JP4613771B2 - 符号化装置、符号化方法及びそのプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、予測符号化処理を行う符号化装置に関する。
例えば、特許文献１は、量子化後のＤＣＴ係数の内、ノンゼロデータ量の基準値よりも多い部分の有効係数を切り捨てるよう制御する符号量制御装置を開示する。
特開平１０−２７１０１７号公報
本発明は、上述した背景からなされたものであり、ランレングス符号化方式などを含む予測符号化方式において、効率的な符号量制御を実現する符号化装置を提供することを目的とする。
［符号化装置］
上記目的を達成するために、本発明にかかる符号化装置は、既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定する予測手段と、前記予測手段による判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価する予測評価手段と、前記予測評価手段によりいずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換する変換手段と、前記変換手段により変換された画像データを、前記予測方法を用いる予測符号化方式で符号化する符号化手段とを有する。
上記目的を達成するために、本発明にかかる符号化装置は、既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定する予測手段と、前記予測手段による判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価する予測評価手段と、前記予測評価手段によりいずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換する変換手段と、前記変換手段により変換された画像データを、前記予測方法を用いる予測符号化方式で符号化する符号化手段とを有する。
好適には、前記予測手段は、互いに隣接する画像ブロックが画素の配列方向のいずれか一方にずれるように設定された画像ブロック内の画像データを処理対象とする。
好適には、前記予測手段は、処理対象の画像データに対し走査順で直前にあたる画像データを予測データとし、処理対象の画像データと該予測データとを比較して、該予測データが画像データと一致しているか否かを判定する。
また、本発明にかかる符号化装置は、既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定する予測手段と、前記予測手段による判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価する予測評価手段と、前記予測方法を用いる予測符号化方式で、入力された画像データを符号化する符号化手段と、前記予測評価手段によりいずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データは、前記符号化手段により生成される符号データに代えて、予測データを符号化して得られる符号データを出力させる符号制御手段とを有する。
［符号化方法］
また、本発明にかかる符号化方法は、既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価し、評価により、いずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換し、変換された画像データを、前記予測方法を用いる予測符号化方式で符号化する。
また、本発明にかかる符号化方法は、既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価し、評価により、いずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換し、変換された画像データを、前記予測方法を用いる予測符号化方式で符号化する。
［プログラム］
また、本発明にかかるプログラムは、既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定するステップと、判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価するステップと、評価により、いずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換するステップとをコンピュータに実行させる。
また、本発明にかかるプログラムは、既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定するステップと、判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価するステップと、評価により、いずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換するステップとをコンピュータに実行させる。
本発明の符号化装置によれば、予測符号化方式において、効率的な符号量制御を実現することができる。
まず、本発明の理解を助けるために、その背景及び概略を説明する。
ＪＰＥＧなどの変換符号化処理では、離散コサイン変換（ＤＣＴ）などの周波数変換を行い、これをジグザグスキャンで低周波から高周波へとシリアライズし、これを被符号化シンボルとする。
一般に、低周波成分が視覚的に重要という性質がある。そこで圧縮率を上げたい場合には、優先的に高周波数を削っていく。
例えば、ＪＰＥＧの場合、ゼロとなる係数はランレングスで表現する。また、それ以上高域の係数が全てゼロになる場合には、そのブロックの符号をＥＯＢ（end of block）で打ち切ることができる。
この双方の理由からゼロ係数の符号量がブロック全体の符号量に占める割合は小さいと考えられる。つまり、非ゼロ係数の個数と符号量は、密接な相関を持つことになる。
変換符号化処理における符号量制御は、この性質を利用している。
ＪＰＥＧなどの変換符号化処理では、離散コサイン変換（ＤＣＴ）などの周波数変換を行い、これをジグザグスキャンで低周波から高周波へとシリアライズし、これを被符号化シンボルとする。
一般に、低周波成分が視覚的に重要という性質がある。そこで圧縮率を上げたい場合には、優先的に高周波数を削っていく。
例えば、ＪＰＥＧの場合、ゼロとなる係数はランレングスで表現する。また、それ以上高域の係数が全てゼロになる場合には、そのブロックの符号をＥＯＢ（end of block）で打ち切ることができる。
この双方の理由からゼロ係数の符号量がブロック全体の符号量に占める割合は小さいと考えられる。つまり、非ゼロ係数の個数と符号量は、密接な相関を持つことになる。
変換符号化処理における符号量制御は、この性質を利用している。
これに対して、ＬＺ符号化方式及びランレングス符号化方式などの予測符号化方式では、予測誤差、予測の連続一致長、又は、一致列の位置情報などを被符号化シンボルとするため、シンボル間の優先順位がない。
このため解像度を下げるなどして符号量の調整はできるものの、変換符号化処理における符号打ち切り処理が導入できないために、１パスの符号量制御が実現できなかった。
このため解像度を下げるなどして符号量の調整はできるものの、変換符号化処理における符号打ち切り処理が導入できないために、１パスの符号量制御が実現できなかった。
そこで、本実施形態における画像処理装置２（符号化装置）は、予測符号化方式における予測外れの頻度（例えば、予測誤差の密集度など）を優先順位の指標として、符号量制御を行う。
より具体的には、本画像処理装置２は、予測符号化方式における予測外れの頻度（以下、不一致回数とよぶ）を部分画像毎に評価し、不一致回数が既定の上限を超える部分画像において、予測が外れた画素の画素値をその予測値で置換する。ここで、予測外れの頻度の評価とは、画像データと予測データとの一致度合いに関する評価の一例であり、予測外れの回数そのもの、予測外れの密度、又は、予測外れに伴う符号量増加度合い（予測誤差の情報量、予測外れの画素値、符号量そのものなど）などである。
不一致回数の多い部分画像において、予測外れの画素が予測値で置換されると、この部分画像における予測的中率が向上して、符号量を小さくすることができる。また、予測外れが多い部分画像（すなわち、画素値が変化し続ける領域）は、写真やスキャンイメージのようなノイジーな画像であることが多く、そのような画像は、高周波成分が制限されているため、文字画像やコンピュータグラフィックスに比較して、予測値で置換することによる画質劣化が目立ちにくい。
したがって、画像処理装置２は、予測外れの頻度を優先順位の指標として、画像データに含まれる画素値を予測値で置換することにより、画質劣化を抑えつつ、所望の符号量を実現することができる。
