JP2008283327A - Image data restoration method, and image processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像データ復元方法、及び、画像処理装置に関し、詳しくは、JPEG方式で圧縮された画像データを元画像に復元する画像データ復元方法、及び、JPEG方式で圧縮された画像データを元画像に復元して表示装置に表示する画像処理装置に関する。 The present invention relates to an image data restoration method and an image processing apparatus, and more particularly, to an image data restoration method for restoring image data compressed by the JPEG method to an original image and an image data compressed by the JPEG method. The present invention relates to an image processing apparatus that restores an image and displays it on a display device.
従来、特許文献1に記載されているように、ファクシミリ送信前又はコピー前にファクシミリ送信する画像又はコピーする画像が適切であるか否かを事前確認するために表示装置に表示することができるコピーファクシミリ複合機が発明されている。特許文献1に記載のコピーファクシミリ複合機は、ファクシミリ送信する画像やコピーする画像を外部の表示装置に表示するが、コピーする画像やインターネットファクシミリ通信で送信する画像を自装置が備える表示装置に表示するインターネットファクシミリ装置も発明されている。このようなインターネットファクシミリ装置では、表示装置に表示する画像を利用者の指示に応じて拡大したり縮小したりすることができる。
上述のインターネットファクシミリ装置では、表示装置に表示される画像の画像データはJPEG形式で記憶装置に記憶されている場合が多く、当該画像を表示装置に表示させたり、表示する画像を拡大又は縮小したりする場合には、その都度、JPEG形式の画像データを復号して元画像を復元する必要があり、復元の処理のために記憶装置の多くの記憶容量が必要であり、また、復元の処理のために演算処理装置にかかる負担が大きいという問題があった。 In the Internet facsimile apparatus described above, image data of an image displayed on the display device is often stored in a storage device in JPEG format, and the image is displayed on the display device, or the displayed image is enlarged or reduced. In each case, it is necessary to restore the original image by decoding the image data in JPEG format, and a large amount of storage capacity of the storage device is necessary for the restoration process. For this reason, there is a problem that the burden on the arithmetic processing unit is large.
そこで、本発明は、元画像の復元の処理のために必要な記憶装置の記憶容量を低減することができ、かつ、復元の処理のために演算処理装置にかかる負担を軽減することができる画像データ復元方法、及び、画像処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can reduce the storage capacity of the storage device necessary for the restoration process of the original image, and can reduce the burden on the arithmetic processing unit for the restoration process. An object is to provide a data restoration method and an image processing apparatus.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の画像データ復元方法は、JPEG方式で圧縮された画像データを元画像に復元する画像データ復元方法であって、元画像がn(nは自然数)個のブロックラインによって形成され、元画像の第1ブロックラインから第m(mは自然数であって、m<n)ブロックラインまでが表示装置における表示範囲であるとする場合に、元画像の第1ブロックラインの先頭から、第mブロックライン以上であって第n−1ブロックライン以下であるブロックラインの最後のブロックまでに対応するハフマン符号化データを復号して量子化データを得る工程Aと、前記工程Aで復号して得られた量子化データに基づいて元画像を復元する工程Bと、を含むことを特徴としている。
In order to achieve the above object, an image data restoration method according to
ここで「表示装置における表示範囲」とは、表示装置において元画像をスクロールすることなく表示できる範囲である。また、「ブロック」とは、JPEG方式の符号化における処理の単位であり、元画像の全体を区分けする8画素×8画素からなる画素の集まりである。さらに、「ブロックライン」とは、図7に示すように、元画像において当該画像の図面の左端から右端まで横方向(x軸方向)に一列に連なるブロックが形成するラインである。そして、表示装置において元画像の描写が開始される図面の最も上のブロックラインが第1ブロックラインである。また、「第mブロックライン以上」とは、第mブロックラインを含んで、これよりyの増加方向を意味し、「第n−1ブロックライン以下」とは、第n−1ブロックラインを含んで、これよりyの減少方向を意味する。なお、これらは、以降の請求項においても同じである。 Here, the “display range in the display device” is a range in which the original image can be displayed on the display device without scrolling. A “block” is a unit of processing in JPEG encoding, and is a collection of 8 × 8 pixels that divide the entire original image. Further, the “block line” is a line formed by blocks that are arranged in a row in the horizontal direction (x-axis direction) from the left end to the right end of the drawing of the image as shown in FIG. The first block line is the uppermost block line in the drawing where the original image starts to be drawn on the display device. Further, “more than the mth block line” means the direction of increasing y including the mth block line, and “below the (n−1) th block line” includes the n−1th block line. Therefore, this means a direction of decreasing y. These are the same in the following claims.
