JP3131305B2

JP3131305B2 - ３次元ボリュームデータの直交変換符号化方法および装置

Info

Publication number: JP3131305B2
Application number: JP26174592A
Authority: JP
Inventors: 真喜子此島; 映史森松; 章中川; 喜一松田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH06112838A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次）産業上の利用分野従来の技術（図１３〜図１５）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（図１）作用（図１）実施例・第１実施例の説明（図２〜図５）・第２実施例の説明（図６〜図１２）発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＸ線ＣＴやＭＲ
Ｉ等の医用３次元画像，流体の解析，物質の密度分布等
といった３次元空間内の各点が物理的な値をもつ３次元
ボリュームデータを立体表示する際に用いられる３次元
ボリュームデータの直交変換符号化方法及び装置に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】このような３次元ボリュームデータは、
その立体表示を行なう際には、一般に、そのデータの現
れ方に応じて次の（ａ）〜（ｃ）の３つに分類されてい
る。（ａ）被写体の表面のみならず、中身のデータをもつ場
合ＣＴスキャン等で得られた３次元ボリュームデータは、
被写体の中身まで透視するため、中身の情報を有してい
る。医療向けデータとして扱われることが多い。

【０００４】（ｂ）被写体の表面のみのデータをもつ場
合被写体のデータを、違う角度からカメラ複数台を用いて
取り込み、奥行き推定した場合。このため、被写体の中
身のデータは無い。（ｃ）被写体のある方向から見た表面のデータだけをも
つ場合被写体のデータを、ある角度からカメラ１台あるいは複
数台を用いて取り込み、奥行き推定した場合。このた
め、被写体のある方向から見た表面のデータのみ存在す
る。もちろん中身のデータは無い。

【０００５】ところで、一般に画像データを伝送する際
にその画像データを高能率符号化する場合、直交変換の
一種であるＤＣＴ，ＷＡＶＥＬＥＴ，アダマール，ＫＬ
等を用いる。どの直交変換においても、基本的な性質と
して、画像信号を直交変換した後は、低周波数領域側に
係数の分布が集中することが知られている。このような
性質を利用して、高能率符号化を行なっている。

【０００６】このような高能符号化を行なうべく、従来
より、図１３に示すような符号化回路が用いられてい
る。この図１３において、１１１は入力画像信号に対し
て直交変換を施す直交変換器、１１２は直交変換後のデ
ータを量子化する量子化器、１１３は２次元の場合に量
子化後のデータを図１４（ａ）〜（ｃ）に示す手段によ
り１次元に変換するための１次元並べ変え部、１１４は
１次元に並べ変えられたデータに対して可変長符号化を
施す可変長符号化器（ＶＬＣ; Variable word Length C
ording) である。

【０００７】このような構成により、まず、カメラ等に
より被写体を撮像することにより入力画像信号を得る。
このとき、過去の符号化結果をローカルデコードして得
られた過去の再生画像あるいは原画像とマッチングをと
って予測を行なってもよい。この原信号あるいは予測誤
差信号について、直交変換器１１１により１次元直交変
換あるいは２次元直交変換を行なって係数を出力する。
ここで、人間の視覚は低周波数領域ほど符号化歪みに敏
感であるという視覚特性を利用して、直交変換器１１１
による直交変換後、低周波数領域を細かく量子化するた
めの量子化マトリックス（重み付け）をかける場合もあ
る。

【０００８】直交変換後もしくは量子化マトリックスを
乗算した後、量子化器１１２によって量子化を行ない、
２次元の場合、１次元並べ変え部１１３によりスキャン
して１次元に変換してから、可変長符号化器１１４によ
り可変長符号化を行なう（ＶＬＣについては、例えば標
準化方式として知られているＭＰＥＧ１の２次元ＶＣを
用いる。０ラン長と０でない係数の大きさとの組み合わ
せからなる）。

【０００９】１次元並べ変え部１１３によるスキャン手
段としては、画像データの性質に合わせて、図１４
（ａ）に示すようなジグザグスキャンや、図１４（ｂ）
に示すような縦スキャンや、図１４（ｃ）に示すような
横スキャンなどが知られている。なお、図１４（ａ）〜
（ｃ）には４×４画素のブロックの場合についてのスキ
ャン順序例が示されており、各ブロックに記入された数
字がスキャン順序を示すものである。

【００１０】図１４（ａ）に示すジグザグスキャンは、
標準化等にも採用されている一般的な例で、低周波側か
ら高周波側へ斜め方向にスキャンしていく。図１４
（ｂ）に示す縦スキャンは、低周波側から高周波側へ縦
方向にスキャンする手段で、直交変換器１１１への入力
画像信号が、縦方向に相関が強い場合に有効である。図
１４（ｃ）に示す横スキャンは、低周波側から高周波側
へ横方向にスキャンする手段で、直交変換器１１１への
入力画像データ信号が、横方向に相関が強い場合に有効
である。

【００１１】一般的な入力画像信号に対する直交変換符
号化は以上のように行なわれるが、３次元ボリュームデ
ータについての直交変換符号化としては、従来、次のよ
うな手段が行なわれる。例えば、図１５（ａ）に示すよ
うに、手前にミカンを配置し、一番奥にワイングラスを
配置し、ミカンとワイングラスとの間にリンゴを配置し
たものを被写体とし、これらの被写体をミカン側から見
ることで、便宜上、この３次元ボリュームデータは、図
１５（ｂ）に示すように、奥行き方向に、３つの２次元
平面画像Ａ，Ｂ，Ｃに分かれるものとする。

【００１２】そして、各２次元平面画像Ａ，Ｂ，Ｃにつ
いて、図１３により前述した符号化回路を用いて前述し
た通りの直交変換符号化を行なう。つまり、これら２次
元平面画像Ａ，Ｂ，Ｃ間の相関を考えることなく符号化
を行なっている。また、これらの２次元平面画像Ａ，
Ｂ，Ｃは、過去の符号化結果をローカルデコードして得
られた過去の再生画像、あるいは原画像とマッチングを
とって予測を行なう場合もある。そして、原画像あるい
は予測誤差信号について、２次元直交変換の場合、Ｎ×
Ｎ画素のブロックに区切り直交変換を行なう一方、１次
元直交変換の場合、Ｎ×１画素の細長いブロックに区切
り直交変換を行なっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の３次元ボリュームデータの直交変換符号化方
式では、画像データが３次元ボリュームデータであるの
にも係わらず、適当な複数の２次元平面画像に分けて相
互間の相関を考えることなく、各２次元平面画像毎に２
次元平面上の高能率直交変換符号化方式と同様に符号化
を行なっているため、符号化効率の向上はほとんど望め
ないという課題があった。

