JPH066608A - 画像出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低周波成分の画像データから順に受け取りな
がら最初に画像の概略を表示し、徐々に高精細な画像を
出力してゆく画像出力装置において、表示用メモリとは
別に大容量のデータ保存領域を用意する必要がなく、ま
た、表示用データ出力の度に濃度補正を行わなくとも、
初期の段階から良好な濃度補正がなされた出力画像が得
られる画像出力装置を実現する。 【構成】 ＤＣＴ画像データ１０６は、ＤＣ成分から先
に一画面分入力され、ＤＣ濃度補正部１０２で出力機器
の特性にあった濃度補正を行い、復号化部１０３で復号
化された後、画像表示部１０４に出力され表示される。
以降に入力されるＡＣデータは特別な濃度補正処理を行
うことなく、直接復号化部１０３に入力され、先に濃度
補正したＤＣ成分に単純に復号化データを加えてゆくか
たちで復号化・表示してゆく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、離散的コサイン変換
（以下ＤＣＴまたはＤＣＴ変換とする）等の手法によっ
て周波数データに変換された階調画像データを、低周波
数の成分から順に受け取り、表示する画像出力装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】まず従来例を説明する前に、直交変換に
よる画像データ符号化の原理について簡単に説明してお
く。直交変換による変換符号化は、標本値を相互に直交
する座標系に変換することによって標本値間の相関を除
去し、効率的な符号化を実現するものである。また、周
波数成分への変換を行いパワーが集中し、かつ視覚特性
的にも影響力の大きい低周波成分に多くのビット数を割
り当てて、高周波成分は少ないビット数で量子化するこ
とによりデータ圧縮性を高める。画像を周波数成分に変
換する直交変換にはアダマール変換やＤＣＴ等がある。

【０００３】次に、ＤＣＴとその逆変換（以下ＩＤＣＴ
とする）について８×８画素を１ブロックとして符号化
する場合の例を図３に基づいて説明しておく。原画像デ
ータを８×８画素ずつのブロックに分けブロック単位で
変換する。各画素を１ブロック内での相対位置によっ
て、左上の画素を原点のゼロ番目のデータとして、右方
向にｉ番目、下方向にｊ番目の画素のデータを、 ｆ(ｉ，ｊ) （0≦i＜8，0≦j＜8， i，j は整数） のように表わすとする。左上角の原点データはｆ(０、
０)、右下角のデータはｆ(７、７)となる。この時ＤＣ
Ｔ変換されたデータ Ｆ(ｕ，ｖ) （0≦u＜8，0≦v＜8， u，v は整数） は、

【０００４】

【数１】

【０００５】の様になる。

【０００６】Ｆ(０、０)は、画像ブロック内の平均デー
タに対応する値を表わし、直流成分の意味でＤＣ係数と
呼ばれる。式１の場合は、実際にはブロック内データの
平均値の８倍となる。他の６３要素は、交流成分を表わ
し、ＡＣ係数とも呼ばれる。式１のｕ，ｖの値が大きい
ほど、高周波の成分となる。データ圧縮を行う場合に
は、自然画においては周波数の高い成分ほど量が少な
く、かつ人間の目の感度も低下することを利用し、高周
波成分の下位ビットを切り捨てて少ないビット数で量子
化する。

【０００７】また、Ｆからｆを求める逆離散コサイン変
換（ＩＤＣＴ）は、

【０００８】

【数２】

【０００９】となる。ただし、式２中のｃ(ｕ)，ｃ(ｖ)
の定義は、式１の場合と同様である。ＤＣＴを応用した
画像圧縮方式の例としては、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐ
ｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）
規格があり、 １） ２次元ＤＣＴ ２） ＤＣＴ係数の適当な精度への量子化 ３） 量子化されたＤＣＴ係数のハフマン符号化 以上のような手順により、画質劣化が少なく高効率な圧
縮を行っている。

【００１０】従来、ＤＣＴ変換された階調画像データ
を、低周波数の成分から順に伝送、表示するシステムと
しては、特開平３−１０５７３号の「ＤＣＴ−ＳＱ圧縮
画像データの伝送方式及びそのデータ処理装置」のよう
なものがあった。

【００１１】この従来例の伝送方式では、原画像データ
を８×８画素を１ブロックとしてＤＣＴ変換されたデー
タＦ（ｕ，ｖ）を、ｕ＋ｖの値の小さいもほど周波数の
低いものとし、ｕ＋ｖの値の小さい順にデータ伝送を行
う。まず、Ｆ（０、０）の成分、すなわちＤＣ成分を最
初に１画面分送ってしまい、次にＦ（１、０）やＦ
（０、１）の成分、さらにその次にＦ（０，２）、Ｆ
（１，１）、Ｆ（２、０）の成分のようにｕ＋ｖの値の
小さい順に伝送してゆく。

【００１２】また、伝送されたデータを受け取る画像受
信装置側では、受け取った低周波成分を即座に表示装置
に伝送して表示させる。これにより表示装置上では、ま
ず低周波成分による画像の概略が高速に表示され、その
後、より高周波の成分が伝送されるに従って、徐々に表
示画像の精細度が増してゆく。例えばこの従来例の場合
には、ＤＣ成分データの数は、全周波数データの１／６
４しかないので、全周波数データの１／６４のデータを
伝送し終わった時点で早くも画像全面の最初の概略が見
れることを示している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】特開平３−１０５７３
号の従来技術では、データ量の少ない低周波成分を受け
取った早期の段階で、画像の概略を表示できるという特
徴があったが、入力画像データのガンマ特性と画像表示
装置のガンマ特性が異なっていて、良好な画像表示をさ
せるために濃度補正のようなデータ補正処理が必要とさ
れる場合には問題が生じた。通常、濃度補正等のデータ
加工は、画像の復号化が完了して最終的な復号画像デー
タが得られてからでないと実行できず、低周波成分のみ
を復号化した復号化途中のデータをむやみにいじると、
復号化作業に支障をきたす。このため、復号化途中のデ
ータに対して、表示のために良好な濃度補正を行いつ
つ、本来の復号化作業にも支障をきたさないようにする
ためには、復号化過程のデータを保存しておくデータ保
存領域と、画像表示のためのデータを出力する画像出力
領域をまったく別に設け、特定の周波数データまで復号
化した概略画像データができあがる度にその画像データ
に濃度補正を行ったデータを作り出し、画像出力領域に
出力する必要があった。

【００１４】このような構成では、画像表示のためのビ
デオメモリを復号化過程データ保存領域として兼用する
ことができなくなり、データ保存領域を別に用意しない
といけなくなるという問題点が生じた。

【００１５】また、概略画像データができあがる度に、
毎回その画像データに濃度補正処理を行って画像出力領
域に出力する必要があり、その処理に時間がかかるとい
う問題点もあった。

【００１６】本発明はこの様な問題に鑑がみてなされた
ものであって、その目的とするところは、画像の低周波
成分から順に受け取り、最初に画像の概略を表示し、徐
々に高精細な画像を出力してゆく画像出力装置におい
て、表示用メモリとは別に大容量のデータ保存領域を用
意する必要がなく、また、表示用データ出力の度に濃度
補正を行わなくとも、初期の段階から良好な濃度補正が
なされた出力画像が得られる画像出力装置を実現するこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像変換装置
は、階調画像データを空間周波数成分に変換したデータ
を入力データとし、かつ前記入力データがＤＣ成分デー
タから先に入力される画像出力装置であって、前記ＤＣ
成分データに濃度補正を行うＤＣ濃度補正部と、入力デ
ータを周波成分ごとに復号化する復号化部と、復号化過
程のデータを表示する画像表示部とからなることを特徴
とする。

【００１８】

【実施例】式２の逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）式
は、

【００１９】

【数３】

【００２０】ただし

【００２１】

【数４】

【００２２】のように、書き直すことができ、従って、
ｆ（ｉ，ｊ）の復号化作業は、「初期値０のｆ（ｉ，
ｊ）に対してｋ（ｉ，ｊ，ｕ，ｖ）Ｆ（ｕ，ｖ）を、す
べてのｕ，ｖについて、どんどん加算してゆくことであ
る」、と言える。上記復号化過程中、ｕ，ｖが特定の値
を取る場合に、ｋ（ｉ，ｊ，ｕ，ｖ）Ｆ（ｕ，ｖ）を加
算する作業を、ここでは特に「周波数ｕ，ｖの成分の復
号化」と呼ぶこととする。すなわち、ある周波数ｕ，ｖ
の成分の復号化は、 fr(i,j) = f(i,j) + k(i,j,u,v) F(u,v) (i=0,1,・・・,7 , j=0,1,・・・,7) （５） のように式５で表現される。

【００２３】では、以下に本発明の画像出力装置の実施
例について、図に基づいて説明する。

【００２４】図１は、本発明の画像出力装置の一実施例
を示すものである。

【００２５】画像入力部１０１には、直交変換としてＤ
ＣＴを用いて周波数データに変換された、ＤＣＴ画像デ
ータ１０５が入力される。ＤＣＴ画像データ１０５は磁
気ディスク記憶装置内のファイルや通信回線から直接得
られる場合もあるし、ＪＰＥＧ規格等によって圧縮され
たデータの復号化過程で得られる場合もある。

【００２６】本実施例では、ＤＣＴ画像データ１０５
は、まずＤＣ成分から先に一画面分入力される。

【００２７】入力されたＤＣ成分データ１０６は、ＤＣ
濃度補正部１０２に入る。

【００２８】ＤＣ濃度補正部は、受信したＤＣ成分デー
タに対して、出力機器の特性にあった濃度補正を行う。
例えば、データ出力機器がガンマ値２．２の出力特性を
持つＣＲＴディスプレーである場合には、入力データＤ
inに対して、

【００２９】

【数５】

【００３０】のような濃度補正を施し、表示のための補
正データＤoutを得る。ただし上式はＤinが０から１の
範囲に規格化されている場合の式で、実際はＤinのレン
ジに応じて定数項が加わる。例えば、Ｄin、すなわちＤ
Ｃ成分データが０からＤmaxの範囲をとる場合は、

【００３１】

【数６】

【００３２】のようになる。

【００３３】復号化部１０３は、ＤＣ濃度補正部１０２
で濃度補正されたＤＣデータを新たなＤＣデータＦ
（０、０）として、式５のｋ（ｉ，ｊ，ｕ，ｖ）Ｆ
（ｕ，ｖ）を求め、その結果を画像表示部１０４に出力
する。

【００３４】画像表示部１０４のより詳細な実施例を図
２に示す。本実施例の画像表示部１０４は、ビデオメモ
リ２０１とディスプレーコントローラ２０２、ＣＲＴデ
ィスプレー２０３からなり、復号化部１０３によって画
像表示部１０４に出力された復号化データは、ビデオメ
モリ２０１上の対応する画素データに加算される。これ
により、式５のｆ（ｉ，ｊ）にｋ（ｉ，ｊ，ｕ，ｖ）Ｆ
（ｕ，ｖ）を加算してゆく処理が実現される。ビデオメ
モリ２０１上の画像データの初期値はゼロにしてあるの
で、この最初のＤＣ成分を処理する工程では、式５の右
辺のｆ（ｉ，ｊ）はゼロとなり、ビデオメモリにはｋ
（ｉ，ｊ，ｕ，ｖ）Ｆ（ｕ，ｖ）がそのまま書き込まれ
るのと等しくなる。ディスプレーコントローラ２０２
は、ビデオメモリ２０１の画像データを読みだし、それ
をＤＡ変換して、ＣＲＴ表示のためのビデオ信号２０４
を出力しＣＲＴ２０３に画像が表示される。

【００３５】以上の工程を終えた段階で、画像のＤＣ成
分のみによる概略図が出力装置に合うよう濃度補正され
て表示されていることになる。ブロックサイズ８×８の
ＤＣＴ変換の場合、ＤＣ成分データの数は全データの１
／６４にすぎず、ＤＣ成分データの対して濃度補正処理
を行うことによる手間は、ごくわずかである。

【００３６】次には、ＤＣＴ画像データ１０５として、
ＡＣ成分データが入力される。特開平３−１０５７３号
のようにｕ＋ｖの値の小さいものから伝送する場合に
は、次にｕ＋ｖ＝１となる周波数成分Ｆ（０、１）およ
びＦ（１、０）、さらにはｕ＋ｖ＝２となる周波数成分
が順に伝送されることになるが、これらのＡＣ成分デー
タ１０８は、濃度補正が行われず、復号化部１０３に直
接入力される。以降はＤＣデータの時と同様に、復号化
部１０３で、ｋ（ｉ，ｊ，ｕ，ｖ）Ｆ（ｕ，ｖ）が求め
られ、画像表示部１０４に出力され、ビデオメモリ２０
１上の画素データに加算され、ＣＲＴディスプレー２０
３上に表示される。

【００３７】以上に示したように、本発明では、濃度変
換処理を全画像データ対して行うのではなく、ＤＣ成分
に対してのみ行っている。ＤＣ成分値を増減させると、
ブロック内の全データが等量だけ変化する。例えば、式
４を用いてＤＣＴデータを復号化する場合は、ＤＣ成分
Ｆ(０、０)をある値Ｘ変化させるのは、復号化後の全デ
ータを一律にＸ／８だけ変化させるのと等価となる。こ
れは、復号化後の画素データ１つ１つに応じた濃度補正
は行っていないことを示しているが、これもＡＣ成分の
少ない自然画を対象とする場合には大きな問題になら
ず、濃度補正を全く行わない場合と比べると、はるかに
良好な濃度補正画像が表示される。

【００３８】本実施例においては、ＤＣ濃度補正部１０
２における濃度補正処理として、単純なガンマ変換処理
をしめしたが、この他にもコントラストを強調するため
の処理等、各種の濃度変換処理が考えられる。また、こ
れらの演算処理は、コンピュータの中央処理装置がソフ
トウェア演算によって行ってもよいし、電子回路による
乗算器や加算器を組み合わせる等の手段で構成したハー
ドウェアによる演算器を用いてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上にのべたように、本発明の画像出力
装置は、最初に伝送されるＤＣ成分データに対して、即
座に濃度補正を行うよう構成したので、初期段階から、
出力機器の特性に合わせた濃度補正された概略画像デー
タが見れ、画像の早期確認に大きな効果がある。

【００４０】また、濃度補正を行うのはごくわずかの量
のＤＣ成分データに対してだけであり、濃度補正処理に
かかる手間や時間はほとんど問題にならない。その他の
ＡＣ成分データに対しては、特別な補正処理をしなくて
も、ＡＣ成分のレベルがそれほど大きくない自然画に対
しては十分な効果を有する。

【００４１】また、ＤＣ成分データに対して濃度補正処
理をした後は、普通にＡＣ成分データの復号化を行えば
よいので、濃度補正のために、特別なメモリ領域を確保
して復号化過程のデータを保存しておく必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図。

【図２】本発明の画像表示部の一実施例を示す図。

【図３】ＤＣＴ変換を示す図。

【符号の説明】

１０１ 画像入力部 １０２ ＤＣ濃度補正部 １０３ 復号化部 １０４ 画像表示部 １０５ ＤＣＴ画像データ １０６ ＤＣ成分データ １０７ 濃度補正ＤＣデータ １０８ ＡＣ成分データ １０９ 復号化データ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階調画像データを空間周波数成分に変換
   したデータを入力データとし、かつ前記入力データがＤ
   Ｃ成分データから先に入力される画像出力装置であっ
   て、前記ＤＣ成分データに濃度補正を行うＤＣ濃度補正
   部と、入力データを周波成分ごとに復号化する復号化部
   と、復号化過程のデータを表示する画像表示部とからな
   ることを特徴とする画像出力装置。