JP4144749B2 - Image compression / decompression system, image compression apparatus, image expansion apparatus, image compression method, and image expansion method - Google Patents

Image compression / decompression system, image compression apparatus, image expansion apparatus, image compression method, and image expansion method Download PDF

Info

Publication number
JP4144749B2
JP4144749B2 JP2003343945A JP2003343945A JP4144749B2 JP 4144749 B2 JP4144749 B2 JP 4144749B2 JP 2003343945 A JP2003343945 A JP 2003343945A JP 2003343945 A JP2003343945 A JP 2003343945A JP 4144749 B2 JP4144749 B2 JP 4144749B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
quantization table
code string
quantization
compression
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003343945A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005110146A (en
Inventor
豊 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2003343945A priority Critical patent/JP4144749B2/en
Publication of JP2005110146A publication Critical patent/JP2005110146A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4144749B2 publication Critical patent/JP4144749B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

本発明は、画像圧縮伸長システム、その画像圧縮装置及び画像伸長装置、並びに、画像圧縮方法及び画像伸長方法に関する。 The present invention relates to an image compression / decompression system, an image compression apparatus and an image expansion apparatus thereof, and an image compression method and an image expansion method .

国際標準として決められた、あるいは事実上の標準として使われている画像圧縮伸長処理方式は数多いが、多くのユーザに認知されて初めて広く普及するのであるから、いずれの方式も使用者に負担をかけないような仕組が取り入れられている。具体的には、ほぼ全ての画像に対して、ある程度の画像品質を維持しながら、画像の圧縮・伸長を行うことができるように、汎用性の高い量子化テーブルを経験的に見つけ出し、それを共通の量子化テーブルとして使っている。そして、通常、この量子化テーブルは、画像圧縮装置や画像伸長装置に内蔵されるか、画像圧縮装置から出力される符号列の中に埋め込まれる。図16に、量子化テーブルをヘッダデータとペイロードデータの間に埋め込む例を示す。   There are many image compression / decompression processing methods that have been established as international standards or are used as de facto standards, but since they are widely used only after being recognized by many users, both methods impose a burden on users. A mechanism that does not apply is adopted. Specifically, a highly versatile quantization table is empirically found so that almost all images can be compressed and expanded while maintaining a certain level of image quality. It is used as a common quantization table. Normally, this quantization table is built in an image compression apparatus or an image expansion apparatus, or is embedded in a code string output from the image compression apparatus. FIG. 16 shows an example in which a quantization table is embedded between header data and payload data.

しかしながら、このように量子化テーブルを固定すると、次のような問題が生じていた。一つは、情報セキュリティに関わる問題で、開示したくない画像の保護が難しいということである。もう一つは、画像品質に関わる問題で、画像の特性やユーザの嗜好に合わせて画像データを最適に符号化することができないことである。   However, fixing the quantization table in this way causes the following problems. One is a problem related to information security, and it is difficult to protect images that are not desired to be disclosed. The other is a problem related to image quality, in which image data cannot be optimally encoded in accordance with image characteristics and user preferences.

前者のセキュリティに関する問題については、符号データにスクランブルをかける方法や、認証鍵を設ける方法などが従来から知られているが、処理が煩雑であり、また外部からの侵入を完全に防ぐことは難しい。   As for the former security problem, a method of scrambling code data and a method of providing an authentication key have been conventionally known, but the processing is complicated and it is difficult to completely prevent intrusion from the outside. .

後者の画像品質に関わる問題は、「圧縮率」という1つの軸だけを見て、「動き量」「サブバンド符号量分布」といった重要な軸を考慮せずに画像の圧縮が行われているためであり、高精細な画像領域がぼやける、動き量が少ない画像にもかかわらず符号量が多い、といった現象がしばしば生じていることである。   The latter problem related to image quality is that only one axis called “compression rate” is seen, and image compression is performed without considering important axes such as “motion amount” and “subband code amount distribution”. For this reason, the phenomenon that a high-definition image region is blurred or a code amount is large despite an image having a small amount of motion often occurs.

なお、2001年に国際標準となったJPEG2000が、現在普及している静止画像圧縮方式JPEGの後継アルゴリズムとして注目されている。このJPEG2000を利用する画像圧縮装置に関し、ブロック単位で動き情報、テキスチャの詳細度情報を用いてウェーブレット係数の量子化を制御する技術が特許文献1に記載されている。   Note that JPEG 2000, which became an international standard in 2001, has attracted attention as a successor algorithm to the still-image compression method JPEG that is now widely used. A technique for controlling the quantization of wavelet coefficients using motion information and texture detail information in units of blocks is described in Patent Document 1 regarding an image compression apparatus using JPEG2000.

ここで、本発明の実施の形態の説明の理解のためにJPEG2000の概要について説明する。図10は、JPEG2000の基本となる階層符号化アルゴリズムを実現するためのシステムのブロック図である。このシステムは、色空間変換・逆変換部、二次元ウエーブレット変換・逆変換部、量子化・逆量子化部、エントロピー符号化・復号化部、タグ処理部の各機能ブロックにより構成されている。   Here, an outline of JPEG2000 will be described in order to understand the description of the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of a system for realizing the hierarchical encoding algorithm that is the basis of JPEG2000. This system includes functional blocks of a color space conversion / inverse conversion unit, a two-dimensional wavelet transform / inverse conversion unit, a quantization / inverse quantization unit, an entropy encoding / decoding unit, and a tag processing unit. .

このシステムが、従来のJPEGkアルゴリズムと比較して最も大きく異なる点の一つは周波数変換方法である。JPEGでは周波数変換に離散コサイン変換(DCT)が用いられている。これに対し、JPEG2000の階層符号化アルゴリズムでは、周波数変換に離散ウエーブレット変換(DWT)が用いられることである。DWTはDCTに比べて高圧縮領域における画質が良いという長所を持ち、この点が、JPEG2000でDWTが採用された大きな理由の一つとなっている。   One of the biggest differences between this system and the conventional JPEGk algorithm is the frequency conversion method. JPEG uses discrete cosine transform (DCT) for frequency conversion. On the other hand, in the hierarchical encoding algorithm of JPEG2000, discrete wavelet transform (DWT) is used for frequency conversion. DWT has the advantage that the image quality in the high compression region is better than DCT, and this is one of the main reasons why DWT is adopted in JPEG2000.

また、他の大きな相違点は、JPEG2000の階層符号化アルゴリズムでは、システムの最終段に符号形成をおこなうためのタグ処理部という機能ブロックが追加されていることである。このタグ処理部において、画像の圧縮動作時には圧縮データが符号列データとして生成され、伸長動作時には伸長に必要な符号列データの解釈が行われる。そして、符号列データによって、JPEG2000は様々な便利な機能を実現できる。例えば、ブロック・ベースでのDWTのオクターブ分割に対応した任意の階層(デコンポジション・レベル)で圧縮伸長動作を自由に停止させることができる(図12参照)。   Another major difference is that in the JPEG 2000 hierarchical encoding algorithm, a functional block called a tag processing unit for performing code formation is added to the final stage of the system. In this tag processing unit, compressed data is generated as code string data during an image compression operation, and code string data necessary for decompression is interpreted during the decompression operation. JPEG 2000 can implement various convenient functions based on the code string data. For example, the compression / decompression operation can be freely stopped at an arbitrary hierarchy (decomposition level) corresponding to octave division of DWT on a block basis (see FIG. 12).

JPEG2000では、図10に示すように、原画像の入出力部分に色空間変換部・逆変換部が接続される場合が多い。例えば、原色系のR(赤)/G(緑)/B(青)の各コンポーネントからなるRGB表色系や、補色系のY(黄)/M(マゼンタ)/C(シアン)の各コンポーネントからなるYMC表色系から、YUV
あるいはYCbCr表色系への変換又は逆変換を行う部分がこれに相当する。
In JPEG2000, as shown in FIG. 10, a color space conversion unit / inverse conversion unit is often connected to an input / output portion of an original image. For example, RGB color system consisting of R (red) / G (green) / B (blue) components of primary colors and Y (yellow) / M (magenta) / C (cyan) components of complementary colors From YMC color system consisting of YUV
Or the part which performs conversion to a YCbCr color system or reverse conversion corresponds to this.

次に、JPEG2000における圧縮(符号化)処理の流れを説明する。カラー画像は、一般に、図11に示すように、原画像の各コンポーネント(ここではRGB原色系)が、矩形をした領域によって分割される。この分割された矩形領域はタイルと呼ばれる。図11の例では、各コンポーネントが縦横4×4、合計16個の矩形のタイルに分割されている。このような個々のタイルが画像データの圧縮伸長プロセスを実行する際の基本単位となり、画像データの圧縮伸長動作はコンポーネントごとに、かつ、タイルごとに、独立に行なわれる。   Next, the flow of compression (encoding) processing in JPEG2000 will be described. In general, as shown in FIG. 11, in a color image, each component (in this case, the RGB primary color system) of the original image is divided by a rectangular area. This divided rectangular area is called a tile. In the example of FIG. 11, each component is divided into a total of 16 rectangular tiles, 4 × 4 in length and width. Such individual tiles serve as a basic unit for executing the image data compression / decompression process, and the image data compression / decompression operation is performed independently for each component and for each tile.

画像データの符号化時には、各コンポーネントの各タイルのデータは、色空間変換・逆変換部で色空間変換を施された後、二次元ウエーブレット変換・逆変換部で二次元ウエーブレット変換(順変換)が適用されて周波数帯域(サブバンド)に空間分割される。   When encoding image data, the data of each tile of each component is subjected to color space conversion by the color space conversion / inverse conversion unit, and then two-dimensional wavelet conversion (in order) by the two-dimensional wavelet conversion / inverse conversion unit. (Transformation) is applied and space-divided into frequency bands (subbands).

図12に、デコンポジション・レベル数が3の場合の各デコンポジション・レベルにおけるサブバンドを示す。すなわち、原画像のタイル分割によって得られたタイル原画像(0LL) (デコンポジション・レベル0)に対して、二次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル1のサブバンド(1LL,
1HL, 1LH, 1HH)を分離する(b)。そして引き続き、この階層における低周波成分1LLに対して、二次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル2のサブバンド(2LL,
2HL, 2LH, 2HH)を分離する。同様に、低周波成分2LLに対しても二次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル3のサブバンド(3LL,
3HL, 3LH, 3HH)を分離する。なお、大きなデコンポジション・レベルは上位階層レベルに、また、小さなデコンポジション・レベルは下位階層レベル」に、各々対応する。
FIG. 12 shows subbands at each decomposition level when the number of decomposition levels is three. That is, the tile original image (0LL) (decomposition level 0) obtained by tile division of the original image is subjected to two-dimensional wavelet transform, and the decomposition level 1 subband (1LL,
1HL, 1LH, 1HH) are separated (b). Subsequently, the low-frequency component 1LL in this hierarchy is subjected to two-dimensional wavelet transform, and the decomposition level 2 subband (2LL, 2LL,
2HL, 2LH, 2HH). Similarly, the two-dimensional wavelet transform is applied to the low frequency component 2LL, and the decomposition level 3 subband (3LL,
3HL, 3LH, 3HH). A large composition level corresponds to an upper hierarchical level, and a small decomposition level corresponds to a lower hierarchical level.