【００１４】また、３次元ボリュームデータの相関を利
用して、３次元データを３次元データのまま立方体に区
切り、３次元直交変換することも行なわれているが、こ
の場合、直交変換に要する計算量が膨大で、ハードウエ
アのかなりな増大およびコスト増を招いていた。本発明
は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡易な構
成かつ低コストで、従来よりも高能率で符号化でき、画
質の向上，データのより効率的な伝送および蓄積を可能
にした３次元ボリュームデータの直交変換符号化方法及
び装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１は請求項１，２，
５，６に係る発明の原理ブロック図で、この図１におい
て、１は入力された３次元ボリュームデータを所定の立
方体（もしくは直方体）に区切るデータ区切り部、２は
データ区切り部１により区切られた立方体の画像データ
について直交変換を施した結果が低周波数領域に集中し
やすい切り口を選択する切り口選択部、３は切り口選択
部２により選択した切り口について立方体の画像データ
をスキャンするスキャンコンバータ、４は切り口選択部
２により選択した切り口について１次元直交変換と２次
元直交変換とのいずれを実施するかを選択する１次元／
２次元直交変換選択部である。

【００１６】また、５は切り口の符号化を行なおうとし
ている平面の前後の画像を用いて予測を行なう予測部、
６は予測後のデータに対して１次元／２次元直交変換選
択部４により選択された１次元直交変換もしくは２次元
直交変換を施す直交変換器、７は直交変換後のデータを
量子化する量子化器、８は量子化後のデータを符号化す
る符号化器である。

【００１７】一方、請求項３，４，７〜９に係る発明の
３次元ボリュームデータの直交変換符号化装置は、３次
元ボリュームデータを立方体または直方体に区切るデー
タ区切り部と、この区切られた上記３次元ボリュームデ
ータについて、物体の内面の情報がないか又はある方向
から見た画像についてのデータしかないため物体の裏面
の情報がない場合に、情報がない部分が集中しやすい平
面または線を適応的に選択する切り口選択部と、この選
択された平面または線について、符号化単位の平面およ
び線の画素全部のデータがない場合を除き、１次元直交
変換または２次元直交変換のいずれを実施するかを選択
する１次元／２次元直交変換選択部と、切り口選択部で
選択された平面または線に関する上記３次元ボリューム
データに対し、１次元／２次元直交変換選択部で選択さ
れた１次元直交変換または２次元直交変換を実施する直
交変換部とをそなえている。ここで、１次元／２次元直
交変換選択部が、切り口選択部により選択された符号化
単位の平面または線について画素全部のデータがないか
否かを判定し、この判定結果に応じて、是の場合は上記
平面または線についての符号化を行なわないことを選択
するとともに、否の場合は上記平面または線について１
次元直交変換または２次元直交変換のいずれを実施する
かを選択するように構成され、且つ、直交変換部が、１
次元／２次元直交変換選択部において符号化を行なわな
いことが選択された場合には上記平面または線について
の符号化を行なわないとともに、１次元直交変換又は２
次元直交変換のいずれかを実施することが選択された場
合にはこの選択された１次元直交変換または２次元直交
変換を上記平面または線について実施するように構成さ
れている。また、直交変換部の前段に、符号化単位の平
面および線の画素の一部のデータがない場合に、補間を
行なう補間部をそなえている。

【００１８】

【作用】請求項１，２，５，６に係る発明では、３次元
ボリュームデータは、データ区切り部１により所定の立
方体（もしくは直方体）に区切られ、その立方体の画像
データについて直交変換を行なうのに適した切り口が切
り口選択部２により適応的に選択される。ここで、直交
変換を行なうのに適した切り口とは、画像信号を直交変
換した結果が低周波数領域に集中しやすい切り口のこと
をいう。

【００１９】また、切り口選択部２により選択した切り
口について、１次元直交変換と２次元直交変換とのいず
れを実施するかが、１次元／２次元直交変換選択部４に
より適応的に選択される。そして、立方体の画像データ
は、切り口選択部２により選択した切り口についてスキ
ャンコンバータ３によりスキャンされた後、直交変換器
６により、１次元／２次元直交変換選択部４にて選択さ
れた１次元直交変換もしくは２次元直交変換を施される
が、その前に、予測部５において、既に符号化済のデー
タ（同じ立方体内のデータあるいはその立方体と隣合っ
た立方体のデータ）とのマッチングをとって予測を行な
う。直交変換後のデータは、量子化器７により量子化さ
れた後、符号化器８により符号化されて出力される。一
方、請求項３，４，７〜９に係る発明で発明では、３次
元ボリュームデータが、データ区切り部によって所定の
立方体（もしくは直方体）に区切られ、物体の内面の情
報がないか又はある方向から見た画像についてのデータ
しかないため該物体の裏面の情報がない場合に、情報が
ない部分が集中しやすい平面または線が切り口選択部に
よって適応的に選択される。なお、１次元／２次元直交
変換選択部によって、切り口選択部により選択された平
面または線について符号化単位の平面または線の画素全
部のデータがないか否かが判定され、この判定結果に応
じて、是の場合は符号化が行なわれないとともに、否の
場合はこの平面または線について１次元直交変換または
２次元直交変換のいずれを実施するかが選択され、さら
に、直交変換部によって、上記の選択された平面または
線に対して上記の選択された１次元直交変換または２次
元直交変換が適応的に施される。また、符号化単位の平
面および線の画素の一部のデータがない場合は、補間部
により補間が行なわれた上で、直交変換部により符号化
単位での平面および線の直交変換符号化が施される。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。（ａ）第１実施例の説明図２は本発明の第１実施例を示すブロック図で、本実施
例では、被写体の表面のみならず中身のデータをもつ３
次元ボリュームデータに対して本発明の直交変換符号化
を施した場合について説明する。

【００２１】図２において、１は入力された３次元ボリ
ュームデータを８×８×８画素の立方体の画像データＣ
ＢＸＹＺ（８，８，８）に区切るデータ区切り部、２
Ａはデータ区切り部１により区切られた立方体の画像デ
ータＣＢＸＹＺについて直交変換を行なうのに適した
切り口（ＸＹ平面，ＹＺ平面，ＸＺ平面等）を図３によ
り後述する手順にて適応的に選択する切り口選択部で、
この切り口選択部２Ａは、スキャンコンバータ１０，Ｘ
Ｙ平面評価値演算部１１Ａ，ＹＺ平面評価値演算部１１
Ｂ，ＸＺ平面評価値演算部１１Ｃ，比較部１２から構成
されている。

【００２２】ここで、スキャンコンバータ１０は、デー
タ区切り部１からの立方体の画像データＣＢＸＹＺを
ＸＹ平面方向，ＹＺ平面方向，ＸＺ平面方向それぞれに
ついてスキャンするものであり、ＸＹ平面評価値演算部
１１Ａ，ＹＺ平面評価値演算部１１Ｂ，ＸＺ平面評価値
演算部１１Ｃは、それぞれ、図３のステップＡ２に示す
ＸＹ平面評価値ＳＸＹ，ＹＺ平面評価値ＳＹＺ，ＸＺ平
面評価値ＳＸＺを演算するものであり、比較部１２は、
各評価値演算部１１Ａ〜１１Ｃにより演算された評価値
ＳＸＹ，ＳＹＺ，ＳＸＺを比較し最小となる平面を切り
口として選択・出力するものである。

