(57)【要約】【課題】画像データ中の高周波成分を極力保持しつつ、単純な可逆圧縮処理よりも高い圧縮率を実現する、画像圧縮方法、画像圧縮装置及び撮像装置を提供する。【解決手段】ＲＡＷ画像データを正方形形状のエリアに分割し、エリア内の中心に位置する画素の組を基準画素ブロックとして選択し、次にエリア内の基準画素ブロックの周囲に隣接する、基準画素ブロックと等しい画素の組よりなる８個の周辺画素ブロックと、周辺画素ブロックに隣接するエリア内の基準画素との画素値の差分値を算出する。次に、差分値の絶対値が所定の閾値以下の差分値を量子化して量子化差分値を得る。そして、量子化差分値に可逆性の符号化を施して符号化差分値を得る。一方、量子化差分値と、これに近接する基準画素ブロックを説明変数として、差分値を目的変数とする重回帰分析を、重回帰分析処理部にて行い、重回帰式の係数を得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止画像データを縦と横が等しい画素数からなる正方形形状のエリアに分割し、前記エリア内の中心に位置する画素の組を基準画素ブロックとして選択する基準画素選択過程と、
前記エリア内の前記基準画素ブロックの周囲に隣接する、前記基準画素ブロックと等しい画素の組よりなる８個の周辺画素ブロックと、前記周辺画素ブロックに隣接するエリア内の基準画素との画素値の差分値を算出する差分値算出過程と、
前記差分値の絶対値が所定の閾値以下の前記差分値を量子化して量子化差分値を得る量子化過程と、
前記量子化差分値に可逆性の符号化を施して符号化差分値を得るエントロピー符号化過程と、
前記差分値を目的変数として、前記量子化差分値の基となった前記周辺画素ブロックに近接する前記基準画素ブロックの画素の値と、前記量子化差分値の基となった前記差分値を説明変数として、重回帰分析を行い、重回帰式の係数を得る、重回帰分析処理過程と、
前記基準画素ブロックのデータと、前記符号化差分値と、前記重回帰式の係数とを含む圧縮画像データを生成するデータ結合処理過程と
を有する、画像圧縮方法。
【請求項２】
前記データ結合処理過程は、前記差分値の絶対値が所定の閾値を超える前記差分値を含めて前記圧縮画像データを生成する、
請求項１に記載の画像圧縮方法。
【請求項３】
更に、
前記差分値の絶対値が所定の閾値を超える前記差分値の上位ビットを抽出して高周波差分上位ビットデータを得る上位ビット抽出過程と、
前記高周波差分上位ビットデータに可逆性の符号化を施して高周波符号化差分値を得る高周波エントロピー符号化過程と、
前記差分値を目的変数として、前記差分値の基となった前記周辺画素ブロックに近接する前記基準画素ブロックの画素の値と、前記高周波差分上位ビットデータを説明変数として、重回帰分析を行い、高周波重回帰式の係数を得る、高周波重回帰分析処理過程と
を有し、
前記データ結合処理過程は、前記高周波差分上位ビットデータと、前記高周波重回帰式の係数を含めて前記圧縮画像データを生成する、
請求項１に記載の画像圧縮方法。
【請求項４】
静止画像データを縦と横が等しい画素数からなる正方形形状のエリアに分割し、前記エリア内の中心に位置する画素の組を基準画素ブロックとして選択する基準画素選択部と、
前記エリア内の前記基準画素ブロックの周囲に隣接する、前記基準画素ブロックと等しい画素の組よりなる８個の周辺画素ブロックと、前記周辺画素ブロックに隣接するエリア内の基準画素との画素値の差分値を算出する差分値算出部と、
前記差分値の絶対値が所定の閾値以下の前記差分値を量子化して量子化差分値を得る量子化処理部と、
前記量子化差分値に可逆性の符号化を施して符号化差分値を得る低周波圧縮処理部と、
前記差分値を目的変数として、前記量子化差分値の基となった前記周辺画素ブロックに近接する前記基準画素ブロックの画素の値と、前記量子化差分値の基となった前記差分値を説明変数として、重回帰分析を行い、重回帰式の係数を得る、重回帰分析処理部と、
前記基準画素ブロックのデータと、前記符号化差分値と、前記重回帰式の係数とを含む圧縮画像データを生成するデータ結合処理部と
を具備する、画像圧縮装置。
【請求項５】
前記データ結合処理部は、前記差分値の絶対値が所定の閾値を超える前記差分値を含めて前記圧縮画像データを生成する、
請求項１に記載の画像圧縮装置。
【請求項６】
更に、
前記差分値の絶対値が所定の閾値を超える前記差分値の上位ビットを抽出して高周波差分上位ビットデータを得る上位ビット抽出処理部と、
前記高周波差分上位ビットデータに可逆性の符号化を施して高周波符号化差分値を得る高周波エントロピー符号化処理部と、
前記差分値を目的変数として、前記差分値の基となった前記周辺画素ブロックに近接する前記基準画素ブロックの画素の値と、前記高周波差分上位ビットデータを説明変数として、重回帰分析を行い、高周波重回帰式の係数を得る、高周波重回帰分析処理部と
を具備し、
前記データ結合処理部は、前記高周波符号化差分値と、前記高周波重回帰式の係数を含めて前記圧縮画像データを生成する、
請求項１に記載の画像圧縮装置。
【請求項７】
撮像素子と、
前記撮像素子から得られる静止画像データを縦と横が等しい画素数からなる正方形形状のエリアに分割し、前記エリア内の中心に位置する画素の組を基準画素ブロックとして選択する基準画素選択部と、
前記エリア内の前記基準画素ブロックの周囲に隣接する、前記基準画素ブロックと等しい画素の組よりなる８個の周辺画素ブロックと、前記周辺画素ブロックに隣接するエリア内の基準画素との画素値の差分値を算出する差分値算出部と、
前記差分値の絶対値が所定の閾値以下の前記差分値を量子化して量子化差分値を得る量子化処理部と、
前記量子化差分値に可逆性の符号化を施して符号化差分値を得る低周波圧縮処理部と、
前記差分値を目的変数として、前記量子化差分値の基となった前記周辺画素ブロックに近接する前記基準画素ブロックの画素の値と、前記量子化差分値の基となった前記差分値を説明変数として、重回帰分析を行い、重回帰式の係数を得る、重回帰分析処理部と、
前記基準画素ブロックのデータと、前記符号化差分値と、前記重回帰式の係数とを含む圧縮画像データを生成するデータ結合処理部と
を具備する、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像圧縮方法、画像圧縮装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラの普及から始まり、携帯電話、そしてスマートフォンの普及によって、撮像素子は高性能化及び低価格化が進められた。その結果、今日、高性能な撮像素子を備える装置が低価格にて市場に流通している。例えば、ＵＳＢカメラやドライブレコーダー等の撮影機能を有する機器が安価に入手可能である。
【０００３】
これ程までに高性能化及び低価格化が進んだ撮像素子を有効に活用する用途として、監視カメラが挙げられる。例えば、公道にくまなく監視カメラを設置し、ＩＰｖ６のアドレスを割り当てて、静止画又は動画を撮影して得た画像データ又は動画データを、ネットワークを通じてストレージに保存する。そして、ストレージに保存した画像データ又は動画データから交通事故や犯罪行為の客観的な証拠画像を取得することで、国民生活になくてはならない治安の維持向上が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３０８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
市場に流通する様々な撮像装置の殆どは、周知のＪＰＥＧ等の静止画像、またはＭＰＥＧ４等の動画像を出力する。これらの画像フォーマットは離散コサイン変換等の非可逆圧縮処理が施されている。この非可逆圧縮処理は、撮像素子が本来出力していた、画像データ中に存在する、被写体の輪郭部分等に存在する、画像データの高周波成分を捨て去ってしまう。このため、輪郭がぼやけ、撮像素子の撮影能力が活かされていないという問題がある。
【０００６】
監視カメラは、撮影した画像を拡大する用途が非常に多い。したがって、撮像素子を監視カメラとして活用する上で、このような高周波成分を捨てる処理は好ましくない。
しかし、撮像素子の能力を最大限に活用するため、撮像素子の出力データをそのままストレージに保存しようとすると、撮像素子が出力する膨大なデータ量によって、大容量のストレージをすぐに使い切ってしまう。更に、撮像素子の出力データに可逆圧縮を施そうとしても、最大でもデータ量の半分程度にしか圧縮できない。何故ならば、テキストデータ等とは異なり、画像データは不均一性が高いため、可逆圧縮に不利であるからである。
【０００７】
