JP3590648B2 - 原画像データの圧縮処理の方法及び原画像データの伸張処理の方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタル静止画像データの圧縮／伸張を行う画像データ圧縮／伸張処理装置において、画像データを読み込んで圧縮する際の原画像データスキャン方法に係り、特に画像の相関関係を利用してデータの圧縮率を向上させることができる原画像データスキャン方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像データ圧縮／伸張処理装置としては、画像データを圧縮伝送するための符号化及び画像伸張のための復号化を行うＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ ）方式の画像データ圧縮／伸張処理装置があった。ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置について図６を使って説明する。図６は、ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置の構成ブロック図である。
【０００３】
ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置は、ＤＣＴをベースとした符号化器１０と、ＤＣＴをベースとした復号化器２０と、符号化器１０側のメモリ（ａ）３２と、復号化器２０側のメモリ（ｂ）３３と、メモリ（ａ）３２からメモリ（ｂ）３３へ圧縮データを伝送する伝送路３４と、量子化の際に用いられる量子化テーブル３５と、符号化・復号化の際に用いられる符号化テーブル３６とから構成されている。
【０００４】
更に、符号化器１０内には、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ）演算を行うＤＣＴ演算手段１１と、量子化を行う量子化器１２と、エントロピー符号化を行うエントロピー符号化器１３とが設けられている。
【０００５】
また、復号化器２０内には、圧縮データのエントロピー復号化を行うエントロピー復号化器２３と、逆量子化を行う量子化器２２と、逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）演算を行うＩＤＣＴ演算手段２１とが設けられている。
【０００６】
画像データ圧縮／伸張処理装置における動作は、送信側においては、原画像を入力し、符号化器１０内のＤＣＴ演算手段１１でＤＣＴ演算を行い、量子化器１２で量子化テーブル３５を用いて量子化を行い、エントロピー符号化器１３で符号化テーブル３６を用いてエントロピー符号化（ここではハフマン符号化）を行って、メモリ（ａ）３２にパラメータと符号データを格納する。
そして、伝送路３４を介して送信側のメモリ（ａ）３２から受信側のメモリ（ｂ）３３へパラメータと符号データが伝送され、メモリ（ｂ）３３に格納される。
【０００７】
受信側では、パラメータと符号データが復号化器２０内に取り込まれ、エントロピー復号化器２３で符号化テーブル３６を用いてエントロピー復号化を行い、復号化されたデータを量子化器２２で量子化テーブル３５を用いて逆量子化を行い、ＩＤＣＴ演算手段２１で逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）演算を行って、画像を再生するものである（インターフェース「カラー静止画像の国際標準符号化方式」遠藤俊明著 １９９１年１２月号ｐ１６０〜ｐ１８２参照）。
【０００８】
次に、上記構成の画像データ圧縮／伸張処理装置におけるＤＣＴ変換及びハフマン符号化について図７及び図８を用いて説明する。ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置ではエントロピー符号化の方式は、ハフマン符号化方式を用いている。図７は、ＤＣＴ変換の説明図であり、図８は、ハフマン符号化の説明図である。
【０００９】
８×８画素のブロック単位で読み込まれた原画像データは、画像データ圧縮／伸張処理装置のＤＣＴ演算手段１１において、ＤＣＴ演算を行ってＤＣＴ変換データに変換される。図７に示すように、原画像データのブロックは、６４画素の平均値（ＤＣ成分）と、平均値との差分（ＡＣ成分）の８×８の配列に変換される。図７に示したブロックでは、ＤＣ成分は２６０である。
【００１０】
次に、エントロピー符号化器１３において、ＤＣＴ変換されたデータに量子化を行い、複数のＤＣＴ変換データを２〜１６ビットのビットパターンに置き換えるハフマン符号化を行う。ＤＣ成分については、前回（前ブロック）のＤＣ成分値（Ａ）から今回のＤＣ成分値（Ｂ）を引いた値、すなわちＡ−Ｂ（差分ＤＣ値）を使ってハフマン符号化を行う。一般に、静止画像は隣接するブロックとの平均値が大きく変化することが少ないという特性があるため、差分ＤＣ値は０に近い値となる。また、差分ＤＣ値が小さければ小さいほど圧縮効率が良い。
【００１１】
次に、上記構成の画像データ圧縮／伸張処理装置に原画像データを取り込む際の従来の原画像データスキャン方法について、図９を用いて具体的に説明する。図９は、従来の原画像データスキャン手段の構成ブロック図である。
従来の原画像データスキャン手段は、上記画像データ圧縮／伸張処理装置４に原画像データを８×８画素ブロック単位で出力するものであり、原画像データを一時的に格納しておく原画像メモリ３と、原画像メモリ３からデータを読み込む画像入力部２と、画像入力部２に画像データを読み込む順番（スキャン方法）を指示する制御部１とから構成されている。
【００１２】
また、制御部１は、原画像データのスキャン方法を規定した原画像データスキャンプログラム１ｃを有し、原画像データスキャンプログラム１ｃを起動させて画像入力部２を制御するようになっている。
【００１３】
すなわち、スキャナ等で読み取った原画像データを、一旦、原画像メモリ３に格納しておき、制御部１が、画像データスキャンプログラム１ｃを起動させて画像入力部２に指示を出し、画像入力部２は、画像データスキャンプログラム１ｃによって規定されたアドレス順に従って、原画像メモリ３から原画像データを８×８画素のブロック毎に画像データ圧縮／伸張処理装置に取り込み、上記圧縮処理を行うようになっている。
【００１４】
ここで、画像データスキャンプログラム１ｃによって規定される従来の原画像データスキャン方法の概略について図１０を用いて説明する。図１０は、従来の原画像データスキャン方法を示す説明図である。
従来の原画像データスキャン方法は、図１０に示すように、原画像の左上のブロックから水平方向にブロック毎にデータを読み込むようになっており、１列目のブロックの読み込みが全て終了すると、２列目のブロックを左端から読み込み、同様にして最下列右下のブロックまで順次水平方向に読み込むようになっていた。
【００１５】
次に、従来の原画像データスキャン方法における原画像データスキャンプログラム１ｃの処理の流れについて、図１１，図１２を用いて説明する。図１１は、従来の原画像データスキャン方法でスキャンする原画像データのブロック構成を示す説明図であり、図１２は、従来の原画像データスキャン方法を用いて図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ｃの処理の流れを示すフローチャート図である。尚、図１１，図１２では原画像データがｍ×ｎ個のブロックＢｉ，ｊ （１≦ｉ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）で構成されているものとし、ブロック数ｍ，ｎは予め設定されているものとして説明している。
【００１６】
従来の原画像データスキャン方法では、まずブロック数ｍ，ｎを読み込み（１００）、ｉに１を代入する（１０２）。
次に、ｊに１を代入し（１１０）、ブロックＢｉ，ｊ を読み込み（１２０）、ｊに１を加算し（１２２）、ｊとｎとを比較し（１２４）、ｊがｎ以下の場合は処理１２０に戻ってブロックの読み込みを繰り返す。
一方、処理１２４において、ｊがｎより大きい場合は、ｉに１を加算し（１３０）、ｉがｍ以下の場合は処理１１０に戻って次のブロックラインの読み込みを繰り返し、ｉがｍより大きくなったら、原画像データのスキャン処理を終了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像データスキャン方法では、図１０に示すように、ある列の右端のブロック（ｅ）と、次の列の左端のブロック（ｆ）とは隣接していないために相関関係が無く、ブロック（ｅ）のＤＣ値からブロック（ｆ）のＤＣ値を引いた差分ＤＣ値が小さい値にならず、しかも１列のスキャンが終わる毎に相関関係が失われる現象が現れるため、画像データの圧縮効率が低下してしまうという問題点があった。
【００１８】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、常に隣接したブロックを読み込んでいくことにより、画像の相関関係を利用して、画像データの圧縮効率を向上させることができる原画像データスキャン方法に関する。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための請求項１記載の発明は、記憶部に格納された原画像データに対し、画像における特定方向の端部に向け、当該特定方向と前記特定方向の逆方向にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に交互にスキャンして前記原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、前記原画像データスキャン処理で読み取ったブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化された量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行うことを特徴としている。
【００２０】
上記従来例の問題点を解決するための請求項２記載の発明は、記憶部に格納された原画像データに対し、画像の角に位置するスキャン開始位置から対角に向けて形成される対角線の方向に、前記対角線を中心にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に左右にジグザグにスキャンして前記原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、前記原画像データスキャン処理で読み取ったブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行うことを特徴としている。
上記従来例の問題点を解決するための請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法によって圧縮された原画像データの伸張処理の方法であって、前記圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込むことを特徴としている。
上記従来例の問題点を解決するための請求項４記載の発明は、請求項２記載の画像データの圧縮処理の方法によって圧縮された原画像データの伸張処理の方法であって、前記圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項２記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込むことを特徴としている。
【００２１】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、記憶部内の原画像データに対し、画像における特定方向の端部に向け、当該特定方向とその逆方向にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に交互にスキャンして原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、当該ブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行う原画像データの圧縮処理の方法としているので、隣接しているブロックを連続して読み取ることができ、隣接ブロック間で原画像データの差が小さいためにＪＰＥＧ方式による画像圧縮過程での符号化の際の圧縮効率を向上させることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、記憶部内の原画像データに対し、画像の角に位置するスキャン開始のブロックから対角に向けて形成される対角線の方向に、その対角線を中心にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に左右にジグザグにスキャンして原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、当該ブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行う原画像データの圧縮処理の方法としているので、隣接しているブロックを連続して読み取ることができ、隣接ブロック間で原画像データの差が小さいためにＪＰＥＧ方式による画像圧縮過程での符号化の際の圧縮効率を向上させることができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の原画像データの圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込む原画像データの伸張処理の方法としているので、請求項１記載の圧縮処理の方法で圧縮されたパラメータ及び符号データから、圧縮前と同じ構成の画像を得ることができる。
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の原画像データの圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込む原画像データの伸張処理の方法としているので、請求項２記載の圧縮処理の方法で圧縮されたパラメータ及び符号データから、圧縮前と同じ構成の画像を得ることができる。
【００２３】
【実施例】
本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る原画像データスキャン方法を実現するための原画像データスキャン手段の構成ブロック図である。尚、図９と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
【００２４】
本実施例の原画像データスキャン手段は、図１に示すように、従来の構成と同様な部分として制御部１と、画像入力部２と、原画像メモリ（記憶部）３とから構成されており、本実施例の特徴部分としては原画像データスキャンプログラム１ａ，１ｂが図９に示した従来の原画像データスキャンプログラム１ｃと異なって、図２又は図３に示すスキャン処理を行わせるようなプログラムとなっている。
【００２５】
本実施例の原画像データスキャン手段の各部は、図９に示した従来の原画像データスキャン手段とほぼ同様であるので、本実施例の特徴部分である原画像データスキャンプログラム１ａ，１ｂでの処理を重点的に説明することにし、他の部分につては説明を省略する。尚、画像入力部２から読み取られた８×８画素のグロックは、図６に示した画像データ圧縮／伸張処理装置に取り込まれるものである。
【００２６】
次に、本実施例の原画像データスキャンプログラム１ａ，１ｂについて具体的に説明する前に図２，３を使って第１，第２の実施例の原画像データスキャン方法の概略について説明する。図２は、原画像データスキャンプログラム１ａによる原画像データスキャン方法（第１の実施例の原画像データスキャン方法）を示す説明図であり、図３は、原画像データスキャンプログラム１ｂによる原画像データスキャン方法（第２の実施例の原画像データスキャン方法）を示す説明図である。
【００２７】
まず、第１、第２の実施例の原画像データスキャン方法は、図２，３に示すように、隣接するブロックを断続することなく、全て連続して８×８画素のブロックを読み取って行くものである。
【００２８】
また、第１、第２の実施例の原画像データスキャン方法で得られた画像データは、図６に示した画像データ圧縮／伸張処理装置で圧縮／伸張処理が為されるが、伸張した画像データも第１、第２の実施例のスキャン順と同じ順でブロック単位に表示を行う画像メモリに書き込む必要がある。これで、圧縮前の画像と同じ構成の画像を得ることができる。
【００２９】
図２に示すように、第１の実施例の原画像データスキャン方法は、原画像メモリ３内の画像データを８×８画素を１ブロックとし、画像入力手段２がブロック単位に水平方向で一方向（図中右方向）にスキャンして原画像データを読み取り、水平方向のブロックを読み終えたら、次に、そのまま垂直方向（図中下方向）に１ブロック分移動して水平方向で逆方向（図中左方向）にスキャンして原画像データを読み取り、更に水平方向のブロックを読み終えたら、そのまま垂直方向（図中下方向）に１ブロック分移動して水平方向で一方向（図中右方向）にスキャンして原画像データを読み取るようになっている。これ以降の処理は、上記処理の繰り返しとなっている。
【００３０】
具体的に、図１１を使って説明すると、原画像データのブロック（Ｂｉ，ｊ ）について、Ｂ１，１ ，Ｂ１，２ ，Ｂ１，３ ，…，Ｂ１，ｎ とスキャンすると、次に、Ｂ２，ｎ ，Ｂ２，ｎ−１ ，…，Ｂ２，１ とスキャンし、更にＢ３，１ ，Ｂ３，２ ，Ｂ３，３ ，…，Ｂ３，ｎ とスキャンし、最終段のブロックが偶数（ｍ：偶数）であれば、Ｂｍ，ｎ ，Ｂｍ，ｎ−１ ，…，Ｂｍ，１ とスキャンするものである。
【００３１】
第１の実施例の原画像データスキャン方法によれば、例えば、図２の隣接しているブロック（ａ）とブロック（ｂ）を連続して読み取るようスキャンするものであるから、ＤＣハフマン符号化時にブロック（ａ）のＤＣ成分からブロック（ｂ）のＤＣ成分を引いたＤＣ成分の差分値を小さな値にすることができ、従ってそのＤＣ成分の差分値で符号化することができるため、圧縮対象のデータ量を抑えることができ、ＪＰＥＧ方式の静止画像データの圧縮効率を向上させることができる効果がある。
【００３２】
尚、第１の実施例の原画像データスキャン方法では、水平方向のスキャンを基本として、水平方向のスキャンを順方向と逆方向に交互に行うようにしているが、垂直方向のスキャンを基本として、垂直方向のスキャンを順方向と逆方向に交互に行うようにしても構わない。
【００３３】
図３に示すように、第２の実施例の原画像データスキャン方法は、原画像メモリ３内の画像データを８×８画素を１ブロックとし、画像入力手段２がブロック単位に図中左上から図中右下へと対角線方向に向けてその対角線を中心に左右にジグザグスキャンをしながら原画像データを読み取るようになっている。
【００３４】
具体的に、図１１を使って説明すると、原画像データのブロック（Ｂｉ，ｊ ）について、Ｂ１，１ ，Ｂ１，２ ，Ｂ２，１ ，Ｂ３，１ ，Ｂ２，２ ，Ｂ１，３ ，Ｂ１，４ ，…，Ｂｍ−１，ｎ ，Ｂｍ，ｎ−１ ，Ｂｍ，ｎ の順でスキャンするものである。
【００３５】
第２の実施例の原画像データスキャン方法によれば、例えば、図３の隣接しているブロック（ｃ）とブロック（ｄ）を連続して読み取るようスキャンするものであるから、ＤＣハフマン符号化時にブロック（ｃ）のＤＣ成分からブロック（ｄ）のＤＣ成分を引いたＤＣ成分の差分値を小さな値にすることができ、従ってそのＤＣ成分の差分値で符号化することができるため、圧縮対象のデータ量を抑えることができ、ＪＰＥＧ方式の静止画像データの圧縮効率を向上させることができる効果がある。
【００３６】
次に、第１、第２の実施例の原画像データスキャン方法を実現する原画像データスキャンプログラムの処理内容について説明する。
まず、第１の実施例の原画像データスキャン方法における原画像データスキャンプログラム１ａの処理の流れについて、図４，図１１を用いて説明する。図４は、第１の実施例の原画像データスキャン方法を用いて、図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ａの処理の流れを示すフローチャート図である。尚、図４では、従来と同様にブロック数ｍ，ｎは予め設定されているものとして説明している。
【００３７】
第１の実施例の原画像データスキャン方法では、図４に示すように、まずブロック数ｍ，ｎを読み込み（２００）、ｉに１を代入する（２０２）。
次に、右方向にスキャンする処理として、ｊに１を代入し（２１０）、ブロックＢｉ，ｊ を読み込み（２２０）、ｊに１を加算して（２２２）、ｊがｎより大きいかどうか判定し（２２４）、ｊがｎ以下の場合は処理２２０に戻って右方向へのスキャンを繰り返し、ｊがｎより大きい場合は、ｉに１を加算する（２３０）。
【００３８】
そして、ｉがｍより大きいかどうか判定し（２３２）、ｉがｍより大きい場合は、原画像データのスキャン処理を終了し、ｉがｍ以下の場合は、左方向にスキャンする処理として、ｊにｎを代入し（２４０）、ブロックＢｉ，ｊ を読み込み（２５０）、ｊから１を減算する（２５２）。次にｊが１より小さいかどうか判定し（２５４）、ｊが１以上の場合は処理２５０に戻って左方向のスキャンを繰り返し、ｊが１より小さくなったら、ｉに１を加算する（２６０）。そして、ｉがｍより大きいかどうか判定し（２６２）、ｉがｍ以下の場合は処理２１０に戻って次のブロックラインの右方向のスキャンを行い、ｉがｍより大きい場合は原画像データのスキャン処理を終了する。
【００３９】
次に、第２の実施例の原画像データスキャン方法における原画像データスキャンプログラム１ｂの処理の流れについて、図５，図１１を用いて説明する。図５は、第２の実施例の原画像データスキャン方法を用いて、図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ｂの処理の流れを示すフローチャート図である。尚、図５では、従来と同様にブロック数ｍ，ｎは予め設定されているものとして説明している。
【００４０】
第２の実施例の原画像データスキャン方法では、まず、ブロック数ｍ，ｎを読み込み（３００）、ｉ，ｊに１を代入し（３０２）、ブロックＢｉ，ｊ を読み込む（３０４）。
次に、右方向に１ブロックスキャンする処理として、ｊに１を加算して（３１０）、ｊとｎとを比較し（３１２）、ｊがｎ以下の場合はブロックＢｉ，ｊ を読み込む（３１４）。
【００４１】
次に、ｉの値が１であるか判断し（３１６）、ｉが１の場合は、左下方向にスキャンする処理として、ｉに１を加算しｊから１を減算し（３２０）、ｉとｍとを比較し（３２２）、ｉがｍ以下の場合は、更にｊと１とを比較し（３２４）、ｊが１以上の場合はブロックＢｉ，ｊ を読み込み（３２６）、処理３２０に戻って左下方向へのスキャンを繰り返す。
【００４２】
尚、処理３２２において、ｉがｍより大きい場合は、スキャン位置が原画像データの下端に達した場合であるから、ｉから１を減算しｊに１を加算して（３２８）スキャン位置を戻し、処理３１０に飛んで右方向に１ブロックスキャンする処理に移る。
【００４３】
また、処理３２４において、ｊが１より小さい場合は、スキャン位置が原画像データの左端に達した場合であるから、ｉから１を引算しｊに１を加算して（３２９）スキャン位置を戻し、処理３４０に飛んで下方向に１ブロックスキャンする処理に移る。
【００４４】
そして、処理３１６において、ｉが１でない場合は、右上方向にスキャンする処理として、ｉから１を減算しｊに１を加算し（３３０）、ｉと１とを比較し（３３２）、ｉが１以上の場合は更にｊとｎとを比較し（３３４）、ｊがｎ以下の場合はブロックＢｉ，ｊ を読み込み（３３６）、処理３３０に戻って右上方向へのスキャンを繰り返す。
【００４５】
尚、処理３３２において、ｉが１より小さい場合は、スキャン位置が原画像データの上端に達した場合であるから、ｉに１を加算しｊから１を減算して（３３８）スキャン位置を戻し、処理３１０に飛んで右方向に１ブロックスキャンする処理に移る。
【００４６】
また、処理３３４において、ｊがｎより大きい場合は、スキャン位置が原画像データの右端に達した場合であるから、ｉに１を加算しｊから１を減算して（３３９）スキャン位置を戻し、処理３４０に飛んで下方向に１ブロックスキャンする処理に移る。
【００４７】
そして、処理３１２において、ｊがｎより大きい場合は、スキャン位置が原画像データの右端に達した場合であるから、ｊから１を減算して（３１３）スキャン位置を戻し、次に下方向に１ブロックスキャンする処理として、ｉに１を加算し（３４０）、ｉとｍとを比較し（３４２）、ｉがｍより大きい場合は、原画像データのスキャン処理を終了しする。
【００４８】
一方、処理３４２において、ｉがｍ以下の場合は、ブロックＢｉ，ｊ を読み込み（３４４）、ｊが１の場合は、処理３３０に飛んで右上方向へスキャンする処理に移り、ｊが１でない場合は、処理３２０に飛んで左下方向へスキャンする処理に移る。
【００４９】
本実施例の原画像データスキャン方法によれば、相関関係のある隣接ブロックを図２、図３に示すスキャン方法で連続して読み取ってＪＰＥＧ方式で圧縮処理を行うようにしているので、圧縮過程におけるＤＣハフマン符号化時にＤＣ成分の差分値を小さな値にできるため、圧縮効率を向上させることができる効果がある。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、記憶部内の原画像データに対し、画像における特定方向の端部に向け、当該特定方向とその逆方向にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に交互にスキャンして原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、当該ブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行う原画像データの圧縮処理の方法としているので、隣接しているブロックを連続して読み取ることができ、隣接ブロック間で原画像データの差が小さいためにＪＰＥＧ方式による画像圧縮過程での符号化の際の圧縮効率を向上させることができる効果がある。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、記憶部内の原画像データに対し、画像の角に位置するスキャン開始のブロックから対角に向けて形成される対角線の方向に、その対角線を中心にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に左右にジグザグにスキャンして原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、当該ブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行う原画像データの圧縮処理の方法としているので、隣接しているブロックを連続して読み取ることができ、隣接ブロック間で原画像データの差が小さいためにＪＰＥＧ方式による画像圧縮過程での符号化の際の圧縮効率を向上させることができる効果がある。
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の原画像データの圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込む原画像データの伸張処理の方法としているので、請求項１記載の圧縮処理の方法で圧縮されたパラメータ及び符号データから、圧縮前と同じ構成の画像を得ることができる効果がある。
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の原画像データの圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込む原画像データの伸張処理の方法としているので、請求項２記載の圧縮処理の方法で圧縮されたパラメータ及び符号データから、圧縮前と同じ構成の画像を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る原画像データスキャン手段の構成ブロック図である。
【図２】第１の実施例の原画像データスキャン方法を示す説明図である。
【図３】第２の実施例の原画像データスキャン方法を示す説明図である。
【図４】第１の実施例の原画像データスキャン方法を用いて、図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ａの処理の流れを示すフローチャート図である。
【図５】第２の実施例の原画像データスキャン方法を用いて、図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ｂの処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置の構成ブロック図である。
【図７】ＤＣＴ変換の説明図である。
【図８】ハフマン符号化の説明図である。
【図９】従来の原画像データスキャン手段の構成ブロック図である。
【図１０】従来の原画像データスキャン方法を示す説明図である。
【図１１】従来の原画像データスキャン方法でスキャンする原画像データのブロック構成を示す説明図である。
【図１２】従来の原画像データスキャン方法を用いて図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ｃの処理の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１…制御部、 １ａ，１ｂ，１ｃ…原画像データスキャンプログラム ２…画像入力部、 ３…原画像メモリ、 ４…画像データ圧縮／伸張処理装置、 １０…符号化器、 １１…ＤＣＴ演算手段、 １２…量子化器、 １３…エントロピー符号化器、 ２０…復号化器、 ２１…逆ＤＣＴ演算手段、 ２２…量子化器、 ２３…エントロピー復号化器、 ３２…メモリ（ａ）、 ３３…メモリ（ｂ）、 ３４…伝送路、 ３５…量子化テーブル、 ３６…符号化テーブル
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタル静止画像データの圧縮／伸張を行う画像データ圧縮／伸張処理装置において、画像データを読み込んで圧縮する際の原画像データスキャン方法に係り、特に画像の相関関係を利用してデータの圧縮率を向上させることができる原画像データスキャン方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像データ圧縮／伸張処理装置としては、画像データを圧縮伝送するための符号化及び画像伸張のための復号化を行うＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ ）方式の画像データ圧縮／伸張処理装置があった。ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置について図６を使って説明する。図６は、ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置の構成ブロック図である。
【０００３】
ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置は、ＤＣＴをベースとした符号化器１０と、ＤＣＴをベースとした復号化器２０と、符号化器１０側のメモリ（ａ）３２と、復号化器２０側のメモリ（ｂ）３３と、メモリ（ａ）３２からメモリ（ｂ）３３へ圧縮データを伝送する伝送路３４と、量子化の際に用いられる量子化テーブル３５と、符号化・復号化の際に用いられる符号化テーブル３６とから構成されている。
【０００４】
更に、符号化器１０内には、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ）演算を行うＤＣＴ演算手段１１と、量子化を行う量子化器１２と、エントロピー符号化を行うエントロピー符号化器１３とが設けられている。
【０００５】
また、復号化器２０内には、圧縮データのエントロピー復号化を行うエントロピー復号化器２３と、逆量子化を行う量子化器２２と、逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）演算を行うＩＤＣＴ演算手段２１とが設けられている。
【０００６】
画像データ圧縮／伸張処理装置における動作は、送信側においては、原画像を入力し、符号化器１０内のＤＣＴ演算手段１１でＤＣＴ演算を行い、量子化器１２で量子化テーブル３５を用いて量子化を行い、エントロピー符号化器１３で符号化テーブル３６を用いてエントロピー符号化（ここではハフマン符号化）を行って、メモリ（ａ）３２にパラメータと符号データを格納する。
そして、伝送路３４を介して送信側のメモリ（ａ）３２から受信側のメモリ（ｂ）３３へパラメータと符号データが伝送され、メモリ（ｂ）３３に格納される。
【０００７】
受信側では、パラメータと符号データが復号化器２０内に取り込まれ、エントロピー復号化器２３で符号化テーブル３６を用いてエントロピー復号化を行い、復号化されたデータを量子化器２２で量子化テーブル３５を用いて逆量子化を行い、ＩＤＣＴ演算手段２１で逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）演算を行って、画像を再生するものである（インターフェース「カラー静止画像の国際標準符号化方式」遠藤俊明著 １９９１年１２月号ｐ１６０〜ｐ１８２参照）。
【０００８】
次に、上記構成の画像データ圧縮／伸張処理装置におけるＤＣＴ変換及びハフマン符号化について図７及び図８を用いて説明する。ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置ではエントロピー符号化の方式は、ハフマン符号化方式を用いている。図７は、ＤＣＴ変換の説明図であり、図８は、ハフマン符号化の説明図である。
【０００９】
８×８画素のブロック単位で読み込まれた原画像データは、画像データ圧縮／伸張処理装置のＤＣＴ演算手段１１において、ＤＣＴ演算を行ってＤＣＴ変換データに変換される。図７に示すように、原画像データのブロックは、６４画素の平均値（ＤＣ成分）と、平均値との差分（ＡＣ成分）の８×８の配列に変換される。図７に示したブロックでは、ＤＣ成分は２６０である。
【００１０】
次に、エントロピー符号化器１３において、ＤＣＴ変換されたデータに量子化を行い、複数のＤＣＴ変換データを２〜１６ビットのビットパターンに置き換えるハフマン符号化を行う。ＤＣ成分については、前回（前ブロック）のＤＣ成分値（Ａ）から今回のＤＣ成分値（Ｂ）を引いた値、すなわちＡ−Ｂ（差分ＤＣ値）を使ってハフマン符号化を行う。一般に、静止画像は隣接するブロックとの平均値が大きく変化することが少ないという特性があるため、差分ＤＣ値は０に近い値となる。また、差分ＤＣ値が小さければ小さいほど圧縮効率が良い。
【００１１】
次に、上記構成の画像データ圧縮／伸張処理装置に原画像データを取り込む際の従来の原画像データスキャン方法について、図９を用いて具体的に説明する。図９は、従来の原画像データスキャン手段の構成ブロック図である。
従来の原画像データスキャン手段は、上記画像データ圧縮／伸張処理装置４に原画像データを８×８画素ブロック単位で出力するものであり、原画像データを一時的に格納しておく原画像メモリ３と、原画像メモリ３からデータを読み込む画像入力部２と、画像入力部２に画像データを読み込む順番（スキャン方法）を指示する制御部１とから構成されている。
【００１２】
また、制御部１は、原画像データのスキャン方法を規定した原画像データスキャンプログラム１ｃを有し、原画像データスキャンプログラム１ｃを起動させて画像入力部２を制御するようになっている。
【００１３】
すなわち、スキャナ等で読み取った原画像データを、一旦、原画像メモリ３に格納しておき、制御部１が、画像データスキャンプログラム１ｃを起動させて画像入力部２に指示を出し、画像入力部２は、画像データスキャンプログラム１ｃによって規定されたアドレス順に従って、原画像メモリ３から原画像データを８×８画素のブロック毎に画像データ圧縮／伸張処理装置に取り込み、上記圧縮処理を行うようになっている。
【００１４】
ここで、画像データスキャンプログラム１ｃによって規定される従来の原画像データスキャン方法の概略について図１０を用いて説明する。図１０は、従来の原画像データスキャン方法を示す説明図である。
従来の原画像データスキャン方法は、図１０に示すように、原画像の左上のブロックから水平方向にブロック毎にデータを読み込むようになっており、１列目のブロックの読み込みが全て終了すると、２列目のブロックを左端から読み込み、同様にして最下列右下のブロックまで順次水平方向に読み込むようになっていた。
【００１５】
次に、従来の原画像データスキャン方法における原画像データスキャンプログラム１ｃの処理の流れについて、図１１，図１２を用いて説明する。図１１は、従来の原画像データスキャン方法でスキャンする原画像データのブロック構成を示す説明図であり、図１２は、従来の原画像データスキャン方法を用いて図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ｃの処理の流れを示すフローチャート図である。尚、図１１，図１２では原画像データがｍ×ｎ個のブロックＢｉ，ｊ （１≦ｉ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）で構成されているものとし、ブロック数ｍ，ｎは予め設定されているものとして説明している。
【００１６】
従来の原画像データスキャン方法では、まずブロック数ｍ，ｎを読み込み（１００）、ｉに１を代入する（１０２）。
次に、ｊに１を代入し（１１０）、ブロックＢｉ，ｊ を読み込み（１２０）、ｊに１を加算し（１２２）、ｊとｎとを比較し（１２４）、ｊがｎ以下の場合は処理１２０に戻ってブロックの読み込みを繰り返す。
一方、処理１２４において、ｊがｎより大きい場合は、ｉに１を加算し（１３０）、ｉがｍ以下の場合は処理１１０に戻って次のブロックラインの読み込みを繰り返し、ｉがｍより大きくなったら、原画像データのスキャン処理を終了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像データスキャン方法では、図１０に示すように、ある列の右端のブロック（ｅ）と、次の列の左端のブロック（ｆ）とは隣接していないために相関関係が無く、ブロック（ｅ）のＤＣ値からブロック（ｆ）のＤＣ値を引いた差分ＤＣ値が小さい値にならず、しかも１列のスキャンが終わる毎に相関関係が失われる現象が現れるため、画像データの圧縮効率が低下してしまうという問題点があった。
【００１８】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、常に隣接したブロックを読み込んでいくことにより、画像の相関関係を利用して、画像データの圧縮効率を向上させることができる原画像データスキャン方法に関する。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための請求項１記載の発明は、記憶部に格納された原画像データに対し、画像における特定方向の端部に向け、当該特定方向と前記特定方向の逆方向にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に交互にスキャンして前記原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、前記原画像データスキャン処理で読み取ったブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化された量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行うことを特徴としている。
【００２０】
上記従来例の問題点を解決するための請求項２記載の発明は、記憶部に格納された原画像データに対し、画像の角に位置するスキャン開始位置から対角に向けて形成される対角線の方向に、前記対角線を中心にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に左右にジグザグにスキャンして前記原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、前記原画像データスキャン処理で読み取ったブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行うことを特徴としている。
上記従来例の問題点を解決するための請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法によって圧縮された原画像データの伸張処理の方法であって、前記圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込むことを特徴としている。
上記従来例の問題点を解決するための請求項４記載の発明は、請求項２記載の画像データの圧縮処理の方法によって圧縮された原画像データの伸張処理の方法であって、前記圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項２記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込むことを特徴としている。
【００２１】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、記憶部内の原画像データに対し、画像における特定方向の端部に向け、当該特定方向とその逆方向にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に交互にスキャンして原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、当該ブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行う原画像データの圧縮処理の方法としているので、隣接しているブロックを連続して読み取ることができ、隣接ブロック間で原画像データの差が小さいためにＪＰＥＧ方式による画像圧縮過程での符号化の際の圧縮効率を向上させることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、記憶部内の原画像データに対し、画像の角に位置するスキャン開始のブロックから対角に向けて形成される対角線の方向に、その対角線を中心にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に左右にジグザグにスキャンして原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、当該ブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行う原画像データの圧縮処理の方法としているので、隣接しているブロックを連続して読み取ることができ、隣接ブロック間で原画像データの差が小さいためにＪＰＥＧ方式による画像圧縮過程での符号化の際の圧縮効率を向上させることができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の原画像データの圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込む原画像データの伸張処理の方法としているので、請求項１記載の圧縮処理の方法で圧縮されたパラメータ及び符号データから、圧縮前と同じ構成の画像を得ることができる。
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の原画像データの圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込む原画像データの伸張処理の方法としているので、請求項２記載の圧縮処理の方法で圧縮されたパラメータ及び符号データから、圧縮前と同じ構成の画像を得ることができる。
【００２３】
【実施例】
本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る原画像データスキャン方法を実現するための原画像データスキャン手段の構成ブロック図である。尚、図９と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
【００２４】
本実施例の原画像データスキャン手段は、図１に示すように、従来の構成と同様な部分として制御部１と、画像入力部２と、原画像メモリ（記憶部）３とから構成されており、本実施例の特徴部分としては原画像データスキャンプログラム１ａ，１ｂが図９に示した従来の原画像データスキャンプログラム１ｃと異なって、図２又は図３に示すスキャン処理を行わせるようなプログラムとなっている。
【００２５】
本実施例の原画像データスキャン手段の各部は、図９に示した従来の原画像データスキャン手段とほぼ同様であるので、本実施例の特徴部分である原画像データスキャンプログラム１ａ，１ｂでの処理を重点的に説明することにし、他の部分につては説明を省略する。尚、画像入力部２から読み取られた８×８画素のグロックは、図６に示した画像データ圧縮／伸張処理装置に取り込まれるものである。
【００２６】
次に、本実施例の原画像データスキャンプログラム１ａ，１ｂについて具体的に説明する前に図２，３を使って第１，第２の実施例の原画像データスキャン方法の概略について説明する。図２は、原画像データスキャンプログラム１ａによる原画像データスキャン方法（第１の実施例の原画像データスキャン方法）を示す説明図であり、図３は、原画像データスキャンプログラム１ｂによる原画像データスキャン方法（第２の実施例の原画像データスキャン方法）を示す説明図である。
【００２７】
まず、第１、第２の実施例の原画像データスキャン方法は、図２，３に示すように、隣接するブロックを断続することなく、全て連続して８×８画素のブロックを読み取って行くものである。
【００２８】
また、第１、第２の実施例の原画像データスキャン方法で得られた画像データは、図６に示した画像データ圧縮／伸張処理装置で圧縮／伸張処理が為されるが、伸張した画像データも第１、第２の実施例のスキャン順と同じ順でブロック単位に表示を行う画像メモリに書き込む必要がある。これで、圧縮前の画像と同じ構成の画像を得ることができる。
【００２９】
図２に示すように、第１の実施例の原画像データスキャン方法は、原画像メモリ３内の画像データを８×８画素を１ブロックとし、画像入力手段２がブロック単位に水平方向で一方向（図中右方向）にスキャンして原画像データを読み取り、水平方向のブロックを読み終えたら、次に、そのまま垂直方向（図中下方向）に１ブロック分移動して水平方向で逆方向（図中左方向）にスキャンして原画像データを読み取り、更に水平方向のブロックを読み終えたら、そのまま垂直方向（図中下方向）に１ブロック分移動して水平方向で一方向（図中右方向）にスキャンして原画像データを読み取るようになっている。これ以降の処理は、上記処理の繰り返しとなっている。
【００３０】
具体的に、図１１を使って説明すると、原画像データのブロック（Ｂｉ，ｊ ）について、Ｂ１，１ ，Ｂ１，２ ，Ｂ１，３ ，…，Ｂ１，ｎ とスキャンすると、次に、Ｂ２，ｎ ，Ｂ２，ｎ−１ ，…，Ｂ２，１ とスキャンし、更にＢ３，１ ，Ｂ３，２ ，Ｂ３，３ ，…，Ｂ３，ｎ とスキャンし、最終段のブロックが偶数（ｍ：偶数）であれば、Ｂｍ，ｎ ，Ｂｍ，ｎ−１ ，…，Ｂｍ，１ とスキャンするものである。
【００３１】
第１の実施例の原画像データスキャン方法によれば、例えば、図２の隣接しているブロック（ａ）とブロック（ｂ）を連続して読み取るようスキャンするものであるから、ＤＣハフマン符号化時にブロック（ａ）のＤＣ成分からブロック（ｂ）のＤＣ成分を引いたＤＣ成分の差分値を小さな値にすることができ、従ってそのＤＣ成分の差分値で符号化することができるため、圧縮対象のデータ量を抑えることができ、ＪＰＥＧ方式の静止画像データの圧縮効率を向上させることができる効果がある。
【００３２】
尚、第１の実施例の原画像データスキャン方法では、水平方向のスキャンを基本として、水平方向のスキャンを順方向と逆方向に交互に行うようにしているが、垂直方向のスキャンを基本として、垂直方向のスキャンを順方向と逆方向に交互に行うようにしても構わない。
【００３３】
図３に示すように、第２の実施例の原画像データスキャン方法は、原画像メモリ３内の画像データを８×８画素を１ブロックとし、画像入力手段２がブロック単位に図中左上から図中右下へと対角線方向に向けてその対角線を中心に左右にジグザグスキャンをしながら原画像データを読み取るようになっている。
【００３４】
具体的に、図１１を使って説明すると、原画像データのブロック（Ｂｉ，ｊ ）について、Ｂ１，１ ，Ｂ１，２ ，Ｂ２，１ ，Ｂ３，１ ，Ｂ２，２ ，Ｂ１，３ ，Ｂ１，４ ，…，Ｂｍ−１，ｎ ，Ｂｍ，ｎ−１ ，Ｂｍ，ｎ の順でスキャンするものである。
【００３５】
第２の実施例の原画像データスキャン方法によれば、例えば、図３の隣接しているブロック（ｃ）とブロック（ｄ）を連続して読み取るようスキャンするものであるから、ＤＣハフマン符号化時にブロック（ｃ）のＤＣ成分からブロック（ｄ）のＤＣ成分を引いたＤＣ成分の差分値を小さな値にすることができ、従ってそのＤＣ成分の差分値で符号化することができるため、圧縮対象のデータ量を抑えることができ、ＪＰＥＧ方式の静止画像データの圧縮効率を向上させることができる効果がある。
【００３６】
次に、第１、第２の実施例の原画像データスキャン方法を実現する原画像データスキャンプログラムの処理内容について説明する。
まず、第１の実施例の原画像データスキャン方法における原画像データスキャンプログラム１ａの処理の流れについて、図４，図１１を用いて説明する。図４は、第１の実施例の原画像データスキャン方法を用いて、図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ａの処理の流れを示すフローチャート図である。尚、図４では、従来と同様にブロック数ｍ，ｎは予め設定されているものとして説明している。
【００３７】
第１の実施例の原画像データスキャン方法では、図４に示すように、まずブロック数ｍ，ｎを読み込み（２００）、ｉに１を代入する（２０２）。
次に、右方向にスキャンする処理として、ｊに１を代入し（２１０）、ブロックＢｉ，ｊ を読み込み（２２０）、ｊに１を加算して（２２２）、ｊがｎより大きいかどうか判定し（２２４）、ｊがｎ以下の場合は処理２２０に戻って右方向へのスキャンを繰り返し、ｊがｎより大きい場合は、ｉに１を加算する（２３０）。
【００３８】
そして、ｉがｍより大きいかどうか判定し（２３２）、ｉがｍより大きい場合は、原画像データのスキャン処理を終了し、ｉがｍ以下の場合は、左方向にスキャンする処理として、ｊにｎを代入し（２４０）、ブロックＢｉ，ｊ を読み込み（２５０）、ｊから１を減算する（２５２）。次にｊが１より小さいかどうか判定し（２５４）、ｊが１以上の場合は処理２５０に戻って左方向のスキャンを繰り返し、ｊが１より小さくなったら、ｉに１を加算する（２６０）。そして、ｉがｍより大きいかどうか判定し（２６２）、ｉがｍ以下の場合は処理２１０に戻って次のブロックラインの右方向のスキャンを行い、ｉがｍより大きい場合は原画像データのスキャン処理を終了する。
【００３９】
次に、第２の実施例の原画像データスキャン方法における原画像データスキャンプログラム１ｂの処理の流れについて、図５，図１１を用いて説明する。図５は、第２の実施例の原画像データスキャン方法を用いて、図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ｂの処理の流れを示すフローチャート図である。尚、図５では、従来と同様にブロック数ｍ，ｎは予め設定されているものとして説明している。
【００４０】
第２の実施例の原画像データスキャン方法では、まず、ブロック数ｍ，ｎを読み込み（３００）、ｉ，ｊに１を代入し（３０２）、ブロックＢｉ，ｊ を読み込む（３０４）。
次に、右方向に１ブロックスキャンする処理として、ｊに１を加算して（３１０）、ｊとｎとを比較し（３１２）、ｊがｎ以下の場合はブロックＢｉ，ｊ を読み込む（３１４）。
【００４１】
次に、ｉの値が１であるか判断し（３１６）、ｉが１の場合は、左下方向にスキャンする処理として、ｉに１を加算しｊから１を減算し（３２０）、ｉとｍとを比較し（３２２）、ｉがｍ以下の場合は、更にｊと１とを比較し（３２４）、ｊが１以上の場合はブロックＢｉ，ｊ を読み込み（３２６）、処理３２０に戻って左下方向へのスキャンを繰り返す。
【００４２】
尚、処理３２２において、ｉがｍより大きい場合は、スキャン位置が原画像データの下端に達した場合であるから、ｉから１を減算しｊに１を加算して（３２８）スキャン位置を戻し、処理３１０に飛んで右方向に１ブロックスキャンする処理に移る。
【００４３】
また、処理３２４において、ｊが１より小さい場合は、スキャン位置が原画像データの左端に達した場合であるから、ｉから１を引算しｊに１を加算して（３２９）スキャン位置を戻し、処理３４０に飛んで下方向に１ブロックスキャンする処理に移る。
【００４４】
そして、処理３１６において、ｉが１でない場合は、右上方向にスキャンする処理として、ｉから１を減算しｊに１を加算し（３３０）、ｉと１とを比較し（３３２）、ｉが１以上の場合は更にｊとｎとを比較し（３３４）、ｊがｎ以下の場合はブロックＢｉ，ｊ を読み込み（３３６）、処理３３０に戻って右上方向へのスキャンを繰り返す。
【００４５】
尚、処理３３２において、ｉが１より小さい場合は、スキャン位置が原画像データの上端に達した場合であるから、ｉに１を加算しｊから１を減算して（３３８）スキャン位置を戻し、処理３１０に飛んで右方向に１ブロックスキャンする処理に移る。
【００４６】
また、処理３３４において、ｊがｎより大きい場合は、スキャン位置が原画像データの右端に達した場合であるから、ｉに１を加算しｊから１を減算して（３３９）スキャン位置を戻し、処理３４０に飛んで下方向に１ブロックスキャンする処理に移る。
【００４７】
そして、処理３１２において、ｊがｎより大きい場合は、スキャン位置が原画像データの右端に達した場合であるから、ｊから１を減算して（３１３）スキャン位置を戻し、次に下方向に１ブロックスキャンする処理として、ｉに１を加算し（３４０）、ｉとｍとを比較し（３４２）、ｉがｍより大きい場合は、原画像データのスキャン処理を終了しする。
【００４８】
一方、処理３４２において、ｉがｍ以下の場合は、ブロックＢｉ，ｊ を読み込み（３４４）、ｊが１の場合は、処理３３０に飛んで右上方向へスキャンする処理に移り、ｊが１でない場合は、処理３２０に飛んで左下方向へスキャンする処理に移る。
【００４９】
本実施例の原画像データスキャン方法によれば、相関関係のある隣接ブロックを図２、図３に示すスキャン方法で連続して読み取ってＪＰＥＧ方式で圧縮処理を行うようにしているので、圧縮過程におけるＤＣハフマン符号化時にＤＣ成分の差分値を小さな値にできるため、圧縮効率を向上させることができる効果がある。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、記憶部内の原画像データに対し、画像における特定方向の端部に向け、当該特定方向とその逆方向にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に交互にスキャンして原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、当該ブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行う原画像データの圧縮処理の方法としているので、隣接しているブロックを連続して読み取ることができ、隣接ブロック間で原画像データの差が小さいためにＪＰＥＧ方式による画像圧縮過程での符号化の際の圧縮効率を向上させることができる効果がある。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、記憶部内の原画像データに対し、画像の角に位置するスキャン開始のブロックから対角に向けて形成される対角線の方向に、その対角線を中心にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に左右にジグザグにスキャンして原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、当該ブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行う原画像データの圧縮処理の方法としているので、隣接しているブロックを連続して読み取ることができ、隣接ブロック間で原画像データの差が小さいためにＪＰＥＧ方式による画像圧縮過程での符号化の際の圧縮効率を向上させることができる効果がある。
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の原画像データの圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込む原画像データの伸張処理の方法としているので、請求項１記載の圧縮処理の方法で圧縮されたパラメータ及び符号データから、圧縮前と同じ構成の画像を得ることができる効果がある。
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の原画像データの圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込む原画像データの伸張処理の方法としているので、請求項２記載の圧縮処理の方法で圧縮されたパラメータ及び符号データから、圧縮前と同じ構成の画像を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る原画像データスキャン手段の構成ブロック図である。
【図２】第１の実施例の原画像データスキャン方法を示す説明図である。
【図３】第２の実施例の原画像データスキャン方法を示す説明図である。
【図４】第１の実施例の原画像データスキャン方法を用いて、図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ａの処理の流れを示すフローチャート図である。
【図５】第２の実施例の原画像データスキャン方法を用いて、図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ｂの処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】ＪＰＥＧ方式の画像データ圧縮／伸張処理装置の構成ブロック図である。
【図７】ＤＣＴ変換の説明図である。
【図８】ハフマン符号化の説明図である。
【図９】従来の原画像データスキャン手段の構成ブロック図である。
【図１０】従来の原画像データスキャン方法を示す説明図である。
【図１１】従来の原画像データスキャン方法でスキャンする原画像データのブロック構成を示す説明図である。
【図１２】従来の原画像データスキャン方法を用いて図１１の原画像データをスキャンする原画像データスキャンプログラム１ｃの処理の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１…制御部、 １ａ，１ｂ，１ｃ…原画像データスキャンプログラム ２…画像入力部、 ３…原画像メモリ、 ４…画像データ圧縮／伸張処理装置、 １０…符号化器、 １１…ＤＣＴ演算手段、 １２…量子化器、 １３…エントロピー符号化器、 ２０…復号化器、 ２１…逆ＤＣＴ演算手段、 ２２…量子化器、 ２３…エントロピー復号化器、 ３２…メモリ（ａ）、 ３３…メモリ（ｂ）、 ３４…伝送路、 ３５…量子化テーブル、 ３６…符号化テーブル
Claims (4)
- 記憶部に格納された原画像データに対し、画像における特定方向の端部に向け、当該特定方向と前記特定方向の逆方向にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に交互にスキャンして前記原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、前記原画像データスキャン処理で読み取ったブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行うことを特徴とする原画像データの圧縮処理の方法。
- 記憶部に格納された原画像データに対し、画像の角に位置するスキャン開始位置から対角に向けて形成される対角線の方向に、前記対角線を中心にＤＣＴ変換及び量子化及びエントロピー符号化を行う単位であるブロック単位に左右にジグザグにスキャンして前記原画像データを読み取る原画像データスキャン処理を行い、前記原画像データスキャン処理で読み取ったブロックの画像データに対してＤＣＴ変換を行い、得られたＤＣ成分及びＡＣ成分の量子化を行い、量子化されたＤＣ成分については隣接ブロックのＤＣ成分との差分値を用いてエントロピー符号化を行うことを特徴とする原画像データの圧縮処理の方法。
- 請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法によって圧縮された原画像データの伸張処理の方法であって、
前記圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項１記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込むことを特徴とする原画像データの伸張処理の方法。 - 請求項２記載の画像データの圧縮処理の方法によって圧縮された原画像データの伸張処理の方法であって、
前記圧縮処理の方法で得られたパラメータ及び符号データに対し、エントロピー復号化を行って逆量子化を行い、逆ＤＣＴ演算を行ってブロックの画像データを再生し、当該画像データを請求項２記載の画像データの圧縮処理の方法における原画像データスキャン処理と同じ順でブロック単位に記憶部に書き込むことを特徴とする原画像データの伸張処理の方法。
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