(57)【要約】【課題】縞模様のような一定パターンの複数の画素からなる画像データがパケットをまたぐような期間続いた場合でも、復号値が縞模様を表す一定パターンとなるような符号化を行う。【解決手段】予測符号化回路１００は、減算器１０１にパケットの先頭を示す画素データが入力され、かつ、一致検出部１１０からの一致検出信号が論理値「０」であるときは、先頭データをセレクタ１１６及び１１７を通して量子化することなくそのまま外部へ出力する。ここで、縞模様のような一定パターンの複数の画素からなる画像データがパケットをまたぐような期間続いた場合、一致検出部１１０は論理値「１」の検出信号を出力してレジスタ１１６を端子１の入力を選択するように切り替え、レジスタ１０８に保持されている直前のパケットの復号値をレジスタ１１６及び１１７を通して外部へ出力する。【選択図】図３
2012138756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される画像データ中の画素値である入力値と、局部復号して得られた前記入力値より一つ前の入力値である前値に対応した復号値とを減算して差分値を画素単位で生成する差分値生成ステップと、
供給される前記画像データのうちパケットの先頭となる画素データは符号化することなくそのまま第１のデータとして出力し、前記パケットの前記先頭となる画素データ以外の画素データは前記差分値を符号化して第２のデータとして出力する符号化ステップと、
前記符号化ステップにより得られた前記第１のデータ又は前記第２のデータを局部復号する局部復号ステップと、
前記入力値と前記前値とが不一致であるか否かを画素単位で検出する不一致検出ステップと、
前記不一致検出ステップにより前記入力値と前記前値とが不一致であると検出された時の前記前値を第１の保持手段に保持する第１の保持ステップと、
前記不一致検出ステップにより前記入力値と前記前値とが不一致であると検出された時の、前記局部復号ステップで局部復号して得られた前記前値に対応する復号値を第２のへ保持手段に保持する第２の保持ステップと、
前記パケットの前記先頭となる画素データの入力時に、前記第１の保持手段により保持された前記前値と前記先頭となる画素データの値とが一致するか否かを検出し、一致するとき前記第２の保持手段により保持されている前記復号値を前記第１のデータとして出力させる制御ステップと
を含むことを特徴とする予測符号化方法。
【請求項２】
前記供給される画像データは画素値が縞模様を示す一定パターンで変化するデータであり、前記符号化ステップは、前記供給される画像データ中の前記先頭データである前記第１のデータに続いて、複数の前記第２のデータが時系列的に合成されたパケットを生成することを特徴とする請求項２記載の予測符号化方法。
【請求項３】
供給される画像データのうちパケットの先頭となる画素データは符号化することなくそのまま第１のデータとして出力し、前記パケットの前記先頭となる画素データ以外の画素データは差分値を符号化して第２のデータとして出力する符号化手段と、
前記符号化手段により得られた前記第１のデータ又は前記第２のデータを局部復号する局部復号手段と、
供給される前記画像データ中の画素値である入力値と、前記局部復号手段により局部復号して得られた前記入力値より一つ前の入力値である前値に対応した復号値とを減算して前記差分値を画素単位で生成する差分値生成手段と、
前記入力値と前記前値とが不一致であるか否かを画素単位で検出する不一致検出手段と、
前記不一致検出手段により前記入力値と前記前値とが不一致であると検出された時の前記前値を保持する第１の保持手段と、
前記不一致検出手段により前記入力値と前記前値とが不一致であると検出された時の、前記局部復号手段により局部復号して得られた前記前値に対応する復号値を保持する第２の保持手段と、
前記パケットの前記先頭となる画素データの入力時に、前記第１の保持手段により保持された前記前値と前記先頭となる画素データの値とが一致するか否かを検出し、一致するとき前記第２の保持手段により保持されている前記復号値を前記第１のデータとして前記符号化手段から出力させる制御手段と
を有することを特徴とする予測符号化装置。
【請求項４】
前記供給される画像データは画素値が縞模様を示す一定パターンで変化するデータであり、前記符号化手段は、前記供給される画像データ中の前記先頭データである前記第１のデータに続いて、複数の前記第２のデータが時系列的に合成されたパケットを生成することを特徴とする請求項３記載の予測符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は予測符号化方法及び予測符号化装置に係り、特に輝度信号や色差信号などの画像信号を画素毎に符号化することでビット数を削減し、ビット削減された画像信号を固定長のビット列にパッキングする予測符号化方法及び予測符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルハイビジョン放送やＨＤ(High Definition)対応のビデオカメラの登場やデジタルカメラの高画質化により、家庭で使用するテレビの大画面化、高画質化が進んできており、テレビについてはＨＤサイズ（水平方向1920画素、垂直方向1080画素）の画面サイズのものに対する需要が高まってきた。
