JPH03195192A - 画像処理方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はカラー静止画像をデータ圧縮して伝送または
記録したのち伸張する画像処理方式４こ関する。

〔従来の技術〕

自然画符号化方式の標準化を図るために“’　Ｂａ５ｅ
ｌｉｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ”やＥｘｔｅｎｄｅｄ　Ｓｙｓ
ｔｅｍ”等の各種国際標準化方式が提案されている。

第３図は国際標準化方式のうちの“Ｂａ５ｅｌｉｎｅＳ
ｙｓ　ｔｅｍ”の処理手順を示す概略図である。このシ
ステムは一枚の人力画像を８×８画素力・らなる？ｙ数
のブロックに分割し、各プロ・ンク毎に離散コサイン変
換（Ｄ　ＣＴ　：　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行い（処理Ｐ１）、得られるＤ
ＣＴ係数を８×８個の閾値からなる量子化マトリクスの
各間（直しこより除算することで量子化を行う（処理Ｐ
２）。

量子化されたＤＣＴ係数のＤＣＣ成分上前のフ゛ロック
で量子化されたＤＣ成分と差分が取られ、その差分のビ
ット数がノ＼フマン符号化される。ＡＣ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４図および第５図は輝度信号用および色差信号用の量
子化マトリクスを示す表であり、第６図はジグザグスキ
ャンの順序を示すテーブルである。

なお、処理Ｐ２における量子化の際に、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）を乗
算したのち量子化が行われる。このスケールファクタに
よって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、前述した圧縮処理Ｐ１〜
Ｐ４とは逆の処理によって伸張される。

すなわち、処理Ｐ５におけるハフマン復号化、処理Ｐ６
におけるＤＣ成分およびＡＣ成分の復号化、処理Ｐ７に
おける逆量子化および処理Ｐ８における逆ＤＣＴ　（Ｉ
　ＤＣＴ）である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、カラー画像を形成する輝度信号と色差信号と
では、色差信号の帯域幅が輝度信号のそれに比べ狭く設
定されている。例えば、ＮＴＳ　Ｃ方式では、輝度信号
Ｙの帯域幅が４．２Ｍ１ｌｚであるのに対し、色差信号
Ｒ−Ｙの帯域幅は１．５　ＭＩｉｚ、色差信号Ｂ−Ｙの
帯域幅は０．５　ＭＨｚに設定されている。

このため、圧縮処理に際して輝度信号と色差信号とを分
離し、色差信号についてはデータを間引いた後に圧縮処
理すれば、圧縮率はさらに向上する。

この発明は輝度信号よりも狭帯域の色差信号を効率的に
圧縮することの出来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、−枚のディジタルカラー画像を、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個の変換係数にｎ×ｎ個の閾値からなる量子化
マトリクスの各閾値を除算して量子化を行う圧縮処理と
、量子化した変換係数に量子化マトリクスの各閾値を乗
算して逆量子化を行い、この逆量子化の後に逆Ｍ敗コサ
イン変換を行う伸張処理とを含む画像処理方式において
、ディジタルカラー画像を形成する色差信号データに対
し、圧縮処理の前にブロック毎に水平および垂直方向に
所定のサンプル毎に間引きする処理を行うと共に、伸張
処理の後に間引きした水平および垂直方向のデータを補
間するように構成する。

（作　用〕 この発明による画像処理方式は、カラー画像を形成する
色差信号の帯域幅が輝度信号に比べて狭く設定されてい
る点に着目し、圧縮処理の前にブロック毎に間引き処理
を行うことによって水平および垂直方向の周波数帯域を
２分の１に低減するようにしている。間引き処理はディ
ジタル信号を１サンプルおきに抽出する２対１の間引き
である。

伸張処理の後は、間引いたデータの補間処理を行う。こ
の補間処理は水平方向および垂直方向にそれぞれ２対１
に間引いたデータを、それぞれその前後のサンプル値の
平均値として求めて補間するもので、これにより元の色
差信号データが復元される。

