JP4315980B2 - 画像圧縮装置、画像圧縮方法、および画像圧縮プログラム製品 - Google Patents

画像圧縮装置、画像圧縮方法、および画像圧縮プログラム製品 Download PDF

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Description

この発明は、量子化テーブル生成装置、量子化テーブル生成方法、量子化テーブル生成プログラム、画像圧縮装置、画像圧縮方法および画像圧縮プログラムに関し、特に、圧縮時と伸張時とで異なる量子化テーブルを用いる圧縮方式を用いた量子化テーブル生成装置、量子化テーブル生成方法、量子化テーブル生成プログラム、画像圧縮装置、画像圧縮方法および画像圧縮プログラムに関する。
従来の画像圧縮装置として、ＪＰＥＧ方式に基づく画像圧縮装置がある。ＪＰＥＧ方式は静止画像を圧縮する技術で、Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐによって制定された画像圧縮方式である。当該ＪＰＥＧの技術は、たとえば、安田浩、渡辺裕共著、「ディジタル画像圧縮の基礎 基本原理とアプリケーション」、日経ＢＰ出版センター、第３章カラー静止画像の符号化（ＪＰＥＧ）、ｐ．９７−ｐ．１１１（例えば、非特許文献１）に開示されている。
上記ＪＰＥＧ方式は、画質対データ容量の関係、並びに圧縮処理量において優れた性能を示すが、圧縮率を高めてデータ容量を削減した際（例えば１／５０）にブロックノイズやモスキートノイズが発生する。ここでブロックノイズとは、圧縮データを伸長して得られる画像において、ブロック状（例えば８×８画素単位）の歪が発生するノイズである。またモスキートノイズとは、高域成分を含んだ映像やエッジ部分（例えば文字部分）に発生する蚊の大群が集まったように見えるノイズである。
上記モスキートノイズを低減するため、圧縮時の量子化と伸長時の逆量子化とで異なる量子化テーブル（または量子化ステップ）を用いる技術がある。当該技術は、特開平９−２２４２４６号公報（例えば、特許文献１）および特開平１０−１９１３９１号公報（例えば、特許文献２）に開示されている。
一方、平滑化または鮮鋭化などの空間フィルタ処理を施すことがある。当該技術は、樋口龍雄、川又政征共著、「ＭＡＴＬＡＢ対応ディジタル信号処理」、昭晃堂、２０００年３月２７日、第１３章（２次元ディジタルフィルタ）ｐ．２０６−ｐ．２１９（例えば、非特許文献２）に開示されている。上記従来の技術では、この空間フィルタ処理を圧縮処理とは別の処理として、画像データに施していたため、フィルタ処理と圧縮処理とを別々に実行しなければならず、処理の負荷が大きくなるといった問題があった。
これに対応するために、平滑化または鮮鋭化などのフィルタ処理を圧縮時の量子化と伸長時の逆量子化とで異なる量子化テーブルを用いて実現する技術が知られている。当該技術は、特開平４−３１５３７１号公報（例えば、特許文献３）および特開２００１−３５８９４８号公報（例えば、特許文献４）に開示されている。しかしながら、フィルタ処理を圧縮時の量子化と伸長時の逆量子化とで異なる量子化テーブルを用いて実行する従来の技術では、フィルタ処理毎に圧縮時の量子化と伸長時の逆量子化とで用いる量子化テーブルの組を予め定めておかなければならない。また、そのような量子化テーブルの組を決定するのが困難であるといった問題があった。
特開平９−２２４２４６号公報 特開平１０−１９１３９１号公報 特開平４−３１５３７１号公報 特開２００１−３５８９４８号公報 安田浩、渡辺裕共著、「ディジタル画像圧縮の基礎 基本原理とアプリケーション」、日経ＢＰ出版センター、第３章カラー静止画像の符号化（ＪＰＥＧ）、ｐ．９７−ｐ．１１１ 樋口龍雄、川又政征共著、「ＭＡＴＬＡＢ対応ディジタル信号処理」、昭晃堂、２０００年３月２７日、第１３章（２次元ディジタルフィルタ）ｐ．２０６−ｐ．２１９
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に生成することが可能な量子化テーブル生成装置、量子化テーブル生成方法および量子化テーブル生成プログラムを提供することである。
この発明の他の目的は、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置、画像圧縮方法および画像圧縮プログラムを提供することである。
この発明のさらに他の目的は、量子化処理が原因で発生するノイズを低減可能な量子化テーブルまたは逆量子化テーブルを生成可能な量子化テーブル生成装置を提供することである。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、第１量子化テーブルと、前記第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルとを記憶する量子化テーブル記憶部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、前記第２量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化されたデータと前記第１量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備える。
この発明に従えば、入力された画像データを周波数変換し、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを用いて、周波数変換されたデータを量子化し、量子化されたデータを符号化し、符号化されたデータと第１量子化テーブルとを関連付けて出力する。このため、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、第１量子化テーブルと、前記第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第３量子化テーブルとを記憶する量子化テーブル記憶部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、前記第１量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化されたデータと前記第３量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備える。
この発明に従えば、入力された画像データを周波数変換し、第１量子化テーブルを用いて、周波数変換されたデータを量子化し、量子化されたデータを符号化し、符号化されたデータと空間フィルタで調整した第３量子化テーブルとを関連付けて出力する。このため、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、第１量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、第１量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、空間フィルタを用いて、前記量子化に用いられた第１量子化テーブルを調整して第３量子化テーブルを生成する調整部と、前記符号化されたデータと前記第３量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備える。
この発明に従えば、入力された画像データを周波数変換し、第１量子化テーブルを用いて、周波数変換されたデータを量子化し、量子化されたデータを符号化し、符号化されたデータと、空間フィルタを用いて第１量子化テーブルを調整した第３量子化テーブルとを関連付けて出力する。このため、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、前記第２量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記空間フィルタを用いて前記量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して第４量子化テーブルを生成する調整部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化されたデータと前記第４量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備える。
この発明に従えば、入力された画像データを周波数変換し、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを用いて、周波数変換されたデータを量子化し、量子化されたデータを符号化し、符号化されたデータと、空間フィルタを用いて第２量子化テーブルを調整した第４量子化テーブルとを関連付けて出力する。このため、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルと、前記第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルとを記憶する量子化テーブル記憶部と、前記量子化部には、前記記憶された第２量子化テーブルが与えられ、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記記憶された第１量子化テーブルに置換する置換部とを備える。
この発明に従えば、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを用いて量子化される。そして、符号化された符号データと関連付けられた第２量子化テーブルが、第１量子化テーブルに置換されるので、第２量子化テーブルを用いて量子化したデータが第１量子化テーブルを用いて逆量子化される。このため、符号化された符号データの量子化時に発生するノイズを低減させることができる。その結果、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
好ましくは、前記空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである。
この発明に従えば、量子化または逆量子化に用いる量子化テーブルを生成することによって、平滑化、鮮鋭化またはエッジ強調の処理を同時に実行可能な画像圧縮装置を提供することができる。特に、平滑化フィルタを用いる場合には、モスキート歪等の量子化処理が原因で発生するノイズを有効に除去することが可能な量子化テーブルまたは逆量子化テーブルが生成される。このため、量子化処理が原因で発生するノイズを低減可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明の他の局面によれば、画像圧縮装置は、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルと、前記第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第３量子化テーブルとを記憶する量子化テーブル記憶部と、前記量子化部には、前記記憶された第１量子化テーブルが与えられ、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第１量子化テーブルを前記記憶された第３量子化テーブルに置換する置換部とを備える。
この発明に従えば、第１量子化テーブルを用いて量子化され、符号化された符号データと関連付けられた第１量子化テーブルが第３量子化テーブルに置換されるので、空間フィルタを用いて第１量子化テーブルを調整して生成された第３量子化テーブルで逆量子化される。このため、符号化された符号データの量子化時に発生するノイズを低減させることができる。その結果、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
好ましくは、前記空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、第１量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、前記量子化部には、第１量子化テーブルが与えられ、空間フィルタを用いて、前記量子化に用いられた第１量子化テーブルを調整して第３量子化テーブルを生成する調整部と、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第１量子化テーブルを前記生成された第３量子化テーブルに置換する置換部とを備える。
この発明に従えば、第１量子化テーブルを用いて量子化され、符号化された符号データと関連付けられた第１量子化テーブルが第３量子化テーブルに置換されるので、空間フィルタを用いて第１量子化テーブルを調整して生成された第３量子化テーブルで逆量子化される。このため、符号化された符号データの量子化時に発生するノイズを低減させることができる。その結果、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
好ましくは、前記空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである。
好ましくは、前記空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成する変換テーブル生成部をさらに備え、前記調整部は、前記量子化テーブルと前記生成された変換テーブルとで対応する要素を所定の規則に従って演算する。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部と、前記量子化部には、前記記憶された第２量子化テーブルが与えられ、前記空間フィルタを用いて前記量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して第４量子化テーブルを生成する調整部と、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記生成された第４量子化テーブルに置換する置換部とを備える。
この発明に従えば、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを用いて量子化される。符号化された符号データと関連付けられた第２量子化テーブルが、空間フィルタを用いて量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して生成した第４量子化テーブルに置換される。このため、符号化された符号データの量子化時に発生するノイズを低減させることができる。その結果、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
好ましくは、空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである。
好ましくは、空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成する変換テーブル生成部をさらに備え、前記調整部は、量子化テーブルと前記生成された変換テーブルとで対応する要素を所定の規則に従って演算する。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮方法は、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルと、前記第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルとを記憶する量子化テーブル記憶部とを備えた画像圧縮装置で実行される画像圧縮方法であって、前記量子化部に前記記憶された第２量子化テーブルを与えるステップと、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記記憶された第１量子化テーブルに置換するステップとを含む。
この発明に従えば、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮方法は、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルと、前記第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第３量子化テーブルとを記憶する量子化テーブル記憶部とを備えた画像圧縮装置で実行される画像圧縮方法であって、前記量子化部に前記記憶された第１量子化テーブルを与えるステップと、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第１量子化テーブルを前記記憶された第３量子化テーブルに置換するステップとを含む。
この発明に従えば、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮方法は、第１量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部とを備えた画像圧縮装置で実行される画像圧縮方法であって、前記量子化部に第１量子化テーブルを与えるステップと、空間フィルタを用いて、前記量子化に用いられた第１量子化テーブルを調整して第３量子化テーブルを生成するステップと、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第１量子化テーブルを前記生成された第３量子化テーブルに置換するステップとを含む。
この発明に従えば、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮方法は、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部とを備えた画像圧縮装置で実行される画像圧縮方法であって、前記量子化部に前記記憶された第２量子化テーブルを与えるステップと、前記空間フィルタを用いて前記量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して第４量子化テーブルを生成するステップと、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記生成された第４量子化テーブルに置換するステップとを含む。
この発明に従えば、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルと、前記第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルとを記憶する量子化テーブル記憶部とを備えたコンピュータで実行される画像圧縮プログラム製品は、前記量子化部に前記記憶された第２量子化テーブルを与えるステップと、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記記憶された第１量子化テーブルに置換するステップとをコンピュータに実行させる。
この発明に従えば、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮プログラム製品を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルと、前記第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第３量子化テーブルとを記憶する量子化テーブル記憶部とを備えたコンピュータで実行される画像圧縮プログラム製品は、前記量子化部に前記記憶された第１量子化テーブルを与えるステップと、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第１量子化テーブルを前記記憶された第３量子化テーブルに置換するステップとをコンピュータに実行させる。
この発明に従えば、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮プログラム製品を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、第１量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部とを備えたコンピュータで実行される画像圧縮プログラム製品は、前記量子化部に第１量子化テーブルを与えるステップと、空間フィルタを用いて、前記量子化に用いられた第１量子化テーブルを調整して第３量子化テーブルを生成するステップと、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第１量子化テーブルを前記生成された第３量子化テーブルに置換するステップとをコンピュータに実行させる。
この発明に従えば、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮プログラム製品を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部とを備えたコンピュータで実行される画像圧縮プログラム製品は、前記量子化部に前記記憶された第２量子化テーブルを与えるステップと、前記空間フィルタを用いて前記量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して第４量子化テーブルを生成するステップと、前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記生成された第４量子化テーブルに置換するステップとをコンピュータに実行させる。
この発明に従えば、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮プログラム製品を提供することができる。
上述した目的を達成するために、この発明のある局面によれば、量子化テーブル生成装置は、量子化テーブルを取得して逆量子化に用いる量子化テーブルとして出力する量子化テーブル取得部と、空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成する調整部とを備える。
この発明に従えば、量子化テーブルを取得して逆量子化に用いる量子化テーブルとして出力する。一方、空間フィルタを用いて、量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成して出力する。空間フィルタの要素数（９個）の値を決定することにより量子化のための量子化テーブルおよび逆量子化のための逆量子化テーブルを決定することができる。このため、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成装置を提供することができる。
好ましくは、前記空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである。
この発明に従えば、量子化テーブルまたは逆量子化テーブルを容易に生成することができる。特に、平滑化フィルタを用いる場合には、モスキート歪等の量子化処理が原因で発生するノイズを有効に除去することが可能な量子化テーブルまたは逆量子化テーブルが生成される。このため、量子化処理が原因で発生するノイズを低減可能な量子化テーブルまたは逆量子化テーブルを生成可能な量子化テーブル生成装置を提供することができる。
好ましくは、前記空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成する変換テーブル生成部をさらに備え、前記調整部は、前記量子化テーブルと前記生成された変換テーブルとで対応する要素を所定の規則に従って演算する。
この発明の他の局面によれば、量子化テーブル生成装置は、量子化テーブルを取得して量子化に用いる量子化テーブルとして出力する量子化テーブル取得部と、空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成する調整部とを備える。
この発明に従えば、量子化テーブルを取得して量子化に用いる量子化テーブルとして出力する。一方、空間フィルタを用いて、量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成して出力する。このため、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に生成することが可能な量子化テーブル生成装置を提供することができる。
好ましくは、前記空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである。
好ましくは、前記空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成する変換テーブル生成部をさらに備え、前記調整部は、前記量子化テーブルと前記生成された変換テーブルとで対応する要素を所定の規則に従って演算する。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成装置は、空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成する調整部とを備える。
この発明に従えば、取得した空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成して出力する。このため、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成装置を提供することができる。
好ましくは、前記空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである。
好ましくは、前記空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成する変換テーブル生成部をさらに備え、前記調整部は、前記量子化テーブルと前記生成された変換テーブルとで対応する要素を所定の規則に従って演算する。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成装置は、量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得部と、空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成する第１調整部と、前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成する第２調整部とを備える。
この発明によれば、空間フィルタを用いて、量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成して出力する。一方、取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成して出力する。このため、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成装置を提供することができる。
好ましくは、前記空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである。
好ましくは、前記空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成する変換テーブル生成部をさらに備え、前記第１調整部および前記第２調整部それぞれは、前記量子化テーブルと前記生成された変換テーブルとで対応する要素を所定の規則に従って演算する。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、量子化テーブルを取得して逆量子化に用いる量子化テーブルとして出力する量子化テーブル取得部と、空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成する調整部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記周波数変換されたデータを前記入力された量子化テーブルを用いて量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記逆量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記符号化されたデータと前記入力された逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備える。
この発明に従えば、画像データを周波数変換し、量子化に用いる量子化テーブルを用いて周波数変換されたデータを量子化し、量子化されたデータを符号化する。そして、符号化されたデータと逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する。量子化に用いる量子化テーブルまたは逆量子化に用いる量子化テーブルの少なくとも一方が、空間フィルタを用いて調整して生成されるので、符号データを伸張して得られる画像データは、空間フィルタを用いた画像処理と同等の処理が施された画像となる。その結果、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、量子化テーブルを取得して量子化に用いる量子化テーブルとして出力する量子化テーブル取得部と、空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成する調整部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記周波数変換されたデータを前記入力された量子化テーブルを用いて量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記逆量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記符号化されたデータと前記入力された逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備える。
この発明に従えば、画像データを周波数変換し、量子化に用いる量子化テーブルを用いて周波数変換されたデータを量子化し、量子化されたデータを符号化する。そして、符号化されたデータと逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する。量子化に用いる量子化テーブルまたは逆量子化に用いる量子化テーブルの少なくとも一方が、空間フィルタを用いて調整して生成されるので、符号データを伸張して得られる画像データは、空間フィルタを用いた画像処理と同等の処理が施された画像となる。その結果、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成する調整部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記周波数変換されたデータを前記入力された量子化テーブルを用いて量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記逆量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記符号化されたデータと前記入力された逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備える。
この発明に従えば、画像データを周波数変換し、量子化に用いる量子化テーブルを用いて周波数変換されたデータを量子化し、量子化されたデータを符号化する。そして、符号化されたデータと逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する。量子化に用いる量子化テーブルまたは逆量子化に用いる量子化テーブルの少なくとも一方が、空間フィルタを用いて調整して生成されるので、符号データを伸張して得られる画像データは、空間フィルタを用いた画像処理と同等の処理が施された画像となる。その結果、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、画像圧縮装置は、 量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得部と、空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成する第１調整部と、前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成する第２調整部と、入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記周波数変換されたデータを前記入力された量子化テーブルを用いて量子化する量子化部と、前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、前記逆量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記符号化されたデータと前記入力された逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備える。
この発明に従えば、画像データを周波数変換し、量子化に用いる量子化テーブルを用いて周波数変換されたデータを量子化し、量子化されたデータを符号化する。そして、符号化されたデータと逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する。量子化に用いる量子化テーブルまたは逆量子化に用いる量子化テーブルの少なくとも一方が、空間フィルタを用いて調整して生成されるので、符号データを伸張して得られる画像データは、空間フィルタを用いた画像処理と同等の処理が施された画像となる。その結果、伸張される画像の画質を向上させることが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成方法は、量子化テーブルを取得して逆量子化に用いる量子化テーブルとして出力するステップと、空間フィルタを取得するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップとを含む。
この発明に従えば、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成方法は、量子化テーブルを取得して量子化に用いる量子化テーブルとして出力するステップと、空間フィルタを取得するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップとを含む。
この発明に従えば、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成方法は、空間フィルタを取得するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップとを含む。
この発明に従えば、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成方法は、量子化テーブルを取得するステップと、空間フィルタを取得するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップとを含む。
この発明に従えば、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成プログラム製品は、量子化テーブルを取得して逆量子化に用いる量子化テーブルとして出力するステップと、空間フィルタを取得するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップとをコンピュータに実行させる。
この発明に従えば、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成プログラムを提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成プログラム製品は、量子化テーブルを取得して量子化に用いる量子化テーブルとして出力するステップと、空間フィルタを取得するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップとをコンピュータに実行させる。
この発明に従えば、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成プログラムを提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成プログラム製品は、 空間フィルタを取得するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップとをコンピュータに実行させる。
この発明に従えば、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成プログラムを提供することができる。
この発明のさらに他の局面によれば、量子化テーブル生成プログラム製品は、量子化テーブルを取得するステップと、空間フィルタを取得するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップと、前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成するステップとをコンピュータに実行させる。
この発明に従えば、圧縮時の量子化に用いる量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる量子化テーブルとを容易に設定することが可能な量子化テーブル生成プログラムを提供することができる。
本発明の第１の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第１の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態の画像圧縮装置で実行される量子化テーブル取得処理の流れを示すフローチャートである。 空間フィルタの一例を示す図である。 図４に示す空間フィルタ１１（Ｍ＝３）を周波数変換して生成した変換テーブルの一例を示す図である。 ＪＰＥＧ方式のデフォールトの量子化テーブルのうちの輝度成分用テーブルを示す図である。 第１量子化テーブルと変換テーブルとから算出された第２量子化テーブルの一例を示す図である。 第２の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第２の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態の画像圧縮装置で実行される量子化テーブル取得処理の流れを示すフローチャートである。 第１量子化テーブルと変換テーブルとから算出された第３量子化テーブルの一例を示す図である。 第３の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第４の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第４の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。 第４の実施の形態の画像圧縮装置で実行される量子化テーブル取得処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第５の実施の形態における画像圧縮伸張装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第６の実施の形態における画像圧縮伸張装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第７の実施の形態における画像圧縮伸張装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第８の実施の形態における画像圧縮伸張装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第９の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第９の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。 第９の実施の形態の画像圧縮装置で実行される圧縮処理の流れを示すフローチャートである。 第１０の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第１０の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。 第１１の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第１２の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第１２の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００００，１００００Ａ，１００００Ｂ，１００００Ｃ 画像圧縮装置、１０１ 周波数変換部、１０３ 量子化部、１０５ エントロピー符号化部、１０７，１０７Ａ，１０７Ｂ 出力部、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１１０，１１１０Ａ，１１１０Ｂ，１１１０Ｃ 量子化テーブル生成部、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ 量子化テーブル取得部、１１３，１１３Ａ 調整部、１１３Ｂ 第１調整部、１１５ 空間フィルタ取得部、１１７ 変換テーブル生成部、１１９ 第２調整部、１３０ 画像圧縮部、１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ 量子化テーブル生成部、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ 画像圧縮伸張装置、２１０ 画像伸張部、２１１ エントロピー復号部、２１３ 逆量子化部、２１５ 周波数逆変換部、１１０７，１１０７Ａ，１１０７Ｂ，１１０７Ｃ 置換部。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１を参照して、画像圧縮装置１００は、入力画像データを周波数変換するための周波数変換部１０１と、周波数変換されたデータを量子化する量子化部１０３と、量子化されたデータをエントロピー符号化するためのエントロピー符号化部１０５と、符号化されたデータを出力するための出力部１０７と、量子化テーブルを生成するための量子化テーブル生成部１１０とを含む。
周波数変換部１０１は、入力画像データを離散コサイン変換（ＤＣＴ）などの直交変換して周波数変換する。周波数変換部１０１で周波数変換されたデータは、量子化部１０３に出力される。
量子化部１０３は、周波数変換部１０１および量子化テーブル生成部１１０と接続される。周波数変換部１０１からは周波数変換されたデータが入力され、量子化テーブル生成部１１０からは、量子化に用いる量子化テーブルが入力される。量子化部１０３は、周波数変換されたデータを、量子化テーブルを用いて量子化する。
量子化部１０３には、量子化テーブル生成部１１０から第２量子化テーブルが入力される。
エントロピー符号化部１０５は、量子化部１０３と接続される。エントロピー符号化部１０５には、外部から符号テーブルが入力される。エントロピー符号化部１０５は、量子化部１０３で量子化されたデータを、入力された符号テーブルを用いてエントロピー符号化する。この符号テーブルは、入力画像データ、および符号化率等に基づいて定まるもので、従来のＪＰＥＧで用いられる符号テーブルを用いればよい。エントロピー符号化部１０５は、符号データを出力部１０７に出力する。
周波数変換部１０１に入力される入力画像データは、実際には、入力画像データを縦横それぞれＮ画素（Ｎ×Ｎ）の複数のブロックに分割してブロック単位で入力される。ここでは、ブロックサイズを縦横それぞれ８画素（８×８）の６４画素のブロックとしている。量子化部１０３およびエントロピー符号化部１０５も同様に、ブロック単位でデータが入力される。
量子化テーブル生成部１１０は、空間フィルタを取得するための空間フィルタ取得部１１５と、空間フィルタを直交変換して周波数空間のデータに変換するための変換テーブル生成部１１７と、第１量子化テーブルを取得するための量子化テーブル取得部１１１と、変換テーブルを用いて第１量子化テーブルを調整して第２量子化テーブルを生成する調整部１１３とを含む。
空間フィルタ取得部１１５は、予め定められた空間フィルタのうちから選択された空間フィルタを取得する。選択はユーザが指定してもよいし、予め定められたものとしてもよい。さらに、入力画像データに基づいて選択するようにしてもよい。空間フィルタは、平滑化フィルタ、鮮鋭化フィルタまたはエッジ強調フィルタを含む。たとえば、入力画像データが、階調変化のなだらかな写真などが表されている場合には、平滑化フィルタを選択し、文字等のエッジ領域を多く含む場合には鮮鋭化フィルタまたはエッジ強調フィルタを選択する等する。さらに、各空間フィルタのうちでも、空間フィルタ処理の程度によって複数の空間フィルタを予め記憶しておき、選択するようにしても良い。さらに、入力画像データの領域ごとに空間フィルタを選択するようにしても良い。空間フィルタのサイズは、縦横それぞれＭ画素（Ｍ×Ｍ）である。ここでは、説明のため空間フィルタのサイズを縦横それぞれ３画素（３×３）として説明する。
変換テーブル生成部１１７は、空間フィルタ取得部１１５と接続され、空間フィルタ取得部１１５で取得された空間フィルタが入力される。変換テーブル生成部１１７は、入力された空間フィルタを、離散コサイン変換（ＤＣＴ）などの直交変換して変換テーブルを生成する。ここで変換テーブルのサイズは、周波数変換部１０１に入力されるブロックサイズ（Ｎ×Ｎ）と同じである。ここでの変換テーブルのサイズは、縦横それぞれ８画素（８×８）となる。
以下に、３×３のサイズの空間フィルタを用いて、８×８のサイズの変換テーブルの具体的な生成方法を説明する。
まず、空間フィルタ(３×３)（図４参照）の各要素値は、中心要素位置に原点を置いた場合に、縦軸と横軸の各々に関して線対称(偶対象)となるような値を有することを前提とする。
空間フィルタ(３×３)をｆ（ｘ、ｙ）と表現するとする。空間フィルタの中心要素位置を原点とみなした場合、離散フーリエ変換(ＤＦＴ）による周波数応答は、以下の式（１）で表される。
Figure 0004315980
次に、求める変換テーブルを８×８のマトリクス｜Ｆ２（ｉ，ｊ）｜とする。ここで、Ｆ２（ｉ，ｊ）の絶対値を使用するのは、ＪＰＥＧにおける量子化テーブルでは負の値を表現できないためである。
式（１）のω１およびω２に、０を代入して算出されたＦ（ｘ、ｙ）の実数成分の値は、マトリクス｜Ｆ２（０，０）｜（図５の左上の値（１．００）に対応）に対応する。ここで、空間フィルタｆ（ｘ，ｙ）は偶対象な値で構成されており、偶関数とみなせるため、虚数成分については、すべて０となり無視することができる。
同様に、式（１）のω１は０のままで、ω２を、π／８，２π／８，・・・，７π／８とそれぞれ、変化させたときに算出されるＦ（ｘ、ｙ）の実数成分の値を、それぞれ、｜Ｆ２（０，１）｜，｜Ｆ２（０，２）｜，・・・，｜Ｆ２（０，７）｜とする。たとえば、｜Ｆ２（０，７）｜は、図５の左下の値（０．２８）に対応する。
そして、式（１）のω２が、それぞれ０，π／８，２π／８，・・・，７π／８の時に、式（１）のω１を、０，π／８，２π／８，・・・，７π／８とそれぞれ変化させたときに算出されるＦ（ｘ、ｙ）の実数成分の値を、それぞれ、対応する｜Ｆ２（ｉ，ｊ）｜の値とする。たとえば、｜Ｆ２（７，７）｜は、式（１）のω１およびω２に、７π／８を代入して算出された値となり、その値は、図５の右下の値（０．０８）に対応する。以上の計算により、８×８のサイズの変換テーブル（図５参照）が生成（算出）される。
変換テーブル生成部１１７は、生成した変換テーブルを調整部１１３に出力する。
量子化テーブル取得部１１１は、予め定められた量子化テーブルを取得する。予め定められた量子化テーブルは、圧縮レベルに応じて複数あってもよい。この場合、複数の量子化テーブルのうちから外部から入力される圧縮レベルに基づき第１量子化テーブルが選択される。また、入力画像データの種類に基づいて選択するようにしてもよい。さらに、第１量子化テーブルは、予め定められた量子化テーブルに、圧縮レベルに応じた定数ｐを乗算したものであってもよい。
量子化テーブルのサイズは、周波数変換部１０１に入力されるブロックサイズ（Ｎ×Ｎ）と同じである。量子化部１０３ではブロックごとに量子化されるからである。量子化テーブル取得部１１１で取得された第１量子化テーブルは、調整部１１３および出力部１０７に出力される。
調整部１１３は、変換テーブル生成部１１７および量子化テーブル取得部１１１と接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化テーブル取得部１１１から第１量子化テーブルが入力される。調整部１１３は、変換テーブルを第１量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第２量子化テーブルを生成する。調整部１１３は、第２量子化テーブルを量子化部１０３に出力する。
この調整部１１３における調整では、第２量子化テーブルの各要素は、それに対応する第１量子化テーブルの要素値を変換テーブルの要素値で除算した値とされる。すなわち、調整部１１３は、第１量子化テーブルをＱ１（ｉ，ｊ）、第２量子化テーブルをＱ２（ｉ，ｊ）、変換テーブルをＦ（ｉ，ｊ）とすると、Ｑ２（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）／Ｆ（ｉ，ｊ）を算出する。第２量子化テーブルの各要素Ｑ２（ｉ，ｊ）は全て整数であることが好ましく、除算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。
出力部１０７は、エントロピー符号化部１０５および量子化テーブル取得部１１１と接続される。エントロピー符号化部１０５から符号化データが入力され、量子化テーブル取得部１１１から第１量子化テーブルが入力される。そして、出力部１０７は、符号化データと第１量子化テーブルとを関連付けて出力する。関連付けは量子化テーブルと符号化データとをまとめて１つの圧縮データとして出力する場合を含む。出力部１０７には、ブロック単位に符号化データが入力されるので、ブロックごとに量子化テーブルが関連付けられてもよいし、複数のブロックをまとめた複数ブロックごとに量子化テーブルを関連付けてもよい。
図１に示した画像圧縮装置１００は、一般的なコンピュータやマイクロプロセッサで実現することができる。また、周波数変換部１０１、量子化部１０３、エントロピー符号化部１０５は、一般に広く利用されているＪＰＥＧ方式による圧縮処理を実行するための専用のＬＳＩ素子などで構成し、量子化テーブル生成部１１０および出力部１０７をマイクロプロセッサ等で実現するようにしてもよい。
量子化テーブル生成部１１０または画像圧縮装置１００を、パーソナルコンピュータやマイコンなどで構成させる場合に、後述する量子化テーブル取得処理または画像圧縮処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして記述するようにしてもよい。そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）等の記録媒体に記録されてプログラム製品として流通し、ＣＤ−ＲＯＭドライブなどによりコンピュータが備えるＲＡＭ等に読込まれ、中央演算装置（ＣＰＵ）で実行される。なお、プログラムが記録される記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭのほかに、たとえば、フレキシブルディスク、カセットテープ、ハードディスク、光ディスク（ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc））、ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。さらに、インターネット等のネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
ここでいうプログラムは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
図２は、第１の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。図２を参照して、量子化テーブルが取得される（ステップＳ１０１）。ここで取得される量子化テーブルは第１量子化テーブルと第２量子化テーブルである。このステップＳ１０１で実行される量子化テーブル取得処理については後述する。
そして、取得された第１量子化テーブルは、半導体メモリや磁気メモリなどの記憶装置に出力され、一時的に記憶される（ステップＳ１０２）。
そして、符号テーブルが取得される（Ｓ１０３）。ここでは符号テーブルは、統計的なデータ圧縮技術であるハフマン符号を表すハフマン符号テーブルなどである。
次に、入力画像データをブロック単位で読み込む（Ｓ１０４）。ここで、入力画像データは、例えば輝度成分Ｙと色差成分Ｃｂ、Ｃｒとの３つのプレーンで構成されるカラー画像などである。なお、輝度成分Ｙのみからなるモノクロ画像であってもよい。
次に、Ｓ１０４においてブロック単位で入力された入力画像データを周波数変換する（Ｓ１０５）。周波数変換は、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）などである。
次に、ステップＳ１０１で取得された第２量子化テーブルを用いて、周波数変換された周波数画像を量子化する（ステップＳ１０６）。
次に、ステップＳ１０３で読込んだ符号テーブルを用いて、ステップＳ１０６で量子化したデータをエントロピー符号化する（Ｓ１０７）。そして、符号化したデータを、ステップＳ１０２で第１量子化テーブルを出力したのと同じ記憶装置に出力し、記憶する（Ｓ１０８）。これにより、第１量子化テーブルと符号データとが関連付けられて出力される。
ステップＳ１０９では、全てのブロックについて、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０８までの処理が終了したか否かが判断される。終了した場合には処理を終了し、終了していない場合はステップＳ１０４に戻る。第１量子化テーブルと符号データとは圧縮データとして、他の装置に出力される。このような圧縮データを受信した装置では、第１量子化テーブルを用いて逆量子化することができる。
図３は、第１の実施の形態の画像圧縮装置で実行される量子化テーブル取得処理の流れを示すフローチャートである。この量子化テーブル取得処理は、図２に示したフローチャートのステップＳ１０１で実行される処理である。
図３を参照して、ステップＳ１２１では、空間フィルタを読み込む。この空間フィルタは、画像処理用のフィルタであり、システム設計者などにより予め用意されて記憶されている。ここでは、空間フィルタのフィルタサイズをＭ×Ｍ（Ｍ＝３）としている。
次に、ステップＳ１２１で読み込んだ空間フィルタ（Ｍ×Ｍ）を周波数変換し、変換テーブルを生成する（ステップＳ１２２）。ここで、変換テーブルのサイズ（Ｎ×Ｎ）は、量子化テーブルのサイズ（Ｎ×Ｎ）を規定するＮと等価なものである。先述した定数Ｍは、（３≦Ｍ≦２・Ｎ−１）で規定される値で、なるべく小さい値であることが好ましい。
次に、第１量子化テーブルを読み込む（ステップＳ１２３）。ここで、第１量子化テーブルは、量子化処理における量子化ステップを規定するものであり、システム設計者などにより予め用意されて記憶されている。ここでは、第１量子化テーブルのサイズをＮ×Ｎとしている。例えばＪＰＥＧ方式の圧縮処理において適用する量子化テーブル（Ｎ×Ｎ）は、Ｎ＝８の値からなるテーブルである。量子化テーブルは、何らかの知見に基づいて自由に設計することも可能であるが、簡単には、ＪＰＥＧ方式でデフォールトとして用いられる量子化テーブルを用いればよい。
次に、ステップＳ１２３で読み込んだ第１量子化テーブル（Ｎ×Ｎ）を、ステップＳ１２２で生成した変換テーブル（Ｎ×Ｎ）を用いて調整し、第２量子化テーブルを生成する（Ｓ１２４）。ここでは説明のため第１量子化テーブルの各要素を配列Ｑ１（ｉ，ｊ）で、変換テーブルの各要素を配列Ｆ（ｉ，ｊ）で表す。第２量子化テーブルの各要素Ｑ２（ｉ，ｊ）は、Ｑ１（ｉ，ｊ）／Ｆ（ｉ，ｊ）で算出される。ただし、変数ｉ，ｊそれぞれは、縦方向（行方向）、横方向（列方向）の要素位置を表し、変数ｉ，ｊを１から起算する場合、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｎ （ただし、ｉ，ｊは整数）となる。
図４は、空間フィルタの一例を示す図である。空間フィルタ１１は、８近傍平均フィルタの一例を示す。空間フィルタ１１は、画像データに対して平滑化処理を施すための平滑化フィルタである。空間フィルタ１１は、全ての要素が等価な「１」である。
空間フィルタは、原画像（例えばＲＧＢの３プレーンで構成されるカラー画像）の画素値に対して畳み込み演算する際に用いられる。畳み込み演算を行う際には空間フィルタ１１の各要素の値を重みとして用いるが、重みの総和で正規化されるべきであることは言うまでもない。
空間フィルタ１２は、加重平均による平滑化フィルタの一例を示す。また、上記８近傍平均や上記加重平均は、いずれも平滑化フィルタの要素値の一例を示すもので、空間フィルタの要素値の構成は、これらに限定されるものではない。また、空間フィルタは、平滑化フィルタに限定されるものではなく、鮮鋭化フィルタなど異なる効果を得られるフィルタを用いてもよい。
図５は、図４に示す空間フィルタ１１（Ｍ＝３）を周波数変換して生成した変換テーブルの一例を示す図である。変換テーブルのサイズは、量子化テーブルおよびブロックのサイズと同じ縦横８画素となっている。
図６は、ＪＰＥＧ方式のデフォールトの量子化テーブルのうちの輝度成分用テーブルを示す図である。図６を参照して、量子化テーブル３１は、直流（ＤＣ）成分は図中左上隅の値「１６」を示し、交流（ＡＣ）成分は直流成分を除く要素であり、左上ほど低周波成分を表し、右下へ行くほど高周波成分を表す。このデフォールトの量子化テーブルを、本実施の形態においては第１量子化テーブルとしている。
図７は、第１量子化テーブルと変換テーブルとから算出された第２量子化テーブルの一例を示す図である。図７では、図６に示した第１量子化テーブル３１の各要素値を図５に示した変換テーブル２１の対応する要素値で除算して求めた第２量子化テーブル３２を示している。図７に示すように、第２量子化テーブル３２の各要素は全て整数であることが好ましく、除算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。また、図７に示す第２量子化テーブル３２において、「２６８」、「１２３８」などの「２５６」以上の要素値が含まれるが、圧縮前の原画像の画素値が「０」以上「２５５」以下の値をとるような場合、第２量子化テーブル３２の要素値のうち、「２５６」以上の値を全て「２５５」に置換えるなどの処理を施すようにしてもよい。
なお、本実施の形態における変換テーブル、量子化テーブル、空間フィルタとは次の関係にあるのが好ましい。
（１）変換テーブルと、量子化テーブルとは、要素数が同じである。
（２）空間フィルタの要素数は、量子化テーブルの要素数より小さい。
（３）空間フィルタは、縦方向と横方向それぞれの要素数が同じである。
（４）変換テーブルと量子化テーブルとは、縦方向と横方向それぞれの要素数が同じである。
本実施の形態における画像圧縮装置１００において、量子化テーブル生成部１１０は、第１量子化テーブルを取得して逆量子化に用いる量子化テーブルとして出力部１０７に出力する。一方、空間フィルタを用いて、第１量子化テーブルを調整して量子化に用いる第２量子化テーブルを生成して量子化部１０３に出力する。このため、圧縮時の量子化に用いる第２量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる第１量子化テーブルとを容易に生成することができる。
また、調整部１１３は、量子化に用いる第２量子化テーブルを、空間フィルタを用いて逆量子化に用いる量子化テーブルを調整して生成する。このため、空間フィルタの要素数（９個）の値を決定することにより量子化のための量子化テーブルおよび逆量子化のための量子化テーブルを決定することができる。
また、空間フィルタに平滑化フィルタを用いた場合には、量子化部１０３による量子化処理で発生する量子化誤差により発生するノイズ、例えばモスキートノイズを低減することができる。
さらに、量子化テーブル生成部１１０は、量子化に用いる量子化テーブルを空間フィルタを用いて調整して生成するので、圧縮データを伸張した画像は、空間フィルタを用いた画像処理と同等の処理が施されたものとなる。圧縮または伸張の処理過程で空間フィルタ処理を行う必要がない。
さらに、変換テーブル生成部１１７は、空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成し、調整部１１３は、量子化テーブルの要素を変換テーブルの対応する要素で除算するので、第２量子化テーブルを容易に求めることができる。
また、画像圧縮装置１００は、量子化テーブル記憶部１２０をさらに含む。量子化テーブル記憶部１２０には、前述の第１量子化テーブルと、量子化テーブル生成部１１０で予め生成された前述の第２量子化テーブルとが関連付けて記憶される。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０に記憶された第１および第２量子化テーブルを用いても実施可能である。
この場合、まず、周波数変換部１０１が、入力画像データを周波数変換する。次に、量子化部１０３は、量子化テーブル記憶部１２０に記憶された第２量子化テーブルを用いて、周波数変換部１０１により周波数変換されたデータを量子化する。次に、エントロピー符号化部１０５が、量子化部１０３により生成された量子化データをエントロピー符号化する。次に、出力部１０７は、エントロピー符号化部１０５により符号化されたデータと、量子化テーブル記憶部１２０に記憶されている第１量子化テーブルとを関連付けて出力する。
（第２の実施の形態）
図８は、第２の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図８を参照して、第２の実施の形態における画像圧縮装置１００Ａは、第１の実施の形態における画像圧縮装置１００と異なるところは、量子化テーブル取得部１１１Ａ、調整部１１３Ａ、出力部１０７Ａ、量子化テーブル記憶部１２０Ａである。以下異なる点を主に説明する。
量子化テーブル取得部１１１Ａは、予め定められた量子化テーブルを取得する。この点では量子化テーブル取得部１１１と変わるところはない。量子化テーブル取得部１１１Ａは、取得した第１量子化テーブルを調整部１１３Ａおよび量子化部１０３に出力する。したがって、量子化部１０３は、第１量子化テーブルが入力されるので、第１量子化テーブルを用いて量子化することになる。
調整部１１３Ａは、変換テーブル生成部１１７および量子化テーブル取得部１１１Ａと接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化テーブル取得部１１１Ａから第１量子化テーブルが入力される。調整部１１３Ａは、変換テーブルを第１量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第３量子化テーブルを生成する。調整部１１３が第２量子化テーブルを生成するのに対して、調整部１１３Ａが第３量子化テーブルを生成する点で異なる。調整部１１３Ａは、生成した第３量子化テーブルを出力部１０７Ａに出力する。第３量子化テーブルは、圧縮データの伸長においてエントロピー復号された周波数画像データを逆量子化する際に用いる量子化テーブルである。
この調整部１１３Ａでは、第３量子化テーブルの各要素は、それに対応する第１量子化テーブルの要素値と変換テーブルの要素値とを乗算した値とされる。すなわち、調整部１１３Ａは、第３量子化テーブルの各要素の配列をＱ３（ｉ，ｊ）で表現すると、Ｑ３（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）・Ｆ（ｉ，ｊ）を算出する。第３量子化テーブルＱ３（ｉ，ｊ）は全て整数であることが好ましく、乗算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。
出力部１０７Ａは、エントロピー符号化部１０５および調整部１１３Ａと接続される。エントロピー符号化部１０５から符号化データが入力され、調整部１１３Ａから第３量子化テーブルが入力される。そして、出力部１０７Ａは、符号化データと第３量子化テーブルとを関連付けて出力する。関連付けは量子化テーブルと符号化データとをまとめて１つの圧縮データとして出力する場合を含む。出力部１０７Ａには、ブロック単位に符号化データが入力されるので、ブロックごとに第３量子化テーブルを関連付けても良いし、複数のブロックをまとめた複数ブロックごとに第３量子化テーブルを関連付けてもよい。
図９は、第２の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。図９を参照して、第１の実施の形態における画像圧縮装置１００で実行される画像圧縮処理と異なるところは、ステップＳ１０１Ａ、Ｓ１０２Ａ、Ｓ１０６Ａである。以下異なる処理について主に説明する。
ステップＳ１０１Ａでは、量子化テーブルが取得される。ここで取得される量子化テーブルは第１量子化テーブルと第３量子化テーブルである。このステップＳ１０１で実行される量子化テーブル取得処理については後述する。
ステップＳ１０２Ａでは、ステップＳ１０１Ａで取得された第３量子化テーブルが、半導体メモリや磁気メモリなどの記憶装置に出力され、一時的に記憶される。
ステップＳ１０６Ａでは、ステップＳ１０１Ａで取得された第１量子化テーブルを用いて、周波数変換された周波数画像を量子化する。
ステップＳ１０８では、符号化したデータを、ステップＳ１０２Ａで第３量子化テーブルを出力したのと同じ記憶装置に出力し、記憶する。これにより、第３量子化テーブルと符号データとが関連付けられて出力される。第３量子化テーブルと符号データとは圧縮データとして、他の装置に出力される。このような圧縮データを受信した装置では、第３量子化テーブルを用いて逆量子化することができる。
図１０は、第２の実施の形態の画像圧縮装置で実行される量子化テーブル取得処理の流れを示すフローチャートである。この量子化テーブル取得処理は、図９に示したフローチャートのステップＳ１０１Ａで実行される処理である。図１０を参照して、図３に示した第１の実施の形態における画像圧縮装置１００で実行される量子化テーブル取得処理と異なるところは、ステップＳ１２４Ａにおける第３量子化テーブルの算出処理が異なる。
ステップＳ１２４Ａでは、ステップＳ１２３で読み込んだ第１量子化テーブル（Ｎ×Ｎ）を、ステップＳ１２２で生成した変換テーブル（Ｎ×Ｎ）を用いて調整し、第３量子化テーブルを生成する。第３量子化テーブルＱ３（ｉ，ｊ）は、Ｑ１（ｉ，ｊ）・Ｆ（ｉ，ｊ）で算出される。
図１１は、第１量子化テーブルと変換テーブルとから算出された第３量子化テーブルの一例を示す図である。図１１では、図６に示した第１量子化テーブル３１の各要素値と図５に示した変換テーブル２１の対応する要素値とを乗算して求めた第３量子化テーブル３３を示している。図１１に示すように、第３量子化テーブル３３の各要素は全て整数であることが好ましく、乗算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。
以上説明したように第２の実施の形態における画像圧縮装置１００Ａにおいて、量子化テーブル生成部１１０Ａは、第１量子化テーブルを取得して量子化に用いる量子化テーブルとして量子化部１０３に出力する。一方、空間フィルタを用いて、第１量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる第３量子化テーブルを生成して出力部１０７Ａに出力する。このため、空間フィルタの要素数（９個）の値を決定することにより量子化のための第１量子化テーブルおよび逆量子化のための第３量子化テーブルを決定することができる。圧縮時の量子化に用いる第１量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる第３量子化テーブルとを容易に生成することができる。
また、調整部１１３Ａは、逆量子化に用いる第３量子化テーブルを、空間フィルタを用いて量子化に用いる量子化テーブルを調整して生成する。このため、圧縮データを伸張した画像は、空間フィルタを用いた画像処理と同等の処理が施されたものとなるので、圧縮または伸張の処理過程で空間フィルタ処理を行う必要がない。
特に、空間フィルタに平滑化フィルタを用いた場合には、量子化部１０３による量子化処理で発生する量子化誤差により発生するノイズ、例えばモスキートノイズを低減することができる。
さらに、変換テーブル生成部１１７は、空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成し、調整部１１３Ａは、第１量子化テーブルの要素と変換テーブルの対応する要素とを乗算するので、第３量子化テーブルを容易に求めることができる。
さらに、画像圧縮装置１００Ａの構成を変更することが困難である場合に、伸長装置側のみでフィルタ処理を施すことを可能とすることができる。
量子化テーブル記憶部１２０Ａには、前述の第１量子化テーブルと、前述の処理により予め生成された第３量子化テーブルとが関連付けて記憶されている。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶された第１および第３量子化テーブルを用いても実施可能である。
この場合、まず、周波数変換部１０１が、入力画像データを周波数変換する。次に、量子化部１０３は、量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶された第１量子化テーブルを用いて、周波数変換部１０１により周波数変換されたデータを量子化する。次に、エントロピー符号化部１０５が、量子化部１０３により生成された量子化データをエントロピー符号化する。次に、出力部１０７Ａは、エントロピー符号化部１０５により符号化されたデータと、量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶されている第３量子化テーブルとを関連付けて出力する。
（第３の実施の形態）
図１２は、第３の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１２を参照して、第３の実施の形態における画像圧縮装置１００Ｂは、第２の実施の形態における画像圧縮装置１００Ａと異なるところは、量子化テーブル取得部１１１Ａを含まない点と、量子化テーブル記憶部１２０Ａの代わりに量子化テーブル記憶部１２０Ｂを含む点と、調整部１１３Ａに量子化部１０３から第１量子化テーブルが入力される点である。量子化テーブル記憶部１２０Ｂには、予め、第１量子化テーブルが記憶されている。以下異なる点を主に説明する。
量子化部１０３には、量子化テーブル記憶部１２０Ｂから第１量子化テーブルが入力される。量子化部１０３は、第１量子化テーブルが入力されるので、第１量子化テーブルを用いて量子化することになる。そして、量子化部１０３は、量子化に用いた第１量子化テーブルを調整部１１３Ａに出力する。
調整部１１３Ａは、変換テーブル生成部１１７および量子化部１０３と接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化部１０３から第１量子化テーブルが入力される。調整部１１３Ａは、変換テーブルを第１量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第３量子化テーブルを生成する。調整部１１３Ａは、生成した第３量子化テーブルを出力部１０７Ａに出力する。第３量子化テーブルは、圧縮データの伸長においてエントロピー復号された周波数画像データを逆量子化する際に用いる量子化テーブルである。
以上説明したように第３の実施の形態における画像圧縮装置１００Ｂにおいて、量子化テーブル生成部１１０Ｂは、量子化部１０３から第１量子化テーブルを取得し、空間フィルタを用いて、第１量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる第３量子化テーブルを生成して出力部１０７Ａに出力する。このため、量子化部１０３で量子化に用いる量子化テーブルが、実際に量子化部１０３に入力された量子化テーブルと異なる場合であっても、量子化に用いた第１量子化テーブルを調整した第３量子化テーブルを生成することができる。たとえば、量子化部１０３において、入力された量子化テーブルに所定の倍率を乗算するなどした量子化テーブルを量子化に用いた場合である。
なお、第３の実施の形態においては、空間フィルタ取得部１１５で取得された空間フィルタを変換テーブル生成部１１７で変換した変換テーブルを予め準備して記憶しておくようにしてもよい。この場合には、図９に示した画像圧縮処理のステップＳ１０１Ａにおいては、図１０に示した量子化テーブル取得処理のうちステップＳ１２１，Ｓ１２２は実行されることなく、記憶された変換テーブルが読み出されることになる。
（第４の実施の形態）
図１３は、第４の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１３を参照して、第４の実施の形態における画像圧縮装置１００Ｃは、第１の実施の形態における画像圧縮装置１００と異なるところは、量子化テーブル取得部１１１の代わりに量子化テーブル取得部１１１Ｂを含む点と、調整部１１３の代わりに第１調整部１１３Ｂを含む点と、出力部１０７の代わりに出力部１０７Ｂを含む点と、量子化テーブル記憶部１２０の代わりに量子化テーブル記憶部１２０Ｃを含む点と、第２調整部１１９をさらに含む点とである。以下異なる点を主に説明する。
量子化テーブル取得部１１１Ｂは、予め定められた量子化テーブルを取得する。この点では量子化テーブル取得部１１１と変わるところはない。量子化テーブル取得部１１１Ｂは、取得した第１量子化テーブルを第１調整部１１３Ｂにのみ出力する。
第１調整部１１３Ｂは、変換テーブル生成部１１７および量子化テーブル取得部１１１Ｂと接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化テーブル取得部１１１Ｂから第１量子化テーブルが入力される。第１調整部１１３Ｂは、変換テーブルを第１量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第２量子化テーブルを生成する。この点では調整部１１３と変わらない。すなわち、第１調整部１１３Ｂでは、第２量子化テーブルの各要素は、それに対応する第１量子化テーブルの要素値を変換テーブルの要素値で除算した値とされる。より具体的に説明すれば、第１調整部１１３Ｂは、第１量子化テーブルをＱ１（ｉ，ｊ）、第２量子化テーブルをＱ２（ｉ，ｊ）、変換テーブルをＦ（ｉ，ｊ）とすると、Ｑ２（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）／Ｆ（ｉ，ｊ）を算出する。第２量子化テーブルの各要素Ｑ２（ｉ，ｊ）は全て整数であることが好ましく、除算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。
第１調整部１１３Ｂは、量子化部１０３で量子化に用いられる第２量子化テーブルを生成し、量子化部１０３に出力する。このため、量子化部１０３では、第２量子化テーブルを用いて量子化する。
第２調整部１１９は、変換テーブル生成部１１７および量子化部１０３と接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化部１０３から量子化に用いた第２量子化テーブルが入力される。第２調整部１１９は、変換テーブルを第２量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第４量子化テーブルを生成する。第４量子化テーブルは、圧縮データの伸長においてエントロピー復号された周波数画像データを逆量子化する際に用いる量子化テーブルである。
第２調整部１１９における調整は、第４量子化テーブルの各要素は、それに対応する第２量子化テーブルの要素値と変換テーブルの要素値とを乗算した値とされる。より具体的に説明すれば、第２調整部１１９は、第４量子化テーブルの各要素の配列をＱ４（ｉ，ｊ）で表すと、Ｑ４（ｉ，ｊ）＝Ｑ２（ｉ，ｊ）・Ｆ（ｉ，ｊ）＝（Ｑ１（ｉ，ｊ）／Ｆ（ｉ，ｊ））・Ｆ（ｉ，ｊ）を算出する。第４量子化テーブルＱ４（ｉ，ｊ）の各要素は全て整数であることが好ましく、乗算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。第２調整部１１９は、逆量子化に用いる第４量子化テーブルを生成して、出力部１０７Ｂに出力する。
出力部１０７Ｂは、エントロピー符号化部１０５および第２調整部１１９と接続される。エントロピー符号化部１０５から符号データが入力され、第２調整部１１９から第４量子化テーブルが入力される。そして、出力部１０７Ｂは、符号データと第４量子化テーブルとを関連付けて出力する。関連付けは量子化テーブルと符号化データとをまとめて１つの圧縮データとして出力する場合を含む。出力部１０７Ｂには、ブロック単位に符号化データが入力されるので、ブロックごとに第４量子化テーブルを関連付けてもよいし、複数のブロックをまとめた複数ブロックごとに第４量子化テーブルを関連付けてもよい。
図１４は、第４の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。図１４を参照して、第１の実施の形態における画像圧縮装置１００で実行される画像圧縮処理と異なるところは、ステップＳ１０１Ｃ、Ｓ１０２Ｃである。以下異なる処理について主に説明する。
ステップＳ１０１Ｃでは、量子化テーブルが取得される。ここで取得される量子化テーブルは第１量子化テーブル、第２量子化テーブルおよび第４量子化テーブルである。このステップＳ１０１Ｃで実行される量子化テーブル取得処理については後述する。
ステップＳ１０２Ｃでは、ステップＳ１０１Ｃで取得された第４量子化テーブルが、半導体メモリや磁気メモリなどの記憶装置に出力され、一時的に記憶される。
ステップＳ１０８では、符号化したデータを、ステップＳ１０２Ｃで第４量子化テーブルを出力したのと同じ記憶装置に出力し、記憶する。これにより、第４量子化テーブルと符号データとが関連付けられて出力される。第４量子化テーブルと符号データとは圧縮データとして、他の装置に出力される。このような圧縮データを受信した装置では、第４量子化テーブルを用いて逆量子化することができる。
図１５は、第４の実施の形態の画像圧縮装置で実行される量子化テーブル取得処理の流れを示すフローチャートである。この量子化テーブル取得処理は、図１４に示したフローチャートのステップＳ１０１Ｃで実行される処理である。図１５を参照して、図３に示した第１の実施の形態における画像圧縮装置１００で実行される量子化テーブル取得処理と異なるところは、ステップＳ１２５が追加された点である。
ステップＳ１２５では、ステップＳ１２４で算出された第２量子化テーブル（Ｎ×Ｎ）を、ステップＳ１２２で生成した変換テーブル（Ｎ×Ｎ）を用いて調整し、第４量子化テーブルを生成する。第４量子化テーブルの各要素Ｑ４（ｉ，ｊ）は、Ｑ２（ｉ，ｊ）・Ｆ（ｉ，ｊ）で算出される。
以上説明したように第４の実施の形態における画像圧縮装置１００Ｃにおいて、量子化テーブル生成部１１０Ｃは、空間フィルタを用いて、第１量子化テーブルを調整して量子化に用いる第２量子化テーブルを生成して量子化部１０３に出力する。一方、量子化部１０３より入力される量子化に用いた第２量子化テーブルを、空間フィルタを用いて調整して逆量子化に用いる第４量子化テーブルを生成して出力部１０７Ｂに出力する。このため、量子化部１０３で量子化に用いる量子化テーブルが、実際に量子化部１０３に入力された量子化テーブルと異なる場合であっても、量子化に用いた第２量子化テーブルを調整した第４量子化テーブルを生成することができる。たとえば、量子化部１０３において、入力された量子化テーブルに所定の倍率を乗算するなどした量子化テーブルを量子化に用いた場合である。
なお、第４の実施の形態においては、空間フィルタ取得部１１５で取得された空間フィルタを変換テーブル生成部１１７で変換した変換テーブルを予め準備して記憶しておくようにしてもよい。この場合には、図１４に示した画像圧縮処理のステップＳ１０１Ｃにおいては、図１５に示した量子化テーブル取得処理のうちステップＳ１２１およびＳ１２２は実行されることなく、記憶された変換テーブルが読み出され、ステップＳ１２３〜Ｓ１２５が実行されることになる。
なお、量子化テーブル記憶部１２０Ｃには、第１調整部１１３Ｂが、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整することで予め生成した第２量子化テーブルが記憶されている。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０Ｃに記憶された第２量子化テーブルを用いても実施可能である。
この場合、まず、周波数変換部１０１が、入力画像データを周波数変換する。次に、量子化部１０３は、量子化テーブル記憶部１２０Ｃに記憶された第２量子化テーブルを用いて、周波数変換部１０１により周波数変換されたデータを量子化する。第２調整部１１９は、空間フィルタを用いて量子化に用いられた第２量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、逆量子化に用いる第４量子化テーブルを生成する。
次に、エントロピー符号化部１０５が、量子化部１０３により生成された量子化データをエントロピー符号化する。次に、出力部１０７Ｂは、エントロピー符号化部１０５により符号化されたデータと、第４量子化テーブルとを関連付けて出力する。
すなわち、この場合には、図１４の画像圧縮処理のステップＳ１０１Ｃにおいては、図１５に示した量子化テーブル取得処理のうちステップＳ１２１〜ステップＳ１２４は実行されることなく、予め記憶された変換テーブルおよび第２量子化テーブルが読出され、ステップＳ１２５が実行される。
（第５の実施の形態）
図１６は、本発明の第５の実施の形態における画像圧縮伸張装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１６を参照して、画像圧縮伸張装置２００は、量子化テーブル生成部１４０と、画像圧縮部１３０と、画像伸張部２１０と、量子化テーブル記憶部１２０とを備える。
画像圧縮部１３０は、入力画像データを周波数変換するための周波数変換部１０１と、周波数変換されたデータを量子化する量子化部１０３と、量子化されたデータをエントロピー符号化するためのエントロピー符号化部１０５とを含む。
量子化テーブル生成部１４０は、第１の実施の形態で説明した量子化テーブル生成部１１０と同様の構成を有し、量子化テーブル取得部１１１が取得した第１量子化テーブルを、出力部１０７ではなく逆量子化部２１３に出力する点で異なる。
画像伸張部２１０は、符号データを復号するためのエントロピー復号部２１１と、復号されたデータを逆量子化するための逆量子化部２１３と、逆量子化されたデータを逆周波数変換するための周波数逆変換部２１５とを含む。
エントロピー復号部２１１は、エントロピー符号化部１０５と接続され、エントロピー符号化部１０５から符号データが入力される。エントロピー復号部２１１は、入力された符号データを復号して、復号したデータを逆量子化部２１３に出力する。
逆量子化部２１３は、エントロピー復号部２１１および量子化テーブル取得部１１１と接続される。逆量子化部２１３には、量子化テーブル取得部１１１から第１量子化テーブルが入力される。逆量子化部２１３は、エントロピー復号部２１１より入力されたデータを量子化テーブル取得部１１１より入力された第１量子化テーブルを用いて逆量子化する。したがって、逆量子化部２１３は、第１量子化テーブルを用いて逆量子化する。
周波数逆変換部２１５は、逆量子化部２１３と接続される。周波数逆変換部２１５は、入力されたデータを離散コサイン逆変換などの直交逆変換して画像データに変換する。
