JPH0679334B2 - Data compression method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばデジタル画像データ等のデジタル化さ
れたデータの圧縮方向に関し、特にどのような場合でも
圧縮率を向上することができるデータ圧縮方法に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a compression direction of digitized data such as digital image data, and more particularly to a data compression method capable of improving a compression ratio in any case. .

従来の技術 従来のデジタルデータの差分圧縮方法は、いわゆる予測
法といわれるもので、原データの内部において一つ前の
データに或る定数（例えば“1"）をかけて次のデータを
予測し、この予測値と上記次のデータの本来の値との差
分をとり、その本来のデータより小さな値を得ることに
よりデータ圧縮していた。すなわち、原データの内部に
おいて、隣同士のデータを例えばA,Bとすると、一つ前
のデータＡに定数“1"をかけて次のデータを“A"と予測
し、この予測値Ａと次の本来のデータＢとの間で差分
（Ａ−Ｂ）をとり、上記本来のデータＢより小さな値を
得ていた。2. Description of the Related Art A conventional digital data differential compression method is a so-called prediction method, in which a certain constant (for example, “1”) is applied to the previous data inside the original data to predict the next data. The data is compressed by taking the difference between this predicted value and the original value of the next data and obtaining a smaller value than the original data. That is, assuming that adjacent data are A and B, for example, inside the original data, the previous data A is multiplied by a constant "1" to predict the next data as "A". The difference (A−B) was taken from the next original data B, and a smaller value than the original data B was obtained.

発明が解決しようとする問題点 しかし、このようなデータ圧縮方法においては、例えば
Ｘ線断層撮影装置で得た断層像などで特に被検体の骨の
部分で画像データが負から正へ急峻に立ち上がったり、
逆に正から負に急峻に立ち下がった場合には、上記隣り
同士のデータA,B間で異符号のデータとなり、その差分
（Ａ−Ｂ）の絶対値はかえって本来のデータＢの値より
も大きくなるものであった。従って、隣り同士のデータ
間で異符号となる場合は、その部分では差分をとっても
かえつて差分値は大きくなり、他の部分において通常ど
おりデータ圧縮が行われても、全体としては圧縮されな
い部分が残ることから、圧縮率は十分に上がらないもの
であった。そこで、本発明はどのような場合でも圧縮率
を向上することができるデータ圧縮方法を提供すること
を目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in such a data compression method, image data such as a tomographic image obtained by an X-ray tomography apparatus sharply rises from negative to positive, particularly in the bone part of the subject. Or
On the contrary, when it sharply falls from positive to negative, the data A and B adjacent to each other have different signs, and the absolute value of the difference (AB) is rather than the original value of the data B. Was to grow. Therefore, when the data has a different sign between adjacent data, the difference value is rather large in that part, and even if data compression is performed in other parts as usual, there is a part that is not compressed as a whole. Since it remains, the compression rate was not sufficiently increased. Therefore, an object of the present invention is to provide a data compression method capable of improving the compression rate in any case.

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決する本発明の手段は、原データから
間引き処理により縮小データを作り、この縮小データに
対して補間拡大処理を施して上記原データと同一サイズ
の補間拡大データを作り、しかる後に上記原データと補
間拡大データとの間で対応する位置ごとの差分をとって
差分データを作り、その後この差分データから上記原デ
ータと補間拡大データの対応位置における等しいデータ
同士で差分をとった結果のデータを除いて補正データを
作り、上記縮小データと補正データとを圧縮データとす
ることによってなされる。Means for Solving the Problems The means of the present invention for solving the above problems is to generate reduced data from original data by thinning processing, perform interpolation enlargement processing on the reduced data, and perform the same size as the original data. Of the original data and the interpolated expanded data, and then the difference data is created by taking the difference for each corresponding position between the original data and the interpolated expanded data. This is done by creating correction data excluding data resulting from the difference between equal data and using the reduced data and the correction data as compressed data.

作 用 このように構成されたデータ圧縮方法は、原データの内
部において隣り同士のデータ間で差分をとるものではな
く、原データを適宜の間隔で間引いて縮小データを作
り、この縮小データを補間拡大処理によつて拡大したデ
ータと上記原データとの間で対応する位置ごとに差分を
とることにより、隣り同士のデータ間で直接差分をとる
ことがないようにし、この結果、実際に差分をとるデー
タ間において異符号となることが少ないようにするもの
である。Operation The data compression method configured in this way does not take the difference between adjacent data inside the original data, but thins out the original data at appropriate intervals to create reduced data and interpolates this reduced data. By taking the difference for each corresponding position between the data enlarged by the enlargement processing and the original data, it is possible to avoid taking the difference directly between the adjacent data, and as a result, the difference is actually calculated. It is intended to reduce the difference between the data to be taken.

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第１図は本発明によるデータ圧縮方法を画像データの圧
縮に適用した実施例を示す説明図であり、第２図はその
手順を示すフローチャートであり、第３図はこのデータ
圧縮方法の実施に使用する装置の概要を示すブロック図
である。この装置は、圧縮前及び圧縮後の画像データを
格納する磁気ディスク装置１及びフロッピィディスク装
置２と、これらの記憶装置から画像データを取り出して
圧縮演算を行う高速演算回路３と上記データを送受信す
るために用いられるキャラクタディスプレイ４と、上記
高速演算回路３で演算された画像データを表示するCRT
等のイメージモニタ５と、これらの構成要素を制御する
中央処理装置（CPU）６とを有して成る。なお、第３図
において、符号７はデータを転送するためのバスであ
る。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment in which the data compression method according to the present invention is applied to the compression of image data, FIG. 2 is a flowchart showing the procedure, and FIG. It is a block diagram which shows the outline | summary of the apparatus used. This device transmits / receives the above-mentioned data to / from a magnetic disk device 1 and a floppy disk device 2 for storing image data before and after compression, and a high-speed operation circuit 3 for taking out image data from these storage devices and performing a compression operation. A character display 4 used for this purpose, and a CRT for displaying image data calculated by the high-speed arithmetic circuit 3
And the like, and a central processing unit (CPU) 6 for controlling these components. In FIG. 3, reference numeral 7 is a bus for transferring data.

いま、第１図において、デジタル画像からなる原画像８
のデータを圧縮して格納するとする。まず、第３図に示
すCPU6の制御によって磁気ディスク装置１から原画像８
の画像データを取り出す。ここで、上記原画像８の画像
サイズは、例えばＸ方向に12画素とし、Ｙ方向に12画素
とする。次に、高速演算回路３で上記原画像８の画像デ
ータについて、例えば３点間引きにより間引き処理を
し、適宜の比率で画像サイズを縮小して縮小画像９を作
る（第２図のステップ）ここで、上記縮小画像９の画
像サイズは、例えばX,Y方向にそれぞれ４画素とする。
次に、この縮小画像９のデータに対して上記高速演算回
路３で補間拡大処理を施して、上記原画像８と同一サイ
ズの補間拡大画像10を作る（ステップ）。ここで、第
１図において補間拡大画像10のデータのうち○印を付し
たもの、例えば「A,D,G,J」及び「あ，え，き，こ」
は、上記縮小画像９に含まれていたデータであり、原画
像８のデータがそのまま残っているところである。ま
た、それらの間においてダッシュを付して示したデー
タ、例えば「Ｂ′,C′…,a′,b′，…，イ′，ロ′，
…，い′，う′，…」は、上記縮小画像９のデータから
補間演算によって求めたデータであり、もともと原画像
８に含まれていたデータとは多少異なるものである。こ
のようにして補間拡大画像10が作られた後に、高速演算
回路３にて上記原画像８のデータと補間拡大画像10のデ
ータとの間で対応する画素ごとの差分をとって、差分デ
ータ11を作る（ステップ）。すなわち、Ａ−Ａ＝0,B
−Ｂ′＝Ｂ″,C−Ｃ′＝Ｃ″,D−Ｄ＝0,…のように対応
する画素ごとに前データについて差分演算を実行して、
差分データ11を求めるのである。ここで、上述のよう
に、補間拡大画像10のデータのうち○印を付したもの
は、原画像８のデータがそのまま残っているところなの
で、それらの位置に対応する差分データ11の画素のデー
タ値は“0"となる。また、それ以外の画素のデータ
Ｂ″,C″…は、上記差分演算により原画像８の対応する
画素のデータB,C,…に比し非常に小さい値となる。次
に、高速演算回路３によって上記差分データ11から、上
記原画像８のデータと補間拡大画像10のデータの対応す
る画素における等しいデータ同士、例えばＡとA,DとD,G
とG,…で差分をとった結果のデータ“0"を除いて、補正
データ12を作る（ステップ）。この補正データ12は、
データ圧縮後において原画像８を復元する際に必要とな
るデータであり、上記データ“0"のところはデータとし
て残さないことにより、上記補正データ12そのもののデ
ータ量を減少させている。そして、この状態で上記縮小
画像９のデータと、補正データ12とを圧縮データとし
（ステップ）、第１図に示すようにそれぞれ磁気ディ
スク装置１に格納する。これにより、原画像８のデータ
量を、縮小画像９のデータと補正データ12とを合せたデ
ータ量に圧縮して格納することができる。Now, in FIG. 1, the original image 8 consisting of a digital image
Suppose that the data of is compressed and stored. First, the original image 8 from the magnetic disk device 1 is controlled by the CPU 6 shown in FIG.
The image data of. Here, the image size of the original image 8 is, for example, 12 pixels in the X direction and 12 pixels in the Y direction. Next, the high-speed arithmetic circuit 3 thins out the image data of the original image 8 by, for example, 3-point thinning, and reduces the image size at an appropriate ratio to create a reduced image 9 (step in FIG. 2). Then, the image size of the reduced image 9 is, for example, 4 pixels in each of the X and Y directions.
Next, the data of the reduced image 9 is subjected to interpolation enlargement processing by the high-speed arithmetic circuit 3 to produce an interpolation enlarged image 10 having the same size as the original image 8 (step). Here, the data marked with a circle among the data of the interpolated enlarged image 10 in FIG. 1, for example, “A, D, G, J” and “A, E, K, K”
Is the data contained in the reduced image 9 and the data of the original image 8 is still there. In addition, data shown with a dash between them, for example, "B ', C' ..., a ', b', ..., B ', b',
"..., I ', U', ..." is data obtained by interpolation calculation from the data of the reduced image 9 and is slightly different from the data originally included in the original image 8. After the interpolated enlarged image 10 is created in this way, the high-speed arithmetic circuit 3 calculates the difference for each pixel between the data of the original image 8 and the data of the interpolated enlarged image 10 to obtain the difference data 11 Make (step). That is, A−A = 0, B
-B '= B ", C-C' = C", D-D = 0, ...
The difference data 11 is obtained. Here, as described above, the data marked with a circle in the data of the interpolated enlarged image 10 is where the data of the original image 8 remains, and therefore the data of the pixels of the difference data 11 corresponding to those positions. The value will be "0". Further, the data B ″, C ″, ... Of the other pixels have a much smaller value than the data B, C ,. Next, the high-speed arithmetic circuit 3 uses the difference data 11 to compare the same data in the corresponding pixels of the data of the original image 8 and the data of the interpolated enlarged image 10, for example, A, A, D and D, G.
The correction data 12 is created excluding the data "0" which is the result of taking the difference between G and. This correction data 12 is
This is data required when the original image 8 is restored after data compression, and the data amount of the correction data 12 itself is reduced by not leaving the data "0" as data. Then, in this state, the data of the reduced image 9 and the correction data 12 are made into compressed data (step) and stored in the magnetic disk device 1 as shown in FIG. As a result, the data amount of the original image 8 can be compressed and stored in the data amount of the data of the reduced image 9 and the correction data 12.

次に、このようにしてデータ圧縮された原画像８を復元
するには、概ね圧縮の逆手順で行えばよい。すなわち、
まず磁気ディスク装置１から縮小画像９のデータ及び補
正データ12を読み出す。次に、上記補正データ12に対
し、圧縮時の３点間引きに対応する位置に“0"データを
取り込んで、差分データ11を作る。次に、上記縮小画像
９のデータに対して補間拡大処理を施し、原画像８と同
一サイズの補間拡大画像10を作る。その後、上記補間拡
大画像10のデータと差分データ11との間で対応する画素
ごとに差分演算を実行して、原画像８を復元すればよ
い。Next, in order to restore the original image 8 that has been data-compressed in this way, a procedure generally reverse to the compression may be performed. That is,
First, the data of the reduced image 9 and the correction data 12 are read from the magnetic disk device 1. Next, with respect to the correction data 12 described above, "0" data is taken in at a position corresponding to the thinning out of three points at the time of compression to create difference data 11. Next, interpolation enlargement processing is performed on the data of the reduced image 9 to create an interpolation enlarged image 10 having the same size as the original image 8. After that, the difference calculation is executed for each corresponding pixel between the data of the interpolated enlarged image 10 and the difference data 11 to restore the original image 8.

なお、第１図においては、原画像８の画素数を12×12と
し、縮小画像９の画素数を４×４として示したが、本発
明はこれに限らず、それより大きくても又は小さくても
よい。また、本発明は画像データの圧縮に限らず、それ
以外のデジタルデータの圧縮にも同様に適用できるもの
である。In FIG. 1, the number of pixels of the original image 8 is 12 × 12 and the number of pixels of the reduced image 9 is 4 × 4. However, the present invention is not limited to this, and may be larger or smaller. May be. Further, the present invention is not limited to compression of image data, but can be similarly applied to compression of other digital data.

発明の効果 本発明は以上説明したように、原データから間引き処理
により縮小データを作り、この縮小データを補間拡大処
理によって原データと同一サイズに拡大した補間拡大デ
ータと上記原データとの間で対応する位置ごとに差分を
とることにより、従来のような原データの内部において
隣り同士のデータ間で直接差分をとることをなくすこと
ができる。従って、医用画像等において、仮りに隣り同
士のデータ間で異符号となることがあっても、実際に差
分をとる原データと補間拡大データとの対応する位置で
は同符号となり、その差分の絶対値が本来のデータの値
より小さくなる場合の方が多い。このことから、原デー
タの全領域においてどのような場合においても圧縮のた
めの差分値を本来のデータ値よりも小さくすることがで
き、データ圧縮の圧縮率を向上することができる。従っ
て、データの格納容量を小さくしたり、伝送時間を短く
することができる。As described above, according to the present invention, reduced data is created from the original data by the thinning process, and the reduced data is expanded between the enlarged data and the original data which are enlarged to the same size as the original data by the interpolation enlargement process. By taking the difference for each corresponding position, it is possible to eliminate the conventional difference between the adjacent data inside the original data. Therefore, even if there is a different sign between adjacent data in a medical image or the like, the same sign is obtained at the corresponding positions of the original data and the interpolation enlarged data that actually take the difference, and the absolute value of the difference is In many cases, the value is smaller than the original data value. From this, the difference value for compression can be made smaller than the original data value in any case in the entire area of the original data, and the compression rate of data compression can be improved. Therefore, it is possible to reduce the data storage capacity and the transmission time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明によるデータ圧縮方法を画像データの圧
縮に適用した実施例を示す説明図、第２図はそのデータ
圧縮方法の手順を示すフローチャート、第３図は本発明
の方法の実施に使用する装置の概要を示すブロック図で
ある。 ８……原画像（原データ） ９……縮小画像（縮小データ） 10……補間拡大画像（補間拡大データ） 11……差分データ 12……補正データFIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment in which a data compression method according to the present invention is applied to image data compression, FIG. 2 is a flow chart showing a procedure of the data compression method, and FIG. It is a block diagram which shows the outline | summary of the apparatus used. 8 …… Original image (original data) 9 …… Reduced image (reduced data) 10 …… Interpolated enlarged image (Interpolated enlarged data) 11 …… Differential data 12 …… Corrected data

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】原データから間引き処理により縮小データ
を作り、この縮小データに対して補間拡大処理を施して
上記原データと同一サイズの補間拡大データを作り、し
かる後に上記原データと補間拡大データとの間で対応す
る位置ごとの差分をとって差分データを作り、その後こ
の差分データから上記原データと補間拡大データの対応
位置における等しいデータ同士で差分をとった結果のデ
ータを除いて補正データを作り、上記縮小データと補正
データとを圧縮データとすることを特徴とするデータ圧
縮方法。1. Reduced data is created from original data by thinning processing, interpolation expanded processing is applied to this reduced data to create interpolated expanded data of the same size as the original data, and then the original data and the interpolated expanded data are obtained. The difference data is created by taking the difference for each position corresponding to the correction data, and the correction data is then removed from this difference data, which is the result of the difference between the same data at the corresponding positions of the original data and the interpolation enlarged data. And compressing the reduced data and the correction data as compressed data.