特許文献１には、汎用の画像フォーマットに対する圧縮技術が開示されている。特許文献１に開示される技術は、画像データの高周波成分を保持する有効な技術である。しかしながら、ＪＰＥＧやＭＰＥＧ４等の、既に高周波成分が欠損した画像データに特許文献１の技術を適用することの重要性は低い。監視カメラには、撮像素子本来の能力を損なうことなくデータ量を圧縮できる、監視カメラに適した画像圧縮技術が必要である。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、画像データ中の高周波成分を極力保持しつつ、単純な可逆圧縮処理よりも高い圧縮率を実現する、画像圧縮方法、画像圧縮装置及び撮像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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の画像圧縮方法は、静止画像データを縦と横が等しい画素数からなる正方形形状のエリアに分割し、エリア内の中心に位置する画素の組を基準画素ブロックとして選択する基準画素選択過程と、エリア内の基準画素ブロックの周囲に隣接する、基準画素ブロックと等しい画素の組よりなる８個の周辺画素ブロックと、周辺画素ブロックに隣接するエリア内の基準画素との画素値の差分値を算出する差分値算出過程とを有する。更に、差分値の絶対値が所定の閾値以下の差分値を量子化して量子化差分値を得る量子化過程と、量子化差分値に可逆性の符号化を施して符号化差分値を得るエントロピー符号化過程とを有する。更に、差分値を目的変数として、量子化差分値の基となった周辺画素ブロックに近接する基準画素ブロックの画素の値と、量子化差分値の基となった差分値を説明変数として、重回帰分析を行い、重回帰式の係数を得る、重回帰分析処理過程と、基準画素ブロックのデータと、符号化差分値と、重回帰式の係数とを含む圧縮画像データを生成する生成過程とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、画像データ中の高周波成分を極力保持しつつ、単純な可逆圧縮処理よりも高い圧縮率を実現する、画像圧縮方法、画像圧縮装置及び撮像装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一の実施形態の例である、撮像装置及び撮影画像再生装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態の例である、情報処理装置の全体構成を示す概略図と、ハードウェア構成とソフトウェア機能を示すブロック図である。
【図３】圧縮処理部のソフトウェア機能を示すブロック図である。
【図４】ＲＡＷ画像データの左上の部分を拡大した概略図と、基準画素と周縁部分の画素との差分値の演算順番を説明する概略図と、基準画素と周縁部分の画素との差分値を説明する概略図と、基準画素の並び順のバリエーションを説明する概略図である。
【図５】差分値の出現頻度と閾値の対応関係を示すグラフと、差分値の範囲と量子化値の対応関係を示す量子化値テーブルである。
【図６】低周波圧縮処理部の詳細な機能を示すブロック図である。
【図７】低周波重回帰分析処理部による演算処理の対象となる、説明変数と目的変数の配置関係をブロック単位で説明するための概略図である。
【図８】低周波重回帰分析処理部による演算処理の対象となる、説明変数と目的変数の配置関係を画素単位で説明するための概略図である。
【図９】ＲＡＷ画像データにおける、基準画素ブロックと端数画素ブロックの位置関係を説明する概略図と、ＲＡＷ画像データの右端の、基準画素ブロックと端数画素ブロックの位置関係を説明する概略図である。
【図１０】圧縮データメモリに格納される圧縮ＲＡＷ画像ファイルのデータ構造を示す概略図である。
【図１１】伸長処理部のソフトウェア機能を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第二の実施形態に係る圧縮処理部のソフトウェア機能を示すブロック図である。
【図１３】高周波圧縮処理部のソフトウェア機能を示すブロック図である。
【図１４】高周波重回帰分析処理部による演算処理の対象となる、説明変数と目的変数の配置関係をブロック単位で説明するための概略図である。
【図１５】高周波重回帰分析処理部による演算処理の対象となる、説明変数と目的変数の配置関係を画素単位で説明するための概略図である。
【図１６】圧縮データメモリに格納される圧縮ＲＡＷ画像ファイルのデータ構造を示す概略図である。
【図１７】伸長処理部のソフトウェア機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態を説明する前に、本発明の概略を説明する。
本発明は、特許文献１に開示された技術の改良である。すなわち、画像データを正方形のブロックに分割し、中心のブロックをそのまま保存し、中心のブロックの周囲に存在する８個のブロックと、中心のブロックとの差分を量子化する。差分が所定の閾値以上の値である場合は、量子化の対象外としてそのまま保存する。
【００１３】
特許文献１に開示されている技術は、２４ビットの一般的な画像データに対する圧縮技術であるが、本実施形態では、この技術をＲＡＷ画像データに適用し、更にＲＡＷ画像データ中の低周波成分の再現性を改善するために、重回帰分析を導入している。
第一の実施形態では、画像データの低周波成分を圧縮する技術について説明する。
第二の実施形態では、第一の実施形態に加え、画像データの高周波成分を圧縮する技術について説明する。
【００１４】
＜第一の実施形態例＞
以下、本発明の第一の実施形態例について、図１〜図１１を参照して説明する。
［全体構成］
図１Ａは、本発明の第一の実施形態例に用いられる撮像装置１０１の機能ブロック図である。
図１Ｂは、本発明の第一の実施形態例に用いられる撮影画像再生装置１０８の機能ブロック図である。
図１Ｃは、本発明の第一の実施形態例に用いられる撮像装置の変形例（撮像装置１１２）の機能ブロック図である。なお、図１Ａの撮像装置１０１と、図１Ｃの撮像装置１１２との相違点は、撮像装置１１２にモニタ機能が付加されている点である。
【００１５】
図１Ａの撮像装置１０１は、監視カメラとしての利用を想定した撮像装置である。
撮像素子１０２は、光学系１０３から受光したイメージをアナログ信号に変換する。撮像素子１０２が出力するアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０４によってデジタルデータに変換され、一旦フレームメモリ１０５に蓄積される。このフレームメモリ１０５に蓄積されたデータは、ＲＡＷ画像データと呼ばれる。一部のデジタル一眼レフカメラ等は、このＲＡＷ画像データを直接不揮発性ストレージ１０６に保存する機能を有する。
【００１６】
フレームメモリ１０５内のＲＡＷ画像データは、圧縮処理部１０７によって圧縮され、不揮発性ストレージ１０６に圧縮ＲＡＷ画像ファイルとして記憶される。
なお、撮像装置１０１をネットワーク（図示せず）に接続した監視カメラとして利用する場合、通常、不揮発性ストレージ１０６の先にネットワークを接続して、圧縮ＲＡＷ画像ファイルを所定のサーバに転送して利用する。あるいは、圧縮処理部１０７と不揮発性ストレージ１０６との間をネットワークで接続して利用することも可能である。
【００１７】
図１Ｂの撮影画像再生装置１０８は、図１Ａの撮像装置１０１によって作成された圧縮ＲＡＷ画像ファイルを、ＪＰＥＧやＰＮＧ等の一般的なフォーマットの画像ファイルに変換する機能を有する。
不揮発性ストレージ１０６に記憶されている圧縮ＲＡＷ画像ファイルは、伸長処理部１０９によってＲＡＷ画像データに戻された後、表示用変換処理部１１０に供給される。
表示用変換処理部１１０は、ＲＡＷ画像データに対し、現像処理とも呼ばれる、露出、ホワイトバランス、明度等の調整を行った後、１ピクセル８ビット×３、すなわち合計２４ビットの画像フォーマット変換処理を行う。また、表示用変換処理部１１０は必要に応じて、ＪＰＥＧ等の圧縮処理を行う。こうして、表示用変換処理部１１０によって変換された画像データは、一般的な表示部１１１に表示したり、ＪＰＥＧ等の汎用フォーマットに変換して不揮発性ストレージ１０６に記憶させたり、図示しないネットワーク等を通じて流通させることができる。
【００１８】
図１Ｃの撮像装置１１２は、モニタ機能を有するデジタルカメラとしての利用を想定した撮像装置である。
光学系１０３、撮像素子１０２、Ａ／Ｄ変換器１０４、フレームメモリ１０５までの、イメージからＲＡＷ画像データを生成する流れは図１Ａの撮像装置１０１と同じなので説明を割愛する。
フレームメモリ１０５内のＲＡＷ画像データは、モニタ用に表示用変換処理部１１０に供給される他、圧縮処理部１０７によって圧縮され、不揮発性ストレージ１０６に圧縮ＲＡＷ画像ファイルとして記憶される。
【００１９】
表示用変換処理部１１０は、ＲＡＷ画像データに対し、露出、ホワイトバランス、明度等の調整を行った後、１ピクセル８ビット×３、すなわち合計２４ビットの画像フォーマット変換処理を行う。こうして、表示用変換処理部１１０によって変換された画像データは、表示部１１１に表示される。
一方、不揮発性ストレージ１０６に記憶されている圧縮ＲＡＷ画像ファイルは、伸長処理部１０９によってＲＡＷ画像データに戻された後、表示用変換処理部１１０に供給される。そして、表示用変換処理部１１０によって変換された画像データは、表示部１１１に表示される。
【００２０】
図２Ａは、本発明の第一の実施形態例に用いられる情報処理装置２０１の全体構成を示す概略図である。
図２Ｂは、本発明の第一の実施形態例に用いられる情報処理装置２０１のハードウェア構成を示すブロック図である。
図２Ｃは、本発明の第一の実施形態例に用いられる情報処理装置２０１のソフトウェア機能を示すブロック図である。
本発明の第一の実施形態例に係るＲＡＷ画像データの圧縮処理及び伸長処理は、パソコン等の情報処理装置２０１にて単独で実行可能である。
【００２１】
図２Ａにおいて、情報処理装置２０１は、デジタル一眼レフカメラ等によってＲＡＷ画像データファイルが格納された記憶媒体２０２（周知のＳＤメモリカード等）からＲＡＷ画像データファイルを読み込み、ＲＡＷ画像データに圧縮処理を施して、圧縮ＲＡＷ画像ファイルを作成する。そして、圧縮ＲＡＷ画像ファイルを内蔵する不揮発性ストレージ１０６に記憶する。
