JPH09214967A - Image data compression processing method - Google Patents

Image data compression processing method

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JPH09214967A
JPH09214967A JP1451096A JP1451096A JPH09214967A JP H09214967 A JPH09214967 A JP H09214967A JP 1451096 A JP1451096 A JP 1451096A JP 1451096 A JP1451096 A JP 1451096A JP H09214967 A JPH09214967 A JP H09214967A
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JP
Japan
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image data
block
wavelet transform
original image
image
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP1451096A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Shimura
一男 志村
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost of a device by unnecessitating a mass memory for processing concerning an image data compression processing method for compressing source image data by performing multiplex resolution conversion to the source image data. SOLUTION: Source image data expressing a source image are divided 2 into plural blocks, wavelet transformation 3 is performed to block source image data in this block, and plural pieces of image data 4 are provided for each frequency band. Next, respective pieces of image data 4 are quantized 5. Afterwards, respective pieces of image data 4, to which the quantization 5 is performed, are encoded 6. In this case, when performing multiplex resolution conversion to block source image data inside a certain block, the source image data inside a block adjacent to this block are used as well. Thus, the phenomenon of return is not generated at the boundary of the adjacent block, the boundary of the block is continued even when the compressed image data are decoded, and an artifact can be prevented from being generated at the boundary of the block.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は画像データの圧縮処
理方法、特に詳細には多重解像度変換を用いて高いデー
タ圧縮率が得られるようにした画像データの圧縮処理方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data compression processing method, and more particularly, to an image data compression processing method capable of obtaining a high data compression rate by using multi-resolution conversion.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばTV信号等、中間調画像を担持す
る画像信号は膨大な情報量を有しているので、その伝送
には広帯域の伝送路が必要である。そこで従来より、こ
のような画像信号は冗長性が大きいことに着目し、この
冗長性を抑圧することによって画像データを圧縮する試
みが種々なされている。また最近では、例えば光ディス
クや磁気ディスク等に中間調画像を記録することが広く
行われており、この場合には記録媒体に効率良く画像信
号を記録することを目的として画像データ圧縮が広く適
用されている。
2. Description of the Related Art Since an image signal carrying a halftone image such as a TV signal has an enormous amount of information, a wide band transmission line is required for its transmission. Therefore, conventionally, attention has been paid to the fact that such an image signal has large redundancy, and various attempts have been made to compress the image data by suppressing this redundancy. Further, recently, for example, recording of a halftone image on an optical disk or a magnetic disk has been widely performed, and in this case, image data compression is widely applied for the purpose of efficiently recording an image signal on a recording medium. ing.

【0003】このような画像データの圧縮処理方法の一
つとして、従来から、画像データを格納、伝送等する場
合に、該画像データに予測符号化による圧縮処理を施し
てデータ量を圧縮減少せしめた上で格納、伝送等を行
い、画像再生の際はその圧縮された画像データ(圧縮画
像データ)に復号化処理を施して伸長し、その伸長され
た画像データ(伸長画像データ)に基づいて可視像を再
生するような方法が採用されている。
As one of such image data compression processing methods, conventionally, when image data is stored or transmitted, the image data is compressed by predictive coding to reduce the amount of data. The compressed image data (compressed image data) is subjected to decoding processing and expanded when the image is played back, and then stored, transmitted, etc., and based on the expanded image data (expanded image data). A method of reproducing a visible image is adopted.

【0004】また、画像データ圧縮処理方法の一つとし
て、ベクトル量子化を利用する方法が知られている。こ
の方法は、2次元画像データを標本数K個のブロックに
分割し、予めK個のベクトル要素を規定して作成した相
異なる複数のベクトルからなるコードブックの中で、上
記ブロックの各々内の画像データの組と最小歪にて対応
するベクトルをそれぞれ選択し、この選択されたベクト
ルを示す情報を各ブロックと対応させて符号化するよう
にしたものである。
A method utilizing vector quantization is known as one of image data compression processing methods. This method divides the two-dimensional image data into blocks of K samples and predefines K vector elements to create a codebook composed of a plurality of different vectors. The vector corresponding to the set of image data and the minimum distortion is selected, and the information indicating the selected vector is encoded in association with each block.

【0005】上述のようなブロック内の画像データは互
いに高い相関性を有しているので、各ブロック内の画像
データを、比較的少数だけ用意したベクトルのうちの1
つを用いてかなり正確に示すことが可能となる。したが
って、画像データの伝送あるいは記録は、実際のデータ
の代わりにこのベクトルを示す符号を伝送あるいは記憶
することによってなし得るから、データ圧縮が実現され
るのである。例えば256 レベル(=8bit)の濃度ス
ケールの中間調画像における64画素についての画像デー
タ量は、8×64=512bitとなるが、この64画素を
1ブロックとして該ブロック内の各画像データを64要素
からなるベクトルで表し、このようなベクトルを256 通
り用意したコードブックを作成するものとすれば、1ブ
ロック当りのデータ量はベクトル識別のためのデータ量
すなわち8bitとなり、結局データ量を8/(8×6
4)=1/64に圧縮可能となる。
Since the image data in the blocks as described above have a high correlation with each other, one of the vectors in which a relatively small number of image data in each block are prepared is prepared.
It is possible to give a fairly accurate representation by using one. Therefore, transmission or recording of image data can be performed by transmitting or storing a code indicating this vector instead of actual data, so that data compression is realized. For example, the amount of image data for 64 pixels in a halftone image of a 256-level (= 8 bit) density scale is 8 × 64 = 512 bits, and these 64 pixels are regarded as one block, and each image data in the block has 64 elements. If a codebook is prepared in which 256 types of such vectors are prepared, the data amount per block is the data amount for vector identification, that is, 8 bits, and the data amount is 8 / ( 8 x 6
4) = 1/64 can be compressed.

【0006】以上のようにして画像データを圧縮して記
録あるいは伝送した後、ベクトル識別情報が示すベクト
ルのベクトル要素を各ブロック毎の再構成データとし、
この再構成データを用いれば原画像が再現される。
After the image data is compressed and recorded or transmitted as described above, the vector element of the vector indicated by the vector identification information is reconstructed data for each block,
The original image is reproduced by using the reconstructed data.

【0007】また、上述した予測符号化によるデータ圧
縮を行う場合の圧縮率を向上させる方法の1つとして、
予測符号化処理と共に画像データのビット分解能(濃度
分解能)を低下させる、すなわち画像データをより粗く
量子化する量子化処理を行うことが考えられる。
Further, as one of the methods for improving the compression rate in the case of performing the data compression by the above-mentioned predictive coding,
It is conceivable to reduce the bit resolution (density resolution) of the image data together with the predictive coding process, that is, perform the quantization process of coarsely quantizing the image data.

【0008】そこで、本出願人により、上述した予測符
号化による方法と量子化による方法とを組み合わせた補
間符号化による画像データ圧縮処理方法が提案されてい
る(特開昭62−247676号公報)。この方法は、画像デー
タを適当な間隔でサンプリングした主データと該主デー
タ以外の補間データとに区分し、補間データは上記主デ
ータに基づいて内挿予測符号化処理、すなわち補間デー
タを主データに基づいて内挿予測し、予測誤差に対して
ハフマン符号化等の可変長符号化(値により符号長が変
わるような信号への変換)を行うことにより画像データ
を圧縮するものである。
Therefore, the applicant of the present invention has proposed an image data compression processing method by interpolation coding, which is a combination of the above-described prediction coding method and quantization method (Japanese Patent Laid-Open No. 62-247676). . In this method, image data is divided into main data sampled at appropriate intervals and interpolation data other than the main data, and the interpolation data is interpolation prediction coding processing based on the main data, that is, interpolation data is the main data. The image data is compressed by performing interpolative prediction based on the above, and performing variable length coding (conversion into a signal whose code length changes depending on the value) such as Huffman coding with respect to the prediction error.

【0009】また、画像データを圧縮するにあたっては
当然圧縮率は高い方が望ましい。しかしながら、上記補
間符号化において大きな圧縮率の向上を望むことは技術
的に困難であり、従ってより大きな圧縮率を達成するた
め、空間分解能を小さくする画像データ数減少処理を上
記補間符号化と組合わせることが考えられる。
Further, when compressing image data, it is naturally desirable that the compression rate is high. However, it is technically difficult to expect a large improvement in the compression rate in the above-mentioned interpolation coding, and therefore, in order to achieve a higher compression rate, the image data number reduction processing for reducing the spatial resolution is combined with the above-mentioned interpolation coding. It is possible to match.

【0010】そこで本出願人により、上述した補間符号
化と画像データ数減少処理とを組み合わせ、より高画質
を維持しつつより高い圧縮率を達成し得る画像データ圧
縮処理方法が提案されている(特開平2-280462号公
報)。
Therefore, the applicant of the present invention has proposed an image data compression processing method capable of achieving a higher compression rate while maintaining higher image quality by combining the above-described interpolation coding and the image data number reduction processing ( JP-A-2-280462).

【0011】一方、上述した画像データを処理するため
の方法として、画像を複数の周波数帯域毎の多重解像度
画像に変換し、各周波数帯域の画像に対して所定の処理
を行って、再度これを逆多重解像度変換することによ
り、最終的な処理済画像を得るための多重解像度変換な
る方法が提案されている。この多重解像度変換の方法と
してはウェーブレット変換、ラプラシアンピラミッドあ
るいはフーリエ変換等の方法が知られている。
On the other hand, as a method for processing the above-described image data, the image is converted into a multi-resolution image for each of a plurality of frequency bands, a predetermined process is performed on the image in each frequency band, and the image is again processed. A method called multi-resolution conversion for obtaining a final processed image by performing inverse multi-resolution conversion has been proposed. Known methods for this multi-resolution conversion are wavelet conversion, Laplacian pyramid, Fourier conversion and the like.

【0012】ここで、ウェーブレット変換について説明
する。
Here, the wavelet transform will be described.

【0013】ウェーブレット変換は、周波数解析の方法
として近年開発されたものであり、ステレオのパターン
マッチング、データ圧縮等に応用がなされているもので
ある(OLIVIER RIOUL and MARTIN VETTERLI;Wavelets a
nd Signal Processing,IEEESP MAGAZINE,P.14-38,OCTOB
ER 1991、Stephane Mallat;Zero-Crossings of a Wavel
et Transform,IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEO
RY,VOL.37,NO.4,P.1019-1033,JULY 1991 )。
The wavelet transform has been recently developed as a method of frequency analysis, and has been applied to stereo pattern matching, data compression, etc. (OLIVIER RIOUL and MARTIN VETTERLI; Wavelets a
nd Signal Processing, IEEESP MAGAZINE, P.14-38, OCTOB
ER 1991, Stephane Mallat; Zero-Crossings of a Wavel
et Transform, IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEO
RY, VOL.37, NO.4, P.1019-1033, JULY 1991).

【0014】このウェーブレット変換は、図8に示すよ
うな関数hを基底関数として、
This wavelet transform uses a function h as shown in FIG. 8 as a basis function.

【0015】[0015]

【数1】 (Equation 1)

【0016】なる式において信号を複数の周波数帯域毎
の周波数信号に変換するため、フーリエ変換のような偽
振動の問題が発生しない。すなわち、関数hの周期およ
び縮率を変化させ、原信号を移動させることによりフィ
ルタリング処理を行えば、細かな周波数から粗い周波数
までの所望とする周波数に適合した周波数信号を作成す
ることができる。例えば、図9に示すように、信号Sorg
をウェーブレット変換し、各周波数帯域毎に逆ウェーブ
レット変換した信号と、図10に示すように信号Sorg を
フーリエ変換し、各周波数帯域毎に逆フーリエ変換した
信号で見てみると、ウェーブレット変換はフーリエ変換
と比べて原信号Sorg の振動と対応した周波数帯域の周
波数信号を得ることができる。すなわち、フーリエ変換
において原信号Sorg の部分Bと対応する周波数帯域7
の部分B′には振動が発生しているのに対し、ウェーブ
レット変換では原信号Sorg の部分Aと対応する周波数
帯域W7の部分A′には原信号と同様に振動は発生して
いないものとなる。
Since the signal is converted into a frequency signal for each of a plurality of frequency bands in the equation, the problem of false vibration unlike the Fourier transform does not occur. That is, if the filtering process is performed by changing the period and reduction ratio of the function h and moving the original signal, it is possible to create a frequency signal adapted to a desired frequency from a fine frequency to a coarse frequency. For example, as shown in FIG. 9, the signal Sorg
Is wavelet transformed and inverse wavelet transformed for each frequency band, and the signal Sorg is Fourier transformed as shown in FIG. 10 and the signal is inverse Fourier transformed for each frequency band. Compared with the conversion, it is possible to obtain the frequency signal in the frequency band corresponding to the vibration of the original signal Sorg. That is, in the Fourier transform, the frequency band 7 corresponding to the part B of the original signal Sorg
While the vibration is generated in the portion B'of, the wavelet transform does not generate the vibration in the portion A'of the frequency band W7 corresponding to the portion A of the original signal Sorg like the original signal. Become.

【0017】また、このウェーブレット変換を用いて、
前述した画像データの圧縮を行う方法が提案されている
(Marc Antonini et al.,Image Coding Using Wavelet
Transform,IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING
,VOL.1 ,NO.2,p205-220,APRIL 1992)。
Further, using this wavelet transform,
A method for compressing the above-mentioned image data has been proposed (Marc Antonini et al., Image Coding Using Wavelet.
Transform, IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING
, VOL.1, NO.2, p205-220, APRIL 1992).

【0018】この方法は、画像を表す原画像データにウ
ェーブレット変換を施して、原画像データを複数の周波
数帯域の画像データに変換し、この各画像データに対し
てノイズ成分を多く担持する高周波数帯域の画像データ
にはビット数を少なく、主要被写体の情報を担持する低
周波数帯域の画像データにはビット数を多く割り当てて
前述したベクトル量子化を施すことにより、原画像デー
タの圧縮を行うものである。この方法によれば、原画像
データの圧縮率を向上させることができ、また、圧縮さ
れた画像データに対して逆ウェーブレット変換を施すこ
とにより、原画像を完全に復元することができる。
According to this method, original image data representing an image is subjected to wavelet transformation to convert the original image data into image data of a plurality of frequency bands, and each image data has a high frequency which carries a lot of noise components. Image data in a band has a small number of bits, and image data in a low frequency band carrying information on a main subject is assigned a large number of bits to perform the above-mentioned vector quantization to compress the original image data. Is. According to this method, the compression rate of the original image data can be improved, and the original image can be completely restored by performing the inverse wavelet transform on the compressed image data.

【0019】一方、ラプラシアンピラミッドなる方法は
例えば特開平5-244508号、特開平6-301766号に記載され
ており、このラプラシアンピラミッドは、原画像に対し
てガウス関数で近似されたようなマスクによりマスク処
理を施した後、画像をサブサンプリングして画素数を間
引いて半分にすることにより、原画像の1/4のサイズ
のボケ画像を得、このボケ画像のサンプリングされた画
素に値が0の画素を補間して元の大きさの画像に戻し、
この画像に対してさらに上述したマスクによりマスク処
理を施してボケ画像を得、このボケ画像を原画像から減
算して原画像の所定の周波数帯域を表す細部画像を得る
ものである。この処理を得られたボケ画像に対して繰り
返すことにより原画像の1/22Nの大きさのボケ画像を
N個作成するものである。ここで、ガウス関数で近似さ
れたようなマスクによりマスク処理を施した画像に対し
てサンプリングを行っているため、実際にはガウシアン
フィルタを用いているが、ラプラシアンフィルタをかけ
た場合と同様の処理済画像が得られる。そしてこのよう
に原画像サイズの画像から順に1/22Nの大きさの低周
波数帯域の画像が得られるため、この処理の結果得られ
た画像はラプラシアンピラミッドと呼ばれる。
On the other hand, the method of Laplacian pyramid is described, for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-244508 and 6-301766. After masking, the image is sub-sampled and the number of pixels is thinned to halve it to obtain a blurred image having a size of 1/4 of the original image, and the sampled pixel of this blurred image has a value of 0. Interpolate the pixels of to return to the original size image,
This image is further masked by the mask described above to obtain a blurred image, and this blurred image is subtracted from the original image to obtain a detailed image representing a predetermined frequency band of the original image. By repeating this process for the blurred image obtained, N blurred images each having a size of 1/2 2N of the original image are created. Here, since an image masked by a mask similar to a Gaussian function is sampled, a Gaussian filter is actually used, but the same processing as when a Laplacian filter is applied is performed. A finished image is obtained. Since an image in the low frequency band having a size of 1/2 2N is sequentially obtained from the image of the original image size in this manner, the image obtained as a result of this processing is called a Laplacian pyramid.

