JPH05328135A - 画像伸長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、画像の伸張動作中に伸張を失敗し
たことを判別することができる画像伸長装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 画像データの一定の画素数が圧縮されるごと
にマーカー信号が挿入された画像圧縮データのマーカー
信号を検出する検出手段１と、上記画像圧縮データを伸
長し上記画像データを出力する伸長手段を備えた画像伸
長装置において、上記画像データの上記マーカー信号間
の画素数を表すパルス列１１を発生するパルス発生手段
７と、上記検出手段７で上記マーカー信号を検出する
と、伸長動作の終了に同期させて同期信号１２を発生さ
せる同期信号発生手段８と、上記同期信号１２が入力さ
れるまで上記パルス列１１をカウントするカウント手段
９と、上記パルス列１１のカウント値と上記一定の画素
数を比較して伸長動作が正常であるか否かを判断する判
断手段１０を備えた画像伸長装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像データを圧縮・伸
長する画像伸長装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像データの効能率な圧縮伸長方法とし
て、２次元離散コサイン変換およびハフマン符号化を用
いたものが提案されている。この方法で画像データの圧
縮および伸長を行う専用プロセッサーとしては、例え
ば、ＪＰＥＧ画像圧縮プロセッサーＣＬ５５０Ａ（映像
情報１９９０年７月Ｐ４７〜Ｐ５２記載）があり、通
常、この種のプロセッサーを用いて画像データの圧縮お
よび伸長が行われている。

【０００３】図２は画像データと画像ブロックの関係を
示す図であり、図３は画像データの圧縮および伸長のア
ルゴリズム、図４は２次元ＤＣＴの具体例を示す図、図
５はハフマン符号化の具体例を示す図、図６は各画像ブ
ロックの画像圧縮データ列を示す図、図７はマーカー信
号を挿入した画像圧縮データを示す図である。

【０００４】これらの図を用いて、従来の圧縮伸長方法
を説明する。

【０００５】まず、画像データの輝度例えばＹデータ、
色差例えばＰｂデータ、Ｐｒデータごとに、画像データ
をそれぞれ８×８画素の画像ブロックに分割する。即ち
Ｙデータを８×８画素の画像ブロックに分割し、Ｐｂデ
ータを８×８画素の画像ブロックに分割し、Ｐｒデータ
を８×８画素の画像ブロックに分割する（図２）。

【０００６】画像データを圧縮する場合、８×８画素の
画像ブロックに分割されたＹデータ、Ｐｂデータ、Ｐｒ
データの各々が、画像ブロックごとに２次元離散コサイ
ン変換（以後２次元ＤＣＴ）され、空間周波数に分解さ
れる。８×８画素の画像ブロックは２次元ＤＣＴが行わ
れ、８×８個のＤＣＴ係数のブロックに変換される。こ
のＤＣＴ係数は量子化テーブルを用いて量子化される
（図３）。この量子化によって、一般的な画像の高周波
領域の値はほぼ”０”になる。量子化された後、ハフマ
ンテーブルを用いて出現確率の高いＤＣＴ係数から短い
符号を割り当てるハフマン符号化を行う。また画像ブロ
ックの終了を表すＥＯＢ（例えば、Ｙデータは１０１
０、Ｐｂデータ及びＰｒデータは００）を付けて、１個
の画像ブロックに対するハフマン符号化を終了する。

【０００７】この結果、図６に示すような画像圧縮デー
タが得られる。この画像圧縮データは、ＤＣ係数、ＡＣ
係数、ＥＯＢの順に並んでいる。

【０００８】画像データを伸長する場合、ハフマンテー
ブルを用いて画像圧縮データを逆ハフマン符号化し、さ
らに量子化テーブルを用いて逆量子化し、逆２次元ＤＣ
Ｔが行われ、画像データが得られる（図３）。

【０００９】８×８画素の画像ブロックは、２次元ＤＣ
Ｔが行われると水平方向周波数、垂直方向周波数を軸と
する８×８個のＤＣＴ係数に変換される（図４）。この
ブロックの左上は直流（ＤＣ）係数で、残りの６３個は
交流（ＡＣ）係数である。一般的に画像データは２次元
ＤＣＴが行われると低周波成分の値は大きく、高周波成
分の値は小さい傾向にある。

【００１０】２次元ＤＣＴが行われると、ＤＣ係数の値
とＡＣ係数の低周波成分の値は大きく、高周波成分の値
は小さくなる。これらを量子化すると高周波成分はほと
んど”０”になる。なかでもＤＣ係数はかなり大きな値
であるため、ＤＣ係数とＡＣ係数ではハフマン符号化の
方式が異なる。

【００１１】ＤＣ係数のハフマン符号化はＤＰＣＭ（差
分パルスコード変調）を利用する。まずＤＰＣＭ処理を
リセットし、一番目の画像ブロックのＤＣ係数を初期値
とし、次に前の画像ブロックのＤＣ係数との差を順次と
っていき、ＤＣ係数用のハフマンテーブルを用いて初期
値と差分をハフマン符号化する（図５）。尚、Ｙデータ
とＰｂデータ及びＰｒデータではハフマンテーブルは異
なる。

【００１２】ＡＣ係数のハフマン符号化は、ＡＣ係数の
高周波成分に多く存在する”０”を連続して並べるた
め、低周波成分から高周波成分へと順に並び換えるジグ
ザグスキャンを行う。”０”をランレングスとしてカウ
ントし、隣り合った”０”でない値と”０”のランレン
グスの組をグループ化し、このグループをＡＣ係数用の
ハフマンテーブルを用いてハフマン符号化する（図
５）。尚、ＹデータとＰｂデータ及びＰｒデータではハ
フマンテーブルは異なる。

【００１３】また、次のような圧縮伸長方法も提案され
ている。図７のように画像データの中に一定の画像ブロ
ックごとにマーカー信号を挿入して一定の画像ブロック
ごとのグループ化を行い、このグループごとに上記２次
元ＤＣＴ、量子化、ハフマン符号化を行い、グループご
とに独立した画像圧縮データを作成する。グループの独
立に関わるＤＣ係数のハフマン符号化について説明する
と、マーカー信号直後にＤＰＣＭ処理をリセットして、
マーカー信号直後の画像ブロックのＤＣ係数を初期値
し、次の画像ブロックからはＤＣ係数の差分を順次と
り、初期値と差分をハフマン符号化する。これによりグ
ループは独立したハフマン符号になる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の圧縮伸長方法で
は、画像圧縮データを伸長するときに１ビットでも間違
うと、伸長された画像データが元の画像データと著しく
異なったり、また伸張された画像データの画素数が変化
するという問題があった。例えば、画像圧縮データを伸
長するときに１ビット間違え、この間違えたビットを含
む前後４ビットの符号列が、偶然にも、ＥＯＢ（例え
ば、Ｙデータは１０１０、Ｐｂデータ及びＰｒデータは
００）と同じになってしまったら、このＥＯＢをもって
画像ブロックの終了とみなされる。

【００１５】またマーカー信号を挿入した画像圧縮伸長
方法においても、伸長動作の失敗が及ぼす影響範囲をグ
ループ内に限定するだけで、画素数が変化することは避
けられないという問題があった。

【００１６】さらにモニターに表示された画像を見ない
と伸張を失敗したことが分からないといった問題があ
る。

【００１７】この発明は、上記問題を解決し、伸長動作
の失敗時に変化する画素数を調べることで、画像圧縮デ
ータの伸長動作中に伸長を失敗したことを判別すること
ができる画像伸長装置を提供するを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像伸長装置
は、画像データの一定の画素数が圧縮されるごとにマー
カー信号が挿入された画像圧縮データのマーカー信号を
検出する検出手段と、上記画像圧縮データを伸長し上記
画像データを出力する伸長手段を備えた画像伸長装置に
おいて、上記画像データの上記マーカー信号間の画素数
を表すパルス列を発生するパルス発生手段と、上記検出
手段で上記マーカー信号を検出すると、伸長動作の終了
に同期させて同期信号を発生させる同期信号発生手段
と、上記同期信号が入力されるまで上記パルス列をカウ
ントするカウント手段と、上記パルス列のカウント値と
上記一定の画素数を比較して伸長動作が正常であるか否
かを判断する判断手段を備えたものである。

【００１９】

【作用】この発明は、画像データの一定の画素数が圧縮
されるごとにマーカー信号が挿入された画像圧縮データ
を伸長し、出力された上記画像データの上記マーカー信
号間の画素数を表すパルス列を発生し、上記マーカー信
号を検出すると、伸長動作の終了に同期させて同期信号
を発生させ、上記同期信号が入力されるまで上記パルス
列をカウントし、上記パルス列のカウント値と上記一定
の画素数を比較して伸長動作が正常であるか否かを判断
する。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の一実施例のブロック図であ
る。１はマーカー信号判別部、２は逆符号化部、３は逆
量子化部、４は逆２次元ＤＣＴ変換部、５は画像再構成
部、６は画像出力部、７はパルス発生部、８は同期信号
発生部、９は画素ブロックカウント部、１０は判断部で
ある。

【００２１】画像圧縮データは、上述したように、画像
データをＹ信号、Ｐｂ信号、Ｐｒ信号ごとに、それぞれ
８×８画素の画像ブロックに分割され（図２）、各信号
毎に２次元ＤＣＴされ（図４）、量子化され、ハフマン
符号化されて（図５）、生成されている。この画像圧縮
データには、図７に示す如く、例えば５０ブロック×６
４画素＝３２００画素といった画像データの一定の画像
ブロックが圧縮されるごとにマーカー信号が含まれてい
る。この画像圧縮データがマーカー信号判別部１に入力
され、マーカー信号判別部１では３２００画素に対応す
る画像圧縮データ部分とマーカー信号が判別される。

【００２２】逆符号化部２、逆量子化部３、逆２次元Ｄ
ＣＴ変換部４、画像再構成部５、画像出力部６で伸長装
置が構成される。３２００画素に対応する画像圧縮デー
タ部分がマーカー信号判別部に入力されると画像圧縮デ
ータ部分であると判別され、１つの画像ブロックに対応
する画像圧縮データごとに逆符号化部２で逆ハフマン符
号化され、その後、逆量子化部３で逆量子化される。逆
量子化は下記の式（１）に基づいて行われる。次に逆２
次元ＤＣＴ変換部５で下記の式（２）に基づいた逆２次
元ＤＣＴ変換が行われる。また、逆ハフマン符号化部
２、逆量子化部３、逆２次元ＤＣＴ変換部４では、それ
ぞれ図３の逆ハフマン符号化、逆量子化、逆２次元ＤＣ
Ｔ変換が行われ、上述したように動作する。

【００２３】

【数１】

【００２４】逆２次元ＤＣＴ変換後得られた画像データ
は、画像再構成部５で、Ｙ信号、Ｐｂ信号、Ｐｒ信号の
各信号を１画素ごとに８ビットでまとめられる。画像出
力部６では１画素ごとに８ビットにまとめられた画像デ
−タが出力される。

【００２５】画像再構成部５で一画素ごとにまとめられ
たＹデータ、Ｐｂデータ、Ｐｒデータを受けて、パルス
発生部７では、画素数をパルス列で表す画素パルス信号
１１を画素ブロックカウント部９に対して出力する。ま
た、これは画像出力部６に含まれていてもよい。

【００２６】３２００画素に対応する画像圧縮データ部
分がマーカー信号判別部１に入力される場合は、以上の
ような伸長動作を行う。

【００２７】これに対してマーカー信号が入力されると
マーカー信号判別部１でマーカー信号が入力されたこと
が検知され、同期信号発生部８にこのことが知らされ
る。同期信号発生部８では、知らせを受けたマーカー信
号の手前までの３２００画素に対応する画像圧縮データ
部分が、逆符号化部２、逆量子化部３、逆２次元ＤＣＴ
変換部４、画像再構成部５での各処理を終えるのが監視
される。この３２００画素に対応する画像圧縮データ部
分の伸長動作が終了すると、その終了のタイミングに同
期した同期信号１２が画素ブロックカウント部９に対し
て出力される。

【００２８】画素ブロックカウント部９では、この同期
信号１２を受けるまで、画素パルス信号１１のカウント
が行われる。

【００２９】あらかじめ画像圧縮データ内にマーカー信
号が３２００画素ごとに挿入されているため、判断部１
０では、画素ブロックカウント部９のカウント値が３２
００と等しいかが判断され、これを受けて正常信号また
は誤り信号が出力される。これらの一連の処理がマーカ
ー信号で区切られた３２００画素に対応する画像圧縮デ
ータ部分ごとに繰り返し行われ、伸長される。

【００３０】

【発明の効果】この発明により、一定の画素数ごとに伸
長動作をチェックできるため、伸長後、モニタに表示さ
れた画像を見なくても伸長動作中に伸長動作が正常か否
かを判断することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】画像データと画像ブロックの関係を示す図であ
る。

【図３】画像圧縮および伸長のアルゴリズムを示す図で
ある。

【図４】２次元ＤＣＴの具体例を示す図である。

【図５】ハフマン符号化の具体例を示す図である。

【図６】各画像ブロックの画像圧縮データ列を示す図で
ある。

【図７】マーカー信号を挿入した画像圧縮データを示す
図である。

【符号の説明】

１ マーカー信号判別部 ２ 逆符号化部 ３ 逆量子化部 ４ 逆２次元ＤＣＴ変換部 ５ 画像再構成部 ６ 画像出力部 ７ パルス発生部 ８ 同期信号発生部 ９ 画素ブロックカウント部 １０ 判断部 １１ 画素パルス信号 １２ 同期信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データの一定の画素数が圧縮される
   ごとにマーカー信号が挿入された画像圧縮データのマー
   カー信号を検出する検出手段と、上記画像圧縮データを
   伸長し上記画像データを出力する伸長手段を備えた画像
   伸長装置において、 上記画像データの上記マーカー信号間の画素数を表すパ
   ルス列を発生するパルス発生手段と、上記検出手段で上
   記マーカー信号を検出すると、伸長動作の終了に同期さ
   せて同期信号を発生させる同期信号発生手段と、上記同
   期信号が入力されるまで上記パルス列をカウントするカ
   ウント手段と、上記パルス列のカウント値と上記一定の
   画素数を比較して伸長動作が正常であるか否かを判断す
   る判断手段を備えた画像伸長装置。