JPH02137476A - 画像データ圧縮伸張方法 - 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、二次元静止画像の画像データの圧縮伸張に関
する。

［従来技術］ 従来の画像データ圧縮伸張方法は、Ｄｅｌｐらが提案（
文献：　　Ｅ、　　Ｊ、　　Ｄｅｌｐ　　ａｎｄ　　Ｏ
。

Ｐ、Ｍｉｔｃｈｅｌｌ：　　”　Ｉｍａｇｅ　　Ｃｏｍ
ｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　　Ｕｓｉｎｇ　　Ｂｌｏｃｋ　　
Ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ　　Ｃｏｄｉｎｇ”、工ＥＥＥＴ
ｒａｎｓ、、Ｃ０Ｍ−２７，９，ｐｐ、１３３５−１３
４２　（Ｓｅｐ、１９７９））ｔ、ている通り原画像を
大きさがｎｘｎのブロックに分割し、各ブロック内で画
素階調の平均値Ｘと標準偏差σを求める。この平均値を
しきい値としてブロック内の各画素値を二値化し、ビッ
トブレーンを作る。

圧縮側では、各ブロック毎に、平均値、標準偏差。

ビットブレーンを圧縮データとして確保する。伸張側で
は、二つの式に従い平均値、標準偏差、ビットブレーン
より各画素の階調を求めていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述の圧縮伸張方法では、ブロック毎に平均値
、標準偏差など求めなければならなく、ブロックを細か
くすればするほど計算量が増大し計算時間を要する。ま
たブロックの大きさの選び方があまり大きいと圧縮前の
画像と伸張した後の画像に大きな違いが生じる。また、
圧縮比もそれ程大きくなく大きくてもせいぜい数十分の
一程度である。また、圧縮後のデータがブロックの大き
さ、平均値、標準偏差などデータの性質が異なったり、
画像一画面のブロックの大きさにより全体のデータの大
きさが異なり、圧縮データを通信による転送する場合の
通信プロトコル（通信データに関する約束）が複雑にな
ったり圧縮データを記憶する場合の記録フォーマットが
複雑になるという問題点を有していた。

そこで、本発明は、このような問題点を解決するもので
、その目的とするところは、圧縮比率がおおきく、また
圧縮後の画像データを伸張しても画質がほとんど変わら
ない画像データの圧縮伸張方法を提供するところにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明の画像データ圧縮伸張方法は、二次元画像上に略
直行する座標軸を設け、任意方向の座標軸に沿った画素
の位置を示す値と、画素に対応し階調を示す値との組を
高次方程式により表される曲線上の値にほぼ一致するよ
うに高次方程式の係数を定め、この係数により任意方向
の座標軸に沿った画像データを置き換える。この曲線を
表す高次方程式の係数の組を他の座標軸上に対しても求
め、これらの複数組の係数により二次元画像の画像デー
タを置き換える圧縮と、曲線を表す高次方程式の複数組
の係数と高次方程式より、画素の位置と画素に対応する
階調を表す値とを求め二次元画像を復元する伸張とを行
うことを特徴とする。

［作用コ 二次元画像を構成している画素の位置の値と画素の階調
の値とは、各々の画素で一対一に対応している。

本発明によれば、二次元画像において、画面の縦方向あ
るいは横方向に沿った画素の列を考え、この列上の画素
の位置を示す値と階調を示す値の組からなる点の近傍を
通過する高次方程式で表される曲線を求めることが出来
る。この列上の画素の位置の値と階調の値がほぼ曲線上
の点と一致するように曲線を表す高次方程式の係数を決
める。

この事により、ある列上の画素の位置の値と階調の値の
組は、曲線の係数として表すことが出来、この列の画像
データは、曲線の係数として置き換えることができる。

画像を構成しているこの列上の多くの画素の位置の値と
階調の値がわずかな数の係数として置き換える事が出来
る。これにより、画像を表すデータの個数を減らせ画像
を圧縮することが出来る。これらの操作を、二次元画像
全体に行えば、二次元画像の画像データ圧縮が出来る。

また、係数で置き換えた圧縮データを、上記と同じ高次
方程式に代入し、画素の位置の値と階調の値を復元する
ことにより、圧縮前の画像データを伸張することが出来
る。

［実施例］ 第１図は、本発明の実施例における画像表示図である。

長方形の画面に風景画が表示されている。

この画像において、１２を画像原点とし、図に示すよう
な方向に略直交するＸ軸、Ｙ軸を定める。

この画像は、多くの画素の集まりにより構成されている
０画素は、Ｘ、　　Ｙ軸方向にそれぞれ数百側から数予
測からなり、これがマトリックス状に並んでおり、また
各々の画素が階調を持つことによって、画像が作られる
。つまり、画像データは、座標（ｘ＋、　　ｙ＋）と階
調ＣＩ＋　　（Ｘ２＋　　ｙ＋）と０２などの組により
表される。

ここで、第１図の画像のＹ軸方向の座標値がｙｌである
Ｘ軸方向の直線１１を考える。直線１１上には、Ｘ座標
位置を表す値と階調を表す値を持つ画素が並んでいる。

この直線１１上の画素のＸ座標値と、各画素の階調の関
係を第２図に示す、Ｘ座標軸に沿った画素の位置く例え
ば２１）と画素に対応する階調を表す値（例えば２２）
とは、−画素毎に対応している。つまり、画像上の画素
は、位置を示す値と、階調を示す値の組より成り立って
いる。

ここで、第２図に示す画素の位置と、階調を表す値との
組に注目する。Ｘ座標の値をＸ９階調の値をＣとする。

ＸとＣの組がＸ軸方向の画素数だけ求められる。このＸ
とＣの組を高次方程式（３次方程式） ％式％ にて近似すべく、最小自乗法により、３次方程式の係数
Ａ、　　Ｂ、　　Ｄ、　　Ｅを求める。第３図に、３次
曲線３１と座標値に対応する階調値の点を示す。

直線１１上の画素の座標値と階調データは、３次方程式
とその係数Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄという４つの値とに
より表す事が出来る。上記の操作をＹ座標方向の各値３
’ｌｌ　　ｙ２１　　Ｖｓ・・ｙｒｌに行う。これによ
り、画像データは、Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄという４つ
の係数とＹ座標軸方向の値ｙ１からｙ、ｌにより表すこ
とが出来る。

これにより、画像データは、次の式により計算される値
が圧縮比Ｎになるように圧縮される。

Ｎ＝　（４＋１）／　ＣＸ軸方向の画素数）４は係数の
個数、１はＹ軸方向の座標値の個数。

一般に、Ｘ軸方向の画素数は、数百個から数千個ある。

このため圧縮比Ｎは百分の−から子分の−となる。

また、画像を復元するためには、係数Ａ、　　Ｂ。

Ｄ、　　Ｅと３次元方程式Ｃ＝Ａｘ”＋　Ｂ　ｘ２＋　
Ｄ　ｘ　＋Ｅ　＋、：　Ｘ方向の座標値ｘｔ、　　ｘ２
．　　ｘａ”　Ｘｏを代入しＣＩｌ　　Ｃ２１Ｃａ・・
Ｃ７を求めＹ方向の座標ｙ１と対応させ、画像データと
して座ｔＪ（ｘ＋、　　ｙｌ）には階調Ｃ４，座標（Ｘ
２．　　ｙｌ）には階調Ｃ２篩と対応させて、画像を復
元させる。

これにより、圧縮された画像が、伸張され原画像に戻る
。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、画像データを例えば
３次曲線という高次方程式の係数に置き換えるという簡
単な操作により画像を圧縮できる。

この操作の圧縮率は百分の−から子分の−と非常に大き
く、また画像の劣化もほとんどなく優れた圧縮方法を提
供できた。

また、伸張方法も圧縮方法の逆を行えばよく、簡単に行
える。

本発明による画像圧縮、伸張方法を使えば、画像データ
の通信における通信ユが大幅に少なくできデータの転送
スピードの向上が出来、また同一回線のデータ転送量が
増やせ、今後の高度情報社会に多いに寄与できる。また
、画像の記憶媒体への記憶量も減らせ現在と同じ容量の
記憶媒体に多くの画像データを記憶でき、情報の記憶容
量の向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における画像表示図。 第２図は、画素の座標値と、各画素の階調の関係を示す
図。 第３図は、３次曲線と、画素の座標値と各画素の階調の
関係を示す図。 １１・・・Ｘ方向の直線 ・画像原点 ・画素の位置 ・画素の階調 ・３次曲線 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　上柳　雑音　　　他１名第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　画素の位置情報と前記位置情報に対応する階調情報を
   持つ二次元静止画像において、二次元画像上に略直行す
   る座標軸を設け、任意方向の座標軸に沿った画素の位置
   を示す値と、前記画素に対応し階調を示す値との組を高
   次方程式により表される曲線上の値に略一致するように
   前記高次方程式の係数を定め、前記係数により任意方向
   の座標軸に沿つた画像データを置き換える、前記曲線を
   表す高次方程式の係数の組を他の座標軸上に対しても求
   め、これらの複数組の係数により二次元画像の画像デー
   タを置き換える圧縮と、前記曲線を表す高次方程式の複
   数組の係数と高次方程式より、画素の位置と画素に対応
   する階調を表す値とを求め二次元画像を復元する伸張と
   を行うことを特徴とする画像データ圧縮伸張方法