JP2745300B2 - 画像データの直交変換符号化方法 - Google Patents
画像データの直交変換符号化方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明はデータ圧縮を目的とした画像データの符号化
方法、特に詳細には直交変換を利用した画像データの符
号化方法に関するものである。 （発明の技術的背景および先行技術） 例えばTV信号等、中間調画像を担持する画像信号は膨
大な情報量を有しているので、その伝送には広帯域の伝
送路が必要である。そこで従来より、このような画像信
号は冗長性が大きいことに着目し、この冗長性を抑圧す
ることによって画像データを圧縮する試みが種々なされ
ている。また最近では、例えば光ディスクや磁気ディス
ク等に中間調画像を記録することが広く行なわれてお
り、この場合には記録媒体に効率良く画像信号を記録す
ることを目的として画像データ圧縮が広く適用されてい
る。 このような画像データ圧縮方法の一つとして、画像デ
ータの直交変換を利用するものがよく知られている。こ
の方法は、ディジタルの２次元画像データを適当な標本
数ずつのブロックに分け、このブロック毎に標本値から
なる数値列を直交変換し、この変換により特定の成分に
エネルギーが集中するので、エネルギーの大きな成分は
長い符号長を割当てて符号化（量子化）し、他方低エネ
ルギーの成分は短い符号長で粗く符号化することによ
り、各ブロック当りの符号数を低減させるものである。
上記直交変換としては、フーリエ（Fourier）変換、コ
サイン（Cosine）変換、アダマール（Hadamard）変換、
カルーネン−レーベ（Karhunen−Love）変換、ハール
（Haar）変換等がよく用いられるが、ここでアダマール
変換を例にとって上記方法をさらに詳しく説明する。ま
ず第２図に示すように、ディジタルの２次元画像データ
を所定の１次元方向に２個ずつ区切って上記ブロックを
形成するものとする。このブロックにおける２つの標本
値ｘ（０）とｘ（１）とを直交座標系で示すと、前述の
ようにそれらは相関性が高いので、第３図に示すように
ｘ（１）＝ｘ（０）なる直線の近傍に多く分布すること
になる。そこでこの直交座標系を第３図図示のように45
°変換して、新しいｙ（０）−ｙ（１）座標系を定め
る。この座標系においてｙ（０）は変換前の原画像デー
タの低周波成分を示すものとなり、該ｙ（０）は、ｘ
（０）、ｘ（１）よりもやや大きい値（約√２倍）をと
るが、その一方原画像データの高周波成分を示すｙ
（１）はｙ（０）軸に近い非常に狭い範囲にしか分布し
ないことになる。そこで例えば上記ｘ（０）,x（１）の
符号化にそれぞれ７ビットの符号長を必要としていたと
すると、ｙ（０）については７ビットあるいは８ビット
程度必要となるが、その一方ｙ（１）は例えば４ビット
程度の符号長で符号化できることになり、結局１ブロッ
ク当りの符号長が低減され、画像データ圧縮が実現され
る。 以上、２つの画像データ毎に１ブロックを構成する２
次の直交変換について説明したが、この次数を上げるに
したがって特定の成分にエネルギーが集中する傾向が強
くなり、ビット数低減の効果を高めることができる。一
般的には、直交関数行列を用いることによって上記の変
換を行なうことができ、極限的には上記直交関数行列と
して対象画像の固有関数を選べば、変換画像はその固有
値行列となり、行列の対角成分のみで元の画像を表現で
きることになる。また上記の例は画像データを１次元方
向のみにまとめてブロック化しているが、このブロック
は２次元方向に亘るいくつかの画像データで構成しても
よく、その場合には１次元直交変換の場合よりもより顕
著なビット数低減効果が得られる。 上述の２次元直交変換で得られた変換データは、各ブ
ロック内で変換に利用された直交関数のシーケンシー
（０を横切る数）順に並べられる。このシーケンシーは
空間周波数と対応が有るので、各変換データは第４図に
示すように縦横方向に周波数順に並ぶことになる。そこ
で低周波成分を担う変換データ（第４図の左上方側のデ
ータ）には比較的長い符号長を割当て（前述の１次元２
次直交変換においてｙ（０）に長い符号長を割当てたこ
とと対応する）、高周波成分を担う変換データ（第４図
の右下方側のデータ）には比較的短い符号長を割当てる
か、あるいは切り捨てることにより、ブロック当りの符
号長が低減される。 上述の変換データの切り捨ては、周知のようにいわゆ
るゾーンサンプリングによってなされる。つまり前記第
４図に示したように変換データは各ブロックＢ内で縦横
