WO2004082260A1 - Jpeg圧縮ファイルの生成方法 - Google Patents

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Kanae Ikeda
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Kyosuke Yoshimoto
Aki Kimura
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Definitions

  • step S14 derives a second quantization template by multiplying the reference first quantization table by the coefficient value Aq t derived in step S13. Processing.
  • the frequency means a frequency when a change in pixel value is considered as a wave.
  • Sj f depends on the image file before compression according to (the file size of the JPEG compressed file before conversion) 1 (the size of the image file that does not depend on the image file).
  • the size of the data part not to be converted is converted to the file size that excludes it.
  • step S 1 3 sets the constant file size S jf where JPEG compression desired file by the equation (4), to derive the file Irusaizu S jf 5 which is converted. Then, the converted file size S jf 5 is substituted for S jf of the approximate expression (1) derived in step S 12 to derive a coefficient value Aq t for deriving the first quantization table.
  • the derivation is performed by adding the difference between the pixel values for each unit block 2. Since it is mainly performed by addition and subtraction, it is possible to derive the image feature amounts Va and Vb in a short time.

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Abstract

画像データから画像特徴量Va,Vbを導出し、当該画像特徴量Va,Vbに基づいて係数C,Dを定め、JPEG圧縮ファイルのファイルサイズSfjと量子化データ係数値Aqtとで表された近似式を導出する。そして、前記近似式に基づいて、希望する所定のJPEG圧縮ファイルのファイルサイズを設定することにより、量子化データ係数値Aqtを導出し、当該量子化データ係数値Aqtを基準となる第一の量子化テーブルに乗算させることにより、第二の量子化テーブルを得る。そして、当該第二の量子化テーブルを用いて、画像データを実際にJPEG圧縮する。

Description

明 細 書
J P E G圧縮ファィルの生成方法
技術分野
この発明は、 所定のファイルサイズの J P E G圧縮ファイルを生成す るための J P E G圧縮ファイルの生成方法および J P E G圧縮ファイル の生成装置および画像処理装置に係る発明である。 背景技術
従来より、 J P E G圧縮ファイル装置において J P E G圧縮ファイル を生成するに際して、 当該生成される J P E G圧縮ファイルのファイル サイズが、 予め定められた所定のファイルサイズと等しくなるようにす る必要がある。