【００２２】
図２Ｂに示すように、一般的なパソコンよりなる情報処理装置２０１は、ＣＰＵ２０３、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０５、不揮発性ストレージ１０６、表示部１１１、そして操作部２０６が、バス２０７に接続されている。この他、記憶媒体２０２を読み取るカードリーダ２０８も、バス２０７に接続される。
【００２３】
図２Ｃにおいて、記憶媒体２０２から読み出されたＲＡＷ画像データファイルは、一旦フレームメモリ１０５に読み込まれる。
これ以降の処理は、図１Ｃの撮像装置１１２と実質的に等しい。
フレームメモリ１０５内のＲＡＷ画像データは、モニタ用として表示用変換処理部１１０に供給される他、圧縮処理部１０７によって圧縮され、不揮発性ストレージ１０６に圧縮ＲＡＷ画像ファイルとして記憶される。
【００２４】
表示用変換処理部１１０は、ＲＡＷ画像データに対し、露出、ホワイトバランス、明度等の調整を行った後、１ピクセル８ビット×３、すなわち合計２４ビットの画像フォーマット変換処理を行う。そして、表示用変換処理部１１０によって変換された画像データは、表示部１１１に表示される。
一方、不揮発性ストレージ１０６に記憶されている圧縮ＲＡＷ画像ファイルは、伸長処理部１０９によってＲＡＷ画像データに戻された後、表示用変換処理部１１０に供給される。そして、表示用変換処理部１１０によって変換された画像データは、表示部１１１に表示される。
【００２５】
以上に説明した撮像装置１０１、撮像装置１１２及び情報処理装置２０１は、ＲＡＷ画像データから圧縮ＲＡＷ画像ファイルを作成する圧縮処理部１０７を有する。
また、撮影画像再生装置１０８、撮像装置１１２及び情報処理装置２０１は、圧縮ＲＡＷ画像ファイルからＲＡＷ画像データを復元する伸長処理部１０９を有する。
【００２６】
すなわち、本発明の第一の実施形態例における圧縮処理部１０７及び伸長処理部１０９の実体はプログラムであり、パソコン等の情報処理装置２０１が実行するソフトウェアとして提供される他、圧縮処理部１０７は監視カメラやデジタルカメラのファームウェアの一部として提供される。また、伸長処理部１０９はデジタルカメラのファームウェアの一部として提供される他、監視カメラに接続されるサーバやモニタ装置等のソフトウェアとして提供される。
また、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示した情報処理装置２０１は、圧縮処理部１０７の機能を主体とする画像圧縮装置ということもできる。
同様に、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示した情報処理装置２０１は、伸長処理部１０９の機能を主体とする圧縮画像伸長装置ということもできる。
【００２７】
［圧縮処理部１０７のソフトウェア機能］
図３は、圧縮処理部１０７のソフトウェア機能を示すブロック図である。図３中、実線矢印はデータの流れを示し、点線矢印は処理の流れ（順序）を示す。
ＲＡＷ画像データは、一旦フレームメモリ１０５に格納される。基準画素選択部３０１は、基準画素選択過程として、フレームメモリ１０５内のＲＡＷ画像データから、後述する基準画素を指し示すアドレス情報を作成し、基準画素アドレス配列３０２を作成する。また、基準画素選択部３０１は、フレームメモリ１０５内のＲＡＷ画像データから、後述する端数画素を指し示すアドレスの集合体である端数画素アドレス配列３０３を作成する。基準画素選択部３０１は、自身の処理が終了したら、点線矢印で示すように、差分値算出部３０４を起動する。
【００２８】
差分値算出部３０４は、基準画素選択部３０１における処理の終了に呼応して起動されると、差分値算出過程として、基準画素アドレス配列３０２にしたがってフレームメモリ１０５内の基準画素を読み込み、基準画素と基準画素を取り巻く周縁部分の画素の差分値を算出し、差分メモリ３０５に格納する。差分値算出部３０４は、自身の処理が終了したら、点線矢印で示すように、低周波量子化処理部３０６を起動する。
【００２９】
［ＲＡＷ画像データ４０１の構造と、基準画素選択部３０１と差分値算出部３０４の処理］
ここで一旦、基準画素選択部３０１と差分値算出部３０４の処理の詳細を説明するため、ＲＡＷ画像データ４０１の構造と併せて、基準画素と周縁部分の画素について説明する。
図４Ａは、ＲＡＷ画像データ４０１の左上の部分を拡大した概略図である。
図４Ｂは、ＲＡＷ画像データ４０１の基準画素と周縁部分の画素との差分値の演算順番を説明する概略図である。
図４Ｃは、ＲＡＷ画像データ４０１の基準画素と周縁部分の画素との差分値を説明する概略図である。
図４Ｄは、ＲＡＷ画像データ４０１の基準画素の並び順のバリエーションを説明する概略図である。
【００３０】
図４Ａにおいて、ＲＡＷ画像データ４０１は、正方形形状に並んでいる４個の画素データの集合体である。４個の画素データはそれぞれ、赤を表す「Ｒ」と、青を表す「Ｂ」と、緑を表す「Ｇ１」と「Ｇ２」である。全ての画素データは、１２ビットである。
本実施形態例の圧縮処理部１０７は、この４個の画素データを、処理の基準単位である１個のブロック４０２として扱う。そして、基準画素選択部３０１と差分値算出部３０４は、縦３個、横３個の合計９個のブロック４０２の集合体を処理の一区切りである１個の領域（以下「エリア」）４０３として扱う。すなわち、２×２画素がブロック４０２であり、３×３ブロックがエリア４０３である。１ブロックはＪＰＥＧやＰＮＧ等、通常の画像データにおけるピクセルに相当する。
図４Ｂに示すように、９個のブロックよりなるエリア４０３の中心がブロック「０」である。これ以降、ブロック「０」を基準画素ブロック４０４と呼ぶ。
基準画素選択部３０１は、フレームメモリ１０５に格納されているＲＡＷ画像データ４０１のうち、基準画素ブロック４０４の左上の画素データのアドレスをリストにする。この画素データのリストが基準画素アドレス配列３０２となる。
【００３１】
図４Ｂに示すように、基準画素ブロック４０４であるブロック「０」の左上がブロック「１」、ブロック「０」の上かつブロック「１」の右隣りがブロック「２」、ブロック「０」の右上かつブロック「２」の右隣りがブロック「３」、ブロック「０」の右かつブロック「３」の下がブロック「４」、ブロック「０」の右下かつブロック「４」の下がブロック「５」、ブロック「０」の下かつブロック「５」の左隣りがブロック「６」、ブロック「０」の左下かつブロック「６」の左隣りがブロック「７」、ブロック「０」の左かつブロック「７」の上がブロック「８」である。ブロック「１」からブロック「８」までは、基準画素を取り巻く周縁部分の画素である。これ以降、ブロック「１」からブロック「８」を周辺画素ブロック４０５と呼ぶ。
差分値算出部３０４は、基準画素ブロック４０４であるブロック「０」に存在する４個の各画素と、周辺画素ブロック４０５であるブロック「１」からブロック「８」の各画素との差を算出する。
【００３２】
一例として、図４Ｃを参照して、基準画素ブロック４０４であるブロック「０」と周辺画素ブロック４０５であるブロック「４」との差の値の計算手順を説明する。
あるエリアにおける基準画素ブロック４０４に当たる、ｎ番目のブロックであるブロック「０」は、赤の画素Ｒｎ、第一の緑の画素Ｇ１ｎ、第二の緑の画素Ｇ２ｎ、青の画素Ｂｎよりなる。
このブロック「０」の右隣りに存在する周辺画素ブロック４０５である、ｎ＋１番目のブロックであるブロック「４」は、赤の画素Ｒｎ＋１、第一の緑の画素Ｇ１ｎ＋１、第二の緑の画素Ｇ２ｎ＋１、青の画素Ｂｎ＋１よりなる。
差分値算出部３０４は、これらの画素についてそれぞれ以下の式を計算する。
【００３３】
ΔＲ（ｎ，ｎ＋１）＝Ｒｎ−Ｒｎ＋１
ΔＧ１（ｎ，ｎ＋１）＝Ｇ１ｎ−Ｇ１ｎ＋１
ΔＧ２（ｎ，ｎ＋１）＝Ｇ２ｎ−Ｇ２ｎ＋１
ΔＢ（ｎ，ｎ＋１）＝Ｂｎ−Ｂｎ＋１
【００３４】
上述のＲ（ｎ，ｎ＋１）、ΔＧ１（ｎ，ｎ＋１）、ΔＧ２（ｎ，ｎ＋１）及びΔＢ（ｎ，ｎ＋１）を、差分値と総称する。
計算の順番は図４Ｂに示す周辺画素ブロック４０５のブロック「１」からブロック「８」の順である。差分値算出部３０４は、この計算処理をＲＡＷ画像データ４０１に存在する全てのエリアに対して実行し、計算の結果得られた差分値を差分メモリ３０５に記憶する。
各画素の値は０（０ｘ０００）から４０９５（０ｘＦＦＦ）までなので、差分値は−４０９５（＝０−４０９５）から４０９５（＝４０９５−０）までの値をとり得る。
【００３５】
なお、図４Ｄに示すように、ブロック内における各画素の並び順は、撮像素子１０２の種類によってまちまちである。このため、本実施形態例の圧縮処理部１０７は、撮像素子１０２における各画素の並び順を、予め把握しておく必要がある。例えば、図１Ａ、図１Ｃのような組み込み用途のファームウェアの場合は、対応する撮像素子１０２が一種類だけなので、予め図示しないＲＯＭに情報を記憶しておけばよい。
【００３６】
しかし、図２のようなパソコン等の情報処理装置２０１の場合は、不特定多数の撮像素子１０２が作成するＲＡＷ画像データ４０１を対象とするので、読み込むＲＡＷ画像データ４０１を格納するＲＡＷ画像データファイルから、撮像素子１０２における各画素の並び順を割り出すための情報を何らかの形で取得しておく必要がある。具体的には、ＲＡＷ画像データファイルに記憶される撮像素子１０２や撮像装置１１２のメーカー名や機種名、あるいはそれらの情報を特定できる特殊なデータ列等を予め取得することが必要である。
