JP2011234363A - 画像処理システム及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の課題は、画像に占用されるスペースを減らし、画像処理の速度を向上させる画像処理システム及び方法を提供することである。
【解決手段】本発明に係る画像処理システムは、画像を獲得して所定の圧縮ルールにしたがって圧縮して圧縮画像ファイルを生成する画像圧縮装置を備える。獲得された画像を所定の寸法によって複数の画像ブロックに分割する画像分割ユニットと、所定のROIの位置情報及び精度値情報に基づいて各画像ブロックの精度値を分配する精度分配ユニットと、各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成して圧縮画像ファイルとして構成されるエンコーダーと、を備える。また、本発明は、画像処理方法にも関する。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像処理技術に関し、特に画像圧縮・解凍の画像処理システム及び方法に関する。
一般的に、画像処理方式によって工業製品を検出する。検出している過程において、コンピューターで元の画像ファイルを処理する。しかし、検出しようとする画像データが大きすぎる場合、画像データをコンピューターに転送する速度が遅くなり、且つ処理している過程において、画像データが大きすぎるため、コンピューターのメモリを占用し、画像処理の速度を遅くさせ、コンピューターがクラッシュする恐れがある。
従来の技術において、多種の画像圧縮方式が出現された。検出しようとする画像を圧縮したら画像データの転送速度を高めることができる。しかし、従来の画像圧縮方法は、画像の隣り合う画素の間が相関性を有することによってエンコーディングするため、圧縮された画像データを解凍している場合、画像全体をすべて解凍することを必要とする。図10に示したように、コンピューター10で前記圧縮方法によって圧縮された画像を分析する場合、画像全体を圧縮してから前記コンピューター10のメモリのバッファ11に転送し、それから後続処理を行う。だから、検出圧縮された画像データが大きい場合、即ち、解凍されたデータが依然として大きい場合、コンピューターのメモリを占用する問題が存在し、画像処理の速度が遅くなるか又はコンピューターがクラッシュする。
本発明の第一の目的は、前記問題を解決するために、画像の占用スペースを減らし、画像処理速度を向上させる画像処理システムを提供することである。
本発明の第二の目的は、前記問題を解決するために、画像の占用スペースを減らし、画像処理速度を向上させる画像処理方法を提供することである。
前記第一の目的を達成するため、本発明に係る画像処理システムは、画像を獲得して所定の圧縮ルールにしたがって圧縮して圧縮画像ファイルを生成する画像圧縮装置を備える。獲得された画像を所定の寸法によって複数の画像ブロックに分割する画像分割ユニットと、所定のROIの位置情報及び精度値情報に基づいて各画像ブロックの精度値を分配する精度分配ユニットと、各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成して圧縮画像ファイルとして構成されるエンコーダーと、を備える。
前記第二の目的を達成するため、本発明に係る画像処理方法は、画像を獲得するステップと、獲得された画像を複数の画像ブロックに分割するステップと、所定のROI精度情報によって各画像ブロックの精度値を設定するステップと、各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成し、前記圧縮文字列は、獲得された画像に対応する圧縮画像ファイルを構成するステップと、を備える
本発明に係る画像処理システム及び方法は、JPEG圧縮形式のJPEG文字列を採用して処理することによって各圧縮画像ブロックを独立的に作動させ、且つROIに基づいて一部分の画像ブロックに対して異なる圧縮率を設定することによって圧縮比を高める。又、各圧縮ブロックが独立的に作動して圧縮ファイルに一部を解凍することができるため、画像の占用スペースを減らし、画像処理の速度を向上させる。一部の圧縮ブロックに対してJPEG圧縮形式を採用して解凍するため、画像処理速度を向上させる。
本発明の実施形態に係る画像処理システムのブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像処理システムによる画像処理過程を示す図である。 図1に示す画像処理システムによって画像を複数の画像ブロックに分割することを示す図である。 画像ブロックの精度値フォームを示す図である。 画像ブロックの精度値の分配過程を示す図である。 図1に示す画像処理システムの圧縮モデルを示す図である。 図1に示す画像処理システムの圧縮モデルを示す図である。 図1に示す画像処理システムの圧縮モデルを示す図である。 画像ブロックの解凍過程を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像圧縮方法のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る画像解凍方法のフローチャートである。 従来の画像処理過程を示す図である。
