JPH02100466A - 画像符号化・復号化装置 - 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、画像通信システム、画像ファイリングシステ
ム等に使用する画像符号化・復号化装置に関するもので
ある。

【従来の技術】

従来、画像データを符号化して伝送する技術には、対話
型の画像通信システム（例、テレビ電話システム）、画
像ファイリングシステムへの応用を名産し、再生画像の
品質を受信側で自由に選択できるようにしたものがある
。 例えば、画像を走査線の進行に従って上から下へ逐次完
全な状態で再生するのでなく、受信開始の初期の段階で
は画像の大まかな輪郭等を再生し、その後受信が進むに
つれて画質を順次向上させていく順次再生符号化方式が
ある。順次再生符号化方式に関する文献としては、特開
昭６２−２５５７５号公報がある。 また、画像の部分情報や概略情報の抽出を容易にするた
め、画像を複数の画素より成るブロックに分け、各ブロ
ックの階調情報を３つの成分に分解し、これらの成分の
み符号化するようにした技術もある（特開昭６２−１０
００７７号公報）。

【発明が解決しようとする課題】

画像通信の用途の中には、画像を他の画像と比較して識
別したり検索したり、あるいは画像中の成る特定部分の
みを受信者に早（示したいというものがある。 しかしながら、前記した従来技術では、符号化を画像全
体に対して同じ様に行い、復号化するのに画像中の成る
領域を先に復号化するということをしていない。 そのため、前記したような用途から見ると、識別や検索
等の重要な手掛かりとなる部分を早く見たいにもかかわ
らず、そこに至るまでのそれほど重要ではない部分の復
号化の終了を待っていなければならないという問題点が
あった。

【課題を解決するための手段］ 前記したような課題を解決するため、本発明では、画像
を他の画像と比較して識別や検索を行うのに重要な役割
を果たす画像部分を含む領域を、あらかじめ指定領域と
して指定して、符号化を制御すると共に、復号化して受
信側の画像表示部に表示する際には、その指定領域に属
する画像部分から復合化し、識別、検索等の効率を向上
させるべく、次のような手段を講じた。 即ち、本発明の画像符号化装置は、画像データを符号化
する符号化手段と、領域指定データに基づいて画像中に
措定領域を設定すると共に前記符号化を制御する符号化
制御手段と、前記指定領域内の符号化データを格納する
メモリと、前記指定領域外の符号化データを格納するメ
モリと、前記指定領域に関する領域情報、前記指定領域
内の符号化データ、前記指定領域外の符号化データの順
に送信する符号合成手段とを具えることとした。 また、本発明にかかわる画像復号化装置は、前記画像符
号化装置からの送信信号を前記指定領域に関する領域情
報５前記指定領域内の符号化データ、前記指定領域外の
符号化データに分解する符号分解手段と、復号化手段と
、画像表示部と、前記復号化手段での復号化を前記指定
領域に関する領域情報に基づいて前記指定領域内の符号
化データ、前記指定領域外の符号化データの順に行わせ
ると共に前記画像表示部に表示させる復号化制御手段と
を具えることとした。 更に、本発明にかかわる画像符号化・復号化装置は、前
記画像符号化装置と前記画像復号化装置とから構成する
こととした。 【作　　用】 画像符号化装置では、画像を他の画像と比較して識別し
たり検索したりする際に重要な役割を果たす画像部分を
含む領域を指定領域として指定する。そして、指定領域
内の符号化データと指定領域外の符号化データとを分け
てメモリに格納する。 なお、上記のような役割を果たす画像中の部分は、画像
の種類や画像表示によって行おうとしている作業等によ
って異なる。例えば、図面等では題名であろうし、人物
であれば、顔の部分であろう。 一方、画像復号化装置では、送信されて来た信号を分解
し、指定領域内の符号化データを先に復号化して表示す
る。すると、画像の識別や検索を受信者が速やかに行う
ことが出来る。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明
する。 （発明の概要） 第３図は、本発明の詳細な説明する図である。 １３は画像、１４は指定領域、１５は画像中の人物であ
る。 このような人物画像を伝送して、受信者において人物の
識別を行う場合がある。そのような場合、受信側の画像
表示部に識別する手掛かりとなる部分が最初に写し出さ
れると、識別が速やかに行え、好都合である。 そこで、識別の手掛かりとなる部分を含む領域を指定領
域と定め、この指定領域内の画像データを最初に伝送す
るようにしたというのが、本発明の概要である。 人物を他の人物と識別する場合に重要な部分となるのは
、顔を含む部分である。それゆえ、第３図では、画像１
３中の人物１５の頭を含むように指定領域１４を指定し
ている。指定領域１４の指定は、指定領域開始点Ｓと指
定領域終了点Ｅとを与えることによって行われる。 指定領域開始点Ｓは座標（Ｘｌ、Ｙ＋　）の点であり、
指定領域終了点Ｅは座標（Ｘｚ　、　　Ｙｔ　）の点で
あるとすると、これらの点を対角線とするような４角形
の領域が指定領域１４となる。 ａｌ＋ａ！は走査線であるが、これらの走査線は、指定
領域１４を通過することなく画像の右端に達する。しか
し、その次の走査線は、途中で指定領域１４内を通過す
ることになる＊ａ２は画像の左端より指定領域１４に至
るまでの走査線であり、ｂは指定領域１４を通過する走
査線である。 ａ、は、指定領域１４を抜は出た走査線である。 画像全体の走査を終了して得た画像データを、指定領域
１４内のデータと外のデータとに分け、符号化した後、
指定領域１４内のデータを最初に受信側へ伝送する。す
ると、受信側の画像表示部には、指定領域１４の部分（
識別等の手掛かりとなる部分）の画像が最初に写し出さ
れることになる。従って、受信者による画像の識別が、
速やかに行われることになる。 第１図に、本発明のブロック構成図を示す。第１図にお
いて、１は画像データ入力端子、２は領域指定データ入
力端子、３は符号化回路、４は符号化制御回路、５は符
号合成回路、６は符号分解回路、７は復号化回路、８は
復号化制御回路、９は画像表示部である。 画像データ入力端子１から人力された画像データは、符
号化回路３で符号化される。符号化制御回路４には、領
域指定データ入力端子２から領域指定データが入力され
る。この領域指定データによって指定される指定領域内
に含まれる画像の符号化データを、領域外の画像データ
に対し時間的に優先させて出力するように符号化回路３
と符号合成回路５を制御する。 第２図に、送信時のデータ・フォーマットを示す。最初
に領域情報（指定領域に関する情報）が送信され、次に
領域内符号化データ、最後に領域外符号化データが送信
される。符号化データの内容は、符号化回路においてど
のような符号化方式が採用されるかに依存している。 第２図のようなデータ・フォーマットで送信されて来た
データを受ける受信側の構成および動作は、次の通りで
ある。 符号分解回路６は、データから領域情報を分離し復号化
制御回路日へ渡す。復号化制御回路８はこの領域情報に
基づいて、まず指定領域内のデータを復号化するよう復
号化回路７を制御し、指定領域内の画像を画像表示部９
に表示する。その後、指定領域外のデータについて復号
化し、表示を行う。 以下に、幾つかの符号化方式に本発明を適用した場合の
実施例を示す。 （第１の実施例） 第４図は、２値画像符号化方弐に適用した場合の実施例
である。第４図において、符号は第１図のものに対応し
ている。そして、１６はラインメモリ、１７は第１符号
化データメモリ、１８は第２符号化データメモリ、１９
は送信出力端子である。なお、受信側の構成は第１図の
ものと同様であるので、図示は省略しである。 画像データ入力端子１に２値画像の１ライン分のデータ
が入力され、ラインメモリ１６に蓄積される。ラインメ
モリ１６の容量としては、ファクシミリの国際標準符号
化方式であるＭ　Ｈ（ＭｏｄｉｆｊｅｄＨｕｆｆｍａｎ
）方式のような走査線毎の符号化方式を採用する場合、
走査線１ライン分の画像データを記憶する容量があれば
十分である。 領域指定データ入力端子２からは、第３図の指定領域１
４を示す情報（指定領域開始点３５指定領域終了点Ｅに
関する情報）が座標値の形で入力される。 符号化制御回路４は、ラインメモリ１６のデータを符号
化回路３へ送って符号化するが、その際、そのデータが
指定領域内のデータか外のデータかを示す識別信号も、
符号化回路３へ送る。 符号化回路３では、データを符号化した後、この識別信
号をもとに、符号化したデータを、第１符号化データメ
モリ１７に送るか、第２符号化データメモリ１８に送る
か決める。 第３図での説明から分かるように、画像左上端からスタ
ートして、指定領域１４の最上端の一つ前の走査線（第
３図の走査線ａｚ）までの画像データについての符号化
データは、第２符号化データメモリ１８に送る。 指定領域１４の最上端の走査線の画像データを符号化す
るときには、画像１３左端の走査開始画素から指定領域
１４の開始画素の一つ手前の画素まで（第３図の走査線
ａ、の部分）を符号化し、これもやはり第２符号化デー
タメモリ１８に送る。 走査線が指定領域１４内を通過中（第３図のｂ）に得ら
れる画像データについての符号化データは、第１符号化
データメモリ１７に送る。 符号合成回路５は、伝送を開始する時、第１符号化デー
タメモリ１７と第２符号化データメモリＩ８のデータの
うち、第１符号化データメモリ１７のデータを先に伝送
するよう符号化制御回路４により指示される。 即ち、送信出力端子１９から送信する際、領域情報（指
定領域開始点Ｓおよび指定領域終了点Ｅの座標情報）の
後に、第１符号化データメモリ１７つまり領域内符号化
データが送られる。第２符号化データメモリ１８のデー
タ（領域外符号化データ）は、その後である。 その結果、受信側では、先ず指定領域１４を知ることが
出来、その領域内の画像を最初に写し出すことが出来る
。これにより、受信者は、画像識別の手掛かりとなる部
分を、最初に見ることが可能となる。 （第２の実施例） 第５図に、階層的符号化方式に適用した場合の実施例を
示す。符号は、第４図のものに対応している。そして、
２０は符号化前メモリ部、２１は第１メモリ選択回路、
２２は第１プレーンメモリ、２３は第２プレーンメモリ
、２４は第３プレーンメモリ、２５は第２メモリ選沢回
路である。なお、受信側は、第４図と同様図示は省略し
である。 先ず、階層的符号化方式について、節単に説明する。階
層的符号化方式は、画素が多値の情報を持つ場合、先ず
その多値の情報を複数ビット（例えば、３ビツト）に分
解する。そして、各ピントの値を、分解したビット数と
同数のビン１−プレーンのデータとする方式である。具
体的には、各ビットプレーンに対応させてプレーンメモ
リを設け、これに上記各ビットの値を記憶させる。 第６図に、各ブレーンメモリにおける記憶状況を示す。 ２８は成る１つの画素であり、この画素２日は多値の情
報、例えば、ｒｏｌｏ、Ｉという３ビツトで表される情
報を持っているとする。３ビツトであるからビットブレ
ーンの数は３であり、それに対応して３つのブレーンメ
モリが設けられる。 ２２は第１プレーンメモリであり、この第１プレーンメ
モリ２２上において画素２日の情報を記録する位置に［
０」が記録される。同様に、第２ブレーンメモリ２３に
は「１」が３己録され、第３ブレーンメモリ２４には「
０」が記録される。 このようにして、各ビットブレーンのデータは、対応す
るブレーンメモリに２値情報として記録される。２値画
像の符号化方式に対して本発明を適したものは、第４図
で既に述べた。従って、各ビノトブレーンに対して本発
明を適用し、それらを総合することによって、階層的符
号化方式にも本発明を適用することができる。 さて、第５図の構成で第４図と異なる点は、第４図のラ
インメモリ１６の部分が符号化前メモリ部２０で置き換
えられている点である。 第１メモリ選沢回路２１は、入力されて来る画像データ
の多値の情報（この場合、３ピントの情報と仮定してい
る）をビットブレーン毎に分解し、分解して得たビット
値を、対応したブレーンメモリを選択して、そこへ書き
込む。 第２メモリ選ＩＲ回路２５は、符号化回路３に送り込ん
で符号化するデータを、どのプレーンメモリから選択し
て取り出すかを決める。 符号化回路３．第１符号化データメモリ１７第２符号化
データメモリ１日の役割は、第４図の場合と同様である
。 符号合成回路５から受信側への伝送の順序をどのように
するについては、幾つかの種類が考えられる。例えば、
最初に、各プレーンメモリの指定領域内のデータを伝送
し、その後、各プレーンメモリの指定領域外のデータを
伝送するというものがある。また、１つのプレーンメモ
リの指定領域内のデータを伝送し、次いで指定領域外の
データを伝送する。その後、次のプレーンメモリについ
て同様に伝送するというものがある。 伝送順序に関する情報は、伝送モード識別情報として領
域情報とともに伝送される。 （第３の実施例） 第７図に、ブロック符号化方式に適用した場合の実施例
を示す。ブロック符号化方式は、複数画素を１つのブロ
ックとしてまとめ、符号化を画素単位ではなくブロック
単位で行う方式である。 第７図において、符号は第４図のものに対応している。 そして、２６はメモリ、２７は座標変換回路である。や
はり、受信側の図示は省略しである。 この実施例における構成上の特徴点は、座標変換回路２
７を挿設した点である。座標変換回路烙２７を設けた理
由は、領域指定データ入力端子２から入力される領域指
定データを、画素単位の座標系からブロック単位の座標
系へ変換するためである。座標変換回路２７の働きを、
第８図によって説明する。 第８図は、指定領域の移動を示す図である。点線で囲ま
れた符号４１で示すような四角形の１つ１つは画素であ
る。第８図の場合、このような画素を１６個まとめて１
ブロツクとしているとする。 ４０は１つのブロックの境界線である。 一方、４２は指定領域（第３図の指定領域１４）の境界
線である。画像識別の手掛かりの部分を囲むよう指定領
域を指定した時、第８図図示のように、その境界線４２
は必ずしもブロックの境界線と一致するとは限らない。 むしろ、一致しない場合の方が多いであろう。 符号化はブロック単位でしか行われないから、１つのブ
ロックの一部は指定領域内に入り、他の部分は入らない
という場合、指定領域内に入っている画素イ１　ロ、ハ
、二、ホ、うのデータは゛活かされないことになる。 そこで、このような場合、それらの画素の情報を活かす
ためには、矢印４３．４４のように指定領域の境界線４
２を移動して、ブロック全体を指定領域内に取り込んで
やることが必要である。このように、ブロック単位に合
わせて指定領域の座標変換を行うのが、座標変換回路２
７である。 なお、符号化回路３で行う符号化に採用する符号化方式
としては、ブロック近似符号化方式、ベクトル量子化方
式、直交変換符号化方式等が考えられる。 また、本発明における伝送信号の量であるが、余分に必
要となるのは指定領域に関する情報だけであるから、増
加量は微々たるものである。

【発明の効果】

以上述べた如き本発明によれば、次のような効果を奏す
る。 ■　画像間の識別や検索をする際の手掛かりとなる部分
を指定領域として囲み、その部分を最初に伝送して復号
化し、受信側の画像表示部に最初に写し出すようにした
。その結果、受信側では最初に写し出される部分に注意
力を注いで見ていれば識別や検索が行えるので、それら
が速やかに行えると共に、疲労も少なくなった。 特に、従来の順次再生機能を存する符号化方式に適用し
た場合、その機能とあいまって識別効果は大となる。 ■　対話型画像通信（例、テレビ電話）に適用した場合
、受信者に注目して欲しい画像部分を、写し出す順序に
よって知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明のブロック構成図 第２図・・・送信時のデータ・フォーマット第３図・・
・本発明の詳細な説明する図第４図・・・２値画像符号
化方式に適用した場合の実施例 第５図・・・階層的符号化方式に適用した場合の実施例 第６図・・・各ブレーンメモリにおける記録状況を示す
図 第７図・・・ブロック符号化方式に適用した場合の実施
例 第８図・・・指定領域の移動を示す図 面において、１は画像データ入力端子、２は領域指定デ
ータ入力端子、３は符号化回路、４は符号化制御回路、
５は符号合成回路、６は符号分解回路、７は復号化回路
、８は復号化制御回路、９は画像表示部、１０は領域情
報、１１は領域内符号化データ、１２は領域外符号化デ
ータ、１３は画像、１４は指定領域、１５は人物、１６
はラインメモリ、１７は第１符号化データメモリ、１８
は第２符号化データメモリ、Ｉ９は送信出力端子、２０
は符号化前メモリ部、２１は第１メモリ選択回路、２２
は第１プレーンメモリ、２３は第２プレーンメモリ、２
４は第３ブレーンメモリ、２５は第２メモリ選沢回路、
２６はメモリ、２７は座標変換回路、２８は画素、４０
はブロックの境界線、４１は画素、４２は指定領域の境
界線、４３４４は矢印、Ｓは指定頭載開始点、Ｅは指定
領域終了点である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像データを符号化する符号化手段と、領域指定
   データに基づいて画像中に指定領域を設定すると共に前
   記符号化を制御する符号化制御手段と、前記指定領域内
   の符号化データを格納するメモリと、前記指定領域外の
   符号化データを格納するメモリと、前記指定領域に関す
   る領域情報、前記指定領域内の符号化データ、前記指定
   領域外の符号化データの順に送信する符号合成手段とを
   具えたことを特徴とする画像符号化装置。
2. （２）請求項１記載の画像符号化装置からの送信信号を
   前記指定領域に関する領域情報、前記指定領域内の符号
   化データ、前記指定領域外の符号化データに分解する符
   号分解手段と、復号化手段と、画像表示部と、前記復号
   化手段での復号化を前記指定領域に関する領域情報に基
   づいて前記指定領域内の符号化データ、前記指定領域外
   の符号化データの順に行わせると共に前記画像表示部に
   表示させる復号化制御手段とを具えたことを特徴とする
   画像復号化装置。
3. （３）請求項１記載の画像符号化装置と請求項２記載の
   画像復号化装置とから成ることを特徴とする画像符号化
   ・復号化装置。