Source: https://patents.google.com/patent/JP2009273035A/en
Timestamp: 2019-06-19 18:29:14
Document Index: 272409091

Matched Legal Cases: ['application No. 2007', 'art 21', 'art 21', 'art 21', 'arts 23', 'art 21', 'art 21', 'art 21', 'art 21', 'art 21', 'art 34', 'Application No. 2007', 'art 17', 'art 151']

JP2009273035A - Image compression apparatus, image decompression apparatus, and image processor - Google Patents
Image compression apparatus, image decompression apparatus, and image processor Download PDF
JP2009273035A
JP2009273035A JP2008123756A JP2008123756A JP2009273035A JP 2009273035 A JP2009273035 A JP 2009273035A JP 2008123756 A JP2008123756 A JP 2008123756A JP 2008123756 A JP2008123756 A JP 2008123756A JP 2009273035 A JP2009273035 A JP 2009273035A
JP2008123756A
Chatree Budsabathon
Yoshiharu Kamiya
ブッサバーチャートリ
義治 上谷
2008-05-09 Application filed by Toshiba Corp, 株式会社東芝 filed Critical Toshiba Corp
2008-05-09 Priority to JP2008123756A priority Critical patent/JP2009273035A/en
2009-11-19 Publication of JP2009273035A publication Critical patent/JP2009273035A/en
<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image compression apparatus, an image decompression apparatus and an image processor, which can commonly utilize a coding means when carrying out compression coding of image data of different numbers of gradations with a predetermined compression ratio or less, can perform high-speed processing with a small scale, and can perform code amount control with little deterioration of visual image quality. <P>SOLUTION: In the image compression apparatus, an input pixel effective bit number-setting section 18 sets an input pixel effective bit number which is the number of gradations of input pixel data. A predicted pixel value-forming section 12 forms a predicted pixel value with respect to high-order bits of a new input pixel, referring to high-order bits of past input pixel data. A predicted error group detecting section 151-1 detects a predicted error group indicating a magnitude range of difference between the predicted pixel value and the input pixel high-order bit value. A predicted error coding section 15 multiplexes a value of variable length coding of information indicating the predicted error group with an additional bit indicating a specified value in the predicted error group and an input pixel low-order bit according to the input pixel effective bit number. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT
本発明は、画像圧縮装置、画像伸張装置及び画像処理装置に関し、特に様々な階調数の(画素ビット数の異なる)画像に対し、共通の符号化手段により所定符号量以下で符号化可能な画像圧縮装置、画像伸張装置及び画像処理装置に関する。 The present invention relates to an image compression apparatus, an image expansion apparatus and an image processing apparatus, with respect in particular the various number of gradations (number of pixel bit different) images, which can be coded by more than a predetermined code amount by a common encoding means image compression apparatus, an image decompression apparatus and an image processing apparatus.
従来、可逆（ロスレス）符号化(可逆圧縮という)または可逆圧縮に近い非可逆符号化(準非可逆圧縮という)方法として、入力値と予測値との差分（予測誤差という）を符号化する差分パルスコード変調（ＤＰＣＭ）が用いられている。 Conventionally, as a non-reversible coding (quasi-called lossless compression) method close to the reversible (lossless) encoded (referred to lossless compression) or lossless compression, the difference for encoding the difference (called prediction error) of the input value and the predicted value pulse code modulation (DPCM) is used.
可逆圧縮の場合は、画像によってその符号量が大きく異なるため、符号量制限が必要なシステムにおいては、複数画素領域毎に数値的損失レベル（可逆と非可逆）を切り替えて符号量を制御している（例えば特許文献１参照）。 For lossless compression, since largely different the code amount by the image, the code amount limit is required the system, to control the code amount by switching the numerical loss level for each of a plurality of pixels regions (reversible and irreversible) are (for example, see Patent Document 1).
しかし、特許文献１の場合は、数値的損失レベルが複数画素で構成される領域単位となるため、輝度変化の少ない領域（この領域では予測誤差が小さいために圧縮率の低い復元性の高い可逆圧縮に切替え設定される）内の一部の大きな輝度変化に対しては可逆圧縮に近い符号化設定のために圧縮率が少なく符号量が多く消費され、輝度変化の多い領域（この領域では予測誤差が大きいために圧縮率の高い非可逆圧縮に切替え設定される）内の一部の小さな輝度変化に対しては非可逆符号化設定のために復元損失が生じて視覚的画質劣化を生じる。 However, in the case of Patent Document 1, since the numerical loss level is a unit of region comprising a plurality of pixels, less space luminance change (in this region of high low resilient compressibility to the prediction error is small reversible for some large brightness change in the switching to the compression set) is consumed much less code amount compressibility for encoding set near lossless compression, prediction is often region (this region luminance change causing visual degradation in image quality restoring lost for lossy encoding set for some small brightness change error in the switching is set) to highly compressed lossy compression for large occurs. また、各領域毎にそれらの損失レベル情報の符号化も必要であり、符号化効率の低下も生じる。 The encoding of these loss level information for each of the regions is also necessary, no reduction in the coding efficiency. さらに、様々な階調数(画素ビット数)の画像データに対応する為には、それらの階調数に応じた量子化や符号表を用意する必要があり、回路規模の増大と伴に、処理速度の低下を生じる。 Furthermore, in order to correspond to the image data of different gradations (number of pixel bits), it is necessary to prepare a quantization and encoding table in accordance with their number of gradations, the increase and accompanied in circuit scale, results in a decrease in processing speed.
特許公報第３７４９７５２号 Patent Publication No. 3749752
本発明は、様々な階調数の(画素ビット数の異なる)画像データを所定圧縮率以下で圧縮符号化する際に、入力画素値の上位所定ビット数のみについて差分符号化し、入力画素値の所定ビット数を超過する下位ビットデータを差分符号化データと多重して符号化出力することにより共通の符号化手段を利用可能にし、目標符号量を超過した場合に予測誤差が所定値以上に大きくなる画素についてのみ予測誤差の符号量消費を抑制することにより、小規模で高速処理可能であり、視覚的な画質劣化を抑えた符号量制御が可能な画像圧縮及び画像伸張装置やその画像圧縮及び画像伸張処理を含む画像処理装置の提供を目的とする。 The present invention, when compressing and encoding different number of gradations (different number of pixels bits of) the image data equal to or less than a predetermined compression rate, only for the higher predetermined number of bits of the input pixel values ​​and differential encoding, the input pixel value make available common encoding means by outputting encoded multiplexed and encoded difference data lower bit data exceeding the predetermined number of bits, the prediction error when exceeded the target code amount is larger than a predetermined value by suppressing the amount of codes consumption prediction errors only become pixels, it is possible small, high-speed processing, visual quality deterioration suppressing code amount control is possible image compression and image expansion apparatus and the image compression and and to provide an image processing apparatus including an image expansion processing.
本願発明の一態様によれば、入力画素有効ビット数設定部と、過去の入力済み画素データの上位側複数ビットを参照して新たな入力画素の上位側複数ビットに対する予測画素値を生成する予測画素値生成部と、その予測画素値と新たな入力画素上位側複数ビットの値との差分の大きさの範囲を示す予測誤差グループを検出する予測誤差グループ検出部と、その予測誤差グループを示す情報を可変長符号化したものとその予測誤差グループ内の特定の値を示す付加ビットと入力画素有効ビット数に応じた入力画素下位ビットを多重化する予測誤差符号化部と、その多重化されたデータを所定ビット数単位で出力するパッキング部を具備したことを特徴とした画像圧縮装置が提供される。 According to an aspect of the present invention, the input pixel valid-bit-number setting unit, the prediction for generating a prediction pixel value for the upper side a plurality of bits with reference to new input pixel upper side a plurality of bits of the past entered pixel data shows the pixel value generating unit, and the prediction error group detecting unit which detects a prediction error group indicative of the magnitude range of the difference between the value of the predicted pixel value and a new input pixel upper side a plurality of bits, the prediction error group a prediction error encoding unit for information to multiplex the input pixel lower bits corresponding to the input pixel number of effective bits and additional bits indicating the specific value within the variable-length coded as its prediction error group, is the multiplexed image compression apparatus characterized by comprising a packing unit for outputting data at predetermined bit number of units is provided.
本願発明の他の態様によれば、１画素の出力有効ビット数を設定する復号画素有効ビット数設定部と、予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループの可変長符号とその予測誤差の値を示す付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた付加ビットで符号化されデータを取り込むデータ取り込み部と、前記取り込んだデータから予測誤差及び有効ビット数に応じた下位ビットを再生する予測誤差復号部と、過去の再生済み画素の上位側複数ビットを参照して予測画素値を生成する予測画素値生成部と、その予測画素値に前記再生された予測誤差を加算して上位側複数ビットの画素値を再生する画素値再生部を具備したことを特徴とする画像伸張装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, 1 and the decoded pixel valid-bit-number setting unit for setting an output number of effective bits of the pixel, the prediction error of the prediction error group indicative of the magnitude range of the variable length code and its prediction error prediction error decoding for reproducing a data capture unit for capturing the encoded with additional bits and additional bits indicating the value corresponding to the decoded pixel number of effective bits data, the low-order bits corresponding to the prediction error and the number of effective bits from the captured data parts and the prediction pixel value generating unit the upper side a plurality of bits with reference to generate a predicted pixel value of the past reproduced pixel, the upper side a plurality of bits by adding the prediction error the reproduction on the predicted pixel value image expansion apparatus is provided which is characterized by comprising a pixel value reproducing unit for reproducing the pixel value.
本願発明の他の態様によれば、画像圧縮装置を備えた画素圧縮部と画像伸張装置を備えた画素伸張部と外部メモリと画像処理部を具備し、前記画像処理部は、入力された画像データを処理した中間処理結果を前記画素圧縮部を経由して外部メモリに一時記憶し、その外部メモリに記憶された複数の中間処理結果を前記画素伸張部を経由して読み出して画像処理した最終処理結果を出力することを特徴とする画像処理装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, comprising a pixel decompression unit and the external memory and the image processing unit with pixel compression unit and the image decompression apparatus having an image compressing apparatus, the image processing unit, the inputted image temporarily stored in the external memory of the intermediate processing results of processing the data via said pixel compression unit, and image processing a plurality of intermediate processing results stored in the external memory is read through the pixel expansion section final the image processing apparatus is provided, which comprises outputting the processing result.
本発明によれば、様々な階調数の(画素ビット数の異なる)画像データを所定圧縮率以下で圧縮符号化する際に、入力画素値の上位所定ビット数のみについて差分符号化し、入力画素値の所定ビット数を超過する下位ビットデータを差分符号化データと多重して符号化出力することにより共通の符号化手段を利用可能にし、目標符号量を超過した場合に予測誤差が所定値以上に大きくなる画素についてのみ予測誤差の符号量消費を抑制することにより、小規模で高速処理可能であり、視覚的な画質劣化を抑えた符号量制御が可能な画像圧縮及び画像伸張装置やその画像圧縮及び画像伸張処理を含む画像処理装置を提供することができる。 According to the present invention, (different number of pixels bits) different number of gradations of the image data when compressing encoded at less than the predetermined compression ratio, and differential encoding for only predetermined upper bits of the input pixel value, the input pixel make available common encoding means by outputting coded lower bit data exceeding the predetermined number of bits of the value and the difference encoded data and multiplexing the prediction error when exceeded the target code amount is equal to or higher than a predetermined value by only suppress the code amount consumed of the prediction error for the larger pixel, smaller, a high-speed processing possible, visual quality degradation with Fewer code amount control is possible image compression and image expansion apparatus and the image it is possible to provide an image processing apparatus including a compression and image expansion processing.
図１乃至図１５を参照して本発明の実施形態を説明する前に、図１６及び図１７を参照して本発明に関連する原理的な関連技術について説明する。 Before describing the embodiments of the present invention with reference to FIGS. 1 to 15, will be described theoretical related art related to the present invention with reference to FIGS. 16 and 17.
図１６は画像圧縮装置を、図１７は画像伸張装置を示している。 Figure 16 is an image compression device, FIG. 17 shows an image decompression apparatus.
図１６に示す画像圧縮装置６０において、予測誤差算出部６２は入力画素データ(例えば８ビット)と予測部６１で作成した予測画素値との差分(予測誤差)を算出し、それを量子化部６３で量子化して予測誤差符号化部６５へ送り、符号化する。 In the image compression apparatus 60 shown in FIG. 16, the prediction error calculating unit 62 calculates a difference (prediction error) between the predicted pixel value created by the prediction unit 61 and the input pixel data (e.g. 8 bits), it quantizer quantizing sent to the prediction error encoding unit 65 at 63, to encode. 予測誤差算出部６２では、現在の入力画素データから予測画素データを引き算するため、得られる差分データは±の符号ビットを有した９ビットデータとなる。 The prediction error calculating unit 62, for subtracting the predicted pixel data from the current input pixel data, resulting difference data is 9-bit data having a sign bit of ±. この９ビットデータは量子化部６３で非線形量子化されて、予測誤差符号化部６５へ入力される。 The 9-bit data is non-linear quantized by the quantization unit 63 is input to the prediction error encoding unit 65. 量子化部６３では、予測誤差符号化部６５での符号化データを所定符号量単位でパッキングした出力符号量を目標符号量差異レベル検出部６７において複数画素単位（量子化幅制御単位）で目標符号量と比較され、出力符号量が目標符号量よりも大きいときに量子化幅を粗くして量子化して予測誤差符号化部６５へ出力する。 At the quantization unit 63, the target units of multiple pixels in the target code amount difference level detecting unit 67 outputs code amount packed in a predetermined code amount in units of encoded data in the prediction error encoding unit 65 (the quantization width control unit) is compared with the code amount, the output code amount is output to the prediction error encoding unit 65 are quantized by coarser quantization width is larger than the target code amount. 出力符号量が目標符号量以下のときは量子化幅を細かくして予測誤差符号化部６５へ出力する。 Output code amount when the following target code amount to output to the prediction error encoding unit 65 finely quantization width. 一方、量子化部６３で量子化された量子化データは逆量子化部６４にも送られている。 On the other hand, the quantized data quantized by the quantization unit 63 is also sent to the inverse quantization unit 64. 逆量子化部６４では、量子化データを逆量子化して量子化前の階調数のデータに戻し、これを予測部６１に１画素期間保持(遅延)することによって予測画素データを作成している。 The inverse quantization unit 64 back to the data of the number of gradation before quantization by inverse quantizing the quantized data, which creates a predicted pixel data to the prediction unit 61 by one pixel period held (delayed) there.
予測誤差符号化部６５では、量子化部６３で複数画素単位の目標符号量差異レベルに応じて量子化された１画素単位の予測誤差が入力され、その１画素単位の予測誤差に対する可変長符号がパッキング部６６に出力される。 The prediction error encoding unit 65, the prediction error of one pixel which is quantized in accordance with the target code amount difference level of several pixels by the quantization unit 63 is inputted, the variable length code for the prediction error of a pixel unit There is output to the packing unit 66.
パッキング部６６では、複数画素単位の量子化幅情報と予測符号化部６５の出力データをパッキングして出力する。 The packing unit 66, and outputs the packed quantization width information of a plurality pixels and the output data of the prediction encoding unit 65.
予測誤差符号化部６５は、その内部に予測誤差に対応した可変長符号を示す可変長符号表及び総符号長表などを備えている。 Prediction error encoding unit 65 is provided with such variable-length code table and the total code length table showing a variable length code corresponding to the prediction error therein. これらの表の対象ビット数を増やせば、入力画素データが８ビットよりも大きいデータが入力された場合でも、対応することが可能となる。 Increasing the number of target bits in these tables, even when the input pixel data is larger than the 8-bit data is input, it becomes possible corresponding possible. 図１７に示す画像伸張装置７０において、データ取り込み部２１は図１６の画像圧縮装置６０からの符号化データを取り込む。 The image decompression device 70 shown in FIG. 17, the data capture unit 21 captures the coded data from the image compression device 60 of FIG. 16. 量子化幅情報抽出部２５Ａは複数画素単位に対して使用された量子化幅情報を抽出する。 Quantization width information extracting unit 25A extracts a quantization width information used for multiple pixels.
予測誤差復号部２２Ａは、データ取り込み部２１から出力される可変長符号データから予測誤差を再生すると共に符号長を検出する。 Prediction error decoding unit 22A detects the code length reproduces the prediction error from the variable-length code data outputted from the data acquisition unit 21. 逆量子化部７２は再生された予測誤差を抽出した量子化幅情報に応じて逆量子化する。 Inverse quantization unit 72 inversely quantizes according to the quantization width information extracted prediction error reproduced. 予測画素値生成部２４は過去の再生済み画素を参照して予測画素値を生成する。 Predicted pixel value generation unit 24 generates a predicted pixel value based on previous reproduced pixel. 画素値再生部２３はその予測画素値に対して逆量子化(再生)された予測誤差を加算して画素値を再生する。 The pixel value reproducing unit 23 reproduces the pixel value by adding the prediction error subjected to inverse quantization (reproducing) with respect to the prediction pixel value.
このように、図１６の画像圧縮装置６０のようにして符号化された予測誤差を復号化する画像伸張装置において、複数画素単位の量子化幅情報に応じて逆量子化することにより、複数画素単位で可逆圧縮と非可逆圧縮を混在させて再生することができる。 Thus, the image expansion apparatus for decoding the prediction error encoded as image compression apparatus 60 of FIG. 16, by inverse quantization according to the quantization width information of a plurality pixels, a plurality of pixels mix lossless compression and lossy compression in unit can be reproduced.
ところで、近年、多階調で高速転送が可能なＨＤＭＩ(High-Definition Multimedia Interface)のようなインタフェースが登場したため、入力データのビット数が８ビットに限らないという状況になっており、テレビ画像の場合は画素データが１０ビットや１２ビットというようにビット数が８ビットを越える種々のビット数が採用されつつある。 In recent years, for interfaces like capable of high-speed transfer multi-tone HDMI (High-Definition Multimedia Interface) has been introduced, and a situation that the number of bits of the input data is not limited to 8 bits, the television picture If the number of bits as the pixel data of 10 bits or 12 bits number various bits are being employed in excess of 8 bits.
本発明の以下の実施形態では、入力画素データとして８ビットを越える多ビット数(例えば、１０ビットとか１２ビット)のデータを伝送する場合に、上位８ビットをＤＰＣＭ処理して差分信号(誤差信号)として送り、８ビットを越える２ビット分や４ビット分を下位ビットのデータとしてＤＰＣＭ処理しないで送るようにしたものである。 In the following embodiments of the present invention, the number of multi-bit exceeding 8 bits as input pixel data (e.g., 10-bit Toka 12 bits) when transmitting data, the difference signal (error signal upper 8 bits by the DPCM processor ) feed as is obtained by the send without DPCM process the two bits and four bits exceeding 8 bits as the lower bits of data.
図１は本発明の第１の実施形態の画像圧縮装置を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing an image compression apparatus of the first embodiment of the present invention.
図１に示す画像圧縮装置１０は、入力画素有効ビット数設定部１８と、予測画素値生成部１２と、誤差レベル検出部１３と、目標符号量差異レベル検出部１７と、入力画素値補正部１１と、予測誤差算出部１４と、予測誤差符号化部１５と、パッキング部１６とを備えている。 Image compression apparatus 10 shown in FIG. 1 includes an input pixel valid-bit-number setting unit 18, a prediction pixel value generating unit 12, an error level detecting unit 13, a target code quantity difference level detecting unit 17, the input pixel value correcting unit 11, a prediction error calculating unit 14, a prediction error encoding unit 15, and a packing unit 16.
入力画素有効ビット数設定部１８は、入力画素データの階調数(画素ビット数)である入力画素有効ビット数を設定するものである。 Input pixel valid-bit-number setting unit 18 is configured to set the input pixel number of effective bits is the tone number of the input pixel data (number of pixel bit).
