JP2012044502A - Medical color image compression method - Google Patents

Medical color image compression method Download PDF

Info

Publication number
JP2012044502A
JP2012044502A JP2010184742A JP2010184742A JP2012044502A JP 2012044502 A JP2012044502 A JP 2012044502A JP 2010184742 A JP2010184742 A JP 2010184742A JP 2010184742 A JP2010184742 A JP 2010184742A JP 2012044502 A JP2012044502 A JP 2012044502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
difference
data
rgb
color image
encoding
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
Application number
JP2010184742A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Kataoka
永 片岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tomey Corp
Original Assignee
Tomey Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tomey Corp filed Critical Tomey Corp
Priority to JP2010184742A priority Critical patent/JP2012044502A/en
Publication of JP2012044502A publication Critical patent/JP2012044502A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an encoding technique having higher efficiency of compression in encoding a first difference of each color element of RGB.SOLUTION: A medical color image compression method for compression encoding of a digital color image taken for medical use comprises a first step of separating each pixel data into RGB, a second step of calculating difference data between adjacent pixels with respect to each of RGB, and a third step of selecting an optional element from among RGB, and comparing and encoding the difference component of the element and the difference components of the other two elements.

Description

本発明は、眼科分野において広く用いられるカラー画像を効率よく圧縮する符号化に関するものである。画像圧縮の符号化については復号化時にデータは元に戻る可逆圧縮と戻らない不可逆圧縮があるが、本発明では可逆圧縮として適用させる。   The present invention relates to coding for efficiently compressing color images widely used in the ophthalmic field. As for coding of image compression, there are reversible compression in which data is restored to the original at the time of decoding and irreversible compression in which data is not restored.

眼表面画像は、白色光による照明によって撮影するか、または染色液で染色した状態を撮影するか、その染色画像に対して特定波長を記録するための光学的なフィルタを通して観察される。眼表面を詳細に観察するために少なくとも角膜部分を1枚の画像中に捉え、また十分な解像度を得るために、一般的には少なくとも縦480画素、横640画素程度の画像が撮影される。これらは、デジタル的に補間するために、データファイル化されてコンピュータの記録媒体上に記録されるか、またはデータベース構造の中に取り込まれて記録されている。カラー画像の場合、1画素がRGBの3原色に分解され、各々が8ビットの表現能力を持ち、1画素あたり24ビットで表現されるのが一般的であるが、眼底画像等においてはより微細な血管を視認するためによりサイズの多い画像が用いられる。   The eye surface image is photographed by illumination with white light, or a state stained with a staining solution is photographed, or is observed through an optical filter for recording a specific wavelength with respect to the stained image. In order to observe the surface of the eye in detail, at least the cornea portion is captured in one image, and in order to obtain a sufficient resolution, generally an image of at least about 480 pixels and 640 pixels is taken. These are recorded as data files and recorded on a computer recording medium for digital interpolation, or are captured and recorded in a database structure. In the case of a color image, one pixel is divided into three primary colors of RGB, each having an 8-bit expression capability, and is generally expressed by 24 bits per pixel. An image with a larger size is used to visually recognize a blood vessel.

これらの大判化した画像記録には、コンピュータのデジタル記録として一般的なJPEGフォーマット等が用いられるが、これらは非可逆圧縮であり、モニタ上で再生するにあたっては撮影時の表現を完全には再現することはできない。この不完全さの影響は、色変化が比較的大きく変化する部分に顕著で合って、均一背景上に広がる血管のような細い線分上の形状を持つ画像中においては、誤認につながる復元によるノイズが発生している。   For these large-format image recordings, a general JPEG format or the like is used as a digital recording of a computer, but these are irreversible compressions, and when reproduced on a monitor, the expression at the time of shooting is completely reproduced. I can't do it. The effect of this imperfection is conspicuous in the part where the color change is relatively large, and in an image having a shape on a thin line segment like a blood vessel spreading on a uniform background, it is due to restoration that leads to misperception Noise is generated.

