JPH06178121A - 圧縮方法 - Google Patents
圧縮方法Info
- Publication number
- JPH06178121A JPH06178121A JP4328083A JP32808392A JPH06178121A JP H06178121 A JPH06178121 A JP H06178121A JP 4328083 A JP4328083 A JP 4328083A JP 32808392 A JP32808392 A JP 32808392A JP H06178121 A JPH06178121 A JP H06178121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- picture element
- value
- prediction
- encoder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
注目画素近傍の同色の１画素と、近傍の異なる色の２画
素から画素値の予測をして、その予測誤差を可変長符号
に変換するに際して空間配置上で、近傍の同色の１画素
Ａは水平方向に位置し、近傍の異なる色の２画素Ｂ，Ｃ
のうち、Ｂは垂直方向、Ｃは画素Ａの垂直方向かつ画素
Ｂの水平方向に位置したとき、画素の予測値Ｐを以下の
式によって求めることを特徴とする圧縮方式が開示され
る。 Ｐ＝Ａ＋Ｂ−Ｃ
素から画素値の予測をして、その予測誤差を可変長符号
に変換するに際して空間配置上で、近傍の同色の１画素
Ａは水平方向に位置し、近傍の異なる色の２画素Ｂ，Ｃ
のうち、Ｂは垂直方向、Ｃは画素Ａの垂直方向かつ画素
Ｂの水平方向に位置したとき、画素の予測値Ｐを以下の
式によって求めることを特徴とする圧縮方式が開示され
る。 Ｐ＝Ａ＋Ｂ−Ｃ
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データを圧縮する
圧縮方法に関する。
圧縮方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像データを媒体等に記録する際、画質
劣化が少なく効率的な圧縮方法が望まれる。
劣化が少なく効率的な圧縮方法が望まれる。
【０００３】静止画像においては、ＪＰＥＧ方式が標準
案として定められており、画質、圧縮率のバランスが取
れた優れた方式である。
案として定められており、画質、圧縮率のバランスが取
れた優れた方式である。
【０００４】しかしながら、非可逆モードでは、文字画
像等の急峻なエッジを持つ画像を苦手とし、圧縮率が低
いときでもエッジ付近に劣化が目立ちやすい。
像等の急峻なエッジを持つ画像を苦手とし、圧縮率が低
いときでもエッジ付近に劣化が目立ちやすい。
【０００５】このため高画質を要求するシステムでは、
さらに可逆モードも必要とする。ＪＰＥＧ方式は可逆モ
ードを含んでいるが、非可逆モードに対しさらに多くの
処理を必要とする。すなわち、原画像と復元画像の差分
をとって誤差画像を抽出し、この画像をＤＰＣＭにより
符号化する処理が追加される。
さらに可逆モードも必要とする。ＪＰＥＧ方式は可逆モ
ードを含んでいるが、非可逆モードに対しさらに多くの
処理を必要とする。すなわち、原画像と復元画像の差分
をとって誤差画像を抽出し、この画像をＤＰＣＭにより
符号化する処理が追加される。
【０００６】一方、例えばディジタルカメラ等のシステ
ムでは高速に圧縮することが必要である。従って、前記
の可逆モードにおける処理を高速化するため、復元する
ためのハードや、誤差画像を抽出するハードなど大幅な
ハードの追加を必要とする。
ムでは高速に圧縮することが必要である。従って、前記
の可逆モードにおける処理を高速化するため、復元する
ためのハードや、誤差画像を抽出するハードなど大幅な
ハードの追加を必要とする。
【０００７】以上の事から、可逆モードで、しかも高速
な処理を必要とする場合、ハードウェアの負荷が軽く、
高速な処理が可能なＤＰＣＭ方式が有効である。
な処理を必要とする場合、ハードウェアの負荷が軽く、
高速な処理が可能なＤＰＣＭ方式が有効である。
【０００８】従来のＫＰＣＭ方式における、画素値の予
測方法として、前値予測（図５）、平均予測（図７）、
平面予測（図６）等が代表的である。
測方法として、前値予測（図５）、平均予測（図７）、
平面予測（図６）等が代表的である。
【０００９】一方、撮像素子において、高い感度が得ら
れる色フィルタの配列として、補色方式が代表的であ
る。
れる色フィルタの配列として、補色方式が代表的であ
る。
【００１０】補色方式の撮像素子の出力信号を、そのま
まＤＰＣＭにより圧縮するシステムにおいて、各補色信
号毎に独立に平面予測を用いて圧縮処理していた。
まＤＰＣＭにより圧縮するシステムにおいて、各補色信
号毎に独立に平面予測を用いて圧縮処理していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】したがって従来例では
圧縮率の点で未だ改善の余地があった。
圧縮率の点で未だ改善の余地があった。
【００１２】本発明は、圧縮率を向上させることができ
る圧縮方法を提供することを目的とする。
る圧縮方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の圧縮方法は上述
の目的を達成するために注目画素近傍の該注目画素と同
色の１画素と、該注目画素近傍の該注目画素とは異なる
色の複数画素から該注目画素値を予測し、予測誤差を可
変長符号に変換することを特徴とする。
の目的を達成するために注目画素近傍の該注目画素と同
色の１画素と、該注目画素近傍の該注目画素とは異なる
色の複数画素から該注目画素値を予測し、予測誤差を可
変長符号に変換することを特徴とする。
【００１４】
【実施例】以下本発明の一実施例の原理について説明す
る。
る。
【００１５】例えば図３に示すような補色フィルタ配置
のセンサから得られた信号は、１画素おきに配置された
同色の信号どおしは、隣接する異なる色の信号より相関
性が高い。尚図３は補色フィルタ配置のくり返しパター
ンの一周期を示す。
のセンサから得られた信号は、１画素おきに配置された
同色の信号どおしは、隣接する異なる色の信号より相関
性が高い。尚図３は補色フィルタ配置のくり返しパター
ンの一周期を示す。
【００１６】したがって本実施例では注目画素から離れ
ていても注目画素と同色の信号をＤＰＣＭの予測に用い
る。
ていても注目画素と同色の信号をＤＰＣＭの予測に用い
る。
【００１７】また、注目画素と１画素離れた同色の画素
との間の値の変化量は、その２画素と平行に１画素置い
て配置されている同色の２画素間の変化量と相関性が高
い。以上の事から、図９に示すように平面予測におい
て、画素Ｘの予測にＡ、Ｂ、Ｃの配置の同色の画素を用
いることも考えられる。
との間の値の変化量は、その２画素と平行に１画素置い
て配置されている同色の２画素間の変化量と相関性が高
い。以上の事から、図９に示すように平面予測におい
て、画素Ｘの予測にＡ、Ｂ、Ｃの配置の同色の画素を用
いることも考えられる。
【００１８】しかしながら、本発明者の検討により補色
信号において、平行に１画素置いて配置した同色の２画
素間より平行に隣接して配置された異なる色の２画素間
の変化量の方が注目画素に対してより相関性が高い結果
が得られることが明らかになった。従って、本実施例で
は注目画素と同色の１画素と、注目画素とは異なる色の
２画素を用いて平面予測する。図３に示す配置の補色フ
ィルタでは、図４に示すように、画素Ｘの予測に、Ａ、
Ｂ、Ｃの配置の画素を用いて平面予測をする。
信号において、平行に１画素置いて配置した同色の２画
素間より平行に隣接して配置された異なる色の２画素間
の変化量の方が注目画素に対してより相関性が高い結果
が得られることが明らかになった。従って、本実施例で
は注目画素と同色の１画素と、注目画素とは異なる色の
２画素を用いて平面予測する。図３に示す配置の補色フ
ィルタでは、図４に示すように、画素Ｘの予測に、Ａ、
Ｂ、Ｃの配置の画素を用いて平面予測をする。
【００１９】これに依り以下説明する実施例では画素値
の予測精度を高め、圧縮の効率を従来方式よりさらに向
上させることができる。
の予測精度を高め、圧縮の効率を従来方式よりさらに向
上させることができる。
【００２０】かかる実施例について以下詳述する。
【００２１】図１は、本発明の一実施例におけるブロッ
ク図を示す。１０１は、被写体像を電気信号に変換する
ための撮像素子であり、本実施例においてはフィルタの
色配列はそのくり返しの一周期を図３に示す補色タイプ
を用いている。撮像素子１０１は、図示せぬ駆動回路に
より水平方向に１ラインずつ読みだし出力する。１０２
は、撮像素子１０１の出力信号をディジタルデータに変
換するＡ／Ｄ変換器を示し、その出力はＤＰＣＭ符号化
器１０４とＹＣプロセス１０５に入力する。
ク図を示す。１０１は、被写体像を電気信号に変換する
ための撮像素子であり、本実施例においてはフィルタの
色配列はそのくり返しの一周期を図３に示す補色タイプ
を用いている。撮像素子１０１は、図示せぬ駆動回路に
より水平方向に１ラインずつ読みだし出力する。１０２
は、撮像素子１０１の出力信号をディジタルデータに変
換するＡ／Ｄ変換器を示し、その出力はＤＰＣＭ符号化
器１０４とＹＣプロセス１０５に入力する。
【００２２】ＹＣプロセス１０５は、補色のディジタル
データを、輝度信号Ｙと色信号Ｃｒ、Ｃｂに変換して出
力する。色信号は、サブ・サンプリングされ、輝度信号
の半分の帯域になる。直交変換符号化器１０６は、ＪＰ
ＥＧ方式により、ＹＣプロセス１０５の出力を符号化
し、可変長データを出力する。
データを、輝度信号Ｙと色信号Ｃｒ、Ｃｂに変換して出
力する。色信号は、サブ・サンプリングされ、輝度信号
の半分の帯域になる。直交変換符号化器１０６は、ＪＰ
ＥＧ方式により、ＹＣプロセス１０５の出力を符号化
し、可変長データを出力する。
【００２３】一方、ＤＰＣＭ符号化器１０４は、図のフ
ローチャートに従い可変長符号を出力する。最初に、ハ
フマン符号テーブルと処理されるべき縦横の画素サイズ
をヘッダー情報として出力する（Ｓ２０１）。ＤＰＣＭ
符号化器１０４は、ライン・バッファ１０３に１ライン
前の画素情報を蓄積する。画素値の予測において、ライ
ンバッファ１０３から図４に示す予測対象の画素Ｘの１
つ上の画素Ｂと、画素Ｂの１つおいて左隣の画素Ｃを読
みだす。ただし、予測対象の画素が１ライン目の場合、
Ｂ、Ｃには０を割り当てる（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。ま
た、予測対象の画素が１列目ならば、予測に用いる１つ
おいて左隣の画素Ａに、０を割り当てる（Ｓ２０４、Ｓ
２０５）。
ローチャートに従い可変長符号を出力する。最初に、ハ
フマン符号テーブルと処理されるべき縦横の画素サイズ
をヘッダー情報として出力する（Ｓ２０１）。ＤＰＣＭ
符号化器１０４は、ライン・バッファ１０３に１ライン
前の画素情報を蓄積する。画素値の予測において、ライ
ンバッファ１０３から図４に示す予測対象の画素Ｘの１
つ上の画素Ｂと、画素Ｂの１つおいて左隣の画素Ｃを読
みだす。ただし、予測対象の画素が１ライン目の場合、
Ｂ、Ｃには０を割り当てる（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。ま
た、予測対象の画素が１列目ならば、予測に用いる１つ
おいて左隣の画素Ａに、０を割り当てる（Ｓ２０４、Ｓ
２０５）。
【００２４】予測値Ｐは、次式で求める（Ｓ２０６）。
【００２５】Ｐ＝Ａ＋Ｂ−Ｃ
【００２６】また、予測値Ｐが、画素値の最大値以上
（Ｓ２０７）、または最小値以下の場合（Ｓ２０９）、
それぞれ最大値、最小値を割り当てる（Ｓ２０８、Ｓ２
１０）。本実施例において、画素データは１０ビットで
表されており、最大値は１０２３、最小値は０である。
（Ｓ２０７）、または最小値以下の場合（Ｓ２０９）、
それぞれ最大値、最小値を割り当てる（Ｓ２０８、Ｓ２
１０）。本実施例において、画素データは１０ビットで
表されており、最大値は１０２３、最小値は０である。
【００２７】次に、予測対象の画素値Ｘと予測値Ｐとの
誤差Ｘ−Ｐの値を、前記ハフマン符号テーブルに従い、
可変長データに変換する（Ｓ２１１）。この時、本実施
例において、図３に示すフィルタ配列を用いると図４に
おけるＸ、Ａ、Ｂ、Ｃの色の組み合わせは、図８に示す
ような８種類のケースが生じる。
誤差Ｘ−Ｐの値を、前記ハフマン符号テーブルに従い、
可変長データに変換する（Ｓ２１１）。この時、本実施
例において、図３に示すフィルタ配列を用いると図４に
おけるＸ、Ａ、Ｂ、Ｃの色の組み合わせは、図８に示す
ような８種類のケースが生じる。
【００２８】符号化が終了した画素は、ＤＰＣＭ符号化
器内の２画素分のバッファによって遅延し、１画素置い
て後の画素の予測に用いる。その後、ライン・バッファ
に格納する（Ｓ２１２）。以上Ｓ２０２からＳ２１２の
動作を繰り返して各ラインを次々に符号化し、全ライン
を符号化し終わるまで繰り返す（Ｓ２１３）。
器内の２画素分のバッファによって遅延し、１画素置い
て後の画素の予測に用いる。その後、ライン・バッファ
に格納する（Ｓ２１２）。以上Ｓ２０２からＳ２１２の
動作を繰り返して各ラインを次々に符号化し、全ライン
を符号化し終わるまで繰り返す（Ｓ２１３）。
【００２９】スイッチ１０７は、可逆圧縮と非可逆圧縮
を切り替えるディジタル・データのセレクターで、例え
ばユーザーの意志で切り換えられる。
を切り替えるディジタル・データのセレクターで、例え
ばユーザーの意志で切り換えられる。
【００３０】バッファー１０８は、ＤＰＣＭ符号化器１
０４、または直交変換符号化器１０６が出力した可変長
データを、ハード・ディスク１０９の書き込み速度に合
わせて記録するために用いる。
０４、または直交変換符号化器１０６が出力した可変長
データを、ハード・ディスク１０９の書き込み速度に合
わせて記録するために用いる。
【００３１】本実施例において、図３のような補色のフ
ィルター配列を用いたが、他の補色配列でも同様に実施
できる。また、予測値の最大値、最小値を制限しないで
符号化してもよい。
ィルター配列を用いたが、他の補色配列でも同様に実施
できる。また、予測値の最大値、最小値を制限しないで
符号化してもよい。
【００３２】本実施例において、予測誤差信号に対して
ハフマン符号を用いて変換したが、これに限らず他の方
法、例えば算術符号化でもよいし、得られた符号に対し
てラン・レングス符号化等他のエントロピー符号化方式
でもよい。
ハフマン符号を用いて変換したが、これに限らず他の方
法、例えば算術符号化でもよいし、得られた符号に対し
てラン・レングス符号化等他のエントロピー符号化方式
でもよい。
【００３３】以上の実施例では注目画素と異なる色の２
つの画素の値の差分を用いて注目画素の値を予測したが
これに限らず３つ又は４つの画素の値の相互の差分を用
いるようにしてもよい。
つの画素の値の差分を用いて注目画素の値を予測したが
これに限らず３つ又は４つの画素の値の相互の差分を用
いるようにしてもよい。
【００３４】本実施例によれば、注目画素とは異なる色
の画素値の変化量を用いて注目画素の値を平面予測する
ことにより、例えば図９に示す同色の信号のみを用いた
通常の平面予測に比べ、ラインバッファの数を減少させ
ることができ、ハードウェアの規模を増大させずに圧縮
効率を高めることが出来る。
の画素値の変化量を用いて注目画素の値を平面予測する
ことにより、例えば図９に示す同色の信号のみを用いた
通常の平面予測に比べ、ラインバッファの数を減少させ
ることができ、ハードウェアの規模を増大させずに圧縮
効率を高めることが出来る。
【００３５】
【発明の効果】本発明に依れば構成を複雑化させること
なく圧縮率を高くすることができる。
なく圧縮率を高くすることができる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図、
【図２】一実施例のフローチャート、
【図３】一実施例に用いた撮像素子の画素フィルター配
置、
置、
【図４】画素配置を示す図、
【図５】画素配置を示す図、
【図６】画素配置を示す図、
【図７】画素配置を示す図、
【図８】図３のフィルタを用いた場合の予測に用いる画
素を配列を示す図、
素を配列を示す図、
【図９】本発明の対比例を示す図。
１０１ 撮像素子 １０２ Ａ／Ｄ変換器 １０３ ライン・バッファ １０４ ＤＰＣＭ符号化器 １０５ ＹＣプロセス １０６ 直交変換符号化器 １０７ データ・セレクター １０８ バッファー １０９ ハードディスク
Claims (5)
- 【請求項１】 注目画素近傍の該注目画素と同色の１画
素と、該注目画素近傍の該注目画素とは異なる色の複数
画素から該注目画素の値を予測し、予測誤差を可変長符
号に変換することを特徴とする圧縮方法。 - 【請求項２】 注目画素近傍の同色の１画素Ａは注目画
素の水平方向に位置し、該注目画素近傍の異なる色の複
数画素Ｂ，Ｃのうち、Ｂは垂直方向、Ｃは画素Ａの垂直
方向かつ画素Ｂの水平方向に位置することを特徴とする
請求項１の圧縮方法。 - 【請求項３】 空間配置上で、近傍の同色の１画素Ａは
垂直方向に位置し、近傍の異なる色の２画素Ｂ，Ｃのう
ち、Ｂは水平方向、Ｃは画素Ａの水平方向かつ画素Ｂの
垂直方向に位置することを特徴とする請求項１の圧縮方
法。 - 【請求項４】 画素の予測値Ｐを以下の式によって求め
ることを特徴とする請求項２及び請求項３の圧縮方法。 Ｐ＝Ａ＋Ｂ−Ｃ - 【請求項５】 画素の予測値Ｐが画素がとり得る値のダ
イナミックレンジを越える場合、前記予測値Ｐをダイナ
ミックレンジ内の他の代表値に置き換えることを特徴と
する請求項４の圧縮方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4328083A JPH06178121A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 圧縮方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4328083A JPH06178121A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 圧縮方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06178121A true JPH06178121A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18206325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4328083A Pending JPH06178121A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 圧縮方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06178121A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4857688A (en) * | 1986-09-06 | 1989-08-15 | Fanuc Ltd. | Machining fluid supply controlling system for a wire cut electrical discharge machine |
| JP2006332955A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Nikon Corp | 画像圧縮装置、画像圧縮プログラム、電子カメラ、画像伸張装置、及び画像伸張プログラム |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP4328083A patent/JPH06178121A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4857688A (en) * | 1986-09-06 | 1989-08-15 | Fanuc Ltd. | Machining fluid supply controlling system for a wire cut electrical discharge machine |
| JP2006332955A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Nikon Corp | 画像圧縮装置、画像圧縮プログラム、電子カメラ、画像伸張装置、及び画像伸張プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011113 |