JP2001204030A - 画像処理装置及び方法と記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の重要度に応じてその圧縮画像の圧縮率
を設定し、その設定された圧縮率に応じて、簡単な方法
で圧縮画像の圧縮率を変更して新たな圧縮画像を得る。 【解決手段】 圧縮された画像データを入力し、圧縮率
決定部５０３により、その圧縮画像の圧縮率を、その画
像の属性に従って変更するかどうか決定する。その圧縮
率を変更する場合には、圧縮率変更手段５０７により、
その圧縮されている画像データの高域のサブバンド、或
は下位のビットプレーンを削減することにより、その圧
縮画像の圧縮率を更に上げるように変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮画像データの
圧縮率を変更する画像処理装置及びその方法と記憶媒体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、
β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射すると、この放
射線エネルギーの一部が蛍光体中に蓄積され、更に、こ
の蛍光体に可視光等の励起光を照射すると、その蛍光体
に蓄積されたエネルギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示
すことが知られており、このような性質を示す蛍光体は
蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）と呼ばれる。このような
蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線画像
情報を一旦、蓄積性蛍光体のシートに記録し、この蓄積
性蛍光体シートをレーザ光等の励起光により走査・照射
して輝尽発光させる。こうして発光された光を光電的に
読み取って画像信号を得、この画像信号に基づき写真感
光材料等の記録材料、或はＣＲＴ等の表示装置に被写体
の放射線画像を可視像として出力させる放射線画像情報
の記録再生システムが本願出願人により既に提案されて
いる（特開昭５５−１２４２９号公報、特開昭５６−１
１３９５号公報など）。

【０００３】また近年、半導体センサを使用して、上記
の場合と同様に、その輝尽発光した光により被写体のＸ
線画像を撮影する装置が開発されている。これらのシス
テムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真システムと
比較して極めて広い放射線露出域に亙って画像を記録で
きるという実用的な利点を有している。即ち、非常に広
いダイナミックレンジのＸ線を光電変換手段により読み
取って電気信号に変換し、この電気信号を用いて写真感
光材料等の記録材料、或はＣＲＴ等の表示装置に放射線
画像を可視像として出力させることにより、放射線の露
光量の変動に影響されない放射線画像を得ることができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなＸ線画像は
非常に多くの情報を含んでいるため、その画像情報を蓄
積・伝送する際には、その情報量が膨大なものになって
しまうという問題がある。このため、そのような画像情
報の蓄積・伝送に際しては、画像の持つ冗長性を除去す
るか、或いは画質の劣化が視覚的に認識し難い程度で、
その画像の内容を変更することによって画像情報の量を
削減する高能率符号化が用いられる。

【０００５】例えば、静止画像の国際標準符号化方式と
してＩＳＯとＩＴＵ−Ｔにより勧告されたＪＰＥＧで
は、可逆圧縮に関してはＤＰＣＭが採用され、非可逆圧
縮においては離散的コサイン変換（ＤＣＴ）が使用され
ている。ＪＰＥＧについての詳細は、勧告書ＩＴＵ−Ｔ
Recommendation Ｔ．８１｜ＩＳＯ／ＩＥＣ １０９１
８−１等に記載されているのでここでは省略する。

【０００６】近年で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の特徴は、Ｄ
ＣＴ変換で見られるブロッキング・アーティファクトが
生じない点にある。

【０００７】医療の分野で良く用いられるＸ線画像、Ｃ
Ｔ，ＭＲＩに代表される放射線画像は、法律で５年前後
管理することが決められているが、病院では自主的な管
理規定により１０年以上に亙って保管しているのが現状
である。このような画像を記憶する際は所定の圧縮率で
圧縮して記憶しているが、その画像の重要度に応じて、
その圧縮率を変更して記憶するのが記憶容量の点からも
望ましい。例えば、比較的新しい画像データ、或はよく
参照される画像データには低い圧縮率が適用され、古い
画像データ或はほとんど参照されない画像データはより
高い圧縮率を適用して画像データ量を少なくして記憶す
るのが望ましい。しかしながら、このような画像データ
の圧縮率を変更するには、その計算量が膨大となり、簡
単に行えるようなものは存在しなかった。

【０００８】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、画像の圧縮率を上げるように圧縮率が変更された場
合には、既に圧縮されて記憶されている圧縮画像データ
を利用して、より圧縮率を高めた圧縮画像を簡単に得る
ことができる画像処理装置及び方法と記憶媒体を提供す
ることを目的とする。

【０００９】また本発明の目的は、画像の重要度に応じ
て、その画像の圧縮率を変更して画像ファイルを更新で
きる画像処理装置及び方法と記憶媒体を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理装置は以下のような構成を備える。
即ち、圧縮された画像データを入力する入力手段と、前
記圧縮された画像データの圧縮率を設定する圧縮率設定
手段と、前記圧縮率設定手段により設定された圧縮率
で、前記圧縮された画像データの圧縮率を変更する圧縮
率変更手段と、を有することを特徴とする。