この発明によれば、輝度信号よりも狭帯域の色差信号を
効率的に圧縮して伝送または記録することができ、圧縮
率の向上を図ることが出来る。

〔実施例〕

第１図はこの発明による画像処理方式の処理手順の一実
施例を示す概略図で、第３図と同一の処理には同一符号
を付して説明する。

まず、色差信号人力データは水平方向のローパスフィル
タ処理（処理Ｐ１０）および間引き処理（処理ｐＨ）に
よって水平方向の周波数帯域が２分の１に低減される。

ローパスフィルタ処理はこの間引き処理を行う前に、サ
ンプリングによる折り返し雑音の発生を防止するために
、周波数帯域を２分の１に制限するものである。間引き
処理はディジタル信号を１サンプルおきに抽出する２対
１の間引きである。垂直方向も同様のローパスフィルタ
処理（処理Ｐ１２）および間引き処理（処理Ｐ１３）が
行われる。

こうして、水平および垂直方向に各々２対１に間引かれ
た色差信号データは、続いて水平方向に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）。

このＤＣＴによって得られるＤＣＴ係数は、次いで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）。

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。ＡＣ成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Ｒ
４）。

ハフマン符号化はＤＣ成分およびＡＣ成分共に量子化さ
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。

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・・・０１０′′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“ｌｉｔ・・・１１０°°となり、下２
ビットが付加ビットとなるが、“１０°′から「ｌ」を
引いた“０ビ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ピント
は１で始まり、負であれば０で始まることになり、正負
の判別が容易に行える。

こうして圧縮されたデータは、処理Ｐ５におけるハフマ
ン復号化、処理Ｐ６におけるＤＣ成分およびＡＣ成分の
復号化、処理Ｐ７における逆量子化および処理Ｐ８にお
ける逆ＤＣＴ　（Ｉ　ＤＣＴ）によって１４）を経て伸
張される。

伸張されたデータは、続いて水平方向および垂直方向の
補間処理（処理Ｐ１４．Ｐ１５）が行われる。

この補間処理は処理ｐＨおよびＲ１３で水平方向および
垂直方向にそれぞれ２対１に間引いたデータを、各々そ
の前後のサンプル値の平均値として求めて補間するもの
で、これにより元の色差信号データが復元される。

第２図はローパスフィルタの構成例を示すブロンク図で
、直列接続された遅延レジスタＲ１およびＲ２と、レジ
スタＲ１の出力に所定の係数を乗算する乗算器Ｍ１と、
この乗算器Ｍ１の出力にレジスタＲ１の入力データおよ
びレジスタＲ２の出力データを加算する加算器Ａと、１
７６を乗算する乗算器Ｍ２とから構成される既に周知の
ディジタル・フィルタである。

〔発明の効果］ この発明によれば、輝度信号よりも狭帯域の色差信号を
効率的に圧縮して伝送または記録することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

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図におけるローパスフィルタの構成を示す
図、 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
は色差信号の量子化マトリクスを示す図、第６図はジグ
ザグスキャンのテーブルを示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一枚のディジタルカラー画像を、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
   変換係数にｎ×ｎ個の閾値からなる量子化マトリクスの
   各閾値を除算して量子化を行う圧縮処理と、 上記量子化した変換係数に上記量子化マトリクスの各閾
   値を乗算して逆量子化を行い、この逆量子化の後に逆離
   散コサイン変換を行う伸張処理とを含む画像処理方式に
   おいて、 上記ディジタルカラー画像を形成する色差信号データに
   対し、上記圧縮処理の前に上記ブロック毎に水平および
   垂直方向に所定のサンプル毎に間引きする処理を行うと
   共に、上記伸張処理の後に上記間引きした水平および垂
   直方向のデータを補間することを特徴とする画像処理方
   式。