JP6658191B2 - 符号化装置、符号化方法、及びプログラム - Google Patents

符号化装置、符号化方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、符号化装置、符号化方法、及びプログラムに関する。
各医療機関が撮影する医療画像を、データセンターに格納し、格納した医療画像について、データセンターにアクセスして各医療機関の間で共有するシステムがある。医療機関に配置された端末からインターネット等のネットワークを経由してサーバとリアルタイムに通信し、通信により取得した医療画像を医療機関に配置された端末に表示させて診察することができる。このように、当該医療画像にアクセスする権限を有するどの医療機関からも医療画像を利用することができる。つまり、医療画像を各医療機関で共有できるシステムである。
医療画像の各画素の画素値は、その値がＸ線の吸収係数を表す。水、脂肪組織、軟組織、骨等の生体組織によりＸ線の吸収係数の範囲が異なり、医療画像の読影対象となる脳、心臓、肺等を構成する水、脂肪組織、軟組織、骨等の生体組織の割合により、それぞれの読影対象に対応するＸ線の吸収係数の範囲が定まるため、定めたＸ線の吸収係数の範囲から、読影対象に対応する画素値範囲が定まる。
図１は、読影対象に対応する画素値範囲例を示す図である。部位Ａ〜Ｄは、読影対象を表している。各画素値範囲の絶対値や、各々の範囲の相対的な関係はあくまでも例示であるが、部位Ａは、例えば脳の画素値範囲の例であり、部位Ｂは、例えば心臓の画素値範囲の例であり、部位Ｃは、例えば肺の画素値範囲の例であり、部位Ｄは、例えば肝臓の画素値範囲の例である。
ところで、医療画像のデータ量は一般に非常に大きい。例えば、医療画像は縦横それぞれ約９，０００画素を有する。近年、医療画像は、１２〜１６ビットの色深度で表示され、縦横それぞれ約９，０００の各々の画素が色深度に対応するデータを有するため、医療画像１枚あたりのデータ量が非常に大きくなる。
このように、医療画像はデータ量が大きいため、医療画像のデータを圧縮して端末に送信する。圧縮に用いられる画像符号化方式には、例えば、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ−２、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ等がある。
また、医療画像について、画素値範囲を指定して端末に表示させる場合がある。医療画像の色深度は、１２〜１６ビットであるが、一般的なディスプレイに表示できる色深度は、８ビットであるため、医療画像の全ての画素値範囲をそのまま端末のディスプレイに表示させることはできない。そこで、この場合、医療画像の画素値範囲のうち一定の範囲の画素値範囲を、ディスプレイの色深度に合うようにマッピングを行い、表示させる。一定の範囲の画素値範囲とは、例えば読影対象に対応する画素値範囲である。
ここで、マッピングとは、医療画像の色深度に対応する画素値を、ディスプレイの色深度に対応する画素値に対応付ける処理であり、マッピングの方式としては、例えば、医用画像機器間の通信プロトコルを定義した標準規格であるDICOM（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）で規定される方式がある。
このような画素値範囲の指定は読影対象が変更される度に行われる。また、同じ読影対象であっても、より見易くするために画素値範囲を指定する指示があれば、その都度、画素値範囲の変更が行われる。つまり、画素値範囲の変更の度に、変更後の画素値範囲に基づく画像を端末に送ることとなる。
画像データの各画素に対して画素値がある範囲内に存在するかどうかを判定し、該範囲内の画素に対してのみ高精度の符号化を行い、範囲外の画素に対しては低い精度の符号化を行うことが、特開２００５−２５２５５６号公報に開示されている。また、指定領域とそれ以外の領域とで異なる符号化条件で、画像を符号化することが、特開平８−２０５１４４号公報に開示されている。
特開２００５−２５２５５６号公報 特開平８−２０５１４４号公報
１枚の画像について、画素値範囲を変更しながら端末に表示させる場合がある。このように、画素値範囲が変更された場合に、変更後の画素値範囲内の画素データを含む画像の所定部分の画像情報が、画素値範囲の変更前に高圧縮率で符号化されていた場合に、当該画像の所定部分が高精細に表されるためには、あらためて、当該画素データを含む画像情報をロスレス又は低圧縮率で符号化し直して送り届けることとなってしまう。
本発明は、１つの側面では、復号装置に送信するデータ量を削減する符号化装置、符号化方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明に係る符号化装置は、画像の所定部分に第１画素値範囲内の画素データが含まれる場合には前記所定部分の画像情報を第１圧縮率で符号化し、前記所定部分に前記第１画素値範囲内の前記画素データが含まれない場合には前記第１圧縮率よりも圧縮率が高い第２圧縮率で前記画素情報を符号化する規則に基づいて、前記画像を符号化して、符号化された前記画像を第１装置に送り、前記第１画素値範囲から第２画素値範囲への変更指示を受け付けた場合に、符号化された前記画像を復号することで得られる復号画像の第１画像情報と、符号化されていない前記画像の第２画像情報との差分を示す差分情報を、前記第１装置に送ることを特徴とする。
