JPH02266683A

JPH02266683A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH02266683A
Application number: JP1086858A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Watanabe; 和浩渡邉; Kiyoshi Yokota; 潔横田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1990-10-31

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］この発明は、画像情報をｎ行ｘ１列の画素からなるブロ
ック単位で直交変換を行い、情報圧縮して伝送する画像
処理装置に関するものである。

［従来・の技術］一般に、画像信号は、電力的には低周波成分が多くを占
め、高周波成分になるほど少なくなる。

従って、画像情報の伝送に際しては、画像信号を周波数
成分に変換し、この変換によって得られた変換係数のう
ち、電力の大きい低周波成分に対応する有意な変換係数
のみを伝送することによって、情報を圧縮して伝送する
ことが可能になる。

このような手法を使って画像情報を圧縮伝送する装置の
従来例として、公知文献（昭和６２年電子情報通信学会
創立７０周年記念総合全国大会講演論文集　分冊５、第
１２頁）に記載された装置を挙げることができる。

この装置の場合、まず、入力画像をｎ画素ｘ１画素を単
位とするブロックに分割し、各ブロックに対し離散型コ
サイン変換（ＤＣＴ）を用いて直交変換を行なう。

この直交変換は、前述の周波数成分への変換を意味した
もので、この変換によって得られた変換面（変換後のブ
ロック）内における有意変換係数の分布は、一般に、入
力画像の性質に依存して、一定の出現パターンを有する
。

例えば、横方向あるいは縦方向に帯状に分布したり、あ
るいは低周波成分から高周波成分に向かって斜め方向に
帯状に分布するといった一定の出現パターンである。

そこで、従来装置では、情報伝送のために変換面に施す
走査の無駄を無くして伝送効率を向上させることから、
前記有意変換係数の出現パターンを考慮して、変換によ
って得られたブロック毎に走査領域を設定する。

第２図は、従来装置における走査領域の設定の仕方を示
したものである。

即ち、従来装置では、ブロックの変換面Ｘ上に項数の走
査領域（この例では、■〜■の６つの領域）を設定して
おく。

そして、有意変換係数の存在する走査領域だけを選出し
、それらの走査領域だけに走査を施すことによって、無
駄な走査を省（のである。

この図示例の場合、黒い部分は変換係数の直流成分とそ
の近傍の低周波交流成分が分布する部分であって、有意
ブロックにおいては必ず伝送されるものである。また点
線で示す部分は有意変換係数が分布している部分であっ
て、横方向に帯状になっている。

このような有意変換係数の分布に対しては、走査は、領
域■、■及び■に対してだけ行えば良い。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、前述の従来装置では、変換面Ｘ上での走
査が複数に分割された走査領域毎になされ、それに起因
して、それぞれの走査領域毎に変換係数が分割されて伝
送されることになるため、伝送に対する制御が複雑にな
るという問題があり、今後の解決課題とされていた。

この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、画像情
報をｎ行×ｎ列の画素からなるブロック単位で直交変換
を行い、情報圧縮して伝送する画像の変換符号化装置に
おいて、有意変換係数の分布に合致した単一の走査領域
をブロック毎に設定することができ、従って、走査領域
の分割に起因した変換係数の伝送に対する制御の複雑化
を防止して、簡易な制御による高効率の伝送を可能にす
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る画像処理装置は、画像情報をｎ行Ｘｎ列
の画素からなるブロック単位で直交変換を行う直交変換
回路と、該直交変換回路によって得た変換係数の走査を
各ブロックの有意変換係数分布に合致したものとするた
めに各ブロック毎に走査領域を決定する領域分割選択回
路とを具備して、画像情報を圧縮して伝送するものであ
る。

また、前記領域分割選択回路は、直交変換された前記ブ
ロックの変換係数を周波数の大小関係によって類別して
斜め方向に延在する複数の変換係数群に細分化し、前記
細分化された各変換係数群毎に各変換係数において両端
および中央に位置した３個の変換係数を抽出し、抽出し
た各変換係数としきい値との比較結果に基づいて、各ブ
ロックにおける単一の走査領域の形態と大きさとを決定
する構成とされている。

また、前記領域分割選択回路における走査領域の形態の
決定は、予め、単一の走査領域の形態として前記変換係
数群から抽出される３個の変換係数としきい値との比較
結果に対応づけた３種の標準形態を用意しておいて、抽
出した３個の変換係数としきい値との実際の比較結果か
ら、該当する標準形態の一つに選定することによって行
う。

また、前記領域分割選択回路における走査領域の大きさ
の決定は、前記抽出した３個の変換係数の全てがしきい
値よりも大きくなる変換係数群の両端の変換係数の位置
を基準にして、選定した標準形態の大きさを適宜膨縮さ
せることによって行う。

［作用］この発明に係る画像処理装置は、直交変換回路によって
得た変換係数の走査を各ブロックの有意変換係数分布に
合致したものとするために、領域分割選択回路によって
、各ブロック毎に走査領域を決定する。

その場合に走査領域の決定は、形態と大きさとを決定す
ることにより達成するが、走査領域の形態の決定は有意
変換係数の分布に合致する単一の走査領域の形態として
、予め前記領域分割選択回路に用意しておいた３種の標
準形態の中の一つを選定することによって成し、また、
走査領域の大きさの決定は、形態の決定により選定した
標準形態の大きさを適宜膨縮させることによって成す。

したがって、この発明に係る画像処理装置においては、
有意変換係数の分布に合致した単一の走査領域をブロッ
ク毎に設定することができ、従って、走査領域の分割に
起因した変換係数の伝送に対する制御の複雑化を防止す
ることができ、もって、簡易な制御による高効率の伝送
を可能にすることができる。

［実施例］第１図は、この発明の一実施例の概略構成を示すブロッ
ク図である。

この一実施例の画像処理装置は、入力端子１０１、直交
変換回路１０２、領域分割選択回路１０３、係数走査回
路１０４、符号器１０５、走査完了検出回路１０６、符
号出力端子１０７等を構成要素としたものである。

まず、各構成要素による処理を−通り説明してから、こ
の実施例の要部である領域分割選択回路１０３、係数走
査回路１０４などの構成および作用を詳述する。

一実施例においては、画像情報信号は、ｎ行Ｘｎ列の画
素からなるブロック毎に入力端子１０１に入力し、直交
変換回路１０２に与えられる。この直交変換回路１０２
では、これらの入力された信号に対して、離散型コサイ
ン（余弦）変換（ＤＣＴ）等の直交変換を行う。

そして、この直交変換により得られた変換係数が、領域
分割選択回路１０３と係数走査回路１０４とに出力され
る。

前記領域分割選択回路１０３には、直交変換により得ら
れた変換係数の内、有意変換係数の分布形態に合致する
走査領域の形態として、第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）
に示す３種の標準形態Ｉ、　　Ｉｆ、　ＩＩ［が、予め
用意されている（第３図（ａ　）、　（ｂ　）、　（ｃ
　）において、斜線で示した部分が、有意変換係数が分
布して走査されるべき領域である）。これらの各標準形
態ｒ、ｎ、ｍは、いずれも入力画像の性質に依存する出
現パターンに基づいて設定されたものである。

そして、該領域分割選択回路１０３では、直交変換回路
１０２から変換係数が送られてくると、各変換係数を伝
送するための走査が効率的に成し得るように、ブロック
単位で、走査領域の形態を前述の３種の標準形態の内の
一つに決定し、また、その場合の領域の大きさ（範囲）
を決定する。

そして、決定した走査領域の形態と大きさは、走査領域
設定情報として、係数走査回路１０４及び符号器１０５
に出力される。

前記係数走査回路１０４は、直交変換回路１０２より出
力された各ブロックの変換係数の内、領域分割選択口Ｊ
３１０３からの走査領域設定情報によって示される走査
領域に入る変換係数を順次走査し、走査により得た変換
係数を符号器１０５及び走査完了検出回路１０６に出力
する。

前記走査完了検出口路１０６では、係数走査回路１０４
の出力を、予め適宜に設定されているしきい値と比較し
、係数走査回路１０４の出力がしきい値より低い状態が
連続する場合に走査完了信号を符号器１０５に出力する
。

前記符号器１０’５においては、まず走査領域設定情報
を符号化し、次に、走査完了信号が入力されるまで、係
数走査回路１０４の出力を符号化する。そして、走査完
了信号が入力されると、係数走査回路の出力の符号化を
中止し、ブロック終了符号を表わすブロック終了信号を
出力端子１０７に送出して、■ブロックの処理を完了す
る。

次に、前記一実施例の要部である領域分割選択回路１０
３及び係数走査回路１０４について詳しく説明する。

第４図（ａ）は、領域分割選択回路１０３及び係数走査
回路１０４に入力される画像情報を具体的に示したもの
で、８行×８列の画素からなるブロックの画像情報を直
交変換回路１０２によって直行変換して得られた変換係
数の配列を示している。

この図において黒丸はその位置の変換係数が有意係数（
有意変換係数）であることを表し、白丸は無意係数であ
ることを表している。

領域分割選択回路１０３では、第４図（ａ）に示したよ
うに、変換面Ｘ上の各変換係数を周波数の大小関係によ
って類別して、斜め方向に延在する複数の変換係数群３
１０，３２０，３３０，３４０．３５０，３６０に細分
化する。そして、さらに細分化した各変換係数群毎に、
３個の変換係数Ａ、Ｂ、Ｃを抽出する。ここに、変換係
数Ａ。

Ｃは各変換係数群の両端に位置した変換係数で、変換係
数Ｂは各変換係数群のほぼ中央に位置した変換係数であ
る。

具体的に説明すると、例えば、第４図（ｂ）に示すよう
に、変換係数群３６０では、変換係数３６１が変換係数
Ａ、変換係数３６８が変換係数Ｃ１変換係数３６４が変
換係数Ｂとして抽出される。

なお、係数Ｂを抽出する位置は、厳密に中央である必要
はなく、したがって、変換係数３６５を係数Ｂとして抽
出してもよい。

このように各変換係数群から抽出される係数Ａ、Ｂ及び
Ｃの値は、それら１こ対してチめ選択回路１０３に用意
しておいたしきい値と比較して、変換係数の方がしきい
値よりも大きい場合には１、それ以外の場合にはＯとす
ることにより、２値化する。

このような２値化操作は、変換係数群３６０゜３５０、
・・・・・・３１０というように、画周波側の変換係数
群から順に行っていくこととしている。

２値化操作を繰り返す過程で、ある係数群において初め
て、係数Ａ、Ｂ及びＣのうちの２個以上が、２値化の結
果が１となったとき、Ａ、Ｂ、Ｃのいずれが１を採るか
によって、走査領域の形態を決定する。ここに、走査領
域の決定は、第３図に示した標準形態■、■１　■の内
のいずれか一つを選定することによる。

この領域分割選択回路１０３においては、次の表１に示
すように、予め、用意した３種の各標準形態１．　　Ｉ
ｌ、　Ｉ［ｒに対して、抽出された３個の変換係数Ａ、
Ｂ、Ｃのしきい値に対する比較結果（２値化した値）が
対応づけられており、しきい値に対する比較結果が求め
られれば、直ちに標準形態を選定し得るようになってい
る。

この実施例の場合、最初に３個の係数Ａ、Ｂ。

Ｃの内の２個以上が１となるのは、第４図（ａ）におけ
る変換係数群３２０の場合で、この場合、係数Ａ、Ｂ、
Ｃの全てがＩとなる。

従って、表１から、標準形態■が選定される。

表１前述の２値化操作は、３個の係数Ａ、Ｂ、Ｃの全てが１
となるまで繰り返す。そして、最初に３個の係数Ａ、Ｂ
、Ｃの全てが１となる変換係数群の両端の係数Ａ、Ｃの
変換面Ｘ上での座標位置を基準にして、該基準位置が走
査領域に含まれるように、走査領域の大きさが決定され
る。

即ち、走査領域の大きさは、先に選定した標準形態にお
ける境界線を、基準位置となる係数Ａ。

Ｃを含む位置に設定したもので、標準形態をそのまま膨
張または縮小させたものと捕えることができる。

実施例の場合は、最初に３個の係数Ａ、Ｂ、Ｃの全てが
１となる変換係数群は、第４図における変換係数群３２
０であり、この係数群３２０の両端の係数の位置が基準
となって、走査領域の大きさとなる。この大きさは、第
４図゛における変換面Ｘに示した各係数の位置を示す座
標（０，ｌ、・・・・・・６，７）をパラメータとして
使って、表すことができる。

この実施例の場合では、大きさの基準となる係数群３２
０の両端の係数Ａ、Ｃの座標が３であることから、大き
さ＝３である。

なお、２値化走査を繰り返しても、３個の係数Ａ、Ｂ、
Ｃの全てが１になる変換係数群が存在しない場合におけ
る領域の大きさは、変換面の座標値を使って示すと、■
となる。

次に、係数走査回路１０４について説明する。

係数走査回路１０４は、前記領域分割選択回路１０３か
ら出力された領域設定情報（すなわち標準形態（Ｉ［［
）を示す情報と、領域の大きさ（３）を示す情報）に基
づいて、第５図に示すように、現実に走査する走査領域
Ｙ（図に、斜線で示した範囲）を設定して、この走査領
域Ｙに含まれる変換係数（無意係数を含む）に対して、
図中に矢印で示すように、低周波成分側から高周波成分
側へと順次走査する。

以上の説明から明らかなように、この一実施例′の画像
処理装置においては、有意変換係数の分布に合致した単
一の走査領域Ｙをブロック毎に設定することができ、従
って、走査領域の分割に起因した変換係数の伝送に対す
る制御の複雑化を防止することができ、もって、簡易な
制御による高効率の伝送を可能にすることができる。

なお、前記一実施例においては、直交変換の手段として
、離散型コサイン変換（ＤＣＴ）を使うことを示したが
、直交変換の手段自体は、例えば、サイン変換（Ｄ　Ｓ
　Ｔ）やアダマール変換等、公知の種々の方法を利用す
ることが可能である。

［発明の効果］この発明に係る画像処理装置は、直交変換回路によって
得た変換係数の走査を各ブロックの有意変換係数分布に
合致したものとするために、領域分割選択回路によって
、各ブロック毎に走査領域を決定する。

その場合に走査領域の決定は、形態と大きさとを決定す
ることにより達成するが、走査領域の形態の決定は有意
変換係数の分布に合致する単一の走査領域の形態として
、予め前記領域分割選択回路に用意しておいた３種の標
準形態の中の一つを選定することによって成し、また、
走査領域の大き°さの決定は、形態の決定により選定し
た標準形態の大きさを適宜膨縮させることによって成す
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略構成を示すブロック
図、第２図は従来装置の設定する走査領域の説明図、第
３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ前記一実施例に
おける走査領域の標準形態の説明図、第４図（ａ）、（
ｂ）はそれぞれ一実施例における領域分割選択回路の走
査領域設定動作の説明図、第５図は前記一実施例におい
て設定された走査領域の説明図である。ｌｏｔ・・・入力端子、１０２・・・直交変換回路、１
０３・・・領域分割選択回路、１０４・・・係数走査回
路、１０５・・・符号器、１０６・・・走査完了検出回
路、１０７・・・・・・符号出力端子、Ｘ・・・・・・
変換面、３１０゜３２０．３３０，３４０，３５０，３
６０・・・・・・変換係数群、ｒ、ｎ、ｍ・・・・・・
標準形態、Ｙ・・・・・・走査領域。従来装置の設定する走査領域の説明間第図

Claims

【特許請求の範囲】画像情報をｎ行×ｎ列の画素からなるブロック単位で直
交変換を行う直交変換回路と、該直交変換回路によって
得た変換係数の走査を各ブロックの有意変換係数分布に
合致したものとするために各ブロック毎に走査領域を決
定する領域分割選択回路とを具備して、画像情報を圧縮
して伝送する画像処理装置であって、前記領域分割選択回路は、直交変換された前記ブロック
の変換係数を周波数の大小関係によって類別して斜め方
向に延在する複数の変換係数群に細分化し、前記細分化
された各変換係数群毎に各変換係数において両端および
中央に位置した３個の変換係数を抽出し、抽出した各変
換係数としきい値との比較結果に基づいて、各ブロック
における単一の走査領域の形態と大きさとを決定する構
成とされ、かつ、前記走査領域の形態の決定は、予め、単一の走査
領域の形態として前記変換係数群から抽出される３個の
変換係数としきい値との比較結果に対応づけた３種の標
準形態を用意しておいて、抽出した３個の変換係数とし
きい値との実際の比較結果から、該当する標準形態の一
つに選定することによって行い、また、前記走査領域の大きさの決定は、前記抽出した３
個の変換係数の全てがしきい値よりも大きくなる変換係
数群の両端の変換係数の位置を基準にして、選定した標
準形態の大きさを適宜膨縮させることによって行うこと
を特徴とした画像処理装置。