入力画素データが１０ビット又は８ビットのどちらか一方に設定可能とされる場合には、図示しない制御手段から入力される１ビットの設定信号によって、入力画素有効ビット数が１０ビットか８ビットかに応じて予測誤差符号化部１５の符号化動作を変更(切り替え)設定される。 If the input pixel data is settable to either 10-bit or 8-bit by 1-bit setting signal input from the control means not shown, whether the input pixel valid bit number 10 bits or 8 bits It is changed (switched) set the encoding operation of the prediction error encoding unit 15 in accordance with. 入力画素データが１０ビットであれば、入力画素有効ビット数設定部１８は入力画素有効ビット数１０ビットを示す値（例えば１）を設定し、入力画素データが８ビットの場合であれば、入力画素有効ビット数８ビットを示す値（例えば０）を設定する。 If the input pixel data is 10 bits, the input pixel valid-bit-number setting unit 18 sets the value (for example, 1) indicating the input pixel effective bits 10 bits, in the case the input pixel data is 8 bits, the input setting a value (e.g., 0) indicating the pixel valid bit number of 8 bits. この設定指示は、入力画素データのビット数を検出して自動的に行われても良いし、入力画素データのビット数に応じて手動で行われても良い。 The setting instruction may be done automatically by detecting the number of bits of input pixel data, it may be done manually according to the number of bits of the input pixel data. 入力画素有効ビット数が１０ビットである場合には、入力画素データ１０ビットのうち上位側所定ビット数(ここでは８ビット)を上位側複数ビット(以下、単に上位ビット)と呼びＤＰＣＭ処理するＤＰＣＭ対象ビットとされ、下位側の残りの複数ビット（ここでは２ビット）を下位側複数ビット(以下、単に下位ビット)と呼びＤＰＣＭ処理しないＤＰＣＭ非対象ビットとされる。 If the number of input pixel valid bit is 10 bits, the input pixel data 10 the upper predetermined number of bits among the bits upper plurality of bits (hereinafter, simply upper bits) (where 8 bits) DPCM to DPCM process is referred to as is a target bit, the lower side of the remaining plurality of bits lower plurality of bits (here, 2 bits) (hereinafter, simply lower bits) are DPCM non-target bit is not DPCM processing is referred to as.
言い換えれば、画像圧縮装置１０の入力画素データが、１０ビットのデータであれば、そのうちの上位ビット(８ビット)がＤＰＣＭ処理されて予測誤差符号化部１５に入力され、同時に残りの下位ビット(２ビット)がＤＰＣＭ処理されずにそのままのビット状態で予測誤差符号化部１５に入力される。 In other words, the input pixel data of the image compression apparatus 10, if the 10-bit data, the upper bits of which (eight bits) is input to the prediction error encoding unit 15 is DPCM processed, simultaneously remaining lower bits ( 2 bits) is input to the prediction error encoding unit 15 as it bit state without being DPCM processed. 予測誤差符号化部１５では、それらＤＰＣＭ処理済みのビットデータと非ＤＰＣＭ処理のビットデータが、後述する可変長符号化された予測誤差グループ情報と多重されて、パッキング部１６へ出力される。 The prediction error encoding unit 15, a non-DPCM processing bit data and their DPCM processed bit data, is prediction error group information multiplexed is variable length coding will be described later, are output to the packing unit 16.
表１は、予測誤差符号化部１５内に設けられる変換機能を示していて、入力画素データが８ビットの例の表(テーブル)を示すものであって、予測誤差の大きさの範囲を示す分類情報（以下、予測誤差グループ）と、この予測誤差グループの中の予測誤差の特定の値を示す付加ビットデータと、予測誤差の２進表現(８ビット)と、付加ビット数を示している。 Table 1 is shows the conversion function provided in the prediction error encoding unit 15, there is shown the table (the table) of the input pixel data are 8-bit example, shows the magnitude range of prediction errors classification information (hereinafter, the prediction error group) and the additional bit data indicating the specific value of the prediction error in the prediction error group, the binary representation of the prediction error (8 bits) indicates the number of additional bits .
また、表２も、予測誤差符号化部１５内に設けられる変換機能を示していて、入力画素データが１０ビットの例の表(テーブル)を示すものであって、予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループと、この予測誤差グループに対する付加ビットデータ＋下位ビットデータと、予測誤差の２進表現＋下位ビットデータと、付加ビット数＋下位ビット数を示している。 Further, Table 2 also have shown a conversion function provided in the prediction error encoding unit 15, there is shown the table (the table) of input pixel data is 10-bit example, the range of the magnitude of the prediction error a prediction error group showing the shows and the prediction error added to the group bit data + lower bit data, and the binary representation + low order bit data of the prediction error, the number of additional bits + lower bits. 入力画素データが８ビットの場合は、この表２の下位ビットデータ２ビットをマスクするとともに、下位ビット数（２ビット）を減じて表１として使用される。 If the input pixel data is 8 bits, with masks the lower bits data 2 bits of the table 2, subtracting the number of low-order bits (2 bits) is used as a table 1. 表２については予測誤差符号化部１５を説明するときに再び記述する。 For Table 2 describes again when explaining the prediction error encoding unit 15.
なお、入力画素有効ビット数設定部１８によって入力画素有効ビット数が８ビットに設定されて、入力画素データとしてＤＰＣＭ対象ビットの８ビットのみが入力された状態では、本出願人によって2007年7月9日に特許出願された特願2007-180181号(未公開)に記載された内容と同様な動作となる。 Incidentally, it is set to an input pixel number of significant bits 8 bits by the input pixel valid-bit-number setting unit 18, in the state in which only 8-bit DPCM target bit is input as input pixel data, July 2007 by the Applicant the same operation as what was described in the patent application has been Japanese Patent application No. 2007-180181 (unpublished) to 9 days. ただし、前の出願ではＤＰＣＭ対象ビットが１０ビットの例を挙げて説明しており、入力画素有効ビット数設定部１８と下位ビットの入力ラインが無い構成となっている。 However, has become a DPCM target bit are described with examples of 10-bit, there is no input line of the input pixel valid-bit-number setting unit 18 lower bits constituting the previous application.
まず、入力画素データに下位２ビットが無く８ビットのみが入力される場合について簡単に説明する。 First, briefly described the case where only the 8 bit without the lower 2 bits are input to the input pixel data. この場合は、前述したように入力画素有効ビット数設定部１８によって入力画素有効ビット数が８ビットに設定された状態となる。 In this case, a state where the number of input pixel valid bit by the input pixel valid-bit-number setting unit 18 as described above is set to 8 bits.
予測画素値生成部１２は、過去の入力済み画素を参照して予測画素値を生成する。 Predicted pixel value generating unit 12 generates a predicted pixel value based on previous entered pixel. 誤差レベル検出部１３は、その予測画素値と入力画素値との差分の大きさを検出する。 Error level detecting unit 13 detects the magnitude of the difference between the input pixel value and the predicted pixel value. 目標符号量差異レベル検出部１７は、符号化済み画素数に対する発生符号量がその画素数に対応する目標符号量を超過した大きさを示す目標符号量差異レベルを検出する。 Target code quantity difference level detecting unit 17 detects the target code quantity difference level indicating the magnitude of generated code quantity with respect to the encoded pixel number exceeds the target code amount corresponding to the number of pixels. 入力画素値補正部１１は、誤差レベル検出部１３から出力される誤差レベルと目標符号量差異レベル検出部１７から出力される目標符号量差異レベルに応じて入力画素値の下位ビットデータを予測画素値生成部１２から出力される予測画素値の下位ビットデータと同じになるように置換え補正する。 The input pixel value correcting unit 11, the prediction pixel lower bit data of the input pixel values ​​according to the target code quantity difference level output from the error level and the target code quantity difference level detecting unit 17 output from the error level detecting unit 13 output from the value generator 12 to replace the correction to be the same as the lower bit data of the prediction pixel value. このような入力画素データの置換え補正によって、後述の予測誤差算出部１４における予測誤差の下位ビットデータを０にすることができる。 By replacing such correction of the input pixel data, the low-order bit data of the prediction error in the prediction error calculating unit 14 described later can be made zero.
予測誤差算出部１４は、入力画素値補正部１１から出力される画素値と予測画素値生成部１２から出力される予測画素値の差分である予測誤差を算出する。 Prediction error calculating unit 14 calculates a prediction error which is a difference between the predicted pixel value the pixel value output from the input pixel value correcting unit 11 and the output from the predicted pixel value generator 12. 予測誤差符号化部１５は、その予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグループ情報を可変長符号化したものとその予測誤差グループの中の予測誤差の特定の値を示す付加ビットと多重して可変長符号化データとして出力する。 Prediction error encoding unit 15, and the additional bit indicating the group information of the prediction error group indicative of the magnitude range of the prediction error as that variable length coding particular values ​​of prediction error in the prediction error group multiplexed output as variable-length encoded data. 予測誤差符号化部１５は、予測誤差グループ表(例えば表２(機能的には表１))と、予測画素値と新たな入力画素値との差分の大きさの範囲を示す予測誤差グループを検出する予測誤差グループ検出部１５１-１を備えている。 Prediction error encoding unit 15, a prediction error group table (eg, Table 2 (functional in Table 1)), a prediction error group indicative of the magnitude range of the difference between the predicted pixel value and a new input pixel values a prediction error group detecting unit 151-1 to be detected. パッキング部１６は、可変長符号化データを所定符号量単位で出力する。 Packing unit 16 outputs the variable length coded data in a predetermined code quantity units.
前述の入力画素データの補正により０とされた予測誤差の下位ビットデータについては、符号化時に予測誤差符号化部１５で符号化対象から除いて符号化(多重化)する。 For the lower bit data of the prediction error foregoing is a 0 by the correction of the input pixel data, except in the prediction error encoding unit 15 at the time of encoding the encoding target encoding (multiplexing). つまり、この０の予測誤差の下位ビットデータを符号化せずに削除した状態でデータを符号化(多重化)する。 That is, encoding (multiplexing) the data while deleting the lower bit data of the prediction error of the 0 without coding.
具体的には、予測誤差符号化部１５では、予測誤差の大きさが所定値以上の場合においては、目標符号量差異レベルに応じて、予測誤差の付加ビットの下位ビットデータを符号化対象から除いて符号化(多重化)する。 Specifically, the prediction error encoding unit 15, when the magnitude of the prediction error is a predetermined value or more, depending on the target code amount difference level, the lower bit data of the additional bits of the prediction error from the encoding target except for encoding (multiplexing). つまり、予測誤差グループの大きさが所定値以上で、かつ目標符号量差異レベルが例えば１以上大きくなるに従って、予測誤差の付加ビットの最下位ビットから幾つ上のビットまで除くかが決められて、符号化(多重化)される。 In other words, the prediction in the magnitude of the error group is equal to or greater than a predetermined value, and in accordance with the target code amount difference level becomes large such as one or more, and whether the determined excluded from the least significant bit of the additional bit of the prediction error to the bits on the number, It is encoded (multiplexed).
このような入力８ビットの例では、予測誤差を符号化する画像圧縮装置において、予測誤差が所定値以上に大きくなる場合においてのみ、目標符号量差異レベルに応じて入力画素値を修正することにより、画素単位で可逆圧縮と非可逆圧縮を混在させて符号量制御し、その可逆非可逆情報の伝送も不要な画像圧縮装置を実現できる。 In an example of such an input 8-bit, the image compression apparatus for encoding a prediction error, only in a case where the prediction error becomes larger than a predetermined value, by correcting the input pixel value according to the target code amount difference level , a mix of lossless compression and lossy compression in units of pixels and code amount control is possible to achieve a transmission even unwanted image compression apparatus of the reversible irreversible information.
次に、入力画素有効ビット数が１０ビットに設定されて、入力画素データとして１０ビットが入力されている状態では、上位ビットの８ビットがＤＰＣＭ対象とされ、下位ビットの２ビットはＤＰＣＭ対象とされずにそのまま予測誤差符号化部１５へ送られる。 Then, set the number of input pixel valid bit is 10 bits, in the state where 10 bits as input pixel data is input, 8-bit high-order bit is set to the DPCM target, two bits of the lower bits and DPCM target as it is sent to the prediction error encoding unit 15 to Sarezu. 以下に入力画素有効ビット数が１０ビットの場合について説明する。 Number of input pixel valid-bit in the following will be described for the case of 10 bits.
予測画素値生成部１２は、過去の入力済み画素の上位ビットを参照して新たな入力画素の上位ビットに対する予測画素値を生成する。 Predicted pixel value generating unit 12 generates a predicted pixel value for the upper bit of a new input pixel with reference to the upper bits of the past entered pixel.
誤差レベル検出部１３は、その予測画素値と入力画素値の上位ビットの値との差分の大きさを示す誤差レベルを検出する。 Error level detecting unit 13 detects an error level indicative of the magnitude of the difference between the value of the upper bits of the input pixel value and the predicted pixel value.
目標符号量差異レベル検出部１７は、符号化済み画素数に対する発生符号量がその画素数に対応する目標符号量を超過した大きさを示す目標符号量差異レベルを検出する。 Target code quantity difference level detecting unit 17 detects the target code quantity difference level indicating the magnitude of generated code quantity with respect to the encoded pixel number exceeds the target code amount corresponding to the number of pixels.
入力画素値補正部１１は、誤差レベルが所定値以上の場合において、目標符号量差異レベルに応じて入力画素の上位ビット内の下位ビットデータを予測画素値の下位ビットデータと同じになるように補正する。 The input pixel value correcting unit 11, when the error level is larger than a predetermined value, so that the lower bit data in the upper bits of the input pixel according to the target code amount difference level equal to the lower bit data of the predicted pixel value to correct.
予測誤差算出部１４は、入力画素値補正部１１から出力される画素値と予測画素値との差分である上位ビットの予測誤差を算出する。 Prediction error calculating unit 14 calculates a prediction error of the higher-order bits a difference between the pixel value output from the input pixel value correcting unit 11 and the predicted pixel value.
予測誤差符号化部１５は、その算出された上位ビットの予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグループ情報を可変長符号化したものと、その予測誤差グループの中の予測誤差の特定の値を示す付加ビットと、入力画素有効ビット数に応じた入力画素下位ビットとを多重するものであって、予測誤差グループが所定値以上の場合において、目標符号量差異レベルに応じて、下位ビット側(上位ビットの予測誤差の付加ビットと入力画素下位ビット)の一部を符号化対象(多重対象)から除いて符号化する。 Prediction error encoding unit 15 to that variable-length coding the group information of the prediction error group indicative of the magnitude range of the prediction error of the calculated high-order bits, certain of the prediction error in the prediction error group and adding bits indicating the value, be one that multiplexes the input pixel lower bits corresponding to the number of input pixel valid bit, when the prediction error group is a predetermined value or more, depending on the target code amount difference level, lower encoding except some bit side (the additional bit and the input pixel lower bits of the prediction error of the higher-order bits) from the coding target (multiple target). 予測誤差符号化部１５は、予測誤差グループ表(例えば表２(及び表１))と、予測画素値と新たな入力画素の上位ビットの値との差分の大きさの範囲を示す予測誤差グループを検出する予測誤差グループ検出部１５１-１を備えている。 Prediction error encoding unit 15, a prediction error group table (eg, Table 2 (and Table 1)), the prediction error group indicative of the magnitude range of the difference between the value of the upper bits of a new input pixel and the prediction pixel value and a prediction error group detection section 151-1 that detects the.
パッキング部１６は、その符号化(多重)されたデータを所定符号量単位(所定ビット数単位)で出力する。 Packing unit 16 outputs the encoded (multiplexed) data at a predetermined code quantity units (a predetermined number of bits unit).
このような構成の図１の第１の実施形態では、予測誤差符号化部１５は、予測誤差グループが所定値以上の場合において、目標符号量差異レベルに応じて、下位ビット側(上位ビットの予測誤差の付加ビットと入力画素下位ビット)の一部を符号化対象から除いて符号化するので、予測誤差グループ情報が所定値より小さく(即ち予測誤差が所定値より小さく)、かつ目標符号量差異レベルが０場合は、下位ビット側を削減することがないので、可逆圧縮が行われ、また、予測誤差グループ情報が所定値以上と大きく(即ち予測誤差が所定値以上に大きく)、かつ目標符号量差異レベルが１以上(１，２，３…)と大きい場合は、その差異レベルの大きさに応じた削減ビット数で下位ビット側を削減するので、非可逆圧縮が行われる。 In the first embodiment of FIG. 1 having such a configuration, the prediction error encoding unit 15, when the prediction error group is a predetermined value or more, depending on the target code amount difference level, the lower bit side (the upper bits since coding except the coded part of the additional bits to the input pixel lower bit) of the prediction error, the prediction error group information is smaller than a predetermined value (i.e., the prediction error is smaller than a predetermined value), and the target code amount If difference level is 0, there is no possible to reduce the lower bit side, lossless compression is performed, also the prediction error group information is as large as or greater than the predetermined value (i.e., the prediction error is larger than a predetermined value), and the target when the code amount difference level is as large as 1 or more (1, 2, 3 ...) since the reduction the lower bit side by reducing the number of bits corresponding to the magnitude of the difference level, lossy compression is performed.
これにより、予測誤差を符号化する画像圧縮装置において、予測誤差が所定値以上に大きくなる場合においてのみ、目標符号量差異レベルに応じて入力画素値を修正することにより、画素単位で可逆圧縮と非可逆圧縮を混在させて符号量制御し、画素単位の可逆非可逆情報の伝送も不要な画像圧縮装置を実現できる。 Thus, in the image compression apparatus for encoding a prediction error, only in a case where the prediction error becomes larger than a predetermined value, by correcting the input pixel value according to the target code amount difference level, and lossless compression in units of pixels mix lossy compression and code amount control, also the transmission of reversible irreversible information in units of pixels can be realized unwanted image compression apparatus.
図２は図１の詳細な一構成例を示すブロック図である。 Figure 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of FIG. 図１と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明する。 The parts having the Figure 1 and the same function are denoted by the same reference numerals.
図２に示す画像圧縮装置１０Ａにおいて、入力画素値補正部１１は、所定ビット数（例えば１０ビットであり、８ビットが上位ビット、２ビットが下位ビット）で構成される１画素分のデータを入力し、１クロック遅延するＤフリップロップ（画素データの時間調整のために介在しているもので、以下、ＤＦＦという）１１１と、誤差レベル検出部１３から出力される誤差レベルが所定値以上を示す場合においてのみ、目標符号量差異レベル検出部１７から出力される目標符号量差異レベルに応じて、ＤＦＦ１１１からの入力画素データの上位ビットの下位ビットデータを予測画素値生成部１２からの予測画素値の下位ビットデータと同じになるように置換え補正するＬＳＢ側補正部１１２とを備える。 In the image compression apparatus 10A shown in FIG. 2, the input pixel value correcting unit 11 (for example, 10 bits, the upper bits are 8 bits, 2 bits are lower bits) a predetermined number of bits of one pixel data composed of type, (one that is interposed for time adjustment of the pixel data, hereinafter referred to as DFF) D flip-flop to 1 clock delay 111, error level output from the error level detecting unit 13 is a predetermined value or more prediction pixel only, according to the target code quantity difference level output from the target code amount difference level detection unit 17, the lower bit data of the upper bits of the input pixel data from the predictive pixel value generating unit 12 from DFF111 in the case shown and a LSB side correction unit 112 for replacing corrected to be the same as the lower bit data values. ＬＳＢ側補正部１１２は、謂わば、入力画素データの上位ビットのうちの下位ビットデータを補正する補正部とも言うべきものであるが、目標符号量差異レベルが０であれば、入力画素データの補正を行わない。 LSB side correction unit 112-called words, but which should also referred to as a correcting unit for correcting a low order bit data of the upper bits of the input pixel data, if the target code amount difference level is 0, the input pixel data not corrected.
