JP3144824B2 - 画像再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像データとテキスト
データとの異なる情報源の合成処理および分離処理を実
行するデジタルデータの入出力機能を有する画像再生装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像信号の高能率符号化の手法と
して直交変換符号化によるものが広く利用されている。
これは直交変換による変換領域での各変換係数の無相関
性を利用して、少ない画像品質の劣化で転送する情報量
を大幅に削減するものである。これに関する画像情報削
減のための変換符号化については、テレビジョン学会誌
Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１０（１９８９）ｐｐ．１１４５
〜１１５５に掲載されている「画像符号化アルゴリズム
ＩＩ−変換符号化−」に詳細に開示されている。

【０００３】また、電子情報通信学会論文誌Ｄ−ＩＩ，
Ｖｏｌ．Ｊ７２−Ｄ−ＩＩ Ｎｏ．３ ｐｐ．３６３−
３６８ １９８９年３月に掲載されている「離散的直交
変換を用いた濃淡画像とテキストデータの合成符号化
法」の如く、複数の情報源の合成における直交変換が利
用されている。これは画像の直交変換を利用して画像デ
ータの持つ冗長部分にテキストデータを合成し、符号化
するものである。この場合、多値画像データの持つ周波
数成分の冗長性を利用するため少ない画像品質の劣化で
テキストデータの合成を可能にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示されるようなデータの合成手法にあっては、テキスト
データを前処理しないで、そのままのデータ量で合成
し、且つ、それぞれの変換ブロックへのテキストデータ
の合成量を適応化していないため、高い画像品質を保持
した多量のテキストデータを合成することができないと
いう問題点があった。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、テキストデータのデータ量を前処理により削減
し、画像データのアクティビティに基づいてそれぞれの
変換ブロックに合成のため割当られるテキストデータの
データ量を適応化して、高い画像品質を保持し、多量の
テキストデータの存在を表面上に示さずに合成し、更に
合成画像からテキストデータを分離処理可能にすること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、デジタルデータを入力するデータ入力手
段と、前記データ入力手段により入力された画像データ
とテキストデータを合成するデータ合成手段と、前記デ
ータ入力手段により入力されたデジタルデータから画像
データとテキストデータを分離するデータ分離手段と、
前記データ合成手段と前記データ分離手段とを切り替え
る切替手段と、前記データ合成手段と前記データ分離手
段からのデータを出力するデータ出力手段とを具備する
画像再生装置を提供するものである。

【０００７】また、前記データ合成手段は、前記画像デ
ータを直交変換する直交変換手段と、前記テキストデー
タを符号化する符号化手段と、前記直交変換手段と前記
符号化手段とからのデータ量に基づいてテキスト情報を
挿入するために削減する画像データ量を算出する画像デ
ータ削減量算出手段と、前記直交変換手段による変換ブ
ロックを配分されるビットレートに応じて適応量子化す
る適応量子化手段と、量子化されデータ量の削減された
画像データに対し符号化されたテキストデータを変換領
域に合成する合成手段と、直交変換の逆変換を行い画像
データを再生する逆変換手段とを具備することが望まし
い。

【０００８】また、前記データ分離手段は、画像データ
を直交変換する直交変換手段と、直交変換後の変換係数
を格納する変換係数格納手段と、ブロック内の変換係数
の配置を解析する解析手段と、各ブロック内の白黒連続
長に変換されたテキストデータと画像データの変換係数
を分離する分離手段と、各ブロック内の白黒連続長から
テキストデータを再生するテキストデータ再生手段と、
分離したブロック内の変換係数を逆変換する逆変換手段
と、前記逆変換手段により再生された画像データおよび
前記テキストデータ再生手段で再生されたテキストデー
タを格納する再生データ格納手段とを具備することが望
ましい。

【０００９】また、前記直交変換手段および前記逆変換
手段は、前記データ合成手段と前記データ分離手段に共
通に使用可能とすることが望ましい。

【００１０】

【作用】以上の構成において、データ入力手段により入
力されたデータをデータ指定手段により画像データ或い
はテキストデータを指定する。切替手段によりデータ合
成手段による画像データとテキストデータの合成処理を
実行するか、データ分離手段による画像データとテキス
トデータを分離処理を実行するかを切替え、データ合成
手段或いはデータ分離手段からの処理データを出力手段
により出力する。