【0020】なお、このラプラシアンピラミッドについ
ては、Burt P.J.,“Fast Filter Transforms for Image
Processing”,Computer Graphics and Image Process
ing16巻、20〜51頁、1981年;Crowley J.L.,Stern R.
M.,“Fast Computation of the Difference of Low・Pa
ss Transform”IEEETrans.on Pattern Analysis andMac
hine Intelligence、6巻、2号、1984年3月、Mallat
S.G.,“A Theory forMultiresolution Signal Decompos
ition ;The Wavelet Representation”IEEETrans.on P
attern Analysis and Machine Intelligence 、11巻、
7号、1989年7月;Ebrahimi T.,Kunt M.,“Image comp
ression by Gabor Expansion”,Optical Engineering,
30巻、7号、873 〜880 頁、1991年7月、およびPieter
Vuylsteke,Emile Schoeters,“Multiscale Image Con
trast Amplification ”SPIEVol.2167 Image Processin
g(1994),pp551 〜560 に詳細が記載されている。
Regarding this Laplacian pyramid, Burt PJ, "Fast Filter Transforms for Image
Processing ”, Computer Graphics and Image Process
ing Vol. 16, pp. 20-51, 1981; Crowley JL, Stern R.
M., “Fast Computation of the Difference of Low ・ Pa
ss Transform ”IEEETrans.on Pattern Analysis and Mac
hine Intelligence, Volume 6, Issue 2, March 1984, Mallat
SG, “A Theory for Multiresolution Signal Decompos
ition ; The Wavelet Representation ”IEEETrans.on P
attern Analysis and Machine Intelligence, Volume 11,
No. 7, July 1989; Ebrahimi T., Kunt M., “Image comp.
ression by Gabor Expansion ”, Optical Engineering,
Volume 30, Issue 7, pages 873-880, July 1991, and Pieter.
Vuylsteke, Emile Schoeters, “Multiscale Image Con
trast Amplification ”SPIEVol.2167 Image Processin
g (1994), pp551-560, for details.

【0021】ところで、上述したような多重解像度変換
を用いて画像データを圧縮する方法においては、ベクト
ル量子化により圧縮を行う必要があるため、さらに圧縮
率を向上させようとすると、原画像の画質が劣化してし
まうおそれがあり、画像の高圧縮率化には限界があっ
た。一方、画像データを量子化する場合において、量子
化する際のビット数を高くするとデータの圧縮率は低下
するが、より原画像に近い状態で圧縮することができる
ため、再構成された画像の画質の劣化は少なくなる。一
方、ビット数を低くすれば、圧縮された画像データを復
元した際の誤差が大きく、この誤差は画像を復元した際
にノイズとなって画像に現れるため、再構成された画像
の画質の劣化は大きいが、符号化を行う際の符号が短く
なるためデータの圧縮率を向上させることができるもの
である。
By the way, in the method of compressing image data using the multi-resolution conversion as described above, it is necessary to perform compression by vector quantization. Therefore, if the compression rate is further improved, the image quality of the original image is improved. However, there is a limit to how high the image compression rate can be. On the other hand, in the case of quantizing image data, if the number of bits for quantizing is increased, the data compression rate will decrease, but since it can be compressed in a state closer to the original image, the reconstructed image Image quality is less degraded. On the other hand, if the number of bits is lowered, the error when the compressed image data is restored is large, and this error appears as noise in the image when the image is restored, so the image quality of the reconstructed image deteriorates. Is large, but the code at the time of encoding becomes short, so that the data compression rate can be improved.

【0022】そこで、本出願人により、ウェーブレット
変換により複数の周波数帯域に分解された画像データに
ついて、画像各部の重要度を認識し、この重要度に応じ
て画像に対してラベリングを行い、重要度が高い部分は
高いビット数によって量子化を行い、重要度が低い部分
は重要度が高い部分と比較して低いビット数によって量
子化を行う画像データ圧縮処理方法が提案されている
(特開平6-350989号公報)。この方法によれば、画像内
の各部分のうち重要な部分については、画質を維持しつ
つ画像データの圧縮を行うことができ、重要でない部分
についてはより高い圧縮率により画像データの圧縮を行
うことができる。したがって、画像として重要な部分の
画質を劣化させることなく画像データの圧縮率を向上さ
せることができる。
Therefore, the applicant of the present invention recognizes the importance of each part of the image in the image data decomposed into a plurality of frequency bands by the wavelet transform, labels the image according to the importance, and determines the importance. An image data compression processing method has been proposed in which a portion having a high degree of quantization is quantized with a high number of bits, and a portion of low importance is quantized with a lower number of bits as compared with a portion having a high degree of importance (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 6-58242). -350989). According to this method, the image data can be compressed while maintaining the image quality for the important part of each part in the image, and the image data can be compressed at a higher compression rate for the unimportant part. be able to. Therefore, the compression rate of the image data can be improved without degrading the image quality of an important part of the image.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たウェーブレット変換等の多重解像度変換を用いて画像
データを圧縮する方法においては、画像全体を一度に変
換して処理を行おうとすると、処理のための大容量のメ
モリを必要とし、このため圧縮処理を実行するための装
置のコストが上昇してしまう。
However, in the method of compressing image data by using the multi-resolution conversion such as the above-mentioned wavelet conversion, if the entire image is converted and processed at the same time, It requires a large amount of memory, which increases the cost of the device for performing the compression process.

【0024】本発明は、大容量のメモリを用いることな
く、画像に対して多重解像度変換を施して画像データの
圧縮処理を行うことができる画像データ圧縮処理方法を
提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide an image data compression processing method capable of performing multi-resolution conversion on an image and performing image data compression processing without using a large capacity memory. Is.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明による画像データ
圧縮処理方法は、所定の被写体を含む画像を表す原画像
データに圧縮処理を施す画像データ圧縮処理方法におい
て、前記原画像を複数のブロックに分割し、該分割され
たブロック毎のブロック原画像データを得、該各ブロッ
ク毎に該各ブロック原画像データに多重解像度変換を施
すことにより、前記各ブロック原画像データを複数の周
波数帯域毎の画像データに分解し、前記ブロック毎に前
記各画像データを量子化し、該量子化された前記各画像
データを符号化することを特徴とするものである。
An image data compression processing method according to the present invention is an image data compression processing method for compressing original image data representing an image including a predetermined subject, wherein the original image is divided into a plurality of blocks. By dividing the block original image data for each of the divided blocks, and performing multi-resolution conversion on the block original image data for each block, the block original image data for each of the plurality of frequency bands is obtained. It is characterized in that the image data is decomposed, the image data is quantized for each block, and the quantized image data is encoded.

【0026】なお、上記画像データ圧縮処理方法におい
ては、一のブロック内のブロック画像データに対して多
重解像度変換を施す際、該ブロックのブロック原画像デ
ータとともに、該ブロックに隣接する他のブロックにお
ける該一のブロック周辺のブロック原画像データに対し
て前記多重解像度変換を施すことにより、前記一のブロ
ックの画像データを得ることが好ましい。
In the image data compression processing method, when the block image data in one block is subjected to the multi-resolution conversion, the original image data of the block and the other blocks adjacent to the block are also processed. It is preferable to obtain the image data of the one block by performing the multi-resolution conversion on the block original image data around the one block.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明による画像データ圧縮処理方法
は、原画像データに対して多重解像度変換を施して画像
データ圧縮処理を行う際に、原画像を複数のブロックに
分割し、このブロック毎に多重解像度変換および量子化
ならびに符号化を施すようにしたものである。このた
め、処理を行うためのメモリはブロック内のデータを処
理できる程度の容量のものでよくなり、その結果大容量
のメモリが不要となって、装置のコストを低減すること
ができる。
The image data compression processing method according to the present invention divides the original image into a plurality of blocks when performing the multi-resolution conversion on the original image data to perform the image data compression processing, and for each block. Multi-resolution conversion, quantization, and encoding are performed. Therefore, the memory for processing needs only to have a capacity capable of processing the data in the block, and as a result, a large-capacity memory is unnecessary and the cost of the device can be reduced.