【００２３】なお、ＸＹ平面評価値演算部１１Ａは、隣
合った画素の差分ＣＢｉｊｋ −ＣＢｉ＋１ｊｋを演
算するための遅延回路１８および減算器１９と、その差
分ＣＢｉｊｋ −ＣＢｉ＋１ｊｋの絶対値を演算する
絶対値演算回路（ＡＢＳ）２０と、その絶対値の累積を
演算するための加算器２１および遅延回路２２と、隣合
った画素の差分ＣＢｉｊｋ −ＣＢｉｊ＋１ｋを演算
するための遅延回路２３および減算器２４と、その差分
ＣＢｉｊｋ −ＣＢｉｊ＋１ｋの絶対値を演算する絶
対値演算回路（ＡＢＳ）２５と、その絶対値の累積を演
算するための加算器２６および遅延回路２７と、２種類
の絶対値差分の累積値を合計するための加算器２８とか
ら構成されている。

【００２４】ＹＺ平面評価値演算部１１Ｂ，ＸＺ平面評
価値演算部１１Ｃも、ＸＹ平面評価値演算部１１Ａと同
様に構成されているが、ＹＺ平面評価値演算部１１Ｂで
は、遅延回路１８および減算器１９により差分ＣＢｉｊ
ｋ −ＣＢｉｊ＋１ｋが演算されるとともに、遅延回
路２３および減算器２４により差分ＣＢｉｊｋ −ＣＢ
ｉｊｋ＋１が演算される一方、ＸＺ平面評価値演算部
１１Ｃでは、遅延回路１８および減算器１９により差分
ＣＢｉｊｋ −ＣＢｉ＋１ｊｋが演算されるととも
に、遅延回路２３および減算器２４により差分ＣＢｉｊ
ｋ −ＣＢｉｊｋ＋１が演算されるようになってい
る。

【００２５】３は切り口選択部２Ａにより適応的に選択
した切り口について立方体の画像データをスキャンする
スキャンコンバータ、４Ａは切り口選択部２Ａにより選
択した切り口について１次元直交変換と２次元直交変換
とのいずれを実施するかを図４により後述する手順にて
適応的に選択する１次元／２次元直交変換選択部で、こ
の１次元／２次元直交変換選択部４Ａは、選択部１３，
比較部１４Ａ，１４Ｂ，判定部１５から構成されてい
る。

【００２６】ここで、選択部１３は、選択された平面内
の２方向Ａ，Ｂそれぞれについての絶対値差分の累積値
を評価値ＨＡ，ＨＢ（図４のステップＢ２参照）と
して得るべく、選択された平面についての累積値を各演
算部１１Ａ〜１１Ｃから選択・出力するものであり、比
較部１４Ａ，１４Ｂは、それぞれ、選択された平面内の
２方向Ａ，Ｂについての評価値ＨＡ，ＨＢを所定の
しきい値ＴＨと比較するものであり、判定部１５は、比
較部１４Ａ，１４Ｂによる比較結果に応じて１次元直交
変換を行なうか２次元直交変換を行なうかを選択し、さ
らに１次元直交変換については２方向Ａ，Ｂのうちいず
れの方向について直交変換を行なうかを判定・出力する
ものである。

【００２７】５は後述する予測有／無判定部９からの指
示に従い予測有の場合に切り口の符号化を行なおうとし
ている平面の前後の画像を用いて予測を行なう予測部、
６は予測後のデータに対して１次元／２次元直交変換選
択部４Ａにより選択された１次元直交変換もしくは２次
元直交変換を施す直交変換器、７は直交変換後のデータ
を量子化する量子化器、８Ａは量子化後のデータを可変
長符号化する可変長符号化器（ＶＬＣ）、９は予測部５
による予測を実施するか否かを図５により後述する手順
にて適応的に選択・判定する予測有／無判定部で、この
予測有／無判定部９は、メモリ１６およびＲＯＭ１７か
ら構成されている。

【００２８】メモリ１６は、１次元／２次元直交変換選
択部４Ａの判定部１５による判定結果および切り口選択
部２Ａによる選択結果を記憶・蓄積するものであり、Ｒ
ＯＭ１７は、メモリ１６に蓄積された過去のデータと判
定部１５による今回の判定結果とのマッチングをとり予
測を行なうか否かの判定を行なうものである。上述の構
成により、本発明の第１実施例では、まず、３次元ボリ
ュームデータが、データ区切り部１により８×８×８画
素の立方体の画像データＣＢＸＹＺに区切られ（図３の
ステップＡ１参照）、その立方体の画像データＣＢＸＹ
Ｚについて直交変換を行なうのに適した切り口が、切り
口選択部２Ａにより、図３に示す手順に従って適応的に
選択される。即ち、切り口選択部２Ａにより、直交変換
を施した結果が低周波数領域に集中しやすい切り口が適
応的に選択される。

【００２９】つまり、効率よく符号化を行なうため、Ｘ
Ｙ平面，ＹＺ平面，ＸＺ平面についてそれぞれの相関を
調べる。その方法としては、本実施例では、スキャンコ
ンバータ１０により、データ区切り部１からの立方体の
画像データＣＢＸＹＺをＸＹ平面方向，ＹＺ平面方
向，ＸＺ平面方向それぞれについてスキャンした後、各
平面について、隣合った画素（縦，横とも）の絶対値差
分の累積値を、前述した構成のＸＹ平面評価値演算部１
１Ａ，ＹＺ平面評価値演算部１１Ｂ，ＸＺ平面評価値演
算部１１ＣによりＸＹ平面評価値ＳＸＹ，ＹＺ平面評価
値ＳＹＺ，ＸＺ平面評価値ＳＸＺとしてそれぞれ演算し
（ステップＡ２）、これらの評価値ＳＸＹ，ＳＹＺ，Ｓ
ＸＺのうち最小となるものを比較部１２により比較・判
定し、最小となる平面を切り口として選択する（立方体
の画像データＣＢＸＹＺには、多くの０データつまり
物体が存在せず、空気のみ存在する場合が多々あるが、
それらの絶対値差分は０となる）。

【００３０】即ち、図３に示すように、ステップＡ３に
より評価値ＳＸＹが最小と判定された場合には、ＸＹ平
面を切り口として選択し（ステップＡ４）、ステップＡ
５により評価値ＳＹＺが最小と判定された場合には、Ｙ
Ｚ平面を切り口として選択し（ステップＡ６）、ステッ
プＡ３，Ａ５にていずれもＮ判定（評価値ＳＸＹもＳＹ
Ｚも最小ではないというＮｏ判定）となった場合には、
評価値ＳＸＺが最小と判定しＸＺ平面を切り口として選
択する（ステップＡ７）。

