JPS6342587A - デ−タの圧縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データの非可逆圧縮方法、特に再生画像のエ
ツジ部分の劣化の少ない圧縮方法に関する。

〔従来技術〕

電子通信学会論文誌、１９８５年、Ｖｏｌ　Ｊ　６８−
　Ｂ。

瀧９［適応量子化器を用いた画像信号のハイブリッド付
号化方式Ｊ　（Ｐ、　１０８７〜１０８９　）には、従
来から非可逆圧縮で使用するビット配分テーブルの作シ
方及びビット配分テーブルによるデータの桁落ちの仕方
について記載がある。

画像データの例で上記従来例を説明する。画像データの
１画素が２１６階調の濃度であるとした時の１画素の濃
度データ例を第７図（イ）Ｋ示す。この濃度データａ１
を右ｌＯピットシフトさせるとデータ＆２を得る。右ビ
ットシフトによって、この下位１０ビツトはデータを失
う。次に、データａ２に対して左１０ピツトシフトを行
う。この結果、−一タａ３を得る。データａ３は、下位
ｌＯビットがすべて１０′とな９、上位６ビツトがデー
タａ１の上位６ビツトと同じ内容となる。

〔発明の解決しようとする問題点〕

上記従来例は、データａ３の下位ｌＯビットはオール１
０′とした。この結果、元のデータ＆ＩＫ対して該デー
タａ１の下位１０ビツトのデータが失われたことになり
、代シにオール１０′にさせるやり方をとった。従って
、データａ３は、データ＆１の下位ｌＯビット分のデー
タの誤差を元のデータ１１に対して持つことになる。

データａ３は、データ＆１に対して冗長な下位１０ビツ
トを切り捨てたことになり、データａ１を圧縮させとみ
ることができる。この圧縮はいわゆる非可逆圧縮である
。データａ３は更に他の方法によって、その中の有効な
データ″１１″のみを取出して圧縮することができる。

これによって、更に圧縮されたデータａ３Ｏ（図示せず
）となる。

画像の再生をするには、データａ４を復号化してデータ
ａ３を得、このデータａ３を表示データとし、ＣＲＴに
表示させる。然るに、データａ３は元のデータａ１に対
して下位ｌＯビットを切り捨てているため、画像の中に
輪郭部分が存在していた場合、この輪郭部分の再生に際
し、いわゆる画像のぼける現象の生ずることが多かった
。

本発明の目的は、再生画像のぼけを少なくしてなる非可
逆圧縮方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、データａ３にあっては、切り捨てた下位ビッ
トに対してオール１０″を挿入する代シに、１画面の全
画素についての切り捨てるべきデータの平均値を求め、
この平均値データをすべての画素のデータａ３の下位１
０ビツトにそのまま埋め込むようにしたものである。

〔作用〕

データａ３の下位の切り捨てビットには、１画面の全画
素の切り捨てるべきデータの平均値が挿入するため、再
生時にはぼけの発生が防止できることになった。

〔実施例〕

第１図は本発明を実現する処理システムの実施例を示す
。共通・ぐス６を介してＣＰＵＩ、　メモリ２、ＣＲＴ
３．高速演算回路４．外部メモリ５を接続する。ＣＰＵ
Ｉは、全体の管理及び低速処理を行う。メモリ２はプロ
グラム及び各種データを格納する。外部メモリ５は、種
々のデータ及びプログラムを格納すると共に、プログラ
ムはメモリ２に送られて使用される。ＣＲＴ３は表示を
行う。

高速演算回路は、各種演算器及びレジスタ群、ダート群
よ構成υ、それらの相互の接続をシーケンサによって実
現させる構成をなす。このシーケンサはプログラムを格
納しており、このプログラムを起動することによって、
そのプログラムに従って素子相互の接続をシーケンシャ
ルに実現し、・母イグライン処理を行う。

本実施例では、高速演算回路は、画素単位の桁下げ９桁
上げの実行、及び切り捨て部分の平均化処理及びその平
均値の切り捨で部分への埋込み処理を行うべく、プログ
ラムを持つ。このプログラムの実行によって本実施例の
処理が実行される。

第２図は、動作説明図である。簡単のため、３画素の事
例を想定する。画素Ａ２画素Ｂ２画素Ｃに対して、それ
ぞれ下位に桁下げしてＢ１、Ｂ２、Ｂ３を切り捨てる。

そして再び桁上げする。この桁上げした場合、下位の切
り捨て部分に、平均値（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）／３を求め
て埋込む。

第３図は直交変換を使りた非可逆圧縮への適用例を示す
。この処理は、すべて高速演算回路４の内部での処理で
おる。

第３図で、先ず画像メモリ２０内の原画像を読出した後
原画像ａｔｍ少（ステップ２１）シ、縮少画像３を得る
。次に、こ７の縮少画像すに補間拡大処理（ステップ２
２）を施し、補間拡大画像ａ′を得る。

補間方法には内挿法や外挿法があ夛、また−火桶間二次
補間法がある。この補間拡大画像ａ′の画像大きさは、
原画像ａの大きさと同じとする。

次に、原画像ａと拡大画像ａ′との間で各画素毎に差分
（ステラｆ２３）をとる。この差分け、濃度差分である
。差分画像（ａ−ａ’）の直交変換を行う。直交変換法
には、アダマール嗜つオルシエ変換法や、フーリエ変換
法がある。

直交変換によって得た変換後のデータβは、−担バッフ
ァメモリエにステラｆ２４で格納する。このパッファメ
モリエは、高速演算回路４内に存在する。外部メモリ５
に格納させてもよい。

次に、メモ＋７　工内のデータβを桁下げ、桁上げする
。この桁下げ量、桁上げ量は、ピット配置（アロケーシ
ヨン）テーブル器が指定する。ピットアロケーションテ
ーブル２９は、各画素対応のβに対して、桁下げ、桁上
げの指示をデータとして持つ、、１画面全体が同一桁下
げ、同一桁上げであれば、テーブル器は画素位置に関係
なく、同一桁下げ指示、同一桁上げ指示のデータのみを
持てばよい。

しかし、１画面内の位置で、桁上げ、桁下げの内容を異
にする場合が多い。ある画素では１０ビツト右シフト、
他のある画素では８ビツト右シフト。

また、ある画素では１１ビツト左シフト、他のある画素
では７ピツト左シフトといった如く指示内容がテーブル
２９内に格納されている。

そこで、メモリＩ内の画素対応の変換データβ毎にテー
ブル２９の指示に従りて、先ず桁下げ（右シフト）を行
い、次いでこの桁下げたデータに対して桁上げを行う。

かくして得た桁上げ後のデータβ′について、メモリエ
の画素対応のデータβとの差分（β−β′）をとる。こ
の差分は切り捨てられたデータに相当する。そして、１
画面の全画素について求めた差分（β−β′）に対して
、平均値を求める。

一方、桁下げ後のデータは、次々に画素の走査順位（ラ
スク走査方式に従っての意）に従って、ステップ２６で
バッファメモリ■に充填してゆく。

この充填とは、有効なデータのみをつめ込んで可逆圧縮
することを意味する。

更に、ビットアロケージ嘗ンテープル於の内容も、デー
タ容量を少なくするためにバッファメモリ３０内に有効
なデータのみをつめ込んで可逆圧縮させておく。

メモリ■のデータＣＰ、平均値ａｖｒ、　メモリ３０の
圧縮値ＢＡＴＰ及び圧縮画像すとは、外部メモリ５に格
納する。即ち、原画像ａは、ｂ、　ＣＰ、　ａｖｒ。

ＢＡＴＰとを要素とする画像に圧縮され、外部メモリ５
内に格納されたことＶこなる。

尚、ピットアロケーションテーブル器は、固定であって
もよいが、可変にすることもできる。可変にする場合は
、ステラｆ２８で求めた偏差（β−β′）の大きさによ
って可変にすることになる。例えば、初期のテーブル２
９の内容によって、β′を求め、このβｌについて（β
−β′）の偏差をとシ、所定値よシ犬であれば、その偏
差を少なくする方向でテーブルｎの内容を変更する。こ
の変更後のテーブル２９の内容によって再びβ′を求め
、（β−β′）の偏差をみて所定値より大であるか否か
を判断する。

犬であれば、再びテーブル２９の内容を変更する。

この変更後のテーブル２９の内容に従って、再びβ′を
求める。

この繰返し処理は、回数を決めておいて、その回数に達
するまで繰返すやυ方１回数を決めないで必ず所定値内
になるまで繰返すやシ方とがある。

尚、補間拡大画像ａ′は、差分（ａ−ａ’）を求めた後
には不用である。

次に、第４図により、画像の再生処理を説明する。この
画像の再生処理は高速演算回路４内で実行する。画像再
生のための画像データは第３図で述べたメモリ５内の各
データｂ　、　ＣＰ、　ＢＡＴＰ、　ａｖｒである。

先ず、外部メモリ５から縮小画像すを読出（ステラ７’
２１ａ）ｌ、、、先の補間拡大処理と同じ処理（ステラ
７°２２ａ）を行い、補間拡大画像ａ′を得る。

更に、外部メモリ５からデータＣＰ、　ａｖｒ　、　Ｂ
ＡＴＰを読出す（ステップ２６ｍ、３１ｍ、３０ｍ　）
。データＣＰの伸長をはかシ桁下げしたデータβを得る
（ステラ７’２４ｍ）。次いで読出したＢＡＴＰを伸長
してＢＡＴ　をテーブル３０　ｍに登録させ、このテー
ブル内のＢＡＴにより、データβをβ′に変換する（ス
テップ２７ａ）。次に、β′に平均値ａｖｒを加え（ス
テラｆ３３）、逆直交変換を行い、（、−８’）を得る
（ステップ２３ａ）。

この（ａ−ａ’）と先に求めたａ′とを加算すると、原
画像ａが再生される。この再生画像はぼけの少ない画像
となる。

尚、この再生処理は、データ圧縮時と異ったオフライン
処理でｓｂ、データ圧縮時のシステムと異ったシステム
で実現させてもよい。

第５図、第６図でデータ例を示す。第５図（イ）は、原
画像ａを示し、Ａｌｌ、Ａ１２、・・・はそれぞれ画素
位置の濃度データである。第５図（ロ）は縮小画像すを
示す。ｉ、ｊ（ｎ、ｍの関係となる。第５図（ハ）は補
間拡大画像ａ′の画像を示す。縦横はｎＸｍの関係であ
シ、第５図（イ）の大きさと同じとなる。

第５図に）はテーブル器内のテーブル内容を示す。

各画素対応にあるいは数画素まとめて桁下げ量と桁上げ
量とを示す値Ｓ　１１、Ｓ　１１、・・・を登録させて
おく。第５図（ホ）は、ｍ−ａ’ｉｃよる結果の差分画
像を示す。第・５図（へ）はβの画像を示す。

第６図（イ）は、β′の画像を示す。第６図（ロ）はβ
−！の画像データを示す。

以上から明らかなように、各画素単位に処理がされてゆ
く。

〔変形例〕

平均値は、画面の全画素における切り捨てデータの平均
値が好ましい。しかし、全画面ではなく一部の画面につ
いての切り捨てデータの平均値であってもよい。更に、
データ数が多い場合には、その総データ数（桁下げさせ
る数）をＮとするとＮ＋１ き、　２−をもりて平均値とすることもできる。

この場合は、Ｎ個のデータは乱数的な扱いとした。

また、桁下げの仕方が複数（例えばｎ）存在する場合、
求めるべき平均値の数は２ｎとなる。

更に、正、負のいずれのデータであっても適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、桁上げしたデータを補正できるので、
再生画像のぼけが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例図、第２図は本発明の厘理説明
図、第３図、第４図は本発明の実施例図、第５図、第６
図はデータ構成図、第７図は従来例図である。 ｌ・・・ＣＰＵ、２・・・メモリ、３・・・ＣＲＴ、４
・・・高速演算回路、５・・・外部メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像の画素位置毎の画素データをビット配分テーブ
   ルに従って圧縮させるデータの圧縮方法において、 上記テーブルには、画素位置毎の桁下げ量、桁上げ量を
   登録させておき、画素データ毎に対応する画素位置の桁
   下げ量、桁上げ量をテーブルから読出し、該画素データ
   を該桁下げ量に従って桁下げすると共にそのオーバーフ
   ロー分を切り捨て、該桁下げ後上記桁上げ量に従って桁
   上げすると共に上記切り捨てたオーバーフロー分の部分
   に切り捨てデータに対応するデータを挿入させることと
   したデータの圧縮方法。 ２、上記挿入するデータは、画像全体を通して切り捨て
   たデータの平均値とする特許請求の範囲第１項記載のデ
   ータの圧縮方法。 ３、上記挿入するデータは画像の総画素数をＮとすると
   き、（Ｎ＋１）／２の値とする特許請求の範囲第１項記
   載のデータの圧縮方法。 ４、上記テーブルの桁下げ量、桁上げ量は、変更可能と
   せしめてなる特許請求の範囲第１項記載のデータの圧縮
   方法。