JP2656897B2 - 画像データの圧縮および復元装置 - Google Patents
画像データの圧縮および復元装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像データの
圧縮および復元（compressing ＆decompressing）装置
に関するもので、より具体的には画質の損傷を最小化し
ながら情報量を減縮して復元する装置に関するものであ
る。
圧縮および復元（compressing ＆decompressing）装置
に関するもので、より具体的には画質の損傷を最小化し
ながら情報量を減縮して復元する装置に関するものであ
る。
【０００２】画像データを圧縮するにおいて通常的に画
像の統計的性質を利用して圧縮する方式等が採用されて
いるが、これらの中で代表的なものを上げると、空間領
域（spatial domain）から周波数領域（frequency doma
in）にデータ形態を変換（transform)した後周波数領域
でデータの重複性（redundancy）を除去するＤＣＴ（Di
screte Cosine Transform）、ＤＳＴ（Discrete Sine T
ransform）等がある。これらは画像の重要な成分を一カ
所にまとめる特性があるため画像圧縮において普遍的に
用いられている。
像の統計的性質を利用して圧縮する方式等が採用されて
いるが、これらの中で代表的なものを上げると、空間領
域（spatial domain）から周波数領域（frequency doma
in）にデータ形態を変換（transform)した後周波数領域
でデータの重複性（redundancy）を除去するＤＣＴ（Di
screte Cosine Transform）、ＤＳＴ（Discrete Sine T
ransform）等がある。これらは画像の重要な成分を一カ
所にまとめる特性があるため画像圧縮において普遍的に
用いられている。
【０００３】
【従来の技術】図６は従来技術の構成を概略的に示した
ブロック図であり、これを参照しながら従来技術に対し
て簡略に説明する。
ブロック図であり、これを参照しながら従来技術に対し
て簡略に説明する。
【０００４】画像メモリ（１）から与えられる画像デー
タを８×８ブロック単位にブロックメモリ（２）に貯蔵
した後これを読出し圧縮処理を行うことになるが、圧縮
部（３）は通常ＤＣＴ方式により空間領域から周波数領
域へ変換した後、画像の統計的特性により一括的にデー
タを圧縮する。
タを８×８ブロック単位にブロックメモリ（２）に貯蔵
した後これを読出し圧縮処理を行うことになるが、圧縮
部（３）は通常ＤＣＴ方式により空間領域から周波数領
域へ変換した後、画像の統計的特性により一括的にデー
タを圧縮する。
【０００５】データの圧縮は量子化（quantization）に
よりなされる。
よりなされる。
【０００６】このように圧縮処理された画像データは転
送部（４）によりチャネル（channel）を介して受信部
（５）に与えられる。
送部（４）によりチャネル（channel）を介して受信部
（５）に与えられる。
【０００７】復元部（６）は受信部（５）から与えられ
る圧縮データを元来の８×８ブロック単位に復元してブ
ロックメモリ（７）に与える。
る圧縮データを元来の８×８ブロック単位に復元してブ
ロックメモリ（７）に与える。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のようにＤＣＴに
よりデータを空間領域から周波数領域へ変換した後量子
化（quantization）を行うが、低い圧縮率で量子化を行
うと圧縮によるデータの歪みがないけれども、圧縮率を
高めるため量子化値を高めると、画像の境界成分が歪む
とか、カラー画像の場合色が散る現象が現れる。
よりデータを空間領域から周波数領域へ変換した後量子
化（quantization）を行うが、低い圧縮率で量子化を行
うと圧縮によるデータの歪みがないけれども、圧縮率を
高めるため量子化値を高めると、画像の境界成分が歪む
とか、カラー画像の場合色が散る現象が現れる。
【０００９】なお、従来には画像全体に対して一括的に
量子化が行われるようにするため画像成分の変化が少な
い平坦領域に対しても、量子化が一々行われるようにす
ることにより、不要な処理に伴い圧縮効率が低下され
た。
量子化が行われるようにするため画像成分の変化が少な
い平坦領域に対しても、量子化が一々行われるようにす
ることにより、不要な処理に伴い圧縮効率が低下され
た。
【００１０】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたもので、画質の損傷を最小化しなが
ら画像情報の量を減縮して、これを元来の情報形態に復
元する装置を提供することを目的とする。
するためになされたもので、画質の損傷を最小化しなが
ら画像情報の量を減縮して、これを元来の情報形態に復
元する装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）１フレ
ームの行列状の画像データを貯蔵する画像メモリ（１，
８）と、 （ｂ）チャネルを通じてデータを送受信する転送部
（４）および受信部（５）とを含む画像送受信装置に備
えられ、 （ｃ）前記画像メモリ（１）から所定ブロック単位に前
記画像データを受入れて貯蔵する第１ブロックメモリ
（１０１）と、 （ｄ）前記第１ブロックメモリ（１０１）から与えられ
る前記所定ブロックの前記画像データを前記所定ブロッ
クを複数の所定のサブブロックに区分し、各サブブロッ
クごとに属する画素のデータの合計値Ｍ0，Ｍ1，Ｍ2，
Ｍ3を求め、複数のサブブロックを、行および列方向に
