JPH05176179A - Method and device for estimating picture data subject to compression/expansion processing - Google Patents

Method and device for estimating picture data subject to compression/expansion processing

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JPH05176179A
JPH05176179A JP3338607A JP33860791A JPH05176179A JP H05176179 A JPH05176179 A JP H05176179A JP 3338607 A JP3338607 A JP 3338607A JP 33860791 A JP33860791 A JP 33860791A JP H05176179 A JPH05176179 A JP H05176179A
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JP
Japan
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spatial frequency
image
frequency spectrum
image data
compressed
Prior art date
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Pending
Application number
JP3338607A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadaichi Nishioka
貞一 西岡
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a method and a device in which quality of a compressed/ expanded picture is automatically and quantitatively evaluated apart from human subjectivity. CONSTITUTION:Picture data of an original picture are inputted to a 1st input means (a) and picture data resulting from applying compression/expansion processing to the original picture are inputted from a 2nd input means (b) to a spatial frequency spectral arithmetic operation means (c). The spatial frequency spectral arithmetic operation means (c) obtains a spatial frequency spectrum from each of the inputted picture data. A spatial frequency spectral extract means (f) extracts only a spatial frequency spectrum in a specific spatial frequency area giving effect onto a human visual characteristic, a spatial frequency spectral comparison means (d) compares them, an evaluation result output means (e) evaluates the picture deterioration and outputs the result based on the obtained comparison result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮・伸張画像処理を
施した画像の評価方法に関し、特に階調を有するいわゆ
る多値画像の評価方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of evaluating an image subjected to compression / expansion image processing, and more particularly to a method of evaluating a so-called multi-valued image having gradation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の画像処理の分野においては画像デ
ータをコンピュータを用いて処理するため、入力された
アナログデータをA/D変換してデジタルデータとして
扱うことが多い。しかしながら、画像を細かい画素(ピ
クセル)単位で扱うためにデータ量が膨大となり、例え
ばA4サイズの画像を4色の成分で15本/mm程度の
解像度で表現するとすると56MByteものデータ量
が必要となる。そのため、通常画像データの記憶、送信
等の際には画像データの圧縮を行うことが行われてい
る。画像の圧縮は、画像データの空間周波数成分につい
て、出現率が多い周波数成分については大きなビット数
を、出現率の少ない周波数成分については小さなビット
数を割り当てて量子化することにより情報量を小さくす
るものである。
2. Description of the Related Art In the field of image processing in recent years, since image data is processed using a computer, input analog data is often A / D converted and treated as digital data. However, since the image is handled in units of fine pixels, the amount of data becomes enormous. For example, if an image of A4 size is expressed by four color components at a resolution of about 15 lines / mm, a data amount of 56 MByte is required. .. Therefore, the image data is usually compressed when storing or transmitting the image data. Image compression reduces the amount of information by quantizing spatial frequency components of image data by allocating a large number of bits for frequency components with a high appearance rate and a small number of bits for frequency components with a low appearance rate. It is a thing.

