JPH05316357A - 解像度変換方法 - Google Patents

解像度変換方法

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JPH05316357A
JPH05316357A JP12148892A JP12148892A JPH05316357A JP H05316357 A JPH05316357 A JP H05316357A JP 12148892 A JP12148892 A JP 12148892A JP 12148892 A JP12148892 A JP 12148892A JP H05316357 A JPH05316357 A JP H05316357A
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JP
Japan
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data
resolution
discrete cosine
matrix
cosine transform
Prior art date
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Pending
Application number
JP12148892A
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English (en)
Inventor
Makoto Matsuki
眞 松木
Kazuhisa Yanaka
一寿 谷中
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4084Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting in the transform domain, e.g. fast Fourier transform [FFT] domain scaling

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 高速に変換する。 【構成】 高解像度の画像符号化データを読出し
(S1 )、それをエントロピ復号化し(S2 )、その復
号化データを逆量子化し(S3 )、その逆量子化データ
を、離散的コサイン変換用マトリクスから変換しようと
する解像度に応じて作られた解像度変換用マトリクスと
のマトリクス演算を行い、低い解像度の離散的コサイン
変換データを得(S4 )、そのデータを量子化し
(S5 )、更にエントロピ符号化する(S6 )。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は例えばカラー画像をフ
ァクシミリで伝送する場合のように、相手装置とその装
置の解像度の問合せ(ネゴシエーション)を行って画像
符号化データを、相手装置の解像度に応じた低い解像度
の画像符号化データに変換して伝送する場合に適用され
る解像度変換方法に関する
【0002】
【従来の技術】カラー静止画像を伝送するカラーファク
シミリなどのカラー画像伝送装置や、カラー画像を符号
化して蓄積するカラー画像蓄積装置などにおいて、画像
符号化データを解像度が低い画像符号化データに変換す
る必要がある。カラー画像データを符号化する方法とし
て、カラー画像データを離散的コサイン変換を行い、そ
の離散的コサイン変換データを量子化し、その量子化デ
ータをハフマン符号化や算術符号化などのエントロピ符
号化を行うことがよく行われている。
【0003】このように符号化された画像符号化データ
を、その原画像データよりも解像度が低い符号化データ
に変換する場合、従来においては図8に示すようにして
行われていた。即ちまずその画像符号化データをデータ
蓄積部から読出し(S1 )、その画像符号化データをエ
ントロピ復号化し(S2 )、その復号化データを逆量子
化し(S3 )、その逆量子化データを逆離散的コサイン
変換して原画像データに戻し(S4 )、その後、その原
画像データを目的とする低い解像度の画像データに変換
し(S5 )、その低解像度の画像データを離散的コサイ
ン変換し(S6)、その離散的コサイン変換データを量
子化し(S7 )、その量子化データをエントロピ符号化
する(S8 )。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来においては解像度
を変換するために、一旦原画像データに戻した後、縮小
処理(解像度の変換)を行ってから再び離散的コサイン
変換を行い、更に量子化、符号化を行っているため、処
理時間が長くなり、時に処理時間が長い離散的コサイン
変換と、逆離散的コサイン変換とを必要とするため高速
に解像度変換を行うことができないという問題があっ
た。
【0005】また一度0画像データに戻しており、画像
データは整数値しか許されないため、原画像データと完
全に一致したものとならず、それだけ精度が低いものと
なるという問題もあった。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明によれば画像符
号化データを、エントロピ復号化し、その復号化データ
を逆量子化して原離散的コサイン変換データを得、これ
を逆離散的コサイン変換することなくマトリクス演算に
より低い解像度の離散的コサイン変換データを得る。つ
まり離散的コサイン変換用マトリクスから、変換しよう
とする解像度に応じて作られた解像変換用マトリクスを
用いて前記戻された原離散的コサイン変換データとマト
リクス演算を行う。このようにして得られた低い解像度
の離散的コサイン変換データを量子化し、更にエントロ
ピ符号化して低い解像度の画像符号化データを得る。
【0007】
【実施例】図1にこの発明をカラー伝送装置に適用した
場合の実施例を示す。スキャナなどから得られたカラー
画像データは必要に応じて、スキャナの色特性補正のた
めや符号化効率を高めるための色変換処理などがなされ
て、入力端子11から離散的コサイン変換部12に入力
されて離散的コサイン変換される。その離散的コサイン
変換データは量子化部13で量子化され、その量子化デ
ータはエントロピ符号化部14でエントロピ符号化され
る。その画像符号化データはデータ蓄積部15に一旦蓄
積される。
【0008】その後通信制御部16は通信回線17を通
じて相手装置とネゴシエーション処理により通信して、
送信すべき解像度、伝送速度などが決定される。解像度
を変換する必要がない場合はデータ蓄積部15に蓄積し
た画像符号化データを相手装置へ通信回線17を通じて
伝送する。解像度を低下して伝送する場合は後述する。
【0009】受信の場合は、通信制御部16は送信側と
ネゴシエーションを行った後、受信した画像符号化デー
タを一旦蓄積部15に蓄積し、その後、このデータをエ
ントロピ復号化部18で復号化し、その復号化データを
逆量子化部19で逆量子化して離散的コサイン変換デー
タを得、これを逆離散的コサイン変換部21で逆離散的
コサイン変換して原画像データを端子22に得る。この
復元された原画像データは必要に応じて前記色変換と対
応した逆変換がなされ、例えばプリンタにて記録され
る。
【0010】送信の際に相手装置の解像度が低い場合に
その解像度に合うように解像度を変換して送信する。こ
のためにこの発明では図2に示す処理を行う。即ちデー
タ蓄積部15に一旦蓄積した画像符号化データを読出し
(S1 )、そのデータをエントロピ復号化し(S2 )、
その復号化データを逆量子化する(S3 )。ここまでの
処理は従来と同様であるが、この発明では逆量子化によ
り得られた原離散的コサイン変換データを逆離散的コサ
イン変換することなく、解像度変換のためのマトリクス
演算を行う(S4 )。このマトリクス演算に用いる解像
度変換用マトリクス離散的コサイン変換部12で用いら
れる離散的コサイン変換用マトリクスから、変換しよう
とする解像度に応じて作られるものである。以下に解像
度変換用マトリクスを求める例を、図3Aに示す横8画
素に対する1次元離散的コサイン変換について述べる。
高精度画像のうち画素x0,・・・,x7 を離散的コサイ
ン変換したデータをy0,・・・,y7,高精度画像の画素
8,・・・x15を離散的コサイン変換したデータをy8,
・・・,y15とすると、これらの関係は図3Cに示すマ
トリクス演算式で表わせる。Mは離散的コサイン変換用
マトリクスであり、図3Dに示すとうりである。離散的
コサイン変換データy0,・・・,y7,y8,・・・y15
逆離散的コサイン変換して原画素データを得る関係式は
図3Eで表わせる。ここでM-1はMの逆マトリクスであ
り、MはユニタリマトリクスであるからM-1はMの転置
マトリクス、つまりMの行と列とを入替えたものであ
る。図3Aの高精細画像の解像度を1/2にする場合は
図3Bに示すように隣接する2画素ずつを平均したもの
を1画素とし、かつその1画素の大きさをもとの2倍に
して間引いた画像とすることになる。この解像度1/2
の画像(x0 +x1 )/2,・・・,(x14+x15)/
2を離散的コサイン変換したデータをz0,・・・,z7
とすると、これらは図4Aに示すマトリクス演算で表わ
せる。図3Eに示す式の左辺と、変換用マトリクスとに
ついて列方向において、各隣接要素を二つづつ平均して
行数をそれぞれ2分の1に変形すると、図4Bに示すよ
うになる。M 0 -1はM-1を列方向において隣接する二つ
ずつの要素を平均した4行8列のマトリクスであり、そ
の各要素の具体的数値を図5に示す。
【0011】図5に示した式を図4Aに示した式に代入
すると、図6に示す式になり、この式を演算すれば、高
解像度の離散的コサイン変換データy0,・・・,y15
ら2分の1解像度の離散的コサイン変換データz0,・・
・,z7 が直接求まる。この場合の解像度変換用マトリ
クスは図6の右辺の8×16のマトリクスである。この
マトリクス演算において、例えばその第1行目の演算で
0.5×y0 と0.5×y8 とがあるから、乗算回数を
減らすために0.5×(y0 +y8 )の演算をするよう
に、その他の演算についても同様にすると、図6の式は
図7に示すように変形することができ、このようにすれ
ば0の乗算を省略できるため、33回の乗算で済む。ま
た解像度変換用マトリクスは図7に示すようなものでも
よい。
【0012】以上は一次元の離散的コサイン変換の場合
だが、これを二次元の離散的コサイン変換の場合にも拡
張することができる。この場合は図6に示した式中の8
×16のマトリクスをRMとし、その転置マトリクスを
RMt とすると、高解像度の離散的コサイン変換データ
00,・・・,y15,15 と、その2分の1の解像度の離
散的コサイン変換データz00,・・・,z7,7 との関係
は図4Cに示すマトリクス演算で表わせる。
【0013】以上のような解像度変換用マトリクスを利
用して、図2のステップS4 で、逆量子化データから解
像度を目的のものに低下した離散的コサイン変換データ
を得る。その後は従来と同様に、そのデータを量子化し
(S5 )、更にエントロピ符号化して(S6 )、相手装
置へ伝送する。なお図1に示すように、各解像度の低下
の程度に対応した解像度変換用マトリクスを予め求めて
おき、これをマトリクス蓄積部24に記憶しておき、解
像度変換を必要とする場合は、目的とする解像度に応じ
た解像度変換用マトリクスをマトリクス蓄積部24から
読出し、これと、逆量子化部19よりの逆量子化データ
とを用いて、解像度変換マトリクス演算部25で例えば
図7で示したような演算を行い、その演算結果を量子化
部13へ供給して量子化すればよい。
【0014】上述における解像度変換は主として1/2
n (n=1,2,・・・)の場合に適用できるが、その
他の場合でも、例えば解像度を2/3倍にする場合で
も、図8に示すように元になる単位ブロックを重複して
取り、マトリクス演算を行い、必要な部分だけ計算すれ
ば良い。処理後のブロック間の連続性が問題になる場合
は、ブロック拡大して計算すれば良い。上述では符号化
された状態で蓄積した画像を用いたが、離散的コサイン
変換された状態、量子化された状態など中間符号化状態
で蓄積してもよい。
【0015】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、離
散的コサイン変換データに対し、解像変換用マトリクス
を用いて、マトリクス演算することにより、原画像に対
し、解像度を低下した画像の離散的コサイン変換データ
が直接得られるため、従来よりも処理数が少なく、時に
一番処理時間を必要とする離散的コサイン変換と、その
逆変換とを行わないため、高速に解像度変換を行うこと
ができる。
【0016】また一度原画像に戻すと、画素値は整数値
しか許されないため、精度が低下するが、この発明では
原画像に戻さないため、精度低下のおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の方法を適用したカラー伝送装置の一
例を示すブロック図。
【図2】この発明の実施例を示す流れ図。
【図3】Aは1次元高精細画像を示す図、Bはその2分
の1の解像度の画像を示す図、Cは原画像とその離散的
コサイン変換の関係を示す図、Dはその離散的コサイン
変換用マトリクスを示す図、EはCの逆変換を示す図で
ある。
【図4】Aは図3Bの画像とその離散的コサイン変換の
関係を示す図、Bは図3Eの式を変形した図、Cは2次
元画像とその離散的コサイン変換との関係を示す図であ
る。
【図5】図4Bのマトリクスに具体的数値を入れた図。
【図6】離散的コサイン変換データを解像度変換する関
係を示す図。
【図7】図6の変形を示す図。
【図8】解像度を2/3にする場合の手法を示す図。
【図9】従来の解像度変換方法を示す流れ図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データを離散的コサイン変換し、 その変換された離散的コサイン変換データを量子化し、 その量子化データをエントロピ符号化された画像符号化
    データを解像度の低い符号化データに変換する解像度変
    換方法において、 上記画像符号化データとエントロピ復号化し、 その復号化データを逆量子化し、 その逆量子化データと、離散的コサイン変換用マトリク
    スから変換しようとする解像度に応じて作られた解像度
    変換用マトリクスとのマトリクス演算を行って低い解像
    度の離散的コサイン変換データを得、 その低い解像度の離散的コサイン変換データを上記量子
    化し、更に上記エントロピ符号化して上記解像度の低い
    符号化データを得ることを特徴とする、 解像度変換方法。
JP12148892A 1992-05-14 1992-05-14 解像度変換方法 Pending JPH05316357A (ja)

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