より具体的には、本画像処理装置２は、予測符号化方式における予測外れの頻度（以下、不一致回数とよぶ）を部分画像毎に評価し、不一致回数が既定の上限を超える部分画像において、予測が外れた画素の画素値をその予測値で置換する。ここで、予測外れの頻度の評価とは、画像データと予測データとの一致度合いに関する評価の一例であり、予測外れの回数そのもの、予測外れの密度、又は、予測外れに伴う符号量増加度合い（予測誤差の情報量、予測外れの画素値、符号量そのものなど）などである。
不一致回数の多い部分画像において、予測外れの画素が予測値で置換されると、この部分画像における予測的中率が向上して、符号量を小さくすることができる。また、予測外れが多い部分画像（すなわち、画素値が変化し続ける領域）は、写真やスキャンイメージのようなノイジーな画像であることが多く、そのような画像は、高周波成分が制限されているため、文字画像やコンピュータグラフィックスに比較して、予測値で置換することによる画質劣化が目立ちにくい。
したがって、画像処理装置２は、予測外れの頻度を優先順位の指標として、画像データに含まれる画素値を予測値で置換することにより、画質劣化を抑えつつ、所望の符号量を実現することができる。
なお、予測符号化方式には、ランレングス符号化方式（連長符号化方式）及びＬＺ符号化方式に加えて、ＪＰＥＧ−ＬＳ方式も含まれる。
［第１実施形態］
次に、第１の実施形態における画像処理装置２のハードウェア構成を説明する。
図１は、本発明にかかる符号化方法が適応される画像処理装置２（符号化装置）のハードウェア構成を、制御装置２１を中心に例示する図である。
図１に例示するように、画像処理装置２は、ＣＰＵ２１２及びメモリ２１４などを含む制御装置２１、通信装置２２、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記録装置２４、並びに、ＬＣＤ表示装置あるいはＣＲＴ表示装置およびキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置（ＵＩ装置）２５から構成される。
画像処理装置２は、例えば、本発明にかかる符号化プログラム５（後述）がプリンタドライバの一部としてインストールされた汎用コンピュータであり、通信装置２２又は記録装置２４などを介して画像データを取得し、取得された画像データを符号化してプリンタ装置３に送信する。
次に、第１の実施形態における画像処理装置２のハードウェア構成を説明する。
図１は、本発明にかかる符号化方法が適応される画像処理装置２（符号化装置）のハードウェア構成を、制御装置２１を中心に例示する図である。
図１に例示するように、画像処理装置２は、ＣＰＵ２１２及びメモリ２１４などを含む制御装置２１、通信装置２２、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記録装置２４、並びに、ＬＣＤ表示装置あるいはＣＲＴ表示装置およびキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置（ＵＩ装置）２５から構成される。
画像処理装置２は、例えば、本発明にかかる符号化プログラム５（後述）がプリンタドライバの一部としてインストールされた汎用コンピュータであり、通信装置２２又は記録装置２４などを介して画像データを取得し、取得された画像データを符号化してプリンタ装置３に送信する。
［符号化プログラム］
図２は、制御装置２１（図１）により実行され、本発明にかかる符号化方法を実現する第１の符号化プログラム５の機能構成を例示する図である。
図２に例示するように、第１の符号化プログラム５は、ブロック抽出部５００、予備予測部５１０、予測評価部５２０、画素値変換部５３０、及び予測符号化部５４０を有する。
図２は、制御装置２１（図１）により実行され、本発明にかかる符号化方法を実現する第１の符号化プログラム５の機能構成を例示する図である。
図２に例示するように、第１の符号化プログラム５は、ブロック抽出部５００、予備予測部５１０、予測評価部５２０、画素値変換部５３０、及び予測符号化部５４０を有する。
符号化プログラム５において、ブロック抽出部５１０は、入力された画像データの中から、既定サイズのブロックを抽出し、抽出されたブロックを予備予測部５１０及び画素値変換部５３０に出力する。ブロック抽出部５１０により抽出されるブロックは、予測外れ（すなわち、一致度合い）を評価する単位画像（部分画像）である。
予備予測部５１０は、予測符号化部５４０により適用される予測方法の少なくとも一部を用いて、処理対象である画像データ（例えば、注目画素の画素値）に対する予測データを生成し、生成された予測データが処理対象の画像データと一致するか否かを判定し、判定結果を予測評価部５２０に出力する。
本例では、ランレングス符号化方式が適用されるため、予備予測部５１０は、ブロック抽出部５００から入力されたブロックに含まれる各画素の画素値と、これらの画素の直前にある画素の画素値（予測値）とを比較し、これらの画素値が一致したか否かを予測評価部５２０に出力する。
本例では、ランレングス符号化方式が適用されるため、予備予測部５１０は、ブロック抽出部５００から入力されたブロックに含まれる各画素の画素値と、これらの画素の直前にある画素の画素値（予測値）とを比較し、これらの画素値が一致したか否かを予測評価部５２０に出力する。
予測評価部５２０は、予備予測部５１０による判定結果に基づいて、画像データと予測データとの一致度合い（例えば、予測外れの頻度）を評価し、評価結果を画素値変換部５３０に出力する。
例えば、予測評価部５２０は、ブロック抽出部５００により抽出されたブロック毎に、予測外れの頻度を評価する。
本例の予測評価部５２０は、ブロック毎に、処理対象の画素と予測値（直前画素の画素値）とが一致しなかった回数（すなわち、不一致回数）をカウントし、不一致回数が既定の基準値に達した場合に、その旨を画素値変換部５３０に出力する。
例えば、予測評価部５２０は、ブロック抽出部５００により抽出されたブロック毎に、予測外れの頻度を評価する。
本例の予測評価部５２０は、ブロック毎に、処理対象の画素と予測値（直前画素の画素値）とが一致しなかった回数（すなわち、不一致回数）をカウントし、不一致回数が既定の基準値に達した場合に、その旨を画素値変換部５３０に出力する。
画素値変換部５３０は、予測評価部５２０による評価結果に応じて、予測的中率が向上するように（すなわち、一致度合いが向上するように）、処理対象の画像データを変換し、変換された画像データを予測符号化部５４０に出力する。
例えば、画素値変換部５３０は、予測評価部５２０により評価された予測外れの頻度が既定の条件に合致するブロックについてのみ、予測が外れた画素の画像データを、この画素の予測データで置換する。
本例の画素値変換部５３０は、予測評価部５２０から不一致回数が既定の基準値に達した旨が入力されると、このブロックに含まれる以降の画素の画素値を、直前の画素の画素値で置換する。これにより、不一致回数が基準値に達した画素以降の画素群（同一のブロック内）においてランが連続し、このブロックにおける符号量が抑制される。
例えば、画素値変換部５３０は、予測評価部５２０により評価された予測外れの頻度が既定の条件に合致するブロックについてのみ、予測が外れた画素の画像データを、この画素の予測データで置換する。
本例の画素値変換部５３０は、予測評価部５２０から不一致回数が既定の基準値に達した旨が入力されると、このブロックに含まれる以降の画素の画素値を、直前の画素の画素値で置換する。これにより、不一致回数が基準値に達した画素以降の画素群（同一のブロック内）においてランが連続し、このブロックにおける符号量が抑制される。
予測符号化部５３０は、既定の予測符号化方式を用いて、画素値変換部５３０から入力された画像データを符号化する。
本例の予測符号化部５３０は、ランレングス符号化方式を用いて、画素値変換部５３０から入力された画像データを符号化する。
本例の予測符号化部５３０は、ランレングス符号化方式を用いて、画素値変換部５３０から入力された画像データを符号化する。
図３は、ブロック抽出部５００により抽出されるブロックを例示する図であり、図３（Ａ）は、主走査方向にずらして抽出されたＭ×Ｎサイズのブロックを例示し、図３（Ｂ）は、副走査方向にずらして抽出されたＭ×Ｎサイズのブロックを例示する。なお、Ｍ及びＮは自然数である。また、本図の左右方向が画像の主走査方向に相当し、上下方向が画像の副走査方向に相当する。
図３（Ａ）に例示するように、ブロック抽出部５００（図２）は、互いに副走査方向で隣接するブロックが主走査方向にずれるように、Ｍ×Ｎサイズのブロックを抽出する。
画素値変換部５３０による画素値の変更は、画質劣化の原因となりうるが、図３（Ａ）に例示するように、処理単位であるブロックを処理方向（画素の配列方向）にずらすことにより、画質劣化を顕在化しにくくすることができる。
また、図３（Ｂ）に例示するように、ブロック抽出部５００（図２）は、互いに主走査方向で隣接するブロックが副走査方向にずれるように、Ｍ×Ｎサイズのブロックを抽出してもよい。
図３（Ａ）に例示するように、ブロック抽出部５００（図２）は、互いに副走査方向で隣接するブロックが主走査方向にずれるように、Ｍ×Ｎサイズのブロックを抽出する。
画素値変換部５３０による画素値の変更は、画質劣化の原因となりうるが、図３（Ａ）に例示するように、処理単位であるブロックを処理方向（画素の配列方向）にずらすことにより、画質劣化を顕在化しにくくすることができる。
また、図３（Ｂ）に例示するように、ブロック抽出部５００（図２）は、互いに主走査方向で隣接するブロックが副走査方向にずれるように、Ｍ×Ｎサイズのブロックを抽出してもよい。
図４は、予測符号化部５４０（図２）の構成をより詳細に説明する図である。
図４に例示するように、予測符号化部５４０は、予測部５４２、ラン計数部５４４、シンボル生成部５４６、及び符号生成部５４８を含む。
図４に例示するように、予測符号化部５４０は、予測部５４２、ラン計数部５４４、シンボル生成部５４６、及び符号生成部５４８を含む。
予測符号化部５４０において、予測部５４２は、予備予測部５１０と同じ予測方法で、処理対象である画像データに対する予測データを生成し、生成された予測データと、この画像データとを比較して、予測データが画像データと一致したか否かを判定し、判定結果をラン計数部５４４に出力する。
本例の予測部５４２は、処理対象である注目画素の直前にある画素（直前画素）の画素値を予測値とし、この予測値と、注目画素の画素値とが一致するか否かを判定し、判定結果をラン計数部５４４に出力する。
本例の予測部５４２は、処理対象である注目画素の直前にある画素（直前画素）の画素値を予測値とし、この予測値と、注目画素の画素値とが一致するか否かを判定し、判定結果をラン計数部５４４に出力する。
ラン計数部５４４は、予測部５４４から入力される判定結果に基づいて、予測データと画像データとが連続して一致する連続一致数をカウントし、カウントされた連続一致数をシンボル生成部５４６に出力する。
本例のラン計数部５４４は、予測部５４４から入力された判定結果に基づいて、予測値（直前画素の画素値）と注目画素の画素値とが連続して一致する連続一致数をカウントし、注目画素の画素値と予測値（直前画素の画素値）とが一致しなかった旨が予測部５４２から入力されると、内部カウンタでカウントしている連続一致数をシンボル生成部５４６に出力して内部カウンタを初期化し、その後に、一致しなかった旨をシンボル生成部５４６に出力する。
本例のラン計数部５４４は、予測部５４４から入力された判定結果に基づいて、予測値（直前画素の画素値）と注目画素の画素値とが連続して一致する連続一致数をカウントし、注目画素の画素値と予測値（直前画素の画素値）とが一致しなかった旨が予測部５４２から入力されると、内部カウンタでカウントしている連続一致数をシンボル生成部５４６に出力して内部カウンタを初期化し、その後に、一致しなかった旨をシンボル生成部５４６に出力する。
シンボル生成部５４６は、ラン計数部５４４から入力された連続一致数、及び、入力される画像データに基づいて、被符号化シンボルを生成し、生成された被符号化シンボルを符号生成部５４８に出力する。
本例のシンボル生成部５４６は、１以上の連続一致数がラン計数部５４４から入力されると、連続一致数を被符号化シンボルとし、一致しなかった旨（注目画素と直前画素とが一致しなかった旨）がラン計数部５４４から入力されると、注目画素の画素値そのものを被符号化シンボルとする。
本例のシンボル生成部５４６は、１以上の連続一致数がラン計数部５４４から入力されると、連続一致数を被符号化シンボルとし、一致しなかった旨（注目画素と直前画素とが一致しなかった旨）がラン計数部５４４から入力されると、注目画素の画素値そのものを被符号化シンボルとする。
符号生成部５４８は、シンボル生成部５４６から入力された被符号化シンボルに対応する符号を生成し、生成された符号を通信装置２２（図１）又は記録装置２４（図１）などに出力する。
本例の符号生成部５４８は、Ｈｕｆｆｍａｎ符号表を用いて、シンボル生成部５４６から入力された連続一致数又は画素値の符号を生成する。
本例の符号生成部５４８は、Ｈｕｆｆｍａｎ符号表を用いて、シンボル生成部５４６から入力された連続一致数又は画素値の符号を生成する。
図５は、符号化プログラム５（図２）による符号化処理（Ｓ１０）のフローチャートである。
図５に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、ブロック抽出部５００（図２）は、入力された画像データを、図３（Ａ）に例示するように、複数のブロックに分割し、分割されたブロックの中から、処理対象となる注目ブロックを設定する。本例では、主走査方向に８画素、副走査方向に１画素のブロック（８×１サイズのブロック）が生成される。
図５に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、ブロック抽出部５００（図２）は、入力された画像データを、図３（Ａ）に例示するように、複数のブロックに分割し、分割されたブロックの中から、処理対象となる注目ブロックを設定する。本例では、主走査方向に８画素、副走査方向に１画素のブロック（８×１サイズのブロック）が生成される。
ステップ１０５（Ｓ１０５）において、ブロック抽出部５００は、設定された注目ブロックの中から、走査順に、処理対象である注目画素を設定する。
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、予備予測部５１０（図２）は、注目画素の画素値と、この注目画素の直前の画素（走査順で直前の画素）の画素値とを比較して、注目画素の画素値と予測値（直前画素の画素値）とが一致しているか否か判定し、判定結果を予測評価部５２０に出力する。
ステップ１１５（Ｓ１１５）において、符号化プログラム５は、注目画素の画素値と予測値とが一致している場合には、Ｓ１２５の処理に移行し、これらの画素値が一致していない場合には、Ｓ１２０の処理に移行する。
ステップ１２０（Ｓ１２０）において、予測評価部５２０（図２）は、予備予測部５１０から一致しなかった旨が判定結果として入力されると、不一致回数のカウント値を１つ増加させる。なお、不一致回数のカウント値は、８×１サイズのブロック毎に初期化されるため、予測評価部５２０は、各ブロックの不一致回数を走査順にカウントしていくことになる。
ステップ１２５（Ｓ１２５）において、予測評価部５２０は、不一致回数のカウント値が既定の基準値を超えたか否かを判断し、判断結果（評価結果）を画素値変換部５３０に出力する。
符号化プログラム５は、不一致回数のカウント値が基準値を超えている場合に、Ｓ１３５の処理に移行し、不一致回数のカウント値が基準値以下である場合に、Ｓ１３０の処理に移行する。
符号化プログラム５は、不一致回数のカウント値が基準値を超えている場合に、Ｓ１３５の処理に移行し、不一致回数のカウント値が基準値以下である場合に、Ｓ１３０の処理に移行する。
ステップ１３０（Ｓ１３０）において、画素値変換部５３０（図２）は、不一致回数のカウント値が基準値以下である旨が入力されると、注目画素の画素値をそのまま予測符号化部５４０に出力する。
また、符号化プログラム５は、注目ブロックに含まれる全ての画素（８画素）を注目画素として処理したか否かを判定し、未処理の画素が存在する場合には、Ｓ１０５の処理に戻って、次の画素を注目画素としてＳ１１０以降の処理を行い、注目ブロックに含まれる全ての画素が処理された場合には、Ｓ１４０の処理に移行する。
また、符号化プログラム５は、注目ブロックに含まれる全ての画素（８画素）を注目画素として処理したか否かを判定し、未処理の画素が存在する場合には、Ｓ１０５の処理に戻って、次の画素を注目画素としてＳ１１０以降の処理を行い、注目ブロックに含まれる全ての画素が処理された場合には、Ｓ１４０の処理に移行する。
ステップ１３５（Ｓ１３５）において、画素値変換部５３０は、不一致回数のカウント値が基準値を超えた旨が入力されると、注目ブロックに含まれる画素（８画素）のうち、注目画素以降の画素を、直前画素の画素値で置換する。すなわち、画素値変換部５３０は、注目ブロックの残りの画素（注目画素を含む）の数だけ、直前画素の画素値を予測符号化部５４０に出力する。これにより、注目ブロックに含まれる画素群のうち、注目画素以降の画素が、同一の画素値（直前画素の画素値）で塗り潰されることになる。
ステップ１４０（Ｓ１４０）において、符号化プログラム５は、入力された画像データの全てのブロックについて処理が終了したか否かを判定し、未処理のブロックが存在する場合に、Ｓ１００の処理に戻って、次のブロックに対する処理を行い、これ以外の場合に、Ｓ１４５の処理に移行する。
ステップ１４５（Ｓ１４５）において、予測符号化部５４０は、画素値変換部５３０から入力された画像データを、ランレングス符号化方式で符号化する。
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置２は、ブロック毎に、不一致回数をカウントし、不一致回数が基準値を超える場合には、予測が的中するように（すなわち、ランが連続するように）画素値を変換する。
これにより、符号量の制御が可能になる。
また、ブロック毎に不一致回数が評価されるため、不一致回数の多い画像領域に対して、重点的に画素値変換を行うことができ、画素値変換に伴う画質劣化を顕在化しにくくすることができる。
これにより、符号量の制御が可能になる。
また、ブロック毎に不一致回数が評価されるため、不一致回数の多い画像領域に対して、重点的に画素値変換を行うことができ、画素値変換に伴う画質劣化を顕在化しにくくすることができる。
［第１の変形例］
次に、上記実施形態の変形例を説明する。
上記実施形態では、ブロックの不一致回数が基準値を超えた場合に、このブロックに含まれる画素値を変換することにより、符号量を調整したが、第１の変形例では、ブロックの不一致回数が基準値を超えた場合に、このブロックに含まれる画素に対応する符号そのものを変化させることにより、符号量を調整する。
次に、上記実施形態の変形例を説明する。
上記実施形態では、ブロックの不一致回数が基準値を超えた場合に、このブロックに含まれる画素値を変換することにより、符号量を調整したが、第１の変形例では、ブロックの不一致回数が基準値を超えた場合に、このブロックに含まれる画素に対応する符号そのものを変化させることにより、符号量を調整する。
図６（Ａ）は、第２の符号化プログラム５２の構成を例示する図であり、図６（Ｂ）は、第２の予測符号化部５５０の構成を例示する図である。なお、本図に示された各構成のうち、図２又は図４に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図６（Ａ）に例示するように、第２の符号化プログラム５２は、第１の符号化プログラム５から第１の予測符号化部５４０を削除し、画素値変換部５３０を第２の予測符号化部５５０で置換した構成をとる。
また、図６（Ｂ）に例示するように、第２の予測符号化部５５０は、第１の予測符号化部５４０のシンボル生成部５４６を、第２のシンボル生成部５５６に置換した構成をとる。
第２のシンボル生成部５５６は、予測評価部５２０から入力された一致度合いの評価結果に応じて、画像データと予測データとの一致判定結果に応じたシンボル、又は、一致判定結果によらない既定のシンボルを生成し、生成されたシンブルを被符号化シンボルとして符号生成部５４８に出力する。
本例のシンボル生成部５５６は、予測評価部５２０から不一致回数のカウント値が基準値以下である旨が入力された場合には、ラン計数部５４４から入力される連続一致数、又は、注目画素の画素値をシンボルとし、予測評価部５２０から不一致回数のカウント値が基準値を超えた旨が入力された場合には、注目画素以降の画素でランが連続する旨を示すシンボルを生成する。より具体的には、シンボル生成部５５６は、不一致回数のカウント値が基準値を超えた場合には、注目ブロックの残りの画素数（注目画素を含む）を連続一致数として、この連続一致数をシンボルにする。これにより、残りの画素（注目画素以降の画素）については、ランが連続している旨を示す符号が出力される。
図６（Ａ）に例示するように、第２の符号化プログラム５２は、第１の符号化プログラム５から第１の予測符号化部５４０を削除し、画素値変換部５３０を第２の予測符号化部５５０で置換した構成をとる。
また、図６（Ｂ）に例示するように、第２の予測符号化部５５０は、第１の予測符号化部５４０のシンボル生成部５４６を、第２のシンボル生成部５５６に置換した構成をとる。
第２のシンボル生成部５５６は、予測評価部５２０から入力された一致度合いの評価結果に応じて、画像データと予測データとの一致判定結果に応じたシンボル、又は、一致判定結果によらない既定のシンボルを生成し、生成されたシンブルを被符号化シンボルとして符号生成部５４８に出力する。
本例のシンボル生成部５５６は、予測評価部５２０から不一致回数のカウント値が基準値以下である旨が入力された場合には、ラン計数部５４４から入力される連続一致数、又は、注目画素の画素値をシンボルとし、予測評価部５２０から不一致回数のカウント値が基準値を超えた旨が入力された場合には、注目画素以降の画素でランが連続する旨を示すシンボルを生成する。より具体的には、シンボル生成部５５６は、不一致回数のカウント値が基準値を超えた場合には、注目ブロックの残りの画素数（注目画素を含む）を連続一致数として、この連続一致数をシンボルにする。これにより、残りの画素（注目画素以降の画素）については、ランが連続している旨を示す符号が出力される。
このように、本変形例における符号化プログラム５２は、画素値の変換を行う代わりに、一致度合いの評価結果に応じて、符号の生成方法を切り替える。すなわち、符号化プログラム５２は、不一致回数のカウント値が上限（基準値）を超えるまでは、通常のランレングス符号化処理により符号データを生成し、カウント値が上限（基準値）を超えると、その直前画素の画素値が注目ブロックの終端まで連続するものとみなし、その分のラン（連続一致数）を符号化する。
［その他の変形例］
上記実施形態では、予測評価部５２０は、不一致回数をカウントしているが、これに限定されるものではなく、例えば、被符号化シンボルとなる画素値の数、又は、ランの数を一致度合いの評価値としてカウントしてもよい。
上記実施形態では、予測評価部５２０は、不一致回数をカウントしているが、これに限定されるものではなく、例えば、被符号化シンボルとなる画素値の数、又は、ランの数を一致度合いの評価値としてカウントしてもよい。
また、上記実施形態では、不一致回数が基準値に達した以降の画素に対して画素値変換を施しているが、これに限定されるものではなく、画素値変換の対象となる画素は、例えば、ブロック内で均等に配置されるように選択してもよい。この場合、画素値の劣化が均等になるので、画質劣化が目に付きにくくなり好適である。
また、ブロックのサイズを小さくし、不一致回数が基準値を超えるブロックについて、ブロックの先頭画像以外を画素値変換の対象としてもよい。この場合には、処理が簡略化されて好適である。
また、ブロックのサイズを小さくし、不一致回数が基準値を超えるブロックについて、ブロックの先頭画像以外を画素値変換の対象としてもよい。この場合には、処理が簡略化されて好適である。
また、上記実施形態では、不一致回数が基準値に達した場合に、このときの注目画素以降を、直前画素の画素値で塗り潰しているが、この注目画素以降の画素群を、この画素群の平均画素値又は中間値で塗り潰してもよい。この場合には、より高い画質が期待できる。
［第２実施形態］
次に、第２の実施形態を説明する。
上記実施形態では、１つの予測方法を用いた予測符号化方式（具体例としてランレングス符号化方式）について説明したが、第２の実施形成では、複数の予測方法を用いた予測符号化方式について説明する。
複数の予測方法を用いた予測符号化方式には、例えば、ＬＺ符号化方式などが含まれる。
次に、第２の実施形態を説明する。
上記実施形態では、１つの予測方法を用いた予測符号化方式（具体例としてランレングス符号化方式）について説明したが、第２の実施形成では、複数の予測方法を用いた予測符号化方式について説明する。
複数の予測方法を用いた予測符号化方式には、例えば、ＬＺ符号化方式などが含まれる。
図７は、複数の予測方法を用いる予測符号化部５７０の構成を例示する図である。
図７に例示するように、第３の予測符号化部５７０は、複数の予測部５７２（第１予測部５７２ａ、第２予測部５７２ｂ、第３予測部５７２ｃ、第４予測部５７２ｄ）、予測誤差算出部５７４、ラン計数部５７６、シンボル生成部５７８、及び符号生成部５７９を含む。
図７に例示するように、第３の予測符号化部５７０は、複数の予測部５７２（第１予測部５７２ａ、第２予測部５７２ｂ、第３予測部５７２ｃ、第４予測部５７２ｄ）、予測誤差算出部５７４、ラン計数部５７６、シンボル生成部５７８、及び符号生成部５７９を含む。
第１予測部５７２ａ〜第４予測部５７２ｄは、互いに異なる予測方法を用いて、予測データを生成し、生成された予測データと、処理対象の画像データとを比較して、一致しているか否か（的中しているか否か）を判定し、判定結果をラン計数部５７６に出力する。