【０００３】
一方、上記のようなＨＤサイズの画面のテレビに表示されるデジタル画像信号は、エンハンサやフレームレート変換処理などの画像処理が行われる。そして、その画像処理の際には、１フレーム以上の画像データをダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）などの外部メモリ（フレームメモリとして使用）に保存する必要がある。しかし、ＤＲＡＭなどの外部メモリは高価であり、またＨＤサイズの画像データを何フレームも保存しておくために大容量のＤＲＡＭを複数個必要とする場合もあり、製品のコストアップと基板の部品点数増加の要因となる。
【０００４】
そこで、ＨＤサイズの画像データを保存するメモリのメモリ容量削減のため、画像データのデータ量を画像圧縮技術を用いてできるだけ低減することが行われる。この画像圧縮技術として、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)方式が知られている。このＭＰＥＧ方式では、画像データをマクロブロック(水平方向１６画素、垂直方向１６画素など)の単位で動き補償し、かつ、可変長符号化を行うことで、画像圧縮率の高い高能率符号化を実現している。しかし、このＭＰＥＧ方式は、アルゴリズムが複雑であるため、画像処理回路を大規模半導体集積回路(LSI：Large Scale Integrated circuit)化した場合には、ＭＰＥＧ方式の符号化回路部分が大面積を占有することになり、画像の高画質処理に特化した信号処理用ＬＳＩや安価な画像処理ＬＳＩには不向きである。
【０００５】
そのため、入力画像信号の画素値と符号化データを局部復号して得た前値との差分を符号化して符号化データを生成する際に、先頭画素のみを原画素（非符号化画素）とする圧縮方法（例えば、特許文献１参照）などにより、入力画像を簡便に圧縮できる予測符号化方法が、画像の高画質処理に特化した信号処理用ＬＳＩや安価な画像処理ＬＳＩに用いられることがある。
【０００６】
ここで、画素値のビット数を減らした画像データについては復号の開始点を明確にしなければならない。復号開始点としてはラインの先頭が考えられている。しかし、ＬＳＩやＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)などに、上記の入力画像について前値との差分を用いた圧縮方法などによる符号化回路を実装する場合、ＤＲＡＭなどメモリのインターフェースのバス幅は１２８ビットや２５６ビットとすることが多いため、符号化ブロックもこの単位(パケット)とする方が便利である。この場合、復号開始点をパケットの先頭とすることで、パケット単位で復号することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１５３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、ビット数を削減するための予測符号化装置では、符号化単位としてラインの先頭から終わりまでなどとしている。しかし、この予測符号化装置では、復号エラーがあるとそれ以降の復号値が正常な値とならないため、場合によって復号エラーが広範囲におよび解析が困難になることがある。また、先頭画素のみを原画素（非符号化画素）とする従来の予測符号化装置では、ＤＲＡＭなどとインターフェースする際、ビット幅をバス幅に合わせるため符号化データを１２８ビットや２５６ビットにまとめる。しかし、その際、先頭画素のみを原画素（非符号化画素）とするためパケット内に含めることができる画素数が先頭のパケットのみそれ以降のパケットと異なるなど回路構成上非効率になるという弊害がある。そのため、パケットに入れる画素数を均一にし、パケット単位で復号できるようにするシステムが考えられている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の符号化装置においては、画素数を均一にしたパケット単位で符号化する場合、各パケットの先頭に原画素を挿入してこの原画素値と局部復号して得た前値との差分値を符号化するために、縞模様のような一定パターンの画素からなる画像信号がパケット長よりも長い期間入力された場合、パケットに含まれる画素の数が奇数であったり、縞の間隔が奇数であると、パケットの先頭に挿入する原画素が変わることによりパケット単位で局部復号された画像の値が変わってしまい、連続した一定パターンとならないことがある。