第５の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００では、画像圧縮部１３０において第２量子化テーブルを用いて量子化し、画像伸張部２１０において第１量子化テーブルを用いて逆量子化する。
量子化テーブル記憶部１２０には、第１量子化テーブルと、前述の処理により予め生成された前述の第２量子化テーブルとが関連付けて記憶される。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０に記憶された第１および第２量子化テーブルを用いても実施可能である。
この場合、画像圧縮部１３０は、量子化テーブル記憶部１２０に記憶されている第２量子化テーブルを用いて量子化する。また、画像伸張部２１０は、量子化テーブル記憶部１２０に記憶されている第１量子化テーブルを用いて逆量子化する。
（第６の実施の形態）
図１７は、本発明の第６の実施の形態における画像圧縮伸張装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１７を参照して、第６の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００Ａは、第５の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００の量子化テーブル生成部１４０を、量子化テーブル生成部１４０Ａに置換え、量子化テーブル記憶部１２０を、量子化テーブル記憶部１２０Ａに置換えたものである。量子化テーブル生成部１４０Ａは、第２の実施の形態で説明した量子化テーブル生成部１１０Ａと同様の構成を有し、調整部１１３Ａが生成した第３量子化テーブルを、出力部１０７Ａではなく逆量子化部２１３に出力する点で異なる。
第６の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００Ａでは、画像圧縮部１３０は、量子化テーブル生成部１４０Ａから取得した第１量子化テーブルを用いて量子化する。画像伸張部２１０は、量子化テーブル生成部１４０Ａから取得した第３量子化テーブルを用いて逆量子化する。
量子化テーブル記憶部１２０Ａには、第１量子化テーブルと、前述の処理により予め生成された第３量子化テーブルとが関連付けて記憶される。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶された第１および第３量子化テーブルを用いても実施可能である。
この場合、画像圧縮部１３０は、量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶されている第１量子化テーブルを用いて量子化する。また、画像伸張部２１０は、量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶されている第３量子化テーブルを用いて逆量子化する。
（第７の実施の形態）
図１８は、本発明の第７の実施の形態における画像圧縮伸張装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１８を参照して、第７の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００Ｂは、第５の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００の量子化テーブル生成部１４０を、量子化テーブル生成部１４０Ｂに置換え、量子化テーブル記憶部１２０を、量子化テーブル記憶部１２０Ｂに置換えたものである。量子化テーブル生成部１４０Ｂは、第３の実施の形態で説明した量子化テーブル生成部１１０Ｂと同様の構成を有する。量子化テーブル記憶部１２０Ｂには、予め、第１量子化テーブルが記憶されている。
第７の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００Ｂでは、画像圧縮部１３０は、量子化テーブル記憶部１２０Ｂに記憶されている第１量子化テーブルを用いて量子化し、画像伸張部２１０は、量子化テーブル生成部１４０Ｂから取得した第３量子化テーブルを用いて逆量子化する。
（第８の実施の形態）
図１９は、本発明の第８の実施の形態における画像圧縮伸張装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１９を参照して、第８の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００Ｃは、第５の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００の量子化テーブル生成部１４０を、量子化テーブル生成部１４０Ｃに置換え、量子化テーブル記憶部１２０を、量子化テーブル記憶部１２０Ｃに置換えたものである。量子化テーブル生成部１４０Ｃは、第４の実施の形態で説明した量子化テーブル生成部１１０Ｃと同様の構成を有し、第２調整部１１９が生成した第４量子化テーブルを、出力部１０７Ｂではなく逆量子化部２１３に出力する点で異なる。
第８の実施の形態における画像圧縮伸張装置２００Ｃでは、画像圧縮部１３０は、量子化テーブル生成部１４０Ｃから取得した第２量子化テーブルを用いて量子化し、画像伸張部２１０は、量子化テーブル生成部１４０Ｃから取得した第４量子化テーブルを用いて逆量子化する。
量子化テーブル記憶部１２０Ｃには、予め生成された第２量子化テーブルが記憶されている。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０Ｃに記憶された第２量子化テーブルを用いても実施可能である。この場合、画像圧縮部１３０は、量子化テーブル記憶部１２０Ｃに記憶された第２量子化テーブルを用いて量子化する。それ以外の処理は、前述の処理と同様である。
（第９の実施の形態）
図２０は、本発明の第９の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図２０を参照して、画像圧縮装置１００００は、圧縮部１０６と、量子化テーブル生成部１１１０と、データバッファ１０９と、量子化テーブル記憶部１２０とを含む。
圧縮部１０６は、前述の周波数変換部１０１と、前述の量子化部１０３と、前述のエントロピー符号化部１０５とを含む。
周波数変換部１０１は、入力画像データを離散コサイン変換（ＤＣＴ）などの直交変換して周波数変換する。周波数変換部１０１で周波数変換されたデータは、量子化部１０３に出力される。
量子化部１０３は、周波数変換部１０１および量子化テーブル生成部１１１０と接続される。周波数変換部１０１からは周波数変換されたデータが入力され、量子化テーブル生成部１１１０からは、量子化に用いる量子化テーブルが入力される。量子化部１０３は、周波数変換されたデータを、量子化テーブルを用いて量子化する。量子化部１０３は、また、量子化に用いた量子化テーブルをデータバッファ１０９に出力する。これにより、量子化部１０３で量子化に用いられた量子化テーブルがデータバッファ１０９に記憶される。
量子化部１０３には、量子化テーブル生成部１１１０から第２量子化テーブルが入力される。
エントロピー符号化部１０５は、量子化部１０３と接続される。エントロピー符号化部１０５には、外部から前述の符号テーブルが入力される。エントロピー符号化部１０５は、量子化部１０３で量子化されたデータを、入力された符号テーブルを用いてエントロピー符号化する。
エントロピー符号化部１０５は、符号化に用いた符号テーブルをデータバッファ１０９に出力する。また、エントロピー符号化部１０５は、符号データをデータバッファ１０９に出力する。これにより、エントロピー符号化部１０５で符号化に用いられた符号テーブルと符号化された符号データとがデータバッファ１０９に記憶される。
周波数変換部１０１に入力される入力画像データは、実際には、入力画像データを縦横それぞれＮ画素（Ｎ×Ｎ）の複数のブロックに分割してブロック単位で入力される。ここでは、ブロックサイズを縦横それぞれ８画素（８×８）の６４画素のブロックとしている。量子化部１０３およびエントロピー符号化部１０５も同様に、ブロック単位でデータが入力される。
データバッファ１０９は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ等の記憶装置である。半導体メモリだけでなく、磁気記憶装置、光磁気記憶装置、光記憶装置などを用いても良い。データバッファ１０９は、量子化部１０３で量子化に用いた第２量子化テーブルと、エントロピー符号化部１０５で符号化された符号データとが記憶される。これらがデータバッファ１０９に記憶されることにより、量子化に用いた量子化テーブルと符号データとが関連付けられる。本実施の形態においては、データバッファ１０９には、第２量子化テーブルが記憶される。
量子化テーブル生成部１１１０は、前述した空間フィルタを取得するための空間フィルタ取得部１１５と、空間フィルタを直交変換して周波数空間のデータに変換するための変換テーブル生成部１１７と、第１量子化テーブルを取得するための量子化テーブル取得部１１１と、変換テーブルを用いて第１量子化テーブルを調整して第２量子化テーブルを生成する調整部１１３と、量子化に用いられた量子化テーブルを逆量子化に用いる量子化テーブルに置換するための置換部１１０７とを含む。
空間フィルタ取得部１１５は、前述と同様、予め定められた空間フィルタのうちから選択された空間フィルタを取得する。空間フィルタ取得部１１５の機能および動作は、前述したのと同様なので、詳細な説明は繰り返さない。空間フィルタについては、前述したのと同様なので、詳細な説明は繰り返さない。ここでは、説明のため空間フィルタのサイズを縦横それぞれ３画素（３×３）として説明する。
変換テーブル生成部１１７の機能および動作は、前述したものと同様なので詳細な説明は繰り返さない。
量子化テーブル取得部１１１の機能および動作は、前述したものと同様なので詳細な説明は繰り返さない。
量子化テーブルのサイズは、周波数変換部１０１に入力されるブロックサイズ（Ｎ×Ｎ）と同じである。量子化部１０３ではブロックごとに量子化されるからである。量子化テーブル取得部１１１で取得された第１量子化テーブルは、調整部１１３および置換部１１０７に出力される。
調整部１１３の機能および動作は、前述したものと同様なので詳細な説明は繰り返さない。
置換部１１０７は、量子化テーブル取得部１１１およびデータバッファ１０９と接続される。置換部１１０７は、量子化テーブル取得部１１１から逆量子化に用いる量子化テーブルが入力される。置換部１１０７は、データバッファ１０９から量子化に用いられた量子化テーブルと、符号テーブルと、符号データとを読出し、量子化に用いられた量子化テーブルを逆量子化に用いる量子化テーブルに置換する。本実施の形態においては、データバッファ１０９に記憶された第２量子化テーブルを、量子化テーブル取得部１１１から入力された第１量子化テーブルに置換する。
そして、置換部１１０７は、第１量子化テーブル、符号テーブルおよび符号データを出力する。すなわち、置換部１１０７は、逆量子化に用いる第１量子化テーブルと符号データとを関連付けて出力する。関連付けは量子化テーブルをヘッダとして符号データに付加して１つの圧縮データとして出力する場合を含む。なお、ブロックごとに量子化テーブルを関連付けてもよいし、複数のブロックをまとめた複数ブロックごとに量子化テーブルを関連付けてもよい。
図２０に示した画像圧縮装置１００００は、一般的なコンピュータやマイクロプロセッサで実現することができる。また、圧縮部１０６は、一般に広く利用されているＪＰＥＧ方式による圧縮処理を実行するための専用のＬＳＩ素子などで構成してもよい。量子化テーブル生成部１１１０を専用のＬＳＩ素子で構成してもよい。さらに、圧縮部１０６、データバッファ１０９および量子化テーブル生成部１１１０を１つのＬＳＩ素子などで構成してもよい。
量子化テーブル生成部１１１０または画像圧縮装置１００００を、パーソナルコンピュータやマイコンなどで構成させる場合に、後述する画像圧縮処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして記述するようにしてもよい。そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）等の記録媒体に記録されてプログラム製品として流通し、ＣＤ−ＲＯＭドライブなどによりコンピュータが備えるＲＡＭ等に読込まれ、中央演算装置（ＣＰＵ）で実行される。なお、プログラムが記録される記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭのほかに、前述したような固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。さらに、インターネット等のネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
ここでいうプログラムは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
図２１は、第９の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。図２１を参照して、空間フィルタを読み込む（Ｓ１１０１）。この空間フィルタは、画像処理用のフィルタであり、システム設計者などにより予め用意されて記憶されている。ここでは、空間フィルタのフィルタサイズをＭ×Ｍ（Ｍ＝３）としている。
次に、ステップＳ１１０１で読み込んだ空間フィルタ（Ｍ×Ｍ）を周波数変換し、前述のステップＳ１２２の処理と同様、変換テーブルを生成する（ステップＳ１１０２）。
次に、第１量子化テーブルを読み込む（ステップＳ１１０３）。ここで、第１量子化テーブルは、前述したものと同様なので詳細な説明は繰り返さない。
次に、ステップＳ１１０３で読み込んだ第１量子化テーブル（Ｎ×Ｎ）を、ステップＳ１１０２で生成した変換テーブル（Ｎ×Ｎ）を用いて調整し、第２量子化テーブルを生成する（Ｓ１１０４）。ここでは説明のため第１量子化テーブルの各要素を配列Ｑ１（ｉ，ｊ）で、変換テーブルの各要素を配列Ｆ（ｉ，ｊ）で表す。第２量子化テーブルの各要素Ｑ２（ｉ，ｊ）は、Ｑ１（ｉ，ｊ）／Ｆ（ｉ，ｊ）で算出される。ただし、変数ｉ，ｊそれぞれは、縦方向（行方向）、横方向（列方向）の要素位置を表し、変数ｉ，ｊを１から起算する場合、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｎ （ただし、ｉ，ｊは整数）となる。
ステップＳ１１０５では、ステップＳ１１０３で読込まれた第１量子化テーブルを逆量子化用の量子化テーブルとして出力する。また、ステップＳ１１０６では、ステップＳ１１０４で算出された第２量子化テーブルを量子化用の量子化テーブルとして出力する。第１および第２量子化テーブルの出力先は、画像処理装置１００００が予め備えるＲＡＭなどの半導体メモリである。
次のステップＳ１１０７では、圧縮処理が実行される。この圧縮処理は、圧縮部１０６で実行される処理である。圧縮処理の詳細は後述する。この圧縮処理が終了すると、データバッファ１０９には、量子化部１０３で量子化に用いた第２量子化テーブルと、エントロピー符号化部１０５で符号化に用いた符号テーブルおよび符号データが記憶される。
ステップＳ１１０８では、ステップＳ１１０５で記憶した逆量子化用の第１量子化テーブルを読込む。次のステップＳ１１０９では、データバッファ１０９に記憶されている圧縮データ、すなわち第２量子化テーブルと、エントロピー符号化部１０５で符号化に用いた符号テーブルおよび符号データを読出す。そして、読出した圧縮データの量子化に用いた第２量子化テーブルを、ステップＳ１１０８で読み出した逆量子化用の第１量子化テーブルに置換する（ステップＳ１１１０）。ステップＳ１１１０では、量子化テーブルを置換するので、圧縮データの書式（フォーマット）は変更されない。ステップＳ１１１１では、量子化テーブルが置換された圧縮データを出力する。
図２２は、圧縮処理の流れを示すフローチャートである。この圧縮処理は、図２１のステップＳ１１０７で実行される処理である。図２２を参照して、圧縮処理では、量子化に用いる量子化テーブルを読込み、データバッファ１０９に出力する（ステップＳ１１２１）。データバッファ１０９には、量子化に用いる量子化テーブルが圧縮データの一部（例えばヘッダ）として記憶される。ここで読出される量子化テーブルは、第２量子化テーブルである。
次に、符号テーブルを読込み、データバッファ１０９に出力する（ステップＳ１１２２）。データバッファ１０９には、符号化に用いた符号テーブルが圧縮データの一部（例えばヘッダ）として記憶される。ここで読出される符号テーブルは、統計的なデータ圧縮技術であるハフマン符号を表すハフマン符号テーブルなどである。
