JPH03181229A - 画像処理方法および装置 - Google Patents
画像処理方法および装置Info
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- JPH03181229A JPH03181229A JP1318730A JP31873089A JPH03181229A JP H03181229 A JPH03181229 A JP H03181229A JP 1318730 A JP1318730 A JP 1318730A JP 31873089 A JP31873089 A JP 31873089A JP H03181229 A JPH03181229 A JP H03181229A
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- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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〕
この発明は静止画像をデータ圧縮して伝送または記録す
るための画像処理方式に関する。
るための画像処理方式に関する。
自然画符号化方式の標準化を図るために“Ba5e−1
ine System”や”Extended Sys
tem”等の各種国際化標準方式が提案されている。
ine System”や”Extended Sys
tem”等の各種国際化標準方式が提案されている。
第3図は国際化標準方式のうちのBa5el ineS
ystem”の処理手順を示す概略図である。このシス
テムは入力画像を8×8画素からなるブロックに分割し
、各ブロック毎に離散コサイン変換(DCT : Di
screte Co51ne Transform)を
行い(処理P1)、得られるDCT係数を8×8個の閾
値からなる量子化マトリクスの各閾値により除算するこ
とで量子化を行う(処理P2)。第4図は輝度信号用の
量子化マトリクスの例を示す図である。
ystem”の処理手順を示す概略図である。このシス
テムは入力画像を8×8画素からなるブロックに分割し
、各ブロック毎に離散コサイン変換(DCT : Di
screte Co51ne Transform)を
行い(処理P1)、得られるDCT係数を8×8個の閾
値からなる量子化マトリクスの各閾値により除算するこ
とで量子化を行う(処理P2)。第4図は輝度信号用の
量子化マトリクスの例を示す図である。
量子化されたDCT係数のDCC骨分前のブロックで量
子化されたDC成分と差分が取られ、その差分のピント
数がハフマン符号化される(処理P3およびP4)。A
C成分はブロック内でジグザグスキャンされて一次元の
数列に変換されたのち、連続する零(無効係数)の個数
と有効係数のビット数とで2次元のハフマン符号化が行
われる(処理P3およびP4)。第5図はジグザグスキ
ャンの順序の例を示すテーブルである。
子化されたDC成分と差分が取られ、その差分のピント
数がハフマン符号化される(処理P3およびP4)。A
C成分はブロック内でジグザグスキャンされて一次元の
数列に変換されたのち、連続する零(無効係数)の個数
と有効係数のビット数とで2次元のハフマン符号化が行
われる(処理P3およびP4)。第5図はジグザグスキ
ャンの順序の例を示すテーブルである。
なお、処理P2における量子化のときには、量子化マト
リクスの各閾値に対しである係数(スケールファクタ)
が乗算されたのち量子化が行われる。このスケールファ
クタにより圧縮画像の画質および圧縮率が調整される。
リクスの各閾値に対しである係数(スケールファクタ)
が乗算されたのち量子化が行われる。このスケールファ
クタにより圧縮画像の画質および圧縮率が調整される。
こうして圧縮されたデータは、処理P1〜P4とは逆の
処理によって伸張される。すなわち、処理P4’におけ
るハフマン復号化、処理P3’におけるDC成分および
AC成分の復号化、処理P2′における逆量子化および
処理PL’における逆DCT (IDCT)である。
処理によって伸張される。すなわち、処理P4’におけ
るハフマン復号化、処理P3’におけるDC成分および
AC成分の復号化、処理P2′における逆量子化および
処理PL’における逆DCT (IDCT)である。