開示のシステムによれば、画素値範囲を変更する場合において、復号装置に送信するデータ量を削減することができる。
読影対象に対応する画素値範囲の一例を説明するための図である。 第１の実施の形態におけるシステムの一例を説明するための図である。 情報処理装置のハードウェアの一例を説明するための図である。 第１の実施の形態におけるサーバの構成の一例を説明するための図である。 第１の実施の形態における端末の構成の一例を説明するための図である。 第１の実施の形態における画像を符号化する時の手順例を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態における圧縮率を決定する手順例を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態における符号化の手順例を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態における読影対象変更時の画像を符号化する時の手順例を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態における読影対象変更時の圧縮率を決定する手順例を説明するためのフローチャートである。 医療画像の各々の画素値と表示画像から取得される画素値から差分情報を取得する一例を説明するための図である。 第１の実施の形態における読影対象変更時の符号化の手順例を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態における画像を復号する時の手順例を説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態における読影対象変更時の画像を復号する時の手順例を説明するためのフローチャートである。 高画質画素値範囲の一例を説明するための図である。 高画質画素値範囲の更新後の一例を説明するための図である。 第２の実施の形態におけるサーバの構成の一例を説明するための図である。 第２の実施の形態における読影対象変更時の画像を符号化する時の手順例を説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態における読影対象変更時の圧縮率を決定する手順例を説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態における読影対象変更時の符号化の手順例を説明するためのフローチャートである。 第３の実施の形態における医療画像を符号化して記憶部に格納する手順例を説明するためのフローチャートである。 第３の実施の形態における読影対象変更時の圧縮率の決定の手順例を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参酌して説明する。
[第１の実施の形態]
図２は、第１の実施の形態におけるシステムの一例を説明するための図である。第１の実施の形態におけるシステムは、サーバ１０、端末２０ａ、端末２０ｂ、端末２０ｃ、ネットワーク３０を含むシステムである。サーバ１０は医療画像を格納している。端末２０ａ、端末２０ｂ、端末２０ｃはサーバ１０が格納している医療画像の読影対象を指定すると、医療画像のうち読影対象により定まる画素値範囲内の画素値データは、ロスレス、または低圧縮率の符号化を行い、読影対象により定まる画素値範囲外の画素値データは、高圧縮率の符号化を行いそれぞれの端末に送信される。サーバ１０、端末２０ａ、端末２０ｂ、端末２０ｃは同一のハードウェア構成であってもよい。以下、単に端末を指して説明するときは、端末２０と記載する。
サーバ１０、端末２０ａ、端末２０ｂ、端末２０ｃは、情報処理装置の例であり、例えば図３に示す情報処理装置５０のようなハードウェアを備える。図３は、情報処理装置５０のハードウェアの一例を説明するための図である。
情報処理装置５０は、ハードウェアとして、ＣＰＵ５１、メモリ５３、ストレージ５５、ネットワークＩＦ５７、出力装置５９、入力装置６１、ディスクドライブ６３を備える。
ＣＰＵ５１は、プログラムが指定する様々な処理を実行するプロセッサである。尚、ＣＰＵ５１は、複数個備えていてもよい。
メモリ５３は、データや、ＣＰＵ５１が実行するプログラムを一時的に記憶する主記憶装置である。尚、メモリ５３は、揮発性でも不揮発性でもよく、また、複数個備えていてもよい。
ストレージ５５は、ＣＰＵ５１が実行するプログラム、およびデータを記憶する補助記憶装置である。尚、ストレージ５５は、複数個備えていてもよい。
ネットワークＩＦ５７は、ネットワークを介して他の情報処理装置と通信するために使用されるインタフェースである。例えば有線ＬＡＮインタフェースや、無線ＬＡＮインタフェースである。
情報処理装置５０は、出力装置５９、入力装置６１、ディスクドライブ６３を備えていてもよい。出力装置５９は、例えば、ディスプレイやプリンタである。入力装置６１は、例えば、キーボードやマウスである。ディスクドライブ６３は、例えば、光学ドライブや磁気ドライブである。
図４は、第１の実施の形態におけるサーバ１０の構成の一例を説明するための図である。サーバ１０は、画素値範囲取得部１１、圧縮率決定部１３、符号化部１５、復号部１７、記憶部１９を備える。画素値範囲取得部１１は、端末が指定する読影対象によって定まる画素値範囲を取得する。端末２０が読影対象によって定まる画素値範囲を算出してその値をサーバ１０に送信し、端末２０が送信した値を受信して画素値範囲を取得してもよいし、端末２０が読影対象を示す情報をサーバ１０に送信し、受信した読影対象を示す情報からサーバ１０が画素値範囲を算出して画素値範囲を取得しても良い。
圧縮率決定部１３は、サーバ１０が符号化する画像の圧縮率をブロック単位で決定する。ブロックとは、符号化処理の単位である。画像は、所定の画素に分割して、ブロック単位で符号化を行う。例えばＪＰＥＧにおいては、画像は（８ ｘ ８画素）の複数のブロックに分割されてブロック単位で符号化され、ＭＰＥＧ―２においては、動画像は（１６ ｘ １６画素）の複数のブロックに分割されてブロック単位で符号化される。
符号化部１５は、圧縮率決定部１３によって決定された圧縮率に従って、画像を符号化する。符号化部１５の詳細は後述する。復号部１７は、符号化部１５によって符号化された情報を復号する。
記憶部１９は、復号部１７によって復号された情報を記憶する。
画素値範囲取得部１１、圧縮率決定部１３、符号化部１５、復号部１７は、専用のハードウェアにより実現してもよいし、プログラムによりＣＰＵ５１で実行することにより実現してもよい。記憶部１９は、メモリ５３で実現してもよいし、ストレージ５５で実現してもよいし、その他の記憶手段で実現してもよい。
図５は、第１の実施の形態における端末２０の構成の一例を説明するための図である。端末２０は、復号部２１、表示画像生成部２３、記憶部２５を有する。復号部２１は、サーバ１０の符号化部１５によって符号化された情報を復号する。
表示画像生成部２３は、復号部２１によって復号された情報に従い表示画像を生成する。記憶部２５は、表示画像生成部２３により生成された表示画像を記憶する。
復号部２１、表示画像生成部２３は、専用のハードウェアで実現してもよいし、プログラムによりＣＰＵ５１で実行することにより実現してもよい。記憶部２５は、メモリ５３で実現してもよいし、ストレージ５５で実現してもよいし、その他の記憶手段で実現してもよい。端末２０が実行する表示画像を生成する動作については、図１３、及び図１４を使用して後述する。
次に、図６を使用して、サーバ１０における画像を符号化する時の動作について説明する。図６は、第１の実施の形態における画像を符号化する時の手順例を説明するためのフローチャートである。
端末２０が読影対象を指定することにより処理を開始する（１００）。サーバ１０は、端末２０から読影対象を示す情報を受信すると、読影対象によって定まる画素値範囲を算出して取得する（１０２）。画素値範囲は、水、脂肪組織、軟組織、骨等の生体組織によりＸ線の吸収係数の範囲が異なり、医療画像の読影対象となる脳、心臓、肺等を構成する水、脂肪組織、軟組織、骨等の生体組織の割合により、それぞれの読影対象に対応するＸ線の吸収係数の範囲が定まるため、定めたＸ線の吸収係数の範囲から、読影対象に対応する画素値範囲が定まる。端末２０が、読影対象によって定まる画素値範囲を算出し、端末２０が算出した情報を受信することで画素値範囲を取得してもよい。次に、サーバ１０は、複数のブロックの中から１のブロックを選択し圧縮率を決定する（１０４）。詳細は、図７を使用して説明する。
図７は、第１の実施の形態における圧縮率を決定する手順例を説明するためのフローチャートである。画素値範囲を取得すると処理を開始する（２００）。圧縮率決定部１３は、ブロックを構成する画素の画素値を取得する（２０２）。画素値は、あらかじめ記憶部１９に記憶させ、記憶部１９から取得してもよい。
次に、取得したブロックを構成する画素の画素値から１の画素の画素値を選択し、選択した画素値が、画素値範囲内の値にあるかを判定する（２０４）。画素値が画素値範囲内にあれば（２０４ Ｙｅｓ）、ブロックをロスレス、または低圧縮率で符号化すると決定する（２１２）。例えば、画素値範囲が１００〜１５０であって、画素値が１１０であれば、画素値範囲内にあると判定し、該画素を有するブロックをロスレス、または低圧縮率で符号化すると決定する。そして、処理を終了する（２１４）。
ロスレスでの符号化とは、符号化前の情報と復号後の情報が完全に等しくなるように、ロスが生じないように符号化するいわゆる可逆符号化方式での符号化である。低圧縮率とは、端末２０で復号するときに、誤診を防止するために足るデータの欠落で符号化される圧縮率であればよく、特定の圧縮率である必要はない。読影対象や診断内容によって種々解釈されるべきである。例えば、癌等の生命に重大な影響をもたらす病巣の診断を目的に読影する場合は、符号化された情報を復号したときに、データの欠落が出来るだけ少なくなる圧縮率であるのが望ましい。
説明を２０４の処理に戻し、画素値が、画素値範囲内になければ（２０４ Ｎｏ）、ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定したか判定する（２０８）。例えば、ＪＰＥＧ方式による符号化を行う場合は、ブロックを構成する（８ ｘ ８画素）が画素値範囲内にあるかを判定する。
ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定していれば（２０８ Ｙｅｓ）、ブロックを高圧縮率で符号化すると決定し（２１０）、処理を終了する（２１４）。高圧縮率とは、低圧縮率よりも圧縮率が高い圧縮率とする。ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定していなければ（２０８ Ｎｏ）、画素値が画素値範囲内にあるか判定していないブロック内の他の画素に変更し（２０６）、２０４からの処理を繰り返す。
図６に説明を戻し、圧縮率を決定した後に、サーバは圧縮率を決定したブロックの符号化を行う（１０６）。符号化の詳細は、図８を使用して説明する。
図８は、第１の実施の形態における符号化の手順例を説明するためのフローチャートである。圧縮率決定部１３が、図７に示す手順例によって圧縮率を決定した後に処理を開始する（３００）。ブロックをロスレス、又は低圧縮率で符号化すると決定した場合は（３０２ Ｙｅｓ）、ブロックをロスレス、又は低圧縮率で符号化し（３０４）、処理を終了する（３０８）。
ブロックをロスレス、又は低圧縮率で符号化すると決定していない場合、すなわち高圧縮率で符号化すると決定した場合は（３０２ Ｎｏ）、ブロックを高圧縮率で符号化し（３０６）、処理を終了する（３０８）。
図６に説明を戻し、圧縮率を決定したブロックの符号化をした後に、全てのブロックについて１０４、及び１０６の処理を行ったか判定する（１１０）。全てのブロックについて１０４、及び１０６の処理を行っていない場合は（１１０ Ｎｏ）、１０４、及び１０６の処理を行っていない他のブロックに変更し（１０８）、１０４からの処理を繰り返す。全てのブロックについて１０４、及び１０６の処理を行っている場合は（１１０ Ｙｅｓ）、各々のブロックの符号化した情報を復号し（１１２）、復号した情報を表示画像として記憶部１９に格納する（１１４）。
次に、１０２において取得した画素値範囲を高画質画素値範囲として記憶部１９に格納する（１１６）。図１５は、高画質画素値範囲の一例を説明するための図である。例えば、１０２において取得した画素値範囲が１００〜１５０であれば、図１５に示す情報を記憶部１９に格納する。次に、符号化した情報を端末２０に送信して（１１８）処理を終了する（１２０）。
次に、読影対象を変更したときの画像を符号化するときの動作について図９を使用して説明する。図９は、第１の実施の形態における読影対象変更時の画像を符号化する時の手順例を説明するためのフローチャートである。
端末２０が変更後の読影対象を指定することにより処理を開始する（４００）。サーバ１０は、端末２０から読影対象を示す情報を受信すると、読影対象によって定まる画素値範囲を算出して取得する（４０２）。画素値範囲は、水、脂肪組織、軟組織、骨等の生体組織によりＸ線の吸収係数の範囲が異なり、医療画像の読影対象となる脳、心臓、肺等を構成する水、脂肪組織、軟組織、骨等の生体組織の割合により、それぞれの読影対象に対応するＸ線の吸収係数の範囲が定まるため、定めたＸ線の吸収係数の範囲から、読影対象に対応する画素値範囲が定まる。端末２０が、読影対象によって定まる画素値範囲を算出し、端末２０が算出した情報を受信することで画素値範囲を取得してもよい。
次に、サーバ１０は、複数のブロックの中から１のブロックを選択し、画像の圧縮率を決定する（４０４）。詳細は、図１０を使用して説明する。
図１０は、第１の実施の形態における読影対象変更時の圧縮率を決定する手順例を説明するためのフローチャートである。画素値範囲を取得すると処理を開始する（５００）。圧縮率決定部１３は、ブロックを構成する画素の画素値を取得する（５０２）。画素値は、あらかじめ記憶部１９に記憶させ、記憶部１９から取得してもよい。
次に、取得したブロックを構成する画素の画素値から１の画素の画素値を選択し、選択した画素値が、画素値範囲内の値であるかを判定する（５０４）。画素値が画素値範囲内にあれば（５０４ Ｙｅｓ）、画素値が高画質画素値範囲内にあるかを判定する（５０８）。画素値が高画質画素値範囲内になければ（５０８ Ｎｏ）、医療画像と表示画像から差分情報を取得する（５１０）。
例えば、高画質画素値範囲が２００〜２２０であって、画素値が２１０であれば、画素値が高画質画素値範囲内にあると判定する。高画質画素値範囲が１００〜１５０であって、画素値が２１０であれば、画素値が高画質画素値範囲内にないと判定し、医療画像において符号化処理の対象となっているブロックに含まれる各々の画素の画素値から、表示画像において符号化処理の対象となっているブロックに含まれる各々の画素の画素値を減算して差分情報を取得する。
図１１は、医療画像において符号化処理の対象となっているブロックに含まれる各々の画素の画素値と表示画像において符号化処理の対象となっているブロックに含まれる各々の画素の画素値から差分情報を取得する一例を説明するための図である。図１１のように、各々の画素の画素値を減算して（（Ａ）−（Ｂ））、差分情報（Ｃ）を求めることができる。次に、圧縮率決定部１３は取得した差分情報をロスレス、又は低圧縮率で符号化すると決定する（５１２）。
５０８の処理に説明を戻し、画素値が高画質画素値範囲内にあれば（５０８ Ｙｅｓ）、５０６の処理に進む。５０６では、ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定したか判定する（５０６）。ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定していれば（５０６ Ｙｅｓ）、処理を終了する（５１６）。ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定してなければ（５０６ Ｎｏ）、画素値が画素値範囲内にあるか判定していない他の画素に変更し（５１４）、５０４からの処理を繰り返す。
図９に説明を戻し、圧縮率を決定した後、サーバ１０は圧縮率を決定したブロックの符号化を行う（４０６）。符号化の詳細は、図１２を使用して説明する。