【0003】しかしながら、画像の劣化の程度は圧縮・
伸張処理前の画像との相対的な比較によって行われるも
のであるが、データ圧縮の際に小さなビット数が割り当
てられた周波数部分ほど再現性が悪化することになるた
め、同じ圧縮方式(装置)・同じ圧縮率で圧縮を行って
も、対象となる画像毎に空間周波数の分布が異なると、
原画像に対する劣化の程度も異なることになる。また,
こうした劣化は同じ画像の中でも現れる領域と現れない
領域とが生じる場合がある。このように対象とする画像
毎に品質劣化の度合いが変わってしまうため、圧縮・伸
張画像の評価に特定のチャート等を利用することができ
ず、これらの評価はもっぱら目視によって行われること
が一般的であった。
However, the degree of image deterioration is
This is performed by relative comparison with the image before decompression processing, but the reproducibility deteriorates in the frequency part to which a smaller number of bits are assigned during data compression, so the same compression method (device)・ Even if compression is performed at the same compression ratio, if the spatial frequency distribution differs for each target image,
The degree of deterioration with respect to the original image will also differ. Also,
Such deterioration may occur in a region that appears and a region that does not appear in the same image. In this way, since the degree of quality deterioration changes for each target image, it is not possible to use a specific chart or the like for the evaluation of compressed / decompressed images, and these evaluations are generally performed by visual inspection. It was target.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような圧縮・伸張画像の評価は、人間の主観による評
価であるため個人差があるため、人によって評価基準が
異なってしまう恐れがある。また、定量的に評価結果を
捉えられないため、例えば圧縮・伸張を行った結果基準
以上の劣化があった場合に、圧縮率を変えて(落とし
て)再度圧縮し直す必要があっても、どの程度圧縮率を
変えてやれば劣化を基準以内に収めることができるかの
目安を求めることができなかった。そこで本発明は、人
間の主観によらずに自動的、定量的に圧縮・伸張画像の
品質を評価できる方法及びその装置を提供することを目
的とする。
However, since the evaluation of the compressed / decompressed image as described above is an evaluation based on human subjectivity, there are individual differences, and there is a possibility that the evaluation standard may differ from person to person. In addition, since the evaluation result cannot be captured quantitatively, even if it is necessary to change (drop) the compression rate and recompress again, for example, if there is deterioration beyond the standard as a result of performing compression / expansion, It was not possible to obtain a guideline for how much the compression ratio should be changed so that the deterioration can be kept within the standard. Therefore, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for automatically and quantitatively evaluating the quality of compressed / decompressed images without depending on human subjectivity.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するためになされたものであり、請求項1に係る発
明は、圧縮・伸張処理された画像データの評価方法にお
いて、圧縮前の原画像の画像データの空間周波数スペク
トルを求め、一方圧縮・伸張処理後の画像の画像データ
の空間周波数スペクトルを求め、前記2つの空間スペク
トルを比較することにより画像データの評価を行うこと
を特徴とする圧縮・伸張処理された画像データの評価方
法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is a method for evaluating compressed / decompressed image data, which is before compression. A feature is that the spatial frequency spectrum of the image data of the original image is obtained, the spatial frequency spectrum of the image data of the image after the compression / expansion processing is obtained, and the image data is evaluated by comparing the two spatial spectra. This is a method for evaluating compressed / decompressed image data.

【0006】請求項2に係る発明は、圧縮・伸張処理さ
れた画像データの評価方法において、圧縮前の原画像の
画像データの空間周波数スペクトルを求め、一方圧縮・
伸張処理後の画像の画像データの空間周波数スペクトル
を求め、前記2つの空間周波数スペクトルから人間の視
覚特性に影響のある周波数領域の空間周波数スペクトル
を抽出し、前記抽出された空間周波数スペクトルの比較
を行うことを特徴とする圧縮・伸張処理された画像デー
タの評価方法である。
According to a second aspect of the present invention, in the method of evaluating image data that has been compressed / decompressed, the spatial frequency spectrum of the image data of the original image before compression is obtained,
The spatial frequency spectrum of the image data of the image after the expansion processing is obtained, the spatial frequency spectrum of the frequency region that affects human visual characteristics is extracted from the two spatial frequency spectra, and the extracted spatial frequency spectra are compared. This is a method for evaluating compressed / decompressed image data.

【0007】請求項3に係る発明は、原画像の画像デー
タが入力される第1の入力手段aと、圧縮・伸張処理さ
れた画像データが入力される第2の入力手段bと、前記
2つの入力手段から入力された画像データの空間周波数
スペクトルを求める空間周波数スペクトル演算手段c
と、前記2つの空間周波数スペクトルどうしを比較する
空間周波数スペクトル比較手段dと、前記空間周波数ス
ペクトル比較手段により得られた比較結果を基に画像劣
化の評価を下し評価結果を出力する評価結果出力手段e
とを具備したことを特徴とする圧縮・伸張処理された画
像データの評価装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a first input means a for inputting image data of an original image, a second input means b for inputting compressed / decompressed image data, and the second aspect. Spatial frequency spectrum calculating means c for obtaining a spatial frequency spectrum of image data input from one input means
And a spatial frequency spectrum comparing means d for comparing the two spatial frequency spectra, and an evaluation result output for evaluating image deterioration based on the comparison result obtained by the spatial frequency spectrum comparing means and outputting the evaluation result. Means e
An apparatus for evaluating compressed / decompressed image data, comprising:

【0008】請求項4に係る発明は、原画像の画像デー
タが入力される第1の入力手段aと、圧縮・伸張処理さ
れた画像データが入力される第2の入力手段bと、前記
2つの入力手段から入力された画像データの空間周波数
スペクトルを求める空間周波数スペクトル演算手段c
と、前記2つの空間周波数スペクトルから所定周波数領
域の空間周波数スペクトルを抽出する空間周波数スペク
トル抽出手段fと、前記得られた2つの所定周波数領域
の空間周波数スペクトルどうしを比較する空間周波数ス
ペクトル比較手段dと、前記空間周波数スペクトル比較
手段により得られた比較結果を基に画像劣化の評価を下
し評価結果を出力する評価結果出力手段eとを具備した
ことを特徴とする圧縮・伸張処理された画像データの評
価装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first input means a for inputting image data of an original image, a second input means b for inputting compressed / expanded image data, and the second Spatial frequency spectrum calculating means c for obtaining a spatial frequency spectrum of image data input from one input means
A spatial frequency spectrum extracting means f for extracting a spatial frequency spectrum of a predetermined frequency region from the two spatial frequency spectra, and a spatial frequency spectrum comparing means d for comparing the obtained spatial frequency spectra of the two predetermined frequency regions. And a compression / expansion processed image, which comprises an evaluation result output means e which evaluates image deterioration based on the comparison result obtained by the spatial frequency spectrum comparison means and outputs the evaluation result. This is a data evaluation device.

【0009】[0009]

【作用】本発明の圧縮・伸張画像の評価方法によれば、
原画像(圧縮前の画像)の画像データと原画像に圧縮・
伸張画像を施した後の伸張画像データから2次元フーリ
エ変換等により空間周波数スペクトルを求める。そし
て、両者の空間周波数スペクトルを比較することで画像
の評価を行う。この際に、人間の視覚特性に影響のある
周波数領域の空間周波数スペクトルの成分を抽出し、こ
の成分の空間周波数スペクトルのみを比較すれば、人間
の視覚に対して問題となる画像劣化のみを見つけだすこ
とが可能となる。
According to the compressed / decompressed image evaluation method of the present invention,
Image data of the original image (image before compression) and compressed to the original image
A spatial frequency spectrum is obtained from the decompressed image data after the decompressed image by two-dimensional Fourier transform or the like. Then, the image is evaluated by comparing the spatial frequency spectra of both. At this time, if the components of the spatial frequency spectrum in the frequency domain that affect the human visual characteristics are extracted and only the spatial frequency spectra of these components are compared, only the image deterioration that is a problem for human vision is found. It becomes possible.

【0010】また、本発明の圧縮・伸張処理された画像
データの評価装置においては、第1の入力手段aには原
画像の画像データが入力され、一方第2の入力手段bか
らは原画像を圧縮・伸張処理を施した後の画像データが
入力される。こうして入力された画像データに対して、
空間周波数スペクトル演算手段cは2次元フーリエ変換
等の手法を用いて空間周波数スペクトルを求める。得ら
れた2つの画像の空間周波数スペクトルから、空間周波
数スペクトル抽出手段fが人間の視覚特性に影響のある
特定の空間周波数領域の空間周波数スペクトルのみを抽
出する。こうして抽出された特定周波数領域の空間周波
数スペクトルを空間周波数スペクトル比較手段dで比較
を行い、得られた比較結果に基づいて評価結果出力手段
eは画像劣化の評価を下し結果を出力する。
Further, in the apparatus for evaluating compressed / decompressed image data of the present invention, the image data of the original image is input to the first input means a, while the original image is input from the second input means b. The image data after the compression / expansion process is performed is input. For the image data input in this way,
The spatial frequency spectrum calculation means c obtains the spatial frequency spectrum using a technique such as two-dimensional Fourier transform. From the obtained spatial frequency spectra of the two images, the spatial frequency spectrum extraction means f extracts only the spatial frequency spectrum of the specific spatial frequency region that affects the human visual characteristics. The spatial frequency spectrum of the specific frequency region thus extracted is compared by the spatial frequency spectrum comparing means d, and based on the obtained comparison result, the evaluation result outputting means e evaluates the image deterioration and outputs the result.