【００３７】
図３に戻って、機能ブロックの詳細説明を続ける。
低周波量子化処理部３０６は、差分値算出部３０４の処理の終了に呼応して起動されると、量子化過程として、差分メモリ３０５に格納されている差分値の絶対値を閾値３０７と比較する。そして、差分値の絶対値が閾値３０７に満たない差分値について量子化処理を施し、量子化した値（量子化差分値）を低周波量子化メモリ３０８に格納する。またその一方で、差分値の絶対値が閾値３０７以上の差分値については、その差分値（高周波差分データ）を高周波差分メモリ３０９に格納すると共に、低周波量子化メモリ３０８には極大値を示す値を格納する。
低周波量子化処理部３０６は、自身の処理が終了したら、点線矢印に示すように、低周波圧縮処理部３１０と低周波重回帰分析処理部３１１を起動する。
【００３８】
［差分値の範囲と量子化値の対応と低周波量子化処理部３０６の処理］
ここで、図５Ａ、図５Ｂを参照して、低周波量子化処理部３０６の処理の詳細を説明するため、差分値の範囲と量子化値の対応と閾値３０７について説明する。
図５Ａは、差分値の出現頻度と閾値３０７の対応関係を示すグラフである。縦軸は差分値の出現頻度であり、横軸は差分値である。
図５Ｂは、差分値の範囲と量子化値の対応関係を示す量子化値テーブル５０１である。
多くの場合、あるブロックに隣接するブロックの色は類似する色である。すなわち、隣り合うブロック同士の差分値（色差）は小さい。このような差分値の傾向をグラフ化すると、図５Ａに示すように、概ねガウス曲線に従う正規分布になる。
【００３９】
そこで、情報量を削減するために、図５Ａに示される差分値の出現頻度に注目して、出現頻度が高い、値が小さい差分値について、低周波量子化処理部３０６によって量子化を行う。つまり、低周波量子化処理部３０６は、画像の低周波成分に相当する、小さい値の差分値について、情報量を削減するための量子化を行う。この量子化のルールが図５Ｂの量子化値テーブル５０１である。
先ず、差分値Ｄが−１５≦Ｄ≦１５を量子化値「０」とする。次に、１６≦Ｄ≦３１を量子化値「１」とする。以降、４６４≦Ｄ≦４７９を量子化値「２９」とするまで、差分値を１６刻みで１個の量子化値に割り当てる。
【００４０】
また、−１６≧Ｄ≧−３１を量子化値「−１」とする。以降、−４６４≧Ｄ≧−４７９を量子化値「−２９」とするまで、差分値を−１６刻みで１個の量子化値に割り当てる。
そして、Ｄ≧４８０と、Ｄ≦−４８０を量子化値「１２７」に割り当てる。すなわち、差分値Ｄの絶対値が「４７９」となる値を、閾値３０７とする。そして、閾値３０７を超える差分値については、量子化処理の対象外とし、そのことを示すため、「１２７」というダミーの量子化値を割り当てる。閾値３０７を超える差分値は、画像データの中で、できるだけ情報量を失ってはいけない高周波成分だからである。
なお、「１２７」とは、Ｃ言語等のプログラミング言語におけるsigned char型、すなわち８ビット（１バイト）で表現できる符号付き整数値の最大値である。
【００４１】
閾値３０７をどのように決定するかは、画像データの性質に依存する。本実施形態における閾値３０７の「４７９」（＝１６×２９＋１５）という値は、撮像素子１０２で撮影する一般的な風景を対象とした閾値である。もし、画像データが白黒の文字だけのデータの場合は、閾値３０７は極端に小さくなる。同様に、漫画やアニメーション等の、エッジが多い画像データの場合も、閾値３０７は自然風景と比べて小さくなる。本実施形態例の圧縮処理部１０７は閾値３０７を固定値にしているが、画像中の高周波成分の出現頻度を演算によって求め、閾値３０７を動的に変更してもよい。
【００４２】
低周波量子化処理部３０６は、閾値３０７を境に、閾値３０７の範囲内の値を量子化して量子化差分値を作成し、この量子化差分値を低周波量子化メモリ３０８に格納する。また、閾値３０７の範囲外の値は高周波差分メモリ３０９に格納する。つまり、低周波量子化メモリ３０８に書き込まれているダミーの量子化値「１２７」の位置が、高周波差分メモリ３０９に格納されている高周波差分データを指し示すアドレスの役割を担う。
【００４３】
図３に戻って、機能ブロックの詳細説明を続ける。
低周波量子化処理部３０６の終了に呼応して低周波圧縮処理部３１０が起動されると、低周波圧縮処理部３１０は、エントロピー符号化過程として、低周波量子化メモリ３０８に格納されている量子化差分値についてエントロピー符号化の一種であるハフマン圧縮処理を施す。そして、低周波圧縮処理部３１０は、量子化圧縮データを作成してデータ結合処理部３１２へ送る。
【００４４】
［低周波圧縮処理部３１０の処理］
以下、低周波圧縮処理部３１０の詳細について、図６を参照して説明する。図６は、低周波圧縮処理部３１０の詳細な機能を示すブロック図である。
先ず、出現頻度カウンタ６０１は、低周波量子化メモリ３０８に格納されている量子化差分値について、その量子化差分値毎に出現頻度を計数して、出現頻度リスト６０２を作成する。
【００４５】
この出現頻度リスト６０２はソート処理部６０３に送られ、ソート処理部６０３は、この出現頻度リスト６０２を計数値で並べ替える。
そして、ハフマン符号化処理部６０４は、並べ替えられた出現頻度リスト６０２を基に辞書を作成し、この辞書に基づいて低周波量子化メモリ３０８に格納されている量子化差分値にハフマン符号化処理を施して、量子化圧縮データを作成する。
【００４６】
図３に戻って、機能ブロックの詳細説明を続ける。
低周波量子化処理部３０６は、異なる値の差分値を量子化差分値毎にグループ化する。これにより、低周波量子化処理部３０６は、画像データ中の低周波成分について、ハフマン符号化処理部６０４における圧縮処理の効率を向上させることができる。
ところで、量子化処理とは情報を間引く処理である。差分値を量子化した量子化差分値から、元のデータに近い値を復元することも可能ではある。例えば、量子化差分値「１」の差分値Ｄは１６≦Ｄ≦３１なので、量子化差分値「１」の差分値を全て、１６から３１の中間値である２４であるものとみなして、基準画素のブロックに隣接するブロックにおける元の値を算出することもできる。
【００４７】
しかし、このような演算方法では誤差の大きい、粗い画像になってしまう。そこで、画像データ中の低周波成分について、間引いた情報を補う処理を施すことで、量子化処理で情報を間引いたことで生じる画像の粗さを目立たなくさせることが好ましい。このための処理が、低周波重回帰分析処理部３１１の処理である。
図３の点線矢印で示すように、低周波量子化処理部３０６の終了に呼応して低周波重回帰分析処理部３１１が起動されると、低周波重回帰分析処理部３１１は、重回帰分析処理過程として、差分メモリ３０５に格納されている差分値と、低周波量子化メモリ３０８に格納されている量子化差分値と、フレームメモリ１０５から基準画素アドレス配列３０２を参照して読み出す基準画素ブロックに基づいて、重回帰分析を行う。そして、重回帰分析の係数を作成し、係数をデータ結合処理部３１２へ送る。
【００４８】
［低周波重回帰分析処理部３１１の処理］
低周波重回帰分析処理部３１１の処理について、図７及び図８を参照して説明する。
図７は、低周波重回帰分析処理部３１１による演算処理の対象となる、説明変数と目的変数の配置関係をブロック単位で説明するための概略図である。
図８は、低周波重回帰分析処理部３１１による演算処理の対象となる、説明変数と目的変数の配置関係を画素単位で説明するための概略図である。
【００４９】
周知のように重回帰分析は、１個の目的変数を２個以上の説明変数で表現する。本実施形態例における低周波重回帰分析処理部３１１は、ＲＡＷ画像データ４０１の低周波成分に相当する箇所において、殆どの場合、隣接するブロック同士の差分値は小さい、という性質に着目した。
図７において、あるエリアを中心として、そのエリアの周りに８個のエリアが存在する。中心のエリアの基準画素ブロック４０４をＣ０、Ｃ０の周りの周辺画素ブロック４０５を左上からＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８とする。
【００５０】
また、中心のエリアの左上にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ１、中心のエリアの上にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ２、中心のエリアの右上にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ３、中心のエリアの右にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ４、中心のエリアの右下にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ５、中心のエリアの下にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ６、中心のエリアの左下にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ７、中心のエリアの左８にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ８とする。
【００５１】
また、周辺画素ブロック４０５であるＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８は、全て基準画素ブロック４０４であるＣ０に対する差分値が閾値３０７以下であるものとする。
