JP2008187306A - データ圧縮装置、データ伸張装置及びデータ通信システム - Google Patents
データ圧縮装置、データ伸張装置及びデータ通信システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008187306A JP2008187306A JP2007017224A JP2007017224A JP2008187306A JP 2008187306 A JP2008187306 A JP 2008187306A JP 2007017224 A JP2007017224 A JP 2007017224A JP 2007017224 A JP2007017224 A JP 2007017224A JP 2008187306 A JP2008187306 A JP 2008187306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image data
- data
- new image
- new
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
【課題】時間が経過した場合であっても圧縮率を低下させずにデータ圧縮を行うことが可能なデータ圧縮装置、及びこのデータ圧縮装置からデータ受信してデータ伸張するデータ伸張装置を提供することを目的とする。
【解決手段】参照データ蓄積部2は、参照画像データを記憶装置に保持する。予測画像抽出部3は、参照画像データの少なくとも一部から新規画像データに対応する予測画像データを特定して抽出する。差分器4は、予測画像抽出部が抽出した予測画像データの値と新規画像データの値との画素間の差分をとり、データ量を減らした差分画像データを生成する。参照データ更新部6は、所定の条件を満たした場合、新規画像データの被写体の位置データに基づいて参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定し、更新対象画像データを新規画像データに置き換えることにより、参照データ蓄積部が保持する参照画像データを更新する。
【選択図】図3
【解決手段】参照データ蓄積部2は、参照画像データを記憶装置に保持する。予測画像抽出部3は、参照画像データの少なくとも一部から新規画像データに対応する予測画像データを特定して抽出する。差分器4は、予測画像抽出部が抽出した予測画像データの値と新規画像データの値との画素間の差分をとり、データ量を減らした差分画像データを生成する。参照データ更新部6は、所定の条件を満たした場合、新規画像データの被写体の位置データに基づいて参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定し、更新対象画像データを新規画像データに置き換えることにより、参照データ蓄積部が保持する参照画像データを更新する。
【選択図】図3
Description
本発明は、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体により取得された地上の画像データ、いわゆるリモートセンシング画像データ等のデータ圧縮技術を用いたデータ圧縮装置、及びこのデータ圧縮装置からデータ受信してデータ伸張するデータ伸張装置に関するものである。
特許文献1には、装置に蓄積させた画像データを予測子とする事で、予測符号化を利用したデータ圧縮装置及びデータ伸張装置が開示されている。
特許公開2006−115283号公報
撮像する対象は時間の経過とともに変化している。しかし、特許文献1に記載された方式によるデータ圧縮では、蓄積した参照画像データを更新する手段がない。そのため、新規に撮像された画像データと参照画像データの差分が時間の経過と共に大きくなり、圧縮率が低下するという課題がある。
本発明は、例えば、時間が経過した場合であっても圧縮率を低下させずにデータ圧縮を行うことが可能なデータ圧縮装置、及びこのデータ圧縮装置からデータ受信してデータ伸張するデータ伸張装置を提供することを目的とする。
本発明に係るデータ圧縮装置は、新規画像データを上記新規画像データに撮像されている被写体の位置を示す位置データとともに取得して記憶装置に記憶する新規画像データ取得部と、
参照画像データと、上記参照画像データに撮像されている被写体の画素毎の位置を示す位置データとを記憶装置に保持する参照データ蓄積部と、
上記新規画像データ取得部が取得した新規画像データの被写体の位置データに基づき、上記参照画像データの少なくとも一部から上記新規画像データに対応する予測画像データを処理装置により特定して抽出する予測画像抽出部と、
上記予測画像抽出部が抽出した予測画像データの値と上記新規画像データの値との画素間の差分をとり、差分画像データを処理装置により生成する差分器と、
所定の条件を満たした場合、上記新規画像データの被写体の位置データに基づいて上記参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定し、上記更新対象画像データを上記新規画像データに置き換えることにより、上記参照データ蓄積部が保持する参照画像データを処理装置により更新する参照データ更新部と
を備えることを特徴とする。
参照画像データと、上記参照画像データに撮像されている被写体の画素毎の位置を示す位置データとを記憶装置に保持する参照データ蓄積部と、
上記新規画像データ取得部が取得した新規画像データの被写体の位置データに基づき、上記参照画像データの少なくとも一部から上記新規画像データに対応する予測画像データを処理装置により特定して抽出する予測画像抽出部と、
上記予測画像抽出部が抽出した予測画像データの値と上記新規画像データの値との画素間の差分をとり、差分画像データを処理装置により生成する差分器と、
所定の条件を満たした場合、上記新規画像データの被写体の位置データに基づいて上記参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定し、上記更新対象画像データを上記新規画像データに置き換えることにより、上記参照データ蓄積部が保持する参照画像データを処理装置により更新する参照データ更新部と
を備えることを特徴とする。
本発明に係るデータ圧縮装置によれば、所定の条件を満たした場合に、参照データ更新部が参照画像データを新しい画像に更新する。そのため、新規に撮像された画像データと参照画像データの差分が時間の経過と共に大きくなることはなく、圧縮率は低下しない。
実施の形態1.
実施の形態1では、画像データを圧縮するデータ圧縮装置1と、データ圧縮装置1が圧縮した画像データを伸張して再生するデータ伸張装置9とを備えるデータ通信システムの全体的な機能及び動作について説明する。
実施の形態1では、画像データを圧縮するデータ圧縮装置1と、データ圧縮装置1が圧縮した画像データを伸張して再生するデータ伸張装置9とを備えるデータ通信システムの全体的な機能及び動作について説明する。
まず、図1、図2に基づき、実施の形態1に係るデータ圧縮装置について説明する。図1、図2は、実施の形態1に係るデータ圧縮装置1の位置付けを表す概念図である。
図1を用いて、実施の形態1に係るデータ圧縮装置1の位置付けの一例を説明する。
図1において、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12は、データ圧縮装置1と、撮像器13と、軌道・姿勢制御装置14と、地上データ処理装置16と通信する通信装置15とを備える。また、地上データ処理装置16は、データ伸張装置9と、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12と通信する通信装置17とを備える。
人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12と地上データ処理装置16は、通信による信号伝送接続を行う。撮像器13により得られ、データ圧縮装置1により圧縮される画像データと、軌道・姿勢制御装置14により得られる位置データとは、上空にある空間航行体12の通信装置15により送信され、地上にある地上データ処理装置16の通信装置17により受信される。
図1において、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12は、データ圧縮装置1と、撮像器13と、軌道・姿勢制御装置14と、地上データ処理装置16と通信する通信装置15とを備える。また、地上データ処理装置16は、データ伸張装置9と、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12と通信する通信装置17とを備える。
人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12と地上データ処理装置16は、通信による信号伝送接続を行う。撮像器13により得られ、データ圧縮装置1により圧縮される画像データと、軌道・姿勢制御装置14により得られる位置データとは、上空にある空間航行体12の通信装置15により送信され、地上にある地上データ処理装置16の通信装置17により受信される。
図2を用いて、実施の形態1に係るデータ圧縮装置の位置付けの上記と異なる一例を説明する。
図2において、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12は、撮像器13と、軌道・姿勢制御装置14と、地上データ処理装置16と通信する通信装置15を備える。また、地上データ処理装置16は、データ圧縮装置1と、データ伸張装置9と、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12と通信する通信装置17とを備える。
