JPH02280462A - 画像データ圧縮方法 - Google Patents
画像データ圧縮方法Info
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- JPH02280462A JPH02280462A JP1101341A JP10134189A JPH02280462A JP H02280462 A JPH02280462 A JP H02280462A JP 1101341 A JP1101341 A JP 1101341A JP 10134189 A JP10134189 A JP 10134189A JP H02280462 A JPH02280462 A JP H02280462A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/12—Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal
- H04N7/122—Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal involving expansion and subsequent compression of a signal segment, e.g. a frame, a line
- H04N7/125—Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal involving expansion and subsequent compression of a signal segment, e.g. a frame, a line the signal segment being a picture element
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
- H04N19/98—Adaptive-dynamic-range coding [ADRC]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/30—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、階調を有する画像データを捕間符号化処理に
よって圧縮する画像データ圧縮方法に関する。
よって圧縮する画像データ圧縮方法に関する。
(従来の技術)
近年、階調を有する画像データをデジタル信号の形で光
ディスク等の記録媒体に格納し、必要に応じて該格納さ
れた画像データを読み出してCRT等に可視像として再
生したり、あるいは上記画像データをファクシミリ等に
よりデジタル信号の形で伝送し、受信先で該伝送された
画像データに基づいて可視像を再生したりすることが行
なわれている。
ディスク等の記録媒体に格納し、必要に応じて該格納さ
れた画像データを読み出してCRT等に可視像として再
生したり、あるいは上記画像データをファクシミリ等に
よりデジタル信号の形で伝送し、受信先で該伝送された
画像データに基づいて可視像を再生したりすることが行
なわれている。
この様に画像データをデジタル信号の形で格納したり伝
送したりする場合には、一般に、格納あるいは伝送コス
トを低減させるため、そのデジタル画像データに圧縮処
理を施してデータ量を減少せしめた上で格納、伝送し、
画像再生の際はその圧縮された画像データ(圧縮画像デ
ータ)に伸長処理を施して伸長し、その伸長された画像
データ(伸長画像データ)に基づいて可視像を再生する
画像データ圧縮伸長技術が採用されている。
送したりする場合には、一般に、格納あるいは伝送コス
トを低減させるため、そのデジタル画像データに圧縮処
理を施してデータ量を減少せしめた上で格納、伝送し、
画像再生の際はその圧縮された画像データ(圧縮画像デ
ータ)に伸長処理を施して伸長し、その伸長された画像
データ(伸長画像データ)に基づいて可視像を再生する
画像データ圧縮伸長技術が採用されている。
上記画像データの圧縮方法の1つとして、従来から、例
えば特開昭62−247878号公報に記載されている
様な補間符号化が知られている。かかる補間符号化とは
、画像データを適当な間隔でサンプリングした主データ
と該主データ以外の補間データとに区分し、補間データ
は上記主データに基づいて内挿予測符号化処理、即ち補
間データを主データに基づいて内挿子11 L 、予a
llj誤差に対してハフマン符号化等の可変長符号化を
行なうことにより画像データを圧縮するものである。
えば特開昭62−247878号公報に記載されている
様な補間符号化が知られている。かかる補間符号化とは
、画像データを適当な間隔でサンプリングした主データ
と該主データ以外の補間データとに区分し、補間データ
は上記主データに基づいて内挿予測符号化処理、即ち補
間データを主データに基づいて内挿子11 L 、予a
llj誤差に対してハフマン符号化等の可変長符号化を
行なうことにより画像データを圧縮するものである。
ところで、画像データを圧縮するにあたっては当然圧縮
率は高い方が望ましい。しかしながら、上記補間符号化
において大きな圧縮率の向上を望むことは技術的に困難
であり、従ってより大きな圧縮率を達成するため、空間
分解能を小さくする画像データ数減少処理を上記補間符
号化と組合わせることが考えられる。
率は高い方が望ましい。しかしながら、上記補間符号化
において大きな圧縮率の向上を望むことは技術的に困難
であり、従ってより大きな圧縮率を達成するため、空間
分解能を小さくする画像データ数減少処理を上記補間符
号化と組合わせることが考えられる。
画像データ数を減少させて空間分解能を小さくすると一
般に画質の劣化が生じるが、画像の中には、例えば人体
の放射線画像の様に、重要な画像部分は低空間周波数域
に存在し、従って空間分解能を低下させて高空間周波数
成分を減少させてもそれによる実質的な画質の劣化は殆
ど生じないものもある。従って、その様な画像の場合に
は、上記画像データ数減少処理と補間符号化とを組合わ
せることが可能である。
般に画質の劣化が生じるが、画像の中には、例えば人体
の放射線画像の様に、重要な画像部分は低空間周波数域
に存在し、従って空間分解能を低下させて高空間周波数
成分を減少させてもそれによる実質的な画質の劣化は殆