相互に隣接する４つのサブブロックから成る領域単位に
区分し、その領域単位に属する画素のデータの合計値Ｍ
を４で除算した値Ｍ／４と、当該領域単位を構成する各
サブブロックの画素のデータの合計値Ｍ0，Ｍ1，Ｍ2，
Ｍ3との差の絶対値をそれぞれ求め、求めた４つの差の
絶対値がすべて所定の第１臨界値σより小さい場合は当
該領域は平坦であると判断し、前記所定の第１臨界値σ
より大きいものがある場合は当該領域は複雑であると判
断し、このような判断処理を、領域を段階的に大きくし
ながら領域の大きさが前記所定ブロックと同じ大きさに
なるまで繰返し行ってブロックの画像の変化度を判定
し、判定した変化度に従って、ブロックの画像を区分す
る情報を、クォドトリー形態のデータとして作成するブ
ロック領域化部（１０２）と、 （ｅ）受入れたデータを予め定める第１の圧縮方式で圧
縮処理して前記転送部（４）へ与える第１圧縮部（１０
４）と、 （ｆ）受入れたデータを前記第１の圧縮方式とは異なる
第２の圧縮方式で圧縮処理して前記転送部（４）へ与
え、この第２の圧縮方式は、既に圧縮された領域の下部
と右側の縁に存在する画素または画素群に対応したデー
タ（ｘ’11，ｘ’12，ｘ’21，ｘ’22）と、圧縮される
べき領域の縁に存在する画素または画素群に対応するデ
ータ（ｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22）とを参照して圧縮する
が、前記圧縮されるべき領域の周囲に境界領域が存在す
れば前記データ（ｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22）を全部前記
転送部（４）へ与え、Ｔを所定の第２臨界値とすると
き、 （│ｘ'11−ｘ11│＜Ｔ）∩（│ｘ'12−ｘ12│＜Ｔ）∩
（│ｘ'21−ｘ21│＜Ｔ） であれば前記データ（ｘ22）のみを前記転送部（４）へ
与える第２圧縮部（１０５）と、（ｇ）前記ブロック領
域化部（１０２）から与えられるデータが、複雑な画像
に該当するデータであるとき、その前記ブロック領域化
部（１０２）から与えられるデータを第１圧縮部（１０
４）に与え、平坦な画像に該当するデータであるとき、
その前記ブロック領域化部（１０２）から与えられるデ
ータを第２圧縮部（１０２）に与える第１スイッチング
部（１０３）と、 （ｈ）前記ブロック領域化部（１０２）により区分され
た所定ブロックの画像データが、前記第１圧縮部（１０
４）および前記第２圧縮部（１０５）のどちらで圧縮処
理されたかを表す付加情報を生成して前記転送部（４）
へ与え、前記付加情報として、前記ブロック領域化部
（１０２）によって区分されたブロックの領域を表示す
るために、前記クォドトリー形態のデータであるビット
列の情報を発生させる付加情報生成部（１０６）と、 （ｉ）与えられる前記圧縮データを、前記第１の圧縮方
式に相応して元来の画像データに復元する第１復元部
（１０８）と、 （ｊ）与えられる前記圧縮データを、前記第２の圧縮方
式に相応して元来の画像データに復元する第２復元部
（１０９）と、 （ｋ）前記受信部（１５）から与えられる前記付加情報
に応答し、受信部（５）からの圧縮されたデータが第１
圧縮方式であるとき、その受信部（５）からの圧縮され
たデータを第１復元部（１０８）に与え、受信部（５）
からの圧縮されたデータが第２圧縮方式であるとき、そ
の受信部（５）からの圧縮されたデータを第２復元部
（１０９）に与える第２スイッチング部（１０７）と、 （ｌ）前記第１復元部（１０８）または前記第２復元部
（１０９）から順次に与えられる前記所定のサブブロッ
クを前記所定のブロック単位に合成するブロック合成部
（１１０）と、 （ｍ）前記ブロック合成部（１１０）から与えられる前
記所定のブロック単位の画像データを前記画像メモリ
（８）に書入れるため順次に受入れて貯蔵する第２ブロ
ックメモリ（１１１）とを含むことを特徴とする画像デ
ータの圧縮および復元装置である。
ームの行列状の画像データを貯蔵する画像メモリ（１，
８）と、 （ｂ）チャネルを通じてデータを送受信する転送部
（４）および受信部（５）とを含む画像送受信装置に備
えられ、 （ｃ）前記画像メモリ（１）から所定ブロック単位に前
記画像データを受入れて貯蔵する第１ブロックメモリ
（１０１）と、 （ｄ）前記第１ブロックメモリ（１０１）から与えられ
る前記所定ブロックの前記画像データを前記所定ブロッ
クを複数の所定のサブブロックに区分し、各サブブロッ
クごとに属する画素のデータの合計値Ｍ0，Ｍ1，Ｍ2，
Ｍ3を求め、複数のサブブロックを、行および列方向に
相互に隣接する４つのサブブロックから成る領域単位に
区分し、その領域単位に属する画素のデータの合計値Ｍ
を４で除算した値Ｍ／４と、当該領域単位を構成する各
サブブロックの画素のデータの合計値Ｍ0，Ｍ1，Ｍ2，
Ｍ3との差の絶対値をそれぞれ求め、求めた４つの差の
絶対値がすべて所定の第１臨界値σより小さい場合は当
該領域は平坦であると判断し、前記所定の第１臨界値σ
より大きいものがある場合は当該領域は複雑であると判
断し、このような判断処理を、領域を段階的に大きくし
ながら領域の大きさが前記所定ブロックと同じ大きさに
なるまで繰返し行ってブロックの画像の変化度を判定
し、判定した変化度に従って、ブロックの画像を区分す
る情報を、クォドトリー形態のデータとして作成するブ
ロック領域化部（１０２）と、 （ｅ）受入れたデータを予め定める第１の圧縮方式で圧
縮処理して前記転送部（４）へ与える第１圧縮部（１０
４）と、 （ｆ）受入れたデータを前記第１の圧縮方式とは異なる
第２の圧縮方式で圧縮処理して前記転送部（４）へ与
え、この第２の圧縮方式は、既に圧縮された領域の下部