【0028】また、原画像をブロックに分割してブロッ
ク毎に多重解像度変換を施すと、ブロック同士の境界に
おいて多重解像度変換の折り返しが生じ、圧縮された画
像データを複合化した際に、ブロックの境界が不連続と
なってこの境界にアーチファクトが生じるため、画像を
観察する上で好ましくない。このため、多重解像度変換
を施す際、一のブロックのブロック原画像データととも
に、このブロックに隣接する他のブロックにおけるこの
一のブロック周辺のブロック原画像データに対して多重
解像度変換を施すことにより、ブロック同士の境界にお
いて折り返しが発生しなくなり、圧縮された画像データ
を複合化してもブロックの境界が連続するものとなっ
て、ブロックの境界にアーチファクトが発生することを
防止することができる。
When the original image is divided into blocks and the multi-resolution conversion is performed for each block, the multi-resolution conversion is folded back at the boundary between the blocks, and when the compressed image data is composited, Since the boundary becomes discontinuous and an artifact is generated at this boundary, it is not preferable for observing the image. Therefore, when performing the multi-resolution conversion, by performing the multi-resolution conversion on the block original image data of one block and the block original image data around the one block in another block adjacent to this block, Wrapping does not occur at the boundaries between blocks, and even if the compressed image data is combined, the boundaries of the blocks are continuous and it is possible to prevent the occurrence of artifacts at the boundaries of the blocks.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1は本発明による画像データ圧縮処理方
法の基本的概念を表す図である。図1に示すように、本
発明による画像データ圧縮処理方法は、原画像を表す原
画像データ1の複数のブロックへの分割2を行い、分割
されたブロック内のブロック原画像データに対して各ブ
ロック毎にウェーブレット変換3を施して複数の周波数
帯域毎の画像データ4を得る。次いで、各画像データ4
に対して量子化5を行い、この量子化5がなされた各画
像データ4に対して符号化6を行うものである。
FIG. 1 is a diagram showing the basic concept of the image data compression processing method according to the present invention. As shown in FIG. 1, the image data compression processing method according to the present invention performs division 2 of original image data 1 representing an original image into a plurality of blocks, and the block original image data in the divided blocks is divided into blocks. Wavelet transform 3 is applied to each block to obtain image data 4 for each of a plurality of frequency bands. Next, each image data 4
Quantization 5 is performed on the image data 4 and encoding 6 is performed on each image data 4 that has been quantized 5.

【0031】以下本発明による実施の形態の詳細につい
て説明する。
The details of the embodiment according to the present invention will be described below.

【0032】本実施の形態は、例えば特開昭55-12492号
公報や特開昭56-11395号等に記録されている蓄積性蛍光
体シートを利用した放射線画像情報記録再生システムに
おいて、蓄積性蛍光体シートに記録された人体の放射線
画像をレーザビーム走査によりデジタル画像データとし
て読み取ったものを対象としている。なお、放射線画像
の読み取りは、図2に示す様に、蓄積性蛍光体シート10
に対して主走査方向(横方向)にレーザビームを走査さ
せながらシート10を副走査方向(縦方向)に移動させて
シート10を2次元走査することにより行われたものであ
る。
The present embodiment is applicable to a radiation image information recording / reproducing system using a stimulable phosphor sheet recorded in JP-A-55-12492 and JP-A-56-11395. It is intended to read a radiation image of a human body recorded on a phosphor sheet as digital image data by laser beam scanning. In addition, as shown in FIG. 2, the radiation image is read by the stimulable phosphor sheet 10.
On the other hand, the sheet 10 is two-dimensionally scanned by moving the sheet 10 in the sub-scanning direction (vertical direction) while scanning the laser beam in the main scanning direction (horizontal direction).

【0033】次いで、原画像データSorg を複数のブロ
ックに分割する。例えば図3に示すように原画像データ
を9つのブロックに分割する。
Next, the original image data Sorg is divided into a plurality of blocks. For example, as shown in FIG. 3, the original image data is divided into 9 blocks.

【0034】次いで、各ブロック毎にブロック内のブロ
ック原画像データSorg ′に対してウェーブレット変換
がなされる。
Next, for each block, the wavelet transform is performed on the block original image data Sorg 'in the block.

【0035】図4は、ブロック原画像データSorg ′に
対するウェーブレット変換の詳細を表す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the details of the wavelet transform for the block original image data Sorg '.

【0036】なお、本実施の形態においては、ウェーブ
レット変換の各係数が直交する直交ウェーブレット変換
を行うものであり、前述したMarc Antonini らの文献に
記載されているものである。
In the present embodiment, the orthogonal wavelet transform in which each coefficient of the wavelet transform is orthogonal is performed, which is described in the above-mentioned document of Marc Antonini et al.

【0037】図4に示すように、ブロック原画像データ
Sorg ′の主走査方向に基本ウェーブレット関数より求
められる関数gと関数hとによりフィルタリング処理を
行う。すなわち、このような関数g,hによる主走査方
向に並ぶ画素の一列毎のフィルタリング処理を副走査方
向に一画素ずつズラしながら行い、ブロック原画像デー
タSorg ′の主走査方向のウェーブレット変換係数信号
Wg0,Wh0を求めるものである。
As shown in FIG. 4, filtering processing is performed in the main scanning direction of the block original image data Sorg 'using the functions g and h obtained from the basic wavelet function. That is, the filtering processing for each row of pixels arranged in the main scanning direction by such functions g and h is performed while shifting each pixel in the sub scanning direction, and the wavelet transform coefficient signal of the block original image data Sorg 'in the main scanning direction is obtained. Wg0 and Wh0 are obtained.

【0038】ここで、関数g,hは基本ウェーブレット
関数より一意に求められるものであり、例えば、関数h
は、以下の表1に示すものとなる。なお、表1において
関数h′は、ウェーブレット変換がなされた画像データ
に逆ウェーブレット変換を行う際に用いる関数を表すも
のである。また以下の式(2) に示すように関数gは関数
h′から求められ、逆ウェーブレット変換を行うための
関数g′は関数hから求められる。
Here, the functions g and h are uniquely obtained from the basic wavelet function. For example, the function h
Is shown in Table 1 below. It should be noted that in Table 1, the function h'represents a function used when performing inverse wavelet transform on image data that has been subjected to wavelet transform. Further, as shown in the following expression (2), the function g is obtained from the function h ', and the function g'for performing the inverse wavelet transform is obtained from the function h.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】 g′=(−1)n h g =(−1)n h′ …(2) ここで、関数g,hによるフィルタリング処理を各ブロ
ック毎に行うと、圧縮された画像データを複合化した際
に、フィルタリングの折り返しによりブロックの境界が
不連続となってこの境界にアーチファクトが生じるた
め、画像を観察する上で好ましくない。そこで本実施の
形態においては、フィルタリング処理を以下のようにし
て行う。すなわち、図3に示すブロックA内のブロック
原画像データSorg ′について関数g,hによりフィル
タリングを行う際は、ブロックAの周囲の8つのブロッ
クにおけるブロックAに隣接するブロック原画像データ
をも同時にフィルタリング処理するものである。すなわ
ち、図3に示す領域B内のデータに対してフィルタリン
グ処理を行うものである。例えば、関数g,hによるフ
ィルタのマスクサイズが9であり、1回目のウェーブレ
ット変換の場合、図5(a)に示すように、ブロックA
に隣接するブロックにおけるブロック原画像データのう
ちブロックAに隣接する4画素分のブロック原画像デー
タをブロックA内のブロック原画像データと同時にフィ
ルタリングする。また、フィルタのマスクサイズが7で
2段目のウェーブレット変換の場合、図5(b)に示す
ように、ブロックAに隣接するブロックにおけるブロッ
ク原画像データのうちブロックAに隣接する9画素分の
ブロック原画像データをブロックA内のブロック原画像
データと同時にフィルタリングする。
G ′ = (− 1) n h g = (− 1) n h ′ (2) Here, if the filtering process by the functions g and h is performed for each block, the compressed image data is combined. When turned into a block, the boundary of the block becomes discontinuous due to the folding back of the filtering, and an artifact is generated at this boundary, which is not preferable for observing the image. Therefore, in the present embodiment, the filtering process is performed as follows. That is, when the block original image data Sorg 'in the block A shown in FIG. 3 is filtered by the functions g and h, the block original image data adjacent to the block A in the eight blocks around the block A are simultaneously filtered. It is something to process. That is, the filtering process is performed on the data in the area B shown in FIG. For example, when the mask size of the filter by the functions g and h is 9, and the first wavelet transform is performed, as shown in FIG.
Of the block original image data in the block adjacent to the block A, the block original image data for four pixels adjacent to the block A is simultaneously filtered with the block original image data in the block A. In the case where the filter mask size is 7 and the second-stage wavelet transform is performed, as shown in FIG. 5B, of the block original image data in the block adjacent to the block A, 9 pixels adjacent to the block A are included. The block original image data is filtered at the same time as the block original image data in the block A.

【0041】このように、あるブロック内のブロック原
画像データSorg ′に対してウェーブレット変換を施す
際に、このブロックに隣接するブロック内のブロック原
画像データをも用いることにより、隣接するブロックの
境界において折り返し現象が生じることがなくなって、
圧縮された画像データを複合化してもブロックの境界が
連続するものとなり、その結果ブロックの境界にアーチ
ファクトが発生することを防止することができる。
As described above, when the wavelet transform is applied to the block original image data Sorg 'in a certain block, the block original image data in the block adjacent to this block is also used, whereby the boundary between the adjacent blocks is The phenomenon of turning back does not occur at
Even if the compressed image data is combined, the block boundaries become continuous, and as a result, it is possible to prevent the occurrence of artifacts at the block boundaries.

【0042】このようにして、ウェーブレット変換係数
信号Wg0、Wh0が求められると、以下同様にしてウェー
ブレット変換係数信号Wg0、Wh0について、主走査方向
の画素を1画素おきに間引き、主走査方向の画素数を1/
2 にする。ついで、この画素が間引かれたウェーブレッ
ト変換係数信号Wg0、Wh0それぞれの副走査方向に関数
g,hによりフィルタリング処理を行い、ウェーブレッ
ト変換係数信号WW0,WV0 ,VW0 およびVV0
得る。
When the wavelet transform coefficient signals Wg0 and Wh0 are obtained in this way, pixels of the wavelet transform coefficient signals Wg0 and Wh0 in the main scanning direction are thinned out every other pixel in the same manner. Number 1 /
Set to 2. Then, the wavelet transform factor signals Wg0 this pixel is thinned out, Wh0 function g in each of the sub-scanning direction, performs a filtering process by h, obtaining a wavelet transform factor signals WW 0, WV 0, VW 0 and VV 0.

【0043】次いでウェーブレット変換係数信号W
0 ,WV0 ,VW0 およびVV0 について、副走査方
向の画素を1画素おきに間引くことを行い、副走査方向
の画素数を1/2 とする処理を行う。これにより、各ウェ
ーブレット変換係数信号VV0 ,WV0 ,VW0 ,WW
0 の画素数はブロック原画像データSorg ′の画素数の
1/4 となる。次いで、ウェーブレット変換係数信号VV
0 の主走査方向に関数g,hによりフィルタリング処理
を行う。
Next, the wavelet transform coefficient signal W
With respect to W 0 , WV 0 , VW 0 and VV 0 , the pixels in the sub-scanning direction are thinned out every other pixel, and the number of pixels in the sub-scanning direction is halved. As a result, each wavelet transform coefficient signal VV 0 , WV 0 , VW 0 , WW
The number of pixels of 0 is the number of pixels of the block original image data Sorg ′.
It becomes 1/4. Then, the wavelet transform coefficient signal VV
Filtering processing is performed in the main scanning direction of 0 by the functions g and h.

【0044】すなわち、関数g,hにより主走査方向に
並ぶ画素の一列毎のフィルタリング処理を副走査方向に
一画素ずつズラしながら行い、ウェーブレット変換係数
信号VV0 の主走査方向のウェーブレット変換係数信号
Wg1およびWh1を求めるものである。
That is, the filtering processing for each column of pixels lined up in the main scanning direction by the functions g and h is performed while shifting each pixel in the sub-scanning direction to obtain the wavelet transform coefficient signal of the wavelet transform coefficient signal VV 0 in the main scanning direction. Wg1 and Wh1 are obtained.

【0045】ここでウェーブレット変換係数信号VV0
は主副両方向について画素数がブロック原画像データS
org ′の1/2 となっているため、画像の解像度は原画像
データと比較して半分となっている。したがって、ウェ
ーブレット変換係数信号VV0 を関数g,hでフィルタ
リング処理を施すことにより、ブロック原画像データS
org ′の周波数成分のうちウェーブレット変換係数信号
VV0 が表す周波数成分よりも低周波数成分を表すウェ
ーブレット変換係数信号Wg1,Wh1が求められる。
Here, the wavelet transform coefficient signal VV 0
Is the block original image data S with the number of pixels in both main and sub directions.
Since it is half of org ', the resolution of the image is half that of the original image data. Therefore, the block original image data S is obtained by filtering the wavelet transform coefficient signal VV 0 with the functions g and h.
wavelet transform factor signals Wg1 than the frequency components represented by the wavelet transform factor signal VV 0 among the frequency components of the org 'represents the low frequency components, Wh1 are obtained.

【0046】このようにして、ウェーブレット変換係数
信号Wg1,Wh1が求められると、ウェーブレット変換係
数信号Wg1,Wh1について、主走査方向の画素を1画素
おきに間引き、主走査方向の画素数をさらに1/2 とす
る。次いでウェーブレット変換係数信号Wg1、Wh1それ
ぞれの副走査方向に関数g,hによりフィルタリング処
理を行い、ウェーブレット変換係数信号WW1 ,W
1 ,VW1 およびVV1 を得る。
When the wavelet transform coefficient signals Wg1 and Wh1 are obtained in this way, the wavelet transform coefficient signals Wg1 and Wh1 are thinned out every other pixel in the main scanning direction, and the number of pixels in the main scanning direction is further reduced to 1. / 2 Then the wavelet transform factor signals Wg1, Wh1 function g in each of the sub-scanning direction, performs a filtering process by h, the wavelet transform factor signals WW 1, W
Obtain V 1 , VW 1 and VV 1 .

【0047】次いでウェーブレット変換係数信号W
1 ,WV1 ,VW1 ,VV1 について、副走査方向の
画素を1画素おきに間引き、副走査方向の画素数を1/2
とする処理を行う。これにより、各ウェーブレット変換
係数信号VV1 ,WV1 ,VW1,WW1 の画素数はブ
ロック原画像データSorg ′の画素数の1/16となる。
Next, the wavelet transform coefficient signal W
For W 1 , WV 1 , VW 1 , and VV 1 , pixels in the sub-scanning direction are thinned out every other pixel, and the number of pixels in the sub-scanning direction is halved.
And perform the process. As a result, the number of pixels of each wavelet transform coefficient signal VV 1 , WV 1 , VW 1 , WW 1 becomes 1/16 of the number of pixels of the block original image data Sorg ′.

【0048】以下、上述したのと同様にして、画素が間
引かれたウェーブレット変換係数信号VV1 の主走査方
向に関数g,hによりフィルタリング処理を行い、さら
に得られたウェーブレット変換係数信号の主走査方向の
画素を間引き、この画素を間引いたウェーブレット変換
係数信号について、副走査方向に関数g,hによりフィ
ルタリング処理を行い、ウェーブレット変換係数信号W
2 ,WV2 ,VW2,VV2 を得る。
Thereafter, in the same manner as described above, filtering processing is performed by the functions g and h in the main scanning direction of the wavelet transform coefficient signal VV 1 from which pixels are thinned, and the main wavelet transform coefficient signal obtained is further processed. Pixels in the scanning direction are thinned out, and the wavelet transform coefficient signal obtained by thinning out the pixels is filtered in the sub-scanning direction by the functions g and h to obtain the wavelet transform coefficient signal W.
W 2 , WV 2 , VW 2 and VV 2 are obtained.

【0049】このようなウェーブレット変換をN回繰り
返すことによりウェーブレット変換係数信号WW0 〜W
N ,WV0 〜WVN ,VW0 〜VWN ,およびVVN
を得る。ここで、N回目のウェーブレット変換により得
られるウェーブレット変換係数信号WWN ,WVN ,V
N ,VVN は、ブロック原画像データSorg ′と比較
して主副各方向の画素数が(1/2)N となっているため、
各ウェーブレット変換係数信号はNが大きいほど周波数
帯域が低く、ブロック原画像データSorg ′の周波数成
分のうち低周波数成分を表すデータとなる。
By repeating such wavelet transform N times, wavelet transform coefficient signals WW 0 to W
W N, WV 0 ~WV N, VW 0 ~VW N, and VV N
To get Here, the wavelet transform factor signals obtained by the wavelet transform of the N-th WW N, WV N, V
W N, VV N, since the number of pixels in the main sub each direction as compared to the block original image data Sorg 'is in the (1/2) N,
Each wavelet transform coefficient signal has a lower frequency band as N increases, and becomes data representing a low frequency component of the frequency components of the block original image data Sorg '.

【0050】したがって、ウェーブレット変換係数信号
WWi (i=0〜N、以下同様)は、ブロック原画像デ
ータSorg ′の主副両方向の周波数の変化を表すもので
あり、iが大きいほど低周波信号となる。またウェーブ
レット変換係数信号WVi はブロック原画像データSor
g ′の主走査方向の周波数の変化を表すものであり、i
が大きいほど低周波信号となる。さらにウェーブレット
変換係数信号VWi はブロック原画像データSorg ′の
副走査方向の周波数の変化を表すものであり、iが大き
いほど低周波信号となる。
Therefore, the wavelet transform coefficient signal WW i (i = 0 to N, the same applies hereinafter) represents a change in frequency of the block original image data Sorg 'in both main and sub directions. Becomes The wavelet transform coefficient signal WV i is the block original image data Sor.
It represents a change in frequency of g ′ in the main scanning direction, and i
Is larger, the lower frequency signal is. Furthermore, the wavelet transform coefficient signal VW i represents the change in frequency of the block original image data Sorg ′ in the sub-scanning direction, and the larger i is, the lower the frequency of the signal becomes.

【0051】ここで、図6にウェーブレット変換係数信
号を複数の周波数帯域毎に表す図を示す。なお、図6に
おいては便宜上3回目のウェーブレット変換を行った状
態までを表すものとする。なお、図6においてウェーブ
レット変換係数信号WW3 は原画像を主副各方向が(1/
2)3 に縮小したものとなっている。
FIG. 6 is a diagram showing the wavelet transform coefficient signal for each of a plurality of frequency bands. Note that, in FIG. 6, for convenience, the state up to the third wavelet transform is shown. In FIG. 6, the wavelet transform coefficient signal WW 3 is (1/1)
2) It has been reduced to 3 .

【0052】次いで、ウェーブレット変換係数信号WV
i ,VWi ,WWi について量子化がなされる。ここ
で、データを量子化する際には、ビット数が高いほど原
画像に近い状態でデータを圧縮することができるが、圧
縮率をそれほど向上させることができない。また、ビッ
ト数を低くすれば圧縮率を向上させることができるが、
圧縮データを復元した際の誤差が大きく、原画像と比較
してノイズが多いものとなる。
Next, the wavelet transform coefficient signal WV
Quantization is performed on i , VW i , and WW i . Here, when quantizing the data, the higher the number of bits, the more the data can be compressed in a state closer to the original image, but the compression rate cannot be improved so much. Also, the compression rate can be improved by reducing the number of bits,
There is a large error when decompressing the compressed data, and there is more noise than the original image.

【0053】したがって、本発明においては、ノイズ成
分を多く担持する高周波数帯域の画像データにはビット
数を少なく、主要被写体の情報を担持する低周波数帯域
の画像データにはビット数を多く割り当てるとともに各
ウェーブレット変換係数信号WVi ,VWi ,WWi
それぞれについて全体に同一のビット数ではなく、重要
な部分ほどビット数を高くして画質を維持し、重要でな
い部分は画質はそれほど問題とならないことからビット
数を低くして圧縮率を向上させ、全体として画像の主要
部分の画質を維持しつつ、圧縮率を向上させることが好
ましい。
Therefore, in the present invention, a small number of bits are assigned to the image data in the high frequency band that carries a large amount of noise components, and a large number of bits are assigned to the image data in the low frequency band that carries the information of the main subject. The wavelet transform coefficient signals WV i , VW i , and WW i do not have the same number of bits as a whole, but the image quality is maintained by increasing the number of bits in more important portions, and the image quality in less important portions does not matter so much. Therefore, it is preferable to reduce the number of bits to improve the compression rate, and to improve the compression rate while maintaining the image quality of the main part of the image as a whole.

【0054】このようにして各ウェーブレット変換係数
信号の量子化を行った後、前述したハフマン符号化、予
測符号化等の符号化を行うことにより圧縮処理がなされ
る。
After each wavelet transform coefficient signal is quantized in this way, compression processing is performed by performing the above-described Huffman coding, predictive coding, and the like.

【0055】そして、1つのブロックについて量子化が
終了した後、他のブロック内のブロック原画像データS
org ′に対して順次ウェーブレット変換および量子化な
らびに符号化が施され、最終的にすべてのブロックにつ
いて処理がなされる。
After the quantization is completed for one block, the block original image data S in another block
The wavelet transform, the quantization and the coding are sequentially applied to org ', and finally all the blocks are processed.

【0056】このように符号化がなされて圧縮された各
ブロック毎のブロック原画像データSorg ′は例えば光
ディスク等の記録媒体に格納され、保存、移送等がなさ
れる。
The block original image data Sorg 'for each block encoded and compressed in this way is stored in a recording medium such as an optical disk, and stored and transferred.

【0057】次に圧縮されたデータを再構成する方法に
ついて説明する。
Next, a method of reconstructing compressed data will be described.

【0058】まず、各ブロック毎に圧縮されたブロック
原画像データSorg ′に対し、ハフマン符号化や予測符
号化に対する復号化を行うことにより、前述した各ウェ
ーブレット変換係数信号WVi ,VWi ,WWi を得
る。
First, the block original image data Sorg 'compressed for each block is decoded by Huffman coding or predictive coding to obtain the above-mentioned wavelet transform coefficient signals WV i , VW i , WW. get i

【0059】次いで、復号化がなされることにより得ら
れたウェーブレット変換係数信号WVi ,VWi ,WW
i について逆ウェーブレット変換を施す。
Next, the wavelet transform coefficient signals WV i , VW i , WW obtained by decoding are performed.
Inverse wavelet transform is applied to i .

【0060】図7は、逆ウェーブレット変換の詳細を表
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing details of the inverse wavelet transform.

【0061】図7に示すように、まず各ウェーブレット
変換係数信号VVN ,VWN ,WVN ,WWN について
副走査方向に並ぶ画素間に1画素分の間隔をあける処理
を行う(図では×2と表示)。次いでこの間隔があけら
れたウェーブレット変換係数信号VVN を副走査方向に
前述した関数hとは異なる関数h′により、ウェーブレ
ット変換係数信号VWN を副走査方向に前述した関数g
とは異なる関数g′によりフィルタリング処理を行う。
すなわち、関数g′,h′によるウェーブレット変換係
数信号VVN ,VWN の副走査方向に並ぶ一列の画素毎
のフィルタリング処理を主走査方向に一画素ずつズラし
ながら行い、ウェーブレット変換係数信号VVN ,VW
N の逆ウェーブレット変換係数信号を得、これを2倍し
て加算することにより逆ウェーブレット変換係数信号W
hN′を得る。
[0061] As shown in FIG. 7, each wavelet transform factor signals VV N, VW N, WV N , the WW N performs processing spacing of one pixel among pixels arranged in the sub-scanning direction (× in FIG. 2). Followed by different function h 'is the function h described above wavelet transform factor signals VV N this spaced in the sub-function g mentioned above the wavelet transform factor signal VW N in the sub-scanning direction
Filtering processing is performed by a function g ′ different from.
That is, the function g ', h' wavelet transform factor signals by VV N, filtering processing for each pixel of a row aligned in the sub-scanning direction VW N in the main scanning direction is performed while Shifts pixel by pixel, the wavelet transform factor signals VV N , VW
The inverse wavelet transform coefficient signal W is obtained by doubling and adding N inverse wavelet transform coefficient signals.
get hN ′.

【0062】このようにウェーブレット変換を行う関数
と逆ウェーブレット変換を行う関数とを異なるものとし
ているのは、以下のような理由からである。ウェーブレ
ット変換と逆ウェーブレット変換で同一の関数となる、
すなわち、直交する関数を設計することは難しく、直交
性、連続性、関数の短さ、対称性のいずれかの条件を緩
める必要がある。そこで、直交性の条件を緩めることに
より他の条件を満たす関数を選択したものである。
The function for performing the wavelet transform and the function for performing the inverse wavelet transform are different from each other for the following reason. Wavelet transform and inverse wavelet transform have the same function,
That is, it is difficult to design orthogonal functions, and it is necessary to loosen any of the conditions of orthogonality, continuity, function shortness, and symmetry. Therefore, a function that satisfies other conditions is selected by relaxing the orthogonality condition.

【0063】以上より、本実施の形態ではウェーブレッ
ト変換を行う関数h,gと逆ウェーブレット変換を行う
関数h′,g′とを双直交の異なるものとしている。し
たがって、ウェーブレット変換係数信号VVi ,V
i ,WVi ,WWi を関数h′,g′で逆ウェーブレ
ット変換することにより、原画像データを完全に復元で
きることとなる。
As described above, in the present embodiment, the functions h and g for performing the wavelet transform and the functions h'and g'for performing the inverse wavelet transform are bi-orthogonal different from each other. Thus, the wavelet transform factor signals VV i, V
The original image data can be completely restored by inverse wavelet transforming W i , WV i , and WW i with the functions h ′ and g ′.

【0064】一方、これと並列して、ウェーブレット変
換係数信号WVN を副走査方向に関数h′により、ウェ
ーブレット変換係数信号WWN を副走査方向に関数g′
によりフィルタリング処理を行い、ウェーブレット変換
係数信号WVN ,WWN の逆ウェーブレット変換係数信
号を得、これを2倍して加算することにより逆ウェーブ
レット変換係数信号WgN′を得る。
On the other hand, in parallel with this, the wavelet transform coefficient signal WV N in the sub-scanning direction is given by the function h ', and the wavelet transform coefficient signal WW N is given in the sub-scanning direction by the function g'.
The performs filtering process, to obtain an inverse wavelet transform factor signals of the wavelet transform factor signals WV N, WW N, obtain the inverse wavelet transform factor signals WGN 'by adding to 2 times this.

【0065】次いで、逆ウェーブレット変換係数信号W
hN′,WgN′について主走査方向に並ぶ画素間に1画素
分の間隔をあける処理を行う。その後逆ウェーブレット
変換係数信号WhN′を主走査方向に関数h′により、逆
ウェーブレット変換係数信号WgN′を主走査方向に関数
g′によりフィルタリング処理し、ウェーブレット変換
係数信号WhN′,WgN′の逆ウェーブレット変換係数信
号を得、これを2倍して加算することにより逆ウェーブ
レット変換係数信号VVN-1 ′を得る。
Next, the inverse wavelet transform coefficient signal W
With respect to hN 'and WgN', a process of spacing one pixel between pixels arranged in the main scanning direction is performed. Then, the inverse wavelet transform coefficient signal WhN 'is filtered in the main scanning direction by the function h', and the inverse wavelet transform coefficient signal WgN 'is filtered in the main scanning direction by the function g', and the inverse wavelet of the wavelet transform coefficient signals WhN 'and WgN' is obtained. An inverse wavelet transform coefficient signal VVN -1 'is obtained by obtaining a transform coefficient signal, doubling it, and adding it.

【0066】次いでこの逆ウェーブレット変換係数信号
VVN-1 ′、ウェーブレット変換係数信号VWN-1 ,W
N-1 ,WWN-1 について副走査方向に並ぶ画素間に1
画素分の間隔をあける処理を行う。その後この逆ウェー
ブレット変換係数信号VVN-1 ′を副走査方向に前述し
た関数h′により、ウェーブレット変換係数信号VW
N-1 を副走査方向に前述した関数g′によりフィルタリ
ング処理を行う。すなわち、関数g′,h′によるウェ
ーブレット変換係数信号VVN-1 ′,VWN-1 の副走査
方向に並ぶ一列の画素毎のフィルタリング処理を主走査
方向に一画素ずつズラしながら行い、ウェーブレット変
換係数信号VVN-1 ′,VWN-1 の逆ウェーブレット変
換係数信号を得、これを2倍して加算することにより逆
ウェーブレット変換係数信号WhN-1′を得る。
Next, the inverse wavelet transform coefficient signal VVN -1 'and the wavelet transform coefficient signals VWN -1 , W
1 between pixels arranged in the sub - scanning direction for V N-1 and WW N- 1
Performs a process for spacing pixels. After that, the inverse wavelet transform coefficient signal VVN -1 'is processed in the sub-scanning direction by the above-mentioned function h'.
N-1 is filtered in the sub - scanning direction by the function g'described above. That is, the filtering processing is performed for each row of pixels of the wavelet transform coefficient signals VVN -1 ', VWN -1 by the functions g', h ', which are arranged in the sub - scanning direction, while shifting each pixel in the main-scanning direction. transform factor signals VV N-1 to obtain a ', to give the inverse wavelet transform factor signal VW N-1, the inverse wavelet transform factor signals WhN-1 by adding to 2 times this'.

【0067】一方、これと並列して、ウェーブレット変
換係数信号WVN-1 を副走査方向に関数h′により、ウ
ェーブレット変換係数信号WWN-1 を副走査方向に関数
g′によりフィルタリング処理を行い、ウェーブレット
変換係数信号WVN-1 ,WWN-1 の逆ウェーブレット変
換係数信号を得、これを2倍して加算することにより逆
ウェーブレット変換係数信号WgN-1′を得る。
On the other hand, in parallel with this, the wavelet transform coefficient signal WV N-1 is filtered in the sub - scanning direction by the function h ', and the wavelet transform coefficient signal WW N-1 is filtered in the sub - scanning direction by the function g'. , to obtain a wavelet transform factor signals WV N-1, the inverse wavelet transform factor signal WW N-1, to obtain an inverse wavelet transform factor signals WGN-1 'by adding to 2 times this.

【0068】次いで、逆ウェーブレット変換係数信号W
hN-1′,WgN-1′について主走査方向に並ぶ画素間に1
画素分の間隔をあける処理を行う。その後逆ウェーブレ
ット変換係数信号WhN-1′を主走査方向に関数h′によ
り、逆ウェーブレット変換係数信号WgN-1′を主走査方
向に関数g′によりフィルタリング処理し、ウェーブレ
ット変換係数信号WhN-1′,WgN-1′の逆ウェーブレッ
ト変換係数信号を得、これを2倍して加算することによ
り逆ウェーブレット変換係数信号VVN-2 ′を得る。
Next, the inverse wavelet transform coefficient signal W
1 between pixels lined up in the main scanning direction for hN-1 'and WgN-1'
Performs a process for spacing pixels. Thereafter, the inverse wavelet transform coefficient signal WhN-1 'is filtered in the main scanning direction by the function h', and the inverse wavelet transform coefficient signal WgN-1 'is filtered in the main scanning direction by the function g', and the wavelet transform coefficient signal WhN-1 'is obtained. , WGN-1 to obtain a 'give inverse wavelet transform factor signals, inverse wavelet transform factor signal VV N-2 by adding to 2 times this'.

【0069】以下、順次逆ウェーブレット変換係数信号
VVi ′(i=−1〜N)を作成し、最終的に逆ウェー
ブレット変換係数信号VV-1′を得る。この最終的な逆
ウェーブレット変換係数信号VV-1′が各ブロック毎の
ブロック原画像データSorg′を表す画像データとな
る。
Thereafter, the inverse wavelet transform coefficient signal VV i ′ (i = −1 to N) is sequentially created, and finally the inverse wavelet transform coefficient signal VV −1 ′ is obtained. This final inverse wavelet transform coefficient signal VV -1 ′ becomes image data representing the block original image data Sorg ′ for each block.

【0070】そして、上述した復号化および逆ウェーブ
レット変換をすべてのブロック毎に施して各ブロック毎
の逆ウェーブレット変換係数信号VV-1′を得る。そし
て、この逆ウェーブレット変換係数信号VV-1′を合成
して、原画像データSorg を復元する。
Then, the above-described decoding and inverse wavelet transform are applied to all blocks to obtain the inverse wavelet transform coefficient signal VV -1 ′ for each block. Then, the inverse wavelet transform coefficient signal VV- 1 'is synthesized to restore the original image data Sorg.

【0071】このようにして復元された原画像データS
org は図示しない画像再生装置に送られて、放射線画像
の再生に供せられる。
The original image data S restored in this way
The org is sent to an image reproducing device (not shown) to be used for reproducing the radiation image.

【0072】この再生装置は、CRT等のディスプレイ
手段でもよいし、感光フイルムに光走査記録を行う記録
装置であってもよい。
The reproducing device may be a display device such as a CRT or a recording device for performing optical scanning recording on the photosensitive film.

【0073】このように本発明による画像データ圧縮処
理方法は、原画像を複数のブロックに分割し、この分割
されたブロック毎に多重解像度変換および量子化ならび
に符号化を施すようにしたものである。このため、処理
を行うための大容量のメモリが不要となり、装置のコス
トを低減することができる。
As described above, the image data compression processing method according to the present invention divides the original image into a plurality of blocks, and performs multi-resolution conversion, quantization, and coding on each of the divided blocks. . For this reason, a large-capacity memory for processing is unnecessary, and the cost of the device can be reduced.