方向に周波数順に並べられるので、シーケンシー０の変
換データｙ（1,1）を中心とする円弧Ｒ上に同一周波数
成分の変換データｙが並ぶことになる。そこで例えばこ
の第４図に斜線で示すゾーンＺ内の変換データｙをサン
プリングして、このサンプリングされた変換データｙの
みを符号化すれば、大幅なデータ圧縮が達成されるので
ある。 ところが上記ブロックＢ内の変換データ分布状態は各
画像毎にまた各ブロック毎にまちまちであるので、上述
のゾーンＺを固定にしておくと、あるブロックにおいて
は画像再現上有用な変換データが切り捨てられて再生画
像の画質が劣化したり、反対にあるブロックにおいては
さほど有用でない変換データもサンプリングされて画像
データ圧縮効果を高められない、という問題が生じるこ
とになる。このような不具合を解消するため従来より、
サンプリングゾーンのパターンを複数用意しておき、各
ブロックの変換データ分布状態を認識した上で適切なゾ
ーンパターンを選択し、その選択されたパターンに基づ
いてゾーンサンプリングを行なうことも考えられてい
る。しかしながらこのような方法においては、用意でき
るゾーンパターンの数に実用上限りが有り、したがって
さほど適切でないゾーンパターンに基づいてゾーンサン
プリングがなされることも当然起こりうる。 （発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、いかなる画像データのブロックに対しても、再生画
像の画質を損なうことなく画像データ圧縮効果を極限ま
で高めることができる、画像データの直交変換符号化方
法を提供することを目的とするものである。 （発明の構成） 本発明の画像データの直交変換符号化方法は、前述の
ように直交関数のシーケンシー順に並べられた変換デー
タの行列において、この行列を高シーケンシー側領域と
低シーケンシー側領域とに２分する境界を考え、この境
界に添った変換データの少なくとも１つの絶対値と所定
値との大小関係に基づいて最終的な境界を決定して、ほ
ぼすべての変換データの行列において、この行列を高シ
ーケンシー側（高空間周波数側）領域と低シーケンシー
側（低空間周波数側）領域とに２分する境界であって、
該境界に添った前記変換データのうちの所定数の絶対値
がすべて所定値を下回るようになる境界を各ブロック毎
に求め、この境界によって分けられる、ほぼすべての変
換データの絶対値が所定値よりも小さくなる高シーケン
シー側領域を認識し、この認識した領域外となる低シー
ケンシー側領域の変換データのみをゾーンサンプリング
するようにしたことを特徴とするものである。 （実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明を詳細に
説明する。 第１図は本発明の画像データの直交変換符号化方法を
実施する装置を概略的に示すものである。中間調画像を
示す画像データ（原画像データ）ｘは、まず前処理回路
10に通され、雑音除去のための平滑化等データ圧縮効率
を上げるための前処理を受ける。この前処理を受けた画
像データｘは直交変換回路11に通され、まず２次元直交
変換を受ける。この２次元直交変換は例えば第５図に示
すように、上記画像データｘが示す中間調画像Ｆ内の標
本数（画素数）Ｍ×Ｍの正方形ブロックＢ毎に行なわれ
る。なおこの直交変換としては、例えば前述のアダマー
ル変換が用いられる。このアダマール変換は、その変換
マトリクスが＋１と−１のみからなるので、他の直交変
換に比べればより簡単な変換回路によって実行されう
る。また周知の通り２次元直交変換は１次元直交変換に
縮退することができる。つまり上記２次元ブロックＢ内
のＭ×Ｍ画素に関する画像データに対して縦方向に１次
元直交変換をかけ、さらに、得られたＭ×Ｍの変換デー
タに対して横方向に１次元直交変換をかけることによっ
て２次元直交変換が行なわれる。なお、縦方向、横方向
の変換の順序は逆であってもよい。 上記の２次元直交変換によって得られた変換データｙ
は、第４図に示すように各ブロックＢ内で、上記直交変
換の基になった関数（例えばアダマール変換にあっては
Waish関数、フーリエ変換にあっては三角関数等）のシ
ーケンシー順に縦横方向に並べられる。前述のようにこ
のシーケンシーは空間周波数と対応しているので、変換
データｙは上記ブロックＢ内で、縦横方向に空間周波数
順に（つまり画像のディテール成分の粗密の順に）並べ
られることになる。なおこの第４図では、最上行左端列
の変換データｙ（1,1）がシーケンシー０（ゼロ）に対