図１２は、第１の実施の形態における読影対象変更時の符号化の手順例を説明するためのフローチャートである。圧縮率決定部１３が、上記図９に示す手順例によって圧縮率を決定した後に処理を開始する（６００）。ブロックをロスレス、又は低圧縮率で符号化すると決定した場合は（６０２ Ｙｅｓ）、ブロックをロスレス、又は低圧縮率で符号化し（６０４）、処理を終了する（６０８）。ブロックをロスレス、又は低圧縮率で符号化すると決定していない場合は（６０２ Ｎｏ）、符号化の処理をスキップすると決定し（６０６）、処理を終了する（６０８）。
図９に説明を戻し、符号化した後に、全てのブロックについて４０４、及び４０６の処理を行ったか判定する（４１０）。全てのブロックについて４０４、及び４０６の処理を行っていない場合は（４１０ Ｎｏ）、４０４、及び４０６の処理を行っていない他のブロックに変更し（４０８）、４０４からの処理を繰り返す。
全てのブロックについて４０４、及び４０６の処理を行っている場合は（４１０ Ｙｅｓ）、各々のブロックの符号化した差分情報を復号し（４１２）、復号した情報と記憶部１９に格納されている表示画像を加算し、表示画像を更新して記憶部１９に格納する（４１４）。具体的には、復号した情報から取得される画素値と表示画像から取得される画素値を加算した情報を表示画像として、表示画像を更新する。
次に、４０２において取得した画素値範囲と記憶部１９に格納されている高画質画素値範囲を比較し、取得した画素値範囲が高画質画素値範囲内になければ、高画質画素値範囲を更新する（４１６）。
例えば、高画質画素値範囲が、１００〜１５０であり、取得した画素値範囲が１２０〜１６０である場合は、取得した画素値範囲のうち１５１〜１６０が高画質画素値範囲内にないので、高画質画素値範囲を１００〜１６０に更新する。また、高画質画素値範囲が、１００〜１５０であり、取得した画素値範囲が２００〜２２０である場合は、取得した画素値範囲２００〜２２０が高画質画素値範囲内にないので、高画質画素値範囲を１００〜１５０、２００〜２２０に更新する。また、高画質画素値範囲が、１００〜１５０であり、取得した画素値範囲が１１０〜１２０である場合は、取得した画素値範囲１１０〜１２０が高画質画素値範囲内にあるので、高画質画素値範囲は更新しない。
図１６は、高画質画素値範囲が、１００〜１５０であり、取得した画素値範囲が２００〜２２０である場合に、高画質画素値範囲に格納される画素値範囲を示した図である。取得した画素値範囲２００〜２２０が高画質画素値範囲内にないので、１００〜１５０、２００〜２２０が高画質画素値範囲に格納される。
図９に説明を戻し、高画質画素値範囲を更新すると、符号化した差分情報を端末２０に送信し（４１８）処理を終了する（４２０）。
尚、さらに読影対象を変更する場合は、読影対象を変更する度に図９に示す手順例の処理を行えばよい。
次に、図１３を使用して、端末２０における画像を復号する時の動作について説明する。図１３は、第１の実施の形態における画像を復号する時の手順例を説明するためのフローチャートである。
サーバ２０から符号化された情報を受信したときに処理を開始する（７００）。端末２０は、符号化された情報をブロック単位に復号する（７０２）。次に、端末２０は、復号した情報から、表示画像を生成する（７０４）。次に、端末２０は、生成した表示画像を記憶部２５に格納して（７０６）、処理を終了する（７０８）。
次に、図１４を使用して、読影対象変更時の端末２０における画像を復号する時の動作について説明する。図１４は、第１の実施の形態における読影対象変更時の画像を復号する時の手順例を説明するためのフローチャートである。
サーバ２０から符号化された差分情報を受信したときに処理を開始する（８００）。端末２０は、符号化された差分情報をブロック単位に復号する（８０２）。次に、端末２０は、７０６において記憶部２５に格納した表示画像と復号した情報を加算して読影対象変更後の表示画像を生成する（８０４）。
ここで、記憶部２５に格納している表示画像、つまり読影対象変更前の表示画像と復号した情報を加算しているのは、サーバ１０から送信される差分情報は、画像のうち、読影対象変更によって、ロスレス、または低圧縮率に符号化する必要が生じた読影対象変更前の表示画像との差分の情報であるので、読影対象変更前の表示画像と、差分情報を加算して読影対象変更後の表示画像を生成するために行うものである。
次に、端末２０は、生成した表示画像を記憶部２５に格納して（８０６）、処理を終了する（８０８）。
第１の実施の形態の情報処理装置によれば、読影対象を変更するときにおいて、ロスレス、又は低圧縮率で符号化していないブロックを取得し、取得したブロックについてのみロスレス、又は低圧縮率で符号化することによって、端末に送信するデータ量を削減することができる。
また、読影対象を変更するときにおいて、医療画像をそのまま符号化するのではなく、医療画像と表示画像から差分情報を生成し、差分情報を符号化し、差分情報のみを送信することによって、端末に送信するデータ量を削減することができる。
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態との違いは、差分情報について２種以上の圧縮率で符号化する点である。
図１７は、第２の実施の形態におけるサーバ１０の構成の一例を説明するための図である。圧縮率決定部２２は、サーバ１０が符号化する画像の圧縮率をブロック単位で決定する。第１の実施形態の圧縮率決定部１３との違いは、読影対象変更時において、差分情報を低圧縮率１、低圧縮率２で符号化すると決定する点である。
符号化部２４は、圧縮率決定部２２によって決定された圧縮率に従って、画像を符号化する。第１の実施形態の符号化部１５との違いは、差分情報について、低圧縮率１、低圧縮率２の異なる圧縮率で符号化する点である。
選択部２６は、符号化部２４によって低圧縮率１、低圧縮率２で符号化された情報のどちらか一方を選択する。特に説明しない限り、他の構成の機能は第１の実施の形態と同様である。
次に、第２の実施の形態における読影対象を変更したときの画像を符号化するときの動作について図１８を使用して説明する。読影対象を変更前の画像を符号化するときの動作は第１の実施の形態と同一であってよいので、説明を省略する。図１８は、第２の実施の形態における読影対象変更時の画像を符号化する時の手順例を説明するためのフローチャートである。
端末２０が変更後の読影対象を指定することにより処理を開始する（９００）。サーバ１０は、端末２０から読影対象を示す情報を受信すると、読影対象によって定まる画素値範囲を算出して取得する（９０２）。画素値範囲は、水、脂肪組織、軟組織、骨等の生体組織によりＸ線の吸収係数の範囲が異なり、医療画像の読影対象となる脳、心臓、肺等を構成する水、脂肪組織、軟組織、骨等の生体組織の割合により、それぞれの読影対象に対応するＸ線の吸収係数の範囲が定まるため、定めたＸ線の吸収係数の範囲から、読影対象に対応する画素値範囲が定まる。端末２０が、読影対象によって定まる画素値範囲を算出し、端末２０が算出した情報を受信することで画素値範囲を取得してもよい。
次に、サーバ１０は、画像の圧縮率を決定する（９０４）。詳細は、図１９を使用して説明する。
図１９は、２の実施の形態における読影対象変更時の圧縮率を決定する手順例を説明するためのフローチャートである。画素値範囲を取得すると処理を開始する（１０００）。圧縮率決定部２２は、ブロックを構成する画素の画素値を取得する（１００２）。画素値は、あらかじめ記憶部１９に記憶させ、記憶部１９から取得してもよい。
次に、取得したブロックを構成する画素の画素値から１の画素の画素値を選択し、選択した画素値が、画素値範囲内の値であるかを判定する（１００４）。画素値が画素値範囲内にあれば（１００４ Ｙｅｓ）、画素値が高画質画素値範囲内にあるかを判定する（１００８）。
画素値が高画質画素値範囲内になければ（１００８ Ｎｏ）、医療画像と表示画像から差分情報を取得する（１０１０）。具体的には、医療画像において符号化処理の対象となっているブロックに含まれる各々の画素の画素値から、表示画像において符号化処理の対象となっているブロックに含まれる各々の画素の画素値を減算して差分情報を取得する。次に、圧縮率決定部２２は取得した差分情報を低圧縮率１、および低圧縮率２で符号化すると決定する（１０１２）。
１００８の処理に説明を戻し、画素値が高画質画素値範囲内にあれば（１００８ Ｙｅｓ）、１００６の処理に進む。１００６では、ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定したか判定する（１００６）。ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定していれば（１００６ Ｙｅｓ）、処理を終了する（１０１６）。ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定してなければ（１００６ Ｎｏ）、画素値が画素値範囲内にあるか判定していない他の画素に変更し（１０１４）、１００４からの処理を繰り返す。
図１８に説明を戻し、画像の圧縮率を決定した後、サーバ１０は圧縮率を決定したブロックの符号化を行う（９０６）。符号化の詳細は、図２０を使用して説明する。
図２０は、第２の実施の形態における読影対象変更時の符号化の手順例を説明するためのフローチャートである。圧縮率決定部２２が、上記図１９に示す手順例によって圧縮率を決定した後に処理を開始する（１１００）。ブロックを低圧縮率１、および低圧縮率２で符号化すると決定した場合は（１１０２ Ｙｅｓ）、ブロックを低圧縮率１、および低圧縮率２で符号化し（１１０４）、処理を終了する（１１０８）。
低圧縮率１、低圧縮率２とは、端末２０で復号するときに、誤診を防止するために足るデータの欠落で符号化される圧縮率とする。例えば、低圧縮率１をロスレスでの符号化と同一の圧縮率とし、低圧縮率２を、第１の実施形態における低圧縮率と同一の圧縮率としてもよい。また、低圧縮率１、低圧縮率２を第１の実施形態における低圧縮率と異なる圧縮率としてもよい。
ブロックを低圧縮率１、および低圧縮率２で符号化すると決定していない場合は（１１０２ Ｎｏ）、符号化の処理をスキップすると決定し（１１０６）、処理を終了する（１１０８）。
図１８に説明を戻し、符号化した後に、低圧縮率１、低圧縮率２のどちらの圧縮率で符号化した情報を使用するか選択する（９０７）。例えば、低圧縮率１で符号化した情報、低圧縮率２で符号化した情報のうち、符号化効率のよい情報を選択する。全てのブロックを低圧縮率１、または低圧縮率２の圧縮率で符号化した情報を使用すると選択してもよいし、ブロック毎に、圧縮率が異なるように低圧縮率１、または低圧縮率２の圧縮率で符号化した情報を使用すると選択してもよい。
次に、全てのブロックについて９０４〜９０７の処理を行ったか判定する（９１０）。全てのブロックについて９０４〜９０７の処理を行っていない場合は（９１０ Ｎｏ）、９０４〜９０７の処理を行っていない他のブロックに変更し（９０８）、９０４からの処理を繰り返す。
全てのブロックについて９０４〜９０７の処理を行っている場合は（９１０ Ｙｅｓ）、各々のブロックの符号化した差分情報を復号し（９１２）、復号した情報と記憶部１９に格納されている表示画像を加算し、表示画像を更新して記憶部１９に格納する（９１４）。具体的には、復号した情報から取得される画素値と表示画像から取得できる画素値を加算した情報を表示画像として、表示画像を更新する。
次に、９０２において取得した画素値範囲と記憶部１９に格納されている高画質画素値範囲を比較し、取得した画素値範囲が、高画質画素値範囲内になければ、高画質画素値範囲を更新する（９１６）。高画質画素値範囲を更新すると、処理を終了する（９１８）。尚、説明では低圧縮率１と低圧縮率２の２種の圧縮率を使用して説明したが、３種以上の圧縮率を使用してもよい。
端末２０において復号するときの動作は、第１の実施の形態と同一であってよいので、説明を省略する。
以上のように、第２の実施の形態の情報処理装置によれば、低圧縮率で符号化する際に、１種の圧縮率で符号化するのではなく、ブロック単位に２種以上の圧縮率で符号化した情報から、符号化効率の良い適切な圧縮率を選択して送信することができるため、端末に送信するデータ量を削減することができる。
[第３の実施の形態]
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第１の実施の形態との違いは、サーバ１０は、読影対象変更時において、医療画像を低圧縮率で符号化した情報から差分情報を生成する点である。特に説明しない限り、他の構成の機能は第１の実施の形態と同様である。
図２１は、第３の実施の形態における医療画像を符号化して記憶部に格納する手順例を説明するためのフローチャートである。サーバ１０が医療画像を取得した後であって、少なくとも、端末２０が変更後の読影対象を指定する前に処理を開始する（１２００）。サーバ１０は、医療画像を低圧縮率で符号化する（１２０２）。低圧縮率とは、端末２０で復号するときに、誤診を防止するために足るデータの欠落で符号化される圧縮率とする。次に、サーバ１０は、符号化した情報を記憶部に格納し（１２０４）、処理を終了する（１２０６）。
図２２は、第３の実施の形態における読影対象変更時の圧縮率の決定の手順例を説明するためのフローチャートである。画素値範囲を取得すると処理を開始する（１３００）。圧縮率決定部１３は、ブロック単位に分割された医療画像の画素から、画素値を取得する（１３０２）。画素値は、あらかじめ記憶部１９に記憶させ、記憶部１９から取得してもよい。
次に、取得したブロックを構成する画素の画素値から１の画素の画素値を選択し、選択した画素値が、画素値範囲内の値であるかを判定する（１３０４）。画素値が画素値範囲内にあれば（１３０４ Ｙｅｓ）、画素値が高画質画素値範囲内にあるかを判定する（１３０８）。画素値が高画質画素値範囲内になければ（１３０８ Ｎｏ）、記憶部に格納した符号化した情報を復号する（１３０９）。
次に、１３０９において復号した情報と表示画像から差分情報を取得する（１３１０）。具体的には、ブロックに対応する１３０９において復号した情報から取得される画素値から表示画像において符号化処理の対象となっているブロックに含まれる各々の画素の画素値を減算して差分情報を取得する。次に、圧縮率決定部１３は取得した差分情報をロスレス、又は低圧縮率で符号化すると決定する（１３１２）。
１３０８の処理に説明を戻し、画素値が高画質画素値範囲内にあれば（１３０８ Ｙｅｓ）、１３０６の処理に進む。１３０６では、ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定する（１３０６）。ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定していれば（１３０６ Ｙｅｓ）、処理を終了する（１３１６）。ブロック内の全ての画素に対して画素値が画素値範囲内にあるか判定してなければ（１３０６ Ｎｏ）、画素値が画素値範囲内にあるか判定していない他の画素に変更し（１３１４）、１３０４からの処理を繰り返す。
端末２０において復号するときの動作は、第１の実施の形態と同一であってよいので、説明を省略する。
以上のように、第３の実施の形態の情報処理装置によれば、サーバ１０は、医療画像を低圧縮率で符号化して記憶部に格納しておき、読影対象を変更するときにおいて、ロスレス、又は低圧縮率で符号化していないブロックを取得し、取得したブロックについてのみロスレス、又は低圧縮率で符号化することによって、端末に送信するデータ量を削減することができる。
また、読影対象を変更するときにおいて、医療画像をそのまま符号化するのではなく、医療画像と表示画像、つまり読影対象変更前に送信した情報から差分情報を生成し、差分情報を符号化し差分情報のみを送信することによって、端末に送信するデータ量を削減することができる。
また、サーバ１０において、医療画像を低圧縮率に符号化して格納しておけるので、医療画像を圧縮して情報量を削減して記憶することができる。
本発明は、かかる特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更、各実施例の処理を組み合わせて実施することができる。
例えば、図６、図９の処理において、ブロックを（１ ｘ １画素）の大きさとしてもよい。すなわち、ブロック単位ではなく、画素単位で処理を行ってもよい。
また、ブロックの大きさが固定ではない符号化方式に適用してもよい。例えば、（４ ｘ ４画素）、（８ ｘ ８画素）、（１６ ｘ １６画素）、（３２ ｘ ３２画素）等の中からブロックの大きさを選択する符号化方式に適用してもよい。
また、図６、図９の処理において、ブロック単位の圧縮率を決定した後に符号化をしているが(図６ １０６、図９ ４０６)、全てのブロックの圧縮率を決定した後に符号化してもよい。
また、各実施形態において、高圧縮率での符号化を、低圧縮率と同一の圧縮率で符号化してもよい。
また、図１８の処理において、差分情報を低圧縮率１、低圧縮率２のどちらの圧縮率で符号化するかを先に選択し、符号化部２４において、選択した圧縮率でのみ符号化してもよい。
また、第２の実施形態において、読影対象を変更前の画像を符号化するときにおいて、取得した画素値が画素値範囲内にある場合に、低圧縮率１、および低圧縮率２で符号化し、符号化された情報のどちらか一方を選択して端末に送信してもよい。
また、第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例において、読影対象の変更時に画素値範囲が変更される場合について説明したが、同一の読影対象で画素値範囲を変更する場合においても適用できるのは言うまでもない。この場合、端末２０が変更後の画素値範囲を示す値をサーバ１０に送信し、端末２０が送信した値を受信して、変更後の画素値範囲を取得すればよい。
１０ サーバ
１１ 画素値範囲取得部
１３、２２ 圧縮率決定部
１５、２４ 符号化部
１７、２１ 復号部
１９、２５ 記憶部
２０ａ〜２０ｃ 端末
２３ 表示画像生成部
２６ 選択部
３０ ネットワーク
５０ 情報処理装置
５１ ＣＰＵ
５３ メモリ
５５ ストレージ
５７ ネットワークＩＦ
５９ 出力装置
６１ 入力装置
６３ ディスクドライブ

Claims (8)

  1. 画像の所定部分に第１画素値範囲内の画素データが含まれる場合には前記所定部分の画像情報を第１圧縮率で符号化し、前記所定部分に前記第１画素値範囲内の前記画素データが含まれない場合には前記第１圧縮率よりも圧縮率が高い第２圧縮率で前記画像情報を符号化する規則に基づいて、前記画像を符号化して、符号化された前記画像を第１装置に送り、前記第１画素値範囲から第２画素値範囲への変更指示を受け付けた場合に、符号化された前記画像を復号することで得られる復号画像の第１画像情報と、符号化されていない前記画像の第２画像情報との差分を示す差分情報を、前記第１装置に送る
    ことを特徴とする符号化装置。
  2. 前記差分情報を前記第１圧縮率で符号化して前記第１装置に送る
    ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
  3. 第３圧縮率、および第４圧縮率の何れか一方で符号化された前記差分情報を前記第１装置に送る
    ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
  4. 前記第１画像情報は、前記画像の所定部分に前記第２画素値範囲内、かつ前記第１画素値範囲外の画素データが含まれる場合に、前記第２圧縮率で符号化された前記所定部分の前記画像を復号することで得られる前記復号画像の画像情報である
    ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の符号化装置。
  5. 前記差分情報は、前記第１画像情報に対応する画素値と前記第２画像情報に対応する画素値との差分を示す情報である
    ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項記載の符号化装置。
  6. 前記第２画像情報は、前記画像の画像情報が前記第２圧縮率よりも低い圧縮率で符号化された情報を復号した画像情報である
    ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の符号化装置。
  7. 画像の所定部分に第１画素値範囲内の画素データが含まれる場合には前記所定部分の画像情報を第１圧縮率で符号化し、前記所定部分に前記第１画素値範囲内の前記画素データが含まれない場合には前記第１圧縮率よりも圧縮率が高い第２圧縮率で前記画像情報を符号化する規則に基づいて、前記画像を符号化して、符号化された前記画像を第１装置に送る工程と、
    前記第１画素値範囲から第２画素値範囲への変更指示を受け付けた場合に、符号化された前記画像を復号することで得られる復号画像の第１画像情報と、符号化されていない前記画像の第２画像情報との差分を示す差分情報を、前記第１装置に送る工程と、
    を有することを特徴とする符号化方法。
  8. コンピュータに、
    画像の所定部分に第１画素値範囲内の画素データが含まれる場合には前記所定部分の画像情報を第１圧縮率で符号化し、前記所定部分に前記第１画素値範囲内の前記画素データが含まれない場合には前記第１圧縮率よりも圧縮率が高い第２圧縮率で前記画像情報を符号化する規則に基づいて、前記画像を符号化し、符号化された前記画像を第１装置に送る処理と、
    前記第１画素値範囲から第２画素値範囲への変更指示を受け付けた場合に、符号化された前記画像を復号することで得られる復号画像の第１画像情報と、符号化されていない前記画像の第２画像情報との差分を示す差分情報を、前記第１装置に送る処理と
    を実行させるためのプログラム。
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