Ｃ１は、Ｃ０、Ｓ８、Ｓ１、Ｓ２と差分値が小さい可能性が高い。
Ｃ２は、Ｃ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と差分値が小さい可能性が高い。
Ｃ３は、Ｃ０、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と差分値が小さい可能性が高い。
Ｃ４は、Ｃ０、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５と差分値が小さい可能性が高い。
Ｃ５は、Ｃ０、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６と差分値が小さい可能性が高い。
Ｃ６は、Ｃ０、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７と差分値が小さい可能性が高い。
Ｃ７は、Ｃ０、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８と差分値が小さい可能性が高い。
Ｃ８は、Ｃ０、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１と差分値が小さい可能性が高い。
【００５２】
すなわち、ある周辺画素ブロック４０５の値は、その周辺画素ブロック４０５と隣接する基準画素ブロック４０４を結ぶ直線上に位置する、隣接するエリアの基準画素ブロック４０４と、更にそのエリアの両側に隣接するエリアの基準画素ブロック４０４と、値が近い可能性が高い。
【００５３】
周辺画素ブロック４０５について、Ｃ１を例に取ると、Ｃ１と基準画素ブロック４０４であるＣ０を結ぶ直線上に位置する、隣接するエリアの基準画素ブロック４０４はＳ１である。更にＳ１のエリアの両側に隣接するエリアの基準画素ブロック４０４は、Ｓ８とＳ２である。
同様に、Ｃ２を例に取ると、Ｃ２とＣ０を結ぶ直線上に位置する、隣接するエリアの基準画素ブロック４０４はＳ２である。更にＳ２のエリアの両側に隣接するエリアの基準画素ブロック４０４は、Ｓ１とＳ３である。
【００５４】
以上の仮定を基に、重回帰分析の式を作成する。
図８において、各ブロックの赤の画素にのみ注目して、演算式を説明する。
図７におけるＣ０の赤の画素をＲｘ、Ｃ１の赤の画素をＲｔ−１、Ｃ２の赤の画素をＲｔ、Ｃ３の赤の画素をＲｔ＋１、Ｓ１の赤の画素をＲｎ−１、Ｓ２の赤の画素をＲｎ、Ｓ３の赤の画素をＲｎ＋１、Ｓ４の赤の画素をＲｘ＋１、Ｓ８の赤の画素をＲｘ−１とする。
低周波重回帰分析処理部３１１は、以下に示す重回帰式の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉを求める。
【００５５】
Ｒｔ−Ｒｘ≧０の場合：
Ｒｔ−Ｒｘ＝Ａ×Ｑ（Ｒｔ−Ｒｘ）＋Ｂ×Ｒｎ−１＋Ｃ×Ｒｎ＋Ｄ×Ｒｎ＋１＋Ｅ
Ｒｔ−Ｒｘ＜０の場合：
Ｒｔ−Ｒｘ＝Ａｉ×Ｑ（Ｒｔ−Ｒｘ）＋Ｂｉ×Ｒｎ−１＋Ｃｉ×Ｒｎ＋Ｄｉ×Ｒｎ＋１＋Ｅｉ
Ｒｔ−１−Ｒｘ≧０の場合：
Ｒｔ−１−Ｒｘ＝Ａ×Ｑ（Ｒｔ−１−Ｒｘ）＋Ｂ×Ｒｘ−１＋Ｃ×Ｒｎ−１＋Ｄ×Ｒｎ＋Ｅ
Ｒｔ−１−Ｒｘ＜０の場合：
Ｒｔ−１−Ｒｘ＝Ａｉ×Ｑ（Ｒｔ−１−Ｒｘ）＋Ｂｉ×Ｒｘ−１＋Ｃｉ×Ｒｎ−１＋Ｄｉ×Ｒｎ＋Ｅｉ
Ｒｔ＋１−Ｒｘ≧０の場合：
Ｒｔ＋１−Ｒｘ＝Ａ×Ｑ（Ｒｔ＋１−Ｒｘ）＋Ｂ×Ｒｎ＋Ｃ×Ｒｎ＋１＋Ｄ×Ｒｘ＋１＋Ｅ
Ｒｔ＋１−Ｒｘ＜０の場合：
Ｒｔ＋１−Ｒｘ＝Ａｉ×Ｑ（Ｒｔ＋１−Ｒｘ）＋Ｂｉ×Ｒｎ＋Ｃｉ×Ｒｎ＋１＋Ｄｉ×Ｒｘ＋１＋Ｅｉ
但し、Ｑ：量子化関数  Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ａｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉ：重回帰直線の係数
【００５６】
低周波重回帰分析処理部３１１は、以上の式に従う演算処理を、赤の画素、緑の画素、青の画素と、それぞれ独立して実施する。緑の画素はＧ１とＧ２とあるが、共通の係数として計算する。
すなわち低周波重回帰分析処理部３１１は、差分値を目的変数とし、隣接するエリアの基準画素ブロック４０４の画素と上記差分値を量子化した量子化差分値を説明変数として、重回帰直線の係数を求める。その際、差分値が正の値の場合と負の値の場合とで、別々の重回帰分析を行うことで、重回帰式の精度を上げるようにする。
ここで注目すべき点は、低周波重回帰分析処理部３１１の処理対象に、差分値が大きい値が低周波量子化処理部３０６によって除外されている点である。このため、低周波重回帰分析処理部３１１による演算結果から算出される相関係数は、０．９９８という高い値が得られる。
以上説明したように、低周波重回帰分析処理部３１１の処理によって、情報量を削減しつつ、元の情報に近い精度を実現することができる。
【００５７】
重回帰直線の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉはそれぞれ６４ビットの倍精度浮動小数点型である。この１０個の係数が赤、緑及び青のそれぞれに設けられるので、重回帰直線の係数１０個を合計すると、６４ビット×１０×３＝１９２０ビット＝２４０バイトとなる。
【００５８】
図７及び図８を見ると、重回帰式で置換が可能なブロックは、その周りに基準画素ブロック４０４が３個存在することが必要である。図７を参照して説明するならば、周辺画素ブロック４０５であるＣ１が重回帰式で置換可能であるためには、基準画素ブロック４０４のＳ８、Ｓ１及びＳ２が存在することが必要である。逆に言えば、基準画素ブロック４０４のＳ８、Ｓ１及びＳ２のどれか一つでも欠けていると、ブロックＣ１を重回帰式で置換することはできない。
例えば、基準画素ブロック４０４であるＣ０のエリアがＲＡＷ画像データ４０１の一番左上に位置している場合、周辺画素ブロック４０５のＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ７及びＣ８は重回帰式で置換できない。したがって、基準画素ブロック４０４と同様に、そのままの値を保存せざるを得ない。これ以降、このような周辺画素ブロック４０５を端数画素ブロックと呼ぶ。
【００５９】
［基準画素ブロック４０４と端数画素ブロック９０１の位置関係］
図９Ａは、ＲＡＷ画像データ４０１における、基準画素ブロック４０４と端数画素ブロック９０１の位置関係を説明する概略図である。図９Ａの図は、巨大なＲＡＷ画像データ４０１の四隅の部分を拡大した概念図である。一つの正方形は一つのブロックを示す。
前述の通り、ＲＡＷ画像データ４０１の上端と左端は、基準画素ブロック４０４を含む２列分の周辺画素ブロック４０５が、端数画素ブロック９０１となる。
【００６０】
図９Ｂ、図９Ｃ及び図９Ｄは、ＲＡＷ画像データ４０１の右端の、基準画素ブロック４０４と端数画素ブロック９０１の位置関係を説明する概略図である。
図９Ｂは、ＲＡＷ画像データ４０１の右端がエリアである場合を示す。この場合は、図９Ａの、ＲＡＷ画像データ４０１の左端と同様、基準画素ブロック４０４を含む２列分の周辺画素ブロック４０５が、端数画素ブロック９０１となる。
図９Ｃは、ＲＡＷ画像データ４０１の右端がエリアに加えて１列分のブロックを有する場合を示す。この場合は、基準画素ブロック４０４を含む３列分の周辺画素ブロック４０５が、端数画素ブロック９０１となる。
【００６１】
図９Ｄは、ＲＡＷ画像データ４０１の右端がエリアに加えて２列分のブロックを有する場合を示す。この場合は、基準画素ブロック４０４を含む１列分の周辺画素ブロック４０５が、端数画素ブロック９０１となる。
図９Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを見て判るように、これら端数画素ブロック９０１の配置関係は、簡単な整数演算で容易に算出できる。図３の基準画素選択部３０１は、基準画素アドレス配列３０２に加え、端数画素のアドレスをＲＡＷ画像データ４０１のサイズから算出して、端数画素アドレス配列３０３に格納する。
【００６２】
［圧縮ＲＡＷ画像ファイルのデータ構造］
図３と図１０を参照して、機能ブロックの詳細説明を続ける。
図１０は、圧縮データメモリ３１３に格納される圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１のデータ構造を示す概略図である。
データ結合処理過程を実行するデータ結合処理部３１２は、基準画素アドレス配列３０２を参照して、フレームメモリ１０５から基準画素ブロック４０４を読み出し、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１の非圧縮画素データ領域１００２に書き込む。
【００６３】
同様に、データ結合処理部３１２は、端数画素アドレス配列３０３を参照して、フレームメモリ１０５から端数画素ブロック９０１を読み出し、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１の非圧縮画素データ領域１００２に書き込む。
また、データ結合処理部３１２は、高周波差分メモリ３０９に格納されている、絶対値が閾値３０７以上の差分値（高周波差分データ）を、高周波差分データ領域１００３に書き込む。
更に、データ結合処理部３１２は、低周波圧縮処理部３１０が出力する、量子化圧縮データを、低周波量子化圧縮データ領域１００４に書き込む。