応するものであり、周知のようにこの変換データｙ（1,
1）はブロックＢ内の平均画像濃度を示すものとなる。 このように並べられた変換データｙは符号化回路12に
送られ、符号化される。この際該符号化回路12は、各ブ
ロックＢ毎に、第４図に示すように上記変換データｙ
（1,1）を中心とする円弧Ｒに沿った各変換データｙを
抽出し、それらの値の絶対値と所定値ａとを比較する。
この比較はまず上記円弧Ｒを十分小径なものとして開始
され、該円弧Ｒに沿った変換データｙの絶対値のうち１
つでも上記所定値ａ以上の値をとるものが有ればその比
較を中止し、次に円弧Ｒの径を１データ列だけ大きく変
更して次々と同様の操作を行なうことによってなされ
る。このような比較操作を次々に行なって、円弧Ｒに沿
った全変換データｙが初めて上記所定値ａよりも小さく
なった場合、符号化回路12はその円弧Ｒを所定のフォー
マットに従って符号化する。あるいは円弧Ｒを十分大径
なものとして開始し、円弧Ｒに沿った変換データの絶対
値がすべて所定値ａより小さい時、円弧Ｒの径を１デー
タ列だけ小さく変更して、次々同様の操作を行なう。こ
のような比較を、円弧Ｒに沿った変換データｙの絶対値
のうち１つでも所定値ａ以上になるまで繰り返すように
してもよい。また符号化回路12はこの円弧Ｒよりも変換
データｙ（1,1）側のゾーンＺ内の全変換データｙをサ
ンプリングし、これらサンプリングされた変換データｙ
を符号化する。前述の通りこれらの変換データｙは、低
周波成分にエネルギーが集中しているから、このエネル
ギーが高い低周波成分には比較的長い符号長を与え、一
方エネルギーが低い高周波成分には比較的短い符号長を
与えることにより、ブロックＢ当りの必要なビット数が
低減され、画像データ圧縮が達成される。またこの場
合、上記円弧Ｒよりも高周波側の変換データｙはサンプ
リングされないで切り捨てられるので、より高度の画像
データ圧縮が成される。 なお上述のようにゾーンサンプリングの領域Ｚを決定
する前記所定値ａは、例えば画像再生装置の分解能等を
考慮して、画像再生上さほど有用でない変換データｙを
最大限切り捨てるような値に設定される。このように設
定された所定値ａに基づいてゾーンサンプリングの領域
Ｚを各ブロックＢ毎に決定すれば、この領域Ｚは各ブロ
ックＢにおける変換データｙの分布状態すなわち画像デ
ータｘの分布状態に対応して変化し、いかなるブロック
Ｂにおいても画像再生上有用な最少限の変換データｙが
サンプリングされることになる。 以上述べたようにして符号化された画像データｆ
（ｙ）（円弧Ｒを示す符号化データを含む）は、記録再
生装置13において例えば光ディスクや磁気ディスク等の
記録媒体（画像ファイル）に記録される。上記の通りこ
の画像データｆ（ｙ）は原画像データｘに対して大幅な
圧縮がなされているから、光ディスク等の記録媒体に
は、大量の画像が記録されうるようになる。画像再生に
際してこの画像データｆ（ｙ）は記録媒体から読み出さ
れ、復号回路14において前記変換データｙに復号され
る。なおこの際復号回路14は、前記円弧Ｒを示すデータ
に基づいて、各ブロックＢ内の円弧Ｒよりも高周波側の
領域（第４図の斜線が付されていない領域）についての
変換データｙとして、値０（ゼロ）ビットを振り当て
る。こうして復号された変換データｙは逆変換回路15に
送られて、前記２次元直交変換に対する逆変換を受け
る。それにより原画像データｘが復元され、この原画像
データｘが画像再生装置16に送られ、該データｘが担持
する画像が再生される。 なお以上説明した実施態様においては、第４図の円弧
Ｒに沿った各変換データｙをすべて所定値ａと比較し
て、ゾーンサンプリングの領域Ｚを決定するようにして
いるが、この領域Ｚはその他の方法を用いて決定するこ
ともできる。つまり例えば第６図に示すように、ブロッ
クＢ内の最端行の各変換データｙおよび最端列の各変換
データｙを所定値ｂと比較し、この所定値ｂよりも小さ
くて最も変換データｙ（1,1）寄りの変換データｙ（p,
1）、ｙ（1,q）どうしを結ぶ直線Ｌを、ゾーンサンプリ
ング領域Ｚの境界とするようにしてもよい。この場合上
記所定値ｂは、前述の所定値ａに基づいてサンプリング
領域を規定する円弧Ｒに対して直線Ｌが接するように設
定する。そのようにすれば、画像再生上有用な変換デー
タｙはすべてサンプリングされることになる。なおこの
場合には、第６図にドットを付して示した領域の変換デ
ータｙが、画像再生上さほど有用でないがサンプリング
されることになる。 また第７図に示すように上述の直線Ｌの代わりに前記
