JP2003116005A - 符号量制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像データを一度読み取るだけで、読み取っ
た画像データをあらかじめ設定された符号量以下で符号
化することができるとともに、符号化された画像データ
の出力時には画像データ全体の画質の均一性を保つこと
ができる符号量制御装置及び方法を提供する。 【解決手段】 カラー画像符号化部１６において、入力
画像をブロック単位で周波数成分データに変換した後、
符号化して、複数の階層で構成されるビットプレーンを
作成する。次いで、監視部１８において、作成されたビ
ットプレーンから所定階層数のビットプレーンを抽出す
る。このとき、抽出されたビットプレーンの累積符号量
が算出され、算出された累積符号量と所定の目標符号量
とに基づいて、抽出されるビットプレーンの階層数が変
更される。さらに、データ転送制御部２０において、同
一階層数のビットプレーンだけを抽出して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，画像データの符
号量を調整する符号量制御装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーの静止画像は膨大なデータ量を有
しており、画像データの記録、伝送、印刷等のアプリケ
ーションを効率的に適用するためには、画像データの圧
縮が必要不可欠である。従来から、カラー静止画像の圧
縮・符号化方式として、離散コサイン変換（以下、「Ｄ
ＣＴ(Discrete Cosine Transform)」と称す。）を利用
したＪＰＥＧ方式や、ウェーブレット変換を利用して周
波数変換した後に量子化・符号化する方式が多く使われ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の符号化方式は可変長符号化方式であり、符号化の対象
となる画像の内容によって、圧縮・符号化されたときの
データ量が異なるものである。

【０００４】さらに、国際標準化方式であるＪＰＥＧ方
式では、１枚の画像に対して１組の量子化マトリクスし
か定義することができない。したがって、圧縮する画像
を保存する前に、事前に読み取らなければ、符号化する
際の画像のデータ量の調整を行うことができないという
問題があった。また、画像データを記憶するメモリ等の
記憶装置が小容量しか備わっていないシステムでは、符
号化された画像のデータ量が、記憶装置の容量を超えて
しまう可能性があるといった問題があった。

【０００５】このような問題に対処するため、符号化さ
れた画像のデータ量が予定されたデータ量を超えた場
合、画像の再読み取りを行う方法や、あらかじめ画像を
読み取って符号化された画像のデータ量の見積りを行う
ことにより量子化パラメータの調整を行う方法等があ
る。その一方で、画像の再読み取りや、あらかじめ読み
取ることによるデータ量の見積りをすることができない
というシステムが数多く存在するという問題があった。

【０００６】一方、画像を複数の小領域に分割して、分
割された小領域毎の乱雑性（アクティビティ）を計測し
て、小領域ごとに量子化マトリクスを変更する方式も提
案されている。しかし、この方式は標準方式とは異なる
独自の方式であるため、符号化するための装置と復号化
するための装置との互換性が必要であるという問題があ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、画像デー
タを一度読み取るだけで、読み取った画像データをあら
かじめ設定された符号量以下で符号化することができる
とともに、符号化された画像データの出力時には画像デ
ータ全体の画質の均一性を保つことができる符号量制御
装置及び方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、画像データを所定のブロ
ック単位で周波数成分データに変換する周波数成分変換
手段と、ブロック単位で周波数変換された画像データを
符号化して、複数の階層で構成されるビットプレーンを
作成するビットプレーン作成手段と、作成されたビット
プレーンから所定階層数のビットプレーンを抽出する抽
出手段と、抽出されたビットプレーンの累積符号量を算
出する累積符号量算出手段と、算出された累積符号量と
所定の目標符号量とに基づいて、抽出されるビットプレ
ーンの階層数を変更する階層数変更手段とを備えること
を特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、抽出されたビットプレーンの最小階層数を
記憶する最小階層数記憶手段と、すべてのブロックから
前記最小階層数のビットプレーンを抽出する階層数調整
手段と、同一階層数で抽出されたビットプレーンを用い
て構成された画像データを出力する出力手段とをさらに
備えることを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記画像データの符号量制御の許
諾に関する属性情報をブロック単位で付与する属性情報
付与手段と、前記属性情報を符号化する属性情報符号化
手段と、前記属性情報に基づいて、各ブロックにおける
符号量の制御の許諾の有無を判別する属性判別手段とを
さらに備え、前記抽出手段が、符号量の制御を許可され
たブロックについてだけ、所定の階層数のビットプレー
ンを抽出することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施形態について説明する 。図１は、この発明の
一実施形態による画像の入力、蓄積、出力手段、及び入
力された画像データの符号量を設定値以下に制限するた
めの制御を行う符号量制御装置１を具備するディジタル
画像処理装置の構成を説明するためのブロック図であ
る。図１に示されるディジタル画像処理装置では、画像
データはイメージスキャナ１１やページ記述言語レンダ
リング部１２といった入力装置を用いて入力される。入
力装置であるイメージスキャナ１１及びページ記述言語
レンダリング部１２はセレクタ部１３に接続されてい
る。