また、データ結合処理部３１２は、低周波重回帰分析処理部３１１が出力する重回帰直線の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉを、低周波重回帰直線係数データ領域１００５に書き込む。
【００６４】
上述の処理に伴い、データ結合処理部３１２は、図１０に示すように、ヘッダ１００６に、元のＲＡＷ画像データ４０１の画像サイズ、ブロックにおける画素の配置を示す情報、後続のデータ領域のアドレス範囲等を書き込む。後続のデータ領域のアドレス範囲とは、ヘッダ１００６に続く低周波量子化圧縮データ領域１００４、高周波差分データ領域１００３、非圧縮画素データ領域１００２及び低周波重回帰直線係数データ領域１００５のアドレス情報である。こうして、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１が完成すると、圧縮処理部１０７は一連の処理を終了する。
【００６５】
なお、図１０に示す圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１のデータ構造は、ヘッダ１００６以外はどの順番であってもよい。また、非圧縮画素データ領域１００２を基準画素データと端数画素データとで別々の領域を形成してもよい。
【００６６】
［伸長処理部１０９のソフトウェア機能］
図１１は、伸長処理部１０９のソフトウェア機能を示すブロック図である。図３と同様に、図１１中、実線矢印はデータの流れを示し、点線矢印は処理の流れ（順序）を示す。
図１０で説明した圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１は、一旦圧縮データメモリ３１３に格納される。そして、最初に非圧縮データ再配置処理部１１０１が、圧縮データメモリ３１３中の圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１から、基準画素データと端数画素データを読み出して、フレームメモリ１０５に書き込む。
低周波伸長処理部１１０２は、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１から量子化圧縮データを読み出して伸長処理を行い、量子化差分値を復元する。そして、量子化圧縮データから復元した量子化差分値を低周波量子化メモリ３０８に書き込む。
【００６７】
高周波差分配置処理部１１０３は、低周波量子化メモリ３０８に格納されている量子化差分値のうち、ダミーの量子化差分値「１２７」に該当する差分値（高周波差分データ）を、高周波差分データ領域１００３（図１０参照）から読み出して、差分メモリ３０５に書き込む。
【００６８】
低周波重回帰直線演算処理部１１０４は、低周波量子化メモリ３０８に格納されている量子化差分値のうち、高周波差分データ以外の差分値（量子化低周波差分データ）を読み出す。そして、この量子化低周波差分データと、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１の低周波重回帰直線係数データ領域１００５から読み出した重回帰直線の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉと、フレームメモリ１０５に書き込まれている基準画素データを用いて重回帰式を演算して、低周波差分データを算出する。なお、重回帰式を演算して算出された低周波差分データは、差分メモリ３０５に書き込まれる。
加算処理部１１０５は、差分メモリ３０５に格納されている差分データと、フレームメモリ１０５に書き込まれている基準画素データを用いて周辺画素ブロック４０５を算出し、フレームメモリ１０５に書き込む。
【００６９】
以上説明した、本実施形態例の圧縮処理部１０７による、ＲＡＷ画像データ４０１に対する非可逆圧縮処理にて作成される圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１は、元のＲＡＷ画像データ４０１から凡そ１／３程度のデータ量まで圧縮することができる。
また、従来の離散コサイン変換等の非可逆圧縮とは異なり、元のＲＡＷ画像データ４０１から高周波成分を失うことがない。
【００７０】
更に、本実施形態例の圧縮処理部１０７は、非可逆圧縮であるにもかかわらず、元のＲＡＷ画像データ４０１と、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１から伸長処理部１０９を通じて得られた復元ＲＡＷ画像データとの相関係数は、０．９９８という高い値になる。
すなわち、本実施形態例の圧縮処理部１０７による、ＲＡＷ画像データ４０１に対する非可逆圧縮処理は、極めて再現性が高いということができる。
【００７１】
以上説明した、本発明の第一の実施形態例に係る圧縮処理部１０７は、ＲＡＷ画像データ４０１中の低周波成分のみ非可逆圧縮を行うものであった。
また、非可逆圧縮に伴う、情報を失うことによる劣化を最小限に留めるため、重回帰分析を採用した。発明者は更に本発明の改良を進めた結果、この非可逆圧縮処理を高周波成分にも適用することが可能であることを見出した。
【００７２】
＜第二の実施形態例＞
以下、第一の実施形態例を更に改良した第二の実施形態例について、図１２〜図１７を参照して説明する。
【００７３】
［圧縮処理部１２０１のソフトウェア機能］
図１２は、本発明の第二の実施形態例に係る圧縮処理部１２０１のソフトウェア機能を示すブロック図である。図１２中、第一の実施形態例の圧縮処理部１０７を説明した図３と同じ機能ブロックについては同一名称と同一符号を付して、説明を省略する。すなわち、圧縮処理部１２０１は、第一の実施形態例の圧縮処理部１０７と置換可能である。
図１２に示す圧縮処理部１２０１の、第一の実施形態例における圧縮処理部１０７（図３参照）との相違点は、高周波差分メモリ３０９とデータ結合処理部３１２との間に、高周波圧縮処理部１２０２が新たに設けられている点である。
【００７４】
［高周波圧縮処理部１２０２のソフトウェア機能］
図１３は、高周波圧縮処理部１２０２のソフトウェア機能を示すブロック図である。
高周波差分メモリ３０９に格納されている、絶対値が閾値３０７以上の差分値（高周波差分データ）は、フレームメモリ１０５から基準画素アドレス配列３０２を通じて読み出される基準画素データと共に、高周波重回帰分析処理部１３０１に入力される。また、１２ビットの高周波差分データは、上位ビット抽出過程を実行する上位ビット抽出処理部１３０２によって下位４ビットが捨象され、高周波差分データの上位８ビットのデータ（以下「高周波差分上位ビットデータ」）が高周波差分上位ビットメモリ１３０３に格納された後、高周波重回帰分析処理部１３０１に入力される。
【００７５】
高周波重回帰分析処理過程を実行する高周波重回帰分析処理部１３０１は、第一の実施形態例における低周波重回帰分析処理部３１１と同様の、重回帰分析を行い、係数を出力する。但し、説明変数の配置は第一の実施形態例にて説明した低周波重回帰分析処理部３１１とは異なる。
図１４Ａ及び図１４Ｂは、高周波重回帰分析処理部１３０１による演算処理の対象となる、説明変数と目的変数の配置関係をブロック単位で説明するための概略図である。
図１５は、高周波重回帰分析処理部１３０１による演算処理の対象となる、説明変数と目的変数の配置関係を画素単位で説明するための概略図である。
【００７６】
図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、あるエリアを中心として、そのエリアの周りに８個のエリアが存在する。中心のエリアの基準画素ブロック４０４をＣ０、Ｃ０の周りの周辺画素ブロック４０５を左上からＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８とする。また、中心のエリアの左上にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ１、中心のエリアの上にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ２、中心のエリアの右上にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ３、中心のエリアの右にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ４、中心のエリアの右下にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ５、中心のエリアの下にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ６、中心のエリアの左下にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ７、中心のエリアの左８にあるエリアの基準画素ブロック４０４をＳ８とする。
【００７７】
図１４Ａにおいて、目的変数の基となる周辺画素ブロック４０５であるＣ１に注目する。
今、Ｃ１の画素と基準画素ブロック４０４であるＣ０に対する差分値の絶対値が閾値３０７以上であるとする。すなわち、周辺画素ブロック４０５であるＣ１が高周波成分であるならば、Ｃ１の画素の値は、説明変数となる基準画素ブロック４０４であるＣ０の画素とは大きく異なる値となる。
