定し、１を出力する。また、判定部２７４は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２いずれの予測誤差も０でない場合、画素値を予測された画素がＣＧ画像を構成する画素でないと判定し、０を出力する。
【００２９】
ＲＯＩ情報作成部２６２は、判定部２７４から入力される判定結果に応じて、ＣＧ画像を構成する画素がＲＯＩに属するようにＪＰＥＧ２０００符号化部２６６がＲＯＩマスクを作成できるようにＲＯＩ情報を作成し、制御部２６４及びＪＰＥＧ２０００符号化部２６６に対して出力する。なお、ＲＯＩ情報作成部２６２は、ＲＯＩマスクを作成して制御部２６４及びＪＰＥＧ２０００符号化部２６６に対して出力するものであってもよい。
【００３０】
制御部２６４は、ＲＯＩ情報作成部２６２から入力されるＲＯＩ情報に応じて、ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６を制御する。
【００３１】
ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６は、整数型の５／３可逆フィルタを有し、ＲＯＩ情報を取得した制御部２６４の制御に応じて、ＲＯＩ情報作成部２６２から入力されるＲＯＩ情報を反映させたＲＯＩマスクを作成し、ＪＰＥＧ２０００に準拠した復号器で復号できるように、入力された画像データからＲＯＩを有する符号ストリームを生成して出力する。
例えば、ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６は、制御部２６４の制御に応じて、ＲＯＩに属する画素を５／３可逆フィルタなどにより可逆に符号化し、ＲＯＩに属しない画素を５／３可逆フィルタなどにより可逆に符号化する途中で符号化を打ち切って符号ストリームを生成する。つまり、ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６は、ＲＯＩに属する画素（ＣＧ画像を構成する画素）を可逆に符号化し、ＲＯＩに属しない画素（ＣＧ画像を構成しない画素）を非可逆に符号化するように、画像データの一部を切り捨てる。
また、ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６は、ＲＯＩ情報に応じて、可逆符号化と非可逆符号化とを画素ごとに切り替えて符号化するものであってもよい。
【００３２】
次に、符号器２６が画像データを符号化する処理について説明する。
図４は、符号器２６が画像データを符号化する処理（Ｓ１０）を例示するフローチャートである。
図４に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２は、画像データを受け入れて互いに異なる予測方法で画素ごとに画素値を予測する。
【００３３】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、予測誤差算出部２７２は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差を算出する。
【００３４】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、判定部２７４は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差を受け入れ、予測誤差それぞれが０であるか否かに応じて、画素値を予測された画素がＣＧ画像を構成する画素であるか否かを判定する。
【００３５】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、ＲＯＩ情報作成部２６２は、判定部２７４から入力される判定結果に応じて、ＣＧ画像を構成する画素がＲＯＩに属するようにＪＰＥＧ２０００符号化部２６６がＲＯＩマスクを作成できるようにＲＯＩ情報を作成する。
【００３６】
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６は、ＲＯＩ情報作成部２６２から入力されるＲＯＩ情報を反映させたＲＯＩマスクを作成し、ＪＰＥＧ２０００に準拠した復号器で復号できるように、入力された画像データからＲＯＩを有する符号ストリームを生成して出力する。
【００３７】
このように、符号器２６がＲＯＩに属する画素を可逆に符号化し、ＲＯＩに属しない画素を非可逆に符号化した符号ストリームを生成するので、ＪＰＥＧ２０００に準拠した復号器２８（図２）は、劣化なく符号化されているＲＯＩに属する画素と、高圧縮率で符号化されているＲＯＩに属しない画素とを復号化することができる。
【００３８】
次に、符号器２６の変形例（符号器２６ａ）について説明する。
図５は、符号器２６ａの構成を示すブロック図である。図５に示すように、符号器２６ａは、可逆画素選択部２６０ａ、ＲＯＩ情報作成部２６２、制御部２６４ａ、特定情報生成部２７６、特定情報符号化部２７７、データ加工部２７８及びＪＰＥＧ２０００符号化部２６６から構成される。
なお、符号器２６ａにおいて、図３に示した符号器２６を構成する部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある。
【００３９】
可逆画素選択部２６０ａは、第１予測部２７０−１、第２予測部２７０−２、予測誤差算出部２７２ａ及び判定部２７４から構成される。予測誤差算出部２７２ａは、第１予測部２７０−１が予測した画素値、第２予測部２７０−２が予測した画素値及び画像データを画素ごとに受け入れ、第１予測部２７０−１が予測した画素値と実際の画素値との差分（予測誤差）と、第２予測部２７０−２が予測した画素値と実際の画素値との差分（予測誤差）とを算出し、特定情報生成部２７６及び判定部２７４に対してそれぞれ出力する。
【００４０】
制御部２６４ａは、ＲＯＩ情報作成部２６２から入力されるＲＯＩ情報に応じて、特定情報生成部２７６、特定情報符号化部２７７、データ加工部２７８及びＪＰＥＧ２０００符号化部２６６を制御する。
【００４１】
特定情報生成部２７６は、予測誤差算出部２７２ａから第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差を受け入れ、例えば予測誤差が０である第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２又はこれらのいずれかを特定する情報（特定情報）を生成し、特定情報符号化部２７７に対して出力する。
例えば、特定情報生成部２７６は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２又はこれらのいずれかを特定するための情報を、例えば第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれに割り当てられた固有の番号、又は予測誤差が０になる画素値を予測した頻度に基づく順位とし、特定情報符号化部２７７に対して出力する。
【００４２】
特定情報符号化部２７７は、特定情報生成部２７６から入力される特定情報を符号化し、データ加工部２７８に対して符号を出力する。
【００４３】
データ加工部２７８は、ＲＯＩ情報を取得した制御部２６４ａの制御に応じて、入力される画像データ、又は特定情報符号化部２７７から入力される符号を画素ごとに配置したデータを生成し、ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６に対して出力する。例えば、データ加工部２７８は、画像データ及び特定情報符号化部２７７が出力する符号を受け入れ、ＣＧ画像を構成すると判定される画素（可逆符号化すべき画素）に対する画素値とみなした符号と、ＣＧ画像を構成しないと判定される画素（非可逆符号化する画素）に対する画素値とがＲＯＩ情報に応じて混在するように、制御部２６４ａの制御に応じてデータ（符号化対象データ）を加工する。
【００４４】
また、データ加工部２７８は、例えば画素値を示すビット幅がＭビットの画像データを受け入れて、ＣＧ画像を構成しないと判定される画素に対しては画素値を出力し、ＣＧ画像を構成すると判定される画素に対しては画素値とみなした符号をＭＳＢ側にＭ＋Ｇビットシフトさせて出力するものであってもよい。ここで、Ｇは、画素値のオーバーフローを防止するためのガードビット数であり、例えば１又は２などの値をとる。
このように、画素値とみなした符号をＭ＋Ｇビットシフトさせることにより、復号化する場合に、画素値とみなした符号と画素値とを容易に分類することが可能になる。
【００４５】
また、データ加工部２７８は、画素値とみなした符号に対し、画素値の中心値（Ｍ＝８であれば１２８）を加算するようにされてもよい。ただし、画素値とみなした符号のビット幅は、Ｍ−１未満であるとする。また、画素値とみなした符号は、０を中心とする正負の値をとるようにする。
【００４６】
また、データ加工部２７８は、画素値とみなした符号に対して、画像データの平均値、又は注目画素の周囲画素の画素値の平均値を丸めた値を加算し、非可逆符号化が行われても値が変化しないようにされてもよい。ただし、丸めた値を加算する場合、画像データのビット幅よりも加算結果のビット幅が大きくならないようにする。例えば、画素値とみなした符号のビット幅よりも大きな値で画素値の平均値を丸めるようにする。また、画素値とみなした符号は、０を中心とする正負の値をとるようにする。
【００４７】
次に、符号器２６ａが画像データを符号化する処理について説明する。
図６は、符号器２６ａが画像データを符号化する処理（Ｓ２０）を例示するフローチャートである。
図６に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２は、画像データを受け入れて互いに異なる予測方法で画素ごとに画素値を予測する。
【００４８】
ステップ２０２（Ｓ２０２）において、予測誤差算出部２７２ａは、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差を算出する。
【００４９】
ステップ２０４（Ｓ２０４）において、判定部２７４は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差を受け入れ、予測誤差それぞれが０であるか否かに応じて、画素値を予測された画素がＣＧ画像を構成する画素であるか否かを判定する。
【００５０】
ステップ２０６（Ｓ２０６）において、ＲＯＩ情報作成部２６２は、判定部２７４から入力される判定結果に応じて、ＣＧ画像を構成する画素がＲＯＩに属するようにＪＰＥＧ２０００符号化部２６６がＲＯＩマスクを作成できるようにＲＯＩ情報を作成する。
【００５１】
ステップ２０８（Ｓ２０８）において、特定情報生成部２７６は、予測誤差算出部２７２ａから第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差を受け入れ、予測誤差が０である第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２又はこれらのいずれかを特定する情報（特定情報）を生成する。
【００５２】
ステップ２１０（Ｓ２１０）において、特定情報符号化部２７７は、特定情報生成部２７６から入力される特定情報を符号化する。
【００５３】
ステップ２１２（Ｓ２１２）において、データ加工部２７８は、画像データ及び特定情報符号化部２７７が出力する符号を受け入れ、画素値とみなした符号と画像データに含まれる画素値とが混在するように、制御部２６４ａの制御に応じてデータ（符号化対象データ）を加工する。
【００５４】
ステップ２１４（Ｓ２１４）において、ＪＰＥＧ２０００符号化部２６６は、ＲＯＩ情報作成部２６２から入力されるＲＯＩ情報を反映させたＲＯＩマスクを作成し、ＪＰＥＧ２０００に準拠した復号器で復号できるように、データ加工部２７８から入力されたデータからＲＯＩを有する符号ストリームを生成して出力する。
【００５５】
次に、符号器２６ａが生成した符号ストリームを復号化して再生画像データを生成することができる復号器２８ａについて説明する。
復号器２８ａは、復号器２８の変形例であり、例えば符号処理部２４に符号器２６ａと共に含まれる。
【００５６】
図７は、復号器２８ａの構成を示すブロック図である。図７に示すように、復号器２８ａは、ＪＰＥＧ２０００復号化部２８０、データ分類部２８２、特定情報復号化部２８４、選択部２８６、第１予測部２７０−１、第２予測部２７０−２及び画像データ組立部２８８から構成される。
なお、復号器２８ａにおいて、図５に示した符号器２６ａを構成する部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある。
【００５７】
ＪＰＥＧ２０００復号化部２８０は、符号器２６ａが生成した符号ストリームをＪＰＥＧ２０００に準拠して復号化することができるようにされており、符合ストリームを受け入れると、符号ストリームを復号化した復号データとＲＯＩ情報（又はＲＯＩマスク）とをデータ分類部２８２に対して出力する。
なお、上述した画素値とみなした符号をＭ＋Ｇビットシフトしたものを符号ストリームが含む場合には、ＪＰＥＧ２０００復号化部２８０は、ＲＯＩ情報（又はＲＯＩマスク）を出力しないようにされている。
【００５８】
データ分類部２８２は、ＪＰＥＧ２０００復号化部２８０から符号ストリームを復号化した復号データとＲＯＩ情報（又はＲＯＩマスク）とを受け入れ、復号データを画素ごとに画素値とみなした符号又は画素値（画素値とみなした符号を含まない）のいずれかに分類し、画素値とみなした符号を特定情報復号化部２８４に対して出力し、画素値を第１予測部２７０−１、第２予測部２７０−２及び画像データ組立部２８８に対して出力する。つまり、データ分類部２８２は、画素値とみなした符号と画素値とを分類して出力する。
【００５９】
なお、上述した画素値とみなした符号をＭ＋Ｇビットシフトしたものを復号データが含む場合には、データ分類部２８２は、０からＭ＋Ｇまでのビットプレーン番号を設定し、復号データを画素ごとに分類して出力する。データ分類部２８２は、画素値とみなした符号又は画素値の最上位ビット番号がＭ＋Ｇ以上である場合、Ｍ＋ＧビットＬＳＢ側にシフトさせることにより、画素値とみなした符号を確定し、特定情報復号化部２８４に対して出力する。また、データ分類部２８２は、画素値とみなした符号又は画素値の最上位ビット番号がＭ以上Ｍ＋Ｇ未満である場合は値を最大値（Ｍ＝８であれば２５５）に変更し、その他の場合は値を変更することなく画素値として第１予測部２７０−１、第２予測部２７０−２及び画像データ組立部２８８に対して出力する。
【００６０】
特定情報復号化部２８４は、データ分類部２８２から入力される符号を復号化して上述した特定情報を再生し、選択部２８６に対して出力する。
【００６１】
選択部２８６は、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２が予測した画素値を画素ごとにそれぞれ受け入れ、特定情報復号化部２８４から入力される特定情報に応じて、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２又はこれらのいずれかが予測した画素値を画素ごとに選択し、画像データ組立部２８８に対して出力する。
【００６２】
画像データ組立部２８８は、データ分類部２８２から入力される画素値と、選択部２８６から入力される画素値とを画素ごとに復号データ順に組立てることにより再生画像データを生成して出力する。
【００６３】
次に、復号器２８ａが再生画像データを生成する処理について説明する。
図８は、復号器２８ａが再生画像データを生成する処理（Ｓ３０）を例示するフローチャートである。
図８に示すように、ステップ３００（Ｓ３００）において、ＪＰＥＧ２０００復号化部２８０は、符合ストリームを受け入れると、符号ストリームを復号化した復号データとＲＯＩ情報（又はＲＯＩマスク）とをデータ分類部２８２に対して出力する。
【００６４】
ステップ３０２（Ｓ３０２）において、データ分類部２８２は、復号データを画素ごとに画素値とみなした符号又は画素値（画素値とみなした符号を含まない）のいずれかに分類し、画素値とみなした符号を特定情報復号化部２８４に対して出力し、画素値を第１予測部２７０−１、第２予測部２７０−２及び画像データ組立部２８８に対して出力する。
【００６５】
ステップ３０４（Ｓ３０４）において、特定情報復号化部２８４は、データ分類部２８２から入力される符号を復号化して上述した特定情報を再生し、選択部２８６に対して出力する。
【００６６】
ステップ３０６（Ｓ３０６）において、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２は、それぞれ画素値を画素ごとに予測し、選択部２８６に対して出力する。
【００６７】
ステップ３０８（Ｓ３０８）において、選択部２８６は、特定情報復号化部２８４から入力される特定情報に応じて、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２又はこれらのいずれかが予測した画素値を画素ごとに選択し、画像データ組立部２８８に対して出力する。
【００６８】
ステップ３１０（Ｓ３１０）において、画像データ組立部２８８は、データ分類部２８２から入力される画素値と、選択部２８６から入力される画素値とを画素ごとに復号データ順に組立てることにより再生画像データを生成して出力する。
【００６９】
なお、上記実施形態においては、第１予測部２７０−１及び第２予測部２７０−２それぞれの予測誤差が０であるか否かに応じて、画素値の可逆符号化又は非可逆符号化を判定する場合を例に説明したが、これに限定されることなく、注目画素の周囲（４連結又は８連結など）の画素の画素値に応じて画素値の可逆符号化又は非可逆符号化を判定するようにしてもよい。
【００７０】
また、注目画素が画素値の異なる画素で囲まれて孤立している場合、注目画素に対する判定を判定させることにより、孤立した画素を消去（画素値の変更）するようにしてもよい。
また、画素値をシフトさせることによって可逆符号化すべき画素の周囲の非可逆符号化される画素の画質が劣化することを防止するために、可逆符号化すべき画素を特定するためのＲＯＩマスクを生成する場合に、可逆符号化すべき画素の周囲の画素もＲＯＩに属するようにしてもよい。
【００７１】
また、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示した画素値の相関関係に応じて、注目画素が孤立していると判定するようにしてもよい。例えば４つ（２×２）の画素からなる画素ブロック３０が非可逆符号化する画素３ａに囲まれている場合、画素ブロック３０内に配置される可逆符号化すべき画素３又は非可逆符号化する画素３ａの配置パターンに応じて、注目画素が孤立しているか否かを画素ブロック３０ごとに判定するようにしてもよい。例えば画素ブロック３０内に可逆符号化すべき画素３がどのように配置されても、画素ブロック３０内の可逆符号化すべき画素３が孤立していると判定するようにしてもよい。
また、３つ以下の可逆符号化すべき画素３が画素ブロック３０内に含まれる場合に、画素ブロック３０内の可逆符号化すべき画素３が孤立していると判定するようにしてもよい。また、画素ブロック３０内に可逆符号化すべき画素３が１つ含まれる場合に、可逆符号化すべき画素３が孤立していると判定するようにしてもよい。
また、図９（Ｂ）又は図９（Ｃ）に示したように、画素ブロック３０内で対角に可逆符号化すべき画素３が２つ配置された場合に、可逆符号化すべき画素３が孤立していると判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置の概要を示す構成図である。
【図２】制御装置内に含まれ、画像データを符号化及び復号化する符号処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】符号器の構成を示すブロック図である。
【図４】符号器が画像データを符号化する処理（Ｓ１０）を例示するフローチャートである。
【図５】符号器の変形例の構成を示すブロック図である。
【図６】符号器の変形例が画像データを符号化する処理（Ｓ２０）を例示するフローチャートである。
【図７】復号器の変形例の構成を示すブロック図である。
【図８】復号器の変形例が再生画像データを生成する処理（Ｓ３０）を例示するフローチャートである。
【図９】注目画素が孤立していると判定するための条件とする画素値の相関関係を例示する画素の配置図であって、（Ａ）は非可逆符号化する画素に囲まれている画素ブロックを示し、（Ｂ）は画素ブロック内で対角に可逆符号化すべき画素が２つ配置された状態の第１例を示し、（Ｃ）は画素ブロック内で対角に可逆符号化すべき画素が２つ配置された状態の第２例を示す配置図である。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・画像処理装置
２・・・制御装置
２０・・・ＣＰＵ
２２・・・メモリ
２４・・・符号処理部
２６，２６ａ・・・符号器
２６０，２６０ａ・・・可逆画素選択部
２６２・・・ＲＯＩ情報作成部
２６４，２６４ａ・・・制御部
２６６・・・ＪＰＥＧ２０００符号化部
２７０−１・・・第１予測部
２７０−２・・・第２予測部
２７２，２７２ａ・・・予測誤差算出部
２７４・・・判定部
２７６・・・特定情報生成部
２７７・・・特定情報符号化部
２７８・・・データ加工部
２８，２８ａ・・・復号器
２８０・・・ＪＰＥＧ２０００復号化部
２８２・・・データ分類部
２８４・・・特定情報復号化部
２８６・・・選択部
２８８・・・画像データ組立部
３・・・可逆符号化すべき画素
３ａ・・・非可逆符号化する画素
３０・・・画素ブロック
【図１】
2007088565.tif 000003
【図２】
2007088565.tif 000004
【図３】
2007088565.tif 000005
【図４】
2007088565.tif 000006
【図５】
2007088565.tif 000007
【図６】
2007088565.tif 000008
【図７】
2007088565.tif 000009
【図８】
2007088565.tif 000010
【図９】
2007088565.tif 000011