JP2816169B2 - 画像データの圧縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はＸ線画像などの医用画像を圧縮する場合に
適用して好適な階調画像データの圧縮装置に関し、特に
画像データの圧縮率を犠牲にすることなく復元画像の高
画質化を達成した画像データの圧縮装置に関する。

［発明の背景］ 例えば、Ｘ線画像などの医用画像は、医師による診
断、治療を目的とするため、この医用画像をデジタル化
するには特に高いデジタル変換精度が要求される。

そのため、医用画像の画像データをデジタル化する場
合は、デジタル変換された情報量も膨大なものとなる。
例えば、大角サイズのフィルムで撮影した胸部Ｘ線単純
撮影画像（階調画像データ）をレーザスキャナーを用い
てデジタル化すると、その情報量（記憶容量）は１画像
あたり４〜5Mバイト程度となる。

これに伴って、この画像データを保管したり、通信回
線を用いて伝送したりする際のランニングコストや伝送
時間を考慮すると、画像データを一旦圧縮して保存した
おいた方が得策である。

画像データの圧縮技術としては、従来より可逆圧縮技
術と非可逆圧縮技術とが知られている。

前者は、原画像を圧縮・伸張して得られる復元画像
が、原画像と完全に一致する圧縮技術であって、その圧
縮率は1/2〜1/3程度である。

これに対して、後者、つまり非可逆圧縮処理の場合に
は、復元画像には多少の誤差が生じるが、圧縮率は1/5
以上になる。そのため、近年画質保存性に優れた非可逆
圧縮処理の研究が盛んに行なわれている。

非可逆圧縮処理の一つとして、直交変換を使用した圧
縮処理がある。このうち、コサイン変換符号化は、コサ
イン変換と呼ばれる変換を用いて画像データを圧縮する
技術である。

コサイン変換は、フーリエ変換、アダマール変換など
で代表される直交変換の一つであり、これを用いたとき
最も圧縮効率のよい符号化が行えることが知られてい
る。

コサイン変換符号化は、コサイン変換することによっ
て画像データの性質が、より圧縮し易い形に変換される
ため、画像ごとにまちまちな濃度分布をもつ画像データ
の性質を、画像依存性のないある一定の性質に変換でき
ることになる。

一定の性質とは、ゼロにピークをもつラプラス分布に
なるという性質である。

例えば、１画像をＰ・Ｑ（Ｐ・Ｑは分割数）個のブロ
ックに分割し、その１ブロックのブロック画像をデジタ
ル化して得られた画像データの各画素レベル（濃度レベ
ル）に対する発生頻度は、ブロック画像の画像内容によ
って第21図Ａあるいは第22図Ａに示すように相違する。

しかし、これをコサイン変換すると第21図Ａのブロッ
ク画像も、第22図Ａに示すブロック画像も、第21図Ｂあ
るいは第22図Ｂのような係数分布（ラプラス分布）に変
換されるため、画質依存性のない形に変換することがで
きる。

ここに、ラプラス分布の横軸はコサイン変換によって
得られる交流成分の変換係数値であり、縦軸は発生頻度
数である。

変換係数値は実数であるから、これに対する丸め処理
つまり、量子化処理を行なえば、係数を表わすレベル数
が減少する。量子化された変換係数値はその後符号化さ
れることによって画像データの圧縮を達成できる。

第23図はこのようなコサイン変換符号化による画像デ
ータ圧縮装置の従来例を示す要部の系統図である。

圧縮対象となる上述した医用画像などの階調画像デー
タ（本例では、１画素当りのビット数を10ビットとす
る）はフレームメモリ２に格納されており、これにより
画像データが分割ブロック単位で読み出される。本例で
は、ブロックサイズＮがライン方向、カラム方向に対
し、夫々16画素に分割されている。

読み出されたブロック画像データ（濃度データ）は、
直交変換装置として機能する本例では２次元ディスクリ
ートコサイン変換装置（2D−DCT）20に供給されて、画
像データｆ（i,j）（i,j＝0,1,・・・15）がコサイン変
換されて１ブロック当り256個の変換係数が得られる。
変換係数は１個の直流成分（DC成分）と、残り255個の
交流成分（AC成分）とで構成される。

