特開 2023-139380 データ圧縮装置、データ圧縮プログラム、データ圧縮方法、データ伸長装置、データ伸長プログラム及びデータ伸長方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023139380

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】データ圧縮装置、データ圧縮プログラム、データ圧縮方法、データ伸長装置、データ伸長プログラム及びデータ伸長方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/419 20060101AFI20230927BHJP

   H04N 1/415 20060101ALI20230927BHJP

   H03M 7/30 20060101ALI20230927BHJP

【ＦＩ】

H04N1/419

H04N1/415

H03M7/30 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022044880

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】520147108

【氏名又は名称】株式会社Ｌｕｘｏｎｕｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】関口 博之

(72)【発明者】

【氏名】浅尾 恭史

【テーマコード（参考）】

5C178

5J064

【Ｆターム（参考）】

5C178AC08

5C178BC11

5C178CC11

5C178CC56

5C178CC66

5C178DC39

5J064AA03

5J064BA08

5J064CA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】データの伸長処理に要する時間を短縮するデータ圧縮装置、データ圧縮プログラム、データ圧縮方法、データ伸長装置、データ伸長プログラム及びデータ伸長方法を提供する。
【解決手段】データ圧縮装置において、制御部と記憶部からなるデータ圧縮部は、元データを取得する取得部２６と、元データを圧縮する圧縮部２７と、を有する。圧縮部２７は、元データを複数の分割データに分割し、複数の分割データ夫々を圧縮した複数の圧縮済データと、複数の圧縮済データを伸長することなく複数の圧縮済データ夫々の開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータと、を含む圧縮データファイルを作成する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

元データを取得する取得部と、
前記元データを圧縮する圧縮部と、
を有し、
前記圧縮部は、前記元データを複数の分割データに分割し、前記複数の分割データそれぞれを圧縮した複数の圧縮済データと、前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記複数の圧縮済データそれぞれの開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータと、を含む圧縮データファイルを作成する、
データ圧縮装置。

【請求項2】

前記圧縮部は、前記複数の圧縮済データのうち先頭の第１圧縮済データの第１開始アドレスを所定の初期アドレスに決定し、前記第１圧縮済データの次の第２圧縮済データの第２開始アドレスを、前記第１開始アドレスに前記第１圧縮済データに含まれるデータの数を加算したアドレスに決定する、
請求項１に記載のデータ圧縮装置。

【請求項3】

前記圧縮データファイルは、前記圧縮部が作成した前記圧縮済データの数を示すデータを有する、
請求項１又は２に記載のデータ圧縮装置。

【請求項4】

前記圧縮部は、元データを圧縮する複数の圧縮処理部と、
前記複数の分割データそれぞれを前記複数の圧縮処理部に割り当てるデータ割当部と、
を有し、
前記複数の圧縮処理部は、前記複数の分割データを並列に圧縮して前記複数の圧縮済データを作成する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のデータ圧縮装置。

【請求項5】

前記取得部は、画像データを前記元データとして取得する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のデータ圧縮装置。

【請求項6】

前記取得部は、三次元画像データを前記元データとして取得する、
請求項５に記載のデータ圧縮装置。

【請求項7】

前記取得部は、光を被検査体に照射することにより前記被検査体が発する超音波信号に基づいて作成された前記三次元画像データを前記元データとして取得する、
請求項６に記載のデータ圧縮装置。

【請求項8】

前記取得部は、光を被検査体に照射することにより前記被検査体が発する超音波信号を取得した光超音波センサが出力した、前記超音波信号に対応する出力信号に基づくデータを前記元データとして取得する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のデータ圧縮装置。

【請求項9】

コンピュータに、
元データを取得するステップと、
前記元データを複数の分割データに分割するステップと、
前記複数の分割データそれぞれを圧縮した複数の圧縮済データと、前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記複数の圧縮済データそれぞれの開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータと、を含む圧縮データファイルを作成するステップと、
を実行させるためのデータ圧縮プログラム。

【請求項10】

コンピュータが実行する、
元データを取得するステップと、
前記元データを複数の分割データに分割するステップと、
前記複数の分割データそれぞれを圧縮した複数の圧縮済データと、前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記複数の圧縮済データそれぞれの開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータと、を含む圧縮データファイルを作成するステップと、
を有するデータ圧縮方法。

【請求項11】

元データを圧縮して作成された圧縮データファイルを取得する取得部と、
前記圧縮データファイルに複数の圧縮済データそれぞれが含まれる複数のデータ領域の開始アドレスを、前記圧縮データファイル内の前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータに基づいて特定する格納位置特定部と、
前記格納位置特定部が前記開始アドレスを特定した前記複数のデータ領域に格納された前記複数の圧縮済データを並列に伸長して複数の伸長済データを作成する複数の伸長処理部と、
前記複数のデータ領域に対応する複数の前記伸長済データを結合して前記元データに対応する結合データを出力する出力部と、
を有する、
データ伸長装置。

【請求項12】

前記複数の圧縮済データそれぞれを前記複数の伸長処理部のいずれかに割り当てるデータ割当部をさらに有する、
請求項１１に記載のデータ伸長装置。

【請求項13】

前記データ割当部は、前記圧縮データファイルに含まれている、前記複数の圧縮済データの数を示すデータに基づいて、前記複数の伸長済データを作成する前記複数の伸長処理部の数を決定する、
請求項１２に記載のデータ伸長装置。

【請求項14】

前記取得部は、画像データにより構成される前記元データを圧縮して作成された前記圧縮データファイルを取得する、
請求項１１から１３のいずれか一項に記載のデータ伸長装置。

【請求項15】

前記取得部は、三次元画像データにより構成される前記元データを圧縮して作成された前記圧縮データファイルを取得する、
請求項１４に記載のデータ伸長装置。

【請求項16】

前記取得部は、光を被検査体に照射することにより前記被検査体が発する超音波信号に基づいて作成された前記三次元画像データにより構成される前記元データを圧縮して作成された前記圧縮データファイルを取得する、
請求項１５に記載のデータ伸長装置。

【請求項17】

コンピュータに、
元データを圧縮して作成された圧縮データファイルを取得するステップと、
前記圧縮データファイルに複数の圧縮済データそれぞれが含まれる複数のデータ領域の開始アドレスを、前記圧縮データファイル内の前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータに基づいて特定するステップと、
前記開始アドレスを特定した前記複数のデータ領域に格納された前記複数の圧縮済データを並列に伸長して複数の伸長済データを作成するステップと、
前記複数のデータ領域に対応する複数の前記伸長済データを結合して前記元データに対応する結合データを出力するステップと、
を実行させるためのデータ伸長プログラム。

【請求項18】

コンピュータが実行する、
元データを圧縮して作成された圧縮データファイルを取得するステップと、
前記圧縮データファイルに複数の圧縮済データそれぞれが含まれる複数のデータ領域の開始アドレスを、前記圧縮データファイル内の前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータに基づいて特定するステップと、
前記開始アドレスを特定した前記複数のデータ領域に格納された前記複数の圧縮済データを並列に伸長して複数の伸長済データを作成するステップと、
前記複数のデータ領域に対応する複数の前記伸長済データを結合して前記元データに対応する結合データを出力するステップと、
を有するデータ伸長方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データ圧縮装置、データ圧縮プログラム、データ圧縮方法、データ伸長装置、データ伸長プログラム及びデータ伸長方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、データを効率的に保存したり伝送したりするために、データを圧縮し、圧縮されたデータを伸長することによりデータの復元や表示をする技術が知られている。圧縮されたデータを復号するには受け取った順に復号するのが一般的であった。ただ、特許文献１には、データを分割して作成した複数の分割データそれぞれを並列圧縮して、伸長側に並列送信する技術が開示されている。更に当該データ処理装置は、並列送信された複数の圧縮データを並列伸長する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－５４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたデータ処理装置は、複数の圧縮データが並列に送信される場合が想定されているが、従来の一般のデータ処理装置は、複数の圧縮データを並列に送信しない。このような場合、受信側では受信した圧縮データを受け取った順に復号しないと元データに復元できず、伸長処理の高速化が困難であるという問題があった。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、データの伸長処理に要する時間を短縮することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様に係るデータ圧縮装置は、元データを取得する取得部と、前記元データを圧縮する圧縮部と、を有し、前記圧縮部は、前記元データを複数の分割データに分割し、前記複数の分割データそれぞれを圧縮した複数の圧縮済データと、前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記複数の圧縮済データそれぞれの開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータと、を含む圧縮データファイルを作成する。

【0007】

前記圧縮部は、前記複数の圧縮済データのうち先頭の第１圧縮済データの第１開始アドレスを所定の初期アドレスに決定し、前記第１圧縮済データの次の第２圧縮済データの第２開始アドレスを、前記第１開始アドレスに前記第１圧縮済データに含まれるデータの数を加算したアドレスに決定してもよい。

【0008】

前記圧縮データファイルは、前記圧縮部が作成した前記圧縮済データの数を示すデータを有してもよい。

【0009】

前記圧縮部は、１つの圧縮処理部で前記元データを圧縮してもよいが、前記圧縮部は、前記元データを圧縮する複数の圧縮処理部と、前記複数の分割データそれぞれを前記複数の圧縮処理部に割り当てるデータ割当部と、を有し、前記複数の圧縮処理部は、前記複数の分割データを並列に圧縮して前記複数の圧縮済データを作成してもよい。

【0010】

前記取得部は、画像データを前記元データとして取得してもよい。前記取得部は、三次元画像データを前記元データとして取得してもよい。前記取得部は、光を被検査体に照射することにより前記被検査体が発する超音波信号に基づいて作成された前記三次元画像データを前記元データとして取得してもよい。

【0011】

前記取得部は、光を被検査体に照射することにより前記被検査体が発する超音波信号を取得した光超音波センサが出力した、前記超音波信号に対応する出力信号に基づくデータを前記元データとして取得してもよい。

【0012】

本発明の第２の態様に係るデータ圧縮プログラムは、コンピュータに、元データを取得するステップと、前記元データを複数の分割データに分割するステップと、前記複数の分割データそれぞれを圧縮した複数の圧縮済データと、前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記複数の圧縮済データそれぞれの開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータと、を含む圧縮データファイルを作成するステップと、を実行させる。

【0013】

本発明の第３の態様に係るデータ圧縮方法は、コンピュータが実行する、元データを取得するステップと、前記元データを複数の分割データに分割するステップと、前記複数の分割データそれぞれを圧縮した複数の圧縮済データと、前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記複数の圧縮済データそれぞれの開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータと、を含む圧縮データファイルを作成するステップと、を有する。

