JP3136523B2 - 画像変換装置 - Google Patents

画像変換装置

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JP3136523B2
JP3136523B2 JP03029978A JP2997891A JP3136523B2 JP 3136523 B2 JP3136523 B2 JP 3136523B2 JP 03029978 A JP03029978 A JP 03029978A JP 2997891 A JP2997891 A JP 2997891A JP 3136523 B2 JP3136523 B2 JP 3136523B2
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忠明 米田
勝也 永石
成一 磯口
匡章 土田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像変換装置に関し、
特に、繰り返しの非可逆圧縮による画像劣化を低減する
技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光電変換手段を用いて撮影された
映像信号をディジタル化して記録媒体に記録する電子ス
チルビデオカメラと、この記録画像を再生する再生装置
とが知られている。一方、近年、医用分野においてもX
線画像を含む医用画像をレーザースキャナーを用いてデ
ジタル化して取り扱っていこうとする動きが活発になっ
てきた。
【0003】かかる画像の記録・再生において画像デー
タの記憶容量が大容量である場合(例えば、RGB各色
512×512の撮像素子を用いて自然画を撮影した場
ですら、各色の画素数は25万画素、1画素当たり
の情報量は8ビット以上必要であると言われており、従
って、1画面当たりの記憶容量は750キロバイト以上
となる。
【0004】これを記憶媒体に保管したり、通信回線を
用いて伝送したりする際、ランニングコストや伝送時間
の面で大きなデメリットを生じる。画像データを、復元
可能な方法によりより小容量なデータに変換すれば、
これらのデメリットは解消される。このように、デジタ
ル化された画像データを、より小容量なデータに変換す
る技術は、画像圧縮若しくはデータ圧縮技術と称され
る。
【0005】かかるデータ圧縮の手法は、大きく分けて
可逆圧縮と非可逆圧縮とに分類される。可逆圧縮とは、
原画像を圧縮−伸張して得られる復元画像が、原画像と
完全に一致する圧縮手法を言う。一方、圧縮によって、
多少なりとも画素値に誤差が生じる場合の圧縮手法を非
可逆圧縮と呼んでいる。可逆圧縮では、圧縮率が1/2
から1/3程度にとどまるのに対し、非可逆圧縮では、
1/5以上の高圧縮率が期待できる。かかる非可逆圧縮
の一手法であり、階調画像に対して高い圧縮率が得られ
るコサイン変換符号化が知られている。
【0006】このコサイン変換符号化は、コサイン変換
と呼ばれる変換を用いてデータを圧縮する手法である。
コサイン変換はフーリエ変換、アダマール変換に代表さ
れる直交変換の一つであり、これを用いたときに最も圧
縮効率のよい符号化が行える変換方法である。ここで、
画像をf(i,j)、変換によって得られる係数(変換
係数)をF(u,v)、画像の画素数をN×Nとすると
2次元コサイン変換及び逆変換は次式で表される。
【0007】
【数1】
【0008】図は上述のコサイン変換により変換して
符号化し、また、復号化して逆変換する処理を行う従来
の画像変換装置を示している(特開平2−119482
号公報参照)。即ち、記録系において、A/D変換によ
って得られたディジタル映像信号はフィールド又はフレ
ームメモリ1に入力される。このフィールド又はフレー
ムメモリ1から出力される映像信号の各フレーム又はフ
ィールドはブロック化器2によってブロック化され、横
N画素、縦N画素の矩形ブロック単位に画素が並びかえ
られる。ブロック化された映像信号は、直交変換器(D
CT)3によって2次元ディスクリートコサイン変換等
の直交変換が施され、量子化器4によって、データの丸
即ち、変換係数値の丸めが行われる。更に、ハフマ
ン符号化等の符号化器5によってデータ量の圧縮が行わ
れ、記録データとしてインターフェース6に出力され、
該インターフェース6から記録・再生器7に出力されて
記録される。
【0009】一方、再生系においては、上記の記録系と
全く逆の信号変換を行う。即ち、記録・再生器7から
み出された信号は、インターフェース6に出力され、該
インターフェース6から復号化器8に入力され、該復号
化器8で、圧縮されたデータ量が元に戻される。逆量子
化器9では量子化データに置き換え、逆直交変換器(I
DCT)10では、直交変換の逆変換を行うことによ
り、ブロック化映像信号を生成し、フィールド又はフレ
ームメモリ1に入力される。そして、フィールド又はフ
レームメモリ1から図示しないD/A変換器に通すこと