次に、こうして得られた256個の変換係数のうち直流
成分を除く255個の変換係数（交流成分）は、量子化装
置50に供給されて、量子化幅制御回路３から出力された
所定の量子化幅で量子化され、その後、符号化装置60で
符号化される。この符号化によって画像データが圧縮さ
れる。符号化はハフマン符号、ランレングス符号、算術
符号などを使用することができる。

符号データは端子70から送信されるか、若しくはメモ
リ（図示しない）に格納される。

このように変換符号化処理においては、変換係数値を
丸め処理することによって、高い圧縮率を得ている。変
換係数を丸め処理する際に使用される丸め幅は量子化幅
と呼ばれる。

また、特に変換係数がゼロに丸められる量子化処理を
係数の足きりと呼び、このときの量子化幅の1/2の値を
足切り閾値Ｓと呼ぶ。足きり閾値Ｓを用いて係数をゼロ
に丸める処理は、スレショールドコーディングという名
でよく知られているが、広い意味で量子化の１つとして
考えることができる。

［発明が解決しようとする課題］ さて、上述したように画像データを直交変換して得ら
れる変換係数は、低周波側の係数に、その画像を構築す
るための大部分の情報が集中する傾向にある。

そのため、通常このような変換符号化処理において
は、高周波側に変換される変換係数を切り捨てる、つま
り高周波カットを行い、その後符号化処理することによ
って、高い圧縮率をもって画像データを圧縮するように
している。

このような高周波側に存在する変換係数を切り捨てる
手法は、ゾーナルコーデイングという名でよく知られて
いる。

しかし、このゾーナルコーデイングによる変換符号化
処理においては、以下のような不都合な問題が生ずる。
それは、例えばエッジなどの濃度変化の激しい画像を含
むブロックでは、高周波側にも振幅の大きな成分が表れ
るため、高周波側の変換係数を大幅に切り捨てると、復
元画素のエッジ部がボケてしまい、画質やSNが著しく劣
化してしまう。

このような画質劣化はブロックアーチファクト（ブロ
ックの境界が目立つようになる現象）の原因となり、特
に診断を目的とする医用画像において大きなデメリット
となっている。

そこで、この発明では高周波成分を切捨てて高周波カ
ットを行なう場合でも、復元画素のエッジ部がボケたり
しないようにして画像データの圧縮を実現したものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決するため、この発明においては、
デジタル化された階調画像データを複数のブロックに分
割し、各ブロックのブロック画像毎に直交変換を施して
得られる変換係数値を量子化したのち、符号化するよう
にした画像データの圧縮装置において、 前記ブロック内の交流成分の特徴量が予め定められた
閾値と比較され、前記閾値を越える特徴量が存在したと
きには、前記特徴量を有する交流成分の中で最も高周波
側の交流成分を境界値として定め、 前記境界値よりも高周波側の交流成分を係数変換する
ときは、前記境界値よりも低周波側の交流成分を係数変
換するときの量子化幅よりも、大きな量子化幅を割当て
るようにしたことを特徴とするものである。

［作用］ まず、ブロック内の交流成分の特徴量が算出される。
この特徴量とはブロック内の個々の交流成分の特徴量若
しくはブロック内の全交流成分をいくつかのグループに
分類したときの各グループ内の交流成分の特徴量をい
う。

特徴量として交流成分の絶対値、交流成分の絶対値
和、交流成分の二乗和などが使用され、これが予め定め
られた閾値Ｒと比較される。そして、この閾値Ｒを越え
る特徴量が存在したときには、この特徴量を有する交流
成分の中で、最も高周波側の交流成分の周波数Fmaxを境
界値、つまりカットオフ周波数Ｃとして定める。

このカットオフ周波数Ｃまでの低周波側の交流成分に
ついては、第１の量子化幅を割り当てて量子化及び符号
化される。カットオフ周波数Ｃを越える高周波側の交流
成分については第１の量子化幅よりも大きな第２の量子
化幅を割り当てて量子化及び符号化される。したがっ
て、カットオフ周波数Ｃよりも高周波側で、比較的大き
な絶対値を持つ交流成分がカットされずに量子化及び符
号化され、かつ、量子化幅を大きく設定したことによっ
て、符号量の増加も抑えることができる。

このようにすると、そのブロック内の高周波側の交流
成分を不用意に切り捨てたりすることがなくなるため、
圧縮率が多少低下しても、高周波側での復元画像を画像
圧縮前の画質に近づけることができる。これは、振幅の
大きな成分は周波数に関係なく復元画像を構築する上で
重要な成分であるからである。