人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12と地上データ処理装置16は、通信による信号伝送接続を行う。撮像器13により得られる新規画像データと、軌道・姿勢制御装置14により得られる位置データは、上空にある空間航行体12の通信装置15により送信され、地上にある地上データ処理装置16の通信装置17により受信される。
図2において、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12は、撮像器13と、軌道・姿勢制御装置14と、地上データ処理装置16と通信する通信装置15を備える。また、地上データ処理装置16は、データ圧縮装置1と、データ伸張装置9と、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12と通信する通信装置17とを備える。
人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12と地上データ処理装置16は、通信による信号伝送接続を行う。撮像器13により得られる新規画像データと、軌道・姿勢制御装置14により得られる位置データは、上空にある空間航行体12の通信装置15により送信され、地上にある地上データ処理装置16の通信装置17により受信される。
次に、図3に基づき、実施の形態1に係るデータ圧縮装置1の構成を説明する。図3は、実施の形態1に係るデータ圧縮装置1の構成を示す構成図である。
図3において、データ圧縮装置1は、参照データ蓄積部2と、予測画像抽出部3と、差分器4と、符号化器5aと、参照データ更新部6と、新規画像データ取得部7と、出力部8とを備える。ここで、新規画像データ取得部7が取得する新規画像データは、撮像器13が地上を撮像して得られる画像データである。新規画像の位置データは、例えば、軌道・姿勢制御装置14において、軌道データ及び姿勢データから新規画像データの中心の画素に対応した地球上の位置を予測して得られる緯度及び経度等の位置を示す情報(以下、位置データという)である。
図3において、データ圧縮装置1は、参照データ蓄積部2と、予測画像抽出部3と、差分器4と、符号化器5aと、参照データ更新部6と、新規画像データ取得部7と、出力部8とを備える。ここで、新規画像データ取得部7が取得する新規画像データは、撮像器13が地上を撮像して得られる画像データである。新規画像の位置データは、例えば、軌道・姿勢制御装置14において、軌道データ及び姿勢データから新規画像データの中心の画素に対応した地球上の位置を予測して得られる緯度及び経度等の位置を示す情報(以下、位置データという)である。
新規画像データ取得部7は、新規画像データを上記新規画像データに撮像されている被写体の位置を示す位置データとともに取得して記憶装置に記憶する。ここで、位置データは、例えば新規画像データに撮像されている被写体(撮像されている範囲)の中心の位置情報である中心位置データである。
参照データ蓄積部2は、データ圧縮時に予測子として利用される参照画像データと、上記参照画像データに撮像されている被写体の画素毎の位置を示す位置データと(以下、位置データ付き参照画像データ20という)を記憶装置に保持する。位置データ付き参照画像データ20は、データ圧縮装置1を搭載した人工衛星などの空間航行体12が地球の上空を航行する以前に、別の人工衛星などの空間航行体12から撮像された画像と撮像地点の位置データより作成されるシミュレーションデータである。
図7は、位置データ付き参照画像データ20の構造例を示した図である。位置データ付き参照画像データ20は、図7に示すようにヘッダ部21、データ部22とを備える。ヘッダ部21には画像サイズや画素値の型、ビット数、コメント等の情報が格納される。データ部22には、参照画像データと参照画像データの画素毎に対応した位置データがバイナリデータ等として格納される。R、G、B(赤、緑、青)23,24,25は画素値、LAT26、LNG27はそれぞれ緯度、経度の値である。このように、参照画像データは、例えばRGBの3プレーンからなる。また、位置データが緯度及び経度からなる場合、位置データ付き参照画像データ20は、各点毎にRGBデータとそれに対応する緯度及び経度とが並んで格納される。
図7は、位置データ付き参照画像データ20の構造例を示した図である。位置データ付き参照画像データ20は、図7に示すようにヘッダ部21、データ部22とを備える。ヘッダ部21には画像サイズや画素値の型、ビット数、コメント等の情報が格納される。データ部22には、参照画像データと参照画像データの画素毎に対応した位置データがバイナリデータ等として格納される。R、G、B(赤、緑、青)23,24,25は画素値、LAT26、LNG27はそれぞれ緯度、経度の値である。このように、参照画像データは、例えばRGBの3プレーンからなる。また、位置データが緯度及び経度からなる場合、位置データ付き参照画像データ20は、各点毎にRGBデータとそれに対応する緯度及び経度とが並んで格納される。
予測画像抽出部3は、予測符号化の予測子に利用する予測画像データを生成する。予測画像抽出部3は、新規画像データ取得部7が取得した新規画像データの被写体の位置データに基づき、参照画像データの少なくとも一部から新規画像データに対応する予測画像データを処理装置により特定して抽出する。
図8に基づき、予測画像データの生成方法について説明する。図8は、位置データ付き参照画像データ20の切り出し方法を表す概念図である。まず、参照データ蓄積部2に蓄積されている位置データ付き参照画像データ20を取得する。次に、図8に示すように、位置データ付き参照画像データ20の中から、新規画像データに撮像されている被写体の中心の位置情報である中心位置データと最も近い位置データ(以下、参照画像データにおける中心位置データ29という)を特定する。次に、参照画像データにおける中心位置データ29を中心として、新規画像データと等しい画像サイズとなる切り出し領域28を決定する。次に、切り出し領域28に含まれる画像データ(RGBデータ)を抽出し、予測画像データとする。つまり、予測画像抽出部3は、新規画像データの被写体の中心位置データが示す位置と、新規画像データのサイズとに基づき、切り出し領域28を特定する。
図8に基づき、予測画像データの生成方法について説明する。図8は、位置データ付き参照画像データ20の切り出し方法を表す概念図である。まず、参照データ蓄積部2に蓄積されている位置データ付き参照画像データ20を取得する。次に、図8に示すように、位置データ付き参照画像データ20の中から、新規画像データに撮像されている被写体の中心の位置情報である中心位置データと最も近い位置データ(以下、参照画像データにおける中心位置データ29という)を特定する。次に、参照画像データにおける中心位置データ29を中心として、新規画像データと等しい画像サイズとなる切り出し領域28を決定する。次に、切り出し領域28に含まれる画像データ(RGBデータ)を抽出し、予測画像データとする。つまり、予測画像抽出部3は、新規画像データの被写体の中心位置データが示す位置と、新規画像データのサイズとに基づき、切り出し領域28を特定する。
差分器4は、予測画像データと新規画像データの全画素間の差分をとり、差分画像データを生成する。つまり、差分器4は、予測画像抽出部3が抽出した予測画像データの値と上記新規画像データの値との画素間の差分をとり、差分画像データを処理装置により生成する。
符号化器5aは、画像符号化の一方式であるランレングス符号化方式を利用して可変長符号化することにより、差分画像データの符号量を圧縮し、符号化された差分画像データを生成する。このランレングス符号化方式の導入により、連続する「0」または「1」に対しその連続する長さを符号化する事で総符号量を削減し、高い圧縮率のデータを得られる。
参照データ更新部6は、参照データ蓄積部2に蓄積されている参照データを更新する。参照データ更新部6は、所定の条件を満たした場合、新規画像データの被写体の位置データに基づいて参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定する。そして、参照データ更新部6は、更新対象画像データを新規画像データに置き換えることにより、参照データ蓄積部2が保持する参照画像データを処理装置により更新する。
図8に基づき、その更新方法について説明する。まず、参照データ蓄積部2に蓄積されている位置データ付き参照画像データ20を取得する。図8に示すように、位置データ付き参照画像データ20の中から、新規画像データに撮像されている被写体の中心の位置情報である中心位置データと最も近い位置データ(以下、参照画像データにおける中心位置データ29という)を特定する。次に、参照画像データにおける中心位置データ29を中心として、新規画像データと等しい画像サイズとなる切り出し領域28を決定する。次に、切り出し領域28に含まれる画像データ(更新対象画像データ,RGBデータ)を抽出し、予測画像データと置き換える。つまり、参照データ更新部6は、新規画像データの被写体の中心位置データが示す位置と、新規画像データのサイズとに基づき、切り出し領域28を特定する。
図8に基づき、その更新方法について説明する。まず、参照データ蓄積部2に蓄積されている位置データ付き参照画像データ20を取得する。図8に示すように、位置データ付き参照画像データ20の中から、新規画像データに撮像されている被写体の中心の位置情報である中心位置データと最も近い位置データ(以下、参照画像データにおける中心位置データ29という)を特定する。次に、参照画像データにおける中心位置データ29を中心として、新規画像データと等しい画像サイズとなる切り出し領域28を決定する。次に、切り出し領域28に含まれる画像データ(更新対象画像データ,RGBデータ)を抽出し、予測画像データと置き換える。つまり、参照データ更新部6は、新規画像データの被写体の中心位置データが示す位置と、新規画像データのサイズとに基づき、切り出し領域28を特定する。