画像デ一夕を圧縮して J P E G圧縮ファイルを生成するに際して、 量 子化テ一ブルが用いられるが、 当該量子化テ一プルとして固定されたも のを採用したとすると、 単純な画像データと複雑な画像データとでは、 生成される J P E G圧縮ファイルのファイルサイズとして、 2倍以上の ファイルサイズ差が容易に発生してしまう。
したがって、 従来技術として、 予め基準となる量子化テ一ブルを用意 しておき、 圧縮される画像データの種類に応じて当該量子化テーブルを 変換し、 当該変換された量子化テーブルを用いて画像データの圧縮処理 が行われる技術が、 下記特許文献に記載されている。
特開平 1 0— 6 6 0 0 4号公報
当該従来技術は、 所定のファイルサイズの J P E G圧縮ファイルを得 るために、 圧縮前の画像デ一夕の一部を、 一度、 J P E G圧縮し、 その 結果得られる圧縮デ一夕のサイズを評価値とし、 当該評価値を基に、 画 像データ全体を J P E G圧縮するための量子化テ一プルを算出する、 と いう技術である。
具体的に、 一部のデ一夕を J PE G圧縮する場合には、 予め用意され た固定の量子化テーブルを用いている。 次に、 当該固定の量子化テープ ルにより、 画像データの一部を J P E G圧縮したときのデ一夕のサイズ の結果を評価値 Hとして求める。
次に、 評価値 Hを基に、 画像データ全体を J PEG圧縮するための量 子化テーブルのファクタ qを、 q=MxH— Nの算出式により算出する 。 ここで、 Mと Nは、 所定の係数であり、 希望のファイルサイズ毎に、 実験によって予め (こ決定される係数である。
さらに、 上記従来技術の実施例においては、 上記算出式 q = MxH— Nにおける係数 Mは、 評価値 Hが大きくなると、 大きくなる傾向がある 。 よって、 係数 Mを評価値 Hに応じて M 1、 M2の 2段階に切りかえる 方法がとられている。 発明の開示
しかし、 上記先行技術に係る J P E G圧縮ファイル生成装置では、 画 像データ全体を最終的に J P E G圧縮処理する前に、 画像の一部に関し て、 J PEG圧縮処理を行う必要があり、 2度の J P E G処理を要して いたため、 実際に JPEG圧縮ファイルが作成されるまでに、 かなりの 時間がかかり、 処理自体も複雑化していた。
また、 係数 M, Nの値は、 JPEG圧縮ファイルの希望とするフアイ ルサイズ毎に、 実験により予めに求める必要があるので、 希望とするフ アイルサイズを複数設定する必要がある場合には、 膨大な実験を行わな ければならないという問題があつた。
さらに、 上記算出式では、 係数 Mが評価値 Hの値に依存していたが、 従来の技術では、 単に 2段階に切り替える方法により、 当該評価値 Hの 依存性を担保しているに過ぎないため、 評価値 Hの依存性を精度良く反 映することができず、 結果として量子化テ一ブルのファクタ qを高精度 に求めることが不可能であつた。
したがって、 当該ファクタ qに基づいて得られる、 量子化テ一プルに より生成された J PE G圧縮ファイルサイズと、 処理前に希望していた ファイルサイズとの間に大きなずれが生じていた。
そこで、 この発明は、 簡易 '短時間の処理で、 高精度に所定のサイズ の J PE G圧縮ファイルを生成することができる JPEG圧縮ファイル の生成方法、 JPEG圧縮ファイルの生成装置および画像処理装置を提 供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、 本発明に係る J PE G圧縮ファイルの 生成方法は、 量子化データ係数値と、 基準となる第一の量子化テーブル とに基づいて得られる、 第二の量子化テーブルを用いて、 画像デ一夕か ら J P E G圧縮ファイルを生成する J P E G圧縮ファィル生成方法にお いて、 (a) J PEG圧縮前の前記画像デ一夕から画像特徴量を導出す るステップと、 (b) 前記画像特徴量に基づいて、 所定の係数の値を定 めるステップと、 (c) 前記量子化データ係数値および前記所定の係数 を含む、 J P E G圧縮ファイルのファイルサイズを表す関係式に対して 、 前記ステップ (b) により定められた値を前記所定の係数に適用し、 前記 J P E G圧縮ファイルのファイルサイズとして、 所望のファイルサ ィズを設定することにより、 前記量子化データ係数値を導出するステツ プとを、 備えている。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係る J P E G圧縮ファイルの生成方法の処理手順 を示すフローチャートである。 第 2図は、 画像特徴量の導出方法を説明するための図である。
