JPH0495470A - 画像データ処理方式 - 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】 ［概要］ 画面内の部分ごとに多値画像の符号化と復号化を行う画
像データ処理方式に関し、 画像内の任意の部分を移動する編集処理を可能とするこ
とを目的とし、 原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブロック
に分割して得られる各ブロック毎に画像を符号化する際
に、画像を複数のブロックからなる小領域に分割して小
領域ごとに符号化すると共に各小領域の位置データを格
納し、任意の小領域を選択して移動先を指定した場合に
は、この小領域の位置データを移動先の位置データに変
更し、一方、復号化は所定の順番に従って小領域を復元
し、この復元の際に位置データを参照して復元した小領
域の画像データの格納位置を指定するように構成する。

［産業上の利用分野コ 本発明は、画面内の部分ごとに多値画像の符号化と復号
化を行う画像データ処理方式に関する。

数値データに比べて情報量が桁違いに大きい画像データ
、特に、中間調画像やカラー画像のブタを蓄積し、ある
いは、高速、高品質で伝送するためには、画素毎の階調
値を高能率に符号化する必要がある。

データベース検索等においては、受信者が早い時期から
画像の概略を認識できるように、粗い画像から高品質画
像へと段階的に画質が向上する階層的復元が望まれてい
る。

［従来の技術］ 従来、画像データの高能率な圧縮方式として、例えば文
献「昭和６３年電子情報通信学会秋期全国大会予稿Ｄ−
７２Ｊに記載の適応離散コサイン変換符号化方式がある
。

適応離散コサイン変換符号化方式（＾ｄａｐｌｉｖｅＤ
口ｃ＋ｅｔｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　Ｔ＋ａｎｓｌｕｍ　　以
下、略して［ＡＤＣＴＪと称する）について次に説明す
る。

ＡＤＣＴは、画像を８Ｘ８画素からなるブロックに分割
し、各ブロックの画信号を２次元離散コサイン変換（以
下、ＤＣＴと称する）により空間周波数分布の係数に変
換し、視覚に適応した閾値で量子化し、求まった量子化
係数を統計的に求めたハフマン・テーブルにより符号化
するものである。

第１４図に示すＡＤＣＴの基本ブロック図に従って、符
号化動作を詳細に説明する。

まず画像メモリ（フレームメモリ）５０に格納された画
像データを第７図に示す８×８画素からなるブロックに
分割し、ＤＣＴ変換部５１に入力する。ＤＣＴ変換部５
１では入力された画信号をＤＣＴにより直交変換し、第
８図に示す空間周波数分布のＤＣＴ係数に変換し、線形
量子化部５２に出力する。線形量子化部５２では、入力
されたＤＣＴ係数を、視覚実験により決められた第９図
に示す閾値で構成する量子化マトリクス５３により、線
形量子化する。この量子化の結果、第１０図に示すよう
に、閾値以下のＤＣＴ係数は０となり、ＤＣ成分とわず
かのＡＣ成分のみが値を持つ量子化ＤＣＴ係数が生成さ
れる。

２次元的に配列された量子化ＤＣＴ係数は、第１１図に
示すジグサグスキャンにより、１次元に変換され、可変
長符号化部５４に入力される。可変長符号化部５４は、
各ブロック先頭のＤＣ成分と前ブロックのＤＣ成分との
差分を可変長符号化する。ＡＣ成分については有効係数
（値が０でない係数）の値とそこまでの無効係数（値が
０の係数）のランの長さを可変長符号化する。ＤＣ，Ａ
Ｃ各成分は、画像ごとの統計量をもとに作成するハフマ
ン・テーブルで構成する符号表５５を用いて符号化され
、符号データ格納部５６に格納される。

以上の符号化処理を、一画面の全てのブロックに対して
行ない、ブロックＡの符号データの後にブロックＢの符
号データというように、ブロック毎の符号データをブロ
ック間で接続して符号データ格納部５６に一画面分を格
納する。

一方、符号データから画像を復元する復号化は、復号表
を使用して符号データを二次元の量子化ＤＣＴ係数に復
号した後、量子化マトリクスによりブロック内の量子化
ＤＣＴ係数を量子化係数に変換し、更に逆ＤＣＴ変換し
て元の精細な画像を復元する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の画像データ処理方式に
あっては、画像データを符号化及び復号化する際に、画
像の先頭、例えば左上のブロックから順番に符号化及び
復号化しなければならず、画像内での一変更などの編集
処理ができない問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、画像内で領域を移動する編集処理を可能とする符
号化及び復号化を行う画像データ処理方式を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

まず本発明は、第１図（ａ）に示す復号手段１００と同
図（ｂ）に示す復号化手段２００で構成される。

まず符号化手段１００は、原画像をそれぞれが複数の画
素からなる複数のブロックに分割して得られる各ブロッ
ク毎に画像を符号化する画像データ符号化部１５と、第
１図（ｃ）のように画像を複数のブロックからなる小領
域３００に分割して小領域ごとに画像データ符号化部１
５により符号化させる領域分割部１２と、領域分割手段
１２て分割された各小領域の位置データを作成して格納
する位置データ作成部１４と、任意の小領域を選択して
移動先の領域位置を指定を受けた際に位置データ作成部
１４の位置データを移動先の位置データに変更させる領
域移動処理部１３とを備える。

また復号化手段２００は、符号化手段１００により符号
化された画像データを復元する画像データ復号化部１９
と、複数のブロックからなる小領域３００を所定の順番
に従って選択して画像データ復号化部１９により画像デ
ータに復元させる小領域検出部１８と、位置データ作成
部１４で作成した位置データに基づき画像データ復号部
１９で復元された小領域の画像データを格納する画像位
置を指定する画像格納位置制御部１７とを備える。

ここで符号化手段１００の画像データ符号化部１５は、
原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブロック
に分割して得られる各ブロック毎に、該ブロック内の複
数の画素の階調値を２次元離散コサイン変換して得られ
た変換係数を量子化し、更に得られた量子化係数を符号
化し、また復号化手段２００の画像データ復号化部１９
は、符号データから復号された二次元量子化係数を各ブ
ロック毎に逆量子化した後に、２次元離散逆コサイン変
換して画素の階調値を復元するＡＤＣＴを行う。

［作用］ このような構成を備えた本発明の画像データ処理方式に
よれば次の卓用が得られる。

まず符号化において画像データは、小領域分割部１２で
小領域に分割される。例えば、８Ｘ８画素からなる１つ
のブロックを、８×８ブロツクごとにまとめて１つの小
領域とする。

分割された小領域に対し領域移動処理部１３では、選択
された小領域の移動先の指定に基づく位置の変更を検出
し、位置データ作成部１４により作成されている移動を
指定した小領域の位置データを移動先の位置データに変
更させる。

画像データ符号化部１５は、伊東光の指定を行った小領
域ごとに従来と同様、例えばＡＤＣＴによる符号化を実
施することにより、画像自体を小さな画像の集合として
処理し、以下、移動先を指定した小領域を順次、符号化
して符号化データを格納する。合わせて、各小傾城の画
像内の位置データも格納する。

次に復元時には、ます、復号化手段２００の小領域検出
部１８が第１図（Ｃ）に示す所定の小領域番号の順番に
格納データから小領域の符号データを読出して画像デー
タ復号化部１９により画像データに復元させる。同時に
画像格納位置制御部１７が復元する小領域の位置データ
を読出して復元された小領域画像の画像内の格納位置を
決定して画像データ内に再構成する。このとき位置デー
タが符号化の際に移動先の位置データに変更されていれ
ば、元の画像ないの位置とき異なる位置に移動した復元
ができる。以下、同様に小領域の番号順に小領域の復元
動作を反復する。

このように本発明の場合、予め用意された画像に対し、
符号化の際に希望する位置への小領域の移動を指定して
符号化し、復号化時には移動先を指定した画像内の位置
に復元された小領域画像を格納することで、必要に応し
て画像ないの意を変更する編集を可能とする符号化及び
復号化を実現できる。

［実施例］ 第２図は本発明の本発明の画像データ処理方式に用いる
符号化装置の実施例構成図である。

この実施例にあっては、画像をコンソールのＣＲＴに表
示すると共に、マスク等による入力デバイスの表示も重
ねて表示するシステム環境での例を説明する。

また画像のサイズは、第４図に示すように１０２４Ｘ７
６８画素としている。

符号化装置による画像の符号化は次のようにして行われ
る。

ます画像データは、外部記憶装置やその他の画像入力装
置から画像メモリ（フレームメモリ）２１内に読み込ま
れる。

画像メモリ２１内の画像データは、小領域分割部２２で
、予め定めである画素数でブロック化され、処理を開始
される。この実施例では第４図の８×８画素を１つのブ
ロックとしている。

更に、８×８画素で１ブロツクを構成した複数のブロッ
クをまとめて１つの小領域を作成する。

この実施例では８×８ブロツクを１つの小領域ととして
おり、従って、第４，５図に示すように、縦１２領域、
横１６領域の合計１９２領域に分割され、第５図のよう
に左上隅から領域番号１〜１９２かつけられる。

次に、領域移動処理部２３による各小領域の移動処理が
開始される。この移動処理は、まず図示していない制御
部から、図示していないＣＲＴデイスプレィ上に移動対
象とする小領域を選択するようにメツセージを表示する
。小領域を選択する場合、利用者は、マウスを移動させ
ることにより、ＣＲＴ上のアイコン（又はカーソル）を
対象とする小領域に合わせ、入力動作を行なう。例えば
、マウスの左ボタンのクリックが移動対象とする小領域
の指定動作となる。また、いずれの状況でも、それ以上
の選択を行なわない場合は、マウスの右ボタンを選択す
るものとする。

制御部は、マウスの左ボタンクリックを検出後、選択さ
れた小領域に対応した位置データ格納部２５内の位置デ
ータを選択する。

位置データ格納部２５には第１２図に示すように、領域
番号１〜１９２を指示パラメータとして領域の位置を示
すＸ座標の格納領域とｙ座標の格納領域でなる２バイト
の格納領域が設けられている。但し、このデータ構成に
制限されるものではなく、各小領域の移動先を識別でき
る形式であれば適宜の形式として良い。

次にＣＲＴ上のアイコンを移動先となる小領域の位置に
動かし、マウスの右ボタンをクリックする。位置データ
作成部では、このときのアイコンの位置、即ち移動先の
位置座標（ｘ、　　ｙ）を検出し、選択されている位置
データ格納部２５内の位置データに移動先座標（ｘ、　
　ｙ）を格納する。

このように移動先の指定が終了すると小領域移動処理部
２３は、現在処理している小領域を構成する第６図に示
す８×８ブロツクの中の最初のブロック番号１のデータ
を選択してＤＣＴ変換部２６に入力する。ＤＣＴ変換部
２６では、入力された１ブロツクの画信号、即ち第７図
に示す階調値をもつ８×８画素でなる画信号をＤＣＴに
より直交変換し、第８図に示す空間周波数分布のＤＣＴ
係数に変換し、線形量子化部２７に出力する。線形量子
化部２７では、入力されたＤＣＴ係数を、視覚実験によ
り決められた第９図に示す閾値で構成する量子化マトリ
クス２８により線形量子化する。この量子化の結果、第
１０図に示すように、閾値以下のＤＣＴ係数は０となり
、ＤＣ成分とわずかのＡＣ成分のみか値を持つ量子化Ｄ
ＣＴ係数か生成される。

２次元的に配列された量子化係数は、第１１図に示すジ
グザグスキャンにより１次元に変換され、可変長符号化
部２９に入力される。可変長符号化部２９は、各ブロッ
ク先頭のＤＣ成分と前ブロックのＤＣ成分との差分を可
変長符号化する。ＡＣ成分については有効係数（値がＯ
でない係数）の値とそこまでの無効係数（値が０の係数
）のランの長さを可変長符号化する。ＤＣ，ＡＣ各成分
は、画像ごとの統計量をもとに作成するハフマン・テブ
ルて構成する符号表３０を用いて符号化される。符号化
されたデータは、符号データ格納部３１に格納され、そ
の後に伝送あるいはバッジ的に他のファイルに格納され
る。

以上のような手順により小領域内の左上の番号１ブロツ
クを符号化したのち、同じ小領域内の右隣の番号２のブ
ロックを同様に符号化する。符号化か進み、同じ小領域
の右端の番号８のブロックの符号化終了後、２段目の番
号９〜１６のブロックの符号化を順次行なう。

小領域の符号化を全て終了すると、制御部は利用者に対
し他の小領域を選択して移動先を指定するようにＣＲＴ
デイスプレィ上にメツセージ表示を行なう。従って利用
者は次に処理する小領域にマウスの操作でアイコンを移
動させ、入力動作を行なう。制御部は、マウスの左ボタ
ンのクリック検出後、小領域移動処理部２３て選択され
た領域の位置情報に対応する位置データを位置データ格
納部２５内から選択し、以下同様の処理を繰り返す。

このような移動処理を伴う小領域の符号化動作を反復し
、画像全体を符号化する。

次に第３図の復号化装置の実施例を参照して符号データ
を画像に復元する処理を説明する。

まず、図示していない制御部の指示により、符号データ
と位置データとが、外部記憶装置から主記憶内の位置デ
ータ格納部２５及び符号データ格納部３１に格納される
。符号データ格納部３１の符号データは第５図に示した
小領域の領域番号順に格納されており、可変長復号化部
３３は小領域の番号順に符号データを読出す。これに対
応して位置データ識別部３２は、位置データ格納部２５
の第１２図に示した格納データに対し、現在続出を行な
った小領域の領域番号によるアクセスを行って位置デー
タ（ｘ、ｙ）を読出す。即ち、最初は番号１の小領域の
符号データと位置データ（Ｘｌ、ｙｌ）が読出される。

続いて位置データ認識部３２は、読出した位置データ（
ｘｉ、ｙｌ）により指定された座標を含む小領域の位置
に画像を再構成するように画像再構成部３７に対し書き
込むべき領域を指示する。

可変長復号化部３３では、符号データ格納部３１から最
初に復元する番号１の小領域の符号データを読出すと、
符号表３４を用いて可変長符号から固定長のデータに復
号する。さらに、復元された量子化ＤＣＴ係数は、係数
格納部３５に格納されたあと、ＤＣＴ逆変換処理部３６
でＤＣＴ逆変換を施されて元の画像に復元され、画像再
構成部３７で位置データ識別部３２から指示された画像
位置に表示するように画像を再構成し、画像データ３８
として出力する。

以下同様にして位置データ格納部２５及び符号データ格
納部３１に格納された小領域の番号順に従って、画像デ
ータを復元していく。

尚、位置データ格納部２５の位置座標（ｘ、　　ｙ）か
（０，０）と移動先を指定していなかった場合には、再
現された画像は再構成せずに符号データの領域番号の位
置にそのまま表示するように格納する。

第１４図は本発明の位置データ格納部２５の他の構成を
示したもので、この実施例の場合、画像全体を予め第５
図のような番号をもつ小領域に分けしておき、移動先の
領域番号を格納する。この実施例によれば、位置座標を
格納する第１２図の実施例に比べて位置データ格納部２
５の容量を削減できる。

尚、上記の実施例ではＤＣＴ変換を行なう場合について
説明したが、本発明は画像を小領域に分割した後に符号
化処理および対応する復号化処理を行っていることから
、画面全体を１つの領域とする従来の方式をそのまま利
用できる。このため、ブロック符号化方式、ベクトル符
号化方式など、他の方式に対しても適用可能なことは、
明らかである。さらに、本発明は上記実施例の画面の大
きさに制限されないことも明らかである。同様に、各領
域の大きさにも制限されない。また、本実施例では、１
つの画像データについて示したか、同様の処理を複数の
成分について行なうことにより、カラー画像についても
有効なことは明らかである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、原画像をそれぞれ
が複数の画素からなる複数のブロックに分割して得られ
る各ブロック毎に画像を符号化する際に、複数のブロッ
クからなる小領域に分割し、小領域を符号化する際に移
動先を示す位置情報を作成して格納し、一方、復号化の
際には、画像内における小領域の位置情報に基づき復元
した小領域の画像を指定された移動位置に再構成でき、
画像内での領域の移動という編集処理を可能とする符号
化及び復号化により効率的な画像データの処理が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の符号化装置の実施例構成図第３図は本
発明の復号化装置の実施例構成図第４図は本発明の画像
データの説明図；第５図は本発明の詳細な説明図： 第６図は本発明の小領域内のブロック処理順序説明図； 第７図は画像データの階調値説明図： 第８図は画像データのＤＣＴ係数説明図；第９図はＤＣ
Ｔ係数に関する閾値説明図；第１０図は量子化後のＤＣ
Ｔ係数説明図；第１１図は量子化ＤＣＴ係数の走査順序
説明図；第１２図は本発明の位置データ格納部の説明図
；第１３図は本発明の位置データ格納部の他の構成説明
図； 第１４図は従来の符号化方式の説明図である。 図中、 １００　符号化手段 ２００：復号化手段 ３００：小領域 １２：領域分割部 １３・領域移動処理部 １４：位置データ作成部 １５・画像データ符号化部 １７・画像格納位置制御部 １８　・ ２１　： ２４　： ２６　： ２７　＝ ２８　。 ３０　： ３１　・ ３２　： ３３　・ ３４　： ３５　。 ３７　＝ ３８　・ 小領域検出部 画像データ復号化部 画像メモリ　（フレームメモリ） 小領域分割部 領域移動処理部 位置データ作成部 位置データ格納部 ＤＣＴ変換部 線形量子化部 量子化マトリクス 可変長符号化部 符号表 符号データ格納部 位置データ識別部 可変長復号化部 符号表 係数格納部 ＤＣＴ逆変換処理部 画像再構成部 画像データ 不４ｅ明の管引フ１の叉往竹゛鴎厄に 第２図 ４１芒日珂σ）１号）し？昭１の艮ケこ１り１１積Ｗ＋
ヨ第３図 不梵明の画１覧ｆ’−’ｌのこミリ２ 第４ 図 靴明の・Ｈ引へ品か月日 第５図 杢発明の小憧２門の７０・ノアぐ遍１’ｌ’Ｍｓか門囮
第６図 面１条づ１−１７のト官二戸１１連１占ＩＩす１びａ第
７図 量子１じキ次のＤ　ＣＴ　ｉ、’ｒ、骸晶υ唱囮第１０
図 量暑化ＤＣＴ悴収のａｒ＋Ｉ／’！！ｉ見明図第１１図 面像データのＤＣＴ係数捉明日 第８図 ＤＣＴ係数に関する關値既明凹 第９図 杢梵明の［１丁−７拵■訃悄へ図 位置データ格納品２５ １バイト 不梵明の恒ａγ−■看、悄群の本の悄八日第１３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
   ロックに分割して得られる各ブロック毎に画像を符号化
   する画像データ符号化部（１５）を備えた符号化手段（
   １００）に、 画像を複数のブロックからなる小領域（３００）に分割
   して該小領域ごとに前記画像データ符号化部（１５）に
   より符号化させる領域分割部（１２）と；該領域分割手
   段（１２）で分割された各小領域の位置データを作成し
   て格納する位置データ作成部（１４）と； 任意の小領域を選択して移動先の領域位置を指定を受け
   た際に前記位置データ作成部（１４）の位置データを移
   動先の位置データに変更させる領域移動処理部（１３）
   と； を設け、 前記符号化手段（１００）により符号化された画像デー
   タを復元する画像データ復号化部（１９）を備えた復号
   化手段（２００）に、 複数のブロックからなる小領域（３００）を所定の順番
   に従って選択して前記画像データ復号化部（１９）によ
   り画像データに復元させる小領域検出部（１８）と； 前記位置データ作成部（１４）で作成した位置データに
   基づき前記画像データ復号部（１９）で復元された小領
   域の画像データを格納する画像一を指定する画像格納位
   置制御部（１７）と； を設けたことを特徴とする画像データ処理方式。
2. （２）請求項１記載の画像データ処理方式に於いて、 前記符号化手段（１００）の画像データ符号化部（１５
   ）は、原画像をそれぞれが複数の画素からなる複数のブ
   ロックに分割して得られる各ブロック毎に、該ブロック
   内の前記複数の画素の階調値を２次元離散コサイン変換
   して得られた変換係数を量子化し、更に得られた量子化
   係数を符号化し、 前記復号化手段（２００）の画像データ復号化部（１９
   ）は、符号データから復号された二次元量子化係数を各
   ブロック毎に逆量子化した後に、２次元離散逆コサイン
   変換して画素の階調値を復元することを特徴とする画像
   データ処理方式。