【００１２】セレクタ部１３では、イメージスキャナ１
１またはページ記述言語レンダリング部１２から入力さ
れた画像データを、ＩＦ部１４を介して圧縮用ブロック
ラインバッファ１５に入力するために、イメージスキャ
ナ１１またはページ記述言語レンダリング部１２と圧縮
用ブロックラインバッファ１５との接続状態の切り替え
が行われる。なお、本実施形態において入力された画像
は、８ビットのカラーのＲＧＢ画像である。

【００１３】圧縮用ブロックラインバッファ１５には、
セレクタ部１３を通して上述した入力装置から出力され
た画像データがＩＦ部１４を介して入力される。そし
て、入力された画像データは、一定のサイズのブロック
で分割される。本実施形態において、分割されるブロッ
クの大きさは、ＤＣＴが適用される範囲である８×８画
素と同じ大きさとする。なお、以下に述べる実施形態で
は、画像データ中の所定のブロック内の画素値を周波数
成分データに変換する手段としてＤＣＴを用いて説明す
るが、他の手段を用いても同様の手順で実現される。

【００１４】また、圧縮用ブロックラインバッファ１５
は、符号量制御装置１に接続している。符号量制御装置
では、画像データをあらかじめ設定された符号量以下で
符号化されるとともに、符号化された画像データ全体の
画質の均一性を保った画像データが出力される。符号量
制御装置１は、ハードディスク２に接続されており、符
号量が制御された画像データをハードディスク２に出力
する。このハードディスク２は、大容量であって、複数
の画像データを蓄積しておくことが可能である。なお、
ハードディスク２は、取り外し可能な外付けタイプであ
ってもよい。

【００１５】ここで、本実施形態における符号量制御装
置１について詳細に説明する。図２は、上述した実施形
態における符号量制御装置１の細部構成を説明するため
のブロック図である。

【００１６】図２に示すように、符号量制御装置１は、
カラー画像符号化部１６と圧縮バッファ１７と監視部１
８と像域フラグ符号化部１９とデータ転送制御部２０と
から構成される。前述した圧縮用ブロックラインバッフ
ァ１５は、カラー画像符号化部１６と像域フラグ符号化
部１９とに接続されている。カラー画像符号化部１６で
は、圧縮用ブロックラインバッファ１５に記憶された画
像データを各ブロックごとにＤＣＴを用いて周波数変換
した後にデータの量子化・符号化が行われる。

【００１７】一方、像域フラグ符号化部１９では、圧縮
用ブロックラインバッファ１５に記憶された画像データ
のそれぞれのブロック内の画素値に基づいて、各ブロッ
クに対して属性情報を付与する。この属性情報を、像域
フラグ情報と定義する。すなわち、像域フラグ情報と
は、各ブロックごとの画像内容の特徴や画像データの状
態等を示すものである。本実施形態では、各ブロックを
文字領域のように解像度を下げることを禁止する領域
と、写真領域のように解像度を下げても画像全体として
影響の少ない領域とに分離するために付与される情報で
ある。例えば、注目しているブロックが写真領域であれ
ば、解像度を下げることによって画像データを圧縮する
ことが可能である。

【００１８】また、カラー画像符号化部１６および像域
フラグ付与部１９は、監視部１８に接続している。さら
に、監視部１８は、圧縮バッファ１７及びデータ転送制
御部２０に接続している。そして、監視部１８では、カ
ラー画像符号化部１６で符号化された画像データのデー
タ量を監視し、当該データ量及び像域フラグ符号化部１
９で得られた属性情報に基づいて画像データのデータ量
を一定量に制御し、制御された画像データを圧縮バッフ
ァ１７に記憶させる。

【００１９】さらに、圧縮バッファ１７は、データ転送
制御部２０に接続されている。圧縮バッファ１７に記憶
された画像データは、当該画像データ内のブロックによ
ってはデータ量が均一でない場合があるので、データ転
送制御部２０においてすべてのブロックで均一な画像デ
ータとして、この画像データをハードディスク２に転送
する。

