JP2001189936A - 画像表示装置及び画像表示方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離散ウェーブレット変換（ＤＷＴ）法で圧縮
された画像データをデコードするに際して、最適な表示
サイズ及び最適な解像度でモニタに画像を表示する。 【解決手段】 ＤＷＴ変換によって予め圧縮された画像
データに基づいてモニタ上に画像を表示のに先立って、
その圧縮画像データを復号するときに、その復号時のデ
コード条件を、ＤＷＴの機能として有する空間スケーラ
ビリティ機能またはＳＮＲスケーラビリティ機能、当該
モニタの表示エリアのサイズと所望の表示サイズとの関
係、当該圧縮画像データに基づく当該モニタへの画像表
示時間、同一受信者に対する過去の画像データの有無ま
たは経過時間、当該圧縮画像データに含まれる圧縮率に
応じて変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置及び
画像表示方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
に関し、例えば、医療現場におけるＸ線、ＣＴ、ＭＲＩ
等の放射線画像を表示する画像表示装置及び画像表示方
法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、医療診断を目的としたＸ線撮
影装置においては、Ｘ線検出部に増感紙とフィルムとを
組み合わせたＸ線写真方式が広く行われている。この方
式によれば、被検者を透過したＸ線が増感紙に入射する
と、その増感紙に含まれる蛍光体が入射するＸ線エネル
ギーを吸収して蛍光を発し、この蛍光がＸ線フィルムを
感光させて、フィルム上に潜像として放射線画像が形成
される。そして、このフィルムを現像・定着処理するこ
とによってＸ線画像を可視化し、その可視画像を利用し
た医療関係者による診断が行われる。

【０００３】ところが近年、デジタル技術の進歩により
Ｘ線画像をデジタルデータとして検出・生成する装置が
活発に開発されている。その一つの例として、Ｘ線に対
して感度を持ち、検出したＸ線の強度に応じた電気信号
に変換・出力する固体撮像素子を利用して、これらの素
子から出力されるアナログ信号をＡ（アナログ）／Ｄ
（デジタル）変換によってデジタル画像データとして取
り出す平面センサパネルを用いたＸ線撮影装置等が提案
されている。

【０００４】このような装置は、従来のフィルム・スク
リーン系のものと比べはるかに小型であり、さらに被験
者の被曝線量を軽減できること等からあらゆる方面で積
極的に使われ始めている。それに伴い、撮影したＸ線画
像のデジタル画像データをモニタに表示させ、その表示
画像によって被験者の診断が行われるケースが増えてき
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線画像は、非常に多
くの情報を含んでいるので、そのデジタル画像データの
容量が大きい。このため、その画像を蓄積・伝送する際
には、データ量が膨大になってしまうという問題があ
る。

【０００６】そこで、画像データの蓄積・伝送に際して
は、その画像データに含まれる冗長性を除く、或いは画
質の劣化が視覚的に認識し難い程度で画像の内容を変更
することにより、扱うべきデータ量を削減する高能率符
号化が用いられている。例えば、静止画像の国際標準符
号化方式としてＩＳＯ及びＩＴＵ−Ｔにより勧告された
ＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)圧縮方式
では、可逆圧縮に関してはＤＰＣＭ（Differential Pul
se Code Modulation：差分パルス符号変調）が採用さ
れ、非可逆圧縮に於いては、離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）が採用されている。

【０００７】また、ＡＣＲ(American College of Radio
logy)とＮＥＭＡ(National Electrical Manufacturers
Association)が作成している医療分野におけるデジタル
画像及びその通信のための規格、ＤＩＣＯＭ(Digital I
maging and Communicationsin Medicine)規格のPart 5
Data structures and EncodingのSection 8には、ＪＰ
ＥＧ圧縮方式が採用されている。ＪＰＥＧ圧縮方式につ
いての詳細は、勧告書ITU-T Recommendation T.81|ISO/
IEC 10918-1等に記載されているのでここでは省略す
る。

【０００８】また、近年においては、離散ウェーブレッ
ト変換（ＤＷＴ変換）を使用した圧縮方法に関する研究
が多く行われている。このＤＷＴ変換を使用した圧縮方
法は、ＤＣＴ変換で見られるブロッキングアーティファ
クトが生じないことが挙げられる。即ち、ＤＣＴ変換で
は、画像を縦横それぞれ数画素単位の小さなブロックに
分割し、それら小さなブロック単位でＤＣＴ変換を行う
ため、再生した画像にブロック歪みが生じてしまい、こ
の場合、表示画像による被験者の診断の妨げとなるが、
ＤＷＴ変換を使用した圧縮方法によれば、係る不具合は
生じない。

【０００９】従来のＸ線画像フィルムによる診断におい
ては、多数の被験者を定期的に診断する集団検診を行う
場合等、スクリーニングを目的としてロールフィルムを
用いて膨大な数のＸ線画像が短時間で診断されている。
このような従来の診断形態を、上記のＤＷＴ変換等を利
用した表示画像による診断に適用する場合、入手した画
像データのデコード（復号）処理に時間を要するため、
モニタに画像が表示されるまでに非現実的な時間を要し
たり、表示された画像サイズが大きいためにモニタの所
定の表示エリアに表示しきれない、或いは、入手した画
像データ量が小さいために、モニタに表示された画像に
よっては診断が行えない等の問題がある。

【００１０】そこで、本発明では、離散ウェーブレット
変換法で圧縮された画像データをデコードするに際し
て、最適な表示サイズ及び最適な解像度でモニタに画像
を表示する画像表示装置及び画像表示方法及びコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る画像表示装置は、以下の構成を特徴と
する。