第 3図は、 係数値とファイルサイズとの関係を示す近似式の妥当性を 説明するための図である。
第 4図は、 係数 Cと画像特徴量との関係を示す式の妥当を説明するた めの図である。
第 5図は、 係数13と画像特徴量との関係を示す式の妥当を説明するた めの図である。
第 6図は、 この発明による JPEG圧縮ファイルの生成方法を実施し た場合の結果を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明 する。
第 1の実施の形態
第 1図は、 本実施の形態に係る J P E G圧縮ファイルの生成方法にお ける、 J PE G圧縮処理の手順を説明するためのフロ一チヤ一トである この処理は、 予めプログラムされたコンピュータにより実行されても よい。
第 1図において、 ステップ S 11は、 J P E G圧縮前の画像デ一夕か ら画像特徴量を導出する処理である。
次に、 ステップ S 12は、 ステップ S 1 1にて導出された画像特徴量 を基に、 上記画像デ一夕を入力データとした場合の J P E G圧縮フアイ ルのファイルサイズ S j f と、 基準となる第一の量子化テーブルに対す る量子化データ係数値 (以下、 単に係数値と称す) Aqtとの間の関係 を示す近似式を導出する処理である。
具体的に、 ステップ S 12では、 予め用意されている近似式、 S j f = (係数 C) xAq t (係 数 D ) · · · ( ! ) の係数 Cおよび係数 Dを、 ステップ S I 1にて導出された画像特徴量に 基づいて決定するものである。 ここで、 導出された近似式 (1) により 、 例えば、 ファイルサイズ S j f を決めると、 一意に、 係数値 Aq tを 導出することができる。
次に、 ステヅプ S 13は、 上記近似式 (1) の S j f として、 希望す る所定のファイルサイズの値を設定し、 近似式 (1) に基づいて係数値 Aq tを導出する処理である。
次に、 ステップ S 14は、 基準となる第一の量子化テーブルに、 ステ ヅプ S 13で導出された係数値 Aq tを乗算することにより、 第二の量 子化テ一プルを導出する処理である。
最後に、 ステップ S 15は、 当該第二の量子化テーブルを用いて、 画 像データに対して JP E G圧縮処理を実行することにより、 希望してい た所定のファイルサイズの J P E G圧縮ファイルを生成する処理である ο
以下、 具体的な処理内容および近似式 (1) の妥当性について説明す る。
はじめに、 第 1図のステヅプ S 1 1における画像特徴量の導出方法に ついて説明する。 第 2図は、 画像デ一夕 1が、 8 [ドット ] X 8 [ドヅ ト] 単位の単位プロヅク 2毎に分割されることを説明するための図であ る。
さて、 本発明の実施の形態の JPE G圧縮ファイル生成装置において は、 以下に示す式により、 第一の画像特徴量 V aと、 第二の画像特徴量 Vbとを導出することとする。 なお、 圧縮前の画像デ一夕 1は RGB形 式である。
Va =∑ ( | Goo -G | ) ,/ (単位ブロック数 x 3) · · · ( 2)
Vb
Figure imgf000007_0001
{ I G00-G33 I + ( I R00— R33 I + I B00-B33 I ) / 2} j (単位ブロック数 X 3) · · · (3)
ここで、 GQ(), R 005 B。flは、 第 2図で示すように (最左上の画素は 、 0行 0列に位置しているとする。 ) 、 各単位プロック 2の 0行 0列目 に位置する画素の (緑 '赤 '青) の画素値である。 また、 Guは、 各単 位ブロック 2の 1行 1列目に位置する画素の緑の画素値である。 また、 G33, R33, B33は、 第 2図で示すように、 各単位ブロック 2の 3行 3 列目に位置する画素の (緑 ·赤 ·青) の画素値である。