【００２０】ここで、圧縮ブロックラインバッファ１５
に記憶された画像データのデータ量を調整して、圧縮バ
ッファ１７に記憶させるための各部の細部構成につい
て、図面を用いて詳細に説明する。図３は、カラー画像
符号化部１６と監視部１８と像域フラグ符号化部１９の
細部構成を説明するためのブロック図である。また、図
４は、図３で示される実施形態における各部の動作手順
を説明するためのフローチャートである。

【００２１】図３において、カラー画像符号化部１６
は、色変換器１６１とＤＣＴ器１６２とビットプレーン
階層符号器１６３とから構成されている。前述した圧縮
用ブロックラインバッファ１５は、色変換器１６１に接
続している。色変換器１６１では、圧縮用ブロックライ
ンバッファ１５に記憶されているＲＧＢ画像信号を輝度
色差信号（ＹＣｂＣｒ）に変換する（ステップＳ４
１）。

【００２２】上述した色変換器１６１は、ＤＣＴ器１６
２に接続している。ＤＣＴ器１６２では、各ブロック内
についてＤＣＴを用いて輝度色差信号の周波数成分デー
タへの変換が行われる（ステップＳ４２）。また、ＤＣ
Ｔ器１６２は、ビットプレーン階層符号化部１６３に接
続されている。ビットプレーン階層符号化部１６３で
は、ＤＣＴ器１６２においてブロック単位で周波数成分
データに変換された画像データを符号化して、複数の階
層で構成されるビットプレーンが作成される（ステップ
Ｓ４３）。

【００２３】図５は、８×８のＤＣＴ係数のビットプレ
ーン階層符号化を説明するための概要図である。本実施
形態においては、各ブロックを階層レベル１から階層レ
ベル４までの４つのレベルに区分する。まず、階層レベ
ル１のデータは、ＤＣＴ係数の係数値の下位３ビットを
除いた上位部分の符号化データで構成される。また、階
層レベル２は、階層レベル１の最下位ビットの次の１ビ
ットプレーンの係数の符号データで構成される。さら
に、階層レベル３は、階層レベル２のビットプレーンの
さらに下位の１ビットプレーンの係数の符号化データで
構成される。さらにまた、階層レベル４は、最下位ビッ
ト（ＬＳＢ）の符号化データで構成される。

【００２４】本実施形態における階層符号化によって、
各ブロックに４階層のデータ構造を与えることによっ
て、例えば、階層レベル４を廃棄した場合であっても、
階層レベル３までのデータを用いることによって画像を
再生することが可能である。同様にして、階層レベル３
あるいは階層レベル２以下のデータを廃棄した場合であ
っても、画像の再生は可能である。このように下位のビ
ットプレーンのデータを廃棄することによって、データ
量の削減を図ることが可能となる。ただし、画像を再生
するための階層レベルが小さくなるにつれて、再生画像
の画質劣化が大きくなってしまう。

【００２５】ビットプレーン階層符号化器１６３でビッ
トプレーンが作成された後、当該画像データは監視部１
８で監視される。監視部１８は、セレクタ器１８１と累
積符号量算出器１８２と階層数設定器１８３と属性判別
器１８４とから構成される。ビットプレーン階層符号化
器１８２で４つの階層レベルを有するビットプレーンが
作成されると、これに接続された監視部１８の構成要素
であるセレクタ器１８１で各ブロックごとの発生符号量
の検出が行われる。なお、セレクタ器１８１は、当該セ
レクタ器１８１に接続している階層数設定器１８３の初
期値として与えられている階層数４に基づいて、ビット
プレーン階層符号化器１６３で作成された４つのビット
プレーンからすべての符号量を発生符号量として検出す
る。

【００２６】次に、セレクタ器１８１に接続された累積
符号量算出器１８２では、セレクタ器１８１で検出され
たブロックごとの発生符号量を用いて、累積符号量が算
出される。そして、階層数設定器１８３では、当初すべ
ての階層数によって構成されるブロックの画像データの
累積符号量に基づいて、現在設定されている階層数です
べてのブロックについて発生符号量を検出したときに、
累積符号量があらかじめ設定されたデータ量の範囲を超
えると予測されるか否かが判断される（ステップＳ４
４）。その結果、画像データ量が設定範囲を超えると予
測できる場合（ＹＥＳ）、階層数設定器１８３は当初設
定した階層数を変更する（ステップＳ４５）。

【００２７】図６は、階層変更と各ブロックの階層レベ
ルとの関係を説明するための概要図である。図６（ａ）
は、階層数設定器１８３における階層変更と階層レベル
との関係を説明するための図である。以下、図６（ａ）
に示すように、階層レベルを変更する制御を第１の階層
数制御と呼ぶ。当初の段階では、ブロック１に示される
ように、階層レベル４までのすべてのビットプレーンが
セレクタ器１８１で検出されている。

【００２８】次に、階層数設定器１８３は、累積符号量
算出器１８２で求められる累積符号量に基づいて、階層
レベルを３に設定する。これによって、ブロック２に示
すように、設定後は階層レベル１から３までの３つの階
層レベルでビットプレーンがセレクタ器１８１で選択さ
れる。さらに、階層数設定器１８３は、累積符号量算出
器１８２における累積符号量からの予測によって選択す
る階層レベルを２に設定する。これによって、ブロック
３に示すように、設定後は階層レベル１と２の２つの階
層レベルでビットプレーンがセレクタ器１８１で選択さ
れる。

【００２９】このような階層レベルの設定における指標
の変動は、フィードバック制御の比例項Ｐを用いて、
（目標値−実測値）／目標値×Ｐを加えることにより行
われる。例えば、Ｐを１０にした場合、実測値が目標値
から１０％ずれると、−１指標を動かすことになる。す
なわち、本実施形態の場合、階層指標の初期値は４（４
階層）であり、実測値が１０％多くなると、階層指標が
３に変わり、これ以降に処理されるタイルは３階層まで
となって符号量が調整される。但し、実測値の方が目標
値よりも少ない場合は、指標が大きくなり圧縮データの
階層レベルが上がる。

【００３０】上述したような手順に従って、セレクタ器
１８１で選択された画像データが、逐次、圧縮バッファ
１７に記憶される。そして、このプロセスは１枚分の画
像データがすべて圧縮バッファ１７に記憶されるまで実
施される。一方、図４のフローチャートにおいて、ステ
ップＳ４４で符号量が設定値を超えないと判断された場
合（ＮＯ）、設定されている階層数で選択されたビット
プレーンによる画像データが圧縮バッファに記憶される
（ステップＳ４６）。

【００３１】上述したように、本実施形態では、ＤＣＴ
器１６１が周波数成分変換手段として作動することによ
り、入力された画像データが所定のブロック単位で周波
数成分データに変換される。そして、ビットプレーン階
層符号化器１６３がビットプレーン作成手段として作動
することにより、ブロック単位で周波数変換された画像
データが符号化されて、複数の階層で構成されるビット
プレーンが作成される。さらに、セレクタ器１８１が抽
出手段として作動することにより、作成されたビットプ
レーンから所定階層数のビットプレーンが抽出される。
さらにまた、累積符号量算出器１８２が累積符号量算出
手段として作動することにより、抽出されたビットプレ
ーンの累積符号量が算出される。さらにまた、階層数設
定器１８３が階層数変更手段として作動することによ
り、算出された累積符号量と所定の目標符号量とに基づ
いて、抽出されるビットプレーンの階層数が変更され
る。このような構成によって、画像データをあらかじめ
設定された符号量以下で符号化することができる。

【００３２】次に、圧縮バッファ１７に記憶された画像
データのデータ量をすべてのブロックについて均一にな
るように調整して、ハードディスク２に出力するまでの
手順について、図面を用いて詳細に説明する。図７は、
圧縮バッファ１７に記憶された画像データのデータ量を
調整して、ハードディスク２に出力するデータ転送制御
部２０の細部構成を説明するためのブロック図である。
図７に示すように、データ転送制御部２０は、メモリ２
０１と階層数調整器２０２とデータ出力器２０３とから
構成される。

【００３３】メモリ２０１は監視部１８内の階調数設定
器１８３に接続されており、そこで設定された最低階調
数が記憶されている。階調数調整器２０２は、圧縮バッ
ファ１７とメモリ２０１に接続されている。そして、階
調数調整器２０２は、圧縮バッファ１７内に記憶されて
いる複数の階層段階のビットプレーンからなる画像デー
タを、メモリ２０１に記憶されている最低階層数で階層
数を均一にする。データ出力器２０３は、階層数調整器
２０２とハードディスク２に接続されている。そして、
階層数調整器２０２で検出された同一階層数のビットプ
レーンからなる画像データを出力してハードディスク２
に記憶させる。