ど生じないものもある。従って、その様な画像の場合に
は、上記画像データ数減少処理と補間符号化とを組合わ
せることが可能である。
(発明が解決しようとする課8)
しかるに、上記画像データ数減少処理と補間符号化とを
組合わせるにあたっては種々の組合せ方が考えられ、当
然のことながらより高画質を維持しつつより高い圧縮率
を達成し得る態様で組合せることが望ましい。
組合わせるにあたっては種々の組合せ方が考えられ、当
然のことながらより高画質を維持しつつより高い圧縮率
を達成し得る態様で組合せることが望ましい。
本発明の目的は、上記事情に鑑み、より高画質を維持し
つつより高い圧縮率を達成し得る態様で画像データ数減
少処理と補間符号化とを組合せて成る画像データ圧縮方
法を提供することにある。
つつより高い圧縮率を達成し得る態様で画像データ数減
少処理と補間符号化とを組合せて成る画像データ圧縮方
法を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明に係る画像データ圧縮方法は、上記目的を達成す
るため、 位相シフトサンプリングによるデータ数減少処理を原画
像データに施し、該データ数減少処理後の画像データに
対して補間符号化を行なうことを特徴とする。
るため、 位相シフトサンプリングによるデータ数減少処理を原画
像データに施し、該データ数減少処理後の画像データに
対して補間符号化を行なうことを特徴とする。
上記データ数減少処理とは、画像の空間分解能を小さく
する処理、即ち画像を担持する画像データ数を減少させ
る処理であり、具体的には例えば原画像データを1つお
きにサンプリングして画像データ数を1/2に減少させ
たり、あるいは画像を2×2画素ブロックに分割して該
ブロック内の4つの画素の画像データに基づいて決定さ
れた代表画像データのみをサンプリングして画像データ
数を1/4に減少させたりするものである。
する処理、即ち画像を担持する画像データ数を減少させ
る処理であり、具体的には例えば原画像データを1つお
きにサンプリングして画像データ数を1/2に減少させ
たり、あるいは画像を2×2画素ブロックに分割して該
ブロック内の4つの画素の画像データに基づいて決定さ
れた代表画像データのみをサンプリングして画像データ
数を1/4に減少させたりするものである。
また、上記位相シフトサンプリングとは、上記データ数
減少処理の一態様であって要は該処理におけるサンプリ
ングを各ライン毎に位相をずらせて行なうものであり、
より厳密には、画像上に互いに平行に設定された複数の
ブロックライン上の各々の上に、1つの画素を含むブロ
ックを所定間隔を置いて又は複数の画素を含むブロック
を連続的にもしくは所定間隔を置いて設定すると共に該
設定にあたっては各ブロックライン毎に位相をずらして
設定し、各ブロック内の画素の画像データに基づいて決
定された各ブロックの代表画像データのみを画像データ
としてサンプリングするものである。
減少処理の一態様であって要は該処理におけるサンプリ
ングを各ライン毎に位相をずらせて行なうものであり、
より厳密には、画像上に互いに平行に設定された複数の
ブロックライン上の各々の上に、1つの画素を含むブロ
ックを所定間隔を置いて又は複数の画素を含むブロック
を連続的にもしくは所定間隔を置いて設定すると共に該
設定にあたっては各ブロックライン毎に位相をずらして
設定し、各ブロック内の画素の画像データに基づいて決
定された各ブロックの代表画像データのみを画像データ
としてサンプリングするものである。
また、上記補間符号化は、上述の如く、画像データを、
適当な間隔でサンプリングした主データと該主データ以
外の補間データとに区分し、該補間データに対し上記主
データに基づく内挿予測符号化処理を施すものであり、
かかる内挿予測符号化は、補間データを主データに基づ
いて適当な内挿式により内挿予測し、その予測値と実際
の補間データ値との差である予測誤差に対してハフマン
符号等の可変長符号化を行なう、即ち頻度の高いものに
は短い符号を、頻度の低いものには長い符号を割当てる
ハフマン符号等の可変長符号(値によって符号長が変わ
るような信号)によりその子測誤差を符号化し、そうす
ることによって結局画像データの冗長度を抑圧し、トー
タルとしての画像データ量を減少させるものである。
適当な間隔でサンプリングした主データと該主データ以
外の補間データとに区分し、該補間データに対し上記主
データに基づく内挿予測符号化処理を施すものであり、
かかる内挿予測符号化は、補間データを主データに基づ
いて適当な内挿式により内挿予測し、その予測値と実際
の補間データ値との差である予測誤差に対してハフマン
符号等の可変長符号化を行なう、即ち頻度の高いものに
は短い符号を、頻度の低いものには長い符号を割当てる
ハフマン符号等の可変長符号(値によって符号長が変わ
るような信号)によりその子測誤差を符号化し、そうす
ることによって結局画像データの冗長度を抑圧し、トー
タルとしての画像データ量を減少させるものである。
上記主データのサンプリングの仕方としては種々のもの
が考えられるが、要は主データが画像上に所定の間隔を
置いてまばらに、粗く、かつ略均−に存在するようにサ
ンプリングすれば良いものである。
が考えられるが、要は主データが画像上に所定の間隔を
置いてまばらに、粗く、かつ略均−に存在するようにサ
ンプリングすれば良いものである。
なお、上記主データに関しては、そのままにしておいて
も良いしあるいは例えば主データ同志で前置予測し、予
測誤差に対してハフマン符号化を行なう等の適当な圧縮
処理を施しても良い。
も良いしあるいは例えば主データ同志で前置予測し、予
測誤差に対してハフマン符号化を行なう等の適当な圧縮
処理を施しても良い。
(作 用)
上記画像データ圧縮方法においては、データ数減少処理
と補間符号化とを組合せてデータ圧縮が行なわれるが、
その際データ数減少処理を行なうにあたって上述の如き
位相シフトサンプリングを行なっている。従って、位相
をシフトさせないで同位相でサンプリングしてデータ数
を減少させた場合に比して圧縮率が向上し、またその様
に同位相でサンプリングした場合に比して人間の視覚上
粗さが目立たず、さらに付随的に散乱線除去用静止グリ
ッドを用いた場合の再生画像におけるモアレパターンの