より具体的には、第１予測部５７２ａ〜第４予測部５７２ｄは、それぞれ参照画素Ａ〜Ｄ（図８を参照して後述）の画素値（予測値）と、注目画素Ｘ（図８を参照して後述）の画素値とを比較して、画素値と予測値とが一致した場合（すなわち、予測が的中した場合）に、自己を識別する予測部ＩＤをラン計数部５７６に対して出力し、これ以外の場合に、一致しなかった旨をラン計数部５７６に対して出力する。
より具体的には、第１予測部５７２ａ〜第４予測部５７２ｄは、それぞれ参照画素Ａ〜Ｄ（図８を参照して後述）の画素値（予測値）と、注目画素Ｘ（図８を参照して後述）の画素値とを比較して、画素値と予測値とが一致した場合（すなわち、予測が的中した場合）に、自己を識別する予測部ＩＤをラン計数部５７６に対して出力し、これ以外の場合に、一致しなかった旨をラン計数部５７６に対して出力する。
予測誤差算出部５７４は、予め定められた予測方法で注目画素の予測値を生成し、生成された予測値と、この注目画素の画素値との差分を算出し、算出された差分を予測誤差としてシンボル生成部５７８に出力する。
本例の予測誤差算出部５７４は、第１予測部５７２ａと同じ参照位置（参照ブロックＡ）の画素値を予測値とし、この予測値と実際の画素値（注目画素Ｘの画素値）との差分を算出し、算出された差分値を予測誤差値とする。
本例の予測誤差算出部５７４は、第１予測部５７２ａと同じ参照位置（参照ブロックＡ）の画素値を予測値とし、この予測値と実際の画素値（注目画素Ｘの画素値）との差分を算出し、算出された差分値を予測誤差値とする。
ラン計数部５７６は、同一の予測部ＩＤが連続する数をカウントし、予測部ＩＤ及びその連続数をシンボル生成部５７８に対して出力する。
本例のラン計数部５７６は、全ての予測部５７２において予測値が注目画素の画素値と一致しなかった場合に、内部カウンタでカウントされている予測部ＩＤ及びその連続数を出力する。
本例のラン計数部５７６は、全ての予測部５７２において予測値が注目画素の画素値と一致しなかった場合に、内部カウンタでカウントされている予測部ＩＤ及びその連続数を出力する。
シンボル生成部５７８は、ラン計数部５７６から入力された予測部ＩＤ及び連続数、並びに、予測誤差算出部５７４から入力された予測誤差値に基づいて、最も長く連続した予測部ＩＤを選択し、この予測部ＩＤ及びその連続数並びに予測誤差値を被符号化シンボルとして符号生成部５７９に対して出力する。
符号生成部５４０は、シンボル生成部５７８から入力されたシンボル（予測部ＩＤ、連続数及び予測誤差値）を符号化し、通信装置２２（図１）又は記録装置２４（図１）などに出力する。
図８は、予測符号化部５７０（図７）によりなされる符号化処理を説明する図であり、図８（Ａ）は、予測部５７２により参照される画素の位置を例示し、図８（Ｂ）は、それぞれの参照位置に対応付けられた符号を例示し、図８（Ｃ）は、符号生成部５７９により生成される符号データを例示し、図８（Ｄ）は、予備予測部５１０の参照位置を例示する図である。
図８（Ａ）に例示するように、複数の予測部５７２それぞれの参照位置は、注目画素Ｘとの相対位置として設定されている。具体的には、第１予測部５７２ａの参照画素Ａは、注目画素Ｘの主走査方向上流に設定され、第２予測部５７２ｂから第４予測部５７２ｄの参照画素Ｂ〜Ｄは、注目画素Ｘの上方（副走査方向上流）の主走査ライン上に設定されている。
図８（Ａ）に例示するように、複数の予測部５７２それぞれの参照位置は、注目画素Ｘとの相対位置として設定されている。具体的には、第１予測部５７２ａの参照画素Ａは、注目画素Ｘの主走査方向上流に設定され、第２予測部５７２ｂから第４予測部５７２ｄの参照画素Ｂ〜Ｄは、注目画素Ｘの上方（副走査方向上流）の主走査ライン上に設定されている。
また、図８（Ｂ）に例示するように、それぞれの参照画素Ａ〜Ｅ（すなわち、予測方法）には符号が対応付けられている。
いずれかの予測部５７２（参照画素）で予測が的中した場合には、ラン計数部５７６（図７）は、予測が的中した予測部５７２（参照画素）について、予測部ＩＤの連続数を増加させ、全ての予測部５７２（参照画素）で予測が的中しなかった場合に、カウントしていた予測部ＩＤの連続数をシンボル生成部５７８に出力する。
符号生成部５７９は、図８（Ｂ）に例示するように、各予測部５７２（参照位置）と符号とを互いに対応付けており、注目画素Ｘと画素値が一致した参照位置に対応する符号を出力する。なお、それぞれの参照位置に対応付けられている符号は、例えば、各参照位置の的中率に応じて設定されたエントロピー符号であり、的中率に応じた符号長となる。
いずれかの予測部５７２（参照画素）で予測が的中した場合には、ラン計数部５７６（図７）は、予測が的中した予測部５７２（参照画素）について、予測部ＩＤの連続数を増加させ、全ての予測部５７２（参照画素）で予測が的中しなかった場合に、カウントしていた予測部ＩＤの連続数をシンボル生成部５７８に出力する。
符号生成部５７９は、図８（Ｂ）に例示するように、各予測部５７２（参照位置）と符号とを互いに対応付けており、注目画素Ｘと画素値が一致した参照位置に対応する符号を出力する。なお、それぞれの参照位置に対応付けられている符号は、例えば、各参照位置の的中率に応じて設定されたエントロピー符号であり、的中率に応じた符号長となる。
また、符号生成部５７９は、同一の参照位置で連続して画素値が一致する場合には、ラン計数部５７６によりカウントされたその連続数を被符号化シンボルとして符号化する。これにより、符号量が少なくなる。このように、第２の実施形態における予測符号化部５７０は、図８（Ｃ）に例示するように、いずれかの参照位置で画素値が一致した場合には、その参照位置に対応する符号と、この参照位置で画素値が一致する連続数とを被符号化シンボルとして符号化し、いずれの参照位置でも画素値が一致しなかった場合には、既定の参照位置（参照画素）の画素値と注目画素Ｘの画素値との差分（予測誤差値）を被符号化シンボルとして符号化する。
第２の実施形態における符号化プログラムは、図２に例示する符号化プログラム５の予測符号化部５４０を、第３の予測符号化部５７０で置換した構成をとり、上記のような予測符号化方式を実現する。
この場合に、第２の実施形態における予備予測部５１０は、図７に例示する複数の予測部５７２を用いて、複数の予測データを生成し、これらの予測データの一致又は不一致を判定結果として予測評価部５２０に出力する。本例の予備予測部５１０は、図８（Ｄ）に例示する参照位置Ａ〜Ｄを参照して、それぞれの参照位置の画素値を予測値とし、これらの予測値と、注目画素Ｘの画素値とを比較する。
予測評価部５２０は、予備予測部５１０から入力された判定結果に基づいて、一致度合いを評価する。本例では、図８（Ｂ）に例示するように、それぞれの予測部に対して符号が割り当てられており、連続数及び予測誤差値の符号長はＨｕｆｆｍａｎ符号表から判定できるため、本例の予測評価部５２０は、予備予測部５１０から入力された判定結果に基づいて、各ブロックの符号量を評価し、符号量が既定の基準値を超えた場合に、画素値を変更するよう画素値変換部５３０に指示する。
画素値変換部５３０は、予測評価部５２０からの指示に応じて、図７に例示した複数の予測部５７２による予測の的中率が向上するように、ブロックに含まれる画素の画素値を変換する。
この場合に、第２の実施形態における予備予測部５１０は、図７に例示する複数の予測部５７２を用いて、複数の予測データを生成し、これらの予測データの一致又は不一致を判定結果として予測評価部５２０に出力する。本例の予備予測部５１０は、図８（Ｄ）に例示する参照位置Ａ〜Ｄを参照して、それぞれの参照位置の画素値を予測値とし、これらの予測値と、注目画素Ｘの画素値とを比較する。
予測評価部５２０は、予備予測部５１０から入力された判定結果に基づいて、一致度合いを評価する。本例では、図８（Ｂ）に例示するように、それぞれの予測部に対して符号が割り当てられており、連続数及び予測誤差値の符号長はＨｕｆｆｍａｎ符号表から判定できるため、本例の予測評価部５２０は、予備予測部５１０から入力された判定結果に基づいて、各ブロックの符号量を評価し、符号量が既定の基準値を超えた場合に、画素値を変更するよう画素値変換部５３０に指示する。
画素値変換部５３０は、予測評価部５２０からの指示に応じて、図７に例示した複数の予測部５７２による予測の的中率が向上するように、ブロックに含まれる画素の画素値を変換する。
図９（Ａ）は、第２の実施形態のブロック抽出部５００により抽出されるブロックを例示し、図９（Ｂ）〜（Ｅ）は、画素値変換部５３０が用いる画素値変換フィルタ５３２を例示する図である。
図９（Ａ）に例示するように、本例のブロック抽出部５００は、入力された画像データを、４×１サイズのブロックに分割する。
また、本例の画素値変換部５３０は、図９（Ａ）に例示するブロックのうち、符号量が基準値を超えるブロックに対して、図９（Ｂ）に例示する画素値変換フィルタ５３２を適用して、このブロックに含まれる画素の画素値を変換する。