また、 上記式 (2) , (3) において、 ∑は、 分割された単位ブロッ ク 2の数 iについての和である。 したがって、 例えば、 画像デ一夕 1が 横 160 [ドット] X縦 120 [ドット] の画像で構成されている場合 には、 300個の単位プロック 2について、 I G。。― Gn Iの和が計算 されることになる。 また、 (単位ブロック数) は、 上記例の場合には、 300となる。
式 (2) , (3) に示す通り、 第一の画像特徴量 V aは、 横方向に 1 、 縦方向に 1だけ離れた、 二つの画素 (第一の距離の範囲にある二つの 画素と把握できる) の画素値の差を用いて表されている。 また、 第二の 画像特徴量 Vbは、 横方向に 3、 縦方向に 3だけ離れた、 二つの画素 ( 第二の距離の範囲にある二つの画素と把握できる) の画素値の差を用い て表されている。
ここで、 J PEG圧縮処理は、 輝度成分、 色差成分に分けて処理され るが、 特に、 輝度成分に多くのデータ量が割り当てられる。 そして、 当 該輝度成分と相関が高い色が 「緑」 であるため、 上記式 (2) は、 Gの 画素値のみに関して計算することとした。
また、 R、 Bの画素値も Gの画素値ほどではないが、 J PEGフアイ ルに影響を及ぼすため、 式 (3) には、 R, G, Bの画素値に関して導 出している。 また、 上記式 (3) において、 分子の除算の 「2」 は、 輝 度成分と相関の高い Gに対して、 Rや Bは、 その影響が小さいことに起 因している。
以上により、 上記式 (2) により得られる第一の画像特徴量 Vaは、 画像データ 1における画素値の急激な変化を表す、 高い周波数成分を示 しいることが分かる。 また、 上記式 (3) により得られる第二の画像特 徴量 Vbは、 第一の画像特徴量 Vaに比べて画像デ一夕 1における画素 値の緩慢な変化を表す、 低い周波数成分を示していることが分かる。 さらに、 式 (2) , (3) から分かるように、 画像特徴量 Va, Vb の導出は、 二つの画素の画素値の差の絶対値の和算が大半であるので、 非常に簡単な計算により、 当該画像特徴量 V a, Vbの導出を行うこと ができる。
なお、 ここでの周波数とは、 画素値の変化を波と考えた場合の周波数 を意味している。
次に、 ステップ S 13での処理について説明する。
ステップ S 13では、 外部より、 希望する J PEG圧縮ファイルの所 定のファイルサイズを近似式 ( 1) の S j f として設定し、 ステップ S 12で導出された近似式 (1) と当該所定のファイルサイズとに基づい て、 係数値 A q tを導出するのだが、 ステップ S 13では、 以下に示す S j fの換算が行われ、 当該換算されたファイルサイズ S j f ' を近似 式 ( 1 ) の S j fに代入し、 計数値 Aq tを導出する。
S j f 5 = { (設定される所定のファイルサイズ S j f ) - (画像デ —夕に依存しないデ一夕部分のサイズ) } X 160 X 120/ (実際の 画像の横のドット数 X実際の画像の縦のドット数) · · · (4) 上記式 (4) において、 X 160 X 120/ (実際の画像の横のドッ ト数 X実際の画像の縦のドット数) により、 S j fは、 1.60 [ドット ] X 120 [ドット] の画像の大きさのファイルサイズに換算される。 したがって、 当該換算により、 画像の縦横の大きさに関わらず、 同一 の近似式 (1) を用いて J PE G圧縮処理を行うことができる。 つまり 、 違う大きさの画像デ一夕 1を JPEG圧縮処理を行う際に、 当該換算 を行わないと、 異なる大きさの画像データ 1ごとに対応する近似式を用 意しておく必要があるが、 当該換算により、 異なる大きさの画像デ一夕 1を常に、 同一の大きさの画像デ一夕 1 (今の場合、 160 x 120の 画像デ一夕 1の大きさ) のファイルサイズとして換算するので、 用意し ておく近似式 (1) は一つで済み、 異なる大きさの画像データ 1を同一 の近似式 (1) に基づいて処理することができる。
また、 式 (5) において、 (換算前の JPEG圧縮ファイルのフアイ ルサイズ) 一 (画像デ一夕に依存しないデ一夕部分のサイズ) により、 Sj fは、 圧縮前の画像デ一夕に依存しないデータ部分のサイズを除外 するファイルサイズに換算される。