発生をも除去することができる。従って、上記方法によ
れば、位相シフトサンプリングと補間符号化という新し
い組合せを採用することにより、同位相でサンプリング
する場合に比して、画質の劣化抑制と併せて予期し得な
い圧縮率の向上も図ることができ、非常に優れたデータ
圧縮が可能となる。
と補間符号化とを組合せてデータ圧縮が行なわれるが、
その際データ数減少処理を行なうにあたって上述の如き
位相シフトサンプリングを行なっている。従って、位相
をシフトさせないで同位相でサンプリングしてデータ数
を減少させた場合に比して圧縮率が向上し、またその様
に同位相でサンプリングした場合に比して人間の視覚上
粗さが目立たず、さらに付随的に散乱線除去用静止グリ
ッドを用いた場合の再生画像におけるモアレパターンの
発生をも除去することができる。従って、上記方法によ
れば、位相シフトサンプリングと補間符号化という新し
い組合せを採用することにより、同位相でサンプリング
する場合に比して、画質の劣化抑制と併せて予期し得な
い圧縮率の向上も図ることができ、非常に優れたデータ
圧縮が可能となる。
(実 施 例)
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は本発明に係る画像データ圧縮方法の一実施例を
示すフローチャートである。。
示すフローチャートである。。
本実施例は、例えば特開昭55−12492号公報や特
開昭5[1−11395号等に記録されている蓄積性蛍
光体シートを利用した放射線画像情報記録再生システム
において、該蓄積性蛍光体シートに記録された人体の放
射線画像をレーザビーム走査によりデジタル画像データ
として読み取ったものを対象としており、かかるデジタ
ル画像データ(原画像データ)は20OQ x 200
0画素、8ビツト0〜255レベルである。なお、上記
放射線画像の読み取りは、第2図に示す様に、蓄積性蛍
光体シート2に対して主走査方向(横方向)にレーザビ
ームを走査させながら該シート2を副走査方向(縦方向
)に移動させてシート2を2次元走査することにより行
なわれたものである。
開昭5[1−11395号等に記録されている蓄積性蛍
光体シートを利用した放射線画像情報記録再生システム
において、該蓄積性蛍光体シートに記録された人体の放
射線画像をレーザビーム走査によりデジタル画像データ
として読み取ったものを対象としており、かかるデジタ
ル画像データ(原画像データ)は20OQ x 200
0画素、8ビツト0〜255レベルである。なお、上記
放射線画像の読み取りは、第2図に示す様に、蓄積性蛍
光体シート2に対して主走査方向(横方向)にレーザビ
ームを走査させながら該シート2を副走査方向(縦方向
)に移動させてシート2を2次元走査することにより行
なわれたものである。
まず、上記原画像データAI、に対して画像データ数を
減少させるべくデータ数減少処理を施すと共に該減少処
理を施すにあたって各ライン毎に位相をずらせてサンプ
リングする位相シフトサンプリングを適用する。
減少させるべくデータ数減少処理を施すと共に該減少処
理を施すにあたって各ライン毎に位相をずらせてサンプ
リングする位相シフトサンプリングを適用する。
第3図は本実施例の位相シフトサンプリングを説明する
図であり、図中小さなます目は1つの画素を示す。
図であり、図中小さなます目は1つの画素を示す。
図示の位相シフトサンプリングは、2x2画素ブロック
から1つの代表画像データをサンプリングして画像デー
タ数を1/4に減少させると共に該代表画像データとし
て各ブロック内の4つの画素の画像データの平均値を用
いる2×2画素ブロック平均縮小サンプリングであり、
まず、図示の如く、画像上に、副走査方向に2画素分の
幅を有して主走査方向に延びる互いに平行な複数のブロ
ックラインL1 + L2 、t、、 l L&・
・・・・・を設定し、各ブロックライン上に2/2画素
ブロックを連続的にかつ各ブロックライン毎に半ブロッ
ク長(1画素分)づつ位相をずらして設定し、次に各ブ
ロック毎に各ブロック内の4つの画素の画像データの平
均値を求めてそれを各ブロックの代表画像データ(平均
縮小データ)とし、その代表画像データのみを画像デー
タとしてサンプリングするものである。
から1つの代表画像データをサンプリングして画像デー
タ数を1/4に減少させると共に該代表画像データとし
て各ブロック内の4つの画素の画像データの平均値を用
いる2×2画素ブロック平均縮小サンプリングであり、
まず、図示の如く、画像上に、副走査方向に2画素分の
幅を有して主走査方向に延びる互いに平行な複数のブロ
ックラインL1 + L2 、t、、 l L&・
・・・・・を設定し、各ブロックライン上に2/2画素
ブロックを連続的にかつ各ブロックライン毎に半ブロッ
ク長(1画素分)づつ位相をずらして設定し、次に各ブ
ロック毎に各ブロック内の4つの画素の画像データの平
均値を求めてそれを各ブロックの代表画像データ(平均
縮小データ)とし、その代表画像データのみを画像デー
タとしてサンプリングするものである。
第4図は上記サンプリングによって得られた上記代表画
像データを示す図であり、図中のます目は1つの2x2
画素ブロックを示し、各ます目の中のa ll+ k
) 11+ CII+ d +、は各2×2画素ブ
ロックの代表画像データである。
像データを示す図であり、図中のます目は1つの2x2
画素ブロックを示し、各ます目の中のa ll+ k
) 11+ CII+ d +、は各2×2画素ブ
ロックの代表画像データである。
次に、上記サンプリングによって得られた代表画像デー
タに対して補間符号化を行なう。
タに対して補間符号化を行なう。
まず、上記代表画像データを、適当な間隔でサンプリン
グした主データと補間データとに区分する。本実施例で
は、縦横1ブロック置きに主データをサンプリングし、
従って第4図中0で囲った代表画像データa、が主デー
タであり、その他の代表画像データbl1.cl1.d
、、が補間データである。
グした主データと補間データとに区分する。本実施例で
は、縦横1ブロック置きに主データをサンプリングし、
従って第4図中0で囲った代表画像データa、が主デー
タであり、その他の代表画像データbl1.cl1.d
、、が補間データである。
次に、上記主データa、に対し濃度分解能を1ビツト分
低下させるべく量子化を行なう。具体的には、上記主デ