変換データｙ（p,1）、ｙ（1,q）からそれぞれデータｙ
の並び方向に延ばした直線L1，L2によって、ゾーンサン
プリング領域Ｚを規定することもできる。この場合に
は、上記変換データｙ（p,1）、ｙ（1,q）を求めるに当
たり上記所定値ｂの代わりに前述の所定値ａを用いれ
ば、画像再生上有用な変換データｙはすべてサンプリン
グされることになる。またこの場合は、第７図にドット
を付して示した領域の変換データｙが、画像再生上さほ
ど有用でないがサンプリングされることになる。 （発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の画像データの直交変
換符号化方法は、画像データをブロック毎に直交変換し
て得た変換データをゾーンサンプリングするに当たり、
画像再生上有用な変換データをすべてサンプリングした
上でサンプリング領域は特に小さく設定できるものであ
る。したがって本発明方法によれば、データ圧縮を経て
再生される画像の画質を劣化させることなく、データ圧
縮率を著しく高めることが可能になる。
方法、特に詳細には直交変換を利用した画像データの符
号化方法に関するものである。 （発明の技術的背景および先行技術） 例えばTV信号等、中間調画像を担持する画像信号は膨
大な情報量を有しているので、その伝送には広帯域の伝
送路が必要である。そこで従来より、このような画像信
号は冗長性が大きいことに着目し、この冗長性を抑圧す
ることによって画像データを圧縮する試みが種々なされ
ている。また最近では、例えば光ディスクや磁気ディス
ク等に中間調画像を記録することが広く行なわれてお
り、この場合には記録媒体に効率良く画像信号を記録す
ることを目的として画像データ圧縮が広く適用されてい
る。 このような画像データ圧縮方法の一つとして、画像デ
ータの直交変換を利用するものがよく知られている。こ
の方法は、ディジタルの２次元画像データを適当な標本
数ずつのブロックに分け、このブロック毎に標本値から
なる数値列を直交変換し、この変換により特定の成分に
エネルギーが集中するので、エネルギーの大きな成分は
長い符号長を割当てて符号化（量子化）し、他方低エネ
ルギーの成分は短い符号長で粗く符号化することによ
り、各ブロック当りの符号数を低減させるものである。
上記直交変換としては、フーリエ（Fourier）変換、コ
サイン（Cosine）変換、アダマール（Hadamard）変換、
カルーネン−レーベ（Karhunen−Love）変換、ハール
（Haar）変換等がよく用いられるが、ここでアダマール
変換を例にとって上記方法をさらに詳しく説明する。ま
ず第２図に示すように、ディジタルの２次元画像データ
を所定の１次元方向に２個ずつ区切って上記ブロックを
形成するものとする。このブロックにおける２つの標本
値ｘ（０）とｘ（１）とを直交座標系で示すと、前述の
ようにそれらは相関性が高いので、第３図に示すように
ｘ（１）＝ｘ（０）なる直線の近傍に多く分布すること
になる。そこでこの直交座標系を第３図図示のように45
°変換して、新しいｙ（０）−ｙ（１）座標系を定め
る。この座標系においてｙ（０）は変換前の原画像デー
タの低周波成分を示すものとなり、該ｙ（０）は、ｘ
（０）、ｘ（１）よりもやや大きい値（約√２倍）をと
るが、その一方原画像データの高周波成分を示すｙ
（１）はｙ（０）軸に近い非常に狭い範囲にしか分布し
ないことになる。そこで例えば上記ｘ（０）,x（１）の
符号化にそれぞれ７ビットの符号長を必要としていたと
すると、ｙ（０）については７ビットあるいは８ビット
程度必要となるが、その一方ｙ（１）は例えば４ビット
程度の符号長で符号化できることになり、結局１ブロッ
ク当りの符号長が低減され、画像データ圧縮が実現され
る。 以上、２つの画像データ毎に１ブロックを構成する２
次の直交変換について説明したが、この次数を上げるに
したがって特定の成分にエネルギーが集中する傾向が強
くなり、ビット数低減の効果を高めることができる。一
般的には、直交関数行列を用いることによって上記の変
換を行なうことができ、極限的には上記直交関数行列と
して対象画像の固有関数を選べば、変換画像はその固有
値行列となり、行列の対角成分のみで元の画像を表現で
きることになる。また上記の例は画像データを１次元方
向のみにまとめてブロック化しているが、このブロック
は２次元方向に亘るいくつかの画像データで構成しても
よく、その場合には１次元直交変換の場合よりもより顕
著なビット数低減効果が得られる。 上述の２次元直交変換で得られた変換データは、各ブ