【００１２】即ち、離散ウェーブレット変換法によって
予め符号化された符号化画像データを所定のデコード条
件に従って復号化し、その復号化された画像データに基
づいて、モニタ上に画像を表示する画像表示装置であっ
て、前記デコード条件を決定する制御手段を備えること
を特徴とする。

【００１３】前記制御手段は、前記デコード条件を、前
記モニタの表示エリアのサイズまたは所望の画像サイズ
に基づいて決定する、前記圧縮画像データに基づく前記
モニタへの画像表示時間に基づいて決定する、前記圧縮
画像データに含まれる圧縮率に基づいて決定する、前記
圧縮画像データに含まれる同一識別子よって特定される
過去の圧縮画像データの有無またはその圧縮画像データ
の生成時点からの経過時間に基づいて決定する、前記圧
縮画像データに含まれる圧縮符号化情報（空間スケーラ
ビリティ機能またはＳＮＲスケーラビリティ機能）に基
づいて決定すると良い。

【００１４】また、好ましくは、前記復号化された画像
データに対して拡大処理及び／または縮小処理を施す画
像処理手段を更に備えると良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像表示装置
の一実施形態を、図面を参照して説明する。

【００１６】図１は、本実施形態における画像表示装置
の構成を示すブロック図であり、以下に説明する各モジ
ュールは、当該画像表示装置に備えられたハードウエア
及び／またはソフトウエアの機能単位を表わす。

【００１７】同図において、１０１は、離散ウェーブレ
ット変換法（ＤＷＴ）で圧縮された画像データ（以下、
圧縮画像データ）をデコード（復号）する際に使用する
ところの、デコード条件を決定するデコード条件決定モ
ジュールである。１０２は、外部装置より圧縮画像デー
タを入手する画像データ入力モジュールである。１０３
は、デコード条件決定モジュール１０１にて決定された
デコード条件を取得すると共に、そのデコード条件と、
入力された圧縮画像データとを、デコードモジュール１
０４に出力するデコード条件取得モジュールモジュール
である。１０４は、入力された圧縮画像データを、同じ
く入力されたデコード条件に基づいてデコードするデコ
ードモジュールである。そして１０５は、デコードされ
た画像データに基づく画像を、ＣＲＴ等のモニタに表示
する画像表示モジュールである。

【００１８】次に、本実施形態における画像表示装置の
全体の動作について、図２を参照して説明する。

【００１９】図２は、本実施形態における画像表示装置
の動作手順を示すフローチャートであり、図１に示す各
ブロックの機能を、不図示のマイクロプロセッサにて実
現可能なソフトウエアの手順を示す。

【００２０】同図において、ステップＳ２０１：離散ウ
ェーブレット変換法で予め圧縮された画像データに対し
て、後段のステップにてデコード処理を施す際に使用す
るデコード条件を決定する。

【００２１】本ステップにおいてデコード条件を決定す
る方法には、いろいろな方法が想定される。以下に説明
する例においては、医療現場において表示画像を利用し
て診察が行われるという観点から、主な方法を説明す
る。

【００２２】（１）一般に、画像を表示するモニタの画
面の大きさ（解像度）には制限がある。これは、モニタ
の画面の大きさやモニタに表示するために使われている
ビデオカードの性能やＯＳ（オペレーション・システ
ム）に影響されるものであるが通常はシステム設定によ
って設定されている。但し、画像を表示するためのアプ
リケーションによっては、様々な機能を備えるソフトウ
エアが多く、そのアプリケーションの操作に必要なＧＵ
Ｉ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）や画像情
報が同一画面上に表示される場合が多いため、図３
（ａ）に例示するように、使用するモニタの本来の表示
領域に対して、デコードされた画像が実際に表示される
表示サイズはかなり狭い場合が多い。また、医療現場で
使用される画像表示装置においては、図３（ｂ）及び図
３（ｃ）に例示するように、同一被験者について撮影さ
れた過去の画像と現在の画像との比較診断、或いは他の
被験者との比較診断等を行うべく、モニタの表示エリア
内に複数の画像を表示する場合がある。

【００２３】従って、モニタ上に表示される画像は、外
部より入力された画像データに基づくサイズよりも小さ
く表示される場合が多い。例えば、モニタの所定の表示
領域のサイズが、入力された圧縮画像データのデコード
後のサイズの２分の１の大きさであれば、ＤＷＴの空間
スケーラビリティ機能を用いて、デコード後の画面サイ
ズが２分の１となるようなデコード条件でデコードすれ
ば良い。即ち、前記の例の場合は、後段のステップにて
行われるデコード処理におけるデコード条件として、２
分の１に縮小した画像、つまり、ＤＷＴの空間スケーラ
ビリティ機能の上位レイヤのみをデコードするように決
定する（尚、空間スケーラビリティ機能の詳細について
は後述する）。

【００２４】（２）また、Ｘ線画像を例に挙げると、１
枚の画像データの容量が１０メガから２０メガバイトと
いうデータ量を持つため、この画像を高精細モニタ上に
表示するには数秒というオーダーで時間がかかってしま
う。このため、ある個人を診察する場合には特に問題に
ならないものの、企業や学校で行われる集団検診等にお
いては、一日に数百から数千枚という大量な医用画像を
診断する必要があり、モニタに画像が表示までの時間が
診断時間に大きく影響してしまう。

