JP2006340163A

JP2006340163A - 画像圧縮装置

Info

Publication number: JP2006340163A
Application number: JP2005163971A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ko; 全顧
Original assignee: Kawasaki Microelectronics Inc
Current assignee: Kawasaki Microelectronics Inc
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】サムネイル画像の生成時間を短く抑えたまま、サイズの大きなサムネイル画像を簡単に生成することができる画像圧縮装置を提供する。
【解決手段】ブロック化回路１１で元画像Ａを８×８画素の画素ブロックに分割し、ＤＣＴ処理部１２で２次元ＤＣＴ処理を行なって、量子化回路１３で量子化ＤＣＴ係数を生成し、ハフマンエンコーダ１４で各量子化ＤＣＴ係数をハフマン符号化方式に従って順次符号化することによりＪＰＥＧ画像Ｄを生成するとともに、各画素ブロックごとのＤＣ係数および所定の低空間周波数係数からなる、各画素ブロックごとに複数の係数の、複数の画素ブロックに亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集してＪＰＥＧ画像のヘッダに添付してサムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｂを生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データを所定の画素ブロックごとに区切ったときの各画素ブロックについて、２次元ＤＣＴ処理を含む画像圧縮処理を行なう画像圧縮装置に関する。

上述のような画像圧縮装置として、カラー静止画像を圧縮するＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）アルゴリズムを採用した画像圧縮装置が知られている。一般に、このような画像圧縮装置では、カラー静止画像を圧縮してＪＰＥＧ画像を生成するとともに、そのＪＰＥＧ画像の検索等のために使用される、そのＪＰＥＧ画像よりも縮小されたサイズのサムネイル画像を生成するということが行なわれている。

図４は、従来の、ＪＰＥＧアルゴリズムによる圧縮技術を採用した画像圧縮装置の構成を示す図である。

図４に示す画像圧縮装置１００は、カラー静止画像である元画像Ａからサムネイル画像ＣおよびＪＰＥＧ画像Ｄを生成して、それらサムネイル画像ＣおよびＪＰＥＧ画像Ｄからなるサムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｅを生成する装置である。この画像圧縮装置１００で元画像Ａからサムネイル画像Ｃを生成するには、サンプリング回路１０１で元画像Ａをサンプリングして縮小画像Ｂを得、その縮小画像Ｂを表わす画像データを圧縮回路１０２で圧縮してサムネイル画像Ｃを生成する。

また、この画像圧縮装置１００で元画像ＡからＪＰＥＧ画像Ｄを生成するには、ブロック化回路１０３で元画像Ａを８×８画素の画素ブロックに分割し、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理部１０４で２次元ＤＣＴ処理を行なう。詳細には、この２次元ＤＣＴ処理では、８×８画素の画素ブロックのうちの各行分の画素についての１次元ＤＣＴ処理を行なって、水平方向空間周波数の１次元ＤＣＴ係数を求めてメモリに書き込む。さらに、メモリに書き込まれた各列分の１次元ＤＣＴ係数を読み出して各列分の１次元ＤＣＴ係数についての１次元ＤＣＴ処理を行なって最終的に２次元ＤＣＴ係数を求めてメモリに書き込む。ここで、メモリに書き込まれた２次元ＤＣＴ係数のマトリックスを構成する左上の要素（係数）は、入力された８×８画素ブロックのＤＣ成分のレベルを表わし、右側ないし下側に進むほど、入力された８×８画素ブロックの、それぞれ横方向ないし縦方向の高空間周波数成分のレベルを表わす。

次いで、量子化回路１０５は、２次元ＤＣＴ係数のマトリックスを構成する要素を、予め用意された量子化テーブルの、対応する係数で割り算し、その割り算結果の整数部分のみを配列した量子化ＤＣＴ係数を生成する。

ハフマンエンコーダ１０６は、この量子化ＤＣＴ係数を構成する各要素（各量子化ＤＣＴ係数）を所定の順序でスキャンニングし、各量子化ＤＣＴ係数を、ハフマン符号化方式に従って順次符号化することにより、ＪＰＥＧ画像Ｄを生成する。さらに、サムネイル画像ＣをＪＰＥＧ画像Ｄのヘッダとして添付することにより、サムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｅを生成する。尚、サムネイル画像Ｃの生成において、縮小画像Ｂを表わす画像データを圧縮するにあたり、ブロック化回路１０３，ＤＣＴ処理部１０４，量子化回路１０５，ハフマンエンコーダ１０６を用いることにより、圧縮回路１０２を省くことができる。

画像圧縮装置１００で生成されたサムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｅの伸張処理は、図５に示す画像伸張装置２００で行なわれる。

図５は、従来の画像伸張装置の構成を示す図である。

図５に示す画像伸張装置２００では、サムネイル画像付ＪＰＥＧ画像ＥのうちのＪＰＥＧ画像Ｄを、ハフマンデコーダ２０１でハフマン復号化方式に従って復号化処理を行なって量子化ＤＣＴ係数を得、その量子化ＤＣＴ係数を、逆量子化回路２０２で圧縮時と同じ量子化テーブルを用いて逆量子化して２次元ＤＣＴ係数を得る。次いで、逆ＤＣＴ処理部２０３で、２次元ＤＣＴ係数を、前述したＤＣＴ処理部１０２で行なった２次元ＤＣＴ処理とは逆の２次元ＤＣＴ処理（２次元逆ＤＣＴ処理）を行なって、８×８画素の画素ブロックを生成する。さらに、逆ブロック化回路２０４で８×８画素の画素ブロックのブロック化を解くことで伸張画像Ｆを生成する。また、サムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｅのうちのサムネイル画像Ｃを、伸張回路２０５で伸張して伸張サムネイル画像Ｇを生成する。

尚、伸張サムネイル画像Ｇの生成にあたり、ハフマンデコーダ２０１，逆量子化回路２０２，逆ＤＣＴ処理部２０３，逆ブロック化回路２０４を用いることにより、伸張回路２０５を省くことができる。

しかし、上述した図４に示す画像圧縮装置１００では、サムネイル画像の生成にあたり、縮小画像を生成するためのサンプリング処理時間と、その縮小画像を表わす画像データを圧縮するための圧縮処理時間とが必要であり、従ってサムネイル画像Ｃの生成に長い時間が必要であるという問題がある。そこで、元画像を圧縮して生成したＪＰＥＧ画像を表わすＪＰＥＧ画像データのうちのＤＣ成分を、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データとすることで、サムネイル画像を迅速に生成する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−１８００６０号公報

ここで、特許文献１に提案された技術では、８×８画素の画素ブロックごとに区切ったときの各画素ブロックについて、８×８画素のＤＣ成分をサムネイル画像を表わすサムネイル画像データとすることで、１／８のサイズのサムネイル画像を簡単に生成することができる。このように、特許文献１に提案された技術では、１／８のサイズのサムネイル画像を簡単に生成することができる。しかし、１／８のサイズのサムネイル画像よりも大きなサイズ（例えば１／４のサイズ）のサムネイル画像を生成しようとすると、この特許文献１に提案された技術では生成できない。

本発明は、上記事情に鑑み、サムネイル画像の生成時間を短く抑えたまま、サイズの大きなサムネイル画像を簡単に生成することができる画像圧縮装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の画像圧縮装置は、画像データを所定の画素ブロックごとに区切ったときの各画素ブロックについて、２次元ＤＣＴ処理を含む画像圧縮処理を行なう画像圧縮装置において、
上記画像圧縮処理により得られた各画素ブロックごとのＤＣ係数および所定の低空間周波数係数の、複数の画素ブロックに亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集するサムネイル画像生成部を備えたことを特徴とする。

従来の画像圧縮装置は、元画像を圧縮して生成したＪＰＥＧ画像を表わすＪＰＥＧ画像データのうちのＤＣ成分を、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データとすることで、サムネイル画像を迅速に生成することができるものの、１／８よりも大きなサイズのサムネイル画像を生成することは困難である。

本発明の画像圧縮装置は、２次元ＤＣＴ処理を含む画像圧縮処理により得られた各画素ブロックごとのＤＣ係数および所定の低空間周波数係数の、複数の画像領域に亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集するものであるため、例えば、元画像を圧縮して生成したＪＰＥＧ画像データのうちのＤＣ成分およびそのＤＣ成分以外の所定のＡＣ成分を用いて簡単にサムネイル画像データを生成することができる。従って、サムネイル画像の生成時間を短く抑えたまま、サイズの大きなサムネイル画像を簡単に生成することができる。

ここで、上記サムネイル画像生成部が、上記画像圧縮処理により得られた、各画素ブロックごとのＤＣ係数およびそのＤＣ係数に隣接する３つの低空間周波数係数からなる４つの係数の、複数の画素ブロックに亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集するものであることが好ましい。

このようにすると、サムネイル画像の生成時間を短く抑えたまま、サイズの大きなサムネイル画像を精度よく且つ簡単に生成することができる。

本発明の画像圧縮装置によれば、サムネイル画像の生成時間を短く抑えたまま、サイズの大きなサムネイル画像を簡単に生成することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態の画像圧縮装置の構成を示す図である。

図１に示す画像圧縮装置１０は、画像データを所定の画素ブロックごとに区切ったときの各画素ブロックについて、２次元ＤＣＴ処理を含む画像圧縮処理を行なう画像圧縮装置である。

この画像圧縮装置１０で元画像Ａからサムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｂを生成するには、ブロック化回路１１で元画像Ａを８×８画素の画素ブロックに分割し、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理部１２で２次元ＤＣＴ処理を行ない、２次元ＤＣＴ係数を求めてメモリに書き込む。

量子化回路１３は、２次元ＤＣＴ係数のマトリックスを構成する要素を、予め用意された量子化テーブルＴの対応する係数で割り算し、その割り算結果の整数部分のみを配列した量子化ＤＣＴ係数を生成する。

ハフマンエンコーダ１４は、この量子化ＤＣＴ係数を構成する各要素（各量子化ＤＣＴ係数）を所定の順序でスキャンニングし、各量子化ＤＣＴ係数を、ハフマン符号化方式に従って順次符号化することにより、ＪＰＥＧ画像Ｄを生成する。また、このハフマンエンコーダ１４は、本発明にいうサムネイル画像生成部の役割を担うものであり、各画素ブロックごとのＤＣ係数および所定の低空間周波数係数の、複数の画素ブロックに亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集する。例えば、各画素ブロックごとのＤＣ係数およびそのＤＣ係数に隣接する３つの低空間周波数係数からなる４つの係数の、複数の画像領域に亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集する。以下、図２を参照して説明する。

図２は、１／４の縮小サイズのサムネイル画像データを編集する様子を示す図である。

図２の左側には、ある１つの画素ブロックのＤＣ係数（ＤＣ成分）およびそのＤＣ係数に隣接する複数の低空間周波数係数（ＡＣ１成分，ＡＣ２成分，ＡＣ３成分，ＡＣ４成分，ＡＣ５成分等）からなるＤＣＴ係数が示されている。ハフマンエンコーダ１４は、図２に示す矢印方向にジグザグスキャンして上記ＤＣ成分，ＡＣ１成分，ＡＣ２成分，ＡＣ４成分を取得し、以下に示す演算を行なってイメージ（０，０），（０，１），（１，０），（１，１）を算出する。

イメージ（０，０）＝１／２（ＤＣ＋ＡＣ１＋ＡＣ２＋ＡＣ４）
イメージ（０，１）＝１／２（ＤＣ−ＡＣ１＋ＡＣ２−ＡＣ４）
イメージ（１，０）＝１／２（ＤＣ＋ＡＣ１−ＡＣ２−ＡＣ４）
イメージ（１，１）＝１／２（ＤＣ−ＡＣ１−ＡＣ２＋ＡＣ４）
このようにして、図２に示す、ある１つの画素ブロックのＤＣ係数（ＤＣ成分）およびそのＤＣ係数に隣接する３つの低空間周波数係数（ＡＣ１成分，ＡＣ２成分，ＡＣ４成分）からなる４つの係数に基づいて、サムネイル画像データであるイメージ（０，０），（０，１），（１，０），（１，１）を得る。以下、同様にして、各画素ブロックごとのＤＣ係数およびそのＤＣ係数に隣接する３つの低空間周波数係数からなる４つの係数の、複数の画素ブロックに亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集する。さらに、このサムネイル画像をＪＰＥＧ画像のヘッダに添付してサムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｂを生成する。

本実施形態の画像圧縮装置１０は、２次元ＤＣＴ処理を含む画像圧縮処理により得られた各画素ブロックごとのＤＣ係数およびそのＤＣ係数に隣接する３つの低空間周波数係数からなる、各画素ブロックごとに４つの係数の複数の画素ブロックに亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集するものである。このため、従来の、サムネイル画像を生成する技術と比較し、サムネイル画像の生成時間を短く抑えたまま、サイズの大きなサムネイル画像を精度よく且つ簡単に生成することができる。

図３は、図１に示す画像圧縮装置で得られたサムネイル画像付ＪＰＥＧ画像を伸長する画像伸張装置の構成を示す図である。

図３に示す画像伸張装置２０では、サムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｂを構成するＪＰＥＧ画像Ｂ１およびサムネイル画像Ｂ２の双方がハフマンデコーダ２１に入力される。ハフマンデコーダ２１は、入力されたＪＰＥＧ画像Ｂ１をハフマン復号化方式に従って復号化処理を行なって量子化ＤＣＴ係数を得、その量子化ＤＣＴ係数を、逆量子化回路２２で圧縮時と同じ量子化テーブルを用いて逆量子化して２次元ＤＣＴ係数を求める。次いで、逆ＤＣＴ処理部２３で、２次元ＤＣＴ係数を、前述したＤＣＴ処理部１２で行なった２次元ＤＣＴ処理とは逆の２次元ＤＣＴ処理（２次元逆ＤＣＴ処理）を行なって、８×８画素の画素ブロックを生成する。さらに、逆ブロック化回路２４で８×８画素の画素ブロックのブロック化を解くことで伸張画像Ｃを生成する。

また、ハフマンデコーダ２１は、入力されたサムネイル画像Ｂ２をハフマン復号化方式に従って復号化処理を行なって量子化ＤＣＴ係数を得、その量子化ＤＣＴ係数に基づいて、逆量子化機能および逆ＤＣＴ処理機能を有する乗算器２５で伸張して伸張サムネイル画像Ｄを生成する。このようにして、サムネイル画像付ＪＰＥＧ画像Ｂを構成するＪＰＥＧ画像Ｂ１を伸張して伸張画像Ｃを生成するとともに、そのＪＰＥＧ画像Ｂのヘッダに添付されたサムネイル画像Ｂ２を伸張して伸張サムネイル画像Ｄを生成する。

本発明の一実施形態の画像圧縮装置の構成を示す図である。サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集する様子を示す図である。図１に示す画像圧縮装置で得られたサムネイル画像付ＪＰＥＧ画像を伸長する画像伸張装置の構成を示す図である。従来の、ＪＰＥＧアルゴリズムによる圧縮技術を採用した画像圧縮装置の構成を示す図である。従来の画像伸張装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０画像圧縮装置
１１ブロック化回路
１２ＤＣＴ処理部
１３量子化回路
１４ハフマンエンコーダ
２０画像伸長装置
２１ハフマンデコーダ
２２逆量子化回路
２３逆ＤＣＴ処理部
２４逆ブロック化回路
２５乗算器

Claims

画像データを所定の画素ブロックごとに区切ったときの各画素ブロックについて、２次元ＤＣＴ処理を含む画像圧縮処理を行なう画像圧縮装置において、
前記画像圧縮処理により得られた各画素ブロックごとのＤＣ係数および所定の低空間周波数係数の、複数の画素ブロックに亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集するサムネイル画像生成部を備えたことを特徴とする画像圧縮装置。
前記サムネイル画像生成部が、前記画像圧縮処理により得られた、各画素ブロックごとのＤＣ係数および該ＤＣ係数に隣接する３つの低空間周波数係数からなる４つの係数の、複数の画素ブロックに亘る集合に基づいて、サムネイル画像を表わすサムネイル画像データを編集するものであることを特徴とする請求項１記載の画像圧縮装置。