［実 施 例］ 続いて、この発明に係る画像データの圧縮装置の一例
を、上述した医用画像の圧縮装置に適用した場合に付
き、第１図以下を参照して詳細に説明する。

第１図において、端子11にはフレームメモリ２よりブ
ロック単位で読み出された画像データが供給される。こ
の画像データは、２次元ディスクリートコサイン変換装
置20に供給されてコサイン変換が実行される。

すなわち、濃度情報であるデジタル化された入力画像
データｆ（i,j）（i,j＝0,1,2,3,・・・,N−1;Nは例え
ば16）が、空間周波数がu,vの関数で表わされる変換係
数値Ｆ（u,v）（u,v＝0,1,2,3,・・・,N−1;Nは例えば1
6）に変換される。

コサイン変換係数の走査順序の一例を第２図に示す。
本例ではDC成分から高周波側に向かってジグザグに走査
して変換係数が一次元に変換される。したがって、走査
位置ｈは、変換係数の個数としても表現することがで
き、この変換係数の個数はまた、変換係数の空間周波数
としても表現することができる。

変換係数Ｆ（u,v）は、Ｎ×Ｎ個の係数値を格納でき
るバッファメモリ（この例では、FlFO）30にDC成分側か
ら順次格納されると共に、分布推定装置40と周波数決定
装置80の夫々に供給される。

分布推定装置40では、入力された変換係数Ｆ（u,v）
の交流成分と所定の閾値Ｋとを用いて、量子化幅Ｗと足
きり閾値Ｓが決定される。量子化幅Ｗと足きり閾値Ｓと
どのように決定するかについては後述する。

量子化幅Ｗと足きり閾値Ｓは、量子化装置50に供給さ
れると共に、これには、バッファメモリ30から読み出さ
れた変換係数Ｆ（u,v）が供給され、量子化幅Ｗと足き
り閾値Ｓを参照して量子化が実行される。

量子化を終えた変換係数Ｆ′（u,v）は、符号化装置6
0において符号化され、端子70よりその符号データが出
力される。

どの交流成分までを符号化するかについては、周波数
決定装置80より出力されたカットオフ周波数Ｃに基づい
て定められる。どのようにしてそのブロックのカットオ
フ周波数Ｃを算出するかについては後述する。

第３図は分布推定装置40の一実施例を示すブロック図
であり、絶対値回路42、係数選択回路43、演算回路44及
びROM47で構成されている。

２次元ディスクリートコサイン変換装置20より出力さ
れた変換係数Ｆ（u,v）は絶対値回路42においてその絶
対値lF（u,v）ｌに変換される（第４図A,B参照）。絶対
値出力は係数選択回路43に入力する。

係数選択回路43は量子化幅Ｗなどを決定するときに使
用される係数値を制限するためのもので、これには端子
48を通じて、係数選択閾値Ｋ（第４図Ｂ参照）が与えら
れている。

係数選択閾値Ｋとしては、予め定められた閾値を使用
することもできれば、所定の演算を行なってそのブロッ
クごとに閾値を算出したものを使用してもよい。本例で
は、前者の例であって、以下のようにして定められた閾
値が使用されるものとする。

いま、画像データのビット数をｎ、ブロックのサイズ
をＮとしたときに与えられる変換係数のうち交流成分の
ダイナミックレンジDnを、 で定義したとき、係数選択閾値Ｋの値はダイナミックレ
ンジDnの 0.50/2048〜10.0/2048・・・（２） 程度に設定するのが好ましい。その理由は後述する。

このようにして設定された係数選択閾値Ｋを使用して
絶対値lF（u,v）ｌが比較され、この例では、絶対値lF
（u,v）ｌが、係数選択閾値Ｋ以下の絶対値lFa（u,v）
ｌと、係数選択閾値Ｋより大きい絶対値lFb（u,v）ｌと
に分類される。そして、このように分類しても選択され
た交流成分の絶対値lFa（u,v）ｌ（第８図、第９図参
照）のみが次の演算回路44に送給される。