【００３４】図６（ｂ）は、メモリ２０１で記憶された
最低階調数と階層数調整器２０２で調整される階層レベ
ルとの関係を説明するための図である。以下、図６
（ｂ）に示すように、階層レベルを均一に変更する制御
を第２の階層数制御と呼ぶ。上述した実施形態における
圧縮バッファ１７には、最初のブロックについては階層
数４のビットプレーンが記憶されている。そこで、図６
（ｂ）のブロック１に示されるように、階層数４のビッ
トプレーンを階層数調整器２０２において階層数２にす
るため、階調レベル３及び４のビットプレーンを廃棄す
る。そして、階調レベル１及び２のビットプレーンだけ
を残す。すなわち、全体的に画質を均一にするために、
最小の階層指標に合わせる。この結果、データ出力器２
０３は、残された階層レベル２までのビットプレーンを
ハードディスク２に出力する。

【００３５】次に、ブロック２に示すように、階層数調
整器２０２は、階層レベル１から３までの３つの階層レ
ベルのビットプレーンを階層レベル２までのビットプレ
ーンとするため、階層レベル３のビットプレーンを廃棄
する。そして、データ出力器２０３は、残された階層レ
ベル２までのビットプレーンをハードディスク２に出力
する。なお、ブロック３に示すように、階層レベル２ま
でのビットプレーンしか圧縮バッファ１７に記憶されて
いない場合は、廃棄する階層レベルは存在しないので、
データ出力器２０３はそのまま階層数２までのビットプ
レーンをハードディスク２に出力する。

【００３６】上述したように、本実施形態では、メモリ
２０１が最小階層数記憶手段として作動し、抽出された
ビットプレーンの最小階層数が記憶される。そして、階
層数調整器２０２が階層数調整手段として作動すること
により、すべてのブロックから最小階層数のビットプレ
ーンが抽出される。さらに、データ出力器２０３が出力
手段として作動することにより、同一階層数で抽出され
たビットプレーンを用いて構成された画像データが出力
される。このような構成によって、符号化された画像デ
ータの出力時には画像データ全体の画質の均一性を保つ
ことができる。

【００３７】上述した第２の階層数制御である階層レベ
ルの調整について、さらに詳細に説明する。図８は、第
１の階層数制御と第２の階層数制御による階層数の調整
を説明するための図である。簡単にするため、ここでは
ある静止画像データが３×４のブロックで構成されてい
るとする。図８（ａ）に示すように、第１の階層数制御
では、上段の４つのブロックについては、４つのすべて
の階層レベルのビットプレーンがそのまま圧縮バッファ
１７に記憶される。そして、画像データの符号量が設定
値を超えると予測されたときに、階層数を１つ減らして
３つの階層レベルのビットプレーンが圧縮バッファ１７
に記憶される。すなわち、中段の４つのブロックについ
ては、階層レベル３までのビットプレーンを圧縮バッフ
ァ１７に記憶される。

【００３８】さらに、画像データの符号量が設定値を超
えると予測されたときに、階層数をさらに１つ減らして
２つの階層レベルのビットプレーンが圧縮バッファ１７
に記憶される。すなわち、下段の４つのブロックについ
ては、階層レベル２までのビットプレーンが圧縮バッフ
ァ１７に記憶される。このように第１の階層数制御で
は、画像データ全体としては設定量以下になっている
が、画像内のブロックの階層数は均一ではなく、さまざ
まな階層数から構成されるビットプレーンになってい
る。

【００３９】上述したように、第１の階層数制御では、
画像データをあらかじめ設定された符号量以下で符号化
することができる。すなわち、第１の階層数制御によっ
て、符号量を監視しながら圧縮バッファ１７に記憶する
際に、各ブロックごとに途中段階で階層レベルを変更
し、圧縮バッファ１７の記憶容量のオーバーフローを防
止することが可能となる。

【００４０】一方、第１の階層数制御において各ブロッ
クの階層レベルを最低階層数が２であった場合、図８
（ｂ）に示すように、第２の階層数制御ではすべてのブ
ロックを階層数２で均一にして出力する。これによっ
て、第２の階層数制御では、符号化された画像データの
出力時には画像データ全体の画質の均一性を保つことが
できる。すなわち、第２の階層数制御では、出力される
画像データの画質調整のために、出力画像を最低の階層
レベルに合わせる共に、ハードディスク転送時の帯域を
確保する。なお、帯域確保によって、符号量制御装置１
とハードディスク２との間の通信手段が一定時間に一定
量しか伝送できない場合であっても、データ量を一定値
以下に調整することによって転送できない画像データを
なくすことができる。

