KR20080071614A - 화상 압축 장치, 화상 신장 장치 및 초음파 진단 장치 - Google Patents

Abstract

화상 압축 장치는, 화상 데이터를 복수의 블록으로 분할하는 블록 분할 수단(11)과, 블록마다 DCT 변환을 행하는 DCT 변환 수단(12)과, 양자화의 세밀함을 나타내는 수치인 양자화 계수를 출력하는 양자화 계수 출력 수단(15)과, 화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 보정값 산출 수단(16)과, DCT 변환된 데이터를, 양자화 계수와 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 양자화하는 양자화 수단(13)과, 양자화된 데이터를 부호화하여 압축 데이터를 출력하는 부호화 수단(14)을 구비하고 있다. 이 구성에 의해, 블록 단위의 압축 파라미터를 부호화하지 않고, 프레임 내에서 압축율을 변화시키는 것이 가능한 화상 압축·신장 장치를 제공할 수 있다.

Description

화상 압축 장치, 화상 신장 장치 및 초음파 진단 장치{IMAGE COMPRESSING DEVICE, IMAGE DECOMPRESSING DEVICE, AND ULTRASONOGRAPHIC DEVICE}

본 발명은, 화상 데이터를 압축 부호화하여 기록 또는 전송할 때에 사용하는 화상 압축 장치 및 화상 신장 장치 및 그것들을 이용한 초음파 진단 장치에 관한 것이다.

최근, 초음파를 이용하여 대상물의 화상 진단을 행하는 초음파 진단 장치에 있어서, 프로브(탐촉자)로부터 얻어진 반사파 신호의 데이터를 압축하여 기록 또는 전송하는 것이 검토되고 있다. 예를 들어, 프로브로부터 얻어진 반사파 신호 데이터를 압축한 후에 케이블을 통해 장치 본체에 전송하고, 장치 본체에서는 반대로 압축 데이터를 신장하여 원래의 반사파 신호 데이터를 재현하고 소정의 화면 표시를 행한다. 이렇게 함으로써, 전송 데이터량의 저감과 데이터의 고속 전송이 가능해진다.

초음파 진단용 프로브에는 여러 가지 형상 및 방식의 것이 있지만, 도 17에 나타내는 바와 같이, 초음파의 주사 형상이 부채꼴이 되는 컨벡스형의 프로브가 널리 이용되고 있다. 도 17에 있어서, 프로브(101)로부터 측정 대상물(102)의 내부를 향하여 출력되는 초음파의 주사 범위는, 심도가 깊어질수록 퍼지는 부채꼴 형상 이 된다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 초음파의 주사 범위에 있어서, 프로브(101)로부터 측정 대상물(102)의 내부를 향하여 조금씩 각도를 바꾸어 출력되는 초음파의 직선을 음향선이라고 호칭하기로 한다. 부채꼴의 주사 범위의 좌단으로부터 우단까지 n개의 음향선(103)(103-1~103-n)이 존재한다.

도 18은, 1 프레임 분의 반사파 신호 데이터의 구조를 모식적으로 나타내고 있다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 세로 방향으로 n개의 음향선(103)에 대응하는 음향선 데이터(104-1~104-n)가 순서대로 저장되어 있다. 각각의 프레임(음향선 데이터군 : 104)에 있어서, 우단에 가까워질수록 심도가 깊은 데이터이다.

도 19는, 부채꼴의 주사 범위에 맞추어 표시되는 초음파 화상을 모식적으로 나타내는 도면이다. 프로브로부터 얻어지는 반사파 신호의 강도를 화면(105)에 표시하는 경우에, 반사 신호의 강도를 휘도 변조한 초음파 화상을 도 19와 같이 주사 범위에 대응시킨 부채꼴 영역(106)에 표시한다. 이 표시 모드는 B모드라고 호칭되고 있다. 이 표시 모드에서는, 주사 범위와 동일한 부채꼴 범위의 초음파 화상이 화면 상에 표시되므로 직관적인 진단을 행하기 쉽다.

이러한 초음파 화상 표시는, 도 18에 나타낸 바와 같은 1프레임 분의 화상 데이터를 도 19에 나타내는 바와 같이 부채꼴의 표시 범위로 변형하고 나서 표시하게 된다. 이 때, 표시면의 화소의 밀도는 균일하기 때문에, 도 19로부터 알 수 있듯이, 표시된 화면 내의 음향선 밀도가 심도에 의해서 바뀌게 된다. 음향선 밀도란, 음향선의 총수를 표시 화소수로 나누어 얻어지는 값이다. 예를 들어, 심도가 가장 얕은 부분(부채꼴의 중심에서 가장 가까운 부분)의 원호를 따르는 표시 화소 수를 m1로 하고, 음향선 밀도를 A로 하면, A=n／m1이다. 또, 심도가 가장 깊은 부분(부채꼴의 중심에서 가장 먼 부분)의 원호를 따르는 표시 화소수를 m2로 하고, 음향선 밀도를 B로 하면, B=n／m2이다. m1＜m2이기 때문에, A＞B가 된다. 이와 같이, 심도가 깊어질수록(부채꼴의 중심에서 멀어질수록) 음향선 밀도가 낮아진다.

또, 정지 화상 데이터를 압축 부호화하는 방법으로서 JPEG 방식이 종래부터 주류가 되고 있고, 초음파 진단 장치에서의 반사파 신호의 데이터 압축에 대해서도 JPEG 방식의 적용이 가능하다.

도 20은 JPEG 방식으로 대표되는 종래의 정지화면 압축 처리의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 20에 있어서, 11은 블록 분할 수단, 12는 DCT 변환(이산 코사인 변환) 수단, 13은 양자화 수단, 14는 부호화 수단, 15는 양자화 계수 출력 수단이다. 또, 도 21은 도 20의 화상 압축 장치에서의 양자화 계수 출력 수단(15)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 도 21에 있어서, 18은 양자화 계수(양자화의 세밀함을 나타내는 수치)의 기본이 되는 값을 블록의 사이즈에 맞추어 테이블화한 기본 양자화 테이블, 19는 기본 양자화 테이블(18)로부터 얻어진 값과 미리 설정된 스케일 팩터(압축율을 조정하는 파라미터)의 곱을 취하여 양자화 계수를 출력하는 곱셈 수단이다.

도 20 및 도 21에 나타내는 바와 같이, 입력된 화상 데이터는 먼저 블록 분할 수단(11)과 8×8 화소의 블록으로 분할된다. 각 블록은, DCT 변환 수단(12)에서 DCT 변환된다. DCT 변환의 결과 출력되는 DCT 계수는, 양자화 계수 출력 수단(15)로부터 주어진 양자화 계수에 따라 양자화 수단(13)에서 양자화되고, 부호화 수단(14)에서 하프만 부호화되어 압축 데이터가 된다.

도 22는, JPEG 방식으로 대표되는 종래의 정지화면 신장 처리의 개략 블록도이다. 도 22에 있어서, 31은 하프만 부호를 복호하는 복호 수단, 32는 역양자화를 행하는 역양자화 수단, 33은 역DCT 변환을 행하는 역DCT 변환 수단, 34는 역양자화 계수 출력 수단이다.

도 22에 나타내는 바와 같이, 입력된 압축 데이터는 복호 수단(31)에 의해서 복호됨과 더불어 역양자화 계수 출력 수단(34)에도 입력되어, 역양자화를 행하기 위한 역양자화 계수가 취출된다. 복호 수단(31)으로부터 출력된 복호화 데이터는 역양자화 수단(32)에 건네지고, 역양자화 수단(32)은 역양자화 계수 출력 수단(34)으로부터 주어진 역양자화 계수를 이용하여 복호화 데이터의 역양자화를 행한다. 그 출력은 역DCT 변환 수단(33)에 건네지고, 역DCT 변환 수단(33)에 의해서 역DCT 변환이 실시되어 화상 데이터가 된다.