次に、指定した符号化の順番で符号化の対象となるビットが定められ、量子化・逆量子化部で対象ビット周辺のビットからコンテキストが生成される。   Next, the bits to be encoded are determined in the designated encoding order, and the context is generated from the bits around the target bits by the quantization / inverse quantization unit.

量子化・逆量子化部で量子化されたウエーブレット係数は、サブバンドごとに、「プレシンクト」と呼ばれる重複しない矩形に分割される。これは、インプリメンテーションでメモリを効率的に使うために導入されたものである。図15に示すように、一つのプレシンクトは、空間的に一致した三つの矩形領域からなっている。個々のプレシンクトは、重複しない矩形の「コード・ブロック」に分割される。これは、エントロピー符号化を行う際の基本単位となる。   The wavelet coefficients quantized by the quantization / inverse quantization unit are divided into non-overlapping rectangles called “precincts” for each subband. This was introduced to use memory efficiently in implementation. As shown in FIG. 15, one precinct is composed of three rectangular regions that are spatially matched. Each precinct is divided into non-overlapping rectangular “code blocks”. This is a basic unit when entropy coding is performed.

エントロピー符号化・復号化部では、コンテキストと対象ビットから確率推定によって、各コンポーネントのタイルに対する符号化を行う。こうして、原画像の全てのコンポーネントについて、タイル単位で符号化処理が行われる。最後にタグ処理部は、エントロピー符号化・復号化部からの全符号化データを、一本の符号列データに結合するとともに、それにタグ及びタグ情報を付加する処理を行うことにより、図13に示すような構造のコードストリームを生成する。図示のように、コードストリームの先頭と各タイルの符号データ(bit stream)の先頭には、ヘッダ(header)と呼ばれるタグ情報が付加され、その後に、各タイルの符号化データが続く。そして、符号列データの終端には、再びタグ(end of codestream)が置かれる。   The entropy encoding / decoding unit performs encoding on the tile of each component by probability estimation from the context and the target bit. In this way, encoding processing is performed in tile units for all components of the original image. Finally, the tag processing unit combines all the encoded data from the entropy encoding / decoding unit into one code string data, and adds a tag and tag information to the code string data, thereby performing FIG. Generate a codestream with the structure shown. As shown in the figure, tag information called a header is added to the head of the code stream and the head of the code data (bit stream) of each tile, followed by the encoded data of each tile. A tag (end of codestream) is placed again at the end of the code string data.

図14に、符号化されたウエーブレット係数値の収容されたパケットを、サブバンドごとに表わした時の、コード・ストリーム構造を示す。(a)はタイル分割を行わない場合の構造であり、(b)は4タイルに分割した場合の構造である。タイル分割の有無に関わらず、図14中の最下段に例示するような同様のパケット列構造を持っている。   FIG. 14 shows a code stream structure when a packet containing encoded wavelet coefficient values is represented for each subband. (A) is a structure when tile division is not performed, and (b) is a structure when divided into four tiles. Regardless of the presence or absence of tile division, the packet sequence structure is similar to that illustrated in the lowermost part of FIG.

一方、復号化(伸長)時には、符号化時とは逆に、各コンポーネントの各タイルの符号列データから、画像データを生成する。この場合、タグ処理部は、外部より入力した符号列データに付加されたタグ情報を解釈し、符号列データを各コンポーネントの各タイルの符号列データに分解し、その各コンポーネントの各タイルの符号列データごとに復号化処理が行われる。このとき、符号列データ内のタグ情報に基づく順番で復号化の対象となるビットの位置が定められるとともに、量子化・逆量子化部で、その対象ビット位置の周辺ビット(既に復号化を終えている)の並びからコンテキストが生成される。エントロピー符号化・復号化部で、このコンテキストと符号列データから確率推定によって復号化を行って対象ビットを生成し、それを対象ビットの位置に書き込む。このようにして復号化されたデータは各サブバンド毎に空間分割されているため、これを二次元ウェーブレット逆変換・逆変換部で二次元ウェーブレット逆変換を行うことにより、画像データの各コンポーネントの各タイルが復元される。復元されたデータは色空間変換・逆変換部によって元の表色系のデータに変換される。   On the other hand, at the time of decoding (decompression), contrary to the time of encoding, image data is generated from the code string data of each tile of each component. In this case, the tag processing unit interprets tag information added to the code string data input from the outside, decomposes the code string data into code string data of each tile of each component, and codes the tiles of each component. Decoding processing is performed for each column data. At this time, the positions of the bits to be decoded are determined in the order based on the tag information in the code string data, and the quantization / inverse quantization unit performs the peripheral bits of the target bit position (decoding has already been completed). Context) is generated from the list of In the entropy encoding / decoding unit, decoding is performed by probability estimation from the context and code string data to generate a target bit, and the target bit is written in the position of the target bit. Since the data decoded in this way is spatially divided for each subband, the two-dimensional wavelet inverse transform / inverse transform unit performs the two-dimensional wavelet inverse transform on each component of the image data. Each tile is restored. The restored data is converted into original color system data by the color space conversion / inverse conversion unit.

以上がJPEG2000のアルゴリズムの概要である。なお、静止画像すなわち単フレームに対するJPEG2000アルゴリズムを複数フレームに拡張したものがMotion−JPEG2000のアルゴリズムである。   The above is the outline of the algorithm of JPEG2000. The Motion-JPEG2000 algorithm is an extension of the JPEG2000 algorithm for a still image, that is, a single frame to a plurality of frames.

特開2001−326936号公報JP 2001-326936 A

本発明の目的は、国際標準の画像圧縮伸長方式や事実上の標準として利用されている画像圧縮伸長方式を逸脱することなく、圧縮画像の非開示・開示の容易かつ確実なコントロールと、個々の画像の持つ特質やユーザの嗜好に応じた最適な画像データの圧縮とを可能にすることである。   The object of the present invention is to provide easy and reliable control of non-disclosure / disclosure of compressed images without departing from the international standard image compression / decompression method and the image compression / decompression method used as a de facto standard. It is to enable compression of optimal image data according to the characteristics of the image and the user's preference.

請求項1の発明は、画像データの圧縮処理を行い符号列を生成する画像圧縮装置と、該画像圧縮装置により生成される符号列の伸長処理を行い画像データを生成する画像伸長装置と、量子化テーブル群を保存している量子化テーブル群保存装置とがネットワークに接続された画像圧縮伸長システムにおいて、
前記画像圧縮装置は、画像データに関する1以上の特徴量及び指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを前記量子化テーブル群保存装置より取得し、該量子化テーブルを圧縮処理に含まれる量子化処理に使用し、該使用された量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを持ち、量子化テーブルを含まない符号列を生成し、
前記画像伸長装置は、前記画像圧縮装置により生成された符号列中のヘッダ・データに記述されている情報に基づいて前記量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得し、該量子化テーブルを伸長処理に含まれる逆量子化処理に用いる、ことを特徴とする画像圧縮伸長システムである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an image compression device that generates a code string by performing compression processing of image data, an image expansion device that generates image data by performing expansion processing of a code string generated by the image compression device, In an image compression / decompression system in which a quantization table group storage device storing a quantization table group is connected to a network,
The image compression apparatus obtains a quantization table corresponding to one or more feature amounts related to image data and a specified compression rate from the quantization table group storage apparatus, and the quantization table is included in a compression process. Generating a code string having header data in which information for identifying the used quantization table is described, which is used for processing, and does not include the quantization table;
The image expansion device acquires a quantization table from the quantization table group storage device based on information described in header data in a code string generated by the image compression device, and stores the quantization table. An image compression / decompression system used for inverse quantization processing included in decompression processing.

請求項2の発明は、請求項1の発明による画像圧縮伸長システムに利に用可能な画像圧縮装置であって、
画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データに対し指定された圧縮率の圧縮処理を行い符号列を生成する圧縮処理手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データに関する1以上の特徴量を求める解析手段と、
前記解析手段により求められた1以上の特徴量及び前記指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より取得する量子化テーブル取得手段と、
前記圧縮処理手段により生成された符号列を出力する符号列出力手段と、
を有し、
前記圧縮処理手段は、圧縮処理に含まれる量子化処理に前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを使用し、該量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを持ち、量子化テーブルを含まない符号列を生成することを特徴とする画像圧縮装置である。
The invention of claim 2 is an image compression apparatus that can be used in the image compression / decompression system according to the invention of claim 1,
Image input means for inputting image data;
Compression processing means for generating a code string by performing compression processing at a specified compression rate on the image data input by the image input means;
Analysis means for obtaining one or more feature quantities related to the image data input by the image input means;
A quantization table acquisition unit that acquires a quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis unit and the specified compression rate from a quantization table group storage device through a network;
Code string output means for outputting the code string generated by the compression processing means;
Have
The compression processing means uses the quantization table acquired by the quantization table acquisition means for quantization processing included in the compression processing, and uses header data in which information for identifying the quantization table is described. An image compression apparatus characterized by generating a code string having no quantization table.

請求項3の発明は、請求項1の発明による画像圧縮伸長システムに利用可能な画像圧縮装置であって、
画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データに関する1以上の特徴量を求める解析手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データを1以上の矩形領域毎に周波数変換して階層的に周波数帯域に分割された周波数変換係数を生成する周波数変換手段と、
前記解析手段により求められた1以上の特徴量及び指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より取得する量子化テーブル取得手段と、
前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを用いて、前記周波数変換手段により生成された周波数変換係数を量子化する量子化手段と、
前記量子化手段により量子化後の周波数係数を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段による符号化データをペイロード・データとし、その先頭に、量子化に用いられた量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを結合してなる符号列を作成する符号列作成手段と、
前記符号列作成手段で作成された符号列を出力する符号列出力手段と、
を有することを特徴とする画像圧縮装置である。
The invention of claim 3 is an image compression apparatus usable in the image compression / decompression system according to the invention of claim 1,
Image input means for inputting image data;
Analysis means for obtaining one or more feature quantities related to the image data input by the image input means;
Frequency conversion means for generating a frequency conversion coefficient hierarchically divided into frequency bands by frequency-converting the image data input by the image input means for each of one or more rectangular regions;
A quantization table acquisition means for acquiring a quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis means and a specified compression ratio from a quantization table group storage device through a network;
Quantization means for quantizing the frequency conversion coefficient generated by the frequency conversion means using the quantization table acquired by the quantization table acquisition means;
Encoding means for encoding the frequency coefficient after quantization by the quantization means;
The encoded data by the encoding means is used as payload data, and a code string formed by combining header data in which information for identifying a quantization table used for quantization is described at the head is created. Code string creating means;
Code string output means for outputting the code string created by the code string creating means;
It is an image compression apparatus characterized by having.