ここで、Ｃ１とＣ０を通過する直線上に、Ｃ０とＣ１が属するエリアに隣接する二つのエリアの基準画素ブロック４０４について注目する。
【００７８】
もし、Ｃ１の値がＣ０より大きい場合、Ｃ１の側に隣接するエリアの基準画素ブロック４０４であるＳ１の値は、Ｃ１と同じかＣ１より大きい可能性が高い。少なくとも、Ｃ１より値が小さくなる可能性は、画素の不具合以外にはほぼあり得ない。同様に、Ｃ０の側に隣接するエリアの基準画素ブロック４０４であるＳ５の値は、Ｃ０と同じかＣ０より小さい可能性が高い。少なくとも、Ｃ０より値が大きくなる可能性は、画素の不具合以外にはほぼあり得ない。
つまり、Ｃ１とＣ０との間に輝度の大きな変化（エッジ）が生じている場合、Ｃ１とＣ０を結ぶ直線上に位置する基準画素ブロックにおいて、Ｃ１とＣ０の輝度の変動方向の逆の変化が生じる可能性はない、と考えることができる。
【００７９】
図１４Ａを参照して説明すると、Ｃ１が高周波成分である場合、Ｃ１とＣ０の変動は、Ｃ１とＳ１の変動と、Ｃ０とＳ５の変動と類似する可能性が高い。
同様に、Ｃ２が高周波成分である場合、Ｃ２とＣ０の変動は、Ｃ２とＳ２の変動と、Ｃ０とＳ６の変動と類似する可能性が高い。
同様に、Ｃ３が高周波成分である場合、Ｃ３とＣ０の変動は、Ｃ３とＳ３の変動と、Ｃ０とＳ７の変動と類似する可能性が高い。
同様に、Ｃ４が高周波成分である場合、Ｃ４とＣ０の変動は、Ｃ４とＳ４の変動と、Ｃ０とＳ８の変動と類似する可能性が高い。
また、同様に、図１４Ｂを参照して説明すると、Ｃ５が高周波成分である場合、Ｃ５とＣ０の変動は、Ｃ５とＳ５の変動と、Ｃ０とＳ１の変動と類似する可能性が高い。
同様に、Ｃ６が高周波成分である場合、Ｃ６とＣ０の変動は、Ｃ６とＳ６の変動と、Ｃ０とＳ２の変動と類似する可能性が高い。
同様に、Ｃ７が高周波成分である場合、Ｃ７とＣ０の変動は、Ｃ７とＳ７の変動と、Ｃ０とＳ３の変動と類似する可能性が高い。
同様に、Ｃ８が高周波成分である場合、Ｃ８とＣ０の変動は、Ｃ８とＳ８の変動と、Ｃ０とＳ４の変動と類似する可能性が高い。
【００８０】
すなわち、あるエリアの周辺画素ブロック４０５の値と、その周辺画素ブロック４０５に隣接する基準画素ブロック４０４の値の変化の度合いは、周辺画素ブロック４０５と隣接する基準画素ブロック４０４を結ぶ直線上に、そのエリアを挟んで隣接するエリアの基準画素ブロック４０４との変化の度合いに類似する可能性が高い。
周辺画素ブロック４０５について、Ｃ１を例に取ると、Ｃ１と隣接する基準画素ブロック４０４であるＣ０を結ぶ直線上に、そのエリアを挟んで隣接するエリアの基準画素ブロック４０４は、Ｓ１とＳ５である。
同様に、Ｃ２を例に取ると、Ｃ２と隣接する基準画素ブロック４０４であるＣ０を結ぶ直線上に、そのエリアを挟んで隣接するエリアの基準画素ブロック４０４は、Ｓ２とＳ６である。
【００８１】
以上説明した内容を前提として、重回帰分析の式を作成する。
先ず、図１５において、各ブロックの赤の画素にのみ注目して、演算式を説明する。
図１４ＡにおけるＣ０の赤の画素をＲｘ、Ｃ２の赤の画素をＲｔ、Ｓ２の赤の画素をＲｎ、Ｓ６の赤の画素をＲｉｎとする。
高周波重回帰分析処理部１３０１は、以下に示す重回帰式の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉを求める。
【００８２】
Ｒｔ−Ｒｘ≧０の場合：
Ｒｔ−Ｒｘ＝Ａ×Ｑ’（Ｒｔ−Ｒｘ）＋Ｂ×Ｒｎ＋Ｃ×Ｒｘ＋Ｄ×Ｒｉｎ＋Ｅ
Ｒｔ−Ｒｘ＜０の場合：
Ｒｔ−Ｒｘ＝Ａｉ×Ｑ’（Ｒｔ−Ｒｘ）＋Ｂｉ×Ｒｎ＋Ｃｉ×Ｒｘ＋Ｄｉ×Ｒｉｎ＋Ｅｉ
但し、Ｑ’：入力された１２ビットの値の、上位８ビットを抽出  Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ａｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉ：重回帰直線の係数
【００８３】
高周波重回帰分析処理部１３０１は、以上の式に従う演算処理を、赤の画素、緑の画素、青の画素と、それぞれ独立して実施する。緑の画素はＧ１とＧ２とあるが、共通の係数として計算する。
すなわち、高周波重回帰分析処理部１３０１は、差分値を目的変数、目的変数の基となる周辺画素ブロック４０５と、周辺画素ブロック４０５に隣接する基準画素ブロック４０４を結ぶ直線上に存在する、隣接するエリアの基準画素ブロック４０４の画素と、差分値の上位８ビットを説明変数として、重回帰直線の係数を求める。その際、差分値が正の値の場合と負の値の場合とで、別々の重回帰分析を行うことで、重回帰式の精度を上げることができる。
以上より、高周波重回帰分析処理部１３０１の処理によって、情報量を削減しつつ、元の情報に近い精度を実現することができる。
【００８４】
再び、図１３に戻って、高周波圧縮処理部１２０２の説明を続ける。
上位ビット抽出処理部１３０２が高周波重回帰分析処理部１３０１に出力した高周波差分上位ビットデータは、差分値圧縮処理部１３０４にも入力される。
差分値圧縮処理部１３０４は、先ず、高周波差分上位ビットデータを絶対値に変換した後、その度数分布から算術平均による中心値を算出し、データ結合処理部３１２に出力する。次に、算出した中心値に基づき、高周波差分上位ビットデータの各々のデータと、その中心値からの差分値（以下「上位ビット差分値」）を生成して、上位ビット差分値メモリ１３０５に格納する。
【００８５】
上位ビット差分値メモリ１３０５に格納された上位ビット差分値は、ハフマン圧縮処理部１３０６に入力される。
高周波エントロピー符号化処理部ともいえるハフマン圧縮処理部１３０６は、高周波エントロピー符号化過程であり、図６の低周波圧縮処理部３１０と実質的に同じ処理を行う。すなわち、入力された上位ビット差分値に対し、出現頻度を計数し、これをソートして、ハフマン符号化を施す。こうして、ハフマン圧縮処理部１３０６は圧縮上位ビット差分値をデータ結合処理部３１２に出力する。
【００８６】
低周波成分の圧縮処理では、中心値は図５Ａを見て明らかなように、その差分値から自ずと決定できるが、高周波成分については中心値が不明である。そこで、算術平均にて中心値を定めて、ハフマン符号化の効率を高める。
【００８７】
図１６は、圧縮データメモリ３１３に格納される圧縮ＲＡＷ画像ファイル１６０１のデータ構造を示す概略図である。
図１６に示す圧縮ＲＡＷ画像ファイル１６０１のデータ構造の、図１０に示す圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１のデータ構造との相違点は、高周波差分データ領域１００３の代わりに、高周波量子化圧縮データ領域１６０２と、高周波差分中心値１６０３と、高周波重回帰直線係数データ領域１６０４が存在する点である。
【００８８】
［伸長処理部１０９のソフトウェア機能］
図１７は、伸長処理部１７０１のソフトウェア機能を示すブロック図である。
図１７に示す伸長処理部１７０１と、第一の実施形態における図１１の伸長処理部１０９との相違点は、圧縮データメモリ３１３と高周波差分配置処理部１１０３との間に、高周波伸長処理部１７０２、上位ビット差分値メモリ１３０５、差分値復元処理部１７０３、高周波差分上位ビットメモリ１３０３、高周波重回帰直線演算処理部１７０４と高周波差分メモリ３０９が介在している点である。
【００８９】
圧縮ＲＡＷ画像ファイル１６０１は、一旦圧縮データメモリ３１３に格納される。そして、最初に非圧縮データ再配置処理部１１０１が、圧縮データメモリ３１３中の圧縮ＲＡＷ画像ファイル１６０１から、基準画素データと端数画素データを読み出して、フレームメモリ１０５に書き込む。
低周波伸長処理部１１０２は、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１６０１から量子化圧縮データを読み出して、伸長処理を行い、量子化差分値を復元する。そして、量子化圧縮データから復元した量子化差分値を低周波量子化メモリ３０８に書き込む。
【００９０】
一方、高周波伸長処理部１７０２は、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１６０１から圧縮上位ビット差分値を読み出して、伸長処理を行い、上位ビット差分値を復元する。そして、圧縮上位ビット差分値から復元した上位ビット差分値を上位ビット差分値メモリ１３０５に書き込む。
差分値復元処理部１７０３は、上位ビット差分値メモリ１３０５に格納されている上位ビット差分値から、圧縮データメモリ３１３に格納されている中心値を用いて、高周波差分上位ビットデータを復元し、高周波差分上位ビットメモリ１３０３に格納する。
【００９１】
高周波重回帰直線演算処理部１７０４は、高周波差分上位ビットメモリ１３０３に格納されている高周波差分上位ビットデータと、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１６０１の高周波重回帰直線係数データ領域１６０４から読み出した重回帰直線の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉと、フレームメモリ１０５に書き込まれている基準画素データを用いて重回帰式を演算して、高周波差分データを算出し、高周波差分メモリ３０９に書き込む。
【００９２】
高周波差分配置処理部１１０３は、低周波量子化メモリ３０８に格納されている量子化差分値のうち、ダミーの量子化差分値「１２７」に該当する差分値（高周波差分データ）を、高周波差分メモリ３０９から読み出して、差分メモリ３０５に書き込む。
低周波重回帰直線演算処理部１１０４は、低周波量子化メモリ３０８に格納されている量子化差分値のうち、高周波差分データ以外の差分値（量子化低周波差分データ）と、圧縮ＲＡＷ画像ファイル１６０１の低周波重回帰直線係数データ領域１００５から読み出した重回帰直線の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＡｉ，Ｂｉ，Ｃｉ，Ｄｉ，Ｅｉと、フレームメモリ１０５に書き込まれている基準画素データを用いて重回帰式を演算して、低周波差分データを算出し、差分メモリ３０５に書き込む。
加算処理部１１０５は、差分メモリ３０５に格納されている差分データと、フレームメモリ１０５に書き込まれている基準画素データを用いて周辺画素ブロック４０５を算出し、フレームメモリ１０５に書き込む。
【００９３】
以上説明した第二の実施形態例に係る圧縮処理部１２０１は、第一の実施形態例の圧縮処理部１０７で実現した低周波成分の重回帰分析に加え、高周波成分においても重回帰分析を実施している。これに伴い、高周波成分は非可逆圧縮になるが、その品質は殆ど劣化しない。
【００９４】
本実施形態は、以下の様な応用が可能である。
（１）第一の実施形態例における圧縮処理部１０７及び第二の実施形態例における圧縮処理部１２０１は、ＲＡＷ画像データに品質を維持しつつ従来技術より高い圧縮率を実現する、優れた品質の非可逆圧縮を実施する。しかし、この圧縮処理部１０７及び圧縮処理部１２０１は、低周波成分において重回帰分析という、浮動小数点演算を含む膨大な演算処理を必要とする。近年の半導体デバイス技術の進歩により、この演算処理の問題は解決されつつあるが、バッテリ駆動で演算能力が限られる携帯型機器等では不利になるケースが生じることが考えられる。そこで、携帯型機器の場合、重回帰分析は携帯型機器で処理せず、ネットワーク上のサーバやパソコン等の、潤沢な演算能力を有する情報処理装置で重回帰分析を実行する、という方法が考えられる。
【００９５】
先ず、撮像素子を含む撮像装置内部では重回帰分析を行わず、中間的な形式の圧縮ファイルを作成する。次に、その圧縮ファイルを、ネットワーク等を通じて、不揮発性ストレージを含む、高い演算能力を備えるサーバに転送する。サーバは撮像装置から受信した圧縮ファイルに対して重回帰分析を行って、最終的な圧縮ＲＡＷ画像ファイル１００１を作成する。
【００９６】
中間的な形式とは、重回帰分析を行う代わりに、低周波量子化メモリ３０８に格納される量子化差分値の他に、量子化差分値から差分メモリ３０５に格納される差分値を復元可能な情報を作成することである。重回帰分析には説明変数である量子化差分値と、目的変数である量子化されていない差分値が必要である。したがって、量子化されていない差分値を量子化差分値から復元するための情報を作成すればよい。そのためには、量子化差分値に対応する基準値を定め、差分値から基準値を引いた値を出力する。この、差分値から基準値を引いた値をオフセット値とする。
【００９７】
図５Ｂを参照して、例えば、差分値が「１８」である場合、量子化差分値は「１」である。一方、量子化差分値「１」の差分値範囲は「１６≦Ｄ≦３１」である。この量子化差分値「１」について、基準値を「１６」とする。すると、差分値から基準値を引いたオフセット値Ｊは、Ｊ＝１８−１６＝２である。このように、量子化差分値の他にオフセット値を出力することで、量子化差分値とオフセット値から差分値を復元することが可能になる。オフセット値の存在により、重回帰分析を行うよりも生成されるデータのデータ量が増えるが、量子化差分値があることにより、ハフマン圧縮の圧縮効率がよい。
【００９８】
（２）第二の実施形態例に係る圧縮処理部１２０１における高周波成分の重回帰分析を、上述のように携帯型機器で行わない場合は、高周波差分データから上位８ビットの高周波差分上位ビットデータを出力する上位ビット抽出処理部１３０２の他に、高周波差分データから下位４ビットのデータを出力する機能を設けて、それぞれにハフマン圧縮等のエントロピー符号化を施せばよい。
【００９９】
（３）低周波重回帰分析処理部３１１が演算する重回帰式について、以下に示すように、全ての説明変数を画素同士の差分値に置き換えてもよい。
【０１００】
Ｒｔ−Ｒｘ≧０の場合：
Ｒｔ−Ｒｘ＝Ａ×Ｑ（Ｒｔ−Ｒｘ）＋Ｂ×（Ｒｎ−１−Ｒｘ）＋Ｃ×（Ｒｎ−Ｒｘ）＋Ｄ×（Ｒｎ＋１−Ｒｘ）＋Ｅ
Ｒｔ−Ｒｘ＜０の場合：
Ｒｔ−Ｒｘ＝Ａｉ×Ｑ（Ｒｔ−Ｒｘ）＋Ｂｉ×（Ｒｎ−１−Ｒｘ）＋Ｃｉ×（Ｒｎ−Ｒｘ）＋Ｄｉ×（Ｒｎ＋１−Ｒｘ）＋Ｅｉ
【０１０１】
（４）同様に、高周波重回帰分析処理部１３０１が演算する重回帰式について、以下に示すように、全ての説明変数を画素同士の差分値に置き換えてもよい。
【０１０２】
Ｒｔ−Ｒｘ≧０の場合：
Ｒｔ−Ｒｘ＝Ａ×Ｑ’（Ｒｔ−Ｒｘ）＋Ｂ×（Ｒｎ−Ｒｘ）＋Ｃ×（Ｒｎ−Ｒｉｎ）＋Ｄ×（Ｒｉｎ−Ｒｘ）＋Ｅ
Ｒｔ−Ｒｘ＜０の場合：
Ｒｔ−Ｒｘ＝Ａｉ×Ｑ’（Ｒｔ−Ｒｘ）＋Ｂｉ×（Ｒｎ−Ｒｘ）＋Ｃｉ×（Ｒｎ−Ｒｉｎ）＋Ｄｉ×（Ｒｉｎ−Ｒｘ）＋Ｅｉ 
【０１０３】
本発明の第一及び第二の実施形態例においては、撮像装置１０１、撮影画像再生装置１０８、撮像装置１１２及び情報処理装置２０１と、これらに用いる圧縮処理部１０７及び圧縮処理部１２０１と、伸長処理部１０９及び伸長処理部１７０１を開示した。
先ず、基準画素選択部でＲＡＷ画像データを正方形形状のエリアに分割し、エリア内の中心に位置する画素の組を基準画素ブロックとして選択し、次に差分値算出部にてエリア内の基準画素ブロックの周囲に隣接する、基準画素ブロックと等しい画素の組よりなる８個の周辺画素ブロックと、周辺画素ブロックに隣接するエリア内の基準画素との画素値の差分値を算出する。
【０１０４】
次に、量子化処理部にて差分値の絶対値が所定の閾値以下の差分値を量子化して量子化差分値を得る。そして、低周波圧縮処理部にて、量子化差分値に可逆性の符号化を施して符号化差分値を得る。
一方、量子化処理部によって情報を失った量子化差分値と、これに近接する基準画素ブロックを説明変数として、差分値を目的変数とする重回帰分析を、重回帰分析処理部にて行い、重回帰式の係数を得る。
重回帰分析を用いることで、量子化処理部によって失われた情報を補い、劣化が目立たないＲＡＷ画像データの非可逆圧縮を実現できる。
【０１０５】
以上、本発明の第一及び第二の実施形態例について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
例えば、上記した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【０１０６】
また、上記の各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行するためのソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の揮発性あるいは不揮発性のストレージ、または、ＩＣカード、光ディスク等の記録媒体に保持することができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１０１…撮像装置、１０２…撮像素子、１０３…光学系、１０４…Ａ／Ｄ変換器、１０５…フレームメモリ、１０６…不揮発性ストレージ、１０７…圧縮処理部、１０８…撮影画像再生装置、１０９…伸長処理部、１１０…表示用変換処理部、１１１…表示部、１１２…撮像装置、２０１…情報処理装置、２０２…記憶媒体、２０３…ＣＰＵ、２０４…ＲＯＭ、２０５…ＲＡＭ、２０６…操作部、２０７…バス、２０８…カードリーダ、３０１…基準画素選択部、３０２…基準画素アドレス配列、３０３…端数画素アドレス配列、３０４…差分値算出部、３０５…差分メモリ、３０６…低周波量子化処理部、３０７…閾値、３０８…低周波量子化メモリ、３０９…高周波差分メモリ、３１０…低周波圧縮処理部、３１１…低周波重回帰分析処理部、３１２…データ結合処理部、３１３…圧縮データメモリ、４０１…ＲＡＷ画像データ、４０２…ブロック、４０３…エリア、４０４…基準画素ブロック、４０５…周辺画素ブロック、５０１…量子化値テーブル、６０１…出現頻度カウンタ、６０２…出現頻度リスト、６０３…ソート処理部、６０４…ハフマン符号化処理部、９０１…端数画素ブロック、１００１…圧縮ＲＡＷ画像ファイル、１００２…非圧縮画素データ領域、１００３…高周波差分データ領域、１００４…低周波量子化圧縮データ領域、１００５…低周波重回帰直線係数データ領域、１００６…ヘッダ、１１０１…非圧縮データ再配置処理部、１１０２…低周波伸長処理部、１１０３…高周波差分配置処理部、１１０４…低周波重回帰直線演算処理部、１１０５…加算処理部、１２０１…圧縮処理部、１２０２…高周波圧縮処理部、１３０１…高周波重回帰分析処理部、１３０２…上位ビット抽出処理部、１３０３…高周波差分上位ビットメモリ、１３０４…差分値圧縮処理部、１３０５…上位ビット差分値メモリ、１３０６…ハフマン圧縮処理部、１６０１…圧縮ＲＡＷ画像ファイル、１６０２…高周波量子化圧縮データ領域、１６０３…高周波差分中心値、１６０４…高周波重回帰直線係数データ領域、１７０１…伸長処理部、１７０２…高周波伸長処理部、１７０３…差分値復元処理部、１７０４…高周波重回帰直線演算処理部
【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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