【００４１】次に、画像データの特定の領域の解像度は
一定にしたまま、入力画像データの符号量を減少させる
場合について説明する。図８に示したように、ここでは
ある静止画像データが３×４のブロックで構成されてい
るとする。なお、各ブロックの大きさは、ＤＣＴが適用
される範囲である８×８画素である。

【００４２】図１に示すように、圧縮用ブロックライン
バッファ１５に入力された画像データは、一定のサイズ
のブロックで分割される。図９は、ビットプレーンの階
層数を変更するブロックと変更しないブロックとを説明
するための図である。図９において、白ブロックは、ビ
ットプレーンの階層数の変更が可能なブロックを示し、
網掛けブロックは、ビットプレーンの階層数の変更を認
めないブロックの一例を示している。すなわち、白ブロ
ックは、その領域の特性が写真領域に代表されるよう
に、濃淡値が比較的なだらかに変化している領域であ
る。一方、網掛けブロックは、その領域の特性が文字領
域に代表されるように、濃淡値が急激に変化する部分を
含む領域である。このような濃淡値が急激に変化するよ
うな文字領域を圧縮してしまうと、重要な情報である濃
淡値の急激な変化部分を失う場合がある。しかし、写真
領域は文字領域ほど急激に濃淡値が変化することがほと
んどないので、データ圧縮を行って情報量が削減された
場合であっても再生時における影響は文字領域よりは少
ない。

【００４３】そこで、圧縮用ブロックラインバッファ１
５に画像データが記憶されたとき、カラー画像変換部１
６でブロックごとに画像データの符号化を行う。そし
て、これと同時に、像域フラグ符号化部１９において、
それぞれのブロックが上述した文字領域のような圧縮不
可能領域か写真領域のような圧縮可能領域かに関する属
性情報を付与する。

【００４４】例えば、周囲の画素に比べて大きく濃度値
の異なる画素が当該領域にある一定数以上含まれている
場合は、当該領域を文字領域とみなし、文字領域という
フラグ情報を付与する。また、ほとんど前述したような
画素が含まれない領域は写真領域とみなし、写真領域と
いうフラグ情報を付与する。像域フラグ符号化部１９
は、像域フラグ情報付与器１９１と像域フラグ符号化器
１９２とから構成されており、上述したフラグ情報の付
与は像域フラグ情報付与器１９１で行われる。そして、
付与されたフラグ情報は、像域フラグ符号化器１９２で
符号化される。

【００４５】図１０は、像域フラグ符号化部１９で与え
られた像域フラグに従って、図９に示される各ブロック
のビットプレーンの階層数が制御された例を説明するた
めの図である。図１０（ａ）は、ビットプレーン階層符
号化器１６３で符号化された直後であって、各ブロック
に対して第１の階層数制御を行う前のビットプレーンを
示す図である。図１０（ａ）に示すように、符号量の制
御前はすべてのブロックが４つのビットプレーンを持っ
ていることを示している。

【００４６】また、図１０（ｂ）は、セレクタ器１８１
で符号量を制御した直後のブロックのビットプレーンを
説明するための図である。例えば、セレクタ器１８１に
よってすべてのブロックについて階層数を４から３に変
更するような場合であっても、図９に示される階層数レ
ベルの変更を認めないブロックについては階層数は４の
ままである。このような属性情報に基づく各ブロックに
おける符号量の制御の許諾の有無の判別は、属性判別器
１８４で行われる。

【００４７】上述したように、本実施形態では、像域フ
ラグ情報付与器１９１が属性情報付与手段として作動す
ることにより、画像データの符号量制御の許諾に関する
属性情報がブロック単位で付与される。また、像域フラ
グ符号化器１９２が属性情報符号化手段として作動する
ことにより、属性情報が符号化される。そして、属性判
別器１８４が属性判別手段として作動することにより、
属性情報に基づいて、各ブロックにおける符号量の制御
の許諾の有無が判別される。これによって、抽出手段と
して作動するセレクタ器によって、符号量の制御を許可
されたブロックについてだけ、所定の階層数のビットプ
レーンが抽出される。このような構成を備えることによ
って、高解像度のままにしておきたい領域については解
像度を減少させることなく、画像データをあらかじめ設
定された符号量以下で符号化することができる。