請求項4の発明は、前記解析手段は、前記周波数変換手段により生成された周波数変換係数から動き量と周波数帯域符号量分布を特徴量として求める手段であることを特徴とする請求項3の発明による画像圧縮装置である。   The invention according to claim 4 is characterized in that the analysis means is means for obtaining a motion amount and a frequency band code amount distribution as a feature amount from the frequency conversion coefficient generated by the frequency conversion means. Is an image compression apparatus.

請求項5の発明は、量子化テーブルは動き量、周波数帯域符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値を持ち、符号列中のヘッダ・データには、動き量、周波数帯域符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値が記述されることを特徴とする請求項4の発明による画像圧縮装置である。   In the invention of claim 5, the quantization table has a quantization index value corresponding to each value of the motion amount, frequency band code amount distribution, and compression rate, and the header data in the code string includes the motion amount, the frequency band. 5. The image compression apparatus according to claim 4, wherein quantization index values corresponding to respective values of code amount distribution and compression rate are described.

請求項6の発明は、動き量に対応する量子化インデックス値は、相前後するフレーム間における周波数変換係数の相関係数値より求められることを特徴とする請求項5の発明による画像圧縮装置である。   The invention according to claim 6 is the image compression apparatus according to claim 5, wherein the quantization index value corresponding to the motion amount is obtained from the correlation coefficient value of the frequency conversion coefficient between successive frames. .

請求項7の発明は、周波数帯域符号量分布に対応する量子化インデックス値は、各周波数帯域又は複数の周波数帯域に含まれる周波数変換係数の符号量和を表すヒストグラムから求められることを特徴とする請求項5の発明による画像圧縮装置である。   The invention of claim 7 is characterized in that a quantization index value corresponding to a frequency band code amount distribution is obtained from a histogram representing a code amount sum of frequency conversion coefficients included in each frequency band or a plurality of frequency bands. An image compression apparatus according to the invention of claim 5.

請求項8の発明は、周波数変換は離散ウェーブレット変換であることを特徴とする請求項3の発明による画像圧縮装置である。   An eighth aspect of the present invention is the image compression apparatus according to the third aspect of the present invention, wherein the frequency transform is a discrete wavelet transform.

請求項9の発明は、請求項1の発明による画像圧縮伸長システムに利用可能な画像伸長装置であって、
画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力手段と、
前記符号列入力手段により入力された符号列の伸長処理を行い画像データを生成する伸長処理手段と、
前記伸長処理手段により生成された画像データを出力する画像出力手段と、
前記符号列入力手段により入力された符号列中のヘッダ・データに記述されている量子化テーブルの識別のための情報に従って、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得手段と、
を有し、
前記伸長処理手段は、前記伸長処理に含まれる逆量子化処理に、前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを使用することを特徴とする画像伸長装置である。
The invention of claim 9 is an image decompression apparatus usable in the image compression / decompression system according to the invention of claim 1,
Code string input means for inputting a code string which is compressed data of image data;
Decompression processing means for generating image data by decompressing the code string input by the code string input means;
Image output means for outputting the image data generated by the decompression processing means;
A quantization table for obtaining a quantization table from a quantization table group storage device through a network according to information for identifying the quantization table described in header data in the code string input by the code string input means Acquisition means;
Have
The decompression processing means is an image decompression apparatus using the quantization table acquired by the quantization table acquisition means for the inverse quantization process included in the extension processing.

請求項10の発明は、請求項1の発明による画像圧縮伸長システムに利用可能な画像伸長装置であって、
画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力手段と、
前記符号列入力手段により入力された符号列中のヘッダ・データとペイロード・データを分離し、ヘッダ・データに記述されている情報を解析する構文解析手段と、
前記構文解析手段の解析結果に基づいて、符号列中のペイロード・データを復号化する復号化手段と、
前記構文解析手段により前記ヘッダ・データより抽出された量子化テーブルの識別のたの情報に従って、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得手段と、
前記復号化手段により復号化された周波数変換係数を、前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを用いて逆量子化する逆量子化手段と、
前記逆量子化手段により逆量子化された周波数変換係数に対し周波数逆変換を行う周波数逆変換手段と、
前記周波数逆変換手段の周波数逆変換により生成された画像データを出力する画像出力手段と、を有することを特徴とする画像伸長装置である。
The invention of claim 10 is an image decompression apparatus that can be used in the image compression / decompression system according to the invention of claim 1,
Code string input means for inputting a code string which is compressed data of image data;
Syntax analysis means for separating header data and payload data in the code string input by the code string input means, and analyzing information described in the header data;
Decoding means for decoding payload data in the code string based on the analysis result of the syntax analysis means;
Quantization table acquisition means for acquiring a quantization table from a quantization table group storage device through a network according to information for identifying the quantization table extracted from the header data by the syntax analysis means;
Inverse quantization means for inversely quantizing the frequency transform coefficient decoded by the decoding means using the quantization table acquired by the quantization table acquisition means;
Frequency inverse transform means for performing frequency inverse transform on the frequency transform coefficient inversely quantized by the inverse quantization means;
And an image output means for outputting image data generated by the frequency inverse transform of the frequency inverse transform means.

請求項11の発明は、画像データを入力する画像入力ステップと、
前記画像入力ステップにより入力された画像データに対し指定された圧縮率の圧縮処理を行い符号列を生成する圧縮処理ステップと、
前記画像入力ステップにより入力された画像データに関する1以上の特徴量を求める解析ステップと、
前記解析ステップにより求められた1以上の特徴量及び前記指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より取得する量子化テーブル取得ステップと、
前記圧縮処理ステップにより生成された符号列を出力する符号列出力ステップと、
を有し、
前記圧縮処理ステップは、圧縮処理に含まれる量子化処理に前記量子化テーブル取得ステップにより取得された量子化テーブルを使用し、該量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを持ち、量子化テーブルを含まない符号列を生成することを特徴とする画像圧縮方法である。
The invention of claim 11 is an image input step for inputting image data;
A compression processing step for generating a code string by performing compression processing at a specified compression rate on the image data input in the image input step;
An analysis step for obtaining one or more feature quantities related to the image data input by the image input step;
A quantization table acquisition step of acquiring a quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis step and the specified compression rate from a quantization table group storage device through a network;
A code string output step for outputting the code string generated by the compression processing step;
Have
The compression processing step uses the quantization table acquired by the quantization table acquisition step for quantization processing included in the compression processing, and converts header data in which information for identifying the quantization table is described. This is an image compression method characterized by generating a code string that does not include a quantization table.

請求項12の発明は、画像データを入力する画像入力ステップと、
前記画像入力ステップにより入力された画像データに関する1以上の特徴量を求める解析ステップと、
前記画像入力ステップにより入力された画像データを1以上の矩形領域毎に周波数変換して階層的に周波数帯域に分割された周波数変換係数を生成する周波数変換ステップと、
前記解析ステップにより求められた1以上の特徴量及び指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より取得する量子化テーブル取得ステップと、
前記量子化テーブル取得ステップにより取得された量子化テーブルを用いて、前記周波数変換ステップにより生成された周波数変換係数を量子化する量子化ステップと、
前記量子化ステップにより量子化後の周波数係数を符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップによる符号化データをペイロード・データとし、その先頭に、量子化に用いられた量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを結合してなる符号列を作成する符号列作成ステップと、
前記符号列作成ステップで作成された符号列を出力する符号列出力ステップと、
を有することを特徴とする画像圧縮方法である。
The invention of claim 12 includes an image input step of inputting image data;
An analysis step for obtaining one or more feature quantities related to the image data input by the image input step;
A frequency conversion step of generating a frequency conversion coefficient that is divided into frequency bands hierarchically by frequency-converting the image data input by the image input step for each of one or more rectangular regions;
A quantization table acquisition step of acquiring a quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis step and the specified compression ratio from a quantization table group storage device through a network;
A quantization step for quantizing the frequency conversion coefficient generated by the frequency conversion step using the quantization table acquired by the quantization table acquisition step;
An encoding step of encoding the frequency coefficient after quantization by the quantization step;
A code string formed by combining encoded data obtained in the encoding step with payload data and header data in which information for identifying a quantization table used for quantization is described at the head is created. A code string creation step;
A code string output step for outputting the code string created in the code string creation step;
An image compression method characterized by comprising:

請求項13の発明は、前記解析ステップは、前記周波数変換ステップにより生成された周波数変換係数から動き量と周波数帯域符号量分布を特徴量として求めることを特徴とする請求項12の発明による画像圧縮方法である。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image compression according to the twelfth aspect, the analysis step obtains a motion amount and a frequency band code amount distribution as a feature amount from the frequency conversion coefficient generated by the frequency conversion step. Is the method.

請求項14の発明は、量子化テーブルは動き量、周波数帯域符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値を持ち、符号列中のヘッダ・データには、動き量、周波数帯域符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値が記述されることを特徴とする請求項13の発明による画像圧縮方法である。   In the invention of claim 14, the quantization table has a quantization index value corresponding to each value of motion amount, frequency band code amount distribution, and compression rate, and the header data in the code string includes the motion amount, frequency band. 14. The image compression method according to claim 13, wherein a quantization index value corresponding to each value of code amount distribution and compression rate is described.

請求項15の発明は、画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力ステップと、
前記符号列入力ステップにより入力された符号列の伸長処理を行い画像データを生成する伸長処理ステップと、
前記伸長処理ステップにより生成された画像データを出力する画像出力ステップと、
前記符号列入力ステップにより入力された符号列中のヘッダ・データに記述されている量子化テーブルの識別のための情報に従って、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得ステップと、
を有し、
前記伸長処理ステップは、前記伸長処理に含まれる逆量子化処理に、前記量子化テーブル取得ステップにより取得された量子化テーブルを使用することを特徴とする画像伸長方法である。
The invention of claim 15 is a code string input step of inputting a code string which is compressed data of image data,
An expansion processing step for generating image data by performing an expansion process on the code string input in the code string input step;
An image output step for outputting the image data generated by the decompression step;
A quantization table for obtaining a quantization table from a quantization table group storage device through a network according to information for identifying the quantization table described in header data in the code string input by the code string input step An acquisition step;
Have
In the image expansion method, the expansion processing step uses the quantization table acquired in the quantization table acquisition step for the inverse quantization processing included in the expansion processing.