係数選択回路43ではさらに、出力された係数Fa（u,
v）の個数Ｍがカウントされる。

演算回路44では、絶対値lFa（u,v）ｌに対して所定の
演算処理が施される。

所定の演算処理とは、量子化幅Ｗや足きり閾値Ｓを決
定するための統計量を算出するための処理であって、こ
の統計量としては選択された交流成分の分散や標準偏差
や、振幅の平均値などを使用できる。

本例では、回路構成の簡略化を図るためなどの目的か
ら、振幅の平均値SAMを使用した場合である。したがっ
て、演算回路44は加算器45と平均値回路46とで構成さ
れ、この平均値処理のときに上述した個数Ｍが使用され
る。

算出された演算結果Ｙ（本例では平均値SAM）はROM47
にアドレス参照信号として供給され、ここに格納された
量子化幅Ｗ及び足きり閾値Ｓのうちの特定の量子化幅Ｗ
と足きり閾値Ｓ（第７図参照）とが参照される。

さて、第５図は係数選択閾値Ｋと振幅平均値SAMとの
関係を示すものであって係数分布は第８図及び第９図の
ものを例示する。同図は係数選択閾値Ｋをダイナミック
レンジDnの1/Zとしたときの平均値SAMを示したもので、
Ｚ＝１は係数選択閾値Ｋを用いないときの平均値SAMを
示す。

第５図より明らかなように、係数選択閾値Ｋとして、
（２）式を満足するように設定して、使用される変換係
数値の上限を選択すれば、第８図及び第９図のように、
両者とも係数分布がラプラス分布に近似しない場合であ
っても、夫々の平均値SAMはほぼ同じ値をとることがわ
かる。

平均値SAMが同じであるときには、参照される量子化
幅Ｗ及び足きり閾値Ｓは何れも同じ値となる。つまり、
上述したような係数の分布推定を行なうときには、係数
分布を正確に把握できることになる。

平均値SAMの値が相違するときには、それに対応した
量子化幅Ｗと足きり閾値ＳとがROM47より参照される
が、個数Ｍが所定の値以下になった場合には、量子化幅
Ｗ、足きり閾値Ｓとも一定値が選択されるようになって
いる。

これは、Ｍの値が非常に小さいということは、変換係
数の交流成分の分布が大変広いことを示すため、このよ
うなときには量子化幅Ｗ及び足切り閾値Ｓを一定値に制
限した方がよいからである。

なお、第８図及び第９図に示すような係数分布の場合
には、ＫがDnの0.25/2048であっても、ブロックＡとＢ
との誤差は僅少となるが、この場合には、使用すべき変
換係数の個数Ｍが余りにも少なすぎるから、本例ではこ
れ以上の値に選定したものである。

上述した演算回路44を省略し、個数Ｍのデータのみを
用いてROM47をアドレスすることも可能である（第３図
破線図示）。

量子化幅Ｗ及び足きり閾値Ｓによって変換係数値が量
子化される。すなわち、第６図に示すように、振幅が足
切り閾値Ｓ以下の変換係数値は全てゼロ（ao）に量子化
され、各量子化幅ｗ内の変換係数値Ｆ（u,v）は夫々対
応する値＋ai,−ai（ｉ＝1,2,3,・・・）に量子化され
る。

この量子化処理においては、量子化すべき変換係数値
を予め誤差の生じない程度の量子化幅Woで量子化し、こ
れによって得られる変換値をさらに上述した量子化幅Ｗ
と足きり閾値Ｓとによって量子化するようにしてもよ
い。

周波数決定装置80はそのブロックにおいて取り扱うべ
き最高周波数（カットオフ周波数）Ｃを適応的に算出す
るための装置であって、その算出例を以下に示す。

本例では、そのブロックの性質を表わす統計的特徴量
Ｘをブロックごとに算出して切り捨てるべき変換係数の
個数、つまりカットオフ周波数を導き出す。このカット
オフ周波数は、またカットオフ周波数の下限値を示すも
のである。

第10図の境界値（直線で示す）Ｌは切り捨てるべき変
換係数の個数Ma若しくは高周波側のカットオフ周波数の
境界値を示す。

一方、そのブロックの交流成分の特徴量と所定の閾値
Ｒとが比較され、閾値Ｒを超える特徴量が存在したとき
には、これらの特徴量を有する交流成分のなかで最も高
周波側の交流成分の周波数（最高周波数Fmaxという）が
出力される。

