JPH06197226A - 画像データ復元装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】符号化された画像の符号データを高速に復元す
る画像データ復元装置に関し、解凍処理を要するヘッダ
を持つ符号データからも高速に画像を復元する。 【構成】符号データはヘッダ比較手段１２に入力され、
符号データの解凍前のヘッダと、ヘッダ格納手段１０に
格納してある複数種類の解凍前のヘッダに同一のものが
あるかを調べる。同一の解凍前のヘッダが存在しない場
合には、ヘッダ解凍手段１６においてヘッダの解凍処理
を行い、解凍後のヘッダとコードセグメントを画像復元
手段１８に送る。また、ヘッダ格納手段１０に同一の解
凍前のヘッダが存在する場合には、ヘッダ読出手段１４
において解凍前のヘッダに対応する解凍後のヘッダをヘ
ッダ格納手段１０から読出してコードセグメントと共に
画像復元手段１８に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、符号化された画像デー
タ（以下「符号データ」という）を高速に復元する画像
データ復元装置に関する。近年、データ量が非常に大き
い画像データを効率良く扱うため、画像データを圧縮す
る符号化技術が利用され始めている。画像データを圧縮
する符号化技術には数多くの方式がある。

【０００２】例えば、雑誌インターフェイス９１年１２
月号の特集記事「画像データ圧縮の理解と応用（１６０
頁〜２０３頁）」（以下「文献１」という）や、「JPE
G,DIS10918-1 DIGITAL COMPRESSION AND CODING OF CON
TINUOUS-TONE STILL IMAGES PART I REQUIREMENTS AND
GUIDELINES 」（以下「文献２」）に記載されているＪ
ＰＥＧ方式のような複雑かつ高度な方式が用いられ始め
ている。

【０００３】このような、複雑な符号化方式によって得
られた符号データは、画像を圧縮して得られた圧縮コー
ドであるコードセグメントと、符号化時に使用した条
件、テーブル、パラメータなどを記録したヘッダの２つ
の部分からなる。符号データを復元処理する際には、ヘ
ッダに記録された条件を用いて復元処理を行うことにな
るため、ヘッダの情報もコードセグメントと同様に不可
欠なものである。

【０００４】ところで、一般には、符号化方式が複雑に
なるほど、ヘッダに記録すべき情報は増えるから、ヘッ
ダのデータ量は大きなものになってしまう。そのため、
高度な符号化方式においては、ヘッダに記録する情報に
対しても、一種の圧縮処理を施してヘッダを生成し、ヘ
ッダのデータ量が大きくなることを避けている。したが
って、符号データを復元する際には、圧縮されたヘッダ
に対して元に戻す解凍処理を施し、画像を復元する際に
必要となる条件、テーブル、パラメータなどを抽出する
必要がある。

【０００５】

【従来の技術】図５は従来の画像データ復元装置を示し
たもので、基本的には、ヘッダ解凍部１６と画像復元部
１８で構成されている。このような従来装置において
は、まず、ヘッダ解凍部１６で符号データの内のヘッダ
を解凍し、条件、テーブル、パラメータなどを含む解凍
後のヘッダを復元あるいは作成する。次に画像復元部１
８において、コードセグメントと解凍後のヘッダを用い
て画像を復元する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像データ復元装置にあっては、次の問題が
あった。まず従来装置では、画像を復元するたびに、ヘ
ッダの解凍処理が必要である。そのため、コードセグメ
ントを復元するのに要する時間の他に、ヘッダの解凍処
理に要する時間を必要とする。

【０００７】その結果、符号データを復元するのに、コ
ードセグメントを復元するのに要する時間以上の時間が
かかるため、高速に画像を復元することが困難であると
いう問題があった。本発明の目的は、解凍処理を要する
ヘッダを持つ符号データからも高速に画像を復元するこ
とができる画像データ復元装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、解凍処理が必要なヘッダをヘ
ッダ解凍手段１６で解凍し、解凍後のヘッダを用いて画
像復元手段１８で符号化された画像データを復元する画
像データ復元装置を対象とする。

【０００９】このような画像データ復元装置につき本発
明にあっては、解凍前のヘッダと解凍後のヘッダを格納
するヘッダ格納手段１０と、復元する画像データの解凍
前のヘッダとヘッダ格納手段１０に格納された解凍前の
ヘッダを比較して同一か否か判断するヘッダ比較手段１
２と、ヘッダ比較手段１２で同一との判断結果が得られ
た場合にヘッダ格納手段１０から対応する解凍後のヘッ
ダを読み出すヘッダ読出手段１４とを設けたことを特徴
とする。

【００１０】更に、ヘッダ格納手段１０に解凍前のヘッ
ダと解凍後のヘッダを組にして追加するヘッダ追加手段
を設けてもよい。更にまた、ヘッダを固有の意味をもつ
複数の部分に分割して部分ヘッダを取得し、特定の部分
ヘッダを前記比較手段１２に供給してヘッダ格納手段１
９に格納された解凍前の部分ヘッダと比較させるヘッダ
分割手段を設けてもよい。

【００１１】ここで、ＪＰＥＧ方式を例にとると、ヘッ
ダ分割手段は、ヘッダを分割して復元処理に使用するハ
フマンテーブルを作成するパラメータを部分ヘッダとし
て取得し、部分ヘッダを前記比較手段１２に供給してヘ
ッダ格納手段１９に格納された解凍前の部分ヘッダに同
一との判断結果が得られた時に、対応する解凍後の部分
ヘッダであるハフマンテーブルを読出させる。

【００１２】

【作用】このような構成を備えた本発明の画像データ復
元装置によれば、ヘッダ格納手段１０には、１または複
数種類の解凍前のヘッダと、それに対応した解凍後のヘ
ッダが格納してある。このヘッダ格納手段１０を構築す
る方法は、特に限定しないが、例えば、使用頻度の高い
ヘッダを予め格納しておけば良い。

【００１３】本発明においては、符号データは、ヘッダ
比較手段１２に入力され、符号データの解凍前のヘッダ
と、ヘッダ格納手段１０に格納してある複数種類の解凍
前のヘッダに同一のものがあるかを調べる。同一の解凍
前のヘッダが存在しない場合には、ヘッダ解凍手段１６
においてヘッダの解凍処理を行い、解凍後のヘッダとコ
ードセグメントを画像復元手段１８に送る。

【００１４】また、ヘッダ格納手段１０に同一の解凍前
のヘッダが存在する場合には、ヘッダ読出手段１４にお
いて解凍前のヘッダに対応する解凍後のヘッダをヘッダ
格納手段１０から読出してコードセグメントと共に画像
復元手段１８に送る。一般に、コードセグメントは画像
毎に異なるが、画像が異なってもヘッダは同じ内容のも
のが用いられる場合が多い。その理由は、多くの画像を
同一のパラメータ、テーブルなどを用いて符号化するこ
とが多いことや、また、好ましい符号化条件として、良
く用いられるパラメータ、テーブルの種類が限られてい
ることが多いためである。

【００１５】したがって、本発明によれば、ヘッダの解
凍処理を行うのはヘッダ格納手段１０にないヘッダを持
つ符号データを復元する場合に限られ、通常はその必要
がなく、符号データの復元時間が大幅に短縮される。

【００１６】

【実施例】図２は本発明の第１実施例を示した実施例構
成図であり、この実施例にあっては、前述した文献１及
び文献２に記載されたＪＰＥＧ方式によって得られた符
号データを対象としている。このＪＰＥＧ方式により得
られた符号データにあっては、本発明でいうところのヘ
ッダが文献２に示されたマーカセグメントに対応し、本
発明でいうところのコードセグメントが文献２のエント
ロピ符号化データセグメントに対応する。

【００１７】ＪＰＥＧ方式により得られた符号データの
解凍前のヘッダは一連のバイト列であるが、この解凍前
のヘッダから復元側において量子化閾値テーブル，ハフ
マンテーブル，サンプリング比等の各種の情報を取り出
した結果が解凍後のヘッダに相当する。図２の第１実施
例はヘッダ格納部１０，ヘッダ比較部１２，ヘッダ読出
部１４，画像復元部１８及びヘッダ・コードセグメント
分割部２０で構成される。

【００１８】ヘッダ格納部１０にはヘッダ番号１，２，
・・・Ｎで示されるＮ種類の解凍前のヘッダ３０−１〜
３０−ｎと解凍後のヘッダ４０−１〜４０−ｎが、それ
ぞれを組として格納している。このヘッダ格納部１０に
は比較的よく使用する量子化閾値テーブル，ハフマンテ
ーブル，サンプリング比等を用いた場合の解凍前と解凍
後のヘッダを組にして予め格納しておけばよい。

【００１９】ヘッダ比較部１２はヘッダ・コードセグメ
ント分割部２０で分割された解凍前のヘッダを入力し、
ヘッダ格納部１０に格納されている解凍前のヘッダ３０
−１〜３０−ｎと比較し、同一ヘッダがあるか否かの比
較結果を出力する。ヘッダ読出部１４はヘッダ比較部１
２から同一ヘッダありの比較結果が得られたときに、ヘ
ッダ格納部１０から対応するヘッダの解凍後のヘッダを
読み出して画像復元部１８に供給する。

【００２０】ヘッダ解凍部１６はヘッダ比較部１２から
同一ヘッダなしの比較結果が得られたときに解凍前のヘ
ッダの解凍処理を行って、解凍後のヘッダを画像復元部
１８に出力する。次に図２の第１実施例の動作を説明す
る。まず、符号データはヘッダ・コードセグメント分割
部２０において解凍前のヘッダとコードセグメントに分
割され、解凍前のヘッダはヘッダ比較部１２に送られ、
コードセグメントは画像復元部１８に送られる。

【００２１】ヘッダ比較部１２においては、ヘッダ格納
部１０に格納された解凍前のヘッダ３０−１〜３０−ｎ
とヘッダ番号１〜Ｎを読み出し、ヘッダ・コードセグメ
ント分割部２０から送られてきた解凍前のヘッダと同一
のものがあるか否か調べる。同一のヘッダが存在したな
らば、ヘッダ読出部１４においてヘッダ格納部１０から
同一ヘッダと判断されたアドレスポインタの番号に対応
する解凍後のヘッダを読み出して画像復元部１８に送
る。

【００２２】また、ヘッダ比較部１２で同一ヘッダが存
在しないとの判断結果が得られたならば、解凍前のヘッ
ダをヘッダ解凍部１６に送って量子化閾値テーブル，ハ
フマンテーブル，サンプリング比等の各種情報を取り出
すヘッダ解凍処理を行って解凍した後、解凍後のヘッダ
を画像復元部１８に送る。ヘッダ解凍部１６による解凍
処理は図５に示した従来装置と同様のヘッダ解凍処理で
あり、例えばマイクロプロセッサ等を用いて解凍処理を
行えばよい。画像復元部１８においては、解凍後のヘッ
ダとコードセグメントを用いてＪＰＥＧ方式に従った復
元処理を行う。

【００２３】このように第１実施例にあっては、ヘッダ
の解凍処理を必要とするのはヘッダ格納部１０に存在し
ないヘッダをもつ符号データを復元する限られた場合だ
けであり、ヘッダ格納部１０に存在するヘッダをもつ符
号データの復元時には解凍処理に代わる解凍後ヘッダの
読出処理で済むことから、高速に復元処理を行うことが
できる。

【００２４】図３は本発明の第２実施例を示した実施例
構成図であり、この実施例は図２の第１実施例にヘッダ
追加部２２を設けたことを特徴とする。ヘッダ追加部２
２はヘッダ比較部１２において符号データのヘッダと同
一のヘッダがヘッダ格納部１０に存在しないと判断され
た場合、解凍前のヘッダとヘッダ解凍部１６で解凍され
た解凍後のヘッダを組として新たなヘッダ番号を付けて
ヘッダ格納部１０に追加する。

【００２５】従って、一度、ヘッダ格納部１０に存在し
ないと判定されたヘッダをもつ符号データについても、
次回からはヘッダ格納部１０に存在することとなり、高
速に符号データを復元することができる。また、図３の
第２実施例にあっては、学習的にヘッダ格納部１０に解
凍前と解凍後のヘッダが追加されるため、ヘッダ格納部
１０に予め解凍前と解凍後のヘッダの組を格納しておか
なくてもよいことになる。

【００２６】図４は本発明の第３実施例を示したもの
で、図３の第２実施例にヘッダ分割手段として動作する
ハフマンテーブル切出部２４およびハフマンテーブルに
関する情報以外のヘッダ部分を解凍するヘッダ解凍部２
６を新たに設けたことを特徴とする。図２及び図３の第
１，第２実施例にあっては、符号データから分割したヘ
ッダの全体についてヘッダ比較部１２で比較を行って、
ヘッダ格納部１０から対応する解凍後のヘッダの読出処
理を行っている。しかしながら、ヘッダの解凍処理に要
する処理時間がヘッダ全体について一様ではなく、ヘッ
ダの一部の解凍処理に多くの処理時間を要する場合もあ
る。

【００２７】例えば、前記文献１，文献２で示されたＪ
ＰＥＧ方式にあっては、ヘッダの中のハフマンテーブル
に関する情報の解凍処理が複雑であり、ハフマンテーブ
ルの作成に多くの処理時間を要している。このように場
合には、解凍処理が複雑となるヘッダの一部分だけにつ
いてヘッダ格納部１０への格納、ヘッダ比較部１２によ
る比較、ヘッダ読出部１４による読出し等を行った方が
効率的な場合がある。

【００２８】即ち、複雑な解凍処理を必要としない部分
においてのみ異なるヘッダを全て異なるヘッダとして扱
っていると、ヘッダ格納部１０に格納するヘッダの数が
増加し、ヘッダ格納部が大きなものになってしまう不都
合があり、従って解凍処理が複雑となるヘッダ部分につ
いてのみ本発明を適用することが望ましい。図４の第３
実施例にあっては、ヘッダ・コードセグメント分割部２
０で符号データから分割された解凍前のヘッダをハフマ
ンテーブル切出部２４に与え、ハフマンテーブルに関す
る情報の部分を解凍前のヘッダ（部分ヘッダ）として切
り出し、ヘッダ比較部１２に供給する。

【００２９】一方、ヘッダ格納部１０にはハフマンテー
ブルに関する情報のヘッダ部分でなる解凍前のヘッダ３
０−１〜３０−ｎと、解凍前のヘッダ部分から作成した
ハフマンテーブルである解凍後のヘッダ４０−１〜４０
−ｎの組をヘッダ番号１〜Ｎにより格納している。この
ため、ヘッド比較部１２はハフマンテーブルに関するヘ
ッダ部分がヘッダ格納部１０の解凍前ヘッダ３０−１〜
３０−ｎと同一か否か調べ、同一ヘッダがあれば、同一
ヘッダと判定されたヘッダ番号に対応する解凍後のヘッ
ダ即ちハフマンテーブルを読み出して画像復元部１８に
供給する。

【００３０】ヘッダ比較部１２で同一ヘッダがないとの
比較結果が得られた場合にはヘッダ解凍部１６にハフマ
ンテーブルに関する情報をもつヘッダ部分を供給し、ハ
フマンテーブルを作成するヘッダ解凍処理を行い、解凍
後のヘッダとして得られたハフマンテーブルを画像復元
部１８に供給する。ここで、ＪＰＥＧ方式でハフマンテ
ーブルを異なったものとする理由としては次のようなも
のがある。

【００３１】（１）画像毎にハフマンテーブルを作るこ
とが望ましいこと。 （２）通常画像の階調数は２５６階調であるが、医療用
の精密画像では４０９６階調となっており、当然にハフ
マンテーブルが異なっていること。 （３）符号データを階層データに分けて復元する場合、
通常とは異なる専用のハフマンテーブルを使う必要があ
ること。

【００３２】この（３）の階層符号データの符号化は、
通常のシーケンシャル符号化に対しプログレッシブ符号
化といわれており、プログレッシブ符号化では、１画面
を構成する複数ブロックの任意の階層において符号化に
より得られた量子化係数の値が連続して全て０となる場
合があり、これをＥＯＢｓ（Ｅｎｄ−Ｏｆ−Ｂａｎｄ
ｓ）という１つのコードで表現できるようにハフマンテ
ーブルを拡張している。

【００３３】一方、ハフマンテーブル切出部２４で切り
出されたハフマンテーブル以外のヘッダ部分について
は、ヘッダ解凍部２６に与えられ、従来装置と同じ解凍
処理を行って、ハフマンテーブル以外の例えば量子化閾
値テーブルやサンプリング比等の解凍後のヘッダを画像
復元部１８に供給している。尚、図４の第３実施例にあ
っては、ハフマンテーブルの部分についてのみヘッダの
格納，比較，読出し等の処理を行っているが、量子化閾
値テーブル等の他のヘッダ部分に関しても同様にして切
り出して個別に処理するようにしてもよいことは勿論で
ある。

【００３４】また、ヘッダ部分の一部分のみならず、ヘ
ッダ部分を意味のある複数部分に分割し、各部分につい
て本発明を適用して並列的に格納，比較，読出し等の処
理を行うようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、符号データのヘッダがヘッダ格納部に存在するヘッ
ダと同一の場合は、ヘッダの解凍処理を行う必要がない
ので、解凍処理を要するヘッダをもつ符号データからも
高速に画像を復元することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の第１実施例を示した実施例構成図

【図３】本発明の第２実施例を示した実施例構成図

【図４】本発明の第３実施例を示した実施例構成図

【図５】従来装置の説明図

【符号の説明】

１０：ヘッダ格納部（ヘッダ格納手段） １２：ヘッダ比較部（ヘッダ比較手段） １４：ヘッダ読出部（ヘッダ読出手段） １６：ヘッダ解凍部（ヘッダ解凍手段） １８：画像復元部（画像復元手段） ２０：ヘッダ・コードセグメント分割部 ２２：ヘッダ追加部 ２４，２６：ハフマンテーブル切出部 ３０−１〜３０−ｎ：解凍前ヘッダ ４０−１〜４０−ｎ：解凍後ヘッダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】解凍処理が必要なヘッダをヘッダ解凍手段
   （１６）で解凍し、該解凍後のヘッダを用いて画像復元
   手段（１８）で符号化された画像データを復元する画像
   データ復元装置に於いて、 解凍前のヘッダと解凍後のヘッダを格納するヘッダ格納
   手段（１０）と、 復元する画像データの解凍前のヘッダと前記ヘッダ格納
   手段（１０）に格納された解凍前のヘッダを比較して同
   一か否か判断するヘッダ比較手段（１２）と、 該ヘッダ比較手段（１２）で同一との判断結果が得られ
   た場合に前記ヘッダ格納手段（１０）から対応する解凍
   後のヘッダを読み出すヘッダ読出手段（１４）と、 を設けたことを特徴とする画像データ復元装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像データ復元装置に於いて、
   更に、前記ヘッダ格納手段（１０）に解凍前のヘッダと
   解凍後のヘッダを組にして追加するヘッダ追加手段を有
   することを特徴とする画像データ復元装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の画像データ復元装置
   に於いて、更に、ヘッダを固有の意味をもつ複数の部分
   に分割して部分ヘッダを取得し、特定の部分ヘッダを前
   記比較手段（１２）に供給して前記ヘッダ格納手段（１
   ９）に格納された解凍前の部分ヘッダと比較させるヘッ
   ダ分割手段を設けたことを特徴とする画像データ復元装
   置。
4. 【請求項４】請求項３記載の画像データ復元装置に於い
   て、前記ヘッダ分割手段は、ヘッダを分割して復元処理
   に使用するハフマンテーブルを作成するパラメータを部
   分ヘッダとして取得し、該部分ヘッダを前記比較手段
   （１２）に供給して前記ヘッダ格納手段（１９）に格納
   された解凍前の部分ヘッダに同一との判断結果が得られ
   た時に、対応する解凍後の部分ヘッダであるハフマンテ
   ーブルを読出させることを特徴とする画像データ復元装
   置。