【0074】また、原画像をブロックに分割してブロッ
ク毎に多重解像度変換を施すと、ブロック同士の境界に
おいて多重解像度変換の折り返しが生じ、圧縮された画
像データを複合化した際に、ブロックの境界が不連続と
なってこの境界にアーチファクトが生じるため、画像を
観察する上で好ましくない。このため、多重解像度変換
を施す際、一のブロックのブロック原画像データととも
に、この一のブロックに隣接する他のブロックにおける
一のブロック周辺のブロック原画像データに対して多重
解像度変換を施すことにより、圧縮された画像データを
複合化してもブロックの境界が連続するものとなり、ブ
ロックの境界にアーチファクトが発生することを防止す
ることができる。
Further, when the original image is divided into blocks and the multi-resolution conversion is performed for each block, the multi-resolution conversion is folded back at the boundary between the blocks, and when the compressed image data is composited, Since the boundary becomes discontinuous and an artifact is generated at this boundary, it is not preferable for observing the image. Therefore, when performing the multi-resolution conversion, by performing the multi-resolution conversion on the block original image data of one block and the block original image data around the one block in another block adjacent to this one block, Even if the compressed image data is combined, the block boundaries become continuous, and it is possible to prevent the occurrence of artifacts at the block boundaries.

【0075】なお、上記実施の形態においてはウェーブ
レット変換により、画像を多重解像度画像に変換するよ
うにしているが、これに限定されるものではなく、上述
したラプラシアンピラミッドの手法やフーリエ変換によ
り画像を多重解像度に変換するようにしてもよいもので
ある。
Although the image is converted into the multi-resolution image by the wavelet transform in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the image is converted by the above-described Laplacian pyramid method or Fourier transform. The resolution may be converted into multiple resolutions.

【0076】また、上述した実施の形態においては、ウ
ェーブレット変換を行うための関数h,h′として表1
に示すものを用いたが、これに限定されるものではなく
以下に示す表2、表3に示すものを用いてもよい。
In the above-described embodiment, the functions h and h'for performing the wavelet transform are shown in Table 1.
However, the present invention is not limited to this, and those shown in Tables 2 and 3 below may be used.

【0077】[0077]

【表2】 [Table 2]

【0078】[0078]

【表3】 [Table 3]

【0079】さらに、これ以外にもウェーブレット変換
を行うことのできる関数であれば、いかなる関数を用い
てもよく、例えば双直交ではなく対称ではないが直交す
るものを用いてもよい。
Further, any function other than the above may be used as long as it is a function capable of performing wavelet transformation, and for example, a function which is not symmetric but orthogonal but not symmetrical may be used.

【0080】また、表1,2および3に示すようにn=
0の軸に関して左右対称な関数のみではなく、n=0の
軸に関して左右非対称な関数を用いてウェーブレット変
換を行うようにしてもよいものである。このように左右
非対称な関数を用いてウェーブレット変換を行った場合
は、ウェーブレット変換を行った関数をn=0の軸に関
して左右を反転させた関数を用いて逆ウェーブレット変
換を行うものである。すなわち、左右非対称な関数g,
hについて、逆ウェーブレット変換を行う関数g′,
h′は、 g[n]=g′[−n] h[n]=h′[−n] …(3) 但し、[−n]は左右反転を表す。
Further, as shown in Tables 1, 2, and 3, n =
The wavelet transform may be performed not only by using a function that is symmetric about the axis of 0 but also by using a function that is asymmetric about the axis of n = 0. When the wavelet transform is performed using the left-right asymmetric function as described above, the inverse wavelet transform is performed by using the function obtained by inverting the left-right function of the wavelet-transformed function with respect to the axis of n = 0. That is, the left-right asymmetric function g,
a function g ′, which performs an inverse wavelet transform on h,
h'is g [n] = g '[-n] h [n] = h' [-n] (3) where [-n] represents left-right inversion.

【0081】となる。It becomes

【0082】また、上述した実施の形態においては、放
射線画像を表す原画像データを圧縮処理する実施の形態
について説明したが、本発明による画像の圧縮処理方法
は、通常の画像についても適用できるものである。
Further, in the above-described embodiment, the embodiment in which the original image data representing the radiation image is compressed is described, but the image compression processing method according to the present invention can be applied to a normal image. Is.

【0083】例えば、主要被写体として人物等が記録さ
れた35mmネガフイルムの画像を圧縮する実施の形態につ
いて説明すると、まずこのネガフイルムをデジタルスキ
ャナーで読み取り、この画像を表す画像データを得、こ
の画像データを複数のブロックに分割し、分割された各
ブロック毎に前述したような関数g,hによりフィルタ
リング処理することによりウェーブレット変換を行う。
次いでウェーブレット変換を行うことにより得られたウ
ェーブレット変換係数信号に対して量子化を行い、次い
で符号化を行うことにより画像データを圧縮する。
For example, a description will be given of an embodiment in which a 35 mm negative film image in which a person or the like is recorded as a main subject is compressed. First, the negative film is read by a digital scanner, image data representing this image is obtained, and this image is obtained. The data is divided into a plurality of blocks, and each divided block is subjected to a filtering process by the functions g and h as described above to perform the wavelet transform.
Next, the wavelet transform coefficient signal obtained by performing the wavelet transform is quantized, and then encoded to compress the image data.

【0084】また、この圧縮された画像データを前述し
た実施の形態と同様に復号化し、さらに逆ウェーブレッ
ト変換を施すことにより、原画像データを再構成するこ
とができる。
The original image data can be reconstructed by decoding the compressed image data in the same manner as in the above-described embodiment and further applying the inverse wavelet transform.

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

【図1】本発明による画像データ圧縮処理方法の基本的
概念を表す図
FIG. 1 is a diagram showing a basic concept of an image data compression processing method according to the present invention.

【図2】本発明に用いられる画像データの読み取り方式
を表す図
FIG. 2 is a diagram showing a method of reading image data used in the present invention.

【図3】原画像を分割した状態を表す図FIG. 3 is a diagram showing a state in which an original image is divided.

【図4】ウェーブレット変換の詳細を表す図FIG. 4 is a diagram showing details of wavelet transform.

【図5】隣接するブロックの画像データを用いたウェー
ブレット変換を説明するための図
FIG. 5 is a diagram for explaining a wavelet transform using image data of adjacent blocks.

【図6】ウェーブレット変換係数信号を表す図FIG. 6 is a diagram showing a wavelet transform coefficient signal.

【図7】逆ウェーブレット変換の詳細を表す図FIG. 7 is a diagram showing details of inverse wavelet transform.

【図8】ウェーブレット変換に用いられる基本ウェーブ
レット関数を表す図
FIG. 8 is a diagram showing a basic wavelet function used for wavelet transform.

【図9】ウェーブレット変換を説明するための図FIG. 9 is a diagram for explaining a wavelet transform.

【図10】フーリエ変換を説明するための図FIG. 10 is a diagram for explaining a Fourier transform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 蓄積性蛍光体シート h,h′,g,g′ ウェーブレット変換を行うため
の関数 VVi ,VWi ,WVi ,WWi (i=1〜n)ウェー
ブレット変換係数信号
10 stimulable phosphor sheet h, h ', g, g ' function VV i for performing a wavelet transform, VW i, WV i, WW i (i = 1~n) wavelet transform factor signals

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の被写体を含む画像を表す原画像デ
ータに圧縮処理を施す画像データ圧縮処理方法におい
て、 前記原画像を複数のブロックに分割し、該分割されたブ
ロック毎のブロック原画像データを得、 該各ブロック毎に該各ブロック原画像データに多重解像
度変換を施すことにより、前記各ブロック原画像データ
を複数の周波数帯域毎の画像データに分解し、 前記ブロック毎に前記各画像データを量子化し、 該量子化された前記各画像データを符号化することを特
徴とする画像データ圧縮処理方法。
1. An image data compression processing method for performing compression processing on original image data representing an image including a predetermined subject, wherein the original image is divided into a plurality of blocks, and the block original image data for each of the divided blocks. By performing multi-resolution conversion on the block original image data for each block, the block original image data is decomposed into image data for each of a plurality of frequency bands, and the image data for each block is obtained. Is quantized, and each of the quantized image data is encoded.
【請求項2】 一のブロック内のブロック原画像データ
に対して多重解像度変換を施す際、該ブロックのブロッ
ク原画像データとともに、該一のブロックに隣接する他
のブロックにおける当該ブロック周辺のブロック原画像
データに対して前記多重解像度変換を施すことにより、
前記一のブロックの画像データを得ることを特徴とする
請求項1記載の画像データ圧縮処理方法。
2. When the block original image data in one block is subjected to multi-resolution conversion, the block original image data of the block and block originals around the block in another block adjacent to the one block By applying the multi-resolution conversion to the image data,
The image data compression processing method according to claim 1, wherein image data of the one block is obtained.
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