JP5457853B2 - 画像符号化装置、画像符号化方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
画像を符号化し、該符号化した画像を含む固定長符号化データを出力する画像符号化装置であって、
処理対象画像を取得する入力手段と、
前記処理対象画像において、画素値が第1の閾値以上でありかつ第2の閾値以下である画素を対象画素とし、該対象画素の前記処理対象画像中における位置を示す位置情報を生成する生成手段と、
前記位置情報を可逆符号化して符号化位置データを生成する位置符号化手段と、
前記符号化位置データの情報量が第3の閾値以下の場合、前記処理対象画像から、第1の符号量を有する第1の符号化階調データを生成し、かつ前記第1の符号化階調データを復号して得られる画像中における前記対象画素の画素値を修正するために用いる画素値情報を生成する第1の階調符号化手段と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値以下の場合、前記第1の符号化階調データと、前記画素値情報と、前記符号化位置データと、を含む固定長符号化データを出力する第1の出力手段と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値を超える場合、前記処理対象画像から、第2の符号量を有する第2の符号化階調データを生成する第2の階調符号化手段と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値を超える場合、前記第2の符号化階調データを含む固定長符号化データを出力する第2の出力手段とを備え、
前記第1及び前記第2の符号量は、前記固定長符号化データが所定の固定長となるように定められ、前記第2の符号量は前記第1の符号量よりも大きいことを特徴とする。
[実施例1]
図1は本実施例に係る画像符号化装置の一例を示すブロック図である。ブロック化部101は、入力画像を取得して、予め決められたサイズのブロックに分割する。以降、ブロックに分割された画像はブロック画像(処理対象画像)と呼ばれる。本実施例では説明のため、ブロック画像の各画素は1つの画素値を有するものとする。例えば、入力画像がRGB画像として入力された場合、Rプレーンのブロック画像、Gプレーンのブロック画像、及びBプレーンのブロック画像が生成されてもよい。当業者には明らかなようにブロック画像はRGB画像であってもよいが、説明を簡単にするために詳細は省略される。本実施例ではブロックのサイズを16×16、画素値のデータ幅を8ビット、各ブロックに含まれる最大の画素値をCmax、最小の画素値をCminとする。
データフォーマットを図5(A)に示す。差分モードでの符号化データは、ヘッダと、抽出色データ(画素値情報)と、符号化位置データと、符号化階調データとを含む。このモードにおいて、置換部105が出力する階調画像は、ブロック画像に含まれる抽出画素の画素値から一定値を減算することにより得られる画像である。また、抽出色データはこの一定値を示す。この一定値は、抽出画素の代表的な画素値と、非抽出画素の代表的な画素値との差分であるのがよい。例えばこの一定値は、抽出画素の画素値の平均値と、非抽出画素の画素値の平均値との差分であればよい。この抽出色データは、符号化階調データを復号して得られる画像中における、抽出画素の画素値を修正するために用いられる。抽出色データは負の値を示してもよい。ヘッダは、このデータが差分モードで符号化されていることを示すことができる。
データフォーマットを図5(B)に示す。置換モードでの符号化データは、ヘッダと、抽出色データと、符号化位置データと、符号化階調データとを含む。このモードにおいて、置換部105が出力する階調画像は、ブロック画像に含まれる抽出画素の画素値を一定値とすることにより得られる画像である。この一定値は、非抽出画素の代表的な画素値、例えば平均値であってもよい。この抽出色データは、符号化階調データを復号して得られる画像中における、抽出画素の画素値を修正するために用いられる。置換モードにおいて抽出色データは、復号後の抽出画素の画素値を示す。抽出色データは抽出画素の代表的な画素値であればよく、例えば平均値であればよい。ヘッダは、このデータが置換モードで符号化されていることを示すことができる。
データフォーマットを図5(C)に示す。階調モードでの符号化データは、ヘッダと、圧縮階調データとを含む。このモードにおいて置換部105は、ブロック画像をそのまま階調画像として出力する。ヘッダは、このデータが階調モードで符号化されていることを示すことができる。