상기와 같은 정지화면 압축 처리 및 신장 처리를 행한 경우, 압축율은 프레임 단위로 설정 가능하지만, 프레임 내의 일정 영역에 주목하여 압축을 행한 경우, 압축율을 주목 영역에 맞추어 낮게 설정하면, 비주목 영역의 화질이 필요 이상으로 좋아진다. 반대로, 전체의 압축율을 높게 설정한 경우에는, 주목 영역에 대해서는 필요 충분한 화질이 얻어지지 않게 된다.

마찬가지로, 컨벡스형 프로브를 사용한 초음파 진단 장치에 있어서, 화상 데이터의 압축 및 신장에 상기의 방식을 그대로 적용하면, 전술과 같은 음향선 밀도의 차이에 의한 문제가 생긴다. 예를 들어, 1프레임 내에서 공통의 양자화 테이블 을 이용하여 화상 데이터의 압축 부호화를 행하는 경우에, 음향선 밀도가 높은 곳에 맞추어 압축율을 조정하면, 음향선 밀도가 낮은 곳에서는 화질이 악화된다. 반대로, 음향선 밀도가 낮은 곳에 맞추어 압축율을 조정하면, 음향선 밀도가 높은 곳에서는, 필요 이상의 부호량을 사용하게 된다.

이러한 문제에 대처하는 방법으로서 1 프레임 내에서 공통의 압축율을 사용하는 것이 아니라, 분할된 블록 단위로 압축율을 전환하는 방식이 있다. 이 방식은 JPEG의 확장 규격에 포함되어 있고, 구체적으로는, 블록 단위로 사용하는 양자화 테이블을 지정하고, 양자화 테이블의 선택 정보를 부호화하는 것에 의해서 블록 단위로 압축 비율을 조정하는 것이다.

또, 도 21에 나타낸 바와 같이, 양자화의 스텝폭을 조정하기 위해서 양자화 테이블에서 얻어진 값에 스케일 팩터를 곱한 것을 양자화 계수로서 양자화 수단에 주고 있지만, 이 스케일 팩터를 블록 단위로 변경하고, 스케일 팩터의 값을 부호화하는 것에 의해서 블록 단위로 압축율을 조정하는 것도 가능하다.

그러나, 이러한 방식으로는 양자화 테이블의 선택 정보나 스케일 팩터 등의 압축 파라미터를 부호화할 필요가 있으므로, 그만큼 부호량이 증가하여, 전체적으로의 데이터량도 증가할 가능성이 있다.

따라서, 블록 단위로의 스케일 팩터나 양자화 테이블의 선택 정보와 DCT 변환 후의 DC 계수단 블록간 차분인 DC 차분값과의 상관이 높은 것을 이용하여, DC 차분 정보와 스케일 팩터 정보를 조합하여 부호화함으로써, 필요한 압축 파라미터를 효율적으로 부호화하는 것이 제안되고 있다(예를 들어, 일본 공개특허공보 2000 -92330호 참조).

도 23은, 이 방식을 이용한 화상 데이터 압축 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 방식으로는, 도 23에 나타내는 바와 같이, 화상 데이터는 블록 분할 수단(11), DCT 변환 수단(12), 양자화 수단(13)으로 처리된다. 양자화 스텝폭은, 기본 양자화 테이블(18)의 매트릭스에 스케일 팩터 산출 회로(81)에서 산출되는 스케일 팩터를 곱하여 결정된다. 양자화된 AC 성분은, AC 성분 부호화 회로(83)에서 부호화된다. 양자화된 DC 성분은 DC 차분 산출 회로(84)에서 DC 차분으로 변환되고, 또한 그룹화 회로(85)에 있어서 그룹 번호 및 부가 비트로 변환된다. 또, 스케일 팩터도 스케일 팩터 차분 산출 회로(82)에서 스케일 팩터 차분으로 변환되고, 또한 그룹화 회로(86)에 있어서 그룹 번호 및 부가 비트로 변환된다. DC 성분 및 스케일 팩터의 그룹 번호는, 2차원 하프만 부호화 회로(87)에서 부호화되고, 다중화 회로(88)에서 각 부호 요소가 다중화되어 출력된다.

특허 문헌 1：일본 공개특허공보 2000-92330호

그러나, 상기의 특허 문헌 1에 기재된 방식을 이용해도, 블록 단위의 압축 파라미터를 포함하여 부호화하는 경우는, 압축 파라미터의 부호량이 증가하는 것에 변함 없다. 이 때문에, 프레임 내에서 주목한 부분에 대해서 블록 단위로 압축율을 바꾸는 경우는, 압축 파라미터의 부호량에 따라 데이터량이 증가된다.

또한, 주사 형상이 부채꼴의 프로브를 사용한 초음파 진단 장치에서의 초음파 화상 데이터에서는, 음향선 밀도가 심도에 따라서 다르기 때문에, 거기에 맞추어 압축율을 조정하고자 하면 블록마다 압축율을 바꿀 필요가 있고, 그 결과, 압축 파라미터의 부호량이 많아지고, 그만큼 압축율이 작아진다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것이고, 원 화상의 화질(분해능)이 프레임 내에서 일정한 규칙성으로 변화하는 경우에, 블록 단위의 압축 파라미터를 부호화하지 않고 프레임 내에서 압축율을 변화시키는 것이 가능한 화상 압축·신장 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 화상 압축 장치는, 입력된 화상 데이터를 복수의 블록으로 분할하는 블록 분할 수단과, 상기 블록마다 DCT 변환을 행하는 DCT 변환 수단과, 양자화의 세밀함을 나타내는 수치인 양자화 계수를 출력하는 양자화 계수 출력 수단과, 화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의(一意)로 정해지는 보정값을 산출하는 보정값 산출 수단과, 상기 양자화 계수 출력 수단으로부터 출력되는 양자화 계수와 상기 보정값 산출 수단으로부터 출력되는 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 상기 DCT 변환된 데이터를 양자화하는 양자화 수단과, 양자화된 데이터를 부호화하여 압축 데이터를 출력하는 부호화 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 의한 화상 신장 장치는, 부호화된 압축 데이터를 복호하는 복호 수단과, 상기 압축 데이터로부터 역양자화 계수를 구하여 출력하는 역양자화 계수 출력 수단과, 화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 보정값 산출 수단과, 상기 역양자화 계수 출력 수단으로부터 출력되는 양자화 계수와 상기 보정값 산출 수단으로부터 출력되는 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 상기 복호 수단의 출력 데이터를 상기 블록마다 역양자화하는 역양자화 수단과, 역양자화된 데이터를 역DCT 변환하여 압축 전의 화상 데이터를 출력하는 역DCT 변환 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 초음파 진단 장치는, 측정 대상물로 초음파를 송신함과 더불어 상기 측정 대상물로부터의 반사파를 수신하여 전기 신호로 변환하는 초음파 프로브와, 초음파 프로브로부터 얻어진 반사파 신호를 처리하여 얻어진 초음파 화상 데이터를 압축하는 화상 압축 장치와, 압축된 초음파 화상 데이터를 신장하여 압축 전의 초음파 화상 데이터를 얻는 화상 신장 장치를 구비하고, 상기 화상 압축 장치는, 입력된 화상 데이터를 복수의 블록으로 분할하는 블록 분할 수단과, 상기 블록마다 DCT 변환을 행하는 DCT 변환 수단과, 양자화의 세밀함을 나타내는 수치인 양자화 계수를 출력하는 양자화 계수 출력 수단과, 화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 제1 보정값 산출 수단과, 상기 양자화 계수 출력 수단으로부터 출력되는 양자화 계수와 상기 제1 보정값 산출 수단으로부터 출력되는 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 상기 DCT 변환된 데이터를 양자화하는 양자화 수단과, 양자화된 데이터를 부호화하여 압축 데이터를 출력하는 부호화 수단을 갖고, 상기 화상 신장 장치는, 부호화된 압축 데이터를 복호하는 복호 수단과, 상기 압축 데이터로부터 역양자화 계수를 구하여 출력하는 역양자화 계수 출력 수단과, 화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출 수단과, 상기 역양자화 계수 출력 수단으로부터 출력되는 양자화 계수와 상기 제2 보정값 산출 수단으로부터 출력되는 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 상기 복호 수단의 출력 데이터를 상기 블록마다 역양자화하는 역양자화 수단과, 역양자화된 데이터를 역DCT 변환하여 압축 전의 화상 데이터를 출력하는 역DCT 변환 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 화상 압축 장치, 화상 신장 장치 및 초음파 진단 장치에 의하면, 화상 데이터의 블록의 위치에 따라 양자화 계수의 값을 바꿀 수 있으므로, 블록의 위치에 따라 압축율을 바꾸는 것이 용이하고, 화상 데이터의 화질 특성에 따른 압축·신장을 행하는 것이 용이해진다. 게다가, 블록마다의 압축 파라미터를 부호화 할 필요가 없기 때문에 부호량이 많아지는(압축율이 작아지는) 일은 없다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 압축 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는, 도 1에서의 보정값 산출 수단의 동작에 관해서, 프레임 중의 블록 위치의 예를 나타내는 도면이다.