そして、この最高周波数Fmaxとカットオフ周波数とが
比較され、カットオフ周波数より最高周波数の方が高い
ときには、高い方の周波数が常にそのブロックのカット
オフ周波数Ｃとして使用される（第10図破線図示）。

こうすることによって、そのブロックのカットオフ周
波数Ｃは適応的に制御される結果、所定レベル以上の交
流成分は切り捨てられないで量子化及び符号化される。

各ブロックにおける交流成分の特徴量としては、交流
成分の絶対値、絶対値和、二乗和などを使用することが
できる。後述する実施例では、交流成分の絶対値を使用
している。

第11図は適応的に変更されるカットオフ周波数を、切
り捨てられる変換係数の個数を基準にして図示したもの
である。

上述した統計的特徴量Ｘによって求められる変換係数
の切捨て個数をMaとすれば、斜線の領域（面積）がこの
切捨て個数Maを表わしている。

そのブロックの個々の交流成分の特徴量と所定の閾値
Ｒとから求められた切捨て個数ｍが、上述の切捨て個数
Maよりも小さいときにはその小さい方の切捨て個数ｍが
実際の切捨て個数として使用されることになる。したが
って、そのときには切捨て個数を決める境界は第11図に
破線で示すようにより高周波側に移動する。

上述した境界値Ｌは外部より指定される圧縮率に応じ
て可変してもよい。

第12図はその一例を示すものであって、圧縮率を高く
すればする程切り捨てられるべき変換係数の個数が多く
なり、これは取りも直さずカットオフ周波数がより低周
波数側に寄ることである。そのため、圧縮率が高くなる
にしたがってその境界値はL3,L2,L1のように変化する。

そして、圧縮率によって決まるこれらの境界値の夫々
がブロックの内容に応じて適応的に可変されるものであ
る。

上述した例で、カットオフ周波数（切捨て個数）はそ
の下限値を示すものであるから、第10図あるいは第11図
のｇ点で示すように、算出された境界値Ｌよりもさらに
低周波側に存在するときにはｇ点によって決まるカット
オフ周波数にしたがうのではなく、境界値Ｌを示すカッ
トオフ周波数そのものが選択される。

これは、余り低周波側にカットオフ周波数を設定する
ことによって生ずる復元画像のボケをなくすためであ
る。

このようにカットオフ周波数の下限値を設定したとき
には、同じくその上限値を設定してもよい。上限値を設
定するのは、圧縮率を極端に低くしないためである。

第13図はその場合の一例であって、図はある圧縮率に
設定されたときのカットオフ周波数の下限値境界ＬL
と、上限値境界ＬHの例を示す。

このように上限のカットオフ周波数ＬHを設定したと
きには、カットオフ周波数Ｃの適用的範囲の上限もこの
上限カットオフ周波数ＬHによって制限を受けることに
なる。

第14図及び第15図は外部より設定できる圧縮率と、そ
のときの統計的特徴量Ｘとの関係を示す図である。第16
図と第17図はこれを周波数的に表現したときの特性図で
ある。

統計的特徴量Ｘが小さいとき、つまりエッジなどの濃
度変化の激しい画像があまり含まれていないようなとき
と、統計的特徴量Ｘが大きいとき、つまり濃度変化の激
しい画像が含まれているときとでは、カットオフ周波数
の下限値境界ＬLと上限値境界ＬHは、第14図〜第17図の
ようにおのずと相違することになる。

例えば、第14図に示すように圧縮率が低いときで、統
計的特徴量Ｘが中程度（X2）のときには、下限のカット
オフ周波数ＬLも比較的高くなるから、この場合には上
限のカットオフ周波数LHは無制限である。そして、統計
的特徴量がX3（第14図Ｃ）のように極端な場合には、カ
ットオフ周波数は上限も下限も制限を受けないようにな
る。

さて、第18図は上述した例のうち、特にカットオフ周
波数Ｃとして下限の他に上限も設定したときの周波数決
定装置80の具体例である。

周波数決定装置80は、演算回路90と周波数決定回路10
0とを有する。

変換係数Ｆ（u,v）はまず演算回路90に供給されて、
そのブロック内の統計的特徴量Ｘが算出される。統計的
特徴量Ｘは、各ブロックの交流電力の他に、交流成分の
絶対値和や、量子化幅Ｗの大きさなどがあり、またこの
他の統計的特徴量を使用してもよい。