本発明の画像処理システム及び方法は、画像の隣り合う画素の間の関連性を切断することができる。従って、圧縮された画像を解凍する際、圧縮された画像の一部分を解凍することができ、画像の占用スペースを減らし、画像処理速度を向上させる。以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1に示したように、本発明の実施形態に係る画像処理システム100のブロック図である。前記画像処理システム100は、異常な工業製品(例えば、プリント基板に位置する異常な部品である)を検出するために用いられる。前記画像処理システム100は、入力装置200と、画像圧縮装置300と、画像解凍装置400と、を備える。
前記画像圧縮装置300は、画像を獲得してから、所定の圧縮ルールによって画像ブロックを単位として単独的に圧縮し且つエンコーディングして圧縮画像ファイルを生成する。前記画像入力装置200は、使用者に入力されたコマンドを受信して解凍しようとする画像ブロックを確定する。前記画像解凍装置400は、圧縮画像ファイルの中の解凍しようとする画像ブロックを所定の解凍ルールによって解凍するために用いられ、即ち、圧縮された画像ファイルの一部分を解凍する。図2に示したように、本実施形態において、前記画像圧縮装置300は、デジタルカメラ30に適用され、前記画像解凍装置400は、コンピューター40に適用される。前記デジタルカメラ30で被写体に対して撮影してから、前記画像圧縮装置300によって撮影された画像に対して圧縮して圧縮画像ファイルを生成する。前記コンピューター40は、解凍コマンドを受信した後、所定の解凍ルールによって圧縮画像ファイルの一部分に対して解凍してから、前記コンピューター40のメモリのバッファ410に送信してしばらく記憶するため、画像データが前記コンピューター40のメモリのバッファ410を占用することを免れ、処理速度を向上させる。
前記画像圧縮装置300は、画像獲得ユニット301と、画像分割ユニット302と、精度分配ユニット303と、エンコーダー304と、内部記憶ユニット305と、外部記憶ユニット306と、データ処理ユニット307と、を備える。
前記画像獲得ユニット301は、被写体の画像を獲得する。
前記画像分割ユニット302は、獲得された画像を所定の寸法を有する複数の画像ブロックに分割する。本実施形態において、画像ブロックの所定の寸法は、16*16である。図3に示したように、獲得された画像Pの寸法が4000*4000である場合、画像Pを16*16の寸法を有する2500*2500個の画像ブロックMに分割することができる。
前記精度分配ユニット303は、所定の関心領域(ROI)情報に基づいて各画像ブロックの精度値を分配し、且つ各画像ブロックの精度値Kを精度表のような方式を採用して前記内部記憶ユニット305に記憶する。図4に示したように、前記所定のROI情報は、前記内部記憶ユニット305に記憶される。前記所定のROI情報は、被写体のROI位置情報及びROI精度値を含む。前記ROI位置情報は、座標及び寸法を含む。前記精度分配ユニット303は、前記ROI位置情報によって画像の中の前記ROIに対応する画像ブロックを獲得する。本実施形態において、被写体は、プリント基板である。ROIは、プリント基板に配置されているレジスタンスやコンデンサーやトランジスターなどのような部品である。所定のROI精度値は、各々のROIの必要な解像度を表示するために用いられる。例えば、プリント基板に配置されている大きい素子は、低い解像度を採用してもその特徴をはっきり表示することができる。プリント基板に配置されている小さい素子は、高い解像度を採用しなければその特徴をはっきり表示することができない。プリント基板の素子を配置しなかった位置のような非関心領域に対して最低な解像度を採用することができる。
具体的に説明すると、図5は、前記精度分配ユニット303が各画像ブロックの精度値Kを分配している過程を示す図である。異なる精度値を有する複数のROIが1つの画像ブロックに対応する場合、前記精度分配ユニット303は、最高な精度値によって前記画像ブロックの精度値Kを分配する。ROIa及びROIbが同時に画像ブロックM1に対応し且つそれぞれ異なる精度値4及び8を有する場合、前記画像ブロックM1の精度値Kは8に設定される。
前記精度分配ユニット303は、平滑化処理を行うことができ、即ち、複数のROIに対応する前記画像ブロックM1に平滑化処理を行う。具体的に説明すると、前記精度分配ユニット303は、前記画像ブロックM1に隣接するブロックの精度値Kを調整して各画像ブロックの間を平滑的に変化させて接続性を有する。前記画像ブロックM1が平滑化処理された後、前記画像ブロックM1に隣接するブロックの精度値Kは6となる。
データ処理ユニット307は、JPEG圧縮ユニット350及びJPEG文字列処理ユニット360を備える。前記JPEG圧縮ユニット350は、標準なJPEG圧縮コードルールによって獲得された画像に対してJPEG圧縮コードを行ってJPEG文字列を得る。一般的に、JPEG圧縮コードの過程において、色空間変換工程と、縮減サンプリング(Downsampling)工程と、離散コサイン変換工程と、量子化工程と、可変長符号化(Video Lan Client、VLC)工程と、ハフマン符号化工程等々と、を備える。具体的に説明すると、画像は、色空間変換工程によって、YUV空間に変換して縮減サンプリングされた後、8*8のデータブロックを生成する。前記8*8のデータブロックに離散コサイン変換を行ってから64個のDCT変換係数を得る。前記64個のDCT変換係数は、63個のAC係数及び左上角に位置するDC係数を備える。前記8*8のデータブロックに量子化を行う。量子化された8*8のデータブロックに対してマトリックスの中で“Z”字形の順番によって編成する。編成されたZ字形のDC係数及びAC係数に対して可変長符号化する。その中、可変長符号化は、DC係数に対して差動パルス符号変調(DPCM)を採用して符号化し、AC係数に対してランレングス法(Run Length Encoding、RLE)を採用して符号化する。最後に、ハフマン符号化を採用してDPCM符号化されたDC係数及びRLE符号化されたAC係数に圧縮してJPEG圧縮文字列を得る。本実施形態において、JPEG圧縮ユニット350は、4:2:0の割合を採用してサンプリングする。
従来のJPEG圧縮コードルールとは、DPCMによってDC係数を符号化することであるため、隣接するデータブロックの間は、関連性を有する。従って、各データブロックに単独に解凍する。本実施形態において、画像処理システム100は、画像に圧縮コードを行って前記画像の中の各画像ブロックに単独に符号化するか又は解凍する。以下、具体的に説明する。
前記JPEG文字列処理ユニット360は、JPEG圧縮文字列に対してハフマン符号化工程、DPCM解凍工程及びRLE解凍工程を行うことによって量子化されたDC係数及びAC係数を得て各画像ブロックに対応するDC係数及びAC係数を生成する。
前記エンコーダー304は、各画像ブロックの精度値Kに基づいて所定の圧縮ルールによって獲得した画像を符号化して圧縮画像ファイルを生成し、且つ前記圧縮画像ファイルを前記外部記憶ユニット306に記憶する。前記外部記憶ユニット306は、SDカード、CFカード等であることができる。他の実施形態において、前記外部記憶ユニット306は、省略することができるが、前記圧縮画像ファイルを前記内部記憶ユニット305に記憶する。
前記エンコーダー304は、所定のルールによってJPEGフォーム330を得る第一フォーム作成ユニット310及び所定のルールによって圧縮コードフォーム340を得る第二フォーム作成ユニット320を備える。JPEGフォーム330及び圧縮コードフォーム340は、前記圧縮画像ファイルとして一緒に構成される。
前記第一フォーム作成ユニット310は、各画像ブロックの精度値K及びJPEG文字列処理ユニット360が生成されたDC係数、AC係数によってJPEGフォーム330を得る。具体的に説明すると、まず、前記第一フォーム作成ユニット310は、精度フォームの中の各画像ブロックの精度値Kに基づいて所定の圧縮ルールによって各画像ブロックに対応するDC係数及び一部分/全部のAC係数を選び、即ち、一部分のAC係数を廃棄することができる。次に、選ばれたAC係数にRLE符号化工程及びハフマン符号化工程を行ってAC符号化文字列を生成し、且つDC係数及びAC符号化文字列をJPEGフォームの対応する位置に記憶する。
勿論、画像ブロックの精度値Kは高ければ高いほど前記画像ブロックの解像度に対して高くなったことを意味する。即ち、廃棄された前記画像ブロックのAC係数が少なれければ少ないほどである。従って、圧縮率が低ければ低いほどであり、解凍された画像の解像度が高い。さもなければ、画像ブロックの精度値Kは低ければ低いほど廃棄された前記画像ブロックのAC係数が多ければ多いほどである。従って、圧縮率が高ければ高いほどであり、解凍された画像の解像度が低い。本実施形態において、前記第一フォーム作成ユニット310が作成したJPEGフォーム330は、以下の4種の所定の圧縮ルールによって圧縮する。
画像ブロックの精度値Kが第一精度値範囲に位置する時、例えば、K≧8である時、前記画像ブロックの解像度が最大であり、全部のDC係数及びAC係数を選び、選ばれたAC係数にRLE符号化工程及びハフマン符号化工程を行ってAC符号化文字列を生成し、且つ先にDC係数、後にAC符号化文字列の順番にしたがってJPEGファイル330に記憶して圧縮文字列とする。
画像ブロックの精度値Kが第二精度値範囲に位置する時、例えば、1<K≦7である時、前記画像ブロックの解像度が比較的に大きく、対応するDC係数を選んで対応する精度値Kに基づいて一部分のAC係数を選び、選ばれたAC係数をRLE符号化してからハフマン符号化してAC圧縮文字列を生成し、且つ先にDC係数、後にAC符号化文字列の順番にしたがってJPEGフォーム330に記憶して圧縮文字列とする。例えば、画像ブロックのYUV成分に対して4:2:0の割合を採用してサンプリングする。各画像ブロックは、6個のDC係数に対応する。即ち、4個のY成分に対応する4個のDC係数、1個のU成分に対応する1個のDC係数及びV成分に対応する1個のDC係数を含む。各画像ブロックに対応するAC係数は、4個のY成分に対応する対応する4*63個のAC係数、U成分に対応する63個のAC係数及びV成分に対応する63個のAC係数を含む。本実施形態において、精度値Kは、Z字形によって各マトリックスを編成する時の行数に対応する。例えば、精度値Kは4である場合、Z字形によって各マトリックスの前4行で編成するデータは、9個のAC係数であることを意味する。第一フォーム作成ユニット310は、YUV成分の順番にしたがって対応するDC係数を記憶し、この順番にしたがってAC符号化文字列を記憶する。
画像ブロックの精度値Kが第三精度値範囲に位置する時、例えば、K=1である時、前記画像ブロックの解像度が比較的に低く、対応するDC係数を選び、全部のAC係数を廃棄し、且つ選ばれたDC係数を所定の順番にしたがって圧縮文字列としてJPEGファイル330に記憶する。各画像ブロックは、それぞれ6個のDC係数に対応し、即ち、4個のDC係数Y00011011、1個のU成分に対応する1個のDC係数U及び1個のV成分に対応する1個のDC係数Vを含む。前記第一フォーム作成ユニット310は、YUV成分の順番にしたがって対応するDC係数、Y00011011UVを圧縮文字列としてJPEGファイル330に記憶する。
画像ブロックの精度値Kが第四精度値範囲に位置する時、例えば、K=0である時、前記画像ブロックの解像度が最低であり、全部のAC係数及びDC係数を廃棄し、即ち、画像ブロックに対応するDC係数及びAC係数をJPEGフォーム330に記憶しない。
図6Aないし図6Cを参照すると、前記第二フォーム作成ユニット320は、JPEGファイル330及び精度表に基づいて圧縮コードフォーム340を得る。前記圧縮コードフォーム340は、複数の数組Tab[]を含む。各数組と各画像とは、一対一に対応し、且つ画像ブロックの順番にしたがって前記圧縮コードフォーム340に記憶する。即ち、各画像ブロックは、独立した圧縮ユニットである。例えば、原始の画像は、2500*2500個の画像ブロックに分割される場合、数組Tab[]の数量は、2500*2500個である。各数組Tab[]は、32bitで表示し、その高四位は、対応する画像ブロックの精度値Kを表示するために用いられ、その低四位は、画像ブロックに対応する圧縮文字列のポインタ文字列を記憶する。前記第二フォーム作成ユニット320は、異なる精度値範囲に対応する四種圧縮ルールによってポインタ文字列を対応する圧縮文字列の開始アドレス又は前記画像ブロックに対するDC係数に設置することによって、前記圧縮コードフォーム340の中の数組Tab[]を三種の圧縮モデルに形成させる。
図6Aを参照すると、1つの画像ブロックの精度値は0である時、即ち、前記画像ブロックに対応する数組Tab[]の圧縮モデルは0#圧縮モデルであり、前記画像ブロックに対応するDC係数を選んでYUV成分に対応する3個のDC係数に変換し、且つ所定の順番にしたがってポインタ文字列として数組Tab[]に記憶する。前記ポインタ文字列は、YUV成分に対応する3個のDC係数であるが、JPEGフォーム330の圧縮文字列ではない。例えば、1つの画像ブロックは6個のDC係数を有する場合、数組Tab[]に記憶されたYUV成分に対応する3個のDC係数は、4個のY成分のDC係数の平均値Y、U成分に対応するDC係数U及びV成分に対応するDC係数Vを含み、且つYUVの順番にしたがって数組Tab[]に記憶する。勿論、他の方式によって採用することができ、例えば、画像ブロックは、4個のY成分、4個のU成分及び4個のV成分を有する場合、各成分のDC係数の平均値を前記圧縮コードフォーム340に記憶する。
図6Bを参照すると、1つの画像ブロックの精度値は1である時、即ち、前記画像ブロックに対応する数組Tab[]の圧縮モデルは1#圧縮モデルであり、数組Tab[]に記憶されたポインタ文字列は、前記JPEGフォーム330の中の圧縮文字列の開始アドレスを指す。この時、前記画像ブロックに対応する圧縮文字列は、6個のDC係数を含む。
図6Cを参照すると、1つの画像ブロックの精度値は1より大きい時、即ち、前記画像ブロックに対応する数組Tab[]の圧縮モデルは2#圧縮モデルであり、数組Tab[]に記憶されたポインタ文字列は、対応する圧縮文字列の開始アドレスを指す。この時、前記画像ブロックに対応する圧縮文字列は、6個のDC係数及び保留されたAC符号化文字列を含む。
前記エンコーダー304が圧縮コードフォーム340を作成するステップは、まず、各画像ブロックの精度値Kによって各画像ブロックの精度値を対応するTab[]の対応する位置に記憶する。次に、各画像ブロックの精度値Kに対応する精度範囲によって記憶された各画像ブロックのJPEG文字列のDC係数又は対応する圧縮文字列の開始アドレスを選び。
前記入力装置200は、ユーザ入力に応答するために用いられる。所定のROIに基づいて解凍命令を生成する。例えば、画像処理システムは、ROIアイコンを提供し、ROIアイコンをクリックすることによって解凍ブロックの位置情報を記載する解凍命令が生成される。
前記画像解凍装置400は、解凍ユニット401及び記憶ユニット402を備える。前記解凍ユニット401は、テスト領域の命令によって圧縮ファイルの中のROIに対応する圧縮文字列の開始アドレスを捜し、各画像ブロックの精度値Kによって解凍するために用いられる。前記記憶ユニット402は、解凍された画像を記憶して後続操作のために用意をする。圧縮フィイルは三種の圧縮モデルに対応するため、それに対応して前記解凍ユニット401も三種の解凍モデルを有する。
図7を参照すると、画像ブロックの精度値K=0である時、前記解凍ユニット401は、対応する数組Tab[]のポインタ文字列を直接的に獲得される。即ち、YUV成分に対応する3個のDC係数をYUV値として、YUV値をYUV空間からRGB空間まで変換することによってRGB値を獲得する。
精度値K=1である時、前記画像解凍装置400は、対応する数組Tab[]のポインタ文字列によってJPEGファイルのDC係数を獲得する。即ち、Y00011011UVを4個のY成分、1個のV成分及び1個のV成分として、それをYUV空間からRGB空間まで変換して対応するRGB値を獲得するが、他の解凍作動をする必要がない。
精度値K>1である時、前記画像解凍装置400は、対応する数組Tab[]のポインタ文字列のJPEGファイルの圧縮文字列によってDC係数及びAC符号化文字列を獲得し、且つ前記AC符号化文字列にハフマンデコード及びランレングス法デコードをしてAC係数を得る。逆量子化工程及び逆コサイン変換工程によってDC係数及びAC係数を変換してYUV値を得てYUV空間からRGB空間まで変換する。
前記画像処理システムは、JPEG圧縮形式の中のJPEG圧縮文字列で処理して各圧縮ブロックを独立的に作動させ、且つROIに基づいて一部の圧縮ブロックに対して異なる圧縮率を設定して圧縮比を高める。又、各圧縮ブロックが独立的に作動して圧縮ファイルに一部を解凍することができるため、画像に占用されるスペースを減らし、画像処理の速度を向上させる。一部の圧縮ブロックに対してJPEG圧縮形式を採用して解凍するため、画像処理速度を向上させる。
図8を参照すると、画像圧縮方法のフローチャートである。
ステップ801、画像を獲得する。即ち、被写体を撮影した画像を獲得する。
ステップ803、獲得された画像を複数の画像ブロックに分割する。例えば、所定の寸法によって画像ブロックを分割する。
ステップ805、所定のROI精度情報によって各画像ブロックの精度値を設定する。前記所定のROI精度情報は、ROI位置情報及び精度値を含む。例えば、各画像ブロックの精度値は、まずROI位置情報によってROIに対応する画像ブロックを確定することができ、次に対応する画像ブロックの精度値にROI精度値を設定する。又、異なる精度値を有する複数のROIを1つの画像ブロックに対応する場合、複数ROIの中の最大な精度値を前記画像ブロックの精度値に設定する。又、ROIに対応する画像ブロックと相隣する画像ブロックに平滑化処理を行うことによって各画像ブロックの間を平滑に変化させて接続性を維持する。
ステップ807、JPEG圧縮アルゴリズムによって各画像ブロックのJPEG圧縮文字列を生成し、且つ処理して各画像ブロックに対応するYUV成分のDC係数及びAC係数を得る。本実施形態において、各画像ブロックのYUV成分は、4:2:0の割合を採用してサンプリングする。各画像ブロックは、それぞれ6個のDC係数を含む。即ち、4個のDC係数Y00011011、1個のU成分に対応する1個のDC係数U及び1個のV成分に対応する1個のDC係数Vを含む。各Y成分、各U成分及び各V成分は、それぞれ63個のAC係数に対応する。
ステップ809、各画像ブロックの精度値及び対応するDC係数、AC係数に基づいてJPEGフォーム及び圧縮コードフォームを作成する。
ステップ811、順に画像ブロックの精度値を選んで圧縮コードフォームの対応する位置に記憶する。
ステップ813、前記圧縮コードフォームの精度値は、1より大きいか又は等しいかどうかを判断する。前記圧縮コードフォームの精度値が1より小さい場合、ステップ815を行う。前記圧縮コードフォームの精度値が1より大きいか又は等しい場合、ステップ817を行う。
ステップ815、対応するDC係数を選び、YUV成分に対応する3個のDC係数に変換し、且つ変換されたDC係数を所定の順番にしたがって圧縮コードフォームの対応する位置に記憶して圧縮文字列とする。各画像ブロックは、6個のDC係数に対応する。即ち、4個のY成分に対応する4個のDC係数、1個のU成分に対応する1個のDC係数及びV成分に対応する1個のDC係数を含む。前記画像ブロックのYUV成分の3個DC係数は、それぞれ4個のY成分のDC係数の平均値Y、U成分に対応するDC係数U及びV成分に対応するDC係数Vであり、且つY、U、Vの順番にしたがって圧縮コードフォームに記憶して対応する圧縮文字列を生成する。
ステップ817、前記圧縮コードフォームの中の精度値は1より大きいかどうかを判断する。前記圧縮コードフォームの中の精度値は1より大きい場合、ステップ819を行う。前記圧縮コードフォームの中の精度値は1である場合、ステップ821を行う。
ステップ819、対応する精度値によって対応するDC係数及び一部分/全部のAC係数を選び、AC係数にハフマンエンコード及びランレングス法エンコードをしてAC符号化文字列を生成し、且つ先にDC係数、後にAC符号化文字列の順番にしたがってJPEGフォームに記憶して圧縮文字列とする。その中、選ばれたAC係数は、精度値の範囲に基づいて選ばれたJPEG文字列の中の一部分/全部のAC係数である。例えば、1<K≦7である時、一部分のAC係数を選び、AC係数の個数は、精度値Kに対応するZ字形の順番にしたがってマトリックスを編成する際の編成された行数である。例えば、画像ブロックの精度値が4である場合、Z字形の順番にしたがって各マトリックスの前4行で編成して9個のAC係数を生成する。画像ブロックの精度値K≧8である時、全部の対応するAC係数を選び。
ステップ821、対応するDC係数を選び、所定の順番にしたがってJPEGフォームに記憶して対応する文字列を生成する。各画像ブロックは、それぞれ6個のDC係数を含む。即ち、4個のY成分に対応する4個のDC係数Y00011011、1個のU成分に対応する1個のDC係数U及び1個のV成分に対応する1個のDC係数Vであり、且つY00011011UVの順番にしたがって圧縮コードフォームに記憶して対応する圧縮文字列を生成する。
ステップ823、圧縮文字列に対応するJPEGフォームの開始アドレスを獲得して圧縮コードフォームの対応する位置に記憶する。
ステップ825、全部の画像ブロックの精度値がすべて選ばれたかどうかを判断する。全部の画像ブロックの精度値がすべて選ばれた場合、JPEGフォーム及び圧縮コードフォームを作成し、即ち、圧縮画像ファイルを作成した。プロセスを終了する。さもなければ、ステップ811を行う。
図9を参照すると、画像解凍方法のフローチャートである。
ステップ901、画像ブロックの情報を記載する解凍命令を受信するかどうかを判断する。
ステップ903、画像ブロックの情報を記載する解凍命令を受信する場合、解凍命令に基づいて圧縮コードフォームから対応する画像ブロックの精度値を獲得する。
ステップ905、対応する精度値は、1より大きいか又は等しいかどうかを判断する。対応する精度値は、1より小さい場合、ステップ907を行う。対応する精度値は、1より大きいか又は等しい場合、ステップ909を行う。
ステップ907、圧縮コードフォームから獲得された圧縮文字列を対応するYUV値とする。
ステップ909、YUV空間からRGB空間まで変換することによってRGB値を獲得する。
ステップ911、圧縮コードフォームから対応する圧縮文字列に対応するアドレスを獲得する。
ステップ913、対応する精度値は1より大きいかどうかを判断する。対応する精度値は1より大きい場合、ステップ915を行う。対応する精度値は1である場合、ステップ919を行う。
ステップ915、獲得された対応するアドレスに基づいてJPEGフォームから対応する圧縮文字列を獲得して逆変換をしてYUV成分値を得る。前記YUV成分値を獲得するステップは、圧縮文字列のDC係数及びAC符号化文字列を獲得するステップ、AC符号化文字列にハフマンデコード及びランレングス法デコードをしてAC係数を生成する。DC係数及びAC係数に対して逆量子化工程及び逆コサイン変換工程によってDC係数及びAC係数を変換してYUV値を得る。
ステップ917、前記YUV値をYUV空間からRGB空間まで変換することによってRGB値を獲得する。
ステップ919、獲得されたアドレスに基づいて対応するJPEGフォームから対応する圧縮文字列を獲得してYUV成分とする。
ステップ921、YUV空間からRGB空間まで変換することによってRGB値を獲得する。
ステップ923、獲得されたRGB値及び対応する画像ブロック情報に基づいて画像ブロックを解凍する。
上記画像処理方法は、JPEG圧縮形式のJPEG文字列を採用して処理することによって各圧縮画像ブロックを独立的に作動させ、且つROIに基づいて一部分の画像ブロックに対して異なる圧縮率を設定することによって圧縮比を高める。又、各圧縮ブロックが独立的に作動して圧縮ファイルに一部を解凍することができるため、画像の占用スペースを減らし、画像処理の速度を向上させる。一部の圧縮ブロックに対してJPEG圧縮形式を採用して解凍するため、画像処理速度を向上させる。
他の実施方式において、画像処理システム及び画像処理方法は、画像に対してJPEG圧縮をしてJPEG文字列を得てからJPEG文字列に対して処理することによってDC係数及びAC係数を得る必要がないことができるが、画像に対してコサイン変換工程及び量子化工程を行ってDC係数及びAC係数を得るとともに、データ処理ユニット307は、JPEG圧縮ユニット350及びJPEG文字列処理ユニット360をコサイン変換ユニット及び量子化ユニットに変更する。
以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって決まる。
10 コンピューター
11、410 バッファ
30 デジタルカメラ
40 コンピューター
100 画像処理システム
200 入力装置
300 画像圧縮装置
301 画像獲得ユニット
302 画像分割ユニット
303 精度分配ユニット
304 エンコーダー
305 内部記憶ユニット
306 外部記憶ユニット
307 データ処理ユニット
310 第一フォーム作成ユニット
320 第二フォーム作成ユニット
330 JPEGフォーム
340 圧縮コードフォーム
350 JPEG圧縮ユニット
360 JPEG文字列処理ユニット
400 画像解凍装置
401 解凍ユニット
402 記憶ユニット

Claims (12)

  1. 画像を獲得して所定の圧縮ルールにしたがって圧縮して圧縮画像ファイルを生成する画像圧縮装置を備える画像処理システムであって、
    獲得された画像を所定の寸法によって複数の画像ブロックに分割する画像分割ユニットと、
    所定のROIの位置情報及び精度値情報に基づいて各画像ブロックの精度値を分配する精度分配ユニットと、
    各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成して圧縮画像ファイルとして構成されるエンコーダーと、
    を備えることを特徴とする画像処理システム。
  2. 前記画像処理システムは、データ処理ユニットをさらに備え、前記データ処理ユニットは、各画像に対してコサイン変換工程及び量子化工程を行って各画像ブロックに対応するDC係数及びAC係数を得て、前記エンコーダーは、DC係数及びAC係数に基づいて各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理システム。
  3. 前記データ処理ユニットは、JPEG圧縮ユニット及びJPEG文字列処理ユニットを備え、前記JPEG圧縮ユニットは、標準なJPEG圧縮コードルールによって獲得された画像に対してJPEG圧縮コードを行ってJPEG文字列を得て、前記標準なJPEG圧縮コードルールは、コサイン変換工程及び量子化工程を少なくとも備え、前記JPEG文字列処理ユニットは、前記JPEG文字列を変換することによってDC係数及びAC係数を得ることを特徴とする請求項2に記載の画像処理システム。
  4. 前記エンコーダーは、JPEGフォームを作成することに用いられる第一フォーム作成ユニット及び圧縮コードフォームを作成することに用いられる第二フォーム作成ユニットを備え、前記圧縮文字列は、JPEGフォーム及び圧縮コードフォームに記憶し、前記第一フォーム作成ユニットが1つの画像ブロックにおける精度値は、第一精度値範囲に位置する時、全部のDC係数及びAC係数を選び、選ばれたDC係数及びAC係数に基づいて所定のコードルールにしたがって符号化して圧縮文字列を生成してJPEGファイルに記憶し、前記第一フォーム作成ユニットが1つの画像ブロックにおける精度値は、第二精度値範囲に位置する時、対応するDC係数を選んで対応する精度値Kに基づいて一部分のAC係数を選び、選ばれたDC係数及びAC係数に基づいて所定のコードルールにしたがって符号化して圧縮文字列を生成してJPEGファイルに記憶し、前記第一フォーム作成ユニットが1つの画像ブロックにおける精度値は、第三精度値範囲に位置する時、対応するDC係数を選び、選ばれたDC係数を所定のコードルールにしたがって圧縮文字列を生成してJPEGファイルに記憶し、前記第二フォーム作成ユニットは、各画像ブロックの精度値を前記圧縮コードフォームの対応する位置に記憶し、且つ前記画像ブロックが第一、第二、第三精度値範囲に位置する時、前記JPEGファイルから圧縮文字列の開始アドレスを獲得して圧縮コードフォームの対応する位置に記憶することに用いられ、前記第二フォーム作成ユニットが画像ブロックにおける精度値は、第四精度値範囲に位置する時、対応するDC係数を選び、対応するDC係数に対して所定のコードルールにしたがって符号化して圧縮文字列を生成して圧縮コードフォームに記憶することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理システム。
  5. 前記第一フォーム作成ユニットは、1つの画像ブロックのDC係数及びAC係数を同時に選ぶ場合、選ばれたAC係数にRLE符号化工程及びハフマン符号化工程を行ってAC符号化文字列を生成し、且つ先にDC係数、後にAC符号化文字列の順番にしたがってJPEGファイルに記憶して前記圧縮文字列を生成することを特徴とする請求項4に記載の画像処理システム。
  6. 前記第一フォーム作成ユニットは、1つの画像ブロックのDC係数だけを選ぶ場合、所定の順番にしたがってDC係数をJPEGファイルに記憶して前記圧縮文字列を生成することを特徴とする請求項4に記載の画像処理システム。
  7. 前記第二フォーム作成ユニットは、YUV成分に対応する3個のDC係数を変換する時、各画像ブロックがそれぞれ複数のYUV成分を含む場合、複数のYUV成分に対応する複数のDC係数の平均値を計算して該成分のDC係数とすることを特徴とする請求項4に記載の画像処理システム。
  8. 前記第一フォーム作成ユニットは、1つの画像ブロックのDC係数だけを選ぶ場合、選ばれたDC係数をYUV成分に対応する3個のDC係数に変換してから、所定の順番にしたがってDC係数を圧縮コードファイルに記憶して前記圧縮文字列を生成することを特徴とする請求項4に記載の画像処理システム。
  9. 前記画像処理システムは、入力装置及び画像解凍装置を備え、前記入力装置は、ユーザ入力に応答して画像ブロック情報を含む解凍命令を生成することに用いられ、前記画像解凍装置は、画像ブロック情報に基づいて圧縮画像ファイルの圧縮コードフォームの対する位置を捜し、圧縮コードフォームの対応する位置の数値に基づいて解凍することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像処理システム。
  10. 前記画像解凍装置は、圧縮コードフォームの対応する位置の精度値に基づいて圧縮コードフォームの対応する位置に記憶されるのが圧縮文字列であるか又は圧縮文字列の開始アドレスであることを判断し、圧縮文字列である場合、前記圧縮文字列をYUV成分の値としてYUV空間からRGB空間まで変換することによってRGB値を獲得し、圧縮文字列の開始アドレスである場合、圧縮文字列の開始アドレスに基づいて、それに対応する圧縮文字列を獲得して精度値の範囲によって解凍方式を選んで解凍することを特徴とする請求項9に記載の画像処理システム。
  11. 画像を獲得するステップと、
    獲得された画像を複数の画像ブロックに分割するステップと、
    所定のROI精度情報によって各画像ブロックの精度値を設定するステップと、
    各画像ブロックの精度値によって対応する圧縮方式を選んで各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成し、前記圧縮文字列は、獲得された画像に対応する圧縮画像ファイルを構成するステップと、
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
  12. 前記圧縮文字列を生成する時、
    各画像ブロックに対してコサイン変換工程及び量子化工程を行って各画像ブロックに対応するDC係数及びAC係数を獲得するステップと、
    DC係数及びAC係数に基づいて各画像ブロックに対して独立的に符号化して圧縮文字列を生成するステップと、
    を備えることを特徴とする請求項11に記載の画像処理方法。
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