一般的なデジタル画像の可逆圧縮については、ランレングス法がある。これは、同じ輝度が連続して出現する場合に、その輝度値の出現する個数を持って符号化するもので、画像が同一の輝度で表現される箇所が多いほど圧縮効率が高くなる。しかし、一般的な自然の風景や生体を撮影した画像において、1画素に割り当てられるビット長が長くなるほど、一つの輝度で表現される領域が連続することは非常に稀であり、本特許が対象とする画像に対しては有効ではない。   For lossless compression of general digital images, there is a run length method. In this case, when the same luminance appears continuously, encoding is performed with the number of appearances of the luminance value, and the compression efficiency increases as the number of places where the image is expressed with the same luminance. However, in a general natural landscape or an image of a living body, it is very rare that a region expressed by one luminance is continuous as the bit length assigned to one pixel becomes longer. It is not effective for the image.

また差分方式による圧縮は、一般的な自然の風景や生体を撮影した画像において近傍画素が大きくは異ならないことを利用して、隣接画素との差分を取り、ビット数を減らしていく方法である。さらに差分値の差分を計算して圧縮する方法もある。一般的な画素の取る値は、白黒、またはRGB分離した状態で、0〜255の256階調で考えられる。ここで差分データを用いたとしても、正負の符号付きのデータになるため、符号付き差分データの扱い方によっては圧縮効果が得られるとは限らない。   In addition, the compression by the difference method is a method of taking the difference from the neighboring pixels and reducing the number of bits by utilizing the fact that the neighboring pixels are not greatly different in an image of a general natural landscape or a living body. . There is also a method of calculating and compressing the difference between the difference values. The values taken by general pixels are considered to be 256 gradations from 0 to 255 in a state of being separated into black and white or RGB. Even if the difference data is used here, it becomes data with positive and negative signs, and the compression effect is not always obtained depending on how to handle the signed difference data.

上記の問題を解消するために、特許文献1に示すデータ圧縮プログラムに関する特許出願がある。これは画像を色分解して得られた色要素ごとに差分を取って隣接画素間の変動量を減らして上で、符号化するものである。また、色要素不ごとの第1差分と、それ以外の色要素とのかかわりにおいて第2差分を求める。この差分値を符号化するに当たってエントロピー符号化の手法を用いるものである。よって、この差分値の符号化に関しては新規性を示す部分は限定されている。   In order to solve the above problem, there is a patent application related to a data compression program disclosed in Patent Document 1. In this method, a difference is taken for each color element obtained by color-separating an image to reduce the amount of variation between adjacent pixels, and then encoding is performed. Further, the second difference is obtained in relation to the first difference for each color element and the other color elements. In encoding the difference value, an entropy encoding method is used. Therefore, regarding the encoding of the difference value, the portion showing novelty is limited.

また、特許文献2に示すカラー画像の圧縮方法に関する出願がある。これは、RGB分割した色要素ごとに第1・第2差分値を求めてランレングス圧縮を行うもので、符号化部分に新規性を見出すものではない。   Further, there is an application related to a color image compression method disclosed in Patent Document 2. In this method, the first and second difference values are obtained for each color element divided into RGB and run-length compression is performed, and no novelty is found in the encoded portion.

特開2007−174464号公報JP 2007-174464 A 特開2003−299120号公報JP 2003-299120 A

従来の1次差分、2次差分を用いてデータを符号化していたが、効率のよい手法を適用してはいなかったため、本発明は、RGBの各色要素別の第1差分を符号化するにあたって、より圧縮効率の高い符号化技術を提供することにある。   Although the conventional primary difference and secondary difference are used to encode data, since an efficient method has not been applied, the present invention encodes the first difference for each color element of RGB. An object of the present invention is to provide an encoding technique with higher compression efficiency.