【００２５】そこで、モニタ上に画像を短時間で表示さ
せたい場合には、ＤＷＴのＳＮＲ（Signal to Noise Ra
tio）スケーラビリティデコードの機能を利用すること
により、全ての符号をデコードするのではなく、上位レ
イヤの符号のみをデコードすることにより、そのデコー
ド後の画像を高速に表示する。従って、画像表示時間に
基づいて、ＳＮＲスケーラビリティのデコード条件を決
定すれば良い（尚、ＳＮＲスケーラビリティの詳細は後
述する）。例えば、自動表示機能が備えられた画像表示
ソフトウェアは、一般に、複数の画像を次々と表示する
ことができ、その画像表示時間を設定することができ
る。そこで、このような機能を備える画像表示ソフトウ
ェアにおいては、設定された画像表示時間が短い場合に
はＤＷＴのデコード条件として上位レイヤの符号のみを
デコードし、設定された画像表示時間が十分に長いとき
には、全ての符号をデコードしてから画像を表示する。

【００２６】尚、表示画像のサイズが変化してもかまわ
ない場合には、画像の表示時間に基づいて、空間スケー
ラビリティのデコード条件を決定しても良い。

【００２７】（３）同様に、これから表示する受診者に
ついて過去に所見が有ったり、受診者の過去のデータが
存在する場合には、その受信者についての新たな画像を
医師等が診察する場合、慎重な診察が求められると想定
される。そこで、このような場合には、比較診断、或い
は経過観察を可能とすべく、情報量の多い画像を表示す
る。即ち、情報量の多い画像を表示する場合、デコード
条件としては、全ての符号をデコードした画像データを
利用して、モニタ上に画像を表示する。このとき、過去
に所見が有るか否かは、対象とする受診者についての過
去の圧縮画像データが存在するか否か、或いは、過去の
圧縮画像データが生成された日時からの経過日数により
判断すれば良い。

【００２８】（４）また、ＤＷＴの特徴として、圧縮さ
れた画像データのヘッダ部分は、ビットストリームの構
成がわかるようになっており、圧縮符号化情報として、
空間スケーラビリティを用いてデコードするべきか、或
いはＳＮＲスケーラビリティを用いてデコードするべき
かが判別可能な構造を有する。このため、前述したよう
なデコード条件の決定に際しては、このヘッダ部分の情
報に基づいて決定してもよい。

【００２９】ステップＳ２０２：離散ウェーブレット変
換法（ＤＷＴ）で予め圧縮された画像データ（詳細は後
述する）を、外部のデコーダより入力すると共に、ステ
ップＳ２０１にて決定したデコード条件を入力する。

【００３０】ステップＳ２０３：決定されたデコード条
件に基づいて、圧縮画像データすなわち符号列をデコー
ドする（デコード処理の詳細については後述する）。

【００３１】ステップＳ２０４：デコードされた画像デ
ータが最適な大きさでモニタ上に表示されるように、画
像処理条件を決定する。ここでいう画像処理条件とは、
拡大率または縮小率である。また、最適な大きさは、図
４に例示するように、圧縮画像データをデコードした後
の原画像の大きさと、モニタに表示できる画像サイズと
が異なる場合に、その原画像を拡大または縮小すること
による画像の劣化が最も少なくなるように、予め記憶さ
れた変換テーブルを参照することによって判断する。例
えば、オペレータが当該画像表示装置に表示させようと
する画像サイズが原画像のサイズに対して０．７倍であ
るような場合において、ＤＷＴの空間スケーラビリティ
デコードを使わなかった場合には、デコードされた画像
を、更に０．７倍に縮小する処理が必要となる。しか
し、ＤＷＴの空間スケーラビリティデコードを使用し
て、デコード後の画像サイズが原画像の２分の１となる
ように画像をデコードした場合は、そのデコードした画
像を１．４倍する。これにより、画像の拡大縮小による
画像劣化を最小限にすることができる。

【００３２】ステップＳ２０５，ステップＳ２０６：ス
テップＳ２０４にて決定された画像処理条件に従って、
デコード後の画像データに対して、拡大処理または縮小
処理を施し（ステップＳ２０５）、その処理後の画像デ
ータに基づいて、モニタ上に画像を表示する（ステップ
Ｓ２０６）。

【００３３】ステップＳ２０７：例えば集団検診におい
て、オペレータがスクリーニングをしているときに、あ
る画像を拡大させて見たい場合等のように、画像処理条
件が変更される場合がある。そこで本ステップでは、画
像処理条件が変更されたか否かを判断し、変更されたと
きにはステップＳ２０９に進み、変更がないときにはス
テップＳ２０８に進む。

【００３４】ステップＳ２０８：次の画像を表示する旨
の指示がオペレータによって入力されたかを判断し、そ
の指示が入力されたときには新たな圧縮画像データを入
力すべくステップＳ２０２に進み、入力されないときに
は処理を終了する。

【００３５】ステップＳ２０９：ステップＳ２０７にて
画像処理条件が変更されたことを検出したので、その変
更された新たな条件に応じた画像が、現在表示している
画像の表示サイズを拡大処理または縮小処理のみで画像
を表示できるのか、或いは、デコード条件を変更し、改
めてデコード処理を行う必要が有るのかを判断する。こ
の判断は、図４に例示する変換テーブルを参照すること
により（係る変換テーブルは、本ステップにて参照可能
に予めルックアップテーブルとしてメモリ等に記憶して
おけば良い）、最も画像の劣化が少なくなるように決定
される。この判断の結果、改めてデコード処理が必要な
ときには、再び符号列（圧縮画像データ）をデコードす
べくステップＳ２０３に進み、再デコードが必要ないと
きにはステップＳ２０４に進む。

【００３６】［デコーダ］ここで、本実施形態に係る画
像表示装置に対して、外部より符号化データを入力する
デコーダについて説明する。

【００３７】次に、本実施形態に係る画像表示装置にて
扱う離散ウェーブレット変換法における符号化及び復号
化の方法について説明する。

【００３８】図５は、本実施形態における画像表示装置
の画像データ入力モジュール１０２に入力される符号化
データ（圧縮画像データ）を生成するエンコーダ（符号
化装置）の構成を示すブロック図である。

【００３９】同図に示すエンコーダは、画像入力部１、
離散ウェーブレット変換部２、量子化部３、エントロピ
符号化部４、そして符号化出力部５を備える。

【００４０】まず、符号化対象となる画像を構成する画
像信号（モノクロまたはカラーの多値画像データ）が、
ラスタースキャン順に不図示の外部装置より画像入力部
１に入力され、画像入力部１から出力された画像信号
は、離散ウェーブレット変換部２に入力される。以下の
説明において、当該画像信号は、モノクロ多値画像デー
タの場合を例に説明するが、カラー多値画像データの場
合は、モノクロ多値画像データの場合と同様な処理を、
複数色の色成分（Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ
（ブルー）の３色の各色成分）、或いは、輝度及び色成
分を当該３色の単色成分毎に圧縮すれば良い。

【００４１】離散ウェーブレット変換部２は、入力され
た画像信号に対して、２次元の離散ウェーブレット変換
処理を行うことにより、変換係数を算出する。

【００４２】図６は、エンコーダの離散ウェーブレット
変換部２を説明する図である。

【００４３】同図（ａ）は、当該変換部の基本構成を示
すブロック図であり、入力された画像信号は、メモリ２
０１に一時記憶され、処理部２０２によって順次読み出
されると共に、処理部２０２にて離散ウェーブレット変
換処理が施される。この離散ウェーブレット変換処理に
よって生成された変換係数は、メモリ２０１に一時的に
格納される。

【００４４】同図（ｂ）は、処理部２０２にて行われる
離散ウェーブレット変換処理の構成を示しており、メモ
リ２０１から読み出された画像信号ｘは、遅延素子及び
ダウンサンプラの組み合わせ回路により偶数アドレス信
号と奇数アドレス信号とに分離され、それらの信号に
は、フィルタｐ及びｕの２つのフィルタによってフィル
タ処理が施される。図６（ｂ）に示すｓ及びｄは、それ
ぞれ１次元の画像信号に対して１レベルの分解を行った
際のローパス係数及びハイパス係数を表しており、ｘ
（ｎ）を変換対象となる画像信号として、画像信号ｘ
（ｎ）に対する１次元の離散ウェーブレット変換処理
は、次式によって算出される。

【００４５】 d(n)=x(2×n+1)-floor((x(2×n)+x(2×n+2))/2) ・・・（式１） ， s(n)=x(2×n)+floor((d(n-1)+d(n))/4) ・・・（式２） ， ２次元の離散ウェーブレット変換処理は、１次元の離散
ウェーブレット変換処理を、変換対象の画像信号の水平
及び垂直方向に対して順次行うものであり、その詳細は
公知であるため説明を省略する。

【００４６】図６（ｃ）は、２次元の離散ウェーブレッ
ト変換処理によって得られる２レベルの変換係数群の構
成例を示しており、入力された変換対象の画像信号は、
異なる周波数帯域の係数列ＨＨ１，ＨＬ１，ＬＨ１，・
・・，ＬＬ１に分解される。尚、以下の説明において
は、これらの係数列を「サブバンド」と称する。処理部
２０２にて生成された各サブバンドは、メモリ２０１を
介して、後段の量子化部３に対して出力される。

【００４７】量子化部３は、入力された各サブバンド
を、所定の量子化ステップ（量子化しきい値）にて量子
化すると共に、その量子化した値に対するインデックス
（量子化インデックス：図７（ａ）参照）を、エントロ
ピ符号化部４に対して出力する。

【００４８】量子化部３における量子化処理は、ｃを量
子化対象の係数列（サブバンド）として、次式によって
算出される。

【００４９】 ｑ＝sign（ｃ）floor（abc（ｃ））／Δ） ・・・式（３）， sign（ｃ）＝１；ｃ≧０ ・・・式（４）， sign（ｃ）＝−１；ｃ＜０ ・・・式（５）， 上記の式において、Δは１を含んでおり、この場合、量
子化は実際には行われず、量子化部３に入力された変換
係数はそのまま後段のエントロピ符号化部４に入力され
る。

【００５０】エントロピ符号化部４は、入力された量子
化インデックスをビットプレーンに分解すると共に、そ
のビットプレーンを１単位として、それぞれのビットプ
レーンに２値算術符号化を行うことにより、ビットスト
リームを生成する。この処理について、図７を参照して
説明する。

【００５１】図７は、エンコーダのエントロピ符号化部
４の動作を説明する図であり、同図に示す例では、図７
（ａ）に示す４×４の大きさを有するサブバンド内の領
域において、０でない量子化インデックスが３個存在し
ており、それぞれの量子化インデックスは、＋１３、−
６、＋３の値を有する。エントロピ符号化部４は、この
４×４サイズのサブバンド内の領域を走査することによ
って量子化インデックスの最大値Ｍを検出し、その最大
値Ｍを表現するために必要なビット数Ｓを、次式によっ
て算出する。但し、ceil（ｘ）は、ｘ以上の整数の中で
最も小さい整数値である。

【００５２】 Ｓ＝ceil（log２（abc（Ｍ））） ・・・式（６）， 図７（ａ）に示す量子化インデックスにおいて、最大の
係数値は、＋１３であるので、式（６）によって算出さ
れるＳは４であり、当該４×４サイズのサブバンドにつ
いてのシーケンス中に走査する１６個の量子化インデッ
クスは、図７（ｂ）に示すように、算出したＳ＝４に応
じて、４つのビットプレーンを単位として処理が行われ
る。即ち、エントロピ符号化部４は、まず最上位ビット
プレーン（同図に示すＭＳＢ）の各ビットに対して２値
算術符号化を行うことによってビットストリームを生成
し、ビットプレーンが最下位ビットプレーン（同図に示
すＬＳＢ）に至るまで、ビットプレーンを１レベルずつ
下げながら、それぞれのビットプレーンに対して同様な
２値算術符号化処理を行い（この場合は４レベルまで４
回）、これにより生成された各ビットプレーンのビット
ストリームは、符号出力部５に対して出力される。この
とき、各量子化インデックスの符号は、ビットプレーン
走査において最初の非０ビットが検出されると、そのす
ぐ後に当該量子化インデックスの符号に対するエントロ
ピ符号化が行われる。

【００５３】（空間スケーラビリティ）ここで、図５に
示すエンコーダにて上述した如く生成された符号列（符
号化データ）に関する空間スケーラビリティについて説
明する。

【００５４】図８は、空間スケーラビリティを用いた場
合に、エンコーダから外部装置（本実施形態に係る画像
表示装置）に出力される符号列の構成を示す図である。

【００５５】図８（ａ）は、エンコーダから出力される
符号列の全体構成を示しており、ＭＨはメインヘッダ、
ＴＨはタイルヘッダ、ＢＳはビットストリームである。

【００５６】メインヘッダＭＨは、図８（ｂ）に示すよ
うに、符号化対象となる画像のサイズ（水平方向及び垂
直方向の画素数）、画像を複数の矩形領域（タイル）に
分割した場合のサイズ、各色成分数を表わすコンポーネ
ント数、各成分の大きさ、ビット精度を表わすコンポー
ネント情報から構成されている。尚、本実施形態では、
画像をタイルに分割しないので、タイルサイズと画像サ
イズとは同じ値を採り、対象画像がモノクロ多値画像デ
ータの場合はコンポーネント数は１である。

【００５７】図８（ｃ）は、タイルヘッダＴＨの構成を
示しており、タイルヘッダＴＨは、当該タイルヘッダの
ビットストリーム長とヘッダ長とを含めたタイル長、及
び当該タイルに対する符号化パラメータから構成され
る。符号化パラメータには、離散ウエーブレット変換の
レベル、フィルタの種別等が含まれる。

【００５８】図８（ｄ）は、本実施形態にて扱う符号化
データのビットストリームを示しており、当該ビットス
トリームは、各サブバンド毎にまとめられており、解像
度の小さいサブバンドを先頭として、順次解像度が高く
なる順番に配置されている。更に、各サブバンド内に
は、図７を参照して上述したエントロピ符号化部４にて
生成されたビットストリームが、上位ビットプレーンか
ら下位ビットプレーンに向かって、ビットプレーンを単
位に符号が配列されている。このような符号配列を採用
することにより、後述する図１３のような階層的復号化
を実現することができる。

【００５９】（ＳＮＲスケーラビリティ）次に、図５に
示すエンコーダにて上述した如く生成された符号列（符
号化データ）に関するＳＮＲスケーラビリティについて
説明する。

【００６０】図９は、ＳＮＲスケーラビリティを用いた
場合に、エンコーダから外部装置（本実施形態に係る画
像表示装置）に出力される符号列の構成を示す図であ
る。

【００６１】図９（ａ）は、エンコーダから出力される
符号列の全体構成を示しており、ＭＨはメインヘッダ、
ＴＨはタイルヘッダ、ＢＳはビットストリームである。

【００６２】メインヘッダＭＨは、図９（ｂ）に示すよ
うに、符号化対象となる画像のサイズ（水平方向及び垂
直方向の画素数）、画像を複数の矩形領域（タイル）に
分割した場合のサイズ、各色成分数を表わすコンポーネ
ント数、各成分の大きさ、ビット精度を表わすコンポー
ネント情報から構成されている。尚、本実施形態では、
画像をタイルに分割しないので、タイルサイズと画像サ
イズとは同じ値を採り、対象画像がモノクロ多値画像デ
ータの場合はコンポーネント数は１である。

【００６３】図９（ｃ）は、タイルヘッダＴＨの構成を
示しており、タイルヘッダＴＨは、当該タイルヘッダの
ビットストリーム長とヘッダ長とを含めたタイル長、及
び当該タイルに対する符号化パラメータから構成され
る。符号化パラメータには、離散ウエーブレット変換の
レベル、フィルタの種別等が含まれる。

【００６４】図８（ｄ）は、本実施形態にて扱う符号化
データのビットストリームを示しており、当該ビットス
トリームは、ビットプレーンを１単位としてまとめられ
ており、上位ビットプレーンから下位ビットプレーンに
向かって配列されている。図８（ｄ）において、Ｓは最
大の量子化インデックスを表現するために必要なビット
数である。このような形態のビットストリームに生成さ
れた符号化列は、符号出力部５に対して出力される。こ
のような符号配列を採用することにより、後述する図１
４のような階層的復号化を実現することができる。

【００６５】尚、上述したエンコーダにおける符号化処
理において、符号化対象となる画像全体の圧縮率は、量
子化ステップΔを変更することによって制御することが
可能である。また、他の方法として、エントロピ符号化
部４において符号化するビットプレーンの下位ビットを
必要な圧縮率に応じて制限（廃棄）する処理構成として
も良い。この場合、全てのビットプレーンは符号化され
ず、上位ビットプレーンから所望の圧縮率に応じた数の
ビットプレーンまでの符号化列を含むビットストリーム
が出力される。

【００６６】［画像表示装置における復号化処理］ ＜デコードモジュール１０４＞次に、上述したデコーダ
によって符号化されたビットストリームを扱うところ
の、本実施形態に係る画像表示装置に含まれるデコード
モジュール１０４による復号化方法について説明する。

【００６７】図１０は、本実施形態における画像表示装
置に含まれるデコードモジュール１０４の構成を示すブ
ロック図であり、画像復号装置として機能するデコード
モジュール１０４は、符号入力部６、エントロピ復号化
部７、逆量子化部８、そして逆離散ウェーブレット変換
部９を備える。

【００６８】符号入力部６は、エンコーダ（図５）にて
上述した如く予め符号化されたビットストリームを入力
し、そのビット列に含まれるヘッダを解析することによ
って後続の処理に必要なパラメータを抽出し、必要な場
合は処理の流れを制御し、或いは後続の処理ユニットに
対して該当するパラメータを送出する。また、入力され
た符号列に含まれるビットストリームは、エントロピ復
号化部７に対して出力される。

【００６９】エントロピ復号化部７は、ビットストリー
ム（サブバンド）をビットプレーン単位で復号化し、そ
の符号化後のビット列を出力する。ここで、エントロピ
復号化部７における復号化手順を、図１１を参照して説
明する。

【００７０】図１１は、エントロピ復号化部７におい
て、復号対象となるサブバンドの一領域をビットプレー
ン単位で順次復号化し、最終的に量子化インデックスを
復元する流れを図示したものであり、同図の矢印の順に
ビットプレーンが復号化される。

【００７１】エントロピ復号化部７は、図１１（ａ）に
示すように、復号化対象であるサブバンドの一領域をビ
ットプレーン単位で順次復号化し、最終的には、図１１
（ｂ）に示す如く量子化インデックスを復元する。復元
された量子化インデックスは、逆量子化部８に対して出
力される。

【００７２】逆量子化部８は、入力された量子化インデ
ックスから、次式に基づいて離散ウエーブレット変換係
数を復元する。

【００７３】 ｃ’＝Δ×ｑ；ｑ≠０ ・・・式（７）， ｃ’＝０ ；ｑ＝０ ・・・式（８）， ここで、ｑは量子化インデックス、Δは量子化ステップ
であり、Δは符号化時に用いられたものと同じ値であ
る。ｃ’は復元された変換係数であり、符号化時におい
てはｓまたはｄで表される係数が復元された値である。
変換係数ｃ’は後続の逆離散ウェーブレット変換部９に
対して出力される。

【００７４】図１２は、本実施形態における画像表示装
置の逆離散ウェーブレット変換部９を説明する図であ
る。

【００７５】同図（ａ）は、当該変換部の基本構成を示
すブロック図であり、入力された変換係数は、メモリ９
０１に一時記憶され、処理部９０２によって順次読み出
され、処理部９０２にて１次元及び２次元の逆離散ウェ
ーブレット変換処理が施される。２次元の逆離散ウェー
ブレット変換処理については、現在では一般的であるた
め、詳細な説明は省略する。

【００７６】同図（ｂ）は、処理部９０２にて行われる
逆離散ウェーブレット変換処理の構成を示しており、メ
モリ９０１から読み出された変換係数ｓ’及びｄ’は、
フィルタｕ及びｐの２つのフィルタによってフィルタ処
理が施され、アップサンプリングされた後に重ね合わさ
れ、画像信号ｘ’が生成される。これらの処理は、次式
に基づいて行われる。

【００７７】 x'(2×n)=s'(n)-floor((d'(n-1)+d'(n))/4) ・・・（式 ９）， x'(2×n+1)=d'(n)+floor((x'(2×n)+x'(2×n+2))/2) ・・・（式 １０）， ここで、式（１）、式（２）、式（９）、式（１０）に
よる順方向及び逆方向の離散ウェーブレット変換は、完
全再構成条件を満足しているため、本実施形態では量子
化ステップΔが１であり、ビットプレーン復号化におい
て全てのビットプレーンが復号されていれば、復元され
た画像信号ｘ’は、原画像ｘに一致する。復元された画
像信号ｘ’は、画像表示モジュール１０５に対して出力
される。

【００７８】（空間スケーラビリティ）ここで、空間ス
ケーラビリティを用いて符号化データを復元表示した際
の、画像の表示形態について図１３を用いて説明する。

【００７９】図１３は、本実施形態に係る画像表示装置
において、空間スケーラビリティを用いて符号化データ
を復元表示する場合の画像の表示形態を説明する図であ
る。

【００８０】図１３（ａ）は、復号対象の符号列を例示
しており、基本的な構成は図８に示す空間スケーラビリ
ティの符号列に基づいているが、画像全体がタイルと設
定されている。従って、符号列中には、唯１つのタイル
ヘッダ及びビットストリームが含まれている。ビットス
トリームＢＳ０には、図１３（ａ）に示すように、最も
低い解像度に対応するサブバンドＬＬから順次解像度が
高くなる順で、サブバンドＨＨ１までの符号が配置され
る。

【００８１】逆離散ウェーブレット変換部９は、逆量子
化器８から出力されるビットストリームを順次読み込
み、空間スケーラビリティを用いて、各サブバンドに対
応する符号を復号する。そして、画像表示モジュール１
０５は、復号されたビットストリームに基づいて、モニ
タ上に画像を表示する。

【００８２】図１３（ｂ）は、各サブバンドと、表示さ
れる画像の大きさとの対応を示しており、この例では、
２次元の離散ウェーブレット変換が２レベルであり、サ
ブバンドＬＬのみを復号・表示した場合は、原画像に対
して画素数が水平および垂直方向に１／４縮小された画
像が復元される。更に、ビットストリームを読み込み、
レベル２のサブバンドを全て復号化することによって入
手した画像データに基づいて画像を表示した場合は、画
素数が各方向に１／２に縮小された画像が復元され、レ
ベル１のサブバンド全てが復号されれば、原画像と同じ
画素数の画像が復元される。