【００１１】また、データ合成手段は、画像データを直
交変換手段で直交変換し、テキストデータをランレング
ス符号化手段でランレングス符号化する。つぎに、直交
変換手段とランレングス符号化手段とからのデータ量を
基にテキスト情報を挿入するために削減する画像データ
量を画像データ削減算出手段により算出し、直交変換手
段による変換ブロックを配分されるビットレートに応じ
て適応量子化手段で適応量子化する。その後、合成手段
によって、量子化されデータ量の削減された画像データ
に符号化されたテキストデータを変換領域に合成し、逆
変換手段により直交変換の逆変換を行い画像データを再
生する。

【００１２】また、データ分離手段は、画像データを直
交変換手段で直交変換し、変換係数格納手段に直交変換
後の変換係数を格納する。解析手段によりブロック内の
変換係数の配置が解析され、分離手段により各ブロック
内の白黒連続長に変換されたテキストデータと画像デー
タの変換係数を分離する。テキストデータ再生手段によ
り各ブロック内の白黒連続長からテキストデータを再生
し、逆変換手段により分離したブロック内の変換係数を
逆変換する。つぎに、再生された画像データおよびテキ
ストデータを再生データ格納手段に格納する。

【００１３】直交変換手段および前記逆変換手段は、デ
ータ合成手段とデータ分離手段に共通に使用可能とし
て、全体構成の簡略化を実現する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。図１は、本発明による画像再生装置の全体
構成を示すブロック図である。図において、１０１は画
像スキャナやフロッピーディスク等の記録媒体等による
デジタルデータを入力するデータ入力部、１０２はデー
タ入力部１０１のデータが画像データであるか或いはテ
キストデータであるかによりデータ処理を指示する操作
部、１０３は操作部１０２で指示されるデータ処理によ
り、データ入力部１０１から入力されたデータをつぎの
画像データ・テキストデータ合成部１０４或いは画像デ
ータ・テキストデータ分離部１０５に切替える切替スイ
ッチである。

【００１５】また、１０４は画像データとテキストデー
タとの合成処理を行う画像データ・テキストデータ合成
部、１０５は画像データとテキストデータとの分離処理
を行う画像データ・テキストデータ分離部、１０６は画
像データ・テキストデータ合成部１０４或いは画像デー
タ・テキストデータ分離部１０５による処理後のデータ
をデータ出力部１０７に出力するために切替えを行う切
替スイッチ、１０７は印刷部や記録媒体等のデータ出力
部である。

【００１６】以上のように構成された画像再生装置にお
いて、操作部１０２の指示により、データ入力部１０１
より入力されるデータを、切替スイッチ１０３でつぎの
画像データ・テキストデータ合成部１０４或いは画像デ
ータ・テキストデータ分離部１０５の処理に切替える。
つぎに、入力されたデータは、画像データ・テキストデ
ータ合成部１０４或いは画像データ・テキストデータ分
離部１０５において所定の処理を行った後、切替スイッ
チ１０６を介してデータ出力部１０７により出力され
る。

【００１７】以上のように、画像データに対する付加情
報の合成・分離が簡単に行え、データベースの作成が容
易になる。また、合成画像に対しては、テキストデータ
の秘匿化が簡単に実行でき、秘密保持の手段として使用
できる。

【００１８】図２は、図１に示した画像データ・テキス
トデータ合成部１０４の内部構成を示すブロック図であ
る。図において、データ入力部１０１は、２０１の画像
原稿或いはテキスト原稿を光学的に読み取り光電変換す
る読取部と、２０２の読取部２０１で光電変換された原
稿データ（アナログ信号）をデジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換部と、２０３の画像情報或いはテキスト情報
が格納されているフロッピーディスク等の記憶媒体およ
び２０４のＡ／Ｄ変換部２０２或いは記憶媒体２０３か
らの入力を切替える切替スイッチとから構成されてい
る。

【００１９】つぎに、２０５はデータ入力部１０１から
入力されるデータを格納するメモリ、２０６は画像デー
タを直交変換処理する直交変換部、２０７は直交変換部
２０６の変換処理時における各ブロックの変換係数を格
納するメモリ、２０８は画像全体の変換係数のデータ量
を算出するデータ量算出部である。

【００２０】また、２０９はテキストデータを２値化処
理するランレングス符号化部、２１０は全データに関す
るランレングスを格納するメモリ、２１１は符号化処理
されたテキストデータのデータ量を算出するデータ量算
出部である。

【００２１】また、２１２はデータ量算出部２０８によ
る画像全体の変換係数のデータ量およびデータ量算出部
２１１による符号化処理されたテキストデータのデータ
量を基に、テキスト情報を挿入するために削減すべき画
像データ量を算出する画像データ削減量算出部である。
２１３はメモリ２０７内のそれぞれの変換ブロックを、
配分されたビットレートに応じて適応量子化を行い、テ
キストデータ挿入のための画像データの削減処理を実行
する適応量子化部である。

【００２２】また、２１４は適応量子化部２１３によっ
て量子化され、データ量が削減された画像データに符号
化されたテキストデータを変換領域に合成処理するデー
タ合成部である。２１５はデータ合成部２１４で合成さ
れた変換係数に基づいて直交変換の逆変換を行い画像デ
ータを再生する逆変換部であり、２１６は逆変換部２１
５で再生される画像データを格納するメモリである。更
に、データ出力部１０７において、２１７はデータを記
録する印刷部、２１８はデータを記憶するフロッピーデ
ィスク等の記憶媒体である。

【００２３】以上のように構成された画像データ・テキ
ストデータ合成部１０４の動作を、図３の合成処理の手
順を示すフローチャートを用いて説明する。図におい
て、データ入力部１０１の読取部２０１或いは記憶媒体
２０３からデジタルデータを入力し（Ｓ３０１）、入力
されたデータをメモリ２０５に格納する（Ｓ３０２）。
つぎに、入力されたデータの種類が画像データである
か、テキストデータであるかにより、そのデータ処理を
切替え（Ｓ３０３）、画像データの場合は直交変換部２
０６にて直交変換し（Ｓ３０４）、その変換係数をメモ
リ２０７に格納する（Ｓ３０５）。その後、画像全体の
変換係数のデータ量をデータ量算出部２０８により算出
する（Ｓ３０６）。

【００２４】また、ステップ３０３において入力される
データがテキストデータの場合、入力データはランレン
グス符号化部２０９によってランレングス符号化され
（Ｓ３０７）、その符号化データをメモリ２１０に格納
する（Ｓ３０８）。つぎに、符号化処理されたテキスト
データのデータ量をデータ量算出部２１１で算出する
（Ｓ３０９）。

【００２５】以上の一連の処理は、上記画像データとテ
キストデータの２種類の前記データ処理が完了されるま
で行う（Ｓ３１０）。その結果を画像データ削減量算出
部２１２によって、データ量算出部２０８による画像全
体の変換係数のデータ量およびデータ量算出部２１１に
よる符号化処理されたテキストデータのデータ量を基に
テキスト情報を挿入するために削減すべき画像データ量
を算出する（Ｓ３１１）。具体的には、画像データの直
交変換成分の総量に、符号化されたテキストコードを加
えても、データ総量が増加しないように、テキストコー
ドに相当する分だけ、画像データの直交変換成分の総量
から削除することにより削減すべき画像データ量を算出
するものである。これにより画像データを符号化する平
均符号化レート（ビットレート）が算出され、このビッ
トレートに対して変換係数の交流成分の電力量に基づい
た各変換ブロック領域へのビット配分を行う（Ｓ３１
２）。

【００２６】つぎに、適応量子化部２１３によって、メ
モリ２０７内のそれぞれの変換ブロックを、配分された
ビットレートに応じて適応量子化を実行して、テキスト
データ挿入のための画像データの削減を行い（Ｓ３１
３）、削減によって空いた領域にテキストデータを挿入
する（Ｓ３１４）。その後、挿入されたテキストデータ
の配置情報を付加し（Ｓ３１５）、全領域が終了するま
で上記処理を行う（Ｓ３１６）。

【００２７】全領域の処理が終了すると、つぎに、逆変
換部２１５によって直交変換の逆変換を行い画像データ
を再生し（Ｓ３１７）、その画像データをメモリ２１６
に格納して（Ｓ３１８）、データ出力部１０７により画
像データの出力を行う（Ｓ３１９）。

【００２８】以上説明したように、テキストデータの前
処理符号化と画像データの変換係数への適応量子化によ
り多量のテキストデータを合成でき、データベースとし
ての付加価値が高まる。更に、合成された再生画像も高
い画像品質を保持でき、テキストデータの存在が識別し
にくくなり秘匿化の効果を奏する。

【００２９】図４は、本発明による画像データ・テキス
トデータ分離部１０５の内部構成を示すブロック図であ
る。図において、４０１はブロック内領域よりテキスト
データが挿入されて位置に関する情報を解析するデータ
合成の状態解析部、４０２はデータ合成の状態解析部４
０１の位置情報に基づき各変換ブロック内のデータをテ
キストデータと画像データの変換係数に分離するデータ
分離部、４０３はデータ分離部４０２で分離されたテキ
ストデータに関するランレングス信号を、その長さに対
するレベル信号に再生する復号化処理部、４０４は解析
したブロックに含まれるテキストデータを再生するテキ
ストデータ再生部、４０５は再生されたテキストデータ
を順次格納するメモリである。

【００３０】また、４０６はデータ分離部４０２で分離
された画像データの変換係数を、分離したテキストデー
タの領域をデータ０で内挿補間する変換係数内挿部、４
０７はブロック毎の直交逆変換を行い画像データを再生
する逆変換部、４０８は再生された画像データを順次格
納するメモリ、４０９はテキストデータを格納するメモ
リ４０５と画像データを格納するメモリ４０８の出力を
切替える切替スイッチ、４１０はデータ出力部１０７を
印刷部２１７或いは記憶媒体２１８のいずれかに切替え
る切替スイッチである。

【００３１】以上のように構成された画像データ・テキ
ストデータ分離部の動作を図５の分離処理の手順を示す
フローチャートを用いて説明する。図において、データ
入力部１０１の読取部２０１或いは記憶媒体２０３から
デジタル画像データを入力し（Ｓ５０１）、直交変換部
２０６によりブロック毎に直交変換する（Ｓ５０２）。
更に、データ合成の状態解析部４０１により各ブロック
の配置位置情報の解析を行い（Ｓ５０３）、データ分離
部４０２によって入力されるデータをテキストデータと
画像データに分離する（Ｓ５０４）。分離されたテキス
トデータは、復号化処理部４０３でテキストデータに関
するランレングス信号を、その長さに対するレベル信号
を再生（ランレングスコード復号）し（Ｓ５０５）、解
析したブロックに含まれるテキストデータをテキストデ
ータ再生部４０４で再生し、再生したテキストデータを
メモリ４０５に格納する（Ｓ５０６）。

【００３２】また、変換係数内挿部４０６によりデータ
分離部４０２で分離された画像データの変換係数を、分
離したテキストデータの領域をデータ０で内挿補間する
（Ｓ５０７）。つぎに、逆変換部４０７においてブロッ
ク毎の直交逆変換を行い画像データを再生し（Ｓ５０
８）、メモリ４０８に格納する（Ｓ５０９）。

【００３３】このようにステップ５０３〜５０９の処理
を全ブロックが完了するまで行う（Ｓ５１０）。全ブロ
ックの処理が完了すると、テキストデータを再生し（Ｓ
５１１）、再生されたテキストデータをデータ出力部１
０７に出力する（Ｓ５１２）。また、同様に画像データ
を再生し（Ｓ５１３）、再生した画像データをデータ出
力部１０７に出力する（Ｓ５１４）。

【００３４】以上説明したように、合成画像からテキス
トデータと画像データを分離再生でき、少ないデータか
ら必要な情報を的確に伝達できるため、効率的で安全な
情報の授受が可能となる。また、直交変換部２０６と逆
変換部２１５を画像データ・テキストデータ合成部１０
４と画像データ・テキストデータ分離部１０５に共通に
使用する構成としたため、全体構成が簡略化され、処理
体系が単純化でき、取扱いが容易となる。

【００３５】図６は、テキストデータのデータ圧縮処理
を示すランレングス符号化の説明図である。図におい
て、（ａ）はデータ圧縮前の画像データの状態を示し、
（ｂ）はデータが格納されているメモリ内を、ラスタス
キャンによって得る信号状態を示す。先ず、２値化され
た２次元データ６０１上を矢印６０２に示す如くデータ
スキャンを行う。このスキャンデータをＬｏｗレベルの
長さおよびＨｉｇｈレベルの長さにより符号化してデー
タの削減を行うものである。たとえば、スキャンデータ
６０３のようにＬｏｗレベルの長さがｍ０長（６０
４）、Ｈｉｇｈレベルの長さがｎ０長（６０５）である
場合に、６０６に示すようにその長さを連ねてデータを
表現する。

【００３６】図７は、画像データの直交変換を示す説明
図である。図において、（ａ）は二次元座標上に記述さ
れる画像データ７０１を示し、（ｂ）は周波数領域での
変換係数を示している。先ず、２次元座標上に記述され
る画像データ７０１を、Ｎ×Ｎの画素ブロックに分割す
る。画像データ７０１上のブロック７０２がその分割さ
れる一つのブロック単位を示しており、このそれぞれの
ブロックについて直交変換処理を行い、（ｂ）に示す周
波数領域での変換係数を得る。この（ｂ）において、左
上のブロックが直流成分を示す係数値であり、Ｆｘ、Ｆ
ｙで示す周波数軸に沿う方向に高周波係数成分が現れ
る。右下のブロックがＦｘ、Ｆｙの最大周波数成分とな
る変換係数値である。

【００３７】図８は、本発明による適応量子化部２１３
の構成を示す説明図である。図において、８０１はメモ
リ２０７（図２）から読み出した変換係数ブロック、８
０２は交流電力により割り当てられるビットレート、８
０３はビットレート８０２により量子化器８０５を選択
する量子適応部、８０４は量子化器８０５の切替えを行
う切替スイッチ、８０５はＳＱ１、ＳＱ２、・・・ＳＱ
ｎまでの量子化ステップ数を有する量子化器である。

【００３８】以上のように構成された適応量子化部２１
３において、量子化対象の変換ブロックをメモリ２０７
から読み出し、この変換ブロックをビットレート８０２
に基づいて量子適応部８０３で任意の量子化器８０５を
選択し、切替スイッチ８０４を介して量子化器８０５の
量子化ステップＳＱに切り替えられ、量子化適応の処理
を行う。このようにテキストデータの挿入量を各変換ブ
ロック毎に可変とするための変換係数のデータ量を各ブ
ロック毎に最適化する。これにより画像データのそれぞ
れのブロック内に於ける高周波成分のアクティビィティ
に基づいて適応的に、変換係数のブロック毎の処理が可
能となる。

【００３９】図９は、本発明によるデータ合成の状態を
示した説明図である。９０１は画像データとテキストデ
ータがほぼ半々の比率で合成された状態を示す。９０２
は画像データを削減し、多量のテキストデータを合成し
た状態を示すものであり、画像データのブロックが背景
等の平坦な画像内容からなるもので、高周波成分を余り
含まない状態を示すものである。また、９０３は画像デ
ータの削減が少なく、挿入されるテキストデータ量が僅
かな場合の状態を示しおり、これは画像データのブロッ
クが輪郭成分や細かな画像構成のもので、高周波成分を
多く含み画像データの重要度の高い情報を保持している
状態を示すものである。

【００４０】なお、図中の９０４は画像情報を示す変換
係数が保持されている領域、９０５はテキストデータが
挿入された領域、９０６はテキストデータの挿入された
位置を示す付加情報を与える領域をそれぞれ示してい
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像再生装
置によれば、テキストデータのデータ量を前処理により
削減し、画像データのアクティビティに基づいてそれぞ
れの変換ブロックに合成のため割当られるテキストデー
タのデータ量を適応化する構成としたため、高い画像品
質を保持でき、多量のテキストデータの存在を表面上に
示さずに合成し、更に合成画像からテキストデータを分
離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像再生装置の全体構成を示すブ
ロック図である。

【図２】図１に示した画像データ・テキストデータ合成
部１０４の内部構成を示すブロック図である。

【図３】本発明による合成処理の手順を示すフローチャ
ートである。

【図４】図１に示した画像データ・テキストデータ分離
部１０５の内部構成を示すブロック図である。

【図５】本発明による分離処理の手順を示すフローチャ
ートである。

【図６】テキストデータのデータ圧縮処理に関するラン
レングス符号化を示す説明図である。

【図７】画像データの直交変換を示す説明図である。

【図８】本発明による適応量子化部２１３の構成を示す
説明図である。

【図９】本発明によるデータの合成状態を示した説明図
である。

【符号の説明】

１０１ データ入力部 １０２ 操作部 １０３ 切替スイッチ １０４ 画像データ・テキストデータ合成部 １０５ 画像データ・テキストデータ分離部 １０７ データ出力部 ２０６ 直交変換部 ２０７ メモリ ２０９ ランレングス符号化部 ２１２ 画像データ削減量算出部 ２１３ 適応量子化部 ２１４ データ合成部 ２１５ 逆変換部 ４０１ データ合成の状態解析部 ４０２ データ分離部 ４０３ 復号化処理部 ４０４ テキストデータ再生部 ４０５ メモリ ４０６ 変換係数内挿部 ４０８ メモリ ８０２ ビットレート ８０５ 量子化器

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルデータを入力するデータ入力手
   段と、 前記データ入力手段により入力された画像データとテキ
   ストデータを合成するデータ合成手段と、 前記データ入力手段により入力されたデジタルデータか
   ら画像データとテキストデータを分離するデータ分離手
   段と、 前記データ合成手段と前記データ分離手段とを切り替え
   る切替手段と、 前記データ合成手段と前記データ分離手段からのデータ
   を出力するデータ出力手段と、 を具備することを特徴とする画像再生装置。
2. 【請求項２】 前記データ合成手段は、 前記画像データを直交変換する直交変換手段と、 前記テキストデータを符号化する符号化手段と、 前記直交変換手段と前記符号化手段とからのデータ量に
   基づいてテキスト情報を挿入するために削減する画像デ
   ータ量を算出する画像データ削減量算出手段と、 前記直交変換手段による変換ブロックを配分されるビッ
   トレートに応じて適応量子化する適応量子化手段と、 量子化されデータ量の削減された画像データに対し符号
   化されたテキストデータを変換領域に合成する合成手段
   と、 直交変換の逆変換を行い画像データを再生する逆変換手
   段と、 を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像再生
   装置。
3. 【請求項３】 前記データ分離手段は、 画像データを直交変換する直交変換手段と、 直交変換後の変換係数を格納する変換係数格納手段と、 ブロック内の変換係数の配置を解析する解析手段と、 各ブロック内の白黒連続長に変換されたテキストデータ
   と画像データの変換係数を分離する分離手段と、 各ブロック内の白黒連続長からテキストデータを再生す
   るテキストデータ再生手段と、 分離したブロック内の変換係数を逆変換する逆変換手段
   と、 前記逆変換手段により再生された画像データを格納する
   画像データ格納手段と、 前記テキストデータ再生手段で再生されたテキストデー
   タを格納する再生データ格納手段と、 を具備することを特徴とする請求項２に記載の画像再生
   装置。
4. 【請求項４】 前記直交変換手段および前記逆変換手段
   は、前記データ合成手段と前記データ分離手段に共通に
   使用可能としたことを特徴とする請求項３に記載の画像
   再生装置。