JPH10322721A

JPH10322721A - 画像データ圧縮伸長方法および情報処理機器並びに画像データ圧縮伸長処理プログラムを記憶した記憶媒体

Info

Publication number: JPH10322721A
Application number: JP9125985A
Authority: JP
Inventors: Fumio Koyama; 文夫小山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】小型の画像情報処理機器において、大規模な
メモリを使用せずに、圧縮画像を目的に応じた精度で快
適に表示できるようにする。【解決手段】画像ブロックを輝度成分Ｙと色度成分
Ｕ，Ｖとに分離し、各ブロックごとに直交変換を施し量
子化を行い、空間周波数の粗い成分値から順に、たとえ
ば、Ａ〜Ｄの周波数帯域に分割し、最も粗い周波数帯域
Ａの輝度データＹＡを符号化して記憶領域Ｆ１に記憶さ
せ、周波数帯域Ｂの輝度データＹＢと、周波数帯域Ａの
色度データＹＡとを組として符号化を行い、記憶領域Ｆ
２に記憶させ、以降同様の処理を行い、各符号化データ
を対応する記憶領域Ｆ３，Ｆ４に記憶させる。画像の伸
長時には、最も粗い画像を得る場合、記憶領域Ｆ１のデ
ータを復号化して伸長処理し、以降は伸長画像の粗さに
応じて、Ｆ１から所定番目までの記憶領域のデータを復
号化して、所望の精度の画像を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばＣＣＤカ
メラなどで取り込んだ画像を圧縮伸長する画像データ圧
縮伸長方法、およびこの画像データ圧縮伸長方法が適用
された情報処理機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像情報はデータ量が膨大であるため、
データ圧縮することが不可欠である。特にディジタルカ
メラ、あるいは手書き情報だけでなく画像の取り込みを
も可能とした携帯用情報機器などでは、小型化、軽量
化、さらに低消費電力化が要求され、より一層効率の良
い画像データ圧縮を行うことが要求される。

【０００３】従来から一般的に行われている画像データ
圧縮処理技術について、図５を参照しながら以下に説明
する。

【０００４】まず、図５（ａ）に示すように、取り込ま
れた原画像１０を１６画素×１６画素のブロックに分割
する。なお、原画像１０がいわゆるＲＧＢなどのカラー
画像である場合は、ブロックの画像データを輝度成分で
あるＹ、色度成分であるＵおよびＶに変換する。

【０００５】その後、図５（ｂ）に示すように、Ｙ成分
ブロックは４分割を行い、８画素×８画素のデータ（こ
の８画素×８画素のデータ単位をここではユニットと呼
ぶことにする）を４つ作成する。また、色度成分である
Ｕ成分ブロックとＶ成分ブロックは、それぞれ行方向お
よび列方向に２ラインについて１ラインの間引きを行
い、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、８画素×８画素
で構成されるユニットを作成する。このように色度情報
を間引くのは、輝度成分Ｙの変化には敏感で色度成分Ｕ
Ｖの変化にはそれほど敏感でない、という人間の視覚特
性に基づくものである。

【０００６】こうして、１６画素×１６画素のブロック
を４分割して得られた８画素×８画素で構成されるＹ成
分ユニットと、１６画素×１６画素のブロックを間引い
て作成された８画素×８画素のＵ成分ユニットとＶ成分
ユニットを、それぞれ処理単位とする。そして次に、こ
れらの各ユニットについて直交変換を行う。

【０００７】この直交変換としては、たとえば、ＤＣＴ
（Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換)や、
ウエーブレット変換などを用いることにより行う。これ
により、各ユニットにおける縦および横方向の空間周波
数成分が、８×８個の係数として算出される。これら
は、図６において直交変換後のＹ成分ユニット、Ｕ成分
ユニット、Ｖ成分ユニットの空間周波数成分を図示する
ように、それぞれのユニットにおいて、図中、右方向に
および下方向に行くほど高周波成分の係数値が現れるよ
うな配置にすることができる。

【０００８】次いで、さらに情報量を削減するため、こ
れらの係数値を或る量子化係数で割り算する（量子
化）。このとき、人間の視覚が高周波成分の情報に対し
てあまり敏感でないことを利用して、高周波成分ほど大
きな量子化係数値を用いて割り算し、高域の情報をより
ラフに処理している。

【０００９】図７は以上の処理を行った後の、１つのユ
ニットにおける空間周波数成分の配列を示すものであ
り、空間周波数が低いほうから、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つ
の群の量子化された空間周波数係数の様子を示してい
る。

【００１０】最後に、これらの量子化された係数を、決
められた順序に従って読み出し、冗長度を削減するエン
トロピ符号化を行って、圧縮データ列に変換する。

【００１１】以上の処理は、或る１つのユニットにおけ
る処理である。たとえば、カラー画像の場合、図５
（ｂ）に示すような４つのユニット（これらのユニット
をＳ１〜Ｓ４とする）で構成される輝度成分Ｙについて
考えると、まず輝度成分Ｙの１つの目のユニット（Ｓ１
とする）について行い、次に２番目のユニット（Ｓ２と
する）、３番目のユニット（Ｓ３とする）、４番目のユ
ニット（Ｓ４とする）と順次行う。このようにして、輝
度成分Ｙの１つのブロックの処理が終了すると、次にＵ
成分の対応するブロック（ユニット）について同様の処
理を行い、さらにＶ成分の対応するブロック（ユニッ
ト）について同様の処理を行う。

【００１２】さらに細かく言えば、まず、輝度成分Ｙの
１つの目のユニットＳ１において、周波数帯域Ａにおけ
るデータ（データＡとする）について前述したような圧
縮処理を行い、続いて周波数帯域Ｂにおけるデータ（デ
ータＢとする）について前述したような圧縮処理を行
い、というようにして、周波数帯域Ｄまでのデータにつ
いて圧縮処理を行う。次に、２つの目のユニットＳ２に
おいて、同様の処理を行い、輝度成分Ｙの１つのブロッ
クの処理が終了すると、Ｕ成分におけるブロック（ユニ
ット）について周波数帯域Ａ〜Ｄの各データについてデ
ータ圧縮処理を行い、続いて、Ｖ成分におけるブロック
（ユニット）について周波数帯域Ａ〜Ｄの各データにつ
いてデータ圧縮処理を行う。

【００１３】このようにして、注目するブロックの処理
が終われば、次のブロックについて、輝度成分Ｙの１つ
の目のユニットから順次同じ処理を行う。

【００１４】以上が、従来から通常行われているデータ
圧縮方式である。なお、ここでは、圧縮処理のみについ
て説明したが、伸長処理はこの逆の処理を行うことで対
応できる。

【００１５】以上説明した処理手順からもわかるよう
に、従来のデータ圧縮（伸長）処理は、演算量がきわめ
て多い。このような演算処理はハードウエアにて実現す
ることもできるが、前述したようなディジタルカメラや
画像の取り込みが可能な携帯用情報処理機器などの機器
にあっては、部品コストや消費電力の低減化、機器のよ
り一層の小型化が強く要求され、ハードウエア資源が大
きく制限されるため、ＣＰＵによるソフトウエア処理が
望ましいとされる。

【００１６】ところで、これらの情報処理機器において
は、取り込んだ多数の画像情報の中から所望とする画像
情報を素早く検索して閲覧できるようにすることが望ま
れる。

【００１７】このように、所望とする画像情報を検索す
るような場合、各ページごとに表示される画像に対し
て、圧縮した画像データを粗い部分から伸長し、徐々に
詳細な伸長画像を表示するようにする方式がある。この
方式は、始めからすべての圧縮情報を伸長するのではな
く、粗い部分から伸長し、徐々に詳細な伸長画像を表示
するような処理であるため、ソフトウエアによる比較的
遅い処理でも、粗い画像ではあるが高速で表示できるの
で、ユーザの不快感を低減することができるとされてい
る。この一例としてＪＰＥＧによるプログレッシブモー
ドの圧縮伸長方式がある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このプログレッシブモ
ードの圧縮伸長方式は、たとえば、Ｙ成分のみについて
考えると、まず、或るブロックごとにそれぞれの低周波
帯域Ａのデータ（データＡ）について１画面分の処理を
行い、粗い画像を表示させて、次に、少し細かいデータ
として周波数帯域Ｂからのデータ（データＢとする）に
ついて１画面分の処理を行い、次に、さらに詳細なデー
タとして周波数帯域Ｃのデータ（データＣとする）につ
いて１画面分の処理を行い、最後に最も詳細なデータと
して周波数帯域Ｄのデータ（データＤとする）について
１画面分の処理を行うというようにして、粗いデータか
ら徐々に詳細なデータを順次圧縮伸長するものである。

【００１９】この際、圧縮された画像データ列は、上記
の処理順に一連とされているので、たとえば上記の例で
は、元画像の都合４回のブロック走査による圧縮データ
が、そのまま順次に一連となるようなデータ構造にされ
ている。

【００２０】この場合、徐々に詳細な画像を表示するた
めには、周波数帯域Ａ部分から各ブロックの粗い成分を
復元しながら、最も粗い画像を表示し、次に周波数帯域
Ｂ部分から各ブロックの次に粗い成分を復元し、同じブ
ロックの周波数帯域Ａ部分により得られる成分と組み合
わせて、少し詳細な画像を表示して行くという要領で処
理を行う。

【００２１】すなわち、より詳細な画像を表示するため
には、一連のデータ列において既に処理されたデータを
再度参照し、そのデータを用いて処理を行う必要があ
る。したがって、既に処理されたデータは作業メモリ上
にすべて保持しておく必要があり、作業メモリには十分
な作業領域を確保しておく必要がある。

【００２２】高価なシステムにおいては、十分な容量を
持つ作業メモリを用いたり、優れた複雑なファイルシス
テムを構成して、ファイル内を高速に探索することも可
能であるが、前述したような低価格、小型化が要求され
る機器においては、以上説明したプログレッシブモード
の圧縮伸長方式では多くの問題点がある。

【００２３】なお、以上の説明は、輝度成分Ｙのみにつ
いてであったが、カラー画像では、さらに、Ｕ，Ｖ成分
についても考慮しなければならず、一段と多くのメモリ
容量が必要となるとともに、ファイル内での探索が複雑
になることはいうまでもない。

【００２４】そこで本発明は、少ない作業メモリあるい
は簡単なファイルシステムでも対応でき、かつ、伸長画
像において輝度と色度のバランスのとれた画像を得るこ
とを可能とし、さらに、多数の画像の中から検索を行う
場合、高速な検索を可能とする画像データ圧縮伸長方法
を実現するとともに、使い勝手のよい情報処理機器を実
現することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像データ圧縮
伸長方法における請求項１の発明は、入力された画像か
ら画像ブロックを抽出し、この画像ブロックを輝度成分
と色度成分とに分離したのち、各ブロックごとに空間周
波数領域への直交変換を施し、画像の粗さに対する成分
値を求め、空間周波数の粗い成分値から順に複数段の周
波数帯域に分割し、或る周波数帯域の輝度成分とこの輝
度成分よりも低周波側の色度成分との組み合わせを、幾
つかの周波数帯域に対応して設定し、それぞれの組み合
わせごとに符号化を行って、対応する記憶領域にそれぞ
れ記憶させ、画像の伸長時には、表示画像の粗さに応じ
て前記記憶領域を選択し、選択された記憶領域のデータ
を読み出し復号化して伸長処理することを特徴としてい
る。

【００２６】また、本発明の画像データ圧縮伸長方法に
おける請求項２の発明は、入力された画像から画像ブロ
ックを抽出し、この画像ブロックを輝度成分と色度成分
とに分離したのち、各ブロックごとに空間周波数領域へ
の直交変換を施し、画像の粗さに対する成分値を求め、
空間周波数の粗い成分値から順に１段〜ｎ段の周波数帯
域（ｎは２以上の正の整数）に分割し、輝度成分におけ
る最も粗い１段目の周波数帯域の輝度データを符号化し
て、それに対応する第１の記憶領域に記憶させ、以降
は、輝度成分におけるｎ段目の周波数帯域の輝度データ
と色度成分のｎ−１段目の周波数帯域の色度データとを
組として符号化を行い、それに対応する第ｎの記憶領域
に記憶させ、画像の伸長時には、最も粗い画像を得る場
合は、前記第１の記憶領域のデータを復号化して伸長処
理し、以降は、前記第１から第ｎまでの記憶領域のう
ち、伸長する画像の粗さに応じてｎを選定し（ｎは２以
上の正の整数）、これによって設定された第１〜第ｎま
での記憶領域のデータを復号化して伸長処理することを
特徴としている。

【００２７】この請求項２の本発明では、輝度成分（Ｙ
で表す）の１段目の低周波帯域データ（最も粗いデー
タ）は輝度成分のみで符号化を行い、以下、輝度成分Ｙ
の２段目の低周波帯域データと色度成分（Ｕ成分、Ｖ成
分）の１段目の低周波帯域データ（最も低周波成分のデ
ータ）との組み合わせで符号化を行い、輝度成分Ｙの３
段目の低周波帯域データと色度成分Ｕ、Ｖの２番目の低
周波帯域データとの組み合わせで符号化を行うというよ
うな処理を行う。

【００２８】このように、輝度成分の２番目、３番目、
４番目の周波成分のデータと、それより低周波側の色度
成分Ｕ、Ｖの各データとを組み合わせて符号化すること
により、人間の目の視覚的な特性から考えるて、輝度成
分と色度成分とのバランスの取れたデータとすることが
できる。つまり、人間の目は輝度よりも色度に対する分
解能が低いため、輝度の粗い成分とそれより精度が上の
色度の成分とを組み合わせることで、輝度と色度の視覚
上のバランスが取れるようになる。

【００２９】また、それぞれの符号化されたそれぞれの
データ列は、対応する記憶領域に別々に書き込まれるの
で、粗さに応じた画像を伸長する場合、それぞれ必要な
複数の記憶領域から順次、対応する圧縮データ列を読み
出して、それぞれ個々に復号化して伸長処理することが
できる。このような処理を行うことにより、前のデータ
を参照した処理を行う必要がなく、前のデータを作業メ
モリ上に持たせておく必要がないため、作業メモリ上に
大きな作業領域を必要とせず、また、ファイルを高速に
アクセスしたり複雑な読み出しポイントを設けるという
ような複雑なファイルシステムが不要となる。

【００３０】さらに、前記第１の記憶領域のデータを用
いて伸長処理されて得られた画像は、輝度だけからなる
モノクロ画像であるが、この最も粗い画像の伸長処理
は、すべてを伸長する場合に比べて非常に高速に行うこ
とができる。したがって、たとえば、取り込まれた多数
の画像情報のうち、所望の画像情報を探すような場合、
高速の検索処理が可能となる。

【００３１】なお、前述の請求項１の発明は、或る周波
数帯域の輝度成分とこの輝度成分よりも高周波側の色度
成分との組み合わせを、幾つかの周波数帯域に対応して
設定し、それぞれの組み合わせごとに符号化を行って、
対応する記憶領域にそれぞれ記憶させ、画像の伸長時に
は、表示画像の粗さに応じて前記記憶領域を選択して選
択された記憶領域のデータを読み出して復号化して伸長
処理するようにしたものであり、この請求項１の発明で
は、輝度成分の最も粗い画像に対しても色度成分を加え
ることを可能としたものである。たとえば、輝度成分の
最も粗い画像として、第１段と第２段の周波数帯域の輝
度成分を用い、この第１段と第２段の周波数帯域の輝度
成分と第１の周波数帯域の色度成分とを組み合わせて符
号化するというような処理を行う。このようにすれば、
最も粗い画像を得る場合、輝度成分のみに比べると多少
の時間を要するが、色度成分をも含んだ粗い画像を得る
ことができる。

【００３２】また、本発明の情報処理機器における請求
項３の発明は、画像入力手段と、この画像入力手段から
取り込んだ画像をページごとのデータとして記憶するデ
ータ記憶手段と、情報表示部と、ページ送り手段と、シ
ステム全体の制御を所定のプログラムに従って行う制御
手段とを少なくとも有し、前記制御手段は、入力された
画像から画像ブロックを抽出し、この画像ブロックを輝
度成分と色度成分とに分離したのち、各ブロックごとに
空間周波数領域への直交変換を施し、画像の粗さに対す
る成分値を求め、空間周波数の粗い成分値から順に複数
段の周波数帯域に分割し、或る周波数帯域の輝度成分と
この輝度成分よりも低周波側の色度成分との組み合わせ
を、幾つかの周波数帯域に対応して設定し、それぞれの
組み合わせごとに符号化を行って、対応する記憶領域に
それぞれ記憶させ、画像の伸長時には、表示画像の粗さ
に応じて前記記憶領域を選択し、選択された記憶領域の
データを読み出し復号化して伸長処理することを特徴と
している。

【００３３】このように本発明の情報処理機器は、画像
データの圧縮伸長方法として、前記本発明の画像データ
圧縮伸長方法（請求項１記載の発明）を採用することに
より、作業メモリの削減、高速検索が可能となり、さら
に、各段階の伸長画像における輝度と色度のバランスが
取れるなど様々な効果を奏し、使い勝手に優れ、小型
化、低コスト化が実現できる。

【００３４】また、請求項４の発明は、請求項３におい
て、前記制御手段は、ページ送り状態に応じた粗さで画
像の伸長処理を行い、そのページ送り状態に応じた粗さ
で画像を伸長する処理は、ページ送り状態を監視し、ペ
ージ送りが連続的になされていることを検出したとき
は、それぞれのページに対応する画像データに対して、
所定の粗さに対応する記憶領域のデータを読み出し復号
化して伸長処理し、ページ送りが停止したことを検出す
ると、その時点におけるページに対応する画像データに
対して、より高い精度の画像に対応する記憶領域のデー
タを順次読み出し復号化して伸長処理するようにしてい
る。

【００３５】これによれば、ページ送りが連続的になさ
れているか否かによって、それに応じた粗さの画像を得
ることができ、連続的なページ送りの場合は、より粗い
画像を伸長することによって高速なページ送りを行なう
ことができる。

【００３６】また、請求項５の発明は、前記ページ送り
手段のページ送り速度を調整可能とし、連続的なページ
送り状態においてその速度を検出し、検出された連続的
なページ送り速度に対応して伸長画像の粗さを設定し、
設定された粗さに対応する記憶領域のデータを読み出し
復号化して伸長処理するようにしている。

【００３７】これによれば、ページ送りが連続的になさ
れている場合、その送り速度に応じた粗さの画像を伸長
することによって、目的に応じた速さのページ送りを行
なうことができる。

【００３８】また、本発明の情報処理機器における請求
項６の発明は、入力された画像から画像ブロックを抽出
し、この画像ブロックを輝度成分と色度成分とに分離し
たのち、各ブロックごとに空間周波数領域への直交変換
を施し、画像の粗さに対する成分値を求め、空間周波数
の粗い成分値から順に１段〜ｎ段の周波数帯域（ｎは２
以上の正の整数）に分割し、輝度成分における最も粗い
１段目の周波数帯域の輝度データを符号化して、それに
対応する第１の記憶領域に記憶させ、以降は、輝度成分
におけるｎ段目の周波数帯域の輝度データと色度成分の
ｎ−１段目の周波数帯域の色度データとを組として符号
化を行い、それに対応する第ｎの記憶領域に記憶させ、
画像の伸長時には、最も粗い画像を得る場合は、前記第
１の記憶領域のデータを復号化して伸長処理し、以降
は、前記第１から第ｎまでの記憶領域のうち、伸長する
画像の粗さに応じてｎを選定し（ｎは２以上の正の整
数）、これによって設定された第１〜第ｎまでの記憶領
域のデータを復号化して伸長処理することを特徴として
いる。

【００３９】このように本発明の情報処理機器は、画像
データの圧縮伸長方法として、前記本発明の画像データ
圧縮伸長方法（請求項２記載の発明）を採用することに
より、作業メモリの削減、高速検索が可能となり、さら
に、各段階の伸長画像において輝度と色度のバランスが
取れるなど様々な効果を奏し、使い勝手に優れ、小型
化、低コスト化が実現できる。

【００４０】そして、請求項７の発明は、請求項６で示
した情報処理機器において、前記制御手段は、ページ送
り状態に応じた粗さで画像の伸長処理を行い、そのペー
ジ送り状態に応じた粗さで画像の伸長する処理は、ペー
ジ送り状態を監視し、ページ送りが連続的になされてい
ることを検出したときは、それぞれのページに対応する
画像データに対して、第１の記憶領域のデータまたは第
１〜第ｍ（ｍはｍ＜ｎで、かつ、２以上の正の整数）ま
での記憶領域のデータを読み出し復号化して伸長処理
し、ページ送りが停止したことを検出すると、その時点
におけるページに対応する画像データに対して、前記第
１〜第ｎまでの記憶領域のデータを順次読み出し復号化
して伸長処理ようにしたものである。

【００４１】これによれば、ページ送りが連続的になさ
れている場合は、前記第１の記憶領域のデータまたは第
１〜第ｍまでの記憶領域のデータを用いての伸長処理が
なされる。この画像の伸長処理は、すべてを伸長する場
合に比べて高速に行うことができるので、たとえば、多
数の取り込まれた画像情報のうち、所望の画像情報を探
すような場合、高速の検索処理が可能となる。また、ペ
ージ送りが停止したときは、そのページのより詳細な画
像データを順次用いて伸長処理される。このように、高
速な検索が可能となると共に、所望のページの画像は原
画像と遜色のない高精度な画像を表示することができ
る。

【００４２】さらに、請求項８の発明は、請求項７の情
報処理機器において、前記ページ送り手段のページ送り
速度を調整可能とし、連続的なページ送り状態において
その速度を検出し、検出された連続的なページ送り速度
が所定速度以上であるときは、前記第１の記憶領域のデ
ータのみを読み出し復号化して伸長処理し、連続的なペ
ージ送り速度が前記所定速度より小さい場合は、そのペ
ージ送り速度に対応して前記したｍを前記範囲内のいず
れかに設定し、設定された第１〜第ｍまでの記憶領域の
データを読み出し復号化して伸長処理ようにしている。

【００４３】これによれば、たとえば、比較的ゆっくり
の速さでページ送りをしていることを検出すると、それ
に応じた粗さの画像として、たとえば、第１と第２のを
記憶領域のデータを用いて伸長処理して表示し（やや粗
い画像）、速い速度でページ送りしていることを検出し
たときは、第１の記憶領域のデータを伸長処理して表示
（最も粗い画像）するというような表示制御が可能とな
り、ユーザの意図をきめ細かく表示に反映させることが
でき、きわめて使い勝手のよい機器とすることができ
る。

【００４４】また、本発明の画像データ圧縮伸長処理を
行う処理プログラムを記憶した記憶媒体における請求項
９の発明は、コンピュータによって画像データ圧縮伸長
処理を行う処理プログラムを記憶した記憶媒体であっ
て、その処理プログラムは、入力された画像から画像ブ
ロックを抽出し、この画像ブロックを輝度成分と色度成
分とに分離したのち、各ブロックごとに空間周波数領域
への直交変換を施し、画像の粗さに対する成分値を求
め、空間周波数の粗い成分値から順に複数段の周波数帯
域に分割し、或る周波数帯域の輝度成分とこの輝度成分
よりも低周波側の色度成分との組み合わせを、幾つかの
周波数帯域に対応して設定し、それぞれの組み合わせご
とに符号化を行って、対応する記憶領域にそれぞれ記憶
させ、画像の伸長時には、表示画像の粗さに応じて前記
記憶領域を選択して選択された記憶領域のデータを読み
出して復号化して伸長処理することを特徴としている。

【００４５】また、本発明の画像データ圧縮伸長処理を
行う処理プログラムを記憶した記憶媒体における請求項
１０の発明は、コンピュータによって画像データ圧縮伸
長処理を行う処理プログラムを記憶した記憶媒体であっ
て、その処理プログラムは、入力された画像から画像ブ
ロックを抽出し、この画像ブロックを輝度成分と色度成
分とに分離したのち、各ブロックごとに空間周波数領域
への直交変換を施し、画像の粗さに対する成分値を求
め、空間周波数の粗い成分値から順に１段〜ｎ段の周波
数帯域（ｎは２以上の正の整数）に分割し、輝度成分に
おける最も粗い１段目の周波数帯域の輝度データを符号
化して、それに対応する第１の記憶領域に記憶させ、以
降は、輝度成分におけるｎ段目の周波数帯域の輝度デー
タと色度成分のｎ−１段目の周波数帯域の色度データと
を組として符号化を行い、それに対応する第ｎの記憶領
域に記憶させ、画像の伸長時には、最も粗い画像を得る
場合は、前記第１の記憶領域のデータを復号化して伸長
処理し、以降は、前記第１から第ｎまでの記憶領域のう
ち、伸長する画像の粗さに応じてｎを選定し（ｎは２以
上の正の整数）、これによって設定された第１〜第ｎま
での記憶領域のデータを復号化して伸長処理することを
特徴としている。

【００４６】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）まず、本発明による画像データ圧
縮伸長方法について説明する。図１は本発明の画像デー
タ圧縮伸長方法を説明するためのブロック図であり、Ｃ
ＰＵ２１、装置の基本的な処理プログラムおよび本発明
の画像データ圧縮伸長処理プログラムなどが格納された
ＲＯＭ２２、画像入力部２３、取り込んだ情報を表示す
る表示部２４、表示用メモリ２５、ＣＰＵ２１により制
御され画像データを符号化および復号化する符号化・復
号化処理部２６（これについては後に詳細に説明す
る）、取り込んだ情報を蓄えるデータ記憶部２７、作業
メモリとして用いられるＲＡＭ２８、各部を接続するシ
ステムバス２９などから構成されている。

【００４７】このような構成において、本発明の画像デ
ータ圧縮伸長方法について説明する。この画像データ圧
縮伸長処理は、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２に格納された画
像データ圧縮伸長処理プログラムに従って処理を行うも
ので、以下に示すような手順にて処理を行う。したがっ
て、前述の符号化・復号化部２６は、実際には、構成要
素として表せるものではないが、便宜上、構成要素の１
つとして図示し、この実施の形態では、４つの符号化・
復合化モジュールＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を有している
ものとする。

【００４８】まず、取り込んだ画像（原画像という）か
ら、この実施の形態では、８画素×８画素を１つの画像
ブロックとし、これを処理単位として以下の処理を行
う。

【００４９】この１つの画像ブロックについて色変換処
理を行い、前述したように、輝度成分Ｙと色度成分Ｕ，
Ｖからなる画像ブロックを得る。図２（ａ）はこの輝度
成分Ｙと色度成分Ｕ，Ｖからなる画像ブロックを示すも
ので、ここでは、輝度成分Ｙ、色度成分Ｕ，Ｖともに８
画素×８画素のブロックとする。

【００５０】次に、このようにして得られた輝度成分Ｙ
のブロックと色度成分Ｕ，Ｖのそれぞれのブロックにつ
いて、適切な直交変換（たとえば、離散コサイン変換や
ウエーブレット変換など）を施し、それぞれのブロック
について空間周波数の成分係数を得る。この場合も前述
したように、図示の左上から右下へ行くほど高周波成分
を表す係数値となるように配置することができる。

【００５１】そして、量子化処理を行ってデータ量を削
減する。この量子化処理は、前述したように、高い周波
数成分をより多く間引くような処理を施す。図２（ｂ）
においては、以上の一連の処理が施された輝度成分Ｙ、
色度成分Ｕ，Ｖの各ブロックの量子化された空間周波数
成分が、空間周波数が低いほうから順に、Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの４つの群として示されている。たとえば、この実施
の形態では、最も低い周波数帯域Ａの部分は、１×１画
素で構成され、そのデータをＡで表す。次の周波数帯域
Ｂの部分は、２×２画素からＡの部分を除いた３画素で
構成され、そのデータをＢで表す。同様に、周波数帯域
Ｃの部分は、４×４画素から２×２画素を除いた１２画
素で構成され、そのデータをＣで表し、周波数帯域Ｄの
部分は、８×８画素から４×４画素を除いた４８画素で
構成されそのデータをＤで表す。

【００５２】なお、ここでは、周波数帯域Ａ〜Ｄの分け
方として、それぞれの帯域に存在する画素数を帯域Ａに
は１画素、帯域Ｂには３画素、帯域Ｃには１２画素、帯
域Ｄには４８画素というような分け方としたが、これに
限られるものではなく、要は、幾つかの帯域に分けるよ
うにすればよい。また、この例では、１段目から４段目
までの４つの周波帯域に分けたが、これに限れらるもの
ではなく、１段〜ｎ段（ｎは２以上の正の整数）の周波
数帯域のうち、最適な帯域数を設定することができる。

【００５３】そして、輝度成分Ｙのブロックにおける周
波数帯域Ａ〜Ｄの各部におけるデータをＹＡ，ＹＢ，Ｙ
Ｃ，ＹＤと表す。また、色度成分Ｕのブロックにおける
周波数帯域Ａ〜Ｄの各部におけるデータをＵＡ，ＵＢ，
ＵＣ，ＵＤと表す。同様に、色度成分Ｖのブロックにお
ける周波数帯域Ａ〜Ｄの各部におけるデータをＶＡ，Ｖ
Ｂ，ＶＣ，ＶＤと表す。これら各ブロックにおけるそれ
ぞれの周波数帯域におけるデータを図２（ｃ）に示す。

【００５４】以上のようにして、直交変換処理と量子化
処理が行われると、次に、それぞれのデータを符号化す
るために符号化・復号化部２６に入力する。この動作を
図２（ｃ），（ｄ）を参照しながら説明する。

【００５５】図２（ｃ），（ｄ）に示されるように、輝
度成分Ｙの最も低周波成分のデータＹＡは符号化・複合
化モジュールＨ１に入力し、輝度成分ＹのデータＹＢと
色度成分ＵのデータＵＡと色度成分ＶのデータＶＡは符
号化・復号化モジュールＨ２に入力し、輝度成分Ｙのデ
ータＹＣと色度成分ＵのデータＵＢと色度成分Ｖのデー
タＶＢは符号化・複合化モジュールＨ３に入力し、輝度
成分ＹのデータＹＤと色度成分ＵのデータＵＣと色度成
分ＶのデータＶＣは符号化・復号化モジュールＨ４に入
力する。

【００５６】そして、色度成分ＵのデータＵＤと色度成
分ＶのデータＶＤは、データ量をより一層削減するため
に破棄する。これは、前述したように、人間の視覚が、
輝度成分に比べて色度成分に対する分解能が低く、か
つ、低周波成分よりも高周波成分に対して分解能が低い
性質をもつことを利用するためである。また、このよう
に、輝度成分に比べて色度成分に対する分解能が低いこ
とを利用して、符号化・復号化モジュールＨ２以降に対
しては、輝度の或る周波成分のデータとそれより低周波
側に存在する色度成分Ｕ、Ｖの各データとを組み合わせ
て入力する。

【００５７】このように、符号化・復号化モジュールＨ
２，Ｈ３，Ｈ４に対しては、輝度の２段目、３段目、４
段目の周波帯域における周波数成分データと、それより
低周波側に存在する色度成分Ｕ、Ｖの各周波数成分デー
タとを組み合わせて入力することにより、符号化・復号
化モジュールＨ２〜Ｈ４に入力されたデータは、人間の
視覚上、輝度成分と色度成分とのバランスの取れたデー
タとなっている。

【００５８】なお、以上の符号化・復号化モジュールＨ
１〜Ｈ４に各データを入力する処理において、各符号化
・復号化モジュールＨ１〜Ｈ４に対して、それぞれのデ
ータを渡す順序は、復号化するときと整合するものとす
る。

【００５９】以上のようにして、符号化・復号化モジュ
ールＨ１〜Ｈ４にそれぞれのデータが入力されると、そ
れぞれの符号化・復号化モジュールＨ１〜Ｈ４では、入
力されたそれぞれのデータの冗長性を除いて符号化処理
を行う。なお、この符号化処理は従来から行われている
エントロピ符号化処理で実現できるので、ここではその
説明は省略する。

【００６０】そして、それぞれの符号化・復号化モジュ
ールＨ１〜Ｈ４にて符号化されたそれぞれのデータ列
は、データ記憶部２７の対応する記憶領域（ファイル）
にそれぞれ書き込まれる。

【００６１】つまり、符号化・復号化モジュールＨ１で
符号化されたデータ（輝度成分ＹのデータＹＡを符号化
したデータ）は、データ記憶部２７の対応するファイル
Ｆ１に書き込まれ、符号化・復号化モジュールＨ２で符
号化されたデータ（輝度成分ＹのデータＹＢと色度成分
Ｕ，ＶのそれぞれのデータＵＡ、ＶＡを符号化したデー
タ）は、データ記憶部２７の対応するファイルＦ２に書
き込まれ、符号化・復号化モジュールＨ３で符号化され
たデータ（輝度成分ＹのデータＹＣと色度成分Ｕ，Ｖの
それぞれのデータＵＢ、ＶＢを符号化したデータ）は、
データ記憶部２７の対応するファイルＦ３に書き込ま
れ、符号化・復号化モジュールＨ４で符号化されたデー
タ（輝度成分ＹのデータＹＤと色度成分Ｕ，Ｖのそれぞ
れのデータＵＣ、ＶＣを符号化したデータ）は、データ
記憶部２７の対応するファイルＦ４に書き込まれる。

【００６２】以上の処理をここでは１ブロックごとに行
い、１つのブロックの処理が終了したら次のブロックと
いうよう処理を１画面全体について行う。なお、これ
は、説明を簡単にするために、１ブロック単位の処理と
したが、実際には、複数ブロック（たとえば、横方向が
３２０画素の画像データであれば、３２０画素／８画素
＝４０で４０ブロック）程度に跨って連続的に処理を行
った方が、圧縮効率の点などからは好ましい。

【００６３】以上が画像データの圧縮処理であるが、次
に、圧縮された画像を伸長して表示する処理について説
明する。

【００６４】伸長を行う場合は、まず、伸長したい画像
の粗さに応じて、データ記憶部２７の読み出すファイル
を決める。たとえば、最も粗い画像として伸長したい場
合には、ファイルＦ１のデータだけを読み出す。ファイ
ルＦ１から読み出されたデータは、符号化・復号化モジ
ュールＨ１に入力され復号されて、原画像の或る１つの
ブロックの最も空間周波数の低い輝度成分ＹＡに相当す
るデータが得られる。このデータを作業メモリ上の対応
する位置に配置して、逆量子化を行い、直交逆変換を施
すことにより、粗い成分だけで記述された８画素×８画
素の画像ブロックが得られる。この操作を圧縮時と同様
に、他のブロックについて繰り返し行うことにより、１
画面分の粗い画像が得られる。

【００６５】なお、この実施形態において、ファイルＦ
１のデータを用いて伸長処理されて得られた画像は、輝
度成分のみであって色度成分は含まれていないので、輝
度だけからなるモノクロ画像である。この最も粗い画像
の伸長処理は、すべてを伸長する場合に比べて非常に高
速に行うことができる。

【００６６】したがって、たとえば、多数の取り込まれ
た画像情報のうち、所望の画像情報を探すような場合
に、ページ送りボタンを押し続けて、各ページの画像を
画面上に高速で次々と表示するような場面では、色情報
は無くても十分目的を達成できるので、この種の操作を
行うときには有効である。

【００６７】そして、２番目に粗い画像を伸長する場合
は、データ記憶部２７のファイルＦ１とＦ２からデータ
を読み出す。ファイルＦ１から読み出されたデータは、
符号化・復号化モジュールＨ１に入力され、ファイルＦ
２から読み出されたデータは符号化・復号化モジュール
Ｈ２に入力されて、それぞれ復号化される。この復号化
されたデータは、最も空間周波数の低い輝度成分ＹＡ、
２番目の空間周波数の輝度成分ＹＢと、最も空間周波数
の低い色度成分のデータＵＡ，ＶＡである。これらのデ
ータを作業メモリ上の対応する位置に配置して、逆量子
化を行い、直交逆変換を施すことにより得られる画像ブ
ロックは、概略４画素×４画素の細かさを上限とする輝
度成分と、８画素×８画素を細かさの上限とする色度成
分とからなるカラー画像となる。なお、表示部２４に表
示する際は、ＲＧＢ空間に色空間変換を行って表示す
る。

【００６８】また、３番目に粗い画像を伸長する場合
は、データ記憶部２７のファイルＦ１，Ｆ２，Ｆ３から
データを読み出す。前述したように、ファイルＦ１から
読み出されたデータは、符号化・復号化モジュールＨ１
に入力され、ファイルＦ２から読み出されたデータは符
号化・復号化モジュールＨ２に入力されて、ファイルＦ
３から読み出されたデータは符号化・復号化モジュール
Ｈ３に入力されてそれぞれ復号化される。このようにし
て、伸長したい画像の粗さに応じて読み出すファイルを
決めることにより、それに応じた粗さの画像を得ること
ができる。なお、すべてのファイルのデータを読み出し
て、対応する符号化・復号化モジュールＨ１〜Ｈ４にて
復号化を行って、それぞれのデータを対応する位置に配
置して、逆量子化を行い、直交逆変換を施したあと色変
換を行うことにより、原画像と視覚的には遜色のないカ
ラー画像を得ることができる。

【００６９】なお、ここでは、それぞれの符号化・復号
化モジュールＨ１〜Ｈ４にて符号化されたデータを格納
する際、この実施の形態では、データ記憶部２７に設け
られた所定のファイルＦ１〜Ｆ４に記憶させるようにし
たが、これらの符号化データは、それぞれに対応して設
けられたファイルに記憶させるという概念ではなく、デ
ータ記憶部内の割り当てられたアドレスに記憶させると
いうようにしてもよいことは勿論である。

【００７０】ところで、前述した従来のプログレッシブ
モードの圧縮伸長方式は、より詳細な画像を伸長する場
合、一連のデータ列における前のデータを用いて復号処
理を行う必要があり、作業メモリに前のデータを持たせ
ておく必要があるため、作業メモリ上に十分な作業領域
が必要となったり、必要なデータを取り出すために優れ
たファイルシステムが必要であった。

【００７１】これに対して、本発明は、この実施の形態
で説明したように、粗さに応じた画像を伸長する場合、
それぞれ必要なファイルから順次、対応するブロックの
圧縮データ列を読み出して、それぞれ対応する符号化・
復号化モジュールで個々に復号化して伸長処理する方式
であるため、前のデータを参照する処理を行う必要がな
い。したがって、この処理を行うために、作業メモリ上
に大きな作業領域を必要とせず、また、ファイルを高速
にアクセスしたり多数の読み出しポイントを設けるとい
うような複雑なファイルシステムが不要となる。

【００７２】また、この実施の形態に示したような方式
を採用することにより、データ記憶部２７のファイルＦ
１〜Ｆ４に蓄積した符号化データを、たとえば、他の情
報処理機器（パソコンなど）に転送する場合、データ記
憶部２７のファイルＦ１〜Ｆ４を選択して、その選択さ
れたファイルのデータそのものを、伸長処理を経ること
なく転送すればよい。たとえば、最も粗いデータだけを
送る場合は、ファイルＦ１のデータを転送し、もう少し
詳細なデータを送る場合は、ファイルＦ１とＦ２のデー
タを転送するというような操作を行えばよい。

【００７３】そして、このとき転送されるデータは、必
要とする粗さに対して過不足のない完結したデータとす
ることができる。たとえば、前述の実施の形態で説明し
た２番目に粗い画像を他のシステムで得ようとした場
合、ファイルＦ１とＦ２を転送すれば、システム側で
は、その画像を得るために必要なデータが過不足無く得
ることができる。

【００７４】このように、目的に応じた粗さのデータを
送る場合は、それに対応したファイルのデータを選択し
て転送するということが可能となる。

【００７５】また、前述したように、ファイルＦ２、Ｆ
３，Ｆ４に書き込まれる符号化データは、輝度成分と色
度成分の組からなるデータであるが、本発明では、それ
ぞれの組において、色度成分の粗さに対して輝度成分を
より詳細なデータとした組み合わせとしている。これ
は、人間の視覚が色度の変化に対して、輝度の変化に対
するほどの敏感さを持ち合わせていない、という特性を
考慮したもので、このような組み合わせとすることで、
伸長処理の際に輝度と色度のバランスが取れた画像を得
ることができる。

【００７６】さらに、この実施形態において、ファイル
Ｆ１のデータを用いて伸長処理されて得られた画像は、
輝度情報のみで色度情報が含まれていないのでモノクロ
画像となるが、この最も粗い画像の伸長処理は、すべて
のファイルのデータを用いて伸長する場合に比べて非常
に高速に行うことができる。したがって、多数の取り込
まれた画像情報のうち、所望の画像情報を探すような場
合、高速に検索処理を行うことができる。たとえば、携
帯用情報機器などにおいて、ページ送りボタンを押し続
けて、画面上に各ページの画像を次々と切り替え表示さ
せて目的の画像を見つけるような場合には、色情報は無
くてもその目的を十分達成できるので、このような操作
を行うときにきわめて有効なものとなる。

【００７７】また、この第１の実施の形態では、空間周
波数の粗い成分値から順に１段〜４段の周波数帯域Ａ〜
Ｄに分割し、輝度成分における最も粗い１段目の周波数
帯域の輝度データＹＡは、その輝度データのみを符号化
して、それに対応する第１の記憶領域（ファイルＦ１）
に記憶させ、以降は、輝度成分における２段目の周波数
帯域Ｂの輝度データＹＢと色度成分の１段目の周波数帯
域Ａの色度データＵＡ，ＶＡとを組として符号化を行
い、それに対応する２番目の記憶領域８ファイルＦ２）
に記憶させ、画像の伸長時には、最も粗い画像を得る場
合は、前記ファイルＦ１のデータを復号化して伸長処理
し、以降は、前記ファイルＦ１〜Ｆ４のうち、伸長する
画像の粗さに応じてファイルを選択し、選択された記憶
領域のデータを復号化して伸長処理するようにしてい
る。

【００７８】このように、この第１の実施の形態では、
輝度成分における最も粗い１段目の周波数帯域Ａの輝度
データＹＡは、その輝度データＹＡのみを符号化して、
それに対応する第１の記憶領域（ファイルＦ１）に記憶
させるようにしているが、このファイルＦ１に記憶され
るデータを、輝度成分に色度成分を加えて符号化したデ
ータとしてもよい。

【００７９】つまり、或る周波数帯域の輝度成分とこの
輝度成分よりも低周波側の色度成分との組み合わせを、
幾つかの周波数帯域に対応して設定し、それぞれの組み
合わせごとに符号化を行う。たとえば、輝度成分の最も
粗い画像として、第１段と第２段の周波数帯域の輝度成
分を用い、この第１段と第２段の周波数帯域の輝度成分
と第１の周波数帯域の色度成分とを組み合わせて符号化
するというような処理を行う。

【００８０】これを図２に示した例を用いて説明する
と、符号化・復号化モジュールＨ１には、輝度成分ＹＡ
とＹＢを入力するとともに、色度成分ＵＡとＶＡを入力
して符号化を行って、その符号化されたデータをファイ
ルＦ１に入力するというような処理を行う。なお、以降
は、前述同様、それぞれの周波数帯域の輝度成分とこれ
より粗い色度成分とを組み合わせて、それぞれ対応する
符号化・復号化モジュールに入力して符号化を行い、対
応するファイルに記憶させる。

【００８１】この場合、最も粗い画像を伸長処理するに
は、ファイルＦ１のデータを用いて伸長処理する。この
伸長処理は、輝度成分のみに比べると多少の時間を要す
るが、色度成分をも含んだ粗い画像を得ることができ
る。

【００８２】（第２の実施の形態）この第２の実施の形
態は、以上説明した本発明の画像データ圧縮伸長方法を
携帯用の情報処理機器に適用した例について示すもので
ある。この携帯用の情報処理機器は、画像の取り込みの
他に手書き情報など他の情報の取り込みも可能なものな
どが想定できる。図３は本発明の画像データ圧縮伸長方
法が適用された携帯用情報処理機器の概略構成である。

【００８３】この携帯用情報機器は、ＣＰＵ２１、装置
の基本的な処理プログラムおよび本発明の画像データ圧
縮伸長処理プログラムなどが格納されたＲＯＭ２２、画
像を取り込むための画像入力部（たとえばＣＣＤカメ
ラ）２３、文字や線画などの手書き情報の書き込みが可
能であるとともに、取り込んだ情報を表示する入力表示
一体型のタブレットからなる表示部２４、表示用メモリ
２５、ＣＰＵ２１により制御され画像データを符号化お
よび複合化する符号化・複合化処理部２６、取り込んだ
情報を蓄えるデータ記憶部２７、作業メモリとして用い
られるＲＡＭ２８、電源スイッチボタン３０、ページ送
りボタン（前ページボタン３１、次ページボタン３
２）、カメラボタン３３、これら各ボタンの動作状態を
検知してその動作状態に応じた信号を出力するボタン制
御部３４、各部を接続するシステムバス２９などから構
成されている。

【００８４】なお、以上の構成において、電源スイッチ
ボタン３０、ページ送りボタン（次ページボタン３１、
前ページボタン３２）、カメラボタン３３、これら各ボ
タンの動作状態を検知してその動作状態に応じた信号を
出力するボタン制御部３４以外は、図１と同じである。
なお、ここで図示された構成要素は、本発明を説明する
にあたって必要と思われる主な構成であり、実際には、
画像入力部２３としてのＣＣＤカメラや表示部２４とし
てのタブレットなどを制御するそれぞれのコントローラ
や、その他、携帯用情報処理機器として種々の機能を果
たすための処理部が設けられているが、ここでは、これ
らについては図示を省略している。

【００８５】また、画像入力部２３で取り込んだ画像デ
ータを圧縮伸長する処理は、前述の第１の実施の形態で
説明したような手順で行われ、データ記憶部２７には、
取り込まれた各ページごとの画像に対する符号化された
データが、それぞれのページに対応付けられた記憶領域
に格納されている。

【００８６】なお、この第２の実施の形態では、文字情
報や画像情報などの複数種類の情報の取り込みも可能で
ある携帯用情報処理機器についての説明であり、各ペー
ジごとに取り込まれた文字情報や画像情報は、それぞれ
のページに関連づけられた情報として、データ記憶部２
７内の各ページに対応づけられたアドレスに書き込まれ
るようになっているものとして説明する。

【００８７】たとえば、１ページ目に取り込まれた画像
の符号化データ（符号化・復号化モジュールＨ１〜Ｈ４
で符号化されたそれぞれのデータ）は、アドレスＦ１１
〜Ｆ１４に格納され、１ページ目に書き込まれた文字情
報はアドレスＦ１５に書き込まれ、２ページ目に取り込
まれた画像の符号化データ（符号化・復号化モジュール
Ｈ１〜Ｈ４で符号化されたそれぞれのデータ）は、アド
レスＦ２１〜Ｆ２４に格納され、２ページ目に書き込ま
れた文字情報はアドレスＦ２５に書き込まれるというよ
うに、それぞれのページに取り込まれた画像の符号化デ
ータおよび文字情報などは、それぞれのページに関連づ
けられた情報として所定のアドレスに書き込まれる。な
お、この発明は画像の圧縮・伸長処理に関する発明であ
るので、以下では、画像情報のみについて説明する。

【００８８】また、取り込まれた各ページごとの画像の
符号化データが、どのアドレスに格納されているかを示
すアクセス情報は予め記述されていて、そのアクセス情
報に基づいてそれぞれのページに対応するアドレスにア
クセスされるようになっているものとする。

【００８９】このような携帯用情報処理機器において、
ユーザの行うページ送りボタン操作に対応した画像伸長
処理についてを、図４のフローチャートを参照しながら
具体例について説明する。

【００９０】ＣＰＵ２１は表示部２４に現在表示されて
いる画像のページ番号を把握しており、この状態でペー
ジ送りボタンを監視する。ここで、ユーザによって、ペ
ージ送りボタン（ここでは次ページボタン３１とする）
が押されると（ステップｓ１）、ページ番号を１つ増加
させ（ステップｓ２）、伸長する画像の粗さを最も粗い
状態（これをここでは精度１という）にリセットする
（ステップｓ３）。そして、そのページ番号に対応する
アドレスをアクセスする。たとえば、そのときのページ
番号が「２」であるとすると、２ページに対応する精度
１のデータが格納されたアドレス情報を取得する（ステ
ップｓ４）。たとえば、このアドレス情報をアドレスＦ
２１とすると、そのアドレスＦ２１をアクセスして、そ
のデータを読み出す。読み出されたデータを前述した第
１の実施の形態で説明したように、対応する符号化・復
号化モジュールで伸長処理し表示する（ステップｓ
５）。

【００９１】この場合、アドレスＦ２１から読み出され
たデータは、符号化・復号化モジュールＨ１で復号化さ
れ、逆量子化、直交逆変換された後、色変換されて表示
される。これにより、表示部２４には２ページ目の画像
として、精度１の最も粗い画像が表示される。

【００９２】この時点で、ＣＰＵ２１は再びページ送り
ボタンの状態を監視し、ページ送りボタンがまだ押され
ていれば、ステップｓ２，ｓ３の処理を行い、前記同
様、そのページ番号に対応するアドレス情報を取得する
（ステップｓ４）。たとえば、そのときのページ番号が
「３」であるとすると、３ページに対応する精度１のデ
ータが格納されたアドレス情報として、アドレスＦ３１
を取得する。そして、このアドレスＦ３１をアクセスし
て、そのデータを読み出す（ステップｓ４）。読み出さ
れたデータを、対応する符号化・復号化モジュールで伸
長処理し表示する（ステップｓ５）。この場合、表示画
面上には３ページ目の画像として精度１の最も粗い画像
が表示される。

【００９３】このように、ページ番号が連続的に増加
（あるいは減少）して行く状態は、ページ送りボタンが
連続して押され続けられている場合であり、このような
場合は、それぞれのページに対応する精度１のデータが
読み出され伸長処理される。したがって、表示画面上に
はそれぞれのページ画像として最も粗い画像が次々と連
続的に表示される。ページ送りボタンが押され続けてい
ればこのような動作を繰り返す。

【００９４】以上のように、ユーザがページ送りボタン
を押し続ける場合は、情報の検索が主であり、所望とす
る画像を得ようとしてページ送りボタンを押し続ける訳
である。したがって、このような状態では、高速に処理
が可能となる最も粗いデータが格納されたアドレスのみ
を伸長処理する。つまり、切り替わって行くページに対
応したアドレスが次々と読み出され、それぞれのページ
対応する精度１のデータが伸長処理される。

【００９５】これによって表示される画像は、この実施
形態では、輝度成分のみの最も粗い画像であり、その最
も粗い画像が１画面ごとに（各ページごとに）順次表示
されて行く。なお、このときの表示画像は輝度成分のみ
のモノクロ画像であるが、情報検索であれば十分その目
的を果たすものである。

【００９６】そして、このような状態において或るタイ
ミングでＣＰＵ２１がページ送りボタンの状態を監視し
たとき、ステップｓ１において、ページ送りが停止した
ことが検出されると、ステップｓ６の処理に入る。すな
わち、ＣＰＵ２１は、現在の精度が最高か否か（最も詳
細な画像か否か）を判断し、精度が最高でない場合に
は、精度を１段アップさせる（ステップｓ７）。たとえ
ば、現時点での精度が最も粗い精度１であったとする
と、精度を１段階向上する（精度２とする）。

【００９７】そして、そのときのページ番号の画像（た
とえば、その時点で５頁目の画像がモノクロ表示されて
いたとする）に対して、そのページ番号に対応するアド
レス情報を取得し（ステップｓ４）、この場合、その５
頁目に対応するアドレス５１と５２を読み出して伸長処
理する（ステップｓ５）。これにより、表示画面上には
５ページ目の画像としてアドレス５１とアドレス５２の
データによる画像が伸長されて表示される。この表示画
像は、アドレスＦ５１とＦ５２のデータを用いて、符号
化・復号化モジュールＨ１，Ｈ２で復号化されて伸長処
理された画像であるため、アドレス５１のデータのみを
用いて伸長処理された画像に対して１段階精度が向上し
た画像となる。

【００９８】この表示がなされると、ＣＰＵ２１は再び
ページ送りを監視する。このとき、ページ送りがなされ
ておらず、ページ番号が変化していなければ、ステップ
ｓ６の処理を行う。すなわち、現在の精度が最高か否か
（最も詳細な画像か否か）を判断し、精度が最高でない
場合には、精度を１段アップさせる（ステップｓ７）。
たとえば、現時点での精度が精度２であったとすると、
精度を１段階向上させ精度３とする。

【００９９】そして、そのときのページ番号の画像（た
とえば、その時点で５頁目の画像が精度２の粗さで表示
されていたとする）に対して、そのページ番号に対応す
るアドレス情報を取得し（ステップｓ４）、この場合、
その５頁目に対応するアドレス５１，５２，５３を読み
出して伸長処理する（ステップｓ５）。これにより、表
示画面上には５ページ目の画像としてアドレスＦ１、ア
ドレスＦ２、アドレスＦ５３のデータによる画像が伸長
されて表示される。この表示画像は、アドレスＦ５１〜
Ｆ５３のデータを用いて伸長処理された画像であるた
め、アドレスＦ５１とＦ５３のデータを用いて伸長処理
された画像に対して、さらに１段階精度が向上したもの
となる。

【０１００】さらに、ＣＰＵ２１がページ送りを監視
し、ページ送りがなされておらず、ページ番号が変化し
ていなければ、そのページ（５ページ目）番号に対応す
るアドレスをアクセスし、今度は、そのページに対応す
るアドレスＦ５１〜Ｆ５４が読み出され、これらをすべ
て用いて伸長処理することにより、表示画面上にはその
ページの画像として最高精度の画像が表示される。

【０１０１】なお、前述の動作において、たとえば、フ
ァイルＦ５１〜Ｆ５３による伸長処理によって表示がな
された時点で、再びページ送りボタンが押されたことが
検出されると、ステップｓ２の処理に入り、そのページ
送り動作が停止するまで、ステップｓ２，ｓ３，ｓ４，
ｓ５，ｓ１の処理が繰り返し行われ、ページ送りされる
それぞれのページごとに精度１の最も粗い画像が表示さ
れる。

【０１０２】以上説明したように、ページ送りボタンが
押され続けている場合は、切り替わって行くページに対
応した精度１の最も粗い画像が次々と表示されていく。
そして、或る時点でページ送りボタンの押し下げが停止
すると、停止したときのページに対応した精度２の画像
が表示され、その時点でページ送りがなされてなけれ
ば、精度３の画像が表示され、さらに、その時点でペー
ジ送りがなされてなければ、最終目的の最も詳細な精度
４の画像の表示がなされる。

【０１０３】したがって、所望の情報を検索操作するよ
うなときは、粗い画像が次々と高速で表示され、所望の
画像が現れたときページ送りを止めれば、その画像が最
終精度の画像として表示される。

【０１０４】なお、以上説明した第２の実施の形態で
は、ページ送りボタン（次ページボタン３１、前ページ
ボタン３２）は、それぞれ送りの速度が一定であるとし
て説明したが、送り速度を調節できるようにしてもよ
い。たとえば、次ページボタン３１と前ページボタン３
２とを、共に複数段階の送り速度を設定できるようにし
てもよく、さらに、ページ送りボタンを一つのスライド
レバー方式として、このスライドレバーのスライド方向
により、ページ送り方向（次ページ方向あるいは前ペー
ジ方向）を設定できるようにするとともに、スライドレ
バーを押す強さにより送りの速度を調節できるようにし
てもよい。さらに、ページ送りボタンをダイヤル式とし
て、左右にいずれかに回すことにより、送る方向を設定
し、ダイヤルを回す強さによって送り速度を調節できる
ようにするなどその方式は種々考えられる。

【０１０５】このように、送りの速度を調節できるよう
にした場合、ユーザの設定した送りの速さを検出して、
その速度に応じた粗さの画像を表示するような制御を行
う。たとえば、予め設定した速度以上の速い速度でのペ
ージ送り要求を検出したときには、それぞれのページに
対する表示画像を、最も粗い画像（精度１の画像）とす
るというような制御を行うようにし、予め設定した速度
より小さい速度でのページ送り要求を検出したときは、
その速度に応じて、精度を精度２または精度３で表示す
るというように、ページ送り速度に応じた精度で画像表
示を行うようにしてもよい。このような制御を行うこと
により、ユーザの意図をきめ細かく表示に反映させるこ
とができ、きわめて使い勝手のよい機器とすることがで
きる。

【０１０６】なお、以上説明した第１、第２の実施の形
態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形実施可能である。たとえば、この第２の
実施の形態では、手書き情報や画像の取り込みが可能な
携帯用情報機器を例にしたが、このような機器に限られ
ることなく、多数の画像情報を取り込み可能で、それを
記憶し、記憶した画像を任意に読み出すことのできるよ
うな機器であれば適用可能である。

【０１０７】また、本発明の処理を行う処理プログラム
は、フロッピィディスク、光ディスク、ハードディスク
などの記憶媒体に記憶させておくことができ、本発明
は、それらを記憶した記憶媒体をも含むものであり、ま
た、ネットワークからデータを得る形式でもよい。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像デー
タ圧縮伸長方法における請求項１の発明は、或る周波数
帯域の輝度成分とこの輝度成分よりも低周波側の色度成
分との組み合わせを、幾つかの周波数帯域に対応して設
定し、それぞれの組み合わせごとに符号化を行って、対
応する記憶領域にそれぞれ記憶させ、画像の伸長時に
は、表示画像の粗さに応じて前記記憶領域を選択し、選
択された記憶領域のデータを読み出し復号化して伸長処
理するようにしている。

【０１０９】また、請求項２の発明は、輝度成分におけ
る最も粗い１段目の周波数帯域の輝度データを符号化し
て、それに対応する第１の記憶領域に記憶させ、以降
は、輝度成分におけるｎ段目の周波数帯域の輝度データ
と色度成分のｎ−１段目の周波数帯域の色度データとを
組として符号化を行い、それに対応する第ｎの記憶領域
に記憶させ、画像の伸長時には、最も粗い画像を得る場
合は、前記第１の記憶領域のデータを復号化して伸長処
理し、以降は、前記第１から第ｎまでの記憶領域のう
ち、伸長する画像の粗さに応じてｎを選定し、これによ
って設定された第１〜第ｎまでの記憶領域のデータを復
号化して伸長処理するようにしている。

【０１１０】このように、本発明は、それぞれの符号化
されたそれぞれのデータ列は、対応する記憶領域に別々
に書き込まれるので、粗さに応じた画像を伸長する場
合、それぞれ必要な複数の記憶領域から順次、対応する
圧縮データ列を読み出して、それぞれ個々に復号化して
伸長処理することができ、前のデータを参照した処理を
行う必要がなく、作業メモリ上に大きな作業領域を必要
とせず、また、ファイルを高速にアクセスしたり複雑な
読み出しポイントを設けるというような複雑なファイル
システムが不要となる。

【０１１１】また、本発明の圧縮伸長方法とすることに
より、それぞれの記憶領域に蓄積した符号化データを、
たとえば、他の情報処理機器（パソコンなど）に転送す
る場合、必要なデータのみを選択して、その選択された
データそのものを、伸長操作を経ることなく転送すると
いうことも可能となる。そして、このとき転送されるデ
ータは、必要とする粗さに対して過不足のない完結した
データとすることができる。

【０１１２】さらに、本発明の画像データ圧縮伸長方法
における請求項２の発明は、輝度成分（Ｙで表す）の最
も低周波成分データは輝度成分のみで符号化を行い、以
下、輝度成分Ｙの２番目の低周波成分データと色度成分
（Ｕ成分、Ｖ成分）の最も低周波成分のデータとの組み
合わせで符号化を行い、輝度成分Ｙの３番目の低周波成
分データと色度成分Ｕ、Ｖの２番目の低周波成分のデー
タとの組み合わせで符号化を行うというような処理を行
う。このように、前記第１の記憶領域のデータを用いて
伸長処理されて得られた画像は、輝度成分だけからなる
モノクロ画像であるが、この最も粗い画像の伸長処理
は、すべてを伸長する場合に比べて非常に高速に行うこ
とができる。

【０１１３】したがって、たとえば、多数の取り込まれ
た画像情報のうち、所望の画像情報を探すような場合、
高速の検索処理が可能となる。なお、請求項１の発明
は、輝度成分の最も粗い画像に対しても色度成分を加え
ることを可能としたものである。たとえば、輝度成分の
最も粗い画像として、第１段と第２段の周波数帯域の輝
度成分を用い、この第１段と第２段の周波数帯域の輝度
成分と第１の周波数帯域の色度成分とを組み合わせて符
号化するというような処理を行う。このようにすれば、
最も粗い画像を得る場合、輝度成分のみに比べると多少
の時間を要するが、色度成分をも含んだ粗い画像を得る
ことができる。

【０１１４】また、本発明は、輝度成分の或る周波成分
のデータと、それより低周波側の色度成分Ｕ、Ｖの各デ
ータとを組み合わせて符号化することにより、人間の目
の視覚的な特性から考えて、輝度と色度とのバランスの
取れた画像データとすることができる。

【０１１５】また、本発明の情報処理機器は、画像デー
タの圧縮伸長方法として、前記本発明の画像データ圧縮
伸長方法を採用することにより、作業メモリの削減、高
速検索が可能、どの段階での伸長画像でも輝度と色度の
バランスが取れるなど様々な効果を奏し、使い勝手に優
れ、小型化、低コスト化が実現できる。

【０１１６】加えて、ページ送り状態を監視し、ページ
送りが連続的になされていることを検出したときは、そ
れぞれのページごとに粗い画像で伸長処理し、ページ送
りが停止したことを検出すると、その時点におけるペー
ジに対応する画像データに対する記憶領域のデータを順
次読み出して伸長処理を行うようにしたので、検索時に
は高速での検索が可能となり、所望とするページの画像
は画像データをすべて用いて伸長処理することができ、
原画像と遜色のない良好な画像を得ることができる。

【０１１７】さらに、ページ送り手段のページ送り速度
を調整可能とし、ページ送りの速度に応じた粗さで画像
の伸長処理を行うようにすることにより、ユーザの意図
をきめ細かく表示に反映させることができ、きわめて使
い勝手のよい機器とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する図であ
り、画像データ圧縮伸長処理方法を説明するに必要な構
成を示すブロック図。

【図２】本発明の第１の実施の形態である画像データ圧
縮伸長処理方法の処理手順の説明図。

【図３】本発明の第２の実施の形態である情報処理機器
の構成を示すブロック図であり、第１の実施の形態で説
明した画像データ圧縮伸長処理方法を適用した情報処理
機器の構成を示すブロック図。

【図４】本発明の第２の実施の形態である情報処理機器
における画像検索時の画像伸長処理を説明するフローチ
ャート。

【図５】従来の画像圧縮伸長処理を説明する図であり、
原画像から画像ブロックを抽出し、処理対象の輝度成分
ユニットおよび色度成分ユニットを得る処理を示す説明
図。

【図６】従来の画像圧縮伸長処理を説明する図であり、
図５で得た輝度成分ユニットおよび色度成分ユニットを
直交変換する処理を示す説明図。

【図７】従来の画像圧縮伸長処理を説明する図であり、
図６で得た直交変換後の輝度成分ユニットおよび色度成
分ユニットを量子化する処理を示す説明図。

【符号の説明】

２１ＣＰＵ２２ＲＯＭ２３画像入力部２４表示部２５表示用メモリ２６符号化・復号化部２７データ記憶部２８ＲＡＭ２９システムバス３０電源スイッチ３１次ページボタン３２前ページボタン３３カメラボタンＨ１〜Ｈ４符号化・復号化モジュールＦ１〜Ｆ４ファイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された画像から画像ブロックを抽出
し、この画像ブロックを輝度成分と色度成分とに分離し
たのち、各ブロックごとに空間周波数領域への直交変換
を施し、画像の粗さに対する成分値を求め、空間周波数
の粗い成分値から順に複数段の周波数帯域に分割し、或
る周波数帯域の輝度成分とこの輝度成分よりも低周波側
の色度成分との組み合わせを、幾つかの周波数帯域に対
応して設定し、それぞれの組み合わせごとに符号化を行
って、対応する記憶領域にそれぞれ記憶させ、画像の伸長時には、表示画像の粗さに応じて前記記憶領
域を選択し、選択された記憶領域のデータを読み出し復
号化して伸長処理することを特徴とする画像データ圧縮
伸長方法。
【請求項２】入力された画像から画像ブロックを抽出
し、この画像ブロックを輝度成分と色度成分とに分離し
たのち、各ブロックごとに空間周波数領域への直交変換
を施し、画像の粗さに対する成分値を求め、空間周波数
の粗い成分値から順に１段〜ｎ段の周波数帯域（ｎは２
以上の正の整数）に分割し、輝度成分における最も粗い
１段目の周波数帯域の輝度データを符号化して、それに
対応する第１の記憶領域に記憶させ、以降は、輝度成分
におけるｎ段目の周波数帯域の輝度データと色度成分の
ｎ−１段目の周波数帯域の色度データとを組として符号
化を行い、それに対応する第ｎの記憶領域に記憶させ、画像の伸長時には、最も粗い画像を得る場合は、前記第
１の記憶領域のデータを復号化して伸長処理し、以降
は、前記第１から第ｎまでの記憶領域のうち、伸長する
画像の粗さに応じてｎを選定し（ｎは２以上の正の整
数）、これによって設定された第１〜第ｎまでの記憶領
域のデータを復号化して伸長処理することを特徴とする
画像データ圧縮伸長方法。
【請求項３】画像入力手段と、この画像入力手段から
取り込んだ画像をページごとのデータとして記憶するデ
ータ記憶手段と、情報表示部と、ページ送り手段と、シ
ステム全体の制御を所定のプログラムに従って行う制御
手段とを少なくとも有し、前記制御手段は、入力された画像から画像ブロックを抽
出し、この画像ブロックを輝度成分と色度成分とに分離
したのち、各ブロックごとに空間周波数領域への直交変
換を施し、画像の粗さに対する成分値を求め、空間周波
数の粗い成分値から順に複数段の周波数帯域に分割し、
或る周波数帯域の輝度成分とこの輝度成分よりも低周波
側の色度成分との組み合わせを、幾つかの周波数帯域に
対応して設定し、それぞれの組み合わせごとに符号化を
行って、対応する記憶領域にそれぞれ記憶させ、画像の伸長時には、表示画像の粗さに応じて前記記憶領
域を選択し、選択された記憶領域のデータを読み出し復
号化して伸長処理することを特徴とする情報処理機器。
【請求項４】前記制御手段は、ページ送り状態に応じ
た粗さで画像の伸長処理を行い、そのページ送り状態に
応じた粗さで画像を伸長する処理は、ページ送り状態を
監視し、ページ送りが連続的になされていることを検出
したときは、それぞれのページに対応する画像データに
対して、所定の粗さに対応する記憶領域のデータを読み
出し復号化して伸長処理し、ページ送りが停止したこと
を検出すると、その時点におけるページに対応する画像
データに対して、より高い精度の画像に対応する記憶領
域のデータを順次読み出し復号化して伸長処理すること
を特徴とする請求項３記載の情報処理機器。
【請求項５】前記ページ送り手段のページ送り速度を
調整可能とし、連続的なページ送り状態においてその速
度を検出し、検出された連続的なページ送り速度に対応
して伸長画像の粗さを設定し、設定された粗さに対応す
る記憶領域のデータを読み出し復号化して伸長処理する
ことを特徴とする請求項４記載の情報処理機器。
【請求項６】画像入力手段と、この画像入力手段から
取り込んだ画像をページごとのデータとして記憶するデ
ータ記憶手段と、情報表示部と、ページ送り手段と、シ
ステム全体の制御を所定のプログラムに従って行う制御
手段とを少なくとも有し、前記制御手段は、画像の圧縮伸長処理として、入力され
た画像から画像ブロックを抽出し、この画像ブロックを
輝度成分と色度成分とに分離したのち、各ブロックごと
に空間周波数領域への直交変換を施し、画像の粗さに対
する成分値を求め、空間周波数の粗い成分値から順に１
段〜ｎ段の周波数帯域（ｎは２以上の正の整数）に分割
し、輝度成分における最も粗い１段目の周波数帯域の輝
度データを符号化して、それに対応する第１の記憶領域
に記憶させ、以降は、輝度成分におけるｎ段目の周波数
帯域の輝度データと色度成分のｎ−１段目の周波数帯域
の色度データとを組として符号化を行い、それに対応す
る第ｎの記憶領域に記憶させ、画像の伸長時には、最も粗い画像を得る場合は、前記第
１の記憶領域のデータを復号化して伸長処理し、以降
は、前記第１から第ｎまでの記憶領域のうち、伸長する
画像の粗さに応じてｎを選定し（ｎは２以上の正の整
数）、これによって設定された第１〜第ｎまでの記憶領
域のデータを復号化して伸長処理することを特徴とする
情報処理機器。
【請求項７】前記制御手段は、ページ送り状態に応じ
た粗さで画像の伸長処理を行い、そのページ送り状態に
応じた粗さで画像の伸長する処理は、ページ送り状態を
監視し、ページ送りが連続的になされていることを検出
したときは、それぞれのページに対応する画像データに
対して、第１の記憶領域のデータまたは第１〜第ｍ（ｍ
はｍ＜ｎで、かつ、２以上の正の整数）までの記憶領域
のデータを読み出し復号化して伸長処理し、ページ送り
が停止したことを検出すると、その時点におけるページ
に対応する画像データに対して、前記第１〜第ｎまでの
記憶領域のデータを順次読み出し復号化して伸長処理す
ることを特徴とする請求項６記載の情報処理機器。
【請求項８】前記ページ送り手段のページ送り速度を
調整可能とし、連続的なページ送り状態においてその速
度を検出し、検出された連続的なページ送り速度が所定
速度以上であるときは、前記第１の記憶領域のデータの
みを読み出し復号化して伸長処理し、連続的なページ送
り速度が前記所定速度より小さい場合は、そのページ送
り速度に対応して前記したｍを前記範囲内のいずれかに
設定し、設定された第１〜第ｍまでの記憶領域のデータ
を読み出し復号化して伸長処理することを特徴とする請
求項７記載の情報処理機器。
【請求項９】コンピュータによって画像データ圧縮伸
長処理を行う処理プログラムを記憶した記憶媒体であっ
て、その処理プログラムは、入力された画像から画像ブ
ロックを抽出し、この画像ブロックを輝度成分と色度成
分とに分離したのち、各ブロックごとに空間周波数領域
への直交変換を施し、画像の粗さに対する成分値を求
め、空間周波数の粗い成分値から順に複数段の周波数帯
域に分割し、或る周波数帯域の輝度成分とこの輝度成分
よりも低周波側の色度成分との組み合わせを、幾つかの
周波数帯域に対応して設定し、それぞれの組み合わせご
とに符号化を行って、対応する記憶領域にそれぞれ記憶
させ、画像の伸長時には、表示画像の粗さに応じて前記記憶領
域を選択して選択された記憶領域のデータを読み出して
復号化して伸長処理することを特徴とする画像データ圧
縮伸長処理を行う処理プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項１０】コンピュータによって画像データ圧縮
伸長処理を行う処理プログラムを記憶した記憶媒体であ
って、その処理プログラムは、入力された画像から画像
ブロックを抽出し、この画像ブロックを輝度成分と色度
成分とに分離したのち、各ブロックごとに空間周波数領
域への直交変換を施し、画像の粗さに対する成分値を求
め、空間周波数の粗い成分値から順に１段〜ｎ段の周波
数帯域（ｎは２以上の正の整数）に分割し、輝度成分に
おける最も粗い１段目の周波数帯域の輝度データを符号
化して、それに対応する第１の記憶領域に記憶させ、以
降は、輝度成分におけるｎ段目の周波数帯域の輝度デー
タと色度成分のｎ−１段目の周波数帯域の色度データと
を組として符号化を行い、それに対応する第ｎの記憶領
域に記憶させ、画像の伸長時には、最も粗い画像を得る場合は、前記第
１の記憶領域のデータを復号化して伸長処理し、以降
は、前記第１から第ｎまでの記憶領域のうち、伸長する
画像の粗さに応じてｎを選定し（ｎは２以上の正の整
数）、これによって設定された第１〜第ｎまでの記憶領
域のデータを復号化して伸長処理することを特徴とする
画像データ圧縮伸長処理を行う処理プログラムを記憶し
た記憶媒体。