請求項16の発明は、画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力ステップと、
前記符号列入力ステップにより入力された符号列中のヘッダ・データとペイロード・データを分離し、ヘッダ・データに記述されている情報を解析する構文解析ステップと、
前記構文解析ステップの解析結果に基づいて、符号列中のペイロード・データを復号化する復号化ステップと、
前記構文解析ステップにより前記ヘッダ・データより抽出された量子化テーブルの識別のたの情報に従って、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得ステップと、
前記復号化ステップにより復号化された周波数変換係数を、前記量子化テーブル取得ステップにより取得された量子化テーブルを用いて逆量子化する逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップにより逆量子化された周波数変換係数に対し周波数逆変換を行う周波数逆変換ステップと、
前記周波数逆変換ステップの周波数逆変換により生成された画像データを出力する画像出力ステップと、を有することを特徴とする画像伸長方法である。
The invention of claim 16 includes a code string input step of inputting a code string that is compressed data of image data;
A syntax analysis step for separating header data and payload data in the code string input by the code string input step, and analyzing information described in the header data;
A decoding step of decoding the payload data in the code string based on the analysis result of the parsing step;
A quantization table obtaining step for obtaining a quantization table from a quantization table group storage device through a network according to information for identifying a quantization table extracted from the header data by the parsing step;
An inverse quantization step of inversely quantizing the frequency transform coefficient decoded by the decoding step using the quantization table acquired by the quantization table acquisition step;
A frequency inverse transform step for performing frequency inverse transform on the frequency transform coefficient inversely quantized by the inverse quantization step;
And an image output step of outputting image data generated by the frequency inverse transform of the frequency inverse transform step.

本発明によれば、画像圧縮伸長に関する国際標準方式又は事実上の標準方式から逸脱することなく、圧縮画像の非開示・開示を容易かつ確実に管理することができる。また、圧縮に利用する量子化テーブルを固定する必要がないため、画像の領域毎の動き量や周波数帯符号量分布などの特徴量を考慮し、個々の画像の特性に応じた最適な量子化テーブルを用いることができ、画質の良好な圧縮が可能になる、等々の効果を得られる。   According to the present invention, it is possible to easily and reliably manage non-disclosure / disclosure of a compressed image without departing from an international standard method or a de facto standard method for image compression / decompression. In addition, since there is no need to fix the quantization table used for compression, the optimal quantization according to the characteristics of each image is considered, taking into account the feature amount such as the amount of motion and frequency band code amount distribution for each region of the image. A table can be used, and compression with good image quality can be achieved.

図1に、本発明の画像圧縮伸長システムの例を示す。100は画像データの圧縮処理を行い符号列を出力する本発明の画像圧縮装置、200は画像データが圧縮された符号列を画像データに伸長する本発明の画像伸長装置、300は画像圧縮装置100及び画像伸長装置200で利用可能な量子化テーブル群を保存している量子化テーブル群保存装置、302は圧縮された符号列を記憶するための符号列記憶装置である。これらの装置はネットワーク303(例えば、LAN、イントラネット、インターネットなど)に接続され、ネットワーク303経由で相互に通信可能である。画像圧縮装置100及び画像伸長装置200はそれぞれ1台ずつ示されいるが、その台数は任意である。画像伸長装置200は、圧縮された符号列を画像圧縮装置100により直接的に取り込むことも、符号列記憶装置302から取り込むことも可能である。   FIG. 1 shows an example of an image compression / decompression system of the present invention. Reference numeral 100 denotes an image compression apparatus of the present invention that performs compression processing of image data and outputs a code string, 200 denotes an image expansion apparatus of the present invention that expands a code string obtained by compressing image data into image data, and 300 denotes an image compression apparatus 100. In addition, a quantization table group storage device 302 that stores a quantization table group that can be used by the image expansion device 200 is a code string storage device 302 for storing a compressed code string. These devices are connected to a network 303 (for example, a LAN, an intranet, the Internet, etc.) and can communicate with each other via the network 303. Although one image compression apparatus 100 and one image expansion apparatus 200 are shown, the number is arbitrary. The image decompression apparatus 200 can fetch the compressed code string directly by the image compression apparatus 100 or can fetch the code string from the code string storage device 302.

画像圧縮装置100は、画像データを入力する画像入力手段と、入力画像データに対し指定された圧縮率の圧縮処理を行い符号列を生成する圧縮処理手段と、入力画像データに関する1以上の特徴量を求める解析手段と、前記解析手段により求められた1以上の特徴量及び前記指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワーク303を通じて量子化テーブル群保存装置300より取得する量子化テーブル取得手段と、前記圧縮処理手段により生成された符号列をネットワーク303を通じて符号列記憶装置302又は画像伸長装置200へ出力する符号列出力手段とを有し、前記圧縮処理手段は、圧縮処理に含まれる量子化処理に前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを使用し、該量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを持ち、量子化テーブルを含まない符号列を生成する構成である。より具体的な構成については後述する。   The image compression apparatus 100 includes an image input unit that inputs image data, a compression processing unit that performs compression processing of a specified compression rate on the input image data to generate a code string, and one or more feature quantities related to the input image data And a quantization table acquisition unit that acquires, from the quantization table group storage device 300, the quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis unit and the specified compression rate, through the network 303. And a code string output means for outputting the code string generated by the compression processing means to the code string storage device 302 or the image expansion device 200 via the network 303, and the compression processing means is included in the compression processing. Use the quantization table acquired by the quantization table acquisition means for the quantization process, and identify the quantization table Because information has the header data described is a configuration for generating a code string which does not contain a quantization table. A more specific configuration will be described later.

画像伸長装置200は、符号列記憶装置302又は画像圧縮装置100よりネットワーク303を通じて符号列を入力する符号列入力手段と、入力された符号列の伸長処理を行い画像データを生成する伸長処理手段と、前記伸長処理手段により生成された画像データを出力する画像出力手段と、前記符号列入力手段により入力された符号列中のヘッダ・データに記述されている量子化テーブルの識別のための情報に従って、ネットワーク303を通じて量子化テーブル群保存装置300より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得手段とを有し、前記伸長処理手段は、前記伸長処理に含まれる逆量子化処理に、前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを使用する構成である。より具体的な構成については後述する。   The image decompression apparatus 200 includes a code string input unit that inputs a code string from the code string storage device 302 or the image compression apparatus 100 through the network 303, and a decompression processing unit that decompresses the input code string and generates image data. According to the information for identifying the quantization table described in the header data in the code string input by the code string input means and the image output means for outputting the image data generated by the decompression processing means , A quantization table acquisition unit that acquires a quantization table from the quantization table group storage device 300 via the network 303, and the expansion processing unit performs the quantization table in the inverse quantization process included in the expansion process. In this configuration, the quantization table acquired by the acquisition unit is used. A more specific configuration will be described later.

本発明の画像圧縮装置100より出力される符号列には、圧縮時の量子化処理に使用された量子化テーブルは埋め込まれていない。その符号列を正常に伸長することができる画像伸長装置は、量子化テーブル群保存装置300より当該量子化テーブルを取得することができる本発明の画像伸長装置200だけに限られる。量子化テーブル群保存装置300にアクセスできない画像伸長装置や、そのアクセスが可能であっても、符号列中のヘッダ・データに記述されている量子化テーブル子識別情報を正しく解釈し当該量子化テーブルを取得する機能のない画像伸長装置は、符号列を正常に伸長することができない。また、圧縮画像を非開示にしたい場合には、ネットワーク上の量子化テーブル群保存装置300そのものを隠すか、該当する量子化テーブルのアクセスを制限すればよく、この際、符号列に手を加える必要はない。このように、圧縮画像の非開示・開示を容易かつ確実に管理することができる。また、圧縮に利用する量子化テーブルを固定する必要がないため、個々の画像の特性を考慮した最適な量子化を行うことができる。   In the code string output from the image compression apparatus 100 of the present invention, the quantization table used for the quantization process at the time of compression is not embedded. The image decompression device that can normally decompress the code string is limited to the image decompression device 200 of the present invention that can acquire the quantization table from the quantization table group storage device 300. An image decompression apparatus that cannot access the quantization table group storage apparatus 300, or even if the access is possible, the quantization table child identification information described in the header data in the code string is correctly interpreted and the quantization table concerned. An image decompression device that does not have the function of acquiring the code cannot normally decompress the code string. In order to make the compressed image undisclosed, the quantization table group storage device 300 on the network itself may be hidden or access to the corresponding quantization table may be restricted. At this time, the code string is modified. There is no need. In this way, non-disclosure and disclosure of compressed images can be managed easily and reliably. In addition, since it is not necessary to fix the quantization table used for compression, it is possible to perform optimum quantization in consideration of the characteristics of individual images.

以下、本発明の画像圧縮装置及び画像伸長装置の実施例について説明する。ここでは、圧縮伸長アルゴリズムとしてJPEG2000のアルゴリズムを利用するものとして説明する。なお、扱う画像はMotin静止画像とし、その個々のフレームの静止画像はJPEG2000のアルゴリズムにより独立に圧縮され、また、伸長されるものとする。   Embodiments of an image compression apparatus and an image expansion apparatus according to the present invention will be described below. Here, a description will be given assuming that a JPEG2000 algorithm is used as the compression / decompression algorithm. It is assumed that the image to be handled is a Motin still image, and the still image of each frame is independently compressed and decompressed by the JPEG2000 algorithm.

図2は本発明の画像圧縮装置100の一実施例を示すブロック図、図3は図2中の画像解析手段107の具体的構成例を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the image compression apparatus 100 of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration example of the image analysis means 107 in FIG.

図2において、101は画像データを入力する画像入力手段である。周波数変換手段102は、入力画像データを1以上のタイル(矩形領域)に分割し、各タイル毎に二次元離散ウェーブレット変換を行い、階層的にサブバンド(周波数帯域)に分割されたウェーブレット変換係数(周波数変換係数)を生成する。量子化手段103は、量子化テーブル取得手段108により取得された量子化テーブルを用いて、各サブバンドの係数を量子化する。量子化後のウェーブレット変換係数は、符号化手段104によりサブバンド毎にビットプレーン単位でエントロピー符号化される。符号列作成手段105は、符号化手段104より出力される符号をペイロード・データとし、その先頭に、量子化手段103で使用された量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを結合した、量子化テーブルが埋め込まれていない符号列を作成する。この符号列は符号列出力手段106により出力される。   In FIG. 2, 101 is an image input means for inputting image data. The frequency transform unit 102 divides input image data into one or more tiles (rectangular regions), performs two-dimensional discrete wavelet transform for each tile, and hierarchically divides the wavelet transform coefficients into subbands (frequency bands). (Frequency conversion coefficient) is generated. The quantization unit 103 quantizes the coefficient of each subband using the quantization table acquired by the quantization table acquisition unit 108. The quantized wavelet transform coefficients are entropy-coded in bit plane units for each subband by the encoding means 104. The code string creation unit 105 uses the code output from the coding unit 104 as payload data, and header data in which information for identifying the quantization table used by the quantization unit 103 is described at the beginning. A code string in which the quantization table is not embedded is created. This code string is output by the code string output means 106.