ところで、前述の処理手順において、スケールファクタ
を、ある一定の値に固定して量子化すると、圧縮される
画像の内容によって画像の品質が変化するという不都合
がある。
を、ある一定の値に固定して量子化すると、圧縮される
画像の内容によって画像の品質が変化するという不都合
がある。
一般に一枚の画像には、画像信号の変化が激しい絵柄の
細かい部分と画像信号の変化が比較的緩やかな平坦な部
分とが混在し、絵柄の細かい部分の面積が多い画像では
、圧縮画像の品質を保つために圧縮率をあまり高く上げ
ることは出来ない。
細かい部分と画像信号の変化が比較的緩やかな平坦な部
分とが混在し、絵柄の細かい部分の面積が多い画像では
、圧縮画像の品質を保つために圧縮率をあまり高く上げ
ることは出来ない。
逆に平坦な部分の面積が多い画像では、圧縮率を高くし
ても画質の劣化は少ない。
ても画質の劣化は少ない。
そこで、この発明では、圧縮される画像の内容、によっ
てスケールファクタの値を変化させ、圧縮画像の品質を
、はぼ一定に保つことのできる画像処理方式を提供する
ことを目的とする。
てスケールファクタの値を変化させ、圧縮画像の品質を
、はぼ一定に保つことのできる画像処理方式を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段]
この発明は、入力画像を、1ブロックn、 X n個の
画素からなる複数のブロックに分割し、各ブロック毎に
離散コサイン変換を行い、変換して得られるn×n個の
変換係数を、n×n個の閾値からなる量子化マトリクス
を用いて量子化を行う圧縮工程を含む画像処理方式にお
いて、各ブロック内の離散コサイン変換係数をCij
(ij=1.2+ ・・・+n)とし、 (1<k<n、i<f<n) で定義されるパラメータaを算出してこのパラメータa
が所定の閾値以上であるか否かにより各ブロックを区分
し、この区分したブロックの数の比の関数として得られ
る係数すを、上記n×n個の量子化マトリクスの各閾値
に乗算したのち量子化を行うようにする。
画素からなる複数のブロックに分割し、各ブロック毎に
離散コサイン変換を行い、変換して得られるn×n個の
変換係数を、n×n個の閾値からなる量子化マトリクス
を用いて量子化を行う圧縮工程を含む画像処理方式にお
いて、各ブロック内の離散コサイン変換係数をCij
(ij=1.2+ ・・・+n)とし、 (1<k<n、i<f<n) で定義されるパラメータaを算出してこのパラメータa
が所定の閾値以上であるか否かにより各ブロックを区分
し、この区分したブロックの数の比の関数として得られ
る係数すを、上記n×n個の量子化マトリクスの各閾値
に乗算したのち量子化を行うようにする。
この発明による画像処理方式は、離散コサイン変換など
の処理によって画像データを圧縮する際に、圧縮する画
像の内容が画像信号の変化が激しい絵柄の細かい部分か
、あるいは画像信号の変化が緩やかな平坦な部分かに応
じて量子化時のスケールファクタを変化させ、圧縮画像
の品質をほぼ一定に保つようにしている。
の処理によって画像データを圧縮する際に、圧縮する画
像の内容が画像信号の変化が激しい絵柄の細かい部分か
、あるいは画像信号の変化が緩やかな平坦な部分かに応
じて量子化時のスケールファクタを変化させ、圧縮画像
の品質をほぼ一定に保つようにしている。
画像の内容が絵柄の細かい部分か平坦な部分かの判別は
、−枚の画像を構成する各ブロックのDCTスペクトル
の検出によって行う。この検出によって一枚の画像中の
絵柄の細かい部分と平坦な部分との面積比、言い換えれ
ば、−枚の画像の全面積に対する絵柄の細かい部分また
は平坦な部分の面積比を求め、予め視覚テストで求めて
おいた面積比とスケールファクタとの関係から求めた面
積比に応じたスケールファクタを得る。このようにして
得たスケールファクタを、量子化マトリクスの各閾値に
乗算したのち量子化を行う。
、−枚の画像を構成する各ブロックのDCTスペクトル
の検出によって行う。この検出によって一枚の画像中の
絵柄の細かい部分と平坦な部分との面積比、言い換えれ
ば、−枚の画像の全面積に対する絵柄の細かい部分また
は平坦な部分の面積比を求め、予め視覚テストで求めて
おいた面積比とスケールファクタとの関係から求めた面
積比に応じたスケールファクタを得る。このようにして