次に、入力画像データをブロック単位で読み込む（Ｓ１１２３）。ここでは、ブロックサイズを８画素×８画素としているが、ブロックサイズはこれに限定されることなく、適宜定めることができる。ここで、入力画像は、例えば輝度成分Ｙと色差成分Ｃｂ、Ｃｒとの３プレーンで構成されるカラー画像などである。なお、輝度成分Ｙのみからなるモノクロ画像であってもよい。
次に、ステップＳ１１２３でブロック単位で入力された画像データを周波数変換する（Ｓ１１２４）。周波数変換は、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）などである。
そして、ステップＳ１１２１で読込んだ量子化用の量子化テーブルを用いて、周波数変換された周波数画像を量子化する（ステップＳ１１２５）。
次に、ステップＳ１１２２で読込んだ符号テーブルを用いて、ステップＳ１１２５で量子化したデータをエントロピー符号化する（ステップＳ１１２６）。そして、Ｓ１１２６でエントロピー符号化した符号データをデータバッファ１０９に出力する（Ｓ１１２７）。データバッファ１０９には、符号データが量子化に用いた第２量子化テーブルと関連付けて記憶される。
ステップＳ１１２８では、全てのブロックについて、ステップＳ１１２３〜ステップＳ１１２７までの処理が終了したか否かが判断される。終了した場合には処理を終了し、終了していない場合はステップＳ１１２３に戻る。
本実施の形態における画像圧縮装置１００００において、量子化テーブル生成部１１１０は、第１量子化テーブルを取得して逆量子化に用いる量子化テーブルとして、置換部１１０７に出力する。一方、空間フィルタを用いて、第１量子化テーブルを調整して量子化に用いる第２量子化テーブルを生成して量子化部１０３に出力する。このため、圧縮時の量子化に用いる第２量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる第１量子化テーブルとを容易に生成することができる。
また、調整部１１３は、量子化に用いる第２量子化テーブルを、空間フィルタを用いて逆量子化に用いる第１量子化テーブルを調整して生成する。このため、空間フィルタの要素数（９個）の値を決定することにより量子化のための量子化テーブルおよび逆量子化のための量子化テーブルを決定することができる。特に、空間フィルタに平滑化フィルタを用いた場合には、量子化部１０３による量子化処理で発生する量子化誤差により発生するノイズ、例えばモスキートノイズを低減することができる。
さらに、量子化テーブル生成部１１１０は、量子化に用いる量子化テーブルを空間フィルタを用いて調整して生成するので、圧縮データを伸張した画像は、空間フィルタを用いた画像処理と同等の処理が施されたものとなる。圧縮または伸張の処理過程で空間フィルタ処理を行う必要がない。
さらに、変換テーブル生成部１１７は、空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成し、調整部１１３は、量子化テーブルの要素を変換テーブルの対応する要素で除算するので、第２量子化テーブルを容易に求めることができる。
量子化テーブル記憶部１２０には、前述の第１量子化テーブルと、量子化テーブル生成部１１１０の前述の処理により予め生成された第２量子化テーブルとが関連付けて記憶される。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０に記憶された第１および第２量子化テーブルを用いても実施可能である。
この場合、まず、周波数変換部１０１が、入力画像データを周波数変換する。次に、量子化部１０３は、量子化テーブル記憶部１２０に記憶された第２量子化テーブルを用いて、周波数変換部１０１により周波数変換されたデータを量子化する。また、量子化部１０３は、第２量子化テーブルをデータバッファ１０９に記憶させる。
次に、エントロピー符号化部１０５が、量子化部１０３により生成された量子化データをエントロピー符号化する。また、エントロピー符号化部１０５は、エントロピー符号化した符号データを、第２量子化テーブルと関連付けてデータバッファ１０９に記憶させる。
次に、置換部１１０７は、データバッファ１０９により符号化された符号データと関連付けられた第２量子化テーブルを量子化テーブル記憶部１２０に記憶された第１量子化テーブルに置換する。
すなわち、図２１に示した画像圧縮処理において、ステップＳ１１０１〜Ｓ１１０４を実行することなく、記憶された第１量子化テーブルと第２量子化テーブルが読込まれる。
（第１０の実施の形態）
図２３は、第１０の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図２３を参照して、第１０の実施の形態における画像圧縮装置１００００Ａは、第９の実施の形態における画像圧縮装置１００００と異なるところは、量子化テーブル生成部１１１０Ａの量子化テーブル取得部１１１Ａ、調整部１１３Ａ、置換部１１０７Ａ、量子化テーブル記憶部１２０Ａである。以下異なる点を主に説明する。
量子化テーブル取得部１１１Ａは、予め定められた量子化テーブルを取得する。この点では量子化テーブル取得部１１１と変わるところはない。量子化テーブル取得部１１１Ａは、取得した第１量子化テーブルを調整部１１３Ａおよび量子化部１０３に出力する。したがって、量子化部１０３は、第１量子化テーブルが入力されるので、第１量子化テーブルを用いて量子化することになる。そして、第１量子化テーブルが量子化に用いる量子化テーブルとしてデータバッファ１０９に記憶される。
調整部１１３Ａは、変換テーブル生成部１１７および量子化テーブル取得部１１１Ａと接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化テーブル取得部１１１Ａから第１量子化テーブルが入力される。調整部１１３Ａは、変換テーブルを第１量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第３量子化テーブルを生成する。調整部１１３が第２量子化テーブルを生成するのに対して、調整部１１３Ａが第３量子化テーブルを生成する点で異なる。調整部１１３Ａは、生成した第３量子化テーブルを置換部１１０７Ａに出力する。第３量子化テーブルは、圧縮データの伸長においてエントロピー復号された周波数画像データを逆量子化する際に用いる量子化テーブルである。
この調整部１１３Ａでは、第３量子化テーブルの各要素は、それに対応する第１量子化テーブルの要素値と変換テーブルの要素値とを乗算した値とされる。すなわち、調整部１１３Ａは、第３量子化テーブルの各要素の配列をＱ３（ｉ，ｊ）で表現すると、Ｑ３（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）・Ｆ（ｉ，ｊ）を算出する。第３量子化テーブルの各要素Ｑ３（ｉ，ｊ）は全て整数であることが好ましく、除算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。
置換部１１０７Ａは、調整部１１３Ａおよびデータバッファ１０９と接続される。置換部１１０７Ａは、調整部１１３Ａから逆量子化に用いる量子化テーブルが入力される。置換部１１０７Ａは、データバッファ１０９から量子化に用いられた量子化テーブルと、符号テーブルと、符号データとを読出し、量子化に用いられた量子化テーブルを逆量子化に用いる量子化テーブルに置換する。本実施の形態においては、データバッファ１０９に記憶された第１量子化テーブルを、調整部１１３Ａから入力された第３量子化テーブルに置換する。
そして、置換部１１０７Ａは、第３量子化テーブル、符号テーブルおよび符号データを出力する。すなわち、置換部１１０７Ａは、逆量子化に用いる第３量子化テーブルと符号データとを関連付けて出力する。関連付けは量子化テーブルをヘッダとして符号データに付加して１つの圧縮データとして出力する場合を含む。なお、ブロックごとに量子化テーブルを関連付けてもよいし、複数のブロックをまとめた複数ブロックごとに量子化テーブルを関連付けてもよい。
図２４は、第１０の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。図２４を参照して、第９の実施の形態における画像圧縮装置１００００で実行される画像圧縮処理と異なるところは、ステップＳ１１０４Ａ，Ｓ１１０５Ａ，Ｓ１１０６Ａ，Ｓ１１０８Ａ，Ｓ１１１０Ａである。以下異なる処理について主に説明する。
ステップＳ１１０４Ａでは、ステップＳ１１０３で読み込んだ第１量子化テーブル（Ｎ×Ｎ）を、ステップＳ１１０２で生成した変換テーブル（Ｎ×Ｎ）を用いて調整し、前述の図１１で説明した第３量子化テーブルを生成する。ここでは説明のため第１量子化テーブルの各要素を配列Ｑ１（ｉ，ｊ）で、変換テーブルの各要素を配列Ｆ（ｉ，ｊ）で表す。第３量子化テーブルの各要素Ｑ３（ｉ，ｊ）は、Ｑ１（ｉ，ｊ）・Ｆ（ｉ，ｊ）で算出される。ただし、変数ｉ，ｊそれぞれは、縦方向（行方向）、横方向（列方向）の要素位置を表し、変数ｉ，ｊを１から起算する場合、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｎ （ただし、ｉ，ｊは整数）となる。
ステップＳ１１０５Ａでは、ステップＳ１１０３で読込まれた第１量子化テーブルを量子化用の量子化テーブルとして出力する。また、ステップＳ１１０６Ａでは、ステップＳ１１０４Ａで算出された第３量子化テーブルを逆量子化用の量子化テーブルとして出力する。第１および第３量子化テーブルの出力先は、画像処理装置１００００Ａが予め備えるＲＡＭなどの半導体メモリである。
次のステップＳ１１０７では、図２２に示した圧縮処理が実行される。この圧縮処理が実行されると、データバッファ１０９には、量子化部１０３で量子化に用いた第１量子化テーブルと、エントロピー符号化部１０５で符号化に用いた符号テーブルおよび符号データが記憶される。
ステップＳ１１０８Ａでは、ステップＳ１１０６Ａで記憶した逆量子化用の第３量子化テーブルを読込む。次のステップＳ１１０９では、データバッファ１０９に記憶されている圧縮データ、すなわち第１量子化テーブルと、エントロピー符号化部１０５で符号化に用いた符号テーブルおよび符号データを読出す。そして、読出した圧縮データの量子化に用いた第１量子化テーブルを、ステップＳ１１０８Ａで読み出した逆量子化用の第３量子化テーブルに置換する（ステップＳ１１１０Ａ）。ステップＳ１１１０Ａでは、量子化テーブルを置換するので、圧縮データの書式（フォーマット）は変更されない。ステップＳ１１１１では、量子化テーブルが置換された圧縮データを出力する。
以上説明したように第１０の実施の形態における画像圧縮装置１００００Ａにおいて、量子化テーブル生成部１１１０Ａは、第１量子化テーブルを取得して量子化に用いる量子化テーブルとして量子化部１０３に出力する。一方、空間フィルタを用いて、第１量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる第３量子化テーブルを生成して置換部１１０７Ａに出力する。このため、空間フィルタの要素数（９個）の値を決定することにより量子化のための第１量子化テーブルおよび逆量子化のための第３逆量子化テーブルを決定することができる。圧縮時の量子化に用いる第１量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる第３量子化テーブルとを容易に生成することができる。
また、調整部１１３Ａは、逆量子化に用いる第３量子化テーブルを、空間フィルタを用いて量子化に用いる量子化テーブルを調整して生成する。このため、圧縮データを伸張した画像は、空間フィルタを用いた画像処理と同等の処理が施されたものとなるので、圧縮または伸張の処理過程で空間フィルタ処理を行う必要がない。
特に、空間フィルタに平滑化フィルタを用いた場合には、量子化部１０３による量子化処理で発生する量子化誤差により発生するノイズ、例えばモスキートノイズを低減することができる。
さらに、変換テーブル生成部１１７は、空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成し、調整部１１３Ａは、量子化テーブルの要素と変換テーブルの対応する要素とを乗算するので、第３量子化テーブルを容易に求めることができる。
さらに、画像圧縮装置１００００Ａの構成を変更することが困難である場合に、伸長装置側のみでフィルタ処理を施すことを可能とすることができる。
量子化テーブル記憶部１２０Ａには、前述の第１量子化テーブルと、量子化テーブル生成部１１１０Ａの前述の処理により予め生成された第３量子化テーブルとが関連付けて記憶される。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶された第１および第３量子化テーブルを用いても実施可能である。
この場合、まず、周波数変換部１０１が、入力画像データを周波数変換する。次に、量子化部１０３は、量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶された第１量子化テーブルを用いて、周波数変換部１０１により周波数変換されたデータを量子化する。また、量子化部１０３は、第１量子化テーブルをデータバッファ１０９に記憶させる。
次に、エントロピー符号化部１０５が、量子化部１０３により生成された量子化データをエントロピー符号化する。また、エントロピー符号化部１０５は、エントロピー符号化した符号データを、第１量子化テーブルと関連付けてデータバッファ１０９に記憶させる。
次に、置換部１１０７Ａは、データバッファ１０９により符号化された符号データと関連付けられた第１量子化テーブルを量子化テーブル記憶部１２０Ａに記憶された第３量子化テーブルに置換する。
（第１１の実施の形態）
図２５は、第１１の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図２５を参照して、第１１の実施の形態における画像圧縮装置１００００Ｂは、第１０の実施の形態における画像圧縮装置１００００Ａと異なるところは、量子化テーブル取得部１１１Ａを含まない点と、量子化テーブル記憶部１２０Ａの代わりに量子化テーブル記憶部１２０Ｂを含む点と、調整部１１３Ａに量子化部１０３から第１量子化テーブルが入力される点である。量子化テーブル記憶部１２０Ｂには、予め、第１量子化テーブルが記憶されている。以下異なる点を主に説明する。
量子化部１０３には、量子化テーブル記憶部１２０Ｂから第１量子化テーブルが入力される。量子化部１０３は、第１量子化テーブルが入力されるので、第１量子化テーブルを用いて量子化することになる。そして、量子化部１０３は、量子化に用いた第１量子化テーブルを調整部１１３Ａに出力する。
調整部１１３Ａは、変換テーブル生成部１１７および量子化部１０３と接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化部１０３から第１量子化テーブルが入力される。調整部１１３Ａは、変換テーブルを第１量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第３量子化テーブルを生成する。調整部１１３Ａは、生成した第３量子化テーブルを置換部１１０７Ａに出力する。第３量子化テーブルは、圧縮データの伸長においてエントロピー復号された周波数画像データを逆量子化する際に用いる量子化テーブルである。
以上説明したように第１１の実施の形態における画像圧縮装置１００００Ｂにおいて、量子化テーブル生成部１１１０Ｂは、量子化部１０３から第１量子化テーブルを取得し、空間フィルタを用いて、第１量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる第３量子化テーブルを生成して置換部１１０７Ａに出力する。このため、量子化部１０３で量子化に用いる量子化テーブルが、実際に量子化部１０３に入力された量子化テーブルと異なる場合であっても、量子化に用いた第１量子化テーブルを調整した第３量子化テーブルを生成することができる。たとえば、量子化部１０３において、入力された量子化テーブルに所定の倍率を乗算するなどした量子化テーブルを量子化に用いた場合である。
なお、第１１の実施の形態においては、空間フィルタ取得部１１５で取得された空間フィルタを変換テーブル生成部１１７で変換した変換テーブルを予め準備して記憶しておくようにしてもよい。この場合には、図２４に示した画像圧縮処理のステップＳ１１０１〜Ｓ１１０２は実行されることなく、記憶された変換テーブルが読み出されることになる。
（第１２の実施の形態）
図２６は、第１２の実施の形態における画像圧縮装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図２６を参照して、第１２の実施の形態における画像圧縮装置１００００Ｃは、第９の実施の形態における画像圧縮装置１００００と異なるところは、量子化テーブル生成部１１１０Ｃの量子化テーブル取得部１１１Ｂ、第１調整部１１３Ｂ、第２調整部１１９、置換部１１０７Ｂおよび量子化テーブル記憶部１２０Ｃである。以下異なる点を主に説明する。