画像解析手段107は、入力画像データに関する1以上の特徴量をタイル毎に求める手段である。この実施例においては、画像解析手段107は、動き量とサブバンド(周波数帯域)符号量分布を特徴量として求めるもので、図3に示すような構成を有する。図3において、パケット長検出手段120は、タイル毎に、周波数変換手段102で得られたパケットの長さを検出する。パケット長記憶手段122には、検出されたパケット長を一時的に記憶する手段である。差分検出手段123は、現フレームのパケット長と、パケット長記憶手段122に記憶されている前フレームのパケット長との差分をタイル毎に検出する。このパケット長の差分は、相前後するフレーム間のウェーブレット変換係数の相関係数値であり、これは動き量に対応した量子化インデックス値(動き量インデックス値)として量子化テーブル取得手段108へ入力される。サブバンド符号量分布検出手段121は、各サブバンド毎又は複数サブバンド毎に、パケット長の和(ウェーブレット変換係数の符号量和)のヒストグラムを求め、サブハンド符号量分布に対応した量子化インデックス値(サブバンド符号量分布インデックス値)を出力する。量子化テーブル取得手段108は、ユーザにより指定された圧縮率に対応した量子化インデックス値(圧縮率インデックス値)、動き量インデックス値及びサブバンド符号量インデックス値をネットワーク303を通じて量子化テーブル群保存装置300へ送信し、量子化テーブル群保存装置300より該当する量子化インデックス値を持つ1以上の量子化テーブルを受信する。受信した量子化テーブルは量子化手段103へ与えられ、ウェーブレット変換係数の量子化処理に用いられることは前述の通りである。   The image analysis unit 107 is a unit that obtains one or more feature amounts related to input image data for each tile. In this embodiment, the image analysis means 107 obtains a motion amount and a subband (frequency band) code amount distribution as a feature amount, and has a configuration as shown in FIG. In FIG. 3, the packet length detection means 120 detects the length of the packet obtained by the frequency conversion means 102 for each tile. The packet length storage unit 122 is a unit that temporarily stores the detected packet length. The difference detection unit 123 detects the difference between the packet length of the current frame and the packet length of the previous frame stored in the packet length storage unit 122 for each tile. This difference in packet length is a correlation coefficient value of wavelet transform coefficients between successive frames, and this is input to the quantization table acquisition means 108 as a quantization index value (motion amount index value) corresponding to the motion amount. The The subband code amount distribution detecting unit 121 obtains a histogram of the sum of packet lengths (sum of code amounts of wavelet transform coefficients) for each subband or for each subband, and a quantization index value corresponding to the subhand code amount distribution. (Subband code amount distribution index value) is output. The quantization table acquisition unit 108 is a quantization table group storage device that stores a quantization index value (compression rate index value), a motion amount index value, and a subband code amount index value corresponding to the compression rate designated by the user via the network 303. 300, and receives one or more quantization tables having a corresponding quantization index value from the quantization table group storage device 300. The received quantization table is given to the quantizing means 103 and used for the wavelet transform coefficient quantization processing as described above.

なお、この実施例においては、符号列作成手段105により作成される符号列中のヘッダ・データに記述される量子化テーブルの識別用情報とし、量子化テーブルの量子化インデックス値(圧縮率インデックス値、動き量インデックス値、サブハンド符号量分布インデックス値)が用いられる。   In this embodiment, the quantization table identification information described in the header data in the code string created by the code string creation unit 105 is used as the quantization table quantization index value (compression ratio index value). , Motion amount index value, subhand code amount distribution index value).

量子化テーブル群保存装置300に保存されている量子化テーブル群の模式図を図5に示す。図示のように、量子化テーブルは、動き量、サブバトン符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値(圧縮率インデックス値、動き量インデックス値、サブバンド符号量分布インデックス値)を持つ。圧縮率インデックス値は可逆(ロスレス)圧縮の場合も含まれる。従来は、図6に示すように圧縮率という1つの軸のみを考慮した量子化テーブルを用いて量子化を行っていた。これに対し、動き量、サブバンド符号量分布、圧縮率の3つの軸を考慮した量子化テーブルを量子化に利用することにより、画質の良好な画像圧縮が可能となるが、これについては後述する。   A schematic diagram of a quantization table group stored in the quantization table group storage device 300 is shown in FIG. As shown in the figure, the quantization table includes quantization index values (compression rate index value, motion amount index value, subband code amount distribution index value) corresponding to each value of motion amount, sub baton code amount distribution, and compression rate. Have. The compression rate index value includes a case of lossless compression. Conventionally, as shown in FIG. 6, quantization is performed using a quantization table that considers only one axis of compression rate. On the other hand, by using a quantization table in consideration of the three axes of motion amount, subband code amount distribution, and compression rate, it is possible to perform image compression with good image quality. This will be described later. To do.

なお、以上では、タイル毎の動き量、サブバンド、圧縮率の各量子化インデックス値を量子化テーブル群保存装置300へ送信し、それら量子化インデックス値を持つ1つ以上の量子化テーブルを取得すると説明した。しかし、量子化テーブル取得手段108から例えば圧縮率インデックス値のみ送信することにより、同じ圧縮率インデックス値を持つ量子化テーブル群(例えば図5の下側の図に示す量子化テーブル群)を取得し、この量子化テーブル群の中から、各タイル毎に、動き量インデックス値及びサブバンド符号量インデックス値を持つ量子化テーブルを選択して量子化手段103へ与えるようにしてもよいことは当然であり、かかる態様も本発明に包含される。このことは後述する画像伸長装置の場合においても同様である。   In the above, the quantization index values of the motion amount, subband, and compression rate for each tile are transmitted to the quantization table group storage device 300, and one or more quantization tables having these quantization index values are acquired. Then explained. However, by transmitting, for example, only the compression rate index value from the quantization table acquisition unit 108, a quantization table group having the same compression rate index value (for example, the quantization table group shown in the lower diagram of FIG. 5) is acquired. Of course, a quantization table having a motion amount index value and a subband code amount index value may be selected for each tile from the quantization table group and given to the quantization means 103. Such an embodiment is also included in the present invention. This is the same in the case of the image expansion apparatus described later.

図4は、本発明による画像伸長装置200の一実施例を示すブロック図である。図4において、201は画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力手段である。構文解析手段202は、入力された符号列中のヘッダ・データとペイロード・データを分離し、ヘッダ・データに記述されている情報を解析する。復号化手段203は、構文解析手段202の解析結果に基づいて、符号列中のペイロード・データを復号化しウェーブレット変換係数(周波数変換係数)を生成する。逆量子化手段204は、量子化テーブル選択手段207により取得された量子化テーブルを用いて、復号化手段203により復号化されたウェーブレット変換係数の逆量子化を行う。周波数逆変換手段205は、逆量子化手段204により逆量子化されたウェーブレット変換係数に二次元離散ウェーブレット逆変換(周波数変換係数)を適用し、画像データに戻す。この画像データは画像出力手段206により出力される。   FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the image expansion apparatus 200 according to the present invention. In FIG. 4, reference numeral 201 denotes a code string input means for inputting a code string that is compressed data of image data. The syntax analysis unit 202 separates the header data and the payload data in the input code string, and analyzes the information described in the header data. Based on the analysis result of the syntax analysis unit 202, the decoding unit 203 decodes the payload data in the code string and generates a wavelet transform coefficient (frequency transform coefficient). The inverse quantization unit 204 performs inverse quantization of the wavelet transform coefficient decoded by the decoding unit 203 using the quantization table acquired by the quantization table selection unit 207. The frequency inverse transform unit 205 applies the two-dimensional discrete wavelet inverse transform (frequency transform coefficient) to the wavelet transform coefficient inversely quantized by the inverse quantization unit 204, and returns the image data. This image data is output by the image output means 206.

構文解析手段202は、前記ヘッダ・データより量子化テーブルの識別のたの情報(ここでは、動き量、サブバンド符号量分布、圧縮率の各インデックス値)を抽出し、それを量子化テーブル取得手段207に与える。量子化テーブル取得手段207は、画像圧縮装置の量子化テーブル取得手段108(図2)と同様の手段であり、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置300より該当する1以上の量子化テーブルを取得し、それを逆量子化手段204に与える。   The parsing unit 202 extracts information (in this case, index values of motion amount, subband code amount distribution, and compression rate) for identifying the quantization table from the header data, and obtains the quantization table. It gives to the means 207. The quantization table acquisition unit 207 is the same unit as the quantization table acquisition unit 108 (FIG. 2) of the image compression device, and acquires one or more corresponding quantization tables from the quantization table group storage device 300 via the network. , It is given to the inverse quantization means 204.

ここで、図5に示したような量子化テーブルを用いるメリットについて、図7乃至図9を参照して説明する。   Here, the merit of using the quantization table as shown in FIG. 5 will be described with reference to FIGS.

従来、Motion静止画像の圧縮は、フレーム内の静止画像に対して最適化された「量子化」だけに目が向けられ、動画像固有の視覚特性を考慮した「量子化」が行われていなかった。本来、フレーム間の動き量は、画像領域毎に異なるのに、従来は、動き量が全画像領域に渡って均一であると仮定していた。その結果、静止画像の表示時には予想できなかった、全く新たな画像品質の劣化が、動画像表示の時にしばしば現れていた。   Conventionally, the compression of Motion still images has been focused only on “quantization” optimized for still images in a frame, and “quantization” has not been performed in consideration of the visual characteristics unique to moving images. It was. Originally, the amount of motion between frames differs from one image region to another, but conventionally, it has been assumed that the amount of motion is uniform over the entire image region. As a result, completely new image quality degradation, which could not be expected when displaying a still image, often appeared when displaying a moving image.

図8は、動き量を無視してサブバンド符号を一律に削減する、従来の量子化方法を示している。ここで、縦軸は動き量を表し、現フレームとそれ以前のフレームとの間におけるウェーブレット係数値の差分から求められる相関係数値が使われている。また、横軸は、タイルの単位を表している。なお、タイルにつけられた番号(タイル#)は図7で定義されたものである。   FIG. 8 shows a conventional quantization method in which the amount of motion is ignored and the subband codes are uniformly reduced. Here, the vertical axis represents the amount of motion, and the correlation coefficient value obtained from the difference of the wavelet coefficient values between the current frame and the previous frame is used. The horizontal axis represents the unit of tile. Note that the numbers (tiles #) given to the tiles are those defined in FIG.

動き量について見ると、図8の上側の図に見られるように、タイルAは大きく、タイルCは小さいというように、タイルごとに異なっている。しかし、従来の方法では、画像全体を一律な動き量に置換えていた。この例では、図8の下側の図に見られるように、全てのタイルの動き量が「無し」として扱われている。したがって、動き量の大小に関わらず唯一の量子化テーブルが参照されていた。   Looking at the amount of movement, as seen in the upper diagram of FIG. 8, the tile A is large and the tile C is small. However, in the conventional method, the entire image is replaced with a uniform amount of motion. In this example, as shown in the lower diagram of FIG. 8, the movement amounts of all tiles are treated as “none”. Therefore, the only quantization table is referenced regardless of the amount of motion.

また、フレーム内静止画像の量子化も、圧縮率あるいはビットレートで一義的に定義された唯一の「量子化テーブル」を用いていた。本来、サブバンドの符合量分布は、画像領域毎に異なるはずなのに、従来は、そうしたことを全く考慮していなかった。その結果、高域成分の多い画像、低域成分の多い画像、高域から低域まで広く分布した画像など、原画像の性質によって量子化された画像の画質が大きく変動していた。   In addition, the quantization of the still image in the frame also uses the only “quantization table” uniquely defined by the compression rate or the bit rate. Originally, although the code amount distribution of the subbands should be different for each image area, conventionally, such consideration has not been taken into consideration. As a result, the image quality of the quantized image greatly fluctuated depending on the properties of the original image, such as an image with many high-frequency components, an image with many low-frequency components, and an image widely distributed from high to low frequencies.

図9は、符号量の分布を無視して、サブバンド符号を一律に削減する、従来の量子化方法を示している。縦軸は、最上位階層の(デコンポジシン・レベル数が最大の)低域サブバンド符号量を「1」に規格化した時の相対符号量を表している。また、横軸は、サブバンドを表している。   FIG. 9 shows a conventional quantization method in which the distribution of the code amount is ignored and the subband codes are uniformly reduced. The vertical axis represents the relative code amount when the low-frequency subband code amount in the highest layer (maximum number of decompositin levels) is normalized to “1”. The horizontal axis represents the subband.

そして、タイルごとの符号量分布を示す曲線のうち、細線の部分は、符号量の削除対象となるサブバンドを、一方、太線の部分は、符号量がそのまま保存されるサブバンドを、各々表している。(a)は符号量の削減対象となるサブバンドの数が多い場合、(b)はそれが少ない場合で、それぞれ圧縮率の低い場合と高い場合に対応している。タイル番号A,B,C,Dは図7で定義されているものである。   In the curve indicating the code amount distribution for each tile, the thin line portion represents the subband from which the code amount is to be deleted, while the thick line portion represents the subband in which the code amount is stored as it is. ing. (a) corresponds to the case where the number of subbands whose code amount is to be reduced is large, and (b) corresponds to the case where the number of subbands is small. Tile numbers A, B, C, and D are defined in FIG.

タイルA,Dは高域まで符号データを保持している。タイルBは中域に比較的多くの情報を、タイルCは低域にほとんどの情報を、それぞれ保有している。このように、タイルごとにサブバンド符号量の異なる場合においても、従来の方法では、符号量分布に関係なく、サブバンド符号データを一律に削減していた。その結果、特に圧縮率の高い場合に、中域から高域のデータ量が相対的に多いタイルA,B,Dの画質は、低域にデータが集中しているタイルCの画質に比較して劣化が顕著であった。   The tiles A and D hold the code data up to the high frequency range. The tile B has a relatively large amount of information in the middle region, and the tile C has a large amount of information in the low region. As described above, even when the subband code amount is different for each tile, the conventional method reduces the subband code data uniformly regardless of the code amount distribution. As a result, especially when the compression ratio is high, the image quality of tiles A, B, and D with a relatively large amount of data in the middle to high range is compared with that of tile C in which data is concentrated in the low range. The deterioration was remarkable.

上記の内容を具体的に説明するために、圧縮伸長アルゴリズムにMotion−JPEG2000を使用した場合に生ずる現象について、以下に詳しく観察結果を述べる。   In order to specifically describe the above contents, the observation results will be described in detail below for the phenomenon that occurs when Motion-JPEG2000 is used as the compression / decompression algorithm.

図7は、動画像コンテンツから、連続する三つのフレームを抜き出したものである。この例では、動き量の少ない景色を背景にして走る自転車を表している。動き量の大きなダイル、逆に小さなタイル、の区別が比較的し易い画像である。今、四つのタイルに注目する。タイル#=Aは中心から下に、タイル#=Bは左上に、タイル#=Cは中心から上に、タイル#=Dは右上に、各々位置している。   FIG. 7 shows three consecutive frames extracted from the moving image content. In this example, a bicycle that runs against a background of a small amount of movement is shown. It is an image that is relatively easy to distinguish between a dail with a large amount of motion and a small tile. Now focus on the four tiles. Tile # = A is located below the center, tile # = B is located on the upper left, tile # = C is located above the center, and tile # = D is located on the upper right.

フレーム間の動き量もサブバンドの符号量分布もを考慮しない、従来の量子化によって符号化されたMotion静止画像を伸長表示させると、以下に述べるような現象が現れる。   When a Motion still image encoded by conventional quantization that does not take into consideration the amount of motion between frames and the code amount distribution of subbands is expanded and displayed, the following phenomenon appears.

タイル#=A:
自転車は、撮影点から一番近い距離にあり、構造上の特徴から高域サブバンドの符号量分布が大きい。圧縮率が高くなるに従い高域サブバンドの符号量が減らされるので、フレーム内の静止画像で、車輪のスポーク部分を一本一本判別するのが難しくなる。動く自転車のスポークの判別は、人間の持つ動体視力の限界以上なので、動画像に与える影響はそれ程大きくはない。
Tile # = A:
The bicycle is closest to the shooting point, and the code amount distribution of the high frequency subband is large due to the structural features. Since the code amount of the high frequency sub-band is reduced as the compression rate increases, it becomes difficult to distinguish the spoke portions of the wheel one by one from the still image in the frame. Since the discrimination of the spokes of a moving bicycle is beyond the limit of human visual acuity, the effect on the moving image is not so great.

タイル#=B:
遠景と前景の自転車の中間に位置している樹の動き量は、ほとんど無い。葉の部分は、中域サブバンドの符号量分布が大きい。圧縮率が高くなるに従い、フレーム内静止画像で葉の一枚一枚を区別することが難しくなる。但し、その傾向は、タイル#=Aにおける自転車のスポークほど強くはない。
Tile # = B:
There is almost no movement of the tree located in the middle of the foreground and foreground bicycles. The leaf portion has a large code amount distribution in the middle band. As the compression rate increases, it becomes difficult to distinguish each leaf individually from the still image in the frame. However, the tendency is not as strong as the bicycle spokes in tile # = A.

タイル#=C:
遠景には、低域サブバンドの符号量分布が大きいスカイラインが配置されている。圧縮率が高くなっても、符号量削減の影響を比較的受けにくい。但し、動き量がほとんど無いので、低域サブバンドのデータが僅かでも削られると、フレーム内静止画像全体にボケが広がってしまう。動画像で見ると、背景に「モヤモヤとした歪」が生じ、非常に目障りとなる。
Tile # = C:
In the distant view, a skyline having a large code amount distribution in the low frequency subband is arranged. Even if the compression rate increases, it is relatively difficult to be affected by the code amount reduction. However, since there is almost no amount of motion, if even a small amount of low-frequency sub-band data is deleted, the blur will spread over the entire still image in the frame. When viewed in a moving image, “smooth distortion” occurs in the background, which is very disturbing.

タイル#=D
画像領域内には樹の輪郭部分が多く存在する。その結果、符号量の分布において、高域側のデータ量がやや多い点が、タイル#=Cとは異なる。タイル#=Cと画像を比較した時、フレーム内静止画像にはあまり差は現れない。しかし、動画像を表示させた時には、「モヤモヤとした歪」がより顕著に現れる。これは、削られた高域成分の量が多いためであると思われる。
Tile # = D
There are many contour portions of the tree in the image area. As a result, the code amount distribution differs from tile # = C in that the data amount on the high frequency side is slightly larger. When comparing the image with tile # = C, there is not much difference between the still images in the frame. However, when a moving image is displayed, “smooth distortion” appears more prominently. This seems to be because the amount of the high-frequency component that has been shaved is large.

本発明によれば、量子化テーブルは固定されず、画像の特性に応じて、例えば図5に示すような最適な量子化テーブルを量子化に使用することができるため、上に述べたような画質の劣化を効果的に抑制可能であることは、これまでの説明から明らかである。   According to the present invention, the quantization table is not fixed, and an optimum quantization table as shown in FIG. 5, for example, can be used for quantization according to the characteristics of the image. It is clear from the above description that image quality deterioration can be effectively suppressed.

なお、本発明で使用される周波数変換は離散ウェーブレット変換のみに限られるものではなく、離散コサイン変換(DCT)を用いることも可能である。   The frequency transform used in the present invention is not limited to the discrete wavelet transform, and a discrete cosine transform (DCT) can also be used.

本発明の画像圧縮伸長システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the image compression / decompression system of this invention. 本発明の画像圧縮装置の一実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Example of the image compression apparatus of this invention. 図2中の画像解析手段の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the image analysis means in FIG. 本発明の画像伸長装置の一実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Example of the image expansion | extension apparatus of this invention. 本発明で使用される量子化テーブルの説明図である。It is explanatory drawing of the quantization table used by this invention. 圧縮率のみ考慮された量子化テーブルの説明図である。It is explanatory drawing of the quantization table in which only the compression rate was considered. 従来の量子化に関連した画質劣化の説明図である。It is explanatory drawing of the image quality degradation relevant to the conventional quantization. 図7に示した幾つかのタイルの動き量に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the movement amount of some tiles shown in FIG. 図7に示した幾つかのタイルについてのサブバンド毎の符号量と一律に量子化することによる問題点の説明図である。、It is explanatory drawing of the problem by quantizing uniformly with the code amount for every subband about several tiles shown in FIG. , JPEG2000のシステムの説明図である。It is explanatory drawing of the system of JPEG2000. コンポーネント毎のタイル分割の説明図である。It is explanatory drawing of the tile division | segmentation for every component. 二次元離散ウェーブレット変換によるオクターブ分割の説明図である。It is explanatory drawing of the octave division | segmentation by two-dimensional discrete wavelet transform. JPEG2000のコードストリームの構造の説明図である。It is explanatory drawing of the structure of a code stream of JPEG2000. 符号化されたウェーブレット係数の収容されたパケットをサブバンド毎に表した、コードストリーム構造の説明図である。。It is explanatory drawing of the code stream structure which represented the packet in which the encoded wavelet coefficient was accommodated for every subband. . 画像、タイル、プリシンクト、コードブロックの説明図である。It is explanatory drawing of an image, a tile, a precinct, and a code block. 量子化テーブルが埋め込まれた符号列の説明図である。It is explanatory drawing of the code sequence with which the quantization table was embedded.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像圧縮装置
101 画像入力手段
102 周波数変換手段
103 量子化手段
104 符号化手段
105 符号列作成手段
107 画像解析手段
108 量子化テーブル取得手段
200 画像伸長装置
201 符号列入力手段
202 構文解析手段
203 復号化手段
204 逆量子化手段
205 周波数逆変換手段
206 画像出力手段
207 量子化テーブル取得手段
300 量子化テーブル群保存装置
302 符号列記憶装置
303 ネットワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image compression apparatus 101 Image input means 102 Frequency conversion means 103 Quantization means 104 Encoding means 105 Code sequence creation means 107 Image analysis means 108 Quantization table acquisition means 200 Image decompression apparatus 201 Code sequence input means 202 Syntax analysis means 203 Decoding Quantization means 204 inverse quantization means 205 frequency inverse transform means 206 image output means 207 quantization table acquisition means 300 quantization table group storage device 302 code string storage device 303 network

