JP6672363B2 - 符号化装置、表示装置、符号化装置の制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像データを符号化する符号化装置、符号化装置の制御方法、および制御プログラムに関する。

近年、テレビジョンは、ハイビジョン、フルハイビジョン、４Ｋ、８Ｋと高精細化が進み、求められるフレームメモリの容量、処理速度も増大している。しかし、フレームメモリの容量には限界があり、また、処理速度を速めることも容易ではない。そこで、例えばフレームメモリに関しては、フレームメモリの容量を圧迫しないよう、画像データを符号化して、フレームメモリに格納することが行われている。

例えば、特許文献１には、画像データを符号化し、復号した第１の復号データと、１フレーム分遅延させて復号した第２の復号データとを比較することにより、画像データを補正する画像処理回路が記載されている。

また、符号化の方法について、特許文献２には、可変長ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）処理において、画素分布に応じて符号化処理態様を変更する符号化処理装置が記載されている。

また、１つではなく複数の符号化方法による符号化が可能な装置において、これら複数の符号化方法のうち適切な符号化方法を選択して符号化を行う装置も存在する。

特開２００４−１３９０９７号公報（２００４年５月１３日公開） 特開２００８−１１３４３９号公報（２００８年５月１５日公開）

複数の符号化方法が存在し、これら複数の符号化方法のうち適切な符号化方法を選択する場合、画像データを、複数の符号化方法それぞれにより符号化して符号化データを作成し、作成した符号化データを復号して符号化前の画像データとの差分を算出し、符号化方法毎の差分を比較することにより適切な符号化方法を選択するということが行われる。この場合、各符号化方法について、符号化処理、復号処理、差分の算出処理を行う必要があり、処理量が膨大となってしまう。

また、上述した特許文献１、２に記載された技術は、処理量の削減を目的としたものではなく、複数の符号化方法が存在し、これら複数の符号化方法のうち適切な符号化方法を選択する場合における処理量は変わらない。

本発明の一態様は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の符号化方法が存在し、これら複数の符号化方法のうち適切な符号化方法を選択する場合における処理量を削減する符号化装置等を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る符号化装置は、画像データに含まれる画素値の最大値と最小値との差分によって規定されるレンジを所定の量子化ビット数に基づいて分割することによって符号化処理を行う符号化装置であって、量子化ビット数の割り当て方が異なる複数の符号化パターンを選択する符号化パターン選択部と、前記画像データにおける処理単位の画素値を、自装置における最大の量子化ビット数で量子化して得られた量子化値のうち、前記選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数より下位のビットで表現される量子化値を当該符号化パターンにおける当該処理単位の差分として算出する差分算出部と、前記差分を用いて、前記複数の符号化パターンのうち前記符号化処理に用いる符号化パターンを決定する符号化パターン決定部と、前記決定した符号化パターンを用いて前記画像データの符号化を行う符号化部と、を備えていることを特徴としている。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る符号化装置の制御方法は、画像データに含まれる画素値の最大値と最小値との差分によって規定されるレンジを所定の量子化ビット数に基づいて分割することによって符号化処理を行う符号化装置の制御方法であって、量子化ビット数の割り当て方が異なる複数の符号化パターンを選択する符号化パターン選択ステップと、前記画像データにおける処理単位の画素値を、自装置における最大の量子化ビット数で量子化して得られた量子化値のうち、前記選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数より下位のビットで表現される量子化値を当該符号化パターンにおける当該処理単位の差分として算出する差分算出ステップと、前記差分を用いて、前記複数の符号化パターンのうち前記符号化処理に用いる符号化パターンを決定する符号化パターン決定ステップと、前記決定した符号化パターンを用いて前記画像データの符号化を行う符号化ステップと、を含むことを特徴としている。