ータa、を1ビツト下位方向にシフトして最下位ビット
を削ることにより行う。
低下させるべく量子化を行なう。具体的には、上記主デ
ータa、を1ビツト下位方向にシフトして最下位ビット
を削ることにより行う。
続いて、上記量子化された主データa目′を各ブロック
ライン毎に前値予測を行なって予測誤差Δaliに変換
する。ただし、各ブロックラインの先頭の主データa+
+ (j=1)はそのままにしておく。第5図はかか
る前値予測を行なった後の予rj111誤差(ただし先
頭のブロックについては主データa++ (j−1)
そのもの)を示す図である。
ライン毎に前値予測を行なって予測誤差Δaliに変換
する。ただし、各ブロックラインの先頭の主データa+
+ (j=1)はそのままにしておく。第5図はかか
る前値予測を行なった後の予rj111誤差(ただし先
頭のブロックについては主データa++ (j−1)
そのもの)を示す図である。
なお、上記前値予測誤差Δa1は、
Δa II−a +r a ++−1であり、具
体的には、 Δa 12−812− a t+−Δa 131a 1
3 a 12; ”””Δa 22” a 22−8
21CΔa 23− a 23’ a 22< ”’
”’Δ a 12− a 32− a s
r−Δ a13″ a 13− a 32で
“°°゛°。
体的には、 Δa 12−812− a t+−Δa 131a 1
3 a 12; ”””Δa 22” a 22−8
21CΔa 23− a 23’ a 22< ”’
”’Δ a 12− a 32− a s
r−Δ a13″ a 13− a 32で
“°°゛°。
である。
続いて、この様にして求めた主データの各予測誤差Δa
llに対しハフマン符号化を行なう。使用するハフマン
符号表の一例を下記第1表に示す。
llに対しハフマン符号化を行なう。使用するハフマン
符号表の一例を下記第1表に示す。
即ち、符号化対象データである上記予測誤差Δa11を
このハフマン符号表に従ってハフマン符号に変換する。
このハフマン符号表に従ってハフマン符号に変換する。
ただし、予測誤差が所定のしきい値(第1表のハフマン
符号表では±7)を越える場合には、その予測誤差Δa
llを第1表中のエクステンション(EXT)コードの
後に続けて、つまり0000001+予測誤差Δa、の
形で符号化する。
符号表では±7)を越える場合には、その予測誤差Δa
llを第1表中のエクステンション(EXT)コードの
後に続けて、つまり0000001+予測誤差Δa、の
形で符号化する。
第
表
そして、上記の如く圧縮処理とを施した主データを例え
ば光ディスクに格納する場合には、上記各ブロックライ
ンの先頭ブロック(TOL : T。
ば光ディスクに格納する場合には、上記各ブロックライ
ンの先頭ブロック(TOL : T。
P OF LINE)のについては量子化後の主デ
ータan (j−1)をそのままの形で、他のブロッ
クについては上記ハフマン符号表に基づいて符号化した
ハフマン符号およびEXTコード+予11pl誤差Δa
llの形で格納する。
ータan (j−1)をそのままの形で、他のブロッ
クについては上記ハフマン符号表に基づいて符号化した
ハフマン符号およびEXTコード+予11pl誤差Δa
llの形で格納する。
次に、上記補間データについて説明する。
まず、上記各補間データ1)ll+ CII+ d
+1について主データに基づく内挿予測を行ない、それ
らの予測誤差Δblli ΔC1’l+ ΔdBを求め
る。かかる内挿子′A?Jは種々の方法で行なうことが
できるが、本実施例では、主データとして上記量子化後
の主データa 、 、 /を用い、内挿予測式として下
記の如き式を用いてそれぞれの内挿予測誤差Δb、。
+1について主データに基づく内挿予測を行ない、それ
らの予測誤差Δblli ΔC1’l+ ΔdBを求め
る。かかる内挿子′A?Jは種々の方法で行なうことが
できるが、本実施例では、主データとして上記量子化後
の主データa 、 、 /を用い、内挿予測式として下
記の如き式を用いてそれぞれの内挿予測誤差Δb、。
ΔCI++ Δd、を求める。
十82.X:jXj十822X’4J /6Δd++−
d++ (at+X2+aBX2X3ただし、a+
+ r ad2r az+ r a2□’
とΔb11+ ΔC1l+ Δd11との位置関係は第
6図に示す通りである。勿論、他の補間データの予測誤
差も、これらと同様の式で求める。
d++ (at+X2+aBX2X3ただし、a+
+ r ad2r az+ r a2□’
とΔb11+ ΔC1l+ Δd11との位置関係は第
6図に示す通りである。勿論、他の補間データの予測誤
差も、これらと同様の式で求める。
次に、上記の如くして求めた各補間データの予測誤差Δ
bll+ ΔC11+ Δdl、をさらに量子化し
、ビット分解能を1ビット分落とす。この場合、下記第
2表に示す量子化特性Aと第3表に示す量子化特性Bと
の2つを用い、補間データb、の予DI誤差Δbl、に
ついては量子化特性Aを適用し、補間データC8,d+
1の予測誤差Δc11+ Δdl、については量子化特
性Bを適用して量子化する。
bll+ ΔC11+ Δdl、をさらに量子化し
、ビット分解能を1ビット分落とす。この場合、下記第
2表に示す量子化特性Aと第3表に示す量子化特性Bと
の2つを用い、補間データb、の予DI誤差Δbl、に
ついては量子化特性Aを適用し、補間データC8,d+
1の予測誤差Δc11+ Δdl、については量子化特
性Bを適用して量子化する。
第2表
(量子化特性A)
第3表
(量子化特性B)
続いて、上記量子化した後の各予測誤差Δb、ΔC1′
、Δd1.′ に対しハフマン符号化を行なう。このハ
フマン符号化も、上記主データのハフマン符号化と同様
に第1表に示すハフマン符号表を用い、符号化対象デー
タである予測誤差をこのへフラン符号表に従ってハフマ
ン符号に変換する。また、予測誤差が±7を超える場合
には、その子J11誤差Δb25.Δc1′、Δd、′
を第1表のEXTコード0000001の後に続けた形
で表わす。
、Δd1.′ に対しハフマン符号化を行なう。このハ
フマン符号化も、上記主データのハフマン符号化と同様
に第1表に示すハフマン符号表を用い、符号化対象デー
タである予測誤差をこのへフラン符号表に従ってハフマ