Claims (16)

画像データの圧縮処理を行い符号列を生成する画像圧縮装置と、該画像圧縮装置により生成される符号列の伸長処理を行い画像データを生成する画像伸長装置と、量子化テーブル群を保存している量子化テーブル群保存装置とがネットワークに接続された画像圧縮伸長システムにおいて、
前記画像圧縮装置は、画像データに関する1以上の特徴量及び指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを前記量子化テーブル群保存装置より取得し、該量子化テーブルを圧縮処理に含まれる量子化処理に使用し、該使用された量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを持ち、量子化テーブルを含まない符号列を生成し、
前記画像伸長装置は、前記画像圧縮装置により生成された符号列中のヘッダ・データに記述されている情報に基づいて前記量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得し、該量子化テーブルを伸長処理に含まれる逆量子化処理に用いる、ことを特徴とする画像圧縮伸長システム。
An image compression apparatus that generates a code string by compressing image data, an image expansion apparatus that generates image data by performing an expansion process of a code string generated by the image compression apparatus, and a quantization table group In an image compression / decompression system in which a quantization table group storage device is connected to a network,
The image compression apparatus obtains a quantization table corresponding to one or more feature amounts related to image data and a specified compression rate from the quantization table group storage apparatus, and the quantization table is included in a compression process. Generating a code string having header data in which information for identifying the used quantization table is described, which is used for processing, and does not include the quantization table;
The image expansion device acquires a quantization table from the quantization table group storage device based on information described in header data in a code string generated by the image compression device, and stores the quantization table. An image compression / decompression system for use in an inverse quantization process included in an expansion process.
請求項1に記載の画像圧縮伸長システムに利用可能な画像圧縮装置であって、
画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データに対し指定された圧縮率の圧縮処理を行い符号列を生成する圧縮処理手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データに関する1以上の特徴量を求める解析手段と、
前記解析手段により求められた1以上の特徴量及び前記指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より取得する量子化テーブル取得手段と、
前記圧縮処理手段により生成された符号列を出力する符号列出力手段と、
を有し、
前記圧縮処理手段は、圧縮処理に含まれる量子化処理に前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを使用し、該量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを持ち、量子化テーブルを含まない符号列を生成することを特徴とする画像圧縮装置。
An image compression apparatus usable in the image compression / decompression system according to claim 1,
Image input means for inputting image data;
Compression processing means for generating a code string by performing compression processing at a specified compression rate on the image data input by the image input means;
Analysis means for obtaining one or more feature quantities related to the image data input by the image input means;
A quantization table acquisition unit that acquires a quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis unit and the specified compression rate from a quantization table group storage device through a network;
Code string output means for outputting the code string generated by the compression processing means;
Have
The compression processing means uses the quantization table acquired by the quantization table acquisition means for quantization processing included in the compression processing, and uses header data in which information for identifying the quantization table is described. An image compression apparatus characterized by generating a code string having no quantization table.
請求項1に記載の画像圧縮伸長システムに利用可能な画像圧縮装置であって、
画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データに関する1以上の特徴量を求める解析手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データを1以上の矩形領域毎に周波数変換して階層的に周波数帯域に分割された周波数変換係数を生成する周波数変換手段と、
前記解析手段により求められた1以上の特徴量及び指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より取得する量子化テーブル取得手段と、
前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを用いて、前記周波数変換手段により生成された周波数変換係数を量子化する量子化手段と、
前記量子化手段により量子化後の周波数係数を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段による符号化データをペイロード・データとし、その先頭に、量子化に用いられた量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを結合してなる、量子化テーブルが埋め込まれていない符号列を作成する符号列作成手段と、
前記符号列作成手段で作成された符号列を出力する符号列出力手段と、
を有することを特徴とする画像圧縮装置。
An image compression apparatus usable in the image compression / decompression system according to claim 1,
Image input means for inputting image data;
Analysis means for obtaining one or more feature quantities related to the image data input by the image input means;
Frequency conversion means for generating a frequency conversion coefficient hierarchically divided into frequency bands by frequency-converting the image data input by the image input means for each of one or more rectangular regions;
A quantization table acquisition means for acquiring a quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis means and a specified compression ratio from a quantization table group storage device through a network;
Quantization means for quantizing the frequency conversion coefficient generated by the frequency conversion means using the quantization table acquired by the quantization table acquisition means;
Encoding means for encoding the frequency coefficient after quantization by the quantization means;
A quantization table is formed by combining encoded data by the encoding means as payload data, and header data in which information for identifying the quantization table used for quantization is combined at the head thereof. Code string creating means for creating a code string that is not embedded;
Code string output means for outputting the code string created by the code string creating means;
An image compression apparatus comprising:
前記解析手段は、前記周波数変換手段により生成された周波数変換係数から動き量と周波数帯域符号量分布を特徴量として求める手段であることを特徴とする請求項3に記載の画像圧縮装置。   4. The image compression apparatus according to claim 3, wherein the analysis unit is a unit that obtains a motion amount and a frequency band code amount distribution as a feature amount from the frequency conversion coefficient generated by the frequency conversion unit. 量子化テーブルは動き量、周波数帯域符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値を持ち、符号列中のヘッダ・データには、動き量、周波数帯域符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値が記述されることを特徴とする請求項4に記載の画像圧縮装置。   The quantization table has a quantization index value corresponding to each value of motion amount, frequency band code amount distribution, and compression rate, and the header data in the code string includes the amount of motion, frequency band code amount distribution, and compression rate. The image compression apparatus according to claim 4, wherein a quantization index value corresponding to each value is described. 動き量に対応する量子化インデックス値は、相前後するフレーム間における周波数変換係数の相関係数値より求められることを特徴とする請求項5に記載の画像圧縮装置。   6. The image compression apparatus according to claim 5, wherein the quantization index value corresponding to the motion amount is obtained from a correlation coefficient value of a frequency conversion coefficient between successive frames. 周波数帯域符号量分布に対応する量子化インデックス値は、各周波数帯域又は複数の周波数帯域に含まれる周波数変換係数の符号量和を表すヒストグラムから求められることを特徴とする請求項5に記載の画像圧縮装置。   6. The image according to claim 5, wherein the quantization index value corresponding to the frequency band code amount distribution is obtained from a histogram representing a sum of code amounts of frequency conversion coefficients included in each frequency band or a plurality of frequency bands. Compression device. 周波数変換は離散ウェーブレット変換であることを特徴とする請求項3に記載の画像圧縮装置。   The image compression apparatus according to claim 3, wherein the frequency transform is a discrete wavelet transform. 請求項1に記載の画像圧縮伸長システムに利用可能な画像伸長装置であって、
画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力手段と、
前記符号列入力手段により入力された符号列の伸長処理を行い画像データを生成する伸長処理手段と、
前記伸長処理手段により生成された画像データを出力する画像出力手段と、
前記符号列入力手段により入力された符号列中のヘッダ・データに記述されている量子化テーブルの識別のための情報に従って、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得手段と、
を有し、
前記伸長処理手段は、前記伸長処理に含まれる逆量子化処理に、前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを使用することを特徴とする画像伸長装置。
An image expansion apparatus usable for the image compression / decompression system according to claim 1,
Code string input means for inputting a code string which is compressed data of image data;
Decompression processing means for generating image data by decompressing the code string input by the code string input means;
Image output means for outputting the image data generated by the decompression processing means;
A quantization table for obtaining a quantization table from a quantization table group storage device through a network according to information for identifying the quantization table described in header data in the code string input by the code string input means Acquisition means;
Have
The image decompression apparatus, wherein the decompression processing unit uses the quantization table acquired by the quantization table acquisition unit for the inverse quantization process included in the decompression process.
請求項1に記載の画像圧縮伸長システムに利用可能な画像伸長装置であって、
画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力手段と、
前記符号列入力手段により入力された符号列中のヘッダ・データとペイロード・データを分離し、ヘッダ・データに記述されている情報を解析する構文解析手段と、
前記構文解析手段の解析結果に基づいて、符号列中のペイロード・データを復号化する復号化手段と、
前記構文解析手段により前記ヘッダ・データより抽出された量子化テーブルの識別のための情報に従って、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得手段と、
前記復号化手段により復号化された周波数変換係数を、前記量子化テーブル取得手段により取得された量子化テーブルを用いて逆量子化する逆量子化手段と、
前記逆量子化手段により逆量子化された周波数変換係数に対し周波数逆変換を行う周波数逆変換手段と、
前記周波数逆変換手段の周波数逆変換により生成された画像データを出力する画像出力手段と、を有することを特徴とする画像伸長装置。
An image expansion apparatus usable for the image compression / decompression system according to claim 1,
Code string input means for inputting a code string which is compressed data of image data;
Syntax analysis means for separating header data and payload data in the code string input by the code string input means, and analyzing information described in the header data;
Decoding means for decoding payload data in the code string based on the analysis result of the syntax analysis means;
Quantization table acquisition means for acquiring a quantization table from a quantization table group storage device through a network according to information for identifying the quantization table extracted from the header data by the syntax analysis means;
Inverse quantization means for inversely quantizing the frequency transform coefficient decoded by the decoding means using the quantization table acquired by the quantization table acquisition means;
Frequency inverse transform means for performing frequency inverse transform on the frequency transform coefficient inversely quantized by the inverse quantization means;
And an image output means for outputting image data generated by the frequency inverse transform of the frequency inverse transform means.
画像データを入力する画像入力ステップと、
前記画像入力ステップにより入力された画像データに対し指定された圧縮率の圧縮処理を行い符号列を生成する圧縮処理ステップと、
前記画像入力ステップにより入力された画像データに関する1以上の特徴量を求める解析ステップと、
前記解析ステップにより求められた1以上の特徴量及び前記指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より取得する量子化テーブル取得ステップと、
前記圧縮処理ステップにより生成された符号列を出力する符号列出力ステップと、
を有し、
前記圧縮処理ステップは、圧縮処理に含まれる量子化処理に前記量子化テーブル取得ステップにより取得された量子化テーブルを使用し、該量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを持ち、量子化テーブルを含まない符号列を生成することを特徴とする画像圧縮方法。
An image input step for inputting image data;
A compression processing step for generating a code string by performing compression processing at a specified compression rate on the image data input in the image input step;
An analysis step for obtaining one or more feature quantities related to the image data input by the image input step;
A quantization table acquisition step of acquiring a quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis step and the specified compression rate from a quantization table group storage device through a network;
A code string output step for outputting the code string generated by the compression processing step;
Have
The compression processing step uses the quantization table acquired by the quantization table acquisition step for quantization processing included in the compression processing, and converts header data in which information for identifying the quantization table is described. An image compression method comprising: generating a code string having a quantization table and no quantization table.
画像データを入力する画像入力ステップと、
前記画像入力ステップにより入力された画像データに関する1以上の特徴量を求める解析ステップと、
前記画像入力ステップにより入力された画像データを1以上の矩形領域毎に周波数変換して階層的に周波数帯域に分割された周波数変換係数を生成する周波数変換ステップと、
前記解析ステップにより求められた1以上の特徴量及び指定された圧縮率に対応した量子化テーブルを、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より取得する量子化テーブル取得ステップと、
前記量子化テーブル取得ステップにより取得された量子化テーブルを用いて、前記周波数変換ステップにより生成された周波数変換係数を量子化する量子化ステップと、
前記量子化ステップにより量子化後の周波数係数を符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップによる符号化データをペイロード・データとし、その先頭に、量子化に用いられた量子化テーブルを識別するための情報が記述されたヘッダ・データを結合してなる、量子化テーブルが埋め込まれていない符号列を作成する符号列作成ステップと、
前記符号列作成ステップで作成された符号列を出力する符号列出力ステップと、
を有することを特徴とする画像圧縮方法。
An image input step for inputting image data;
An analysis step for obtaining one or more feature quantities related to the image data input by the image input step;
A frequency conversion step of generating a frequency conversion coefficient that is divided into frequency bands hierarchically by frequency-converting the image data input by the image input step for each of one or more rectangular regions;
A quantization table acquisition step of acquiring a quantization table corresponding to the one or more feature amounts obtained by the analysis step and the specified compression ratio from a quantization table group storage device through a network;
A quantization step for quantizing the frequency conversion coefficient generated by the frequency conversion step using the quantization table acquired by the quantization table acquisition step;
An encoding step of encoding the frequency coefficient after quantization by the quantization step;
A quantization table formed by combining encoded data obtained by the encoding step as payload data and combining header data in which information for identifying the quantization table used for quantization is described at the head thereof. A code string creation step for creating a code string that is not embedded;
A code string output step for outputting the code string created in the code string creation step;
An image compression method characterized by comprising:
前記解析ステップは、前記周波数変換ステップにより生成された周波数変換係数から動き量と周波数帯域符号量分布を特徴量として求めることを特徴とする請求項12に記載の画像圧縮方法。   13. The image compression method according to claim 12, wherein the analysis step obtains a motion amount and a frequency band code amount distribution as a feature amount from the frequency conversion coefficient generated by the frequency conversion step. 量子化テーブルは動き量、周波数帯域符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値を持ち、符号列中のヘッダ・データには、動き量、周波数帯域符号量分布、圧縮率の各値に対応した量子化インデックス値が記述されることを特徴とする請求項13に記載の画像圧縮方法。   The quantization table has a quantization index value corresponding to each value of motion amount, frequency band code amount distribution, and compression rate, and the header data in the code string includes the amount of motion, frequency band code amount distribution, and compression rate. The image compression method according to claim 13, wherein a quantization index value corresponding to each value is described. 画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力ステップと、
前記符号列入力ステップにより入力された符号列の伸長処理を行い画像データを生成する伸長処理ステップと、
前記伸長処理ステップにより生成された画像データを出力する画像出力ステップと、
前記符号列入力ステップにより入力された符号列中のヘッダ・データに記述されている量子化テーブルの識別のための情報に従って、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得ステップと、
を有し、
前記伸長処理ステップは、前記伸長処理に含まれる逆量子化処理に、前記量子化テーブル取得ステップにより取得された量子化テーブルを使用することを特徴とする画像伸長方法。
A code string input step for inputting a code string which is compressed data of image data;
An expansion processing step for generating image data by performing an expansion process on the code string input in the code string input step;
An image output step for outputting the image data generated by the decompression step;
A quantization table for obtaining a quantization table from a quantization table group storage device through a network according to information for identifying the quantization table described in header data in the code string input by the code string input step An acquisition step;
Have
The expansion process step uses the quantization table acquired by the quantization table acquisition step for the inverse quantization process included in the expansion process.
画像データの圧縮データである符号列を入力する符号列入力ステップと、
前記符号列入力ステップにより入力された符号列中のヘッダ・データとペイロード・データを分離し、ヘッダ・データに記述されている情報を解析する構文解析ステップと、
前記構文解析ステップの解析結果に基づいて、符号列中のペイロード・データを復号化する復号化ステップと、
前記構文解析ステップにより前記ヘッダ・データより抽出された量子化テーブルの識別のための情報に従って、ネットワークを通じて量子化テーブル群保存装置より量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得ステップと、
前記復号化ステップにより復号化された周波数変換係数を、前記量子化テーブル取得ステップにより取得された量子化テーブルを用いて逆量子化する逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップにより逆量子化された周波数変換係数に対し周波数逆変換を行う周波数逆変換ステップと、
前記周波数逆変換ステップの周波数逆変換により生成された画像データを出力する画像出力ステップと、を有することを特徴とする画像伸長方法。
A code string input step for inputting a code string which is compressed data of image data;
A syntax analysis step for separating header data and payload data in the code string input by the code string input step, and analyzing information described in the header data;
A decoding step of decoding the payload data in the code string based on the analysis result of the parsing step;
A quantization table obtaining step for obtaining a quantization table from a quantization table group storage device through a network according to information for identifying the quantization table extracted from the header data by the parsing step;
An inverse quantization step of inversely quantizing the frequency transform coefficient decoded by the decoding step using the quantization table acquired by the quantization table acquisition step;
A frequency inverse transform step for performing frequency inverse transform on the frequency transform coefficient inversely quantized by the inverse quantization step;
And an image output step of outputting image data generated by the frequency inverse transform of the frequency inverse transform step.
JP2003343945A 2003-10-02 2003-10-02 Image compression / decompression system, image compression apparatus, image expansion apparatus, image compression method, and image expansion method Expired - Fee Related JP4144749B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003343945A JP4144749B2 (en) 2003-10-02 2003-10-02 Image compression / decompression system, image compression apparatus, image expansion apparatus, image compression method, and image expansion method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003343945A JP4144749B2 (en) 2003-10-02 2003-10-02 Image compression / decompression system, image compression apparatus, image expansion apparatus, image compression method, and image expansion method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005110146A JP2005110146A (en) 2005-04-21
JP4144749B2 true JP4144749B2 (en) 2008-09-03