本発明の一態様によれば、画像データの符号化前後の差分を、最大の量子化ビット数で量子化して得られた量子化値のうち、当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数より下位のビットで表現される値とするので、当該差分を簡単な計算で算出することができるという効果を奏する。これにより、従来技術のように符号化データを復号し、符号化前の画像データと比較して差分を算出する場合と比較して、差分を算出するための計算量を大幅に削減することができるという効果を奏する。そして、計算量を削減した方法により算出した差分を用いて最適な符号化パターンを選択し、符号化を行うので、符号化処理の処理量を削減することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る符号化装置の要部構成を示すブロック図である。 ブロックの形状をチェッカーフラッグパターンに変更した例を示す図である。 （ａ）〜（ｅ）は、符号化装置において実行可能な符号化パターンを説明するための図である。 符号化装置の差分算出部における差分の算出方法を説明するための図である。 符号化装置の差分算出部における差分の算出方法を説明するための図である。 符号化装置における処理の流れを示すフローチャートである。 符号化装置における処理の流れを示すフローチャートである。 上記符号化装置を用いた表示装置の概略図である。

〔全体概要〕
本実施形態に係る符号化装置１は、入力された画像データの画素値の最大値と最小値との差分によって規定されるレンジを所定の量子化ビット数に基づいて分割し、分割後のレンジに所定の量子化ビット数で表されるコードを当てはめることにより量子化、すなわち符号化を行うものである。

符号化装置１は、例えば、テレビジョン等の画像データを受信して表示する装置に設けられており、入力された画像データを符号化しフレームメモリ等に格納するものである。符号化装置１では、複数の符号化方法により符号化を行うことが可能であり、複数の符号化方法のうち適切な符号化方法、すなわち最も誤差が小さくなる符号化方法を選択して符号化を行う。そして、本実施形態に係る符号化装置１では、後述するような本発明に特有の誤差算出方法を用いることにより、適切な符号化方法選択するための誤差算出に係る計算量を削減し、符号化処理の処理負荷を軽減するものである。

〔符号化装置１の構成〕
まず、図１を参照して、本実施形態に係る符号化装置１の要部構成について説明する。図１は、符号化装置１の要部構成を示すブロック図である。図１に示すように、符号化装置１は、ブロック分割部１０、誤差算出部２０、符号化パターンＤＢ３０、符号化パターン決定部４０、および符号化部５０を含む。

ブロック分割部１０は、入力された画像データを複数のブロックに分割し、誤差算出部２０に送信する。本実施形態に係る符号化装置１では、ブロック単位で符号化を行うためである。なお、ブロックサイズとしては、３２×３２画素、１６×１６画素、８×８画素、４×４画素等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく任意のサイズであってよい。また、ブロックの形状を実施に合わせて任意の形状に変更しても良い。例えば、図２は、ブロックの形状をチェッカーフラッグパターンに変更した例を示す。ブロック分割部１０は、入力された画像データを４×４画素に分割後、図示した通りのチェッカーフラッグパターンを用いて白で示した位置の画素２０１を含むブロックと、黒で示した位置の画素２０２を含むブロックを構成する。チェッカーフラッグパターンに従ってブロックを分割後、それぞれのブロックを抽出して、誤差算出方法を適用することもできる。その他、実施に合わせてブロックの形状を縦長または横長の長方形や三角形等に変更しても良い。

誤差算出部２０は、ブロック分割部１０によって分割されたブロック毎に、符号化パターン（符号化方法）毎の誤差を算出する。そして、算出した結果を符号化パターン決定部４０に送信する。誤差算出部２０は、画素値取得部２１、符号化パターン選択部２２、差分算出部２３、および差分累計部２４を含む。

画素値取得部２１は、ブロック内の各画素の画素値を取得する。画素値とは、当該画素の輝度、色差を示すものであり、例えば画像データがＹＵＶ信号で表されている場合、すなわち輝度に関する輝度信号Ｙ、色に関する２つの色信号Ｕ、Ｖが用いられる場合は、当該画素におけるＹ、Ｕ、Ｖそれぞれの値である。また、ＲＧＢ等の色信号で表されている場合は、当該画素におけるＲＧＢそれぞれの値である。なお、本実施形態において入力される画像データは、１色あたり１２ビット（４０９６階調）の画素値が割り当てられているものとして説明するが、入力される画像データの階調値はこれに限られるものではない。

符号化パターン選択部２２は、ブロック毎に、符号化パターンＤＢ３０に格納されている、符号化装置１で実行可能な複数の符号化パターンを選択し、差分算出部２３に通知する。

ここで、図３を参照して、符号化装置１において実行可能な複数の符号化パターンについて説明する。図３は、符号化装置１において実行可能な符号化パターンを説明するための図である。図３の（ａ）〜（ｃ）は、ブロック単位の符号化パターン例を示し、各数字は、当該符号化パターンで符号化するときに各画素に割り当てられる量子化ビット数を示す。すなわち、図３の（ａ）に示す例では、ブロックサイズは４×４画素であり、全ての画素について８ビットが割り当てられており、各画素を８ビットの量子化ビット数で符号化することになる。同様に、図３の（ｂ）に示す例では、ブロック内の外周の画素には１０ビット、内側の画素には２ビットが割り当てられており、それぞれ割り当てられた量子化ビット数で符号化することになる。図３の（ｃ）についても同様であり、例えば左上の画素には６ビットが割り当てられており、左上の画素は６ビットで符号化する。

図３の（ｄ）、（ｅ）は、１画素内で割り当てられる量子化ビット数の例を示す。ここでは、１画素がＲＧＢの３色で表現されているものとする。図３の（ｄ）に示す例では、当該画素に６ビットが割り当てられ、画素内のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれに２ビットずつ割り当てられている。よって、この場合、画素内のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれが２ビットの量子化ビット数で符号化されることになる。同様に、図３の（ｅ）に示す例では、Ｒに４ビット、ＧとＢとに１ビットが割り当てられており、それぞれ割り当てられた量子化ビット数で符号化される。

本実施形態に係る符号化装置１では、図３に示すような、１画素内の色毎（処理単位）に割り当てられた量子化ビット数のパターンが異なる複数の符号化パターンを符号化パターンＤＢ３０に格納している。なお、画像データがＹＵＶ信号で表現されている場合は、符号化パターンでは、Ｙ、Ｕ、Ｖそれぞれが処理単位となり、Ｙ、Ｕ、Ｖそれぞれに対応する量子化ビット数が割り当てられることになる。

差分算出部２３は、符号化パターン選択部２２によって選択された符号化パターンによって符号化した場合の符号化データと符号化前の画像データとの差分を画素単位で算出する。そして、算出した差分を差分累計部２４に通知する。なお、差分算出部２３による差分の算出方法の詳細については後述する。

差分累計部２４は、差分算出部２３が算出した差分をブロック単位で符号化パターン毎に累計し、当該ブロックにおける当該符号化パターンの誤差として、符号化パターン決定部４０に通知する。

符号化パターン決定部４０は、誤差算出部２０から通知された誤差を用いて、ブロック毎に用いる符号化パターンを決定する。具体的には、符号化パターン決定部４０は、ブロック毎に、誤差が最も小さい符号化パターンを当該ブロックに用いる符号化パターンとして決定する。

符号化部５０は、符号化パターン決定部４０が決定した符号化パターンを用いてブロック毎に符号化を行い、符号化データを出力する。より詳細には、符号化部５０は、処理単位毎に、符号化パターンで割り当てられた量子化ビット数で画素値を符号化する。具体的には、画素値を自装置における最大の量子化ビット数で量子化し、量子化された画素値（量子化値）を、最大の量子化ビット数から割り当てられた量子化ビット数を引いた分だけ右シフトすることにより符号化を行う。例えば、最大の量子化ビット数が１２ビットであり、量子化された画素値が「１０１１１１１０１０１０」で、割り当てられた量子化ビット数が４の場合、「１０１１１１１０１０１０」を（１２−４＝８）ビットだけ右シフトした「００００００００１０１１」、すなわち「１０１１」（４ビット）を符号化後の画素値とする。また、画素値を自装置における最大の量子化ビット数で量子化し、量子化された画素値に対して、処理単位毎に、符号化パターンで割り当てられた量子化ビット数の分だけ、当該量子化された画素値の最上位のビットから抽出した値を符号化データとしても良い。

なお、符号化された画素値を算出する方法は、上記の右ビットシフトによって算出する方法に限られることはなく、画素値の上位ビットを取り出す方法であれば、上記の方法を変更しても良い。例えば、ハードウェア記述言語Verilogを用いれば、a[11:8]と表現することで、aの内、ビット位置１１から８までのビット列を取り出すことが可能である。また、画素値の上位ビットを取り出す方法であれば、コンピュータを動かすための他の制御プログラムを用いても良い。

〔誤差算出処理の詳細〕
次に、図４および５を参照して、差分算出部２３における差分の算出方法について説明する。図４および５は、差分算出部２３における差分の算出方法を説明するための図である。

上述したように、本実施形態に係る符号化装置１では、入力される画素データの画素値は１２ビットであり、当該画素値を符号化パターンによって割り当てられた量子化ビット数で符号化する。よって、例えば、割り当てられた量子化ビット数をｍとした場合、符号化された画素値IDXmは、以下の式により算出することができる。
なお、IDXmは、整数であり、例えばｍ＝２であれば、IDXmは０、１、２、３の何れかの値をとり、ｍ＝３であれば、IDXmは０、１、２、３、４、５、６、７の何れかの値をとり、ｍ＝４であれば、IDXmは０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５の何れかの値をとる。
range₁₂=max₁₂- min₁₂
IDXm=(in-min₁₂)/range₁₂* (2^m-1) 小数点以下四捨五入
ここで、max₁₂は、入力画像データの画素値の最大値、より正確にはブロック内の画素値の最大値、min₁₂は入力画像データの画素値の最小値、より正確にはブロック内の画素値の最小値、inは、処理対象画素の画素値である。

符号化による誤差Errを、従来のように、符号化データを復号して符号化前後の差分から算出する場合、以下の計算が必要となる。
dec₁₂=range₁₂*IDXm/(2^m-1)+min₁₂
Err=abs(dec₁₂-in)
ここで、dec₁₂は、復号後の画素値を示し、absは絶対値を示す。

一方、本実施形態では、計算量を大幅に削減することが目的であるため、符号化された画素値IDXm、および符号化による誤差Errの概略値を、以下のように算出する。つまり、以下のように算出された誤差Errは概略値であるため、上記に示した従来の方法で算出した誤差Errとは必ずしも一致しない。
IDX₁₂を算出
IDX₁₂=(in-min₁₂)/(max₁₂-min₁₂)*(2¹²-1)
IDXm=IDX₁₂>>(12-m)
Err=IDX₁₂[12-m-1:0]
なお、「>>」は右ビットシフトを示し、IDX₁₂[12-m-1:0]は、IDX₁₂の内、ビット位置12-m-1から０までのビット列を取り出すことを示す。

また、符号化された画素値IDXmは、IDXm=IDX₁₂>>(12-m)により算出するので、IDX₁₂（ｍ＝１２）の値が「１０１１１１１０１０１０」の場合、IDX₄は、IDX₁₂>>(12-4)、すなわち「（００００００００）１０１１」となって４ビットで表され、IDX₃は、IDX₁₂>>(12-3)、すなわち「（０００００００００）１０１」となって３ビットで表され、IDX₂は、IDX₁₂>>(12-2)、すなわち「（００００００００００）１０」となって２ビットで表されることになる。なお、符号化された画素値IDXmを算出する方法は、上記の式のIDXm=IDX₁₂>>(12-m)のような右ビットシフトによって算出する方法に限られることはなく、画素値IDXmの上位ビットを取り出す方法であれば、上記の方法を変更しても良い。例えば、ハードウェア記述言語Verilogを用いれば、IDX₁₂[11:8]と表現することで、IDX₁₂の内、ビット位置１１から８までのビット列を取り出すことが可能である。また、画素値の上位ビットを取り出す方法であれば、コンピュータを動かすための他の制御プログラムを用いても良い。

すなわち、本実施形態では、符号化による誤差ErrをIDX₁₂[12-m-1:0]により算出する。IDX₁₂[12-m-1:0]は、IDX₁₂が算出されていれば容易に算出できるので、従来技術のような煩雑な計算をする必要がない。

例えば、図４に示すように、IDX₁₂（ｍ＝１２）の値が「１０１１１１１０１０１０」で、割り当てられた量子化ビット数が４（ｍ＝４）の場合、誤差Err4は、IDX₁₂[12-4-1:0]、すなわち「１１１０１０１０」となる。誤差を見積もるために、ｍ＝４の例では、IDX₄のビット値を入力画素値の１２ビット精度の値にするために2の(12-4)乗（２^８＝１００００００００）を乗じたIDX_{4_12}を求め、IDX₁₂-IDX_{4_12}を算出する。これがすなわちIDX₁₂[12-4-1:0] と同じ値である。

同様に、割り当てられた量子化ビット数が３（ｍ＝３）であれば、誤差Err3は、IDX₁₂[12-3-1:0]、すなわち「１１１１０１０１０」となり、割り当てられた量子化ビット数が２（ｍ＝２）であれば、誤差Err2は、IDX₁₂[12-2-1:0]、すなわち「１１１１１０１０１０」となる。このように、本実施形態によれば、従来技術のような煩雑な計算を行うことなく、容易に符号化による誤差Errを算出することができる。

なお、入力画像の画素値と量子化ビット数ｍ＝２、３、４により符号化した画素値との誤差Errを図で示すと図５の通りである。図５に示すように、入力された１２ビットで表現された画像データ（入力画像）に対し、４ビットで符号化した場合の差分はErr4となり、３ビットで符号化した場合の差分はErr3となり、２ビットで符号化した場合の差分はErr2となる。

このように、本実施形態によれば、IDX₁₂を算出すれば、所望の量子化ビット数がいくつであっても、簡単な計算で誤差Errを算出することができ、差分を算出するための処理負荷を従来よりも大幅に削減することができる。特に、割り当てられた量子化ビット数ｍが複数存在する場合、従来の方法であれば、存在する量子化ビット数の分、符号化前後の差分を算出する必要があるところ、本実施形態によれば、IDX₁₂のみ算出すれば、残りは簡単な計算で算出でき、大幅に計算量を削減することができる。

〔符号化装置１における処理の流れ〕
次に、図６および７を参照して、符号化装置１における処理の流れを説明する。図６および７は、符号化装置１における処理の流れを示すフローチャートである。

図６に示すように、符号化装置１は、画像データが入力されると（Ｓ１０１）、ブロック分割部１０は画像データを所定サイズのブロックに分割する（Ｓ１０２）。そして、誤差算出部２０は分割されたブロック毎に誤差算出処理を行う（Ｓ１０３）。

誤差算出処理の詳細について、図７を参照して説明する。誤差算出処理では、まず、誤差算出部２０の差分算出部２３が、処理対象ブロック内の各画素について、量子化ビット数が１２の場合の画素値IDX₁₂を算出する（Ｓ３０１）。次に、差分算出部２３は、符号化パターン選択部２２が選択した（Ｓ３０２、符号化パターン選択ステップ）符号化パターンにおける量子化ビット数ｍで符号化した場合の画素値IDXmを算出する（Ｓ３０３）。そして、差分算出部２３は、当該画素におけるIDX₁₂とIDXmとの差分を算出する（Ｓ３０４、差分算出ステップ）。差分算出部２３は、ブロック内における全ての画素について差分を算出する。そして、差分累計部２４は、対象ブロック内における全ての画素の差分の累計を算出する（Ｓ３０５）。

その後、誤差算出部２０は、全ての符号化パターンについて、誤差の算出を行ったか否かを判断し（Ｓ３０６）、全ての符号化パターンについて誤差の算出を行っていない場合（Ｓ３０６でＮＯ）、ステップＳ３０２に戻り、未処理の符号化パターンについての誤差の算出処理を行う。

一方、全ての符号化パターンについて誤差の算出を行った場合（Ｓ３０６でＹＥＳ）、図６のステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０４では、符号化パターン決定部４０は、差分累計部２４が算出した対象ブロックにおける差分の累計値が最も小さい符号化パターンを、当該ブロックの符号化に用いる符号化パターンとして決定する（Ｓ１０４、符号化パターン決定ステップ）。そして、符号化パターン決定部４０は画像データに含まれる全てのブロックについて符号化パターンを決定する。そして、符号化部５０は、符号化パターン決定部４０が決定した符号化パターンを用いて画像データの符号化を行い、符号化データを出力する（Ｓ１０５、符号化ステップ）。

〔表示装置による実現例〕
次に、図８を参照して、符号化装置１を用いた表示装置１００の概略を説明する。図８は、表示装置１００の概略図である。符号化装置１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示手段１０６を有した表示装置１００で実現することも可能である。表示装置１００は、符号化装置１以外に例えば、画像データ制御部１０１、メモリ部１０２、タイミング制御部１０３、データ線駆動部１０４、ゲート線駆動部１０５を備える。なお、上記の表示装置１００の構成については、あくまで例示に過ぎないため、各構成や、処理内容について変更しても良い。

処理装置２００は、画像データを表示装置１００に送信する。表示装置１００は、画像データ制御部１０１で画像データを受信する。処理装置２００は例えばＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）等を使用することができる。画像データ制御部１０１は、受信した画像データに基づいて、データ線駆動部１０４、ゲート線駆動部１０５を駆動するタイミングの情報をタイミング制御部１０３に送信する。また、画像データを符号化装置１に送信する。符号化装置１は、入力された画像データを上記の誤差算出方法を用いて画像データの符号化を行い、符号化データを出力する。符号化された画像データは、メモリ部１０２に送信する。メモリ部１０２は、圧縮された画像データを保存する。タイミング制御部１０３は、データ線駆動部１０４、ゲート線駆動部１０５に、表示手段１０６を駆動するタイミングの情報を送信する。

符号化装置１は、画像データを符号化する際の計算量を大幅に削減可能にするため、高精細化によって、画像データの処理速度に課題が生じる表示装置１００に用いられることがより好ましい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
符号化装置１の制御ブロック（特にブロック分割部１０、誤差算出部２０（画素値取得部２１、符号化パターン選択部２２、差分算出部２３、差分累計部２４）、符号化パターン決定部４０、および符号化部５０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、符号化装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る符号化装置（１）は、画像データに含まれる画素値の最大値と最小値との差分によって規定されるレンジを所定の量子化ビット数に基づいて分割することによって符号化処理を行う符号化装置（１）であって、量子化ビット数の割り当て方が異なる複数の符号化パターンを選択する符号化パターン選択部（２２）と、前記画像データにおける処理単位の画素値を、自装置における最大の量子化ビット数で量子化して得られた量子化値のうち、前記選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数より下位のビットで表現される量子化値を当該符号化パターンにおける当該処理単位の差分として算出する差分算出部（２３）と、前記差分を用いて、前記複数の符号化パターンのうち前記符号化処理に用いる符号化パターンを決定する符号化パターン決定部（４０）と、前記決定した符号化パターンを用いて前記画像データの符号化を行う符号化部（５０）と、を備えていることを特徴としている。

前記の構成によれば、画像データの符号化前後の差分を、最大の量子化ビット数で量子化して得られた量子化値のうち、当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数より下位のビットで表現される値とするので、当該差分を簡単な計算で算出することができる。これにより、従来技術のように符号化データを復号し、符号化前の画像データと比較して差分を算出する場合と比較して、差分を算出するための計算量を大幅に削減することができる。

そして、計算量を削減した方法により算出した差分を用いて最適な符号化パターンを選択し、符号化を行うので、符号化処理の処理量を削減することができる。

本発明の態様２に係る符号化装置は、上記態様１において、前記画像データを所定サイズの複数のブロックに分割するブロック分割部を備え、前記差分算出部は、前記ブロック毎に、当該ブロックに含まれる前記処理単位の差分の累計を算出し、前記符号化パターン決定部は、前記累計が最も小さい符号化パターンを当該ブロックの前記符号化処理に用いる符号化パターンとして決定するものであってもよい。

前記の構成によれば、ブロック単位で最適な符号化パターンを選択し、符号化することができる。これにより、画像データのフレーム単位ではなく、ブロック単位で、処理量が削減された方法により最適な符号化パターンを選択することができる。

本発明の態様３に係る符号化装置は、上記態様１または２において、前記符号化部は、前記最大の量子化ビット数で量子化して得られた前記量子化値から、ビットを抽出することで符号化を行い、前記抽出は、前記処理単位ごとに選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数と同じだけ、最上位から抽出するものであってもよい。

前記の構成によれば、処理単位ごとに選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数と同じだけ、最上位から抽出することにより符号化を行うので、符号化を簡易な処理で行うことができる。

本発明の態様４に係る符号化装置は、上記態様３において、前記抽出は、右シフトすることにより行われ、前記右シフトのシフト量は、前記最大の量子化ビット数から、選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数を引いた量であるものであってもよい。

前記の構成によれば、最大の量子化ビット数から選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数を引いた量をシフト量として右シフトすることにより抽出を行うので、符号化を簡易な処理で行うことができる。

本発明の態様５に係る符号化装置の制御方法は、画像データに含まれる画素値の最大値と最小値との差分によって規定されるレンジを所定の量子化ビット数に基づいて分割することによって符号化処理を行う符号化装置の制御方法であって、量子化ビット数の割り当て方が異なる複数の符号化パターンを選択する符号化パターン選択ステップ（Ｓ３０２）と、前記画像データにおける処理単位の画素値を、自装置における最大の量子化ビット数で量子化して得られた量子化値のうち、前記選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数より下位のビットで表現される量子化値を当該符号化パターンにおける当該処理単位の差分として算出する差分算出ステップ（Ｓ３０４）と、前記差分を用いて、前記複数の符号化パターンのうち前記符号化処理に用いる符号化パターンを決定する符号化パターン決定ステップ（Ｓ１０４）と、前記決定した符号化パターンを用いて前記画像データの符号化を行う符号化ステップ（Ｓ１０５）と、を含むことを特徴としている。これにより、態様１と同様の効果を奏する。

本発明の各態様に係る符号化装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記符号化装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記符号化装置をコンピュータにて実現させる符号化装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明の態様６に係る表示装置（１００）は、上記符号化装置を用いて符号化することを特徴としている。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 符号化装置
１０ ブロック分割部
２０ 誤差算出部
２１ 画素値取得部
２２ 符号化パターン選択部
２３ 差分算出部
２４ 差分累計部
３０ 符号化パターンＤＢ
４０ 符号化パターン決定部
５０ 符号化部
１００ 表示装置

Claims (7)

1. 画像データに含まれる画素値の最大値と最小値との差分によって規定されるレンジを所定の量子化ビット数に基づいて分割することによって符号化処理を行う符号化装置であって、
   量子化ビット数の割り当て方が異なる複数の符号化パターンを選択する符号化パターン選択部と、
   前記画像データにおける処理単位の画素値を、自装置における最大の量子化ビット数で量子化して得られた量子化値のうち、前記選択された符号化パターンにおける処理単位に割り当てられた量子化ビット数より下位のビットで表現される量子化値を当該符号化パターンにおける当該処理単位の差分として算出する差分算出部と、
   前記差分を用いて、前記複数の符号化パターンのうち前記符号化処理に用いる符号化パターンを決定する符号化パターン決定部と、
   前記決定した符号化パターンを用いて前記画像データの符号化を行う符号化部と、を備えていることを特徴とする符号化装置。
2. 前記画像データを所定サイズの複数のブロックに分割するブロック分割部を備え、
   前記差分算出部は、前記ブロック毎に、当該ブロックに含まれる前記処理単位の差分の累計を算出し、
   前記符号化パターン決定部は、前記累計が最も小さい符号化パターンを当該ブロックの前記符号化処理に用いる符号化パターンとして決定することを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
3. 前記符号化部は、前記最大の量子化ビット数で量子化して得られた前記量子化値から、ビットを抽出することで符号化を行い、
   前記抽出は、前記処理単位ごとに選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数と同じだけ、最上位から抽出することを特徴とする請求項１または２に記載の符号化装置。
4. 前記抽出は、右シフトすることにより行われ、
   前記右シフトのシフト量は、前記最大の量子化ビット数から、選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数を引いた量であることを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。
5. 画像データに含まれる画素値の最大値と最小値との差分によって規定されるレンジを所定の量子化ビット数に基づいて分割することによって符号化処理を行う符号化装置の制御方法であって、
   量子化ビット数の割り当て方が異なる複数の符号化パターンを選択する符号化パターン選択ステップと、
   前記画像データにおける処理単位の画素値を、自装置における最大の量子化ビット数で量子化して得られた量子化値のうち、前記選択された符号化パターンにおける当該処理単位に割り当てられた量子化ビット数より下位のビットで表現される量子化値を当該符号化パターンにおける当該処理単位の差分として算出する差分算出ステップと、
   前記差分を用いて、前記複数の符号化パターンのうち前記符号化処理に用いる符号化パターンを決定する符号化パターン決定ステップと、
   前記決定した符号化パターンを用いて前記画像データの符号化を行う符号化ステップと、を含むことを特徴とする符号化装置の制御方法。
6. 請求項１に記載の符号化装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記符号化パターン選択部、前記差分算出部、前記符号化パターン決定部、および前記符号化部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の符号化装置を用いて、画像データを符号化することを特徴とする表示装置。

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