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、縞模様のような一定パターンの複数の画素からなる画像データがパケットをまたぐような期間続いた場合でも、復号値が縞模様を表す一定パターンとなるような符号化ができる予測符号化方法及び予測符号化装置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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の予測符号化方法は、供給される画像データ中の画素値である入力値と、局部復号して得られた入力値より一つ前の入力値である前値に対応した復号値とを減算して差分値を画素単位で生成する差分値生成ステップと、供給される画像データのうちパケットの先頭となる画素データは符号化することなくそのまま第１のデータとして出力し、パケットの先頭となる画素データ以外の画素データは差分値を符号化して第２のデータとして出力する符号化ステップと、符号化ステップにより得られた第１のデータ又は第２のデータを局部復号する局部復号ステップと、入力値と前値とが不一致であるか否かを画素単位で検出する不一致検出ステップと、不一致検出ステップにより入力値と前値とが不一致であると検出された時の前値を第１の保持手段に保持する第１の保持ステップと、不一致検出ステップにより入力値と前値とが不一致であると検出された時の、局部復号ステップで局部復号して得られた前値に対応する復号値を第２のへ保持手段に保持する第２の保持ステップと、パケットの先頭となる画素データの入力時に、第１の保持手段により保持された前値と先頭となる画素データの値とが一致するか否かを検出し、一致するとき第２の保持手段により保持されている復号値を第１のデータとして出力させる制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記の供給される画像データは画素値が縞模様を示す一定パターンで変化するデータであり、符号化ステップは、供給される画像データ中の先頭データである第１のデータに続いて、複数の第２のデータが時系列的に合成されたパケットを生成するようにしてもよい。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の予測符号化装置は、供給される画像データのうちパケットの先頭となる画素データは符号化することなくそのまま第１のデータとして出力し、パケットの先頭となる画素データ以外の画素データは差分値を符号化して第２のデータとして出力する符号化手段と、符号化手段により得られた第１のデータ又は第２のデータを局部復号する局部復号手段と、供給される画像データ中の画素値である入力値と、局部復号手段により局部復号して得られた入力値より一つ前の入力値である前値に対応した復号値とを減算して差分値を画素単位で生成する差分値生成手段と、入力値と前値とが不一致であるか否かを画素単位で検出する不一致検出手段と、不一致検出手段により入力値と前値とが不一致であると検出された時の前値を保持する第１の保持手段と、不一致検出手段により入力値と前値とが不一致であると検出された時の、局部復号手段により局部復号して得られた前値に対応する復号値を保持する第２の保持手段と、パケットの先頭となる画素データの入力時に、第１の保持手段により保持された前値と先頭となる画素データの値とが一致するか否かを検出し、一致するとき第２の保持手段により保持されている復号値を第１のデータとして符号化手段から出力させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
ここで、上記の供給される画像データは画素値が縞模様を示す一定パターンで変化するデータであり、符号化手段は、供給される画像データ中の先頭データである第１のデータに続いて、複数の第２のデータが時系列的に合成されたパケットを生成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、入力画像データの各画素の入力値と前値とが異なる変化点で前値と前値に対応した復号値とを保存し、パケットの先頭で出力すべき先頭データを前値と保存しておいた復号値のどちらか選択するようにしたため、縞模様のような一定パターンの複数の画素からなる画像データがパケットをまたぐような期間続いた場合でも、復号値が縞模様を表す一定パターンとなるような符号化ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の予測符号化装置の一実施の形態の基本構成のブロック図である。
【図２】本発明の予測符号化装置の出力データと符号化パケットとの関係を模式的に示す図である。
【図３】本発明装置の要部の予測符号化回路の一実施の形態のブロック図である。
【図４】１画素毎の縞を示す入力パターンを示す図である。
【図５】２画素毎の縞を示す入力パターンを示す図である。
【図６】パケットをまたいだ縞を示す入力パターンを示す図である。
【図７】図３の縞検出回路の動作説明用タイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明になる予測符号化装置の一実施の形態の基本構成のブロック図を示す。同図に示すように、本実施の形態の予測符号化装置１０は、パケット分割回路１１、予測符号化回路１２及びパケット生成回路１３から構成されており、輝度信号や色差信号などの入力画像データを画素毎に符号化することでビット数を削減し、ビット削減された画像データを固定長のビット列にパッキングする予測符号化装置であり、後述するように予測符号化回路１２の構成に特徴がある。
【００１９】
パケット分割回路１１は、デジタル処理された輝度信号や色差信号などの入力画像データに対し、一定の画素数でパケットを生成するためにデータイネーブルとパケットの先頭を示す識別フラグ（first_word）を生成し、これらを入力画像データと共に予測符号化回路１２へ出力する。