【００４８】上述したように、ハードディスク２には、
符号化され、画質を均一にした画像データが記憶されて
いる。次に、この符号化された画像データをプリンタ等
で出力する手順について説明する。図１に示すように、
ハードディスク２には復号バッファ３１が接続されてい
る。復号バッファ３１は、符号化された画像データを復
号化するために際に一時的に記憶するための装置であ
る。

【００４９】復号バッファ３１にはカラー画像復号化部
３２が接続されている。カラー画像復号化部３２では、
符号化された画像データを復号化した後、展開用ブロッ
クラインバッファ２２に出力する。

【００５０】図１１は、同実施形態によるカラー画像復
号化部３２の細部構成を説明するためのブロック図であ
る。カラー画像復号化部３２は、ビットプレーン階層復
号化器３２１とＩＤＣＴ器３２２と色変換器３２３とか
ら構成される。ビットプレーン階層復号化器３２１は、
復号バッファ３１に接続され、復号バッファ３１に記憶
されている均一なビットプレーンであって符号化されて
いる画像データの復号化をすべてのブロックについて行
う。

【００５１】また、ＩＤＣＴ器３２２は、ビットプレー
ン階層符号化器３２１に接続され、復号化された画像デ
ータをＤＣＴ逆変換することによって輝度色差信号に戻
す。さらに、色変換器３２３は、ＩＤＣＴ器３２２およ
び展開用ブロックラインバッファ３３に接続され、輝度
色差信号をＲＧＢ信号に戻す。そして、ＲＧＢ信号に変
換された画像データは、展開用ブロックラインバッファ
３３に出力され、そこで一時的に記憶される。

【００５２】さらに、展開用ブロックラインバッファ３
３はＩＦ部３４に接続し、ＩＦ部３４に接続されたプリ
ンタ３５に対して記憶している画像データを転送する。
これによって、プリンタ３５では、画質を均一にした画
像を紙上等に印刷することができる。 また、上述した
実施形態の他に、符号量制御装置１を備えた画像の符号
化部、ハードディスク２、カラー画像復号化部３２を備
えた画像の復号化部等とが、互いにネットワークで接続
されるような場合についても同様の手順で処理すること
ができる。

【００５３】なお、本発明は、複数の機器（例えば、ホ
ストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリ
ンタ等）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
等）に適用してもよい。

【００５４】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
録した記録媒体（または記憶媒体）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（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納された
プログラムコードを読み出し実行することによっても、
達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体
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
ドを記録した記録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
場合も含まれることは言うまでもない。

【００５５】さらに、記録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
場合も含まれることは言うまでもない。

【００５６】本発明を上記記録媒体に適用する場合、そ
の記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードが格納されることになる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、画像データをあらかじめ設定された符号量以下で符
号化することができる。

【００５８】また、この発明によれば、符号化された画
像データの出力時には画像データ全体の画質の均一性を
保つことができる。

【００５９】さらに、この発明によれば、高解像度のま
まにしておきたい領域については解像度を減少させるこ
となく、画像データをあらかじめ設定された符号量以下
で符号化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による画像の入力、蓄
積、出力手段、及び入力された画像データの符号量を設
定値以下に制限するための制御を行う符号量制御装置１
を具備するディジタル画像処理装置の構成を説明するた
めのブロック図である。

【図２】上述した実施形態における符号量制御装置１の
細部構成を説明するためのブロック図である。

【図３】カラー画像符号化部１６と監視部１８と像域フ
ラグ符号化部１９の細部構成を説明するためのブロック
図である。

【図４】図３で示される実施形態における各部の動作手
順を説明するためのフローチャートである。

【図５】８×８のＤＣＴ係数のビットプレーン階層符号
化を説明するための概要図である。

【図６】階層変更と各ブロックの階層レベルとの関係を
説明するための概要図である。

【図７】圧縮バッファ１７に記憶された画像データのデ
ータ量を調整して、ハードディスク２に出力するデータ
転送制御部２０の細部構成を説明するためのブロック図
である。

【図８】第１の階層数制御と第２の階層数制御による階
層数の調整を説明するための図である。

【図９】ビットプレーンの階層数を変更するブロックと
変更しないブロックとを説明するための図である。

【図１０】像域フラグ符号化部１９で与えられた像域フ
ラグに従って、図９に示される各ブロックのビットプレ
ーンの階層数が制御された例を説明するための図であ
る。

【図１１】同実施形態によるカラー画像復号化部３１の
細部構成を説明するためのブロック図である。

【符号の説明】

１６ カラー画像符号化部 １７ 圧縮バッファ １８ 監視部 １９ 像域フラグ符号化部 ２０ データ転送制御部 １６２ ＤＣＴ器 １６３ ビットプレーン階層符号化器 １８１ セレクタ器 １８２ 累積符号量算出器 １８３ 階層数設定器 １８４ 属性判別器 １９１ 像域フラグ情報付与器 １９２ 像域フラグ符号化器 ２０２ 階層数調整器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 MA00 MA23 MA35 PP01 PP15 PP16 RC11 TA36 TA39 TB08 TC15 TC38 TD06 TD12 UA02 UA05 5C078 BA53 BA64 CA27 DA07 DB19 5J064 BA16 BC02 BC25 BD03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データを所定のブロック単位で周波
   数成分データに変換する周波数成分変換手段と、 ブロック単位で周波数変換された画像データを符号化し
   て、複数の階層で構成されるビットプレーンを作成する
   ビットプレーン作成手段と、 作成されたビットプレーンから所定階層数のビットプレ
   ーンを抽出する抽出手段と、 抽出されたビットプレーンの累積符号量を算出する累積
   符号量算出手段と、 算出された累積符号量と所定の目標符号量とに基づい
   て、抽出されるビットプレーンの階層数を変更する階層
   数変更手段とを備えることを特徴とする符号量制御装
   置。
2. 【請求項２】 抽出されたビットプレーンの最小階層数
   を記憶する最小階層数記憶手段と、 すべてのブロックから前記最小階層数のビットプレーン
   を抽出する階層数調整手段と、 同一階層数で抽出されたビットプレーンを用いて構成さ
   れた画像データを出力する出力手段とをさらに備えるこ
   とを特徴とする請求項１記載の符号量制御装置。
3. 【請求項３】 前記画像データの符号量制御の許諾に関
   する属性情報をブロック単位で付与する属性情報付与手
   段と、 前記属性情報を符号化する属性情報符号化手段と、 前記属性情報に基づいて、各ブロックにおける符号量の
   制御の許諾の有無を判別する属性判別手段とをさらに備
   え、 前記抽出手段が、符号量の制御を許可されたブロックに
   ついてだけ、所定の階層数のビットプレーンを抽出する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の符号量制御装
   置。
4. 【請求項４】 画像データを所定のブロック単位で周波
   数成分データに変換第１の工程と、 ブロック単位で周波数変換された画像データを符号化し
   て、複数の階層で構成されるビットプレーンを作成する
   第２の工程と、 作成されたビットプレーンから所定階層数のビットプレ
   ーンを抽出する第３の工程と、 抽出されたビットプレーンの累積符号量を算出する第４
   の工程と、 算出された累積符号量と所定の目標符号量とに基づい
   て、抽出されるビットプレーンの階層数を変更する第５
   の工程と、 変更後の階層数でビットプレーンを抽出する第６の工程
   とを備えることを特徴とする符号量制御方法。
5. 【請求項５】 画像データを所定のブロック単位で周
   波数成分データに変換する第１のステップと、 ブロック単位で周波数変換された画像データを符号化し
   て、複数の階層で構成されるビットプレーンを作成する
   第２のステップと、 作成されたビットプレーンから所定階層数のビットプレ
   ーンを抽出する第３のステップと、 抽出されたビットプレーンの累積符号量を算出する第４
   のステップと、 算出された累積符号量と所定の目標符号量とに基づい
   て、抽出されるビットプレーンの階層数を変更する第５
   のステップと、 変更後の階層数でビットプレーンを抽出する第６のステ
   ップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
6. 【請求項６】 コンピュータに、 画像データを所定のブロック単位で周波数成分データに
   変換する第１の手順と、 ブロック単位で周波数変換された画像データを符号化し
   て、複数の階層で構成されるビットプレーンを作成する
   第２の手順と、 作成されたビットプレーンから所定階層数のビットプレ
   ーンを抽出する第３の手順と、 抽出されたビットプレーンの累積符号量を算出する第４
   の手順と、 算出された累積符号量と所定の目標符号量とに基づい
   て、抽出されるビットプレーンの階層数を変更する第５
   の手順と、 変更後の階層数でビットプレーンを抽出する第６の手順
   とを実行させるためのプログラムを記録したコンピュー
   タ読み取り可能な記録媒体。