ン符号に変換する。また、予測誤差が±7を超える場合
には、その子J11誤差Δb25.Δc1′、Δd、′
を第1表のEXTコード0000001の後に続けた形
で表わす。
そして、上記の如き圧縮処理を施した補間データを例え
ば光ディスクに格納する場合には、上記ハフマン符号表
に基づいて符号化したハフマン符号およびEXTコード
+内挿予測誤差Δbl。
ば光ディスクに格納する場合には、上記ハフマン符号表
に基づいて符号化したハフマン符号およびEXTコード
+内挿予測誤差Δbl。
Δcll+ Δd、′の形で格納する。
次に上記格納された圧縮画像データを読み出し、伸長し
て可視像を再生する場合について説明する。
て可視像を再生する場合について説明する。
第7図はかかる伸長処理を示すフローチャートであり、
各々の処理は第1図に示す圧縮処理の各ステップを逆に
行なうものである。
各々の処理は第1図に示す圧縮処理の各ステップを逆に
行なうものである。
まず、主データの伸長について第8図を参照しながら説
明する。上記の如く主データの圧縮画像データは、ハフ
マン符号と、EX、Tコード+量子化された予1N−1
誤差Δa、lと、TOLブロックの量子化された主デー
タa 、 、/ そのままの3種類から成っている。従
って、まず読み出した圧縮画像データがそれらの3種類
のどれであるかを検討し、TOLブロックのデータ(こ
の場合には格納する際TOLブロックのデータである旨
の識別符号を付して格納しておく)である場合にはそれ
からそのまま主データa 、 、 /を求める。
明する。上記の如く主データの圧縮画像データは、ハフ
マン符号と、EX、Tコード+量子化された予1N−1
誤差Δa、lと、TOLブロックの量子化された主デー
タa 、 、/ そのままの3種類から成っている。従
って、まず読み出した圧縮画像データがそれらの3種類
のどれであるかを検討し、TOLブロックのデータ(こ
の場合には格納する際TOLブロックのデータである旨
の識別符号を付して格納しておく)である場合にはそれ
からそのまま主データa 、 、 /を求める。
一方、ハフマン符号の場合には、該ハフマン符号を上記
第1表のハフマン符号表に基づいて復号化することによ
り前述の前値予測誤差Δa1を求め、該前値予測誤差Δ
allと上記の既に求められているTOLブロックの主
データa++ (j−1)およびEXTコード付デー
タの場合の主データa、 とから前値子7111復元を
行なって主データa1.′を求める。なお、この前値予
測復元は、a +1 − a 1−1’ 十Δa なる式を用いて行なわれ、より具体的には、例えば各T
OLブロックの主データal、 (j−1)は既に求め
られているので、 a12″Ia目+Δa12+ a1]−a 12+Δ
a l 3+ ”’ ”’a 22” a 21+Δa
22+ a23− a 22+Δa 23+ ””
”。
第1表のハフマン符号表に基づいて復号化することによ
り前述の前値予測誤差Δa1を求め、該前値予測誤差Δ
allと上記の既に求められているTOLブロックの主
データa++ (j−1)およびEXTコード付デー
タの場合の主データa、 とから前値子7111復元を
行なって主データa1.′を求める。なお、この前値予
測復元は、a +1 − a 1−1’ 十Δa なる式を用いて行なわれ、より具体的には、例えば各T
OLブロックの主データal、 (j−1)は既に求め
られているので、 a12″Ia目+Δa12+ a1]−a 12+Δ
a l 3+ ”’ ”’a 22” a 21+Δa
22+ a23− a 22+Δa 23+ ””
”。
a 32= a 31+Δa32+ a33− a
32+Δa33+ ”’ ”’という式を用いて行なわ
れる。EXTコード付データの場合にはそのEXTコー
ドの後に続いている予測誤差Δa、からハフマン符号の
場合と同様に主データa1′ を求める。
32+Δa33+ ”’ ”’という式を用いて行なわ
れる。EXTコード付データの場合にはそのEXTコー
ドの後に続いている予測誤差Δa、からハフマン符号の
場合と同様に主データa1′ を求める。
上述の如くして全ての圧縮画像データについて主データ
a、′を求めたら、次にそれを逆量子化して、即ち1ビ
ツト上位にシフトすることによって主データa、、(代
表画像データ)を求める。
a、′を求めたら、次にそれを逆量子化して、即ち1ビ
ツト上位にシフトすることによって主データa、、(代
表画像データ)を求める。
次に、補間データの伸長について第9図を参照しながら
説明する。上記の如く補間データの圧縮画像データは、
ハフマン符号と、ExTコード士内挿予測誤差Δb+1
.ΔC11+ Δd3.′との2つから成っている。従
って、まず読み出した圧縮画像データがそのどちらであ
るかを検討し、ハフマン符号の場合には、該ハフマン符
号を上記第1表のハフマン符号表に基づいて復号化する
ことにより前述の内挿予測誤差Δb11 、ΔC目 、
Δd11’を求め、それらを逆量子化して、内挿予測誤
差Δb+++ Δell、Δd、を求め、これらと上記
した既に求められている前値予測復元主データallと
から内挿予測復元を行なって補間データ(代表面縁デー
タ)b+++ CII+ dtlを求める。この内
挿子lll1j復元は下式に基づいて行ない、bll−
Δb +++ (a +++ 812) / 2C11
1Δc11+ (azX3+aB十a21X3+82□
) /8 dll−Δd 、、+ (a 、、+ a 、X 3+
a2t+a22X3)/8 他の8ビット補間データb l l+ CI 11
d l lも同様の式に基づいて求める。一方EXT
コード付のデータである場合にはそのEXTコードの後
に続いているデータからそのままΔbl、 、 Δ
CΔd、′を求め、ハフマン符号の場合と同様に補間デ
ータb+1+ C+++ dl、を求める。
説明する。上記の如く補間データの圧縮画像データは、
ハフマン符号と、ExTコード士内挿予測誤差Δb+1
.ΔC11+ Δd3.′との2つから成っている。従
って、まず読み出した圧縮画像データがそのどちらであ
るかを検討し、ハフマン符号の場合には、該ハフマン符
号を上記第1表のハフマン符号表に基づいて復号化する
ことにより前述の内挿予測誤差Δb11 、ΔC目 、
Δd11’を求め、それらを逆量子化して、内挿予測誤
差Δb+++ Δell、Δd、を求め、これらと上記
した既に求められている前値予測復元主データallと
から内挿予測復元を行なって補間データ(代表面縁デー
タ)b+++ CII+ dtlを求める。この内
挿子lll1j復元は下式に基づいて行ない、bll−
Δb +++ (a +++ 812) / 2C11
1Δc11+ (azX3+aB十a21X3+82□
) /8 dll−Δd 、、+ (a 、、+ a 、X 3+
a2t+a22X3)/8 他の8ビット補間データb l l+ CI 11
d l lも同様の式に基づいて求める。一方EXT
コード付のデータである場合にはそのEXTコードの後
に続いているデータからそのままΔbl、 、 Δ
CΔd、′を求め、ハフマン符号の場合と同様に補間デ
ータb+1+ C+++ dl、を求める。
そして、上記の如くして主データと補間データとから成
る代表画像データall+ k) +++ C111
d、の全てを求めたら、次に第7図に示す如くそれらに
基づいて補間拡大を行ない画像データ数を4倍にして元
通りに復元して原画像データに対応する伸長画像データ
A、を求め、例えばこの伸長画像データAllに基づい
てCRT等に可視像を再生する。
る代表画像データall+ k) +++ C111
d、の全てを求めたら、次に第7図に示す如くそれらに
基づいて補間拡大を行ない画像データ数を4倍にして元
通りに復元して原画像データに対応する伸長画像データ
A、を求め、例えばこの伸長画像データAllに基づい
てCRT等に可視像を再生する。
上記画像データの補間拡大(復元補間)は、例えばm1
0図(図中の示す目は1つの画素を示す)に示す様に、
上記復元した各代表画像データall+b +++
c +++ d IIをそれぞれのブロックの左上の
画素の伸長画像データA、とじ、それらに基づいて他の
伸長画像データA+1を主走査方向および副走査方向の
直線補間により復元すれば良く、例えば A I2− (a +++ b ++) / 2A
22− (A I2+ C++) / 2= (<
8+++b++)/2+C++)/2A33− (C
+++ d ++) / 2A23= (b +++
A33)/2”” (b +++ (C+++ d
++) / 21 / 2の様にして各伸長画像
データA1□、 A22. A23゜A33を復元し、
他の伸長画像データA、1も同様にして復元すれば良い
。
0図(図中の示す目は1つの画素を示す)に示す様に、
上記復元した各代表画像データall+b +++
c +++ d IIをそれぞれのブロックの左上の
画素の伸長画像データA、とじ、それらに基づいて他の
伸長画像データA+1を主走査方向および副走査方向の
直線補間により復元すれば良く、例えば A I2− (a +++ b ++) / 2A
22− (A I2+ C++) / 2= (<
8+++b++)/2+C++)/2A33− (C
+++ d ++) / 2A23= (b +++
A33)/2”” (b +++ (C+++ d
++) / 21 / 2の様にして各伸長画像
データA1□、 A22. A23゜A33を復元し、
他の伸長画像データA、1も同様にして復元すれば良い
。
なお、上記実施例では行なっていなかったが、画像デー
タ数減少処理の前に平滑化処理(スムージング処理)を
施しても良い。かかる平滑化処理の具体例としては、例
えば3X3画素サイズのマスクを用意し、該マスクの中
央に注目画素を位置させ、マスク内の9画素の画像デー
タの平均値をその注目画素の新たな画像データとし、か
かる処理を各画素について行なう移動平均フィルタ処理
を挙げることができるが、勿論その他の平滑化処理であ
っても良い。上記の如き平滑化処理を行なうことにより
、近傍画素の画像データ同志の相関を向上させることが
でき、それによって上記前値子4−1や内挿子a1の予
測誤差の零近傍への集中度を高め、圧縮率の向上を図る
ことができる。
タ数減少処理の前に平滑化処理(スムージング処理)を
施しても良い。かかる平滑化処理の具体例としては、例
えば3X3画素サイズのマスクを用意し、該マスクの中
央に注目画素を位置させ、マスク内の9画素の画像デー
タの平均値をその注目画素の新たな画像データとし、か
かる処理を各画素について行なう移動平均フィルタ処理
を挙げることができるが、勿論その他の平滑化処理であ
っても良い。上記の如き平滑化処理を行なうことにより
、近傍画素の画像データ同志の相関を向上させることが
でき、それによって上記前値子4−1や内挿子a1の予
測誤差の零近傍への集中度を高め、圧縮率の向上を図る
ことができる。
上記の如く各ライン毎に位相をずらしてプロッりを設定
する位相シフトサンプリングによりデータ数減少処理を
行なった後補間符号化処理を行なうようにすると、位相
をずらさない同位相サンプリングによりデータ数減少処
理を行なった後補間符号化処理を行なう場合よりも、圧
縮率の向上を図ることができる。これは、同位相サンプ
リングによる主データに基づくよりも位相シフトサンプ
リングによる主データに基づいて補間データを内挿予測
した方が予測精度が向上することによるものと思われる
。
する位相シフトサンプリングによりデータ数減少処理を
行なった後補間符号化処理を行なうようにすると、位相
をずらさない同位相サンプリングによりデータ数減少処
理を行なった後補間符号化処理を行なう場合よりも、圧
縮率の向上を図ることができる。これは、同位相サンプ
リングによる主データに基づくよりも位相シフトサンプ
リングによる主データに基づいて補間データを内挿予測
した方が予測精度が向上することによるものと思われる
。
以下、上記両圧縮方式による圧縮率の違いについて本発
明者らの行なった検討結果について述べる。
明者らの行なった検討結果について述べる。
検討対象として人体の種々の部位の画像であって上記実
施例における対象画像と同様の方式で記録し読み取った
100枚以上の画像(画像データ)を用い、それらの各
々について上記両圧縮方式を適用した場合の圧縮率につ
いて検討した。
施例における対象画像と同様の方式で記録し読み取った
100枚以上の画像(画像データ)を用い、それらの各
々について上記両圧縮方式を適用した場合の圧縮率につ
いて検討した。
また、位相シフトサンプリング+補間符号化方式につい
ては上記実施例と同じ態様とし、同位相サンプリング+
補間符号化方式については2×2画素ブロックを第13
図に示す様に各ブロックライン毎に同位相で設定し、縦
横1ブロック間隔で主データ(a1+)をサンプリング
してその他(bI、。
ては上記実施例と同じ態様とし、同位相サンプリング+
補間符号化方式については2×2画素ブロックを第13
図に示す様に各ブロックライン毎に同位相で設定し、縦
横1ブロック間隔で主データ(a1+)をサンプリング
してその他(bI、。
Cog d+1)を補間データとし、内挿子11−1
誤差は下式の様にして求め、その他は上記位相シフトサ
ンプリング+補間符号化と同様の態様で行なった。
誤差は下式の様にして求め、その他は上記位相シフトサ
ンプリング+補間符号化と同様の態様で行なった。
Δb ++−b ++−(a z+ 812) / 2
ΔCIr−C++−(a +t+ 821) / 2Δ
d+t−d++ (a+++a+2+a2t+azz
)/4検討結果は第4表に示す通りとなった。
ΔCIr−C++−(a +t+ 821) / 2Δ
d+t−d++ (a+++a+2+a2t+azz
)/4検討結果は第4表に示す通りとなった。
第4表
エントロピ:ハフマン符号化等で符号
化する際の理論的限界
(最小符号長)
上記第4表に示す結果は上述の多数の画像を検討した場
合の平均値であり、この表に示される様に、補間データ
cl、は約8%+dllは約11%、トータルとしては
約4%位相シフトサンプリングを適用した方がエントロ
ピが小さくなり、圧縮率を向上させることができる。な
お、同位相の場合において補間データb、とellとの
間でエントロピが異なるのは、画像データの読み取りが
上述の如く横方向(主走査方向)にレーザビームを走査
させて縦方向(副走査方向)に蓄積性蛍光体シートを移
動させることによって行なっていることに因る。
合の平均値であり、この表に示される様に、補間データ
cl、は約8%+dllは約11%、トータルとしては
約4%位相シフトサンプリングを適用した方がエントロ
ピが小さくなり、圧縮率を向上させることができる。な
お、同位相の場合において補間データb、とellとの
間でエントロピが異なるのは、画像データの読み取りが
上述の如く横方向(主走査方向)にレーザビームを走査
させて縦方向(副走査方向)に蓄積性蛍光体シートを移
動させることによって行なっていることに因る。
上述の如く位相シフトサンプリングによるデータ数減少
処理を採用するとデータ圧縮率の向上を図ることができ
るが、該位相シフトサンプリングは同位相サンプリング
に比して人間の視覚上粗さが目立たず、見かけ上の鮮鋭
度を向上させることができると共に、例えば散乱線除去
用の静止グリッドを用いた場合には同位相サンプリング
で画像データ数を減少させると復元された画像上にモア
レパターンが発生し昌くなるがそのモアレパターンの発
生を抑圧することもでき、従って画質の面でもより高画
質を維持することができる。
処理を採用するとデータ圧縮率の向上を図ることができ
るが、該位相シフトサンプリングは同位相サンプリング
に比して人間の視覚上粗さが目立たず、見かけ上の鮮鋭
度を向上させることができると共に、例えば散乱線除去
用の静止グリッドを用いた場合には同位相サンプリング
で画像データ数を減少させると復元された画像上にモア
レパターンが発生し昌くなるがそのモアレパターンの発
生を抑圧することもでき、従って画質の面でもより高画
質を維持することができる。
上記実施例の位相シフトサンプリングは2x2画素ブロ
ックを各ブロックライン毎に位相をずらせて設定したも
のであった力(、該ブロックはnxn画素ブロック(n
≧3)であっても良く、また各ブロックの代表画像デー
タとしても各プロ・ツク内の画像データの平均値に限ら
ず、例えば各ブロック内の特定位置の画素の画像データ
そのものを用いることも可能である。
ックを各ブロックライン毎に位相をずらせて設定したも
のであった力(、該ブロックはnxn画素ブロック(n
≧3)であっても良く、また各ブロックの代表画像デー
タとしても各プロ・ツク内の画像データの平均値に限ら
ず、例えば各ブロック内の特定位置の画素の画像データ
そのものを用いることも可能である。
また、上記実施例では2×2画素ブロックを連続的に設
定して成るものであったが、例えば第11図に示す様に
所定間隔(1ブロツク長)を置いて斜線を付した2×2
画素ブロック(小さな1つのます目が1画素)を設定し
ても良い。
定して成るものであったが、例えば第11図に示す様に
所定間隔(1ブロツク長)を置いて斜線を付した2×2
画素ブロック(小さな1つのます目が1画素)を設定し
ても良い。
また、上記実施例では複数画素を含むブロックを設定し
たが、該ブロックは1つの画素を含むブロックであって
も良く、その場合には1つのます目が1画素である第1
2図に斜線を付して示す様に各ブロックラインにおいて
ブロックは所定間隔を置いて設定する必要がある。
たが、該ブロックは1つの画素を含むブロックであって
も良く、その場合には1つのます目が1画素である第1
2図に斜線を付して示す様に各ブロックラインにおいて
ブロックは所定間隔を置いて設定する必要がある。
一方、上記実施例においては、補間符号化で主データを
サンプリングするにあたり代表画像データを縦横1ブロ
ック間隔でサンプリングしているか、このサンプリング
間隔は適宜に決定することができ、勿論縦横のサンプリ
ング間隔が異なっていても良い。
サンプリングするにあたり代表画像データを縦横1ブロ
ック間隔でサンプリングしているか、このサンプリング
間隔は適宜に決定することができ、勿論縦横のサンプリ
ング間隔が異なっていても良い。
また、上記実施例では主データに対して量子化および前
値予測+ハフマン符号化を行なっているが、この主デー
タはそのままの形にしておいても良いし他の適当な圧縮
処理を施しても良い。また、量子化も種々の態様の量子
化を用い得るし、前値子Δ−1による予測誤差を量子化
するようにしても良い。
値予測+ハフマン符号化を行なっているが、この主デー
タはそのままの形にしておいても良いし他の適当な圧縮
処理を施しても良い。また、量子化も種々の態様の量子
化を用い得るし、前値子Δ−1による予測誤差を量子化
するようにしても良い。
また、上記実施例では補間データに関し内挿予測誤差の
量子化を行なっているが、該量子化は、省略しても良い