得たスケールファクタを、量子化マトリクスの各閾値に
乗算したのち量子化を行う。
このようにすれば、圧縮される画像の内容に応じてスケ
ールファクタを変化させることができ、圧縮画像の品質
をほぼ一定に保つことが出来る。
ールファクタを変化させることができ、圧縮画像の品質
をほぼ一定に保つことが出来る。
第1図はこの発明による画像処理方式の処理手順を示す
概略図で、第3図と同一部分には同一符号を付して説明
する。
概略図で、第3図と同一部分には同一符号を付して説明
する。
まず、入力画像は水平方向にnドツト、垂直方向にnラ
インのn×n画素、例えば8×8画素からなるブロック
に分割され、各ブロック毎に離散コサイン変換(DCT
)される(処理PI)。
インのn×n画素、例えば8×8画素からなるブロック
に分割され、各ブロック毎に離散コサイン変換(DCT
)される(処理PI)。
このDCTによって得られるDCT係数は8×8個の閾
値からなる量子化マトリクスの各閾値により除算されて
量子化が行われる(処理P2)。
値からなる量子化マトリクスの各閾値により除算されて
量子化が行われる(処理P2)。
量子化されたDCT係数のDC成分は前のブロックで量
子化されたDC成分との差分が取られ、差分のビット数
がハフマン符号化される。ACfi分はブロック内でジ
グザグスキャンが行われ一次元の数列に変換されたのち
連続する零(無効係数)の個数と有効係数のビット数と
で2次元のハフマン符号化が行われる(処理P3および
P4)。
子化されたDC成分との差分が取られ、差分のビット数
がハフマン符号化される。ACfi分はブロック内でジ
グザグスキャンが行われ一次元の数列に変換されたのち
連続する零(無効係数)の個数と有効係数のビット数と
で2次元のハフマン符号化が行われる(処理P3および
P4)。
ハフマン符号化はDC成分およびACC骨分に量子化さ
れた係数値そのものを使用せず、その値を表現するのに
必要なビット数がハフマン符号化の対象になる。そして
ハフマン符号とは別にそのビット数の値が付加情報とし
て付は加えられる。
れた係数値そのものを使用せず、その値を表現するのに
必要なビット数がハフマン符号化の対象になる。そして
ハフマン符号とは別にそのビット数の値が付加情報とし
て付は加えられる。
例えば、量子化された係数が2(10進数)とした場合
、2進数で表現すると°゛000・・・oio”となる
が、これを表現するのに必要なビット数2がこの値を代
表する値としてハフマン符号化され、付加ビットとして
2ビツトのデータ“10”が付加される。
、2進数で表現すると°゛000・・・oio”となる
が、これを表現するのに必要なビット数2がこの値を代
表する値としてハフマン符号化され、付加ビットとして
2ビツトのデータ“10”が付加される。
他方、量子化された係数が負の場合は付加ビットから1
を引いたデータが付加される。例えば、量子化された係
数が−2(10進数)とすると、2進数(2の補数表示
)で表現すると“111・・・110”となり、下2ビ
ットが付加ビットとなるが、10”から「1」を引いた
“01”“が付加ビットとして付加される。こうするこ
とにより、量子化された係数が正のときは付加ビットは
1で始まり、負であればOで始まることになり、正負の
判別が容易に行える。
を引いたデータが付加される。例えば、量子化された係
数が−2(10進数)とすると、2進数(2の補数表示
)で表現すると“111・・・110”となり、下2ビ
ットが付加ビットとなるが、10”から「1」を引いた
“01”“が付加ビットとして付加される。こうするこ
とにより、量子化された係数が正のときは付加ビットは
1で始まり、負であればOで始まることになり、正負の
判別が容易に行える。
また、処理P2における量子化のときに、量子化マトリ
クスの各閾値に対して圧縮する画像の内容に応じたスケ
ールファクタを乗算し、圧縮画像の品質をほぼ一定に保
つために、処理1で得られるDCT係数に基づいてスケ
ールファクタの決定を行う(処理P5)。
クスの各閾値に対して圧縮する画像の内容に応じたスケ
ールファクタを乗算し、圧縮画像の品質をほぼ一定に保
つために、処理1で得られるDCT係数に基づいてスケ
ールファクタの決定を行う(処理P5)。
画像内容の判別は処理1で求めたDCT係数によって行
う。すなわち、DCT係数をC1j(i+j=1.2.