【００３１】ついで、１次元／２次元直交変換選択部４
Ａにより、切り口選択部２Ａにて選択した平面（切り
口）、例えば８×８画素の平面Ｂ（８，８）について
（図４のステップＢ１参照）、１次元直交変換と２次元
直交変換とのいずれを実施するかを、図４に示す手順に
従って適応的に選択する。１次元／２次元直交変換選択
部４Ａにおいては、まず、選択された平面Ｂ内の２方向
Ａ，Ｂそれぞれについての絶対値差分の累積値を評価値
ＨＡ，ＨＢとして得るべく、選択された平面Ｂにつ
いての累積値が、選択部１３により各演算部１１Ａ〜１
１Ｃから選択・出力される（ステップＢ２）。

【００３２】そして、比較部１４Ａ，１４Ｂにより、そ
れぞれ、選択された平面内の２方向Ａ，Ｂについての評
価値ＨＡ，ＨＢと所定のしきい値ＴＨとを比較し、
ＨＡ＜ＴＨかつＨＢ＜ＴＨ、もしくは、ＨＡ＞ＴＨ
かつＨＢ＞ＴＨと判定された場合には（ステップＢ
３）、２つの方向Ａ，Ｂのいずれについても相関が強い
もしくは弱いものと判断し、判定部１５により２次元直
交変換を実施する旨の判定を行なう（ステップＢ４）。

【００３３】ステップＢ３の条件を満たさない場合に
は、評価値ＨＡがしきい値ＴＨよりも大きいか否かを
判定し（ステップＢ５）、大きい場合には、方向Ｂへの
相関が強いものと判断し、判定部１５によりＢ方向に１
次元直交変換を実施する旨の判定を行なう一方（ステッ
プＢ６）、評価値ＨＡがしきい値ＴＨ以下である場合
には、方向Ａへの相関が強いものと判断し、判定部１５
によりＡ方向に１次元直交変換を実施する旨の判定を行
なう（ステップＢ７）。

【００３４】ところで、以上の処理は、基本的に平面単
位で行なわれるため、既に符号化済の平面データＹＢを
用いて、予測有／無判定部９を構成するメモリ１６およ
びＲＯＭ１７により、予測部５による予測を実施するか
否かを図５に示す手順に従って適応的に選択・判定す
る。予測有／無判定部９においては、まず、既に符号化
済の平面データＹＢとこれから符号化する平面データＢ
とを得て（ステップＣ１）、これらの平面データＹＢと
Ｂとが同じ方向の平面を用いているか否かを判定する
（ステップＣ２）。同じ方向でない場合には、予測を行
なわない（無）と判定する一方（ステップＣ６）、同じ
方向である場合には、平面データＹＢとＢとが同じ方向
への１次元直交変換を行なっているか否かを判定する
（ステップＣ３）。

【００３５】同じ方向の１次元直交変換を行なっている
場合には、予測を行なう（有）と判定する一方（ステッ
プＣ４）、同じ方向の１次元直交変換を行なっていない
場合には、平面データＹＢとＢとが２次元直交変換を行
なっているか否かを判定する（ステップＣ５）。そし
て、いずれも２次元直交変換を行なっている場合には、
予測を行なう（有）と判定する一方（ステップＣ４）、
２次元直交変換を行なっていない場合には、予測を行な
わない（無）と判定する（ステップＣ６）。

【００３６】このような処理により、平面データＹＢと
Ｂとが共に同一方向への１次元直交変換を行なおうとし
ている場合、もしくは、共に２次元直交変換を行なおう
としている場合だけ、予測部５による予測が実施され、
これ以外の場合には予測は実施されない。そして、立方
体の画像データＣＢＸＹＺは、切り口選択部２Ａによ
り選択した平面（切り口）についてスキャンコンバータ
３によりスキャンされた後、直交変換器６により、１次
元／２次元直交変換選択部４Ａにて選択された所定方向
への１次元直交変換もしくは２次元直交変換を施される
が、その前に、予測部５において、予測有／無判定部９
による判定結果に応じて既に符号化済のデータＹＢとの
マッチングをとって予測が行なわれる。直交変換後のデ
ータは、量子化器７により量子化された後、可変長符号
化器８Ａにより可変長符号化されて出力される。

【００３７】このように、本発明の第１実施例の直交変
換符号化方法及び装置によれば、被写体の表面のみなら
ず中身のデータをもつ３次元ボリュームデータに対する
直交変換符号化方式に際して、立方体の画像データＣＢ
ＸＹＺについて直交変換を行なうのに適した平面、す
なわち、直交変換を施した結果が低周波数領域に集中し
やすい平面Ｂが切り口として適応的に選択され、その平
面Ｂ内の相関に応じて１次元直交変換，２次元直交変換
のいずれを実施するかが適応的に選択され、さらに、既
に符号化済の平面データＹＢを用いて予測部５による予
測を実施するか否かをも適応的に選択・判定されるの
で、簡易な構成かつ低コストで、従来よりも高能率での
符号化を実現でき、画質の向上さらにはデータのより効
率的な伝送および蓄積を実現できるのである。

【００３８】（ｂ）第２実施例の説明図６は本発明の第２実施例を示すブロック図で、本実施
例では、被写体の表面のみのデータをもつ３次元ボリュ
ームデータに対して本発明の直交変換符号化を施した場
合について説明する。なお、図中、既述の符号と同一の
符号は同一部分を示しているので、その説明は省略す
る。また、本実施例においては、立方体の中身のない部
分の空間データをＮＵＬＬとしている。

【００３９】図６において、２Ｂはデータ区切り部１に
より区切られた立方体の画像データＫＢＸＹＺ（８，
８，８）について、物体の内面の情報がないか又はある
方向から見た画像についてのデータしかないため該物体
の裏面の情報がない場合に、情報がない部分が集中しや
すい平面または線を図１０により後述する手順にて適応
的に選択する切り口選択部で、この切り口選択部２Ｂ
は、図７に示すように、スキャンコンバータ１０，ＸＹ
平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ａ，ＹＺ平面ＮＵＬＬ
個数カウント部３０Ｂ，ＸＺ平面ＮＵＬＬ個数カウント
部３０Ｃ，比較部３１，遅延回路３２Ａ〜３２Ｃ，選択
部３３から構成されている。

【００４０】ここで、ＸＹ平面ＮＵＬＬ個数カウント部
３０Ａ，ＹＺ平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ｂ，ＸＺ
平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ｃは、それぞれ、ＸＹ
平面，ＹＺ平面，ＸＺ平面について面内のすべてのデー
タがＮＵＬＬとなる面の個数ＫＸＹＮ，ＫＹＺＮ，ＫＸ
ＺＮを計数するものであり、比較部３１は、各ＮＵＬＬ
個数カウント部３０Ａ〜３０Ｃにより計数された個数Ｋ
ＸＹＮ，ＫＹＺＮ，ＫＸＺＮを比較し最大となる平面を
切り口として選択・出力するものである。

【００４１】なお、各ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ａ〜
３０Ｃは、スキャンコンバータ１０からのデータをＮＵ
ＬＬと比較する比較部５８と、この比較部５８による比
較の結果、ＮＵＬＬであると判定されたデータの１平面
内個数を計数するカウンタ５９と、このカウンタ５９に
より計数された１平面内のＮＵＬＬの個数と数値‘６
４’（１平面内のデータが全てＮＵＬＬである場合の個
数）とを比較する比較部６０と、この比較部６０による
比較の結果、全てのデータがＮＵＬＬであると判定され
た平面の個数を計数するカウンタ６１とから構成されて
いる。

【００４２】また、遅延回路３２Ａ〜３２Ｃは、それぞ
れ、各ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ａ〜３０Ｃのカウン
タ５９からの計数値（１平面内のＮＵＬＬデータの個
数）を遅延するものであり、選択部３３は、比較部３１
による比較結果（切り口として選択された面、例えばＢ
ＸＹ）に応じて遅延回路３２Ａ〜３２Ｃからの出力を選
択して後述する１次元／２次元直交変換選択部４Ｂへ出
力するものである。

【００４３】４Ｂは切り口選択部２Ｂにより選択した切
り口について、符号化単位の平面および線の画素全部の
データがない場合を除き、１次元直交変換と２次元直交
変換とのいずれを実施するかを図１１により後述する手
順にて適応的に選択する１次元／２次元直交変換選択部
で、言い換えれば、切り口選択部により選択された符号
化単位の平面または線について画素全部のデータがない
か否かを判定し、この判定結果に応じて、是の場合は符
号化を行なわないことを選択するとともに、否の場合は
この平面または線について１次元直交変換または２次元
直交変換のいずれを実施するかを選択するものである。
この１次元／２次元直交変換選択部４Ｂは、図８
（ａ），（ｂ）に示すように、比較部３４，縦方向ＮＵ
ＬＬ個数判定部３５Ａ，横方向ＮＵＬＬ個数判定部３５
Ｂ，判定部３６から構成されている。

【００４４】ここで、比較部３４は、切り口選択部２Ｂ
の選択部３３からのデータ（例えば平面ＢＸＹ内のＮＵ
ＬＬデータの個数）と数値‘６４’（１平面内のデータ
が全てＮＵＬＬである場合の個数）とを比較し、‘６
４’である場合にはＮＵＬＬフラグを立て直交変換処理
を行なわない旨の指令として出力するものである。ま
た、縦方向ＮＵＬＬ個数判定部３５Ａは、比較部３４の
比較の結果、選択部３３からのデータが‘６４’ではな
いと判定された場合に、平面ＢＸＹ内の縦方向のライン
の半分（４本）以上がＮＵＬＬであるか否かを判定する
もので、縦方向にスキャンしながら入力される平面ＢＸ
Ｙ内のデータをＮＵＬＬと比較する比較部３７と、この
比較部３７による比較の結果、ＮＵＬＬであると判定さ
れたデータの１縦ライン内個数を計数するカウンタ３８
と、このカウンタ３８により計数された１縦ライン内の
ＮＵＬＬの個数と数値‘８’（１縦ライン内のデータが
全てＮＵＬＬである場合の個数）とを比較する比較部３
９と、この比較部３９による比較の結果、全てのデータ
がＮＵＬＬであると判定された１縦ラインの本数を計数
するカウンタ４０と、このカウンタ４０による計数値と
数値‘４’（全縦ラインの本数８の半分）とを比較し縦
ラインの半分以上が全てＮＵＬＬか否かを判定する比較
部４１とから構成されている。

【００４５】同様に、横方向ＮＵＬＬ個数判定部３５Ｂ
は、比較部３４の比較の結果、選択部３３からのデータ
が‘６４’ではないと判定された場合に、平面ＢＸＹ内
の横方向のラインの半分以上がＮＵＬＬであるか否かを
判定するもので、縦方向ＮＵＬＬ個数判定部３５Ａと同
様の比較部３７，カウンタ３８，比較部３９，カウンタ
４０，比較部４１の前段に、縦方向にスキャンしながら
入力される平面ＢＸＹ内のデータを横方向にスキャンし
たものに変換するラインコンバータ４２を設けて構成さ
れている。従って、このラインコンバータ４２により変
換されたデータに対して、縦方向ＮＵＬＬ個数判定部３
５Ａと同様の処理を施すことにより、横ラインの半分以
上がＮＵＬＬであるか否かが比較部４１により判定され
るようになっている。

【００４６】さらに、判定部３６は、縦方向ＮＵＬＬ個
数判定部３５Ａ，横方向ＮＵＬＬ個数判定部３５Ｂによ
る判定結果に応じて１次元直交変換を行なうか２次元直
交変換を行なうかを選択し、さらに１次元直交変換につ
いては縦方向，横方向のうちいずれの方向について直交
変換を行なうかを判定・出力するものである。ところ
で、図６において、２９は符号化単位の平面および線の
画素の一部のデータがないつまりＮＵＬＬである場合に
図１２により後述する手順にて補間を行なって符号化単
位での平面および線の直交変換符号化を施すようにする
ためのＮＵＬＬ補間演算部である。なお、ここでは、説
明を簡単にするため、１次元の場合について説明する
が、２次元の場合は１次元の場合を単純に拡張するだけ
で容易に実現することができる。

【００４７】ＮＵＬＬ補間演算部２９は、図１２により
後述する処理を実現すべく、図９に示すように構成され
ている。即ち、図９において、４３は所定のクロックを
計数しその計数値をＳＴとして出力するカウンタ、４４
は１次元の画像データＢＸ（１〜８）とダミー値である
ＢＸ（０）およびＢＸ（９）とを記憶するメモリ、
４５は後述するＲＯＭ５７からの数値ａとカウンタ４３
からの計数値ＳＴとを切り替えて出力するスイッチ、４
６はスイッチ４５からの計数値ＳＴもしくは数値ａから
１だけ減算し数値ａとして出力する減算器、４７は減算
器４６からの数値ａを‘０’と比較する比較部、４８は
後述するＲＯＭ５７からの数値ｂとカウンタ４３からの
計数値ＳＴとを切り替えて出力するスイッチ、４９はス
イッチ４８からの計数値ＳＴに１を加算し数値ｂとして
出力する加算器、５０は加算器４９からの数値ｂを
‘９’と比較する比較部である。

【００４８】また、５１は計数値ＳＴ，数値ａ，ｂを切
り替えてメモリ４４へ出力するスイッチ、５２はスイッ
チ５１からの数値ＳＴ，ａ，ｂに応じてメモリ４４から
読み出された画像データＢＸ（ＳＴ），ＢＸ
（ａ），ＢＸ（ｂ）を切り替えてそれぞれ後述する比
較部５３〜５５へ出力するスイッチ、５３は画像データ
ＢＸ（ＳＴ）とＮＵＬＬとを比較しＮＵＬＬでない場合
には画像データＢＸ（ＳＴ）をそのまま直交変換器６
へ出力する比較部、５４は画像データＢＸ（ａ）（＝
Ａ）とＮＵＬＬとを比較しＮＵＬＬでない場合には画像
データＢＸ（ａ）をそのまま後述する重み付け平均演
算部５８へ出力する比較部、５５は画像データＢＸ
（ｂ）（＝Ｂ）とＮＵＬＬとを比較しＮＵＬＬでない場
合には画像データＢＸ（ｂ）をそのまま後述する重み
付け平均演算部５８へ出力する比較部である。

【００４９】さらに、５６は後述するＲＯＭ５７からの
出力に応じて減算器４６からの数値ａおよび加算器４９
からの数値ｂをラッチするフリップフロップ、５７は比
較部４７，５０，５３〜５５による比較結果を入力され
数値ａ，ｂを記憶するとともに各比較結果に応じたラッ
チ指令をフリップフロップ５６へ出力するためのＲＯ
Ｍ、５８は画像データＢＸ（ａ）およびＢＸ（ｂ）
がＮＵＬＬでない場合に図１２のステップＦ１８に示す
式に基づいて得られた数値をＮＵＬＬであるＢＸ（Ｓ
Ｔ）の値に置き換えて補間する重み付け平均演算部であ
る。

【００５０】上述の構成により、本発明の第２実施例で
は、まず、３次元ボリュームデータが、データ区切り部
１により８×８×８画素の立方体の画像データＫＢＸＹ
Ｚに区切られ（図１０のステップＤ１参照）、その立方
体の画像データＫＢＸＹＺについて直交変換を行なうの
に適した切り口が、切り口選択部２Ｂにより、図１０に
示す手順に従って選択される。すなわち、物体の内面の
情報がない（又はある方向から見た画像についてのデー
タしかないため該物体の裏面の情報がない）場合は、情
報がない部分ＮＵＬＬが集中しやすい平面（または線）
が適応的に選択される。

【００５１】つまり、本実施例では、スキャンコンバー
タ１０により、第１実施例と同様に、データ区切り部１
からの立方体の画像データＫＢＸＹＺをＸＹ平面方
向，ＹＺ平面方向，ＸＺ平面方向それぞれについてスキ
ャンした後、各平面について、ＸＹ平面ＮＵＬＬ個数カ
ウント部３０Ａ，ＹＺ平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０
Ｂ，ＸＺ平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ｃの比較器５
８およびカウンタ５９により、ＮＵＬＬの個数をＸＹＮ
１〜ＸＹＮ８，ＹＺＮ１〜ＹＺＮ８，ＸＺＮ１
〜ＸＺＮ８として計数する（ステップＤ２）。

【００５２】そして、ＸＹ平面ＮＵＬＬ個数カウント部
３０Ａ，ＹＺ平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ｂ，ＸＺ
平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ｃの比較器６０および
カウンタ６１により、各平面内におけるＮＵＬＬの個数
である各計数値ＸＹＮ１〜ＸＹＮ８，ＹＺＮ１〜
ＹＺＮ８，ＸＺＮ１〜ＸＺＮ８のうち‘６４’と
なる平面の個数を、ＸＹ平面方向，ＹＺ平面方向，ＸＺ
平面方向それぞれについてＫＸＹＮ，ＫＹＺＮ，ＫＸＺ
Ｎとして計数する（ステップＤ３）。

【００５３】各ＮＵＬＬ個数カウント部３０Ａ〜３０Ｃ
により計数された個数ＫＸＹＮ，ＫＹＺＮ，ＫＸＺＮを
比較部３１にて比較し、最大となる平面を切り口として
選択する。即ち、図１０に示すように、ステップＤ４に
より個数ＫＸＹＮが最大と判定された場合には、ＸＹ平
面を切り口として選択し（ステップＤ５）、ステップＤ
６により個数ＫＹＺＮが最大と判定された場合には、Ｙ
Ｚ平面を切り口として選択し（ステップＤ７）、ステッ
プＤ４，Ｄ６にていずれもＮ判定（個数ＫＸＹＮもＫＹ
ＺＮも最大ではないというＮｏ判定）となった場合に
は、個数値ＫＸＺＮが最大と判定しＸＺ平面を切り口と
して選択する（ステップＤ８）。

【００５４】ついで、１次元／２次元直交変換選択部４
Ｂにより、切り口選択部２Ｂにて選択した平面（切り
口）、例えば平面ＢＸＹについて（図１１のステップＥ
１参照）、１次元直交変換と２次元直交変換とのいずれ
を実施するかを、図１１に示す手順に従って適応的に選
択する。１次元／２次元直交変換選択部４Ｂにおいて
は、まず、平面ＢＸＹのデータが全てＮＵＬＬか否かを
比較部３４により判定し（ステップＥ２）、全てＮＵＬ
Ｌである場合［即ち、符号化単位の平面（または線）の
画素全部のデータがないか否かの判定結果が是の場合］
には、ＮＵＬＬフラグを立ててこれを受信側へ送信して
直交変換を処理を行なわない（ステップＥ３）。

【００５５】ステップＥ２により平面ＢＸＹのデータは
全てＮＵＬＬではないと判定された場合［即ち、符号化
単位の平面（または線）の画素全部のデータがないか否
かの判定結果が否の場合］には、縦方向ＮＵＬＬ個数判
定部３５Ａにより平面ＢＸＹ内の縦方向のラインの半分
（４本）以上がＮＵＬＬであるか否かを判定し（ステッ
プＥ４）、Ｙ判定（縦方向ラインの半分以上がＮＵＬＬ
であるというＹｅｓ判定）となった場合には、縦方向の
相関が強いものと判断し、判定部３６により縦方向に１
次元直交変換を実施する旨の判定を行なう（ステップＥ
５）。

【００５６】また、ステップＥ４によりＮ判定（縦方向
ラインの半分未満がＮＵＬＬであるというＮｏ判定）と
なった場合には、横方向ＮＵＬＬ個数判定部３５Ｂによ
り平面ＢＸＹ内の横方向のラインの半分以上がＮＵＬＬ
であるか否かを判定し（ステップＥ６）、Ｙ判定（横方
向ラインの半分以上がＮＵＬＬであるというＹｅｓ判
定）となった場合には、横方向の相関が強いものと判断
し、判定部３６により横方向に１次元直交変換を実施す
る旨の判定を行なう（ステップＥ７）。そして、ステッ
プＥ４，Ｅ６にていずれもＮ判定（縦方向ラインも横方
向ラインも半分未満であるというＮｏ判定）となった場
合には、縦方向，横方向のいずれについても相関が弱い
ものと判断し、判定部３６により２次元直交変換を実施
する旨の判定を行なう（ステップＥ８）。上述の処理に
より、選択された平面（または線）について、符号化単
位である平面（または線）の画素全部のデータがないか
否かが判定され、この判定結果に応じて、是の場合は符
号化が行なわないとともに、否の場合は上記選択した平
面（または線）について適応的に１次元または２次元の
直交変換が施されるのである。