도 3은, 도 2에 나타낸 블록 위치와 보정값 α의 관계를 예시하는 그래프이다.

도 4는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 신장 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

도 6은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출을 위한 블록 위치 정보를 나타내는 도면이다.

도 7은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출을 위한 블록 위치 정보를 나타내는 도면이다.

도 8은, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출을 위한 블록 위치 정보를 나타내는 도면이다.

도 9는, 도 8의 프레임의 좌상측 부분을 확대한 도면이다.

도 10은, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출 방법을 예시하는 그래프이다.

도 11은, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출 방법을 예시하는 테이블이다.

도 12는, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

도 13은, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 화상 압축 부분의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

도 14는, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 화상 신장 부분의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

도 15는, 본 발명의 제10 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

도 16은, 본 발명의 제11 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

도 17은, 초음파에 의한 부채꼴의 주사 형상의 예를 나타내는 도면이다.

도 18은, 1프레임 분의 반사파 신호 데이터의 구조를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 19는, 부채꼴의 주사 범위에 맞추어 표시되는 초음파 화상을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 20은, 종래의 화상 압축 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 21은, 도 20의 화상 압축 장치에서의 양자화 계수 출력 수단의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.

도 22는, 종래의 화상 신장 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 23은, 특허 문헌 1의 화상 압축 장치의 구성예를 나타내는 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 초음파 진단 장치 2 : 화상 압축 수단

3 : 화상 신장 수단 11 : 블록 분할 수단

12 : DCT 변환 수단 13 : 양자화 수단

14 : 부호화 수단 15 : 양자화 계수 출력 수단

16 : 보정값 산출 수단 17 : 곱셈 수단

18 : 기본 양자화 테이블 19 : 곱셈 수단

20 : 프레임 21 : 블록

22 : 다음의 블록 23 : 음향선 데이터

24 : 화소 31 : 복호 수단

32 : 역양자화 수단 33 : 역DCT 변환 수단

34 : 역양자화 계수 출력 수단 35 : 곱셈 수단

41 : 초음파 프로브 42 : 제1 부가 정보 분리 수단

43 : 제2 부가 정보 결합 수단 44 : 선택 수단

45 : 제1 부가 정보 분리 수단 46 : 제2 부가 정보 결합 수단

47 : 화상 표시 수단 48 : 제1 프로브 정보 취득 수단

49 : 제2 프로브 정보 취득 수단 50 : 가역 압축 수단

51 : 가역 신장 수단

본 발명의 초음파 진단 장치의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 블록의 위치를 이차원의 수치로 나타내고, 상기 이차원의 수치로부터 상기 보정값을 산출한다. 이 구성에 의하면, 예를 들어, 측정 대상물의 심도 방향에만 보정값(압축율)을 변화시키는 것이 용이해진다. 그 결과, 화상 데이터의 화질 특성에 따라 한층 적합하게 보정값(압축율)을 변화시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 초음파 진단 장치의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 제2 보정값 산출 수단은, 상기 블록을 복수개 모은 영역 내에서 공통의 값을 상기 보정값으로서 산출한다. 예를 들어 4개의 블록을 모은 영역마다 상이한 보정값을 산출하고, 동일 영역 내에서는 공통의 보정값으로 한다. 이 구성에 의하면, 화상 데이터의 화질 특성에 따라 적절히 보정값(압축율)을 변화시키면 서, 그 처리 부하를 경감시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 초음파 진단 장치의 또 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 초음파 화상 데이터에서의 측정 대상물의 심도 방향의 블록의 위치에 따라 상기 보정값을 산출한다. 더 구체적인 구성에서는, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 초음파 화상 데이터에서의 측정 대상물의 심도가 깊어질수록 해당하는 블록의 압축율이 작아지도록 상기 보정값을 산출한다. 이 구성에 의하면, 초음파의 주사 범위에 맞춘 부채꼴 영역에 초음파 화상 데이터가 표시되는 표시 모드에서의 화상 데이터의 화질 특성에 따른 화상 압축 및 신장을 행할 수 있다.

본 발명의 초음파 진단 장치의 또 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 미리 기억된 상기 블록의 위치와 상기 보정값의 관계를 나타내는 테이블을 참조함으로써 상기 블록의 위치에 따른 상기 보정값을 산출한다. 이 구성에 의하면, 계산에 의해서 보정값을 산출하는 경우에 비해 고속으로 보정값을 산출할 수 있어(구할 수 있어) 처리의 부하가 가벼워진다.

본 발명의 초음파 진단 장치에 있어서, 상기 초음파 프로브로부터 얻어진 초음파 화상 데이터로부터 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제1 부가 정보 분리 수단과, 상기 제1 부가 정보 분리 수단으로부터 출력된 부가 정보로부터 프로브 정보를 취득하는 제1 프로브 정보 취득 수단과, 상기 부가 정보와 상기 화상 압축 수단에 의해 압축된 화상 데이터를 결합하는 제1 부가 정보 결합 수단과, 상기 제1 부가 정보 결합 수단에서 결합된 초음파 압축 데이터를 화상 데이터와 부가 정보 로 분리하는 제2 부가 정보 분리 수단과, 상기 제2 부가 정보 분리 수단으로부터 출력된 부가 정보로부터 프로브 정보를 취득하는 제2 프로브 정보 취득 수단과, 상기 부가 정보와 상기 화상 신장 수단에 의해 신장된 화상 데이터를 결합하는 제2 부가 정보 결합 수단을 구비하고, 상기 제1 보정값 산출 수단은 상기 화상 데이터의 블록 위치 정보에 더하여 상기 프로브 정보로부터 일의로 정해지는 보정값을 산출하고, 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 제1 보정값 산출 수단과 동일한 값을 산출하는 구성으로 할 수 있다.