【００１１】上記目的を達成するために本発明の画像処
理方法は以下のような工程を備える。即ち、圧縮された
画像データを入力する入力工程と、前圧縮された画像デ
ータの圧縮率を設定する圧縮率設定工程と、前記圧縮率
設定工程で設定された圧縮率で、前記入力工程で入力さ
れた前記圧縮された画像データの圧縮率を変更する圧縮
率変更工程と、を有することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施の形態に係る画像符
号化装置の構成を示すブロック図である。

【００１４】図１において、１は画像データを入力する
画像入力部で、例えば原稿画像を読み取るスキャナ、或
はデジタルカメラなどの撮像機、又は通信回線とのイン
ターフェース機能を有するインターフェース部等を備え
ている。２は入力画像に対し二次元の離散ウェーブレッ
ト変換(Discrete Wavelet Transform)を実行する離散ウ
ェーブレット変換部である。３は量子化部で、離散ウェ
ーブレット変換部２で離散ウェーブレット変換された係
数を量子化する。４はエントロピ符号化部で、量子化部
３で量子化された係数をエントロピ符号化している。５
は符号出力部で、エントロピ符号化部４で符号化された
符号を出力する。１１は、画像入力部１から入力された
画像の関心領域を指定する領域指定部である。尚、画像
入力部１としては、例えば医療機器の場合では、フィル
ムスキャナ、Ｘ線デジタル画像撮像装置、Ｘ線ＣＴ、Ｍ
ＲＩ、超音波診断装置等が考えられる。

【００１５】なお、本実施の形態１に係る装置は、図１
に示すような専用の装置でなく、例えば汎用のＰＣやワ
ークステーションに、この機能を実現するプログラムを
ロードして動作させる場合にも適用できる。

【００１６】以上の構成において、まず、画像入力部１
により符号化対象となる画像を構成する画素信号がラス
タースキャン順に入力され、その出力は離散ウェーブレ
ット変換部２に入力される。なお、以降の説明では画像
入力部１から入力される画像信号はモノクロの多値画像
の場合で説明するが、カラー画像等、複数の色成分を符
号化するならば、ＲＧＢ各色成分、或い輝度、色度成分
を上記単色成分として圧縮すればよい。

【００１７】この離散ウェーブレット変換部２は、入力
した画像信号に対して２次元の離散ウェーブレット変換
処理を行い、変換係数を計算して出力するものである。

【００１８】図２（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係
る離散ウェーブレット変換部２の基本構成とその動作を
説明する図である。

【００１９】画像入力部１から入力された画像信号はメ
モリ２０１に記憶され、処理部２０２により順次読み出
されて変換処理が行われ、再びメモリ２０１に書きこま
れている。

【００２０】本実施の形態に係る処理部２０２における
処理の構成を図２（ｂ）に示す。同図において、入力さ
れた画像信号は遅延素子２０４及びダウンサンプラ２０
５の組み合わせにより、偶数アドレスおよび奇数アドレ
スの信号に分離され、２つのフィルタｐ及びｕによりフ
ィルタ処理が施される。ｓおよびｄは、各々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(L
ow-pass)係数およびハイパス(High係数を表しており、
次式により計算されるものとする。

【００２１】 d(n)=x(2n+1)-floor((x(2n)+x(2n+2))/2) （式１） s(n)=x(2n)+floor((d(n-1)+d(n))/4 （式２） 但し、ｘ（ｎ）は変換対象となる画像信号である。ま
た、上式においてｆｌｏｏｒ｛Ｘ｝はＸを超えない最大
の整数値を表す。

【００２２】以上の処理により、画像入力部１からの画
像信号に対する１次元の離散ウェーブレット変換処理が
行われる。２次元の離散ウェーブレット変換は、この１
次元の離散ウェーブレット変換を画像の水平・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の
で、ここでは説明を省略する。

【００２３】図２（ｃ）は、この２次元の離散ウェーブ
レット変換処理により得られる２レベルの変換係数群の
構成例を示す図であり、画像信号は異なる周波数帯域の
係数列ＨＨ１，ＨＬ１，ＬＨ１，…，ＬＬに分解され
る。なお、以降の説明ではこれらの係数列をサブバンド
と呼ぶ。こうして得られた各サブバンド単位で後続の量
子化部３に出力される。

【００２４】量子化部３は、入力した係数を所定の量子
化ステップにより量子化し、その量子化値に対するイン
デックスを出力する。ここで、量子化は次式により行わ
れる。

【００２５】 q = sign(c) floor(abs(c)/ Δ) …（式３） sign(c) = 1; c ＞= 0 …（式４） sign(c) = -1; c ＜ 0 …（式５） ここで、ｃは量子化対象となる係数、abs(c)はｃの絶対
値を示す。

【００２６】エントロピ符号化部４は、量子化部３から
入力した量子化インデックスをビットプレーンに分解
し、そのビットプレーン単位に２値算術符号化を行って
符号列を出力する。

【００２７】また、本実施の形態においてはΔの値とし
て“１”を含むものとする。この場合、実際に量子化は
行われず、量子化部３に入力された変換係数はそのまま
後続のエントロピ符号化部４に出力される。

【００２８】エントロピ符号化部４は入力した量子化イ
ンデックスをビットプレーンに分解し、これらビットプ
レーン単位に２値算術符号化を行って符号列を出力す
る。

【００２９】図３は、エントロピ符号化部４の動作を説
明する図で、この例においては４×４の大きさを持つサ
ブバンド内の領域において非０の量子化インデックスが
３個存在しており、それぞれ“＋１３”、“−６”、
“＋３”の値を持っている。エントロピ符号化部４はこ
の領域を走査して最大値Ｍを求め、次式により最大の量
子化インデックスを表現するために必要なビット数Ｓを
計算する。

【００３０】 Ｓ ＝ ceil(log₂(abs(M))) …（式６） ここでceil(x)は、ｘ以上の整数の中で最も小さい整数
値を表す。

【００３１】図３において、最大の係数値は“１３”で
あるため、Ｓの値は“４”であり、シーケンス中の１６
個の量子化インデックスは図３の右側に示すように４つ
のビットプレーンを単位として処理が行われる。最初に
エントロピ符号化部４は最上位ビットプレーン(同図、
ＭＳＢで表す)の各ビットを２値算術符号化し、ビット
ストリームとして出力する。次にビットプレーンを１レ
ベル下げ、以下同様に、対象ビットプレーンが最下位ビ
ットプレーン（同図、ＬＳＢで表す）に至るまで、ビッ
トプレーン内の各ビットを符号化して符号出力部５に出
力する。この時、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、その量子化インデックスの符号がエ
ントロピ符号化される。この符号化には、分解能スケー
ラブルと、ＳＮＲスケーラブルの２つがあり、これによ
ってビットストリームの削除方法が異なるので、以下、
これらを分けて説明する。

【００３２】最初に、分解能スケーラブルを行う符号化
について説明する。

【００３３】図４（ａ）〜（ｄ）は、このようにして生
成され出力される符号列の構成を表した概略図である。

【００３４】同図（ａ）は、符号列の全体の構成を示し
た図で、ＭＨはメインヘッダ、ＴＨｉ（ｉ＝０〜ｎ−
１）はタイルヘッダ、ＢＳｉ（ｉ＝０〜ｎ−１）はビッ
トストリームである。またメインヘッダＭＨは、同図
（ｂ）に示すように、符号化対象となる画像のサイズ
（水平および垂直方向の画素数）、画像を複数の矩形領
域であるタイルに分割した際のタイルサイズ、各色成分
数を表すコンポーネント数、各成分の大きさ、ビット精
度を表すコンポーネント情報から構成されている。な
お、本実施の形態では、画像はタイルに分割されていな
いので、タイルサイズと画像サイズは同じ値を取り、対
象画像がモノクロの多値画像の場合コンポーネント数は
“１”である。

【００３５】図４（ｃ）は、タイルヘッダＴＨの構成を
示す図である。

【００３６】このタイルヘッダＴＨには、このタイルの
ビットストリーム長とヘッダ長を含めたタイル長、及び
このタイルに対する符号化パラメータから構成される。
この符号化パラメータには、離散ウェーブレット変換の
レベル、フィルタの種別等が含まれている。

【００３７】図４（ｄ）は、本実施の形態におけるビッ
トストリームの構成を示し、ビットストリームはビット
プレーンを単位としてまとめられ、上位ビットプレーン
から下位ビットプレーンに向かう形で配置されている。
ここで各ビットプレーンには、各サブバンドにおける量
子化インデックスの当該ビットプレーンを符号化した結
果が順次サブバンド単位で配置されている。図４（ｄ）
において、ビットストリームは各サブバンド毎にまとめ
られ、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。さらに、各サブバ
ンド内は上位ビットプレーンから下位ビットプレーンに
向かい、ビットプレーンを単位として符号が配列されて
いる。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。このようにして生成された符号
列は、符号出力部５に出力される。

【００３８】このような符号配列とすることにより、後
述する図９の様な階層的復号を行うことが可能となる。

【００３９】次にＳＮＲスケーラブルを行う符号化につ
いて説明する。

【００４０】図５は、ＳＮＲスケーラブルの時に生成さ
れ出力される符号列の構成を説明する概略図である。

【００４１】同図（ａ）は、符号列の全体の構成を示し
たものであり、ＭＨはメインヘッダ、ＴＨｉ（ｉ＝０〜
ｎ−１）はタイルヘッダ，ＢＳｉ（ｉ＝０〜ｎ−１）は
ビットストリームである。メインヘッダＭＨは同図
（ｂ）に示すように、符号化対象となる画像のサイズ
（水平及び垂直方向の画素数）、画像を複数の矩形領域
であるタイルに分割した際のタイルサイズ、各色成分数
を表すコンポーネント数、各成分の大きさ、ビット精度
を表すコンポーネント情報を備えている。尚、本実施の
形態では、画像はタイルに分割されていないので、タイ
ルサイズと画像サイズは同じ値を取り、対象画像がモノ
クロの多値画像の場合、そのコンポーネント数は“１”
である。

【００４２】次にタイルヘッダＴＨの構成を図５（ｃ）
に示す。

【００４３】このタイルヘッダＴＨには、そのタイルの
ビットストリーム長とヘッダ長を含めたタイル長、及び
そのタイルに対する符号化パラメータを備えている。
尚、この符号化パラメータには、離散ウェーブレット変
換のレベル、フィルタの種別等が含まれている。

【００４４】同図（ｄ）は、本実施の形態におけるビッ
トストリームの構成を示し、ビットストリームはビット
プレーンを単位としてまとめられ、上位ビットプレーン
（ビットプレーン(S-1)）から下位ビットプレーン（ビ
ットプレーン0）に向かう形で配置されている。そして
各ビットプレーンには、各サブバンドにおける量子化イ
ンデックスの、そのビットプレーンを符号化した結果が
順次サブバンド単位で配置されている。図において、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
ット数を示している。このようにして生成された符号列
は符号出力部５に出力される。

【００４５】このような符号配列とすることにより、後
述する図１０の様な階層的復号を行なうことが可能とな
る。

【００４６】上述した本実施の形態において、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
ることにより制御することが可能である。

【００４７】また別の方法として本実施の形態では、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
ことも可能である。この場合には、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が符号化され、最終
的な符号化列に含まれる。

【００４８】次に、以上説明した画像符号化装置により
符号化されたビットストリームを復号する方法について
説明する。

【００４９】図６は本実施の形態に係る画像復号装置の
構成を表すブロック図で、６は符号入力部、７はエント
ロピ復号部、８は逆量子化部、９は逆離散ウェーブレッ
ト変換部、１０は画像出力部である。

【００５０】符号入力部６は、例えば上述の符号化装置
により符号化された符号列を入力し、それに含まれるヘ
ッダを解析し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、入力し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に出力される。

【００５１】このエントロピ復号化部７は、ビットスト
リームをビットプレーン単位で復号して出力する。この
時の復号手順を図７に示す。

【００５２】図７の左側は、復号の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し、最終的
に量子化インデックスを復元する流れを示したものであ
り、同図の矢印の順にビットプレーンが復号される。こ
うして復元された量子化インデックスは逆量子化部８に
出力される。

【００５３】逆量子化部８は、入力した量子化インデッ
クスから、次式に基づいて離散ウェーブレット変換係数
を復元する。

【００５４】 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、符号化時ではｓ
又はｄで表される係数の復元したものである。変換係数
ｃ’は後続の逆離散ウェーブレット変換部９に出力され
る。

【００５５】図８は、逆離散ウェーブレット変換部９の
構成及びその処理のブロック図を示したものである。

【００５６】同図（ａ）において、入力された変換係数
はメモリ９０１に記憶される。処理部９０２は１次元の
逆離散ウェーブレット変換を行い、メモリ９０１から順
次変換係数を読み出して処理を行うことにより２次元の
逆離散ウェーブレット変換を実行する。この２次元の逆
離散ウェーブレット変換は、上述した順離散ウェーブレ
ット変換の逆の手順により実行されるが、その詳細は公
知であるので説明を省略する。

【００５７】また同図（ｂ）は処理部９０２の処理ブロ
ックを示したもので、入力された変換係数は、ｕおよび
ｐの２つのフィルタ処理が施され、アップサンプラ１２
０１によりアップサンプリングされた後に重ね合わされ
て画像信号ｘ’が出力される。これらの処理は次式によ
り行われる。

【００５８】 x'(2n)=s'(n)-floor((d'(n-1)+d'((n))/4) （式９） x'(2n+1)=d'(n)+floor((x'(2n)+x'(2n+2))/2) （式１０） ここで、（式１）、（式２）及び（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たしているため、本実施の形態にお
いて量子化ステップΔが“１”であり、ビットプレーン
復号において全てのビットプレーンが復号されていれ
ば、その復元された画像信号ｘ’は原画像の信号ｘと一
致する。

【００５９】以上の処理により画像が復元されて画像出
力部１０に出力される。尚、ここで画像出力部１０はモ
ニタ等の画像表示装置であってもよいし、或は磁気ディ
スク等の記憶装置であってもよい。

【００６０】次に、分解能スケーラブルの場合の復号処
理について説明する。

【００６１】図９は、本実施の形態の画像復号装置にお
ける画像の復元表示を説明する図である。

【００６２】同図（ａ）は符号列の例を示した図であ
り、基本的な構成は図４に基づいている。ここでは画像
全体をタイルと設定しており、従って符号列中には唯１
つのタイルヘッダ（ＴＨ０）及びビットストリーム（Ｂ
Ｓ０）が含まれている。このビットストリーム（ＢＳ
０）には図に示すように、最も低い解像度に対応するサ
ブバンドであるＬＬから順次解像度が高くなる順に符号
が配置されている。

【００６３】本実施の形態に係る画像復号装置はこのビ
ットストリームを順次読みこみ、各サブバンドに対応す
る符号を復号した時点で画像を表示する。

【００６４】図９（ｂ）は、復号される各サブバンド
と、それに対応して表示される画像の大きさとを対応付
けて示した図である。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、９００はＬＬのみを復号
して表示した場合を示し、この場合には、原画像に対し
て画素数が水平及び垂直方向に１／４に縮小された画像
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のサブバンド全て（ＨＬ２，ＬＨ２，ＨＨ２）を復
号して表示した例を９０１で示す。この場合には、画素
数が縦及び横方向にそれぞれ１／２に縮小された画像が
復元される。９０２は、レベル１のサブバンド全てを復
号した場合の画像例を示しており、原画像と同じ画素数
の画像が復元されている。

【００６５】次にＳＮＲスケーラブルで符号化した場合
の展開処理について説明する。

【００６６】以上述べた手順により画像を復元表示した
際の、画像の表示形態について図１０を用いて説明す
る。

【００６７】同図（ａ）は符号列の例を示したものであ
り、基本的な構成は図５に基づいているが、ここでは画
像全体をタイルと設定しており、従って符号列中には唯
１つのタイルヘッダ（ＴＨ０）及びビットストリーム
（ＢＳ０）が含まれている。このビットストリームＢＳ
０には図に示すように、最も上位のビットプレーン（ビ
ット(S-1)）から、下位のビットプレーン（ビット0）に
向かって符号が配置されている。

【００６８】復号装置は、このビットストリームを順次
読みこみ、各ビットプレーンの符号を復号した時点で画
像を表示する。同図（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、表示される画像の画質変化の
例を示したものである。１０００は、上位のビットプレ
ーン（ビットＳ−１）のみが復号されている状態での画
像例を示し、この場合には画像の全体的な特徴のみが表
示されている。これに対し１００１はビットＳ−２まで
が復号された時の表示例を示し、１００２は最下位ビッ
トプレーン（ビット０）までが表示された場合を示して
いる。このように、下位のビットプレーンが復号される
に従って、段階的に画質が改善されていることがわか
る。なお、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。

【００６９】上述した実施の形態において、エントロピ
復号部７において復号する下位ビットプレーンを制限
（無視）することで、受信或いは処理する符号化データ
量を減少させ、結果的に圧縮率を制御することが可能で
ある。このようにすることにより、必要なデータ量の符
号化データのみから所望の画質の復号画像を得ることが
できる。また、符号化時の量子化ステップΔが“１”で
あり、復号時に全てのビットプレーンが復号された場合
は、その復元された画像が原画像と一致する可逆符号化
・復号を実現することもできる。

【００７０】以下、本発明の実施の形態にかかる特徴事
項を説明する。

【００７１】図１１は、本発明の実施の形態に係る画像
処理装置の構成を示すブロック図である。

【００７２】図において、５０１は例えば前述の図１に
示すような構成を有するＤＷＴエンコーダ（符号化部）
を示し、新たに入力された画像をＤＷＴ変換を用いて符
号化する。但し、画像によっては既にＤＣＴ変換のよう
な他の符号化手法で圧縮されている場合があるため、こ
の場合には、図示しない復号装置によって一旦２次元画
像に復号した後、再度、このＤＷＴエンコーダ５０１に
入力して符号化する。

【００７３】こうしてＤＷＴエンコーダ５０１により符
号化された画像データは、内部バス５０５を介して装置
内部の図示しない記憶部に記憶されるか、或はネットワ
ーク５０６を介して図示しない外部の記憶装置に記憶さ
れる。これら記憶される全ての画像のリストは画像ファ
イル管理部５０２で管理される。

【００７４】ここで、入力される画像が、例えば医療画
像の場合には、診療の証拠として長期間保存することが
望まれる。いまＸ線画像を例に挙げると、１枚のＸ線画
像は１０〜２０メガバイトの画像データ量を有し、しか
も大きな病院ではそのようなＸ線画像が１日に１０００
枚程も発生する場合が考えられる。従って、このような
画像を長期保存することを考えると、圧縮無しで記憶す
ることは考えられない。しかし撮影直後のＸ線画像、或
は現在も診療が継続している患者のＸ線画像を高圧縮率
で圧縮することは、経過観察で、Ｘ線画像の微妙な差を
観察しなければならないことを考えると適切でない。よ
って、管理するＸ線画像のそれぞれに対して適切な圧縮
率を決定し、その決定された圧縮率に従って画像を圧縮
して保存する必要がある。

【００７５】画像ファイル管埋部５０２は、定期的に、
例えば１日毎、或は１週間ごとに、管埋している画像フ
ァイルの属性をチェックする。この画像ファイルは、内
部バス５０５を介して装置内部で管理される場合もあれ
ば、ネットワーク５０６を介して図示しない外部の記憶
装置に記憶されて管理される場合がある。尚、画像ファ
イル管理部５０２は、この画像ファイルの属性情報が変
更されるか、或は管理されるタイミングで、それぞれの
記憶装置内に管理されている属性ファイルを参照するよ
うにしてもよい。この画像ファイルの属性としては、患
者情報の他に、画像の種類、撮影部位、撮影日からの経
過日数、その画像を参照した診断日からの経過日数、そ
の画像への最終アクセス日からの経過日数、及び現時点
での圧縮率などがある。

【００７６】このような画像の種類としては、Ｘ線画
像、ＣＴ画像、ＭＲＩ画像などが考えられる。ＣＴ、Ｍ
ＲＩ画像は一般的にＸ線画像より濃度分解能が高い画像
であるため、Ｘ線画像よりも圧締率を上げることが可能
である。また撮影部位情報は、Ｘ線画像に関する情報と
して有効である。例えば、胸部画像は頭部画像より細か
い情報を含んでいることが多いため圧縮率を上げにくい
という特徴がある。また撮影日からの経過日数、画像診
断日からの経過日数は、その画像の法的な保存義務、病
院の保存期間の指針などを基に、その画像の圧縮率を決
定するデータとなる。

【００７７】以上の基準を基に、その画像の圧縮率が一
次決定されるが、その画像への最終アクセス日からの経
過日数、及び患者の通院状態等に基づいて、最終的な圧
縮率が決定される。例えば、７年前等といった非常に古
い画像の場合には、撮影日等に基づく一次決定により約
５０％程度の圧縮率で良いと判断されるが、その患者が
現在もなお、その疾患により通院中であれば、その画像
の圧縮率を２０％程度に抑えるように最終的に決定され
る。

【００７８】こうして画像ファイル管理部５０２によ
り、その画像の圧縮率が最終的に決定され、その圧縮率
が現在のファイルの圧縮率と比較され、圧縮率を上げる
必要のある画像ファイルは、画像ファイル入力部５０４
により画像が取り込まれる、或は、その画像が外部機器
から入力される場合は、その画像が外部機器から転送さ
れるという形式でもよい。これと同時に、最終的に決定
された圧縮率は、圧縮決定部５０３に転送され、圧縮率
変更部５０７に提示される。

【００７９】圧縮率変更部５０７では、入力された画像
ファイルを解析して、目標とする圧縮率となるようにビ
ットストリームの切り取り量を計算する。ＤＷＴ変換を
使用した圧縮符号化においては、上述したように分解能
スケーラビリティ、ＳＮＲスケーラビリティの２種類が
ある。

【００８０】図９を参照して前述したように、分解能ス
ケーラビリティは、転送、読み出しの際に、最初に小さ
い画像をいち早く表示して、順次転送やファイルの読み
込むとともに大きな画像表示となるものである。この場
合、符号化に際しては図９（ａ）に示すように、サブバ
ンド単位に符号化されている圧縮率を上げるためには、
例えば最も高域のＨＨ１のサブバンドの情報を削除すれ
ばよい。更には、サブバンドＨＨ１を削除すると圧縮率
が上がり過ぎるような場合は、サブバンドＨＨ１はビッ
トプレーン毎に符号化されているので、もっとも低レベ
ルのビットプレーンから削除すればよい。

【００８１】次に、図１０で説明したＳＮＲスケーラビ
リティの場合で説明する。

【００８２】この場合は前述したように、画像は転送、
或は読み出しとともに、ＳＮＲの良い画像が表示される
ように符号化される。図１０（ａ）に示すように、この
方法ではビットプレーン単位で符号化されているので、
圧縮率を上げるために下位のビットプレーン単位で削除
して行くのが簡単である。図１０（ａ）では、ビット０
（Bit0）が最も低レベルのビットである。しかし、この
場合もビット０のプレーンを削除すると圧縮率が上がり
過ぎる場合は、ビット０のプレーン内でも高周波のサブ
バンドに相当するビットプレーンから削除すると良い。

【００８３】このようの本実施の形態によれば、ビット
プレーン単位でデータを削除することにより圧縮率を変
更しているので、圧縮率を変更するための多くの計算を
減らすことが可能である。

【００８４】以上の説明では、分解能スケーラビリテ
ィ、ＳＮＲスケーラビリティのそれぞれにおけるビット
ストリームの削除方法について説明したが、本発明はこ
れに限定されることなく、例えば分解能スケーラビリテ
ィで、ビットプレーン順で削除しても、或は、ＳＮＲス
ケーラビリティで、サブバンド順に削除してもよい。し
かし、この方法は前述の方法よりは多くの演算を必要と
し、特に大きな画像の場合には問題となる。

【００８５】こうして圧縮率変更部５０７で目標の圧縮
率以下になるように圧縮された画像ファイルは、画像フ
ァイル出力部５０８から図示しない記憶装置等に出力さ
れる。またネットワークに出力される場合は、外部記憶
装置から画像を取りにくることも考えられる。ＤＷＴデ
コーダ５０９は図６を参照して説明した復号装置に相当
しており、５１０は画像表示部で、ＤＷＴデコーダ５０
９により復号された画像を表示する。

【００８６】図１２は、本発明の実施の形態に係る画像
処理装置における画像の圧縮率の更新処理を示すフロー
チャートである。

【００８７】まずステップＳ１で、画像ファイル入力部
５０４から入力した画像ファイルの属性を読み込む。こ
の画像ファイルの属性としては、前述したように、患者
情報の他に、画像の種類、撮影部位、撮影日からの経過
日数、その画像を参照した診断日からの経過日数、その
画像への最終アクセス日からの経過日数、及び現時点で
の圧縮率などがある。ここで例えば、画像の種類におい
てＣＴ、ＭＲＩ画像は一般的にＸ線画像より濃度分解能
が高い画像であるため、Ｘ線画像よりも圧締率を上げる
ことができる。また撮影部位情報は、Ｘ線画像に関する
情報として有効である。例えば、胸部画像は頭部画像よ
り細かい情報を含んでいることが多いため圧縮率を上げ
にくい。また撮影日からの経過日数、画像診断日からの
経過日数は、その画像の法的な保存義務、病院の保存期
間の指針などを基に、その画像の圧縮率を決定するデー
タとなる。ステップＳ２では、このような基準を基に、
その画像の圧縮率を一次的に決定する。

【００８８】次にステップＳ３に進み、その画像への最
終アクセス日からの経過日数、及び患者の通院状態等に
基づいて、最終的な圧縮率が決定される。こうしてその
画像の圧縮率が最終的に決定されるとステップＳ４に進
み、その圧縮率と現在のファイルの圧縮率と比較し、圧
縮率を上げる必要がある場合はステップＳ５に進み、そ
の画像ファイルを画像ファイル入力部５０４により取り
込まれる、或は、その画像が外部機器から入力される場
合は、その画像が外部機器から転送される。これと同時
に、最終的に決定された圧縮率は、圧縮決定部５０３に
転送され、圧縮率変更部５０７に提示される。更にここ
では、分解能スケーラビリティ、ＳＮＲスケーラビリテ
ィのいずれで符号化されているかを調べ、分解能スケー
ラビリティの場合はステップＳ６に進み、最も高域のＨ
Ｈ１のサブバンドの情報を削除する。この場合前述した
ように、サブバンドＨＨ１を削除すると圧縮率が上がり
過ぎるような場合は、サブバンドＨＨ１の最も低レベル
のビットプレーンから削除する。

【００８９】一方、ＳＮＲスケーラビリティの場合はス
テップＳ７に進み、下位のビットプレーン単位で削除す
る。この場合もビット０のプレーンを削除すると圧縮率
が上がり過ぎる場合は、ビット０のプレーン内でも高周
波のサブバンドに相当するビットプレーンから削除す
る。こうしてステップＳ６或はステップＳ７で、更新さ
れた圧縮率に従って圧縮された画像を画像ファイル出力
部５０８から出力する。尚、ステップＳ４で圧縮率を上
げない場合、即ち、圧縮率を変更しない場合は何もせず
に処理を終了する。

【００９０】尚、本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００９１】また本発明の目的は、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（又は記録媒体）を、システムあるいは装
置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ
（又は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)などが実際の処理の一部又は全
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。

【００９２】更に、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などが実際の処理の一部又は全部を行い、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。

【００９３】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、ＤＷＴ変換を使用した符号化に関して、圧縮率を上
げていく簡単な方法を利用した画像管理システムを提案
した。これにより、圧縮した画像を復号して再度圧縮す
る演算が不要となるので高速な画像管理が可能になる。
尚、本実施の形態では、画像データの符号化に際して離
散ウェーブレット変換を用いた場合で説明したが、本発
明はこれに限定されるものでなく、これ以外にも例えば
離散コサイン変換、アダマール変換等のような変換を使
用しても良い。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像の圧縮率を上げるように圧縮率が変更された場合に
は、既に圧縮されて記憶されている圧縮画像データを利
用して、より圧縮率を高めた圧縮画像を簡単に得ること
ができる。

【００９５】また本発明によれば、画像の重要度に応じ
て、その画像の圧縮率を変更して画像ファイルを更新で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像符号化装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態に係るウェーブレット変換部の構
成及びその変換により得られるサブバンドを説明する図
である。

【図３】本実施の形態に係るエントロピ符号化部の動作
を説明する図である。

【図４】空間スケーラビリティにより生成され出力され
る符号列の構成を表した概略図である。

【図５】ＳＮＲスケーラブルの時に生成され出力される
符号列の構成を説明する概略図である。

【図６】本実施の形態に係る画像復号装置の構成を表す
ブロック図である。

【図７】本実施の形態のエントロピ復号化部によるビッ
トプレーンとビットプレーン毎の復号順を説明する図で
ある。

【図８】本実施の形態のウェーブレット復号部の構成を
示すブロック図である。

【図９】空間スケーラビリティの場合の符号列の例と、
それを復号する際の、各サブバンドと、それに対応して
表示される画像の大きさと、各サブバンドの符号列を復
号するのに伴う再生画像の変化を説明する図である。

【図１０】ＳＮＲスケーラビリティの場合の符号列の例
と、その復号処理を説明する図である。

【図１１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の機
能構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の実施の形態に係る画像処理装置にお
ける画像の圧縮率の更新処理を示すフローチャートであ
る。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮された画像データを入力する入力手
   段と、 前記圧縮された画像データの圧縮率を設定する圧縮率設
   定手段と、 前記圧縮率設定手段により設定された圧縮率で、前記圧
   縮された画像データの圧縮率を変更する圧縮率変更手段
   と、を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記圧縮された画像データは、離散ウェ
   ーブレット変換を用いて圧縮されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記画像データは医療用のＸ線画像、Ｃ
   Ｔ画像、ＭＲＩ画像の少なくともいずれかの撮像データ
   であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処
   理装置。
4. 【請求項４】 前記圧縮率設定手段は、前記画像データ
   に対応する画像の種類、撮影部位、撮影日からの経過日
   数、前記画像に基づく診断日からの経過日数、前記画像
   への最終アクセス日からの経過日数或は被撮影者の通院
   状態の少なくともいずれかに基づいて前記圧縮率を設定
   することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記圧縮率変更手段は、前記圧縮された
   画像データのサブバンド単位、或はビットプレーン単位
   でビットストリームを削減して前記画像データの圧縮率
   を変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
   １項に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記圧縮率変更手段は、前記圧縮された
   画像データの最も高域のサブバンドを削減して前記画像
   データの圧縮率を変更することを特徴とする請求項５項
   に記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記圧縮率変更手段は、前記圧縮された
   画像データの最も下位のビットプレーンを削減して前記
   画像データの圧縮率を変更することを特徴とする請求項
   ５項に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 圧縮された画像データを入力する入力工
   程と、 前圧縮された画像データの圧縮率を設定する圧縮率設定
   工程と、 前記圧縮率設定工程で設定された圧縮率で、前記入力工
   程で入力された前記圧縮された画像データの圧縮率を変
   更する圧縮率変更工程と、を有することを特徴とする画
   像処理方法。
9. 【請求項９】 前記圧縮された画像データは、離散ウェ
   ーブレット変換を用いて圧縮されていることを特徴とす
   る請求項８に記載の画像処理方法。
10. 【請求項１０】 前記画像データは医療用のＸ線画像、
    ＣＴ画像、ＭＲＩ画像の少なくともいずれかの撮像デー
    タであることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像
    処理方法。
11. 【請求項１１】 前記圧縮率設定工程では、前記画像デ
    ータに対応する画像の種類、撮影部位、撮影日からの経
    過日数、前記画像に基づく診断日からの経過日数、前記
    画像への最終アクセス日からの経過日数或は被撮影者の
    通院状態の少なくともいずれかに基づいて前記圧縮率を
    設定することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理
    方法。
12. 【請求項１２】 前記圧縮率変更工程では、前記圧縮さ
    れた画像データのサブバンド単位、或はビットプレーン
    単位でビットストリームを削減して前記画像データの圧
    縮率を変更することを特徴とする請求項８乃至１１のい
    ずれか１項に記載の画像処理方法。
13. 【請求項１３】 前記圧縮率変更工程では、前記圧縮さ
    れた画像データの最も高域のサブバンドを削減して前記
    画像データの圧縮率を変更することを特徴とする請求項
    １２項に記載の画像処理方法。
14. 【請求項１４】 前記圧縮率変更工程では、前記圧縮さ
    れた画像データの最も下位のビットプレーンを削減して
    前記画像データの圧縮率を変更することを特徴とする請
    求項１２項に記載の画像処理方法。
15. 【請求項１５】 請求項８乃至１４のいずれか１項に記
    載の画像処理方法を実行するプログラムを記憶した、コ
    ンピュータにより読取り可能な記憶媒体。