【0014】

本発明の第４の態様に係るデータ伸長装置は、元データを圧縮して作成された圧縮データファイルを取得する取得部と、前記圧縮データファイルに複数の圧縮済データそれぞれが含まれる複数のデータ領域の開始アドレスを、前記圧縮データファイル内の前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータに基づいて特定する格納位置特定部と、前記格納位置特定部が前記開始アドレスを特定した前記複数のデータ領域に格納された前記複数の圧縮済データを並列に伸長して複数の伸長済データを作成する複数の伸長処理部と、前記複数のデータ領域に対応する複数の前記伸長済データを結合して前記元データに対応する結合データを出力する出力部と、を有する。

【0015】

前記複数の圧縮済データそれぞれを前記複数の伸長処理部のいずれかに割り当てるデータ割当部をさらに有してもよい。

【0016】

前記データ割当部は、前記圧縮データファイルに含まれている、前記複数の圧縮済データの数を示すデータに基づいて、前記複数の伸長済データを作成する前記複数の伸長処理部の数を決定してもよい。

【0017】

前記取得部は、画像データにより構成される前記元データを圧縮して作成された前記圧縮データファイルを取得してもよい。前記取得部は、三次元画像データにより構成される前記元データを圧縮して作成された前記圧縮データファイルを取得してもよい。

【0018】

前記取得部は、光を被検査体に照射することにより前記被検査体が発する超音波信号に基づいて作成された前記三次元画像データにより構成される前記元データを圧縮して作成された前記圧縮データファイルを取得してもよい。

【0019】

本発明の第５の態様に係るデータ伸長プログラムは、コンピュータに、元データを圧縮して作成された圧縮データファイルを取得するステップと、前記圧縮データファイルに複数の圧縮済データそれぞれが含まれる複数のデータ領域の開始アドレスを、前記圧縮データファイル内の前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータに基づいて特定するステップと、前記開始アドレスを特定した前記複数のデータ領域に格納された前記複数の圧縮済データを並列に伸長して複数の伸長済データを作成するステップと、前記複数のデータ領域に対応する複数の前記伸長済データを結合して前記元データに対応する結合データを出力するステップと、を実行させる。

【0020】

本発明の第６の態様に係るデータ伸長方法は、コンピュータが実行する、元データを圧縮して作成された圧縮データファイルを取得するステップと、前記圧縮データファイルに複数の圧縮済データそれぞれが含まれる複数のデータ領域の開始アドレスを、前記圧縮データファイル内の前記複数の圧縮済データを伸長することなく前記開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータに基づいて特定するステップと、前記開始アドレスを特定した前記複数のデータ領域に格納された前記複数の圧縮済データを並列に伸長して複数の伸長済データを作成するステップと、前記複数のデータ領域に対応する複数の前記伸長済データを結合して前記元データに対応する結合データを出力するステップと、を有する。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、データの伸長処理に要する時間を短縮するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本実施形態に係るデータ処理システムＳの構成を示す図である。

【図2】本実施形態に係るデータ処理システムＳにおける動作の流れを示す機能ブロック図である。

【図3】画像データ作成部２０が作成した三次元画像データから構成したＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）画像の一例である。

【図4】ＭＩＰ画像の輝度ヒストグラムの一例を示す図である。

【図5】測定装置１の一例である光超音波測定装置を説明するための図である。

【図6】データ圧縮装置２のハードウェア構成を示す図である。

【図7】データ伸長装置４のハードウェア構成を示す図である。

【図8】データ圧縮部２１の機能ブロック構成例を示す図である。

【図9】圧縮済データを作成する処理を説明するための図である。

【図10】８ビットの圧縮済データを作成する処理を説明するための図である。

【図11】データ圧縮部２１の変形例の機能ブロック図である。

【図12】圧縮データファイルを作成する動作の流れを示すフローチャートである。

【図13】圧縮済データを作成する動作の流れを示すフローチャートである。

【図14】圧縮変換データを作成する動作の流れを示すフローチャートである。

【図15】データ伸長部４１の機能ブロック構成例を示す図である。

【図16】複数の伸長済データを作成する動作を説明するための図である。

【図17】結合データを作成する動作の流れを示すフローチャートである。

【図18】伸長済データを作成する動作の流れを示すフローチャートである。

【図19】第２実施形態に係る圧縮変換データの一例を示す図である。

【図20】実験結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

［第１実施形態］
＜データ処理システムＳの概要＞
図１は、データ処理システムＳの構成を示す図である。図２は、本実施形態に係るデータ処理システムＳにおける動作の流れを示す機能ブロック図である。

【0024】

図１に示すデータ処理システムＳは、測定装置１と、データ圧縮装置２と、外部記憶装置又は通信路３と、データ伸長装置４と、表示装置５と、を備える。測定装置１が、データ圧縮装置２、外部記憶装置又は通信路３、データ伸長装置４及び表示装置５の少なくとも一部の構成又は機能を含んでいてもよい。

【0025】

測定装置１とデータ圧縮装置２とは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）（登録商標）等のシリアルバスを介して接続されている。データ伸長装置４と表示装置５とは、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）（登録商標）等のデジタルインタフェースを介して接続されている。データ伸長装置４は、外部記憶装置又は通信路３を介して、データ圧縮装置２から圧縮済データを取得する。外部記憶装置又は通信路３は、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）若しくはＵＳＢメモリ等の記憶媒体、又はインターネット、イントラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、若しくは移動体通信網等の通信路である。表示装置５は、テキスト又は画像を表示するディスプレイである。

【0026】

測定装置１は、例えば、人又は動物等の被検査体の内部を測定するためのイメージング装置である。イメージング装置は、例えば画像診断装置であり、本実施の形態においては、測定装置１が、光超音波を用いて被検査体の血管の位置、形状及び大きさを測定するための光超音波測定装置である場合を例示する。光超音波測定装置は、被検査体の検査部位（例えば人の手）に光を照射し、検査部位における光吸収体（例えばヘモグロビン）が光を吸収したことにより発生した音響波を取得する。光超音波測定装置は、光を照射した時刻から音響波を取得した時刻までの伝搬時間と音響波の信号強度とを含む測定信号をデータ圧縮装置２に出力する。

【0027】

データ圧縮装置２及びデータ伸長装置４は、例えばコンピュータにより構成されている。データ圧縮装置２及びデータ伸長装置４は、仮想化されたコンピュータにより構成されていてもよく、クラウドサーバを用いて構成されていてもよい。本実施の形態においては、データ圧縮装置２とデータ伸長装置４とが、それぞれ異なるコンピュータにより構成されている場合を例示するが、データ圧縮装置２とデータ伸長装置４とが同一のコンピュータにより構成されてもよい。

【0028】

データ圧縮装置２は、図２に示す画像データ作成部２０の機能及びデータ圧縮部２１の機能を実行する。データ伸長装置４は、図２に示すデータ伸長部４１の機能を実行する。以下、図２を参照しながら、データ処置システムＳにおける動作の流れを説明する。

【0029】

画像データ作成部２０は、測定装置１から取得した複数の測定信号を２値又は多値のデータに変換した測定データを作成する。画像データ作成部２０は、作成した測定データに基づいて、例えば被検査体の三次元画像データを作成する。図３は、画像データ作成部２０が作成した三次元画像データから構成されたＭＩＰ画像の一例である。ＭＩＰ画像は、三次元画像のＺ軸方向における最大の輝度値により示される画像である。図３に示す画像は、人の手の血管を測定した結果を示す画像である。図４は、ＭＩＰ画像の輝度ヒストグラムの一例を示す図である。

【0030】

データ圧縮部２１は、画像データ作成部２０が作成した三次元画像データを圧縮して作成した圧縮済データを含む圧縮データファイルを作成する。データ圧縮部２１は、作成した圧縮データファイルを外部記憶装置又は通信路３に出力する。具体的には、データ圧縮部２１は、圧縮データファイルを記憶媒体に記憶させたり、圧縮データファイルを外部装置（例えばデータ伸長装置４）に送信したりする。

【0031】

データ伸長部４１は、外部記憶装置又は通信路３を介して取得した圧縮データファイルに含まれる圧縮済データを伸長することにより三次元画像データを復元する。データ伸長部４１は、復元した三次元画像データを表示装置５に表示させる。データ処理システムＳがこのように動作することで、表示装置５を使用するユーザ（例えば医師）は、圧縮データファイルに基づく三次元画像を見ることができる。

【0032】

ところで、測定装置１が出力した測定信号に基づいて作成された三次元画像データにおいて、検査対象領域（例えば人の血管）以外の画素は図４の輝度ヒストグラムに示すように０近辺の限られた画素値を取ることがわかっている。図４に示す例においては、１６ビットで表される輝度値が０ｘ０００５以下の画素数の割合は９２％に達する。

【0033】

しかし、黒色に対応する画素値（０ｘ００００）を除くと同一の画素値が連続することは稀であるため、従来のランレングス圧縮では十分な圧縮効果が得られないばかりか、逆にデータサイズの増加を招きかねない。データ圧縮部２１では、例えば黒色付近の輝度値（例えば０ｘ０００１から０ｘ００ＦＥまでの輝度値）を０ｘ００００に置き換えることで値の連続性を上げ、高い圧縮率を実現している。

【0034】

さらに、従来のランレングス圧縮により作成された圧縮データの伸長処理においては、圧縮データファイルの先頭から末尾に向けて逐次的に伸長するため、伸長済データを作成する時間が長くなってしまう。これに対して、データ伸長装置４は、圧縮データファイルに含まれる複数の圧縮済データそれぞれを並列に伸長し、複数の伸長後のデータを結合することにより、伸長済データを作成する時間を大幅に短縮することができる。
以下、測定装置１、データ圧縮装置２及びデータ伸長装置４を詳細に説明する。

【0035】

＜測定装置１の構成＞
図５は、測定装置１の一例である光超音波測定装置を説明するための図である。測定装置１は、被検査体の検査部位Ｔを測定する。

【0036】

測定装置１は、支持台１１０、センサユニット１２０、走査機構１２５、分離部１３０、光源１４０、光学系１４１及び光出射口１４２を備える。支持台１１０は、支持面１１１及び開口１１２を有する。センサユニット１２０は、容器１２１、センサ１２２及び素子保持部１２３を有する。容器１２１は、音響整合材１２４を貯留する。分離部１３０は、音響整合材１３１を貯留する。音響整合材１２４及び音響整合材１３１は、検査部位Ｔの音響インピーダンスと一致又は類似する液状又はゲル状の物質であり、例えば水又は油である。