ロック内で変換に利用された直交関数のシーケンシー
（０を横切る数）順に並べられる。このシーケンシーは
空間周波数と対応が有るので、各変換データは第４図に
示すように縦横方向に周波数順に並ぶことになる。そこ
で低周波成分を担う変換データ（第４図の左上方側のデ
ータ）には比較的長い符号長を割当て（前述の１次元２
次直交変換においてｙ（０）に長い符号長を割当てたこ
とと対応する）、高周波成分を担う変換データ（第４図
の右下方側のデータ）には比較的短い符号長を割当てる
か、あるいは切り捨てることにより、ブロック当りの符
号長が低減される。 上述の変換データの切り捨ては、周知のようにいわゆ
るゾーンサンプリングによってなされる。つまり前記第
４図に示したように変換データは各ブロックＢ内で縦横
方向に周波数順に並べられるので、シーケンシー０の変
換データｙ（1,1）を中心とする円弧Ｒ上に同一周波数
成分の変換データｙが並ぶことになる。そこで例えばこ
の第４図に斜線で示すゾーンＺ内の変換データｙをサン
プリングして、このサンプリングされた変換データｙの
みを符号化すれば、大幅なデータ圧縮が達成されるので
ある。 ところが上記ブロックＢ内の変換データ分布状態は各
画像毎にまた各ブロック毎にまちまちであるので、上述
のゾーンＺを固定にしておくと、あるブロックにおいて
は画像再現上有用な変換データが切り捨てられて再生画
像の画質が劣化したり、反対にあるブロックにおいては
さほど有用でない変換データもサンプリングされて画像
データ圧縮効果を高められない、という問題が生じるこ
とになる。このような不具合を解消するため従来より、
サンプリングゾーンのパターンを複数用意しておき、各
ブロックの変換データ分布状態を認識した上で適切なゾ
ーンパターンを選択し、その選択されたパターンに基づ
いてゾーンサンプリングを行なうことも考えられてい
る。しかしながらこのような方法においては、用意でき
るゾーンパターンの数に実用上限りが有り、したがって
さほど適切でないゾーンパターンに基づいてゾーンサン
プリングがなされることも当然起こりうる。 （発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、いかなる画像データのブロックに対しても、再生画
像の画質を損なうことなく画像データ圧縮効果を極限ま
で高めることができる、画像データの直交変換符号化方
法を提供することを目的とするものである。 （発明の構成） 本発明の画像データの直交変換符号化方法は、前述の
ように直交関数のシーケンシー順に並べられた変換デー
タの行列において、この行列を高シーケンシー側領域と
低シーケンシー側領域とに２分する境界を考え、この境
界に添った変換データの少なくとも１つの絶対値と所定
値との大小関係に基づいて最終的な境界を決定して、ほ
ぼすべての変換データの行列において、この行列を高シ
ーケンシー側（高空間周波数側）領域と低シーケンシー
側（低空間周波数側）領域とに２分する境界であって、
該境界に添った前記変換データのうちの所定数の絶対値
がすべて所定値を下回るようになる境界を各ブロック毎
に求め、この境界によって分けられる、ほぼすべての変
換データの絶対値が所定値よりも小さくなる高シーケン
シー側領域を認識し、この認識した領域外となる低シー
ケンシー側領域の変換データのみをゾーンサンプリング
するようにしたことを特徴とするものである。 （実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明を詳細に
説明する。 第１図は本発明の画像データの直交変換符号化方法を
実施する装置を概略的に示すものである。中間調画像を
示す画像データ（原画像データ）ｘは、まず前処理回路
10に通され、雑音除去のための平滑化等データ圧縮効率
を上げるための前処理を受ける。この前処理を受けた画
像データｘは直交変換回路11に通され、まず２次元直交
変換を受ける。この２次元直交変換は例えば第５図に示
すように、上記画像データｘが示す中間調画像Ｆ内の標
本数（画素数）Ｍ×Ｍの正方形ブロックＢ毎に行なわれ
る。なおこの直交変換としては、例えば前述のアダマー
ル変換が用いられる。このアダマール変換は、その変換
マトリクスが＋１と−１のみからなるので、他の直交変
換に比べればより簡単な変換回路によって実行されう
る。また周知の通り２次元直交変換は１次元直交変換に
縮退することができる。つまり上記２次元ブロックＢ内
のＭ×Ｍ画素に関する画像データに対して縦方向に１次
元直交変換をかけ、さらに、得られたＭ×Ｍの変換デー
タに対して横方向に１次元直交変換をかけることによっ
て２次元直交変換が行なわれる。なお、縦方向、横方向
の変換の順序は逆であってもよい。 上記の２次元直交変換によって得られた変換データｙ
は、第４図に示すように各ブロックＢ内で、上記直交変
換の基になった関数（例えばアダマール変換にあっては
Waish関数、フーリエ変換にあっては三角関数等）のシ
ーケンシー順に縦横方向に並べられる。前述のようにこ
のシーケンシーは空間周波数と対応しているので、変換
データｙは上記ブロックＢ内で、縦横方向に空間周波数
順に（つまり画像のディテール成分の粗密の順に）並べ
られることになる。なおこの第４図では、最上行左端列
の変換データｙ（1,1）がシーケンシー０（ゼロ）に対
応するものであり、周知のようにこの変換データｙ（1,
1）はブロックＢ内の平均画像濃度を示すものとなる。 このように並べられた変換データｙは符号化回路12に
送られ、符号化される。この際該符号化回路12は、各ブ
ロックＢ毎に、第４図に示すように上記変換データｙ
（1,1）を中心とする円弧Ｒに沿った各変換データｙを
抽出し、それらの値の絶対値と所定値ａとを比較する。
この比較はまず上記円弧Ｒを十分小径なものとして開始
され、該円弧Ｒに沿った変換データｙの絶対値のうち１
つでも上記所定値ａ以上の値をとるものが有ればその比
較を中止し、次に円弧Ｒの径を１データ列だけ大きく変
更して次々と同様の操作を行なうことによってなされ
る。このような比較操作を次々に行なって、円弧Ｒに沿
った全変換データｙが初めて上記所定値ａよりも小さく
なった場合、符号化回路12はその円弧Ｒを所定のフォー
マットに従って符号化する。あるいは円弧Ｒを十分大径
なものとして開始し、円弧Ｒに沿った変換データの絶対
値がすべて所定値ａより小さい時、円弧Ｒの径を１デー
タ列だけ小さく変更して、次々同様の操作を行なう。こ
のような比較を、円弧Ｒに沿った変換データｙの絶対値
のうち１つでも所定値ａ以上になるまで繰り返すように
してもよい。また符号化回路12はこの円弧Ｒよりも変換
データｙ（1,1）側のゾーンＺ内の全変換データｙをサ
ンプリングし、これらサンプリングされた変換データｙ
を符号化する。前述の通りこれらの変換データｙは、低
周波成分にエネルギーが集中しているから、このエネル
ギーが高い低周波成分には比較的長い符号長を与え、一
方エネルギーが低い高周波成分には比較的短い符号長を
与えることにより、ブロックＢ当りの必要なビット数が
低減され、画像データ圧縮が達成される。またこの場
合、上記円弧Ｒよりも高周波側の変換データｙはサンプ
リングされないで切り捨てられるので、より高度の画像
データ圧縮が成される。 なお上述のようにゾーンサンプリングの領域Ｚを決定
する前記所定値ａは、例えば画像再生装置の分解能等を
考慮して、画像再生上さほど有用でない変換データｙを
最大限切り捨てるような値に設定される。このように設
定された所定値ａに基づいてゾーンサンプリングの領域
Ｚを各ブロックＢ毎に決定すれば、この領域Ｚは各ブロ
ックＢにおける変換データｙの分布状態すなわち画像デ
ータｘの分布状態に対応して変化し、いかなるブロック
Ｂにおいても画像再生上有用な最少限の変換データｙが
サンプリングされることになる。 以上述べたようにして符号化された画像データｆ
（ｙ）（円弧Ｒを示す符号化データを含む）は、記録再
生装置13において例えば光ディスクや磁気ディスク等の
記録媒体（画像ファイル）に記録される。上記の通りこ
の画像データｆ（ｙ）は原画像データｘに対して大幅な
圧縮がなされているから、光ディスク等の記録媒体に
は、大量の画像が記録されうるようになる。画像再生に
際してこの画像データｆ（ｙ）は記録媒体から読み出さ
れ、復号回路14において前記変換データｙに復号され
る。なおこの際復号回路14は、前記円弧Ｒを示すデータ
に基づいて、各ブロックＢ内の円弧Ｒよりも高周波側の
領域（第４図の斜線が付されていない領域）についての
変換データｙとして、値０（ゼロ）ビットを振り当て
る。こうして復号された変換データｙは逆変換回路15に
送られて、前記２次元直交変換に対する逆変換を受け
る。それにより原画像データｘが復元され、この原画像
データｘが画像再生装置16に送られ、該データｘが担持
する画像が再生される。 なお以上説明した実施態様においては、第４図の円弧
Ｒに沿った各変換データｙをすべて所定値ａと比較し
て、ゾーンサンプリングの領域Ｚを決定するようにして
いるが、この領域Ｚはその他の方法を用いて決定するこ
ともできる。つまり例えば第６図に示すように、ブロッ
クＢ内の最端行の各変換データｙおよび最端列の各変換
データｙを所定値ｂと比較し、この所定値ｂよりも小さ
くて最も変換データｙ（1,1）寄りの変換データｙ（p,
1）、ｙ（1,q）どうしを結ぶ直線Ｌを、ゾーンサンプリ
ング領域Ｚの境界とするようにしてもよい。この場合上
記所定値ｂは、前述の所定値ａに基づいてサンプリング
領域を規定する円弧Ｒに対して直線Ｌが接するように設
定する。そのようにすれば、画像再生上有用な変換デー
タｙはすべてサンプリングされることになる。なおこの
場合には、第６図にドットを付して示した領域の変換デ
ータｙが、画像再生上さほど有用でないがサンプリング
されることになる。 また第７図に示すように上述の直線Ｌの代わりに前記
変換データｙ（p,1）、ｙ（1,q）からそれぞれデータｙ
の並び方向に延ばした直線L1，L2によって、ゾーンサン
プリング領域Ｚを規定することもできる。この場合に
は、上記変換データｙ（p,1）、ｙ（1,q）を求めるに当
たり上記所定値ｂの代わりに前述の所定値ａを用いれ
ば、画像再生上有用な変換データｙはすべてサンプリン
グされることになる。またこの場合は、第７図にドット
を付して示した領域の変換データｙが、画像再生上さほ
ど有用でないがサンプリングされることになる。 （発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の画像データの直交変
換符号化方法は、画像データをブロック毎に直交変換し
て得た変換データをゾーンサンプリングするに当たり、
画像再生上有用な変換データをすべてサンプリングした
上でサンプリング領域は特に小さく設定できるものであ
る。したがって本発明方法によれば、データ圧縮を経て
再生される画像の画質を劣化させることなく、データ圧
縮率を著しく高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施態様方法を実施する装置の概略
構成を示すブロック図、 第２図および第３図は本発明に係る直交変換を説明する
説明図、 第４、５、６および７図は、本発明方法を説明する説明
図である。 11…直交変換回路、12…符号化回路 Ｂ…画像データのブロック ｘ…原画像データ、ｙ…変換データ ｆ（ｙ）…符号化された画像データ Ｚ…ゾーンサンプリング領域
構成を示すブロック図、 第２図および第３図は本発明に係る直交変換を説明する
説明図、 第４、５、６および７図は、本発明方法を説明する説明
図である。 11…直交変換回路、12…符号化回路 Ｂ…画像データのブロック ｘ…原画像データ、ｙ…変換データ ｆ（ｙ）…符号化された画像データ Ｚ…ゾーンサンプリング領域
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(56)参考文献 特開 昭53−101925（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−149126（ＪＰ，Ａ)
特開 昭48−89649（ＪＰ，Ａ)
テレビジョン学会誌、39［10］ （昭
和60−10−20） Ｐ．898−904
ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ
ＯＮ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ
Ｓ，ＣＯＭ32，［３］ （1984．３）
Ｐ．225−232
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．２次元画像データに対して、所定の直交関数に基づ
いてブロック毎に２次元直交変換をかけた後、 この変換を受け前記ブロック内で縦横方向に前記直交関
数のシーケンシー順に並べられた変換データの行列にお
いて、この行列を高シーケンシー側領域と低シーケンシ
ー側領域とに２分する境界であって、該境界に添った前
記変換データのうちの所定数の絶対値がすべて所定値を
下回るようになる境界を各ブロック毎に求め、 この境界によって分けられる、ほぼすべての変換データ
の絶対値が所定値よりも小さくなる高シーケンシー側領
域を認識し、 この認識した領域外となる低シーケンシー側領域の前記
変換データのみをサンプリングして、それらの変換デー
タをそれぞれ固有の符号長で符号化することを特徴とす