し、他の態様で行なっても良いし、補間データそのもの
に対して行なっても良い。また、内挿予測も他の方法(
内挿子lN−1式)で行なっても良い。勿論予測誤差の
符号化も/1フマン符号表以外の符号表を用いて行なっ
ても良い。
量子化を行なっているが、該量子化は、省略しても良い
し、他の態様で行なっても良いし、補間データそのもの
に対して行なっても良い。また、内挿予測も他の方法(
内挿子lN−1式)で行なっても良い。勿論予測誤差の
符号化も/1フマン符号表以外の符号表を用いて行なっ
ても良い。
さらに、上記以外の点においても、本発明はその要旨を
越えない範囲において種々の変更態様を取り得る。
越えない範囲において種々の変更態様を取り得る。
(発明の効果)
以上詳細に説明した様に、本発明に係る画像データ圧縮
方法は、データ圧縮率を高めるべく補間符号化に画像デ
ータ数減少処理を組合せて成るものであり、かつその組
合せに際し画像データ数減少処理として単に普通の減少
処理即ち同位相サンプリングではなく各ライン毎に位相
をずらせてサンプリングする位相シフトサンプリングを
採用して成るので、単に普通の減少処理を組合せた場合
に比してデータ圧縮率の向上を図ることが可能となり、
かつ併せて画質の面においてもより高画質を維持するこ
とができる。
方法は、データ圧縮率を高めるべく補間符号化に画像デ
ータ数減少処理を組合せて成るものであり、かつその組
合せに際し画像データ数減少処理として単に普通の減少
処理即ち同位相サンプリングではなく各ライン毎に位相
をずらせてサンプリングする位相シフトサンプリングを
採用して成るので、単に普通の減少処理を組合せた場合
に比してデータ圧縮率の向上を図ることが可能となり、
かつ併せて画質の面においてもより高画質を維持するこ
とができる。
第1図は本発明の一実施例を示すフローチャート、
第2図は第1図に示す実施例の対象画像データの読み取
り方式を示す図、 第3図は第1図に示す実施例のデータ数減少処理(位相
シフトサンプリング)の態様を示す図、第4図は主デー
タのサンプリング態様を示す図、第5図は主データの前
値子71!1を説明するための図、 第6図は補間データの内挿子lll11を説明するため
の図、 第7図は第1図に示す実施例によって圧縮した画像デー
タの伸長方法を示すフローチャート、第8図は第7図に
おけるフローチャートのうち主データに関する部分の詳
細フローチャート、第9図は第7図におけるフローチャ
ートのうち補間データに関する部分の詳細フローチャー
ト、第10図は第7図に示す伸長処理における補間拡大
によるデータ数復元方法を説明するための図、第11.
12図はそれぞれ他の位相シフトサンプリングの態様を
示す図、 第13図は同位相サンプリングの一例を示す図である。 2・・・蓄積性蛍光体シート 第 図 第 図 第 図 第 Q 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
り方式を示す図、 第3図は第1図に示す実施例のデータ数減少処理(位相
シフトサンプリング)の態様を示す図、第4図は主デー
タのサンプリング態様を示す図、第5図は主データの前
値子71!1を説明するための図、 第6図は補間データの内挿子lll11を説明するため
の図、 第7図は第1図に示す実施例によって圧縮した画像デー
タの伸長方法を示すフローチャート、第8図は第7図に
おけるフローチャートのうち主データに関する部分の詳
細フローチャート、第9図は第7図におけるフローチャ
ートのうち補間データに関する部分の詳細フローチャー
ト、第10図は第7図に示す伸長処理における補間拡大
によるデータ数復元方法を説明するための図、第11.
12図はそれぞれ他の位相シフトサンプリングの態様を
示す図、 第13図は同位相サンプリングの一例を示す図である。 2・・・蓄積性蛍光体シート 第 図 第 図 第 図 第 Q 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 画像上に互いに平行に設定された複数のブロックライン
上の各々の上に、1つの画素を含むブロックを所定間隔
を置いて又は複数の画素を含むブロックを連続的にもし
くは所定間隔を置いて設定すると共に該設定にあたって
は各ブロックライン毎に位相をずらして設定し、各ブロ
ック内の画素の画像データに基づいて決定された各ブロ
ックの代表画像データのみを画像データとしてサンプリ
ングするデータ数減少処理を原画像データに対して施し
、 上記データ数減少処理が施された後の画像データを、適
当な間隔でサンプリングした主データと該主データ以外
の補間データとに区分し、該補間データに対し上記主デ
ータに基づく内挿予測符号化処理を施すことを特徴とす
る画像データ圧縮方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1101341A JPH02280462A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 画像データ圧縮方法 |
US07/726,133 US5086489A (en) | 1989-04-20 | 1991-07-03 | Method for compressing image signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1101341A JPH02280462A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 画像データ圧縮方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02280462A true JPH02280462A (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=14298139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1101341A Pending JPH02280462A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 画像データ圧縮方法 |
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