【0037】

支持台１１０は、被検査体を載置するための基台である。支持面１１１は、被検査体のうち検査部位Ｔと異なる部位を支持する。開口１１２は、支持面１１１に形成されており、被検査体の検査部位Ｔを置くために設けられている。例えば人の左手を測定する場合、支持面１１１は、測定する人の左腕を支持し、開口１１２の内部には、人の左手が置かれる。

【0038】

センサユニット１２０は、検査部位Ｔが発生した音響波を検出し、検出した音響波を電気信号に変換するためのユニットである。容器１２１は、水又は油等の音響整合材１２４を貯留するための容器であり、音響整合材１２４を貯留することで、音響波の伝搬経路に空気が介在することを抑制する。センサ１２２は、音響波を検出するための探触子と音響波を電気信号に変換するための変換素子とを有し、検査部位Ｔが発生した音響波を検出して電気信号に変換する。

【0039】

素子保持部１２３は、複数のセンサ１２２を支持するための部材であり、複数のセンサ１２２が半球面に置かれるように半球状に形成されている。複数のセンサ１２２のそれぞれは素子保持部１２３における異なる位置に設けられているので、それぞれが検査部位Ｔの異なる断面から音響波を検出する。

【0040】

走査機構１２５は、検査部位Ｔの位置にセンサ１２２の向きを合わせるためにセンサユニット１２０を走査させるための機構である。走査機構１２５は、例えば測定装置１の操作者が測定を開始するための操作をしたことに応じて、予め定められた走査方向にセンサユニット１２０を走査させる。

【0041】

分離部１３０は、検査部位Ｔとセンサユニット１２０とを分離させるための部材であり、水又は油等の音響整合材１３１を貯留する。分離部１３０の上面には、検査部位Ｔが置かれる。

【0042】

光源１４０は、例えばレーザ、発光ダイオード又はフラッシュランプであり、検査部位Ｔに照射するための光を発生する。光源１４０は、例えば検査者が入力デバイス２９を操作してデータ圧縮装置２に検査部位Ｔを測定するための指示を入力したことにより光を発生する。光学系１４１は、光源１４０が発生した光を光出射口１４２に伝送するための光ファイバ、レンズ及びミラーを含む。光出射口１４２は、光学系１４１の終端に備えられており、光学系１４１により伝送された光を検査部位Ｔに向けて出射する。

【0043】

測定装置１においては、光源１４０が光を発生し、光出射口１４２が検査部位Ｔに向けて光を出射する。検査部位Ｔに含まれる光吸収体は、出射された光を吸収することにより音響波を発生する。複数のセンサ１２２は、検査部位Ｔが発生した音響波を検出する。複数のセンサ１２２は、光出射口１４２が光を出射した時刻から光吸収体が発生した音響波を検出した時刻までの伝搬時間と、検出した音響波を電気信号に変換することにより作成した信号強度と、を測定信号としてデータ圧縮装置２に出力する。

【0044】

＜データ圧縮装置２の構成＞
図６はデータ圧縮装置２のハードウェア構成を示す図である。データ圧縮装置２は、信号処理部２２、ＩＯ（Input Output）ポート２３、記憶部２４及び制御部２５を有する。

【0045】

信号処理部２２は、センサ１２２が出力した測定信号に基づく測定データを作成する。信号処理部２２は、例えば増幅器、ＡＤ変換器及び演算回路を有しており、信号強度を示す測定信号に増幅処理及びＡＤ変換処理を実行したり、伝搬時間を示す測定信号に所定の演算処理を実行したりすることにより測定データを作成する。信号処理部２２は、作成した測定データを、データバスを介して記憶部２４に記憶させる。

【0046】

ＩＯポート２３は、複数のデータ入出力ポートを含む。ＩＯポート２３は、被検査体の検査者が入力デバイス２９を操作することにより入力したセンサユニット１２０の位置を示す位置情報を走査機構１２５に出力する。ＩＯポート２３は、操作画面データを表示装置３０に出力する。ＩＯポート２３は、被検査体の検査者が入力デバイス２９を操作することにより指定したタイミングで、光源１４０に光を発生させる指示情報を光源１４０に出力する。更にＩＯポート２３は、測定したデータに基づいて作成した三次元画像データ、又は三次元画像データを圧縮して作成された圧縮データファイルを外部記憶装置又は通信路３に出力する。

【0047】

記憶部２４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体とを有する。記憶部２４は、データ圧縮装置２がデータ圧縮部２１として機能するために制御部２５が実行するプログラムを記憶している。記憶部２４は、圧縮データファイルを作成するために制御部２５が実行するプログラムを記憶している。

【0048】

制御部２５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を有しており、記憶部２４に記憶されたプログラムを実行することにより各種の機能を実現する。制御部２５はデータ圧縮部２１として機能し、記憶部２４に記憶された元データである三次元画像データからＺ軸方向に多数個輪切りした複数のＸＹ平面画像（以下、「スライス画像データ」という）を圧縮して圧縮済データを作成する。制御部２５は、例えばスライス画像データごとに圧縮済データを作成することにより、複数のスライス画像データに対応する複数の圧縮済データが結合された圧縮データファイルを作成する。制御部２５は、作成した圧縮データファイルを記憶部２４もしくは外部記憶装置又は通信路３に出力する。なお、制御部２５は画像データ作成部２０として機能してもよい。

【0049】

＜データ伸長装置４の構成＞
図７は、データ伸長部４１として機能するデータ伸長装置４のハードウェア構成を示す図である。データ伸長装置４は、ＩＯ（Input Output）ポート４２、記憶部４３及び制御部４４を有する。

【0050】

ＩＯポート４２は、複数のデータ入出力ポートを含む。ＩＯポート４２は、例えば表示装置５に表示させるための画像データを表示装置５に出力する。ＩＯポート４２は、外部記憶装置又は通信路３から、圧縮済みの三次元画像データを圧縮済データとして含む圧縮データファイルを取得する。

【0051】

記憶部４３は、メモリと、ＨＤＤ又はＳＳＤ等の記憶媒体とを有する。記憶部４３は、データ伸長装置４がデータ伸長部４１として機能するために制御部４４が実行するプログラムを記憶している。

【0052】

制御部４４は、例えばＣＰＵ又はＧＰＵを有しており、記憶部４３に記憶されたプログラムを実行することにより圧縮済データの伸長、及び伸長済データの表示装置５への表示等の機能を実現する。

【0053】

制御部４４は、外部記憶装置又は通信路３から記憶部４３に読み込まれた圧縮済データに伸長処理を施して、画像データ作成部２０によって構成された三次元画像データを復元する。制御部４４は、ネットワークを介して、データ圧縮装置２から直接圧縮データファイルを受信してもよい。

【0054】

制御部４４は、記憶部４３若しくは外部の記憶媒体（例えばＵＳＢメモリ）に記憶された圧縮データファイル、又はネットワーク等の通信路を介して外部装置（例えばデータ圧縮装置２）から受信した圧縮データファイルを複数の圧縮済データに分割する。制御部４４は、複数の圧縮済データそれぞれを伸長して複数の伸長済データを作成し、それを伸長済データ用に予め確保された領域に格納していく。全ての圧縮済データの伸長処理が終わった時点で伸長済データが完成する。
以下、データ圧縮部２１及びデータ伸長部４１を詳細に説明する。

【0055】

＜データ圧縮部２１の機能ブロック構成＞
図８は、データ圧縮部２１の機能ブロック構成例を示す図である。データ圧縮装置２がデータ圧縮部２１として機能してデータ圧縮処理を実行する際に、制御部２５は、取得部２６、圧縮部２７、及び出力部２８として機能する。圧縮部２７は、入力された元データを複数の分割データに分割し、複数の分割データそれぞれを圧縮した複数の圧縮済データと、複数の圧縮済データを伸長することなく複数の圧縮済データそれぞれの開始アドレスを認識可能にするための開始アドレスデータと、を含む圧縮データファイルを作成する圧縮処理部２７０を有している。圧縮処理部２７０は、多値データ処理部２７１及び圧縮用変換部２７２を有する。

【0056】

取得部２６は、記憶部２４に記憶されている元データを取得する。元データは、複数の多値データから構成される三次元画像データである。元データは、例えば光を被検査体の所定の方向に照射することにより被検査体が発する超音波信号に基づいて画像データ作成部２０が作成した三次元画像データである。三次元画像データには、所定の間隔で区分けされた多数のスライス画像データが含まれている。これらのスライス画像データは、光を被検査体に照射することにより被検査体が発する超音波信号に基づいて作成された三次元画像データを所定の方向にスライスすることにより生成された画像データである。

【0057】

多値データ処理部２７１は、取得部２６が取得した元データに含まれる画素の値が、閾値（例えば０ｘ００ＦＥ）以下の値を持つ時、その画素値を第１多値データ（通常０ｘ００００）に置き換える。第１多値データは、例えば黒色に近い灰色を示す輝度値のような所定の範囲の輝度値を、黒色を示す輝度値に置き換えたデータである。この閾値は画質劣化と圧縮率とに関係するため、両者のバランスを考慮して決定される。閾値以下の画素値の範囲は、多値データが示す輝度値を黒色の輝度値に置き換えて画像データを作成しても人が黒色であると認識し得る範囲である。具体的には、黒色付近は、例えば人の血管を示すスライス画像データにおける背景に含まれる画素に含まれる色の範囲に相当する。また、ユーザ（医師、検査技師等）が黒色との違いを考慮する必要がない輝度レベルを閾値として設定することができるように、入力デバイス２９あるいはＰＣの画面上に設けられたスライダ等により閾値を変更可能なように構成されていてもよい。

【0058】

なお、ここでは置き換えた後の輝度値を０ｘ００００にする場合を例示しているが、置き換えた後の輝度値は０ｘ００００に限らない。例えば白背景の画像データに対しては、最大輝度（例えば０ｘＦＦＦＦとする）に近い輝度値を０ｘＦＦＦＦという輝度値に置き換えることになる。

【0059】

多値データ処理部２７１がこのように動作することで、データ圧縮装置２は、所定の値が連続する数を増やすことができるので圧縮率を高めることができる。さらに、圧縮済データが伸長されて作成された画像を見る人が、元データの輝度値が他の値に置換されていることを識別することが困難であるように、黒色付近の輝度値を０ｘ００００に置換することで、多値データ処理部２７１は、元データに基づいて作成された圧縮済データを復元した際の画像の画質の低下を抑制することができる。

【0060】

圧縮用変換部２７２は、例えば多値データ処理部２７１が作成した第１多値データが連続する場合に、連続する第１多値データを圧縮変換データに変換することにより、圧縮済データを作成する。元データの三次元画像データが多数のスライス画像データを含んでいる場合、圧縮用変換部２７２は、それぞれが一以上のスライス画像データを含む複数の分割データを作成する。圧縮用変換部２７２は、複数の分割データごとに圧縮済データを作成し、複数の圧縮済データを含む圧縮データファイルを作成する。

【0061】

圧縮用変換部２７２は、第１多値データを、当該複数の多値データの連続数に対応する圧縮変換データに変換する。それぞれのスライス画像データにおける複数の多値データのうち、複数の輝度値を含む所定の範囲内の値（例えば黒色付近の輝度値）が第１多値データに置換されているので、圧縮用変換部２７２により、黒色付近の輝度値を有し、かつ連続する複数の多値データ（以下、「黒色付近データ」という場合がある）が圧縮変換データに変換されることになる。

【0062】

圧縮用変換部２７２は、例えばランレングス圧縮データであることを示すフラグデータと、複数の第１多値データが連続する数を示すレングスデータと、を含む圧縮変換データを作成する。多値データが１６ビット幅である場合、圧縮用変換部２７２は、１６ビット幅の上位８ビットをフラグデータ（例えば０ｘＦＦ）とし、下位８ビットをレングスデータとする。

【0063】

具体的には、複数の第１多値データ０ｘ００００が連続する数が１０である場合、圧縮用変換部２７２は、フラグデータである０ｘＦＦと、多値データが連続する数１０を１６進数に変換した０ｘ０Ａとを結合した１６ビットの圧縮変換データ０ｘＦＦ０Ａを作成する。同様に５０個連続する場合、圧縮用変換部２７２は圧縮変換データ０ｘＦＦ３２を作成する。元データである三次元画像データにおける最低輝度値が０ｘ００００で最高輝度値が０ｘＦＥＦＦである場合、０ｘＦＦ００から０ｘＦＦＦＦまでの輝度値は存在しないので０ｘＦＦをフラグデータとして利用できる。但し、本実施形態においては、ランレングスを示す下位８ビットを他の用途で使用できるように、圧縮変換データにおいてランレングスを示す値の最大値を２５０（１６進表記で０ｘＦＡ）としている。したがって、ランレングスが２５１以上である場合、圧縮用変換部２７２は、２５１以上にわたって連続する０ｘ００００に対して複数の圧縮変換データを作成する。

【0064】

図９は、圧縮用変換部２７２が圧縮データファイルを作成する処理を説明するための図である。図９は、圧縮用変換部２７２が圧縮する前のデータと圧縮した後のデータを示している。図９における分割データは、取得部２６が取得した元データを多値データ処理部２７１が置換処理した後の圧縮前データの一部のデータであり、例えばスライス画像データに対応している。

【0065】

図９に示す複数の分割データ及び複数の圧縮済データは、それぞれ１６ビットのビット幅のデータ列である。図９においては、圧縮前データに４つの分割データが含まれている。４つの分割データは、データ位置０～９９９に示す分割データ１、データ位置１０００～１９９９に示す分割データ２、データ位置２０００～２９９９に示す分割データ３及びデータ位置３０００～３９９９に示す分割データ４である。

【0066】

図９に示す例において、Ｄで始まるデータ群（例えばＤ００）は、黒色付近データが連続するデータ群を示している。Ｍで始まるデータ群（例えばＭ００、Ｍ０１）は、黒色付近以外の輝度値のデータ群を示している。すなわち、Ｄで始まるデータ群は、多値データ処理部２７１において０ｘ００００に置換されるデータ群であり、Ｍで始まるデータ群は、多値データ処理部２７１において０ｘ００００に置換されない大きな輝度値のデータ群である。

【0067】

圧縮用変換部２７２は、Ｍで始まるデータ群を圧縮せず、Ｄで始まるデータ群をランレングス圧縮することにより圧縮済データを作成する。具体的には、圧縮用変換部２７２は、分割データ１において連続する０ｘ００００を含むＤ００に含まれるデータをランレングス圧縮することにより圧縮変換データＣ００を作成する。データＤ００が１０個の黒色付近データにより構成されている場合、圧縮変換データＣ００は、多値データ処理部２７１が出力した０ｘ００００が１０個連続することを示す０ｘＦＦ０Ａである。

【0068】

圧縮用変換部２７２は、Ｍ００、Ｃ００、Ｍ０１により構成される圧縮済データ１を作成する。圧縮用変換部２７２は、分割データ２～分割データ４に対しても同様の処理を実行することにより、圧縮済データ２～圧縮済データ４を作成する。分割データ２においては、Ｄ１０及びＤ１１が２５１個以上の連続する０ｘ００００を含んでおり、圧縮用変換部２７２は、圧縮変換データＣ１０及びＣ１１を作成している。圧縮済データの各々のサイズから、それぞれの圧縮済データのデータ領域への格納位置が確定する。

【0069】

圧縮用変換部２７２は、作成した複数の圧縮済データが含まれるデータ領域と、それぞれの圧縮済データの開始位置を示すデータが含まれる第１領域と、圧縮済データの数を示すデータが含まれる第２領域と、を含む圧縮データファイルを作成する。

【0070】

圧縮用変換部２７２は、圧縮データファイルにおける複数の圧縮済データそれぞれが含まれる複数のデータ領域の開始アドレスを示す開始アドレスデータを、圧縮データファイルにおける複数のデータ領域と異なる第１領域に格納する。第１領域は、圧縮データファイルの先頭部であってもよく他の場所であってもよい。圧縮用変換部２７２は、例えば図９に示すデータ領域に含まれる複数の圧縮済データの開始アドレス（データ位置０、データ位置８７７、データ位置１２５３及びデータ位置１８７２）を、図９に示す第１領域に格納する。開始アドレスデータは、開始アドレスそのものでもよいが、それに代えて、分割された複数の圧縮済データのそれぞれのデータサイズを格納してもよい。伸長側では、データを伸長せずとも、最初のデータのアドレスと、圧縮済データそれぞれのデータサイズとに基づいて、それぞれの圧縮済データの開始アドレスを認識できる。

【0071】

圧縮用変換部２７２は、例えば複数の圧縮済データのうち先頭の第１圧縮済データの第１開始アドレスを所定の初期アドレスに決定する。第１圧縮済データは、例えば図９に示すデータ位置０からデータ位置８７６までのデータである。第１開始アドレスは、例えば図９に示す圧縮済データのデータ位置０である。

【0072】

圧縮用変換部２７２は、第１圧縮済データの次の第２圧縮済データの第２開始アドレスを、第１開始アドレスに第１圧縮済データに含まれるデータの数を加算したアドレスに決定する。第２圧縮済データは、例えば図９に示すデータ位置８７７からデータ位置１２５２までのデータである。圧縮用変換部２７２は、第１開始アドレス「０」に第１圧縮済データに含まれるデータの数「８７７」を加算したアドレス「８７７」を第２圧縮済データの第２開始アドレスに決定する。

【0073】

圧縮用変換部２７２は、複数の圧縮済データを格納した複数のデータ領域の終端を示す終端アドレスを第１領域に格納してもよい。圧縮用変換部２７２は、例えば図９に示す圧縮済データ４の第４開始アドレス「１８７２」に圧縮済データ４に含まれるデータの数「５３９」を加算したアドレス「２４１１」を終端アドレスとして第１領域に格納する。

【0074】

圧縮用変換部２７２は、複数の圧縮済データの数を示すデータを圧縮データファイルにおける複数のデータ領域と異なる第２領域に格納する。第２領域は、圧縮データファイルの先頭部であってもよく他の場所であってもよい。圧縮用変換部２７２は、例えば図９に示す複数の圧縮済データの数「４」を、図９に示す第２領域に格納する。

【0075】

圧縮用変換部２７２が以上の処理を実行することにより、図９に示す第１領域には、圧縮済データ２の開始データ位置を示す開始アドレス８７７、圧縮済データ３の開始データ位置を示す開始アドレス１２５３、圧縮済データ４の開始データ位置を示す開始アドレス１８７２及びデータ領域の終端を示す終端アドレス２４１１が格納されている。図９に示す第２領域には、圧縮データファイルに含まれる圧縮済データの数である「４」が格納されている。

【0076】

出力部２８は、複数の圧縮済データを含む圧縮データファイルを外部記憶装置又は通信路３に出力する。出力部２８は、例えば、ＵＳＢメモリ等の記憶媒体又はイントラネットを介して、圧縮データファイルを他のコンピュータに出力する。なお、データ圧縮部２１とデータ伸長部４１とがデータ圧縮装置２により実現される場合、出力部２８は、外部記憶装置又は通信路３に圧縮データファイルを出力する代わりに、圧縮データファイルを記憶部２４に記憶させてもよい。

【0077】

以上のとおり、圧縮用変換部２７２は、０ｘ００００～０ｘＦＥＦＦの範囲のデータにより構成される元データにおいて黒色付近の画素値が連続している場合、連続数を示すレングスデータを作成する。そして、圧縮用変換部２７２は、レングスデータであることを示すフラグデータ０ｘＦＦを上位８ビットとして、レングスデータを下位８ビットとする圧縮変換データを作成する。圧縮用変換部２７２は、０ｘ００００の連続数が２５０を越える場合には、連続する０ｘ００００のデータ群を分割して、複数の圧縮変換データを作成する。なお、圧縮用変換部２７２は、１つの分割データの末尾と次の分割データの先頭が０ｘ００００であり、０ｘ００００が複数の分割データで連続している場合、分割データの境界では０ｘ００００が連続していないものとみなす。

【0078】

なお、圧縮用変換部２７２は、ビット幅が１６ビットの多値データに限らず、ビット幅が８ビットの多値データを圧縮変換データに変換してもよい。図１０は、圧縮用変換部２７２が８ビットの圧縮済データを作成する処理を説明するための図である。図１０に示す圧縮前データ及び圧縮済データは、それぞれ８ビットのビット幅のデータ列である。図１０に示す圧縮前データに含まれる多値データは、１６ビット幅の多値データを８ビット幅に変換した多値データであってもよい。

【0079】

図１０に示す圧縮前データに対応する複数の分割データそれぞれに含まれる「０」は第１多値データ０ｘ００であり、その他は例えば０ｘ０Ｂよりも大きい輝度値の第２多値データである。図１０においては、圧縮処理部２７０が、分割データ１を圧縮した圧縮済データ１、分割データ２を圧縮した圧縮済データ２及び分割データ３を圧縮した圧縮済データ３を作成している。

【0080】

圧縮用変換部２７２は、分割データ１に含まれるデータＤ５１において第１多値データが連続する数が１であることを特定し、フラグデータ「０」とレングスデータ「１」を含む圧縮変換データＣ５１を作成する。圧縮用変換部２７２は、分割データ２に含まれるデータＤ５２において第１多値データが連続する数が２５０個以下の数を示すＮ１であることを特定し、フラグデータ「０」とレングスデータ「Ｎ１」とを含む圧縮変換データＣ５２を作成する。圧縮変換データＣ５１及び圧縮変換データＣ５２においては、第１多値データが連続する数が２５０個以下であるため、８ビットのビット幅で示すことができる。

【0081】

圧縮用変換部２７２は、分割データ３に含まれるデータＤ５３において第１多値データが連続する数が２５１個以上６５５３５個以下の数を示すＮ２であることを特定する。上述のとおり、本実施形態では、圧縮変換データにおいてランレングスを示す値の最大値を２５０としている。したがって、第１多値データが連続する数が２５１個以上である場合、圧縮用変換部２７２は、第１多値データが連続する数を１つの８ビット幅のデータで示すことができない。そこで、圧縮用変換部２７２は、１６ビット幅のデータで示した第１多値データが連続する数を上位８ビットと下位８ビットとに分割する。

【0082】

具体的には、連続する数が１０００（１６進数の０ｘ０３Ｅ８）である場合、圧縮用変換部２７２は、連続する数を「０３」と「Ｅ８」とに分割したレングスデータを作成する。さらに、圧縮用変換部２７２は、連続する数を分割したことを示すために、フラグデータ「０」を２つ作成し、「０」「０」「０３」「Ｅ８」を含む圧縮変換データを作成する。図１０に示す圧縮変換データＣ５３においては、２つのフラグデータ「０」と、連続した数の下位８ビットを示す「Ｎ２Ｌ」と、連続した数の上位８ビットを示す「Ｎ２Ｈ」とが示されている。

【0083】

このように、圧縮用変換部２７２は、複数の第１多値データが連続する数が、レングスデータのビット幅として定められた基準ビット幅で表すことができる場合、複数の第１多値データを基準ビット幅の１つのレングスデータに変換する。一方、圧縮用変換部２７２は、複数の第１多値データが連続する数が基準ビット幅で表すことができる値を超えた場合、複数の第１多値データを基準ビット幅の２つ以上のレングスデータに変換する。圧縮用変換部２７２がこのように構成されていることで、複数の第１多値データの連続数が基準ビット幅を超えたとしても、第１多値データをレングスデータに変換できるので、高い圧縮率を実現することができる。

【0084】

なお、データ圧縮装置２は、圧縮処理を高速化するために並列に圧縮処理を実行してもよい。図１１は、並列に圧縮処理を実行することができるデータ圧縮部２１の変形例の機能ブロック図である。図１１に示すデータ圧縮部２１は、圧縮部２７がデータ割当部２７４及び圧縮データ結合部２７５を有するとともに、複数の圧縮処理部２７０（圧縮処理部２７０ａ、２７０ｂ、２７０ｃ、２７０ｄ）を有するという点で、図８に示したデータ圧縮部２１と異なる。圧縮処理部２７０のそれぞれはＣＰＵ又はＧＰＵを構成する複数のコア又はスレッドの一つ一つに対応しており、複数の分割データの圧縮済データを並列に作成する。

【0085】

データ割当部２７４は、複数の分割データを複数の圧縮処理部２７０に割り当てる。データ割当部２７４は、例えば取得部２６が元データとして取得した三次元画像データに含まれている多数のスライス画像データのうち一以上のスライス画像データにより構成される複数の分割データを、順次、複数の圧縮処理部２７０に入力する。分割データは、例えば三次元画像データが複数のスライス画像データの境界位置で分割されたデータであるが、境界位置以外の位置で分割されたデータであってもよい。データ割当部２７４は、それぞれの圧縮処理部２７０の計算量が均等になるように、配分する分割データの数を調整して各圧縮処理部２７０に割り当ててもよい。

【0086】

複数の分割データが、図９に示す４つの分割データ（分割データ１、分割データ２、分割データ３、分割データ４）である場合、データ割当部２７４は、圧縮処理部２７０ａに分割データ１を、圧縮処理部２７０ｂに分割データ２を、圧縮処理部２７０ｃに分割データ３を、圧縮処理部２７０ｄに分割データ４をそれぞれ割り当てる。

【0087】

４つの圧縮処理部２７０は、それぞれ割り当てられた分割データを並列に圧縮して、圧縮済データ１、圧縮済データ２、圧縮済データ３及び圧縮済データ４をそれぞれ作成する。４つの圧縮処理部２７０の処理が全て終了すると、圧縮済データの各々のサイズからそれぞれの圧縮済データのデータ領域への格納位置が確定する。４つの圧縮処理部２７０は、それぞれが作成した圧縮済データをデータ領域に格納する。例えば、圧縮処理部２７０ａは、圧縮済データ１をデータ位置０～８７６に格納し、圧縮処理部２７０ｂは、圧縮済データ２をデータ位置８７７～１２５２に格納する。圧縮処理部２７０ｃは、圧縮済データ３をデータ位置１２５３～１８７１に格納し、圧縮処理部２７０ｄは、圧縮済データ４をデータ位置１８７２～２４１０に格納する。

【0088】

圧縮データ結合部２７５は、複数の圧縮処理部２７０が作成した複数の圧縮済データを結合して圧縮データファイルを作成する。圧縮データ結合部２７５は、複数の圧縮処理部２７０が作成した複数の圧縮データファイルを結合して１つの圧縮データファイルを作成してもよい。

【0089】

複数の圧縮処理部２７０がこのように分割データを並列に圧縮して複数の圧縮済データを作成することで、データ圧縮装置２は、データを圧縮する動作に要する時間を短縮することができる。

【0090】

＜データ圧縮装置２における動作の流れ＞
図１２から図１４は、図８の圧縮処理部２７０が一つの場合のデータ圧縮装置２における動作の流れを示すフローチャートである。図１２は、圧縮データファイルを作成する動作の流れを示すフローチャートである。図１３は、圧縮済データを作成する動作の流れを示すフローチャートである。図１３に示すフローチャートは、図１２に示すＳ１６における動作の流れを示す。図１４は、圧縮変換データを作成する動作の流れを示すフローチャートである。図１４に示すフローチャートは、図１３に示すＳ３１及びＳ３５における動作の流れを示す。

【0091】

図１２に示すフローチャートは、圧縮処理部２７０が元データを取得した時点から開始している。まず、圧縮処理部２７０は、作成する圧縮データファイルの先頭部にマジックナンバーを書込む（Ｓ１１）。マジックナンバーは、作成するファイルが圧縮データファイルであることを示す識別子である。圧縮処理部２７０は、記憶部２４を参照することにより、元データを分割する分割データの数を示す分割数データを、作成する圧縮済データの数を示すデータとして第２領域に書込む（Ｓ１２）。同時に、圧縮処理部２７０は、分割数データと三次元画像データの全スライスデータ数に基づいて、各分割データが含むＸＹ平面のスライス画像の数ＳＳを設定する（Ｓ１３）。圧縮処理部２７０は、複数の圧縮済データを格納するためのデータ領域を初期化するために、データ領域に０を書込む（Ｓ１４）。

【0092】

圧縮処理部２７０は、を先頭から順次、分割データを圧縮することにより圧縮済データを作成する（Ｓ１５）。圧縮処理部２７０は、作成した圧縮済データを圧縮データファイルにおけるデータ領域に格納する（Ｓ１６）。

【0093】

圧縮処理部２７０は、分割数に対応する全ての分割データを圧縮していない場合（Ｓ１７のＮＯ）、Ｓ１５に戻り次の分割データを圧縮するために、Ｓ１５からＳ１６までの処理を繰り返す。圧縮処理部２７０は、分割データの全てを圧縮した場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、処理を終了する。
以下、Ｓ１５における圧縮処理部２７０の各分割データの圧縮動作の流れの詳細を説明する。

【0094】

図１３に示すように、圧縮処理部２７０は、分割データの先頭位置を示す値をポインタｐの値とし、圧縮済データを書込む領域における先頭位置を示す値をポインタｑの値とする。また、何番目のスライス画像を圧縮しているかを示す変数Ｓｌｉｃｅを１に初期化する（Ｓ２１）。圧縮処理部２７０は、変数Ｐｉｘｅｌに０を代入することにより変数Ｐｉｘｅｌを初期化する（Ｓ２２）。変数Ｐｉｘｅｌは、分割データに含まれる複数の多値データのうち圧縮のための処理が完了多値データの数を示す変数である。ＰｉｘｅｌがＸＹ平面、すなわち１スライス平面における画素数に達すると、１スライス平面の圧縮処理が終了する。ＳｌｉｃｅがＳ１３で設定した各分割データが含むスライス画像の数ＳＳに達すると１つの分割データの圧縮が終了する。

【0095】

圧縮処理部２７０は、変数ＺｅｒｏＲｕｎに０を代入することにより、変数ＺｅｒｏＲｕｎを初期化する（Ｓ２３）。変数ＺｅｒｏＲｕｎは、多値データ処理後の分割データにおいて０ｘ００００が連続する数を示す変数である。なお、本例においては、変数ＺｅｒｏＲｕｎは２５０以下の値であるものとする。すなわち、圧縮処理部２７０は、０ｘ００００が連続する数の最大値を２５０とし、０ｘ００００が連続する数が２５１以上の場合は、２つ以上の変数ＺｅｒｏＲｕｎを作成する。

【0096】

圧縮処理部２７０は、変数ｘの値を、ポインタｐが示す位置に格納された２バイトの多値データの値にする（Ｓ２４）。変数ｘは、分割データに含まれる複数の多値データのうち圧縮処理部２７０が圧縮する多値データの値示す変数である。圧縮処理部２７０は、ポインタｐの値を２バイト先の位置を示す値に更新する（Ｓ２５）。２バイト先の位置は、Ｓ２４において変数ｘに対応する多値データの後に圧縮処理部２７０が圧縮をする多値データの位置である。

【0097】

圧縮処理部２７０は、変数ｘが示す多値データの値と定数ＣｕｔＯｆｆとを比較する（Ｓ２６）。定数ＣｕｔＯｆｆは、多値データが黒色とみなせる輝度値を示しているか否かを判定するための定数である。多値データが示す値が、定数ＣｕｔＯｆｆが示す値未満である場合（Ｓ２６のＹＥＳ）、圧縮処理部２７０は、変数ｘが示す多値データの値が０ｘ００００であると判定し、変数ＺｅｒｏＲｕｎの値（すなわち、第１多値データが連続する数）を１増やす（Ｓ２７）。このように、本フローでは、多値データが黒に近い閾値、すなわちＣｕｔＯｆｆよりも低い場合に変数ＺｅｒｏＲｕｎをカウントする。すなわち、多値データ処理とランレングスのカウントをＳ２６及びＳ２７で行っている。

【0098】

なお、先に述べたように、定数ＣｕｔＯｆｆはユーザによって変更設定が可能であるので、圧縮処理部２７０は、多値データが黒色の輝度値とみなせる範囲の値に変数ＺｅｒｏＲｕｎの値を設定することもできるし、より明るい輝度値までランレングスのカウントの対象にするように変数ＺｅｒｏＲｕｎの値を増やすこともできる。

【0099】

圧縮処理部２７０は、変数ＺｅｒｏＲｕｎが２５０未満であり（Ｓ２８のＹＥＳ）、かつ変数Ｐｉｘｅｌが定数ＸＹ未満である場合（Ｓ２９のＹＥＳ）、変数Ｐｉｘｅｌが示す値を１増やし（Ｓ３０）、Ｓ２４の動作に戻る。定数ＸＹは、分割データに含まれる多値データの数を示す定数である。すなわち、変数Ｐｉｘｅｌが定数ＸＹ未満であることは、１スライス画像内の全ての多値データの圧縮処理が完了していないことを意味する。圧縮処理部２７０は、Ｓ２４の動作に戻ることで、分割データに含まれる複数の多値データのうち圧縮処理を実行していない多値データにおける圧縮処理を実行する。

【0100】

圧縮処理部２７０は、変数ＺｅｒｏＲｕｎが２５０に達した場合（Ｓ２８のＮＯ）、又は変数Ｐｉｘｅｌが定数ＸＹと等しい場合（Ｓ２９のＮＯ）、変数ＺｅｒｏＲｕｎをレングスデータとする圧縮変換データを作成する（Ｓ３１）。圧縮処理部２７０は、Ｓ３１の動作を実行した後に、変数Ｐｉｘｅｌが定数ＸＹ未満であるか否かを判定する（Ｓ３２）。変数Ｐｉｘｅｌが定数ＸＹ未満である場合（Ｓ３２のＹＥＳ）、未だ１スライス画像の圧縮が終了していないので、圧縮処理部２７０は、処理をＳ３０に進める。

【0101】

変数Ｐｉｘｅｌが定数ＸＹ以上である場合（Ｓ３２のＮＯ）、１スライス画像の圧縮が終了したので、圧縮処理部２７０はスライス画像の変数Ｓｌｉｃｅをインクリメントし（Ｓ３３）、１ブロックのスライス画像数ＳＳ分の処理が完了したかをＳ３４で判定する。圧縮処理部２７０は、Ｓ３４でまだ１ブロック分の全スライス画像の圧縮処理が完了していない場合にはＳ２２に戻り、次のスライス画像の圧縮を行う。圧縮処理部２７０は、Ｓ３４において１つの分割データの圧縮が終了したと判定すると、ポインタｑが示す位置を記憶部２４及び圧縮データファイルの第１領域に格納する（Ｓ３５）。Ｓ３５において第１領域に格納した、ポインタｑが示す位置は、圧縮処理部２７０が次の分割データを圧縮して作成する圧縮済データの開始アドレスになる。

【0102】

圧縮処理部２７０は、Ｓ２６において、変数ｘが示す多値データの値が定数ＣｕｔＯｆｆ以上であると判定した場合（Ｓ２６のＮＯ）、変数ＺｅｒｏＲｕｎが示す値が０であるか否かを判定する（Ｓ３６）。変数ＺｅｒｏＲｕｎが示す値が０ではない場合（Ｓ３６のＹＥＳ）、圧縮処理部２７０は、変数ＺｅｒｏＲｕｎをレングスデータとする圧縮変換データを作成する（Ｓ３７）。変数ＺｅｒｏＲｕｎが示す値が０である場合（Ｓ３６のＮＯ）、圧縮処理部２７０は、変数ＺｅｒｏＲｕｎをレングスデータとする圧縮変換データを作成しない。

【0103】

続いて、圧縮処理部２７０は、変数ｘが示す値（すなわち多値データ）をポインタｑが示す位置（すなわちデータ領域における圧縮済データを格納する位置）に書込む（Ｓ３８）。圧縮処理部２７０は、ポインタｑが示す位置を２バイト先の位置に移動し（Ｓ３９）、Ｓ３２の処理を実行する。
以下、Ｓ３１及びＳ３７における圧縮変換データを作成する動作の詳細を説明する。

【0104】

圧縮処理部２７０は、定数０ｘＦＦと変数ＺｅｒｏＲｕｎが示す値とを加算した結果をポインタｑが示す位置に書込む（図１４のＳ４１）。例えば変数ＺｅｒｏＲｕｎが示す値が０ｘ１０である場合、圧縮処理部２７０は、０ｘＦＦ１０をポインタｑが示す位置に書込む。０ｘＦＦ１０の上位８ビットが示す「ＦＦ」は、０ｘＦＦ１０が圧縮変換データであることを示すフラグデータである。下位８ビットが示す「１０」は、第１多値データが１６個（１６進数の０ｘ１０）連続していることを示すレングスデータである。圧縮処理部２７０は、ポインタｑが示す位置を２バイト先の位置に移動させる（Ｓ４２）。圧縮処理部２７０は、変数ＺｅｒｏＲｕｎが示す値を０に初期化する（Ｓ４３）。

【0105】

＜データ伸長装置４の機能ブロック構成＞
図１５は、データ伸長装置４の機能ブロック構成例を示す図である。データ伸長処理を実行する際に、制御部４４は、記憶部４３に記憶されたプログラムを実行することにより、取得部４５、伸長部４６及び出力部４７として機能する。伸長部４６は、格納位置特定部４６１、データ割当部４６２及び複数の伸長処理部４６３（４６３ａ～４６３ｄ）を有する。

【0106】

取得部４５は、元データを圧縮して作成された圧縮データファイルを取得する。取得部４５は、例えば、外部記憶装置又は通信路３を介して圧縮データファイルを取得する。取得部４５は、取得した圧縮データファイルを記憶部４３に記憶させる。

【0107】

取得部４５は、複数の多値データを含む元データを圧縮して作成され、複数の多値データのうち黒色付近データが連続する数に対応する圧縮変換データと、それ以外の第２多値データとを含む圧縮済データを取得する。すなわち、取得部４５は、上述したデータ圧縮装置２が作成した圧縮済データを取得する。圧縮変換データは、例えば図９に示すデータＣ００であり、第２多値データは、例えば図９に示すデータＭ００及びデータＭ０１である。

【0108】

伸長部４６は、圧縮済データを伸長して元データに対応する伸長済データを作成する。格納位置特定部４６１は、圧縮データファイルに複数の圧縮済データそれぞれが含まれる複数のデータ領域を、圧縮データファイルに格納された開始アドレスデータが示す複数のデータ領域それぞれの開始アドレスに基づいて特定する。格納位置特定部４６１は、例えば図９に示す圧縮データファイルに含まれる第１領域を特定する。格納位置特定部４６１は、特定した第１領域に含まれる複数の開始アドレスデータに基づいて、図９に示すデータ領域に含まれる複数の圧縮済データそれぞれが格納された領域を特定する。

【0109】

具体的には、格納位置特定部４６１は、図９に示す第１領域に含まれる開始アドレスデータ「データ位置０、データ位置８７７、データ位置１２５３、データ位置１８７２及びデータ位置２４１１」を特定する。格納位置特定部４６１は、特定した開始アドレスデータに基づいて、データ位置０からデータ位置８７６までの領域に格納された圧縮済データ１、データ位置８７７からデータ位置１２５２までの領域に格納された圧縮済データ２等の複数のデータ領域を特定する。

【0110】

データ割当部４６２は、複数の圧縮済データそれぞれを複数の伸長処理部４６３のいずれかに割り当てる。データ割当部４６２は、例えば取得部４５が取得した圧縮データファイルに格納された、複数の圧縮済データの数を示すデータに基づいて、複数の伸長済データを作成する複数の伸長処理部４６３の数を決定する。具体的には、図９に示す第２領域を参照することにより、データ割当部４６２は、圧縮済データの数が４であることを特定し、作成する伸長処理部４６３の数を４に決定する。なお、データ割当部４６２は、圧縮済データの数が、伸長部４６が有する伸長処理部４６３の数よりも多い場合、それぞれの伸長処理部４６３に複数の圧縮済データを割り当てる。データ割当部４６２は、それぞれの伸長処理部４６３の計算量が均等になるように、配分する圧縮済データの数を調整して各伸長処理部４６３に割り当ててもよい。

【0111】

複数の伸長処理部４６３それぞれは、ＣＰＵ又はＧＰＵを構成する複数のコアまたはスレッドの一つ一つに対応しており、格納位置特定部４６１が特定した複数のデータ領域に格納された複数の圧縮済データを並列に伸長して複数の伸長済データを作成する。

【0112】

図１６は、複数の伸長処理部４６３が複数の伸長済データを作成する動作を説明するための図である。図１６においては、取得部４５が取得した圧縮データファイルと複数の伸長処理部４６３が作成した複数の伸長済データを含む結合データとが示されている。

【0113】

図１６に示す圧縮データファイルは、第１領域、第２領域及びデータ領域を含む。第１領域は、データ領域に含まれる複数の圧縮済データそれぞれの領域を示す複数の開始アドレスデータを含む領域である。第２領域は、データ領域に格納された複数の圧縮済データの数を示すデータを含む領域である。上述したように、開始アドレスデータとして、分割された圧縮済データのデータサイズを格納しておくことにより、伸長処理部４６３が各圧縮済データの先頭アドレスを認識できるようにしてもよい。

【0114】

図１６に示す例の場合、データ割当部４６２は、圧縮済データ１を伸長処理部４６３ａに、圧縮済データ２を伸長処理部４６３ｂに、圧縮済データ３を伸長処理部４６３ｃに、圧縮済データ４を伸長処理部４６３ｄに、それぞれ割り当てる。４つの伸長処理部４６３は、圧縮済データ１から圧縮済データ４を並列に伸長して複数の伸長済データを作成する。

【0115】

伸長処理部４６３ａは、圧縮済データ１を伸長して、結合データのデータ位置０からデータ位置９９９に格納される伸長済データ１を作成する。伸長処理部４６３ｂは、圧縮済データ２を伸長して、結合データのデータ位置１０００からデータ位置１９９９に格納される伸長済データ２を作成する。伸長処理部４６３ｃは、圧縮済データ３を伸長して、結合データのデータ位置２０００からデータ位置２９９９に格納される伸長済データ３を作成する。伸長処理部４６３ｄは、圧縮済データ４を伸長して、結合データのデータ位置３０００からデータ位置３９９９に格納される伸長済データ４を作成する。

【0116】

以上のように、データ割当部４６２が圧縮済データの数に基づいて伸長処理部４６３の数を決定し、複数の伸長処理部４６３が複数の圧縮済データを並列に伸長することで、データ伸長装置４は、圧縮済データを伸長するために要する時間を短縮することができる。
以下、伸長処理部４６３が有する伸長用変換部４６４及び伸長データ格納部４６５の動作の詳細を説明する。

【0117】

伸長用変換部４６４は、圧縮済データに含まれる圧縮変換データを、連続する複数の所定の値（例えば０ｘ００００）の伸長変換データに変換する。圧縮変換データは、圧縮変換データであることを示すフラグデータと、複数の第１多値データが連続する数を示すレングスデータとを含む。圧縮変換データは、例えばビット幅が１６ビットのデータであり、上位８ビットがフラグデータ（例えば１６進数の０ｘＦＦ）を示し、下位ビットがレングスデータを示す。

【0118】

伸長用変換部４６４は、圧縮済データに含まれる複数のデータにおけるフラグデータが圧縮変換データであることを示している場合に、圧縮変換データを、レングスデータが示す数の複数の伸長変換データ０ｘ００００に変換する。伸長用変換部４６４は、取得したデータが０ｘＦＦ６４である場合、上位８ビットが示す０ｘＦＦが圧縮変換データを示していることを特定し、下位８ビットが示す０ｘ６４（１０進数の１００）を０ｘ６４個、すなわち１００個の０ｘ００００に変換する。

【0119】

伸長用変換部４６４は、圧縮済データに含まれる複数のデータそれぞれの上位８ビットがフラグデータではない場合（例えば１６進数の０ｘＦＦとは異なる値を示す場合）、当該データは圧縮変換データではなく、圧縮されていない第２多値データ（すなわち黒色付近ではない輝度値のデータ）であると判定する。

【0120】

伸長データ格納部４６５は、伸長用変換部４６４が圧縮変換データを変換することにより作成した複数の伸長変換データ（０ｘ００００）と圧縮済データに含まれる第２多値データとを結合することにより伸長済データを作成する。伸長データ格納部４６５は、作成した伸長済データを記憶部４３に格納する。記憶部４３には、複数の伸長処理部４６３それぞれが伸長済データを格納する領域が割り当てられており、伸長データ格納部４６５は、自身に割り当てられた領域に伸長済データを格納する。複数の伸長処理部４６３のそれぞれが複数の伸長済データを記憶部４３に格納することで、記憶部４３には、元データである三次元画像データと同じサイズの三次元画像データが格納される。

【0121】

出力部４７は、複数の伸長処理部４６３が作成した複数の伸長済データを記憶部４３から読み出して、読み出した複数の伸長済データを表示装置５に出力する。出力部４７は、例えば、データ伸長装置４の使用者により指定されたスライス画像データに対応する伸長済データを表示装置５に出力する。出力部４７は、所定のタイミングで順次伸長済データを表示装置５に出力してもよい。

【0122】

なお、伸長済データにおいては、元データにおける黒色付近の画素値（例えば０ｘ００ＦＥ以下の画素値）が０ｘ００００に置換されている。黒色付近の画素値が０ｘ００００に置換されていたとしても、伸長済データに基づく画像を人が見た場合には、元データに基づく画像との違いを認識することが困難である。したがって、本実施の形態に係るデータ圧縮装置２及びデータ伸長装置４による圧縮処理及び伸長処理は、黒色付近の画素値が多い医療画像データの圧縮率を高め、高速に伸長するために好適である。

【0123】

＜データ伸長装置４における動作の流れ＞
図１７及び図１８は、データ伸長装置４における動作の流れを示すフローチャートである。図１７は、伸長済データを作成する動作の流れを示すフローチャートである。図１８は、伸長済データを作成する動作の流れを示すフローチャートである。図１８に示すフローチャートは、図１７に示すＳ５５における動作の流れを示す。図１７に示すフローチャートは、取得部４５が取得した圧縮データファイルが記憶部４３に格納されている時点から開始している。

【0124】

図１７に示すように、格納位置特定部４６１は、圧縮データファイルに含まれる開始アドレスデータに基づいて、複数の圧縮済データが含まれる複数のデータ領域を特定する。伸長部４６は、格納位置特定部４６１が特定した複数のデータ領域から圧縮済データを読み込む（Ｓ５１）。伸長部４６は、複数の圧縮済データそれぞれを伸長して作成する複数の伸長済データそれぞれの格納場所を割り当てる（Ｓ５２）。

【0125】

データ割当部４６２は、複数の圧縮済データの数に基づいて伸長処理部４６３の数を決定する（Ｓ５３）。データ割当部４６２は、決定した数の複数の伸長処理部４６３それぞれが伸長する圧縮済データと当該圧縮済データを伸長して作成した伸長済データを格納する場所とを、複数の伸長処理部４６３それぞれに割り当てる（Ｓ５４）。

【0126】

複数の伸長処理部４６３それぞれは、データ割当部４６２から割り当てられた圧縮済データを伸長することにより伸長済データを作成する（Ｓ５５）。伸長部４６は、複数の伸長処理部４６３の全てが伸長済データを作成する動作を完了していない場合（Ｓ５６のＮＯ）、Ｓ５５の動作を繰り返す。伸長部４６は、複数の伸長処理部４６３の全てが伸長済データを作成する動作を完了した場合（Ｓ５６のＹＥＳ）、伸長処理を終了する。
以下、Ｓ５５における伸長処理部４６３の動作の流れの詳細を説明する。

【0127】

図１８に示すように、伸長処理部４６３は、圧縮済データの先頭位置を示す値をポインタｐの値とし、伸長済データの先頭位置を示す値をポインタｑの値とする（Ｓ６１）。伸長処理部４６３は、変数ｘの値を、ポインタｐが示す位置に格納された２バイトのデータの値にする（Ｓ６２）。変数ｘは、圧縮済データに含まれる複数のデータのうち伸長処理部４６３が伸長する処理を実行する対象となるデータの値を示す変数である。伸長処理部４６３は、ポインタｐの値を２バイト先の位置を示す値に更新する（Ｓ６３）。２バイト先の位置は、Ｓ６２において変数ｘが示すデータの後に伸長処理部４６３が伸長するデータが格納されている位置である。

【0128】

伸長処理部４６３は、変数ｘの上位バイトが０ｘＦＦである場合（Ｓ６４のＹＥＳ）、変数ｘが示すデータが圧縮変換データであると判定し、変数Ｌｅｎｇｔｈを変数ｘの下位バイトの値にする（Ｓ６５）。変数Ｌｅｎｇｔｈは、圧縮変換データに含まれる第１多値データが連続する数を示す変数である。伸長処理部４６３は、変数ｊを０にすることにより変数ｊを初期化する（Ｓ６６）。変数ｊは、第１多値データに変換した数を示す変数である。

【0129】

変数ｊが示す数が、変数Ｌｅｎｇｔｈが示す数よりも小さい場合（Ｓ６７のＹＥＳ）、伸長処理部４６３は、ポインタｑが示す位置に第１多値データである「０」を書込み（Ｓ６８）、ポインタｑが示す位置を２バイト先の位置にする（Ｓ６９）。続いて、伸長処理部４６３は、変数ｊが示す値を１増やし、Ｓ６７の動作に戻る。変数ｊが示す値が、変数Ｌｅｎｇｔｈが示す数以上である場合（Ｓ６７のＮＯ）、伸長処理部４６３は、Ｓ６８からＳ７０の動作を終了し、Ｓ７３の動作に進む。

【0130】

伸長処理部４６３は、変数ｘの上位バイトが０ｘＦＦではない場合（Ｓ６４のＮＯ）、変数ｘが示す値をポインタｑが示す位置に書込み（Ｓ７１）、ポインタｑが示す位置を２バイト先の位置にする（Ｓ７２）。伸長処理部４６３は、ポインタｐが、図１７に示すＳ５４においてデータ割当部４６２が割り当てた圧縮済データの範囲を超えていない場合（Ｓ７３のＮＯ）、Ｓ６２の動作に戻り、次のデータを伸長する。伸長処理部４６３は、ポインタｐが、データ割当部４６２が割り当てた圧縮済データの範囲を超えた場合（Ｓ７３のＹＥＳ）、伸長済データを作成する動作を終了する。すなわち、一つの伸長処理部４６３における一つの圧縮済データの処理が終了する。

【0131】

＜第２実施形態＞
第１実施形態においては、圧縮済データに含まれる複数の多値データの全てのビット幅が１６ビット又は８ビットであったが、これに限らない。第２実施形態に係るデータ圧縮装置２は、元データに含まれる複数の黒色付近データが連続している場合、連続している黒色付近データが示す値の最大値に応じて、連続する黒色付近データのビット幅を削減することにより圧縮済データを作成する。なお、第２実施形態に係るデータ圧縮装置２の機能ブロック図は、図８と同じであり、第２実施形態に係るデータ伸長装置４の機能ブロック図は、図１５と同じである。

【0132】

まず、第２実施形態に係るデータ圧縮装置２の動作を説明する。第２実施形態の説明においては、元データに含まれる所定の範囲内の値（例えば黒色付近の輝度値）を有する多値データを初期多値データという。
圧縮用変換部２７２は、連続する複数初期多値データが示す値を参照することにより、連続する複数の初期多値データの最大値を特定する。圧縮用変換部２７２は、連続する複数の初期多値データのビット幅を、黒色付近の所定の範囲内の最大値を表現可能なビット幅に削減した複数の削減多値データを作成する。

【0133】

最大値を表現可能なビット幅は、初期多値データの最大値を表すために必要な最小ビット幅以上であり、初期多値データのビット幅よりも小さいビット幅である。具体的には、１６ビット幅の初期多値データの最大値が２５５以下である場合、第３多値データのビット幅は８ビット以上１６ビット未満であり、初期多値データの最大値が１５以下である場合、第３多値データのビット幅は４ビット以上１６ビット未満である。

【0134】

より具体的には、圧縮用変換部２７２は、連続する１６ビット幅の初期多値データの最大値が２５５以下の０ｘ００００以上０ｘ００ＦＦ以下の０ｘ００ＺＺ（Ｚは１６進数の０からＦのいずれかの値）である場合、初期多値データを０ｘＺＺの８ビット幅の削減多値データに変換する。圧縮用変換部２７２は、連続する１６ビット幅の初期多値データの最大値が２５５以下の０ｘ００００以上０ｘ０００Ｆ以下の０ｘ０００Ｚ（Ｚは１６進数の０からＦのいずれかの値）である場合、初期多値データを０ｘＺの４ビット幅の削減多値データに変換する。

【0135】

圧縮用変換部２７２は、作成した削減多値データと、削減多値データが連続する数を示すレングスデータと、削減多値データの存在を示すフラグデータと、を含む圧縮変換データとを作成する。圧縮用変換部２７２は、削減多値データのビット幅を示すビット幅データを含む圧縮変換データを作成してもよい。

【0136】

図１９は、第２実施形態に係る圧縮変換データの一例を示す図である。図１９（ａ）は、ビット幅が８ビットの削減多値データを含む圧縮変換データの一例を示す。図１９（ｂ）は、ビット幅が４ビットの削減多値データを含む圧縮変換データの一例を示す。図１９（ｃ）は、ビット幅が２ビットの削減多値データを含む圧縮変換データの一例を示す。

【0137】

図１９に示す圧縮変換データにおいては、先頭の２バイトのうち０ｘＦＦＦが、削減多値データの存在を示すフラグデータであり、フラグデータの後に含まれる４ビットのデータがビット幅を示すビット幅データである。図１９（ａ）に示すビット幅データ０ｘＤは、ビット幅が８ビットであることを示し、図１９（ｂ）に示すビット幅データ０ｘＥは、ビット幅が４ビットであることを示し、図１９（ｃ）に示すビット幅データ０ｘＦは、ビット幅が２ビットであることを示す。

【0138】

図１９に示すフラグデータ及びビット幅データの後に含まれる１６ビットのデータＬ１、データＬ２及びデータＬ３は、レングスデータである。図１９に示すように、レングスデータの後には、ビット幅データが示すビット幅の削減多値データが、レングスデータが示す数だけ連続する。

【0139】

圧縮用変換部２７２がこのように、連続する初期多値データのビット幅を削減した削減多値データを用いて圧縮変換データを作成することで、圧縮用変換部２７２は、連続する初期多値データが示す値の最大値に応じた圧縮変換データを作成することができる。この圧縮変換データにおいては、元データにおける所定の範囲内の輝度値の初期多値データの輝度値が、実質的には他の輝度値に変換されないので、データ伸長装置４は、削減多値データに基づいて、元データと完全に同一の伸長データを復元することができる。

【0140】

圧縮用変換部２７２は、圧縮変換データと、一以上の所定範囲外の値の多値データ（以下、第１実施形態と同様に第２多値データという）とを結合することにより圧縮済データを作成する。具体的には、圧縮用変換部２７２は、初期多値データのビット幅を削減した削減多値データ、フラグデータ、ビット幅データ及びレングスデータを含む圧縮変換データと、第２多値データとにより構成される圧縮済データを作成する。

【0141】

以下、第２実施形態に係るデータ伸長装置４の動作を説明する。
取得部４５は、削減多値データを含む圧縮変換データと第２多値データとを結合した圧縮済データを取得する。圧縮変換データは、連続する複数の初期多値データの第１ビット幅よりも少ない第２ビット幅で表現可能な複数の削減多値データと、削減多値データの存在を示すフラグデータと、削減多値データが連続する数を示すレングスデータとを含む。第１ビット幅が１６ビットである場合、第２ビット幅は、例えば図１９に示す削減多値データのビット幅である８ビット、４ビット又は２ビットである。

【0142】

伸長用変換部４６４は、削減多値データの第２ビット幅を、初期多値データのビット幅である第１ビット幅に拡張することにより、圧縮変換データをレングスデータが示す数の複数の初期多値データに変換する。例えば第２ビット幅が８ビットであり、第１ビット幅が１６ビットである場合、伸長用変換部４６４は、圧縮変換データに含まれる削減多値データ（８ビット）の上位に「０」を示す８ビットを結合することにより、削減多値データを初期多値データに変換する。具体的には、第３多値データが０ｘＺＺである場合、伸長用変換部４６４は、削減多値データを０ｘ００ＺＺに変換する。

【0143】

伸長用変換部４６４は、例えば、圧縮変換データに含まれるビット幅データを参照することにより第２ビット幅を特定し、削減多値データのビット幅を、黒色付近データのビット幅である第１ビット幅に拡張することにより、削減多値データを初期多値データに変換する。伸長用変換部４６４は、例えば、第１ビット幅と、特定した第２ビット幅との差に対応する「０」を示すデータを、削減多値データの上位ビットとして結合することにより、削減多値データを初期多値データに変換する。

【0144】

［変形例］
以上の説明においては、データ圧縮装置２がＭＩＰ画像データを圧縮し、データ伸長装置４が圧縮済データを伸長することにより画像データを出力したが、データ圧縮装置２が圧縮する対象となる元データの種別、及びデータ伸長装置４が出力するデータの種別は画像データに限らない。データ圧縮装置２は、任意の多値データを圧縮し、データ伸長装置４は、圧縮済データに基づく任意の多値データを出力してもよい。一例として、取得部２６は、光を被検査体に照射することにより被検査体が発する超音波信号を取得した光超音波センサが出力した、超音波信号に対応する出力信号に基づくデータを元データとして取得し、圧縮処理部２７０は当該データを圧縮してもよい。

【0145】

［実験による効果確認］
本願の発明者は、本実施形態に係るデータ圧縮装置２により１７６０×２４８０画素の２５６枚のスライス画像データを圧縮した圧縮データファイルをデータ伸長装置４により伸長した時間を測定した。データ伸長装置４のＣＰＵとして、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）のＣｏｒｅ ｉ９－９９８０ＸＥ ＣＰＵ（３．００ＧＨｚ）を使用した。

【0146】

図２０は、実験結果を示す図である。図２０における横軸は、黒色の輝度値以外の輝度値に対応する第２多値データの割合を示し、縦軸は伸長時間（デコード時間）を示す。実線は８つのコアで並列処理をした場合のデータであり、破線は４つのコアで並列処理をした場合のデータであり、一点鎖線は２つのコアで並列処理をした場合のデータであり、二点鎖線は１つのコアで並列処理をした場合のデータである。

【0147】

図２０に示すように、第２多値データの割合が少ないほど伸長時間は短くなっており、本実施形態に係る圧縮方式及び伸長方式が、背景画像の領域の割合が多い医療画像データに好適であることがわかる。また、コア数の増加に伴い伸長時間も短縮され、８コアで並列処理をすると、第２多値データの割合が１０％あるとしても０．３秒以下で伸長されている。本実施形態に係る圧縮方式及び伸長方式を用いる場合には、このように短時間で伸長することができるので、複数の圧縮済データに基づく複数の画像を確認する場合に特に好適である。

【0148】

比較例として、同じＣＰＵを用いて従来のＺＩＰ形式の画像データを伸長したところ、８つのコアを使用した場合に約８秒、４つのコアを使用した場合に約８．３秒、２つのコアを使用した場合に約９．５秒、１つのコアを使用した場合に約１０．６秒を要した。このように、本実施形態に係る圧縮方式及び伸長方式を用いることで、大幅に伸長時間の短縮が可能であることを確認できた。

【0149】

［データ圧縮装置２及びデータ伸長装置４による効果］
以上説明したように、データ圧縮装置２は、データ伸長装置４が複数の伸長処理部４６３を用いて並列に圧縮済データの伸長処理を実行できるように構成された圧縮データファイルを作成する。そして、データ伸長装置４は、複数の伸長処理部４６３を有しており、圧縮データファイルにおける複数のデータ領域に格納された複数の圧縮済データを並列に伸長して複数の伸長済データを作成する。データ伸長装置４が、このように複数の圧縮済データを並列に伸長することができるため、圧縮済データを伸長するために要する時間を短縮することができる。

【0150】

なお、以上の説明においては、圧縮方法としてランレングス圧縮を例に説明したが、本実施形態は、ランレングス圧縮以外の圧縮方法（例えばＬＺ圧縮）にも適用できる。

【0151】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0152】

１ 測定装置
２ データ圧縮装置
３ 外部記憶装置又は通信路
４ データ伸長装置
５ 表示装置
２０ 画像データ作成部
２１ データ圧縮部
２２ 信号処理部
２３ ＩＯポート
２４ 記憶部
２５ 制御部
２６ 取得部
２７ 圧縮部
２８ 出力部
２９ 入力デバイス
３０ 表示装置
４１ データ伸長部
４２ ＩＯポート
４３ 記憶部
４４ 制御部
４５ 取得部
４６ 伸長部
４７ 出力部
１１０ 支持台
１１１ 支持面
１１２ 開口
１２０ センサユニット
１２１ 容器
１２２ センサ
１２３ 素子保持部
１２４ 音響整合材
１２５ 走査機構
１３０ 分離部
１３１ 音響整合材
１４０ 光源
１４１ 光学系
１４２ 光出射口
２７０ 圧縮処理部
２７１ 多値データ処理部
２７２ 圧縮用変換部
２７４ データ割当部
２７５ 圧縮データ結合部
４６１ 格納位置特定部
４６２ データ割当部
４６３ 伸長処理部
４６４ 伸長用変換部
４６５ 伸長データ格納部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】