・・・、8)とすると、その絶対値1cijlはそのブ
ロックの画像の各周波数成分の大きさを表している。従
って、画像内容が平坦で信号の変化が緩やかであれば、
i、jが大きいときの絶対値IC1j lは小さくなり
、逆に絵柄が細かく信号の変化が激しい画像であれば、
絶対(+!1cijlは大きくなり高周波数成分は多く
なる。
う。すなわち、DCT係数をC1j(i+j=1.2.
・・・、8)とすると、その絶対値1cijlはそのブ
ロックの画像の各周波数成分の大きさを表している。従
って、画像内容が平坦で信号の変化が緩やかであれば、
i、jが大きいときの絶対値IC1j lは小さくなり
、逆に絵柄が細かく信号の変化が激しい画像であれば、
絶対(+!1cijlは大きくなり高周波数成分は多く
なる。
そこで、−枚の画像中の絵柄の細かい部分と平坦な部分
との面積比、言い換えれば、−枚の画像の全面積に対す
る絵柄の細かい部分または平坦な部分の面積比を求め、
予め視覚テストで求めた面積比とスケールファクタとの
関係から画像内容に応したスケールファクタを得るよう
にする。
との面積比、言い換えれば、−枚の画像の全面積に対す
る絵柄の細かい部分または平坦な部分の面積比を求め、
予め視覚テストで求めた面積比とスケールファクタとの
関係から画像内容に応したスケールファクタを得るよう
にする。
次に、第2図のフローチャートを参照してスケールファ
クタの決定方法について説明する。なお、以下の説明で
は一枚の画像の全面積に対する絵柄の細かい部分の面積
比を求め、この面積比からスケールファクタを求めるも
のとする。
クタの決定方法について説明する。なお、以下の説明で
は一枚の画像の全面積に対する絵柄の細かい部分の面積
比を求め、この面積比からスケールファクタを求めるも
のとする。
まず、−枚の画像中の絵柄の細かい部分のブロック数を
計数するためにカウンタmをリセットする(ステップ3
1)。
計数するためにカウンタmをリセットする(ステップ3
1)。
次いで、第1ブロツク(n×n画素)のDCT係数を入
力しくステップS2)、各係数の絶対値を算出する(ス
テップS3)。この絶対値の算出は1ブロツクのDCT
係数をC1j(i、j=1.2.・・・、8)とすると
、次式で定義される値aを算出することによって行われ
る。
力しくステップS2)、各係数の絶対値を算出する(ス
テップS3)。この絶対値の算出は1ブロツクのDCT
係数をC1j(i、j=1.2.・・・、8)とすると
、次式で定義される値aを算出することによって行われ
る。
(1<k<n、1< l <n )
この値aはDCT絶対値スペクトルの全体に対する低域
成分の比を表し、ブロックが絵柄の細かい部分に属すれ
ばそのDCTスペクトルの高域成分は多くなり、平坦な
部分に属すれば少なくなる。
成分の比を表し、ブロックが絵柄の細かい部分に属すれ
ばそのDCTスペクトルの高域成分は多くなり、平坦な
部分に属すれば少なくなる。
従って、DCTスペクトルからそのブロックが絵柄の細
かい部分に属するか平坦な部分に属するかが識別でき、
値aが大きいほど絵柄が平坦であることを示す。そこで
、閾値Vを定め、a<Vとなれば、そのブロックは絵柄
の細かい部分に属するブロックであると判断できる(ス
テップS4)。
かい部分に属するか平坦な部分に属するかが識別でき、
値aが大きいほど絵柄が平坦であることを示す。そこで
、閾値Vを定め、a<Vとなれば、そのブロックは絵柄
の細かい部分に属するブロックであると判断できる(ス
テップS4)。
次いで、絵柄の細かい部分に属するブロックの数をカウ
ントしくステップS5)、これらの処理が一枚の画像の
全ブロックに対して行われたか否かを判定して(ステッ
プS6)、−枚の画像内の全ブロックに対する絵柄の細
かい部分に属するブロック数を求める。
ントしくステップS5)、これらの処理が一枚の画像の
全ブロックに対して行われたか否かを判定して(ステッ
プS6)、−枚の画像内の全ブロックに対する絵柄の細
かい部分に属するブロック数を求める。
こうして求めた絵柄の細かい部分のブロック数mを、全
ブロック数Mで割り、画像内容を示すパラメータrを求
め(ステップS7)、このパラメータrから視覚テスト
により求めた関数fによってスケールファクタbを求め
(ステップ38)、処理を終了する。
ブロック数Mで割り、画像内容を示すパラメータrを求
め(ステップS7)、このパラメータrから視覚テスト
により求めた関数fによってスケールファクタbを求め
