JPH09219861A

JPH09219861A - デジタル画像伸張システム

Info

Publication number: JPH09219861A
Application number: JP2520196A
Authority: JP
Inventors: Masanari Asano; 眞成浅野
Original assignee: Fujifilm Microdevices Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Fujifilm Microdevices Co Ltd
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】圧縮データを伸張する際、少ないデータ量で
種々の大きさの画像に伸張することができるデジタル画
像伸張システムを提供することである。【解決手段】ブロック毎に画像データを圧縮した圧縮
データを伸張することにより画像を復元するデジタル画
像伸張システムであって、ブロック単位の圧縮データを
ハフマン復号化し離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数ブロ
ックを生成する復号化手段（１）と、外部から指示され
る拡大縮小率に応じて、ＤＣＴ係数ブロックを所定の大
きさに変換する拡大縮小手段（２）と、変換されるＤＣ
Ｔ係数ブロックを逆量子化する逆量子化手段（３）と、
逆量子化されるＤＣＴ係数ブロックを逆ＤＣＴしブロッ
ク単位の画像データを生成する逆ＤＣＴ手段（４）と、
ブロック単位の画像データをラスタ形式の画像データに
変換するブロック／ラスタ変換手段（５）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像処理
に関し、特にデータ圧縮されたデジタル画像をデータ伸
張するためのデジタル画像伸張システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル画像のデータベースが活
用されている。画像データベースは、データ量を減らす
ため、画像データをそのまま保持せず、画像データを圧
縮した形式の圧縮データを保持している。

【０００３】画像データベースは、例えば、デジタルス
チルカメラを用いて作成することができる。デジタルス
チルカメラを用いて撮影を行えば、レンズを通して結像
される像をデジタル画像として、データベース化するこ
とができる。

【０００４】画像データベースは、多数の画像を保持し
ているので、所望の画像を探し出すための検索手段が必
要になる。検索手段の１つとして、インデックス画像を
用いる方法がある。インデックス画像とは、一般的に原
画像を縮小した検索用の画像である。インデックス画像
は、どのような画像であるのかさえ分かればよいので、
縮小画像で十分である。また、インデックス画像を縮小
画像とすれば、表示画面上に複数のインデックス画像を
一覧表にして表示させることができ便利である。

【０００５】画像データを検索する際、インデックス画
像を参照しながら行えば検索しやすい。検索により所望
の画像を見つけたら、その後、その画像を復元すればよ
い。画像の復元は、データベース中の圧縮データをデー
タ伸張することにより行う。データ伸張を行い、通常の
大きさの原画像を復元する。

【０００６】インデックス画像の生成方法は、一般的に
２種類ある。１つは、原画像の圧縮データと、それとは
別にインデックス画像用のデータをも保持する方法であ
る。この方法は、原画像のデータの他、インデックス画
像のためのデータをも保持する必要があるので、保持す
るデータ量が大きくなり、データベースが大きくなって
しまう。

【０００７】もう１つは、原画像の圧縮データのみを保
持し、この圧縮データを伸張し原画像を復元した後、そ
の原画像を縮小処理してインデックス画像を生成する方
法である。この方法は、データベースを小さくすること
ができるが、インデックス画像の生成に長時間を要す
る。これでは、検索時、小さな画像でいいから高速にイ
ンデックス画像を表示させたいという要求に応えられ
ず、検索時間が長くなってしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来、インデックス画
像を用いて検索を行う画像データベースは、保持するデ
ータ量が多くなってしまったり、インデックス画像生成
のための時間、すなわち検索時間が長くなってしまうと
いう欠点がある。

【０００９】なお、本願と同一出願人、同一発明者によ
る特開平６−２２５２１３号公報は、画像の圧縮データ
を基に、画像の大きさを自在に変化させて伸張する方法
を開示している。この方法は、離散コサイン変換（以
下、ＤＣＴという）を用いてデータ圧縮された圧縮デー
タを用いる。当該圧縮データを逆ＤＣＴ処理することに
よりデータ伸張を行うが、その際ＤＣＴ係数の高周波成
分を除去することにより、縮小画像の生成を行う。

【００１０】本発明の目的は、圧縮データを伸張する
際、少ないデータ量で種々の大きさの画像に伸張するこ
とができるデジタル画像伸張システムを提供することで
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のデジタル画像伸
張システムは、ブロック毎に画像データを圧縮した圧縮
データを伸張することにより画像を復元するデジタル画
像伸張システムであって、ブロック単位の圧縮データを
ハフマン復号化し離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数ブロ
ックを生成する復号化手段と、外部から指示される拡大
縮小率に応じて、前記復号化手段により生成されるＤＣ
Ｔ係数ブロックを所定の大きさに変換する拡大縮小手段
と、前記拡大縮小手段により変換されるＤＣＴ係数ブロ
ックを逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段
により逆量子化されるＤＣＴ係数ブロックを逆ＤＣＴ
し、ブロック単位の画像データを生成する逆ＤＣＴ手段
と、前記逆ＤＣＴ手段により生成されるブロック単位の
画像データをラスタ形式の画像データに変換するブロッ
ク／ラスタ変換手段とを有する。

【００１２】また、本発明のデジタル画像伸張システム
は、ブロック毎に画像データを圧縮した圧縮データを伸
張することにより画像を復元するデジタル画像伸張シス
テムであって、ブロック単位の圧縮データをハフマン復
号化し離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数ブロックを生成
する復号化手段と、前記復号化手段により生成されるＤ
ＣＴ係数ブロックを逆量子化する逆量子化手段と、外部
から指示される拡大縮小率に応じて、前記逆量子化手段
により逆量子化されるＤＣＴ係数ブロックを所定の大き
さに変換する拡大縮小手段と、前記拡大縮小手段により
変換されるＤＣＴ係数ブロックを逆ＤＣＴし、ブロック
単位の画像データを生成する逆ＤＣＴ手段と、前記逆Ｄ
ＣＴ手段により生成されるブロック単位の画像データを
ラスタ形式の画像データに変換するブロック／ラスタ変
換手段とを有する。

【００１３】画像の圧縮データを基にして種々の大きさ
の画像に伸張することができる。同一の圧縮データを基
に伸張を行い、異なる大きさの画像を生成することがで
きる。画像の大きさに応じて、別の圧縮データを用意す
る必要がないので、用意するデータの量は少なくて済
む。特に、縮小画像を生成する場合には、ＤＣＴ係数ブ
ロックが小さくなるので、逆量子化またはＩＤＣＴのた
めの処理時間が短くなり、高速な伸張が実現できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】デジタル静止画像の標準的な圧縮
方式として、ＪＰＥＧ（joint photographicexpert gro
up ）方式がある。ＪＰＥＧ方式は、画像圧縮の分野で
多岐にわたって使用されている。ＪＰＥＧ方式を用いて
作成された画像データベースも数多く存在する。

【００１５】本実施例では、ＪＰＥＧ方式のデータ圧縮
により生成された画像データベースが既にあるものとし
て説明を行う。本実施例のデジタル画像伸張システム
は、ＪＰＥＧ圧縮された圧縮データを伸張し、原画像ま
たは縮小画像（インデックス画像）を生成する。

【００１６】まず、本実施例のデジタル画像伸張システ
ムを説明する前に、予め用意する圧縮データの生成方法
を説明する。圧縮データは、通常使われているＪＰＥＧ
方式により生成する。

【００１７】図２は、ＪＰＥＧ圧縮処理を示すためのブ
ロック図である。画像データは、ラスタ／ブロック変換
部１１に供給される。白黒画像は、画像データが１種類
である。カラー画像は、輝度データと色データとに別れ
るが、それぞれを別の画像データとして扱う。

【００１８】ラスタ／ブロック変換部１１は、画像デー
タをラスタ形式の並びからブロック形式の並びに変換す
る。画像データは、複数の画素データの並びである。ラ
スタ形式とは、表示画面上において、１フレームの画像
についての以下の画素データの並びである。まず、画像
の左上隅の画素から始まって右水平方向に向かい順次並
ぶ。右端の画素まで行ったら、続いて、１つ下のライン
の左端の画素から始まり、右水平方向に向かい順次並
ぶ。以下、同様にして、１番下のラインまで行う。右下
隅の画素が最後のデータとなる。

【００１９】ブロック形式とは、表示画面上において、
１フレームの画像についての以下の画素データの並びで
ある。１フレームの画像は、複数のブロックに領域分割
される。１ブロックは、８×８画素である。１フレーム
におけるブロックの順番は、上記のラスタ形式と同様
に、左上隅のブロックから始まり、右水平方向に並ぶ。
最後のブロックは、右下隅のブロックである。ブロック
内の画素データの並びは、やはりラスタ形式と同様であ
り、ブロック内の左上隅の画素データから始まり、右水
平方向に並ぶ。最後の画素データは、ブロック内の右下
隅の画素データである。

【００２０】ＤＣＴ部１２には、ブロック形式の画像デ
ータが供給される。以下は、１ブロックの画像データを
１単位としてブロック毎に処理が行われる。つまり、Ｊ
ＰＥＧ圧縮は、１枚の画像を８×８画素のブロックに分
割し、当該ブロックを単位に、以下の処理を行う。

【００２１】ＤＣＴ部１２は、１ブロックの画像データ
ＩについてＤＣＴ処理を行う。ＤＣＴ処理は、画像デー
タＩを、転置コサイン係数行列Ｄ^tとコサイン係数行列
Ｄとで挟み、行列演算を行うことによって、ＤＣＴ係数
Ｆを得る。

【００２２】Ｆ＝Ｄ^tＩＤここで、ＤＣＴ係数Ｆは、８×８の行列であり、空間周
波数成分を示す。量子化部１３は、量子化処理を行う。
量子化処理は、ＤＣＴ部１２で求められたＤＣＴ係数Ｆ
を量子化して、量子化データＲを得る。８×８のＤＣＴ
係数Ｆは、周波数成分によって変化する量子化テーブル
Ｑで除算され、周波数が低いほど細かく、周波数が高い
ほど粗い量子化が行われる。すなわち、ＤＣＴ係数Ｆｕ
ｖは、行ｕおよび列ｖが小さい成分ほど細かなステップ
サイズの量子化テーブルＱｕｖで線形量子化される。

【００２３】量子化係数Ｒｕｖは、以下の式で表され
る。丸め込みｒｏｕｎｄは、最も近い整数への整数化を
意味する。Ｒｕｖ＝ｒｏｕｎｄ〔Ｆｕｖ／（ＳＦ・Ｑｕｖ）〕なお、スケールファクタＳＦは、量子化の際、量子化テ
ーブルＱｕｖに乗算される。スケールファクタＳＦを、
大きくすれば高圧縮になり、小さくすれば低圧縮にな
る。

【００２４】符号化部１４は、量子化データＲｕｖに対
して符号化処理を行う。符号化処理は、ランレングス符
号化およびハフマン符号化を含む。ランレングス符号化
は、０の値が連続して続くようなデータに対して、高圧
縮を行うことができる。量子化データＲｕｖは、行列の
右下部分（高周波成分）に多くの０が集まりやすい。こ
の性質を利用して、量子化データの行列Ｒｕｖをジグザ
グスキャンでランレングス符号化を行えば、高圧縮を行
うことができる。ジグザグスキャンとは、低周波成分か
ら高周波成分へ向けて順次スキャンを行う方法である。

【００２５】ランレングス符号化を行った後に、ハフマ
ン符号化を行い、圧縮データを生成する。以上のように
して、１フレーム内の全てのブロックについて圧縮デー
タを生成する。全ブロックの圧縮データを生成すれば、
１フレームのデジタル静止画像のＪＰＥＧ圧縮処理は終
了する。

【００２６】本実施例では、上記のＪＰＥＧ圧縮により
生成される画像データベースを用いる。既存のデータベ
ースは、多くがＪＰＥＧ圧縮により生成されている。次
に、このデータベースをデータ伸張し、任意の大きさの
画像（インデックス画像）を生成する方法を説明する。

【００２７】図１は、本発明の実施例によるデジタル画
像伸張システムの構成を示すブロック図である。画像伸
張は、ブロック毎に伸張を行う。ＪＰＥＧ圧縮により生
成された圧縮データは、復号化部１に供給される。縮小
率ＲＴは、縮小部２、逆量子化部３、ＩＤＣＴ部４、ブ
ロック／ラスタ変換部５に供給される。

【００２８】縮小率ＲＴは、伸張により生成される画像
の大きさを決める。縮小率ＲＴが１であれば、通常の伸
張と同じであり、原画像がそのままの大きさで復元され
る。縮小率ＲＴが１／４であれば、原画像の１／４（面
積比）の大きさの画像が復元される。

【００２９】復号化部１は、１ブロックの圧縮データ
を、ハフマン復号化およびランレングス復号化し、量子
化データＲｕｖを生成する。量子化データＲｕｖは、例
えば８×８の行列を形成する。ハフマン符号化およびラ
ンレングス符号化は可逆符号化であるので、復号化され
た量子化データＲｕｖはＪＰＥＧ圧縮した時の量子化デ
ータＲｕｖと全く同じである。

【００３０】縮小部２は、量子化データＲｕｖの高周波
成分を切り捨て、小さな次元の行列に変換する。量子化
データＲｕｖは、ＤＣＴ係数を単に量子化したデータで
ある。したがって、量子化データＲｕｖとＤＣＴ係数Ｆ
ｕｖとでは、行列における各要素が示す周波数成分の意
味は同じである。各要素の周波数は、行列の行番号の大
きさおよび列番号の大きさに対応して高くなる。行番号
の大きさは、縦方向成分の周波数の高さをを表し、列番
号の大きさは横方向成分の周波数の高さを表す。高周波
成分を切り捨てるということは、行番号の大きな要素と
列番号の大きな要素を切り捨てることを意味する。

【００３１】縮小部２が行列の大きさを縮小する割合
は、縮小率ＲＴにより決まる。例えば、縮小率ＲＴが１
であれば、８×８の行列がそのまま出力される。縮小率
ＲＴが１／４（面積比）であれば、８×８の行列が４×
４の行列に縮小され出力される。縮小された量子化デー
タＲｕｖは、逆量子化部３に供給される。

【００３２】逆量子化部３では、縮小された量子化デー
タＲｕｖが量子化テーブルＱｕｖとの積により逆量子化
演算され、ＤＣＴ係数Ｆｕｖに戻される。量子化テーブ
ルＱｕｖは、ＪＰＥＧ圧縮時に用いた量子化テーブルと
同じものを用いる。

【００３３】なお、逆量子化の際、量子化テーブルＱｕ
ｖには、スケールファクタＳＦが乗算される。Ｆｕｖ＝Ｒｕｖ・（ＳＦ・Ｑｕｖ）なお、量子化テーブルＱｕｖおよびＤＣＴ係数Ｆｕｖの
大きさは、量子化データＲｕｖと同じであり、縮小率Ｒ
Ｔにより決まる。縮小率ＲＴが１であれば８×８の行列
であり、縮小率が１／４（面積比）であれば４×４の行
列である。

【００３４】逆離散コサイン変換（以下、ＩＤＣＴとい
う）部４は、ＤＣＴ係数Ｆｕｖに対してＩＤＣＴ処理を
行う。ＩＤＣＴ処理は、逆方向のＤＣＴ演算であり、周
波数領域から空間領域への変換を行い、画像データＩｕ
ｖを得る。ＤＣＴ係数Ｆｕｖを、コサイン係数行列Ｄと
転置コサイン係数行列Ｄ^tとで挟み、行列演算を行うこ
とによって伸張画像データＩｕｖを得る。

【００３５】Ｉ＝ＤＦＤ^t なお、コサイン係数行列Ｄと転置コサイン係数行列Ｄ^t
と画像データＩの大きさは、それぞれＤＣＴ係数Ｆと同
じであり、縮小率ＲＴにより決まる。縮小率ＲＴが１で
あれば８×８の行列であり、縮小率が１／４（面積比）
であれば４×４の行列である。

【００３６】この画像データＩが１ブロックのデータで
ある。１ブロックの大きさは、縮小率ＲＴにより異な
り、例えば８×８であったり４×４であったりする。こ
こまでが、ブロック毎の処理である。ブロック毎の画像
データＩは、ブロック／ラスタ変換部５に供給される。

【００３７】ブロック／ラスタ変換部５は、画像データ
Ｉをブロック形式の並びからラスタ形式の並びに変換す
る。つまり、図２のラスタ／ブロック変換部１１とは逆
の処理を行い、ラスタ形式の画像データを生成する。ラ
スタ形式の画像データは、１フレームの画像データであ
り、表示装置に表示可能なデータ形式である。

【００３８】次に、縮小部２およびＩＤＣＴ部４で行う
処理についてより詳しく説明する。図３は、画像の縮小
を行う場合のＤＣＴ係数の変換を示す。図３（Ａ）は、
ＤＣＴ処理が標準的な８×８ユニットで行われた場合の
ＤＣＴ係数の構成を示す。原画像が８×８ユニットの場
合、ＤＣＴ係数も８×８の行列で表示することができ
る。ＤＣＴ係数Ｆは、原画像の情報を周波数解析したも
のであり、左上のＦ₀₀が横方向にも縦方向にも直流の成
分を示し、横方向に向かうＦ_i0は、横方向に関して、次
第に高周波成分を示す情報となる。

【００３９】また、縦方向に向かうＦ_0jは、縦方向に関
して、次第に高周波成分を示す情報となる。画像情報に
とって低周波成分ほど重要な情報であり、高周波成分は
よりノイズ的な情報となる。

【００４０】今、画像を１／４（面積比）に縮小する場
合を考える。この場合、８×８のＤＣＴ係数から低周波
成分の４×４ユニットを取り出すことになる。図３
（Ｂ）は、図３（Ａ）の原画像のＤＣＴ係数からその低
周波成分を取り出した４×４の縮小画像のＤＣＴ係数で
ある。図３（Ａ）のＤＣＴ係数と図３（Ｂ）のＤＣＴ係
数の差は、高周波成分の有無である。

【００４１】図３（Ａ）に示すＤＣＴ係数から、図３
（Ｂ）に示すＤＣＴ係数を得ると、原画像の情報として
重要な低周波成分はそのまま保持し、高周波成分のみを
切り捨てた画像情報が得られる。

【００４２】図４は、ＤＣＴ係数から画像データを再現
するために用いられるコサイン係数行列を示す。図４
（Ａ）は８×８ユニットのコサイン係数行列を示し、図
４（Ｂ）は４×４ユニットのコサイン係数行列を示す。
図３（Ａ）の８×８ユニットのＤＣＴ係数をそのままの
大きさで再現する時には、図４（Ａ）に示す８×８ユニ
ットのコサイン係数行列が用いられる。

【００４３】縮小した画像を得るためには、まず、図１
の縮小部２で高周波成分を切り捨てるため行列の縮小を
行い、４×４ユニットの量子化データを得る。その後、
逆量子化部３で逆量子化を行い、図３（Ｂ）に示す４×
４ユニットのＤＣＴ係数を得る。その後、図４（Ｂ）に
示す４×４ユニットのコサイン係数行列が用いて、ＩＤ
ＣＴ処理を行う。

【００４４】図３（Ｂ）に示す縮小画像のＤＣＴ係数
に、図４（Ｂ）に示す４×４ユニットのコサイン係数行
列を用いてＩＤＣＴ処理を行なえば、４×４の画像デー
タが得られる。この画像情報は、原画像の低周波成分を
そのまま保存しているため、原画像に忠実な縮小画像と
なる。

【００４５】図４（Ｂ）の４×４ユニットのコサイン係
数行列は、図４（Ａ）の８×８ユニットのコサイン係数
行列と要素が重複している。４×４ユニットは、８×８
ユニットの奇数行と奇数列の要素を用いて構成される。
この性質を利用すれば、縮小率ＲＴが１／２²ⁿのときに
は、コサイン係数行列を容易に作成することができる。

【００４６】図５は、図１のデジタル画像伸張システム
を用いて、インデックス検索を行う方法を示すフローチ
ャートである。ユーザは、画像データベースを基に、イ
ンデックス画像を参照しながら画像検索を行うことがで
きる。所望の画像を見つけたら、その後、その画像を復
元すればよい。

【００４７】ステップＳ１では、ユーザまたはシステム
からの表示コマンドを受け付ける。表示コマンドは、目
的画像をインデックス画像として表示するコマンドと、
目的画像を原画像として表示するコマンドを含む。

【００４８】ステップＳ２では、コマンドの種類を識別
する。インデックス画像としての表示であれば、ステッ
プＳ３へ進む。ステップＳ３では、縮小率ＲＴを１／４
に設定する。ステップＳ４では、縮小率ＲＴを１／４と
して圧縮データの伸張を行い、表示装置に表示し、処理
を終了する。

【００４９】ステップＳ２において、表示コマンドが原
画像の表示のためのコマンドであると判断されれば、ス
テップＳ５へ進む。ステップＳ５では、縮小率ＲＴを１
に設定する。ステップＳ６では、縮小率ＲＴを１として
圧縮データの伸張を行い、表示装置に表示し、処理を終
了する。

【００５０】以上は、画像を縮小して表示する場合につ
いて説明した。画像を縮小する場合には、縮小率ＲＴを
１から０の間にすればよい。次に、画像を拡大する場合
について説明する。画像を拡大する場合には、縮小率Ｒ
Ｔを１より大きくすればよい。

【００５１】図６は、画像を拡大する場合のＤＣＴ処理
を説明するための図である。図６（Ａ）は原画像が４×
４ユニットの画像である場合のＤＣＴ係数を示す。この
４×４ユニットのＤＣＴ係数から８×８ユニットの画像
を再現する場合を考える。

【００５２】図６（Ａ）に示す４×４ユニットのＤＣＴ
係数から８×８ユニットの画像を再現する場合には、図
６（Ｂ）に示すように、図１の縮小部２で高周波成分と
して０を追加し、８×８ユニットのＤＣＴ係数を作成す
る。この処理は、縮小率ＲＴに合わせ、０を追加するだ
けであるので、極めて簡単に行なうことができる。

【００５３】図６（Ｂ）に示す拡大したＤＣＴ係数に対
し、図４（Ａ）に示す８×８ユニットのコサイン係数行
列を用いて図１のＩＤＣＴ部４でＩＤＣＴ処理を行なえ
ば、８×８ユニットの画像データが得られる。

【００５４】次に、本実施例のデジタル画像伸張システ
ムを用いることの効果を説明する。本実施例では、デー
タベースが画像の圧縮データのみを保持すればよい。縮
小画像（インデックス画像）用または拡大画像用のデー
タを保持しなくてよいので、保持するデータ量を増やさ
ずに縮小画像または拡大画像を生成することができる。

【００５５】また、従来の方法として、圧縮データを伸
張して原画像を生成した後に、縮小処理を行い縮小画像
を生成する方法がある。この場合の処理時間は、原画像
の伸張時間に加え、縮小処理の時間が加算される。本実
施例により、縮小画像を生成する時間は、原画像の伸張
時間よりも短い。その理由を、次に説明する。

【００５６】図１のデジタル画像伸張システムにおい
て、縮小部２および縮小率ＲＴがなければ通常のＪＰＥ
Ｇ伸張と同じである。縮小部２は、上記の通り、行列を
単純に縮小するか拡大するかであるから、処理時間は他
の処理部に比べれば無視できるほど小さい。伸張システ
ムの中では、ＩＤＣＴ部４の処理時間が他に比べて極端
に長い。したがって、ＩＤＣＴ部４の処理時間が伸張シ
ステムの処理時間を決めると言っても過言ではない。そ
こで、ＩＤＣＴ部４の処理時間を主に説明する。

【００５７】本実施例のデジタル画像伸張システムによ
り、原画像を伸張する場合と縮小画像を伸張する場合の
両者の処理時間を比較する。まず、原画像の伸張する場
合を説明する。この場合の縮小率ＲＴは１である。縮小
部２は、８×８の量子化データを素通りで出力する。

【００５８】逆量子化部３では、以下の演算を行う。乗算６４（＝８×８）回続いて、ＩＤＣＴ部４では、以下の演算を行う。ここで
は、通常のＩＤＣＴアルゴリズムを用いる場合を示す。

【００５９】乗算１０２４回加算８９６回次に、縮小画像の伸張する場合を説明する。縮小率ＲＴ
が１／４（面積比）のときを例に示す。縮小部２は、行
列の縮小を行い４×４の量子化データを出力する。

【００６０】逆量子化部３では、以下の演算を行う。乗算１６（＝４×４）回続いて、ＩＤＣＴ部４では、以下の演算を行う。

【００６１】乗算１２８回加算９６回以上のように、生成する画像が小さいほど、言い換えれ
ば、演算を行う行列の大きさが小さいほど、演算回数は
減り、処理時間は短くなる。特に、ＩＤＣＴ部４では、
縮小画像の処理時間が原画像の約１／１０になる。本実
施例によれば、縮小画像を高速に伸張することができ
る。

【００６２】なお、図１の縮小部２は、逆量子化部３と
ＩＤＣＴ部４の間に設けてもよい。ただし、その場合
は、逆量子化部３において演算する行列の大きさが小さ
くならないので、逆量子化部３における時間短縮は望め
ない。

【００６３】１ブロックの大きさが８×８画素の場合、
縮小率ＲＴは、ｎ²／６４に設定することができる。ｎ
は正の整数である。ｎ＝８にすれば原画像の伸張ができ
る。図４（Ａ）、（Ｂ）に示したように、コサイン係数
行列を容易に作成することができるとの理由から、縮小
率ＲＴ＝１／２²ⁿの伸張を行うのが好ましい。複雑なハ
ードウエアなしで実現できる。

【００６４】図１の復号化部１と逆量子化部３は、ＪＰ
ＥＧ圧縮方式に対応させるためのものであり、必ずしも
必要でない。本実施例の本質は、縮小部２とＩＤＣＴ部
４の組み合わせである。

【００６５】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像の圧縮データを基にして種々の大きさの画像に伸張
することができる。異なる大きさの画像を生成する際、
別の圧縮データを用意する必要がないので、用意するデ
ータの量は少なくて済む。特に、縮小画像を生成する場
合には、ＤＣＴ係数ブロックが小さくなるので、逆量子
化またはＩＤＣＴのための処理時間が短くなり、高速な
伸張が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるデジタル画像伸張システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図２】ＪＰＥＧ圧縮処理を示すためのブロック図であ
る。

【図３】画像の縮小を行う場合のＤＣＴ係数の変換を示
す。図３（Ａ）は原画像のＤＣＴ係数（８×８）の構成
を示す図であり、図３（Ｂ）は縮小画像のＤＣＴ係数
（４×４）の構成を示す図である。

【図４】ＤＣＴ係数から画像データを再現するために用
いられるコサイン係数行列を示す。図４（Ａ）は８×８
ユニットのコサイン係数行列を示す図であり、図４
（Ｂ）は４×４ユニットのコサイン係数行列を示す図で
ある。

【図５】図１のデジタル画像伸張システムを用いてイン
デックス検索を行う方法を示すフローチャートである。

【図６】画像の拡大を行う場合のＤＣＴ係数の変換を示
す。図６（Ａ）は原画像のＤＣＴ係数（４×４）の構成
を示す図であり、図６（Ｂ）は拡大画像のＤＣＴ係数
（８×８）の構成を示す図である。

【符号の説明】１復号化部２縮小部３逆量子化部４逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）部５ブロック／ラスタ変換部１１ラスタ／ブロック変換部１２離散コサイン変換（ＤＣＴ）部１３量子化部１４符号化部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブロック毎に画像データを圧縮した圧縮
データを伸張することにより画像を復元するデジタル画
像伸張システムであって、ブロック単位の圧縮データをハフマン復号化し離散コサ
イン変換（ＤＣＴ）係数ブロックを生成する復号化手段
（１）と、外部から指示される拡大縮小率に応じて、前記復号化手
段により生成されるＤＣＴ係数ブロックを所定の大きさ
に変換する拡大縮小手段（２）と、前記拡大縮小手段により変換されるＤＣＴ係数ブロック
を逆量子化する逆量子化手段（３）と、前記逆量子化手段により逆量子化されるＤＣＴ係数ブロ
ックを逆ＤＣＴし、ブロック単位の画像データを生成す
る逆ＤＣＴ手段（４）と、前記逆ＤＣＴ手段により生成されるブロック単位の画像
データをラスタ形式の画像データに変換するブロック／
ラスタ変換手段（５）とを有するデジタル画像伸張シス
テム。
【請求項２】ブロック毎に画像データを圧縮した圧縮
データを伸張することにより画像を復元するデジタル画
像伸張システムであって、ブロック単位の圧縮データをハフマン復号化し離散コサ
イン変換（ＤＣＴ）係数ブロックを生成する復号化手段
（１）と、前記復号化手段により生成されるＤＣＴ係数ブロックを
逆量子化する逆量子化手段（３）と、外部から指示される拡大縮小率に応じて、前記逆量子化
手段により逆量子化されるＤＣＴ係数ブロックを所定の
大きさに変換する拡大縮小手段（２）と、前記拡大縮小手段により変換されるＤＣＴ係数ブロック
を逆ＤＣＴし、ブロック単位の画像データを生成する逆
ＤＣＴ手段（４）と、前記逆ＤＣＴ手段により生成されるブロック単位の画像
データをラスタ形式の画像データに変換するブロック／
ラスタ変換手段（５）とを有するデジタル画像伸張シス
テム。
【請求項３】前記拡大縮小手段は、外部から指示され
る拡大縮小率に応じて、ＤＣＴ係数ブロックの高周波成
分を切り捨てＤＣＴ係数ブロックを所定の大きさに縮小
する請求項１または２記載のデジタル画像伸張システ
ム。
【請求項４】前記拡大縮小手段は、外部から指示され
る拡大縮小率に応じて、ＤＣＴ係数ブロックに高周波成
分として０を付加してＤＣＴ係数ブロックを所定の大き
さに拡大する請求項１または２記載のデジタル画像伸張
システム。