JP2667314B2 - 画像圧縮及び伸長装置 - Google Patents
画像圧縮及び伸長装置Info
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- JP2667314B2 JP2667314B2 JP3206796A JP20679691A JP2667314B2 JP 2667314 B2 JP2667314 B2 JP 2667314B2 JP 3206796 A JP3206796 A JP 3206796A JP 20679691 A JP20679691 A JP 20679691A JP 2667314 B2 JP2667314 B2 JP 2667314B2
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- Japan
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- rectangular parallelepiped
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、画像データの伝送等
を行なう装置においてデータ量の削減を達成する画像デ
ータの圧縮及び伸長装置に関するものである。
を行なう装置においてデータ量の削減を達成する画像デ
ータの圧縮及び伸長装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば特開平２−９２８８号公報
に示された従来の画像圧縮及び伸長方式を示す図であ
る。通常、画像信号はＲＧＢの３原色の信号からなる
が、人間の視覚特性をうまく利用するために輝度信号及
び２つの色差信号（以下、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙという）
に変換されるのが一般的である。
に示された従来の画像圧縮及び伸長方式を示す図であ
る。通常、画像信号はＲＧＢの３原色の信号からなる
が、人間の視覚特性をうまく利用するために輝度信号及
び２つの色差信号（以下、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙという）
に変換されるのが一般的である。
【０００３】この変換は以下の式で表わされる線形変換
である。
である。
【０００４】
【数１】
【０００５】上記の変換において、０＜Ｒ，Ｇ，Ｂ＜１
であることを考えると、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのとりうる
値には制限が生じる。これをＹ−（Ｒ−Ｙ）平面、Ｙ−
（Ｂ−Ｙ）平面で各々表わしたものが図２であり、各平
面の平行四辺形で表わされる領域の内部が値域となる。
であることを考えると、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのとりうる
値には制限が生じる。これをＹ−（Ｒ−Ｙ）平面、Ｙ−
（Ｂ−Ｙ）平面で各々表わしたものが図２であり、各平
面の平行四辺形で表わされる領域の内部が値域となる。
【０００６】Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを独立に量子化すると
値域以外のところにもコードを割り当てることになるた
め無駄である。いま、Ｙ−（Ｒ−Ｙ）平面について見て
みると外枠の長方形の内部の面積は値域の平衡四辺形の
面積の２倍であるので半分が無駄になっていることにな
る。このため、図４に示すＡの領域をＢの領域に移動す
ることにより、Ｒ−Ｙのダイナミックレンジを半分にで
きる。従って量子化ビット数を１ビット減らすことがで
きる。Ｂ−Ｙについても同様であるがＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ両
方同時に適用することはできない。伸長の場合は上記手
続の逆を行えばよく、Ｂの領域のものをＡの領域に移動
することにより達成される。
値域以外のところにもコードを割り当てることになるた
め無駄である。いま、Ｙ−（Ｒ−Ｙ）平面について見て
みると外枠の長方形の内部の面積は値域の平衡四辺形の
面積の２倍であるので半分が無駄になっていることにな
る。このため、図４に示すＡの領域をＢの領域に移動す
ることにより、Ｒ−Ｙのダイナミックレンジを半分にで
きる。従って量子化ビット数を１ビット減らすことがで
きる。Ｂ−Ｙについても同様であるがＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ両
方同時に適用することはできない。伸長の場合は上記手
続の逆を行えばよく、Ｂの領域のものをＡの領域に移動
することにより達成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の方式は以上のよ
うに構成されているので、Ｒ−Ｙ平面で領域の移動を行
なうとＹの値が変化するため、Ｙ−（Ｂ−Ｙ）平面にお
ける位置が変化し値域の外にでる可能性がある。従っ
て、Ｒ−ＹもしくはＢ−Ｙのどちらか一方の量子化ビッ
ト数を１ビット減少させることしかできないといった問
題点があった。
うに構成されているので、Ｒ−Ｙ平面で領域の移動を行
なうとＹの値が変化するため、Ｙ−（Ｂ−Ｙ）平面にお
ける位置が変化し値域の外にでる可能性がある。従っ
て、Ｒ−ＹもしくはＢ−Ｙのどちらか一方の量子化ビッ
ト数を１ビット減少させることしかできないといった問
題点があった。
【０００８】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたもので、圧縮率を向上させた画像圧縮及び伸
長装置を得ることを目的とする。
になされたもので、圧縮率を向上させた画像圧縮及び伸
長装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像圧縮
及び伸長装置は、輝度信号及び色差信号の３軸によって
形成される３次元空間内で凸八面体をなす画像データの
値域の座標点を、前記色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）
がともに正となる直方体内の空き部分に３次元的に移動
して、量子化された画像データの圧縮を行う変換手段
と、前記圧縮された画像データの値域が形成している直
方体内の座標点を、圧縮前の画像データの値域に３次元
的に移動してデータ伸長を行う逆変換手段とを備えたも
のである。