により、再生映像信号が生成される。
【0010】尚、図において未説明符号11は、画像処
理器であって、画像の色変換、フィルタ処理等の加工を
行うものである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の画像変換装置にあっては、次のような問題点が
あった。即ち、再生画像に対して画像処理やキャラクタ
ーインポーズ等の加工を行って新たに記録する場合、以
前の圧縮履歴に全く関係なく、加工後に再度変換して
号化するようにしている。
【0012】かかる構成では、再変換に要する時間が長
くなる。又、非可逆圧縮を繰り返すことになり、この非
可逆圧縮繰り返しによって、変換符号化誤差が蓄積し
ていって、最終的には画像の劣化を生じる。具体的に
は、高周波成分が量子化や直交変換によって失われ、の
っぺりとした画像となり、ブロックノイズも目立つよう
になる。
【0013】そこで、本発明は、上述のような従来の実
情に鑑み、再生画像に対して画像処理やキャラクターイ
ンポーズ等の加工を行って新たに記録する場合、以前の
圧縮履歴を考慮して再度変換して符号化する構成によ
り、再変換に要する時間の短縮化を図ると共に、画像劣
化を低減することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の画像
変換装置は、非可逆性の画像変換によって画像データ
変換した後、符号化して記録し、該記録した画像データ
を復号化した後、逆変換して再生させると共に、再生さ
せた画像データの一部を加工した後に、再度画像データ
変換し、符号化して記録することを繰り返し行う画像変
換装置において、前記復号化した画像データを少なくと
も一時的に記録しておく記録手段と、 前記加工した画像
データの画像変換単位の位置を検出する画像変換単位位
置検出手段と、 前記画像変換単位位置検出手段によって
検出された画像変換単位位置に基づいて、前記記録手段
に記録された復号化した画像データと前記加工後に再度
変換した画像データとを選択的に切り換えて出力する切
手段と、前記切換手段によって選択的に出力される
データを符号化する符号化手段と、を含んで構成し
た。
【0015】
【作用】かかる構成において、再生画像に対して画像処
理やキャラクターインポーズ等の加工を行って新たに記
録する場合、加工を受けた画像データのブロックだけが
再度変換されて符号化され、それ以外の加工しない画像
データのブロックは、加工以前の変換データ、即ち、復
号化した画像データがそのまま用いられて符号化され、
再記録される。
【0016】従って、再変換に要する時間の短縮化を図
れると共に、非可逆圧縮を繰り返しても、変換符号化誤
差がさほど蓄積されず、画像の劣化が低減される。
【0017】
【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図は、本発明の一実施例における画像変換装
置のブロック図を示すものである。尚、この図におい
て、図と同一要素のものには同一符号を付して説明を
簡単にする。
【0018】即ち、記録系における量子化器4と符号化
器5との間には、切換スイッチ12が介装される。この
切換スイッチ12のスイッチ片12aの一端部は符号化
器5に接続され、他端部は量子化器4と接続されるス
ッチ接点12bと後述するDCT量子化メモリ13側の
スイッチ接点12cとに選択的に接続されるように切り
換えられる。
【0019】再生系における逆量子化器9と復号化器8
との間には、復号化した画像データを少なくとも一時的
に記録しておくDCT量子化メモリ13が介装されてい
る。このDCT量子化メモリ13は前記スイッチ接点1
2cに接続され、前記復号化した画像データがスイッチ
接点12c及びスイッチ片12aを介して符号化器5に
入力されるようになっている。
【0020】一方、画像処理器11には、再生した画像
データに対して加工して記録する際に、加工を受けた画
像変換単位即ち、フィールド又はフレームのブロック
位置を検出する加工位置検出回路14が接続される。
そして、この加工位置検出回路14から出力される加工
位置検出信号は前記切換スイッチ12を制御する制御回
路15に入力される。制御回路15は加工位置検出信号
に基づいて、加工を受けたブロック位置が検出されたと
きに切換スイッチ12のスイッチ片12aをスイッチ接
点12bに接続するように切り換え、非加工ブロック位
置が検出されたときにスイッチ片12aをスイッチ接点
12cに接続するように切り換える。
【0021】ここで、切換スイッチ12と制御回路15
とが、加工位置検出回路14によって検出されたブロッ
の加工位置検出信号に基づいて、加工しないブロック
の復号化した画像データ加工したブロックの再度変換
した画像データとを選択的に切り換える切換手段を構成
し、符号化器5は、この切換手段によって選択的に切り
え出力される画像データを符号化するように構成され
る。
【0022】かかる構成の作用を図のフローチャート
に基づいて説明する。このフローチャートにおいて、ス
テップ(図ではSと略記する。以下、同様)1では、
工位置検出回路14で加工ブロック位置が検出されたか
否かを判定し、加工ブロック位置が検出されたならばス
テップ2に進み、検出されなければ、ステップ3に進
む。ステップ2,4,5では加工ブロック画像データ
変換して出力するべく、ステップ2でブロック化し、
ステップ4で直交変換し、ステップ5で量子化して、ス
テップ6に進む。一方、ステップ3では、復号化した画
データを出力するべく、DCT量子化メモリ13から
復号化した画像データを読み出して、ステップ6に進
む。
【0023】ステップ6ではデータの符号化を行い、ス
テップ7では記録し、ステップ8に進む。このステップ
8では、変換符号化が完了したか否かを判定し、変換符
号化が完了したならば、フローを終了し、変換符号化が
完了しなければ、ステップ9に行って次のブロック位置
へと進み、ステップ1から同様のフローを繰り返す。か
かる構成によると、再生画像に対して画像処理やキャラ
クターインポーズ等の加工を行って新たに記録する場
合、加工を受けたブロックだけを再度変換して符号化を
行い、それ以外は加工以前の変換データをそのまま用い
て符号化して、再記録するようにしたから、再変換に要
する時間の短縮化を図れると共に、非可逆圧縮を繰り返
し行っても、変換符号化誤差がさほど蓄積されず、画像
の劣化を低減することができる。
【0024】具体的には、高周波成分が量子化や直交変
換によって失われることがなく、立体感のある画像とな
り、ブロックノイズも低減される。尚、以上のように、
特定の実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、当該技術分野における
熟練者等により、本発明に添付された特許請求の範囲か
ら逸脱することなく、種々の変更及び修正が可能である
との点に留意すべきである。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、再生画像
に対して画像処理やキャラクターインポーズ等の加工
行って新たに記録する場合、加工を受けたブロックだけ
再度変換して符号化を行い、それ以外は加工以前の変
換データをそのまま用いて符号化し、再記録するように
しており、以前の圧縮履歴を考慮して再度変換して符号
化する構成としたから、再変換に要する時間の短縮化を
図れると共に、画像劣化を低減することができる有用性
大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である画像変換装置の構成
を示すシステム図
【図2】 同上実施例の作用を説明するフローチャート
【図3】 従来の画像変換装置の構成を示すシステム図
【符号の説明】
フィールド又はフレームメモリ 2 ブロック化器 3 直交変換器 4 量子化器 5 符号化器 6 インターフェース 7 記録・再生器 8 復号化器 9 逆量子化器 10 逆直交変換器 11 画像処理器 12 切換スイッチ 13 DCT量子化メモリ 14 加工位置検出回路 15 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土田 匡章 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非可逆性の画像変換によって画像データ
    変換した後、符号化して記録し、該記録した画像データ
    を復号化した後、逆変換して再生させると共に、再生さ
    せた画像データの一部を加工した後に、再度画像データ
    変換し、符号化して記録することを繰り返し行う画像変
    換装置において、前記復号化した画像データを少なくとも一時的に記録し
    ておく記録手段と、 前記加工した画像データの画像変換単位の位置を検出す
    る画像変換単位位置検出手段と、 前記 画像変換単位位置検出手段によって検出された画像
    変換単位位置に基づいて、前記記録手段に記録された復
    号化した画像データと前記加工後に再度変換した画像デ
    ータとを選択的に切り換えて出力する切換手段と、 前記切換手段によって選択的に出力される画像データを
    符号化する符号化手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする画像変換装置。
JP03029978A 1991-02-25 1991-02-25 画像変換装置 Expired - Lifetime JP3136523B2 (ja)

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JPH04269085A JPH04269085A (ja) 1992-09-25
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