予測画素値生成部１２は、前段に１クロック遅延を行うＤＦＦ１２-1から出力される過去の１画素のみを参照する場合は図示の予測画素値生成部１２は信号線のみとして遅延を行うことなくそのままスルーする構成としてもよい。 Predicted pixel value generating unit 12, when referring to only past of one pixel output from DFF12-1 performing one clock delay in front predicted pixel value generation unit 12 of the illustrated without delay as the only signal line it may be configured to be through. つまり、予測画素値生成部１２は信号線だけとしＤＦＦ１２-1からの１クロック遅延信号（１画素前の信号）を予測画素値としてもよい。 In other words, the predicted pixel value generation unit 12 1 clock delay signal (preceding pixel signal) from the only signal line DFF12-1 may predict the pixel value. 或いは、予測画素値生成部１２は、図４に示すように前段のＤＦＦ１２-1による１クロック遅延信号と、その後段に直列に設けたもう１つのＤＦＦ１２１によるさらに１クロック遅延した信号（即ち２つのＤＦＦ１２-1及び１２１による２クロック遅延した２画素前の信号）との過去の２画素を参照して演算部１２２で所定の予測画素値生成関数式ｆにて予測値を演算して生成してもよい。 Alternatively, the predicted pixel value generation unit 12, a 1 clock delay signal by the DFF12-1 the front as shown in FIG. 4, the signal (i.e., two were further delayed by one clock by another DFF121 provided in series in a subsequent stage generated by calculating the predicted value DFF12-1 and with reference to the previous two pixels 2 clock delay 2 pixels before signal) by 121 by the arithmetic unit 122 by a predetermined predicted pixel value generation function expression f it may be. なお、この参照画素数が更に多くても本発明の実施形態を逸脱するものでは無い。 Incidentally, it is not intended to depart from the embodiment also present invention more this reference number of pixels.
誤差レベル検出部１３は、ＤＦＦ１１１からの入力画素データの上位ビット値と予測画素値生成部１２からの予測画素値との差分をとる加算器１３１とその差分の大きさが所定値以上かどうかを示す誤差レベルを出力するレベル検出部１３２とを備える。 Error level detecting unit 13, whether the input pixel MSBs and an adder 131 which takes the difference between the predicted pixel value from the prediction pixel value generating unit 12 the magnitude of the difference data from DFF111 is greater than a predetermined value and a level detecting unit 132 outputs an error level indicated.
予測誤差算出部１４は、予測画素値生成部１２から出力される予測画素データを１クロック遅延するＤＦＦ１４１と、入力画素値補正部１１の出力をＤＦＦ１２-1により１クロック遅延させた補正処理後の上位ビット値とＤＦＦ１４１により１クロック遅延した予測画素値との差分である予測誤差を算出する加算器１４２とを備える。 Prediction error calculating unit 14 includes a DFF141 to 1 clock delay prediction pixel data output from the predicted pixel value generator 12, it outputs a post-correction processing by one clock delayed by DFF12-1 input pixel value correcting unit 11 and a adder 142 for calculating a prediction error which is the difference between the predicted pixel values ​​delayed by one clock by MSBs and DFF141.
なお、ここでは、ＬＳＢ側補正部１１２の出力以降のＤＰＣＭ処理が可逆処理となる為、上記誤差レベル検出部１３および予測誤差算出部１４での差分は、差分演算による桁溢れを無視した8ビットを２の補数表現として取り扱う。 Here, since the DPCM processing after the output of the LSB side correction unit 112 is a reversible process, 8-bit difference in the error level detecting unit 13 and the prediction error calculating unit 14, ignoring the overflow by the difference calculation It handled as a 2's complement representation.
表１は入力画素データが８ビットの例の機能的な表を示すものであって、予測誤差の大きさの範囲を示す分類情報である予測誤差グループと、この予測誤差グループに対する付加ビットデータと、予測誤差の２進表現と、付加ビット数を示している。 Table 1, there is shown a functional table of the input pixel data is 8 bits example, a prediction error group is a classification information indicating the range of the sizes of the prediction error, and the added bit data for the prediction error group , a binary representation of the prediction error indicates the number of additional bits. これに対して、表２は入力画素データが１０ビットの例の機能的な表を示すものであって、上位ビット（８ビット）の予測誤差の大きさの範囲を示す分類情報である予測誤差グループと、その予測誤差グループに対する付加ビットデータ＋下位ビットデータと、予測誤差の２進表現＋下位ビットデータと、付加ビット数＋下位ビット数を示している。 In contrast, Table 2, there is shown a functional table example of 10-bit input pixel data, the prediction error is classification information indicating the range of the sizes of the prediction error of the higher-order bits (8 bits) and group shows its prediction error added to the group bit data + lower bit data, and the binary representation + low order bit data of the prediction error, the additional bits + the number of low-order bits. 表３は予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループの各グループ情報を可変長符号化した可変長符号と、付加ビット数＋下位ビット数(又は付加ビット数)の例(付加ビット数削減前)を示している。 Table 3 Examples (the number of additional bits reduce a variable length code obtained by variable length coding each group information of the prediction error group indicative of the magnitude range of prediction errors, additional bits + lower bits (or additional number of bits) It shows before). 表４は予測誤差グループ内の予測誤差の特定の値を示す下位ビット側(又は付加ビット)の削減ビット数(符号化対象から除外する多重非対象ビット数)例を示している。 Table 4 shows a specific lower bits indicating the value (or additional bits) reducing the number bits (excluding the coded multiplexed non-target bit number) Example of the prediction error in the prediction error group. ここで、下位ビット側とは、予測誤差グループの中の予測誤差の特定の値を示す付加ビットの一部と入力画素下位ビットとを含む概念を表している。 Here, the lower bit represents a concept including a portion between the input pixel lower bits of the additional bit indicating the specific value of the prediction error among the prediction error group. なお、表４の下位ビット側(又は付加ビット)の削減ビット数例の表は、入力画素データが１０ビットの例の場合に適用(使用)可能な符号量制御のための削減ビット数例を示しているが、予測誤差グループ５の最大削減ビット数を４に制限すれば、入力画素データが８ビットの例の場合にも適用可能である。 Incidentally, the lower bit side of Table 4 (or additional bits) reduces bit two of the table, a few examples reduction bits for application (use) available code amount control when the input pixel data is 10-bit examples shows but if limit the maximum number of reduced bits of the prediction error group 5 to 4, the input pixel data can be applied to the case of 8-bit example. ただし、表２の機能表を用いて入力有効ビット数８ビットに対応する場合は、８ビットを超える下位２ビットが常に無効となる為、表４を前述の様に修正した符号表全体に２(無効ビット数)を加算したビット数が、符号化(多重化)非対象ビット数となる。 However, if that corresponds to the input valid bit number 8 bits by using the function table of the table 2, since is always invalid lower two bits of more than 8 bits, the table 4 to the entire modified code table as described above 2 the number of bits obtained by adding the (invalid number of bits) is to be encoded (multiplexed) the number of non-target bits.
予測誤差符号化部１５は、予測誤差算出部１４から入力される予測誤差に応じて、予測誤差の大きさの属するグループを示す予測誤差グループ情報（表１又は表２参照）を検出して後述の可変長符号テーブル１５２に出力し、その付加ビット数又は付加ビット数＋下位ビット数（表１又は表２参照）を検出し、予測誤差の大きさが所定値以上となる予測誤差グループの場合は、後述する目標符号量差異レベル検出部１７からＤＦＦ１５-1を介して入力される目標符号量差異レベルに応じた付加ビット又は下位ビット側(付加ビットの一部と下位ビットを含む概念)の削減ビット数（表４参照）を検出し、可変長符号テーブル１５２から受け取った可変長符号長（表３参照）と付加ビット数の和から削減ビット数(表４)を差し引いた総符号長(ここで Prediction error encoding unit 15, described later prediction error calculation unit in accordance with the prediction error input from 14 detects a prediction error group information indicating the group including the magnitude of the prediction error (see Table 1 or Table 2) the output to the variable length code table 152, detects the number of additional bits or additional bits + lower bits (see table 1 or table 2), if the prediction error group the magnitude of the prediction error is equal to or greater than a predetermined value It includes the corresponding target code amount difference level additional bits corresponding to the target code amount difference level which is input from the detection unit 17 via the DFF15-1 or lower bit side of the (concept including a part and a lower bit of the additional bit) reducing the number of bits is detected (see table 4), the variable-length code variable-length code length received from the table 152 (see table 3) and the number of reduced bits from the sum of the number of additional bits (table 4) the total code length obtained by subtracting ( here は４ビットで表される)をＤＦＦ１５５に出力するビット長検出部１５１と、このビット長検出部１５１から受け取った予測誤差グループ情報に対応した可変長符号長と可変長符号（表３参照）を後述のセレクタ（ＭＵＸ）１５３に出力すると共に可変長符号長をビット長検出部１５１に出力する可変長符号化テーブル１５２と、この可変長符号化テーブル１５２から受け取る可変長符号とビット長検出部１５１から受け取る予測誤差グループ情報に基づいて、可変長符号テーブル１５２から受け取る表３のような可変長符号と表１又は表２に示す様な付加ビットデータ又は付加ビット＋下位ビットデータを選択して、連続したデータとして出力するセレクタ（ＭＵＸ）１５３とを備える。 The bit length detector 151 for outputting represented) by 4 bits in DFF155, a variable length code-length and variable-length code corresponding to the prediction error group information received from the bit length detector 151 (see Table 3) a variable length coding table 152 that outputs a variable-length code length to the bit length detector 151 outputs the later of the selector (MUX) 153, a variable length code and the bit length detector 151 for receiving from the variable length coding table 152 based on the prediction error group information received from, and select the variable-length code and the additional bit data or additional bits + low order bit data, such as shown in table 1 or table 2 as shown in table 3 received from the variable length code table 152, and outputs as a continuous data and a selector (MUX) 153. なお、予測誤差符号化部１５のビット長検出部１５１は、予測誤差の大きさが所定値以上である予測誤差グループ(表４ではグループNo.が５以上)の場合に、目標符号量差異レベル検出部１７からの目標符号量差異レベル(表４では目標符号量差異レベル１以上のレベルの大きさ)に応じて、総符号長として本来よりも表４に示した削減ビット数(１〜５の範囲の整数)だけ少なく出力される為、予測誤差の付加ビット又は付加ビット＋下位ビットのその削減ビット数の下位ビットデータが無効として扱われ、符号化対象(多重対象)から除かれる。 The bit length detection unit 151 of the prediction error encoding unit 15, in the case of the prediction error group size of the prediction error is the predetermined value or more (Table 4 Group No. is 5 or more), the target code amount difference level depending on the target code amount difference level from the detector 17 (Table 4, the target code amount size of the difference level 1 or higher), the total code reduces the number of bits shown in Table 4 than the original as length (1-5 range integer) for the only small output of the lower bit data of the number of the reduction-bit additional bit or additional bit + lower bits of the prediction error is treated as invalid, are excluded from the coded (multiple target).
パッキング部１６は、ビット長検出部１５１からＤＦＦ１５５を介して入力される総符号長（ここでは４ビットデータ）とこの入力された総符号長データとＤＦＦ１６４に保持された過去の総符号長データを累積加算したデータ（ここでは５ビットデータ）とを、1画素符号化する毎に（即ち１クロック毎に）加算して、その加算結果の下位５ビットデータをＤＦＦ１６４に出力し、その加算結果が３２ビット（＝４バイト）以上の値に達したときにこれを示す１ビットの信号を４バイト出力信号としてＤＦＦ１６５に出力する加算器１６３と、ＤＦＦ１６４から出力される加算結果に応じて、ＤＦＦ１５４を介して入力される符号化データ（セレクタ１５３からの出力データ）を、セレクタ（ＭＵＸ）１６６から出力される過去の符号化デー Packing unit 16, the total code length input from the bit length detector 151 via the DFF155 past total code length data held in the total code length data and DFF164 input of Toko (4-bit data in this case) data obtained by accumulating the (here 5-bit data) and, one each time the pixel-encoded (i.e. every clock) are added, and outputs the low-order 5-bit data of the addition result to DFF164, the result of addition a 32-bit adder 163 to output to DFF165 a 1-bit signal indicating this as a 4-byte output signal upon reaching a (= 4 bytes) or more values, depending on the addition result output from DFF164, the DFF154 coded data input via the (output data from the selector 153), past encoding data outputted from the selector (MUX) 166 タを結合した３２ビット未満の結合符号化データの次に結合し、新たな結合符号化データとして出力するセレクタ（ＭＵＸ）１６１と、ＭＵＸ１６１の出力である結合符号化データを１クロック遅延して出力するＤＦＦ１６２と、ＤＦＦ１６５の４バイト出力信号に基づいて、ＤＦＦ１６２の結合符号化データの有効ビット数が３１以下の場合にＤＦＦ１６２の上位３１ビットの結合符号化データを出力し、ＤＦＦ１６２の結合符号化データの有効ビット数が３２以上の場合にＤＦＦ１６２の上位３２ビットを除いた下位ビット（表３の例ではこの下位ビットの有効ビット数は１３以下となる）と無効データ（無効データの値は問わず、零でも良い）で構成される結合符号化データを出力するセレクタ（ＭＵＸ）１６６と、を備え、結合符号 Attached next to the coupling coded data of less than 32 bits that combines data, a selector (MUX) 161 to be output as a new binding coded data, and outputs the 1-clock delay bound encoded data which is the output of the MUX161 and DFF162, based on the 4-byte output signal of DFF165, outputs the upper 31 bits of the coupling coded data of DFF162 when the number of effective bits of the coupling coded data of DFF162 is 31 or less, coupled encoded data DFF162 (the number of valid bits of the lower bits becomes 13 or less in the example of Table 3) and invalid data (invalid data values ​​both not lower bit number of significant bits excluding the most significant 32 bits of DFF162 in the case of 32 or more includes a selector (MUX) 166 which outputs the combined coded data consisting of even or) at zero, the binding code データを所定符号量単位（例えば４バイト単位）で所定単位出力信号（例えば４バイト出力信号）と共に出力し、その出力バイト数情報（例えば４バイト出力信号）を目標符号量差異レベル検出部１７に出力する。 Data output with a predetermined unit output signal with a predetermined code quantity unit (e.g. 4 bytes) (for example, 4 byte output signal), the output byte count information (for example, 4 byte output signal) to the target code quantity difference level detecting unit 17 Output.
目標符号量差異レベル検出部１７は、図示しない制御部にて設定される設定平均符号量（１画素当たり例えば７ビットの符号量）とＤＦＦ１７３で保持された１クロック前の目標符号量差異情報（符号量差分累積加算結果）と加算して、パッキング部１６からの出力バイト数情報（４バイト出力信号）が有効であるときに加算結果から出力ビット数（例えば３２）を減算して、符号量差分累積加算結果をＤＦＦ１７３を経由して目標符号量差異情報として出力する加算器１７２と、ＤＦＦ１７３から出力される目標符号量差異情報を入力し、目標符号量差異情報に応じた量子化を行い（図３参照）、目標符号量差異レベルとして出力する量子化部１７４とを備える。 Target code amount difference level detection unit 17, setting the average code amount (per pixel, for example, 7-bit code amount) and the target code quantity difference information of one clock before held in DFF173 set by an unillustrated control unit ( by adding the code amount difference accumulation result), by subtracting the number of output bits (e.g., 32) from the addition result when the output byte count information from the packing unit 16 (4-byte output signal) is valid, the code amount an adder 172 for outputting the target code quantity difference information difference accumulation result via DFF173, enter the target code quantity difference information output from DFF173, performs quantization in accordance with the target code quantity difference information ( see FIG. 3), and a quantization unit 174 that outputs the target code amount difference level. 即ち、目標符号量差異レベル検出部１７は、目標符号量差異情報を「(符号化済み画素数に応じた数の設定平均符号量を累積加算した目標符号量)−(符号化済み画素数に対して出力した出力符号量)」として計算し、符号化済み画素数に対する発生符号量（出力符号量）がその画素数に対応する目標符号量を超過した大きさを示す目標符号量差異レベルを検出する。 That is, the target code quantity difference level detecting unit 17, a target code quantity difference information "(target code amount set average code amount of the number corresponding to the encoded number of pixels by cumulatively adding) - (the encoded pixel number calculated as the output code amount) "outputted for the target code amount difference level indicating a generated code amount (output code amount) size exceeds the target code amount corresponding to the number of pixels for the encoded pixel number To detect.
なお、図２中の表記で、例えばＤＦＦ１１１出力（１０ビットのデータの上位８ビット）では、第０から第７ビットの８ビットのデータを［７：０］と表している。 Incidentally, notation in FIG. 2, for example DFF111 the output (the upper 8 bits of 10-bit data), the 8-bit data of the seventh bit from the 0: represents [7 0]. また、［７］は８ビットのデータの最上位にあるビットを表している。 Also, [7] represents a bit at the top of the 8-bit data.
図３は目標符号量差異レベル検出部１７の量子化部１７４の入出力特性（量子化特性）を示している。 Figure 3 shows the input-output characteristic of the quantization unit 174 of the target code quantity difference level detecting unit 17 (quantization characteristic). つまり、図３は量子化部１７４の入力である目標符号量差異情報に対して出力する目標符号量差異レベルを示している。 In other words, FIG. 3 shows a target code amount difference level to be output to the target code quantity difference information is the input quantization unit 174. 横軸に目標符号量差異情報をとり、縦軸に目標符号量差異レベルをとってある。 Taking the target code quantity difference information on the horizontal axis, it is taking target code amount difference level on the vertical axis. なお、本発明の実施形態では、この目標符号量差異レベルの大きさは'補正ビット数'(最下位ビットから幾つ上のビットまで削減するかの削減ビット数)に対応している(表４参照)が、線形的な対応関係は不要である。 In the embodiment of the present invention, the target code quantity difference magnitude levels 'number of modification bits' corresponds to (or reduced number of bits reduces from the least significant bit to the bits on number) (Table 4 see) is linear relationship is not required. 例えば、目標符号量差異レベル３に対する補正ビット数は３となっているが４であっても良い。 For example, the number of correction bits for the target code amount difference level 3 has a 3 may be four. 図３に示すように、目標符号量差異情報が、正の場合（即ちパッキング部の出力符号量が目標符号量を超えていない場合）は目標符号量差異レベルは０であり、負の場合（即ちパッキング部の出力符号量が目標符号量を超えた場合）はその負側の大きさに応じて目標符号量差異レベルは１，２，３，４，５と上昇する特性となっている。 As shown in FIG. 3, the target code quantity difference information, if positive (when the output code amount i.e. packing unit does not exceed the target code amount) is the target code quantity difference level is 0, if negative ( that is, when the output code of the packing unit exceeds the target code amount) has a characteristic that increases with 1,2,3,4,5 target code quantity difference level depending on the magnitude of the negative side.
このようにして、予測誤差の大きさが予め決めた所定値以上の場合でも目標符号量差異情報の正側の領域では可逆圧縮が行われ、予測誤差の大きさが予め決めた所定値以上でかつ目標符号量差異情報の負側の領域であるという条件を満たした場合にのみビット数削減に基づいて非可逆圧縮が行われる。 In this manner, the positive-side region of the magnitude predetermined prescribed value or more target code quantity difference information, even if the prediction error is lossless compression is performed, the magnitude of the prediction error is predetermined or greater than a predetermined value and lossy compression based on the number of bit reduction only if it meets a condition that a negative-side region of the target code quantity difference information.
次に、本発明の第１の実施形態の画像圧縮装置の動作を図１乃至図４と表１乃至表４を参照して説明する。 Next, the operation of the image compression apparatus of the first embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 4 and Tables 1 to 4.
図１の目標符号量差異レベル検出部１７は、符号化済み画素数に対する発生符号量がその画素数に対応する目標符号量（＝設定平均符号量×画素数）を超過した大きさを示す目標符号量差異レベルを検出する。 Target code amount difference level detection unit 17 in FIG. 1, the target indicating the target code amount (= set average code amount × number of pixels) was exceeded size of the generated code amount for encoded pixel number corresponding to the number of pixels detecting a code amount difference level. 具体的には図２の目標符号量差異レベル検出部１７のように１クロック毎に設定平均符号量を累積加算し、パッキング部１６から所定バイト数（例えば４バイト）の符号化データが出力される毎に、その出力符号量（出力バイト数）をその目標符号量（累積加算結果）から減算し、その減算結果が負の場合の大きさのレベルを目標符号量差異レベルとして検出する。 Set average code amount by accumulating for each clock as the target code quantity difference level detecting unit 17 of the in particular FIG. 2, encoded data of a predetermined number of bytes from the packing unit 16 (e.g., 4 bytes) is output each that subtracts the output code amount (number of output bytes) from the target code amount (accumulation result), detecting the level of magnitude when the subtraction result is negative as the target code quantity difference level.