【００２０】
予測符号化回路１２は、図２（Ａ）に模式的に示すように、先頭の画素データは符号化せずそのまま出力し、２番目以降の「１」から「Ｎ−１」までのＮ−１個の画素データは前値との差分値を符号化した符号化データであるパケット単位で符号化データを出力する。すなわち、一つの符号化データパケットは、図２（Ａ）に模式的に示すように、１個の先頭データと（Ｎ−１）個の符号化データとからなり、計Ｎ個のデータで構成される。また、図２（Ｂ）に模式的に示すように、例えば１フレーム分の画像データはＭ個の符号化データパケットより構成される。
【００２１】
予測符号化回路１２は、入力値と前値との差分値を用いて符号化しているが、先頭データは符号化しないことにより、復号化時のデータ回復時間を速めるため、入力画像データをそのまま出力する。そのため、符号化データパケットの先頭データは、入力画像データのビット数と同じとなるが、それに続く符号化データは量子化により入力画像データのビット数より少ないビット数に符号化されている。この予測符号化回路１２は、後述する図３の符号化回路１００に相当する。
【００２２】
パケット生成回路１３は、図２（Ａ）、（Ｂ）に模式的に示すように、予測符号化回路１２から出力される先頭データ及び符号化データを符号化データパケット単位に時系列的に合成して、Ｍ個（Ｍは自然数）の符号化データブロックを出力する。
【００２３】
次に、本実施の形態の要部である予測符号化回路１２について、更に詳細に説明する。
【００２４】
図３は、本発明になる予測符号化装置内の予測符号化回路の一実施の形態のブロック図を示す。図３に示す本実施の形態の予測符号化回路１００は、図１の予測符号化回路１２に相当し、図１のパケット分割回路１１から画像データが入力されると共に、データイネーブルとパケットの先頭を示す識別フラグ（first_word）とが入力される。なお、データイネーブルは、例えば有効水平走査期間のみハイレベルの信号で、図３にはその入力先は図示していないが、このデータイネーブルのハイレベル期間のみ予測符号化回路１００が動作するように、予測符号化回路１００の各部を制御する。
【００２５】
図３において、予測符号化回路１００は、減算器１０２、テーブル１０３、セレクタ１０４、縞検出回路１０５、局部復号回路１１１、セレクタ１１６及び１１７から構成されており、縞検出回路１０５を有する点に特徴がある。減算器１０２、テーブル１０３、セレクタ１０４及びセレクタ１１７は、供給される画像データのうちパケットの先頭となる画素データは符号化することなくそのまま第１のデータとして出力し、パケットの先頭となる画素データ以外の画素データは差分値を符号化して第２のデータとして出力する本発明の符号化手段を構成している。
【００２６】
縞検出回路１０５は、レジスタ１０６、不一致検出部１０７、レジスタ１０８、レジスタ１０９及び一致検出部１１０から構成されており、入力画像データが縞模様のような一定パターンの画素からなる画像データがパケット長より長い期間入力されたとき、その一定パターンの画素を検出して縞検出信号を出力すると共に、その画素の代わりに出力すべき復号値を出力する。レジスタ１０６は、入力画像データを１クロック期間（１画素伝送期間に相当）Ｔ遅延する。レジスタ１０８及び１０９はイネーブル端子ＥＮに論理値「１」のイネーブル信号が入力された時に入力データを保持し、その保持データを出力する。
【００２７】
一致検出部１１０はセレクタ１１６及び１１７と共に、パケットの先頭となる画素データの入力時に、レジスタ１０９により保持された前値と先頭となる画素データの値とが一致するか否かを検出し、一致しないときレジスタ１０８により保持されている復号値を、先頭となる画素データに代えて第１のデータとして出力させる本発明の制御手段を構成している。局部復号回路１１１は、逆量子化部１１２、加算器１１３、セレクタ１１４及びレジスタ１１５から構成されている。
【００２８】
図４、図５及び図６は、上記の縞模様のような一定パターンの画素からなる画像データの各例を示す。図４に示す画像データは、第１の画素値の第１の画素データと第２の画素値の第２の画素データとが１画素毎に交互に時系列的に合成され、かつ、パケット間隔（パケット長）においてその合成画素数が奇数である例を示す。この入力画像データは、１画素毎の縞を示すパターンの入力画像データであり、パケットＰ０、Ｐ１、Ｐ２、・・・において、奇数番目のパケットの先頭データ（初期値）と偶数番目のパケットの先頭データ（初期値）とが異なる。
【００２９】
図５に示す画像データは、第１の画素値の第１の画素データが２画素と、第２の画素値の第２の画素データが２画素とが、全部で奇数の画素数２画素ずつ交互に時系列的に合成された例を示す。この入力画像データは、２画素毎の縞を示すパターンの入力画像データであり、パケットＰ０、Ｐ１、Ｐ２、・・・において、奇数番目のパケットの先頭データ（初期値）と偶数番目のパケットの先頭データ（初期値）とが異なる。
【００３０】
図６に示す画像データは、先頭からの３つの画素データが第１の画素値の第１の画素データからなり、４番目以降の画素データは第２の画素値の第２の画素データが複数連続する周期の構成であり、かつ、１周期における第１の画素データと第２の画素データとの和が２パケット間隔に等しい例を示す。この入力画像データは、パケットをまたいだ縞を示すパターンの入力画像データである。
【００３１】
次に、予測符号化回路１００の動作について説明する。
【００３２】
減算器１０１は、入力画像データ（入力値）から局部復号回路１１１で局部復号して得られた１画素前の復号値（前値）を画素単位に減算して差分値を生成し、その差分値を量子化部１０２及びセレクタ１０４に供給する。セレクタ１０４は、テーブル１０３から入力差分値に応じた差分値の復号値が得られるようなパラメータを選択して量子化部１０２に供給する。量子化部１０２は、減算器１０１から入力された差分値をセレクタ１０４からのパラメータを用いて量子化し、得られた量子化後データを局部復号回路１１１内の逆量子化部１１２に供給すると共に、セレクタ１１７に供給する。
【００３３】
逆量子化部１１２は、入力された量子化後データを逆量子化して量子化前の差分値の復号値を得て加算器１１３に供給する。加算器１１３は、レジスタ１１５から出力される局部復号された復号値と上記の差分値の復号値とを加算して、入力画像データの１画素前の復号値（前値）を画素単位に生成し、セレクタ１１４に供給する。
【００３４】
セレクタ１１４は、減算器１０１にパケットの先頭を示す画素データが入力されるときは、その画素データと共に入力されるパケットの先頭を示す論理値「１」の識別フラグ(first_word)に基づいてセレクタ１１６から端子１に入力されるパケットの先頭を示す画素データ（すなわち、先頭データ）を選択してそのままレジスタ１１５に出力し、それ以外の画素データ入力時には、加算器１１３から端子０に入力される復号値を選択してレジスタ１１５に出力する。レジスタ１１５は、セレクタ１１４により選択された上記の先頭データ及びそれに続いて入力される復号値を順次に蓄積した後、減算器１０１及び加算器１１３にそれぞれ供給すると共に、レジスタ１０８にも供給する。
【００３５】
一方、セレクタ１１７は、減算器１０１にパケットの先頭を示す画素データが入力されるときは、前記論理値「１」の識別フラグ(first_word)に基づいて端子１に入力されるデータを選択して出力し、識別フラグが論理値「０」のときには端子０に入力されるデータを選択して出力する。また、セレクタ１１６は、一致検出部１１０から一致を検出したことを示す論理値「１」の一致検出信号が入力されるときは、端子１に入力される保持復号値(dec_val)を選択して出力し、不一致を示す論理値「０」の一致検出信号が入力されるときは、端子０に入力される入力画像データを選択して出力する。一致を検出した、とはレジスタ１０９にて保持された遅延画像データと一致検出部１１０に入力された入力画像データとが一致した場合を示す。
【００３６】
従って、減算器１０１にパケットの先頭を示す画素データが入力され、かつ、一致検出部１１０からの一致検出信号が論理値「０」であるときは、入力画素データがセレクタ１１６及び１１７を通してパケットの先頭データとして量子化されることなくそのまま外部へ出力される。また、セレクタ１１７は、減算器１０１に先頭データ以降の画素データが入力されるときには、識別フラグ(first_word)が論理値「０」であるので、量子化部１０２から出力される量子化後データを選択して符号化データとして外部へ出力する。従って、セレクタ１１７からは符号化されていない先頭データ（第１のデータ）に続いて、所定画素数の各画素データがそれぞれ量子化されている符号化データ（第２のデータ）がパケット単位に出力される。
【００３７】
以上は予測符号化回路１００（１２）の基本的な符号化動作であるが、次に、本実施の形態の要部の縞検出回路１０５の動作について説明する。レジスタ１０６は、入力画像データを１クロック期間（１画素伝送期間に相当）Ｔ遅延し、その第１の遅延画像データを不一致検出部１０７及びレジスタ１０９にそれぞれ供給する。不一致検出部１０７は、入力画像データと第１の遅延画像データとを画素単位にそれらの画素値が同じであるか否かを比較判定し、両画素値が不一致のとき論理値「１」の不一致検出信号をレジスタ１０８及び１０９のそれぞれのイネーブル端子ＥＮにイネーブル信号として供給する。
【００３８】
レジスタ１０８は、レジスタ１１５から入力される復号値をイネーブル信号が論理値「１」のときに保持する。また、これと同時に、レジスタ１０９は、レジスタ１０６から入力される第１の遅延画像データをイネーブル信号が論理値「１」のときに保持する。一致検出部１１０は、入力画像データとレジスタ１０９からの第２の遅延画像データとを画素単位にそれらの画素値が同じであるか否かを比較判定し、両画素値が一致するとき論理値「１」の一致検出信号をセレクタ１１６にセレクト信号として出力する。
【００３９】
ここで、いま入力画像データとして図５に模式的に示すように、画素値が第１の値Ａ（例えば“０”）と第２の値Ｂ（例えば、“６３”）とが２画素ずつ交互に合成された２画素毎の縞模様を示す一定パターンの画像データがパケット長より長い期間入力されたものとする。この場合、図５に示すように奇数番目のパケットＰ０等は先頭データ（初期値）が画素値Ａであるパターン１となるのに対し、偶数番目のパケットＰ１等は先頭データ（初期値）が画素値Ｂであるパターン２となり、パケット毎に先頭データ（初期値）が切り替わる。
