JPS62150473A - 放射線画像デ−タ圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はＸ線フィルム画像のような放射線画像データを
高い圧縮率で圧縮する放射線画像データ圧縮装置に関す
る。

（従来伎術〕 病院における診断や治療の結果や経過を表わす画株情報
は、最低５年間の保存が義務づけられて件黄の面で限界
にきている。そこで最近になって画像をデジタル化して
、保管、管理しようという考え方が脚光を浴びてきた。

しかし、Ｘ線画像をデジタル化した場合のデータ容量が
非常に大きいため、記憶媒体当りに記憶できる画像枚数
が少なく、たとえ光ディスクのような大記憶容量を持つ
媒体を用いたとしても、ランニングコストの面で問題と
なる。

そこでこの問題を解決する手段として、画像のデータ圧
縮が注目を集めている。Ｘ線画像を含む放射線画像のよ
うな濃淡画像の場合、画質を劣化させることなく高い圧
縮率を上げるためには、通常のエントロピー符号化では
限界がある。このような濃淡画像に最も適した高圧縮率
の実現可能なデータ圧縮方法としてカルネンルーブ変換
、コサイン変換、フーリエ変換、アダマール変換、傾斜
変換などの直交変換を用いた変換符号化がよく知られて
いる。

変換符号化とは第３図（イ）に示すような濃淡画像に直
交変換を施すと同図（ロ）に示すように変換係数の低シ
ーケンシ−側にエネルギーが集中し、高シーケンシ−に
なるに従いエネルギーが減少する傾向を示すので、第４
図（イ）に示すように低シーケンシ−側に多くのビット
を割り当て、高シーケンシ−側で割り当てるビット数を
減らすことにより画像データを圧縮する方法である。こ
のように、変換係数を量子化する際各シーケンシ−に割
り当てるビット数を示した第４図（ロ）に示すようなマ
ツプを「ビットアロケーションマツプ」と呼ぶ。

この変換符号化は、画像全体をブロックに分割せず一度
に直交変換符号化を行なうフルフレーム符号化と、画像
を複数のブロックに分割しブロックごとに直交変換符号
化を行なうブロック符号化とに分類される。ブロック符
号化には、直交変換後のブロックをある統計的手法によ
りいくつかのクラスに分類し、各クラスごとにビットア
ロケーションマツプを計算して最適な量子化を行なう適
ツクを同一のビットアロケーションマツプで量子化する
非適応量子化とがある。

ところで、これら−直交変換符号化では、画像ごとにビ
ットアロケーションマツプを計算しなければならない。

従って、医用の放射線画像のように、多くの画像を扱う
場合は画像ごとにビットアロケーションマツプの計算を
行なうのは非常に手間がかかる。また画像ごとにビット
アロケーションマツプを持つため画像とともにビットア
ロケーションマツプも記憶しておかなければならない。

（発明の目的および構成） 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、簡潔な
手順により高い圧縮率で放射線の画像データを圧縮する
ことを目的とし、この目的を達成するために、放射線の
画像データを変換符号化を用いて圧縮するに当り、画像
の性質に応じた画像の類別化を行ない、あらかじめ用意
されたビットアロケーションマツプの中から画像の性質
に応じた最適なものも選択するように構成した。

（実施例〕 以下本発明の詳細な説明する。

圧縮対象となる画像を特に限定しない場合は画像ごとの
視覚的性質及び統計的性質は画像記録（Ｒ影）時の条件
（たとえば記録対象、記録方式など）によって大きく変
化する。たとえば同じカメラを用いて撮影した場合（同
一記録方式）でも自然の風景を対象にしたものと、幾可
学模様を対象にしたものとでは、画像の性質が異なる。

また同一人物を撮影した場合（同一記録対象）でも、記
録方式として、たとえば一般のカメラを用いるかＸ線撮
影装置を用いるかによって一記録される画像の性質が異
なる。従って、圧縮対象となる画像を特に限定しない場
合は画像ごとに直交変換後の変換係数のエネルギー分布
が異なってしまう。

しかし対象画像を医用の放射線画像に限定した場合、す
なわち、記録対象を人体に限定し且つ記録方式を放射線
撮影装置を用いた撮影に限定した場合は画像の視覚的性
質、統計的性質を左右する要因は非常に狭い範囲に限定
される。この要因として搬−転位みよび撮影方法がある
。

逆に放射線画像の場合は撮影部位および撮影方法が同一
であれば、視覚的にも統計的にも似かよった性質を持つ
画像が得られる。またこれらの画像の直交変換係数のエ
ネルギー分布も非常に似た形となる。

そこで本発明では、（１）Ｒ影部位、撮影方法の組み合
わせごとに最適なビットアロケーションマツプを用意し
ておく。フルフレーム符号化の場合には、圧縮を行なう
画像データと同じサイズのビットアロケーションマツプ
を、ブロック符号化の場合には、ブロックサイズと同サ
イズのビットアロケーションマツプを用意する。（２）
画像データ圧縮時に、あらかじめ用意しであるビットア
ロケーションマツプ群の中から撮影部位と撮影方法の組
み合わせに応じてビットアロケーションマツプを選択し
、このマツプに従って量子化を行なう。

適応量子化が１つの画像内でブロック単位にクラス分け
を行い適応化したのに対し、本方式は画像単位でグラフ
分けを行ない適応化を実現したものである。

次に本発明による放射線画像゛データ圧縮装置の一実施
例について説明する。

第１図は圧縮方式をフルフレーム符号化方式または、ク
ラス分けを行なわないブロック符号化方式とした場合の
、本発明による画像データ圧縮装置の一実施例を示して
おり、（イ）は画像データ圧縮装置を構成する直交変換
符号化部であり、（ロ）は直交変換複合化部である。

第１図（イ）に示した直交変換符号化部１（破線で囲ん
で示しである）は、量子化器１１と、あらかじめ用意さ
れたビットアロケーションマツプを記憶しているピット
アロケニションマップ記憶部１２と、ビットアロケーシ
ョンマツプ管−理１５とから構成されている。

この直交変換符号化部１に画像データへと、ユーザーが
入力した撮影部位およびｌｌｉ彰方法の情報Ｂが入力さ
れると、入力された画像データＡは変換器１５により直
交変換や正規化等の処理が施され、変換係数データＤ１
として、量子化器１１に送られる。ここで、入力すれる
画像データＡは、圧縮方式がフルフレーム符号化の場合
、原画像を意味し、圧縮方式がブロック符号化の場合、
ブロック分割後のブロック画像を意味する。入力された
撮影部位や撮影方法の情報Ｂはビットアロケーションマ
ツプ管理部１３に送られる。このビットアロケーション
マツプ管理部１３は、撮影部位と撮影方法の組合わせご
とに用意されたビットアロケーションマツプが各々ビッ
トアロケーションマツプ記憶部１２のどの場所に記憶さ
れているかを示す記憶場所情報（たとえばアドレス情報
）と、撮影部位および撮影方法の２つの情報が入力され
たときどのビットアロケーションマツプを選択すべきか
を示す対応テーブルを記憶している。従って、ビットア
ロケーションマツプ管理部１３は、送られて来たｌ撮影
部位および撮影方法の２つの情報Ｂに対して、選択すべ
きビットアロケーションマツプを対応テーブルを通して
捜し出し、そのビットアロケーションマツプの記憶場所
情報をビットアロケーションマツプ番号として、量子化
器１１に送信する。量子化器２は、ビットアロケーショ
ンマツプ番号に従ってビットアロケーションマツプ記憶
部１２内のビットアロケーションマツプを参照し、これ
を用いて変換器１５から送られて来た変換係数データＤ
１を量子化器１１で量子化する。

符号化器１４は量子化器１１から、量子化を終えた変換
係数データと、ビットアロケーションマツプ番号を、ま
た変換器１５から正規化情報等のオーバーヘッド情報を
それぞれ受は取り、これらを符号化した後、符号データ
Ｃとして出力する。

第１図（ロ）は前述した変換符号化部１で符号化された
画像データを復元する変換復号化部２の構成をブロック
線図で示しており、変換復号化部２は、復号化器２１と
、量子化解除器２２と、ビットアロケーションマツプ記
憶部２３と、その他の機能（たとえば正規化の解除、直
交逆変換など）を有する逆変換器２４とにより構成され
ている。

なお、ビットアロケーションマツプ記憶部２３は、変換
符号化部１のビットアロケーションマツプ記憶部１２と
兼用してもよいし、同一の記憶内容を持つ別のメモリで
あってもよい。

変換符号化部１によって符号化された符号データＣが復
号化器２１に入力されると、復号化器２１は、符号化さ
れた変換係数データを復号化するとともに画像データの
復元に必要な正規化情報等のオーバーヘッド情報を逆変
換器２４に送信する。また、変換符号化部１で量子化す
る際に参照されたビットアロケーションマツプのビット
アロケーションマツプ番号を識別し、量子化解除器２２
へ送信する。この量子化解除器２２は、復号化器２１か
ら受は取ったビットアロケーションマツプ番号によって
ビットアロケーションマツプ記憶部２３内のビットアロ
ケーションマツプを参照し、量子化前の変換係数データ
を復元する。復元された変換係数データは、逆変換器２
４により変換係数から画像データを復元するまでの一連
の処理すなわち変換係数データを正規化前のデータにも
どす処理および直交逆変換により画像データを復元する
処理などが施され、画像データとして出力される。

第２図は圧縮方式をクラス分けを行なうブロック符号化
方式とした場合の　本発明による画像データ圧縮装置の
変換符号化部の構成をブロック線図で示す。

変換符号化部１０は、第１図（イ）に示した実施例と同
様に、量子化器１０１と、ビットアロケーションマツプ
記憶部１０２と、ビットアロケーションマツプ管理部１
０３と、符号化器１０４と、変換器１０５とにより構成
されており、変換器１０５は画像デー・夕をブロックに
分割するｉ能、各ブロック（画像ブロック）ごとに直交
変換を施す機能、直交変換後の各ブロック（変換係数ブ
、ロック）を複数個のクラスにクラス分けする機能およ
び各変換係数ブロックを正規化する機能などの機能を有
する。またビットアロケーションマツプ記憶部１０２に
は、撮影部位と撮影方法との組み合わせごとにブロック
サイズと同サイズのビットアロケーションマツプが各ク
ラスごとに記憶されている。

一方、ビットアロケーションマツプ管理部１０３は、あ
らかじめ用意されたこれらのビットアロケーションマツ
プが各々ビットアロケーションマツプ記憶部１０２のど
の場所に記憶されているかを示す記憶場所情報（たとえ
ばアドレス情報）と、撮影部位、撮影方法および変換係
数ブロックをクラス分けしたときの各ブロックのクラス
番号の３つの情報が入力されたときどのビットアロケー
ションマツプを選択すべきかを示す対応テーブルを持っ
ている。符号化器１０４は正規化情報やビットアロケー
ション番号とともにクラス番号も符号化する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、予め用意され
た複数個のビットアロケーションマツプ群から放射線画
像の性質に応じてビットアロケーションマツプを選択し
、これに従って変換係数を量子化するように構成したの
で、画像ごとにビットアロケーションマツプを計算する
手間がなくなるとともに、画像ごとにビットアロケーシ
ョンマツプを記憶しないのですむという点で有利である
。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）および（ロ）は本発明による放射線画像デ
ータ圧縮装置を構成する変換符号化部および変換復号化
部の一実施例のブロック線図、第２図は本発明による放
射線画像データ圧縮装置を構成する変換復号化部の他の
実施例のブロック線図、第３図（イ）は放射線濃淡画像
のエネルギー分布図、（口〉は直交変換後の変換係数の
エネルギー分布図、第４図（イ）および（ロ）は、第３
図（ロ）のエネルギー分布に基づいて作成されたビット
アロケーションマツプの一例であり、（イ）は、ビット
アロケーションマツプ（口〉を３次元表示したものであ
る。。 ］、１０・・・変換符号化部、１１・・・量子化器、１
２・・・ビットアロケーションマツプ記憶部、１３・・
・ビットアロケーションマツプ管理部、１４・・・符号
化器、１５・・・変換部、２・・・変換復号化部、２１
・・・復号化器、２２・・・量子化解除器、２３・・・
ビットアロケーション記憶部、２４・・・逆変換器。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線画像データを直交変換し、変換後の変換係
   数をビットアロケーションマップを用いて量子化するデ
   ータ圧縮装置において、あらかじめ用意された複数個の
   ビットアロケーションマップ群から放射線画像の性質に
   応じて選択したビットアロケーションマップを用いて変
   換係数を量子化することを特徴とする放射線画像データ
   圧縮装置。
2. （２）前記ビットアロケーションマップ群が放射線画像
   の撮影部位と撮影方法との組み合わせに応じて作成され
   る特許請求の範囲第１項に記載の放射線画像データ圧縮
   装置。
3. （３）あらかじめ用意された複数個のビットアロケーシ
   ョンマップ群を記憶するビットアロケーションマップ記
   憶部を有する特許請求の範囲第１項に記載の放射線画像
   データ圧縮装置。
4. （４）撮影部位と撮影方法の２つの情報に対して、前記
   ビットアロケーションマップ記憶部の中の１つのビット
   アロケーションマップを対応づける機能を有するビット
   アロケーションマップ管理部を有する特許請求の範囲第
   ３項に記載の放射線画像データ圧縮装置。
5. （５）撮影部位と、撮影方法と、クラス分けにおけるク
   ラス番号の３つの情報に対して前記ビットアロケーショ
   ンマップ記憶部の中の１つのビットアロケーションマッ
   プを対応づける機能を有するビットアロケーションマッ
   プ管理部を有する特許請求の範囲第３項に記載の放射線
   画像データ圧縮装置。