なお、画像データ入力開始時点では、図２に示すパッキング部１６から加算器１７２への出力バイト数は常に０であるので、目標符号量差異情報は正であり、図２の量子化部１７４の入出力特性（図３参照）に従って、量子化部１７４から出力される目標符号量差異レベルは０となる。 In the image data input start point, the number of output bytes from the packing unit 16 to the adder 172 shown in FIG. 2 is always at 0, the target code quantity difference information is positive, in Figure 2 the quantizer 174 accordance input-output characteristic (see FIG. 3), the target code quantity difference level output from the quantization unit 174 is zero. 従って、画像データ入力開始時点では、入力画素値補正部１１に入力された画素データは、（誤差レベル検出部１３からの誤差レベルに依らず）補正されずに、予測画素値生成部１２および予測誤差算出部１４に出力される。 Thus, the image data input start time, the pixel data inputted to the input pixel value correcting unit 11 (regardless of the error level from the error level detecting unit 13) without being corrected, the prediction pixel value generating unit 12 and the prediction It is output to the error calculating unit 14.
図１の予測誤差算出部１４において、現在の入力画素値（ＤＦＦ１２-1の出力）と、予測画素値生成部１２で過去の入力済み画素を参照して生成された予測画素値（ＤＦＦ１４１の出力）との差分を取ることによって、予測誤差が算出される。 In the prediction error calculating unit 14 of FIG. 1, the current input pixel value (the output of DFF12-1), the predicted pixel value generated by referring to the past entered pixel in the prediction pixel value generating unit 12 (DFF141 output by taking the difference between), the prediction error is calculated.
図１の予測誤差符号化部１５は、表２に示すような予測誤差の大きさを示す予測誤差グループを検出し、表３に示すような予測誤差グループに対する可変長符号に、表２のような予測誤差グループに対する予測誤差の付加ビットデータ＋下位ビットデータを多重して符号化する。 Prediction error encoding unit of FIG. 1 15 detects a prediction error group indicative of the magnitude of the prediction error as shown in Table 2, the variable-length code with respect to the prediction error group as shown in Table 3, as in Table 2 encoding by multiplexing the added bit data + lower bit data of the prediction error for Do prediction error group. なお、ここで目標符号量差異レベルが０の場合は、表４に示すように予測誤差グループ（予測誤差の大きさ）にかかわらず、下位ビット側(付加ビットの一部と下位ビット)は削減されない。 In the case where the target code amount difference level is zero, regardless of the prediction error group as shown in Table 4 (the magnitude of the prediction error), the lower bit side (part of the additional bits and lower bits) Reduction not.
図１のパッキング部１６は、具体的には図２のパッキング部１６のように構成され、入力される符号化データを順次接続して保持し、保持した符号化データのビット長が３２ビット（即ち、４バイト）以上になる毎に、保持した符号化データのうち上位４バイトのデータを外部出力し、その出力した４バイトデータを保持した符号化データから除くと共に、その出力バイト数情報を目標符号量差異レベル検出部１７に出力する。 Packing unit 16 of FIG. 1 is specifically configured as packing unit 16 of FIG. 2, sequentially held by connecting the input coded data, retained bit length of the encoded data is 32 bits ( in other words, each consisting of 4 bytes) or more, the data of the upper 4 bytes of holding encoded data to the external output, with the exception of its output was holding a 4-byte data encoding data, the output byte count information outputs the target code amount difference level detection unit 17. 従って、保持した符号化データが４バイト以上に達するまでは、出力バイト数情報は目標符号量差異レベル検出部１７に零として出力される。 Therefore, until the holding encoded data reaches more than 4 bytes, the output byte count information is output as zero to the target code amount difference level detection unit 17.
このように符号化を継続し、目標符号量差異レベルが１以上になった場合は、図１の誤差レベル検出部１３は、常に入力画素値と予測画素値との差分の大きさを検出しており、所定レベル以上（例えば、−１７以下または１６以上、即ち表４のように予測誤差グループ５から７に対応）の場合は、入力画素値補正部１１を制御し、目標符号量差異レベル（補正ビット数）に応じた入力画素値(上位ビット)の下位ビットデータのビット数（表４で２を超えるビット数）を、予測画素値の下位ビットデータと同じ値に補正する。 Thus continued coding, if the target code amount difference level becomes 1 or more, the error level detecting unit 13 of FIG. 1 always detects the magnitude of the difference between the input pixel value and the predicted pixel value and, more than a predetermined level (e.g., -17 or less, or 16 or more, that corresponds to 7 from the prediction error group 5 as shown in Table 4) in the case of, it controls the input pixel value correcting unit 11, the target code amount difference level input pixel values ​​corresponding to the (correct number of bits) the number of bits of the lower bit data (upper bit) (the number of bits more than 2 in Table 4), is corrected to the same value as the lower bit data of the prediction pixel value. この場合に予測誤差算出部１４で算出される予測誤差は、目標符号量差異レベルに応じたビット数の下位ビットデータが０となる。 Prediction error calculated by the prediction error calculating unit 14 in this case, the lower bit data of the number of bits corresponding to the target code quantity difference level is 0. 従って、予測誤差符号化部１５は、表３に示すような予測誤差の大きさを示す予測誤差グループの可変長符号に、表２に示すような付加ビットデータ＋下位ビットデータ(この下位ビットデータは入力画素データの下位ビットである)が接続されるが、その付加ビットデータ＋下位ビットデータから、表４に示すように目標符号量差異レベル（０，１，２，３，４，５）に応じた下位のビット数を符号化対象から除いて符号化する。 Therefore, the prediction error encoding unit 15, the variable-length code of the prediction error group indicative of the magnitude of the prediction error as shown in Table 3, the added bit data + lower bit data as shown in Table 2 (the lower bit data is the lower bits of the input pixel data), but is connected, from the added bit data + low order bit data, as shown in Table 4 the target code amount difference level (0,1,2,3,4,5) coding except the coded number of bits lower in response to.
表２は、予測誤差グループ情報に対する予測誤差の２進表現(２の補数表現)との関係および符号化時の付加ビット数＋下位ビット数と付加ビットデータ＋下位ビットデータを示している。 Table 2 shows the added bit data + lower bit data and binary representation relationship and the number of additional bits in encoding + number lower bits of the (2's complement representation) of the prediction error for the predicted error group information. 予測誤差の２進表現欄は２の補数表現された１０ビットのデータで、Sは正負符号を表し、Nは正負符号をビット反転したビットデータを表し、abcdefhgは正負符号Sと併せてそのグループ内の値を特定するビットデータとなる。 In 10-bit data is a binary representation column are 2's complement representation of the prediction error, S is represents sign, N represents represents bit data of the sign bit-inverted, Abcdefhg is that group along with the sign S the bit data for specifying the values ​​of the inner. 付加ビットデータ＋下位ビットデータの欄のＳは、正負符号の１ビットを示し、abcdefghについてはそれぞれ予測誤差の２進表現の対応するビット位置のデータを示す。 S column of the added bit data + lower bit data indicates a 1-bit sign, indicating the data of the corresponding bit positions of the binary representation of each for abcdefgh prediction error. 表３においては、その予測誤差グループの情報に対応する可変長符号の一覧とその可変長符号長と付加ビット数＋下位ビット数（目標符号量誤差レベルによるビット数削減前）とその時の予測誤差に対する総符号長の一覧が示されている。 In Table 3, the prediction error at that time a list of variable-length code corresponding to the information of the prediction error group that variable-length code length and the additional bits + lower bits (the number of bits before reduction by the target code amount error level) list of the total code length is shown for. なお、入力画素データは１０ビットであるので、表３では付加ビット数＋下位ビット数の欄と付加ビットデータ＋下位ビットデータの欄とでは表２に対応した数を参照する。 Since the input pixel data is 10 bits, reference numbers corresponding to Table 2 in Table 3 in addition bits + the low order bits of the column and the column of the added bit data + lower bit data. 予測誤差の符号化時には、その予測誤差の予測誤差グループに対応した可変長符号と付加ビットと下位ビットがシリアルに結合されて可変長符号化データとして出力される。 During encoding of the prediction error is output as variable length coded data variable-length code and the additional bits and the lower bits corresponding to the prediction error group of the prediction errors are coupled serially.
なお、表２(表１も同様)で、予測誤差の２進表現の最上位ビットから２つ目のビット(符号Ｘにて示す縦一列に並ぶビット)は予測誤差グループの情報(０〜７)と付加ビットデータ＋下位ビットデータとを参照して復元可能であるので、上記結合処理において８ビットの付加ビットデータ［７：０］の［６］を省略可能である(図２のセレクタ１５３へ入力する８ビットの付加ビットデータ［７］，［５：０］を参照)。 In Table 2 (Table 1 as well), the second bit (bit arranged in tandem indicated by reference numeral X) from the most significant bit of the binary representation of the prediction error of the prediction error group information (0-7 ) and because it is recoverable added bit data + referring to the low-order bit data, the binding 8-bit overhead bit data in the process [7: 0] can be omitted [6] of (selector 153 in FIG. 2 8-bit overhead bit data to be input to the [7]: see [5 0]).
表４における目標符号量差異レベル０，１，２，３，４，５は、前述の目標符号量差異レベルの大きさの段階を示しており、図３の縦軸の目標符号量差異レベルとしての補正ビット数（下位の削減ビット数）０，１，２，３，４，５に対応している。 Target code amount difference level 0,1,2,3,4,5 in Table 4 shows the steps of the magnitude of the aforementioned target code amount difference level, as the target code quantity difference level on the vertical axis in FIG. 3 number correction bits corresponds to (the lower the number of reduction bits) 0,1,2,3,4,5. 表４は予測誤差の付加ビットデータ＋下位ビットデータの削減ビット数の例を示すもので、予測誤差グループ５〜７（即ち、予測誤差の大きさが−１７以下または１６以上）での付加ビット数＋下位ビット数が、目標符号量差異レベルに応じて'１'， '２'，'３'，'４'または'５'だけ少なくされている（換言すれば、予測誤差グループが５以上でかつ目標符号量差異レベルが１以上のときに、付加ビット＋下位ビットの下位ビット側が１から５ビット分符号化対象から除かれる）。 Table 4 shows an example of reducing the number bits of the added bit data + lower bit data of the prediction error, additional bits in the prediction error group 5-7 (i.e., is -17 or less or 16 or more the size of the prediction error) the number + number of lower bits, depending on the target code amount difference level '1', '2', '3', '4' or if '5' only been reduced (i.e., the prediction error group is 5 or more in and when the target code quantity difference level is 1 or more, the lower bits of the additional bits + lower bits are removed from the 5-bit coded from 1). なお、上記の例では、目標符号量差異レベルの大きさの各段階１，２，３，４，５では、これに対応して付加ビットデータ＋下位ビットデータの最下位ビットから１ビット分，２ビット分，３ビット分，４ビット分，５ビット分と削られるが、目標符号量差異レベルの大きさの各段階１，２，３，４，５に応じて、例えば付加ビットデータ＋下位ビットデータの最下位ビットから１ビット分，２ビット分，３ビット分，５ビット分，６ビットが削られるようにしてもよいし、同じ目標符号量差異レベルであっても予測誤差グループによって削減ビット数を異ならせても良い。 In the above example, the stages 1, 2, 3, 4, the target code amount difference level magnitude, one bit from the least significant bit of the additional bit data + low order bit data corresponding thereto, 2 bits, 3 bits, 4 bits, but scraped with 5 bits, in accordance with each stage 1, 2, 3, 4, the target code amount difference level magnitude, for example the additional bit data + lower one bit from the least significant bit of the bit data, 2 bits, 3 bits, 5 bits, reduction may also be 6 bits are scraped by the prediction error group may be the same target code amount difference level it may have different number of bits. 言い換えれば、予測誤差符号化部１５では、目標符号量差異レベルと予測誤差グループに応じて、予測誤差の付加ビット＋下位ビットの下位ビット側を、例えば表４のように符号化対象から対応ビット数分除いて符号化する（最下位ビットから上位側へ対応ビット数分除いて符号化を行う）ことを意味している。 In other words, the prediction error encoding unit 15, in accordance with the target code amount difference level prediction error group, the lower bits of the additional bits + lower bits of the prediction error, such as the corresponding bits from the coded as shown in Table 4 It is meant to encode except a few minutes (for coding except several corresponding bits minutes from the least significant bit to most side).
ここで、下位ビットデータのみを補正対象や符号化除外対象とする理由についてもう少し詳しく説明する。 Here it will be described a little more about the reason for only the lower bit data and corrected and encoded excluded.
これは、上位ビットの方は重要なデータであるのでそこで誤差が生じると大きな誤差となって視認されてしまうので、下位ビットでの誤差範囲だけに留めるためである。 This is because the direction of the upper bits would be visible become a large error if so where an error occurs is an important data is for fastening only the error range of the lower bits. また、変化が小さなところでの誤差が視認されやすいため、予測誤差の大きさが所定値より小さければ入力画素データを補正せずにそのまま使用し、予測誤差が所定値以上であれば入力画素データの下位ビット側データを目標符号量差異レベルに応じて予測画素値と同じになるように補正する。 Further, since the change is likely to be visually recognized error in a small place, the magnitude of the prediction error is used as is without correcting the input pixel data is smaller than the predetermined value, the prediction error of the input pixel data equal to or greater than a predetermined value corrected to be the same as the predicted pixel value in accordance with the lower bit side data to the target code amount difference level. 即ち、予測誤差が所定値以上の場合、その目標符号量差異レベルが小さければ最下位ビットデータが予測画素値の最下位ビットデータと同じになるように補正し、目標符号量差異レベルが大きくなるに従って最下位から２ビット目のデータ、３ビット目のデータも順次に予測画素値の対応ビット位置のデータと同じになるように補正する。 That is, when the prediction error is a predetermined value or more, the if the target code amount difference level is less the least significant bit data is corrected to be the same as the least significant bit data of the prediction pixel value, the target code amount difference level increases correcting the least significant two bit data, as is the same as sequentially in the corresponding bit position of the predicted pixel value data data 3 bit according. このような入力画素データの置換え補正によって、予測誤差算出部１４における予測誤差の下位ビット側データを０にすることができる。 By replacing such correction of the input pixel data, the lower bit data of the prediction error in the prediction error calculating unit 14 can be made zero. このように入力画素データの補正により０とされた予測誤差の下位ビット側データ部分については、符号化時に予測誤差符号化部１５で符号化対象から除いて符号化し、つまりこの０の予測誤差の下位ビット側データ部分を符号化せずに削除した状態でデータを符号化（言い換えれば、下位ビット側データのうちの最下位側のビットを符号化せずにそれ以外の他の上位側ビットを符号化）して復号化側に送出するようにする。 For the lower bit side data portion of the thus input pixel prediction error to zero by the correction data are encoded, except by the prediction error encoding unit 15 at the time of encoding the encoding target, i.e. the prediction error of the 0 encoding data while deleting the lower bits data part without encoding (in other words, the other upper bits otherwise without coding the bits of the least significant side of the lower bits data encoding) to be adapted to deliver to the decoding side. 復号化側での復号再生については、次の第２の実施形態で説明する。 The decoding and reproduction of the decoding side will be described in the following second embodiment.
図１及び図２の第１の実施形態によれば、非可逆圧縮となる場合（例えば図３の目標符号量差異情報が負側となり、かつ予測誤差の大きさが所定値以上の場合）は、予測誤差の大きさが所定値以上の場合すなわち輝度変化の大きな画素が発生した場合に限定されるため、視覚的画質劣化を生じずに符号量制御が可能となる。 According to the first embodiment of FIGS. 1 and 2, when the lossy compression (e.g., a target code quantity difference information of FIG. 3 becomes negative and when the magnitude of the prediction error is equal to or larger than a predetermined value) since the magnitude of the prediction error is limited to the case where a large pixel, namely the change in luminance than the predetermined value has occurred, the code amount control can be without causing visual degradation in image quality.
図５は図１のもう１つの詳細な構成例を示すブロック図である。 Figure 5 is a block diagram showing an Another detailed configuration example FIG. 図１及び図２と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明する。 The parts having the same functions as in FIG. 1 and FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
表５は１画素前の予測誤差のグループの範囲に応じた符号表切り替え時の予測誤差の大きさの属するグループを示す予測誤差グループの可変長符号表の例、表６は表５の符号表切り替え時の総符号長（付加ビット削減前）、をそれぞれ示している。 Table 5 Examples of variable-length code table of the prediction error group indicating the group including the magnitude of the prediction error at the code table switching according to the range of a group of one pixel before the prediction error, the code table of Table 6 Table 5 the total code length at the time of switching (additional bits before reduction), the respectively show.
図５に示す画像圧縮装置１０Ｂは、前述の図２の構成例に対して、予測誤差符号化部１５Ａに１画素前の予測誤差の大きさの範囲の分類(グループ)（表５参照）を記憶する記憶部としてＤＦＦ１５６が設けられ、表５のように１画素前の予測誤差のグループの範囲に応じて、予測誤差の大きさの属するグループを示す予測誤差グループの可変長符号を切り替えることによって、更に符号化効率の向上を図ることができる。 Image compression apparatus 10B shown in FIG. 5, the configuration example of FIG. 2 described above, the classification of the size range of the prediction error of the previous pixel to the prediction error encoding unit 15A (Group) (see Table 5) DFF156 is provided as a storage unit for storing for, by depending on the range of a group of prediction error for one pixel before, as shown in Table 5, it switches the variable-length code of the prediction error group indicating the group including the magnitude of the prediction error , it is possible to further improve the coding efficiency. 表５では、１画素前の予測誤差の大きさの範囲を４つにグループ化し、その１画素前の予測誤差グループ情報ｐｇｒｐを示す０〜３を２ビットで表現（pgrp[1:0]）(図５のＤＦＦ１５６出力を参照)している。 Table 5, groups the size range of 1 pixel before the prediction error into four, represent 0-3 indicating the previous pixel of the prediction error group information pgrp two bits (pgrp [1: 0]) are (see DFF156 output of FIG. 5). １画素前の予測誤差グループ情報ｐｇｒｐを示す０〜３は表５及び表６に示されている。 0-3 showing one pixel before the prediction error group information pgrp are shown in Tables 5 and 6.
図５の構成例における可変長符号化テーブル１５２としては、表５の可変長符号表及び表６の総符号長表が用いられることになる。 The variable-length coding table 152 in the configuration example of FIG. 5, so that the total code length table of variable-length code table and Table 6 in Table 5 is used. この例では、付加ビット削減前の総符号長は、予測誤差の予測誤差グループと1画素前の予測誤差グループ情報ｐｇｒｐに応じて表６の様になり、目標符号量差異レベルに応じて、表４に示す削減ビット数が、その総符号長から削減される（即ち、予測誤差の付加ビットデータ＋下位ビットデータの下位ビット側が符号化対象から除かれる）。 In this example, the total code length of the previous reduction additional bits will become as shown in Table 6 in accordance with the prediction error groups and a preceding pixel of the prediction error group information pgrp of the prediction error, in accordance with the target code amount difference level, Table reducing the number of bits shown in 4, it is reduced from the total code length (i.e., lower bit side of the added bit data + lower bit data of the prediction error is removed from the encoding target).
［表６］ [Table 6]
なお、ここでの誤差レベル検出部１３及び予測誤差算出部１４は、入力上位ビット数内の下位ビットデータを1画素前の補正出力画素値の対応するビットデータと同じになるように補正し、上位への符号溢れを無視して（縮退と呼ばれることがある）、誤差レベルおよび予測誤差を検出している。 Incidentally, the error level detecting unit 13 and the prediction error calculating unit 14 here is to correct the low order bit data in the input number the higher bits to be the same as the corresponding bit data of the corrected output pixel value of the previous pixel, ignoring the overflow sign to a higher (sometimes referred to as degenerate), and detects the error level and the prediction error. このため、差分データのダイナミックレンジが増加せず、入力画素値補正部１１から出力される画素値データと同じ値に再生可能で、圧縮効率も向上する。 Therefore, without increasing the dynamic range of the differential data, you can reproduce the same value as the pixel value data output from the input pixel value correcting unit 11, thereby improving compression efficiency.
図６は図１とは異なるブロック構成の画像圧縮装置を示すブロック図である。 6 is a block diagram showing an image compression devices of different block configuration from the Fig. 図６は原理的な関連技術の図１６を改良した構成を示している。 Figure 6 shows an arrangement with an improved Figure 16 theoretical related art.