出力部8は、符号化器5が生成した符号化された差分画像データを新規画像データの被写体の位置データとともに出力装置により出力する。
次に、図4に基づき、実施の形態1に係るデータ圧縮装置1の動作を説明する。図4は、実施の形態1に係るデータ圧縮装置1の動作を示すシーケンス図である。図4において、横方向の矢印の向きはデータの流れを表し、縦方向は時間の流れを表している。
まず、新規画像データ取得部7は、予測画像抽出部3へ取得した新規画像データの被写体の位置データを入力する。予測画像抽出部3は、参照データ蓄積部2から、位置データ付き参照画像データ20を取り出す。取り出した位置データ付き参照画像データ20のうち、新規画像データの被写体の位置データと同じ地球上の位置の参照画像データを予測画像データとして出力する。次に、新規画像データ取得部7は新規画像データを、予測画像抽出部3は予測画像データを、差分器4へ入力する。差分器4は、予測画像データと新規画像データの全画素間の差分を算出し、差分画像データを出力する。次に、差分器4は、符号化器5aへ差分画像データを入力する。符号化器5aは、ランレングス符号化方式を利用して可変長符号化することにより差分画像データの符号量を圧縮し、符号化された差分画像データを出力する。そして、出力部8は、符号化された差分画像データと新規画像データの被写体の位置データとを通信装置により地上へ送信する。
次に、新規画像データ取得部7は、参照データ更新部6へ取得した新規画像の被写体の位置データと新規画像データとを入力する。参照データ更新部6は、参照データ蓄積部2から、位置データ付き参照画像データ20を取り出す。参照データ更新部6は、取り出した位置データ付き参照画像データ20のうち、新規画像の被写体の位置データと同じ地球上の位置の参照画像データ(更新対象画像データ)を新規画像データで更新し、参照データ蓄積部2へ蓄積する。
まず、新規画像データ取得部7は、予測画像抽出部3へ取得した新規画像データの被写体の位置データを入力する。予測画像抽出部3は、参照データ蓄積部2から、位置データ付き参照画像データ20を取り出す。取り出した位置データ付き参照画像データ20のうち、新規画像データの被写体の位置データと同じ地球上の位置の参照画像データを予測画像データとして出力する。次に、新規画像データ取得部7は新規画像データを、予測画像抽出部3は予測画像データを、差分器4へ入力する。差分器4は、予測画像データと新規画像データの全画素間の差分を算出し、差分画像データを出力する。次に、差分器4は、符号化器5aへ差分画像データを入力する。符号化器5aは、ランレングス符号化方式を利用して可変長符号化することにより差分画像データの符号量を圧縮し、符号化された差分画像データを出力する。そして、出力部8は、符号化された差分画像データと新規画像データの被写体の位置データとを通信装置により地上へ送信する。
次に、新規画像データ取得部7は、参照データ更新部6へ取得した新規画像の被写体の位置データと新規画像データとを入力する。参照データ更新部6は、参照データ蓄積部2から、位置データ付き参照画像データ20を取り出す。参照データ更新部6は、取り出した位置データ付き参照画像データ20のうち、新規画像の被写体の位置データと同じ地球上の位置の参照画像データ(更新対象画像データ)を新規画像データで更新し、参照データ蓄積部2へ蓄積する。
次に、図5に基づき、データ圧縮装置1により符号化された差分画像データを復号して再生するデータ伸張装置9の構成を説明する。図5は、実施の形態1に係るデータ伸張装置9の構成を示す構成図である。図5において、データ伸張装置9は、参照データ蓄積部2’と、予測画像抽出部3’と、復号化器10aと、加算器11と、参照データ更新部6’と、差分画像データ取得部7’と出力部8’とを備える。
差分画像データ取得部7’は、データ圧縮装置1の出力部8が出力した差分画像データと新規画像データの被写体の位置データとを取得する。つまり、差分画像データ取得部7’は、新規画像データと参照画像データとの画素間の差分のデータである差分画像データを新規画像データに撮像されている被写体の位置を示す位置データとともに取得して記憶装置に記憶する。
参照データ蓄積部2’は、図3における参照データ蓄積部2と同一のデータを蓄積する。
予測画像抽出部3’は、図3における予測画像抽出部3と同一の方法で予測画像データを生成する。つまり、予測画像抽出部3’は、差分画像データ取得部7’が取得した新規画像データの被写体の位置データが示す位置と、新規画像データのサイズとに基づき、切り出し領域28を特定し、予測画像データを生成する。
参照データ更新部6’は、図3における参照データ更新部6と同じ方法で参照データを更新する。つまり、参照データ更新部6’は、差分画像データ取得部7’が取得した新規画像データの被写体の位置データが示す位置と、新規画像データのサイズとに基づき、切り出し領域28を特定して更新対象画像データを特定する。そして、参照データ更新部6’は、更新対象画像データを再生画像データに置き換えることにより、参照データ蓄積部2が保持する参照画像データを処理装置により更新する。
復号化器10aは、ランレングス符号の復号化方式を利用して、データ圧縮装置1により符号化された差分画像データの復号を行い、復号された差分画像データを生成する。
加算器11は、予測画像データと差分画像データの全画素間の加算を行い、再生画像データを生成する。つまり、加算器11は、予測画像抽出部3’が抽出した予測画像データの値と上記差分画像データの値との画素間の加算をとり、再生画像データを処理装置により生成する。
出力部8’は、加算器11が生成した再生画像データを、JPEG、TIFF等の画像形式に変換して出力する。
図6に基づき、実施の形態1に係るデータ伸張装置9の動作を説明する。図6は、実施の形態1に係るデータ伸張装置9の動作を示すシーケンス図である。図6において、横方向の矢印の向きはデータの流れを表し、縦方向は時間の流れを表している。
まず、差分画像データ取得部7’は、新規画像の位置データと符号化された差分画像データとを通信装置により受信する。そして、差分画像データ取得部7’は、予測画像抽出部3’に、新規画像の位置データを入力する。予測画像抽出部3’は、参照データ蓄積部2’から、位置データ付き参照画像データ20を取り出す。取り出した位置データ付き参照画像データ20のうち、新規画像の位置データと同じ地球上の位置の参照画像データを予測画像データとして出力する。次に、差分画像データ取得部7’は、復号化器10aへ符号化された差分画像データを入力する。復号化器10aは、ランレングス符号化方式により可変長符号化された差分画像データを復号化することによりデータを伸張し、復号された差分画像データを出力する。次に、予測画像抽出部3’は予測画像データを、復号化器10aは復号された差分画像データを、加算器11へ入力する。加算器11は、予測画像データと復号された差分画像データの全画素間の加算を行い、再生画像データを出力する。そして、加算器11は、出力部8’に、再生画像データを入力する。出力部8’は、再生画像データをJPEG、TIFF等の画像形式に変換して出力する。
次に、差分画像データ取得部7’は新規画像の位置データを、加算器11は再生画像データを、参照データ更新部6’へ入力する。参照データ更新部6’は、参照データ蓄積部2’から、位置データ付き参照画像データ20を取り出す。参照データ更新部6’は、取り出した位置データ付き参照画像データ20のうち、新規画像の位置データと同じ地球上の位置の参照画像データ(更新対象画像データ)を再生画像データに更新し、参照データ蓄積部へ蓄積する。
まず、差分画像データ取得部7’は、新規画像の位置データと符号化された差分画像データとを通信装置により受信する。そして、差分画像データ取得部7’は、予測画像抽出部3’に、新規画像の位置データを入力する。予測画像抽出部3’は、参照データ蓄積部2’から、位置データ付き参照画像データ20を取り出す。取り出した位置データ付き参照画像データ20のうち、新規画像の位置データと同じ地球上の位置の参照画像データを予測画像データとして出力する。次に、差分画像データ取得部7’は、復号化器10aへ符号化された差分画像データを入力する。復号化器10aは、ランレングス符号化方式により可変長符号化された差分画像データを復号化することによりデータを伸張し、復号された差分画像データを出力する。次に、予測画像抽出部3’は予測画像データを、復号化器10aは復号された差分画像データを、加算器11へ入力する。加算器11は、予測画像データと復号された差分画像データの全画素間の加算を行い、再生画像データを出力する。そして、加算器11は、出力部8’に、再生画像データを入力する。出力部8’は、再生画像データをJPEG、TIFF等の画像形式に変換して出力する。
次に、差分画像データ取得部7’は新規画像の位置データを、加算器11は再生画像データを、参照データ更新部6’へ入力する。参照データ更新部6’は、参照データ蓄積部2’から、位置データ付き参照画像データ20を取り出す。参照データ更新部6’は、取り出した位置データ付き参照画像データ20のうち、新規画像の位置データと同じ地球上の位置の参照画像データ(更新対象画像データ)を再生画像データに更新し、参照データ蓄積部へ蓄積する。
実施の形態1に係るデータ圧縮装置1及びデータ伸張装置9によれば、参照画像データが新しいものに更新されるため、時間の経過と共に圧縮率を低下させずにデータ圧縮を行うこと、及びこのデータ圧縮装置1からデータ受信してデータ伸張することが可能である。また、符号化器5aの符号化方式にランレングス符号化方式を用い、連続する「0」または「1」に対しその連続する長さを符号化する事で総符号量を削減し、高い圧縮率のデータを得るデータ圧縮装置の構成を提供できる効果がある。また、本実施の形態によれば、ランレングス符号化方式は圧縮方式の中では最も基本的な方式であるため、実装が容易であり、単純な計算処理で符号化できるという効果がある。
実施の形態2.
実施の形態2では、データ圧縮装置1の参照データ更新部6及びデータ伸張装置9の参照データ更新部6’について詳細に説明する。
実施の形態2では、データ圧縮装置1の参照データ更新部6及びデータ伸張装置9の参照データ更新部6’について詳細に説明する。
特に、実施の形態2では、参照データ更新部6と参照データ更新部6’との以下の(1)(2)の機能及び動作について説明する。
(1)実施の形態1で説明したように参照データ更新部6と参照データ更新部6’とは、所定の条件を満たした場合、参照データ蓄積部2と参照データ蓄積部2’とが保持する参照画像データをそれぞれ更新する。そこで、実施の形態2では、上記所定の条件の一例について説明する。
(2)実施の形態1に係るデータ通信システムでは、参照データ蓄積部2又は参照データ蓄積部2’に蓄積されている参照画像データと取得した新規画像データとの差分が大きいほど圧縮率が低下する。つまり、参照データ蓄積部2又は参照データ蓄積部2’に蓄積されている参照画像データに、撮像時の条件などによる歪みが含まれている場合、その後の圧縮率が低下するおそれがある。そこで、実施の形態2では、上記歪みを補正する歪補正処理について説明する。
(1)実施の形態1で説明したように参照データ更新部6と参照データ更新部6’とは、所定の条件を満たした場合、参照データ蓄積部2と参照データ蓄積部2’とが保持する参照画像データをそれぞれ更新する。そこで、実施の形態2では、上記所定の条件の一例について説明する。
(2)実施の形態1に係るデータ通信システムでは、参照データ蓄積部2又は参照データ蓄積部2’に蓄積されている参照画像データと取得した新規画像データとの差分が大きいほど圧縮率が低下する。つまり、参照データ蓄積部2又は参照データ蓄積部2’に蓄積されている参照画像データに、撮像時の条件などによる歪みが含まれている場合、その後の圧縮率が低下するおそれがある。そこで、実施の形態2では、上記歪みを補正する歪補正処理について説明する。
まず、図9に基づき、参照データ更新部6又は参照データ更新部6’の参照画像データを更新する処理である参照画像データ更新処理の全体の流れについて説明する。図9は、参照画像データ更新処理を示すフローチャートである。
初めに、更新判定処理(S10)では、参照画像データの更新処理を実施するか否かを判定する。つまり、上述した(1)の所定の条件を満たすか否かを判定する。所定の条件を満たすと判定した場合は、更新フラグを“1”とし、補正処理(S20)へ進む。一方、所定の条件を満たさないと判定した場合は、更新フラグを“0”とし、処理を終了する。
次に、補正処理(S20)では、新規画像データを補正する。つまり、上述した(2)の歪補正処理を実行する。
そして、更新処理(S30)では、更新対象画像データを補正後の新規画像データに置き換えることにより、参照データ蓄積部2(参照データ蓄積部2’)が保持する参照画像データを更新する。
初めに、更新判定処理(S10)では、参照画像データの更新処理を実施するか否かを判定する。つまり、上述した(1)の所定の条件を満たすか否かを判定する。所定の条件を満たすと判定した場合は、更新フラグを“1”とし、補正処理(S20)へ進む。一方、所定の条件を満たさないと判定した場合は、更新フラグを“0”とし、処理を終了する。
次に、補正処理(S20)では、新規画像データを補正する。つまり、上述した(2)の歪補正処理を実行する。
そして、更新処理(S30)では、更新対象画像データを補正後の新規画像データに置き換えることにより、参照データ蓄積部2(参照データ蓄積部2’)が保持する参照画像データを更新する。
次に、(1)の所定の条件の一例について説明する。ここでは、所定の条件の一例として、以下の(i)〜(iii)と後述する(iv)とを上げる。ここでは、(i)〜(iii)のいずれかの条件を満たし、かつ(iv)の条件を満たした場合、所定の条件を満たしたと判定し、更新処理を行う。
(i)〜(iii)の条件を示す。
(i)日時が更新条件を満たす場合。
(ii)圧縮率が更新条件を満たす場合。
(iii)使用者から更新要求がある場合。
(i)〜(iii)の条件を示す。
(i)日時が更新条件を満たす場合。
(ii)圧縮率が更新条件を満たす場合。
(iii)使用者から更新要求がある場合。
まず、(i)日時が更新条件を満たす場合について説明する。
ここでは、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12から日本の地表を撮像することを考える。この場合、地表面は絶えず変化している。特に日本は人口稠密であり、なおかつ、その自然的位置と弧状列島という国土の性格を反映して、さまざまな地形の変化が各地で発生している。また世界でも稀に見る日本の活発な経済活動の全国的展開は、狭隘な国土の集約的土地利用、大規模土地改造などを促進させている。したがって、長期間参照画像データを更新しない場合、圧縮率の低下を招く恐れがある。そこで、参照画像データを例えば定期的に更新する必要がある。ここで、定期的とは、3ヶ月、半年、一年毎等である。つまり、以前に参照画像データを更新してから所定の期間経過している場合には、参照画像データを更新する。
ここでは、人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12から日本の地表を撮像することを考える。この場合、地表面は絶えず変化している。特に日本は人口稠密であり、なおかつ、その自然的位置と弧状列島という国土の性格を反映して、さまざまな地形の変化が各地で発生している。また世界でも稀に見る日本の活発な経済活動の全国的展開は、狭隘な国土の集約的土地利用、大規模土地改造などを促進させている。したがって、長期間参照画像データを更新しない場合、圧縮率の低下を招く恐れがある。そこで、参照画像データを例えば定期的に更新する必要がある。ここで、定期的とは、3ヶ月、半年、一年毎等である。つまり、以前に参照画像データを更新してから所定の期間経過している場合には、参照画像データを更新する。
次に、(ii)圧縮率が更新条件を満たす場合について説明する。
符号化された差分画像データの圧縮率が著しく低下することがある。圧縮率が著しく低下するのは、何らかの理由で新規画像データと参照画像データとの差分が大きくなっていることに起因する。つまり、圧縮率が著しく低下する場合、圧縮に使用した参照画像データが予測画像データとして相応しくないことを示唆する。したがって、圧縮率がある一定値を越えた場合、参照データを更新する必要がある。一定値とは、例えば、圧縮率が90%以上である。ここで、圧縮率=差分画像データ量÷新規画像データ量×100[%]である。つまり、新規画像データのデータ量に対する差分画像データのデータ量の割合が所定の値以上である場合には、参照画像データを更新する。
符号化された差分画像データの圧縮率が著しく低下することがある。圧縮率が著しく低下するのは、何らかの理由で新規画像データと参照画像データとの差分が大きくなっていることに起因する。つまり、圧縮率が著しく低下する場合、圧縮に使用した参照画像データが予測画像データとして相応しくないことを示唆する。したがって、圧縮率がある一定値を越えた場合、参照データを更新する必要がある。一定値とは、例えば、圧縮率が90%以上である。ここで、圧縮率=差分画像データ量÷新規画像データ量×100[%]である。つまり、新規画像データのデータ量に対する差分画像データのデータ量の割合が所定の値以上である場合には、参照画像データを更新する。
次に、(iii)使用者から更新要求がある場合について説明する。
実施の形態1に係るデータ通信システムの使用者が、何らかの理由で参照画像データの更新を要求した場合、参照画像データを更新する。
実施の形態1に係るデータ通信システムの使用者が、何らかの理由で参照画像データの更新を要求した場合、参照画像データを更新する。
(i)〜(iii)の条件のいずれかを満たす場合には、参照画像データを更新する必要があると認められる。そこで、更新処理を実行する対象とする。
次に、(iv)の条件を説明する。まず、(iv)の条件を示す。
(iv)被雲率が所定の値以下である場合。
リモートセンシングで得る画像データには、雲などの障害物により地表面が見えないものも含まれている。しかし、参照画像データに保存されるデータは、基本的には雲のないものが望ましい。したがって、雲量が少ないデータが得られた場合に、それを参照画像データに用いる。雲量が少ないとは、例えば、被雲率が20%以下である。ここで、被雲率=画像中の雲領域の面積÷画像全体の面積×100[%]である。つまり、画像中の雲が存在する領域の面積が画像全体に占める割合が所定の割合以上である場合、参照画像データを更新しない。
(i)〜(iii)の条件のいずれかを満たす場合であっても、(iv)の条件を満たさない場合、参照画像データを更新すべきではないと認められる。そこで、更新処理を実行する対象としない。
(iv)被雲率が所定の値以下である場合。
リモートセンシングで得る画像データには、雲などの障害物により地表面が見えないものも含まれている。しかし、参照画像データに保存されるデータは、基本的には雲のないものが望ましい。したがって、雲量が少ないデータが得られた場合に、それを参照画像データに用いる。雲量が少ないとは、例えば、被雲率が20%以下である。ここで、被雲率=画像中の雲領域の面積÷画像全体の面積×100[%]である。つまり、画像中の雲が存在する領域の面積が画像全体に占める割合が所定の割合以上である場合、参照画像データを更新しない。
(i)〜(iii)の条件のいずれかを満たす場合であっても、(iv)の条件を満たさない場合、参照画像データを更新すべきではないと認められる。そこで、更新処理を実行する対象としない。
例えば、所定の条件((i)〜(iv)の条件)は以下のようになる。
(i)新規画像データの取得日時−参照画像データの前回更新日≧3ヶ月
(ii)圧縮率≧90[%]
(iii)更新要求あり
次に、上記条件(i)〜(iii)の条件のうち1つでも当てはまる場合、下記(iv)の条件に当てはまるかどうかを調べる。
(iv)被雲率≦20[%]
上記(iv)の条件を満たす場合、更新実施と判断する。
(i)新規画像データの取得日時−参照画像データの前回更新日≧3ヶ月
(ii)圧縮率≧90[%]
(iii)更新要求あり
次に、上記条件(i)〜(iii)の条件のうち1つでも当てはまる場合、下記(iv)の条件に当てはまるかどうかを調べる。
(iv)被雲率≦20[%]
上記(iv)の条件を満たす場合、更新実施と判断する。
次に、図10に基づき更新判定処理(S10)の流れについて説明する。図10は、更新判定処理を示すフローチャートである。
初めに、(i)〜(iii)の条件について判定を行う。
期間判定処理(S11)では、(i)日時が更新条件を満たすか否かを判定する。圧縮率判定処理(S12)では、(ii)圧縮率が更新条件を満たすか否かを判定する。要求判定処理(S13)では、(iii)使用者から更新要求があるか否かを判定する。(S11)、(S12)又は(S13)のいずれかで条件を満たしている場合、被雲率判定処理(S14)へ進む。一方、(S11)、(S12)又は(S13)のいずれの条件を満たさない場合、フラグ更新処理(S15)へ進む。
次に、被雲率判定処理(S14)では、被雲率が条件を満たしているか否かを判定する。(S14)の条件を満たしている場合、フラグ更新処理(S15)へ進む。一方、(S14)の条件を満たしていない場合、フラグ更新処理(S16)へ進む。
そして、フラグ更新処理(S16)では、更新フラグを“1”とし、フラグ更新処理(S15)では、更新フラグを“0”とする。
初めに、(i)〜(iii)の条件について判定を行う。
期間判定処理(S11)では、(i)日時が更新条件を満たすか否かを判定する。圧縮率判定処理(S12)では、(ii)圧縮率が更新条件を満たすか否かを判定する。要求判定処理(S13)では、(iii)使用者から更新要求があるか否かを判定する。(S11)、(S12)又は(S13)のいずれかで条件を満たしている場合、被雲率判定処理(S14)へ進む。一方、(S11)、(S12)又は(S13)のいずれの条件を満たさない場合、フラグ更新処理(S15)へ進む。
次に、被雲率判定処理(S14)では、被雲率が条件を満たしているか否かを判定する。(S14)の条件を満たしている場合、フラグ更新処理(S15)へ進む。一方、(S14)の条件を満たしていない場合、フラグ更新処理(S16)へ進む。
そして、フラグ更新処理(S16)では、更新フラグを“1”とし、フラグ更新処理(S15)では、更新フラグを“0”とする。
次に、(2)の歪補正処理について説明する。
人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12から日本の地表を撮像することを考える。つまり、画像データは、リモートセンシング画像である。リモートセンシングで得る画像データには、衛星の位置や姿勢の変化、センサ自身の観測データに対する幾何学的特性などに起因する幾何学的な歪が含まれている。したがって、参照画像データとして用いるためには、この歪みを補正により除去する必要がある。
画像の幾何歪みをその要因により分類すると、下記2種類がある。
(i)センサの機構に起因する歪み。
(ii)画像の投影方式の幾何学的特性に起因する歪み。
人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12から日本の地表を撮像することを考える。つまり、画像データは、リモートセンシング画像である。リモートセンシングで得る画像データには、衛星の位置や姿勢の変化、センサ自身の観測データに対する幾何学的特性などに起因する幾何学的な歪が含まれている。したがって、参照画像データとして用いるためには、この歪みを補正により除去する必要がある。
画像の幾何歪みをその要因により分類すると、下記2種類がある。
(i)センサの機構に起因する歪み。
(ii)画像の投影方式の幾何学的特性に起因する歪み。
まず、(i)センサの機構に起因する歪みについて説明する。
センサの機構に起因する歪みは、一般的に系統的な歪みであり、そのパラメータはセンサの較正(キャリブレーション)などによって推定し、補正する事が可能である。
センサの機構に起因する歪みは、一般的に系統的な歪みであり、そのパラメータはセンサの較正(キャリブレーション)などによって推定し、補正する事が可能である。
次に、(ii)画像の投影方式の幾何学的特性に起因する歪みについて説明する。
画像の投影方式の幾何学に起因する歪みは、センサの位置及び姿勢により、理論的に補正することが可能である。センサの位置及び姿勢は、衛星に搭載される軌道・姿勢制御装置(GPSやジャイロ、加速度計など)より得ることができる。
画像の投影方式の幾何学に起因する歪みは、センサの位置及び姿勢により、理論的に補正することが可能である。センサの位置及び姿勢は、衛星に搭載される軌道・姿勢制御装置(GPSやジャイロ、加速度計など)より得ることができる。
次に、図11に基づき、(ii)画像の投影方式の幾何学に起因する歪みの補正に使用する補正式について説明する。
図11において、画像座標系として平面座標系(u,v)を、対象物空間の座標系としては任意の3次元直交座標系(x,y,z)を考える。つまり、入力される新規画像データの座標系として平面座標系(u,v)を、出力される補正後の座標系として3次元直交座標系(x,y,z)を考える。センサの投影中心Oの対象物空間座標系での位置を(x0,y0,z0)とし、センサの姿勢(ω,φ,χ)は、まずz軸の正方向に対して左回りにχの角だけ、次にy軸の正方向に対して左回りにφの角だけ、さらにx軸の正方向に対して左回りにωの角だけ回転した状態であるとする。また、センサの投影中心Oから画像投影面に下ろした垂線の足oの画像座標系での位置を(u0,v0)とすると、画素p(u,v)と地表面上の点P(x,y,z)との対応は、次式で与えられる。
図11において、画像座標系として平面座標系(u,v)を、対象物空間の座標系としては任意の3次元直交座標系(x,y,z)を考える。つまり、入力される新規画像データの座標系として平面座標系(u,v)を、出力される補正後の座標系として3次元直交座標系(x,y,z)を考える。センサの投影中心Oの対象物空間座標系での位置を(x0,y0,z0)とし、センサの姿勢(ω,φ,χ)は、まずz軸の正方向に対して左回りにχの角だけ、次にy軸の正方向に対して左回りにφの角だけ、さらにx軸の正方向に対して左回りにωの角だけ回転した状態であるとする。また、センサの投影中心Oから画像投影面に下ろした垂線の足oの画像座標系での位置を(u0,v0)とすると、画素p(u,v)と地表面上の点P(x,y,z)との対応は、次式で与えられる。
次に、図12に基づき、補正処理の流れについて説明する。図12は、補正処理を示すフローチャートである。
初めに、機構パラメータ読込処理(S21)では、センサの機構に起因する画像の歪みのパラメータを取得する。このパラメータは、センサの較正時に推定したものである。
次に、機構補正処理(S22)では、(S21)で読み込んだパラメータに基づき、新規画像データを補正する。
次に、位置・姿勢パラメータ読込処理(S23)では、センサの位置及び姿勢のパラメータを取得する。このパラメータは、衛星に搭載されている軌道・姿勢制御装置14から取得する。
次に、位置・姿勢補正式算出処理(S24)では、上記図11に基づき説明した歪みを補正するための補正式を決定する。
そして、位置・姿勢補正処理(S25)では、(S24)で算出した式により、(S23)で読み込んだパラメータに基づき、補正後の出力画像の配列に対応するように、画像データを並べ直し、歪みを補正する。
初めに、機構パラメータ読込処理(S21)では、センサの機構に起因する画像の歪みのパラメータを取得する。このパラメータは、センサの較正時に推定したものである。
次に、機構補正処理(S22)では、(S21)で読み込んだパラメータに基づき、新規画像データを補正する。
次に、位置・姿勢パラメータ読込処理(S23)では、センサの位置及び姿勢のパラメータを取得する。このパラメータは、衛星に搭載されている軌道・姿勢制御装置14から取得する。
次に、位置・姿勢補正式算出処理(S24)では、上記図11に基づき説明した歪みを補正するための補正式を決定する。
そして、位置・姿勢補正処理(S25)では、(S24)で算出した式により、(S23)で読み込んだパラメータに基づき、補正後の出力画像の配列に対応するように、画像データを並べ直し、歪みを補正する。
次に、図13に基づき、更新処理の流れについて説明する。図13は、更新処理を示すフローチャートである。
初めに、参照画像取得処理(S31)では、参照データ蓄積部2に蓄積されている位置データ付き参照画像データ20を取得する。
次に、置換画像取得処理(S32)では、置換対象の画像データを取得する。つまり、データ圧縮装置1においては新規画像データであり、データ伸張装置9においては再生画像データである。
次に、更新対象画像特定処理(S33)では、更新対象画像データを特定する。更新画像データの特定方法は、実施の形態1で示した方法と同様である。
そして、データ置き換え処理(S34)では、切り出し領域28に含まれる画像データ(RGBデータ)を、幾何補正した新規画像データ又は再生画像データに置き換える。
初めに、参照画像取得処理(S31)では、参照データ蓄積部2に蓄積されている位置データ付き参照画像データ20を取得する。
次に、置換画像取得処理(S32)では、置換対象の画像データを取得する。つまり、データ圧縮装置1においては新規画像データであり、データ伸張装置9においては再生画像データである。
次に、更新対象画像特定処理(S33)では、更新対象画像データを特定する。更新画像データの特定方法は、実施の形態1で示した方法と同様である。
そして、データ置き換え処理(S34)では、切り出し領域28に含まれる画像データ(RGBデータ)を、幾何補正した新規画像データ又は再生画像データに置き換える。
実施の形態2に係るデータ圧縮装置1及びデータ伸張装置9によれば、所定の場合にのみ、参照データ蓄積部2が保持する参照画像データを更新する。したがって、参照画像データを更新することにより、かえって圧縮率が低下することがない。また、不必要に参照画像データ更新処理を行わないため、データ圧縮装置1及びデータ伸張装置9への処理負荷がかからない。
実施の形態3.
実施の形態1では、符号化器5にはランレングス符号化方式を利用する符号化器5aを、復号化器10にはランレングス符号の復号化方式を利用する復号化器10aをもって構成したが、実施の形態3では、符号化器5にはハフマン符号化方式を利用する符号化器5bを、復号化器10にはハフマン符号の復号化方式を利用する復号化器10bをもって構成する。
実施の形態1では、符号化器5にはランレングス符号化方式を利用する符号化器5aを、復号化器10にはランレングス符号の復号化方式を利用する復号化器10aをもって構成したが、実施の形態3では、符号化器5にはハフマン符号化方式を利用する符号化器5bを、復号化器10にはハフマン符号の復号化方式を利用する復号化器10bをもって構成する。
実施の形態3によれば、符号化器5bの符号化方式にハフマン符号化方式を用い、出現確率が高い符号に対して短い符号を、また出現確率が低い符号に対しては長い符号を割り当てる事で総符号量を削減し、高い圧縮率のデータを得るデータ圧縮装置の構成を提供できる効果がある。
また、実施の形態3によれば、ハフマン符号化方式は出現確率に応じて符号を割り当てるため、ランレングス符号化方式よりも計算処理を必要とするが、出現確率に応じた符号割当ができるため、一般的にランレングス符号化方式より圧縮率が優れているという効果がある。
また、実施の形態3によれば、ハフマン符号化方式は出現確率に応じて符号を割り当てるため、ランレングス符号化方式よりも計算処理を必要とするが、出現確率に応じた符号割当ができるため、一般的にランレングス符号化方式より圧縮率が優れているという効果がある。
実施の形態4.
実施の形態1では、符号化器5にはランレングス符号化方式を利用する符号化器5aを、復号化器10にはランレングス符号の復号化方式を利用する復号化器10aをもって構成したが、実施の形態4では、符号化器5には算術符号化方式を利用する符号化器5cを、復号化器10には算術符号の復号化方式を利用する復号化器10cをもって構成する。
実施の形態1では、符号化器5にはランレングス符号化方式を利用する符号化器5aを、復号化器10にはランレングス符号の復号化方式を利用する復号化器10aをもって構成したが、実施の形態4では、符号化器5には算術符号化方式を利用する符号化器5cを、復号化器10には算術符号の復号化方式を利用する復号化器10cをもって構成する。
実施の形態4によれば、符号化器5cの符号化方式に算術符号化方式を用い、シンボルの出現確率を計算しながら符号化テーブルを作成し符号割当てをする事で総符号量を削減し、高い圧縮率のデータを得るデータ圧縮装置の構成を提供できる効果がある。
また、実施の形態4によれば、算術符号化方式はシンボルの出現確率を計算しながら符号化テーブルを作成し符号割当をする動的な方式のため、多大な計算処理を必要とするが、画像データの空間的特徴に応じた最適な符号割当てができるため、一般的に、ランレングス符号化方式や、固定した符号化テーブルを使用するハフマン符号化方式などより圧縮率が優れているという効果がある。
また、実施の形態4によれば、算術符号化方式はシンボルの出現確率を計算しながら符号化テーブルを作成し符号割当をする動的な方式のため、多大な計算処理を必要とするが、画像データの空間的特徴に応じた最適な符号割当てができるため、一般的に、ランレングス符号化方式や、固定した符号化テーブルを使用するハフマン符号化方式などより圧縮率が優れているという効果がある。
実施の形態5.
実施の形態1では、符号化器5にはランレングス符号化方式を利用する符号化器5aを、復号化器10にはランレングス符号の復号化方式を利用する復号化器10aをもって構成したが、実施の形態5では、符号化器5には適応ビット割当て方式を利用する符号化器5dを、復号化器10には適応ビット割当ての復号化方式を利用する復号化器10dをもって構成する。
実施の形態1では、符号化器5にはランレングス符号化方式を利用する符号化器5aを、復号化器10にはランレングス符号の復号化方式を利用する復号化器10aをもって構成したが、実施の形態5では、符号化器5には適応ビット割当て方式を利用する符号化器5dを、復号化器10には適応ビット割当ての復号化方式を利用する復号化器10dをもって構成する。
実施の形態5によれば、符号化器5dの符号化方式に適応ビット割当て方式を用い、帯域分割あるいは時間軸分割によってビット数を適応的に割当て符号化する事で総符号量を削減し、高い圧縮率のデータを得るデータ圧縮装置の構成を提供できる効果がある。
また、実施の形態5によれば、適応ビット割当て方式は量子化ビット数を動的に変更する方式のため、多大な計算処理を必要とするが、画像データの帯域的あるいは時間的特徴に応じた最適な符号割当てができるため、一般的に、ランレングス符号化方式や、固定した符号化テーブルを使用するハフマン符号化方式などより圧縮率が優れているという効果がある。
また、実施の形態5によれば、適応ビット割当て方式は量子化ビット数を動的に変更する方式のため、多大な計算処理を必要とするが、画像データの帯域的あるいは時間的特徴に応じた最適な符号割当てができるため、一般的に、ランレングス符号化方式や、固定した符号化テーブルを使用するハフマン符号化方式などより圧縮率が優れているという効果がある。
次に、図14に基づき、上記実施の形態に係るデータ圧縮装置1及びデータ伸張装置9のハードウェア構成について説明する。図14は、実施の形態に係るデータ圧縮装置1及びデータ伸張装置9のハードウェア構成の一例を示す図である。
図14において、データ圧縮装置1及びデータ伸張装置9は、プログラムを実行するCPU911(Central・Processing・Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU911は、バス912を介してROM913、RAM914、キーボード902、通信ボード915、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。データ圧縮装置1及びデータ伸張装置9は、さらに、LCD901等を備えていても構わない。
図14において、データ圧縮装置1及びデータ伸張装置9は、プログラムを実行するCPU911(Central・Processing・Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU911は、バス912を介してROM913、RAM914、キーボード902、通信ボード915、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。データ圧縮装置1及びデータ伸張装置9は、さらに、LCD901等を備えていても構わない。
RAM914は、揮発性メモリの一例である。ROM913、磁気ディスク装置920の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード915、キーボード902などは、入力装置の一例である。
通信ボード915、キーボード902などは、入力装置の一例である。
通信ボード915は、通信装置及び出力装置の一例である。
磁気ディスク装置920又はROM913などには、オペレーティングシステム921(OS)、ウィンドウシステム922、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。プログラム群923のプログラムは、CPU911、オペレーティングシステム921、ウィンドウシステム922により実行される。
磁気ディスク装置920又はROM913などには、オペレーティングシステム921(OS)、ウィンドウシステム922、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。プログラム群923のプログラムは、CPU911、オペレーティングシステム921、ウィンドウシステム922により実行される。
上記プログラム群923には、上記で説明した実施の形態においてデータ圧縮装置1及びデータ伸張装置9の各機能を実行するプログラムがそれぞれ記憶されている。プログラムは、CPU911により読み出され実行される。
ファイル群924には、上記で説明した実施の形態において、「〜データ」、「〜判定」として説明する情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「ファイル」や「データベース」の各項目として記憶されている。「ファイル」や「データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリになどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPU911の動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のCPU911の動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、上記で説明した実施の形態において、処理フロー及びフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、FDD904のフレキシブルディスク、コンパクトディスク、磁気ディスク装置920の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、DVD(Digital・Versatile・Disc)等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
ファイル群924には、上記で説明した実施の形態において、「〜データ」、「〜判定」として説明する情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「ファイル」や「データベース」の各項目として記憶されている。「ファイル」や「データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリになどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPU911の動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のCPU911の動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、上記で説明した実施の形態において、処理フロー及びフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、FDD904のフレキシブルディスク、コンパクトディスク、磁気ディスク装置920の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、DVD(Digital・Versatile・Disc)等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
また、上記で説明した実施の形態において「〜部」、「〜器」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」、「〜器」として説明するものは、ROM913に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等の記録媒体に記憶される。プログラムはCPU911により読み出され、CPU911により実行される。すなわち、プログラムは、上記で説明した実施の形態において「〜部」、「〜器」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、上記で説明した実施の形態において「〜部」、「〜器」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
1 データ圧縮装置、2 参照データ蓄積部(圧縮装置側)、2’ 参照データ蓄積部(伸張装置側)、3 予測画像抽出部(圧縮装置側)、3’ 予測画像抽出部(伸張装置側)、4 差分器、5(5a,5b,5c,5d) 符号化器、6 参照データ更新部(圧縮装置側)、6’ 参照データ更新部(伸張装置側)、7 新規画像データ取得部、7’ 差分画像データ取得部、8 出力部(圧縮装置側)、8’ 出力部(伸張装置側)、9 データ伸張装置、10(10a,10b,10c,10d) 復号化器、11 加算器、12 人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体、13 撮像器、14 軌道・姿勢制御装置、15 地上データ処理装置との通信装置、16 地上データ処理装置、17 人工衛星など地球の上空を航行する空間航行体12との通信装置、20 位置データ付き参照画像データ、21 ヘッダ部、22 データ部、23 赤色成分の値、24 緑色成分の値、25 青色成分の値、26 緯度の値、27 経度の値、28 切り取り領域、29 中心位置データ。
Claims (7)
- 新規画像データを上記新規画像データに撮像されている被写体の位置を示す位置データとともに取得して記憶装置に記憶する新規画像データ取得部と、
参照画像データと、上記参照画像データに撮像されている被写体の画素毎の位置を示す位置データとを記憶装置に保持する参照データ蓄積部と、
上記新規画像データ取得部が取得した新規画像データの被写体の位置データに基づき、上記参照画像データの少なくとも一部から上記新規画像データに対応する予測画像データを処理装置により特定して抽出する予測画像抽出部と、
上記予測画像抽出部が抽出した予測画像データの値と上記新規画像データの値との画素間の差分をとり、差分画像データを処理装置により生成する差分器と、
所定の条件を満たした場合、上記新規画像データの被写体の位置データに基づいて上記参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定し、上記更新対象画像データを上記新規画像データに置き換えることにより、上記参照データ蓄積部が保持する参照画像データを処理装置により更新する参照データ更新部と
を備えることを特徴とするデータ圧縮装置。 - 上記新規画像データ取得部は、新規画像データを上記新規画像データに撮像されている被写体の中心の位置情報である中心位置データとともに取得し、
上記参照データ更新部は、上記新規画像データの被写体の中心位置データが示す位置と、新規画像データのサイズとに基づき、更新対象画像データを特定する
ことを特徴とする請求項1記載のデータ圧縮装置。 - 上記参照データ更新部は、以前に参照画像データを更新してから所定の期間経過している場合と、上記差分画像データのデータ量が所定のデータ量以上である場合と、ユーザから参照画像データを更新する指示がされた場合とのいずれかに該当する場合に上記参照データ蓄積部が保持する参照画像データを更新する
ことを特徴とする請求項1記載のデータ圧縮装置。 - 上記参照データ更新部は、画像中の雲が存在する領域の面積が画像全体に占める割合が所定の割合よりも多い場合、上記参照データ蓄積部が保持する参照画像データを更新しない
ことを特徴とする請求項1記載のデータ圧縮装置。 - 参照画像データと、上記参照画像データに撮像されている被写体の画素毎の位置を示す位置データとを記憶装置に保持する参照データ蓄積部と、
新規画像データと参照画像データとの画素間の差分のデータである差分画像データを上記新規画像データに撮像されている被写体の位置を示す位置データとともに取得して記憶装置に記憶する差分画像データ取得部と、
上記差分画像データ取得部が取得した新規画像データの被写体の位置データに基づき、上記参照画像データの少なくとも一部から上記新規画像データに対応する予測画像データを処理装置により特定して抽出する予測画像抽出部と、
上記予測画像抽出部が抽出した予測画像データの値と上記差分画像データの値との画素間の加算をとり、再生画像データを処理装置により生成する加算器と、
所定の条件を満たした場合、上記新規画像データの被写体の位置データに基づいて上記参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定し、上記更新対象画像データを上記再生画像データに置き換えることにより、上記参照データ蓄積部が保持する参照画像データを処理装置により更新する参照データ更新部と
を備えることを特徴とするデータ伸張装置。 - データ圧縮装置とデータ伸張装置とを備えるデータ通信システムにおいて、
データ圧縮装置は、
新規画像データを上記新規画像データに撮像されている被写体の位置を示す位置データとともに取得して記憶装置に記憶する新規画像データ取得部と、
参照画像データと、上記参照画像データに撮像されている被写体の画素毎の位置を示す位置データとを記憶装置に保持する圧縮装置参照データ蓄積部と、
上記新規画像データ取得部が取得した新規画像データの被写体の位置データに基づき、上記参照画像データの少なくとも一部から上記新規画像データに対応する予測画像データを処理装置により特定して抽出する圧縮装置予測画像抽出部と、
上記予測画像抽出部が抽出した予測画像データの値と上記新規画像データの値との画素間の差分をとり、差分画像データを処理装置により生成する差分器と、
上記差分器が生成した差分画像データを上記新規画像データの被写体の位置データとともに出力装置により出力する出力部と、
所定の条件を満たした場合、上記新規画像データの被写体の位置データに基づいて上記参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定し、上記更新対象画像データを上記新規画像データに置き換えることにより、上記参照データ蓄積部が保持する参照画像データを処理装置により更新する圧縮装置参照データ更新部とを備え、
データ伸張装置は、
参照画像データと、上記参照画像データに撮像されている被写体の画素毎の位置を示す位置データとを記憶装置に保持する伸張装置参照データ蓄積部と、
上記出力部が出力した差分画像データと上記新規画像データに撮像されている被写体の位置を示す位置データとを取得して記憶装置に記憶する差分画像データ取得部と、
上記差分画像データ取得部が取得した新規画像データの被写体の位置データに基づき、上記参照画像データの少なくとも一部から上記新規画像データに対応する予測画像データを処理装置により特定して抽出する伸張装置予測画像抽出部と、
上記予測画像抽出部が抽出した予測画像データの値と上記差分画像データの値との画素間の加算をとり、再生画像データを処理装置により生成する加算器と、
所定の条件を満たした場合、上記新規画像データの被写体の位置データに基づいて上記参照画像データの少なくとも一部の画像である更新対象画像データを特定し、上記更新対象画像データを上記再生画像データに置き換えることにより、上記参照データ蓄積部が保持する参照画像データを処理装置により更新する伸張装置参照データ更新部と
を備えることを特徴とするデータ通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007017224A JP2008187306A (ja) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | データ圧縮装置、データ伸張装置及びデータ通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007017224A JP2008187306A (ja) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | データ圧縮装置、データ伸張装置及びデータ通信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008187306A true JP2008187306A (ja) | 2008-08-14 |
Family
ID=39730073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007017224A Pending JP2008187306A (ja) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | データ圧縮装置、データ伸張装置及びデータ通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008187306A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013031785A1 (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | 日本電気株式会社 | 撮影画像圧縮伝送方法及び撮影画像圧縮伝送システム |
JP2016096502A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社東芝 | 画像符号化装置、画像復号装置および画像伝送方法 |
WO2017164007A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 日本電気株式会社 | データ符号化システム、データ符号化装置、データ符号化制御装置、データ符号化方法、データ符号化制御方法およびプログラム記録媒体 |
-
2007
- 2007-01-29 JP JP2007017224A patent/JP2008187306A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013031785A1 (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | 日本電気株式会社 | 撮影画像圧縮伝送方法及び撮影画像圧縮伝送システム |
CN103797798A (zh) * | 2011-09-01 | 2014-05-14 | 日本电气株式会社 | 捕获图像压缩传输方法和捕获图像压缩传输系统 |
JPWO2013031785A1 (ja) * | 2011-09-01 | 2015-03-23 | 日本電気株式会社 | 撮影画像圧縮伝送方法及び撮影画像圧縮伝送システム |
CN103797798B (zh) * | 2011-09-01 | 2017-05-17 | 日本电气株式会社 | 捕获图像压缩传输方法和捕获图像压缩传输系统 |
US9736471B2 (en) | 2011-09-01 | 2017-08-15 | Nec Corporation | Captured image compression transmission method and captured image compression transmission system |
JP2016096502A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社東芝 | 画像符号化装置、画像復号装置および画像伝送方法 |
WO2017164007A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 日本電気株式会社 | データ符号化システム、データ符号化装置、データ符号化制御装置、データ符号化方法、データ符号化制御方法およびプログラム記録媒体 |
JPWO2017164007A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2019-01-31 | 日本電気株式会社 | データ符号化システム、データ符号化装置、データ符号化制御装置、データ符号化方法、データ符号化制御方法およびプログラム記録媒体 |
US10869037B2 (en) | 2016-03-22 | 2020-12-15 | Nec Corporation | Data encoding system, data encoding device, data encoding control device, data encoding method, data encoding control method, and program recording medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10992943B2 (en) | Data processing apparatuses, methods, computer programs and computer-readable media | |
KR102362066B1 (ko) | 포인트 클라우드 기하학적 압축 | |
US8542936B2 (en) | Image encoding and decoding device | |
US8666179B2 (en) | Image encoding apparatus and decoding apparatus | |
CN107241605B (zh) | 视频编码器以及视频编码方法 | |
US20080175491A1 (en) | Image coding apparatus, image decoding apparatus, image processing apparatus and methods thereof | |
JP4814292B2 (ja) | データ圧縮及び復元装置、並びに方法 | |
JP4769305B2 (ja) | 画像信号符号化方法及び復号方法、情報源符号化及び復号方法、それらの装置、及びそれらのプログラム並びにプログラムを記録した記憶媒体 | |
KR20110041281A (ko) | 표시 장치에 의해서 표시되는 영상 데이터를 처리하는 장치 및 방법 | |
JP5049942B2 (ja) | 復号装置、復号方法、及びプログラム | |
JP2004173011A (ja) | 画像信号の処理装置および処理方法、それに使用される係数データの生成装置および生成方法、並びに各方法を実行するためのプログラム | |
WO2015188297A1 (zh) | 加权跳过模式的视频图像块压缩算术编解码方法及装置 | |
US9277231B2 (en) | Picture coding apparatus, picture coding program, picture decoding apparatus, and picture decoding program | |
KR20080016881A (ko) | 예측 값들의 보정을 사용하는 압축 및 압축 해제 | |
JP2008187306A (ja) | データ圧縮装置、データ伸張装置及びデータ通信システム | |
US20120093227A1 (en) | Data compression method and data compression device | |
JP2961374B2 (ja) | ディジタル的に受信されたビデオ画像の再生方法及び装置 | |
JP4590335B2 (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
JP2006115283A (ja) | データ圧縮装置およびデータ伸張装置 | |
JP6907888B2 (ja) | 情報処理システム、情報処理装置および情報処理プログラム | |
JP2010081184A (ja) | 画像符号化装置、画像復号装置、画像符号化システム | |
CN114419292A (zh) | 图像处理方法、装置、设备及存储介质 | |
US8229236B2 (en) | Method for progressive JPEG image decoding | |
JP5682387B2 (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
JP2011109172A (ja) | 映像符号化装置、および、そのデータ処理方法 |