と右側の縁に存在する画素または画素群に対応したデー
タ（ｘ’11，ｘ’12，ｘ’21，ｘ’22）と、圧縮される
べき領域の縁に存在する画素または画素群に対応するデ
ータ（ｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22）とを参照して圧縮する
が、前記圧縮されるべき領域の周囲に境界領域が存在す
れば前記データ（ｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22）を全部前記
転送部（４）へ与え、Ｔを所定の第２臨界値とすると
き、 （│ｘ'11−ｘ11│＜Ｔ）∩（│ｘ'12−ｘ12│＜Ｔ）∩
（│ｘ'21−ｘ21│＜Ｔ） であれば前記データ（ｘ22）のみを前記転送部（４）へ
与える第２圧縮部（１０５）と、（ｇ）前記ブロック領
域化部（１０２）から与えられるデータが、複雑な画像
に該当するデータであるとき、その前記ブロック領域化
部（１０２）から与えられるデータを第１圧縮部（１０
４）に与え、平坦な画像に該当するデータであるとき、
その前記ブロック領域化部（１０２）から与えられるデ
ータを第２圧縮部（１０２）に与える第１スイッチング
部（１０３）と、 （ｈ）前記ブロック領域化部（１０２）により区分され
た所定ブロックの画像データが、前記第１圧縮部（１０
４）および前記第２圧縮部（１０５）のどちらで圧縮処
理されたかを表す付加情報を生成して前記転送部（４）
へ与え、前記付加情報として、前記ブロック領域化部
（１０２）によって区分されたブロックの領域を表示す
るために、前記クォドトリー形態のデータであるビット
列の情報を発生させる付加情報生成部（１０６）と、 （ｉ）与えられる前記圧縮データを、前記第１の圧縮方
式に相応して元来の画像データに復元する第１復元部
（１０８）と、 （ｊ）与えられる前記圧縮データを、前記第２の圧縮方
式に相応して元来の画像データに復元する第２復元部
（１０９）と、 （ｋ）前記受信部（１５）から与えられる前記付加情報
に応答し、受信部（５）からの圧縮されたデータが第１
圧縮方式であるとき、その受信部（５）からの圧縮され
たデータを第１復元部（１０８）に与え、受信部（５）
からの圧縮されたデータが第２圧縮方式であるとき、そ
の受信部（５）からの圧縮されたデータを第２復元部
（１０９）に与える第２スイッチング部（１０７）と、 （ｌ）前記第１復元部（１０８）または前記第２復元部
（１０９）から順次に与えられる前記所定のサブブロッ
クを前記所定のブロック単位に合成するブロック合成部
（１１０）と、 （ｍ）前記ブロック合成部（１１０）から与えられる前
記所定のブロック単位の画像データを前記画像メモリ
（８）に書入れるため順次に受入れて貯蔵する第２ブロ
ックメモリ（１１１）とを含むことを特徴とする画像デ
ータの圧縮および復元装置である。
【００１２】
【作用】このような目的を達成するために本発明は第１
画像メモリから所定ブロック単位に画像データを受入れ
て貯蔵する第１ブロックメモリと、前記第１ブロックメ
モリから与えられる前記所定ブロックの前記画像データ
を画像の形態により所定のサブブロックに区分するブロ
ック領域化部と、前記ブロック領域化部から与えられる
データが複雑な画像に該当するデータか否かによりデー
タ伝達経路を切換える第１スイッチング部と、前記第１
スイッチング部を介して受入れたデータを互いに異なる
方式で各々圧縮処置して転送部へ与える第１圧縮部およ
び第２圧縮部と、前記ブロック領域化部により区分され
た所定ブロックの画像データが前記第１圧縮部または前
記第２圧縮部のいずれにより圧縮処理されたかを表す付
加情報を生成して前記転送部へ与える付加情報生成部
と、受信部から与えられる前記付加情報に従い圧縮デー
タの伝達経路を切換える第２スイッチング部と、前記第
２スイッチング部から与えられる前記圧縮データを元来
の画像データに復元するが圧縮方式に相応するように互
いに異なる復元を行う第１復元部および第２復元部と、
前記第１復元部または前記第２復元部から順次に与えら
れる前記所定のサブブロックを前記所定のブロック単位
に合成するブロック合成部および前記ブロック合成部か
ら与えられる前記所定ブロック単位の画像データを第２
画像メモリに書入れるため順次に受入れて貯蔵する第２
ブロックメモリを含むことをが特徴である。
画像メモリから所定ブロック単位に画像データを受入れ
て貯蔵する第１ブロックメモリと、前記第１ブロックメ
モリから与えられる前記所定ブロックの前記画像データ
を画像の形態により所定のサブブロックに区分するブロ
ック領域化部と、前記ブロック領域化部から与えられる
データが複雑な画像に該当するデータか否かによりデー
タ伝達経路を切換える第１スイッチング部と、前記第１
スイッチング部を介して受入れたデータを互いに異なる
方式で各々圧縮処置して転送部へ与える第１圧縮部およ
び第２圧縮部と、前記ブロック領域化部により区分され
た所定ブロックの画像データが前記第１圧縮部または前
記第２圧縮部のいずれにより圧縮処理されたかを表す付
加情報を生成して前記転送部へ与える付加情報生成部
と、受信部から与えられる前記付加情報に従い圧縮デー
タの伝達経路を切換える第２スイッチング部と、前記第
２スイッチング部から与えられる前記圧縮データを元来
の画像データに復元するが圧縮方式に相応するように互
いに異なる復元を行う第１復元部および第２復元部と、
前記第１復元部または前記第２復元部から順次に与えら
れる前記所定のサブブロックを前記所定のブロック単位
に合成するブロック合成部および前記ブロック合成部か
ら与えられる前記所定ブロック単位の画像データを第２
画像メモリに書入れるため順次に受入れて貯蔵する第２
ブロックメモリを含むことをが特徴である。