入力画素データが１０ビットである場合に対応して、１０ビットのうちの８ビットがＤＰＣＭ対象の上位ビットとして予測誤差算出部６２に入力され、残りの２ビットがＤＰＣＭ非対象の下位ビットとして直接、後述の予測誤差符号化部６５Ａに入力される構成となっている。 It corresponds to the case the input pixel data is 10-bit, 10 8-bit of the bits are input to the prediction error calculating unit 62 as the upper bits of the DPCM subject, direct the remaining 2 bits as the lower bits of the DPCM asymmetric has a configuration which is input to the prediction error encoding unit 65A will be described later.
図６に示す画像圧縮装置６０Ａは、予測部６１と、予測誤差算出部６２と、量子化部６３と、逆量子化部６４と、予測誤差符号化部６５Ａと、パッキング部６６と、目標符号量差異レベル検出部６７と、入力画素有効ビット数設定部１８とを備えている。 Image compression apparatus 60A shown in FIG. 6, a prediction unit 61, a prediction error calculating unit 62, a quantization unit 63, an inverse quantization unit 64, a prediction error encoding unit 65A, a packing unit 66, a target code the amount difference level detection unit 67, and an input pixel valid-bit-number setting unit 18.
予測誤差算出部６２は入力画素データの上位ビット値(８ビット)と予測部６１で作成した予測画素値との差分(予測誤差)を算出し、それを量子化部６３で量子化して予測誤差符号化部６５Ａへ送り、符号化する。 Prediction error calculating unit 62 calculates a difference (prediction error) of the upper bit values ​​of the input pixel data (8 bits) and the predicted pixel value created by the prediction unit 61, prediction error it is quantized by the quantization unit 63 feed to the encoding unit 65A, to encode.
予測誤差算出部６２では、現在の入力データから予測データを引き算するため、得られる差分データは±の符号ビットを有した９ビットデータとなる。 The prediction error calculating unit 62, for subtracting the predicted data from current input data, the resulting difference data is 9-bit data having a sign bit of ±. この９ビットデータは量子化部６３で非線形量子化されて、予測誤差符号化部６５Ａへ入力される。 The 9-bit data is non-linear quantized by the quantization unit 63 is input to the prediction error encoding unit 65A. 量子化部６３では、予測誤差符号化部６５Ａでの符号化データをパッキングした出力符号量を目標符号量差異レベル検出部６７で目標符号量と所定画素数単位で比較し、出力符号量が目標符号量よりも大きいときに非線形量子化幅を粗くして量子化して予測誤差符号化部６５Ａへ出力する。 At the quantization unit 63, an output code amount packing the encoded data in the prediction error encoding unit 65A compares the target code quantity difference level detecting unit 67 in the target code amount and the predetermined number of pixels units, the output code amount target roughened nonlinear quantization width is larger than the code amount to output to the prediction error encoding unit 65A by quantizing. 出力符号量が目標符号量よりも小さいときは非線形量子化幅を細かくして量子化して予測誤差符号化部６５Ａへ出力する。 When the output code amount is smaller than the target code amount is finely nonlinear quantization width and outputs the quantization to the prediction error encoding unit 65A. 一方、量子化部６３から量子化データは逆量子化部６４にも送られている。 On the other hand, the quantized data from the quantization unit 63 is also sent to the inverse quantization unit 64. 逆量子化部６４では、量子化データを逆量子化して量子化前の階調データに戻し、これを予測部６１に１画素期間保持(遅延)することによって予測データを作成している。 The inverse quantization unit 64, and creating prediction data by returning to the gradation data before quantization and inverse quantizing the quantized data, 1 pixel period held in the predicting unit 61 this (delay).
予測誤差符号化部６５Ａでは、量子化部６３で上位ビット側の予測誤差が目標符号量差異レベルに応じて量子化されて入力され、予測誤差に対する可変長符号と前述のＤＰＣＭ非対象の下位ビットとが多重されてパッキング部６６に出力される。 The prediction error encoding unit 65A, are input prediction error of the higher bit side by the quantization unit 63 is quantized in accordance with the target code amount difference level, variable-length code and the lower bits of the aforementioned DPCM asymmetric with respect to the prediction error bets are output to the packing unit 66 are multiplexed.
予測誤差符号化部６５Ａは、目標符号量差異レベルに応じて（即ち量子化幅に応じて）、入力画素データの有効ビット数が１０ビットの場合には、前述のＤＰＣＭ非対象の下位ビットの多重ビット数を決定するが、入力画素データの有効ビット数が８ビットの場合には、常に前述のＤＰＣＭ非対象の下位ビットを多重しない。 Prediction error encoding unit 65A in accordance with the target code amount difference level (i.e. in accordance with the quantization width), if the number of effective bits of the input pixel data is 10 bits, the lower bits of the aforementioned DPCM asymmetric While determining the number of multi-bit, if the number of significant bits 8 bits of the input pixel data is not always multiplexed low-order bits of the DPCM asymmetric described above. その下位ビットの多重ビット数制御のため、入力画素データの有効ビット数が１０ビットであるのか８ビットであるのかを設定する入力画素有効ビット数設定部１８が設けられている。 For multi-bit number control of the lower bits, the input pixel valid-bit-number setting unit 18 for setting whether the number of effective bits of the input pixel data is a to either 8-bit 10-bit is provided. 入力画素有効ビット数設定部１８は、レジスタを備え、外部から入力される設定信号に基づいて入力画素有効ビット数を示す１ビット信号を、所定画素数入力期間(例えば１フレーム期間)だけ保持して予測誤差符号化部６５Ａに供給する。 Input pixel valid-bit-number setting unit 18 includes a register, a 1-bit signal indicating the number of input pixel valid bits based on the setting signal input from the outside, holds only a predetermined number of pixels input period (e.g. one frame period) and it supplies the prediction error encoding unit 65A Te. その他の構成及び動作は図１５と同様である。 Other configurations and operations are the same as FIG.
図１乃至図６の第１の実施形態によれば、様々な入力ビット数に対する圧縮が、共通の符号化手段により、小規模で高速処理可能となる。 According to the first embodiment of FIGS. 1-6, the compression for various numbers of input bits by a common encoding means, a small, high-speed processing possible.
さらに図１乃至図５の第１の実施形態によれば、非可逆圧縮となる場合（例えば図３の目標符号量差異情報が負側となり、かつ予測誤差の大きさが所定値以上の場合）は、予測誤差の大きさが所定値以上の場合すなわち輝度変化の大きな画素が発生した場合に限定されるため、視覚的画質劣化を生じずに符号量制御が可能となる。 Further according to the first embodiment of FIGS. 1-5, when the lossy compression (e.g., a target code quantity difference information of FIG. 3 becomes negative and when the magnitude of the prediction error is a predetermined value or more) since the magnitude of the prediction error is limited to the case where a large pixel, namely the change in luminance than the predetermined value has occurred, the code amount control can be without causing visual degradation in image quality.
また、１画素前の予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグループ情報を記憶する記憶部を設け、１画素前の予測誤差の大きさに応じて、予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループを示すグループ情報の可変長符号を切り替えることにより、更に符号化効率を向上させることができる。 Also, a storage unit for storing the group information of the prediction error group indicative of the magnitude range of 1 pixel before the prediction error provided, in accordance with the size of one pixel before the prediction error, the magnitude range of prediction errors by switching the variable-length code group information indicating the prediction error group indicated, it is possible to further improve coding efficiency.
図７は本発明の第２の実施形態の画像伸張装置を示すブロック図である。 Figure 7 is a block diagram showing an image expansion device of the second embodiment of the present invention.
図７に示す画像伸張装置２０は、データ取り込み部２１と、目標符号量差異レベル検出部２５と、予測誤差復号部２２と、予測画素値生成部２４と、出力画素有効ビット数設定部２６とを備えている。 Image expansion apparatus 20 shown in FIG. 7, the data acquisition unit 21, a target code amount difference level detection unit 25, a prediction error decoding unit 22, a prediction pixel value generating unit 24, an output pixel valid-bit-number setting unit 26 It is equipped with a.
データ取り込み部２１は、第１の実施形態の画像圧縮装置からの符号化データを取り込む。 Data capturing unit 21 captures the coded data from the image compression apparatus of the first embodiment. 目標符号量差異レベル検出部２５は、復号済み画素数に対して消費した符号量がその画素数に対応する目標符号量を超過した大きさを示す目標符号量差異レベルを検出する。 Target code amount difference level detecting unit 25 detects the target code quantity difference level indicating the magnitude of the amount of codes consumed for decoded pixel number exceeds the target code amount corresponding to the number of pixels.
予測誤差復号部２２は、データ取り込み部２１から出力される可変長符号データから上位ビットの予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグループ情報とその予測誤差グループの中の上位ビットの予測誤差の特定の値を示す付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた下位ビットを復号し上位ビットの予測誤差と復号画素有効ビット数に応じた下位ビットを再生すると共に符号長を検出する。 Prediction error decoding unit 22, predicted from the variable-length code data output from the data acquisition part 21 of the upper bits in the group information and the prediction error group of prediction error group indicative of the magnitude range of the prediction error of the higher-order bits detecting a code length reproduces the lower bits corresponding to the decoded pixel number of effective bits and the prediction error of the decoded upper bit lower bits of the additional bits corresponding to the decoded pixel number of effective bits indicating the specific value of the error.
予測画素値生成部２４は、過去の再生済み画素を参照して予測画素値を生成する。 Predicted pixel value generation unit 24 generates a predicted pixel value based on previous reproduced pixel. 画素値再生部２３は、その予測画素値に対して再生された予測誤差を加算して上位ビットの画素値を再生する。 Pixel value reproducing unit 23 reproduces the pixel value of the upper bit by adding the prediction error reproduced for the predictive pixel value. 出力画素有効ビット数設定部２６は、レジスタを有し、外部から入力される設定信号に基づいて出力画素有効ビット数(１０ビットであるのか８ビットであるのか)を示す１ビット信号を、所定画素数の復号期間(例えば１フレーム期間)だけ保持して予測誤差復号部２２に供給する。 Output pixel valid-bit-number setting unit 26 has a register, a 1-bit signal indicating based on the setting signal input from an external output pixel effective number of bits (or 10 in the range of 8 bits whether a bit), a predetermined and it supplies the prediction error decoding unit 22 holds only the decoding period of the number of pixels (e.g., one frame period).
予測誤差復号部２２では、上位ビットの予測誤差の大きさが所定値以上の場合において、目標符号量差異レベルに応じて、下位ビット側データ（上位ビットの予測誤差の値を示す付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた下位ビット）を０として再生する。 The prediction error decoding unit 22, when the magnitude of the prediction error of the higher-order bits is a predetermined value or more, depending on the target code amount difference level, decoding the additional bits indicating the value of the lower bit side data (prediction error of the higher bits the lower bits) according to the pixel number of effective bits to play as 0.
このような構成の第２の実施形態では、第1の実施形態のようにして符号化された予測誤差を復号化する画像伸張装置において、上位ビットの予測誤差が所定値以上に大きくなる場合に目標符号量差異レベルに応じて下位ビット側データ（上位ビットの再生予測誤差の付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた下位ビット）を０として再生することにより、画素単位で可逆圧縮と非可逆圧縮を混在させて符号量制御された符号化データに対して、符号化時の画素単位の可逆非可逆情報の伝送も不要な画像伸張装置を実現できる。 In such a second embodiment of an arrangement, an image decompression apparatus for decoding the prediction error encoded as the first embodiment, if the prediction error of the higher-order bits is larger than a predetermined value by playing lower bit data (lower bits corresponding to the decoded pixel number of effective bits and the additional bits of the reproduced prediction error of the higher bits) as 0 in accordance with the target code amount difference level, lossless compression and lossy in pixels the compression mix by code amount control encoded data, also the transmission of reversible irreversible information in units of pixels at the time of encoding can be realized unwanted image expansion apparatus.
図８は図７の詳細な一構成例を示すブロック図である。 Figure 8 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of FIG. 図７と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明する。 The parts having the 7 same functions are denoted by the same reference numerals. 入力画素データが１０ビットである場合について説明する。 It will be described when the input pixel data is 10 bits.
図８に示す画像伸張装置２０Ａは図２の画像圧縮装置１０Ａに対応するものである。 Image expansion apparatus 20A shown in FIG. 8 corresponds to the image compression apparatus 10A of FIG. 画像伸張装置２０Ａにおいて、データ取り込み部２１では、符号化データ（４バイトデータ）を入力とし、４バイト取り込み信号が有効な期間にセレクタ（ＭＵＸ）２１１とセレクタ（ＭＵＸ）２１３を経由して１クロック毎にＤＦＦ２１２とＤＦＦ２１４に順次取り込まれ、４バイト取り込み信号が無効な期間は既にＤＦＦ２１２とＤＦＦ２１４に取り込まれたデータがＭＵＸ２１１とＭＵＸ２１３を経由して保持される。 The image decompression apparatus 20A, the data acquisition unit 21 receives as input encoded data (4 bytes data), one clock via the valid period 4 bytes incorporation signal selector (MUX) 211 and the selector (MUX) 213 sequentially taken into DFF212 and DFF214 every four bytes incorporation signal invalid period data already incorporated in DFF212 and DFF214 is held via the MUX211 and MUX213. すなわち、この４バイト取り込み信号は、初期データ取り込みの為に図示しない制御回路により２クロック期間有効となり、その後復号ビット数の合計が３２ビット（４バイト）以上になる毎に１クロック期間有効となる。 That is, this 4-byte capture signal, the initial data by a control circuit (not shown) for incorporation valid two clock periods, a one clock period effective thereafter each time the sum of the decoded bits is 32 bits (4 bytes) or more . このようにしてＤＦＦ２１２とＤＦＦ２１４に保持された符号化データは、セレクタ（ＭＵＸ）２１５により２画素前までに復号した可変長符号のビット数の累積加算結果の３２ビット未満の情報に基づいて１つの連続データとして１画素前の段階での可変長符号の頭出しが行われる。 Thus the encoded data held in DFF212 and DFF214 by the selector (MUX) 215 by two pixels before the variable length code decoded by the accumulation result of the number of bits 32 than bit one based on the information beginning of the variable length code in the preceding pixel as a continuous data step is performed.
セレクタ（ＭＵＸ）２１６は、このＭＵＸ２１５から出力されるデータを入力とし、可変長符号復号化テーブル２２２からの１画素前の符号化データのビット数（符号長）に基づいて次の復号画素の可変長符号の頭出しを行う。 Selector (MUX) 216 receives as input the data output from the MUX215, variable-length code decoding number of bits of one pixel before the encoded data from the table 222 the variable for the next decoding pixel based on (code length) do the beginning of the long code. 加算器２１７は、この可変長符号復号化テーブル２２２から入力された符号長データとＤＦＦ２１８で保持された１クロック前の累積加算結果の下位５ビットとを加算してキャリービットを含め６ビットデータをＤＦＦ２１８に出力する。 The adder 217, the 6-bit data adds the lower 5 bits of one clock before accumulation result held in the code length data and DFF218 entered including the carry bits from the variable-length code decoding table 222 and outputs it to the DFF218. すなわち、ＤＦＦ２１８から出力される最上位ビット（６ビット目）のデータ[５]は、２画素前までに復号した可変長符号のビット数の累積加算結果が３２ビット（＝４バイト）に達するごとに有効となり、４バイト取り込み信号となり、この信号はＤＦＦ２５１にて１クロック遅延されて目標符号量差異レベル検出部２５の加算器２５２の−入力端に供給されるようになっている。 That is, the most significant bit (the sixth bit) output from DFF218 data [5] of the every two pixels before decoding variable-length code bit number of the cumulative addition result of the until reaches 32 bits (= 4 bytes) becomes valid, it is 4 bytes capturing signal, this signal 1 clock delayed by the target code amount difference level detecting unit 25 adder 252 at DFF 251 - are supplied to the input terminal. また、ＤＦＦ２１８から出力される下位５ビットのデータは、２画素前までに復号した可変長符号のビット数の累積加算結果の３２ビット未満の情報としてＭＵＸ２１５による可変長符号の頭出しとして使用される。 Further, the lower 5-bit data output from the DFF218, is used as a beginning of the variable length code by MUX215 as 32 below bit information 2 pixels before accumulation result of the number of bits variable length code decoded by .
予測誤差復号部２２は、データ取り込み部２１から出力される可変長符号化データを１クロック遅延するＤＦＦ２２１と、ＤＦＦ２２１からの可変長符号化データを入力とし、上位ビットの予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループの情報およびその符号長を復号し、そのグループ情報に基づいてそのグループの中の上位ビットの予測誤差の特定の値を示す為の付加ビット数及び有効ビット数に応じた下位ビットを再生し、そのグループ情報に基づいて上位ビットの予測誤差が所定値以上である場合には目標符号量差異レベル検出部２５で検出される目標符号量差異レベルに応じて付加ビット数と有効ビット数に応じた下位ビット数の削減ビット数(表４参照）を再生し、グループ情報符号長と付加ビット数と下位ビット数の合計からの Prediction error decoding unit 22, a DFF221 to 1 clock delay variable length coded data outputted from the data acquisition unit 21, as input variable length coded data from DFF221, range of size of the prediction error of the higher-order bits the decoded information and the code length of the prediction error group shown, corresponding to the number of additional bits and the number of valid bits for indicating the specific value of the prediction error of the higher-order bits in the group based on the group information subordinate Play the bit, valid and number of additional bits in accordance with the target code quantity difference level detected by the target code amount difference level detecting unit 25 when the prediction error of the upper bit is a predetermined value or more based on the group information reducing the number bits in the number of low-order bits corresponding to the number of bits (see Table 4) to play, group information code length and the additional bits and the number of low-order bits of the sum 削減ビット数を差し引いた合計ビット数(符号長)を生成する可変長符号復号化テーブル２２２（表３および表４参照）と、ＤＦＦ２２１からの出力データの内、可変長符号復号化テーブル２２２で復号した結果得られた予測誤差グループの情報（グループNo.）の符号長に基づいて、予測誤差グループ情報（グループNo.）の符号化データを取り除き、付加ビット数＋下位ビット数の付加ビットデータ＋下位ビットデータを抽出して符号拡張処理し（表２参照）、その付加ビットデータ＋下位ビットデータの内の削減ビット数の下位ビット側データを零で置き換えて（０に置き換える条件とビット数については、表４参照）出力するＭＵＸ２２３とを備える。 The total number of bits obtained by subtracting the number of reduction bits and variable length code decoding table 222 for generating a (code length) (see Table 3 and Table 4), of the output data from the DFF221, decoded by the variable-length code decoding table 222 based code length information of the resulting prediction error group (group No.), the prediction removed encoded data of error group information (group No.), the additional bits + lower bits of the added bit data + extracting the lower-bit data, sign-extended processing (see Table 2), the conditions and the number of bits replaced by the added bit data + replaced by zero lower bit side data reduced number bits of the lower bit data (0 is provided with a MUX223 to see Table 4) output. ０に置き換える条件は、表４であれば、予測誤差グループがNo.５以上でかつ目標符号量差異レベルが１以上であり、目標符号量差異レベルの大きさは'補正ビット数'(最下位ビットから幾つ上のビットまで削減するかの削減ビット数)に対応している。 Conditions replaced with 0, if Table 4, the prediction error group No.5 or more and the target code amount difference level is not less than 1, the size of the target code quantity difference level 'number correction bits' (least significant It corresponds to one of the reduced number of bits) to reduce to a bit on the number of bits. 表４では、予測誤差グループがNo.７でかつ目標符号量差異レベルが５〜７のいずれかときに、削減ビット数は最大５となる。 In Table 4, the prediction error group No.7 a and the target code amount difference level is at either 5-7, the number of reduction bits becomes maximum 5. 具体的には、この最大削減ビット数の５ビット分は表２に示す付加ビットデータ＋下位ビットデータの欄における下位ビット側'ｄｅｆｇｈ'に相当する。 Specifically, 5 bits of the maximum reduction bits corresponds to the lower bit side 'defgh' in the column of added bit data + lower bit data shown in Table 2.
なお、出力画素有効ビット数設定部２６を構成するレジスタからテーブル２２２に対しては、出力画素データの有効ビット数(１０ビットか８ビットか)に応じて１ビットの設定信号が供給されて、テーブル２２２の符号表が切り替えられるようになっている。 Incidentally, with respect to the table 222 from the registers constituting the output pixel valid-bit-number setting unit 26, is supplied with 1-bit setting signal in accordance with the number of effective bits of the output pixel data (10 bits or 8 bits or) the code table of the table 222 is adapted to be switched. また、出力画素データとして１０ビットが設定されている場合は、セレクタ(ＭＵＸ)２２３では上位ビットの８ビットと下位ビットの２ビットが分離して再生され、下位の２ビットはＤＦＦ２２-１を経由することによって、上位の８ビットとタイミングを調整して出力される。 Also, if the 10 bits are set as output pixel data, the selector (MUX) 223 2 bits of 8 bits and the lower bits of the upper bits in are separately reproduced, the lower two bits are via DFF22-1 by, output by adjusting the 8-bit and timing of the upper.
目標符号量差異レベル検出部２５は、データ取り込み部２１で生成される４バイト取り込み信号が図示しない制御部により初期データ取り込みのための２クロック期間を除いて入力され、１クロック遅延して４バイト単位の復号済み符号量として加算器２５２の−入力端に供給するＤＦＦ２５１と、図示しない制御部にて設定される設定平均符号量（１画素当たり例えば７ビットの符号量）を一方の入力とし、この入力された設定平均符号量をＤＦＦ２５３で保持された１クロック前の累積加算結果と加算して、ＤＦＦ２５１からの４バイトであることを示す１ビットの信号が入力される度に設定平均符号量の累積加算結果から３２ビット（４バイト）の符号量を減算し、その減算結果をＤＦＦ２５３を経由して目標符号量差異情報として出 Target code amount difference level detecting unit 25, the control unit 4 bytes incorporation signal generated by the data acquisition unit 21 is not shown are input but two clock periods for the initial data capture, 4 bytes, 1 clock delay unit decoded code quantity as an adder 252 of the - and DFF251 supplied to the input terminal, set average code amount to be set by the control unit not shown (1 pixel per example 7-bit code amount) as one input, the input set average code amount by adding the accumulation result of one clock before held in DFF253, set average code amount each time the 1-bit signal is input indicating that the 4 bytes from DFF251 the code amount accumulation result from 32 bits (4 bytes) and subtraction, output as the target code quantity difference information and the subtraction result through the DFF253 する加算器２５２と、ＤＦＦ２５３から出力される目標符号量差異情報を入力とし、目標符号量差異情報に対して符号化装置側と同じ所定の量子化を行い（図３参照）、目標符号量差異レベルとして出力する量子化部２５４とを備える。 An adder 252 which receives as input the target code quantity difference information output from DFF253, perform the same predetermined quantization and coding device side with respect to the target code quantity difference information (see FIG. 3), the target code quantity difference and a quantization unit 254 for outputting a level. 即ち、目標符号量差異レベル検出部２５は、逐次目標符号量としての累積加算結果から追加取り込みバイト数を減算し（符号化側と同じ初期条件とする為、初期データ取り込み時のバイト数については減算しない）、その減算結果が負の場合の大きさのレベルを目標符号量差異レベルとして検出する。 That is, the target code quantity difference level detecting unit 25, sequentially the number of additional incorporation of bytes from the cumulative addition result as the target code amount by subtracting (for the same initial conditions as the encoding side, the number of bytes in the initial data acquisition not subtracted), detecting the level of magnitude when the subtraction result is negative as the target code quantity difference level.
画素値再生部２３は、予測画素値生成部２４からの予測画素値に予測誤差復号部２２で再生された予測誤差を加算して画素値を再生する加算器２３１を備える。 Pixel value reproducing unit 23 includes an adder 231 to reproduce the pixel value by adding the prediction error reproduced by the prediction error decoding unit 22 to the prediction pixel value from the prediction pixel value generating unit 24.
予測画素値生成部２４は、画素値再生部２３にて再生された画素値をＤＦＦ２４-1で１クロック遅延して入力された過去の再生済み画素を参照して予測画素値を生成する。 Predicted pixel value generation unit 24 generates a predicted pixel value based on previous reproduced pixels which are input by one clock delay DFF24-1 the reproduced pixel values ​​at the pixel value reproducing unit 23. 予測画素値生成部２４は、例えば、前段の１クロック遅延を行うＤＦＦ２４-1の出力のみを参照してそのままスルーしてもよい（つまり、予測画素値生成部２４は信号線だけでＤＦＦ２４-1からの１クロック遅延の信号を予測画素値とする構成としてもよい）。 Predicted pixel value generating unit 24, for example, may be through it by referring to only the output of DFF24-1 performing one clock delay of the preceding (i.e., the predicted pixel value generation unit 24 only the signal line DFF24-1 the signal of one clock delay may be configured to predict pixel values ​​from). 或いは、予測画素値生成部２４は、図９に示すようにＤＦＦ２４-1による１クロック遅延信号と、さらにその１クロック遅延信号をもう１つのＤＦＦ２４１を通して１クロック遅延した信号（即ち２つのＤＦＦ２４-1及び２４１による２クロック遅延信号）とを用いて演算部２４２で所定の予測画素値生成関数式ｆで演算して予測値を生成してもよい。 Alternatively, the predicted pixel value generation unit 24, a 1 clock delay signal by the DFF24-1 9, the signal (i.e., two further has a one clock delay signal delayed by one clock through another DFF241 DFF24-1 and 2-clock delay signal by 241) and may generate a prediction value calculated by a predetermined predictive pixel value generating function formula f by the arithmetic unit 242 with. なお、この参照画素数は更に多くても良いが、この参照画素数や関数式ｆは、符号化装置側と同じにする。 Incidentally, the number of reference pixels may be more, but the number of reference pixels and the function expression f is the same as the encoding apparatus side.
次に、本発明の第２の実施形態の画像伸張装置の動作を図７乃至図９を参照して説明する。 Next, the operation of the image decompression apparatus according to the second embodiment of the present invention with reference to FIGS.
データ取り込み部２１は、予測誤差復号部２２からの復号済み画素の符号長に応じて、画像圧縮装置から所定バイト単位で符号化データを取り込み、次の画素データの頭出しを行ったデータを予測誤差復号部２２に供給する。 Data acquisition part 21, depending on the code length of the decoded pixels from the prediction error decoding unit 22 takes in the encoded data at a predetermined byte units from the image compression apparatus, predicting the data subjected to beginning of the next pixel data and it supplies the error decoding unit 22. ここで、目標符号量差異レベル検出部２５は、具体的には図８の目標符号量差異レベル検出部２５に示すように、１クロック毎に設定平均符号量を累積加算し、データ取り込み部２１で所定バイト数の追加データ取り込みを行う毎に、その出力符号量としての追加取り込みバイト数をその目標符号量である累積加算結果から減算し（なお、初期データ取り込みバイト数については減算しない）、その減算結果が負の場合の大きさのレベルを目標符号量差異レベルとして出力する。 Here, the target code quantity difference level detecting unit 25 is specifically shown in the target code quantity difference level detecting unit 25 in FIG. 8, a setting average code amount by accumulating for each clock, the data acquisition part 21 in each perform additional data capture of predetermined number of bytes, the number of additional incorporation of bytes as the output code amount is subtracted from the a accumulation result that the target code amount (Note that not subtraction for the number of initial data capture bytes) result of the subtraction and outputs a level of magnitude in the case of a negative as the target code quantity difference level. 予測誤差復号部２２は、データ取り込み部２１から出力される可変長符号データから、可変長符号復号化テーブル２２２として表３に基づいて予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループを示すグループ情報(グループNo.)を再生し、表２に基づいて各グループの中の予測誤差の特定の値を示す付加ビットデータから元の予測誤差を再生する。 Prediction error decoding unit 22, the variable length code data outputted from the data acquisition unit 21, the group information indicating the prediction error group as variable length code decoding table 222 indicates the size range of the prediction error on the basis of Table 3 Play the (group No.), to reproduce the original prediction error from the additional bit data indicating the specific value of the prediction error in each group based on Table 2. その際、テーブル２２２は、そのグループ情報が所定レベル以上（例えば、−１７以下または１６以上、即ちグループNo.５から７に対応）の場合は、目標符号量差異レベル検出部２５で検出される目標符号量差異レベルに応じて、表４に基づいて再生予測誤差の付加ビットデータ＋下位ビットデータの下位ビット側を０に置き換えて出力する。 At that time, the table 222, the group information is equal to or higher than a predetermined level (e.g., -17 or less, or 16 or more, that corresponds to the group No.5 7) For are detected by the target code amount difference level detection unit 25 depending on the target code quantity difference level, it is replaced with the 0 lower bit side of the added bit data + lower bit data of the reproduced prediction error based on Table 4. 従って、符号化時の画素単位の可逆非可逆情報の伝送を必要とせずに再生可能である。 Therefore, it can be reproduced without requiring the transmission of reversible irreversible information in units of pixels at the time of encoding.
図１０は図７のもう１つの詳細な構成例を示すブロック図である。 Figure 10 is a block diagram illustrating a FIG Another detailed configuration example. 図７及び図８と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明する。 Portions having to FIGS same functions are denoted by the same reference numerals.
図１０に示す画像伸張装置２０Ｂは、図５の画像圧縮装置１０Ｂに対応するものであり、前述の図８の構成例に対して、図１０の予測誤差復号部２２Ａのように、１画素前の予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグループ情報pgrpを記憶する記憶部としてＤＦＦ２２５が設けられ、表５のように１画素前の予測誤差グループ情報pgrpに応じて、予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグループ情報(グループNo.)の可変長符号を切り替えることによって、符号化側からの符号表切り替え情報も必要とせずに復号することが可能である。 Image expansion apparatus 20B shown in FIG. 10, which corresponds to the image compression device 10B of FIG. 5, the configuration example of FIG. 8 described above, as the prediction error decoding unit 22A of FIG. 10, one pixel before as a storage unit for storing the group information pgrp prediction error group indicative of the magnitude range of the prediction error of DFF225 is provided, in accordance with the previous pixel of the prediction error group information pgrp as shown in Table 5, the prediction error magnitude by switching the variable-length code group information of the prediction error group (group No.) indicating the difference in range, it is possible to decode without also needing a code table switching information from the encoding side. 図１０における可変長符号復号化テーブル２２２としては、表２及び表４〜６が用いられる。 The variable length code decoding table 222 in FIG. 10, Table 2 and Table 4-6 are used.
なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態に示した表２，表３及び表５を用いるが、これらの表の用い方は第１の実施形態の圧縮処理と第２の実施形態の伸張処理とでは、予測誤差グループ情報と可変長符号の対応関係（表３及び表５）、及び予測誤差の２進表現＋下位ビットデータと付加ビットデータ＋下位ビットデータの対応関係（表２）を逆向きに使用することになる。 Also in the second embodiment, Table 2 shown in the first embodiment, Table 3 and using Table 5, but the way used in these tables compression processing in the second exemplary first embodiment embodiment in the decompression process, the correspondence between the prediction error group information and variable length coding (tables 3 and 5), and the binary representation + added the low order bit data bit data + correspondence of the lower bit data of the prediction error (Table It would use 2) in the opposite direction.
図１１は図６の画像圧縮装置６０Ａに対応する画像伸張装置の構成例を示すブロック図である。 Figure 11 is a block diagram showing a configuration example of an image decompression apparatus corresponding to the image compression apparatus 60A of FIG. 図１１は原理的な関連技術の図１７の画像伸張装置に対応しており、図１７と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明する。 Figure 11 corresponds to the image decompression apparatus 17 of the theoretical related art, the portions having the same functions as FIG. 17 are denoted by the same reference numerals.
図１１に示す画像伸張装置７０Ａは、データ取り込み部２１と、量子化幅情報抽出部２５Ａと、予測誤差復号部２２Ｂと、逆量子化部７２と、予測画素値生成部２４と、画素値再生部２３と、出力画素有効ビット数設定部２６とを備えている。 Image expansion apparatus 70A shown in FIG. 11, the data acquisition unit 21, a quantization width information extracting section 25A, and the prediction error decoding unit 22B, an inverse quantization unit 72, a prediction pixel value generating unit 24, the pixel value reproducing and parts 23, and an output pixel valid-bit-number setting unit 26.
データ取り込み部２１は、図６の画像圧縮装置６０Ａからの符号化データを取り込む。 Data capturing unit 21 captures the coded data from the image compression apparatus 60A of FIG. 量子化幅情報抽出部部２５Ａは、複数画素単位に対して使用された量子化幅情報を抽出する。 Quantization width information extracting section unit 25A extracts a quantization width information used for multiple pixels.
予測誤差復号部２２Ｂは、データ取り込み部２１から出力される可変長符号データから復号画素有効ビット数に応じた下位ビットを復号し上位ビットの予測誤差と復号画素有効ビット数に応じた下位ビットを再生すると共に符号長を検出する。 Prediction error decoding unit 22B, the lower bits corresponding to the decoded pixel number of effective bits and the prediction error of the higher-order bits to decode the lower bits from the variable-length code data corresponding to the number of decoded pixel valid bits output from the data acquisition unit 21 detecting a code length reproduces.
逆量子化部７２は、再生された上位ビットの予測誤差を抽出した量子化幅情報に応じて逆量子化する。 Inverse quantization unit 72 inversely quantizes according to the extracted quantization width information prediction error of the higher bits reproduced. 予測画素値生成部２４は、過去の再生済み画素を参照して予測画素値を生成する。 Predicted pixel value generation unit 24 generates a predicted pixel value based on previous reproduced pixel. 画素値再生部２３は、その予測画素値に対して逆量子化(再生)された上位ビットの予測誤差を加算して上位ビットの画素値を再生する。 Pixel value reproducing unit 23 reproduces the pixel value of the upper bit by adding the prediction error of the higher-order bits that have been inverse quantized (reproducing) with respect to the prediction pixel value.
出力画素有効ビット数設定部２６は、レジスタを有し、外部から入力される設定信号に基づいて出力画素有効ビット数(１０ビットであるのか８ビットであるのか)を示す１ビット信号を、所定画素数の復号期間(例えば１フレーム期間)だけ保持して予測誤差復号部２２Ａに供給する。 Output pixel valid-bit-number setting unit 26 has a register, a 1-bit signal indicating based on the setting signal input from an external output pixel effective number of bits (or 10 in the range of 8 bits whether a bit), a predetermined and it supplies the prediction error decoding unit 22A holds only decoding period of the number of pixels (e.g., one frame period).
予測誤差復号部２２Ｂでは、量子化幅情報の大きさが所定値以上の場合において、復号画素有効ビット数に応じた下位ビットを０として再生する。 The prediction error decoding unit 22B, the size of the quantization width information in the case of more than a predetermined value, to reproduce the low-order bits corresponding to the number of decoded pixel valid bit as 0.
このような構成では、第1の実施形態のようにして符号化された予測誤差を復号化する画像伸張装置において、様々な入力ビット数に対する伸張が、共通の復号手段により、小規模で高速処理可能となる。 In such a configuration, the image expansion apparatus for decoding the prediction error encoded as the first embodiment, the expansion to the number of different input bit, by a common decoding means, small and fast processing It can become.
さらに、図７乃至図１０の構成では、上位ビットの予測誤差が所定値以上に大きくなる場合に目標符号量差異レベルに応じて上位ビットの再生予測誤差の付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた下位ビットとの下位ビット側データを０として再生することにより、画素単位で可逆圧縮と非可逆圧縮を混在させて符号量制御された符号化データに対して、符号化時の画素単位の可逆非可逆情報の伝送も不要な画像伸張装置を実現できる。 Furthermore, in the configuration of FIGS. 7 to 10, depending on the decoded pixel number of effective bits and the additional bits of the reproduced prediction error of the upper bit in accordance with the target code quantity difference level when the prediction error of the higher-order bits is larger than a predetermined value was by playing as 0 to the lower bit side data of the lower bits, with respect to a mix of lossless compression and lossy compression code amount control encoded data in units of pixels, the pixels at the time of encoding lossless also the transmission of the non-reciprocal information can be realized unwanted image expansion apparatus.
図７乃至図１１の第２の実施形態によれば、様々な入力ビット数に対する伸張が、共通の復号手段により、小規模で高速処理可能となる。 According to the second embodiment of FIGS. 7 to 11, is stretched to the number of different input bit, by a common decoding means, the small, high-speed processing possible.
図７乃至図１０の第２の実施形態によれば、復号時に算出可能な目標符号量差異レベルと符号化された上位ビットの予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグープ情報に基づいて、各グループの中の上位ビットの予測誤差の特定の値を示す付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた下位ビットを復号し、復号した付加ビットに基づいて上位ビットの予測誤差を再生するので、符号化時の画素単位の可逆非可逆情報を必要としない。 According to the second embodiment of FIGS. 7 to 10, based on Gupu information of the prediction error group indicative of the magnitude range of the prediction error of the higher-order bits that are target code amount difference level and the encoding can be calculated at the time of decoding Te decodes the low order bits corresponding to the decoded pixel number of effective bits and additional bits indicating the specific value of the prediction error of the higher-order bits in each group to reproduce the prediction error of the higher-order bits based on the additional bits decoded since not require reversible irreversible information in units of pixels at the time of encoding.
また、１画素前の予測誤差を記憶する記憶部を設け、１画素前の上位ビットの予測誤差に応じて、上位ビットの予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグループ情報の可変長符号を切り替えることで、符号化側からの符号表切り替え情報も必要とせずに復号することが可能である。 Also, a storage unit for storing the prediction error of the preceding pixel is provided, 1 in accordance with the pixel prediction errors of the previous high-order bits, a variable length of the group information of the prediction error group indicative of the magnitude range of the prediction error of the higher-order bits by switching the code, it is possible to decode without also needing a code table switching information from the encoding side.
図１２は本発明の第３の実施形態の画像圧縮装置を示すブロック図である。 Figure 12 is a block diagram showing an image compression apparatus of the third embodiment of the present invention. 第１の実施形態の図１の構成と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明する。 The portion having a configuration that is the same function of Fig. 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
図１２に示す画像圧縮装置１０Ｃは、入力画素値補正部１１Ａと、予測画素値生成部１２と、誤差レベル検出部１３と、予測誤差算出部１４と、予測誤差符号化部１５と、パッキング部１６Ａと、目標符号量差異レベル検出部１７と、補正データ記憶部１９と、入力画素有効ビット数設定部１８とを備えている。 Image compression apparatus 10C shown in FIG. 12, the input pixel value correction unit 11A, a predicted pixel value generator 12, an error level detecting unit 13, a prediction error calculating unit 14, a prediction error encoding unit 15, the packing unit and 16A, a target code amount difference level detection unit 17, and a correction data storage unit 19, and an input pixel valid-bit-number setting unit 18.
入力画素値補正部１１Ａは、入力画素値と予測画素値の誤差レベルと目標符号量差異レベルに応じて、入力画素データの上位ビット内の下位ビットデータを1画素前の補正出力画素値(予測画素値)の対応するビットデータ(下位ビットデータ)と同じになるように置換え(補正)する機能のほかに、置き換えられたときにそのビット数及び置き換えられた画素位置を補正データ記憶部１９へ出力する。 The input pixel value correction unit 11A, depending on the error level and the target code amount difference level of the input pixel value and the predicted pixel value, corrected output pixel value of one pixel before the lower bit data in the upper bits of the input pixel data (prediction in addition to the corresponding bit data (lower bit data) is the same as the way replacement (compensation) to the function of the pixel value), the number of bits and the replaced pixel position when replaced into the correction data storage unit 19 Output.
予測誤差算出部１４は、入力画素値補正部１１から出力される画素値と予測画素値との差分である予測誤差を算出する。 Prediction error calculating unit 14 calculates a prediction error which is a difference between the pixel value output from the input pixel value correcting unit 11 and the predicted pixel value.
補正データ記憶部１９は、入力画素データの上位ビットライン及び下位ビットラインに接続していて、入力画素値補正部１１Ａからの情報に基づいて、上位ビット内の下位ビットデータが置き換えられたときにそのビット数だけの置き換え前のデータ(入力画素データの上位ビット内の下位ビットデータ)を順番に記憶し、置き換えられなかったときは何も記憶せず、また下位ビットについては、符号化対象にならなかった(即ち削減対象になった)下位ビットのデータを記憶しておく。 Correction data storage unit 19 are connected to the upper bit line and the lower bit lines of the input pixel data, based on information from the input pixel value correction unit 11A, when the lower bit data in the upper bits have been replaced stores the number of bits only replaces the previous data (lower bit data in the upper bits of the input pixel data) in order, what if that were not replaced even without storing, and for the lower bits, to be encoded It not did not (i.e. become reduced target) stores the data of the lower bits.
予測誤差符号化部１５は、予測誤差算出部１４で算出された予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループ情報を可変長符号化したものと、そのグループの中の予測誤差の特定の値を示す付加ビットと、入力画素有効ビット数に応じた入力画素下位ビットとを多重(符号化)するものであって、予測誤差グループが所定値以上の場合において、目標符号量差異レベルに応じて、下位ビット側(予測誤差の付加ビットと入力画素下位ビット)の一部を符号化対象(多重対象)から除いて符号化する。 Prediction error encoding unit 15 to that variable length coding the prediction error group information indicative of the magnitude range of the prediction error calculated by the prediction error calculating unit 14, a specific value of the prediction error in the group and the additional bit indicating, the input pixel lower bits corresponding to the number of input pixel valid bit be one which multiplexing (encoding), when the prediction error group is a predetermined value or more, depending on the target code amount difference level , it encodes the exception of some of the lower bit side (the additional bit and the input pixel lower bits of the prediction error) from the coded (multiple target). この機能は図１と同様である。 This feature is the same as that of FIG.
パッキング部１６Ａは、予測誤差符号化部１５からの符号化されたデータを所定符号量単位(所定ビット数単位)でパッキングして出力する機能を備えているが、パッキングを終了した後に固定長化単位(例えばライン単位)のメモリ内の容量を満たさず余った符号量領域に、補正データ記憶部１９からの置き換えられた上位ビット内の下位ビットデータや符号化対象にならなかった下位ビットのデータを追記する機能を有している。 Packing unit 16A is fixed length after is provided with the function of the encoded data is packed in a predetermined code quantity units (a predetermined number of bits unit) output from the prediction error encoding unit 15, completing the packing unit (eg line units) to the code amount region remaining not satisfy the capacity of the memory of the lower bit data did not become lower bit data and coded in the upper bits replaced from the correction data storage unit 19 and it has the ability to append. なお、この追記する機能は、パッキング部１６Ａに設けることなく、これとは独立に設けられていてもよい。 The function of this additional recording, without providing the packing unit 16A, may be provided independently of this.
なお、図１２の画像圧縮装置では、図１に示したのと同様に入力画素有効ビット数設定部１８を用いて予測誤差符号化部１５に対して入力画素が１０ビットか８ビットかを設定する構成となっているが、本実施形態の主たる発明内容は置換え前ビットや削減ビット(以下、補正データと呼ぶことがある)を固定長化単位(例えばライン単位)の余ったメモリ領域に記憶する補正データ記憶部１９及びその置換え前ビットや削減ビットをパッキング部１６Ａからのパッキングデータに追記して出力する点にあるので、入力画素有効ビット数設定部１８が無い構成の画像圧縮装置に対しても発明内容を適用することができる。 In the image compression apparatus of FIG. 12, set whether the input pixel is 10 bits or 8 bits for the prediction error encoding unit 15 using the input pixel valid-bit-number setting unit 18 in the same manner as shown in FIG. 1 and has a configuration that is, main inventive subject matter of this embodiment before replacement bits or reduced bit (hereinafter, the correction data and that there is called) the storage fixed length unit (e.g., line units) in the memory area where surplus of correction the data storage unit 19 and to append the replacement before the bit or reduce the bit packing data from packing portion 16A lies in the output to, the image compression device of the input pixel valid-bit-number setting unit 18 is not configured even it can be applied to inventive subject matter.
上記の構成では、固定長化単位として１ライン単位のメモリが画面に対応して複数本用意され、１ラインの符号量を制御できるようになっている。 In the above configuration, the memory of each line is a plurality of prepared corresponding to the screen and can control a code amount of one line as fixed length unit. 画面の左側の方で変化の大きな長い符号長のデータがある程度続いて使われていても、画面の右端の方で非常に変化の小さな平坦な信号となっていた場合は、画面の左側の方では非可逆になっているにも関わらず、画面の右端の方が平坦であるために記憶領域が余ってしまうことが生じる。 Even if data of a large long code length changes in the way of the left side of the screen is somewhat Subsequently used, if you had a small flat signal highly variable you were right edge of the screen, towards the left side of the screen in spite has become irreversible, that is caused to the direction of the right edge of the screen would extra storage space for a flat. そこで、１ライン分の符号化が終了した後に、１ライン分のメモリ内の余った記憶領域にこれまでは捨てていた置換え前のビットや削減したビット(つまり、非可逆圧縮の要因となるビット)を順番に追加する。 Therefore, bit after encoding of one line is completed, which is a factor of one line so far in excess storage area in the memory has been abandoned before replacement bits or reduce the bit (i.e., lossy compression ) to add to the order.
これにより、受信側(再生側)の画像伸張装置では、画像圧縮装置で符号化圧縮した画素データを復号再生し、かつ再生したデータにおける前述の置換えビットや削減ビットの位置に置換え前のビットや削減したビットを復元することができ、符号化側で捨てていた非可逆圧縮された部分の置換え前のビットや削減したビットを有効活用することが可能となる。 Thus, in the image decompression apparatus on the receiving side (reproducing side) decodes reproduced pixel data compressed encoded by the image compression apparatus, and reproduced bits before replacement to replace the bit and reduce the bit position of the above in the data Ya can restore reduced to bits, it is possible to effectively utilize the replacement before the bit or reduce the bit lossy compressed portion that has been discarded in the encoding side.
図１３は１ライン単位のメモリを示しており、１ライン目のメモリには一定符号量の通常の符号化データが記憶され、目標符号量と一致した符号量となったためにメモリに余った記憶領域がなくこれに相当する補正データは記憶されていない。 Figure 13 shows a one-line unit memory, 1 is the line memory ordinary encoded data of a predetermined code quantity is stored, the target code amount and consistent with the code amount memory in extra memory to become region correction data corresponding to this without is not stored. ２ライン目及び３ライン目のメモリにはそれぞれ斜線で示す余った記憶領域がライン後半での発生符号量が目標符号量より少なくなったために存在しており、これらの余った領域にライン前半などで発生した置換え前のビットや削減したビットを補正データとして追記する。 Extra storage area respectively in the second line and the third line of the memory by hatching has generated code amount of the second half line exists to become less than the target code amount, these surplus regions line early etc. additionally writes in occurred before replacement bits or reduce the bit as the correction data. ２ライン目や３ライン目のメモリに追加する補正データは、例えば上位ビットの下位ビットデータが１ビットとこれに続く下位ビットが２ビット（符号ａにて示す）と、同様に上位ビットの下位ビットデータが１ビットとこれに続く下位ビットが２ビット（符号ｂにて示す）と、……下位ビットの２ビット（符号ｇにて示す）と下位ビットの２ビット（符号ｈにて示す）というように追記される。 Correction data to be added to the second line and the third line of the memory, for example a lower bit 2 bit the lower bit data of the upper bits followed by 1 bit and which (indicated by reference numeral a), similarly the lower significant bit lower bit 2 bit bit data followed by one bit and which (indicated by reference numeral b), 2 bits (indicated by reference numeral g) and 2 bits of the lower bits of ...... lower bits (indicated by reference numeral h) It is write-once and so on.
図１４は図１２の画像圧縮装置に対応する画像伸張装置を示すブロック図である。 Figure 14 is a block diagram showing an image expansion apparatus corresponding to the image compression apparatus of FIG. 12. 第１の実施形態の図７の構成と同一機能を有する部分には同一符号を付して説明する。 The portion having a configuration that is the same function in FIG. 7 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
図１４に示す画像伸張装置２０Ｃは、データ取り込み部２１と、予測誤差復号部２２と、画素値再生部２３と、予測画素値生成部２４と、目標符号量差異レベル検出部２５と、出力画素有効ビット数設定部２６と、補正データ取り込み部２７と、補正情報遅延部２８ａと、再生データ遅延部２８ｂと、補正処理部２９とを備えている。 Image expansion apparatus 20C shown in FIG. 14, the data acquisition part 21, a prediction error decoding unit 22, a pixel value reproducing unit 23, a prediction pixel value generating unit 24, a target code amount difference level detection unit 25, an output pixel a valid bit number setting unit 26, a correction data acquisition unit 27 includes a correction information delay unit 28a, and the reproduction data delay unit 28b, a correction processing unit 29.
データ取り込み部２１は、図１２の画像圧縮装置１０Ｃからの符号化データを取り込むものであって、図１３に示したような１ライン単位の符号化データが各メモリより順次に送られてきた場合には、１ライン目のデータは全てデータ取り込み部２１に取り込まれるが、２ライン目及び３ライン目の各データは符号化データ部分(斜線を付していない部分)のみがデータ取り込み部２１に取り込まれる。 Data acquisition part 21, there is to capture the coded data from the image compression apparatus 10C in FIG. 12, if the encoded data for each line as shown in FIG. 13 has been sequentially transmitted from the memory the one that all line data is taken into the data acquisition part 21, only the data encoded data portion of the second line and the third line (the portion not hatched) of the data acquisition part 21 It is captured. データ取り込み部２１から補正データ取り込み部２７へは、符号化データの取り込み終了のタイミングで、これに続く補正データの取り込み開始位置情報(１ライン単位におけるアドレス情報)が供給されるようになっている。 From the data capture unit 21 to the correction data acquisition unit 27 at the timing of the capture end of the encoded data, capture start position information of the correction data subsequent thereto (address information in units of lines) is adapted to be supplied .
補正データ取り込み部２７では、図示しない前段の分離部にて１ライン単位のデータから分離された補正データがデータ取り込み部２１からの取り込み開始位置情報に基づいて正確なタイミングで取り込まれるようになっている。 In the correction data acquisition unit 27, so that the correction data separated from the data of each line in front of the separation unit (not shown) is taken at an accurate timing based on the capture start position information from the data acquisition unit 21 there. データ取り込みと補正データ取り込みのタイミングに関して言えば、２ライン目の符号化データがデータ取り込み部２１に取り込まれた後にこれに続く２ライン目の補正データが補正データ取り込み部２７で取り込みが開始され、その補正データ取り込みが開始されるタイミングと同じタイミングで３ライン目の符号化データがデータ取り込み部２１で取り込みが開始されるようになる。 With respect to data capture and timing of the correction data acquisition, the second line of encoded data is the second line of correction data subsequent captured in the data capture unit 21 correction data acquisition unit 27 captures is started at, the encoded data of the correction third line at the same timing as data capture is started so that the uptake by the data capturing unit 21 is started. つまり、二種類のデータが同時にデータ取り込み部２１及び補正データ取り込み部２７それぞれへ取り込みが開始されるように制御することができる。 That is, it is possible to control such two types of data is started incorporation into simultaneous data acquisition unit 21 and the correction data acquisition unit 27, respectively.
目標符号量差異レベル検出部２５は、復号済み画素数に対して消費した符号量がその画素数に対応する目標符号量を超過した大きさを示す目標符号量差異レベルを検出する。 Target code amount difference level detecting unit 25 detects the target code quantity difference level indicating the magnitude of the amount of codes consumed for decoded pixel number exceeds the target code amount corresponding to the number of pixels.
予測誤差復号部２２は、データ取り込み部２１から出力される可変長符号データから上位ビットの予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループのグループ情報とその予測誤差グループの中の上位ビットの予測誤差の特定の値を示す付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた下位ビットを復号し上位ビットの予測誤差と復号画素有効ビット数に応じた下位ビットを再生すると共に符号長を検出する機能を備え、上位ビットの予測誤差の大きさが所定値以上の場合において、目標符号量差異レベルに応じて、上位ビットの予測誤差の値を示す付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた下位ビットとの下位ビット側データを０として再生する。 Prediction error decoding unit 22, predicted from the variable-length code data output from the data acquisition part 21 of the upper bits in the group information and the prediction error group of prediction error group indicative of the magnitude range of the prediction error of the higher-order bits a function of detecting a code length reproduces the lower bits corresponding to the decoded pixel number of effective bits and the prediction error of the decoded upper bits added bits and the lower bits corresponding to the decoded pixel number of effective bits indicating the specific value of the error provided, when the magnitude of the prediction error of the higher-order bits is a predetermined value or more, depending on the target code amount difference level, and a lower bit corresponding to the decoded pixel number of effective bits and additional bits indicating the value of the prediction error of the higher-order bits the lower bits data reproduced as zero.
予測画素値生成部２４は、過去の再生済み画素を参照して予測画素値を生成する。 Predicted pixel value generation unit 24 generates a predicted pixel value based on previous reproduced pixel. 画素値再生部２３は、その予測画素値に対して再生された予測誤差を加算して上位ビットの画素値を再生する。 Pixel value reproducing unit 23 reproduces the pixel value of the upper bit by adding the prediction error reproduced for the predictive pixel value.
出力画素有効ビット数設定部２６は、レジスタを有し、外部から入力される設定信号に基づいて出力画素有効ビット数(１０ビットであるのか８ビットであるのか)を示す１ビット信号を、所定画素数の復号期間(例えば１フレーム期間)だけ保持して予測誤差復号部２２に供給する。 Output pixel valid-bit-number setting unit 26 has a register, a 1-bit signal indicating based on the setting signal input from an external output pixel effective number of bits (or 10 in the range of 8 bits whether a bit), a predetermined and it supplies the prediction error decoding unit 22 holds only the decoding period of the number of pixels (e.g., one frame period).
補正情報遅延部２８ａは、補正されたビット数が何ビットであるかという情報と補正された画素位置情報(格納アドレスでも良い)を保持する。 Correction information delay unit 28a holds the corrected number of bits what bit information with corrected pixel position information as to which (or the storage address).
再生データ遅延部２８ｂは、予測誤差復号部２２からの下位ビットと画素値再生部２３からの上位ビットとを入力し、補正データ取り込み部２７からの補正データ及び補正情報遅延部２８ａからの補正情報とのタイミングを調整する。 Reproducing data delay unit 28b receives the upper bits from low-order bits and the pixel value reproducing unit 23 from the prediction error decoding unit 22, the correction information from the correction data and correcting information delay unit 28a from the correction data acquisition unit 27 to adjust the timing of the.
補正処理部２９は、補正情報遅延部２８ａからの補正情報を用いて、再生データ遅延部２８ｂからの再生データにおける前述の置換えビットや削減ビット(即ち補正データ)の位置に置換え前のビットや削減したビットを復元して、補正復元された出力データとして出力する。 Correction processing unit 29 uses the correction information from the correction information delay unit 28a, located before replacement bits or reduction of the aforementioned replacement bits or reduced bit in the reproduction data from the reproduction data delay unit 28b (i.e. correction data) restore the the bits, and outputs as the corrected reconstructed output data.
なお、図１４の画像伸張装置では、図７に示したのと同様に出力画素有効ビット数設定部２６を用いて予測誤差復号部２２に対して出力画素が１０ビットか８ビットかを設定する構成となっているが、本実施形態の主たる発明内容は置換え前ビットや削減ビットを固定長化単位(例えばライン単位)の余ったメモリ領域に記憶してその置換え前ビットや削減ビットを受信側の画像伸張装置へ固定長化単位で送り、画像伸張装置では受信した符号化データにおける前述の置換えビットや削減ビットの位置に置換え前のビットや削減したビットを復元して出力する点にあるので、出力画素有効ビット数設定部２６が無い構成の画像伸張装置に対しても発明内容を適用することができる。 In the image decompression apparatus 14, it outputs pixel to the prediction error decoding unit 22 sets whether 10-bit or 8-bit using the output pixel valid-bit-number setting unit 26 in the same manner as shown in FIG. 7 Although a configuration, main inventive subject matter receiving side thereof before replacement bits or reduced bit stores before replacement bits or reduced bit memory area surplus of fixed length unit (e.g., line unit) of the embodiment to the image decompressor feed in fixed length units, since the image decompression apparatus is in the point that the output restores the replacement bit and before replacement of the bit or reduce the bit positions of reduction bits described above in the received encoded data , can be applied to inventive subject matter also to image decompressor output pixel valid-bit-number setting unit 26 is not configured.
第３の実施形態によれば、メモリを有効活用できると共に、捨てていた置換え前のビットや削減したビットを有効に活用でき、しかも符号化側で非可逆的に圧縮された部分を含む符号化データを復号側で可逆的に復号可能となる大きな利点を有するものである。 According to the third embodiment, encoding in association with the memory can be effectively used, can effectively utilize the bit was replaced before reduction of the bit and had abandoned, yet irreversibly compressed portion on the encoding side and it has a great advantage as the reversibly decoded by the decoding side data.
図１５は本発明の第４の実施形態の画像処理装置を示すブロック図である。 Figure 15 is a block diagram showing an image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
図１５に示す画像処理装置３０は、図１，図２又は図５で示した画像圧縮装置を備えた画像圧縮部３２と、図７，図８又は図１０で示した画像伸張装置を備えた画像伸張部３４と、外部メモリ３３と、画像処理部３１とを具備している。 The image processing apparatus 30 shown in FIG. 15, with Fig. 1, an image compressing unit 32 provided with an image compression apparatus shown in FIG. 2 or FIG. 5, FIG. 7, an image decompression apparatus shown in FIG. 8 or 10 an image expansion section 34, and a an external memory 33, an image processing unit 31. 画像処理部３１は、入力された画像データを処理した中間処理結果を画像圧縮部３２を経由して外部メモリ３３に一時記憶し、その外部メモリ３３に記憶された複数の中間処理結果を画像伸張部３４を経由して読み出して画像処理した最終処理結果を出力する。 The image processing unit 31, intermediate processing results are temporarily stored in the external memory 33 via the image compression unit 32, a plurality of intermediate processing results image decompression stored in the external memory 33 of processing the input image data read through the part 34 to output a final processing result of the image processing.
第４の実施形態によれば、非可逆圧縮となる場合は、予測誤差の大きさが所定値以上の場合すなわち輝度変化の大きな画素が発生した場合で、かつ目標符号量差異レベルが1以上の場合（例えば、比較的大きな輝度変化が近傍で連続し、図３の目標符号量差異情報が負側となるような場合）に限定されるため、このような部分の画素値の損失は視覚的な画質劣化に影響がなく、外部メモリ容量及びメモリバンド幅を抑制して高度な画像処理結果を得ることが可能となる。 According to the fourth embodiment, if a lossy compression if the magnitude of the prediction error is large pixel, namely the change in luminance than the predetermined value is generated, and the target code quantity difference level is 1 or more If to be limited to (e.g., continuously in the vicinity is relatively large luminance change, the target code quantity difference information of FIG. 3 is a case such that the negative side), the loss of the pixel values ​​of such moieties visual such image quality deterioration is not affected, it is possible to suppress the external memory capacity and memory bandwidth to obtain a high degree of image processing result.
なお、図１５の画像処理装置における画像圧縮部３２として図１２に示した画像圧縮装置を用い、画像伸張部３４として図１４に示した画像伸張装置を用いた構成とすることも可能である。 Note that using an image compression apparatus shown in FIG. 12 as the image compression unit 32 in the image processing apparatus of FIG. 15, it is also possible to adopt a configuration using an image decompression apparatus shown as an image decompression unit 34 in FIG. 14.
以上述べた第１乃至第４の実施形態では、予測誤差符号化部内に有する表１乃至表６のテーブルのうちの表５及び表６における予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループ(予測誤差のグループ分け)の'０'に対応する予測誤差の大きさの範囲としては、表１及び表２に示したように「−１，０」の２つの値でかつ２つの符号が割り当てられていた。 Above first through said in the fourth embodiment, the prediction error group (prediction indicating the magnitude range of prediction errors in Tables 5 and 6 of the Tables 1 to 6 with the prediction error encoding portion table the size range of the prediction error corresponding to '0' errors grouping) as shown in Table 1 and Table 2 are two values ​​in and two codes of "-1, 0" assigned which was.