量子化テーブル取得部１１１Ｂは、予め定められた量子化テーブルを取得する。この点では量子化テーブル取得部１１１と変わるところはない。量子化テーブル取得部１１１Ｂは、取得した第１量子化テーブルを第１調整部１１３Ｂにのみ出力する。
第１調整部１１３Ｂは、変換テーブル生成部１１７および量子化テーブル取得部１１１Ｂと接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化テーブル取得部１１１Ｂから第１量子化テーブルが入力される。第１調整部１１３Ｂは、変換テーブルを第１量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第２量子化テーブルを生成する。この点では調整部１１３と変わらない。第１調整部１１３Ｂでは、第２量子化テーブルの各要素は、それに対応する第１量子化テーブルの要素値を変換テーブルの要素値で除算した値とされる。より具体的に説明すれば、第１調整部１１３Ｂは、第１量子化テーブルをＱ１（ｉ，ｊ）、第２量子化テーブルをＱ２（ｉ，ｊ）、変換テーブルをＦ（ｉ，ｊ）とすると、Ｑ２（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）／Ｆ（ｉ，ｊ）を算出する。第２量子化テーブルの各要素Ｑ２（ｉ，ｊ）は全て整数であることが好ましく、除算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。第１調整部１１３Ｂは、生成した第２量子化テーブルを量子化部１０３に出力する。
第１調整部１１３Ｂは、量子化部１０３で量子化に用いられる第２量子化テーブルを生成し、量子化部１０３に出力する。このため、量子化部１０３では、第２量子化テーブルを用いて量子化する。
第２調整部１１９は、変換テーブル生成部１１７および量子化部１０３と接続される。変換テーブル生成部１１７から変換テーブルが入力され、量子化部１０３から量子化に用いた第２量子化テーブルが入力される。第２調整部１１９は、変換テーブルを第２量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、第４量子化テーブルを生成する。第４量子化テーブルは、圧縮データの伸長においてエントロピー復号された周波数画像データを逆量子化する際に用いる量子化テーブルである。
第２調整部１１９における調整は、第４量子化テーブルの各要素は、それに対応する第２量子化テーブルの要素値と変換テーブルの要素値とを乗算した値とされる。より具体的に説明すれば、第２調整部１１９は、第４量子化テーブルの各要素の配列をＱ４（ｉ，ｊ）で表すと、Ｑ４（ｉ，ｊ）＝Ｑ２（ｉ，ｊ）・Ｆ（ｉ，ｊ）を算出する。第４量子化テーブルＱ４（ｉ，ｊ）の各要素は全て整数であることが好ましく、乗算の際には、小数点以下を切り捨て、四捨五入、切り上げなどの方法により整数化される。原理的には四捨五入であることが好ましい。
第２調整部１１９は、生成した第４量子化テーブルを置換部１１０７Ｂに出力する。第２調整部１１９は、逆量子化に用いる第４量子化テーブルを生成して、置換部１１０７Ｂに出力する。
置換部１１０７Ｂは、第２調整部１１９およびデータバッファ１０９と接続される。置換部１１０７Ｂは、第２調整部１１９から逆量子化に用いる量子化テーブルが入力される。置換部１１０７Ｂは、データバッファ１０９から量子化に用いられた量子化テーブルと、符号テーブルと、符号データとを読出し、量子化に用いられた量子化テーブルを逆量子化に用いる量子化テーブルに置換する。本実施の形態においては、データバッファ１０９に記憶された第２量子化テーブルを、第２調整部１１９から入力された第４量子化テーブルに置換する。
そして、置換部１１０７Ｂは、第４量子化テーブル、符号テーブルおよび符号データを出力する。すなわち、置換部１１０７Ｂは、逆量子化に用いる第４量子化テーブルと符号データとを関連付けて出力する。関連付けは量子化テーブルをヘッダとして符号データに付加して１つの圧縮データとして出力する場合を含む。なお、ブロックごとに量子化テーブルを関連付けてもよいし、複数のブロックをまとめた複数ブロックごとに量子化テーブルを関連付けてもよい。
図２７は、第１２の実施の形態の画像圧縮装置で実行される画像圧縮処理の流れを示すフローチャートである。図２７を参照して、第９の実施の形態における画像圧縮装置１００００で実行される画像圧縮処理と異なるところは、ステップＳ１１０４ＢがステップＳ１１０４の後に追加された点、およびステップＳ１１０５Ｂ，Ｓ１１０６Ｂ，Ｓ１１０８Ｂ，Ｓ１１１０Ｂが変更された点である。以下異なる処理について主に説明する。
ステップＳ１１０４Ｂでは、ステップＳ１１０４で算出された第２量子化テーブル（Ｎ×Ｎ）を、ステップＳ１１０２で生成した変換テーブル（Ｎ×Ｎ）を用いて調整し、第４量子化テーブルを生成する。ここでは説明のため第２量子化テーブルの各要素を配列Ｑ２（ｉ，ｊ）で、変換テーブルの各要素を配列Ｆ（ｉ，ｊ）で表す。第４量子化テーブルの各要素Ｑ４（ｉ，ｊ）は、Ｑ２（ｉ，ｊ）・Ｆ（ｉ，ｊ）で算出される。ただし、変数ｉ，ｊそれぞれは、縦方向（行方向）、横方向（列方向）の要素位置を表し、変数ｉ，ｊを１から起算する場合、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｎ （ただし、ｉ，ｊは整数）となる。
ステップＳ１１０５Ｂでは、ステップＳ１１０４で算出された第２量子化テーブルを量子化用の量子化テーブルとして出力する。また、ステップＳ１１０６Ｂでは、ステップＳ１１０４Ｂで算出された第４量子化テーブルを逆量子化用の量子化テーブルとして出力する。第２および第４量子化テーブルの出力先は、画像処理装置１００００Ｃが予め備えるＲＡＭなどの半導体メモリである。
次のステップＳ１１０７では、図２２に示した圧縮処理が実行される。この圧縮処理が実行されると、データバッファ１０９には、量子化部１０３で量子化に用いた第２量子化テーブルと、エントロピー符号化部１０５で符号化に用いた符号テーブルおよび符号データが記憶される。
ステップＳ１１０８Ｂでは、ステップＳ１１０６Ｂで記憶した逆量子化用の第４量子化テーブルを読込む。次のステップＳ１１０９では、データバッファ１０９に記憶されている圧縮データ、すなわち第２量子化テーブルと、エントロピー符号化部１０５で符号化に用いた符号テーブルおよび符号データを読出す。そして、読出した圧縮データの量子化に用いた第２量子化テーブルを、ステップＳ１１０８Ｂで読み出した逆量子化用の第４量子化テーブルに置換する（ステップＳ１１１０Ｂ）。ステップＳ１１１０Ｂでは、量子化テーブルを置換するので、圧縮データの書式（フォーマット）は変更されない。ステップＳ１１１１では、量子化テーブルが置換された圧縮データを出力する。
以上説明したように第１２の実施の形態における画像圧縮装置１００００Ｃにおいて、量子化テーブル生成部１１１０Ｃは、空間フィルタを用いて、第１量子化テーブルを調整して量子化に用いる第２量子化テーブルを生成して量子化部１０３に出力する。一方、空間フィルタを用いて、第２量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる第４量子化テーブルを生成して置換部１１０７Ｂに出力する。このため、空間フィルタの要素数（９個）の値を決定することにより量子化のための第２量子化テーブルおよび逆量子化のための第４量子化テーブルを決定することができる。また、圧縮時の量子化に用いる第２量子化テーブルと、伸張時の逆量子化に用いる第４量子化テーブルとを容易に生成することができる。
また、第２調整部１１９は、量子化に用いた量子化テーブルを、空間フィルタを用いて調整して第４量子化テーブルを生成するので、量子化部１０３で量子化に用いる量子化テーブルが、第１調整部１１３Ｂで生成され、量子化部１０３に入力された第２量子化テーブルと異なる場合であっても、量子化に用いた量子化テーブルを調整した第４量子化テーブルを生成することができる。たとえば、量子化部１０３において、入力された第２量子化テーブルに所定の倍率を乗算するなどした量子化テーブルを量子化に用いた場合である。
また、空間フィルタに平滑化フィルタを用いた場合には、量子化部１０３による量子化処理で発生する量子化誤差により発生するノイズ、例えばモスキートノイズを低減することができる。
さらに、変換テーブル生成部１１７は、空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成し、第１調整部１１３Ｂは、第１量子化テーブルの要素を変換テーブルの対応する要素で除算するので、第２量子化テーブルを容易に求めることができ、第２調整部１１９は、第２量子化テーブルの要素を変換テーブルの対応する要素で乗算するので、第４量子化テーブルを容易に求めることができる。
なお、第１２の実施の形態においては、空間フィルタ取得部１１５で取得された空間フィルタを変換テーブル生成部１１７で変換した変換テーブルを予め準備して記憶しておくようにしてもよい。この場合には、図２７に示した画像圧縮処理のステップＳ１１０１およびＳ１１０２は実行されることなく、記憶された変換テーブルが読み出される。
量子化テーブル記憶部１２０Ｃには、第１調整部１１３Ｂが、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整することで予め生成した第２量子化テーブルが記憶されている。
本実施の形態の処理は、量子化テーブル記憶部１２０Ｃに記憶された第２量子化テーブルを用いても実施可能である。
この場合、まず、周波数変換部１０１が、入力画像データを周波数変換する。次に、量子化部１０３は、量子化テーブル記憶部１２０Ｃに記憶された第２量子化テーブルを用いて、周波数変換部１０１により周波数変換されたデータを量子化する。また、量子化部１０３は、第２量子化テーブルをデータバッファ１０９に記憶させる。
次に、エントロピー符号化部１０５が、量子化部１０３により生成された量子化データをエントロピー符号化する。また、エントロピー符号化部１０５は、エントロピー符号化した符号データを、第２量子化テーブルと関連付けてデータバッファ１０９に記憶させる。第２調整部１１９は、空間フィルタを用いて量子化に用いられた第２量子化テーブルに作用させてテーブル値を調整し、逆量子化に用いる第４量子化テーブルを生成する。
次に、置換部１１０７Ｂは、データバッファ１０９により符号化された符号データと関連付けられた第２量子化テーブルを、第４量子化テーブルに置換する。
すなわち、この場合には、図２７の画像圧縮処理のステップＳ１１０１〜Ｓ１１０４は実行されることなく、予め記憶された変換テーブルおよび第２量子化テーブルが読出される。
上記の説明では、説明のためにフローチャートを一例として挙げて説明しているが、処理順番について例示したものに限定するものではなく、本発明の主旨に反しない範囲であれば処理の順番を変更しても何ら差し支えはない。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (7)

  1. 第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部と、
    入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、
    前記第２量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、
    前記空間フィルタを用いて前記量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して第３量子化テーブルを生成する調整部と、
    前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、
    前記符号化されたデータと前記第３量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備えた、画像圧縮装置。
  2. 入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、
    与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、
    前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、
    前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、
    第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部と、
    前記量子化部には、前記記憶された第２量子化テーブルが与えられ、
    前記空間フィルタを用いて前記量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して第３量子化テーブルを生成する調整部と、
    前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記生成された第３量子化テーブルに置換する置換部とを備えた、画像圧縮装置。
  3. 前記空間フィルタは、画像を平滑化するための平滑化フィルタ、鮮鋭化するための鮮鋭化フィルタ、またはエッジを強調するためのエッジ強調フィルタのいずれかである、請求項２に記載の画像圧縮装置。
  4. 前記空間フィルタを周波数変換して変換テーブルを生成する変換テーブル生成部をさらに備え、
    前記調整部は、前記量子化テーブルと前記生成された変換テーブルとで対応する要素を所定の規則に従って演算する、請求項２に記載の画像圧縮装置。
  5. 入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、
    与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、
    前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、
    前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部とを備えた画像圧縮装置で実行される画像圧縮方法であって、
    前記量子化部に前記記憶された第２量子化テーブルを与えるステップと、
    前記空間フィルタを用いて前記量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して第３量子化テーブルを生成するステップと、
    前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記生成された第３量子化テーブルに置換するステップとを含む、画像圧縮方法。
  6. 入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、
    与えられた量子化テーブルを用いて、前記周波数変換されたデータを量子化する量子化部と、
    前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、
    前記符号化された符号データと前記量子化部で用いた量子化テーブルとを関連付ける関連付部と、第１量子化テーブルを空間フィルタで調整した第２量子化テーブルを記憶する量子化テーブル記憶部とを備えたコンピュータで実行される画像圧縮プログラム製品であって、
    前記量子化部に前記記憶された第２量子化テーブルを与えるステップと、
    前記空間フィルタを用いて前記量子化に用いた第２量子化テーブルを調整して第３量子化テーブルを生成するステップと、
    前記関連付部により前記符号化された符号データと関連付けられた前記第２量子化テーブルを前記生成された第３量子化テーブルに置換するステップとをコンピュータに実行させるための画像圧縮プログラム製品。
  7. 量子化テーブルを取得する量子化テーブル取得部と、
    空間フィルタを取得する空間フィルタ取得部と、
    前記取得された空間フィルタを用いて、前記取得された量子化テーブルを調整して量子化に用いる量子化テーブルを生成する第１調整部と、
    前記取得された空間フィルタを用いて、量子化に用いられた量子化テーブルを調整して逆量子化に用いる量子化テーブルを生成する第２調整部と、
    入力された画像データを周波数変換する周波数変換部と、
    量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記周波数変換されたデータを前記入力された量子化テーブルを用いて量子化する量子化部と、
    前記量子化されたデータを符号化する符号化部と、
    前記逆量子化に用いる量子化テーブルが入力され、前記符号化されたデータと前記入力された逆量子化に用いる量子化テーブルとを関連付けて出力する出力部とを備えた、画像圧縮装置。
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