【００１３】本発明の他の特徴によれば、前記ブロック
領域化部は前記所定のサブブロックに属する画素等と対
応するデータ値の合致により画像の変化度を判定し、前
記変化度に従い、前記画像の領域を区分する情報を保管
するためクォドトリーを利用するものである。
領域化部は前記所定のサブブロックに属する画素等と対
応するデータ値の合致により画像の変化度を判定し、前
記変化度に従い、前記画像の領域を区分する情報を保管
するためクォドトリーを利用するものである。
【００１４】
【実施例】これから添付された図面を参照しながら本発
明に対して詳細に記述する。図１は本発明の好ましい実
施例を示したブロック図であり、参照番号１００で表し
た部分は本発明の要旨に該当する部分であり、画像を所
定の領域等に分割して各領域においての画像構成に相応
して２種の方式以上の中で選択された１つの方式により
圧縮がなされるようにした後、これを元来の画像に復元
する。
明に対して詳細に記述する。図１は本発明の好ましい実
施例を示したブロック図であり、参照番号１００で表し
た部分は本発明の要旨に該当する部分であり、画像を所
定の領域等に分割して各領域においての画像構成に相応
して２種の方式以上の中で選択された１つの方式により
圧縮がなされるようにした後、これを元来の画像に復元
する。
【００１５】本発明の構成をよく見ると、参照番号１０
１および１１１で表したものは、３２×３２ブロックメ
モリである。参照番号１０２で表したものは、ブロック
メモリ（１０１）から与えられるデータが画像の形態と
関連してデータ値の変化が激しい複雑な領域に該当する
データであるか、その変化が相対的に激しくない平坦な
領域に該当するデータであるかを区分してブロックを領
域化（segmentation）させるブロック領域化部であり、
このブロック領域化部（１０２）は３２×３２ブロック
単位の画像データを画像の形態（または画像の複雑度）
により１６×１６または８×８のサブブロック単位に分
割してクォドトリー（Quad-tree）形態をなすようにす
る。参照番号１０３で表したものは第１スイッチング部
で、ブロック領域化部（１０２）から与えられるデータ
が複雑な画像に該当するデータであるかそうでないデー
タであるかに従ってデータが伝達される経路を切換え
る。
１および１１１で表したものは、３２×３２ブロックメ
モリである。参照番号１０２で表したものは、ブロック
メモリ（１０１）から与えられるデータが画像の形態と
関連してデータ値の変化が激しい複雑な領域に該当する
データであるか、その変化が相対的に激しくない平坦な
領域に該当するデータであるかを区分してブロックを領
域化（segmentation）させるブロック領域化部であり、
このブロック領域化部（１０２）は３２×３２ブロック
単位の画像データを画像の形態（または画像の複雑度）
により１６×１６または８×８のサブブロック単位に分
割してクォドトリー（Quad-tree）形態をなすようにす
る。参照番号１０３で表したものは第１スイッチング部
で、ブロック領域化部（１０２）から与えられるデータ
が複雑な画像に該当するデータであるかそうでないデー
タであるかに従ってデータが伝達される経路を切換え
る。
【００１６】本実施例は参照番号１０４と１０５で各々
表した２つの圧縮部が構成されるが、第１圧縮部（１０
４）は複雑な領域に該当するデータを圧縮処理し、第２
圧縮部（１０５）は平坦な領域に対するデータを圧縮処
理する。
表した２つの圧縮部が構成されるが、第１圧縮部（１０
４）は複雑な領域に該当するデータを圧縮処理し、第２
圧縮部（１０５）は平坦な領域に対するデータを圧縮処
理する。
【００１７】第１圧縮部（１０４）または第２圧縮部
（１０５）により圧縮処理されたデータは転送部（４）
へ与えられてチャネルを介して、受信側の受信部（５）
へ伝達される。このとき、付加情報生成部（１０６）は
ブロック領域化部（１０２）により区分された所定のブ
ロックのデータが第１圧縮部（１０４）または第２圧縮
部（１０５）により圧縮処理されたかを表す情報を転送
部（４）へ与えて圧縮処理されたデータとともに受信側
へ転送する。受信部（５）はチャネルを介して受信した
圧縮データと付加情報を参照番号１０７で表した第２ス
イッチング部へ与える。第２スイッチング部（１０７）
は受信部（５）から与えられる付加情報に従って圧縮デ
ータの伝達経路を切換える。
（１０５）により圧縮処理されたデータは転送部（４）
へ与えられてチャネルを介して、受信側の受信部（５）
へ伝達される。このとき、付加情報生成部（１０６）は
ブロック領域化部（１０２）により区分された所定のブ
ロックのデータが第１圧縮部（１０４）または第２圧縮
部（１０５）により圧縮処理されたかを表す情報を転送
部（４）へ与えて圧縮処理されたデータとともに受信側
へ転送する。受信部（５）はチャネルを介して受信した
圧縮データと付加情報を参照番号１０７で表した第２ス
イッチング部へ与える。第２スイッチング部（１０７）
は受信部（５）から与えられる付加情報に従って圧縮デ
ータの伝達経路を切換える。
【００１８】すなわち、第２スイッチング部（１０７）
は受信された圧縮データが、前記した第１圧縮部（１０
４）により圧縮された場合には参照番号１０８で表した
第１復元部へデータが与えられるようにして、前記した
第２圧縮部（１０５）により圧縮された場合には参照番
号１０９で表した第２復元部へ与えられるようにする。
参照番号（１１０）で表したものはブロック合成部で、
第１復元部（１０８）または第２復元部（１０９）によ
り元来の形態に復元されたデータサブブロック（１６×
１６または８×８）等を合成して３２×３２のブロック
単位に第２ブロックメモリ（１１１）へ順次に与える。