本発明は上記課題を解決するために、以下の構成を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized by having the following configuration.

(1) 医用に撮影されたデジタルカラー画像を圧縮符号化する医用カラー画像の圧縮方法において、各画素データをRGBに分離する第1のステップと、RGBの各々について隣接する画素の差分データを計算する第2のステップと、RGBの中から任意の1要素を選び、その差分成分と残りの2個の要素の差分成分とを比較して符号化する第3のステップとを備えることを特徴とする。
(2) (1)の医用カラー画像の圧縮方法において、前記第2のステップにおいて、前記差分データはすべて4ビットで表現され、その数値は符号1ビットとデータ3ビットで構成されるか、または次の4ビットへ情報を振り分けるマーカで構成されていることを特徴とする。
(1) In a medical color image compression method for compressing and encoding a digital color image taken for medical use, a first step of separating each pixel data into RGB, and calculating difference data between adjacent pixels for each of RGB And a third step of selecting an arbitrary element from RGB and comparing and encoding the difference component and the difference component of the remaining two elements. To do.
(2) In the medical color image compression method according to (1), in the second step, the difference data is all represented by 4 bits, and the numerical value is composed of 1 bit of code and 3 bits of data, or It consists of a marker that distributes information to the next 4 bits.

本発明は、眼表面のカラー撮影を行った場合のカラー画像をデジタル的にファイル化してコンピュータ上に保存する場合の画像圧縮に用いられる。処理に提供される画像フォーマットは、各画素成分が圧縮処理をされていない色要素ごとに分離されているものであって、圧縮によってその容量が小さくなり、また復号化処理によって可逆的にデータが復元されると、圧縮前と全く変わらない色表現を再現することが可能である。圧縮率は、処理に用いられる画像ごとに異なる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for image compression when a color image obtained by color photographing of the eye surface is digitally filed and stored on a computer. The image format provided for processing is such that each pixel component is separated for each color element that has not been subjected to compression processing, and its capacity is reduced by compression, and data is reversibly obtained by decoding processing. When restored, it is possible to reproduce a color expression that is completely the same as before compression. The compression rate differs for each image used for processing.

実施例1のフローチャートを示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a flowchart of the first embodiment.

以下、図1に示すフローチャートに基づいて説明を行なう。対象となるカラー画像はRGB形式で表現されているものとする。また解像度はRGB各々に対しし8ビット(0〜255階調)で表現されているもととする。これ以外のフォーマットのカラー画像であったとしてもRGB化することは一般的に容易である。画像は縦H画素、横W画素で構成されているものとする。   Hereinafter, description will be made based on the flowchart shown in FIG. It is assumed that the target color image is expressed in RGB format. The resolution is expressed by 8 bits (0 to 255 gradations) for each of RGB. Even if it is a color image of a format other than this, it is generally easy to convert it to RGB. It is assumed that the image is composed of vertical H pixels and horizontal W pixels.

RGB各プレーンにおいて任意の1プレーンをベースとするプレーンとする。ここでは説明のためRをベースプレーンとして説明する。図1の1に示すように、初めにRプレーンのデータを順に走査して隣のデータとの差分テーブルを作成する。走査方向は規定しないが、一般に画像左上から右端まで走査し、1ライン目が終了したところで、2ライン目の左端から右端まで順に計算する。ここで1ライン目から2ライン目に移動することで明らかな不連続点が発生しているが、画像全体ではそれほど多くない点であるためそのまま続ける。また走査方式を変更して、1ライン目の右終端からそのまま2ライン目の右終端に移り、2ライン目では左方向へ走査することも可能である。この説明では、各ライン、左端から右端までの走査を繰り返すものとして説明する。上記の不連続点については特に言及することなく連続データ列として画像右下終端までを扱う。また自然画像では隣同士の画素で極端に大きな変化は発生しないことを利用して1次差分のみで処理して演算量を減らす。   A plane based on an arbitrary plane in each of the RGB planes. Here, for explanation, R will be described as a base plane. As shown in 1 of FIG. 1, first, the data of the R plane is sequentially scanned to create a difference table with adjacent data. Although the scanning direction is not defined, scanning is generally performed from the upper left to the right end of the image, and when the first line is completed, calculation is sequentially performed from the left end to the right end of the second line. Here, an apparent discontinuous point is generated by moving from the first line to the second line, but since it is not so many in the whole image, it continues as it is. It is also possible to change the scanning method to move from the right end of the first line to the right end of the second line as it is, and to scan leftward in the second line. In this description, it is assumed that each line is repeatedly scanned from the left end to the right end. The discontinuous points are handled as a continuous data string up to the lower right end of the image without particular mention. Further, in a natural image, the amount of calculation is reduced by processing only the primary difference by utilizing the fact that an extremely large change does not occur between adjacent pixels.