本例では、交流成分の絶対値和を使用した場合であ
る。

そのため、演算回路90は絶対値回路92を有し、ここに
走査順序ｈにしたがって順に変換係数Ｆ（u,v）が供給
されてその絶対値lF（u,v）ｌが求められる。その後、
乗算決94においてその変換係数に対応した重み係数ωと
乗算される（lF（u,v）ｌ・ω）。

変換係数に関連した重み係数ωはROM93に格納され、
これが走査順序ｈに同期して読み出されて乗算処理が行
なわれる。

ここで、重み係数ωは高周波成分になるほどその値が
大きくなるように選定されているものとする。

重み付けされた絶対値出力は加算器95において、全変
換係数に関する重み付けされた絶対値出力の累積加算処
理が実行される。この累積加算出力がそのブロックに関
する統計的特徴量Ｘとして使用される。

そのブロックにおける統計的特等量ＸはROM96のアド
レスデータとして供給され、その統計的特徴量Ｘによっ
て対応する下限及び上限の各境界値Ｌ（ＬL,LH）が参照
され、これが比較回路104に供給される。

境界値Ｌは上述したように指定された圧縮率によって
相違する。そのため、ROM96にはマニュアル指定された
圧縮率に関連した選択信号が端子97を介して供給され、
この圧縮率の指定に応じて異なるテーブルが参照される
ものとする。

一方、周波数決定回路100は本例では以下のように構
成されている。

本例では、そのブロックに関する個々の交流成分につ
いての特徴量として、そのブロックの交流成分の絶対値
が使用される。そのため、変換係数Ｆ（u,v）は絶対値
回路101において絶対値化され、その絶対値出力が比較
回路102において所定の閾値Ｒと比較される（第19図参
照）。

比較回路102からは閾値Ｒを超える変換係数のみが出
力される。この変換係数は走査順序ｈで何番目の交流成
分であったかを示す値（周波数に関連した値Fi）であ
り、この値が一時メモリ103に記憶され、比較回路102か
ら比較出力が得られるごとにその値が更新される。

第19図に示した例では、最初にメモリされる値はF1で
あり、周波数が高い成分ほどその値が後に読み込まれる
から１ブロック分の成分全てが周波数決定回路100によ
る演算を終了したとき、このメモリ103には閾値Ｒを超
える振幅を持つ交流成分のうち最も周波数の高い交流成
分の値、つまり最高周波数Fmaxがメモリ103に記憶され
ることになる。第19図の例では、F3が最高周波数Fmaxと
して記憶されたことになる。

この最高周波数Fmaxと上述した境界値Ｌが共に比較回
路104に供給されて、次のような比較処理が行なわれ、
その結果が出力される。

1.境界値Ｌは変換係数の周波数を示すものであるから、
最高周波数Fmaxが下限値ＬLよりも高くその上限値ＬHよ
りも低いときには、最高周波数Fmaxがそのブロックのカ
ットオフ周波数Ｃとして選択される。

2.最高周波数Fmaxが下限値ＬLよりも低いときには、下
限値ＬLがそのブロックのカットオフ周波数Ｃとして選
択される。

3.最高周波数Fmaxが上限値ＬHよりも高いときには、上
限値ＬHがそのブロックのカットオフ周波数Ｃとして選
択される。

このようにして決定されたカットオフ周波数Ｃは第１
図に示す符号化装置60に供給されて、符号化処理がこの
カットオフ周波数Ｃまでに制限される。

したがって、符号化処理はこのカットオフ周波数Ｃが
得られる走査位置ｈまでであって、それ以降高周波側の
符号化処理は打ち切られる。

符号化処理を打ち切る場合には、ブロック間のデータ
識別を達成するため、各ブロックの先頭に走査位置ｈ若
しくは走査位置ｈまでの低周波側からの個数を付加して
おくか、あるいは各ブロックの符号データの最後に符号
データの終了を示す終了符号を付加しておけばよい。

符号化処理を打ち切るのではなく、走査位置ｈ以降残
りの交流成分については全てゼロに符号化するようにし
てもよい。あるいは、走査位置ｈまでの量子化幅に対
し、走査位置ｈ以降の量子化幅を大きくして符号化する
ようにしてもよい。