及び伸長装置は、輝度信号及び色差信号の３軸によって
形成される３次元空間内で凸八面体をなす画像データの
値域の座標点を、前記色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）
がともに正となる直方体内の空き部分に３次元的に移動
して、量子化された画像データの圧縮を行う変換手段
と、前記圧縮された画像データの値域が形成している直
方体内の座標点を、圧縮前の画像データの値域に３次元
的に移動してデータ伸長を行う逆変換手段とを備えたも
のである。
【００１０】
【作用】この発明における画像圧縮及び伸長装置は、
Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの３軸で形成される３次元空間にお
ける空き領域を特定し、そこに対して値域の一部を移動
することにより２ビットの削減を達成するものであり、
映像信号の伝送等を行なう場合にデータ量の削減が可能
となり伝送時間を削減できる。
Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの３軸で形成される３次元空間にお
ける空き領域を特定し、そこに対して値域の一部を移動
することにより２ビットの削減を達成するものであり、
映像信号の伝送等を行なう場合にデータ量の削減が可能
となり伝送時間を削減できる。
【００１１】
【実施例】実施例１．以下この発明の一実施例を図につ
いて説明する。図１に於て、１〜３はＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−
Ｙを入力する入力端子、４は変換テーブル、５〜７は圧
縮されたデータを出力する出力端子、８は伝送路、９〜
１１は伝送されたデータを入力する入力端子、１２は圧
縮されたデータを伸長する変換テーブル、１３〜１５は
伸長されたデータを出力する出力端子である。
いて説明する。図１に於て、１〜３はＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−
Ｙを入力する入力端子、４は変換テーブル、５〜７は圧
縮されたデータを出力する出力端子、８は伝送路、９〜
１１は伝送されたデータを入力する入力端子、１２は圧
縮されたデータを伸長する変換テーブル、１３〜１５は
伸長されたデータを出力する出力端子である。
【００１２】次に動作について説明する。入力端子１〜
３より入力されたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号は前述の従来
例の変換式に従うものである。Ｙ−（Ｒ−Ｙ）平面（ま
たはＹ−（Ｂ−Ｙ）平面）での値域は図４の通りである
が、これをＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの３次元空間で見た場
合、変換式の線形性から凸多面体をなすことがわかる。
この場合、図２に示すような凸八面体となる。従って、
Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各要素を独立に量子化した場合外
枠で示される直方体の体積のうちかなりの部分が無駄に
なっているのがわかる。
３より入力されたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号は前述の従来
例の変換式に従うものである。Ｙ−（Ｒ−Ｙ）平面（ま
たはＹ−（Ｂ−Ｙ）平面）での値域は図４の通りである
が、これをＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの３次元空間で見た場
合、変換式の線形性から凸多面体をなすことがわかる。
この場合、図２に示すような凸八面体となる。従って、
Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各要素を独立に量子化した場合外
枠で示される直方体の体積のうちかなりの部分が無駄に
なっているのがわかる。
【００１３】外枠の直方体の体積と内側の凸八面体の体
積の比は明らかに６：１である。全体として量子化ビッ
ト数を２ビット削減するためには、３次元空間内の画像
データの値域となる直方体の体積を１／４にすれば十分
である。これらの関係から、八面体の体積の一部を色差
信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙがともに正となる直方体内の空き部
分に３次元的に移動すれば、量子化された画像データの
圧縮が可能になる。
積の比は明らかに６：１である。全体として量子化ビッ
ト数を２ビット削減するためには、３次元空間内の画像
データの値域となる直方体の体積を１／４にすれば十分
である。これらの関係から、八面体の体積の一部を色差
信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙがともに正となる直方体内の空き部
分に３次元的に移動すれば、量子化された画像データの
圧縮が可能になる。
【００１４】いま、図２の凸八面体のうち色差信号Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙがともに正となる領域だけを、図３に示す。
図３の直方体は、明らかに図２の外枠の直方体の体積の
１／４であるから、この直方体内の空き部分、即ち画像
データによって使用されていない領域に凸八面体の残り
の部分の画像データを移動することによって、２ビット
の削減が可能になる。すなわち、輝度信号Ｙ及び色差信
号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、それぞれ量子化されて凸八面体内
の値域に分布する３次元座標空間（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−
Ｙ）内の離散的なＮ個の座標点として入力端子１〜３に
入力され、変換テーブル４により、これらＮ個の座標点
を規則正しく並べ替えて、図３の直方体に入れ込むよう
な座標変換を行なう。ここで、Ｎ個の座標点が有限であ
って、図３の直方体の内部に 1.5Ｎ個の離散的な座標点
を特定でき、しかも図３の直方体の空き部分の体積と色
差信号Ｒ−ＹまたはＢ−Ｙのいずれかが負となる部分に
属する凸八面体の体積との比が５：３であることから、
変換テーブル４の出力端子５〜７から凸八面体内のデー
タを図３の直方体内に移動したあとの座標が重ならない
ように、圧縮された新たな画像データが出力される。
Ｙ，Ｂ−Ｙがともに正となる領域だけを、図３に示す。
図３の直方体は、明らかに図２の外枠の直方体の体積の
１／４であるから、この直方体内の空き部分、即ち画像
データによって使用されていない領域に凸八面体の残り
の部分の画像データを移動することによって、２ビット
の削減が可能になる。すなわち、輝度信号Ｙ及び色差信
号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、それぞれ量子化されて凸八面体内
の値域に分布する３次元座標空間（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−
Ｙ）内の離散的なＮ個の座標点として入力端子１〜３に
入力され、変換テーブル４により、これらＮ個の座標点
を規則正しく並べ替えて、図３の直方体に入れ込むよう
な座標変換を行なう。ここで、Ｎ個の座標点が有限であ
って、図３の直方体の内部に 1.5Ｎ個の離散的な座標点
を特定でき、しかも図３の直方体の空き部分の体積と色
差信号Ｒ−ＹまたはＢ−Ｙのいずれかが負となる部分に
属する凸八面体の体積との比が５：３であることから、
変換テーブル４の出力端子５〜７から凸八面体内のデー
タを図３の直方体内に移動したあとの座標が重ならない
ように、圧縮された新たな画像データが出力される。
【００１５】この様にして変換されたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−
Ｙは出力端子５〜７より出力され伝送路８を通って伸長
部の入力端子９〜１１に入力され伸長用変換テーブルに
渡される。圧縮の変換テーブルの逆の対応をとるよう構
成された伸長用変換テーブルによりもとの座標に戻され
たＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは出力端子１３〜１５より出力さ
れる。上記の例では変換テーブルを用いたがプロセッサ
等により計算を行なっても同様の効果が得られる。
Ｙは出力端子５〜７より出力され伝送路８を通って伸長
部の入力端子９〜１１に入力され伸長用変換テーブルに
渡される。圧縮の変換テーブルの逆の対応をとるよう構
成された伸長用変換テーブルによりもとの座標に戻され
たＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは出力端子１３〜１５より出力さ
れる。上記の例では変換テーブルを用いたがプロセッサ
等により計算を行なっても同様の効果が得られる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によればＹ，Ｒ
−Ｙ，Ｂ−Ｙ軸からなる３次元空間内で空き部分を活用
するようにしたので圧縮率を向上したものが得られる効
果がある。
−Ｙ，Ｂ−Ｙ軸からなる３次元空間内で空き部分を活用
するようにしたので圧縮率を向上したものが得られる効
果がある。
【図１】この発明の一実施例による画像圧縮及び伸長装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例による画像圧縮の原理を説
明する図である。
明する図である。
【図３】この発明の一実施例による画像圧縮の原理を説
明する図である。
明する図である。
【図４】従来の画像圧縮及び伸長方式を示す図である。
４．変換テーブル １２．変換テーブル
Claims (1)
- 【請求項１】 輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），
（Ｂ−Ｙ）で表わされる画像データを圧縮または伸長す
る装置において、前記輝度信号及び色差信号の３軸によ
って形成される３次元空間内で凸八面体をなす画像デー
タの値域の座標点を、前記色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−
Ｙ）がともに正となる直方体内の空き部分に３次元的に
移動して、量子化された画像データの圧縮を行う変換手
段と、前記圧縮された画像データの値域が形成している
直方体内の座標点を、圧縮前の画像データの値域に３次
元的に移動してデータ伸長を行う逆変換手段とを備えた
ことを特徴とする画像圧縮及び伸長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206796A JP2667314B2 (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 画像圧縮及び伸長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206796A JP2667314B2 (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 画像圧縮及び伸長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549043A JPH0549043A (ja) | 1993-02-26 |
| JP2667314B2 true JP2667314B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=16529245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206796A Expired - Fee Related JP2667314B2 (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 画像圧縮及び伸長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2667314B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-19 JP JP3206796A patent/JP2667314B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549043A (ja) | 1993-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970617 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627 Year of fee payment: 11 |
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