G,Bについても同じように差分テーブルを作成する。また、図1の2に示すように、この差分テーブルとは別にG、Bの差分値がRと同じ場合には“1”、異なる場合には“0”を与えるビットテーブルを作成する。このビットテーブルには、G,B各々H×B/8バイトのテーブルを持つことになる。   A difference table is similarly created for G and B. Further, as shown in 2 of FIG. 1, a bit table that gives “1” when the difference values of G and B are the same as R and “0” when they are different is created separately from this difference table. This bit table has a table of H × B / 8 bytes for each of G and B.

まず初めにR差分テーブルを符号化する。図1の3に示すように、差分値を4ビットごとに符号化し、順番に8ビットデータとしてまとめる。ここで任意の画素データをP、前画素からの差分値をDとする。ただし、第1画素である場合は、Pの値を符号化する。   First, the R difference table is encoded. As indicated by 3 in FIG. 1, the difference values are encoded every 4 bits, and are sequentially organized as 8-bit data. Here, P is an arbitrary pixel data, and D is a difference value from the previous pixel. However, in the case of the first pixel, the value of P is encoded.

まずに、|D|≦7の場合。符号化データは1バイトで表現される。0≦Dの場合、第1バイトを“D”とする。また、D<0の場合、第1バイトを“8−D”とする。   First, when | D | ≦ 7. The encoded data is represented by 1 byte. If 0 ≦ D, the first byte is “D”. If D <0, the first byte is “8-D”.

次に、8≦|D|≦119の場合。符号化データは12ビット(3ニブル)で表現される。第1ニブルを“08h”とする。第2ニブルをDに応じて以下のように設定する。“0010b”(8≦D≦23)、“0100b”(24≦D≦39)、“0110b”(40≦D≦55)、“1000b”(56≦D≦71)、“1010b”(72≦D≦87)、“1100b”(88≦D≦103)、“1110b”(104≦D≦119)、“0011b”(−23≦D≦−8)、“0101b”(−39≦D≦−24)、“0111b”(−55≦D≦−45)、“1001b”(−71≦D≦−56)、“1011b”(−87≦D≦−72)、“1101b”(−103≦D≦−88)、“1111b”(−119≦D≦−104)。第3ニブルを“|D|−B”とする。ただし、BはDに応じて以下のように設定する。“8”(8≦D≦23)、“24”(24≦D≦39)、“40”(40≦D≦55)、“56”(56≦D≦71)、“72”(72≦D≦87)、“88”(88≦D≦103)、“104”(104≦D≦119)、“8”(−23≦D≦−8)、“24”(−39≦D≦−24)、“45”(−55≦D≦−45)、“56”(−71≦D≦−56)、“72”(−87≦D≦−72)、“88”(−103≦D≦−88)、“104”(−119≦D≦−104)。   Next, when 8 ≦ | D | ≦ 119. The encoded data is expressed by 12 bits (3 nibbles). The first nibble is set to “08h”. The second nibble is set according to D as follows. “0010b” (8 ≦ D ≦ 23), “0100b” (24 ≦ D ≦ 39), “0110b” (40 ≦ D ≦ 55), “1000b” (56 ≦ D ≦ 71), “1010b” (72 ≦ D ≦ 87), “1100b” (88 ≦ D ≦ 103), “1110b” (104 ≦ D ≦ 119), “0011b” (−23 ≦ D ≦ −8), “0101b” (−39 ≦ D ≦ −) 24), “0111b” (−55 ≦ D ≦ −45), “1001b” (−71 ≦ D ≦ −56), “1011b” (−87 ≦ D ≦ −72), “1101b” (−103 ≦ D) ≦ −88), “1111b” (−119 ≦ D ≦ −104). Let the third nibble be "| D | -B". However, B is set as follows according to D. “8” (8 ≦ D ≦ 23), “24” (24 ≦ D ≦ 39), “40” (40 ≦ D ≦ 55), “56” (56 ≦ D ≦ 71), “72” (72 ≦ D ≦ 87), “88” (88 ≦ D ≦ 103), “104” (104 ≦ D ≦ 119), “8” (−23 ≦ D ≦ −8), “24” (−39 ≦ D ≦ −) 24), “45” (−55 ≦ D ≦ −45), “56” (−71 ≦ D ≦ −56), “72” (−87 ≦ D ≦ −72), “88” (−103 ≦ D) ≦ −88), “104” (−119 ≦ D ≦ −104).

次に、120≦|D|の場合。第1バイトを“80h”とする。第2バイトをPとする。   Next, 120 ≦ | D |. The first byte is “80h”. Let P be the second byte.

同じDがN(5〜255)個続く場合には、各符号化値に続けて、第1バイト“18h”、第2バイトをNとする。   When N (5 to 255) of the same D continues, the first byte “18h” and the second byte are N following each encoded value.

図1の4に示すように、Rについてすべて符号化した後で、これらの符号化はニブル値(4ビット)とバイト値(8ビット)が混在しているため、符号化の初めから順番にバイト値化していく。したがってバイトとして符号化されたデータも、偶数番目のニブル値とその次の奇数番目のニブル値として分離され、バイト化される部分も存在する。   As shown in 4 of FIG. 1, after encoding all of R, these encodings are a mixture of nibble values (4 bits) and byte values (8 bits), so in order from the beginning of encoding. It becomes byte value. Therefore, the data encoded as bytes is also separated into an even-numbered nibble value and the next odd-numbered nibble value, and there is a part that is byteized.

図1の5に示すように、同じようにG,Bについても符号化していくが、ビットテーブルを見てRと異なる場合のみ符号化していくことが異なる処理となる。RGB各々のデータは、それぞれ可変長のデータで構成される。第1データ、R差分値の符号化データ。第2データ、Gビットテーブル。第3データ、G差分値の符号化データ。第4データ、Bビットテーブル。第5データ、B差分値の符号化データ。   As shown in 5 of FIG. 1, G and B are encoded in the same manner, but encoding is performed only when the bit table is different from R when viewed from the bit table. Each RGB data is composed of variable length data. First data, encoded data of R difference value. Second data, G bit table. Third data, encoded data of G difference value. Fourth data, B bit table. Fifth data, encoded data of B difference value.

Claims (2)

医用に撮影されたデジタルカラー画像を圧縮符号化する医用カラー画像の圧縮方法において、
各画素データをRGBに分離する第1のステップと、
RGBの各々について隣接する画素の差分データを計算する第2のステップと、
RGBの中から任意の1要素を選び、その差分成分と残りの2個の要素の差分成分とを比較して符号化する第3のステップとを備えることを特徴とする医用カラー画像の圧縮方法。
In a medical color image compression method for compressing and encoding a digital color image taken for medical use,
A first step of separating each pixel data into RGB;
A second step of calculating difference data of adjacent pixels for each of RGB;
A medical color image compression method comprising: a third step of selecting an arbitrary element from RGB and comparing and encoding the difference component and the difference component of the remaining two elements .
前記第2のステップにおいて、前記差分データはすべて4ビットで表現され、その数値は符号1ビットとデータ3ビットで構成されるか、または次の4ビットへ情報を振り分けるマーカで構成されていることを特徴とする請求項1に記載された医用カラー画像の圧縮方法。   In the second step, the difference data is all represented by 4 bits, and the numerical value is composed of 1 bit of code and 3 bits of data, or is composed of a marker for distributing information to the next 4 bits. The medical color image compression method according to claim 1, wherein:
JP2010184742A 2010-08-20 2010-08-20 Medical color image compression method Pending JP2012044502A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010184742A JP2012044502A (en) 2010-08-20 2010-08-20 Medical color image compression method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010184742A JP2012044502A (en) 2010-08-20 2010-08-20 Medical color image compression method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012044502A true JP2012044502A (en) 2012-03-01

Family

ID=45900279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010184742A Pending JP2012044502A (en) 2010-08-20 2010-08-20 Medical color image compression method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012044502A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5021A (en) * 1847-03-20 Jambs haworth
US7016A (en) * 1850-01-15 Mill for grinding
JP2003259393A (en) * 2002-03-01 2003-09-12 Sony Corp Encoding apparatus, decoding apparatus, method, and computer program
JP2007129468A (en) * 2005-11-02 2007-05-24 Oki Data Corp Multicolor image data compressing device
JP2008278464A (en) * 2007-04-06 2008-11-13 Canon Inc Apparatuses for encoding and decoding multidimensional data and control method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5021A (en) * 1847-03-20 Jambs haworth
US7016A (en) * 1850-01-15 Mill for grinding
JP2003259393A (en) * 2002-03-01 2003-09-12 Sony Corp Encoding apparatus, decoding apparatus, method, and computer program
JP2007129468A (en) * 2005-11-02 2007-05-24 Oki Data Corp Multicolor image data compressing device
JP2008278464A (en) * 2007-04-06 2008-11-13 Canon Inc Apparatuses for encoding and decoding multidimensional data and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7356478B2 (en) Method and apparatus for encoding and decoding color pictures
US8977048B2 (en) Method medium system encoding and/or decoding an image using image slices
US20200036993A1 (en) Techniques for Encoding, Decoding and Representing High Dynamic Range Images
US20090046207A1 (en) Multi-compatible low and high dynamic range and high bit-depth texture and video encoding system
TW200305830A (en) System and method for progressively transforming and coding digital data
JP2011193511A (en) Apparatus and method for decoding high dynamic range data, display image processable viewer, and display device
JP4958831B2 (en) Image coding apparatus and control method thereof
JP2009508427A (en) Image enhancement and compression
EP2441267A1 (en) High dynamic range texture and video coding
JP2005191956A (en) Display data compression/expansion method
US6404927B1 (en) Control point generation and data packing for variable length image compression
US10497093B2 (en) Image processing apparatus for minimizing deterioration of image quality of a raw image
JP2012044502A (en) Medical color image compression method
JP2021078008A (en) Image processing apparatus, image processing method and imaging apparatus
JP4975770B2 (en) Image decoding method and apparatus
JP5432690B2 (en) Image coding apparatus and control method thereof
JP3711104B2 (en) Image compression apparatus and image compression method
JP4364729B2 (en) Image data compression / decompression method and image processing apparatus
JP4262144B2 (en) Image coding apparatus and method
JP2013115528A (en) Video compression apparatus and video decompression apparatus
JP2004104598A (en) Video signal encoder and decoder, and recording medium
JP2004222142A (en) Method for compressing and decoding video signal
JP2008125020A (en) Image encoding device and control method thereof
KR20040052176A (en) Image compression encoding method and system
JP2003348356A (en) Image processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140725

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20141125