【００８３】（ＳＮＲスケーラビリティ）次に、ＳＮＲ
スケーラビリティを用いて、画像を復元表示したときの
画像の表示態様について図１４を用いて説明する。

【００８４】図１４は、ＳＮＲスケーラビリティを用い
て符号化データを復元表示する場合の画像の表示形態を
説明する図である。

【００８５】図１４（ａ）は、復号対象の符号列を例示
しており、基本的な構成は図９に示す空間スケーラビリ
ティの符号列に基づいているが、画像全体がタイルと設
定されている。従って、符号列中には、唯１つのタイル
ヘッダおよびビットストリームが含まれている。ビット
ストリームＢＳ０には、図１４（ａ）に示すように、最
も上位のビットプレーンから、下位のビットプレーンに
向かって符号が配置されている。

【００８６】逆離散ウェーブレット変換部９は、逆量子
化器８から出力されるビットストリームを順次読み込
み、ＳＮＲスケーラビリティを用いて、各ビットプレー
ンの符号を復号する。そして、画像表示モジュール１０
５は、復号されたビットストリームに基づいて、モニタ
上に画像を表示する。

【００８７】図１４（ｂ）は、上位のビットプレーンか
ら順次復号が行われたときに、モニタ上に表示される画
像の画質変化を例示している。図１４（ｂ）の左側に示
す上位のビットプレーンのみが復号されている状態で
は、画像の全体的な特徴のみが表示されるが、下位のビ
ットプレーンが復号されるに従って、中程の表示例、右
側の表示例に示すように、順次に画質が改善されてい
る。量子化において量子化ステップΔが１の場合、全て
のビットプレーンが復号された段階で表示される画像は
原画像と全く同じとなる。

【００８８】上述した本実施形態に係る画像表示装置に
よれば、ＤＷＴ変換を使用した符号化データ（圧縮画像
データ）に基づいてモニタ上に画像を表示するのに先立
って、当該符号化データを復号するときに、その復号時
のデコード条件を、ＤＷＴの機能として備えられている
空間スケーラビリティ機能またはＳＮＲスケーラビリテ
ィ機能、当該モニタの表示エリアのサイズと所望の表示
サイズとの関係、当該圧縮画像データに基づく当該モニ
タへの画像表示時間、同一受信者に対する過去の画像デ
ータの有無または経過時間、或いは、当該圧縮画像デー
タに含まれる圧縮率に応じて変更する。

【００８９】これにより、最適な表示サイズ及び最適な
解像度の画像を、モニタに表示することができる。これ
により、係る画像表示装置を利用すれば、画像の劣化度
が最小限に抑制された画像を表示することができ、医療
現場における被験者の診断時間の短縮が実現すると共
に、不鮮明な表示画像に起因する診断ミス等を未然に防
止することができる。

【００９０】また、複数の被験者の画像をモニタ上に同
時に表示させる場合や、同一被験者の以前の状態と現在
の状態とをモニタ上で比較する場合等には、入力された
画像データの全ての符号をデコードするのではなく、一
部の符号（例えば、デコード時間を短縮すべく上位ビッ
トプレーンのみ）に基づく画像を表示することもできる
ため、デコードに要する処理時間および、メモリやハー
ドディスク等に記憶された符号データにアクセスするた
めのアクセス時間を減少させることができ、画像表示を
高速化することができる。即ち、上述した実施形態にお
いて、エントロピ復号化部７において復号する下位ビッ
トプレーンを制限（無視）することにより、受信或いは
復号対象の符号化データ量を減少させることにより、結
果的に圧縮率を制御することが可能となる。このような
処理を行うことにより、必要最小限のデータ量の符号化
データだけから、表示画像の用途を満足する表示態様を
実現可能な復元画像を表示することができる。従って、
係る画像表示装置を利用すれば、医療現場における被験
者診断の効率化を図ることができる。

【００９１】また、本実施形態では、復号化時の量子化
ステップΔが１であり、復号化時に全てのビットプレー
ンを復号した場合は、復元画像が原画像と一致する可逆
符号化・復号化を実現することができる。

【００９２】また、本実施形態に係る画像表示装置にお
いては、入力された人為的な要求に応じてデコード条件
を変更することができるため、係る画像表示装置を利用
すれば、医療現場における被験者診断の効率化を図るこ
とができる。

【００９３】

【他の実施形態】尚、本発明の目的は、前述した実施形
態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを
記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システム或い
は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュー
タ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラ
ムコードを読み出し実行することによっても、達成され
る。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコ
ード自体が前述した実施形態の機能を実現することにな
り、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明
を構成することになる。また、コンピュータが読み出し
たプログラムコードを実行することにより、前述した実
施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラム
コードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働している
オペレーティングシステム(OS)等が実際の処理の一部ま
たは全部を行い、その処理によって前述した実施形態の
機能が実現される場合も含まれる。

【００９４】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれる。

【００９５】

【発明の効果】このように、本発明によれば、離散ウェ
ーブレット変換法で圧縮された画像データをデコードす
るに際して、最適な表示サイズ及び最適な解像度でモニ
タに画像を表示する画像表示装置及び画像表示方法及び
コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の提供が実現す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における画像表示装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】本実施形態における画像表示装置の動作手順を
示すフローチャートである。

【図３】本実施形態における画像の表示態様を例示する
図である。

【図４】画像の表示サイズとデコード処理との関係を示
す変換テーブルを説明する図である。

【図５】本実施形態における画像表示装置の画像データ
入力モジュール１０２に入力される符号化データを生成
するエンコーダ（符号化装置）の構成を示すブロック図
である。