これにより、走査位置ｈよりも高周波側で、比較的大
きな絶対値を持つ交流成分がカットされずに量子化及び
符号化されるので、圧縮率の低下を抑えながら、高周波
側での復元画像を画像圧縮前の画質に近づけることがで
きる。

符号化装置60では、第６図に示すようにゼロ（ao）に
量子化された値をランレングス符号に符号化すると共
に、それ以外に量子化された値をハフマン符号に符号化
される。ランレングス符号の場合には、B1符号などを使
用することができる。

ハフマン符号のみによって符号化してもよい。

上述では、切捨て周波数を決定するためにカットオフ
周波数Ｃを算出するため、そのブロックの個々の交流成
分の特徴量を用いたが、第20図に示すように、ブロック
内の全交流成分をいくつかのグループ（領域）に分類
し、そのグループ内の交流成分の特徴量に基づいてカッ
トオフ周波数Ｃを決定するようにしてもよい。

第18図に示した回路系において、絶対値回路92と101
とは兼用してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明ではデジタル化された
階調画像データを複数のブロックに分割し、各ブロック
のブロック画像毎に直交変換を施して得られる変換係数
値を量子化したのち、符号化するようにした画像データ
の圧縮装置において、特徴量を有する交流成分の中で最
も高周波側の交流成分を境界値として定め、この境界値
よりも高周波側の交流成分を係数変換するときは、低周
波側の交流成分を係数変換するときの量子化幅よりも、
大きな量子化幅を割当てるようにしたものである。

このようにブロックの特徴量を踏まえて高周波成分の
切捨て周波数を適応的に決定しているため、画像を復元
したときにエッジ部がボケたりして、画質やSN比が著し
く劣化するようなことがない。

特に、本発明によれば境界値よりも高周波側で、比較
的大きな絶対値を持つ交流成分がカットされずに救済さ
れるので、圧縮率の低下を抑えながら、復元画像を画像
圧縮前の画質に近づけることができる。これにより、従
来よりもより高画質化を確保しながら画像データの圧縮
が可能になる。

したがって、この発明にかかる画像データの圧縮装置
は、上述したように高画質化、高圧縮化の夫々が要求さ
れる医用画像を対象とした圧縮装置などに適用して極め
て好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像データの圧縮装置の一例を
示す要部の系統図、第２図は変換係数の走査順序の一例
を示す図、第３図は分布推定装置の具体例を示す系統
図、第４図は係数分布を示す図、第５図は係数選択閾値
と振幅の平均値との関係を示す図、第６図は量子化の様
子を示す図、第７図は分布推定結果と量子化幅及び足き
り閾値との関係を示す図、第８図及び第９図は夫々ラプ
ラス分布から外れた係数分布の図、第10図〜第13図は夫
々切捨て周波数の説明に使用する図、第14図〜第17図は
夫々高周波の切捨て位置の適応範囲を示す図、第18図は
この発明の要部である周波数決定装置の一例を示す系統
図、第19図及び第20図はその説明に供する図、第21図及
び第22図は夫々画素レベルと係数分布との関係を示す特
性図、第23図は従来の画像データの圧縮装置の一例を示
す系統図である。 ２……フレームメモリ 20……２次元ディスクリートコサイン変換装置 30……バッファメモリ 40……分布推定装置 50……量子化装置 60……符号化装置 80……周波数決定装置 90……演算回路 96……境界値格納ROM 100……周波数決定回路 101……絶対値回路 102……比較回路 103……メモリ 104……比較回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 昭和62年電子情報通信学会創立70周年 記念総合全国大会講演論文集分冊５（昭 62−３）Ｐ．33 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル化された階調画像データを複数の
   ブロックに分割し、各ブロックのブロック画像毎に直交
   変換を施して得られる変換係数を量子化したのち、符号
   化するようにした画像データの圧縮装置において、 前記ブロック内の交流成分の特徴量が予め定められた閾
   値と比較され、前記閾値を越える特徴量が存在したとき
   には、前記特徴量を有する交流成分の中で最も高周波側
   の交流成分を境界値として定め、 前記境界値よりも高周波側の交流成分を係数変換すると
   きは、前記境界値よりも低周波側の交流成分を係数変換
   するときの量子化幅よりも、大きな量子化幅を割当てる
   ようにしたことを特徴とする画像データの圧縮装置。