JPH10105697A - 画像データ構造、画像データの格納構造および画像の表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原画像の全部または一部を、所望の画像品質
でディスプレイ等に高速表示でき、さらに所望のスケー
リングを伴うこともできる画像データ構造、画像データ
の格納構造、および画像の表示方法を提供する。 【解決手段】 物理画像空間において、特徴量が位置の
関数として表される等高線により原画像を表現し、当該
等高線がベクトルで記述される画像データ構造であっ
て、前記等高線ベクトルのデータが、第１および第２の
データ群Ｄ_１，Ｄ_２からなり、第１のデータ群Ｄ_１は、
粗い画像を表し、第２のデータ群Ｄ_２は、第１のデータ
群と合成されて、第１のデータ群により得られる画像よ
りも密な画像を表すことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原画像の全部また
は一部を、所望の画像品質でディスプレイ等に高速表示
でき、また所望のスケーリングを伴うこともできる画像
データ構造、画像データの格納構造、および画像の表示
方法に関する。

【０００２】

【技術背景】近年、ＬＳＩ技術の飛躍的な進歩、アクセ
スタイムの短い低価格の大容量記憶媒体の提供等によ
り、大量のデータを高速に処理することが容易となり、
これまでは主としてアナログ信号として取り扱われてい
た画像（静止画像および動画像）が急速にデジタル化さ
れつつある。画像のデジタル化によって、緻密な画像を
大容量記憶媒体に格納したり、ディスプレイ等に表示
（クリッピングやスケーリング等を含む）したりするこ
とが容易となり、マルチメディア、印刷、医療等の種々
の分野で、これらの画像処理技術が応用されるようにな
っている。

【０００３】従来の画像処理においては、ラスタスキャ
ンを前提とし、画素単位で処理を行う、データストリン
グ（ビットストリーム）による画像データ構造が採用さ
れている。しかし、ラスタスキャンを前提とし、画素単
位で処理を行う画像データ構造は、例えばクリッピン
グ、スケーリング、画像品質の変更に不向きであり、そ
のアルゴリズムが複雑となる。

【０００４】しかも、従来の画像処理技術においては、
ＤＣＴ（離散コサイン変換）が使用されることが多い。
このＤＣＴでは、例えば８×８個のサンプリングポイン
トからなるデータブロックが使用されるため、処理後の
画像の画素密度が、固定された数の倍数となる。したが
って、ＤＣＴによる処理方法では、画像品質を自由に変
更することができず、また画像の全部または一部の領域
を所望の倍率で拡大または縮小しようとすると、演算処
理のアルゴリズムが非常に複雑になる。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、原画像の全部または一
部を、所望の画像品質でディスプレイ等に高速表示でき
る画像データ構造、画像データの格納構造、および画像
の表示方法を提供することである。本発明の他の目的
は、上記目的に加え、さらに所望のスケーリングを伴う
こともできる画像データ構造、画像データの格納構造、
および画像の表示方法を提供することである。

【０００６】

【発明の概要】本明細書において使用される種々の用語
は、以下のように定義される。「原画像」は、本発明が
適用される画像（静止画像であるか動画像であるかを問
わない）である。「物理画像空間」は、例えばハードデ
ィスク等の大容量記憶媒体に格納される原画像の画像デ
ータにより形成される空間である。物理画像空間は、原
画像が静止画像であるときには時間軸を持たないが、原
画像が動画像であるときには時間軸を持ち、この場合、
原画像は時間と共に変化する。「物理画像部分空間」
は、物理画像空間を分割することにより形成される空間
であり、これらの部分空間が集合して物理画像空間が構
成される。原画像の「特徴量」は、輝度，色差等の、画
像の構成要素である。なお、物理画像部分空間における
画像は、位置データとその位置の関数である特徴量とか
らなる。動画の場合には、さらに時間データが含まれ
る。「等高線」は、三次元座標系において、輝度，色差
等の特徴量を二次元平面の各点の関数ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）
で表し、このｚを固定したときに、ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）が
作る曲線であり、「等高線ベクトル」は、この曲線をベ
クトルで表したものである。「ビデオ空間」は、ビデオ
バッファ等のメモリに格納された画像データにより形成
される空間である。「画像品質」は、原画像に対する近
似の度合を言う。近似度が低い程、画像の品質は低く、
表示される画像は「粗い画像」となる。また、逆に近似
度が高い程、画像の品質は高く、表示される画像は「密
な画像」となる。

【０００７】なお、「スケーリング」とは、ディスプレ
イ等に表示されている画像を拡大すること、またはディ
スプレイ等に表示されている画像および場合によっては
ディスプレイに表示されていない画像をも含めて縮小す
ることを言い、「クリッピング」とは、原画像のある領
域を指定し、その領域部分のみを切り出してディスプレ
イ等に表示することを言う。

【０００８】本発明は、物理画像空間において、特徴量
が位置の関数として表される等高線により原画像を表現
し、当該等高線がベクトルで記述される画像データ構造
に適用される。この場合には、典型的には、等高線ベク
トルのデータは、第１および第２のデータ群からなり、
第１のデータ群は粗い画像（原画像に対する近似度が低
い画像）を表し、第２のデータ群は、第１のデータ群と
合成されて、第１のデータ群により得られる画像よりも
密な画像（原画像に対する近似度が高い画像）を表す。
この場合、画像は、低い品質か高い品質かの何れかによ
り表示される。

【０００９】また、等高線ベクトルのデータが、第１〜
第ｎ（ただしｎは正の整数）のデータ群からなるように
もできる。このときには、第１のデータ群は、粗い画像
（品質が最も低い画像）を表し、第２のデータ群は、第
１のデータ群と合成されて、第１のデータ群により得ら
れる画像よりも密な画像（品質がより高い画像）を表
す。以下、第ｋのデータ群は、第１〜第（ｋ−１）のデ
ータ群と合成されて、第１〜第（ｋ−１）のデータ群の
合成により得られる画像よりも密な画像（品質がより高
い画像）を表す（ｋ＝３，４，・・・，ｎ）。この場
合、画像は、低い品質から高い品質に亙る複数の品質の
何れかにより表示される。

【００１０】本発明の画像データの格納構造は、上記デ
ータ構造を持つ画像を大容量記憶媒体に格納する場合に
適用され、この場合には、各データ群を、それぞれ別々
の記憶領域に格納しておく。これにより、大容量記憶媒
体から画像データを高速に読み出すことができる。

【００１１】本発明の画像の表示方法は、上記データ構
造を持つ画像をビデオ空間に格納する場合に適用され、
この場合には、第１のデータ群、または第１〜第ｍ（２
≦ｍ≦ｎ）までのデータ群の組を、ユーザが所望する画
像の画像品質に応じて特定し、この特定したデータ群ま
たはデータ群の組を、ビデオ空間に格納することで、ユ
ーザが所望する品質の画像をディスプレイに表示するこ
とができる。

【００１２】本発明の画像データ構造は、物理画像空間
を多数の物理画像部分空間に分割（例えば、マトリック
ス状に分割）し、特徴量が位置の関数として表される等
高線により、当該物理画像部分空間を単位として、原画
像を表現し、当該等高線がベクトルで記述される画像デ
ータ構造に適用することもできる。この場合には、典型
的には、物理画像部分空間を単位とする等高線ベクトル
のデータは、それぞれ第１および第２のデータ群からな
り、第１のデータ群は、当該物理画像部分空間における
粗い画像を表し、第２のデータ群は、第１のデータ群と
合成されて、第１のデータ群により得られる画像よりも
密な、当該物理画像部分空間における画像を表す。

【００１３】また、物理画像部分空間を単位とする等高
線ベクトルのデータが、それぞれ第１〜第ｎのデータ群
からなるようにもできる。このときには、第１のデータ
群は、当該物理画像部分空間における粗い画像を表し、
第２のデータ群は、第１のデータ群と合成されて、第１
のデータ群により得られる画像よりも密な、当該物理画
像部分空間における画像を表す。以下、第ｋのデータ群
は、第１〜第（ｋ−１）のデータ群と合成されて、第１
〜第（ｋ−１）のデータ群の合成により得られる画像よ
りも密な、当該物理画像部分空間における画像を表す
（ｋ＝３，４，・・・，ｎ）。

【００１４】本発明の画像データの格納構造は、上記物
理画像空間が多数の物理画像部分空間に分割されたデー
タ構造を持つ画像を、大容量記憶媒体に格納する場合に
適用される。この場合には、各物理画像部分空間におけ
る画像を表す各データ群を、同一順位のデータ群同士で
まとめて、大容量記憶媒体の別々の記憶領域にそれぞれ
格納することで、または各物理画像部分空間における画
像を表す各データ群を、各物理画像部分空間ごとにまと
めて、大容量記憶媒体の別々の記憶領域にそれぞれ格納
しておく。これにより、大容量記憶媒体から、画像デー
タの全部または一部を、ユーザが所望する画像の画像品
質に応じて、また所望のスケーリングで、高速に読み出
すことができる。

【００１５】本発明の画像の表示方法は、上記物理画像
空間が多数の物理画像部分空間に分割されたデータ構造
を持つ画像をビデオバッファ等の画像空間に格納する場
合に適用され、この場合には、物理画像空間の全部また
は一部を構成する物理画像部分空間における画像を表
す、第１のデータ群、または第１〜第ｍ（２≦ｍ≦ｎ）
までの各データ群の組を、ユーザが所望する画像の品質
に応じて特定し、この特定したデータ群またはデータ群
の組を、ビデオ空間の、物理画像部分空間に対応する部
分空間に格納することで、所望の画像品質の画像をディ
スプレイに表示することができる。

【００１６】本発明の画像データ構造、画像データの格
納構造、または画像の表示方法では、画像品質を適宜選
択できる。したがって、例えば画像データベースにおけ
る画像検索に際して、目的の画像を探すときには粗い画
像を表示し、目的画像を見出したときには密な画像を表
示することがこともできる。また、例えば、動画像をク
イックモードで表示したい場合には、粗い画像でフレー
ムを構成し、ノーマルーモードで表示したい場合には密
な画像でフレームを構成することもできる。なお、本発
明では、画像データはベクトルデータである（すなわ
ち、ビットマップデータではない）ので、ディスプレイ
の解像度によらず、当該解像度に応じた表示を行うこと
ができる等、画像表示システムの仕様によらず画像を適
切に表示することができる。さらに、画像データを、フ
ァクシミリやプリンタに出力する場合、当該画像データ
を本発明の画像データ構造とすれば、ユーザが所望する
画像品質のハードコピーを得ることができる。

【００１７】

【実施例】まず、等高線ベクトルによる画像表示の概略
を説明する。画像を等高線ベクトルにより近似して表現
する手法（本願発明者の出願に係る、特開平５−２８４
０４２号公報参照）においては、画像を単なる二次元空
間データとみなすのではなく、輝度，色差等の特徴量を
ｚ方向にもつ三次元空間の曲面としてとらえる。この曲
面は、離散的なｚの値のそれぞれに対する等高線の集合
で近似して表される。上記近似に伴う誤差（近似誤差）
についても、同様の近似を所望の回数繰り返すことがで
きる。一般に近似誤差の周波数は、高次になるにつれて
高くなる。

【００１８】図１において、例えば階調画像データを、
ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で定義すると、原画像ｇは図示のよう
な凹凸面、すなわち、ｚが０または正の単一の値をもつ
曲面関数で表現される。この曲面を適当な間隔で選択さ
れたｚ方向に垂直な複数のレベル面でスライスする。そ
れぞれのレベルにおける断面の輪郭として、図２に示す
ような等高線Ｌ１〜Ｌ３が得られる。

【００１９】この曲線からなる等高線Ｌ１〜Ｌ３に、適
切な精度での多角形近似を施す。こうして得られた多角
形を構成する各ベクトルの端点に関する情報を符号化し
て、等高線Ｌ１〜Ｌ３をベクトル符号化する。原画像の
等高線を多角形で近似する場合、どの程度の精度にする
かによって、符号化効率および復号画像の画質などが決
定される。また、各スライスレベルの値（すなわち、輝
度）も同時に符号化する。

【００２０】輝度についての符号化を、最低レベルから
最高レベルまで行い、図３に示すようなビットストリー
ムを作成する。ビットストリームは、データの始まりを
示すフラグ、画像に関する種々のデータ（画像の種類、
色空間の指定など）からなる。また、鞍部およびピーク
部分についてのベクトル符号化も行われる。等高線間の
階調は、上述のように多角形が作る平面で近似される
が、このときの近似誤差についても、上記と同様の近似
を所望の回数繰り返し、上記と同様にビットストリーム
を作成する。

【００２１】画像データの復号化に際しては、まず、記
憶媒体に格納されているビットストリーム（等高線ベク
トルのデータ）を読み出し、このビットストリームから
ベクトル図形（等高線を多角形で近似表現したもの）を
復元する。次いで、各レベルの復元された等高線の間を
補間処理して各画素の輝度値を求める。すなわち、ピー
クと鞍部を復元しながら例えば三角形パッチで表面を覆
って各輝度を計算する。これにより、品質の低い画像が
復元される。また、上記ビットストリームと、上述した
近似誤差についてのビットストリームとにから、より品
質の高い画像を復元することができる。

【００２２】なお、色差についても上記輝度と同様に処
理できる。カラー画像の撮像デバイスの基本となる色成
分はＲＧＢであるが、人間の視覚系では輝度と色彩に対
する感度が非常に異なるという特性をもつ。これを考慮
すると、カラー画像の符号化を行うときには、輝度情報
と色情報（色差情報）とを分けて処理した方が効率的で
ある。

【００２３】以下、図４を参照して、本発明の好ましい
実施例を説明する。図４では、物理画像空間４０におけ
る原画像（ここでは、静止画像）は、図示はしないが等
高線ベクトルにより近似して表現されている。この等高
線ベクトルのデータは、第１のデータ群Ｄ_１および第２
のデータ群Ｄ_２からなり、第１のデータ群Ｄ_１は低周波
成分を表し、第２のデータ群Ｄ_２は高周波成分を表す。

【００２４】第１のデータ群Ｄ_１と第２のデータ群Ｄ_２
は、別々の記憶領域４１および４２に格納されている。
第１のデータ群は読出し制御部４３により読み出され、
データ群合成手段４５に送出される。また、第２のデー
タ群は読出し制御部４４により読み出され、スイッチ４
６を介してデータ群合成手段４５に送出される。データ
群合成手段４５は、スイッチ４６がオフのときには第１
のデータ群Ｄ_１のみをビデオ空間４７に送出し、スイッ
チ４６がオンのときには第１のデータ群Ｄ_１と第２のデ
ータ群Ｄ_２とを合成してビデオ空間４７に送出する。

【００２５】なお、図４は説明の便宜を考慮したモデル
であり、必ずしもハードウェア構成を示したものではな
く、上記読出し制御部４３，４４、データ群合成手段４
５、およびスイッチ４６の機能は、ソフトウェアによっ
ても実施できる。また、記憶領域４１および４２は、ハ
ードディスク等の大容量記憶媒体の所定領域に対応し、
ビデオ空間４７はビデオメモリに対応する。

【００２６】画像品質を粗くして原画像を表示するとき
は、スイッチ４６をオフとして、低周波成分を表す第１
のデータ群Ｄ_１のみにより画像をディスプレイ４８に表
示する。また、画像品質を密にして原画像を表示すると
きは、スイッチ４６をオンとして、低周波を表す第１の
データ群Ｄ_１と、高周波成分を表す第２のデータ群Ｄ_２
とを合成して画像をディスプレイ４８に表示する。

【００２７】ここで、原画像データのビットストリーム
は、図５（ａ）に示すように、第１のデータ群Ｄ_１と第
２のデータ群Ｄ_２との２層構造となっているが、図４で
述べたように、これらは別々の記憶領域４１，４２に格
納されている。図５（ｂ）は、第１のデータ群Ｄ_１と、
第２のデータ群Ｄ_２の両方から等高線ベクトルを復元し
た場合を示し（この等高線ベクトルによる画像を符合５
１で示す）、図５（ｃ）は、第１のデータ群Ｄ_１のみか
ら等高線ベクトルを復元する場合を示す（この等高線ベ
クトルによる画像を符合５２で示す）。第２のデータ群
Ｄ_２は、第１のデータ群Ｄ_１と合成されて意味を持つの
で、第２のデータ群Ｄ_２のみから等高線ベクトルを復元
することは、通常は有り得ないが、説明の便宜のため
に、第２のデータ群Ｄ_２のみから等高線ベクトルを復元
した場合を図５（ｄ）に示す（この等高線ベクトルによ
る画像を符合５３で示す）。

【００２８】次に、図６を参照して、本発明の他の実施
例を説明する。本実施例では、物理画像空間６０は横Ｍ
_１、縦Ｍ_２に分割されており、Ｍ_１×Ｍ_２個の物理画像
部分空間ｅ_ｉｊ（ｉ＝１，２，・・・，Ｍ_１、ｊ＝１，
２，・・・，Ｍ_２）が物理画像空間６０を構成してい
る。

【００２９】各物理画像部分空間ｅ_ｉｊにおける画像
は、等高線ベクトルで表現され、等高線ベクトルのデー
タは、粗い画像を表す第１のデータ群ｄ_１（ｉ，ｊ）、
および第１のデータ群ｄ_１（ｉ，ｊ）と合成されて密な
画像を表す第２のデータ群ｄ_２（ｉ，ｊ）により構成さ
れる。ここでは、各物理画像部分空間ｅ_ｉｊにおける画
像を表す各データ群を、同一順位のデータ群同士（第１
のデータ群同士、および第２のデータ群同士）でまとめ
て、別々の記憶領域６１および６２にそれぞれ格納して
いる。

【００３０】物理画像部分空間ｅ_ｉｊにおける画像の等
高線ベクトルデータは、位置情報に関するメタデータと
共に管理されている。これにより、容易かつ高速に、原
画像の全部または一部を、ビデオ空間６３に格納（マッ
ピング）することができる。

【００３１】処理対象となる画像が動画像である場合に
は、物理画像部分空間ｅ_ｉｊにおける画像の等高線ベク
トルは、ビデオフレームに対応して時々刻々変化する。
この場合には、ある物理画像部分空間ｅ_ｉｊにおける画
像は、ビデオフレームのナンバＮ（Ｎ＝０，１，・・
・）の関数として表すことができる。すなわち、第１の
データ群はｄ_１（ｉ，ｊ：Ｎ）で表され、第２のデータ
群はｄ_２（ｉ，ｊ：Ｎ）で表され、これらは別々の記憶
領域６１および６２に、それぞれ連続して格納しておく
ことができる。ディスプレイ６４に表示される動画像
は、ユーザが指定した物理画像部分空間の集合に対応す
る画像を、上記ビデオフレームのナンバＮに従い、順
次、ビデオ空間６３にマッピングすることにより生成さ
れる。

【００３２】いま、ディスプレイ６４に、原画像の全部
（この画像は、静止画像であっても動画像であってもよ
い）が表示されているものとする（図６に示す全画像表
示モード参照）。

【００３３】ユーザがディスプレイ６４に表示される画
像の一部を拡大したい場合、例えばマウスを操作して、
ディスプレイ上の所望範囲を指定（すなわち、物理画像
空間の一部を指定）する。図６では、ユーザがポインタ
Ｐを用いて、ディスプレイ６４上の２点を指定し、四角
形Ｒを描くことで、上記所望範囲を指定している。ここ
では、ｅ_ｉｊ（ｉ＝ｐ，ｐ＋１，ｐ＋２；ｊ＝ｑ，ｑ＋
１，ｑ＋２）が指定されている様子を太線で示してあ
る。

【００３４】なお、ここでは、四角形Ｒのアスペクト比
と、物理画像部分空間ｅ_ｉｊのアスペクト比とが一致す
るように、ポインタＰの縦方向または横方向の一方をロ
ックし、四角形Ｒの縦横比を物理画像部分空間ｅ_ｉｊの
縦横比に一致させるようにしているので、ユーザが指定
する所望範囲の物理画像部分空間ｅ_ｉｊの集合Ｓは横と
縦との比がＭ_１：Ｍ_２の矩形となる。

【００３５】このようにして、集合Ｓ、すなわち原画像
の全部または一部が特定され、集合Ｓに対応する画像
が、ビデオ空間６３にマッピングされ（原画像が動画像
である場合には、フレームごとに集合Ｓに対応する画像
が順次マッピングされ）、ディスプレイ６４に、画像が
拡大されて表示される（図６の拡大モード参照）。

【００３６】上記のようにして拡大表示された画像を、
縮小表示することもできる。例えば、まずユーザは、ポ
インタＰを用いてディスプレイ６４上で任意点を指定
し、このポインタＰを画像表示領域の外縁に向けて移動
させる。ポインタＰがディスプレイ６４の外縁に達する
と、表示されるべき物理画像部分空間ｅ_ｉｊの縦の個
数、および横の個数を一定個数増やす。

【００３７】最初に指定したディスプレイ６４上におけ
る任意点を中心に縮小表示させることもできる。この場
合には、表示される物理画像部分空間の、左右の個数、
および上下の個数を適宜増加する。さらに、表示画像領
域の中央点を中心に、縮小したいときには、表示される
物理画像部分空間の、左右の個数、および上下の個数を
１つずつ増加する。ポインタＰが画像表示領域の外縁に
存在している限り、繰り返し行うことで、リアルタイム
で画像の縮小表示を行うことができる。

【００３８】なお、画像の所望範囲のクリッピングを行
う場合、まず、ユーザがポインタＰを用いてディスプレ
イ６４上で自由な曲線を描くことにより、物理画像部分
空間の集合を指定する。これにより、物理画像部分空間
ｅ_ｉｊの集合が特定され、この物理画像部分空間の集合
に対応する画像のみが、ディスプレイ６４に表示され
る。

【００３９】次に、本発明の実施例をより具体的に説明
する。図７において、記憶媒体７０および７１には、図
６で説明した物理画像部分空間ｅ_ｉｊにおける画像を構
成する、第１のデータ群ｄ_１（ｉ，ｊ）および第２のデ
ータ群ｄ_２（ｉ，ｊ）が、ビットストリーム形式で記憶
されている。ユーザ７２により、ディスプレイ上の所望
範囲の指定が行われると、画像再生制御部７３はその所
望範囲に関する情報を取得する。この情報は、物理画像
部分空間ｅ_ｉｊの集合を特定する情報である。そして、
画像再生制御部７３は、読出し制御部７４に物理画像部
分空間ｅ_ｉｊの集合を特定するための情報を送出すると
共に、スケーリング制御部７５にスケーリングの比率情
報を送出する。

【００４０】データ読出し処理部７６は、読出し制御部
７４からの指示に基づき、記憶媒体７０および７１か
ら、物理画像部分空間ｅ_ｉｊの集合についての等高線ベ
クトルデータ（ビットストリーム）を読み出す（その読
出し方法の具体例は、図８において述べる）。

【００４１】画像データスケーリング処理部７７は、ス
ケーリング処理部７５からの指示に基づき、データ読出
し処理部７６が読み出した等高線ベクトルデータについ
て、所定比率でのスケーリング（拡大，縮小）の処理を
行う。画像再構築処理部７８は、等高線ベクトルに、例
えば三角形パッチ処理を施し、各物理画像部分空間にお
ける画像を画像表示装置７９に表示する。

【００４２】なお、動画像の場合には、各フレームにお
ける各物理画像部分空間の画像は、図８に示すように、
低周波成分を表す第１のデータ群ｄ_１（ｉ，ｊ：Ｎ）
と、高周波成分を表す第２のデータ群ｄ_２（ｉ，ｊ：
Ｎ）により構成される。フレームナンバＮの物理画像部
分空間ｅ_ｉｊの第１のデータ群ｄ_１（ｉ，ｊ：Ｎ）と第
２のデータ群ｄ_２（ｉ，ｊ：Ｎ）は、等高線ベクトルで
表現される（図８ではフレームナンバＮと（Ｎ＋１）を
例示してある）。物理画像部分空間ｅ_ｉｊにおける画像
は、第１のデータ群ｄ_１（ｉ，ｊ：Ｎ）のみにより表示
することもできるし、第１のデータ群ｄ_１（ｉ，ｊ：
Ｎ）と、第２のデータ群ｄ_２（ｉ，ｊ：Ｎ）とを合成し
て表示することもできる。

【００４３】例えば、動画像をノーマルモードやクイッ
クモードで表示するときは、低周波成分を表す第１のデ
ータ群ｄ_１（ｉ，ｊ：Ｎ）のみを使用して、画像を粗い
画像品質で表示し、スローモードで表示するときは、低
周波成分を表す第１のデータ群ｄ_１（ｉ，ｊ：Ｎ）と、
高周波成分を表す第２のデータ群ｄ_２（ｉ，ｊ：Ｎ）と
を合成して、画像を密な画像品質で表示する。

【００４４】以下に、上記の画像データ構造を持つ画像
の処理方法を、具体的に図９により説明する。ここで
は、原画像の全てをディスプレイに表示する場合には、
粗い画像品質で、原画像の一部をディスプレイに表示す
る場合には密な画像品質で表示する場合を説明する。も
ちろん、本実施例を理解すれば、ノーマルモードやスロ
ーモードに応じて、動画像の画像品質を変化させること
は、当業者にとっては容易であるので、ここでは説明し
ない。

【００４５】まず、ステップ９０１において、再生方法
（フレームレート）を設定し、ステップ９０２におい
て、原画像の全体を表示するか、原画像の一部を表示す
るかを、キー操作やメニューを介してユーザに選択させ
る。ユーザが原画像の全体を表示することを選択した場
合、ステップ９０３において上述した物理画像部分空間
の全てについて、第１のデータ群（低周波成分）を読み
出す。そして、ステップ９０７において、画像データの
再構築を行い（すなわち、全ての物理画像部分空間につ
いての画像データを、ビデオ空間にマッピングし）、ス
テップ９０８において、ディスプレイに表示する。

【００４６】ステップ９０２において、ユーザが原画像
の全体を表示しないことを選択した場合、ステップ９０
４において、表示するべき原画像の一部はデフォールト
でよいか否かを決定する。ユーザがデフォールトを選択
しない場合、ステップ９０５においてユーザに物理画像
部分空間の集合の指定を行わせ、表示するべき画像を特
定する。そして、ステップ９０６において、ユーザが指
定した上記集合に含まれる物理画像部分空間について、
それぞれ第１のデータ群（低周波成分）および第２のデ
ータ群（高周波成分）を読み出す。

【００４７】ステップ９０４において、ユーザがデフォ
ールトを選択した場合、ステップ９０６において、デフ
ォールトとして予め設定されている物理画像部分空間に
おける画像の等高線ベクトルデータを読み出す。そし
て、この読み出した物理画像部分空間の集合について、
ステップ９０７において、画像データの再構築を行い
（すなわち、物理画像部分空間の上記集合を、ビデオ空
間にマッピングし）、再構築した画像をステップ９０８
において、ディスプレイに表示する。

【００４８】ステップ９０９においては、画像表示を終
了するか否かについて決定する。画像表示を終了しない
場合、ステップ９１０において、表示速度の変更がある
か否かを決定する。表示速度を変更しない場合、ステッ
プ９１１において、新しいフレームでの物理画像部分空
間の画像データを読み出す。そして、ステップ９０７に
戻り、画像データの再構築を行い、この再構築した画像
をステップ９０８において、ディスプレイに表示する。
ステップ９１０において、表示速度に変更がある場合、
ステップ９１２において、データの読出しスケジューリ
ングの変更を行い、ステップ９１１に進む。

【００４９】静止画像に適用される画像データ処理方法
を図１０により説明する。静止画像についても、動画像
についての拡大、縮小についての上述の説明がほぼその
まま適用できる。まず、ステップ１０１において、原画
像全体を表示するか否かについてユーザに選択させる。
原画像全体を表示することをユーザが選択した場合、ス
テップ１０２において、全ての物理画像部分空間につい
て、それぞれ第１のデータ群（低周波成分）を読み出
す。次に、ステップ１０６において、スケーリング、画
像データの再構築を行い、ステップ１０７において、こ
れをディスプレイに表示する。

【００５０】ステップ１０１において、原画像全体を表
示しないことをユーザが選択した場合、ステップ１０３
において、表示するべき原画像の一部はデフォールトで
よいか否かの決定をする。ユーザがデフォールトを選択
しない場合、ステップ１０４において、ユーザに物理画
像部分空間の集合の指定を行わせ、ステップ１０５にお
いて、ユーザが指定した上記集合に含まれる第１および
第２のデータ群を読み出す。ステップ１０３において、
ユーザがデフォールトを選択した場合、ステップ１０５
において、表示するべき画像についてのデータを読み出
す。

【００５１】ステップ１０６において画像データの再構
築を行い、ステップ１０７においてディスプレイに表示
し、さらにステップ１０８において処理を終了するか否
かについて決定する。また、処理を終了しない場合、物
理画像部分空間の変更を行うためにステップ１０９に進
み、ステップ１１０において、表示される画像変更され
るか否か（新たにデータを読み出す必要があるか否か）
を決定する。

【００５２】ステップ１１１においては、表示部分の更
新を行い、ステップ１０７に戻り、ディスプレイに表示
する。一方、ディスプレイに表示する画像が変更される
場合、ステップ１０５に戻り、所定の物理画像部分空間
についての画像データを読み出す。

【００５３】

【発明の効果】高品質の画像が再生できる画像データを
大容量記憶媒体に格納しておくことで、適宜、ユーザが
所望する品質で画像を高速に表示することができる。ま
た、クリッピング、スケーリングを伴う画像表示を高速
に行うことができる。また、動画像が異なる速度のモー
ド（例えば、クイックモード、ノーマルモード、スロー
モード）で表示する場合、ユーザが適宜、画像の品質を
選択できるので、マルチメディア等における分野での応
用が適している。さらに、本発明では、画像データはベ
クトルデータである（すなわち、ビットマップデータで
はない）ので、画像表示システムの仕様によらず画像を
適切に表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において、階調の大きさをｚ＝ｆ（ｘ，
ｙ）で定義した原画像を示す図である。

【図２】図１の特徴量分布を表す等高線の一例を示す図
である。

【図３】原画像データのビットストリームの一例を示す
図である。

【図４】本発明の一実施例を示すモデル図である。

【図５】図４の実施例の作用を示す図であり、（ａ）は
第１のデータ群Ｄ_１と第２のデータ群Ｄ_２との２層構造
からなるビットストリームを示し、（ｂ）は第１のデー
タ群Ｄ_１を示し、（ｃ）は第２のデータ群を示し、
（ｄ）は第１のデータ群Ｄ_１と第２のデータ群Ｄ_２とを
合成した画像を示している。

【図６】本発明の他の実施例を示す図である。

【図７】本発明の画像データ構造による画像をディスプ
レイに表示するためのブロック図である。

【図８】本発明において、物理画像空間が多数の物理画
像部分空間からなり、かつ原画像が動画像である場合
の、第１のデータ群と第２のデータ群のビットストリー
ムを示す図である。

【図９】本発明を動画像に適用した場合の実施例を示す
フローチャートである。

【図１０】本発明を静止画像に適用した場合の実施例を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

４１，４２ 記憶領域 ４３ 読出し制御部 ４４ 読出し制御部 ４５ データ群合成手段 ４６ スイッチ ４７ ビデオ空間 ４８ ディスプレイ ５１〜５３ 等高線ベクトルによる画像 ６０ 物理画像空間 ６１，６２ 記憶領域 ６３ ビデオ空間 ６４ ディスプレイ ７０，７１ 記憶媒体 ７２ ユーザ ７３ 画像再生制御部 ７４ 読出し制御部 ７５ スケーリング制御部 ７６ データ読出し処理部 ７７ 画像データスケーリング処理部 ７８ 画像再構築処理部 ７９ 画像表示装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物理画像空間において、特徴量が位置の
   関数として表される等高線により原画像を表現し、当該
   等高線がベクトルで記述される画像データ構造であっ
   て、 前記等高線ベクトルのデータが、第１および第２のデー
   タ群からなり、 第１のデータ群は、粗い画像を表し、 第２のデータ群は、第１のデータ群と合成されて、第１
   のデータ群により得られる画像よりも密な画像を表す、
   ことを特徴とする画像データ構造。
2. 【請求項２】 物理画像空間において、特徴量が位置の
   関数として表される等高線により原画像を表現し、当該
   等高線がベクトルで記述される画像データ構造であっ
   て、 前記等高線ベクトルのデータが、第１〜第ｎのデータ群
   からなり、 第１のデータ群は、粗い画像を表し、 第２のデータ群は、第１のデータ群と合成されて、第１
   のデータ群により得られる画像よりも密な画像を表し、 ・・・ 第ｋのデータ群は、第１〜第（ｋ−１）のデータ群と合
   成されて、第１〜第（ｋ−１）のデータ群の合成により
   得られる画像よりも密な画像を表す（ｋ＝３，４，・・
   ・，ｎ、ただしｎは正の整数）、ことを特徴とする画像
   データ構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の画像データ構造
   を持つ画像の格納構造であって、 各データ群が、大容量記憶媒体の別々の記憶領域にそれ
   ぞれ格納されていることを特徴とする画像データの格納
   構造。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の画像データ構
   造を持つ画像の表示方法であって、 第１のデータ群、または第１〜第ｍ（２≦ｍ≦ｎ、ただ
   しｍは整数）までのデータ群の組を、ユーザが所望する
   画像の画像品質に応じて特定し、この特定したデータ群
   またはデータ群の組を、ビデオ空間に格納してディスプ
   レイに表示することを特徴とする画像の表示方法。
5. 【請求項５】 物理画像空間を多数の物理画像部分空間
   に分割し、特徴量が位置の関数として表される等高線に
   より、当該物理画像部分空間を単位として、原画像を表
   現し、当該等高線がベクトルで記述される画像データ構
   造であって、 前記物理画像部分空間を単位とする前記等高線ベクトル
   のデータが、それぞれ第１および第２のデータ群からな
   り、 第１のデータ群は、当該物理画像部分空間における粗い
   画像を表し、 第２のデータ群は、第１のデータ群と合成されて、第１
   のデータ群により得られる画像よりも密な、当該物理画
   像部分空間における画像を表す、ことを特徴とする画像
   データ構造。
6. 【請求項６】 物理画像空間を多数の物理画像部分空間
   に分割し、特徴量が位置の関数として表される等高線に
   より、当該物理画像部分空間を単位として、原画像を表
   現し、当該等高線がベクトルで記述される画像データ構
   造であって、 前記物理画像部分空間を単位とする前記等高線ベクトル
   のデータが、それぞれ第１〜第ｎ（ただしｎは正の整
   数）のデータ群からなり、 第１のデータ群は、当該物理画像部分空間における粗い
   画像を表し、 第２のデータ群は、第１のデータ群と合成されて、第１
   のデータ群により得られる画像よりも密な、当該物理画
   像部分空間における画像を表し、 ・・・ 第ｋのデータ群は、第１〜第（ｋ−１）のデータ群と合
   成されて、第１〜第（ｋ−１）のデータ群の合成により
   得られる画像よりも密な、当該物理画像部分空間におけ
   る画像を表す（ｋ＝３，４，・・・，ｎ）、ことを特徴
   とする画像データ構造。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の画像データ構
   造を持つ画像の格納構造であって、 前記各物理画像部分空間における画像を表す各データ群
   を、同一順位のデータ群同士でまとめて、大容量記憶媒
   体の別々の記憶領域にそれぞれ格納する、ことを特徴と
   する画像データの格納構造。
8. 【請求項８】 請求項５または６に記載の画像データ構
   造を持つ画像の格納構造であって、 前記各物理画像部分空間における画像を表す各データ群
   を、各物理画像部分空間ごとにまとめて、大容量記憶媒
   体の別々の記憶領域にそれぞれ格納する、ことを特徴と
   する画像データの格納構造。
9. 【請求項９】 請求項５または６に記載の画像データ構
   造を持つ画像の表示方法であって、 物理画像空間の全部または一部を構成する物理画像部分
   空間における画像を表す、第１のデータ群、または第１
   〜第ｍ（２≦ｍ≦ｎ、ただしｍは整数）までの各データ
   群の組を、ユーザが所望する画像の画像品質に応じて特
   定し、この特定したデータ群またはデータ群の組を、ビ
   デオ空間の、前記物理画像部分空間に対応する部分空間
   に格納してディスプレイに表示することを特徴とする画
   像の表示方法。