これに対して、表７に示すように、１画素前の予測誤差グループ(pgrp)のグループNo.が小さいときは(例えば１画素前の予測誤差グループNo.０〜３では)、現在の画素の予測誤差グループの'０'に対応する予測誤差の大きさの範囲として「０」だけを割り当てるようにする。 In contrast, as shown in Table 7, when the group No. of the preceding pixel of the prediction error group (pgrp) is small (for example, the previous pixel of the prediction error group Nanba0～3), the current pixel to allocate only "0" as the size range of the prediction error corresponding to the prediction error group '0'. これによって、予測誤差グループの'０'に対して、１つの値即ち１つの符号が割り当てられることになる。 Thus, with respect to the prediction error group '0', so that one value i.e. one code is assigned. これに伴い、予測誤差グループの'１'に対応する予測誤差の大きさの範囲は'−１，１'、予測誤差グループの'１'に対応する予測誤差の大きさの範囲は'−３〜−２，２〜３'、予測誤差グループの'２'に対応する予測誤差の大きさの範囲は'−７〜−４，４〜７'、……と左右対称の数字配列とされる。 Accordingly, the size of the range of the prediction error corresponding to the prediction error group '1' '1,1', size range of the prediction error corresponding to the prediction error group '1' '-3 ~ - 2,2～3 ', the prediction error group' 'size range of the prediction error corresponding to the' 2 -7 4,4～7 ', are numbers arranged symmetrical with ...... .
一方、１画素前の予測誤差グループ(pgrp)のグループNo.が大きいときは(１画素前の予測誤差グループNo.４以上では)、現在の画素の予測誤差グループの各グループに対応する予測誤差の大きさの範囲は表１及び表２と同様の範囲であり、左右非対称の数字配列とする。 Meanwhile, 1 when a group No. of pixels before the prediction error group (pgrp) is large (in the previous pixel of the prediction error group No.4 or higher), the prediction error corresponding to each group of prediction error group of the current pixel the size range has the same range as in Table 1 and Table 2, the numbers arranged asymmetrical.
表７のように０だけというモードを設けると、その分符号長が短くなる。 The provision of the mode that only 0 as shown in Table 7, correspondingly code length is shortened. 実際に、１画素前の予測誤差が小さかったときは現在の画素の予測誤差の大きさの範囲が０になる可能性が非常に高いので、このようなモードを設けるのが効果的である。 Indeed, when one pixel before the prediction error is smaller because it is very likely that the size of the range of the prediction error of the current pixel is 0, the provision of such a mode is effective. このように現在の画素の予測誤差が０になる頻度の高い条件では、現在の画素の予測誤差グループ０に単一の符号を割り当てることで、符号化効率を向上させることができる。 In such a high prediction error of the current pixel is frequently becomes 0 condition, the prediction error group 0 of the current pixel by assigning a single code, it is possible to improve the coding efficiency.
表８は表７のように現在の画素の予測誤差グループ０に単一符号を割り当てた場合の付加ビット数と付加ビットデータの情報を示している。 Table 8 shows the information of the added bit data and the additional number of bits when assigned a single code to the prediction error group 0 of the current pixel as shown in Table 7. 予測誤差グループ０に'０'を割り当てたときは、付加ビットを０とする。 When assigning the '0' to the prediction error group 0, the additional bits to 0.
［表７］ [Table 7]
［表８］ [Table 8]
［表９］ [Table 9]
次に、表９を参照して本発明の実施形態による効果を説明する。 Next, with reference to Table 9 illustrating the effect according to embodiments of the present invention.
表９は、本出願人によって2007年7月9日に特許出願された特願2007-180181号(未公開)に記載された内容(１０bitＤＰＣＭ)と、今回の出願内容(８bitＤＰＣＭ＋固定２bit)とを比較するものである。 Table 9, the applicant by 2007, July 9, in the patent application has been Japanese Patent Application No. 2007-180181 and the contents described in the (unpublished) (10bitDPCM), and this time of the application content (8bitDPCM + fixed 2bit) it is intended to be compared.
１０bitＤＰＣＭとは、符号化側の画像圧縮装置に入力画素データとして供給される１０bitデータ全てをＤＰＣＭして予測誤差を算出し、これを予測誤差符号化部にて可変長符号化データとして再生側(画像伸張装置)へ出力する場合を意味している。 The 10BitDPCM, all 10bit data supplied as the input pixel data to the image compressing apparatus encoding side and DPCM calculates the prediction error, which the reproduction side as variable length coded data in the prediction error encoding unit ( it means a case of outputting the image decompression device).
また、８bitＤＰＣＭ＋固定２bitとは、符号化側の画像圧縮装置に入力画素データとして供給される１０bitデータのうちの８bit分を上位ビットとしてＤＰＣＭして予測誤差を算出し、これを予測誤差符号化部にて可変長符号化データとする一方、１０bitデータのうちの残りの２bit分を予測誤差符号化部にて前述の可変長符号化データにそのまま多重して出力する場合を意味している。 Further, the 8BitDPCM + fixing 2bit, the 8bit amount of 10bit data supplied as the input pixel data to the image compression apparatus on the encoding side by DPCM as the upper bits to calculate a prediction error, the prediction error encoding unit this length while the encoded data, which means the case where it is multiplexed to output the remaining 2bit amount of 10bit data in the prediction error encoding unit in the aforementioned variable length coded data at.
１画素を構成する３つの信号成分Y，Ｃb，Ｃrの各１０bitずつ合計３０bitのデータにつき、１０bitＤＰＣＭの場合と、８bitＤＰＣＭ＋固定２bitの場合とで圧縮符号化シュミレーションソフトウェアを用いて符号化圧縮した後の出力ビット量を求めると、１０bitＤＰＣＭの場合は、Ｙ成分１０bitが７．５７bitに圧縮され、Ｃb及びＣrの各１０bitが６．６４bitに圧縮され、合計で３０bitが２０．８５bitに圧縮される結果が得られた。 Three signal components Y constituting one pixel, Cb, per data total 30bit by each 10bit of Cr, in the case of 10BitDPCM, after compression encoded using a compression coding simulation software as for 8BitDPCM + fixed 2bit when determining the output bit amount, in the case of 10BitDPCM, Y component 10bit is compressed 7.57Bit, each 10bit of Cb and Cr are compressed to 6.64Bit, results 30bit is compressed 20.85bit a total obtained. また、８bitＤＰＣＭ＋固定２bitの場合は、Ｙ成分１０bitが７．５８bitに圧縮され、Ｃb及びＣrの各１０bitが６．６８bitに圧縮され、合計で３０bitが２０．９５bitに圧縮される結果が得られた。 In the case of 8BitDPCM + fixed 2bit, Y component 10bit is compressed 7.58Bit, each 10bit of Cb and Cr are compressed to 6.68Bit, 30bit results that are compacted into 20.95bit was obtained in total . １０bitＤＰＣＭの場合と８bitＤＰＣＭ＋固定２bitの場合とで、圧縮符号化された１画素分のデータ量を比べると、両者に符号化効率の差は殆どないと言い得る。 For 10bitDPCM in the case of the 8BitDPCM + fixed 2bit, when comparing the data amount of one pixel which is compressed and encoded, it may be said that the difference of the coding efficiency is little to both. それに対して、１０bitＤＰＣＭを行う場合には予測誤差符号化部に１０bitＤＰＣＭに対応して大きなテーブルが必要となるのに対して、８bitＤＰＣＭ＋固定２bitの場合は８bitＤＰＣＭに対して必要なテーブルは小さくて済みかつ符号化を高速に行えるという利点がある。 In contrast, while the large tables required in response to 10BitDPCM to the prediction error encoding unit in the case of performing 10bitDPCM, 8bitDPCM + required table for 8BitDPCM for fixed 2bit win be small there is an advantage that enables coding at a high speed.
本発明の第１の実施形態の画像圧縮装置を示すブロック図。 Block diagram of an image compression apparatus of the first embodiment of the present invention. 図１の詳細な一構成例を示すブロック図。 Block diagram illustrating a detailed configuration example of FIG. 目標符号量差異レベル検出部の量子化部の入出力特性を示す特性図。 Characteristic diagram showing the input-output characteristics of the quantizer of the target code amount difference level detection unit. 第１の実施形態における予測画素値生成部の構成例を示すブロック図。 Block diagram illustrating a configuration example of a predictive pixel value generating unit in the first embodiment. 図１のもう１つの詳細な構成例を示すブロック図。 Block diagram illustrating Another detailed configuration example FIG. 本発明の第１の実施形態の原理的な構成に相当する、画像圧縮装置を示すブロック図。 It corresponds in principle configuration of the first embodiment of the present invention, a block diagram showing an image compression apparatus. 本発明の第２の実施形態の画像伸張装置を示すブロック図。 Block diagram showing an image expansion device of the second embodiment of the present invention. 図７の詳細な一構成例を示すブロック図。 Block diagram illustrating a detailed configuration example of FIG. 第２の実施形態における予測画素値生成部の構成例を示すブロック図。 Block diagram illustrating a configuration example of a predicted pixel value generation unit of the second embodiment. 図７のもう１つの詳細な構成例を示すブロック図。 Figure 7 a block diagram showing an Another detailed configuration example. 図６の原理的な構成の画像圧縮装置に対応する、画像伸張装置を示すブロック図。 Corresponding to an image compression apparatus fundamental structure of FIG. 6, a block diagram showing an image expansion apparatus. 本発明の第３の実施形態の画像圧縮装置を示すブロック図。 Block diagram of an image compression apparatus of the third embodiment of the present invention. 図１２の画像圧縮装置内の固定長化単位(例えばライン単位)のメモリに書き込まれる符号化データ及び補整データを説明する図。 Coded data and diagrams for explaining the compensation data to be written into the memory length fixing unit in the image compression apparatus of FIG. 12 (eg, line unit). 図１２の画像圧縮装置に対応する、画像伸張装置を示すブロック図。 Corresponding to the image compression apparatus of FIG. 12, a block diagram showing an image expansion apparatus. 本発明の第４の実施形態の画像処理装置を示すブロック図。 Block diagram of an image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の関連技術の画像圧縮装置を示すブロック図。 Block diagram of an image compression apparatus of the related art of the present invention. 本発明の関連技術の画像伸張装置を示すブロック図。 Block diagram showing an image expansion device of the related art of the present invention.
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，６０Ａ…画像圧縮装置 １１，１１Ａ…入力画素値補正部 １２，２４…予測画素値生成部 １３ …誤差レベル検出部 １４…予測誤差算出部 １５，１５Ａ…予測誤差符号化部 １６…パッキング部 １７，２５…目標符号量差異レベル検出部 ２５Ａ…量子化幅情報抽出部 １８…入力画素有効ビット数設定部 ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，７０Ａ…画像伸張装置 ２１…データ取り込み部 ２２，２２Ａ，２２Ｂ…予測誤差復号部 ２３…画素値再生部 ２６…出力画素有効ビット数設定部 ３０…画像処理装置 ３１…画像処理部 ３２…画像圧縮部 ３３…外部メモリ ３４…画像伸張部 １５１-１…予測誤差グループ検出部 10,10A, 10B, 10C, 60A ... the image compression device 11, 11A ... input pixel value correcting unit 12, 24 ... prediction pixel value generating unit 13 ... error level detecting unit 14 ... prediction error calculating unit 15, 15A ... prediction error sign section 16 ... packing part 17, 25 ... target code amount difference level detector 25A ... quantization width information extracting section 18 ... input pixel valid-bit-number setting unit 20,20A, 20B, 20C, 70A ... image decompressor 21 ... data capturing unit 22, 22A, 22B ... prediction error decoding unit 23 ... pixel value reproducing unit 26 ... output pixel valid-bit-number setting unit 30 ... image processing apparatus 31 ... image processing unit 32 ... image compressing unit 33 ... external memory 34 ... image decompression part 151-1 ... prediction error group detecting unit
入力画素有効ビット数設定部と、 The input pixel valid-bit-number setting unit,
過去の入力済み画素データの上位側複数ビットを参照して新たな入力画素の上位側複数ビットに対する予測画素値を生成する予測画素値生成部と、 A predicted pixel value generation unit with reference to the upper side a plurality of bits of the past entered pixel data to generate a prediction pixel value for the upper side a plurality of bits of a new input pixel,
その予測画素値と新たな入力画素上位側複数ビットの値との差分の大きさの範囲を示す予測誤差グループを検出する予測誤差グループ検出部と、 A prediction error group detecting unit which detects a prediction error group indicative of the magnitude range of the difference between the value of the predicted pixel value and a new input pixel upper side a plurality of bits,
その予測誤差グループを示す情報を可変長符号化したものとその予測誤差グループ内の特定の値を示す付加ビットと入力画素有効ビット数に応じた入力画素下位ビットを多重化する予測誤差符号化部と、 Prediction error encoding unit for multiplexing the input pixel lower bits corresponding to the input pixel number of effective bits and additional bits indicating the specific value of the information indicating the prediction error group as that variable-length coding in the prediction error group When,
その多重化されたデータを所定ビット数単位で出力するパッキング部と、 A packing unit for outputting the multiplexed data in a predetermined number of bits unit,
を具備したことを特徴とした画像圧縮装置。 Image compression apparatus characterized by comprising a.
前記パッキング部の後段に設けられ、符号化済み画素数に対して前記パッキング部から出力される符号量がその符号化済み画素数に対応する目標符号量の超過範囲を示す目標符号量差異レベルを検出する目標符号量差異レベル検出部と、 Provided after the packing unit, the target code amount difference level indicating the excess range of the target code amount code amount outputted from the packing unit with respect to the encoded pixel number corresponding to the encoded pixel number a target code amount difference level detection unit for detecting,
前記予測誤差グループ検出部の前段に設けられ、1画素前の入力画素補正出力データの上位側複数ビットと入力画素データの上位側複数ビットの差分の大きさのレベルを示す誤差レベルを検出する誤差レベル検出部と、 The prediction is provided in front of the error group detecting unit, the error detecting an error level indicative of the magnitude level of the difference between the upper side a plurality of bits of the input pixel data with the upper side a plurality of bits of input pixel correction output data of one preceding pixel and the level detection unit,
目標符号量差異レベルと誤差レベルに応じて、入力画素データの上位側複数ビット内の下位ビットデータを1画素前の補正出力画素値の対応するビットデータと同じになるように補正する入力画素値補正部とをさらに具備し、 Depending on the target code amount difference level and the error level, the corresponding input pixel values ​​corrected to be the same as the bit data of the corrected output pixel value of one pixel before the lower bit data in the upper side a plurality of bits of input pixel data further comprising a correction section,
前記予測誤差符号化部は、前記予測誤差グループ、前記目標符号量差異レベルに応じて、前記予測誤差の付加ビットの下位ビットデータ及び入力画素有効ビット数に応じた入力画素下位ビットを符号化対象から除いて符号化することを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。 The prediction error encoding unit, the prediction error group, in response to said target code quantity difference level, the prediction error coded input pixel lower bits corresponding to the lower bit data and the number of input pixel valid bit additional bit be encoded excluded from the image compression apparatus according to claim 1, wherein the.
１画素の出力有効ビット数を設定する復号画素有効ビット数設定部と、 A decoding pixel valid-bit-number setting unit for setting the number of output enable bits for one pixel,
予測誤差の大きさの範囲を示す予測誤差グループの可変長符号とその予測誤差の値を示す付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた付加ビットで符号化されデータを取り込むデータ取り込み部と、 A data capture unit for capturing the data is encoded with additional bits corresponding to the variable length coding and decoding pixel number of effective bits and additional bits indicating the value of the prediction error of the prediction error group indicative of the magnitude range of prediction errors,
前記取り込んだデータから予測誤差及び有効ビット数に応じた下位ビットを再生する予測誤差復号部と、 A prediction error decoding unit for reproducing the low-order bits corresponding to the prediction error and the number of effective bits from the captured data,
過去の再生済み画素の上位側複数ビットを参照して予測画素値を生成する予測画素値生成部と、 A predicted pixel value generation unit for generating a prediction pixel value with reference to the upper side a plurality of bits of a past reproduced pixel,
その予測画素値に前記再生された予測誤差を加算して上位側複数ビットの画素値を再生する画素値再生部と、 A pixel value reproducing unit for reproducing the pixel value of the upper several bits by adding the reproduced prediction error to the prediction pixel value,
を具備したことを特徴とする画像伸張装置。 Image expansion apparatus characterized by comprising a.
再生済み画素数に対して復号した符号量がその再生済み画素数に対応する目標符号量の超過範囲を示す目標符号量差異レベルを検出する目標符号量差異レベル検出部をさらに具備し、 It reproduced code amount decoding on the number of pixels is further provided with a target code quantity difference level detecting unit for detecting a target code amount difference level indicating the excess range of the target code amount corresponding to the number of reproduced pixels,
前記予測誤差復号部は、該目標符号量差異レベルと前記予測誤差グループに基づいて、前記予測誤差の値を示す付加ビットと復号画素有効ビット数に応じた付加ビットを零として再生することを特徴とした請求項３に記載の画像伸張装置。 The prediction error decoding unit, characterized in that the play on the basis of the prediction error group and the target code amount difference level, the additional bits corresponding to the decoded pixel number of effective bits and additional bits indicating the value of the prediction error as zero and image decompression apparatus according to claim 3.
請求項１又は２の画像圧縮装置を備えた画素圧縮部と請求項３又は４の画像伸張装置を備えた画素伸張部と外部メモリと画像処理部を具備し、 Comprising the claims 1 or pixel compression section including an image compression apparatus 2 and the pixel expansion section having an image decompression apparatus according to claim 3 or 4 and the external memory and an image processing unit,
前記画像処理部は、入力された画像データを処理した中間処理結果を前記画素圧縮部を経由して外部メモリに一時記憶し、その外部メモリに記憶された複数の中間処理結果を前記画素伸張部を経由して読み出して画像処理した最終処理結果を出力することを特徴とする画像処理装置。 Wherein the image processing unit, the intermediate processing result is temporarily stored in the external memory via the pixel compression section, a plurality of intermediate processing results of the pixel decompression unit stored in the external memory of processing the input image data the image processing apparatus according to claim reads through to output a final processing result image processing.
JP2008123756A 2008-05-09 2008-05-09 Image compression apparatus, image decompression apparatus, and image processor Pending JP2009273035A (en)
JP2008123756A JP2009273035A (en) 2008-05-09 2008-05-09 Image compression apparatus, image decompression apparatus, and image processor
US12/428,537 US20090279800A1 (en) 2008-05-09 2009-04-23 Image compression apparatus, image expansion apparatus, and image processing apparatus
JP2009273035A true JP2009273035A (en) 2009-11-19
ID=41266946
JP2008123756A Pending JP2009273035A (en) 2008-05-09 2008-05-09 Image compression apparatus, image decompression apparatus, and image processor
US (1) US20090279800A1 (en)
JP (1) JP2009273035A (en)
JP2013162249A (en) * 2012-02-02 2013-08-19 Toshiba Corp Image coding apparatus and method
JP2013223206A (en) * 2012-04-19 2013-10-28 Fuji Xerox Co Ltd Image encoding device and image decoding device and program
JP2015505209A (en) * 2011-12-21 2015-02-16 インテル・コーポレーション Compression without perceptible loss of image data to be transmitted in uncompressed video interconnection
JP2009017505A (en) * 2007-07-09 2009-01-22 Toshiba Corp Image compression apparatus, image decompression apparatus, and image processing device
2008-05-09 JP JP2008123756A patent/JP2009273035A/en active Pending
2009-04-23 US US12/428,537 patent/US20090279800A1/en not_active Abandoned
CN103379334A (en) * 2012-04-19 2013-10-30 富士施乐株式会社 Image encoding apparatus and method, and image decoding apparatus and method
CN103379334B (en) * 2012-04-19 2018-09-28 富士施乐株式会社 The image coding apparatus and method and an image decoding apparatus and method
US20090279800A1 (en) 2009-11-12
JP4515097B2 (en) 2010-07-28 Context adaptive vlc video conversion coefficient encoding / decoding method and apparatus
EP1968323B1 (en) 2012-02-29 Method, medium, and system visually compressing image data
EP0467461A2 (en) 1992-01-22 Image display
JP2009100474A (en) 2009-05-07 System and method for context-based adaptive binary arithmetic encoding and decoding
JP3142853B2 (en) 2001-03-07 Apparatus for packing and unpacking the code word