本実施例では、ブロック領域化のためにブロック間の類
似度判定方式を用いる。ブロック領域化されたデータの
伝送のためには、先に説明したようにクォドトリーが利
用される。
は受信された圧縮データが、前記した第１圧縮部（１０
４）により圧縮された場合には参照番号１０８で表した
第１復元部へデータが与えられるようにして、前記した
第２圧縮部（１０５）により圧縮された場合には参照番
号１０９で表した第２復元部へ与えられるようにする。
参照番号（１１０）で表したものはブロック合成部で、
第１復元部（１０８）または第２復元部（１０９）によ
り元来の形態に復元されたデータサブブロック（１６×
１６または８×８）等を合成して３２×３２のブロック
単位に第２ブロックメモリ（１１１）へ順次に与える。
本実施例では、ブロック領域化のためにブロック間の類
似度判定方式を用いる。ブロック領域化されたデータの
伝送のためには、先に説明したようにクォドトリーが利
用される。
【００１９】第１圧縮部（１０４）は公知のＤＣＴおよ
び量子化によりデータを圧縮し、第２圧縮部（１０５）
は代表値による画素複写技法を利用する。
び量子化によりデータを圧縮し、第２圧縮部（１０５）
は代表値による画素複写技法を利用する。
【００２０】受信側の第１および第２復元部（１０８，
１０９）とブロック合成部（１１０）は前記した圧縮部
の領域処理を行うように構成される。
１０９）とブロック合成部（１１０）は前記した圧縮部
の領域処理を行うように構成される。
【００２１】以上のような構成を有する本実施例の動作
原理に対して詳細に記述すれば次のとおりである。
原理に対して詳細に記述すれば次のとおりである。
【００２２】図１に図示されたように、画像メモリ
（１）に貯蔵された１フレーム(frame）の画像データは
圧縮のために３２×３２のブロック単位にメモリ（１０
１）に書入れられる。
（１）に貯蔵された１フレーム(frame）の画像データは
圧縮のために３２×３２のブロック単位にメモリ（１０
１）に書入れられる。
【００２３】メモリ（１０１）に貯蔵されたブロックデ
ータは図２に図示されたように８×８サブブロックを基
本単位として画像の状態を判断するブロック領域化部
（１０２）へ与えられる。
ータは図２に図示されたように８×８サブブロックを基
本単位として画像の状態を判断するブロック領域化部
（１０２）へ与えられる。
【００２４】図２においてハッチング部分のように画像
の境界成分が存在すると仮定すれば、各々のサブ領域
（または、サブブロック）（１）〜（１６）に対して次
のような式を適用することになる。
の境界成分が存在すると仮定すれば、各々のサブ領域
（または、サブブロック）（１）〜（１６）に対して次
のような式を適用することになる。
【００２５】
【数１】
【００２６】上の式において、Ｍはクォドトリーをなす
各ノードデータ（図３参照）の上位レベルＬ１（例に、
３２×３２のブロックの場合３２×３２個）の画素デー
タを全部加えた値で、Ｍk は上位レベルＬ１の子ノード
に該当するレベルＬ２（１６×１６のサブブロック）の
画素データを加えた値である。また、ｘ（ｉ，ｊ）は上
位レベルのブロックに該当する画素の座標を表し、ｘk
（ｐ，ｑ）は下位レベルのサブブロックに該当する画素
の座標を表し、ｋ＝０，１，２，３である。したがっ
て、第１レベル（Ｌ１）の場合、Ｍの値は、３２×３２
個の画素データを全部加えた値であり、Ｍk の値は、Ｍ
の値を求めた領域内で４つの１６×１６領域をなす画素
データ値Ｍ0，Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3を加えたものと同じであ
る。すなわち、Ｍ0 は図２（１），（２），（５），
（６）でなる１６×１６サブブロックのデータ値と同じ
である。これと同様に、Ｍ1 は（３），（４），
（７），（８）、Ｍ2 は（９），（１０），（１３），
（１４）、Ｍ3 は（１１），（１２），（１５），（１
６）でなる１６×１６サブブロックのデータ値と同じで
ある。第２レベル（Ｌ２）の場合、Ｍの値は１６×１６
領域のデータ合計値であり、Ｍkは４つの８×８領域の
データ合計値である。
各ノードデータ（図３参照）の上位レベルＬ１（例に、
３２×３２のブロックの場合３２×３２個）の画素デー
タを全部加えた値で、Ｍk は上位レベルＬ１の子ノード
に該当するレベルＬ２（１６×１６のサブブロック）の
画素データを加えた値である。また、ｘ（ｉ，ｊ）は上
位レベルのブロックに該当する画素の座標を表し、ｘk
（ｐ，ｑ）は下位レベルのサブブロックに該当する画素
の座標を表し、ｋ＝０，１，２，３である。したがっ
て、第１レベル（Ｌ１）の場合、Ｍの値は、３２×３２
個の画素データを全部加えた値であり、Ｍk の値は、Ｍ
の値を求めた領域内で４つの１６×１６領域をなす画素
データ値Ｍ0，Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3を加えたものと同じであ
る。すなわち、Ｍ0 は図２（１），（２），（５），
（６）でなる１６×１６サブブロックのデータ値と同じ
である。これと同様に、Ｍ1 は（３），（４），
（７），（８）、Ｍ2 は（９），（１０），（１３），
（１４）、Ｍ3 は（１１），（１２），（１５），（１
６）でなる１６×１６サブブロックのデータ値と同じで
ある。第２レベル（Ｌ２）の場合、Ｍの値は１６×１６
領域のデータ合計値であり、Ｍkは４つの８×８領域の
データ合計値である。
【００２７】以上のように求められたデータ値が次の式
を満たすならば平坦な領域と判断して４つの領域をまと
めるが、そうでなければ複雑な領域と判断することにな
る。
を満たすならば平坦な領域と判断して４つの領域をまと
めるが、そうでなければ複雑な領域と判断することにな
る。
【００２８】 （│Ｍ／４−Ｍ0│＜σ）∩（│Ｍ／４−Ｍ1│＜σ）∩ （│Ｍ／４−Ｍ2│＜σ）∩（│Ｍ／４−Ｍ3│＜σ） …（３） すなわち、４つの領域各々のデータ合計値Ｍkと全体ブ
ロック（３２×３２）のデータ合計値Ｍを４で割ってそ
の差を求めた後、その絶対値が所定の臨界値（σ）より
小さい場合には平坦な領域として判明される。このよう
な方式により図３のハッチングした８×８サブブロック
等（すなわち、（１），（２），（６），（７），
（８），（１２））は複雑な領域として判明され、残り
のサブブロックは平坦な領域として判明される。平坦な
領域（平坦部）中、（９），（１０），（１３），（１
４）は再び１つの１６×１６領域としてまとめられるこ
とになる。これをクォドトリー形態に示したものが図３
であり、図３でハッチングした円で示されたノードは下
位レベルに分割するべきものでハッチングしていない円
で示されたノードは、それ以上分割する必要がないこと
を表す。つまり、各領域のブロック化された情報は次の
ようなビット列（bit stream）で構成される。
ロック（３２×３２）のデータ合計値Ｍを４で割ってそ
の差を求めた後、その絶対値が所定の臨界値（σ）より
小さい場合には平坦な領域として判明される。このよう
な方式により図３のハッチングした８×８サブブロック
等（すなわち、（１），（２），（６），（７），
（８），（１２））は複雑な領域として判明され、残り
のサブブロックは平坦な領域として判明される。平坦な
領域（平坦部）中、（９），（１０），（１３），（１
４）は再び１つの１６×１６領域としてまとめられるこ
とになる。これをクォドトリー形態に示したものが図３
であり、図３でハッチングした円で示されたノードは下
位レベルに分割するべきものでハッチングしていない円
で示されたノードは、それ以上分割する必要がないこと
を表す。つまり、各領域のブロック化された情報は次の
ようなビット列（bit stream）で構成される。
【００２９】
【表１】
【００３０】上のビット列において‘１’は複雑な領域
を表し、‘０’は平坦な領域を表す。
を表し、‘０’は平坦な領域を表す。
【００３１】以上のようにブロック領域化部（１０２）
により各々のブロック特性が決められたら、複雑な領域
に該当するデータは、公知のＤＣＴおよび量子化を実施
する第１圧縮部（１０４）により圧縮される。平坦な領
域に該当するデータは、第２圧縮部（１０５）により図
４のように直前に圧縮された領域（Ａ，Ｂ）の上部と左
側縁に存在する画素に対応するデータ値（ｘ’11，ｘ’
12，ｘ’21）と今度圧縮しようとする領域（Ｃ）の縁の
画素と対応するデータ値（ｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22）等
の中で適切なものを代表値として選択して受信側へ送る
ことになる。
により各々のブロック特性が決められたら、複雑な領域
に該当するデータは、公知のＤＣＴおよび量子化を実施
する第１圧縮部（１０４）により圧縮される。平坦な領
域に該当するデータは、第２圧縮部（１０５）により図
４のように直前に圧縮された領域（Ａ，Ｂ）の上部と左
側縁に存在する画素に対応するデータ値（ｘ’11，ｘ’
12，ｘ’21）と今度圧縮しようとする領域（Ｃ）の縁の
画素と対応するデータ値（ｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22）等
の中で適切なものを代表値として選択して受信側へ送る
ことになる。
【００３２】第２圧縮部（１０５）が平坦な領域のデー
タを圧縮するため、以前に圧縮が行われたブロックのデ
ータを選択する条件は次のとおりである。
タを圧縮するため、以前に圧縮が行われたブロックのデ
ータを選択する条件は次のとおりである。
【００３３】第１、領域Ｃの周囲に境界領域が存在する
ならばｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22を受信側へ転送する。
ならばｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22を受信側へ転送する。
【００３４】第２、（│ｘ’11−ｘ11│＜Ｔ）∩（│
ｘ’12−ｘ12│＜Ｔ）∩（│ｘ’21−ｘ21│＜Ｔ）を満
たすならばｘ22のみを転送する。ここでＴは所定の臨界
値を表す。本実施例でｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22は画像に
存在するインパルス雑音（impulse noise）を減らすた
め、各々の位置で４×４領域の画像データ値等の平均値
になる。
ｘ’12−ｘ12│＜Ｔ）∩（│ｘ’21−ｘ21│＜Ｔ）を満
たすならばｘ22のみを転送する。ここでＴは所定の臨界
値を表す。本実施例でｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22は画像に
存在するインパルス雑音（impulse noise）を減らすた
め、各々の位置で４×４領域の画像データ値等の平均値
になる。
【００３５】以上のような過程を通じて３２×３２ブロ
ックに対する圧縮を完了すれば転送部（４）では圧縮さ
れたデータのビット列と、クォドトリーのビット列を組
合わせて転送し、同時に画像メモリ（１）から３２×３
２ブロックデータを順次的にブロックメモリ（１０１）
へ読入れながら上述した過程を繰返して画像全体を圧縮
する。受信側ではビット列を与えられたスイッチング部
（１０７）がクォドトリーのビット列を解釈して圧縮の
とき用いられた圧縮方式と対応する復元方式により画像
の復元がなされえるようにデータの伝達経路を切換え
る。したがって、第１圧縮部（１０４）により圧縮され
たデータは第１復元部（１０８）により復元されるよう
にして、第２圧縮部（１０５）により圧縮されたデータ
は第２復元部（１０９）により復元がなされる。
ックに対する圧縮を完了すれば転送部（４）では圧縮さ
れたデータのビット列と、クォドトリーのビット列を組
合わせて転送し、同時に画像メモリ（１）から３２×３
２ブロックデータを順次的にブロックメモリ（１０１）
へ読入れながら上述した過程を繰返して画像全体を圧縮
する。受信側ではビット列を与えられたスイッチング部
（１０７）がクォドトリーのビット列を解釈して圧縮の
とき用いられた圧縮方式と対応する復元方式により画像
の復元がなされえるようにデータの伝達経路を切換え
る。したがって、第１圧縮部（１０４）により圧縮され
たデータは第１復元部（１０８）により復元されるよう
にして、第２圧縮部（１０５）により圧縮されたデータ
は第２復元部（１０９）により復元がなされる。
【００３６】
【発明の効果】以上で説明されたように本発明は、画像
の構成形態に従って互いに相違する圧縮方法を用いるこ
とにより不要な演算の遂行を減らすことができるのでデ
ータ処理効率を高めることができ、また圧縮による画像
境界部分の歪みを防止して圧縮されたデータ量を最小化
させることができる。色相が単純な画像の場合、圧縮効
果は一層向上される。
の構成形態に従って互いに相違する圧縮方法を用いるこ
とにより不要な演算の遂行を減らすことができるのでデ
ータ処理効率を高めることができ、また圧縮による画像
境界部分の歪みを防止して圧縮されたデータ量を最小化
させることができる。色相が単純な画像の場合、圧縮効
果は一層向上される。
【図１】本発明の好ましい実施例を示したブロック図で
ある。
ある。
【図２】３２×３２ブロックを構成する１６個の８×８
サブブロック等のデータ構成状態を示した図である。
サブブロック等のデータ構成状態を示した図である。
【図３】図２の画像をクォドトリー（Quad-Tree）形態
に示した図である。
に示した図である。
【図４】画素データの変化が激しくない８×８サブブロ
ック画像の圧縮に必要な画素を示した図である。
ック画像の圧縮に必要な画素を示した図である。
【図５】本発明による画像の領域別複雑度を区分した状
態を例に示したもので、（ａ）は元来の画像のディスプ
レー上の表示例、（ｂ）は領域の複雑度を示した画像の
ディスプレー上の表示例である。
態を例に示したもので、（ａ）は元来の画像のディスプ
レー上の表示例、（ｂ）は領域の複雑度を示した画像の
ディスプレー上の表示例である。
【図６】従来技術の構成を簡略に示したブロック図であ
る。
る。
１０１，１１１ ブロックメモリ １０２ ブロック領域化部 １０３，１０７ スイッチング部 １０４，１０５ 圧縮部 １０６ 付加情報生成部 １０８，１０９ 復元部 １１０ ブロック合成部
Claims (1)
- 【請求項１】 （ａ）１フレームの行列状の画像データ
を貯蔵する画像メモリ（１，８）と、 （ｂ）チャネルを通じてデータを送受信する転送部
（４）および受信部（５）とを含む画像送受信装置に備
えられ、 （ｃ）前記画像メモリ（１）から所定ブロック単位に前
記画像データを受入れて貯蔵する第１ブロックメモリ
（１０１）と、 （ｄ）前記第１ブロックメモリ（１０１）から与えられ
る前記所定ブロックの前記画像データを前記所定ブロッ
クを複数の所定のサブブロックに区分し、 各サブブロックごとに属する画素のデータの合計値
Ｍ0，Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3を求め、 複数のサブブロックを、行および列方向に相互に隣接す
る４つのサブブロックから成る領域単位に区分し、 その領域単位に属する画素のデータの合計値Ｍを４で除
算した値Ｍ／４と、当該領域単位を構成する各サブブロ
ックの画素のデータの合計値Ｍ0，Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3との差
の絶対値をそれぞれ求め、求めた４つの差の絶対値がす
べて所定の第１臨界値σより小さい場合は当該領域は平
坦であると判断し、前記所定の第１臨界値σより大きい
ものがある場合は当該領域は複雑であると判断し、 このような判断処理を、領域を段階的に大きくしながら
領域の大きさが前記所定ブロックと同じ大きさになるま
で繰返し行ってブロックの画像の変化度を判定し、 判定した変化度に従って、ブロックの画像を区分する情
報を、クォドトリー形態のデータとして作成するブロッ
ク領域化部（１０２）と、 （ｅ）受入れたデータを予め定める第１の圧縮方式で圧
縮処理して前記転送部（４）へ与える第１圧縮部（１０
４）と、 （ｆ）受入れたデータを前記第１の圧縮方式とは異なる
第２の圧縮方式で圧縮処理して前記転送部（４）へ与
え、 この第２の圧縮方式は、 既に圧縮された領域の下部と右側の縁に存在する画素ま
たは画素群に対応したデータ（ｘ’11，ｘ’12，
ｘ’21，ｘ’22）と、圧縮されるべき領域の縁に存在す
る画素または画素群に対応するデータ（ｘ11，ｘ12，ｘ
21，ｘ22）とを参照して圧縮するが、 前記圧縮されるべき領域の周囲に境界領域が存在すれば
前記データ（ｘ11，ｘ12，ｘ21，ｘ22）を全部前記転送
部（４）へ与え、Ｔを所定の第２臨界値とするとき、 （│ｘ'11−ｘ11│＜Ｔ）∩（│ｘ'12−ｘ12│＜Ｔ）∩
（│ｘ'21−ｘ21│＜Ｔ） であれば前記データ（ｘ22）のみを前記転送部（４）へ
与える第２圧縮部（１０５）と、 （ｇ）前記ブロック領域化部（１０２）から与えられる
データが、複雑な画像に該当するデータであるとき、そ