【００４０】
本実施形態の縞検出回路１０５を設けていない場合、入力画像データは以下のように復号される。表１にテーブル３が有する差分値と復号値の対応を示す。
【００４１】
【表１】
2012138756.tif 000003
すなわち、入力画像データがパターン１の場合、最初にレジスタ１１５に入力される復号値は先頭データ（初期値）である“０”となる。次の２番目の入力画素値は“０”であるため、減算器１０１から出力される差分値は“０”（＝０−０）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“０”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“０”（＝０＋０）となる。
【００４２】
続いて、３番目の入力画素値が“６３”であるため、差分値は“＋６３”（＝６３−０）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“５６”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“５６”（＝５６＋０）となる。続いて、４番目の入力画素値が“６３”であるため、差分値は“＋７”（＝６３−５６）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“０”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“５６”（＝５６＋０）となる。続いて、５番目の入力画素値が“０”であるため、差分値は“−５６”（＝０−５６）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“−５６”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“０”（＝５６−５６）となる。以下、上記と同様にして、レジスタ１１５に入力される復号値は、“０”→“０”→“５６”→“５６”→“０”→“０”→“５６”→“５６”・・・となる。
【００４３】
パケットＰ０に続いてパケットＰ１が入力されると、入力される画像データがパターン２となり、この場合、最初にレジスタ１１５に入力される復号値は先頭データ（初期値）である“６３”となる。次の２番目の入力画素値も“６３”であるため、減算器１０１から出力される差分値は“０”（＝６３−６３）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“０”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“６３”（＝６３＋０）となる。
【００４４】
続いて、３番目の入力画素値が“０”であるため、差分値は“−６３”（＝０−６３）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“−５６”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“＋７”（＝６３−５６）となる。続いて、４番目の入力画素値も“０”であるため、差分値は“−７”（＝０−７）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“０”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“７”（＝０＋７）となる。以下、上記と同様にして、レジスタ１１５に入力される復号値は、“６３”→“６３”→“７”→“７”→“６３”→“６３” →“７”→“７”・・・となる。
【００４５】
このため上記の例の場合、パケット毎に復号値が異なるという現象が起こり、このようにして符号化された符号化データを復号して表示した場合、一定パターンとして見えないという不都合が生じる。
【００４６】
そこで、本実施の形態では、縞検出回路１０５により一定パターンの符号化データを出力できるようにしたものである。以下、この縞検出回路１０５の動作について、図５に示した画像データ入力時を例にとって、図７に示すタイミングチャートを併せ参照して説明する。
【００４７】
縞検出回路１０５は、図５及び図７（Ｃ）に模式的に示すように、画素値が第１の値Ａ（例えば“０”）と第２の値Ｂ（例えば、“６３”）とが合成された２画素毎の縞模様を示す一定パターンの画像データがパケット長より長い期間入力される場合、不一致検出部１０７においてレジスタ１０６により１画素伝送期間Ｔ遅延された第１の遅延画像データ（すなわち前値）と入力画像データとを画素単位で比較させ、両者の値が不一致であるときに論理値「１」となる不一致検出信号を生成させる。なお、図７（Ａ）はクロック、同図（Ｂ）は識別フラグ(first_word)を示す。
【００４８】