Family

ID=34537726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003343945A Expired - Fee Related JP4144749B2 (en) 2003-10-02 2003-10-02 Image compression / decompression system, image compression apparatus, image expansion apparatus, image compression method, and image expansion method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4144749B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9077991B2 (en) 2002-12-10 2015-07-07 Sony Computer Entertainment America Llc System and method for utilizing forward error correction with video compression
US9314691B2 (en) 2002-12-10 2016-04-19 Sony Computer Entertainment America Llc System and method for compressing video frames or portions thereof based on feedback information from a client device
US9108107B2 (en) 2002-12-10 2015-08-18 Sony Computer Entertainment America Llc Hosting and broadcasting virtual events using streaming interactive video
US20090118019A1 (en) 2002-12-10 2009-05-07 Onlive, Inc. System for streaming databases serving real-time applications used through streaming interactive video
US9138644B2 (en) 2002-12-10 2015-09-22 Sony Computer Entertainment America Llc System and method for accelerated machine switching
US8964830B2 (en) 2002-12-10 2015-02-24 Ol2, Inc. System and method for multi-stream video compression using multiple encoding formats
CN101918943B (en) * 2007-12-05 2015-02-11 欧乐2号公司 System and method for compressing video by allocating bits to image tiles based on detected intraframe motion or scene complexity
WO2024047734A1 (en) * 2022-08-30 2024-03-07 富士通株式会社 Image processing device, encoding method, and encoding program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005110146A (en) 2005-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8411753B2 (en) Color space scalable video coding and decoding method and apparatus for the same
JP4064196B2 (en) Client computer, server computer, program, storage medium, image data processing system, and image data processing method
JP4093405B2 (en) Image processing apparatus, program, and storage medium
JP3922919B2 (en) Still image expansion apparatus and still image expansion method
JP2001346047A (en) Image processor and image processing method
US20030068089A1 (en) Image processing system processing code data
JP4144749B2 (en) Image compression / decompression system, image compression apparatus, image expansion apparatus, image compression method, and image expansion method
US7492951B2 (en) Image processing method and apparatus, and computer-readable storage medium
JP2004221633A (en) Image processing apparatus, image processing program, and storage medium
US20050207659A1 (en) Image-processing apparatus, program, and recording medium
JP4040404B2 (en) Code string conversion apparatus and method, image processing apparatus, and image recording apparatus
JP4323178B2 (en) Search object restriction device, image processing apparatus, program, storage medium, and search object restriction method
JP4124436B2 (en) Motion estimation device, program, storage medium, and motion estimation method
JP2003339047A (en) Image compression device, image decompression device, image compression/decompression device, image compression method, image decompression method, program, and recording medium recording the program
JP2004200959A (en) Code sequence converting apparatus, image edit system, camera system, and program
JP2006246376A (en) Unit and method for processing image, program, and information recording medium
JP2006303669A (en) Encoded data processor and processing program
KR20010074288A (en) Image encoding and decoding method
JP2004260539A (en) Image decoding system and program
JP2005110145A (en) Code string converter, code string converting method, photographing system, image display system, monitoring system, program, and information recording
JP4093870B2 (en) Image processing apparatus, program, and storage medium
JP2005223407A (en) Image processing apparatus and program
JP2004236217A (en) Device for removing unwanted portion, image processor, program, storage medium and method for removing unwanted portion
Ochoa-Domínguez et al. A Discrete Wavelet Transform-Singular Value Decomposition System for Image Coding
JP4010957B2 (en) Image processing apparatus, program, storage medium, and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080402

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080520

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080611

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080612

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130627

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees