JPH1146361A - 画像圧縮方法、画像圧縮装置、デジタルカメラ、携帯情報端末、画像伸張装置、並びに、画像伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来からある有線伝送路用画像伸張装置をそ
のまま無線伝送路用に転用すると、無線伝送路の狭帯域
特性に起因して、ブロック歪みを防止しつつ良好な画像
伝送速度を確保することはできなかった。 【解決手段】 本発明は、入力画像の画素数を削減する
とともとに、ジェイペグベースライン方式にて輝度情報
を削減するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の画素がマ
トリックス状に配列されたデジタル画像を圧縮／伸張す
るための技術に係り、例えば、ＰＨＳやセルラーフォン
などの伝送レート（帯域）が制限された伝送路を介して
上記デジタル画像を良好に伝送することが可能な画像圧
縮方法、画像圧縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル画像を伝送するシステム
としては電話回線などの有線伝送路を利用したものがあ
る。図８は「マルチメディア符号化の国際標準（丸善書
店出版、平成３年６月）」に記載された有線伝送路用画
像伝送システムのブロック図である。図において、１０
ａは当該画像伝送システムに入力される入力画像であ
り、１０ｐは当該入力画像をジェイペクベースライン方
式（ＪＰＥＧｂａｓｅｌｉｎｅ方式）により圧縮して圧
縮データを出力する有線伝送路用画像圧縮装置であり、
１０ｇは当該圧縮データであり、１０ｈは当該圧縮デー
タを送信する電話回線などの有線伝送路であり、１０ｑ
は上記有線伝送路１０ｈから入力された圧縮データをジ
ェイペクベースライン方式により伸張して伸張画像を出
力する有線伝送路用画像伸張装置である。

【０００３】また、上記有線伝送路用画像圧縮装置１０
ｐにおいて、１０ｂは当該入力画像を８×８などのブロ
ックに分割し、各ブロック毎に離散コサイン変換方式
（ディスクリート・コサイン・トランスフォーム方式）
によりＤＣＴ係数を演算するＤＣＴ手段であり、１０ｄ
は１０ｃの量子化テーブルを参照しながら当該ＤＣＴ係
数のＤＣ成分とＡＣ成分とを量子化する量子化手段であ
り、１０ｆはｌ０ｅの符号化テーブルを参考にしながら
当該量子化データをエントロピー符号化するエントロピ
ー符号化手段である。

【０００４】更に、上記有線伝送路用画像伸張装置１０
ｑにおいて、１０ｋはｌ０ｊの復号化テーブルを参考に
しながら上記圧縮データ１０ｇをエントロピー復号化す
るエントロピー復号化手段であり、１０ｍは１０ｌの逆
量子化テーブルを参照しながら復号化データを逆量子化
して各ブロック毎のＤＣＴ係数を出力する逆量子化手段
であり、１０ｎは当該各ブロック毎のＤＣＴ係数から各
ブロックを構成する各画素の輝度データを再生する逆Ｄ
ＣＴ手段である。

【０００５】次に動作について説明する。まず、上記Ｄ
ＣＴ手段１０ｂが上記当該入力画像１０ａを８×８など
のブロックに分割し、各ブロック毎に離散コサイン変換
方式（ディスクリート・コサイン・トランスフォーム方
式）によりＤＣＴ係数を演算し、上記量子化手段１０ｄ
が当該ＤＣＴ係数のＤＣ成分とＡＣ成分とを量子化し、
上記エントロピー符号化手段１０ｆが当該量子化データ
をエントロピー符号化することで、上記入力画像１０ａ
の圧縮データ１０ｇが上記有線伝送路用画像圧縮装置１
０ｐから上記有線伝送路１０ｈに出力される。

【０００６】次に、エントロピー復号化手段１０ｋが上
記有線伝送路１０ｈから入力された圧縮データ１０ｇを
エントロピー復号化し、上記逆量子化手段１０ｍが復号
化データを逆量子化して各ブロック毎のＤＣＴ係数を出
力し、上記逆ＤＣＴ手段１０ｎが当該各ブロック毎のＤ
ＣＴ係数から各ブロックを構成する各画素の輝度データ
を再生することで、上記有線伝送路用画像伸張装置１０
ｑから上記符号化データの伸張画像１０ｏが出力され
る。

【０００７】以上のようにして、従来の有線伝送路用画
像伝送システムは入力画像１０ａを有線伝送路１０ｈを
利用して伝送することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の有線伝送路用画
像伝送システムは以上のように構成されているので、例
えばＰＨＳやセルラーフォンなどの伝送レート（帯域）
が制限された伝送路を介して上記デジタル画像を良好に
伝送することができなかった。

【０００９】以下、その理由を詳細に説明する。上記Ｐ
ＨＳやセルラーフォンなどの携帯端末は、最大でも３２
Ｋｂｐｓの伝送レートである。これに対して、画像情報
は、例えば比較的画素数の少なくないデジタルカメラで
あっても３２０ドット×２４０ドット画素数を有し、こ
の画像が８ビット階調のモノクロ画像だとしても、６１
４．４Ｋｂｉｔの情報量を有する。従って、上記記ＰＨ
Ｓやセルラーフォンなどの携帯端末を利用して当該画像
を伝送しようとした場合には、その画像の伝送速度を考
慮すると、少なくとも画像を１／２０以上、あるいは１
／３０以上にまで圧縮しなければならない。なお、各種
の制御情報や伝送路データ誤りを検出／訂正するための
情報をも伝送する必要があるので、１／３０まで画像を
圧縮したとしても１フレームの伝送が完了するまでには
１分以上が必要である。

【００１０】他方、上記図８に示す従来の有線伝送路用
画像伝送システムでは、ジェイペグベースライン方式に
より画像を圧縮しているが、このジェイペグベースライ
ン方式は、各ブロック毎に独立して圧縮を行ない、これ
により画像全体を圧縮させるブロック符号化方式の一種
である。従って、画像の圧縮率が高くなればなるほど
（各ブロックが利用できるビット数が減れば減るほ
ど）、伸張画像に発生するブロック歪みが顕在化して画
質劣化が激しくなってしまうことになり、上記ジェイペ
グベースライン方式では一般的に１／１０以上の圧縮率
は利用されていない。ちなみに、上記デジタルカメラで
の画像圧縮率は１／１０である。

【００１１】従って、今日広く普及している有線伝送路
を利用した画像伝送システムを応用して、ジェイペグベ
ースライン方式などのブロック符号化方式に画像を圧縮
して、当該圧縮画像を無線伝送路を使用して伝送した場
合には、実用的な伝送速度にて伝送しようとするとブロ
ック歪みによる画質劣化が激しく視認されてしまうこと
になり、他方、当該ブロック歪みを抑制して伝送しよう
とすると非常に長い伝送時間が必要となってしまい、い
ずれにしてもデジタル画像を良好に伝送することはでき
なかった。

【００１２】ところで、従来には、特開昭６３−２９２
７６９号公報などのように上記ジェイペグベースライン
方式以外の圧縮方式にて画像を圧縮して伝送する技術が
提案されている。ちなみに、上記公報には、入力画像を
縮小して更に圧縮符号化することで符号化データを生成
するとともに、上記縮小した段階の画像を再拡大して得
られる画像と上記入力画像との排他論理和データを生成
して、これら符号化データおよび排他論理和データを出
力する画像圧縮方式が提案されている。そして、このよ
うな圧縮方式を利用して画像伝送システムを構築するこ
とが考えられる。

【００１３】しかしながら、今日において上記ジェイペ
グベースライン方式は有線伝送路における圧縮方式とし
て広く利用されている。従って、無線伝送路における画
像伝送システムを上記ジェイペグベースライン方式以外
の圧縮方式を利用して構築してしまった場合には、有線
伝送路に接続された各種の情報端末、例えばパーソナル
コンピュータ、ワークステーションなどの各種情報機器
との間でのデータ互換性が失われてしまう。

【００１４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、伝送レート（帯域）が制限された
伝送路を介して上記デジタル画像を良好に伝送すること
ができる画像圧縮方法、画像圧縮装置、デジタルカメ
ラ、携帯情報端末、画像伸張装置、並びに、画像伝送シ
ステムを得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る画像圧縮方法は、複数の画素がマトリックス状に配列
された入力画像に対して画素数を削減する画素数削減処
理を行なった後、複数の画素に対してブロック符号化処
理を行なうものである。

【００１６】請求項２記載の発明に係る画像圧縮装置
は、入力画像を構成する複数の画素に対して画素数を削
減する処理を行なって当該入力画像の画素数よりも少な
い画素数からなる低画素化画像を生成する画素数削減部
と、当該低画素化画像に対して複数の画素単位で符号化
処理を行なって符号化データを生成するブロック符号化
部とを有し、当該符号化データを上記入力画像の圧縮デ
ータとして出力するものである。

【００１７】請求項３記載の発明に係る画像圧縮装置
は、画素数削減部が、デジタル画像の各辺の画素数の削
減率が３／４倍から１／４倍となるように画素数削減処
理を行なう一方で、ブロック符号化部が、ジェイペクベ
ースライン方式にて低画素化画像に対する符号化処理を
行なうとともに、１０から８０のクオリティパラメータ
にて符号化処理を行なうものである。

【００１８】請求項４記載の発明に係る画像圧縮装置
は、画素数削減部が、入力画像を構成する複数の画素に
対して複数の画素毎に輝度の平均値を求め、当該輝度平
均値を当該複数の画素の輝度に置き換える平均値フィル
タリング処理手段と、上記輝度平均値に係る複数の画素
毎に１つの画素を残すように間引き処理を行なう間引き
処理手段とを有し、当該間引き処理により得られる低画
素化画像の画素数が上記入力画像の画素数の１／２倍以
上１／４倍以下であるものである。

【００１９】請求項５記載の発明に係る画像圧縮装置
は、画素数削減部が、入力画像を構成する複数の画素に
対して複数の画素毎に１つの画素を残すように間引き処
理を行なう間引き処理手段を有し、当該間引き処理によ
り得られる低画素化画像の画素数が上記入力画像の画素
数の１／２倍以上１／４倍以下であるものである。

【００２０】請求項６記載の発明に係る画像圧縮装置
は、画素数削減部が、入力画像を構成する複数の画素に
対して複数の画素毎に１つの画素を残すように間引き処
理を行なう間引き処理手段を有し、当該間引き処理によ
り得られる低画素化画像の画素数が上記入力画像の画素
数の１／２倍以上１倍未満であるものである。

【００２１】請求項７記載の発明に係る画像圧縮装置
は、画素数削減部が、入力画像の各画素に対してガウシ
アンフィルタ処理を行なうガウシアンフィルタリング処
理手段と、複数の画素毎に１つの画素を残すように間引
き処理を行なう間引き処理手段とを有し、当該間引き処
理により得られる低画素化画像の画素数が上記入力画像
の画素数の１／２倍以上１／４倍以下であるものであ
る。

【００２２】請求項８記載の発明に係る画像圧縮装置
は、画素数削減部が、入力画像を構成する複数の画素に
対して画素数を増加させる処理を行なう画素数増加手段
と、当該拡大済の画像を構成する複数の画素毎に輝度の
平均値を求め、当該輝度平均値を当該複数の画素の輝度
に置き換える平均値フィルタリング処理手段と、上記輝
度平均値に係る複数の画素毎に１つの画素を残すように
間引き処理を行なう間引き処理手段とを有し、当該間引
き処理により得られる低画素化画像の画素数が上記入力
画像の画素数の１／４倍以上３／４倍以下であるもので
ある。

【００２３】請求項９記載の発明に係る画像圧縮装置
は、更に、低画素化画像を入力画像と同じ画素数に拡大
する拡大処理部と、当該拡大処理済の画像と上記入力画
像との各画素の輝度差を求めて差分画像を生成する差分
画像形成部と、当該差分画像を符号化して差分符号化デ
ータを生成する差分データ符号化部とを有するものであ
る。

【００２４】請求項１０記載の発明に係るデジタルカメ
ラは、請求項２記載の画像圧縮装置を有するものであ
る。

【００２５】請求項１１記載の発明に係る携帯情報端末
は、請求項２記載の画像圧縮装置を有するものである。

【００２６】請求項１２記載の発明に係る画像伸張装置
は、画像を複数の画素単位で符号化することにより得ら
れる符号化データに対して伸張処理を行なって復号化画
像を生成する復号化部と、当該復号化画像に対して画素
数を増加させる処理を行なって高画素化画像を生成する
画素数増加部とを有し、当該高画素化画像を上記符号化
データの伸張画像として出力するものである。

【００２７】請求項１３記載の発明に係る画像伸張装置
は、復号化部が、ジェイペクベースライン方式にて低画
素化画像に対する符号化処理を行なうとともに、１０か
ら８０のクオリティパラメータにて復号化処理を行なう
一方で、画素数増加部は、伸張画像の各辺の画素数の拡
大率が３／４倍から１／４倍となるように画素数増加処
理を行なうものである。

【００２８】請求項１４記載の発明に係る画像伝送シス
テムは、請求項２記載の画像圧縮装置と、当該画像圧縮
装置から出力される圧縮データを無線により送信する無
線送信部と、当該無線送信部からの無線送信データを受
信する無線受信部と、当該無線受信部が受信した圧縮デ
ータに対して伸張処理を行なう請求項１２記載の画像伸
張装置とを有するものである。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る画
像伝送システムを示すブロック図であり、図において、
１ｊは入力された画像を送信データに変換して無線送信
する送信用携帯端末（携帯情報端末）であり、１ｋは当
該無線送信された送信データを受信するとともに当該受
信データから画像を復元して出力する受信用携帯端末
（携帯情報端末）である。なお、本実施の形態では無線
伝送路を使った例を示すが、本発明が適用できる伝送路
としては伝送レートが制限されたもの（狭帯域伝送路）
であるならば有線の伝送路であってもよい。

【００３０】上記送信用携帯端末１ｊにおいて、１ａは
入力画像を保持する画像入力部であり、１ｂは当該入力
画像を構成する複数の画素に対して画素数を削減する処
理を行なって当該入力画像の各辺を所定の画素数の削減
率に応じて削減して低画素化画像を生成する画素数削減
部（画像圧縮装置）であり、１ｃは当該低画素化画像に
対してジェイペクベースライン方式にて符号化処理を行
なって符号化データを生成するブロック符号化部（画像
圧縮装置）であり、１ｄは当該符号化データ（圧縮デー
タ）を無線により送信する無線送信部であり、１ｅは上
記受信用携帯端末との間の伝送レートが入力され、この
伝送レートに応じて上記画素数削減部における画素数の
削減率を３／４倍から１／４倍に制御するとともに、上
記ブロック符号化部におけるクオリティパラメータを対
象となる画像の性質に応じて１０から８０に制御するレ
ート制御部である。そして、本実施の形態１では上記画
素数削減部および上記ブロック符号化部により画像の圧
縮がなされており、これらが画像圧縮装置に相当する。

【００３１】なお、このような送信用携帯端末１ｊにお
いて画像の情報量の削減率は、上記画素数削減部におけ
る画素数の削減率と、上記ブロック符号化部における圧
縮率との積となる。

【００３２】上記受信用携帯端末１ｋにおいて、１ｆは
上記無線送信部から送信された伝送データ（無線送信デ
ータ）を受信する無線受信部であり、１ｇは当該伝送デ
ータに含まれる上記符号化データに対してジェイペグベ
ースライン方式にて復号化処理を行なって復号化画像を
生成する復号化部であり、１ｈは上記伝送データに含ま
れる上記画素数の削減率情報に基づいて上記復号化画像
に対して各辺の画素数を増加させる処理を行なって高画
素化画像を生成する画素数増加部であり、１ｉは当該高
画素化画像を保持する画像出力部であり、当該画像出力
部から復元画像は出力される。そして、本実施の形態１
では上記復号化部および画素数増加部により画像の伸張
がなされており、これらが画像伸張装置に相当する。

【００３３】次に動作について説明する。まず、上記レ
ート制御部１ｅが無線伝送路の伝送レートに基づいて上
記画素数の削減率および上記クオリティパラメータを設
定する。そして、上記画素数削減部１ｂは、上記レート
制御部１ｅから出力される画素数の削減率に基づいて入
力画像に対して画素数を削減する処理を行なって当該入
力画像の各辺を所定の画素数の削減率にて削減して低画
素化画像を生成する。次に、上記ブロック符号化部が、
当該低画素化画像を例えば８×８画素毎に独立して離散
コサイン変換してＤＣＴ係数を演算し、当該ＤＣＴ係数
のＤＣ成分とＡＣ成分とを量子化し、更に、当該量子化
データをエントロピー符号化して符号化データを生成す
る。最後に、上記無線送信部１ｄが、当該符号化データ
に対して上記画素数の削減率情報などのヘッド情報を追
加して伝送データを生成して送信する。

【００３４】次に、上記無線受信部１ｆが、上記伝送デ
ータを受信し、当該伝送データに含まれる上記符号化デ
ータを上記復号化部１ｇに出力するとともに上記画素数
の削減率情報を画素数増加部１ｈに出力する。そして、
上記復号化部１ｇは、上記符号化データをエントロピー
復号化し、当該復号化データを逆量子化して各ブロック
毎のＤＣＴ係数を演算し、当該ＤＣＴ係数から各ブロッ
クを構成する各画素の輝度データを再生して復号画像を
出力する。次に、上記画素数増加部１ｈが上記画素数の
削減率情報に応じて当該復号画像の画素数を増加させて
伸張画像を出力する。最後に、上記画像出力部１ｉが当
該伸張画像を復元画像として出力する。

【００３５】以上のように構成された画像伝送システム
を、無線伝送路として３２Ｋｂｐｓの伝送レートを有す
るＰＨＳを使用した監視システムに応用して実験を行な
った。具体的には、建物，車等に設置された監視用デジ
タルカメラで撮影した画像を上記送信用携帯端末１ｊに
入力するともに、上記受信用携帯端末１ｋから出力され
る復元画像を監視センタ内のパーソナルコンピュータに
入力させた。なお、これら各種の装置は無線伝送路を使
用しているので、設置が非常に容易であった。

【００３６】その結果、上記監視用デジタルカメラで撮
影された映像をブロック歪みを生ずることなく実用上問
題のない画質にて上記パーソナルコンピュータのモニタ
ーに写し出すことができた。また、画像も１秒に１回程
度で更新させることができ、監視装置として十分な動画
更新周期を確保することができた。

【００３７】また、入力画像を圧縮処理するにあたっ
て、まず、入力画像に対して画素数を削減する画素数削
減処理を行なった後、次に、複数の画素に対してブロッ
ク符号化処理を行なうので、当該ブロック符号化処理と
してジェイペクベースライン方式と互換性のあるものを
採用することで、当該圧縮処理により得られる圧縮デー
タを、ジェイペクベースライン方式にて伸張することが
できる。従って、上記本発明の圧縮方式にて圧縮した圧
縮データは、有線伝送路に接続された各種の情報端末と
の間でデータ互換性を有する。そして、上記送信用携帯
端末１ｊの符号化データをジェイペクベースライン方式
のみで伸張してみたところ、ブロック歪みのない良好な
画像を得ることができた。

【００３８】逆に、上記受信用携帯端末１ｋにジェイペ
クベースライン方式のみにて圧縮された監視映像の符号
化データを入力させても、上記パーソナルコンピュータ
のモニターにブロック歪みのない良好な画像を写し出す
こともできた。

【００３９】以上のように、本実施の形態では、入力画
像そのものをブロック符号化処理するのではなく、入力
画像の画素数を削減したものに対してブロック符号化処
理をする。従って、従来のようにジェイペグベースライ
ン方式のみで入力画像の階調情報（輝度）のみを圧縮す
る場合に比べて、当該階調情報（輝度）の圧縮率をさげ
つつ、画像としては同等の圧縮率とすることができる。
従って、当該ジェイペグベースライン方式などのブロッ
ク符号化処理により高い圧縮率を稼ぐ必要はなくなるの
で、ブロック歪みの発生を抑制しつつ、実用的な伝送速
度にて伝送することが可能となる。

【００４０】特に、画素数削減部が、デジタル画像の各
辺の画素数の削減率が３／４倍から１／４倍となるよう
に画素数削減処理を行なう一方で、ブロック符号化部
が、ジェイペクベースライン方式にて低画素化画像に対
する符号化処理を行なうとともに、１０から８０のクオ
リティパラメータにて符号化処理を行なうようにするこ
とで、ブロック歪みを防止しつつＰＨＳなどにより良好
な伝送速度でデジタルカメラの画像や携帯情報端末の画
像を伝送することができる。

【００４１】また、このような圧縮方式で圧縮された画
像を無線伝送路を介して画像伸張装置で受信する場合に
は、当該画像伸張装置は、画像を複数の画素毎に独立し
て符号化することにより得られる符号化データに対して
伸張処理を行なって復号化画像を生成する復号化部と、
当該復号化画像に対して画素数を増加させる処理を行な
って高画素化画像を生成する画素数増加部とを有し、当
該高画素化画像を上記符号化データの伸張画像として出
力するように構成すると良い。これにより、当該画像伸
張装置では、ブロック歪みを抑制しつつ所望の画素数の
伸張画像を得ることができ、ひいては入力画像と同一の
画素数の画像を得ることができ、良好な画質にて画像を
再現することができる。また、このような伸張方式であ
れば、有線伝送路に接続された各種の情報端末において
ジェイペグベースライン方式で圧縮された圧縮データを
も所望の画素数にて伸張することもできる。特に、復号
化部が、ジェイペクベースライン方式にて低画素化画像
に対する符号化処理を行なうとともに、１０から８０の
クオリティパラメータにて復号化処理を行なう一方で、
画素数増加部は、伸張画像の各辺の画素数の拡大率が４
／３倍から４／１倍となるように画素数増加処理を行な
うようにすれば、ブロック歪みを防止することができ
る。

【００４２】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２に係る画像伝送システムを示すブロック図であり、
図において、２ａはレート制御部１ｅから出力される画
素数の削減率に応じて入力画像についてＮ×Ｎ画素ずつ
の平均輝度を演算し、当該演算結果を当該Ｎ×Ｎの各画
素の輝度として設定する送信側Ｎタップ平均値フィルタ
リング処理手段（平均値フィルタリング処理手段）であ
り、２ｂは上記Ｎ個の画素毎に１つの画素を選択する
Ｎ：１間引き処理手段（間引き処理手段）であり、２ｃ
は無線受信部１ｆから出力される画素数の削減率情報に
基づいて復号化部から出力される復号画像をＮ×Ｎ倍に
単純に拡大するＮ倍単純拡大処理手段であり、２ｄは当
該拡大された復号画像についてＮ×Ｎ画素ずつの平均輝
度を演算し、当該演算結果を当該Ｎ×Ｎの各画素の輝度
として設定する受信側Ｎタップ平均値フィルタリング処
理手段である。上記以外の構成については、実施の形態
１と同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省
略する。

【００４３】そして、本実施の形態２の送信用携帯端末
では、画素数削減部１ｂが送信側Ｎタップ平均値フィル
タリング処理手段２ａとＮ：１間引き処理手段２ｂとで
構成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を
奏するとともに、デジタル領域での積和演算処理のみに
よって簡易に倍率１／Ｎの投影法と等価な良質の圧縮デ
ータを迅速に得ることができる。

【００４４】また、本実施の形態２の受信用携帯端末で
は、画素数増加部１ｈがＮ倍単純拡大処理手段２ｃと受
信側Ｎタップ平均値フィルタリング処理手段２ｄとで構
成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を奏
するとともに、他のフィルタを用いた縮小処理、拡大処
理の場合に比べてより少ない乗算回数にて良好な画質を
迅速に生成することができる。

【００４５】特に、上記送信用携帯端末における間引き
処理で得られる低画素化画像の画素数が上記入力画像の
画素数の１／２倍以上１／４倍以下にすることで、ブロ
ック歪みのない良好な画質を得ることができる。

【００４６】また、画素数削減部が、入力画像を構成す
る複数の画素に対して複数の画素毎に輝度の平均値を求
め、当該輝度平均値を当該複数の画素の輝度に置き換え
る平均値フィルタリング処理手段と、上記輝度平均値に
係る複数の画素毎に１つの画素を残すように間引き処理
を行なう間引き処理手段とを有する場合には、当該間引
き処理により得られる低画素化画像の画素数が上記入力
画像の画素数の１／２倍以上１／４倍以下にすること
で、画質の劣化を最小に抑えつつ良好な伝送速度を確保
することができる。この場合では、デジタル領域での積
和演算処理のみによって簡易に良好な画質の圧縮データ
を得ることができ、その画質は従来から用いられてきた
画像拡大縮小処理である投影法による縮小画像によるも
のと同等のものである。また、平均値フィルタが用いら
れているため、他のフィルタを用いた縮小処理、拡大処
理の場合に比べてより少ない乗算回数にて良好な画質を
生成することができる。

【００４７】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３に係る画像伝送システムを示すブロック図である。
図において、画素数削減部１ｂがＮ：１間引き処理手段
２ｂのみで構成されている以外は、実施の形態２と同様
の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。

【００４８】そして、本実施の形態３の送信用携帯端末
では、画素数削減部１ｂがＮ：１間引き処理手段２ｂで
構成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を
奏するとともに、非常に高速に圧縮処理を行なうことが
できる。

【００４９】また、本実施の形態３の受信用携帯端末で
は、画素数増加部１ｈがＮ倍単純拡大処理手段２ｃと受
信側Ｎタップ平均値フィルタリング処理手段２ｄとで構
成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を奏
するとともに、他のフィルタを用いた縮小処理、拡大処
理の場合に比べてより少ない乗算回数にて良好な画質を
迅速に生成することができる。

【００５０】特に、上記送信用携帯端末の間引き処理で
得られる低画素化画像の画素数が上記入力画像の画素数
の１／２倍以上１／４倍以下にすることで、画質の劣化
を最小に抑えつつ良好な伝送速度を確保することができ
る。

【００５１】また、画素数削減部が、入力画像を構成す
る複数の画素に対して複数の画素毎に１つの画素を残す
ように間引き処理を行なう間引き処理手段のみからなる
場合には、当該間引き処理により得られる低画素化画像
の画素数が上記入力画像の画素数の１／２倍以上１／４
倍以下にすることで、画質の劣化を最小に抑えつつ良好
な伝送速度を確保することができる。この場合には、乗
算を用いることなく圧縮処理を実現することができるの
で、圧縮処理の高速化を図ることができる。

【００５２】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４に係る画像伝送システムを示すブロック図である。
図において、画素数削減部１ｂがＮ：１間引き処理手段
２ｂのみで構成されるとともに、画素数増加部１ｈがＮ
倍単純拡大処理手段２ｃのみで構成されている以外は、
実施の形態２と同様の構成であるので、同一符号を付し
て説明を省略する。

【００５３】そして、本実施の形態４の送信用携帯端末
では、画素数削減部１ｂがＮ：１間引き処理手段２ｂで
構成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を
奏するとともに、非常に高速に圧縮処理を行なうことが
できる。

【００５４】また、本実施の形態４の受信用携帯端末で
は、画素数増加部１ｈがＮ倍単純拡大処理手段２ｃで構
成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を奏
するとともに、非常に高速に復号画像を得ることができ
る。

【００５５】特に、上記送信用携帯端末の間引き処理で
得られる低画素化画像の画素数が上記入力画像の画素数
の１／２倍以上１倍未満にすることで、画質の劣化を最
小に抑えつつ良好な伝送速度を確保することができる。

【００５６】また、画素数削減部が、入力画像を構成す
る複数の画素に対して複数の画素毎に１つの画素を残す
ように間引き処理を行なう間引き処理手段のみを有する
場合であっても、当該間引き処理により得られる低画素
化画像の画素数が上記入力画像の画素数の１／２倍以上
１倍未満にすることで、画質の劣化を最小に抑えつつ良
好な伝送速度を確保することができる。この場合には、
乗算を用いることなく圧縮処理を実現することができる
ので、圧縮処理の高速化を図ることができる。

【００５７】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５に係る画像伝送システムを示すブロック図である。
図において、５ｂは画素数の削減率に応じたタップ長Ｎ
以上のガウシアンフィルタを出力する送信側ガウシアン
フィルタ選択手段であり、５ａは当該ガウシアンフィル
タを用いて入力画像にガウシアンフィルタを施す送信側
ガウシアンフィルタリング処理手段（ガウシアンフィル
タリング処理手段）であり、５ｃは画素数の削減率情報
に応じて復号画像の縦横各方向ごとに各画素間に（Ｎ−
１）個の値０の画素を挿入することにより復号画像の解
像度をＮ倍に上げるアップサンプリングを施す１：Ｎア
ップサンプリング処理手段であり、５ｅは画素数の削減
率情報に応じてタップ長Ｎ以上のガウシアンフィルタを
出力する受信側ガウシアンフィルタ選択手段であり、５
ｃは当該ガウシアンフィルタを用いて復号画像にガウシ
アンフィルタを施す受信側ガウシアンフィルタリング処
理手段（ガウシアンフィルタリング処理手段）である。
上記以外の構成については、実施の形態１と同様の構成
であるので、同一符号を付して説明を省略する。

【００５８】そして、本実施の形態５の送信用携帯端末
では、画素数削減部１ｂが上記送信側ガウシアンフィル
タ選択手段５ｂと、送信側ガウシアンフィルタリング処
理手段５ａと、Ｎ：１間引き処理手段２ｂとで構成され
ているので、実施の形態１と同様の作用効果を奏すると
ともに、実施の形態２から実施の形態４よりも画質劣化
を抑制することができる。

【００５９】また、本実施の形態５の受信用携帯端末で
は、画素数増加部１ｈが１：Ｎアップサンプリング処理
手段５ｃと、受信側ガウシアンフィルタ選択手段５ｅ
と、受信側ガウシアンフィルタリング処理手段５ｄとで
構成されているので、実施の形態１と同様の作用効果を
奏するとともに、実施の形態２から実施の形態４よりも
良好な画質の復元画像を得ることができる。

【００６０】特に、上記送信用携帯端末の間引き処理で
得られる低画素化画像の画素数が上記入力画像の画素数
の１／２倍以上１／４倍以下にすることで、ブロック歪
みが生じない非常に良好な画質を得つつ、良好な伝送速
度を確保することができる。

【００６１】また、画素数削減部が、入力画像の各画素
に対してガウシアンフィルタ処理を行なうガウシアンフ
ィルタリング処理手段と、複数の画素毎に１つの画素を
残すように間引き処理を行なう間引き処理手段とを有し
ても、当該間引き処理により得られる低画素化画像の画
素数が上記入力画像の画素数の１／２倍以上１／４倍以
下にすることで、画質の劣化を最小に抑えつつ良好な伝
送速度を確保することができる。この場合には、平均値
フィルタリングの場合よりも画質を維持した縮小処理を
実現することができる。

【００６２】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６に係る画像伝送システムを示すブロック図である。
図において、７ａは実施の形態２のＮ倍単純拡大処理手
段２ｃと同様な構成の送信側Ｎ倍単純拡大処理手段（画
素数増加手段）であり、７ｂは実施の形態２の送信側Ｎ
タップ平均値フィルタリング処理手段２ａと同様な構成
のＭタップ平均値フィルタリング処理手段（平均地フィ
ルタリング処理手段）であり、７ｃは実施の形態２の
Ｎ：１間引き処理手段２ｂと同様な構成のＭ：１間引き
処理手段（間引き処理手段）であり、８ａは実施の形態
２のＮ倍単純拡大処理手段２ｃと同様な構成のＰ倍単純
拡大処理手段であり、８ｂは実施の形態２の送信側Ｎタ
ップ平均値フィルタリング処理手段２ａと同様な構成の
Ｐタップ平均値フィルタリング処理手段であり、８ｃは
実施の形態２のＮ：１間引き処理手段２ｂと同様な構成
のＱ：１間引き処理手段である。上記以外の構成につい
ては、実施の形態１と同様の構成であるので、同一符号
を付して説明を省略する。

【００６３】そして、本実施の形態６の送信用携帯端末
では、画素数削減部１ｂが送信側Ｎ倍単純拡大処理手段
７ａと、Ｍタップ平均値フィルタリング処理手段７ｂ
と、Ｍ：１間引き処理手段７ｃとで構成されているの
で、実施の形態１と同様の作用効果を奏するとともに、
画素数の削減率を伝送レートに応じた任意の値に設定し
て実施の形態２から実施の形態４よりも画質劣化を抑制
することが可能となる。

【００６４】また、本実施の形態６の受信用携帯端末で
は、画素数増加部１ｈがＰ倍単純拡大処理手段８ａと、
Ｐタップ平均値フィルタリング処理手段８ｂと、Ｑ：１
間引き処理手段８ｃとで構成されているので、実施の形
態１と同様の作用効果を奏するとともに、伝送レートに
最適な画素数の削減率にて送信された圧縮データをもと
に、実施の形態２から実施の形態４よりも良好な画質の
復元画像を得ることが可能となる。

【００６５】特に、上記送信用携帯端末の間引き処理で
得られる低画素化画像の画素数が上記入力画像の画素数
の１／４倍以上３／４倍以下にすることで、ブロック歪
みが生じない非常に良好な画質を得つつ、良好な伝送速
度を確保することができる。

【００６６】また、画素数削減部が、入力画像を構成す
る複数の画素に対して画素数を増加させる処理を行なう
画素数増加手段と、当該拡大済の画像を構成する複数の
画素毎に輝度の平均値を求め、当該輝度平均値を当該複
数の画素の輝度に置き換える平均値フィルタリング処理
手段と、上記輝度平均値に係る複数の画素毎に１つの画
素を残すように間引き処理を行なう間引き処理手段とを
有する場合には、当該間引き処理により得られる低画素
化画像の画素数が上記入力画像の画素数の１／４倍以上
３／４倍以下にすることで、画質の劣化を最小に抑えつ
つ良好な伝送速度を確保することができる。また、当該
構成では任意倍率に画素数の低減率を任意に設定するこ
とができる。

【００６７】実施の形態７．図７はこの発明の実施の形
態７に係る画像伝送システムを示すブロック図である。
図において、６ａは画素数削減部１ｂから出力される低
画素化画像を入力画像と同じ画素数（サイズ）に拡大す
る拡大処理部であり、６ｃは当該拡大処理済の画像と上
記入力画像との各画素の輝度差を求めて差分画像を生成
する差分画像形成部であり、６ｂは当該差分画像に対し
てハフマン符号化や算術符号化などのエントロピー符号
化を施して差分符号化データを生成する差分画像符号化
部であり、無線送信部１ｄは符号化データや上記画素数
の削減率情報などのヘッド情報とともに上記差分符号化
データにより伝送データを生成して送信する。この際、
当該差分符号化データは上記符号化データの後から送信
される。

【００６８】また、同図において、６ｄは上記差分符号
化データをエントロピー復号化して差分画像を生成する
差分画像復号化部であり、６ｅは画素数増加部１ｈから
出力された伸張画像および上記差分画像が入力され、必
要に応じてこれら２つの画像を加算して加算画像を生成
する加算画像生成部であり、当該加算画像が画像出力部
１ｉを介して復元画像として出力される。

【００６９】そして、本実施の形態７では、上記送信用
携帯端末１ｊが符号化データとともに差分符号化データ
を送信するとともに、上記受信側携帯端末１ｋが上記差
分画像復号化部６ｄおよび上記加算画像生成部６ｅを備
えているので、当該受信側携帯端末１ｋは当該送信用携
帯端末１ｊからの伝送データを受信した場合には必要に
応じて、伸張画像と差分画像とを加算して得られる加算
画像を生成して出力することができるので、非常に高画
質の画像を再生することもできる。

【００７０】また、上記送信用携帯端末１ｊは符号化デ
ータに続けて差分符号化データを送信するようになって
いるので、上記受信用携帯端末１ｋは符号化データに基
づく伸張画像を最初に出力し、続けて、上記加算画像を
出力することができるので、画像表示の体感速度を向上
させつつ、最終的には非常に画質の良い画像を得ること
ができる。

【００７１】更に、低画素化画像を入力画像と同じ画素
数に拡大する拡大処理部と、当該拡大処理済の画像と上
記入力画像との各画素の輝度差を求めて差分画像を生成
する差分画像形成部と、当該差分画像を符号化して差分
符号化データを生成する差分データ符号化部とを設けて
いるので、伝送路の空き状況や必要に応じて高画質の画
像を伝送させることができる。この場合には、まず、低
画素化画像のみに基づいて画像を表示させ、続いて、受
信データの後方部分にあたる差分画像符号化データを復
号して、表示済の画像データに加算して表示することに
より、画像表示の体感速度を向上させる画像の段階的表
示が実現可能となる効果も得られる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、入力
画像そのものをブロック符号化処理するのではなく、入
力画像の画素数を削減したものに対してブロック符号化
処理をする。従って、従来のようにジェイペグベースラ
イン方式のみで入力画像の階調情報（輝度）のみを圧縮
する場合に比べて、当該階調情報（輝度）の圧縮率をさ
げつつ、画像としては同等の圧縮率とすることができ
る。従って、当該ジェイペグベースライン方式などのブ
ロック符号化処理により高い圧縮率を稼ぐ必要はなくな
るので、ブロック歪みの発生を抑制しつつ、実用的な伝
送速度にて伝送することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による画像伝送シス
テムを示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態２による画像伝送シス
テムを示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態３による画像伝送シス
テムを示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態４による画像伝送シス
テムを示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態５による画像伝送シス
テムを示すブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態６による画像伝送シス
テムを示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態７による画像伝送シス
テムを示すブロック図である。

【図８】 従来の有線伝送路用画像伝送システムのブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ｂ 画素数削減部（画像圧縮装置）、１ｃ ブロック
符号化部（画像圧縮装置）、１ｇ 復号化部、１ｈ 画
素数増加部、１ｄ 無線送信部、１ｆ 無線受信部、２
ａ 送信側Ｎタップ平均値フィルタリング処理手段（平
均値フィルタリング処理手段）、２ｂ Ｎ：１間引き処
理手段（間引き処理手段）、５ａ 送信側ガウシアンフ
ィルタリング処理手段（ガウシアンフィルタリング処理
手段）、６ａ 拡大処理部、６ｃ 差分画像形成部、７
ａ 送信側Ｎ倍単純拡大処理手段（画素数増加手段）、
７ｂ Ｍタップ平均値フィルタリング処理手段（平均値
フィルタリング処理手段）、７ｃ Ｍ：１間引き処理手
段（間引き処理手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ｍ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素がマトリックス状に配列され
   た入力画像に対して画素数を削減する画素数削減処理を
   行なった後、複数の画素に対してブロック符号化処理を
   行なうことを特徴とする画像圧縮方法。
2. 【請求項２】 入力画像を構成する複数の画素に対して
   画素数を削減する処理を行なって当該入力画像の画素数
   よりも少ない画素数からなる低画素化画像を生成する画
   素数削減部と、当該低画素化画像に対して複数の画素単
   位で符号化処理を行なって符号化データを生成するブロ
   ック符号化部とを有し、当該符号化データを上記入力画
   像の圧縮データとして出力することを特徴とする画像圧
   縮装置。
3. 【請求項３】 画素数削減部は、デジタル画像の各辺の
   画素数の削減率が３／４倍から１／４倍となるように画
   素数削減処理を行なう一方で、ブロック符号化部は、ジ
   ェイペクベースライン方式にて低画素化画像に対する符
   号化処理を行なうとともに、１０から８０のクオリティ
   パラメータにて符号化処理を行なうことを特徴とする請
   求項２記載の画像圧縮装置。
4. 【請求項４】 画素数削減部は、入力画像を構成する複
   数の画素に対して複数の画素毎に輝度の平均値を求め、
   当該輝度平均値を当該複数の画素の輝度に置き換える平
   均値フィルタリング処理手段と、上記輝度平均値に係る
   複数の画素毎に１つの画素を残すように間引き処理を行
   なう間引き処理手段とを有し、当該間引き処理により得
   られる低画素化画像の画素数が上記入力画像の画素数の
   １／２倍以上１／４倍以下であることを特徴とする請求
   項３記載の画像圧縮装置。
5. 【請求項５】 画素数削減部は、入力画像を構成する複
   数の画素に対して複数の画素毎に１つの画素を残すよう
   に間引き処理を行なう間引き処理手段を有し、当該間引
   き処理により得られる低画素化画像の画素数が上記入力
   画像の画素数の１／２倍以上１／４倍以下であることを
   特徴とする請求項３記載の画像圧縮装置。
6. 【請求項６】 画素数削減部は、入力画像を構成する複
   数の画素に対して複数の画素毎に１つの画素を残すよう
   に間引き処理を行なう間引き処理手段を有し、当該間引
   き処理により得られる低画素化画像の画素数が上記入力
   画像の画素数の１／２倍以上１倍未満であることを特徴
   とする請求項３記載の画像圧縮装置。
7. 【請求項７】 画素数削減部は、入力画像の各画素に対
   してガウシアンフィルタ処理を行なうガウシアンフィル
   タリング処理手段と、複数の画素毎に１つの画素を残す
   ように間引き処理を行なう間引き処理手段とを有し、当
   該間引き処理により得られる低画素化画像の画素数が上
   記入力画像の画素数の１／２倍以上１／４倍以下である
   ことを特徴とする請求項３記載の画像圧縮装置。
8. 【請求項８】 画素数削減部は、入力画像を構成する複
   数の画素に対して画素数を増加させる処理を行なう画素
   数増加手段と、当該拡大済の画像を構成する複数の画素
   毎に輝度の平均値を求め、当該輝度平均値を当該複数の
   画素の輝度に置き換える平均値フィルタリング処理手段
   と、上記輝度平均値に係る複数の画素毎に１つの画素を
   残すように間引き処理を行なう間引き処理手段とを有
   し、当該間引き処理により得られる低画素化画像の画素
   数が上記入力画像の画素数の１／４倍以上３／４倍以下
   であることを特徴とする請求項３記載の画像圧縮装置。
9. 【請求項９】 低画素化画像を入力画像と同じ画素数に
   拡大する拡大処理部と、当該拡大処理済の画像と上記入
   力画像との各画素の輝度差を求めて差分画像を生成する
   差分画像形成部と、当該差分画像を符号化して差分符号
   化データを生成する差分データ符号化部とを有すること
   を特徴とする請求項２から請求項８のうちのいずれか１
   項記載の画像圧縮装置。
10. 【請求項１０】 請求項２記載の画像圧縮装置を有する
    ことを特徴とするデジタルカメラ。
11. 【請求項１１】 請求項２記載の画像圧縮装置を有する
    ことを特徴とする携帯情報端末。
12. 【請求項１２】 画像を複数の画素単位で符号化するこ
    とにより得られる符号化データに対して伸張処理を行な
    って復号化画像を生成する復号化部と、当該復号化画像
    に対して画素数を増加させる処理を行なって高画素化画
    像を生成する画素数増加部とを有し、当該高画素化画像
    を上記符号化データの伸張画像として出力することを特
    徴とする画像伸張装置。
13. 【請求項１３】 復号化部は、ジェイペクベースライン
    方式にて低画素化画像に対する符号化処理を行なうとと
    もに、１０から８０のクオリティパラメータにて復号化
    処理を行なう一方で、画素数増加部は、伸張画像の各辺
    の画素数の拡大率が３／４倍から１／４倍となるように
    画素数増加処理を行なうことを特徴とする請求項１２記
    載の画像伸張装置。
14. 【請求項１４】 請求項２記載の画像圧縮装置と、当該
    画像圧縮装置から出力される圧縮データを無線により送
    信する無線送信部と、当該無線送信部からの無線送信デ
    ータを受信する無線受信部と、当該無線受信部が受信し
    た圧縮データに対して伸張処理を行なう請求項１２記載
    の画像伸張装置とを有することを特徴とする画像伝送シ
    ステム。