【0011】尚、前記「課題を解決するための手段」と
「作用」の項では、図1に示す符号を用いて説明した
が、この発明が図1に示す構成に限定される趣旨でない
ことは勿論である。
Although the "means for solving the problem" and the "action" have been described with reference to the symbols shown in FIG. 1, the invention is not limited to the configuration shown in FIG. Of course.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明
する。図2は、本発明による生産計画作成装置の構成例
を示すブロック図である。1はスキャナー等の画像入力
装置であり、フィルム等の原画像を読み込むためのもの
である。原画像の種類はこれに限られるものではなく、
コンピュータグラフィックス等で生成した画像を入力し
たり、光ディスク等からの画像を取り込むようにしても
よい。2はワークステーション等のコンピュータであ
り、画像の圧縮・伸張を行うものである。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the production plan creation device according to the present invention. An image input device 1 such as a scanner is for reading an original image such as a film. The type of original image is not limited to this,
An image generated by computer graphics or the like may be input, or an image from an optical disc or the like may be captured. Reference numeral 2 denotes a computer such as a workstation, which compresses and decompresses images.

【0013】また、画像データに対して2次元フーリエ
変換等を行い空間周波数スペクトルを求める機能、空間
周波数スペクトルのうち特定の空間周波数領域のスペク
トルのみを抽出する機能、2つの空間周波数スペクトル
の比較を行う機能及び比較結果から画像劣化の評価を下
す機能を備えている。3はキーボード等からなる指示装
置でありコンピュータ2の各種処理の指示や空間周波数
スペクトルの周波数領域の設定等を指示するものであ
る。4はCRTモニター等からなる表示装置であり、入
力された画像及び圧縮・伸張処理の施された画像や評価
結果の表示等を行うものである。5はカラープリンター
等からなる画像出力装置であり、入力された画像及び圧
縮・伸張処理の施された画像をハードコピーとして出力
するものである。6はハードディスク、光ディスク等か
らなる記憶装置である。記憶装置6内には、原画像デー
タ及び圧縮・伸張処理の施された画像データが入力され
る。また、記憶装置6には、空間周波数スペクトルの比
較された結果に対して所定の評価を下すためのデータが
記憶されている。
Further, a function of obtaining a spatial frequency spectrum by performing a two-dimensional Fourier transform or the like on image data, a function of extracting only a spectrum of a specific spatial frequency region from the spatial frequency spectrum, and a comparison of two spatial frequency spectra It has a function to perform and a function to evaluate the image deterioration from the comparison result. Reference numeral 3 denotes an instruction device including a keyboard or the like for instructing various processes of the computer 2 and setting a frequency region of a spatial frequency spectrum. Reference numeral 4 denotes a display device including a CRT monitor and the like, which displays an input image, an image subjected to compression / expansion processing, an evaluation result, and the like. An image output device 5 including a color printer outputs the input image and the compressed / decompressed image as a hard copy. Reference numeral 6 is a storage device including a hard disk, an optical disk, and the like. The original image data and the image data subjected to the compression / expansion processing are input into the storage device 6. Further, the storage device 6 stores data for making a predetermined evaluation on the result of comparison of the spatial frequency spectra.

【0014】次に本発明の作用を図4に示すフローチャ
ート及び図5を参照して説明する。 画像の圧縮・伸張画像 先ず、画像入力手段1から原画像11の画像データを取
り込む(ステップSP1)。写真やフィルム等から取り
込まれた画像はコンピュータ2でA/D変換され画像デ
ータ12として記憶装置6に記憶される。内容を確認し
たい場合は表示装置4又は画像出力手段5からモニター
画像又はハードコピーとして出力させることができる。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 4 and FIG. Image compression / decompression image First, the image data of the original image 11 is fetched from the image input means 1 (step SP1). An image captured from a photograph, a film or the like is A / D converted by the computer 2 and stored in the storage device 6 as image data 12. When it is desired to confirm the contents, it can be output as a monitor image or a hard copy from the display device 4 or the image output means 5.

【0015】次に入力された画像データに対してコンピ
ュータ2において圧縮・伸張処理を施す(ステップSP
2)。画像圧縮のアルゴリズムは多くの手法が提案され
ているが、DCT(離散コサイン変換)を利用する手法
等が一般的である。例としてDCTを利用した画像圧縮
の標準規格であるJPEG方式を図3を用いて説明す
る。まず画像を8×8画素のブロックに分割し、分割さ
れたブロック毎にDCTを施して直交符号化を行い、周
波数特性を求める。つぎに、符号化された画像を所定の
量子化テーブルで量子化する。量子化されたデータをハ
フマン符号化を用いてエントロピ符号化を行うことでデ
ータ圧縮を行う。圧縮されたデータを伸張するにはこれ
と逆の処理を圧縮データに施してやればよい。以上のよ
うにして圧縮・伸張処理の施された画像データ13は記
憶装置6に記憶される。また、表示装置4又は画像出力
手段5に表示又はハードコピー出力させることができ
る。
Next, the computer 2 performs compression / expansion processing on the input image data (step SP).
2). Although many methods of image compression algorithms have been proposed, a method using DCT (discrete cosine transform) is generally used. As an example, the JPEG method, which is a standard for image compression using DCT, will be described with reference to FIG. First, the image is divided into blocks of 8 × 8 pixels, DCT is applied to each of the divided blocks, orthogonal encoding is performed, and frequency characteristics are obtained. Next, the coded image is quantized with a predetermined quantization table. Data compression is performed by performing entropy coding on the quantized data using Huffman coding. In order to decompress the compressed data, the reverse process may be applied to the compressed data. The image data 13 that has been compressed / decompressed as described above is stored in the storage device 6. Further, the display device 4 or the image output means 5 can display or output a hard copy.

【0016】空間周波数スペクトルの演算 原画像と圧縮・伸張処理の施されてれた2つの画像デー
タに対して空間周波数スペクトルを求める(ステップS
P3)。2次元に分布した信号の空間周波数分布を求め
る手法はいくつかあるが、処理の容易さからしばしばフ
ーリエ変換が用いられる。離散的にサンプリングされた
画像データL(x、y)に対する2次元フーリエ変換F
(u、v)は、次式で表される。
Calculation of spatial frequency spectrum A spatial frequency spectrum is obtained for the original image and the two image data that have been subjected to compression / expansion processing (step S).
P3). There are several methods for obtaining the spatial frequency distribution of a two-dimensionally distributed signal, but the Fourier transform is often used because of the ease of processing. Two-dimensional Fourier transform F for discretely sampled image data L (x, y)
(U, v) is represented by the following equation.

【0017】[0017]

【数1】 従ってu、vのスペクトル(パワー成分)は、次式で表
される。
[Equation 1] Therefore, u and v spectra (power components) are expressed by the following equation.

【0018】[0018]

【数2】 以上のようにして原画像と圧縮・伸張を施した2つの画
像についての空間周波数スペクトル14、15が求めら
れる。
[Equation 2] As described above, the spatial frequency spectra 14 and 15 of the original image and the two images compressed and expanded are obtained.

【0019】空間周波数スペクトルの比較 次に、上記求めた2つの空間周波数スペクトル14、1
5の中から、空間周波数6cycles/degree
近傍領域の空間周波数スペクトルを抽出する(ステップ
SP4)。例えば5〜10cycles/degree
の範囲の周波数領域の空間周波数スペクトルを抽出す
る。画像の圧縮・伸張は視覚的に重要でない部分(通常
高周波成分)の情報量を低減することで実現されている
ため、空間周波数スペクトルが変化することは充分予想
できる。従って、上記のように求めた空間周波数スペク
トルをそのまま比較することで、画像の有する全ての空
間周波数領域に対する画像の劣化を調べることができる
が、人間にとって視覚的に影響がない部分の劣化につい
ても抽出してしまう可能性がある。本実施例では、空間
周波数スペクトルの変化の中で視覚的に意味のある部分
に着目する。
Comparison of Spatial Frequency Spectra Next, the two spatial frequency spectra 14 and 1 obtained above are calculated.
Spatial frequency 6 cycles / degree from 5
The spatial frequency spectrum of the neighboring region is extracted (step SP4). For example, 5-10 cycles / degree
The spatial frequency spectrum in the frequency domain in the range is extracted. Since image compression / decompression is realized by reducing the amount of information in a visually insignificant portion (usually a high frequency component), it can be sufficiently predicted that the spatial frequency spectrum will change. Therefore, by directly comparing the spatial frequency spectra obtained as described above, it is possible to examine the deterioration of the image in all the spatial frequency regions of the image, but also for the deterioration of the portion that does not visually affect humans. It may be extracted. In this embodiment, attention is paid to a visually significant portion in the change of the spatial frequency spectrum.

【0020】画像の圧縮・伸張における代表的な画質劣
化原因には本来滑らかであるべき絵柄部分(低周波領
域)に不連続部分が現れるブロック歪と、絵柄のエッジ
部にあってはならないゴーストが現れる偽輪郭がある。
ブロック歪は低周波領域におけるスペクトルの変化とな
る。また偽輪郭は画像中の輝度分布の変化量の大きな部
分の近傍に線状に現れるものであり、空間周波数領域で
は高周波成分の変化となる。一方人間の視覚特性は空間
周波数6cycles/degree前後にレスポンス
のピークを持つことが知られており(「TWO−DIM
ENSIONALSIGNAL AND IMAGE
PROCESING」<JAES.LIM著 1989
年 PRENTICE HALL発行>のP433、
「FUNDAMENTALS OF DIGITAL
IMAGE PROCESSING」<ANIL K.
JAIN著 1989年 PRENTICE HALL
発行>のP55参照)、この空間周波数領域で画像の劣
化が発生すると人間にとって特に目立つものとなる。
Typical image quality deterioration factors in image compression / expansion are block distortion in which a discontinuous portion appears in a pattern portion (low frequency region), which should be originally smooth, and ghost that should not be present in the edge portion of the pattern. There are false contours that appear.
The block distortion is a change in spectrum in the low frequency region. Further, the false contour appears linearly in the vicinity of a portion where the amount of change in the luminance distribution in the image is large, and changes in the high frequency component in the spatial frequency domain. On the other hand, human visual characteristics are known to have a response peak around a spatial frequency of 6 cycles / degree ("TWO-DIM").
ENSIONAL SIGNAL AND IMAGE
PROCESSING "<JAES. LIM 1989
Published by PRENICE HALL> P433,
"FUNDAMENTALS OF DIGITAL
IMAGE PROCESSING "<ANIL K.
By JAIN 1989 PENTICE HALL
If the image deterioration occurs in this spatial frequency region, it becomes particularly noticeable to humans.

【0021】図6に原画像と原画像に圧縮・伸張処理を
施した画像の空間周波数スペクトルの例を示す。原画像
の空間周波数スペクトル21と圧縮・伸張処理を施した
画像の空間周波数スペクトル22を比較すると空間周波
数領域23は、ブロック歪の影響を表し、空間周波数ス
ペクトル24は偽輪郭の影響を表しているが、この例で
の画像劣化はいずれも人間の視覚に影響の強い空間周波
数領域25(空間周波数6cycles/degree
の近傍)に現れているため、人間が見た場合に特に問題
となる。逆に、空間周波数領域25以外でこれらの劣化
が生じた場合は、人間にとってあまり影響がない(劣化
を人間が判断し難い)ため、品質的には問題ないといえ
る。
FIG. 6 shows an example of a spatial frequency spectrum of an original image and an image obtained by subjecting the original image to compression / expansion processing. Comparing the spatial frequency spectrum 21 of the original image and the spatial frequency spectrum 22 of the image subjected to the compression / expansion processing, the spatial frequency region 23 shows the influence of block distortion, and the spatial frequency spectrum 24 shows the influence of false contour. However, the image deterioration in this example is not limited to the spatial frequency region 25 (spatial frequency 6 cycles / degree), which has a strong influence on human vision.
Since it appears in the vicinity of), it becomes a particular problem when seen by humans. On the other hand, if these deteriorations occur in areas other than the spatial frequency region 25, there is little effect on humans (it is difficult for humans to judge the deteriorations), so it can be said that there is no problem in quality.

【0022】本発明はこの点に着目し、原画像と圧縮・
伸張処理の施された画像からそれぞれ特定領域25の空
間周波数スペクトルを抽出し、この2つの画像の空間周
波数スペクトルを重視した比較を行う(ステップSP
5)。
The present invention pays attention to this point, and
The spatial frequency spectrum of the specific region 25 is extracted from each of the images subjected to the decompression processing, and the comparison is performed by emphasizing the spatial frequency spectrum of the two images (step SP).
5).

【0023】2つの空間周波数スペクトルの比較の方法
は、例えば空間周波数スペクトルを所定周波数領域25
又は全周波数領域に亘って積分することにより、空間周
波数スペクトルによって形成される面積を求めて両者の
差分をとればよい。また、他の方法としては、2つの空
間周波数スペクトルの相関係数を求めるようにしてもよ
い。
The method of comparing two spatial frequency spectra is, for example, that the spatial frequency spectrum is defined by a predetermined frequency region 25.
Alternatively, the area formed by the spatial frequency spectrum may be obtained by integrating over the entire frequency region, and the difference between the two may be calculated. Further, as another method, the correlation coefficient of the two spatial frequency spectra may be obtained.

【0024】画像の評価上記のようにして得られた、
比較結果をもとに画像の評価を行う(ステップSP
6)。具体的には、原画像と圧縮・伸張処理を施した画
像の各スペクトルの積分値を差分した値(又は相関係数
の値)に応じた評価係数(評価点)を予め定めて記憶装
置6に記憶しておき、差分値(又は相関係数)に対応す
る評価係数を呼び出して表示装置4に表示する(ステッ
プSP7)。従ってオペレーターは、評価係数の値によ
って、今回の画像圧縮・伸張による画像の劣化がある一
定の基準以内であるか否かを定量的に判断することがで
きる。
Image Evaluation Obtained as described above,
The image is evaluated based on the comparison result (step SP
6). Specifically, an evaluation coefficient (evaluation point) corresponding to a value (or a value of a correlation coefficient) obtained by subtracting the integral value of each spectrum of the original image and the image subjected to the compression / expansion processing is determined in advance and stored in the storage device 6. The evaluation coefficient corresponding to the difference value (or the correlation coefficient) is called and displayed on the display device 4 (step SP7). Therefore, the operator can quantitatively determine whether or not the deterioration of the image due to the image compression / expansion this time is within a certain standard based on the value of the evaluation coefficient.

【0025】本実施例では、比較に用いる空間周波数ス
ペクトルとして、空間周波数領域25のスペクトルのみ
を用いたが、画像の持つ全周波数領域の空間周波数スペ
クトルについて比較を行ってもよく、また他の方法とし
ては抽出した周波数領域25に対して所定の重み付け補
正を行った後、2つの空間周波数スペクトルを全周波数
領域で比較する等の方法も考えられる。
In the present embodiment, only the spectrum of the spatial frequency domain 25 is used as the spatial frequency spectrum used for comparison, but the spatial frequency spectrum of all the frequency domains of the image may be compared, or another method may be used. As a method, a method of performing a predetermined weighting correction on the extracted frequency region 25 and then comparing the two spatial frequency spectra in the entire frequency region may be considered.

【0026】また、本実施例においては原画像と圧縮・
伸張画像の比較を同一のコンピュータ2内で行うように
したが、これに限られるものではない。通信回線によっ
て画像の転送を行うような場合であれば、送信側が画像
データとともに基画像の空間周波数スペクトルデータを
送り、受信側で伸張後の画像の空間周波数スペクトルを
求めることで両者を比較し、劣化が基準以上の場合は再
度の送信を要求したり、または、受信側の伸張画像の空
間周波数スペクトルデータを送信側にフィードバックし
て送信側が評価を行い、劣化が基準以上の場合は再度の
送信を行うようにすることもできる。また、再度の圧縮
を行う際に評価係数の値に応じて圧縮率を決定すること
もできる。
In the present embodiment, the original image and compressed
Although comparison of decompressed images is performed in the same computer 2, the invention is not limited to this. If the image is to be transferred via a communication line, the transmitting side sends the spatial frequency spectrum data of the basic image together with the image data, and the receiving side compares the two by determining the spatial frequency spectrum of the expanded image, If the deterioration is above the standard, request transmission again, or feed back the spatial frequency spectrum data of the decompressed image on the receiving side to the sender to evaluate, and if the deterioration is above the standard, retransmit. It is also possible to do. Further, the compression rate can be determined according to the value of the evaluation coefficient when the compression is performed again.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、原画像
と原画像を圧縮・伸張処理した画像の空間周波数スペク
トルを比較することにより、圧縮・伸張画像の画質の評
価を人間の評価によらずに自動的におこなえ、しかも結
果を定量的に表すことが可能になる。
As described above, according to the present invention, the evaluation of the image quality of the compressed / decompressed image is evaluated by the human by comparing the spatial frequency spectra of the original image and the image obtained by compressing / decompressing the original image. It can be done automatically regardless of the result, and the result can be expressed quantitatively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の圧縮・伸張処理された画像データの評
価装置の概略構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a compression / decompression-processed image data evaluation apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の一実施例の圧縮・伸張処理された画像
データの評価装置の概略構成を示すブ ロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a device for evaluating compressed / decompressed image data according to an embodiment of the present invention.

【図3】JPEG方式の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of the JPEG method.

【図4】本実施例の作用を示すフローチャートFIG. 4 is a flowchart showing the operation of this embodiment.

【図5】本実施例の作用を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the present embodiment.

【図6】本実施例の原画像と原画像に圧縮・伸張処理を
施した画像データの空間周波数スペクトルの説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram of a spatial frequency spectrum of an original image of the present embodiment and image data obtained by subjecting the original image to compression / expansion processing.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】圧縮・伸張処理された画像データの評価方
法において、圧縮前の原画像の画像データの空間周波数
スペクトルを求め、一方圧縮・伸張処理後の画像の画像
データの空間周波数スペクトルを求め、前記2つの空間
スペクトルを比較することにより画像データの評価を行
うことを特徴とする圧縮・伸張処理された画像データの
評価方法。
1. A method for evaluating compressed / decompressed image data, wherein a spatial frequency spectrum of image data of an original image before compression is obtained, and a spatial frequency spectrum of image data of image after compression / decompression processing is obtained. A method for evaluating compressed / decompressed image data, characterized in that the image data is evaluated by comparing the two spatial spectra.
【請求項2】圧縮・伸張処理された画像データの評価方
法において、圧縮前の原画像の画像データの空間周波数
スペクトルを求め、一方圧縮・伸張処理後の画像の画像
データの空間周波数スペクトルを求め、前記2つの空間
周波数スペクトルから人間の視覚特性に影響のある周波
数領域の空間周波数スペクトルを抽出し、前記抽出され
た空間周波数スペクトルの比較を行うことを特徴とする
圧縮・伸張処理された画像データの評価方法。
2. A method for evaluating compressed / decompressed image data, wherein a spatial frequency spectrum of image data of an original image before compression is obtained, and a spatial frequency spectrum of image data of image after compression / decompression processing is obtained. The compressed / decompressed image data is characterized in that a spatial frequency spectrum in a frequency region that affects human visual characteristics is extracted from the two spatial frequency spectra, and the extracted spatial frequency spectra are compared. Evaluation method.
【請求項3】原画像の画像データが入力される第1の入
力手段と、圧縮・伸張処理された画像データが入力され
る第2の入力手段と、前記2つの入力手段から入力され
た画像データの空間周波数スペクトルを求める空間周波
数スペクトル演算手段と、前記2つの空間周波数スペク
トルどうしを比較する空間周波数スペクトル比較手段
と、前記空間周波数スペクトル比較手段により得られた
比較結果を基に画像劣化の評価を下し評価結果を出力す
る評価結果出力手段と、を具備したことを特徴とする圧
縮・伸張処理された画像データの評価装置。
3. A first input means for inputting image data of an original image, a second input means for inputting compressed / decompressed image data, and an image input from the two input means. Spatial frequency spectrum calculation means for obtaining the spatial frequency spectrum of the data, spatial frequency spectrum comparison means for comparing the two spatial frequency spectrums, and evaluation of image deterioration based on the comparison result obtained by the spatial frequency spectrum comparison means. And an evaluation result output means for outputting an evaluation result, the evaluation device for the compressed / decompressed image data.
【請求項4】原画像の画像データが入力される第1の入
力手段と、圧縮・伸張処理された画像データが入力され
る第2の入力手段と、前記2つの入力手段から入力され
た画像データの空間周波数スペクトルを求める空間周波
数スペクトル演算手段と、前記2つの空間周波数スペク
トルから所定周波数領域の空間周波数スペクトルを抽出
する空間周波数スペクトル抽出手段と、前記得られた2
つの所定周波数領域の空間周波数スペクトルどうしを比
較する空間周波数スペクトル比較手段と、前記空間周波
数スペクトル比較手段により得られた比較結果を基に画
像劣化の評価を下し評価結果を出力する評価結果出力手
段と、を具備したことを特徴とする圧縮・伸張処理され
た画像データの評価装置。
4. A first input means for inputting image data of an original image, a second input means for inputting compressed / decompressed image data, and an image input from the two input means. Spatial frequency spectrum calculation means for obtaining a spatial frequency spectrum of data, spatial frequency spectrum extraction means for extracting a spatial frequency spectrum of a predetermined frequency region from the two spatial frequency spectra, and the obtained 2
Spatial frequency spectrum comparing means for comparing spatial frequency spectra of two predetermined frequency regions, and evaluation result outputting means for evaluating image deterioration based on the comparison result obtained by the spatial frequency spectrum comparing means and outputting the evaluation result. An apparatus for evaluating compressed / decompressed image data, comprising:
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