상기 초음파 프로브로부터 얻어진 초음파 화상 데이터로부터 부가 정보를 화상 데이터와 분리하는 제1 부가 정보 분리 수단과,

또한, 본 발명의 초음파 진단 장치에 있어서, 상기 제1 부가 정보 분리 수단에서 분리된 부가 정보를 가역 압축하는 가역 압축 수단과, 상기 가역 압축된 부가 정보와 상기 화상 압축 수단에 의해 압축된 화상 데이터를 결합하는 제1 부가 정보 결합 수단과, 상기 제1 부가 정보 결합 수단에서 결합된 압축 데이터를 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제2 부가 정보 분리 수단과, 상기 제2 부가 정보 분리 수단에서 분리된 부가 정보를 가역 신장하는 가역 신장 수단과, 상기 가역 신장된 부가 정보와 상기 화상 신장 수단에 의해 신장된 화상 데이터를 결합하는 제2 부가 정보 결합 수단을 구비한 구성으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 초음파 진단 장치에 있어서, 상기 초음파 프로브로부터 얻어진 초음파 화상 데이터로부터 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제1 부가 정 보 분리 수단과, 상기 제1 부가 정보 분리 수단으로부터 출력된 부가 정보로부터 프로브 정보를 취득하는 제1 프로브 정보 취득 수단과, 화상 압축 시에 상기 프로브 정보와 상기 블록 위치 정보로부터 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 제1 보정값 산출 수단과, 상기 부가 정보를 가역 압축하는 가역 압축 수단과, 상기 화상 압축 수단에 의해 압축된 화상 데이터를 결합하는 제1 부가 정보 결합 수단과, 상기 제1 부가 정보 결합 수단에서 결합된 초음파 압축 데이터를 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제2 부가 정보 분리 수단과, 상기 제2 부가 정보 분리 수단에서 분리된 부가 정보를 가역 신장하는 가역 신장 수단과, 상기 가역 신장 수단으로부터 출력된 부가 정보로부터 프로브 정보를 취득하는 제2 프로브 정보 취득 수단과, 상기 프로브 정보와 상기 블록 위치 정보로부터 화상 압축 시와 동일한 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출 수단과, 상기 부가 정보와 상기 화상 신장 수단에 의해 신장된 화상 데이터를 결합하는 제2 부가 정보 결합 수단을 구비하고, 상기 제1 보정값 산출 수단은, 상기 화상 데이터의 블록 위치 정보에 더하여 상기 프로브 정보로부터 일의로 정해지는 보정값을 산출하고, 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 제1 보정값 산출 수단과 동일한 값을 산출하는 구성으로 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 압축 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 있어서, 화상 압축 장치(2)는 블록 분할 수단(11), DCT 변환 수단(12), 양자화 수단(13), 부호화 수단(14), 양자화 계수 출력 수 단(15), 보정값 산출 수단(제1 보정값 산출 수단 : 16) 및 곱셈 수단(17)을 구비하고 있다. 블록 분할 수단(11)은, 화상 데이터를 복수의 블록으로 분할한다. DCT 변환 수단(12)은, 블록 분할 수단(11)에서 출력된 데이터에 DCT 변환(이산 코사인 변환)을 실시한다. 양자화 수단(13)은, DCT 변환 수단(12)으로부터 출력된 DCT 계수를 곱셈 수단(17)의 출력으로 나누어 정수화한다. 부호화 수단(14)는, 양자화 수단(13)으로부터 출력된 데이터를 부호화하고, 압축 데이터를 출력한다. 양자화 계수 출력 수단(15)은 양자화를 행하기 위한 양자화 계수를 출력한다. 보정값 산출 수단(16)은, 블록 위치 정보에 의거하여 양자화 계수를 보정하는 보정값 α를 산출한다. 곱셈 수단(17)은, 양자화 계수 출력 수단(15)으로부터 출력된 양자화 계수에 보정값 산출 수단(16)으로부터 출력된 보정값 α를 곱셈하고, 그 결과를 양자화 수단(13)에 부여한다.

양자화 계수 출력 수단(15)의 내부 구성은, 종래예의 설명에서 도 21에 나타낸 바와 같다. 즉, 양자화 계수 출력 수단(15)은 양자화 계수단 기본이 되는 값을 블록의 사이즈에 맞추어 테이블화한 기본 양자화 테이블(18)과, 이 테이블에서 얻어지는 값에 미리 설정된 스케일 팩터를 곱셈하는 곱셈 수단(19)을 포함한다. 곱셈 수단(19)의 출력이 양자화 계수로서 양자화 계수 출력 수단(15)의 출력이 된다.

화상 압축 장치(2)에 입력된 화상 데이터는, 블록 분할 수단(11)에 의해서 복수의 블록으로 분할되고, 이 블록 단위로 이후의 처리가 행해진다. 블록 분할 수단(11)으로부터 출력된 블록 단위의 화상 데이터는, DCT 변환 수단(12)에서 DCT 변환되어 DCT 계수가 출력된다. DCT 변환 수단(12)으로부터 출력된 DCT 계수는, 양자화 수단(13)에서 양자화된다. 이 때, 양자화 수단(13)은, 양자화 계수 출력 수단(15)으로부터 출력된 양자화 계수와 보정값 산출 수단(16)이 록 위치 정보로부터 산출한 보정값 α의 곱인 곱셈 수단(17)의 출력에 따라서 양자화를 실행한다. 이 양자화 계수는, 전술과 같이 기본 양자화 테이블(18)로부터 얻어진 값과 스케일 팩터를 곱셈 수단(19)으로 곱셈한 것이다(도 21 참조). 양자화 수단(13)의 출력 데이터는, 부호화 수단(14)에 부여되고, 하프만 부화와 같은 가변장 부호로 부호화된다. 부호화된 데이터는, 압축 데이터로서 화상 압축 장치(2)로부터 출력된다.

보정값 산출 수단(16)이 산출하는 보정값 α는, 블록 위치에 대응하여 일의로 정해지는 값이면 된다. 도 2는, 도 1에서의 보정값 산출 수단(16)의 동작에 관해서, 프레임 중의 블록 위치의 예를 나타내는 도면이다. 도 2의 예에서는, 프레임(20)이 4행×16자리수=64개의 블록(21)으로 분할되어 있고, 각 블록은 8×8=64개의 화소로 이루어진다. 각각의 블록에 붙여진 번호가 블록 위치를 나타내고 있다. 도 3은, 도 2에 나타내는 블록 위치(번호)와 보정값 α의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3에 있어서, 직선 A는, 블록 위치에 따라 보정값 α의 값이 연속적으로 변화(부채꼴 변화)하는 경우의 예를 나타낸다. 계단형상의 그래프 B는, 블록 위치에 따라 보정값 α가 단계적으로 변화(비부채꼴 변화)하는 경우의 예를 나타낸다.

이와 같이 보정값 α가 블록 위치로부터 일의로 정해지므로, 블록마다의 보정값 α나 보정값 α를 곱셈한 후의 양자화 계수 등의 압축 파라미터가 압축 데이터에 부가되어 있지 않아도, 블록 단위로 압축율을 바꾸는 것이 가능해진다.

또한, 도 3에서는, 프레임(20)의 중앙 부근에 상당하는 블록 위치의 보정값 α의 값을 1로 하고, 블록 위치를 나타내는 번호가 커질수록 보정값 α가 커지는 관계의 예를 나타냈다. 그러나, 블록 위치와 보정값 α의 관계는 이러한 예에 한정하지 않고, 블록 위치로부터 보정값 α가 일의로 정해지는 것이면 어떠한 관계라도 된다.

또, 곱셈 수단(17)은, 반드시 양자화 계수 출력 수단(15)의 후에 마련할 필요는 없고, 양자화 계수 출력 수단(15) 중에서 기본 양자화 테이블(18)과 곱셈 수단(19) 사이에 마련해도 된다. 즉, 기본 양자화 테이블(18)로부터 얻어진 값에 스케일 팩터를 곱셈하기 전에 보정값 α를 곱셈하도록 구성해도 된다.

(제2 실시 형태)

도 4는, 본 발명의 제2 실시 형태에서의 화상 신장 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에 있어서, 화상 신장 장치(3)는, 복호 수단(31), 역양자화 수단(32), 역 DCT 변환 수단(33), 역양자화 계수 출력 수단(34), 곱셈 수단(35) 및 보정값 산출 수단(제2 보정값 산출 수단 : 16)을 구비하고 있다. 복호 수단(31)은, 부호화된 압축 데이터를 복호한다. 역양자화 수단(32)은 복호 수단(31)의 출력을 곱셈 수단(35)의 출력과 곱셈하여 정수화한다. 역DCT 변환 수단(33)은, 역양자화 수단(32)으로부터 출력된 데이터에 역 DCT 변환을 실시한다. 역양자화 계수 출력 수단(34)은, 역양자화를 행하기 위한 계수를 압축 데이터로부터 취출하여 출력한다. 곱셈 수단(35)은 역양자화 계수 출력 수단(34)으로부터 출력된 계수와 보정값 산출 수단(16)으로부터 출력된 보정값 α를 곱셈한다. 보정값 산출 수단(16)은 제1 실시 형태로서 도 1을 참조하면서 설명한 것과 동일한 것이며, 양자화 계수 를 보정하기 위한 보정값 α를 블록 위치 정보에 의거하여 산출한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 입력된 압축 데이터는, 복호 수단(31)에 의해서 복호화됨과 더불어 역양자화 계수 출력 수단(34)에도 입력되고, 역양자화를 행하기 위한 역량자화 계수가 취출된다. 취출된 역양자화 계수는 곱셈 수단(35)에 부여되고, 곱셈 수단(35)은 블록 위치 정보로부터 보정값 산출 수단(16)이 산출한 보정값 α와 역양자화 계수를 곱셈한다.