の前記ブロック領域化部（１０２）から与えられるデー
タを第１圧縮部（１０４）に与え、平坦な画像に該当す
るデータであるとき、その前記ブロック領域化部（１０
２）から与えられるデータを第２圧縮部（１０２）に与
える第１スイッチング部（１０３）と、 （ｈ）前記ブロック領域化部（１０２）により区分され
た所定ブロックの画像データが、前記第１圧縮部（１０
４）および前記第２圧縮部（１０５）のどちらで圧縮処
理されたかを表す付加情報を生成して前記転送部（４）
へ与え、 前記付加情報として、 前記ブロック領域化部（１０２）によって区分されたブ
ロックの領域を表示するために、前記クォドトリー形態
のデータであるビット列の情報を発生させる付加情報生
成部（１０６）と、 （ｉ）与えられる前記圧縮データを、前記第１の圧縮方
式に相応して元来の画像データに復元する第１復元部
（１０８）と、 （ｊ）与えられる前記圧縮データを、前記第２の圧縮方
式に相応して元来の画像データに復元する第２復元部
（１０９）と、 （ｋ）前記受信部（１５）から与えられる前記付加情報
に応答し、受信部（５）からの圧縮されたデータが第１
圧縮方式であるとき、その受信部（５）からの圧縮され
たデータを第１復元部（１０８）に与え、 受信部（５）からの圧縮されたデータが第２圧縮方式で
あるとき、その受信部（５）からの圧縮されたデータを
第２復元部（１０９）に与える第２スイッチング部（１
０７）と、 （ｌ）前記第１復元部（１０８）または前記第２復元部
（１０９）から順次に与えられる前記所定のサブブロッ
クを前記所定のブロック単位に合成するブロック合成部
（１１０）と、 （ｍ）前記ブロック合成部（１１０）から与えられる前
記所定のブロック単位の画像データを前記画像メモリ
（８）に書入れるため順次に受入れて貯蔵する第２ブロ
ックメモリ（１１１）とを含むことを特徴とする画像デ
ータの圧縮および復元装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1993P1214 | 1993-01-30 | ||
| KR1019930001214A KR100276427B1 (ko) | 1993-01-30 | 1993-01-30 | 화상데이타의 압축 및 복원장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326875A JPH06326875A (ja) | 1994-11-25 |
| JP2656897B2 true JP2656897B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=19350168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29541493A Expired - Lifetime JP2656897B2 (ja) | 1993-01-30 | 1993-11-25 | 画像データの圧縮および復元装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5455680A (ja) |
| JP (1) | JP2656897B2 (ja) |
| KR (1) | KR100276427B1 (ja) |
| DE (1) | DE4339753C2 (ja) |
| FR (1) | FR2701186B1 (ja) |
| GB (1) | GB2274754B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003058974A1 (en) * | 2002-01-07 | 2003-07-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Moving picture coding apparatus and moving picture decoding apparatus |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3154393B2 (ja) * | 1995-11-28 | 2001-04-09 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置及び情報処理方法 |
| US5872845A (en) * | 1996-06-05 | 1999-02-16 | Feder; Benjamin | Method and apparatus for interfacing fax machines to digital communication networks |
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| JP3843581B2 (ja) | 1998-03-05 | 2006-11-08 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像符号化装置、画像復号化装置および画像処理装置、並びに画像符号化方法、画像復号化方法および画像処理方法 |
| US6198850B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-03-06 | Xerox Corporation | System and method for segmentation dependent lossy and lossless compression for higher quality |
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