図９（Ｂ）に例示するように、画素値変換フィルタ５３２Ａは、注目ブロックの最上流画素（先頭画素）については、その画素の画素値を変更しない。したがって、画素値変換フィルタ５３２が適用されても、実際の画素値（実画素値）が注目ブロックの先頭画素にそのまま残る。
また、画素値変換フィルタ５３２Ａは、注目ブロックの第２の画素（先頭画素の次の画素）の画素値を、直前の画素（左の画素（すなわち、先頭画素））の画素値で置換する。これにより、第１の予測部５７２ａが的中するようになる。
また、画素値変換フィルタ５３２Ａは、注目ブロックの第３の画素の画素値を、直上の画素（すなわち、図８の参照画素Ｂ）の画素値で置換する。これにより、第２の予測部５７２ｂが的中するようになる。
同様に、画素値変換フィルタ５３２Ａは、注目ブロックの第４の画素の画素値を、直上の画素（参照画素Ｂ）の画素値で置換する。これにより、第２の予測部５７２ｂが的中するようになる。
このように、画素値変換部５３０は、図９（Ｂ）に例示する画素値変換フィルタ５３２を用いることにより、この４×１サイズのブロックの被符号化シンボルを、最大でも予測誤差値を１個、１画素のラン（連続数）を１個、２画素のラン（連続数）を１個に制限することができ、これに対応する圧縮率を保証することができる。
図９（Ａ）に例示するように、本例のブロック抽出部５００は、入力された画像データを、４×１サイズのブロックに分割する。
また、本例の画素値変換部５３０は、図９（Ａ）に例示するブロックのうち、符号量が基準値を超えるブロックに対して、図９（Ｂ）に例示する画素値変換フィルタ５３２を適用して、このブロックに含まれる画素の画素値を変換する。
図９（Ｂ）に例示するように、画素値変換フィルタ５３２Ａは、注目ブロックの最上流画素（先頭画素）については、その画素の画素値を変更しない。したがって、画素値変換フィルタ５３２が適用されても、実際の画素値（実画素値）が注目ブロックの先頭画素にそのまま残る。
また、画素値変換フィルタ５３２Ａは、注目ブロックの第２の画素（先頭画素の次の画素）の画素値を、直前の画素（左の画素（すなわち、先頭画素））の画素値で置換する。これにより、第１の予測部５７２ａが的中するようになる。
また、画素値変換フィルタ５３２Ａは、注目ブロックの第３の画素の画素値を、直上の画素（すなわち、図８の参照画素Ｂ）の画素値で置換する。これにより、第２の予測部５７２ｂが的中するようになる。
同様に、画素値変換フィルタ５３２Ａは、注目ブロックの第４の画素の画素値を、直上の画素（参照画素Ｂ）の画素値で置換する。これにより、第２の予測部５７２ｂが的中するようになる。
このように、画素値変換部５３０は、図９（Ｂ）に例示する画素値変換フィルタ５３２を用いることにより、この４×１サイズのブロックの被符号化シンボルを、最大でも予測誤差値を１個、１画素のラン（連続数）を１個、２画素のラン（連続数）を１個に制限することができ、これに対応する圧縮率を保証することができる。
しかしながら、もし、４×１サイズのブロックの先頭画素の予測が的中する場合には、より高い圧縮率が実現できるが、本例では、画質向上を目的として、ブロックの一部で予測が的中しても予測誤差が含まれるように画素値を変換する。すなわち、先頭画素で予測が的中する場合には、画素値変換部５３０は、図９（Ｃ）に例示するように、先頭画素に対するフィルタ処理を無効化して、次の画素を実画素値とする。
同様に、第２画素まで連続して予測が的中する場合には、画素値変換部５３０は、図９（Ｄ）に例示するように、先頭画素及び第２画素に対するフィルタ処理を無効化して、第３画素を実画素値とする。
これにより、圧縮率を保証しつつ、画素値変換に伴う画質劣化を抑えることができる。
同様に、第２画素まで連続して予測が的中する場合には、画素値変換部５３０は、図９（Ｄ）に例示するように、先頭画素及び第２画素に対するフィルタ処理を無効化して、第３画素を実画素値とする。
これにより、圧縮率を保証しつつ、画素値変換に伴う画質劣化を抑えることができる。
なお、画素値変換部５３０は、ブロックが４×４サイズである場合には、図９（Ｅ）に例示する画素値変換フィルタ５３４を用いて、画素値を変換してもよい。
図１０は、４×１サイズのブロック全てに画素値変換フィルタ５３２を適用した場合の画素値変換結果を説明する図である。
写真画像などのように、画素値が変化し続ける画像が入力された場合には、画素値変換部５３０は、全てのブロックに対して、画素値変換フィルタ５３２を適用して、画素値を変換することになる。この場合に、ブロックがライン毎にずれていると（本例では、ライン毎に２画素ずれている）、図１０（Ａ）に例示するように、画素値変換フィルタ５３２の適用位置も、ライン毎に２画素ずれることになる。
このように画素値変換フィルタ５３２の適用位置がライン毎にずれると、図１０（Ｂ）に例示するように、同一の画素値で塗り潰された２×２サイズの正方形領域が、副走査方向（図の上下方向）にずれて配列されることになる。これは、元の画像の解像度を半分にしたものと同等であるが、２×２サイズの正方形領域がずれて配列されているため、正方格子状に配列される場合よりも画質が高いことが多い。
写真画像などのように、画素値が変化し続ける画像が入力された場合には、画素値変換部５３０は、全てのブロックに対して、画素値変換フィルタ５３２を適用して、画素値を変換することになる。この場合に、ブロックがライン毎にずれていると（本例では、ライン毎に２画素ずれている）、図１０（Ａ）に例示するように、画素値変換フィルタ５３２の適用位置も、ライン毎に２画素ずれることになる。
このように画素値変換フィルタ５３２の適用位置がライン毎にずれると、図１０（Ｂ）に例示するように、同一の画素値で塗り潰された２×２サイズの正方形領域が、副走査方向（図の上下方向）にずれて配列されることになる。これは、元の画像の解像度を半分にしたものと同等であるが、２×２サイズの正方形領域がずれて配列されているため、正方格子状に配列される場合よりも画質が高いことが多い。
図１１は、第２の実施形態における符号化処理（Ｓ２０）のフローチャートである。
図１１に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、ブロック抽出部５００（図２）は、入力された画像データを、図９（Ａ）に例示するように、４×１サイズのブロックに分割し、分割されたブロックの中から、処理対象となる注目ブロックを設定する。
図１１に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、ブロック抽出部５００（図２）は、入力された画像データを、図９（Ａ）に例示するように、４×１サイズのブロックに分割し、分割されたブロックの中から、処理対象となる注目ブロックを設定する。
ステップ２０５（Ｓ２０５）において、ブロック抽出部５００は、設定された注目ブロックの中から、走査順に、処理対象である注目画素を設定する。
ステップ２１０（Ｓ２１０）において、予備予測部５１０（図２）は、注目画素の画素値と、この注目画素に対応する複数の参照画素Ａ〜Ｄ（図８（Ａ））の画素値とを比較して、注目画素の画素値と予測値（参照画素の画素値）とが一致しているか否か判定し、判定結果を予測評価部５２０に出力する。
ステップ２１５（Ｓ２１５）において、符号化プログラムは、注目画素の画素値といずれかの予測値とが一致している場合には、Ｓ２２５の処理に移行し、いずれの予測値も一致していない場合には、Ｓ２２０の処理に移行する。
ステップ２２０（Ｓ２２０）において、予測評価部５２０（図２）は、予備予測部５１０から一致しなかった旨が判定結果として入力されると、予測誤差算出部５７４と同じ方法で予測誤差値を算出し、算出された予測誤差値に対応する符号量を、符号量カウント値に加算する。なお、符号量カウント値は、４×１サイズのブロック毎に初期化されるため、予測評価部５２０は、各ブロックの符号量をカウントすることになる。
ステップ２２５（Ｓ２２５）において、予測評価部５２０は、予備予測部５１０から一致した旨が判定結果として入力されると、予測が的中した予測部に対応する符号（図８（Ｂ））の符号量を、符号量カウント値に加算する。
なお、本例では、同一の予測部が連続して的中しないものとみなして、符号量を評価している。すなわち、本例では、予測が的中した場合における最悪の符号量を算出しているのであるが、連続数をカウントして連続数の符号量も評価してもよい。
なお、本例では、同一の予測部が連続して的中しないものとみなして、符号量を評価している。すなわち、本例では、予測が的中した場合における最悪の符号量を算出しているのであるが、連続数をカウントして連続数の符号量も評価してもよい。
ステップ２３０（Ｓ２３０）において、符号化プログラムは、注目ブロックに含まれる全ての画素（４画素）を注目画素として処理したか否かを判定し、未処理の画素が存在する場合には、Ｓ２０５の処理に戻って、次の画素を注目画素としてＳ２１０以降の処理を行い、注目ブロックに含まれる全ての画素が処理された場合には、Ｓ２３５の処理に移行する。
ステップ２３５（Ｓ２３５）において、予測評価部５２０は、符号量カウント値が既定の基準値を超えているか否かを判定し、基準値を超えている場合には、画素値の変換を画素値変換部５３０に指示して、符号量カウント値を初期化し、基準値以下である場合には、画素値の変換を禁止する。
画素値変換部５３０は、画素値の変換が禁止された場合には、注目ブロックの画素値をそのまま予測符号化部５７０に出力する。
符号化プログラムは、符号量カウント値が既定の基準値を超えている場合に、Ｓ２４０の処理に移行し、符号量カウント値が基準値以下である場合に、Ｓ２４５の処理に移行する。
画素値変換部５３０は、画素値の変換が禁止された場合には、注目ブロックの画素値をそのまま予測符号化部５７０に出力する。
符号化プログラムは、符号量カウント値が既定の基準値を超えている場合に、Ｓ２４０の処理に移行し、符号量カウント値が基準値以下である場合に、Ｓ２４５の処理に移行する。
ステップ２４０（Ｓ２４０）において、画素値変換部５３０は、予測評価部５２０からの指示に応じて、画素値変換フィルタ５３２（図９）を用いて、注目ブロックの画素値を変換し、変換された画素値を予測符号化部５７０に出力する。
ステップ２４５（Ｓ２４５）において、符号化プログラムは、入力された画像データの全てのブロックについて処理が終了したか否かを判定し、未処理のブロックが存在する場合に、Ｓ２００の処理に戻って、次のブロックに対する処理を行い、これ以外の場合に、Ｓ２５０の処理に移行する。
ステップ２５０（Ｓ２５０）において、予測符号化部５７０（図７）は、画素値変換部５３０（図２）から入力された画像データを、複数の予測方法を用いた予測符号化方式（図８で説明した予測符号化方式）で符号化する。
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置２は、複数の予測方法を用いた予測符号化方式を適用する場合には、これらの予測方法の少なくとも１つを用いて予測データを生成し、生成された予測データの一致度合いをブロック毎に評価し、評価結果に応じて、画素値を変換する。このように、複数の予測方法を用いた予測符号化方式において、符号量の制御が可能になる。
［変形例］
上記第２の実施形態の変形例を説明する。
上記実施形態では、符号量の制御を主な目的としてきたが、本変形例では、復号化処理に要する時間（以下、復号時間という）の制御を主な目的する形態を説明する。
エントロピー符号化処理は、符号化処理及び復号化処理のボトルネックの１つである。特に、ハードウェアで処理する場合、Ｈｕｆｆｍａｎ符号のようにフィードバックループが存在する処理は、高速化が困難である。
シンボル毎に符号表を設計してある場合には、符号の個数は、被符号化シンボルの個数と同じである。したがって、被符号化シンボルを減らすことによって、符号の個数を減らし、これによって復号化処理の処理時間を推測したり、保証したりすることができる。
これを実現するためには、例えば、被符号化シンボルを評価して、各被符号化シンボルの復号に必要とするクロック数を積算するように構成すればよい。
上記第２の実施形態の変形例を説明する。
上記実施形態では、符号量の制御を主な目的としてきたが、本変形例では、復号化処理に要する時間（以下、復号時間という）の制御を主な目的する形態を説明する。
エントロピー符号化処理は、符号化処理及び復号化処理のボトルネックの１つである。特に、ハードウェアで処理する場合、Ｈｕｆｆｍａｎ符号のようにフィードバックループが存在する処理は、高速化が困難である。
シンボル毎に符号表を設計してある場合には、符号の個数は、被符号化シンボルの個数と同じである。したがって、被符号化シンボルを減らすことによって、符号の個数を減らし、これによって復号化処理の処理時間を推測したり、保証したりすることができる。
これを実現するためには、例えば、被符号化シンボルを評価して、各被符号化シンボルの復号に必要とするクロック数を積算するように構成すればよい。
図１２（Ａ）は、要求される復号時間に応じて符号化処理を制御する符号化プログラム５６の構成を例示し、図１２（Ｂ）は、シンボルと処理クロックとの関係を例示する図である。なお、本図に示された各構成のうち、図２に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図１２（Ａ）に例示するように、本変形例の符号化プログラム５６は、図２に示された符号化プログラム５のうち、予測評価部５２０をシンボル評価部５８０で置換し、画素値変換部５３０を第２の画素値変換部５９０で置換した構成をとる。
符号化プログラム５６において、シンボル評価部５８０は、予備予測部５１０による判定結果に基づいて、被符号化シンボルを評価し、評価結果を画素値変換部５９０に出力する。被符号化シンボルの評価とは、例えば、シンボルの種類又はシンボルの数などである。シンボルの種類が多いほど、符号化に用いられる符号の種類が増えるため、復号時間が大きくなる傾向にある。また、シンボルの数が増えるほど、復号時間が大きくなる。
例えば、シンボル評価部５８０は、被符号化シンボルの種類をブロック毎にカウントし、シンボルの種類のカウント値を評価値とする。
本例では、図８に例示した複数の予測部ＩＤ、予測一致の連続数（ラン）、及び予測誤差が被符号化シンボルであるため、シンボル評価部５８０は、予備予測部５１０による判定結果に基づいて、ブロック毎に、被符号化シンボルを特定し、特定された被符号化シンボルに対応する処理クロックを、図１２（Ｂ）に例示するテーブルを参照して算出する。
図１２（Ａ）に例示するように、本変形例の符号化プログラム５６は、図２に示された符号化プログラム５のうち、予測評価部５２０をシンボル評価部５８０で置換し、画素値変換部５３０を第２の画素値変換部５９０で置換した構成をとる。
符号化プログラム５６において、シンボル評価部５８０は、予備予測部５１０による判定結果に基づいて、被符号化シンボルを評価し、評価結果を画素値変換部５９０に出力する。被符号化シンボルの評価とは、例えば、シンボルの種類又はシンボルの数などである。シンボルの種類が多いほど、符号化に用いられる符号の種類が増えるため、復号時間が大きくなる傾向にある。また、シンボルの数が増えるほど、復号時間が大きくなる。
例えば、シンボル評価部５８０は、被符号化シンボルの種類をブロック毎にカウントし、シンボルの種類のカウント値を評価値とする。
本例では、図８に例示した複数の予測部ＩＤ、予測一致の連続数（ラン）、及び予測誤差が被符号化シンボルであるため、シンボル評価部５８０は、予備予測部５１０による判定結果に基づいて、ブロック毎に、被符号化シンボルを特定し、特定された被符号化シンボルに対応する処理クロックを、図１２（Ｂ）に例示するテーブルを参照して算出する。
図１２（Ｂ）に例示するように、ラン（同一の予測部が連続して的中する連続数）は、そのまま数値として符号化されるため、ランが長くなるほど、符号長が長くなり、復号処理に要する処理クロック数も大きくなる。また、予測誤差値も数値のままで符号化されるため、予測誤差値の値が大きくなるほど、符号長が長くなり、復号処理に要する処理クロック数も大きくなる。
本例のシンボル評価部５８０は、図１２（Ｂ）に例示するテーブルを参照して、ブロックに含まれる被符号化シンボルに対応する処理クロック数を算出する。
本例のシンボル評価部５８０は、図１２（Ｂ）に例示するテーブルを参照して、ブロックに含まれる被符号化シンボルに対応する処理クロック数を算出する。
第２の画素値変換部５９０は、シンボル評価部５８０から入力された評価結果に応じて、画素値の変換を行う。
例えば、画素値変換部５９０は、注目ブロックに含まれるシンボルの種類数が既定の基準値を超える場合に、画素値の変換（図９に例示した画素値変換フィルタ５３２の使用）を行い、シンボルの種類数が基準値以下である場合に、画素値の変換を行わない。
本例の画素値変換部５９０は、要求されている復号時間と、ブロック数とに基づいて、１ブロックあたりの基準処理クロックを算出し、算出された基準処理クロックと、シンボル評価部５８０から入力される処理クロックとを比較し、処理クロックが基準処理クロックを超えているブロックに対して画素値変換処理を行う。
例えば、画素値変換部５９０は、注目ブロックに含まれるシンボルの種類数が既定の基準値を超える場合に、画素値の変換（図９に例示した画素値変換フィルタ５３２の使用）を行い、シンボルの種類数が基準値以下である場合に、画素値の変換を行わない。
本例の画素値変換部５９０は、要求されている復号時間と、ブロック数とに基づいて、１ブロックあたりの基準処理クロックを算出し、算出された基準処理クロックと、シンボル評価部５８０から入力される処理クロックとを比較し、処理クロックが基準処理クロックを超えているブロックに対して画素値変換処理を行う。
図１３は、変形例における符号化処理（Ｓ２６）のフローチャートである。なお、本図に示された各処理のうち、図１１に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図１３に示すように、Ｓ２００において、ブロック抽出部５００（図１２）は、入力された画像データを、４×１サイズのブロックに分割し、分割されたブロックの中から、処理対象となる注目ブロックを設定する。
Ｓ２０５において、ブロック抽出部５００は、設定された注目ブロックの中から、走査順に、処理対象である注目画素を設定する。
図１３に示すように、Ｓ２００において、ブロック抽出部５００（図１２）は、入力された画像データを、４×１サイズのブロックに分割し、分割されたブロックの中から、処理対象となる注目ブロックを設定する。
Ｓ２０５において、ブロック抽出部５００は、設定された注目ブロックの中から、走査順に、処理対象である注目画素を設定する。
Ｓ２１０において、予備予測部５１０（図１２）は、注目画素の画素値と、この注目画素に対応する複数の参照画素Ａ〜Ｄ（図８（Ａ））の画素値とを比較して、注目画素の画素値と予測値（参照画素の画素値）とが一致しているか否か判定し、判定結果をシンボル評価部５８０に出力する。
Ｓ２１５において、符号化プログラム５６は、注目画素の画素値といずれかの予測値とが一致している場合には、Ｓ２６５の処理に移行し、いずれの予測値も一致していない場合には、Ｓ２６０の処理に移行する。
ステップ２６０（Ｓ２６０）において、シンボル評価部５８０（図１２）は、予備予測部５１０から一致しなかった旨が判定結果として入力されると、予測誤差算出部５７４と同じ方法で予測誤差値を算出し、算出された予測誤差値に対応する処理クロックを、クロックカウント値に加算する。なお、クロックカウント値は、４×１サイズのブロック毎に初期化されるため、シンボル評価部５８０は、各ブロックの処理クロック数をカウントすることになる。
ステップ２６５（Ｓ２６５）において、シンボル評価部５８０は、予備予測部５１０から一致した旨が判定結果として入力されると、予測が的中した予測部に対応する処理クロック（固定値）、又は、ラン数に対応する処理クロックを、クロックカウント値に加算する。
Ｓ２３０において、符号化プログラム５６は、注目ブロックに含まれる全ての画素（４画素）を注目画素として処理したか否かを判定し、未処理の画素が存在する場合には、Ｓ２０５の処理に戻って、次の画素を注目画素としてＳ２１０以降の処理を行い、注目ブロックに含まれる全ての画素が処理された場合には、Ｓ２７０の処理に移行する。
ステップ２７０（Ｓ２７０）において、シンボル評価部５８０（図１２）は、予め算出された基準処理クロック数（要求される復号時間とブロック数とに基づいて算出されたクロック数）と、注目ブロックのクロックカウント値と比較して、クロックカウント値が基準処理クロック数を超えている場合には、画素値の変換を画素値変換部５９０に指示して、クロックカウント値を初期化し、クロックカウント値が基準処理クロック数以下である場合には、画素値の変換を禁止する。
画素値変換部５９０は、画素値の変換が禁止された場合には、注目ブロックの画素値をそのまま予測符号化部５７０に出力する。
符号化プログラム５６は、クロックカウント値が基準処理クロック数を超えている場合に、Ｓ２４０の処理に移行し、クロックカウント値が基準処理クロック数以下である場合に、Ｓ２４５の処理に移行する。
画素値変換部５９０は、画素値の変換が禁止された場合には、注目ブロックの画素値をそのまま予測符号化部５７０に出力する。
符号化プログラム５６は、クロックカウント値が基準処理クロック数を超えている場合に、Ｓ２４０の処理に移行し、クロックカウント値が基準処理クロック数以下である場合に、Ｓ２４５の処理に移行する。
Ｓ２４０において、画素値変換部５９０（図１２）は、シンボル評価部５８０からの指示に応じて、画素値変換フィルタ５３２（図９）を用いて、注目ブロックの画素値を変換し、変換された画素値を予測符号化部５７０に出力する。
Ｓ２４５において、符号化プログラム５６は、入力された画像データの全てのブロックについて処理が終了したか否かを判定し、未処理のブロックが存在する場合に、Ｓ２００の処理に戻って、次のブロックに対する処理を行い、これ以外の場合に、Ｓ２５０の処理に移行する。
Ｓ２５０において、予測符号化部５７０（図１２）は、画素値変換部５９０から入力された画像データを、複数の予測方法を用いた予測符号化方式（図８で説明した予測符号化方式）で符号化する。
Ｓ２５０において、予測符号化部５７０（図１２）は、画素値変換部５９０から入力された画像データを、複数の予測方法を用いた予測符号化方式（図８で説明した予測符号化方式）で符号化する。
このように、本変形例における符号化プログラム５６は、要求される復号時間に応じて、符号化処理を行うことができる。
２・・・画像処理装置
５，５２・・・符号化プログラム
５００・・・ブロック抽出部
５１０・・・予備予測部
５２０・・・予測評価部
５３０，５９０・・・画素値変換部
５４０，５５０，５７０・・・予測符号化部
５５６・・・シンボル生成部
５８０・・・シンボル評価部
５，５２・・・符号化プログラム
５００・・・ブロック抽出部
５１０・・・予備予測部
５２０・・・予測評価部
５３０，５９０・・・画素値変換部
５４０，５５０，５７０・・・予測符号化部
５５６・・・シンボル生成部
５８０・・・シンボル評価部
Claims (6)
- 既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定する予測手段と、
前記予測手段による判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価する予測評価手段と、
前記予測評価手段によりいずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された画像データを、前記予測方法を用いる予測符号化方式で符号化する符号化手段と
を有する符号化装置。 - 前記予測手段は、互いに隣接する画像ブロックが画素の配列方向のいずれか一方にずれるように設定された画像ブロック内の画像データを処理対象とする
請求項１に記載の符号化装置。 - 前記予測手段は、処理対象の画像データに対し走査順で直前にあたる画像データを予測データとし、処理対象の画像データと該予測データとを比較して、該予測データが画像データと一致しているか否かを判定する
請求項１又は２に記載の符号化装置。 - 既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定する予測手段と、
前記予測手段による判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価する予測評価手段と、
前記予測方法を用いる予測符号化方式で、入力された画像データを符号化する符号化手段と、
前記予測評価手段によりいずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データは、前記符号化手段により生成される符号データに代えて、予測データを符号化して得られる符号データを出力させる符号制御手段と
を有する符号化装置。 - 既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定し、
判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価し、
評価により、いずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換し、
変換された画像データを、前記予測方法を用いる予測符号化方式で符号化する
符号化方法。 - 既定サイズに設定された画像ブロック内の処理対象である画像データと、既定の予測方法で生成された予測データとを比較して、予測データが画像データと一致しているか否かを判定するステップと、
判定結果に基づいて、画像データと予測データとが一致しなかった不一致回数を画像ブロック毎に計数することにより、画像データに対する予測データの一致度合いを評価するステップと、
評価により、いずれかの画像ブロックについて計数されている不一致回数が既定の基準値以上となった場合、該画像ブロックに含まれる画像データのうち処理対象の画像データ以降の画像データを予測データへと変換するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
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