JPH0575876A

JPH0575876A - 画像データ復元方法および画像データ復元装置

Info

Publication number: JPH0575876A
Application number: JP23313691A
Authority: JP
Inventors: Tsuguo Noda; 嗣男野田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-26
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3065393B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、画像データ復元方法に関し、階層
化された符号データに基づいて、逐次復元装置によって
多値画像を階層的に復元可能とすることを目的とする。【構成】原画像を複数の画素からなるブロックに分割
し、これらの各ブロックの画像を表す情報を複数の階層
ごとに可変長符号化して得られる各階層の符号データが
順次に入力され、入力される現階層の符号データをブロ
ックごとに分解し、各ブロックに対応する符号と既に入
力済みの前階層の符号データに含まれる対応するブロッ
クの符号とをそれぞれ合成して、各ブロックに対応する
合成符号データを作成し、各ブロックに対応する合成符
号データに基づいて、各ブロックの画像データを逐次に
復元し、全ブロック分の合成符号データを合成して前階
層の符号データとし、次の階層の処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多値画像を表す情報を
複数の階層ごとに可変長符号化して得られる符号データ
から元の多値画像を復元する画像データ復元方法および
画像データ復元装置に関するものである。

【０００２】中間調画像やカラー画像などの多値画像を
その特徴を損なうことなくデータ量を圧縮する符号化方
式として、２次元直交変換を利用した適応離散コサイン
変換符号化方式（Adaptive Discrete CosineTransfor
m，以下ＡＤＣＴ方式と称する）が広く用いられてい
る。

【０００３】このＡＤＣＴ方式は、多値画像をそれぞれ
所定数の画素（例えば８×８画素）からなるブロックに
分割し、このブロックごとに画像を直交変換して変換係
数（以下、ＤＣＴ係数と称する）からなる行列を求め、
この行列の各成分をそれぞれ対応する視覚適応閾値（後
述する）を用いて量子化してから可変長符号化すること
により、データ量を圧縮するものである。

【０００４】また、各ブロックのＤＣＴ係数の全成分に
関する情報を可変長符号化して得られる符号データに基
づいて、各ブロックの多値画像を逐次に復元する方法
は、逐次復元方式と呼ばれている。この逐次復元方式
は、プリンタ装置などに多値画像を出力する際などに用
いられている。

【０００５】一方、通信回線を介して画像データベース
を利用する際などは、上述したようにして詳細な画像を
ブロックごとに逐次に提供するよりは、むしろ、まず大
まかな画像を速やかに提供し、順次に詳細な画像を提供
した方が都合がよい。

【０００６】このため、各ブロックのＤＣＴ係数の成分
を複数の階層に分割し、各階層に対応する成分をそれぞ
れ可変長符号化することにより、各階層の符号データの
データ長を短縮し、各階層の符号データに基づいて、大
まかな画像から順次に詳細な画像を階層的に復元する階
層復元方式が提案されている。

【０００７】

【従来の技術】図１４に、従来のＡＤＣＴ方式を適用し
た画像データ圧縮装置の構成を示す。また、図１５に、
多値画像を分割して得られるブロックの例を示す。

【０００８】画像読取装置などによって読み取られた多
値画像は、上述したブロックごとに順次にＤＣＴ変換部
６１１に入力され、このＤＣＴ変換部６１１による２次
元離散コサイン変換（以下、ＤＣＴ変換と称する）処理
により、空間周波数成分に対応するＤＣＴ係数からなる
８行８列の行列（以下、ＤＣＴ係数Ｄと称する）に変換
される。図１６に、ＤＣＴ係数Ｄの例を示す。

【０００９】このＤＣＴ係数Ｄの各成分は、線型量子化
部６２０により、それぞれ量子化閾値Ｑ_THの対応する成
分を用いて量子化される。上述した量子化閾値Ｑ_THは、
各空間周波数に対応する視覚適応閾値と量子化制御パラ
メータSFとから得られるものである。この視覚適応閾値
は、各空間周波数成分に対する視覚の感度に関する実験
結果に基づいて予め定められており、量子化マトリクス
Ｖ_TH（図１７参照）として与えられている。また、量子
化制御パラメータSFは、画像の量子化精度を決定する係
数であり、復元画像に対して要求される画質に応じて、
操作者が１画面分の画像データの符号化処理に先立って
設定するものである。

【００１０】ここで、上述した量子化マトリクスＶ_THの
各成分の値は、人間の視覚感度の空間周波数特性に応じ
て、図１７に示すように、低い空間周波数に対応する成
分の絶対値は小さく、逆に、高い空間周波数に対応する
成分の絶対値は大きく設定されている。このため、線型
量子化部６２０によってＤＣＴ係数Ｄを量子化して得ら
れる量子化係数Ｄ_QUは、図１８に示すように、直流成分
を示す行列の左上隅の成分（以下、ＤＣ成分と称する）
とこのＤＣ成分の周囲にある低い空間周波数成分を示す
極く少数のＡＣ成分のみが零以外の値を有する有効係数
となり、大部分のＡＣ成分は値が零である無効係数とな
る場合が多い。

【００１１】このようにして得られた量子化係数Ｄ_QUを
逐次復元用に符号化する際には、まず、図１９に示すジ
グザスキャンと呼ばれる走査順序を用いて走査して１次
元配列に変換する。次に、この１次元配列を符号化部６
３１によって有効係数（インデックス）とこのインデッ
クスの前に連続している無効係数の連続長（ラン）との
組合せに変換し、符号表６３２に基づいて、各組合せを
その出現頻度に対応する符号にそれぞれ置き換えて可変
長符号化する。ここで、上述した符号表６３２において
は、出現頻度の高い組合せに対応して短い符号が格納さ
れ、出現頻度の低い組合せに対応して長い符号が格納さ
れている。従って、上述したようにして可変長符号化す
ることにより、符号データのデータ量を大幅に圧縮する
ことが可能となっている。