る画像データの直交変換符号化方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1526386A JP2745300B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 画像データの直交変換符号化方法 |
| DE19873787298 DE3787298T2 (de) | 1986-01-27 | 1987-01-27 | Verfahren zur Bildsignalkodierung mittels Orthogonaltransformation. |
| EP19870101104 EP0235566B1 (en) | 1986-01-27 | 1987-01-27 | Method of image signal encoding by orthogonal transformation |
| US07/007,218 US4805030A (en) | 1986-01-27 | 1987-01-27 | Method of image signal encoding by orthogonal transformation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1526386A JP2745300B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 画像データの直交変換符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62173869A JPS62173869A (ja) | 1987-07-30 |
| JP2745300B2 true JP2745300B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=11883966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1526386A Expired - Fee Related JP2745300B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 画像データの直交変換符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745300B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2824255B2 (ja) * | 1988-01-27 | 1998-11-11 | 富士写真フイルム株式会社 | 画像信号の直交変換符号化装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4889649A (ja) * | 1972-02-23 | 1973-11-22 | ||
| DE2706080C2 (de) * | 1977-02-12 | 1986-10-23 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Verfahren zur adaptiven Quantisierung von Transformationskoeffizienten eines Bildes und Anordnung zum Durchführen des Verfahrens |
| JPS61149126A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-07 | 日本電気株式会社 | 医用画像デ−タ圧縮伸張方式 |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP1526386A patent/JP2745300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，ＣＯＭ３２，［３］ （１９８４．３） Ｐ．２２５−２３２ |
| テレビジョン学会誌、３９［１０］ （昭和６０−１０−２０） Ｐ．８９８−９０４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62173869A (ja) | 1987-07-30 |
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|---|---|---|---|
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