JPH04315371A - 画像処理方法及び装置 - Google Patents

画像処理方法及び装置

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JPH04315371A
JPH04315371A JP3082404A JP8240491A JPH04315371A JP H04315371 A JPH04315371 A JP H04315371A JP 3082404 A JP3082404 A JP 3082404A JP 8240491 A JP8240491 A JP 8240491A JP H04315371 A JPH04315371 A JP H04315371A
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JP
Japan
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quantization
coefficient
image
quantization coefficient
dct
Prior art date
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Pending
Application number
JP3082404A
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English (en)
Inventor
Yoshinobu Mita
三田 良信
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH04315371A publication Critical patent/JPH04315371A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像の圧縮・伸長及び画
質調整に関するものである。
【0002】
【従来の技術】多値画像の圧縮伸長技術として写真等の
画像をターゲットとしていわゆるADCT(適応型離散
コサイン変換)圧縮伸長方式が提案されようとしている
。その圧縮方式は3原色色信号をY、Cr、Cbの3成
分に変換し、色度成分のCr、Cb信号を場合によって
はサブサンプリングにより解像度を落とし、輝度成分で
あるY信号はそのままの解像度で圧縮する。
【0003】圧縮の第1段階ではまずDCT変換が行わ
れる。8×8画素のブロック成分はDCT変換により8
×8の周波数成分に変換される。次に第2段階として8
×8のサイズを有する量子化テーブルにより各DCT演
算の結果が量子化される(除算される)。この結果DC
T結果は、直流成分、低周波成分を除きゼロとなるもの
が多くでる。第3段階として高周波成分で“ゼロ”の続
く数を利用してハフマンコード化を行う、従って第2段
階で“ゼロ”が連続するほど圧縮効率が上昇する。実際
にDCT成分を1次元に並び換える場合には、図2に示
すような順に、スキャンして1次元のデータ列にする。 これをジグザグスキャンと呼んでいる。
【0004】ところで画像の圧縮側(伝送側や伸長側(
受信側)において画像のコントラストの操作やエッジの
強調処理や、画像の平滑化処理を行う場合に、従来では
圧縮、伸長処理とは全く独立にコントラスト調整のため
の回路や、エッジ強調、平滑化のためのフィルタリング
回路を設けていた。
【0005】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、圧縮、伸長の中のDCT変換が8×8画
素のブロック単位で行われ、その処理のためにラインバ
ッファを必要としていた。ところが圧縮、伸長の前処理
や後処理においてフィルタリングを行ってエッジ強調や
、平滑化処理を行う場合は、別に複数ライン分のバッフ
ァを持たねばならず、またラインバッファ以外の処理回
路の負担も大きかった。
【0006】本発明は、かかる従来技術に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成で、画質の調整を行うことが
できる画像処理方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明の画像処理方法は、ブロック毎に画像
データを空間周波数成分に変換し、各周波数成分毎に所
定の値を持つ第1の量子化係数により量子化した結果を
ハフマン符号化し、画像の伸長時において、第1の量子
化係数の少なくとも一部と値が異なる第2の量子化係数
により逆量子化した後に画像を復号化する事を特徴とす
る。
【0008】また、本発明の画像処理装置はブロック毎
に画像データを空間周波数成分に変換し、各周波数成分
毎に所定の値を持つ第1の量子化係数により量子化した
結果をハフマン符号化する符号化手段と、画像の伸長時
において、第1の量子化係数の少なくとも一部と値が異
なる第2の量子化係数により逆量子化した後に画像を復
号化復号化手段を有する事を特徴とする。
【0009】
【実施例】本発明の実施例によればADCT画像圧縮、
伸長手段のDCT変換又はDCT逆変換時のDCT係数
の量子化又は逆量子化時に、量子化係数を細工する事に
より、周波数空間上で、画像処理を施す事が可能となり
、ラインバッファを重複して持たないで処理を済ませる
事を可能としたものである。
【0010】さらに、量子化テーブルを変える事により
周波数成分により、別々の処理を施す事が可能で画像処
理を施す周波数成分を制御する事が可能である。
【0011】図1は本発明を実現する具体的な実施例で
ある。まず画像圧縮部に入力されたR、G、Bの3原色
データは色変換部1によりYUVに変換される。R、G
、BからYUVへの変換は以下のような1次変換マトリ
クスにて行われる
【0012】
【外1】 Y、U、Vは輝度成分、色度成分に相当するもので、U
、V成分は色度成分であるために、目の冗長度を考える
と解像度を落としても差し障えない、従ってサブサンプ
リング部2において、サブサンプリングされ、解像度を
落とされる場合もある。その場合の解像度の比はY:U
:V=4:2:2の場合やY:U:V=4:1:1の場
合がある。サブサンプリング部2でサブサンプリングさ
れたデータ、又はサブサンプリングを行わない時のデー
タは、それぞれDCT部3、4、5により8×8の画素
ブロック毎にDCT変換される。従ってDCT部3、4
、5の内部には、ラスター順次に入る画像分バッファリ
ングするようメモリが内蔵されている。又、DCT変換
後の値を示すDCT係数を記憶する8×8サイズのバッ
ファがラインメモリ6、7、8である。
【0013】図2はDCT係数の記憶メモリからDCT
係数を読み出す順番を示すジグザグスキャンであって、
このジグザグスキャン順にラインメモリ6、7、8に記
憶され再びラインメモリ6、7、8から書き込まれた時
と同じ順番で読み出され量子化部9、10、11に供給
されて量子化される。量子化の段階では、8×8のDC
T係数に対応して図3に示すような8×8の量子化係数
マトリクスが用意されている。圧縮動作時にはDCT係
数は対応する量子化係数により除算されるが、伸長動作
時には、対応する量子化係数により乗算される。これを
逆量子化という。実際の量子化係数マトリクスは、各色
成分毎に量子化テーブル16、17、18に用意されて
いて、ラインメモリ6、7、8と同じタイミングで8×
8の同じ位置のデータが読み出される。
【0014】量子化部9、10、11の出力はハフマン
符号部12、13、14でハフマン符号化される。ここ
では量子化部の出力に“ゼロ”(0)が続く場合は、ゼ
ロのランレングスとその次に出現する値のコンビネーシ
ョンを符号化する。又ジグザグスキャンの第1番目の項
はDCT変換における直流成分といわれ、8×8単位の
前ブロックの直流成分の量子化値と注目ブロックの直流
成分の量子化値との差分値がハフマン符号化される。ハ
フマン符号部12、13、14の出力がパラ/シリ変換
部各ブロックの各色成分毎のデータに並べられて圧縮デ
ータとして送出される。
【0015】以上の動作が主に圧縮データが生成される
課程であるが、伸長の場合は全く逆にデータが流れるだ
けである。出力がパラ/シリ変換部15では各色成分毎
にデータを分離してハフマン符号部12、13、14に
データを渡すと、ここで復号されたデータは量子化部9
、10、11で量子化テーブルの値に応じて逆量子化さ
れる(乗算が行われる)。逆量子化された値はDCT係
数となりラインメモリ6、7、8にジグザグスキャン順
にセットされた後にDCT変換部3、4、5に送られる
。DCT変換部には逆変換のための係数がセットされる
事により全く同じ回路構成で逆変換が行える。又、サブ
サンプリング部2ではサブサンプリングが行われたデー
タに対し、データの繰り返し等による拡大処理(解像度
変換処理)が行われる。そして最後に色変換部1により
R、G、Bの色成分にもどされる。
【0016】本発明の本質に関する部分について、さら
に詳細に説明する。図3、図4に示す8×8の係数は量
子化テーブル16、17、18における量子化係数の例
を示している。図3〔A〕は標準的な量子化係数とする
と、(B〕は各係数を1/2にしたもので、〔C〕は〔
A〕を2倍にしたものである。図3〔A〕の量子化係数
により圧縮した場合には、圧縮データと共に〔A〕で示
す量子化係数マトリクスを画像の送信相手に送出(伝送
)する。圧縮データの受信側では、その〔A〕で示すテ
ーブルを使って画像の伸長を行えば、量子化を除き、元
の画像が再生できる。しかしながら、本発明では、伝送
側において例えば図3〔A〕で量子化し図3〔C〕の量
子化係数を送信すると、受信側では〔C〕に基づき逆量
子化が行われるので、DCT係数の直流分、交流分は共
に2倍となり、伸長された画像はコントラストが2倍と
なり、しかも各エッジが強調された画像となる。逆に、
送信側で図〔A〕の量子化係数を用い、〔B〕の量子化
係数で伸長すれば画像の平均輝度は半分となってコント
ラストは1/2となり、各エッジも弱いものとなる。さ
らに受信側では量子化係数〔A〕で伸長し送信側で量子
化係数〔B〕で圧縮すればコントラスト、エッジは強調
され、受信側で量子化係数〔A〕で伸長し、送信側で量
子化係数〔C〕で圧縮すれば、コントラスト、エッジは
弱くなる。一般に直流成分(ジグザグスキャンの第1番
目の成分)を圧縮時の量子化係数に対し、伸長時に大き
な量子化係数を用いればコントラストは向上し、小さい
量子化係数を用いればコントラストは弱くなる。 又、その他の交流成分に関しても、圧縮時の量子化係数
に対し、伸長時に大きな量子化係数を用いればエッジは
強調され、小さい量子化係数を用いればエッジは弱くな
る。交流成分は、直流成分を除く63個の要素があり、
それぞれに対して別々にエッジの強調度合を変えても構
わない。又、以上に説明したように、送信側(圧縮側)
で勝手に量子化係数を操作して送るのではなく、受信側
で伸長時に受けとった量子化係数を操作(変更)する事
により、受信側の出力特性事情に合せたコントラスト調
整やエッジの強弱を制御しても構わない。
【0017】図4〔D〕はコントラストのみ制御する時
の量子化係数を示すもので、直流成分に対する量子化係
数aを操作すればコントラスト調整が行える。又図4〔
E〕は、8×8の量子化係数Tij(0≦i、j≦7)
の交流成分の内、一部の高周波成分のみを操作する場合
の例で太枠で示した中の量子化係数を圧縮、伸長時で異
なるように操作すれば、該当する周波数成分でのエッジ
の強弱が調整できる。
【0018】本実施例において圧縮側又は伸長側におけ
る量子化テーブル16、17、18にセットする量子化
係数はCPU20によって設定される。CPUが制御す
るアドレス線、データ線は量子化テーブル16、17、
18に接続されていて、画像の圧縮時や伸長時において
、図示しない操作パネルより指示がある等に応じて、量
子化テーブルを適当な値に設定するのである。
【0019】(他の実施例)本実施例の中で直流成分に
関してコントラストの調整は図5〔F〕に示すような原
画と伸長画像の関係がある。図5〔G〕のような明るさ
(ブライトネス)調整について以下に簡単に説明する。
【0020】圧縮時における直流成分に対する量子化デ
ータをdとした時に、伸長時における逆量子化では、量
子化データをdとするとd・α+βとなるように逆量子
化を行う。この場合は逆量子化は単なる乗算ではなく、
加減算の要素が加わる。ここでαが1を越えると、コン
トラストは強くなり、1より小となるとコントラストは
弱くなる。又、βが0より大きくなると明るさ(ブライ
トネス)が向上し、0より小さくなると暗くなる。この
ブライトネス調整は図5〔G〕に示すように、αが一定
ならば、コントラストを保ちつつ明るさ方向へのシフト
が行われる。以上のように、αとβの値を変える事によ
り図5〔G〕に示すような種々のコントラスト、ブライ
トネスを持った画像に調整して伸長する事が可能である
【0021】■はα=1,β=0  ■はα<1,β=
0  ■はα>1,β=0  ■はα=1,β<0  
■はα=1,β>0  ■はα<1,β<0  ■はα
>1,β<0  ■はα<1,β>0  ■はα>1,
β>0である。
【0022】αは1より大小でコントラストの強弱が決
まり、βは0より大小でブライトネスでの明るさ、暗さ
が決定される。又、このようなαd+βのような操作を
交流成分に加えても構わないという事は容易に類推でき
る。又、色変換部でY、U、Vに変換せずにR、G、B
の成分のまま行えば、色成分毎に処理が行える。以上の
様に本発明の上記実施例によれば、画像圧縮、伸長部の
量子化テーブルを操作する事によりフィルタリング処理
のためのラインバッファを重複して設ける事なく画像の
エッジの強調や平滑化が可能であり、コントラストの調
整や明るさ調整も可能となる。さらにエッジの周波数に
応じて、任意の周波数成分のみ処理する事が可能で、文
字画像や中間調画像等に対して別々の処理を施す事も可
能になる。
【0023】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、簡単な構成
で良好な画質の調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図。
【図2】ジグザグスキャンを説明する図。
【図3】量子化係数を示す図。
【図4】量子化係数を示す図。
【図5】コントラスト調整、ブライトネス調整を示す図
【符号の説明】
1  色変換部 2  サブサンプリング部 3、4、5  DCT変換部 6、7、8  ラインメモリ 9、10、11  量子化部 12、13、14  ハフマン符号部 15  パラ/シリ変換部 16、17、18  量子化テーブル 20  CPU

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ブロック毎に画像データを空間周波数
    成分に変換し、各周波数成分毎に所定の値を持つ第1の
    量子化係数により量子化した結果をハフマン符号化し、
    画像の伸長時において、第1の量子化係数の少なくとも
    一部と値が異なる第2の量子化係数により逆量子化した
    後に画像を復号化する事を特徴とする画像処理方法。
  2. 【請求項2】  前記空間周波数成分の直流成分に対応
    する量子化係数の値を前記第1、第2の量子化係数で異
    なったものとすることを特徴とする請求項1記載の画像
    処理方法。
  3. 【請求項3】  前記空間周波数成分の交流成分に対応
    する量子化係数の値を前記第1、第2の量子化係数で異
    なったものとすることを特徴とする請求項1記載の画像
    処理方法。
  4. 【請求項4】  画像の符号化側と復号化側は別々の装
    置であって、画像圧縮データ、第1又は第2の量子化係
    数は符号化側から復号化側へ伝送される事を特徴とする
    請求項1記載の画像処理方法。
  5. 【請求項5】  前記逆量子化の際に量子化された空間
    周波数成分の直流成分をdとした時にα・d+βなる量
    子化係数を直流成分に、かけて逆量子化する事を特徴と
    する請求項1記載の画像処理方法。
  6. 【請求項6】  前記逆量子化の際に量子化された空間
    周波数成分の交流成分をdとした時にα・d+βなる量
    子化係数を交流成分に、かけて逆量子化する事を特徴と
    する請求項1記載の画像処理方法。
  7. 【請求項7】  ブロック毎に画像データを空間周波数
    成分に変換し、各周波数成分毎に所定の値を持つ第1の
    量子化係数により量子化した結果をハフマン符号化する
    符号化手段と、画像の伸長時において、第1の量子化係
    数の少なくとも一部と値が異なる第2の量子化係数によ
    り逆量子化した後に画像を復号化、復号化手段を有する
    事を特徴とする画像処理方法。
JP3082404A 1991-04-15 1991-04-15 画像処理方法及び装置 Pending JPH04315371A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0686940A1 (en) 1994-06-09 1995-12-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing system
WO2005125175A1 (ja) * 2004-06-15 2005-12-29 Sharp Kabushiki Kaisha 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
US6985634B2 (en) 1997-05-08 2006-01-10 Ricoh Company, Ltd. Image processing system for compressing image data including binary image data and continuous tone image data by a sub-band transform method with a high-compression rate
JP2006109051A (ja) * 2004-10-05 2006-04-20 Sharp Corp 画像符号化装置、画像符号化方法、画像符号化プログラムおよび画像符号化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US8906264B2 (en) 2011-03-18 2014-12-09 Merck Patent Gmbh Silicate phosphors

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