データフォーマットを図5(D)に示す。二色化モードでの符号化データは、ヘッダと、符号化二色データとを含む。ヘッダは、このデータが二色化モードで符号化されていることを示すことができる。二色化及び符号化には既知の方法を用いることができる。例えば、特許文献3のような方法で符号化を行ってもよい。1つの例として符号化二色データは、各画素が2つの画素群のうちのどちらに含まれるかを示す位置情報と、それぞれの画素群に含まれる画素の復号後の画素値とを含んでもよい。
本実施例では、階調符号化部106が階調画像の符号化を行う前に、階調画像を縮小する。本実施例の画像符号化装置は、実施例1と同様の、図1に示される構成を有する。本実施例に係る処理について、実施例1と異なる点を説明する。本実施例においては、ステップS614の前にステップS651で処理が行われる。ステップS651で縮小部151は、階調画像のサイズを16×16から8×8へと縮小する。どのような縮小方法が用いられてもよい。
本実施形態では、上述の各実施形態に係る処理をコンピュータにより行わせる。図7はコンピュータの基本構成を示す。このコンピュータにおいて上述の各実施例の機能を実行するためには、各機能をプログラムにより表現し、このコンピュータに読み込ませればよい。こうして、このコンピュータで上述の実施例の全ての機能を実現することができる。この場合、図7をはじめとする構成要素の各々は関数、若しくはCPUが実行するサブルーチンで機能させればよい。また、コンピュータプログラムは通常、CD−ROM等のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に格納されている。この記憶媒体を、コンピュータが有する読み取り装置(CD−ROMドライブ等)にセットし、システムにコピー若しくはインストールすることで実行可能になる。従って、係るコンピュータが読み取り可能な記憶媒体も本発明の範疇にあることは明らかである。
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムコードを読み出して実行する。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
Claims (8)
- 画像を符号化し、該符号化した画像を含む固定長符号化データを出力する画像符号化装置であって、
処理対象画像を取得する入力手段と、
前記処理対象画像において、画素値が第1の閾値以上でありかつ第2の閾値以下である画素を対象画素とし、該対象画素の前記処理対象画像中における位置を示す位置情報を生成する生成手段と、
前記位置情報を可逆符号化して符号化位置データを生成する位置符号化手段と、
前記符号化位置データの情報量が第3の閾値以下の場合、前記処理対象画像から、第1の符号量を有する第1の符号化階調データを生成し、かつ前記第1の符号化階調データを復号して得られる画像中における前記対象画素の画素値を修正するために用いる画素値情報を生成する第1の階調符号化手段と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値以下の場合、前記第1の符号化階調データと、前記画素値情報と、前記符号化位置データと、を含む固定長符号化データを出力する第1の出力手段と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値を超える場合、前記処理対象画像から、第2の符号量を有する第2の符号化階調データを生成する第2の階調符号化手段と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値を超える場合、前記第2の符号化階調データを含む固定長符号化データを出力する第2の出力手段とを備え、
前記第1及び前記第2の符号量は、前記固定長符号化データが所定の固定長となるように定められ、前記第2の符号量は前記第1の符号量よりも大きいことを特徴とする、画像符号化装置。 - 第3の出力手段をさらに備え、
前記入力手段は、入力画像を取得し、当該入力画像を分割することによって複数の前記処理対象画像を取得し、
前記第3の出力手段は、それぞれの前記処理対象画像に対して前記第1又は第2の出力手段が出力した固定長符号化データの集合を、前記入力画像を符号化した結果として出力する
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像符号化装置。 - 前記第1の階調符号化手段は、
それぞれの前記対象画素の画素値から、該それぞれの前記対象画素の画素値を代表する画素値である第1の抽出画素値を求める手段と、
それぞれの前記対象画素の画素値の最大値及び最小値の差が第4の閾値以下の場合に、前記第1の抽出画素値を示す前記画素値情報を生成し、かつ前記処理対象画像から前記第1の符号化階調データを生成する手段と、
前記最大値及び最小値の差が前記第4の閾値よりも大きい場合に、前記対象画素ではないそれぞれの画素の画素値から、前記対象画素ではないそれぞれの画素の画素値を代表する画素値である第2の抽出画素値を求め、前記第1の抽出画素値と前記第2の抽出画素値との差を示す前記画素値情報を生成し、かつ前記処理対象画像中のそれぞれの前記対象画素の画素値から前記画素値情報が示す差を引いて得た画像に対して符号化を行うことにより前記第1の符号化階調データを生成する手段と
を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像符号化装置。 - 前記生成手段は、前記処理対象画像を構成する画素のうち、
座標が(2M,2N)である全ての画素(M,Nは0以上の整数)の画素値が同じであると判定した場合、
座標が(2M+1,2N)である全ての画素の画素値が同じと判定した場合、
座標が(2M,2N+1)である全ての画素の画素値が同じと判定した場合、
又は、座標が(2M+1,2N+1)である全ての画素の画素値が同じと判定した場合、
前記同じと判定された画素値を有する画素を前記対象画素とすることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像符号化装置。 - 前記生成手段は、
前記処理対象画像を構成する画素の画素値の範囲を複数の区間に分割した際に、区間内の画素値を有する画素が存在しない区間を無画素区間として特定する手段と、
前記範囲内において前記無画素区間が連続して並んでいる区間をグループ化し、それぞれのグループのうち、区間長が最大のグループを最大長区間として特定する手段と、
前記範囲内の最大画素値から前記最大長区間内の最大画素値を引いて得た第1の差分値と、前記最大長区間内の最小画素値から前記範囲内の最小画素値を引いた第2の差分値と、の大小を比較する手段と、
前記第1の差分値≧前記第2の差分値である場合に、前記最大長区間内の最小画素値から前記範囲内の最小画素値までの間の画素値を有する画素を前記対象画素とする手段と、
前記第1の差分値<前記第2の差分値である場合に、前記最大長区間内の最大画素値から前記範囲内の最大画素値までの間の画素値を有する画素を前記対象画素とする手段と、
を備えることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像符号化装置。 - 画像を符号化し、該符号化した画像を含む固定長符号化データを出力するための画像符号化装置が行う方法であって、
処理対象画像を取得する入力工程と、
前記処理対象画像において、画素値が第1の閾値以上でありかつ第2の閾値以下である画素を対象画素とし、該対象画素の前記処理対象画像中における位置を示す位置情報を生成する生成工程と、
前記位置情報を可逆符号化して符号化位置データを生成する位置符号化工程と、
前記符号化位置データの情報量が第3の閾値以下の場合、前記処理対象画像から、第1の符号量を有する第1の符号化階調データを生成し、かつ前記第1の符号化階調データを復号して得られる画像中における前記対象画素の画素値を修正するために用いる画素値情報を生成する第1の階調符号化工程と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値以下の場合、前記第1の符号化階調データと、前記画素値情報と、前記符号化位置データと、を含む固定長符号化データを出力する第1の出力工程と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値を超える場合、前記処理対象画像から、第2の符号量を有する第2の符号化階調データを生成する第2の階調符号化工程と、
前記符号化位置データの情報量が前記第3の閾値を超える場合、前記第2の符号化階調データを含む固定長符号化データを出力する第2の出力工程とを備え、
前記第1及び前記第2の符号量は、前記固定長符号化データが所定の固定長となるように定められ、前記第2の符号量は前記第1の符号量よりも大きいことを特徴とする、画像符号化方法。 - コンピュータを、請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像符号化装置が有する各手段として機能させるための、コンピュータプログラム。
- 請求項7に記載のコンピュータプログラムを格納した、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
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