【００５７】ところで、本実施例では、符号化単位の平
面および線の画素の一部のデータがないつまりＮＵＬＬ
である場合に、ＮＵＬＬ補間演算部２９により、図１２
に示す手順に従いＮＵＬＬの部分のデータについて置き
換え補間を行なっている。ＮＵＬＬの値の埋め方は、直
交変換を行なうことを考慮して、なるべく相関を残すよ
うにしている（不自然であっても、映像としては目に触
れる部分ではないので問題は生じない）。なお、本実施
例では、前述した通り、データが１次元つまりＢＸ
（１〜８）（ステップＦ１）の場合について説明する。

【００５８】ＮＵＬＬ補間演算部２９においては、カウ
ンタ４３の計数値ＳＴを初期値０に設定（リセット）し
ておいてから（ステップＦ２）、このカウンタ４３によ
りクロックを計数し、１次元画像データＢＸのＳＴ番
目の画像データＢＸ（ＳＴ）をメモリ４４から読み出
し、比較部５３によりその画像データＢＸ（ＳＴ）が
ＮＵＬＬか否かを比較・判定する（ステップＦ３）。Ｎ
ＵＬＬでなければ、画像データＢＸ（ＳＴ）をそのま
ま直交変換器６へ出力してステップＦ３に戻る。

【００５９】一方、画像データＢＸ（ＳＴ）がＮＵＬ
Ｌである場合には、減算器４６により演算されたＳＴ−
１を数値ａとするとともに（ステップＦ４）、加算器４
９により演算されたＳＴ＋１を数値ｂとし（ステップＦ
５）、ａ番目の画像データＢＸ（ａ）およびｂ番目の
画像データＢＸ（ｂ）をそれぞれデータＡ，Ｂとして
メモリ４４から読み出す（ステップＦ６，Ｆ７）。つま
り、ＳＴ番目の１つ外側の画像データを読み出す。

【００６０】このとき、比較部４７，５０により、それ
ぞれ、数値ａ，ｂが‘０’，‘９’か否か（つまり最も
外側のデータか否か）を判定し（ステップＦ８，Ｆ
９）、ａ＝０もしくはｂ＝９であれば、比較部５５，５
４により、それぞれ、データＢ，ＡがＮＵＬＬか否かを
判定する（ステップＦ１０，Ｆ１１）。各ステップＦ１
０，Ｆ１１においてＮＵＬＬではないと判定された場合
には、このＳＴ番目の画像データＢＸ（ＳＴ）として
は、それぞれ、データＢ，Ａが出力される（ステップＦ
１２，Ｆ１３）。

【００６１】また、ステップＦ１０，Ｆ１１においてデ
ータＢ，ＡがＮＵＬＬであると判定された場合には、加
算器４９により演算されたｂ＋１をｂとするとともに
（ステップＦ１４）、減算器４６により演算されたａ−
１をａとし（ステップＦ１５）、それぞれステップＦ
７，Ｆ６へ移行する。さらに、ステップＦ８，Ｆ９にお
いて数値ａ，ｂが‘０’，‘９’に等しくないと判定さ
れた場合には、データＡ，ＢがＮＵＬＬか否かをそれぞ
れ判定し（ステップＦ１６，Ｆ１７）、ＮＵＬＬである
場合には、それぞれ、ステップＦ１５，Ｆ１４へ移行す
る一方、ＮＵＬＬでない場合には、重み付け平均演算部
５８による演算を行ない、ステップＦ１８に示す式に基
づいて得られた数値をＮＵＬＬであるＢＸ（ＳＴ）の
値に置き換えて出力する。

【００６２】以上のような処理により、１次元画像デー
タＢＸのＳＴ番目の画像データＢＸ（ＳＴ）がＮＵ
ＬＬである場合に、両隣の画素についてＮＵＬＬである
かどうか確認され、ＮＵＬＬであれば、ＮＵＬＬでない
画素になるまで範囲を広げて値の存在する画素とその位
置が探索される。そして、ＮＵＬＬでない画素を得た場
合には、距離の重み付け平均値をとったものをＮＵＬＬ
に代入する値とすることになる。１次元のある一端がＮ
ＵＬＬであれば、一番近いもう一端のＮＵＬＬでない値
をそのまま代入することになる。

【００６３】このように、本発明の第２実施例の直交変
換符号化方法及び装置によれば、被写体の表面のみのデ
ータをもつ３次元ボリュームデータに対する直交変換符
号化方式に際して、データの値が存在しない部分（ＮＵ
ＬＬの部分）がある場合には、これら存在しない部分を
まとめてなるべく符号化しないようにすることができ、
第１実施例と同様に、簡易な構成かつ低コストで、従来
よりも高能率での符号化を実現でき、画質の向上さらに
はデータのより効率的な伝送および蓄積を実現できるの
である。

【００６４】なお、被写体のある方向から見た表面のデ
ータだけをもつ３次元ボリュームデータに対して本発明
を適用する場合には、その裏側の情報をＮＵＬＬデータ
として上述した第２実施例と同様に処理することで、上
記第２実施例と同様の作用効果が得られる。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２，
５，６に係る３次元ボリュームデータの直交変換符号化
方法及び装置によれば、３次元ボリュームデータを高能
率直交変換符号化する際に、直交変換を施した結果が低
周波数領域に集中しやすい切り口を適応的に選択するこ
とにより、データの性質（相関）に合わせて直交変換を
行なう切り口を適応的に変えることができるので、従来
よりも高能率に符号化を行なうことができ、また、画質
の向上，データのより効率的な伝送および蓄積を行なえ
る効果がある。また、請求項３，４，７〜９に係る３次
元ボリュームデータの直交変換符号化方法及び装置によ
れば、物体の内面の情報がないか又はある方向から見た
画像についてのデータしかないため該物体の裏面の情報
がない場合に、情報がない部分が集中しやすい平面また
は線を適応的に選択することにより、データの値が存在
しない部分をまとめてなるべく符号化しないようにする
ことができるので、同様にして、従来よりも高能率に符
号化を行なうことができ、また、画質の向上，データの
より効率的な伝送および蓄積を行なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図３】第１実施例の切り口選択部の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図４】第１実施例の１次元／２次元直交変換選択部の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図５】第１実施例の予測有／無判定部の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図６】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【図７】第２実施例の切り口選択部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】（ａ），（ｂ）はいずれも第２実施例の１次元
／２次元直交変換選択部の構成を示すブロック図であ
る。

【図９】第２実施例のＮＵＬＬ補間演算部の構成を示す
ブロック図である。

【図１０】第２実施例の切り口選択部の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図１１】第２実施例の１次元／２次元直交変換選択部
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図１２】第２実施例のＮＵＬＬ補間演算部の動作を説
明するためのフローチャートである。

【図１３】一般的な画像データの直交変換符号化方式を
説明するためのブロック図である。

【図１４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ従来の１次元並べ
替え部によるスキャン順序例を示す図である。

【図１５】（ａ）は被写体の例を示す図、（ｂ）は
（ａ）に示す被写体についての３次元ボリュームデータ
の例を示す図である。

【符号の説明】

１データ区切り部２，２Ａ，２Ｂ切り口選択部３スキャンコンバータ４，４Ａ，４Ｂ１次元／２次元直交変換選択部５予測部６直交変換器７量子化器８符号化器８Ａ可変長符号化器（ＶＬＣ）９予測有／無判定部１０スキャンコンバータ１１ＡＸＹ平面評価値演算部１１ＢＹＺ平面評価値演算部１１ＣＸＺ平面評価値演算部１２比較部１３選択部１４Ａ，１４Ｂ比較部１５判定部１６メモリ１７ＲＯＭ１８遅延回路１９減算器２０絶対値演算回路（ＡＢＳ）２１加算器２２遅延回路２３遅延回路２４減算器２５絶対値演算回路（ＡＢＳ）２６加算器２７遅延回路２８加算器２９ＮＵＬＬ補間演算部３０ＡＸＹ平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０ＢＹＺ平面ＮＵＬＬ個数カウント部３０ＣＸＺ平面ＮＵＬＬ個数カウント部３１比較部３２Ａ〜３２Ｃ遅延回路３３選択部３４比較部３５Ａ縦方向ＮＵＬＬ個数判定部３５Ｂ横方向ＮＵＬＬ個数判定部３６判定部３７比較部３８カウンタ３９比較部４０カウンタ４１比較部４２ラインコンバータ４３カウンタ４４メモリ４５スイッチ４６減算器４７比較部４８スイッチ４９加算器５０比較部５１，５２スイッチ５３〜５５比較部５６フリップフロップ５７ＲＯＭ５８重み付け平均演算部５８比較部５９カウンタ６０比較部６１カウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田喜一神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開昭62−21389（ＪＰ，Ａ) 特開平２−72720（ＪＰ，Ａ) 特開平３−73671（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 7/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】３次元ボリュームデータについて直交変
換符号化を行なうに際して、該３次元ボリュームデータを立方体または直方体に区切
って、直交変換を施した結果が低周波数領域に集中しや
すい切り口を適応的に選択し、ついで、この選択した切り口について、適応的に１次元
または２次元の直交変換を施すことを特徴とする、３次
元ボリュームデータの直交変換符号化方法。
【請求項２】該切り口の符号化を行なおうとしている
平面の前後の画像を用いて予測を行なうことを特徴とす
る請求項１記載の３次元ボリュームデータの直交変換符
号化方法。
【請求項３】３次元ボリュームデータについて直交変
換符号化を行なうに際して、該３次元ボリュームデータを立方体または直方体に区切
り、この区切った３次元ボリュームデータについて、物
体の内面の情報がないか又はある方向から見た画像につ
いてのデータしかないため該物体の裏面の情報がない場
合は、情報がない部分が集中しやすい平面または線を適
応的に選択し、ついで、この選択した平面または線について、符号化単
位の平面および線の画素全部のデータがないか否かを判
定し、この判定結果に応じて、是の場合は符号化を行な
わないとともに、否の場合は上記選択した平面または線
について適応的に１次元または２次元の直交変換を施す
ことを特徴とする３次元ボリュームデータの直交変換符
号化方法。
【請求項４】該符号化単位の平面および線の画素の一
部のデータがない場合は、補間を行なって、符号化単位
での平面および線の直交変換符号化を施すことを特徴と
する請求項３記載の３次元ボリュームデータの直交変換
符号化方法。
【請求項５】３次元ボリュームデータを立方体または
直方体に区切るデータ区切り部と、該データ区切り部で区切られた上記３次元ボリュームデ
ータについて、直交変換を施した結果が低周波数領域に
集中しやすい切り口を適応的に選択する切り口選択部
と、該切り口選択部で選択された切り口について１次元直交
変換又は２次元直交変換のいずれを実施するかを選択す
る１次元／２次元直交変換選択部と、該切り口選択部で選択された切り口に関する上記３次元
ボリュームデータに対し、該１次元／２次元直交変換選
択部で選択された１次元直交変換又は２次元直交変換を
実施する直交変換部とをそなえて構成されたことを特徴
とする３次元ボリュームデータの直交変換符号化装置。
【請求項６】該直交変換部の前段に、上記切り口の符
号化を行なおうとしている平面の前後の画像を用いて予
測を行なう予測部をそなえたことを特徴とする請求項５
記載の３次元ボリュームデータの直交変換符号化装置。
【請求項７】３次元ボリュームデータを立方体または
直方体に区切るデータ区切り部と、該データ区切り部で区切られた上記３次元ボリュームデ
ータについて、物体の内面の情報がないか又はある方向
から見た画像についてのデータしかないため該物体の裏
面の情報がない場合に、情報がない部分が集中しやすい
平面または線を適応的に選択する切り口選択部と、該切り口選択部で選択された平面または線について、符
号化単位の平面および線の画素全部のデータがない場合
を除き、１次元直交変換または２次元直交変換のいずれ
を実施するかを選択する１次元／２次元直交変換選択部
と、該切り口選択部で選択された平面または線に関する上記
３次元ボリュームデータに対し、該１次元／２次元直交
変換選択部で選択された１次元直交変換または２次元直
交変換を実施する直交変換部とをそなえて構成されたこ
とを特徴とする３次元ボリュームデータの直交変換符号
化装置。
【請求項８】該１次元／２次元直交変換選択部が、該
切り口選択部により選択された平面または線について画
素全部のデータがないか否かを判定し、この判定結果に
応じて、是の場合は符号化を行なわないことを選択する
とともに、否の場合はこの平面または線について１次元
直交変換または２次元直交変換のいずれを実施するかを
選択するように構成され、且つ、該直交変換部が、該１次元／２次元直交変換選択
部において符号化を行なわないとの選択がなされた場合
には、上記平面または線についての符号化を行なわない
とともに、１次元直交変換又は２次元直交変換のいずれ
かを実施するとの選択がなされた場合には、この選択さ
れた１次元直交変換または２次元直交変換を上記平面ま
たは線について実施するように構成されていることを特
徴とする請求項７記載の３次元ボリュームデータの直交
変換符号化装置。
【請求項９】該直交変換部の前段に、該符号化単位の
平面および線の画素の一部のデータがない場合に補間を
行なう補間部をそなえたことを特徴とする請求項７記載
の３次元ボリュームデータの直交変換符号化装置。