請求項2に記載の画像データ復元方法は、請求項1に記載の画像データ復元方法であって、前記工程Bは、元画像の左端から、元画像の前記表示装置における表示範囲の右端以上であって元画像の右端未満までのブロックの量子化データを逆量子化して直流成分と周波数成分とを得る工程B−1と、前記工程B−1で逆量子化して得られた直流成分と周波数成分とに基づいて逆離散コサイン変換を行って元画像を得る工程B−2と、を含むことを特徴としている。
The image data restoration method according to claim 2 is the image data restoration method according to
ここで、「表示範囲の右端以上」における「右端以上」とは、右端を含んで、これより、元画像の描写方向、つまり、図7におけるxの増加方向を意味し、「元画像の右端未満」とは、右端を含まず、これより、元画像の描写の逆方向、つまり、xの減少方向を意味する。なお、これは、以降の請求項においても同じである。 Here, “more than the right end” in “more than the right end of the display range” means the drawing direction of the original image, that is, the increasing direction of x in FIG. The term “less than” does not include the right end, and means the reverse direction of the original image, that is, the decreasing direction of x. This also applies to the following claims.
請求項3に記載の画像データ復元方法は、請求項2に記載の画像データ復元方法であって、前記工程B−1では、直流成分に対応する量子化データと、前記表示装置に表示される元画像の縮小率に応じた高さまでの周波数の周波数成分に対応する量子化データとを逆量子化することを特徴としている。
The image data restoration method according to
上記目的を達成するために、請求項4に記載の画像処理装置は、JPEG方式で圧縮された画像データを元画像に復元して表示装置に表示する画像処理装置であって、元画像がn(nは自然数)個のブロックラインによって形成され、元画像の第1ブロックラインから第m(mは自然数)ブロックラインまでが表示装置における表示範囲であるとする場合に、元画像の第1ブロックラインの先頭から、第mブロックライン以上であって第n−1ブロックライン以下であるブロックラインの最後のブロックまでに対応するハフマン符号化データを復号して量子化データを得る復号手段と、前記復号手段による復号によって得られた量子化データのうち、元画像の左端から、元画像の前記表示装置における表示範囲の右端以上であって元画像の右端未満までのブロックの量子化データを逆量子化して直流成分と周波数成分とを得る逆量子化手段と、前記逆量子化手段で逆量子化して得られた直流成分と周波数成分とに基づいて逆離散コサイン変換を行って元画像を得る逆離散コサイン変換手段と、を備え、前記逆量子化手段は、直流成分に対応する量子化データと、前記表示装置に表示される元画像の縮小率に応じた高さまでの周波数の周波数成分に対応する量子化データとを逆量子化することを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to claim 4 is an image processing apparatus that restores image data compressed by the JPEG method to an original image and displays the original image on a display device. The first block of the original image is formed by (n is a natural number) block lines, and the range from the first block line of the original image to the m-th (m is a natural number) block line is the display range in the display device. Decoding means for obtaining quantized data by decoding Huffman encoded data corresponding to from the head of the line to the last block of the block line that is not less than the m-th block line and not more than the (n-1) -th block line; Of the quantized data obtained by decoding by the decoding means, from the left end of the original image to the right end of the original image that is not less than the right end of the display range of the original image on the display device Inverse quantization means that obtains a DC component and a frequency component by inverse quantization of quantized data of blocks up to less than the block, and an inverse based on the DC component and frequency component obtained by inverse quantization by the inverse quantization means And an inverse discrete cosine transform unit that obtains an original image by performing a discrete cosine transform, wherein the inverse quantizing unit is configured to reduce quantization data corresponding to a DC component and a reduction ratio of the original image displayed on the display device. It is characterized in that the quantized data corresponding to the frequency component of the frequency up to the corresponding height is inversely quantized.
請求項1に記載の画像データ復元方法によれば、画像データを構成するハフマン符号化データのすべてを復号するのではなく、表示装置における表示範囲を含む一部の元画像の復元に必要なハフマン符号化データのみを復号するので、取り扱うデータ量が削減され、元画像の復元の処理のために必要な記憶装置の記憶容量を低減することができ、かつ、復元の処理のために演算処理装置にかかる負担を軽減することができるという効果が得られる。
According to the image data restoration method of
請求項2に記載の画像データ復元方法によれば、ハフマン符号化データの復号によって得られた量子化データのすべてについて逆量子化を行うのではなく、表示装置における表示範囲を含む一部の元画像の復元に必要な量子化データのみを逆量子化するので、取り扱うデータ量が削減され、元画像の復元の処理のために必要な記憶装置の記憶容量を低減することができ、かつ、復元の処理のために演算処理装置にかかる負担を軽減することができるという効果が得られる。 According to the image data restoration method according to claim 2, instead of performing inverse quantization on all of the quantized data obtained by decoding the Huffman encoded data, some elements including a display range in the display device are included. Since only the quantized data necessary for image restoration is inversely quantized, the amount of data handled is reduced, the storage capacity of the storage device required for the restoration of the original image can be reduced, and restoration is also possible. As a result, it is possible to reduce the burden on the arithmetic processing unit for the above processing.
請求項3に記載の画像データ復元方法によれば、ハフマン符号化データの復号によって得られたブロックに含まれるすべての量子化データについて逆量子化を行うのではなく、直流成分に対応する量子化データと、表示装置に表示される元画像の縮小率に応じた高さまでの周波数の周波数成分に対応する量子化データとのみを逆量子化するので、取り扱うデータ量が削減され、元画像の復元の処理のために必要な記憶装置の記憶容量を低減することができ、かつ、復元の処理のために演算処理装置にかかる負担を軽減することができるという効果が得られる。
According to the image data restoration method according to
請求項4に記載の画像処理装置によれば、画像データを構成するハフマン符号化データのすべてを復号するのではなく、表示装置における表示範囲を含む一部の元画像の復元に必要なハフマン符号化データのみを復号し、また、ハフマン符号化データの復号によって得られた量子化データのすべてについて逆量子化を行うのではなく、表示装置における表示範囲を含む一部の元画像の復元に必要な量子化データのみを逆量子化し、さらに、ハフマン符号化データの復号によって得られたブロックに含まれるすべての量子化データについて逆量子化を行うのではなく、直流成分に対応する量子化データと、表示装置に表示される元画像の縮小率に応じた高さまでの周波数の周波数成分に対応する量子化データとのみを逆量子化する。したがって、取り扱うデータ量が削減されるので、元画像の復元の処理のために必要な記憶装置の記憶容量を低減することができ、かつ、復元の処理のために演算処理装置にかかる負担を軽減することができるという効果が得られる。 According to the image processing device of claim 4, the Huffman code necessary for restoring a part of the original image including the display range in the display device is not decoded, but all the Huffman encoded data constituting the image data is decoded. Necessary to restore only part of the original image including the display range on the display device, rather than decoding only the quantized data and not performing inverse quantization on all the quantized data obtained by decoding the Huffman encoded data Rather than performing inverse quantization on all quantized data included in the block obtained by decoding the Huffman encoded data, the quantized data corresponding to the DC component Only the quantized data corresponding to the frequency component of the frequency up to the height corresponding to the reduction ratio of the original image displayed on the display device is inversely quantized. Accordingly, since the amount of data to be handled is reduced, the storage capacity of the storage device required for the restoration process of the original image can be reduced, and the burden on the arithmetic processing unit for the restoration process can be reduced. The effect that it can do is acquired.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る画像データ復元方法、及び、画像処理装置について説明する。本発明に係る画像データ復元方法は、JPEG方式で圧縮された画像データを元画像に復元する方法であり、画像処理装置としての例えばインターネットファクシミリ装置1において実現される。インターネットファクシミリ装置1は、ファクシミリ通信機能、電子メール通信機能、スキャン機能(スキャン・トゥ・フォルダ機能を含む)、コピー機能、プリント機能などを備えた、いわゆるファクシミリ複合機と呼ばれるものである。インターネットファクシミリ装置1は、オフィスなどに設置され、公衆交換電話網(PSTN:Public Switched Telephone Networks)2及びLAN3(Local Area Network)に接続される。LAN3には、インターネットファクシミリ装置1の他に、クライアントPC(Personal Computer)やメール・サーバなども接続される。また、LAN3には、ルータも接続され、LAN3は、ルータを介してインターネットに接続される。
Hereinafter, an image data restoration method and an image processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The image data restoration method according to the present invention is a method for restoring image data compressed by the JPEG method to an original image, and is realized in, for example, the Internet
図1は、インターネットファクシミリ装置1の構成例を示したブロック図である。このインターネットファクシミリ装置1は、図示するように、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、HDD(Hard Disk Drive)104、操作部105、表示部106、原稿読取部107、画像処理部108、コーデック(CODEC:Coder and Decoder)109、画像メモリ110、プリンタ111、FAX通信部112、及び、LAN−I/F(Local Area Network Interface)113を備えており、各部101乃至113は、バス(bus)114によって通信可能に接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the
CPU101は、ROM102に記憶されている制御プログラムに従って、インターネットファクシミリ装置1の各部の動作を制御する。ROM102は、CPU101によりこのインターネットファクシミリ装置1の各部の動作を制御するための前記制御プログラムなどを記憶する。RAM103は、インターネットファクシミリ装置1の動作に用いる設定情報などの各種データなどを、読み出し及び書き込みが可能な状態で記憶するものであり、CPU101のワークエリアとしても機能する。HDD104は、ファクシミリ機能で送受信した画像データの蓄積などを行うためのものである。
The
操作部105は、図示しないが、原稿の読み取り(スキャン)動作の開始を指示するためのスタートキー、ファクシミリ番号、コピー部数などを入力するためのテンキー、文字の入力を行うための文字入力キー、操作対象を指定するためのカーソルキーなどを備えている。表示部106は、各種の設定状態や自装置1の動作状態などを文字や図形などで表示するタッチパネル式の液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)(以下、「表示装置」と呼ぶ。)106aや、点灯又は消灯で表示するLED(Light Emitting Diode)ランプなどを備えている。操作部105が備える各キーの操作や表示部106が備える表示装置106aのパネルのタップに応じて表示装置106aの表示が変化し、この表示装置106aの表示に対応した操作部105の各キーの操作や表示装置106aのパネルのタップにより各種の入力を行うことができる。表示装置106aに表示するJPEG方式の画像データの拡大率や縮小率の指定や、スクロールの指示なども、操作部105の各キーの操作や表示装置106aのパネルのタップにより行うことができる。
Although not shown, the
原稿読取部107は、原稿の画像を読み取って画像データを生成するものであり、図示しないが、例えば、透明な原稿載置板に載置された原稿を読み取るフラット・ベッド・スキャナ(FBS:Flat Bed Scanner)や、原稿トレイに載置された原稿を読み取るべく、その原稿を搬送する自動原稿給送装置(ADF:Automatic Document Feeder)を備えている。 An original reading unit 107 reads an image of an original and generates image data. Although not shown, for example, a flat bed scanner (FBS: Flat) that reads an original placed on a transparent original placing plate is used. Bed Scanner) and an automatic document feeder (ADF: Automatic Document Feeder) that conveys the document to read the document placed on the document tray.
画像処理部108は、原稿読取部107から出力された画像データに対して、色調整、色空間変換、2値化等の処理を行うものである。コーデック109は、画像処理部108等によって処理された画像データを符号化(エンコード)し、また、符号化された画像データを復号(デコード)するものである。コーデック109に入力された画像データは、JPEG、MH、MR、MMR、JBIG方式等に基づいて符号化され、画像メモリ110に記憶される。本発明に係る画像データ復元方法は、このコーデック109によって実行される。また、コーデック109によって符号化された画像データは、さらに、画像処理部108において、TIFF(Tagged Image File Format)−Sファイルなどの画像ファイルに形成されてHDD104に記憶される。
The
プリンタ111は、画像メモリ110から読み出され、コーデック109によって復号された画像データを印刷出力するものである。
The
FAX通信部112は、原稿の画像データをファクシミリ(FAX)通信するものであり、図示しないが、モデム(MODEM:MOdulator-DEModulator)及びNCU(Network Control Unit)を備えている。モデムは、例えばITU−T(国際電気通信連合電気通信標準化部門)の勧告V.34規格又はこれと同様のものに従った送受信データの変調及び復調を行うものである。NCUは、電話回線を制御して電話をかけたり、切ったりする回線網制御装置でありPSTN2に接続される。PSTN2には、インターネットファクシミリ装置1の他にG3ファクシミリ装置などが通信可能に接続され、インターネットファクシミリ装置1は、G3ファクシミリ装置などとの間で画像データをファクシミリ通信により送信又は受信することが可能である。
The
LAN−I/F113は、インターネットファクシミリ装置1をLAN3に接続可能にするものである。LAN3には、クライアントPCやメール・サーバなども接続され、インターネットファクシミリ装置1は、クライアントPCやメール・サーバなどとの間でデータの通信が可能である。また、インターネットファクシミリ装置1は、LAN3及びルータを介して、インターネット上に設けられたその他のインターネットファクシミリ装置などと接続され、その他のインターネットファクシミリ装置などとの間で、インターネットファクシミリ通信を行うことができる。ここで、インターネットファクシミリ通信とは、例えば、TIFF−S形式のファイル(画像データ)を添付した電子メールをSMTP(Simple Mail Transfer Protocol)で送受信する通信である。
The LAN-I / F 113 enables the
このようなインターネットファクシミリ装置1では、コピー機能の実行やスキャン・トゥ・フォルダ機能の実行などの際に、原稿読取部107によって原稿の画像を読み取ることによって生成されたカラー画像データは、コーデック109によって、JPEG方式に基づいて符号化され、画像メモリ110に記憶される。そして、画像メモリ110に記憶されたJPEG方式のカラー画像データは、当該カラー画像データの画像が適切であるか、つまり、利用者の意図した所望の画像であるか否かを確認するなどの目的で、コーデック109によって、本発明の画像データ復元方法によって復元されて表示装置106aに表示される。また、インターネットファクシミリ装置1では、原稿読取部によって生成されたJPEG方式のカラー画像データだけでなく、USB(Universal Serial Bus)メモリなどの外部の記憶装置から自装置1に取り込まれたり、インターネット上の所定のサイトから自装置1にダウンロードされたりしたJPEG方式のカラー画像データを表示装置106aに表示する場合にも本発明の画像データ復元方法によって復元される。なお、本発明の画像データ復元方法によって復元する画像データは、JPEG方式の画像データであれば、カラー画像データに限らずモノクロ画像データであってもよいが、以下においては、JPEG方式の画像データがカラー画像データであるかモノクロ画像データであるかを区別することなく説明する。
In such an
まず、コーデック109において行う一般的なJPEG方式の符号化では、画像データを図2に示すような、8画素×8画素のブロックに分割して処理を行う。具体的には、まず、8画素×8画素のブロックのそれぞれに対して2次元離散コサイン変換を行い、ブロックの各画素の値からなる空間領域を周波数領域に変換する。2次元離散コサイン変換は、数1によって定義される。図2のブロックに含まれるN個(64個)の画素の値をf(x,y)、(x,y=0,1,2,3,4,5,6,7)として数1を適用することによって、ブロックに対して2次元離散コサイン変換を行う。コーデック109は、周知の行列計算を行うことによって、この2次元離散コサイン変換を行う。
数1による2元離散コサイン変換によって、ブロックの空間領域が周波数領域に変換され、1個の直流成分(DC成分)の値(F(0,0))とN−1(63)個の周波数成分(AC成分)の値(F(0,1),F(0,2),…,F(1,0),F(1,1),…,F(7,6),F(7,7))とが得られる。なお、63個の周波数成分は、図3の左上から右下に行くほど高周波数の成分となっており、周波数成分の大きな値は、低周波数の成分に現れる傾向があるという特性がある。
The space domain of the block is transformed into the frequency domain by the binary discrete cosine transform according to
2次元離散コサイン変換によって得られた直流成分と周波数成分とは、コーデック109において、図4に示すような量子化テーブルによって量子化される。つまり、図3に示す直流成分の値(F(0,0))と、周波数成分の各値(F(0,1),F(0,2),…,F(1,0),F(1,1),…,F(7,6),F(7,7))とが、これらのそれぞれの値の位置に対応する、図4に示すテーブルの各値によって除算され、その商が量子化された値となる。図4に示すように、量子化テーブルの値は、左上から右下に向かって大きくなっている。そして、上述したように、周波数成分の大きな値は、低周波数の周波数成分に現れる傾向があるので、つまり、高周波数の周波数成分の値は小さいので、高周波成分の値の多くは量子化により「0」となる。