(ステップ38)、処理を終了する。
なお、前述の実施例において、画像内容を示す値を求め
るために絶対値を採用しているのは、ハードウェア構成
が容易であることが理由であり、他の方法として2乗し
てパワーを求めたり、実効値を採用するようにしてもよ
い。
るために絶対値を採用しているのは、ハードウェア構成
が容易であることが理由であり、他の方法として2乗し
てパワーを求めたり、実効値を採用するようにしてもよ
い。
この発明によれば、圧縮される画像の内容によってスケ
ールファクタを変化させることができるので、圧縮画像
の品質をほぼ一定に保つことが可能となる。
ールファクタを変化させることができるので、圧縮画像
の品質をほぼ一定に保つことが可能となる。
第1図はこの発明による画像処理方式の処理手順を示す
図、 第2図は第1図におけるスケールファクタ決定のための
処理を示すフローチャート、 第3図は従来の画像処理方式の処理手順を示す図、 第4図は輝度信号の量子化マトリクスを示す図、第5図
はジグザグスキャンのテーブルを示す図である。 スケールファクタ決定のフローチャート苓2図 輝度信号の量子化マトリクス 第4図 ジグザグスキヤシのテーブル 図
図、 第2図は第1図におけるスケールファクタ決定のための
処理を示すフローチャート、 第3図は従来の画像処理方式の処理手順を示す図、 第4図は輝度信号の量子化マトリクスを示す図、第5図
はジグザグスキャンのテーブルを示す図である。 スケールファクタ決定のフローチャート苓2図 輝度信号の量子化マトリクス 第4図 ジグザグスキヤシのテーブル 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力画像を、1ブロックn×n個の画素からなる複数の
ブロックに分割し、各ブロック毎に離散コサイン変換を
行い、変換して得られるn×n個の変換係数を、n×n
個の閾値からなる量子化マトリクスを用いて量子化を行
う圧縮工程を含む画像処理方式において、 上記各ブロック内の離散コサイン変換係数をC_i_j
(i,j=1,2,・・・,n)とし、▲数式、化学式
、表等があります▼ (1<k<n,1<l<n) で定義されるパラメータaを算出してこのパラメータa
が所定の閾値以上であるか否かにより上記各ブロックを
区分し、この区分したブロックの数の比の関数として得
られる係数bを、上記n×n個の量子化マトリクスの各
閾値に乗算したのち上記量子化を行うことを特徴とする
画像処理方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31873089A JP2950559B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 画像処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31873089A JP2950559B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 画像処理方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03181229A true JPH03181229A (ja) | 1991-08-07 |
JP2950559B2 JP2950559B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18102309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31873089A Expired - Fee Related JP2950559B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 画像処理方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2950559B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP31873089A patent/JP2950559B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2950559B2 (ja) | 1999-09-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |