JPH05122682A - 画像フアイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な回路構成で縮小画像データを得る。 【構成】２次元ＤＣＴ回路９の出力は乗算器10に与え、
乗算器10は切換器22の出力とＤＣＴ出力との乗算を行
う。切換器22は縮小画像データ作成時には縮小用量子化
テーブル23を選択し、圧縮画像データ作成時には圧縮用
量子化テーブル24を選択する。縮小用量子化テーブル23
は量子化係数ＲＱ0,0 ，ＲＱ1,0 ，ＲＱ0,1 ，ＲＱ1,1
のみが非零データであり、縮小画像データ作成時にはＤ
ＣＴ出力は２次元の低域フィルタリング処理を受ける。
これにより作成された縮小画像データを、ハフマン符号
化器12はハフマン符号に変換する。光ディスク装置８は
ハフマン符号化器12の出力をディスクに記録する。従来
と異なり、回路規模が大きいデシメーションフィルタを
用いることなく縮小画像データを得ており、回路を簡単
化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像ファイル装置に関
し、特に、縮小画像を表示して高速で且つ容易な検索を
可能にしたものに好適の画像ファイル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル信号に変換された静止
画像を光ディスク等に記録し、所定の画像を容易に選択
して再生することができる画像ファイル装置が普及して
きている。静止画像の情報量は音声等の情報量に比べて
極めて大きく、静止画像データは圧縮した後記録媒体に
記録するようになっている。圧縮の方式としては、例え
ば、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）の
勧告案等で示されたＤＣＴ（離散コサイン変換）を用い
た高能率符号化を採用する。この方式では、静止画像デ
ータを離散コサイン変換（ＤＣＴ）した後、エントロピ
ー符号化の一種であるハフマン符号化することによりデ
ータを圧縮する。静止画像データを圧縮して記録媒体に
記録することにより、より多くの静止画像情報を１つの
記録媒体に記録することができると共に、画像データの
転送、すなわち、記録及び再生を短時間で行うことがで
き、迅速な画像検索が可能となる。

【０００３】ところで、画像検索を容易にする手段とし
ては、検索の高速性を向上させる外に、複数枚の画像を
同時に画面上に表示させることも考えられる。この場合
には、静止画像データから所定の画素単位でデータを間
引くことにより縮小画像データを作成し、この縮小画像
データを通常の静止画像データと共に記録媒体に記録す
るようになっている。データ間引き量を多くすることに
より圧縮率が向上し、一層高速な画像検索が可能となる
と共に、多くの縮小画像を同時に表示することができ
る。

【０００４】図５はこのような縮小画像を記録再生可能
な従来の画像ファイル装置を示すブロック図である。図
５では記録側の構成のみを示している。

【０００５】テレビカメラ等からの画像信号はＡＤ変換
器１においてディジタル信号に変換し、データバス２を
介してフレームメモリ３に蓄積する。ＭＰＵ４はＤＭＡ
（direct memory access）コントローラ５を用いてフレ
ームメモリ３の書込み及び読出しを制御している。

【０００６】ＭＰＵ４は、先ず、縮小画像データの作成
を指示する。フレームメモリ３に蓄積された画像データ
をＤＭＡコントローラ５によって読出し、データバス２
を介してデシメーションフィルタ６に与える。デシメー
ションフィルタ６は、データの間引きによって生じるエ
リアジングによる画像の劣化を防ぐために、間引き量に
応じた２次元の低域フィルタリング処理を施した後、デ
ータの間引きを行って出力する。

【０００７】図６は１／１６の縮小画像データを得るた
めのデータ間引き方法を説明するための説明図である。
黒丸印によってフレームメモリに格納されている入力画
像データ（原画像データ）の各画素を示している。これ
らの画素のうち、○印で囲った画素以外の画素がデシメ
ーションフィルタ６によって間引かれる。すなわち、縮
小画像は図６の○印に示すように、４×４画素単位に１
個の画素データのみによって構成する。デシメーション
フィルタ６の出力データは切換器７に入力する。切換器
７はＭＰＵ４に制御されてデシメーションファイル６の
出力を選択して光ディスク装置８に出力する。

【０００８】図７は光ディスク装置８の図示しないディ
スク上の論理データフォーマットを示す説明図である。
ディスク上には管理データエリア、縮小画像データエリ
ア及び圧縮画像データエリアを構成している。縮小画像
データエリア及び圧縮画像データエリアには夫々ｋ個の
縮小画像データ及び圧縮画像データを記録することがで
きるようになっている。管理データエリアには所定の原
画像データに対する縮小画像データと圧縮画像データと
の関連を示す管理データを格納する。デシメーションフ
ィルタ６からの縮小画像データは、光ディスク装置８の
ディスク上の縮小画像データエリア内の所定のアドレス
に記録する。

【０００９】次に、ＭＰＵ４は原画像データから圧縮画
像データの作成を指示する。原画像データはフレームメ
モリ３に保持している。ＤＭＡコントローラ５は、ＭＰ
Ｕ４に制御されて、フレームメモリ３から原画像データ
を例えば８×８画素の平面ブロック単位で読出し、デー
タバス２を介して２次元ＤＣＴ回路９に与える。２次元
ＤＣＴ回路９は入力されたデータを直交変換して乗算器
10に出力する。ＤＣＴ回路９に入力される２次元データ
をＸi,j とすると、２次元ＤＣＴ回路９から出力される
変換データ行列Ｙm,n は下記（１）式に示すことができ
る。

【００１０】

【００１１】変換データ行列Ｙm,n のうちＹ0,0 は全画
素の平均を示す直流成分であり、他は交流成分である。
添字のｍ，ｎが大きくなるにつれて、水平及び垂直方向
に高い周波数成分を有している。

【００１２】乗算器10は量子化テーブル11から量子化係
数Ｑm,n も入力しており、変換データ行列Ｙm,n に量子
化係数Ｑm,nを乗算して量子化出力Ｃm,n をハフマン符
号化器12に出力する。ハフマン符号化器12は、各データ
ブロック毎に量子化出力Ｃm,n をハフマン符号化して切
換器７に出力する。すなわち、ハフマン符号化器12は、
先ず、各データブロックの直流成分の量子化出力Ｃ0,0
をハフマン符号に変換する。次に、量子化出力Ｃ1,0 ，
Ｃ0,1 ，Ｃ0,2 ，…の順（ジグザグスキャン順）にハフ
マン符号に変換する。ハフマン符号化器12は各データブ
ロックの最終データを符号化した後、データブロックの
終了を示すＥＯＢコードを付加して出力する。量子化出
力Ｃm,n に対するハフマン符号をＨk （Ｃm,n ）とする
と、ハフマン符号化器12からは下記に示す一連の出力デ
ータ列が切換器７に与えられる。但し、入力データ行列
が８×８画素、すなわち、ｍ，ｎが０乃至７であるもの
とする。

【００１３】Ｈ0 （Ｃ0,0 ），Ｈ1 （Ｃ1,0 ），Ｈ2
（Ｃ0,1 ），Ｈ3 （Ｃ0,2 ），……，Ｈ61（Ｃ7,6 ），
Ｈ62（Ｃ6,7 ），Ｈ63（Ｃ7,7 ），ＥＯＢ また、ハフマン符号化器12は、所定のデータブロックに
おいて、所定の量子化出力以降の最終データまでの全デ
ータが零データ（Ｃm,n ＝０）である場合には、この零
データに対する変換データを出力しないようになってい
る。例えば、所定のデータブロックの最後の連続した２
つの量子化出力Ｃ6,7，Ｃ7,7 が零データである場合に
は、Ｈ62，Ｈ63を除く下記に示す出力データ列をハフマ
ン符号化器12は出力する。

【００１４】Ｈ0 （Ｃ0,0 ），Ｈ1 （Ｃ1,0 ），Ｈ2
（Ｃ0,1 ），Ｈ3 （Ｃ0,2 ），……，Ｈ61（Ｃ7,6 ），
ＥＯＢ 量子化出力は各データブロック毎に低域成分から高域成
分に向かって順次ハフマン符号化されており、量子化出
力の高域成分は零データとなる可能性が高いことから、
零データに対する変換データを出力しないことによっ
て、データ量を一層削減することができる。

【００１５】切換器７はＭＰＵ12に制御されてハフマン
符号化器12からの圧縮画像データを選択して光ディスク
装置８に出力する。この圧縮画像データを図示しないデ
ィスク上の圧縮画像データエリア内の所定のアドレスに
記録する。なお、ＭＰＵ４は所定の原画像データに対す
る縮小画像データ及び圧縮画像データの関連を示す管理
データを光ディスク装置８に与えて、ディスク上の管理
データエリアに記録させるようになっている。

【００１６】ところで、上述したように、縮小画像デー
タはデシメーションフィルタ６の間引き処理によって得
ている。このデシメーションフィルタ６を実現する回路
は極めて複雑であり、装置全体の回路規模が極めて大き
くなってしまうという問題があった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
画像ファイル装置においては、縮小画像データを得るた
めに、回路構成が複雑な２次元のデシメーションフィル
タが必要であり、装置が大規模化してしまうという問題
点があった。

【００１８】本発明は、圧縮画像データ及び縮小画像デ
ータを簡単な構成で得ることができる画像ファイル装置
を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像ファイ
ル装置は、入力された画像データを蓄積するフレームメ
モリと、このフレームメモリから所定の平面ブロック単
位でデータを読出して２次元直交変換して出力する直交
変換手段と、この直交変換手段の出力に量子化係数を乗
算することにより量子化して量子化出力を出力する乗算
器と、前記入力画像データから圧縮画像データを作成す
るための行列データを前記量子化係数として出力する圧
縮用量子化テーブルと、前記入力画像データから縮小画
像データを作成するために所定列及び所定行以上の成分
が零データである行列データを前記量子化係数として出
力する縮小用量子化テーブルと、前記圧縮用量子化テー
ブルの行列データ又は前記縮小用量子化テーブルの行列
データを選択して前記乗算器に与える選択手段と、前記
量子化出力をエントロピー符号化して出力するエントロ
ピー符号化器と、前記エントロピー符号化器の出力デー
タを所定の記録媒体に記録する記録手段とを具備したも
のである。

【００２０】

【作用】本発明において、入力画像データに対する縮小
画像データの作成時には、選択手段は縮小用量子化テー
ブルの行列データを乗算器に与える。縮小用量子化テー
ブルの行列データは所定列及び所定行以上の成分が零デ
ータであるので、乗算器において直交変換手段の出力は
２次元の低域フィルタリング処理を受ける。こうして、
縮小画像データを作成する。エントロピー符号化器は縮
小用量子化テーブルの行列データに基づく量子化出力又
は圧縮用量子化テーブルの行列データに基づく量子化出
力に対してエントロピー符号化を行い、記録媒体はエン
トロピー符号化器の出力を所定の記録媒体に記録する。
選択手段が縮小用量子化テーブルと圧縮用量子化テーブ
ルとを切換えることによって縮小画像データと圧縮画像
データを得ており、回路構成が簡単なものになる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る画像ファイル装置の記
録側の一実施例を示すブロック図である。図１において
図５と同一の構成要素には同一符号を付してある。

【００２２】入力画像信号はＡＤ変換器１に与える。Ａ
Ｄ変換器１は入力された画像信号をディジタル信号に変
換してデータバス２を介してフレームメモリ３に出力す
る。フレームメモリ３はＤＭＡコントローラ５によって
データの書込み及び読出しが制御される。ＤＭＡコント
ローラ５はＭＰＵ21に制御されてフレームメモリ３のデ
ータの書込み及び読出しを制御している。

【００２３】本実施例においては、縮小画像データを得
るためのデシメーションフィルタ６は削除しており、フ
レームメモリ３から例えば８×８画素の平面ブロック単
位で読出したデータは２次元ＤＣＴ回路９に供給する。
２次元ＤＣＴ回路９は入力された２次元データＸi,j に
対して上記（１）式に示す離散コサイン変換を行って、
８×８の変換データ行列Ｙm,n を乗算器10に出力する。
本実施例においては、乗算器10には切換器22を介して縮
小用量子化テーブル23又は圧縮用量子化テーブル24から
量子化係数ＲＱm,n ，ＣＱm,n を与えるようになってい
る。切換器22はＭＰＵ21からの選択信号に制御されて、
縮小画像を作成する場合には縮小用量子化テーブル23を
選択し、圧縮画像を作成する場合には圧縮用量子化テー
ブル24を選択する。乗算器10は２次元ＤＣＴ回路９から
の変換データ行列Ｙm,n と量子化係数ＲＱm,n ，ＣＱm,
nとの乗算を行うことにより、変換データ行列Ｙm,n の
ビットレートを低減した量子化出力Ｃm,n をハフマン符
号化器12に出力する。

【００２４】図２は縮小用量子化テーブル23に格納され
ている量子化係数ＲＱm,n を示す説明図であり、１／１
６の縮小画像データを得る場合の例を示している。この
図２に示すように、量子化係数ＲＱ0,0 ，ＲＱ1,0 ，Ｒ
Ｑ0,1 ，ＲＱ1,1 のみが非零であり、他の量子化係数は
零データとなっている。

【００２５】ハフマン符号化器12は量子化出力を各ブロ
ック毎に処理する。ハフマン符号化器12は量子化出力Ｃ
m,n をジグザグスキャン順にハフマン符号に変換する。
図３はジグザグスキャンを説明するための説明図であ
る。図３の矢印に示す順序で、量子化出力Ｃm,n をハフ
マン符号化する。すなわち、ハフマン符号化器12は、先
ず、直流成分である量子化出力Ｃ0,0 をハフマン符号化
し、次に、量子化出力Ｃ1,0 をハフマン符号化する。以
下、ジグザグスキャン順に、量子化出力Ｃ0,1 ，Ｃ0,2
，Ｃ1,1 ，…を順次ハフマン符号化する。ハフマン符
号化回路12は量子化出力Ｃ7,7 の符号化が終了すると、
データブロックの終了を示すＥＯＢコードを付加して出
力するようになっている。また、ハフマン符号化器12
は、所定のデータブロックにおいて所定の量子化出力以
降の量子化出力が全て零データ（Ｃm,n＝０）である場
合には、この零データに対する変換データを出力しな
い。

【００２６】ハフマン符号化器12の出力は光ディスク装
置８に与える。光ディスク装置８は図示しないディスク
を図７と同一のフォーマットで構成している。光ディス
ク装置８は、ＭＰＵ21に制御されて、ディスク上の所定
のアドレスにハフマン符号化器12の出力を記録するよう
になっている。

【００２７】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。

【００２８】画像信号はＡＤ変換器１によってディジタ
ル信号に変換された後フレームメモリ３に格納する。Ｍ
ＰＵ21はフレームメモリ３に格納された原画像データに
対して、先ず、縮小画像データの作成を指示する。ＤＭ
Ａコントローラ５によってフレームメモリ３から８×８
画素の平面ブロック単位でデータを読出し、データバス
２を介して２次元ＤＣＴ回路９に供給する。２次元ＤＣ
Ｔ回路９は入力されたデータに対して上記（１）式に示
すＤＣＴ処理を行って変換データ行列Ｙm,n を乗算器10
に出力する。

【００２９】一方、この場合には、ＭＰＵ21は切換器22
に選択信号を与えて、縮小用量子化テーブル23の量子化
係数ＲＱm,n を乗算器10に与えている。乗算器10は変換
データ行列Ｙm,n と量子化係数ＲＱm,n との乗算（Ｙm,
n ×ＲＱm,n ）を行う。図２に示すように、量子化係数
ＲＱ0,0 ，ＲＱ1,0 ，ＲＱ0,1 ，ＲＱ1,1 以外の量子化
係数は零データであるので、量子化出力Ｃ0,0 ，Ｃ1,0
，Ｃ0,1 ，Ｃ1,1 のみが非零データとなる。この量子
化出力を逆量子化して逆ＤＣＴ処理すると、８×８画素
ブロックのうち２×２画素のみが有効な画像データとな
る。すなわち、この場合の乗算器10からの量子化出力
は、原画像に対して１／１６の縮小画像データとなる。
つまり、零データの量子化出力を乗算することによっ
て、データブロック内のデータは２次元の低域フィルタ
リング処理を受けたことと等価となり、デシメーション
フィルタと同様の効果を得ることになる。

【００３０】ハフマン符号化器12は量子化出力をジグザ
グスキャン順に読出して、順次ハフマン符号化し、デー
タブロックの終了時にＥＯＢコードを付加して出力す
る。量子化出力Ｃ1,1 以降のデータは零データであるの
で、ハフマン符号化器12からの出力データ列は下記に示
すものとなる。

【００３１】Ｈ0 （Ｃ0,0 ），Ｈ1 （Ｃ1,0 ），Ｈ2
（Ｃ0,1 ），Ｈ3 （Ｃ0,2 ＝０），Ｈ4（Ｃ1,1 ），Ｅ
ＯＢ ハフマン符号化器12からの縮小画像データは光ディスク
装置８に与えられる。光ディスク装置８はＭＰＵ21に制
御されて、縮小画像データをディスク上の縮小画像デー
タエリアに記録する。

【００３２】次に、ＭＰＵ21はフレームメモリ３に格納
されている原画像データから通常の圧縮画像データの作
成を指示する。ＤＭＡコントローラ５は、再度８×８画
素の平面ブロック単位で原画像データを読出して２次元
ＤＣＴ回路９に与える。２次元ＤＣＴ回路９は離散コサ
イン変換した変換データ行列Ｙm,n を乗算器10に出力す
る。この場合には、ＭＰＵ21に制御されて、切換器22は
圧縮用量子化テーブル24からの量子化係数ＣＱm,n を乗
算器10に与える。

【００３３】乗算器10は演算（Ｙm,n ×ＣＱm,n ）を行
って量子化出力Ｃm,n を得る。この場合の量子化係数Ｃ
Ｑm,n は従来の量子化係数Ｑm,n と同様の値である。ハ
フマン符号化器12は、乗算器10からの量子化出力をジグ
ザグスキャン順に読出して順次ハフマン符号化し、デー
タブロックの終了時にＥＯＢコードを付加して出力す
る。こうして、ハフマン符号化器12によって得た圧縮画
像データを光ディスク装置８に与える。光ディスク装置
８はＭＰＵ21に制御されて、論理データフォーマットの
圧縮画像データエリア内の所定のアドレスに圧縮画像デ
ータを記録する。また、ＭＰＵ21は所定の原画像データ
に対する縮小画像データと圧縮画像データとの関連を示
す管理データを管理データエリアに記録する。

【００３４】このように、本実施例においては、２次元
ＤＣＴ回路９からの変換データＹm,n に、圧縮率に応じ
て所定列、所定行以降に零データが格納された縮小用量
子化テーブル23の係数を乗算することにより、縮小画像
データを得ている。従来と異なり、縮小画像データを作
成するために複雑な回路構成のデシメーションフィルタ
を採用しておらず、縮小用量子化テーブル23及び圧縮用
量子化テーブル24を切換えることで、縮小画像データ及
び圧縮画像データを得ており、回路構成を著しく簡単な
ものとすることができる。

【００３５】図４は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図４において図１と同一の構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。

【００３６】本実施例はハフマン符号化器12及び縮小用
量子化テーブル23に代えて夫々ハフマン符号化器31及び
縮小用量子化テーブル32を採用している点が図１の実施
例と異なる。ハフマン符号化器31にはＭＰＵ21からの選
択信号を入力する。ハフマン符号化器31は、圧縮用量子
化テーブル24を選択するための選択信号が入力された場
合には、図１のハフマン符号化器12と同一の動作を行
う。一方、ハフマン符号化器31は、縮小用量子化テーブ
ル23を選択するための選択信号が入力された場合には、
ハフマン符号にＥＯＢコードを付加しない。縮小用量子
化テーブルは量子化係数ＲＱ0,0 が非零の値を有し、他
の量子化係数は全て零データである。

【００３７】このように構成された実施例においては、
縮小画像データ作成時には、切換器22は図１の実施例と
同様に、縮小用量子化テーブル32を選択する。縮小用量
子化テーブル32の量子化係数ＲＱ0,0 以外の係数が零デ
ータであるので、ハフマン符号化器31には、直流成分の
量子化出力のみが入力される。ハフマン符号化器31はこ
の量子化出力をハフマン符号に変換して出力する。この
場合には、ハフマン符号化器31はＥＯＢコードを付加す
ることなく出力している。

【００３８】本実施例においては、図１の実施例と同様
の効果を得ることができると共に、ＥＯＢコードを付加
していないので、その分だけデータ量を削減することが
できる。また、デコード（再生）時に、ＥＯＢコードを
検出して削除する必要がないので、復号器の構成を簡単
なものにすることができるという利点がある。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
縮画像データ及び縮小画像データを簡単な構成で得るこ
とができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像ファイル装置の一実施例を示
すブロック図。

【図２】図１中の縮小用量子化テーブルを説明するため
の説明図。

【図３】ジグザグスキャンを説明するための説明図。

【図４】本発明の他の実施例を示すブロック図。

【図５】従来の画像ファイル装置を示すブロック図。

【図６】１／１６の縮小画像データを得るための間引き
方法を説明するための説明図。

【図７】光ディスク装置８のディスク上の論理データフ
ォーマットを説明するための説明図。

【符号の説明】

８…光ディスク装置、９…２次元ＤＣＴ回路、10…乗算
器、12…ハフマン符号化器、21…ＭＰＵ、22…切換器、
23…縮小用量子化テーブル、24…圧縮用量子化テーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された画像データを蓄積するフレー
   ムメモリと、 このフレームメモリから所定の平面ブロック単位でデー
   タを読出して２次元直交変換して出力する直交変換手段
   と、 この直交変換手段の出力に量子化係数を乗算することに
   より量子化して量子化出力を出力する乗算器と、 前記入力画像データから圧縮画像データを作成するため
   の行列データを前記量子化係数として出力する圧縮用量
   子化テーブルと、 前記入力画像データから縮小画像データを作成するため
   に所定列及び所定行以上の成分が零データである行列デ
   ータを前記量子化係数として出力する縮小用量子化テー
   ブルと、 前記圧縮用量子化テーブルの行列データ又は前記縮小用
   量子化テーブルの行列データを選択して前記乗算器に与
   える選択手段と、 前記量子化出力をエントロピー符号化して出力するエン
   トロピー符号化器と、 前記エントロピー符号化器の出力データを所定の記録媒
   体に記録する記録手段とを具備したことを特徴とする画
   像ファイル装置。
2. 【請求項２】 前記記録手段は、前記縮小用量子化テー
   ブルの行列データに基づく量子化出力に対するエントロ
   ピー符号化器の出力と前記圧縮用量子化テーブルの行列
   データに基づく量子化出力に対するエントロピー符号化
   器の出力とを同一の記録媒体に記録すると共にこれらの
   データを関連付ける管理データを前記記録媒体に記録す
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像ファイル装
   置。
3. 【請求項３】 前記エントロピー符号化器は、前記平面
   ブロックに対する符号化が終了する毎に所定の終了コー
   ドを付加すると共に前記平面ブロック内の前記量子化出
   力のうち所定データ以降の全データが零データである場
   合にはこの零データに対する符号化出力を出力しないこ
   とを特徴とする請求項１，２に記載の画像ファイル装
   置。