The DC component and the frequency component obtained by the two-dimensional discrete cosine transform are quantized by the
次に、量子化されたデータは、コーデック109において、順次ブロック単位で、図5に示すように、ハフマン符号テーブル変換によってハフマン符号に変換されてハフマン符号化データ(符号ストリーム)となる。このとき、量子化データは、図6に矢印で示すように、左上から右下に向けて順次ハフマン符号化される。また、ハフマン符号化データによる符号ストリームは、図7に示す、元画像の第1ブロックラインの最左端のブロックの符号化データから右方向のブロックの符号化データへと連なり、第1ブロックラインの最右端のブロックの符号化データの次に、第2ブロックラインの最左端のブロックの符号化データから右方向のブロックの符号化データへと連なり、第nブロックラインの最右端のブロックの符号化データへとつながっている。ここで、「ブロックライン」とは、図7に示すように、元画像において当該画像の左端から右端まで横方向に一列に連なるブロックが形成するラインを意味する。なお、図7の例においては、元画像は、第1から第n(nは自然数)のブロックラインによって形成され、第1から第m(mは自然数であって、m<n)のブロックラインまでをスクロールすることなく表示装置106aに表示可能であるとする。ハフマン符号についての詳細な説明は省略するが、上述したように、量子化データはその多くの値が「0」となるため、ハフマン符号化によって高度に圧縮することができる。なお、ブロック毎の量子化データはハフマン符号化によって圧縮されるため、ブロック毎のハフマン符号化データはそのデータ長が一定とはならない。
Next, the quantized data is sequentially converted into a Huffman code by Huffman code table conversion and converted into Huffman encoded data (code stream) in block units in the
そして、最後に、コーデック109は、こうして得られた符号ストリームをJPEG形式の画像ファイル(画像データ)に形成する。
Finally, the
こうして生成されたJPEG形式の画像データからの元画像への復元は、JPEG形式の画像データを生成したのと逆の手順で、つまり、コーデック109において、ハフマン符号化データをハフマン符号化テーブルで復号して量子化データとし、量子化データを量子化テーブルで逆量子化して周波数領域の直流成分と周波数成分とし、直流成分と周波数成分とを逆離散コサイン変換することによって行われる。
The restoration of the original image from the JPEG format image data generated in this way is the reverse of the procedure for generating the JPEG format image data, that is, the
ところで、本実施の形態では、JPEG形式の画像データからの元画像の復元における、ハフマン符号化データの復号、及び、量子化データの逆量子化の各工程の処理において、処理の対象とするデータの量を削減することによって、RAM103の必要な記憶容量を低減するとともに、CPU101にかかる負担を軽減する。
By the way, in the present embodiment, data to be processed in each process of decoding Huffman encoded data and inverse quantization of quantized data in restoration of an original image from JPEG format image data. This reduces the required storage capacity of the
第1に、ハフマン符号化データの復号の処理においては、復号するハフマン符号化データのデータ量を削減する。つまり、符号ストリームを形成するすべてのハフマン符号化データを復号するのではなく、元画像の表示装置106aへの表示に必要なブロックに相当するハフマン符号化データのみを復号する。図8は元画像を示す図であるが、この図において、表示装置106aでスクロールすることなく元画像を表示できる表示可能範囲(1)は、縦破線X1と横破線Y1とで区切られる範囲である。図7の例では、第1ブロックラインから第mブロックラインまでの範囲である。 First, in the process of decoding the Huffman encoded data, the data amount of the Huffman encoded data to be decoded is reduced. That is, not all the Huffman encoded data forming the code stream is decoded, but only the Huffman encoded data corresponding to the block necessary for displaying the original image on the display device 106a. FIG. 8 shows the original image. In this figure, the displayable range (1) in which the original image can be displayed without scrolling on the display device 106a is a range delimited by the vertical broken line X1 and the horizontal broken line Y1. is there. In the example of FIG. 7, the range is from the first block line to the m-th block line.
しかし、元画像がスクロール表示されることを見越して、縦破線X2と横破線Y2とで区切られる範囲(画像復元範囲(2))の元画像の復元を行う。なお、第1ブロックラインから第xブロックラインまでの元画像を復元するとすると、m≦x≦n−1であればよいが、後述する第2のデータ量の削減を考慮すれば、m≦x≦nであっても本発明による効果を得ることができる。ところで、符号ストリームに含まれる、ブロック毎のハフマン符号化データは、上述したように、データ長が一定でないため、連続して符号ストリームに含まれる各ブロックのハフマン符号化データを、符号ストリームの中で区別することができない。したがって、画像復元範囲(2)に相当するブロックの量子化データを得るためには、画像復元範囲(2)に相当するハフマン符号化データを越える、縦破線X3と横破線Y2とで区切られる範囲(テーブル復号範囲(3))に相当するハフマン符号化データを復号する必要がある。ブロック毎の量子化データのデータ長は一定であるので、ハフマン符号テーブル変換により変換されて出力される量子化データのデータ量を監視して計測することによって、テーブル復号範囲(3)に相当するブロックのハフマン符号化データが量子化データに復号されたか否かを判断する。なお、テーブル復号範囲(3)に相当するブロックの量子化データのデータ量は、復元する元画像のサイズと、表示装置106aに表示される元画像の縮小率に基づいて計算される。 However, in anticipation that the original image is scroll-displayed, the original image in the range (image restoration range (2)) delimited by the vertical broken line X2 and the horizontal broken line Y2 is restored. Note that if the original image from the first block line to the xth block line is restored, m ≦ x ≦ n−1 may be satisfied. However, in consideration of a reduction in the second data amount described later, m ≦ x. Even if ≦ n, the effect of the present invention can be obtained. By the way, the Huffman encoded data for each block included in the code stream has a non-constant data length as described above. Cannot be distinguished. Therefore, in order to obtain the quantized data of the block corresponding to the image restoration range (2), the range delimited by the vertical broken line X3 and the horizontal broken line Y2 that exceeds the Huffman encoded data corresponding to the image restoration range (2) It is necessary to decode Huffman encoded data corresponding to (table decoding range (3)). Since the data length of the quantized data for each block is constant, it corresponds to the table decoding range (3) by monitoring and measuring the data amount of the quantized data converted and output by the Huffman code table conversion. It is determined whether the Huffman encoded data of the block has been decoded into quantized data. Note that the amount of quantized data of the block corresponding to the table decoding range (3) is calculated based on the size of the original image to be restored and the reduction ratio of the original image displayed on the display device 106a.
第2に、量子化データの逆量子化の処理においては、2種類のデータ量の削減を行う。つまり、逆量子化の対象とするブロックの数を減らすとともに、各ブロック内の逆量子化の対象とするデータを減らす。つまり、まず、ハフマン符号化データの復号によって、テーブル復号範囲(3)に相当するブロックの量子化データが生成されているが、この量子化データのうち画像復元範囲(2)に相当するブロックの量子化データのみを逆量子化する。さらに、各ブロックの逆量子化においては、8×8のすべての範囲の直流成分と周波数成分とに対応する量子化データについて逆量子化を行うのではなく、表示装置106aに表示される元画像の縮小率に応じた範囲の直流成分と周波数成分とに対応する量子化データについてのみ逆量子化を行う。 Second, in the process of inverse quantization of quantized data, two types of data amounts are reduced. That is, the number of blocks to be dequantized is reduced, and the data to be dequantized in each block is reduced. That is, first, the quantized data of the block corresponding to the table decoding range (3) is generated by decoding the Huffman encoded data. Of the quantized data, the block corresponding to the image restoration range (2) is generated. Dequantize only the quantized data. Furthermore, in the inverse quantization of each block, the original image displayed on the display device 106a is not subjected to inverse quantization on the quantized data corresponding to the direct current component and the frequency component in the entire 8 × 8 range. Inverse quantization is performed only on quantized data corresponding to a DC component and a frequency component in a range corresponding to the reduction ratio of.
図3の周波数領域においては、高周波数の周波数成分ほど復元する元画像の緻密な表現に関わる情報であり、低周波数の周波数成分ほど元画像の大まかな表現に関わる情報であるという特性がある。また、直流成分は、元画像の1つのブロック内におけるすべての画素の値の平均値であり、元画像に対して大きな影響を与える。そして、表示装置106aに表示される元画像が縮小される場合には、縮小率が高いほど、画像を緻密に表現する必要がなくなる。したがって、元画像の表示装置106aで表示される縮小率が高くなれば、元画像を復元するために、高周波数から低周波数にかけてより広い周波数範囲の周波数成分が不要となる。 In the frequency domain of FIG. 3, there is a characteristic that the higher frequency components are information related to the precise representation of the original image, and the lower frequency components are information related to the rough representation of the original image. Further, the direct current component is an average value of the values of all the pixels in one block of the original image, and has a great influence on the original image. When the original image displayed on the display device 106a is reduced, it is not necessary to express the image more precisely as the reduction ratio is higher. Accordingly, if the reduction ratio displayed on the display device 106a for the original image is increased, the frequency component in a wider frequency range from the high frequency to the low frequency is not required to restore the original image.
そこで、図9及び図10に示すように、縮小率が25%以下(拡大する場合を含む)の場合は、直流成分と8×8領域の周波数成分との範囲(A)に対応する量子化データ、つまり、ブロックの全範囲の量子化データを、量子化テーブルを用いて逆量子化する。そして、縮小率が26%以上で50%以下の場合は、直流成分と6×6領域の周波数成分との範囲(B)に対応する量子化データのみを逆量子化する。また、縮小率が51%以上で75%以下の場合は、直流成分と4×4領域の周波数成分との範囲(C)に対応する量子化データのみを逆量子化する。さらに、縮小率が76%以上で99%以下の場合は、直流成分と2×2領域の周波数成分との範囲(D)に対応する量子化データのみを逆量子化する。なお、逆量子化を行わず、値が得られなかった周波数成分の値はすべて「0」とする。 Therefore, as shown in FIGS. 9 and 10, when the reduction ratio is 25% or less (including the case of enlargement), the quantization corresponding to the range (A) of the DC component and the frequency component of the 8 × 8 region Data, that is, quantized data of the entire range of the block is inversely quantized using a quantization table. When the reduction ratio is 26% or more and 50% or less, only the quantized data corresponding to the range (B) of the DC component and the frequency component of the 6 × 6 region is inversely quantized. When the reduction ratio is 51% or more and 75% or less, only the quantized data corresponding to the range (C) of the DC component and the frequency component of the 4 × 4 region is inversely quantized. Further, when the reduction ratio is not less than 76% and not more than 99%, only the quantized data corresponding to the range (D) between the DC component and the frequency component in the 2 × 2 region is inversely quantized. Note that all the values of frequency components for which no value is obtained without performing inverse quantization are set to “0”.
そして、最後に、このようにして得られた直流成分の値(F(0,0))と、周波数成分の値(F(0,1),F(0,2),…,F(1,0),F(1,1),…,F(7,6),F(7,7))とに対して、数2によって定義される2次元逆離散コサイン変換を適用することによって、復元する元画像のブロックの各画素の値(f(x,y)、(x,y=0,1,2,3,4,5,6,7))を得る。なお、コーデック109は、周知の行列計算によって2次元逆離散コサイン変換を実行する。最後に、2次元逆離散コサイン変換によって得られた各ブロックを縮小率に応じた画像を間引いて順次並べて表示装置106aに表示させて元画像を復元する。
インターネットファクシミリ装置1では、JPEG方式の画像データを表示装置106aに表示するたびに、また、表示装置106aに表示された画像の縮小率が変更されるたびに、上述した画像データ復元方法によってJPEG方式の画像データを復元して元画像を得る。
The
上述したように、本実施の形態の画像データ復元方法及びインターネットファクシミリ装置1によれば、JPEG方式の画像データから元画像を復元する際に、ハフマン符号テーブル変換によって量子化データに変換するハフマン符号化データのデータ量を削減する。また、量子化データの逆量子化の処理においては、元画像の表示装置106aでの表示範囲とスクロール範囲に相当するブロックについてのみ逆量子化を行う。さらに、各ブロックの逆量子化においては、元画像の表示装置106aにおける縮小率に応じた範囲の直流成分と周波数成分に対応する量子化データのみの逆量子化を行う。したがって、本実施の形態の画像データ復元方法及びインターネットファクシミリ装置1によれば、取り扱うデータ量が削減されるので、元画像の復元の処理に必要なRAM103の記憶容量を低減するとともに、CPU101にかかる負担を軽減することができる。
As described above, according to the image data restoration method and
なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限らず、発明の思想の範囲内で、種々に変更することができる。例えば、上述の実施の形態では、量子化データに変換するハフマン符号化データの量の削減、逆量子化する量子化データの量の削減、及び、逆量子化するブロック内のデータの量の削減の3種類のデータ量の削減を行ったが、3種類のすべてのデータ量の削減を行うのではなく、いずれか1種類のデータ量の削減、又は、いずれか2種類のデータ量の削減を行うようにしてもよい。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the idea of the invention. For example, in the above-described embodiment, the amount of Huffman encoded data to be converted into quantized data, the amount of quantized data to be dequantized, and the amount of data in a block to be dequantized are reduced. However, instead of reducing all three types of data amount, reduce any one type of data amount or reduce any two types of data amount. You may make it perform.
本発明は、例えば、JPEG方式で圧縮された画像データを元画像に復元する画像データ復元方法、及び、JPEG方式で圧縮された画像データを元画像に復元して表示装置に表示する画像処理装置に適用可能である。 The present invention provides, for example, an image data restoration method for restoring image data compressed by the JPEG method to an original image, and an image processing device for restoring image data compressed by the JPEG method to an original image and displaying the original image on a display device It is applicable to.
1 インターネットファクシミリ装置(画像処理装置)
109 コーデック(復号手段、逆量子化手段、逆離散コサイン変換手段)
1 Internet facsimile machine (image processing device)
109 codec (decoding means, inverse quantization means, inverse discrete cosine transform means)
Claims (4)
元画像がn(nは自然数)個のブロックラインによって形成され、元画像の第1ブロックラインから第m(mは自然数であって、m<n)ブロックラインまでが表示装置における表示範囲であるとする場合に、
元画像の第1ブロックラインの先頭から、第mブロックライン以上であって第n−1ブロックライン以下であるブロックラインの最後のブロックまでに対応するハフマン符号化データを復号して量子化データを得る工程Aと、
前記工程Aで復号して得られた量子化データに基づいて元画像を復元する工程Bと、を含むことを特徴とする画像データ復元方法。 An image data restoration method for restoring image data compressed in JPEG format to an original image,
The original image is formed by n (n is a natural number) block lines, and the display range from the first block line to the m-th (m is a natural number and m <n) block line of the original image is a display range. If
The quantized data is decoded by decoding the Huffman encoded data corresponding to the block from the beginning of the first block line of the original image to the last block of the block line that is greater than or equal to the m-th block line and less than or equal to the (n-1) -th block line. Obtaining step A;
And a step B of restoring an original image based on the quantized data obtained by decoding in the step A.
元画像の左端から、元画像の前記表示装置における表示範囲の右端以上であって元画像の右端未満までのブロックの量子化データを逆量子化して直流成分と周波数成分とを得る工程B−1と、
前記工程B−1で逆量子化して得られた直流成分と周波数成分とに基づいて逆離散コサイン変換を行って元画像を得る工程B−2と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像データ復元方法。 Step B is
Step B-1 of obtaining the DC component and the frequency component by dequantizing the quantized data of the block from the left end of the original image to the right end of the display range of the original image in the display device and less than the right end of the original image. When,
And B-2, which performs an inverse discrete cosine transform on the basis of the direct current component and the frequency component obtained by inverse quantization in the step B-1, and obtains an original image. The image data restoration method described.
直流成分に対応する量子化データと、前記表示装置に表示される元画像の縮小率に応じた高さまでの周波数の周波数成分に対応する量子化データとを逆量子化することを特徴とする請求項2に記載の画像復元方法。 In the step B-1,
The quantized data corresponding to the DC component and the quantized data corresponding to the frequency component of the frequency up to the height corresponding to the reduction ratio of the original image displayed on the display device are inversely quantized. Item 3. The image restoration method according to Item 2.
元画像がn(nは自然数)個のブロックラインによって形成され、元画像の第1ブロックラインから第m(mは自然数)ブロックラインまでが表示装置における表示範囲であるとする場合に、
元画像の第1ブロックラインの先頭から、第mブロックライン以上であって第n−1ブロックライン以下であるブロックラインの最後のブロックまでに対応するハフマン符号化データを復号して量子化データを得る復号手段と、
前記復号手段による復号によって得られた量子化データのうち、元画像の左端から、元画像の前記表示装置における表示範囲の右端以上であって元画像の右端未満までのブロックの量子化データを逆量子化して直流成分と周波数成分とを得る逆量子化手段と、
前記逆量子化手段で逆量子化して得られた直流成分と周波数成分とに基づいて逆離散コサイン変換を行って元画像を得る逆離散コサイン変換手段と、を備え、
前記逆量子化手段は、直流成分に対応する量子化データと、前記表示装置に表示される元画像の縮小率に応じた高さまでの周波数の周波数成分に対応する量子化データとを逆量子化することを特徴とする画像処理装置。 An image processing device that restores image data compressed in JPEG format to an original image and displays the image on a display device,
When the original image is formed by n (n is a natural number) block lines, and the range from the first block line to the m-th (m is a natural number) block line of the original image is a display range in the display device,
The quantized data is decoded by decoding the Huffman encoded data corresponding to the block from the beginning of the first block line of the original image to the last block of the block line that is greater than or equal to the m-th block line and less than or equal to the (n-1) -th block line. Obtaining decryption means;
Among the quantized data obtained by decoding by the decoding means, the quantized data of blocks from the left end of the original image to the right end of the display range of the original image on the display device and less than the right end of the original image is inverted. Inverse quantization means for quantizing to obtain a DC component and a frequency component;
Inverse discrete cosine transform means for obtaining an original image by performing inverse discrete cosine transform based on a direct current component and a frequency component obtained by inverse quantization by the inverse quantization means, and
The inverse quantization means inversely quantizes the quantized data corresponding to the DC component and the quantized data corresponding to the frequency component of the frequency up to the height corresponding to the reduction ratio of the original image displayed on the display device. An image processing apparatus.
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