【００１２】また、このようにして得られた符号データ
は、図２０に示す画像データ復元装置によって画像デー
タに復元される。画像データ復元装置の復号部７１１
は、上述した符号表６３２とは逆に、符号に対応するラ
ンとインデックスとの組合せを示す復号表７１２を備え
ており、順次に入力される符号を復号してインデックス
とランとの組合せを求めて、逆量子化部７２０に入力す
る。

【００１３】この逆量子化部７２０は、入力されるイン
デックスとランとの組合せから各ブロックの量子化係数
Ｄ_QUを復元し、この量子化係数Ｄ_QUの各成分に上述した
量子化閾値Ｑ_THの対応する成分を乗じて逆量子化し、各
ブロックのＤＣＴ係数Ｄを復元する。このようにして得
られたＤＣＴ係数Ｄに対して、逆ＤＣＴ変換部７３１
が、逆ＤＣＴ変換処理を施すことによって、該当するブ
ロックの画像データが復元される。

【００１４】上述したように、各ブロックについて復号
処理，逆量子化処理および逆ＤＣＴ変換処理を繰り返し
て、各ブロックのＤＣＴ係数Ｄの全ての情報を含んだ画
像を逐次に復元し、１画面分の画像を復元する方式を逐
次復元方式と称する。また、この逐次復元方式によって
画像データを復元する画像データ復元装置を逐次復元装
置と称する。

【００１５】一方、量子化係数Ｄ_QUを符号化する際に、
量子化係数Ｄ_QUの各成分を複数の階層に対応してグルー
プ化し、各ブロックの量子化係数Ｄ_QUをこのグループご
とに符号化することにより、階層化された符号データが
得られる。

【００１６】例えば、図２１に示すように、各ブロック
の量子化係数Ｄ_QUを４つのグループに分割し、各グルー
プを４つの階層に対応づければよい。図２１において、
第１階層ないし第３階層にそれぞれ対応する成分を該当
する階層の番号を示す符号を付して示した。但し、図２
１において、符号が付されていない成分は全て第４階層
に対応する成分である。

【００１７】この場合は、まず、各ブロックの量子化係
数Ｄ_QUから直流成分のみを抽出し、他の交流成分が全て
無効係数であるものとして量子化係数Ｄ_QUを再構成し
て、再構成された各ブロックの量子化係数Ｄ_QUを符号化
し、第１階層の符号データとして送出する。次に、１次
の交流成分と２次の交流成分と３次以降の全ての交流成
分とを同様にして符号化し、各階層の符号データとして
送出すればよい。このように、量子化係数Ｄ_QUの各成分
を空間周波数に応じてグループ化する方法は、スペクト
ラルセレクション方式と呼ばれている。

【００１８】このようにして得られた階層復元用の符号
データから画像データを復元する方法としては、各階層
の符号データから得られる各階層のＤＣＴ係数Ｄを順次
に加算して、各階層までの全ての階層に対応するグルー
プに属する空間周波数成分に関する情報を含んだＤＣＴ
係数Ｄを求め、このＤＣＴ係数Ｄを逆ＤＣＴ変換して画
像データを復元する方法がある。

【００１９】この場合は、全ブロック分のＤＣＴ係数Ｄ
を格納するバッファを備えて画像データ復元装置を構成
し、各階層のＤＣＴ係数Ｄとバッファ内の対応するＤＣ
Ｔ係数Ｄとを加算してその階層までの全ての階層の情報
を含んだＤＣＴ係数Ｄを求めて、上述したバッファに格
納するとともに逆ＤＣＴ変換部に送出すればよい。

【００２０】これにより、上述したスペクトラルセレク
ション方式を用いて階層化された符号データの入力に応
じて、まず、各ブロックを直流成分のみで表した大まか
な画像を速やかに復元し、順次に高い空間周波数成分を
含んだ画像を階層的に復元することができる。

【００２１】また、各階層の符号データから得られるＤ
ＣＴ係数Ｄをそのまま逆ＤＣＴ変換して、その階層に対
応するグループに属する空間周波数成分のみを含んだ差
分画像を復元し、この差分画像を各階層について累積加
算して階層的に画像を復元する技法もある。本出願人
は、特願平３−２７３３２号『画像データ復元装置』に
て、この技法を出願している。

【００２２】この場合は、全ブロック分の画像データを
格納するバッファを備えて画像データ復元装置を構成
し、各階層の符号データから得られる差分画像とバッフ
ァ内の対応するブロックの画像とを加算して、この加算
結果を上述したバッファに格納するとともにその階層に
おける復元画像として出力すればよい。

【００２３】これにより、ＤＣＴ係数Ｄを階層ごとに累
積加算する場合と同様に、多値画像を階層的に復元する
ことができる。ところで、画像データベースにおいて
は、通信回線を経由したデータベースの利用者の便宜を
考慮して、上述したような階層復元用の符号データを蓄
積している場合が多い。しかしながら、階層復元用の符
号データは、各ブロックの画像に関する情報が複数の階
層に分割されているので、図２０に示した逐次復元装置
にそのまま入力して多値画像を得ることはできない。

【００２４】このような不都合を解決し、逐次復元用の
画像データ復元装置が画像データベースを利用可能とす
るための技法として、本出願人は、特願平１−１９５７
５３号『画像データ符号化方式及び符号データ読出処理
方式』を出願している。

【００２５】この技法は、データベース側で階層復元用
の符号データから逐次復元用の符号データを作成して送
信するものである。具体的には、符号化処理の際に各階
層の符号データのデータ長を求めて、このデータ長に関
する情報からなるヘッダ部を符号データの先頭に付加し
て符号データ格納手段に格納しておき、送信する際に、
このヘッダ部の情報に基づいて、各階層の符号データか
ら各ブロックの符号を抽出し、全ての空間周波数に関す
る情報を含んだ各ブロックの符号データを再構成するも
のである。

【００２６】これにより、データベース側において、送
信先の画像データ復元装置の機能に適合した符号データ
を送信することができ、逐次復元用の画像データ復元装
置を用いて、画像データベースに蓄積された画像を復元
することができる。

【００２７】但し、上述した特願平１−１９５７５３号
の技法は、逐次復元用の画像データ復元装置が、階層化
された符号データを蓄積している画像データベースを利
用可能とするための技法であり、逐次復元用の画像デー
タ復元装置を用いて、画像を階層的に復元することを可
能とするものではない。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来は、階層
復元用の符号データを蓄積した画像データベースを利用
して、画像を階層的に復元するためには、ＤＣＴ係数Ｄ
あるいは画像データを累積加算する機能を有する高価な
画像データ復元装置が必要であった。

【００２９】一方、逐次復元用の画像データ復元装置を
用いて階層復元を行う方法としては、『昭和６３年電子
情報通信学会秋期全国大会予稿Ｄ−７２』に記載された
手法がある。この手法は、逐次復元用の符号データを復
号して全ブロック分の量子化係数Ｄ_QUを求めて保持して
おき、各ブロックの量子化係数Ｄ_QUから各階層に応じた
成分を抽出して量子化係数Ｄ_QUを再構成し、再構成され
た量子化係数Ｄ_QUを再び符号化するものである。

【００３０】例えば、まず、各ブロックの量子化係数Ｄ
_QUを直流成分のみを抽出し、他の交流成分が全て無効係
数であるものとして量子化係数Ｄ_QUを再構成し、再構成
された各ブロックの量子化係数Ｄ_QUを符号化して、第１
階層の符号データとして上述した画像データ復元装置に
送出する。次に、上述した第１のグループと直流成分に
隣接する２つの１次の交流成分とを抽出し、同様にして
量子化係数Ｄ_QUを再構成して符号化して第２階層の符号
データとして送出する。同様に、３つの２次の交流成分
までの各成分を用いて再構成された量子化係数Ｄ_QUを符
号化して第３階層の符号データとして送出し、最後に、
３次以降の全ての成分を含んだ量子化係数Ｄ_QUを符号化
して、第４階層の符号データとして送出する。すなわ
ち、各階層の符号データとして、その階層に対応するグ
ループとそれまでの全ての階層に対応するグループとに
含まれる空間周波数成分に関する情報を含んだ符号が送
出される。

【００３１】このようにして得られた各階層の符号デー
タを従来と同様に、復号し、逆量子化し、逆ＤＣＴ変換
することにより、逐次復元用の画像データ復元装置によ
り、多値画像を階層的に復元することができる。

【００３２】しかしながら、この技法においては、入力
される符号データとして、逐次復元用の符号データが必
要とされるので、階層化された符号データを蓄積してい
る画像データベースを利用する際には、画像データベー
ス側において、特願平１−１９５７５３号の技法によ
り、逐次復元用の符号データに変換する必要がある。

【００３３】また、全ブロック分の量子化係数Ｄ_QUを格
納するための大容量のバッファが必要であるので、画像
データ復元装置の回路規模が増大してしまう。一方、画
像データベース側においては、蓄積する符号データの形
式の統一が必要とされており、通信回線を介する利用の
便宜を考慮すれば、蓄積される符号データの形式は階層
化されたものとなる。

【００３４】これに伴って、構成が簡単で、低価格化が
可能な逐次復元用の画像データ復元装置が、階層化され
た符号データに基づいて、階層復元を行うことを可能と
する技法が要望されている。

【００３５】また、画像データベースにおいては、多数
の階層に階層化された符号データを蓄積している場合が
多く、中には、８×８画素からなるブロックに対応する
量子化係数を６４階層に階層化した符号データを蓄積し
ている場合もある。

【００３６】従来は、階層化された符号データの入力に
応じて、階層ごとに順次に復元していたので、多数の階
層に階層化された符号データから詳細な画像を復元する
までに長い時間がかかっており、１階層当たりの復元処
理に要する時間の短縮が要望されていた。

【００３７】本発明は、階層化された符号データに基づ
いて、逐次復元用の画像データ復元装置が多値画像を階
層的に復元可能とする画像データ復元方法および簡単な
構成で階層復元処理と逐次復元処理との両方を可能とす
る画像データ復元装置を提供することを目的とする。ま
た、画像を階層的に復元する際に、１階層当たりの復元
処理に要する時間を短縮可能とする画像データ復元方法
および画像データ復元装置を提供することを目的とす
る。

【００３８】

【課題を解決するための手段】図１(a) は、請求項１の
画像データ復元方法の原理を示す図である。請求項１の
発明は、原画像を複数の画素からなるブロックに分割
し、これらの各ブロックの画像を表す情報を複数の階層
ごとに可変長符号化して得られる各階層の符号データが
順次に入力され、入力される現階層の符号データをブロ
ックごとに分解し、各ブロックに対応する符号と既に入
力済みの前階層の符号データに含まれる対応するブロッ
クの符号とをそれぞれ合成して、各ブロックに対応する
合成符号データを作成し、各ブロックに対応する合成符
号データに基づいて、各ブロックの画像データを逐次に
復元し、全ブロック分の合成符号データを合成して前階
層の符号データとし、次の階層の符号データを現階層の
符号データとして、合成符号データの作成処理を繰り返
すことを特徴とする。

【００３９】図１(b) は、請求項１の画像データ復元方
法の原理を示す図である。請求項２の発明は、請求項１
に記載の画像データ復元方法において、合成符号データ
のデータ量を判定し、合成符号データが所定のデータ量
に達したときに、各ブロックに対応する合成符号データ
に基づいて、各ブロックの画像データを逐次に復元する
ことを特徴とする。

【００４０】図２は、請求項３の画像データ復元装置の
構成を示す図である。請求項３の発明は、原画像を複数
の画素からなるブロックごとに直交変換して得られる変
換係数を複数の階層に対応してグループ分けし、各階層
に対応するグループに属する変換係数の成分をそれぞれ
可変長符号化して得られる各階層の符号データが順次に
入力され、各階層の符号データにおいて、各ブロックの
変換係数に対応する符号データの区切りを検出するブロ
ック検出手段１１１と、各ブロックに対応する符号デー
タをそれぞれ保持する符号保持手段１１２と、ブロック
検出手段１１１で検出される区切りで示される各ブロッ
クの符号データと符号保持手段１１２に保持された対応
するブロックの符号データとを合成し、各ブロックに対
応する合成符号データとして出力するとともに、符号保
持手段１１２に入力する符号合成手段１１３と、符号合
成手段１１３で得られた各ブロックに対応する符号デー
タから各ブロックに対応する変換係数を復号する復号手
段１１４と、各ブロックに対応する変換係数を逆直交変
換して、画像データを復元する逆直交変換手段１１５と
を備えたことを特徴とする。

【００４１】図３は、請求項４の画像データ復元装置の
構成を示す図である。請求項４の発明は、請求項３に記
載の画像データ復元装置において、指定された階層の符
号データの入力に応じて、符号合成手段１１３によって
得られる各ブロックの合成符号データを復号手段１１４
に送出する送出制御手段１２１を備えたことを特徴とす
る。

【００４２】

【作用】請求項１の発明は、現階層の符号データと前階
層の符号データとをブロックごとに合成することによ
り、現階層までの全ての階層に対応する原画像の情報を
漏れなく含んだ各ブロックの合成符号データを得ること
ができる。従って、この各ブロックに対応する合成符号
データを逐次に復元することにより、原画像を階層的に
復元することができる。

【００４３】また、請求項２の発明は、合成符号データ
が所定のデータ量となるまで、少なくとも１階層分の符
号データに相当する情報を蓄積して、複数の階層分の情
報をまとめてから、画像データの復元処理を行うことが
できる。これにより、１階層当たりの復元処理に要する
見かけの時間を短縮することが可能となる。

【００４４】請求項３の発明は、ブロック検出手段１１
１による検出結果に応じて、符号合成手段１１３が、各
ブロックに対応する符号を符号保持手段１１２に保持さ
れた対応するブロックの符号に付加することにより、現
階層の符号データと前階層の符号データとをブロックご
とに合成し、現階層までの全ての階層に対応する原画像
の情報を漏れなく含んだ各ブロックの合成符号データを
得ることができる。従って、復号手段１１４と逆直交変
換手段１１５とが、この各ブロックの合成符号データに
基づいて、各ブロックの画像データを逐次に復元するこ
とにより、原画像を階層的に復元することができる。

【００４５】また、請求項４の発明は、指定された階層
までの各階層の符号データに含まれる情報をまとめてか
ら、画像データの復元処理を行うことができるので、１
階層当たりの復元処理に要する見かけの処理時間を短縮
することが可能となる。また、送出制御手段１２１に最
後の階層を指定すれば、階層化された符号データを逐次
復元用の符号データに変換してから画像データの復元処
理を行うことができる。

【００４６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図４は、請求項３の画像データ復元
装置の実施例構成を示す。

【００４７】図４において、画像データ復元装置は、階
層化された符号データの入力に応じて、符号更新部２０
１が後述する更新処理を行い、得られた合成符号データ
を逐次復元回路２０２に送出する構成となっている。

【００４８】この逐次復元回路２０２は、復号部７１１
と復号表７１２と逆量子化部７２０と逆ＤＣＴ変換部７
３１とから形成されており、従来の逐次復元装置と同様
に、入力される符号データに基づいて、各ブロックの画
像データを逐次に復元する構成となっている。上述した
復号部７１１と復号表７１２と逆量子化部７２０とは、
復号手段１１４を形成しており、また、逆ＤＣＴ変換部
７３１は、逆直交変換手段１１５に相当するものであ
る。

【００４９】以下、符号更新部２０１の詳細構成および
動作について説明する。図４において、階層化された符
号データは、検出回路２１１と符号入力部２１３とに入
力されている。

【００５０】ここで、入力される符号データにおいて、
各符号で表される有効係数の各ブロックにおける位置
は、従来の逐次復元方式と同様に、直流成分を基点とし
て求められたランで示されている。また、各階層の符号
データは、各ブロックに対応する量子化係数Ｄ_QUの成分
を４つの階層（図２１参照）にグループ化して、符号化
して得られたものであり、各ブロックの符号データは、
１ブロックの終了を示す符号『Ｒ_eob』で区切られてい
る。

【００５１】従って、図５(a) に示すような各ブロック
の量子化係数Ｄ_QUを符号化することにより、図５(b) に
示すような符号データが得られる。但し、図５(a) にお
いて、第１ブロックおよび第２ブロックの量子化係数Ｄ
_QUに含まれる有効係数を黒い丸印で示した。また、図５
(b) において、量子化係数Ｄ_QUの直流成分に対応する符
号を記号『Ｄ』にブロックの順番を示す添字を付して示
し、他の有効係数に対応する符号は、記号『Ｒ』にラン
の長さを示す添字を付したものと記号『Ｉ』に階層およ
びブロックの順番とグループ内におけるその有効係数の
順番とを示す添字を付したものとの組合せで示した。