복호 수단(31)으로부터 출력된 복호화 데이터는 역양자화 수단(32)에 건네지고, 역양자화 수단(32)은 곱셈 수단(35)으로부터 건네받은 보정값 α와 역양자화 계수의 곱셈 결과를 이용하여 복호화 데이터의 역양자화를 행한다. 그 출력은 역DCT 변환 수단(33)에 건네지고, 역DCT 변환 수단(33)에 의해서 역DCT 변환이 실시되어 화상 데이터가 된다. 또한, 보정값 산출 수단(16)은, 제1 실시 형태에 의한 화상 압축 장치(2)에 포함되는 것과 동일하기 때문에, 곱셈 수단(35)에서 사용되는 보정값 α도 제1 실시 형태에서 설명한 보정값 α와 동일해진다. 또, 곱셈 수단(35)은 결과적으로 곱셈을 하는 것이면 되고, 역수를 취하여 제산하는 것이어도 된다.

이와 같이 보정값 α가 블록 위치로부터 일의로 정해지므로, 블록마다의 보정값 α의 값이나 보정값 α를 곱셈한 후의 양자화 계수 등의 압축 파라미터가 압축 데이터에 부가되어 있지 않아도, 블록 단위로 상이한 압축율의 압축 화상 데이터를 올바르게 신장(복원)할 수 있다.

(제3 실시 형태)

도 5는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5에 있어서, 초음파 진단 장치(1)는 초음파 프로브(41), 제1 부가 정보 분리 수단(42), 화상 압축 수단(2), 제1 부가 정보 결합 수단(43), 선택 수단(44), 제2 부가 정보 분리 수단(45), 화상 신장 수단(3), 제2 부가 정보 결합 수단(46) 및 화상 표시 수단(47)을 구비하고 있다.

초음파 프로브(41)는 압전 효과를 이용하여 초음파를 발생하고, 측정 대상물의 내부로 초음파를 송신함과 더불어 측정 대상물의 내부로부터의 반사파를 수신하여 전기 신호로 변환한다. 제1 부가 정보 분리 수단(42)은 초음파 프로브(41)로부터 입력된 전기 신호로부터 초음파 화상 데이터를 작성하고, 초음파 화상 데이터를 화상 데이터와 그 이외의 부가 정보로 분리하며, 화상 데이터는 화상 압축 수단(2)으로 부여하고, 부가 정보는 제1 부가 정보 결합 수단(43)에 부여한다. 여기서, 부가 정보란, 초음파 화상 데이터 중 순수한 화상 데이터 이외의 정보를 나타내고, 예를 들어, 측정에 사용하고 있는 프로브의 정보나, 포커스 위치 등의 측정 시 파라미터 등이 포함된다. 화상 압축 수단(2)은, 제1 실시 형태에서 설명한 것과 동일하고, 블록 위치로부터 일의로 정해지는 보정값 α를 이용하여 블록 단위로 압축율을 바꿀 수 있다. 제1 부가 정보 결합 수단(43)은, 화상 압축 수단(2)에서 압축된 압축 화상 데이터에 상기의 부가 정보를 결합하고, 초음파 압축 데이터로서 출력한다.

이 초음파 압축 데이터는, 초음파 진단 장치(1)로부터 외부로(예를 들어 외부 기억 장치로) 출력되고, 또는 케이블을 통해 초음파 진단 장치(1)의 본체(표시 부)로 전송되어 선택 수단(44)에 입력된다. 선택 수단(44)은 외부로부터(예를 들어 외부 기억 장치로부터) 입력되는 초음파 압축 데이터 또는 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력된 초음파 압축 데이터를 선택하여(전환하여) 제2 부가 정보 분리 수단(45)에 부여한다. 제2 부가 정보 분리 수단(45)은 입력한 초음파 압축 데이터를 압축 화상 데이터와 그 이외의 부가 정보로 분리하고, 압축 화상 데이터를 화상 신장 수단(3)에 부여하며, 부가 정보를 제2 부가 정보 결합 수단(46)에 부여한다.

화상 신장 수단(3)은, 제2 실시 형태에서 설명한 것과 동일하고, 화상 압축 수단(2)이 사용한 블록 위치에 따른 보정값 α와 동일한 값을 이용하여, 블록 단위로 변화하는 압축율의 압축 화상 데이터의 신장 처리를 실행하고, 압축 전의 화상 데이터를 올바르게 복원할 수 있다. 제2 부가 정보 결합 수단(46)은, 화상 신장 수단(3)에서 신장된 화상 데이터에 상기의 부가 정보를 결합하고, 얻어진 표시 데이터를 화상 표시 수단(47)에 부여한다. 화상 표시 수단(47)은, 입력된 표시 데이터에 따라서 초음파 화상을 화면 표시한다.

본 실시 형태의 초음파 진단 장치(1)는 상기와 같이, 초음파 프로브(41)로부터 얻어진 초음파 화상 데이터를 일단 압축하고, 압축 데이터를 외부 기억 장치에 기억시키며, 혹은 케이블을 통해 전송하고, 본체측에서 입력된 압축 데이터를 신장 하여 표시 화면에 표시한다. 따라서, 기억 데이터나 전송 데이터의 저감, 즉 기억 효율이나 전송 효율의 향상을 도모할 수 있다. 게다가, 블록마다의 압축 파라미터를 초음파 압축 데이터에 부가할 필요가 없기 때문에, 데이터량을 늘리지 않고 블 록 단위로 압축율을 바꿀 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 선택 수단(44)을 마련하고, 외부로부터 입력되는 초음파 압축 데이터나 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력되는 초음파 압축 데이터의 어느 한 쪽을 선택할 수 있도록 구성하고 있지만, 선택 수단(44)은 필수는 아니다. 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력된 초음파 압축 데이터가 그대로 제2 부가 정보 분리 수단(45)에 입력되도록 구성해도 되고, 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력된 초음파 압축 데이터를 일단 외부에 출력하여 외부로부터의 초음파 압축 데이터를 제2 부가 정보 분리 수단(45)에 입력하도록 구성해도 된다.

(제4 실시 형태)

도 6은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출을 위한 프레임을 나타내는 도면이다. 프레임(20)에는, 블록(21)의 위치를 나타내는 위치 정보가 부여되어 있다. 이 실시 형태의 초음파 진단 장치의 기본적인 구성은 제3 실시 형태와 동일하고, 보정값 산출 수단(16)에 의한 보정값 α의 산출 방법만이 상이하다. 즉, 도 1에 나타내는 보정값 산출 수단(16)은 도 2에 나타낸 바와 같이 보정값 α의 산출에 사용하는 블록 위치 정보를 일차원의 수치(일련 번호)로 관리하고 있지만, 이 실시 형태에서의 보정값 산출 수단(16)은 블록 위치 정보를 이차원의 수치로 관리하고 있다. 즉, 도 6에 나타내는 바와 같이, 프레임(20)의 각 블록(21)은, (x, y) 좌표와 같이 독립된 2방향의 파라미터로 블록 위치 정보가 나타나고 있다. 이렇게 함으로써, 보정값 산출 수단(16)은, 예를 들어 x방향과 y방향의 2개의 파라미터를 갖는 함수를 이용하여 보정값 α를 산출하거나, 어느 한 쪽의 일방향만의 파라미터에 따라 보정값 α를 변화시키거나 하는 것이 가능해진다.

(제5 실시 형태)

도 7은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출을 위한 블록 위치 정보를 나타내는 도면이다. 이 실시 형태의 초음파 진단 장치의 기본적인 구성은 제3 실시 형태와 동일하고, 도 1에 나타내는 보정값 산출 수단(16)에 의한 보정값 α의 산출 방법에 특징이 있다. 즉, 이 실시 형태에서의 보정값 산출 수단(16)은, 프레임을 분할한 블록마다 보정값 α의 값을 바꾸는(증가 또는 감소하는) 것은 아니고, 복수개의 블록을 모은 영역마다 보정값 α의 값을 바꾼다. 즉, 동일 영역 내에서는 공통의 값을 산출한다. 예를 들어, 도 7에 나타내는 바와 같이, 프레임(20)에 있어서, 4개의 블록(21)으로 이루어지는 직사각형의 영역(22)마다 보정값 α의 값을 바꾼다(산출한다). 이러한 구성으로 함으로써, 블록보다 큰 영역 단위로 보정값 α를 산출하여 양자화 계수를 보정하면 되기 때문에, 화상 데이터의 화질 특성에 따라 적절히 보정값(압축율)을 변화시키면서 그 처리 부하를 경감시키는 것이 가능해진다.

(제6 실시 형태)

도 8은, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출을 위한 블록 위치 정보를 나타내는 도면이다. 이 실시 형태의 초음파 진단 장치의 기본적인 구성은 제3 실시 형태와 동일하고, 도 1에 나타내는 보정값 산출 수단(16)에 의한 보정값 α의 산출 방법에 특징이 있다. 또, 이 실시 형태는 제5 실시 형태의 변형예에 상당하는 것이다. 즉, 복수개의 블록을 모아 1개의 영역으로 할 때에, 초음파 화상 데이터에서의 측정 대상물의 심도가 동일한 복수의 블록을 1개의 영역으로 모은다. 도 8의 예에서는, 프레임(20)이 세로 방향(행방향)으로 4개, 가로 방향(열방향)으로 16개, 합계 64개의 블록(21)으로 분할되어 있다. 그리고, 세로 방향의 4개의 블록(21)이 1개의 영역(22)에 모아지고 있다.

또, 도 9는, 도 8의 프레임의 좌상측 부분을 확대한 도면이다. 각 블록(21)은 8×8=64개의 화소(24)로 구성되고, 각 행의 화소열이 전술의 음향선 데이터(23)에 상당한다. 즉, 1행째의 화소열은 음향선 데이터(23-0)에 대응하고, 2행째의 화소열은 음향선 데이터(23-1)에 대응한다. 이하 동일하다. 또, 행방향에서는 음향선 데이터(23-0)로부터 음향선 데이터(23-7)까지의 8개가 1개의 블록(21)에 속하고, 음향선 데이터(23-8)로부터 음향선 데이터(23-15)까지의 8개가 다음의 블록(22)에 속한다. 이하도 마찬가지이다. 열방향에 관해서 말하면, 도 18을 참조하여 설명한 바와 같이, 프레임(20)의 우단에 가까워질수록 심도가 깊은 것을 의미하고 있다.

따라서, 이 실시 형태에서의 보정값 산출 수단(16)은, 초음파 화상 데이터에서의 측정 대상물의 심도 방향의 블록의 위치에 따라 보정값을 변화시키게(산출하게)된다. 그 결과, 심도에 따라 압축율의 보정을 하는 것이 가능해진다. 또한, 도 8에 나타내는 예에서는 프레임(20) 내의 블록(21)의 위치 정보를 도 2와 동일하게 일차원의 수치(일련 번호)로 관리하고 있지만, 도 6에 나타낸 실시 형태와 같이 블록 위치 정보를 이차원의 수치로 관리해도 된다. 이 경우는, x좌표에 상당하는 수치가 동일한 4개의 블록을 1개의 영역으로 하여 모으면 된다. 이것에 의해, 심도가 동일한 블록을 용이하게 모아 1 영역으로 하고, 영역마다 보정값 α를 산출하는 처리가 간단해진다.

(제7 실시 형태)

도 10은, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출 방법을 예시하는 그래프이다. 이 실시 형태의 초음파 진단 장치의 기본적인 구성은 제3 실시 형태와 동일하고, 보정값 산출 수단(16)에 의한 보정값 α의 산출 방법에 특징이 있다. 또, 이 실시 형태는 제6 실시 형태의 구체적인 구성에 상당한다. 즉, 이 실시 형태에서의 보정값 산출 수단(16)은, 도 10의 그래프(직선 : 25)로 나타내는 바와 같이, 심도가 깊어질수록(블록 위치를 나타내는 수치가 커질수록) 보정값 α의 값을 증가하고, 이것에 의해서 심도가 깊어질수록 압축율이 작아지도록 하고 있다.

전술과 같이, 심도가 깊어질수록 초음파의 주사 범위가 넓어지는 부채꼴의 주사 형상의 경우는, 심도가 깊을수록 음향선 밀도가 낮아져 화질(해상도)이 나빠진다. 따라서, 본 실시 형태와 같이, 심도가 깊어질수록 압축율이 작아지도록, 심도 방향의 블록 위치에 따라 보정값 α의 값을 산출함으로써, 표시되는 초음파 화상의 화질 열화를 억제할 수 있다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이 블록 위치 정보를 이차원의 수치로 관리하는 경우는, x좌표(심도 방향)에 상당하는 수치가 커질수록 보정값 α의 값을 단조 증가하면 되지만, 도 2에 나타낸 바와 같이 블록 위치 정보를 일차원의 수치로 관리하는 경우는, 일정한 간격으로(예를 들어 16의 배수마다) 보정값 α를 리셋하는 것이 필요하다. 즉, 후자의 경우에, 도 10에서의 직선(25)은 보정값 α의 최소값으로부터 최대값을 향하는 증가가 여러 차례 반복되는 톱니형상의 선이 된다.

(제8 실시 형태)

도 11은, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치에서의 보정값의 산출 방법을 예시하는 테이블이다. 이 실시 형태의 초음파 진단 장치의 기본적인 구성은 제3 실시 형태와 동일하고, 보정값 산출 수단(16)에 의한 보정값 α의 산출 방법에 특징이 있다. 즉, 이 실시 형태에서는, 도 11에 나타내는 바와 같은 블록 위치와 보정값 α의 관계를 나타내는 테이블(26)을 미리 기억해 두고, 보정값 산출 수단(16)은, 이 테이블(26)을 참조함으로써 블록 위치에 따른 보정값 α를 즉시 구한다. 이렇게 함으로써, 계산에 의해서 보정값을 산출하는 경우에 비해 고속으로 보정값을 구할 수 있어 처리의 부하가 가벼워진다. 또, 블록 위치와 보정값 α의 관계가 리니어가 아니고, 식으로 나타내는 것이 곤란한 경우에 대응할 수 있다. 또한, 도 11에 예시한 테이블에서는 블록 위치를 일차원의 수치로 나타내고 있지만, 도 6에 나타낸 실시 형태와 같이 이차원의 수치로 블록 위치를 나타내도 된다.

(제9 실시 형태)

도 12는, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 12에 있어서, 초음파 진단 장치(1)는, 초음파 프로브(41), 제1 부가 정보 분리 수단(42), 화상 압축 수단(2), 제1 부가 정보 결합 수 단(43), 선택 수단(44), 제2 부가 정보 분리 수단(45), 화상 신장 수단(3), 제2 부가 정보 결합 수단(46), 화상 표시 수단(47), 제1 프로브 정보 취득 수단(48) 및 제2 프로브 정보 취득 수단(49)을 구비하고 있다.

이 실시 형태는, 제3 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 구성에 더하여, 제1 프로브 정보 취득 수단(48)과 제2 프로브 정보 취득 수단(49)을 추가한 것이다. 제1 프로브 정보 취득 수단(48)은, 제1 부가 정보 분리 수단(42)으로부터의 부가 정보 중 프로브 종별 정보를 취득하고 화상 압축 수단(2)에 부여한다. 또, 제2 프로브 정보 취득 수단(49)은, 제2 부가 정보 분리 수단으로부터의 부가 정보 중 프로브 종별 정보를 취득하여 화상 신장 수단(3)에 부여한다.

도 13은, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 화상 압축 부분의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 이 실시 형태의 화상 압축 부분의 기본적인 구성은 제1 실시 형태와 동일하고, 보정값 산출 수단(16)의 입력으로서 블록 위치 정보에 더하여 상기 제1 프로브 정보 취득 수단(48)으로부터의 프로브 종별 정보를 이용하여 보정값 β를 산출하는 점에 특징이 있다. 즉, 보정값 산출 수단(16)은, 블록 위치에 따른 보정값을 산출하고, 또한 프로브 종별에 따라 보정을 행한 보정값 β를 산출한다.

도 14는, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 화상 신장 부분의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 이 실시 형태의 화상 신장 부분의 기본적인 구성은 제2 실시 형태와 동일하고, 보정값 산출 수단(16)의 입력으로서 블록 위치 정보에 더하여, 상기 제2 프로브 정보 취득 수단(48)으로부터의 프로브 종별 정보를 이용하여 보정값 β를 산출하는 점에 특징이 있다. 즉, 보정값 산출 수단(16)은, 압축 시와 동 일하게 블록 위치에 따른 보정값을 산출하고, 또한 프로브 종별에 따라 보정을 행한 보정값 β를 산출한다.

이러한 구성으로 함으로써, 블록 단위의 압축율을 변화시키는 방법을, 프로브 종별에 따라 최적으로 설정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 제3 실시의 형태와 동일하게, 선택 수단(44)을 마련하고, 외부로부터 입력되는 초음파 압축 데이터나, 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력되는 초음파 압축 데이터의 어느 한 쪽을 선택할 수 있도록 구성하고 있지만, 선택 수단(44)은 필수는 아니다. 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력된 초음파 압축 데이터가 그대로 제2 부가 정보 분리 수단(45)과 제2 프로브 정보 취득 수단(49)에 입력되도록 구성해도 되고, 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력된 초음파 압축 데이터를 일단 외부에 출력하여 외부로부터의 초음파 압축 데이터를 제2 부가 정보 분리 수단(45)과 제2 프로브 정보 취득 수단(49)에 입력하도록 구성해도 된다.

또, 본 실시 형태에서는 프로브 정보로서 프로브 종별의 정보를 이용한 예를 나타냈지만, 프로브 정보는 프로브 종별에 한정되는 것이 아니고, 다른 정보를 이용해도 상관없다.

(제10 실시 형태)

도 15는, 본 발명의 제10 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 15에 있어서, 초음파 진단 장치(1)는 초음파 프로브(41), 제1 부가 정보 분리 수단(42), 화상 압축 수단(2), 제1 부가 정보 결합 수단(43), 선택 수단(44), 제2 부가 정보 분리 수단(45), 화상 신장 수단(3), 제2 부가 정보 결합 수단(46), 화상 표시 수단(47), 가역 압축 수단(50) 및 가역 신장 수단(51)을 구비하고 있다.

이 실시 형태는, 제3 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 구성에 더하여, 가역 압축 수단(49)과 가역 신장 수단(50)을 추가한 것이다. 제1 부가 정보 분리 수단(42)은, 초음파 프로브(41)로부터의 초음파 화상 데이터를 화상 데이터와 그 이외의 부가 정보로 분리하고, 화상 데이터는 화상 압축 수단(2)에 부여하며, 부가 정보는 가역 압축 수단(50)에 부여한다. 가역 압축 수단(50)은, 상기 부가 정보를 가역 압축하고, 압축 부가 정보를 제1 부가 정보 결합 수단(43)에 부여한다. 제1 부가 정보 결합 수단(43)은, 화상 압축 수단(2)에서 압축된 압축 화상 데이터에 상기의 압축 부가 정보를 결합하고, 초음파 압축 데이터로서 출력한다.

동일하게, 제2 부가 정보 분리 수단(45)은, 선택 수단(44)으로부터의 초음파 압축 데이터를 압축 화상 데이터와 그 이외의 압축 부가 정보로 분리하고, 압축 화상 데이터를 화상 신장 수단(3)에 부여하며, 압축 부가 정보를 가역 신장 수단(51)에 부여한다. 가역 신장 수단(51)은, 상기 압축 부가 정보를 신장하고, 부가 정보를 제2 부가 정보 결합 수단(46)에 부여한다. 제2 부가 정보 결합 수단(46)은, 화상 신장 수단(3)에서 신장된 화상 데이터에 상기의 부가 정보를 결합하고, 얻어진 표시 데이터를 화상 표시 수단(47)에 부여한다.

이러한 구성으로 함으로써, 초음파의 화상 데이터는 압축율이 높은 비가역 압축 방식으로 최적인 압축을 행하고, 부가 정보는 완전하게 원래의 데이터에 되돌 리는 것이 가능한 가역 압축 방식으로 압축을 행할 수 있다. 그 결과, 데이터의 성질에 따른 압축을 행하고, 또한 동시에 데이터 전체의 압축율을 크게 하는 것이 가능해진다.

또한, 비가역 압축의 방식으로서는 특별히 지정하는 것이 아니고, 사전법 등과 같은 데이터를 완전하게 복호할 수 있는 방식이면 어떤 것이라도 상관없다.

또, 본 실시 형태에서는 제3 실시의 형태와 동일하게, 선택 수단(44)을 마련하고, 외부로부터 입력되는 초음파 압축 데이터나, 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력되는 초음파 압축 데이터의 어느 한 쪽을 선택할 수 있도록 구성하고 있지만, 선택 수단(44)은 필수는 아니다.

(제11 실시 형태)

도 16은, 본 발명의 제11 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 16에 있어서, 초음파 진단 장치(1)는 초음파 프로브(41), 제1 부가 정보 분리 수단(42), 화상 압축 수단(2), 제1 부가 정보 결합 수단(43), 선택 수단(44), 제2 부가 정보 분리 수단(45), 화상 신장 수단(3), 제2 부가 정보 결합 수단(46), 화상 표시 수단(47), 제1 프로브 정보 취득 수단(48), 제2 프로브 정보 취득 수단(49), 가역 압축 수단(50) 및 가역 신장 수단(51)을 구비하고 있다.

이 실시 형태는, 제10 실시 형태에 따른 초음파 진단 장치의 구성에 더하여, 제1 프로브 정보 취득 수단(48)과 제2 프로브 정보 취득 수단(49)을 추가한 것이다. 제1 프로브 정보 취득 수단(48)은, 제1 부가 정보 분리 수단(42)으로부터의 부가 정보 중 프로브 종별 정보를 취득하고 화상 압축 수단(2)에 부여한다. 또, 제2 프로브 정보 취득 수단(49)은 가변 신장 수단(51)으로부터의 부가 정보 중 프로브 종별 정보를 취득하고, 화상 신장 수단(3)에 부여한다.

프로브 종별에 따라 블록 위치로부터의 보정값 β의 결정 방법을 변화시키는 수법에 대해서는, 제9 실시 형태와 동일하기 때문에 여기에서는 생략한다.

이러한 구성으로 함으로써, 블록 단위의 압축율을 변화시키는 방법을, 프로브 종별에 따라 최적으로 설정할 수 있음과 더불어, 데이터의 성질에 따른 압축을 행하고, 또한 동시에 데이터 전체의 압축율을 크게 하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는 제3 실시의 형태와 동일하게, 선택 수단(44)을 마련하고, 외부로부터 입력되는 초음파 압축 데이터나, 제1 부가 정보 결합 수단(43)으로부터 출력되는 초음파 압축 데이터의 어느 한 쪽을 선택할 수 있도록 구성하고 있지만, 선택 수단(44)은 필수는 아니다.

또, 본 실시 형태에서는 프로브 정보로서 프로브 종별의 정보를 이용한 예를 나타냈지만, 프로브 정보는 프로브 종별에 한정되는 것이 아니고, 다른 정보를 이용해도 상관없다.

이상, 본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정하지 않고 여러 가지의 형태로 실시할 수 있다.

본 발명은, 특히 초음파 진단 장치에 있어서 초음파 화상을 압축하여 기록 또는 전송하고, 압축 화상을 신장하여 표시하는 경우에 매우 적합하게 이용할 수 있다. 본 발명에 의하면, 원화상의 화질(분해 가능)이 프레임 내에서 일정한 규칙성으로 변화하는 경우에, 블록 단위의 압축 파라미터를 부호화하지 않고 프레임 내에서 압축율을 변화시키는 것이 가능하게 된다.

Claims (11)

1. 입력된 화상 데이터를 복수의 블록으로 분할하는 블록 분할 수단과,

   상기 블록마다 DCT 변환을 행하는 DCT 변환 수단과,

   양자화의 세밀함을 나타내는 수치인 양자화 계수를 출력하는 양자화 계수 출력 수단과,

   화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의(一意)로 정해지는 보정값을 산출하는 보정값 산출 수단과,

   상기 양자화 계수 출력 수단으로부터 출력되는 양자화 계수와 상기 보정값 산출 수단으로부터 출력되는 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 상기 DCT 변환된 데이터를 양자화하는 양자화 수단과,

   양자화된 데이터를 부호화하여 압축 데이터를 출력하는 부호화 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 압축 장치.
2. 부호화된 압축 데이터를 복호하는 복호 수단과,

   상기 압축 데이터로부터 역양자화 계수를 구하여 출력하는 역양자화 계수 출력 수단과,

   화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 보정값 산출 수단과,

   상기 역양자화 계수 출력 수단으로부터 출력되는 양자화 계수와 상기 보정값 산출 수단으로부터 출력되는 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 상기 복호 수단의 출력 데이터를 상기 블록마다 역양자화하는 역양자화 수단과,

   역양자화된 데이터를 역DCT 변환하여 압축 전의 화상 데이터를 출력하는 역DCT 변환 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 신장 장치.
3. 측정 대상물로 초음파를 송신함과 더불어 상기 측정 대상물로부터의 반사파를 수신하여 전기 신호로 변환하는 초음파 프로브와,

   초음파 프로브로부터 얻어진 반사파 신호를 처리하여 얻어진 초음파 화상 데이터를 압축하는 화상 압축 장치와,

   압축된 초음파 화상 데이터를 신장하여 압축 전의 초음파 화상 데이터를 얻는 화상 신장 장치를 구비하고,

   상기 화상 압축 장치는,

   입력된 화상 데이터를 복수의 블록으로 분할하는 블록 분할 수단과,

   상기 블록마다 DCT 변환을 행하는 DCT 변환 수단과,

   양자화의 세밀함을 나타내는 수치인 양자화 계수를 출력하는 양자화 계수 출력 수단과,

   화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 제1 보정값 산출 수단과,

   상기 양자화 계수 출력 수단으로부터 출력되는 양자화 계수와 상기 제1 보정값 산출 수단으로부터 출력되는 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 상기 DCT 변환된 데이터를 양자화하는 양자화 수단과,

   양자화된 데이터를 부호화하여 압축 데이터를 출력하는 부호화 수단을 갖고,

   상기 화상 신장 장치는,

   부호화된 압축 데이터를 복호하는 복호 수단과,

   상기 압축 데이터로부터 역양자화 계수를 구하여 출력하는 역양자화 계수 출력 수단과,

   화상 데이터의 블록의 위치에 따라 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출 수단과,

   상기 역양자화 계수 출력 수단으로부터 출력되는 양자화 계수와 상기 제2 보정값 산출 수단으로부터 출력되는 보정값을 곱셈하여 얻어지는 값에 의거하여 상기 복호 수단의 출력 데이터를 상기 블록마다 역양자화하는 역양자화 수단과,

   역양자화된 데이터를 역DCT 변환하여 압축 전의 화상 데이터를 출력하는 역DCT 변환 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 블록의 위치를 이차원의 수치로 나타내고, 상기 이차원의 수치로부터 상기 보정값을 산출하는, 초음파 진단 장치.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 블록을 복수개 모은 영역 내에서 공통의 값을 상기 보정 값으로서 산출하는, 초음파 진단 장치.
6. 청구항 3, 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 초음파 화상 데이터에서의 측정 대상물의 심도 방향의 블록의 위치에 따라 상기 보정값을 산출하는, 초음파 진단 장치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 초음파 화상 데이터에서의 측정 대상물의 심도가 깊어질수록 해당하는 블록의 압축율이 작아지도록 상기 보정값을 산출하는, 초음파 진단 장치.
8. 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 보정값 산출 수단 및 상기 제2 보정값 산출 수단은, 미리 기억된 상기 블록의 위치와 상기 보정값의 관계를 나타내는 테이블을 참조함으로써, 상기 블록의 위치에 따른 상기 보정값을 산출하는, 초음파 진단 장치.
9. 청구항 3 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초음파 프로브로부터 얻어진 초음파 화상 데이터로부터 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제1 부가 정보 분리 수단과,

   상기 제1 부가 정보 분리 수단으로부터 출력된 부가 정보로부터 프로브 정보를 취득하는 제1 프로브 정보 취득 수단과,

   상기 부가 정보와 상기 화상 압축 수단에 의해 압축된 화상 데이터를 결합하는 제1 부가 정보 결합 수단과,

   상기 제1 부가 정보 결합 수단에서 결합된 초음파 압축 데이터를 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제2 부가 정보 분리 수단과,

   상기 제2 부가 정보 분리 수단으로부터 출력된 부가 정보로부터 프로브 정보를 취득하는 제2 프로브 정보 취득 수단과,

   상기 부가 정보와 상기 화상 신장 수단에 의해 신장된 화상 데이터를 결합하는 제2 부가 정보 결합 수단을 구비하고,

   상기 제1 보정값 산출 수단은, 상기 화상 데이터의 블록 위치 정보에 더하여 상기 프로브 정보로부터 일의로 정해지는 보정값을 산출하고,

   상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 제1 보정값 산출 수단과 동일한 값을 산출하는, 초음파 진단 장치.
10. 청구항 3 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초음파 프로브로부터 얻어진 초음파 화상 데이터로부터 부가 정보를 화상 데이터와 분리하는 제1 부가 정보 분리 수단과,

    상기 제1 부가 정보 분리 수단에서 분리된 부가 정보를 가역 압축하는 가역 압축 수단과,

    상기 가역 압축된 부가 정보와 상기 화상 압축 수단에 의해 압축된 화상 데이터를 결합하는 제1 부가 정보 결합 수단과,

    상기 제1 부가 정보 결합 수단에서 결합된 압축 데이터를 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제2 부가 정보 분리 수단과,

    상기 제2 부가 정보 분리 수단에서 분리된 부가 정보를 가역 신장하는 가역 신장 수단과,

    상기 가역 신장된 부가 정보와 상기 화상 신장 수단에 의해 신장된 화상 데이터를 결합하는 제2 부가 정보 결합 수단을 구비한, 초음파 진단 장치.
11. 청구항 3 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 초음파 프로브로부터 얻어진 초음파 화상 데이터로부터 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제1 부가 정보 분리 수단과,

    상기 제1 부가 정보 분리 수단으로부터 출력된 부가 정보로부터 프로브 정보를 취득하는 제1 프로브 정보 취득 수단과,

    화상 압축 시에 상기 프로브 정보와 상기 블록 위치 정보로부터 일의로 정해지는 보정값을 산출하는 제1 보정값 산출 수단과,

    상기 부가 정보를 가역 압축하는 가역 압축 수단과,

    상기 화상 압축 수단에 의해 압축된 화상 데이터를 결합하는 제1 부가 정보 결합 수단과,

    상기 제1 부가 정보 결합 수단에서 결합된 초음파 압축 데이터를 화상 데이터와 부가 정보로 분리하는 제2 부가 정보 분리 수단과,

    상기 제2 부가 정보 분리 수단에서 분리된 부가 정보를 가역 신장하는 가역 신장 수단과,

    상기 가역 신장 수단으로부터 출력된 부가 정보로부터 프로브 정보를 취득하는 제2 프로브 정보 취득 수단과,

    상기 프로브 정보와 상기 블록 위치 정보로부터 화상 압축 시와 동일한 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출 수단과,

    상기 부가 정보와 상기 화상 신장 수단에 의해 신장된 화상 데이터를 결합하는 제2 부가 정보 결합 수단을 구비하고,

    상기 제1 보정값 산출 수단은, 상기 화상 데이터의 블록 위치 정보에 더하여, 상기 프로브 정보로부터 일의로 정해지는 보정값을 산출하고,

    상기 제2 보정값 산출 수단은, 상기 제1 보정값 산출 수단과 동일한 값을 산출하는, 초음파 진단 장치.

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