JPH08317390A

JPH08317390A - 画像処理装置及びその方法

Info

Publication number: JPH08317390A
Application number: JP11571495A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Ikegawa; 嘉治池川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】直流成分の大きさに応じて交流成分の符号化
に用いるコードブックを選択することにより、直流成分
と交流成分の相関を除去し、復号時の画像劣化を軽減す
ることが可能な画像処理装置及びその方法を提供するこ
とを目的とする。【構成】アダマール変換回路４０５においてアダマー
ル変換された画素ブロックデータはグループ化回路４０
６において直流成分ＡＶＥが抽出され、その他の交流成
分がグループ化される。そしてグループ化回路４０６に
おいて、直流成分と交流成分との相関を除去するにふさ
わしいコードブックの番号を示すＣＤＮをＡＶＥに応じ
て決定し、出力することにより、木探索回路４０７でコ
ードブックがＣＤＮに応じて選択され、ベクトル量子化
が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置及びその方
法に関し、画像データの符号化処理を行う画像処理装置
及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大容量の画像データを扱う画
像処理装置においては、画像データの符号化技術が必須
である。例えば、画像データを所定サイズの画素ブロッ
クに分割して直交変換を施した後にベクトル量子化を施
すことにより、固定長に符号化する符号化方法を用いた
画像処理装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のベクトル量子化による固定長符号化方法においては、
直交変換後の画素ブロックについてベクトル量子化を行
う際に、その直流成分については、交流成分と区別して
単独でスカラー量子化を行うことにより、符号化してい
た。

【０００４】従って、画素ブロックにおける直流成分と
交流成分との相関を除去することができないために、復
号時に画像劣化が生じてしまっていた。

【０００５】本発明は以上の点に鑑み、直流成分の大き
さに応じて交流成分の符号化に用いるコードブックを選
択することにより、直流成分と交流成分の相関を除去
し、復号時の画像劣化を軽減することが可能な画像処理
装置及びその方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明は以下の構成を備える。

【０００７】即ち、画像信号を所定サイズの画素ブロッ
クに分割するブロック分割手段と、前記画素ブロックに
直交変換を施す直交変換手段と、前記直交変換手段によ
り直交変換された画素ブロックにベクトル量子化を施す
量子化手段とを有する画像処理装置であって、前記量子
化手段は、前記直交変換手段による直交変換で得られた
直流成分に基づいて交流成分を量子化するための基準値
を決定することを特徴とする。

【０００８】例えば、前記量子化手段は、前記直交変換
手段による直交変換で得られた直流成分に基づいてコー
ドブックを決定することを特徴とする。

【０００９】例えば、前記直交変換手段は、アダマール
変換を行うことを特徴とする。

【００１０】更に、複数のコードブックを保持する保持
手段を有し、前記量子化手段は、前記保持手段に保持さ
れた複数のコードブックから使用するコードブックを選
択することを特徴とする。

【００１１】更に、前記画素ブロックを少なくとも２つ
のグループに分割するグループ分割手段を有し、前記量
子化手段は、前記グループ分割手段により分割されたグ
ループ毎に量子化を行うことを特徴とする。

【００１２】例えば、前記グループ分割手段は、前記画
素ブロックを周波数帯域の異なるグループに分割するこ
とを特徴とする。

【００１３】更に、前記量子化手段により量子化された
前記画素ブロックを復元する伸張手段を有することを特
徴とする。

【００１４】

【作用】以上の構成により、所定サイズの画素ブロック
において、直交変換で得られた直流成分に応じて、交流
成分のベクトル量子化を行うコードブックを選択できる
ため、直流成分と交流成分との相関を除去した符号化が
可能となるという特有の作用効果が得られる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００１６】図１において、１００は原稿を読み取るた
めのスキャナ部であり、２００はスキャナ部１００で読
み取られた画像データを記録紙等に記録するプリンタ部
である。

【００１７】スキャナ部１００において、原稿給送装置
１０１上に載置された原稿は、１枚ずつ順次原稿台ガラ
ス１０２上の所定位置に給送される。１０４はランプ１
０３、走査ミラー１０５等で構成されるスキャナであ
る。原稿給送装置１０１により原稿台ガラス面１０２に
原稿が載置されると、スキャナ部１０４のランプ１０３
が点灯し、スキャナ部１０４本体が所定方向に往復走査
されて、原稿反射光を走査ミラー１０５，１０６，１０
７、レンズ１０８、を介して不図示のＲＧＢフィルタに
より色分解され、ＣＣＤイメージセンサ１０９（以下、
ＣＣＤと称する）に結像される。ＣＣＤ１０９に入力さ
れた原稿の反射光または透過光は、ここで光電変換さ
れ、該変換された電気信号は画像処理部１１０に送ら
れ、原稿読み取り信号に対して種々の画像処理が行われ
る。

【００１８】次に、プリンタ部２００において、２０１
はレーザスキャナで構成される露光制御部であり、画像
処理部１１０から出力される画像データに基づいて変調
された光ビームを感光体２０２に照射する。２０３は現
像器であり、感光体２０２に形成された静電潜像を所定
色の現像材（トナー）で可視化する。２０４，２０５は
被転写紙積載部であり、定形サイズの記録媒体を積載収
納している。該記録媒体は給送ローラの駆動によりレジ
スト配設位置まで給送され、感光体２０２に形成される
画像に対して画像先端合わせタイミングをとられた状態
で、再給紙される。２０６は転写分離帯電器であり、感
光体２０２に現像されたトナー像が被転写紙に転写され
た後、被転写紙を感光体２０２より分離するために感光
体２０２に所定の電圧を印加する。感光体２０２より分
離された被転写紙は、搬送ベルトを介して定着部２０７
でトナー像が定着される。２０８は排紙ローラであり、
画像形成の終了した被転写紙をソータ２２０に積載排紙
する。２０９は方向フラッパであり、画像形成の終了し
た被転写紙の搬送方向を排紙口と内部搬送路方向とに切
り換えることにより、多重／両面画像形成プロセスに備
える。

【００１９】図２に、上述した画像処理部１１０の詳細
構成のブロック図を示し、以下説明する。

【００２０】図２において、３０はＡ／Ｄ変換器、３１
は黒補正／白補正部、３２はＮＤ信号生成部、３３は色
検出部、３４は変倍部、３５は画像処理部、３６は画像
合成部、３７は濃度補正部、３８は画像圧縮部、３９は
マーカ領域検出部、４０はヒストグラム作成部をそれぞ
れ示している。

【００２１】画像処理部１１０において、ＣＣＤ１０９
から入力されたアナログのＲＧＢ画像信号は、まずＡ／
Ｄ変換器３０によりディジタル信号に変換される。尚、
本実施例では各画素８ビットのディジタル信号に変換さ
れるものとする。続いて、黒補正／白補正部３１により
黒レベルの補正と白レベルの補正（シェーディング補
正）が施された後、ＮＤ信号生成部３２及び色検出部３
３に各ＲＧＢ信号が入力される。

【００２２】ＮＤ信号生成部３２では、以下の式で示さ
れるように、入力されたＲＧＢの各信号（Ｒin，Ｇin，
Ｂin）を加算して３で除算することにより、輝度信号Ｄ
outを出力信号として得る。

【００２３】Ｄout＝（Ｒin＋Ｇin＋Ｂin）／３一方、色検出部３３では、入力された各ＲＧＢ信号の信
号比率により、例えば赤、緑、青、ラインマーカのピン
ク、イエロー、ダイダイ、白及び黒等、所定の各色に分
類されて３ビットの色信号Ｃoutとして出力される。

【００２４】以上のようにして得られた輝度信号Ｄou
t，色信号Ｃoutは、変倍部３４及びヒストグラム作成部
４０に入力される。

【００２５】変倍部３４では、主走査方向（ＣＣＤ１０
９のライン方向）における画像の変倍処理、あるいは画
像の移動処理等が行われ、画像処理部３５へ出力する。
また、変倍後の３ビットの色信号をマーカ領域検出部３
９へ出力する。そして画像処理部３５では、入力され画
像データに対して網がけ、色情報を単一色のパターンに
変換するパターン化処理、マスキング、トリミング、白
黒反転等、種々の画像処理が施される。次に画像合成部
３６において、画像処理部３５から出力された信号と、
後述する画像圧縮部３８から出力された信号とを合成、
あるいはどちらか一方の信号を選択し、後段の濃度補正
部３７に送出する。そして濃度補正部３７に入力された
画像データは、輝度−濃度変換、プリンタに記録する際
の濃度補正等が施された後、プリンタ部２００に出力さ
れる。

【００２６】画像圧縮部３８では、画像処理部３５から
出力された８ビットの画像データを符号化することによ
り圧縮して、内部の画像メモリに記憶する。また、該画
像メモリからの読み出しを行う際には、圧縮された符号
データを伸張して出力する。画像圧縮部３８における圧
縮処理の詳細については後述する。

【００２７】ヒストグラム作成部４０では、輝度信号Ｄ
outと色信号Ｃoutに基づいて濃度ヒストグラムが生成さ
れる。尚、このヒストグラムには必要に応じて色信号情
報が付加される。

【００２８】マーカ領域検出部３９においては、入力さ
れた色信号に基づいて、原稿画像上のマーカで指定され
た領域の信号を検出する。検出されたマーカ領域の信号
は、領域信号として画像処理部３５に送られ、該領域信
号を参照することにより該マーカ領域における白黒反
転、網がけ等の画像処理が実行される。

【００２９】次に、本実施例の特徴である画像圧縮部３
８について、詳細に説明する。

【００３０】図３は、画像圧縮部３８の詳細構成を示す
ブロック図である。図３において、４０は画像処理部３
５から入力された画像データを圧縮するための圧縮処理
部、４１は後述する画像メモリ４２へのデータ書き込み
及び読み出しの制御を行うメモリ制御部、４２は圧縮処
理部４０で圧縮された画像データを記憶するためのＲＡ
Ｍ等により構成される画像メモリ、４３は画像メモリ４
２に記憶された圧縮データを伸張するための伸張処理部
である。また、４４は本実施例の画像処理装置全体を制
御する不図示の制御部からの指令により、画像圧縮部３
８の動作を制御する記憶制御部である。記憶制御部４４
とその他の処理部とは、コマンドバス４５を介して接続
されており、また、メモリ制御部４１と画像メモリ４２
とは、コマンドバス４６及びデータバス４７を介して接
続されている。

【００３１】図３に示す構成において、画像処理部３５
より入力された画像データは、圧縮処理部４０で圧縮さ
れてメモリ制御部４１によって画像メモリ４２の所定の
アドレスに書き込まれる。記憶された符号データは、画
像処理装置の動作モードに応じて、所定のタイミングで
画像メモリ４２から順次読み出され、伸張処理部４３で
伸張されて画像合成部３６に出力される。

【００３２】以下、圧縮処理部４０について詳細に説明
する。

【００３３】本実施例における圧縮処理は、図６に示す
様に主走査４画素×副走査４ラインの計１６画素ブロッ
クを単位として行う。図６において、ＸＰＨＳはブロッ
ク内の主走査位置を示す２ビットの信号であり、従って
０，１，２，３が繰返し出力される。また、ＹＰＨＳは
ブロック内の副走査位置を示す２ビットの信号であり、
従って０，１，２，３が繰返し出力される。このＸＰＨ
Ｓ及びＹＰＨＳの信号に同期して、４×４の画素ブロッ
クが切り出される。

【００３４】次に、図５に本実施例における圧縮方法の
概念図を示し、説明する。

【００３５】まず図５の（ａ）に、圧縮処理の概要を示
す。４×４の画素ブロックは、アダマール変換部５０１
においてアダマール変換が施された後、ベクトル量子化
部５０２においてベクトル量子化が施されることによ
り、符号化データとして出力される。

【００３６】例えば、４×４の画素ブロックに切り出さ
れた原画像データにおける各画素を、図５の（ｂ）に示
す様にＸij（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）とする。そし
て、この画素ブロックに対して、図１２に示す４×４の
アダマール変換を施すことにより、図５の（ｃ）に示す
画素Ｙij（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）を得る。

【００３７】アダマール変換は直交変換の一種であり、
フーリエ変換によって時間領域もしくは空間領域の信号
を周波数領域もしくは空間周波数領域に変換するのに相
当する。即ち、アダマール変換後の画素Ｙijは、入力信
号の画素Ｘijのもつ空間周波数成分に相当する信号とな
る。

【００３８】ここで、このアダマール変換の出力Ｙijに
おいては、２次元のフーリエ変換の場合と同様にｉの値
（即ち行の位置）が大きくなるほど副走査方向の高い空
間周波数の成分が配置され、ｊの値（即ち列の位置）が
大きくなるほど主走査方向の高い空間周波数の成分が配
置される。特に、図５の（ｃ）においてｉ＝ｊ＝１であ
るＹ11の場合、Ｙ11＝（１／４）ΣＸij となり、入力データであるＸijの直流成分、即ちブロッ
ク内の平均値（実際には平均値の４倍）に相当する信号
が出力される。

【００３９】更に、図５の（ｃ）に示すＹijの１６個の
要素を、図５の（ｄ）に示す様に、直流成分と４つの交
流成分とにグループ化する。即ち、図１３の表に示すよ
うに、図５の（ｄ）においてＡＶＥに直流成分としてＹ
11を割当て、ＬＶに主走査交流成分としてＹ12，Ｙ14，
Ｙ32，Ｙ34をグループ化して割当て、ＬＨに副走査交流
成分としてＹ21，Ｙ23，Ｙ41，Ｙ43をグループ化して割
当て、Ｍに主走査及び副走査の中域交流成分としてＹ1
3，Ｙ31，Ｙ33をグループ化して割当て、Ｈに主走査及
び副走査の高域交流成分としてＹ22，Ｙ24，Ｙ42，Ｙ44
をグループ化して割当てる。尚、この処理は図５の
（ａ）に示すベクトル量子化部５０２において行われ
る。

【００４０】次に、本実施例における圧縮処理の具体例
について説明する。図４に、圧縮処理部４０の詳細構成
のブロック図を示す。

【００４１】図４において、４０１，４０２，４０３，
４０４はラインメモリであり、それぞれ画像データを１
ライン遅延させることにより、上述した図６に示される
画素ブロックが切り出される。４０５は、アダマール変
換部５０１に対応するアダマール変換回路であり、上述
した図１２で示される式に基づいてアダマール変換を行
う。アダマール変換回路４０５においてＸ１，Ｘ２，Ｘ
３，Ｘ４は入力端子であり、それぞれ図５の（ｂ）に示
す画素ブロックにおける第１行〜第４行を入力する。そ
して、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４は出力端子であり、それ
ぞれ図５の（ｃ）に示す第１行〜第４行を出力する。即
ち、Ｘ１にＸ11〜Ｘ14信号、Ｘ２にＸ21〜Ｘ24信号、Ｘ
３にＸ31〜Ｘ34信号、Ｘ４にＸ41〜Ｘ44信号が入力され
る。そして、アダマール変換され、Ｙ１からＹ11〜Ｙ14
が、Ｙ２からＹ21〜Ｙ24が、Ｙ３からＹ31〜Ｙ34が、Ｙ
４からＹ41〜Ｙ44が出力される。

【００４２】尚、アダマール変換回路４０５においてＸ
１〜Ｘ４から入力された各８ビットのデータは、アダマ
ール変換が施されることによりその精度は４倍となり、
該精度を保持するためにそれぞれ１０ビットデータとし
てＹ１〜Ｙ４から出力される。また、アダマール変換回
路４０５におけるアダマール変換は、基準クロック信号
であるＣＬＫと、上述した主走査方向の画素位置を示す
ＸＰＨＳとに同期して行われ、出力される信号はＣＬＫ
信号の８クロック分遅延されている。

【００４３】図４において、アダマール変換回路４０５
から出力された信号は、４０６のグループ化回路に入力
される。グループ化回路４０６は、後述する木探索回路
４０７〜４１２と併わせて、上述した図５の（ａ）に示
すベクトル量子化部５０２に相当し、アダマール変換後
の画素ブロックにおけるグループ化を行う。即ち、図５
の（ｃ）に示すようなアダマール変換後の出力を、上述
した図１３に示す表に基づいてグループ化を行い、図５
の（ｄ）に示すように各グループ（ＡＶＥ，ＬＶ，Ｌ
Ｈ，Ｍ，Ｈ）毎に出力する。図１３の表によれば、Ｌ
Ｖ，ＬＨ，Ｈグループは４画素よりなるためそれぞれ４
０ビット、Ｍグループは３画素よりなるため３０ビット
が出力される。尚、ＡＶＥは１画素からなるためにベク
トル量子化を施す必要がなく、従って間引き等を行うこ
とにより８ビットデータに変換して出力する。また、符
号化に用いるコードブック番号を示す２ビットデータＣ
ＤＮも同時に出力する。尚、このＣＤＮについては後述
する。

【００４４】尚、グループ化回路４０６にはＣＬＫ信号
の４倍の周期を持つ信号ＣＬＫ４が入力されており、グ
ループ化回路４０６からの各出力は、ＣＬＫ４の立ち上
がりに同期する。

【００４５】ここで、本実施例におけるベクトル量子化
について説明する。

【００４６】例えば、本実施例における原画素データを
ｘとすると、ｘ＝(x1,x2,…,x16)をアダマール変換した
結果得られるｙ＝(y1,y2,…,y16)は、図１４で示す式
（１）式により表される。

【００４７】この時、Ｎ個の原画素データからなるデー
タ列Ｘ＝(ｘ1,ｘ2,…,ｘN)をアダマール変換したデータ
列Ｙ＝(ｙ1,ｙ2,…,ｙN)は、Ｙ＝ＡＸ・・・（２）で表され、従って（２）式よりｙの各係数の相関は、以
下の（３）式によって表される。

【００４８】Ｙ^TＹ＝ＡＸ^TＸＡ・・・（３）（３）式より、本実施例における原画素データ列ｘにつ
いても、その相関を標準的な等方相関係数で仮定すれば
ｙの相関を導くことができる。従って、画素ブロックに
おいて直流成分ＡＶＥとＭグループとの間に相関がある
ことが確認できる。

【００４９】また、ｘの電力とｙの電力は等しいから、
ＡＶＥの値が所定値よりも大きいか若しくは小さい場合
に、他の交流成分の値は小さくなる。従って、ＡＶＥの
大きさにより、各係数に片寄りが生じてくる。本実施例
ではこの点を考慮して、ＡＶＥの大きさに応じて量子化
に用いるコードブックを選択することにより、ＡＶＥと
各係数との相関を除去する事を可能とする。

【００５０】本実施例では、ＡＶＥの大きさにより４種
類のコードブックを選択する。４種類のコードブック
は、それぞれのコードブック番号を「０」，「１」，
「２」，「３」として予め設定されており、コードブッ
クの選択は以下に示す（４）式に基づいてコードブック
番号ＣＤＮを決定することにより行われる。

【００５１】ＣＤＮ＝（ＡＶＥ−１２８）／３２・・・（４）尚、ＣＤＮ＜０となった場合には、該ＣＤＮの絶対値に
対応する番号のコードブックを選択する。また、選択さ
れるコードブックについての詳細な説明は後述する。

【００５２】図４において、４０７〜４１２は木探索法
ベクトル量子化を行う木探索回路である。各木探索回路
４０７〜４１２では上述した式（４）により得られたＣ
ＤＮに基づいてコードブックを切り替え、木探索により
各ＬＶ，ＬＨ，Ｍ，Ｈグループ毎に対応するベクトル量
子化を行う。尚、この木探索回路１段につき各グループ
１ビットづつが、量子化結果として出力される。

【００５３】本実施例では、グループ化回路４０６から
出力されるＬＶ，ＬＨ，Ｍ，Ｈの各グループを木探索法
ベクトル量子化によりそれぞれ６ビットに量子化する。
従って、ＡＶＥの８ビットを合わせると、１つの画素ブ
ロックが３２ビットの固定長で量子化される。尚、量子
化後の画素ブロックデータを図１０に示す。

【００５４】このようにして量子化された結果は、フリ
ップフロップ４１３により、ＣＬＫ４の立ち上がりで同
期がとられて符号データ（ＣＯＤＥ）として出力され
る。

【００５５】尚、上述した図４に示す圧縮処理部４０に
おける各信号のタイミングチャートを図７に示す。

【００５６】上述した木探索回路Ｈグループの量子化を
行う木探索回路４０７〜４１２のうち、木探索回路４０
８の詳細構成を図８に示し、その動作について説明す
る。

【００５７】図８において、８０１〜８０４はＲＯＭで
あり、それぞれＬＶ，ＬＨ，Ｍ，Ｈの各グループに対応
するコードブックを４種類ずつ保持している。以下、Ｌ
Ｖグループ用のＲＯＭ８０１を例として説明する。

【００５８】ＲＯＭ８０１には、コードブック番号を示
すＣＤＮ（２ビット）、及び前段の木探索回路４０７か
ら入力されたＬＶグループの符号ＣＯＤＥ＿ＬＶ（１ビ
ット）が入力される。ＲＯＭ８０１は、該ＣＯＤＥ＿Ｌ
Ｖに応じたコードブックを４種類有しており、該４種類
のコードブックの１つをＣＤＮに応じて選択する。

【００５９】ここで図９に、コードブック番号ＣＤＮに
応じて選択されるＲＯＭ８０１内のコードブックの内容
（木探索法ベクトル量子化における２つの量子化代表値
Ｚ1i，Ｚ2i）の一例を示す。例えば、ＣＤＮの値が大き
いほど選択されるコードブックの内容は詳細なものとな
り、これによって直流成分と交流成分との相関を除去す
ることができる。

【００６０】上述したように、選択されたコードブック
に基づいてＲＯＭ８０１から木探索の対象となる量子化
代表ベクトルＺ1，Ｚ2が出力されて、判定回路８０５に
入力される。判定回路８０５にはＬＶグループの量子化
対象データも入力されており、該ＬＶグループデータが
量子化代表ベクトルＺ1，Ｚ2のいずれに近いかが判定さ
れ、その判定結果が１ビットデータとして出力される。
判定回路８０５の１ビット出力は、合成回路８０９にお
いて木探索回路４０８に入力された１ビットのＣＯＤＥ
＿ＬＶ信号と合成されて、２ビットのＣＯＤＥ＿ＬＶ信
号として、入力されたＬＶグループ信号と共に次段の木
探索回路４０９へ出力される。

【００６１】図８において、各ＬＨ，Ｍ，Ｈグループに
おけるＲＯＭ８０２〜８０４を使用した処理も、上述し
たＬＶグループの場合と同様であるため説明を省略す
る。尚、木探索回路４０８の構成は、他の木探索回路４
０７，４０９〜４１２と基本的に同様である。即ち、各
木探索回路４０７〜４１２においては、入力されるｎビ
ットのＣＯＤＥ信号に対してｎ＋１ビットの新たなＣＯ
ＤＥ信号が出力される。但し、木探索回路４０７におい
てはＣＯＤＥ信号の入力は無く、木探索回路４１２にお
いては各グループの入力信号及びＣＤＮを出力しない。
また、各木探索回路４０７〜４１２においては、ＲＯＭ
８０１〜８０４内のコードブックがそれぞれ異なり、後
段の木探索回路ほど量子化代表ベクトルがより高精度に
設定されていることは言うまでもない。即ち、木探索回
路が１段増える毎に、各回路内のＲＯＭ８０１〜８０４
に格納されているデータ量は２乗倍となる。

【００６２】尚、ＲＯＭ８０１〜８０４は例えばＲＡＭ
であってもよく、処理対象の画像データに応じて、その
内容を適宜変更するような構成をとることも可能であ
る。

【００６３】以上説明したようにして図３の圧縮処理部
４０においてコードブックを選択することにより符号化
された３２ビットの符号化データＣＯＤＥは、メモリ制
御部４１によって制御されたアドレス信号４６に基づい
て、画像メモリ４２の所定のアドレスにデータバス４７
を介して書き込まれる。

【００６４】次に、本実施例における伸張処理について
説明する。

【００６５】上述したようにして圧縮された画像データ
は、画像メモリ４２からメモリ制御部４１を介して伸張
処理部４３に入力されることにより、伸張される。

【００６６】伸張処理部４３では、画像メモリ４２から
読み出された符号化データに対して逆アダマール変換を
施すことにより、画像データの伸張を行う。伸張処理部
４３で行われる逆アダマール変換は、上述した図１２で
示した圧縮処理部４０におけるアダマール変換の逆変換
であり、図１５で示す式により、定義される。

【００６７】ここで、アダマール変換および逆アダマー
ル変換は線形演算であるため、行列Ｘに対するアダマー
ル変換または逆アダマール変換をＨ（Ｘ）と表現する場
合、一般に、以下に示す（６）式が成り立つ。

【００６８】Ｈ(Ｘ１＋Ｘ２＋…＋Ｘｎ)＝Ｈ(Ｘ１)＋Ｈ(Ｘ２)＋…＋Ｈ(Ｘｎ) ・・・（６）本実施例における伸張処理部４３ではこの性質を利用し
て、画素ブロックを上述した圧縮処理部４０において定
義した所定の周波数帯域（ＬＶ，ＬＨ，Ｍ，Ｈグルー
プ）に分割して、それぞれ並列に逆アダマール変換を施
す。

【００６９】図１１は、伸張処理部４３の詳細構成を示
すブロック図である。図１１において、１０１２は分離
回路であり、入力された１ブロック分（３２ビット）の
符号データＣＯＤＥを、ＡＶＥ（８ビット）及びＬＶ，
ＬＨ，Ｍ，Ｈグループ（各６ビット）に分割する。ま
た、１０１１はコードブック選択回路であり、入力され
たＡＶＥに対応するＣＤＮ番号を上述した（４）式に従
って出力する。１００１〜１００４はルックアップテー
ブルＲＯＭ（以下、ＬＵＴ）であり、それぞれの下位ア
ドレスから、まずＸＰＨＳ及びＹＰＨＳ（２＋２＝４ビ
ット）、次いでＣＤＮ信号、（２ビット）ＬＵＴ１００
１にはＬＶグループの符号化データ（６ビット）、ＬＵ
Ｔ１００２にはＬＨグループの符号化データ（６ビッ
ト）、ＬＵＴ１００３にはＭグループの符号化データ
（６ビット）、ＬＵＴ１００４にはＨグループの符号化
データ（６ビット）が入力される。

【００７０】ＬＵＴ１００１〜１００４には、入力され
るＣＤＮに応じて、それぞれ入力される１ブロック分の
符号化データに対して逆量子化及び逆アダマール変換を
施した結果得られる値が各画素毎に予め保持されてお
り、１ブロック内において入力されるＸＰＨＳ及びＹＰ
ＨＳにより示される位置（座標）対応する値が逆アダマ
ール変換結果として出力される。

【００７１】ここで、上述したＬＶグループの符号化デ
ータ（符号化データマトリクス）をＹＬ、ＬＨグループ
の符号化データをＹＬＨ、Ｍグループの符号化データを
ＹＭ、Ｈグループの符号化データをＹＨとすると、その
逆アダマール変換においては、（６）式より以下の
（７）式が成立する。

【００７２】Ｈ(ＹＬＶ＋ＹＬＨ＋ＹＭ＋ＹＨ) ＝Ｈ(ＹＬＶ)＋Ｈ(ＹＬＨ)＋Ｈ(ＹＭ)＋Ｈ(ＹＨ) ・・・（７）即ち（７）式において、Ｈ（ＹＬＶ）がＬＵＴ１００１
から出力される逆アダマール変換結果に相当し、以下同
様にＨ（ＹＬＨ）がＬＵＴ１００２、Ｈ（ＹＭ）がＬＵ
Ｔ１００３、Ｈ（ＹＨ）がＬＵＴ１００４から出力され
る逆アダマール変換結果に相当する。

【００７３】図１１において、１００５は（７）式に相
当する加算を行う加算器であり、即ち、ＬＵＴ１００１
〜１００４から出力された各周波数成分（ＬＶ，ＬＨ，
Ｍ，Ｈグループ）における逆アダマール変換結果を加算
することにより、画素ブロックにおける交流成分を得
る。該交流成分は、フリップフロップ１００６を経て加
算器１００８に入力される。

【００７４】一方、画素ブロックの直流成分であるＡＶ
Ｅ信号は、フリップフロップ１００７を経て加算器１０
０８に入力され、交流成分と加算されることにより、１
ブロックの画像データを復号することができる。

【００７５】以上説明したようにして復号された画像デ
ータは、１００９のリミット回路に入力される。リミッ
ト回路１００９では、入力されたデータが負であった場
合には「０」に、「２５５」を越えた場合には「２５
５」に変換して出力する。リミット回路１００９におい
て補正された画像データは、フリップフロップ１０１０
においてＣＬＫ信号の立ち上がりに同期して出力され、
図２に示す画像合成部３６に入力される。

【００７６】以上説明したように本実施例によれば、ベ
クトル量子化の際のコードブックを画素ブロックにおけ
る直流成分の大きさに応じて選択することにより、直流
成分と交流成分との相関を除去して符号化することがで
き、従って高画質な復号画像が得られる。

【００７７】＜その他の実施例＞上述した実施例におい
ては、アダマール変換後に木探索法によるベクトル量子
化を行う例について説明したが、これはアダマール変換
に限定されるものではなく、もちろん他の直交変換を適
用しても良いし、或は直行変換を用いずに木探索法によ
るベクトル量子化を行っても、同様の効果が得られる。
尚、この場合には、伸張処理部４３におけるＬＵＴ１０
０１，１００２によって施される逆量子化及び逆直交変
換処理を整合させることは言うまでもない。また、木探
索法に替えて全探索法によるベクトル量子化を行なって
も良い。

【００７８】また、上述した実施例では１つの画素ブロ
ックを４×４画素からなるとして説明したが、これに限
定されるものではなく、いかなるサイズのブロックを採
用しても良い。但し、アダマール変換等の直行変換の特
性を考慮して適切なサイズを設定すべきである。また、
１ブロックを周波数帯域の異なる４グループに分割して
ベクトル量子化を行う例について説明したが、グループ
はどのように、幾つに分割しても構わない。例えば、グ
ループへの分割を行なわなくても本発明は適用できる。

【００７９】また、選択されるコードブックの種類を４
種類として説明を行ったが、もちろん選択可能なコード
ブックは幾つであってもよく、装置の特性及び操作者の
要求に応じて決定すれば良い。

【００８０】また、上述した実施例においては、木探索
回路を全６段とすることにより、１ブロックの符号化デ
ータが３２ビットの固定長となる例について説明した
が、本発明はこの例に限定されるものではなく、希望す
る圧縮率に応じて符号長を変更することはもちろん可能
である。これは例えば木探索回路数を増減することによ
っても実現できる。

【００８１】また、上述した実施例においては、選択対
象となる複数のコードブックを格納するＲＯＭを各木探
索回路内の各グループ毎に用意する例について説明した
が、本発明はこの構成例に限定されるものではなく、例
えばＲＯＭをグループ毎に分割せずに１つの木探索回路
に１つのＲＯＭを備える構成でも良いし、また木探索回
路内にＲＯＭを設けずに、外部のＲＯＭを参照するよう
にしても、本発明の範囲を逸脱するものではない。

【００８２】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
素ブロック毎に直交変換を施した後にベクトル量子化を
用いて固定長符号に符号化する際に、直流成分の大きさ
に基づいて交流成分の量子化に用いるコードブックを選
択することにより、画素ブロックにおける直流成分と交
流成分との相関を除去することが可能になり、復号画像
の画質を向上させることができる。

【００８４】また、固定長符号化を行うことにより、回
転処理が符号化データのままの状態で可能である等、各
種画像処理において処理が単純となるため、装置全体と
しての処理速度の向上が可能である。

【００８５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の画像処理装置の構成を
示す断面図である。

【図２】画像処理部１１０の詳細構成を示すブロック図
である。

【図３】画像圧縮部３８の詳細構成を示すブロック図で
ある。

【図４】圧縮処理部４０の詳細構成を示す図である。

【図５】本実施例における圧縮処理を説明するための図
である。

【図６】本実施例における画素ブロックを説明するため
の図である。

【図７】圧縮処理部４０における動作を示すタイミング
チャートである。

【図８】木探索回路４０８の詳細構成を示す図である。

【図９】本実施例におけるコードブックの一例を示す図
である。

【図１０】本実施例において圧縮された画素ブロックの
符号長構成を示す図である。

【図１１】伸張処理部４３の詳細構成を示すブロック図
である。

【図１２】本実施例におけるアダマール変換式を示す図
である。

【図１３】本実施例におけるベクトル量子化のグループ
分けの例を示す図である。

【図１４】本実施例におけるアダマール変換式を示す図
である。

【図１５】本実施例における逆アダマール変換式を示す
図である。

【符号の説明】

４０圧縮処理部４１メモリ制御部４２画像メモリ４３伸張処理部４４記憶制御部４０１〜４０４ラインメモリ４０５アダマール変換回路４０６グループ化回路４０７〜４１２木探索回路４１３フリップフロップ８０１〜８０４ＲＯＭ８０５〜８０８判定回路８０９〜８１２合成回路１００１〜１００４ＬＵＴ１００５，１００８加算器１００６，１００７，１０１０フリップフロップ１００９リミット回路１０１２分離回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号を所定サイズの画素ブロックに
分割するブロック分割手段と、前記画素ブロックに直交変換を施す直交変換手段と、前記直交変換手段により直交変換された画素ブロックに
ベクトル量子化を施す量子化手段とを有する画像処理装
置であって、前記量子化手段は、前記直交変換手段による直交変換で
得られた直流成分に基づいて交流成分を量子化するため
の基準値を決定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記量子化手段は、前記直交変換手段に
よる直交変換で得られた直流成分に基づいてコードブッ
クを決定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】前記直交変換手段は、アダマール変換を
行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装
置。
【請求項４】更に、複数のコードブックを保持する保
持手段を有し、前記量子化手段は、前記保持手段に保持された複数のコ
ードブックから使用するコードブックを選択することを
特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】更に、前記画素ブロックを少なくとも２
つのグループに分割するグループ分割手段を有し、前記量子化手段は、前記グループ分割手段により分割さ
れたグループ毎に量子化を行うことを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】前記グループ分割手段は、前記画素ブロ
ックを周波数帯域の異なるグループに分割することを特
徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】更に、前記量子化手段により量子化され
た前記画素ブロックを復元する伸張手段を有することを
特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像処理
装置。
【請求項８】画像信号を所定サイズの画素ブロックに
分割するブロック分割し、前記画素ブロックに直交変換
を施した後にベクトル量子化を施す画像処理方法であっ
て、前記ベクトル量子化は、前記直交変換で得られた直流成
分に基づいて交流成分を量子化するための基準値を決定
することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】前記ベクトル量子化は、前記直交変換で
得られた直流成分に基づいてコードブックを決定するこ
とを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【請求項１０】前記直交変換はアダマール変換である
とを特徴とする請求項８又は９記載の画像処理方法。
【請求項１１】前記ベクトル量子化は、複数のコード
ブックから使用するコードブックを選択することを特徴
とする請求項９記載の画像処理方法。
【請求項１２】前記量子化手段は、前記画素ブロック
を少なくとも２つのグループに分割し、該グループ毎に
量子化を行うことを特徴とする請求項９乃至１１のいず
れかに記載の画像処理方法。
【請求項１３】前記少なくとも２つのグループは、周
波数帯域がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１２
記載の画像処理方法。
【請求項１４】前記ベクトル量子化された画素ブロッ
クを復元することを特徴とする請求項９乃至１３のいず
れかに記載の画像処理方法。