【図６】エンコーダの離散ウェーブレット変換部２を説
明する図である。

【図７】エンコーダのエントロピ符号化部４の動作を説
明する図である。

【図８】空間スケーラビリティを用いた場合に、エンコ
ーダから外部装置（本実施形態に係る画像表示装置）に
出力される符号列の構成を示す図である。

【図９】ＳＮＲスケーラビリティを用いた場合に、エン
コーダから外部装置（本実施形態に係る画像表示装置）
に出力される符号列の構成を示す図である。

【図１０】本実施形態における画像表示装置に含まれる
デコードモジュール１０４の構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】エントロピ復号化部７において、復号対象と
なるサブバンドの一領域をビットプレーン単位で順次復
号化し、最終的に量子化インデックスを復元する流れを
説明する図である。

【図１２】本実施形態における画像表示装置の逆離散ウ
ェーブレット変換部９を説明する図である。

【図１３】本実施形態に係る画像表示装置において、空
間スケーラビリティを用いて符号化データを復元表示す
る場合の画像の表示形態を説明する図である。

【図１４】本実施形態に係る画像表示装置において、Ｓ
ＮＲスケーラビリティを用いて符号化データを復元表示
する場合の画像の表示形態を説明する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 5/14 Ｈ０４Ｎ 7/133 Ｚ ９Ａ００１ 5/36 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０Ａ Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５５Ａ 5/262 5/36 ５２０Ｆ ５２０Ｇ Ｆターム(参考） 5B057 AA08 BA26 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CC01 CD05 CE08 CG07 CH20 5C023 AA02 AA14 AA31 AA38 CA01 EA03 5C059 KK38 MA24 MA32 MA35 MC11 ME11 PP01 PP15 PP16 SS12 SS20 TA39 TB04 TC25 TC38 UA05 UA15 5C078 AA04 BA64 CA00 DA02 EA00 5C082 AA04 BA20 BB11 BB44 CA33 CA34 CA55 CA62 CB01 DA31 DA51 MM04 9A001 DD11 EE04 HH24 HH27 JJ09 KK25 KK60

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 離散ウェーブレット変換法によって予め
   符号化された符号化画像データを所定のデコード条件に
   従って復号化し、その復号化された画像データに基づい
   て、モニタ上に画像を表示する画像表示装置であって、 前記デコード条件を決定する制御手段を備えることを特
   徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記デコード条件を、
   前記モニタの表示エリアのサイズまたは所望の画像サイ
   ズに基づいて決定することを特徴とする請求項１記載の
   画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記デコード条件を、
   前記符号化画像データに基づく前記モニタへの画像表示
   時間に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載
   の画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記デコード条件を、
   前記符号化画像データに含まれる圧縮率に基づいて決定
   することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記デコード条件を、
   前記符号化画像データに含まれる同一識別子よって特定
   される過去の符号化画像データの有無またはその符号化
   画像データの生成時点からの経過時間に基づいて決定す
   ることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記デコード条件を、
   前記符号化画像データに含まれる圧縮符号化情報に基づ
   いて決定することを特徴とする請求項１記載の画像表示
   装置。
7. 【請求項７】 前記圧縮符号化情報は、空間スケーラビ
   リティ機能またはＳＮＲスケーラビリティ機能を表わす
   情報であることを特徴とする請求項６記載の画像表示装
   置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記デコード条件を入
   力可能なマンマシンインタフェースを含むことを特徴と
   する請求項１記載の画像表示装置。
9. 【請求項９】 更に、前記復号化された画像データに対
   して拡大処理及び／または縮小処理を施す画像処理手段
   を備えることを特徴とする請求項１記載の画像表示装
   置。
10. 【請求項１０】 前記符号化画像データは、医療用の放
    射線画像データであることを特徴とする請求項１記載の
    画像表示装置。
11. 【請求項１１】 離散ウェーブレット変換法によって予
    め符号化された符号化画像データを所定のデコード条件
    に従って復号化し、その復号化された画像データに基づ
    いて、モニタ上に画像を表示する画像表示方法であっ
    て、 前記符号化画像データを復号するのに先立って、前記デ
    コード条件を決定することを特徴とする画像表示方法。
12. 【請求項１２】 前記デコード条件を、前記モニタの表
    示エリアのサイズまたは所望の画像サイズに基づいて決
    定することを特徴とする請求項１１記載の画像表示方
    法。
13. 【請求項１３】 前記デコード条件を、前記符号化画像
    データに基づく前記モニタへの画像表示時間に基づいて
    決定することを特徴とする請求項１１記載の画像表示方
    法。
14. 【請求項１４】 前記デコード条件を、前記符号化画像
    データに含まれる圧縮率に基づいて決定することを特徴
    とする請求項１１記載の画像表示方法。
15. 【請求項１５】 前記デコード条件を、前記符号化画像
    データに含まれる同一識別子よって特定される過去の符
    号化画像データの有無またはその符号化画像データの生
    成時点からの経過時間に基づいて決定することを特徴と
    する請求項１１記載の画像表示方法。
16. 【請求項１６】 前記デコード条件を、前記符号化画像
    データに含まれる圧縮符号化情報に基づいて決定するこ
    とを特徴とする請求項１１記載の画像表示方法。
17. 【請求項１７】 前記圧縮符号化情報は、空間スケーラ
    ビリティ機能またはＳＮＲスケーラビリティ機能を表わ
    す情報であることを特徴とする請求項１６記載の画像表
    示方法。
18. 【請求項１８】 請求項１乃至請求項１０の何れかに記
    載の画像表示装置としてコンピュータを動作させるプロ
    グラムコードが格納されていることを特徴とするコンピ
    ュータ読み取り可能な記憶媒体。
19. 【請求項１９】 請求項１１乃至請求項１７記載の何れ
    かに記載の画像表示方法を、コンピュータによって実現
    可能なプログラムコードが格納されていることを特徴と
    するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。