【００５２】この場合は、検出回路２１１により、上述
した符号『Ｒ_eob』を検出することにより、ブロック検
出手段１１１の機能が実現されており、符号『Ｒ_eob』
を検出した旨の検出信号の出力により、各階層の符号デ
ータにおける各ブロックの区切りが示される。

【００５３】また、符号入力部２１３は、入力される符
号データを１語単位に合成処理部２１５に送出する構成
となっている。また、図４において、デマルチプレクサ
（ＤＭＰＸ）２２１と２つのバッファ２２２ａ，２２２
ｂとマルチプレクサ（ＭＰＸ）２２３とは、符号保持手
段１１２を形成しており、デマルチプレクサ２２１とマ
ルチプレクサ２２３とを切り換えることにより、２つの
バッファ２２２ａ，２２２ｂに対応する書込動作および
読出動作を制御する構成となっている。以下、バッファ
２２２ａ，２２２ｂを総称する際には、単にバッファ２
２２と称する。

【００５４】また、上述した合成処理部２１５と書込制
御部２２４と読出制御部２２５とは、符号合成手段１１
３を形成しており、合成処理部２１５が、読出制御部２
２５を介してバッファ２２２から読み出した符号データ
と符号入力部２１３からの現階層の符号データとから合
成符号データを作成し、この合成符号データを書込制御
部２２４を介してバッファ２２２に書き込む構成となっ
ている。

【００５５】また、書込制御部２２４および読出制御部
２２５には、入力される符号データの階層を示す階層情
報が入力されており、この階層情報に応じて、上述した
デマルチプレクサ２２１およびマルチプレクサ２２３を
それぞれ切り換えて、バッファ２２２を交互に書込有効
状態とし、他方を読出有効状態とする構成となってい
る。

【００５６】例えば、書込制御部２２４は、デマルチプ
レクサ２２１に対して、奇数番目の階層である旨の階層
情報に応じてバッファ２２２ａの選択を指示し、偶数番
目の階層である旨の階層情報に応じてバッファ２２２ｂ
の選択を指示する構成とすればよい。また、読出制御部
２２５は、マルチプレクサ２２３に対して、奇数番目の
階層である旨の階層情報に応じてバッファ２２２ｂの選
択を指示し、偶数番目の階層である旨の階層情報に応じ
てバッファ２２２ａの選択を指示する構成とすればよ
い。つまり、書込制御部２２４は、バッファ２２２ａ，
２２２ｂを交互に切り換えて合成処理部２１５の出力を
書き込み、読出制御部２２５は、前の階層において、合
成処理部２１５の出力が書き込まれたバッファ２２２か
らの読み出しを有効とする構成となっている。

【００５７】次に、合成処理部２１５と書込制御部２２
４と読出制御部２２５とにより、各ブロックの合成符号
データを作成する処理を説明する。図６に、符号合成処
理を表す流れ図を示す。

【００５８】まず、合成処理部２１５は、上述した階層
情報に基づいて、入力される符号データが第１階層の符
号データであるか否かを判定し（ステップ４０１）、ス
テップ４０１における肯定判定の場合は、符号入力部２
１３から１語ずつ入力される符号データをそのまま書込
制御部２２４に送出し、符号保持手段１１２の該当する
バッファ２２２に書き込む（ステップ４０２）。

【００５９】このとき、合成処理部２１５は、符号入力
部２１３から１語の符号データが入力されるごとに、書
込制御部２２４に書込要求信号を送出して符号データの
書き込みを指示すればよい。また、書込制御部２２４
は、第１階層である旨の階層情報に応じて、デマルチプ
レクサ２２１に対して、バッファ２２２ａに入力データ
を送出する旨を指示すればよい。これにより、第１階層
の符号データがそのままバッファ２２２ａに保持され
る。

【００６０】一方、ステップ４０１における否定判定の
場合は、合成処理部２１５は読出要求信号を送出して、
読出制御部２２５を介して、前の階層の処理で得られた
合成符号データを１ブロック分だけ読み出す（ステップ
４０３）。

【００６１】このとき、読出制御部２２５は、前のブロ
ックの合成符号データに含まれている符号『Ｒ_eob』の
アドレスをポインタとして保持しておき、次の読出要求
信号の入力に応じて、上述したポインタから次のブロッ
クの合成符号データの先頭アドレスを求めて、１ブロッ
ク分の合成符号データを読み出せばよい。

【００６２】次に、合成処理部２１５は、ステップ４０
３で得られた１ブロック分の合成符号データから符号
『Ｒ_eob』を除去して出力するとともに、書込制御部２
２４を介して符号保持手段１１２の該当するバッファ２
２２に書き込む（ステップ４０４）。

【００６３】その後、合成処理部２１５は、符号入力部
２１３からの現階層の符号データを１語ずつ順次に出力
するとともに、書込制御部２２４を介して符号保持手段
１１２にの該当するバッファ２２２に書き込み（ステッ
プ４０５）、検出回路２１１から符号『Ｒ_eob』を検出
した旨の検出信号が入力されるまで、ステップ４０６に
おける否定判定としてステップ４０５を繰り返す。

【００６４】すなわち、ステップ４０５およびステップ
４０６を繰り返すことにより、前の階層における１ブロ
ック分の合成符号データに続けて、現階層の該当するブ
ロックの符号データが出力される。これにより、現階層
までの全ての階層に対応するグループに属する有効係数
に関する情報を含んだ合成符号データを得ることができ
る。

【００６５】例えば、第１ブロックの直流成分に対応す
る符号『Ｄ₁』に、第２階層の符号データの中の第１ブ
ロックの有効係数に対応する符号列『Ｒ₀／
Ｉ_2,1,1』，『Ｒ₀／Ｉ_2,1,1』，『Ｒ_eob』が付加さ
れ、第１階層および第２階層に対応するグループに属す
る全ての有効係数に対応する符号を含んだ合成符号デー
タが得られる。

【００６６】このようにして、各符号を順次に合成して
いき、符号『Ｒ_eob』を検出した旨の検出信号が入力さ
れたときに、１ブロックの処理が終了したとして、ステ
ップ４０６における肯定判定となる。

【００６７】このとき、合成処理部２１５は、全てのブ
ロックについての処理を完了したか否かを判定し（ステ
ップ４０７）、処理ずみでないブロックがある場合は、
ステップ４０７の否定判定として、ステップ４０３に戻
る。

【００６８】一方、ステップ４０７における肯定判定の
場合は、１階層分の処理が終了したと判断し、次の階層
の符号データの処理を開始すればよい。図７に、図５に
示した各階層の符号データの入力に応じて上述した更新
処理を行って得られる各階層の合成符号データを示す。

【００６９】図７に示したように、各階層の合成符号デ
ータは、各階層までの全ての階層に対応するグループに
属する有効係数に関する情報を含んでいる。従って、符
号更新部２０１からの符号データを復号部７１１に入力
し、復号表７１２に基づいてランとインデックスとを求
め、このランとインデックスに逆量子化部７２０が逆量
子化処理を行うことにより、現階層までの全ての階層に
対応するグループに属する有効係数を含んだＤＣＴ係数
Ｄを復元することができる。つまり、このようにして得
られた各ブロックのＤＣＴ係数Ｄを逆ＤＣＴ変換部７３
１に入力し、順次に逆ＤＣＴ変換して各ブロックの画像
を逐次に復元することにより、階層復元方式と同様の現
階層の画像が得られる。

【００７０】例えば、第１階層の合成符号データから得
られる各ブロックのＤＣＴ係数Ｄを逆ＤＣＴ変換するこ
とにより、各ブロックが直流成分で表された大まかな画
像が復元される。また、第２階層の合成符号データから
得られる各ブロックのＤＣＴ係数Ｄを逆ＤＣＴ変換する
ことにより、直流成分と１次の交流成分との情報を含ん
だより詳細な画像が復元され、同様にして、順次により
詳細な画像が復元される。

【００７１】このように、上述した符号更新部２０１を
介することにより、逐次復元用の画像データ復元装置
が、階層化された符号データを蓄積している画像データ
ベースにアクセスすることが可能となるので、逐次復元
用の画像データの用途を拡大することができる。また、
逐次復元用の画像データ復元装置は、構成が簡単で低価
格化が可能であるので、利用者に安価なシステムを提供
することができる。

【００７２】また、上述した符号更新部２０１は、階層
化された符号データの各符号をブロックごとに並べ変え
て、２つのバッファ２２２を用いて符号データを保持す
る構成であるので、従来の階層復元用の画像データ復元
装置で必要とされたバッファの容量に比べて、小さい容
量のバッファを用意すれば充分である。また、符号をラ
ンとインデックスとからなる固定長データに復号する処
理やランおよびインデックスから量子化係数Ｄ_QUを復元
する処理を行わないので、構成が簡単であり、処理に要
する時間も短い。

【００７３】従って、符号更新部２０１を付加したため
に、大幅に価格が上昇することはなく、また、復元処理
に要する時間が長くなることもない。なお、階層化され
た符号データの形式としては、図８に示すように、各階
層に対応するグループに属する最後の成分が有効係数で
あるブロックについては、１ブロックの終了を示す符号
『Ｒ_eob』を省略して、符号データのデータ長を圧縮し
た形式もある。

【００７４】この場合は、各符号の長さおよびランを復
号し、各ブロックに対応する符号データを切り出す必要
がある。図９に、合成処理部の別実施例構成を示す。

【００７５】図９において、符号入力部２１３からの現
階層の符号データと読出制御部２２５からの前の階層ま
での符号データとのいずれか一方が、マルチプレクサ２
５１を介して符号長復号部２５２とラン復号部２５４と
符号切出部２５８とにそれぞれ入力されている。上述し
た符号長復号部２５２と符号長テーブル２５３は、入力
される符号の長さを求めて、得られた符号長を符号切出
部２５８に送出する構成となっている。また、ラン復号
部２５４とラン復号テーブル２５５により、入力される
符号からランが復号され、得られたランに基づいて、位
置算出部２５６が各符号に対応する有効係数のブロック
内における位置が算出される。また、このラン復号部２
５４は、入力符号から符号『Ｒ_eob』を検出し、この検
出結果を示す検出信号を出力する構成となっている。

【００７６】一方、係数位置テーブル２５７は、階層情
報に対応して、各グループの最後の成分のブロック内に
おける位置を示す値を格納しており、階層情報の入力に
応じて、該当する値を出力する構成となっている。この
係数位置テーブル２５７の出力は、比較器２５９によ
り、位置算出部２５６の出力と係数位置テーブル２５７
の出力と比較されており、この比較結果と上述した検出
信号とがオア回路２６１を介して、符号切出部２５８に
入力される構成となっている。

【００７７】すなわち、上述した比較結果と検出信号と
のいずれかによって１ブロックの符号の終了が示された
ときに、符号切出部２５８が、符号長復号部２５２で得
られた符号長に基づいて、１ブロック分の符号を切り出
す構成となっている。このとき、符号切出部２５８は、
位置算出部２５６の出力がブロックの最後のアドレス
（例えば『６４』）以外である場合には、切り出した符
号に符号『Ｒ_eob』を追加して出力する。

【００７８】また、上述したオア回路２６１の出力によ
って１ブロック分の符号の終了が示されたときに、切換
制御部２６２により、マルチプレクサ２５１を切り換え
られ、読出制御部２２５からの符号データと符号入力部
２１３からの符号データとが、１ブロックずつ交互に符
号切出部２５８に入力される。

【００７９】この場合は、ラン復号部２５４，ラン復号
テーブル２５５，位置算出部２５６，係数位置テーブル
２５７，比較器２５９，オア回路２６１とにより、ブロ
ック検出手段１１１の機能が実現されている。また、こ
れらの各部により、読出制御部２２５によってバッファ
２２２から読み出される前の階層までの符号データも１
ブロックずつ区切られるので、この場合は、読出制御部
２２５側でブロックの区切りを検出する機能を持つ必要
はない。

【００８０】また、図１０に示すように、各階層に対応
するグループの基点からランの値を起算する符号化方式
もある。この場合は、符号を単純に各ブロックごとに並
べ変えたのでは、逐次復元用の符号データを得ることは
できないので、各ブロックについて、現階層の最初の符
号を直流成分を起点とするランを用いて置き換える必要
がある。

【００８１】例えば、図１１に示すように、図４に示し
た符号更新部２０１に復号表７１２と符号表６３２とを
付加し、まず、上述したステップ４０３において、合成
処理部２１５が、復号表７１２を参照して、前の階層の
最後の符号に対応する有効係数のブロックにおける位置
を求める。次に、ステップ４０４において、現階層の最
初の符号を復号表７１２を用いて復号して、該当する有
効係数のブロックにおける位置を求める。また、これら
の位置から直流成分を起点とするランを求め、得られた
ランと上述した有効係数の値とを符号表６３２に入力し
て新しい符号を求め、元の符号を置き換えればよい。

【００８２】このように、本発明の画像データ復元方法
は、様々な形式で階層化された符号データに適用するこ
とができるので、画像データベース側では、符号データ
の送出先にかかわらず、階層化された符号データを送出
すればよく、蓄積する符号データの形式の統一を図るこ
とができる。

【００８３】ところで、例えば、８×８画素からなるブ
ロックに対する量子化係数Ｄ_QUを６４階層に階層化した
符号データの入力に応じて、各階層の符号データに基づ
いて順次に復元処理を行ったのでは、詳細な画像が得ら
れるまでに要する長い時間を要する。また、各階層で新
たに付け加えられる情報が少ないので、人間の眼には画
像がほとんど変化しないように見えるため、利用者にと
っては、待ち時間が苦痛であった。

【００８４】このように、多数の階層に階層化された符
号データから画像を階層的に復元する際に、いくつかの
階層に対応する量子化係数Ｄ_QUの成分のグループをまと
めて１つの階層の符号データを作成し、この符号データ
に基づいて、階層復元を行えば、見掛け上は１階層当た
りの画像データの復元に要する時間を短縮することがで
きる。

【００８５】以下、複数の階層の符号データから、これ
らの階層に分割されている量子化係数Ｄ_QUの全ての成分
を含んだ符号データを作成する方法について説明する。
図１２に、請求項４の画像データ復元装置の実施例構成
図を示す。

【００８６】図１２において、画像データ復元装置は、
図２に示した符号更新部２０１と逐次復元回路２０２と
をゲート回路３１１を介して接続し、このゲート回路３
１１が、ゲート制御部３１２からの指示に応じて、符号
更新部２０１で得られた符号データを逐次復元回路２０
２に送出する構成となっている。また、上述したゲート
制御部３１２には、予め、少なくとも１つの階層の番号
が指定されており、このゲート制御部３１２は、階層情
報に基づいて、指定された階層の符号データが符号更新
部２０１に入力されたときに、ゲート回路３１１の開放
を指示する構成となっている。

【００８７】すなわち、細かく階層化された符号データ
が入力された場合でも、指定された階層の符号データの
入力に応じて作成された合成符号データのみが、ゲート
回路３１１を介して復元回路２０２に送出される。

【００８８】例えば、６４階層に階層化された符号デー
タに基づいて、画像を４段階で復元する場合は、ゲート
制御部２３２に、第１階層，第３階層，第６階層，第６
４階層をそれぞれ指定しておけばよい。この場合は、こ
れらの各階層の符号データの入力に応じて、図２１に示
したように量子化係数Ｄ_QUを４つの階層に分割して符号
化した場合と同様に、図７に示したような合成符号デー
タが得られる。

【００８９】この場合は、複数の階層分の符号データを
まとめて復元するので、１階層当たりの復元処理に要す
る見かけ上の時間を短縮することができ、利用者の待ち
時間を短縮することができる。また、画像が段階を追っ
て変化するので、画像が復元されるまでの利用者の苦痛
を軽減することができる。

【００９０】なお、ゲート制御部３１２に第６４階層の
みを指定すれば、逐次復元用の符号データが得られるか
ら、１つの画像データ復元装置によって、階層復元と逐
次復元との両方を実現することができる。

【００９１】また、図１３に示すように、上述した符号
更新部２０１と別の逐次復元装置とを通信回線を介して
接続し、符号更新部２０１で得られた合成符号データを
入力する構成としてもよい。

【００９２】これにより、符号更新部２０１を持たない
従来の逐次復元装置が、画像データベースに蓄積された
階層化された符号データに基づいて、画像を階層的に復
元することが可能となるので、既存の画像データ復元装
置を活用することができる。

【００９３】また、符号更新部２０１で得られた合成符
号データをフロッピーディスク装置などの外部記憶装置
に転送し、記録媒体に記録する構成としてもよい。例え
ば、最後の階層の符号データの入力に応じて作成された
合成符号データをフロッピーディスクなどに記録すれ
ば、このフロッピーディスクを別の逐次復元用の画像デ
ータ復元装置で読み込んで復元することができ、出先で
のデモンストレーションなどに利用することができる。

【００９４】ここで、合成符号データは、画像データそ
のものに比べると格段にデータ量が小さいので、フロッ
ピーディスクのように容量の小さい記録媒体でも、複数
枚の画像を記録することが可能であり、携帯や輸送の際
に便利である。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、階層化さ
れた符号データから逐次復元可能な合成符号データを作
成するので、逐次復元用の画像データ復元装置を用い
て、画像データを階層的に復元することが可能となり、
既存の逐次復元用の画像データ復元装置の用途を拡大す
るとともに、画像データベースにおいて蓄積する符号デ
ータの形式の統一を図ることができる。

【００９６】また、複数の階層分の符号データを蓄積し
て、複数の階層に分割された情報をまとめた合成符号デ
ータを作成してから、画像の復元処理を行うことによ
り、１階層当たりの見かけの復元時間を短縮することが
可能となり、利用者の待ち時間を短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および請求項２の画像データ復元方法
の原理を示す図である。

【図２】請求項３の画像データ復元装置の構成を示す図
である。

【図３】請求項４の画像データ復元装置の構成を示す図
である。

【図４】請求項３の画像データ復元装置の実施例構成図
である。

【図５】階層化された符号データの例を示す図である。

【図６】符号合成動作を表す流れ図である。

【図７】合成符号データの例を示す図である。

【図８】階層化された符号データの例を示す図である。

【図９】合成処理部の別実施例構成図である。

【図１０】階層化された符号データの例を示す図であ
る。

【図１１】符号更新部の別実施例構成図である。

【図１２】請求項４の画像データ復元装置の実施例構成
図である。

【図１３】本発明の画像データ復元装置を利用したシス
テムの構成例を示す図である。

【図１４】従来の画像データ圧縮装置の構成図である。

【図１５】ブロックの例を示す図である。

【図１６】ＤＣＴ係数Ｄの例を示す図である。

【図１７】量子化マトリクスＶ_THを示す図である。

【図１８】量子化係数Ｄ_QUの例を示す図である。

【図１９】ジグザグスキャンの説明図である。

【図２０】画像データ復元装置の構成図である。

【図２１】スペクトラルセレクション方式の説明図であ
る。

【符号の説明】１１１ブロック検出手段１１２符号保持手段１１３符号合成手段１１４復号手段１１５逆直交変換手段１２１送出制御手段２０１符号更新部２０２逐次復元回路２１１検出回路２１３符号入力部２１５合成処理部２２１デマルチプレクサ（ＤＭＰＸ）２２２バッファ２２３，２５１マルチプレクサ（ＭＰＸ）２２４書込制御部２２５読出制御部２５２符号長復号部２５３符号長テーブル２５４ラン復号部２５５ラン復号テーブル２５６位置算出部２５７係数位置テーブル２５８符号切出部２５９比較器２６１オア回路２６２切換制御部３１１ゲート回路３１２ゲート制御部６１１ＤＣＴ変換部６２０線型量子化部６３１符号化部６３２符号表７１１復号部７１２復号表７２０逆量子化部７３１逆ＤＣＴ変換部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像を複数の画素からなるブロックに
分割し、これらの各ブロックの画像を表す情報を複数の
階層ごとに可変長符号化して得られる各階層の符号デー
タが順次に入力され、入力される現階層の符号データをブロックごとに分解
し、各ブロックに対応する符号と既に入力済みの前階層の符
号データに含まれる対応するブロックの符号とをそれぞ
れ合成して、各ブロックに対応する合成符号データを作
成し、各ブロックに対応する前記合成符号データに基づいて、
各ブロックの画像データを逐次に復元し、全ブロック分の合成符号データを合成して前階層の符号
データとし、次の階層の符号データを現階層の符号デー
タとして、前記合成符号データの作成処理を繰り返すこ
とを特徴とする画像データ復元方法。
【請求項２】請求項１に記載の画像データ復元方法に
おいて、合成符号データのデータ量を判定し、前記合成符号データが所定のデータ量に達したときに、
各ブロックに対応する前記合成符号データに基づいて、
各ブロックの画像データを逐次に復元することを特徴と
する画像データ復元方法。
【請求項３】原画像を複数の画素からなるブロックご
とに直交変換して得られる変換係数を複数の階層に対応
してグループ分けし、各階層に対応するグループに属す
る変換係数の成分をそれぞれ可変長符号化して得られる
各階層の符号データが順次に入力され、各階層の符号デ
ータにおいて、各ブロックの変換係数に対応する符号デ
ータの区切りを検出するブロック検出手段（１１１）
と、各ブロックに対応する符号データをそれぞれ保持する符
号保持手段（１１２）と、前記ブロック検出手段（１１１）で検出される区切りで
示される各ブロックの符号データと前記符号保持手段
（１１２）に保持された対応するブロックの符号データ
とを合成し、各ブロックに対応する合成符号データとし
て出力するとともに、前記符号保持手段（１１２）に入
力する符号合成手段（１１３）と、前記符号合成手段（１１３）で得られた各ブロックに対
応する符号データから各ブロックに対応する変換係数を
復号する復号手段（１１４）と、各ブロックに対応する変換係数を逆直交変換して、画像
データを復元する逆直交変換手段（１１５）とを備えた
ことを特徴とする画像データ復元装置。
【請求項４】請求項３に記載の画像データ復元装置に
おいて、指定された階層の符号データの入力に応じて、符号合成
手段（１１３）によって得られる各ブロックの合成符号
データを復号手段（１１４）に送出する送出制御手段
（１２１）を備えたことを特徴とする画像データ復元装
置。