ここでは、一例として図７（Ｃ）に模式的に示すように入力画像データの値（入力値）は先頭データ（１番目）と２番目の入力値が同じ第１の値Ａで続いた後、３番目と４番目の入力値が同じ第２の値Ｂで続くものとし、以下同じパターンの繰り返しであるものとしている。そのため、不一致検出部１０７は、図７（Ｃ）に示す３番目の入力値Ｂと、図７（Ｄ）に模式的に示すレジスタ１０６により１画素伝送期間（１Ｔ）遅延された２番目の入力値Ａ（前値）とが時刻ｔ１で不一致であると検出して、図７（Ｅ）に示す論理値「１」の不一致検出信号を生成し、これをレジスタ１０８及び１０９の各イネーブル端子ＥＮにそれぞれイネーブル信号として供給する。また同様に不一致検出部１０７は、図７（Ｃ）に示す５番目の入力値Ａと図７（Ｄ）に示すその前値（４番目の入力値Ｂ）とが時刻ｔ３で不一致であると検出して、同図（Ｅ）に示す論理値「１」の不一致検出信号を生成し、これをレジスタ１０８及び１０９の各イネーブル端子ＥＮにそれぞれイネーブル信号として供給する。
【００４９】
レジスタ１０８は、レジスタ１１５から入力される復号値を図７（Ｅ）に示すイネーブル信号が時刻ｔ１、ｔ３で論理値「１」となったときにそれぞれ保持し、その保持した復号値を１Ｔ遅延して図７（Ｇ）に模式的に示す保持復号値(dec_val)としてセレクタ１１６の端子１へ出力する。図７（Ｇ）に示すように、時刻ｔ１で保持された上記の保持復号値は、入力画像データの先頭データから２番目の入力値の復号値Ａ’であり、時刻ｔ１よりも１Ｔ遅延された時刻ｔ２から出力される。また、時刻ｔ３で保持された保持復号値は、入力画像データの先頭データから４番目の入力値の復号値Ｂ’であり、時刻ｔ３よりも１Ｔ遅延された時刻ｔ４から出力される。このレジスタ１０８の保持復号値は、入力値と前値とが不一致のときの前値の復号値に相当する。
【００５０】
また、これと同時に、レジスタ１０９は、レジスタ１０６から入力される図７（Ｄ）に模式的に示す第１の遅延画像データをイネーブル信号が時刻ｔ１、ｔ３で論理値「１」となったときにそれぞれ保持する。従って、このレジスタ１０９の保持画像データは、入力値と前値とが不一致の時の前値である。レジスタ１０９は、保持した第１の遅延画像データを更に１Ｔ遅延して計２Ｔ遅延した図７（Ｆ）に模式的に示す第２の遅延画像データを一致検出部１１０へ出力する。図７（Ｆ）に模式的に示すように、時刻ｔ１でレジスタ１０９により保持された第１の遅延画像データは、入力画像データの画素値Ａの先頭データから２番目の入力値Ａであり、時刻ｔ１よりも１Ｔ遅延された時刻ｔ２から出力され、また、時刻ｔ３でレジスタ１０９により保持された第１の遅延画像データは、入力画像データの先頭データに続く４番目の入力値Ｂであり、時刻ｔ３よりも１Ｔ遅延された時刻ｔ４から出力される。
【００５１】
一致検出部１１０は、図７（Ｃ）に模式的に示す入力画像データ（入力値）とレジスタ１０９の出力で同図（Ｆ）に模式的に示す２Ｔ遅延して得られた第２の遅延画像データとを比較し、同図（Ｈ）に示すように、時刻ｔ２で両画像データの画素値が一致していない（入力画像データはＢ、第２の遅延画像データはＡ）と検出した時には論理値「０」で、時刻ｔ３で両画像データの画素値が一致している（入力画像データ、遅延画像データ共にＡ）と検出した時には論理値「１」の一致検出信号を生成する。時刻ｔ４以降も上記と同様に比較する両画像データの画素値が不一致であるとき論理値「０」、一致であるとき論理値「１」の一致検出信号を生成して、レジスタ１１６にセレクト信号として供給する。
【００５２】
なお、時刻ｔ１以降、次のパケットの先頭データが入力される時刻ｔ６までは、図７（Ｂ）に示すように識別フラグ(first_word)が論理値「０」であるため、縞検出回路１０５及びセレクタ１１６の動作に関係なく、セレクタ１１７は端子０に入力される量子化部１０２からの量子化後信号である符号化データを図７（Ｉ）に小文字のアルファベットで示すように出力する。
【００５３】
その後、図７（Ｃ）に示すように時刻ｔ６で次のパケットの画素値Ｂの先頭データが、同図（Ｂ）に示す先頭データであることを示す論理値「１」の識別フラグ(first_word)と共に入力されると、セレクタ１１７は端子１に入力されるセレクタ１１６の出力信号を選択するように切り替わる。この時、不一致検出部１０７は、図７（Ｃ）に示す次のパケットの先頭データの画素値Ｂと、同図（Ｄ）に模式的に示すレジスタ１０６により１Ｔ遅延された直前のパケットの最終番目の入力値Ａ（前値）とが不一致であると検出して、同図（Ｅ）に示す論理値「１」の不一致検出信号を時刻ｔ６で生成し、これをレジスタ１０８及び１０９の各イネーブル端子ＥＮにそれぞれイネーブル信号として供給する。
【００５４】
レジスタ１０８は、レジスタ１１５から入力される復号値を図７（Ｅ）に示すイネーブル信号が時刻ｔ６で論理値「１」となったときに保持し、その保持した復号値を１Ｔ遅延して時刻ｔ７で同図（Ｇ）に模式的に示す保持復号値(dec_val)としてセレクタ１１６の端子１へ出力する。ここで、レジスタ１０８は、時刻ｔ６で入力画像データの先頭データの復号値Ａ’を保持するが、図７（Ｇ）に模式的に示すように時刻ｔ６の時点では２クロック前に保持した直前のパケットの最終画素データより１画素前の画素データの復号値Ｂ’を時刻ｔ５から出力している。
【００５５】
また、これと同時に、レジスタ１０９は、レジスタ１０６から入力される図７（Ｄ）に模式的に示す第１の遅延画像データをイネーブル信号が時刻ｔ６で論理値「１」となったときに保持する。従って、この時刻ｔ６におけるレジスタ１０９の保持画像データは、次のパケットの先頭データの前値である、直前のパケットの最終データ（画素値Ａ）である。レジスタ１０９は、時刻ｔ６で保持した画素値Ａの第１の遅延画像データ（前値）を更に１Ｔ遅延して計２Ｔ遅延した図７（Ｆ）に模式的に示す第２の遅延画像データを一致検出部１１０へ出力する。図７（Ｆ）に模式的に示すように、時刻ｔ６でレジスタ１０９により保持された画素値Ａの第１の遅延画像データは、時刻ｔ６よりも１Ｔ遅延された時刻ｔ７から出力される。
【００５６】
これにより、一致検出部１１０は、図７（Ｆ）に示すレジスタ１０９から出力される第２の遅延画像データの画素値と、同図（Ｃ）に示す入力画像データの入力値とが時刻ｔ６から時刻ｔ７の間一致することを検出し、同図（Ｈ）に示すように時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間、論理値「１」の一致検出信号を生成して、セレクタ１１６へ出力し、セレクタ１１６を端子１の入力信号を選択するように切り替える。
【００５７】
セレクタ１１６は、端子１に時刻ｔ５から時刻ｔ７までの期間は、端子１に入力されているレジスタ１０８により保持されている図７（Ｇ）に模式的に示す復号値Ｂ’を出力する。これにより、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの次のパケットの先頭データ入力期間は、セレクタ１１７は、図７（Ｉ）に示すようにセレクタ１１６からの復号値Ｂ’を先頭データとして出力する。
【００５８】
すなわち、縞検出回路１０５を有しない場合は、時刻ｔ６の先頭データ入力時には、先頭データである画素値Ｂの画素データ（入力値）がそのまま出力されるのであるが、本実施の形態の予測符号化回路１００によれば、縞検出回路１０５によりレジスタ１０８に保持されている直前のパケットの復号値Ｂ’が、画素値Ｂの先頭データに代えて出力される。
【００５９】
これにより、本実施の形態の予測符号化回路１００によれば、画素値が上記の例と同様に第１の値Ａが“０”、第２の値Ｂが“６３”であるものとすると、時刻ｔ６の先頭データ入力時には、直前のパケットにおける第２の値Ｂの復号値“５６”が先頭データとして出力される。続いて、時刻ｔ７の２番目の入力画像データの画素値Ｂは“６３”であるので、差分値は“＋７”（＝６３−５６）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“０”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“５６”（＝５６＋０）となる。
【００６０】
続いて、３番目の入力画素値が“０”であるため、差分値は“−５６”（＝０−５６）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“−５６”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“０”（＝５６−５６）となる。続いて、４番目の入力画素値も“０”であるため、差分値は“０”（＝０−０）となり、セレクタ１０４はテーブル１０３に従い逆量子化部１１２から出力される差分値の復号値が上記表から“０”となるような量子化後データが得られるように量子化部１０２により差分値の量子化を行わせ、レジスタ１１５に入力される復号値は“０”（＝０＋０）となる。以下、上記と同様にして、レジスタ１１５に入力される復号値は、“５６”→“５６”→“０”→“０”→“５６”→“５６”・・・となる。
【００６１】
このように、本実施の形態の予測符号化回路１００によれば、入力値と前値とが異なる変化点で前値と復号値とをそれぞれ保存し、パケットの先頭データとして出力すべき値を前値と保存しておいた復号値のどちらか選択するようにしたため、時刻ｔ６以降の２番目のパケットにおいても、１番目のパケットと同様のパターンの復号値が得られることとなり、復号値がパケット毎に変化するという従来の課題を解決し、復号値を入力画像データと同様の一定パターンとすることができる。
【００６２】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、図４や図６に示した一定パターンの縞期間のある入力画像データに対しても縞期間に対して一定パターンが復号できるような符号化データからなるパケットを生成することができる。また、本発明はパケットに含まれる画素数が偶数であっても、パケット間隔によっては上記のようなパケット毎に復号値が異なるという現象が起こるので、本発明を適用することができる。また、本発明は、上記の予測符号化回路１００の動作をソフトウェアにより実現する予測符号化方法も包含する。
【符号の説明】
【００６３】
１０  予測符号化装置
１１  パケット分割回路
１２、１００  予測符号化回路
１３  パケット生成回路
１０１  減算器
１０２  量子化部
１０３  テーブル
１０４、１１４、１１６、１１７  セレクタ
１０５  縞検出回路
１０６、１０８、１０９、１１５  レジスタ
１０７  不一致検出部
１１０  一致検出部
１１１  局部復号回路
１１２  逆量子化部
１１３  加算器
【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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