したがって、 当該換算により、 より高精度に希望するファイルサイズ に等しいサイズの J P E G圧縮ファイルを生成することができる。 つま り、 後述するように、 近似式 (1) の係数 C, Dは画像データ 1の特徴 量に依存する量である。 よって、 ファイルサイズ S j f として、 量子化 テ一プルの部分など圧縮前の画像データ 1に依存しないデ一夕部分が含 まれていると、 近似式 (1) の近似の精度が落ちてしまう。 そこで、 当 該換算により、 設定するファイルサイズより画像データ 1に依存しない デ一夕部分のデ一夕量を差し引いて値を S j f として用いることにより 、 画像データ 1の画像特徴に依存する係数 C, Dと、 画像デ一夕 1の画 像特徴に依存する S j f 5 同士の関係となり、 近似式 (1) の精度を向 上させることができる。
次に、 近似式 ( 1) の妥当性について説明する。
近似式 (1) は、 以下に示す実験結果から得られた実験式である。 第 3図は、 実際の J PEG圧縮処理における、 係数値 A qtと換算後の J PEG圧縮ファイルのファイルサイズ S j f , との関係を示す実験結果 である。 , 第 3図において、 縦軸は換算後の JPEG圧縮ファイルサイズ S j f ' を示しており、 横軸は、 係数値 Aq tを示している。 また、 当該実験 は、 二種類の横 640 [ドット]、 縦 480 [ドヅト] の圧縮されてい ない画像デ一夕 1を、 人為的に設定した幾つかの係数値 A q tについて 、 実際に JPEG圧縮することにより行われた。
ここで、 二種類の画像データ 1に対する実験結果を、 それぞれ四角形 のプロットと、 丸型のプロットとで区別してしている。 本実験では、 5 点の係数値 Aq tを設定し、 当該設定した係数値 Aq tに対して、 実際 に J PE G圧縮を行い、 圧縮後のファイルサイズ S j f を観測し、 当該 S j f を式 (4) により換算した S j f ' を求めることにより行われた ο
また、 第 3図に示した実験では、 基準となる第一の量子化テ一プル、 つまり第一の輝度信号用量子化テーブル、 および第一の色差信号用量子 化テーブルとして、 それぞれ I S 0/1 E C 1 09 18 - 1 : 1 99 3 (E) の Ann e X Kにて示されている、 Tab l eK. 1および T a 1 e K. 2を用いている。
さて、 第 3図に示した二種類のプロットに対して、 最小自乗法を実施 して得られた近似曲線を、 第 3図にて実線で示している。 なお、 上記の 近似処理の際に得られる近似曲線の関数式も、 第 3図に併記している。 このように、 第 3図で示した実験結果より得られる実験式は、 式 ( 1 ) の関数形で、 高い精度で近似できることが判明する。
また、 第 3図で併記した関数形において、 一方の画像において係数 C が 2. 66、 係数 Dがー 0. 574であるのに対して、 他方の画像にお いて係数 Cが 1. 9 1、 係数0が一 0. 602となっていることから、 係数 Cおよび係数 Dが、 画像デ一夕 1の種類によって、 その値が大きく 異なることも判明する。
このことから、 係数 C, Dが、 画像の特徴を示した各画像特徴量 V a , Vbに依存することを推測することができる。 つまり、 係数 C, Dを 、 各画像特徴量 Va, Vbの関数として表せることが推測できる。
したがって、 係数 C, Dの画像特徴量 Va, Vbに依存する関数形を 適式に選択し、 第 1図のステップ S 1 2で得られた画像特徴量 Va, V bを当該関数形に代入すれば、 画像デ一夕 1ごとに適した係数 C, Dを 得ることができ、 結果として高精度な近似式 ( 1 ) を得ることができる 本発明の J PE G圧縮ファイル生成方法においては、 係数 C, Dの関 数形として、 複数の画像データ 1を基にして統計的に得ることができた 、 下式のものを採用する。
C = 0. 2 22 xVa + 0. 033 xVb + 0. 49 9 · · · ( 5
)
D = 0. 0 1 9 xVa- 0. O O l xVb- 0. 6 7 6 · · ' ( 6
)
上式 ( 5) , ( 6) から分かるように、 係数 Dに関する画像特徴量 V bの寄与が、 他のものと比較して小さくなつている。
次に、 第 4図、 5に示す実験結果により、 上記式 ( 5) 、 ( 6) が適 式な関数形であることについて説明する。
ここで、 第 4図は、 式 ( 5) の妥当性を検討した実験結果であり、 第 5図は、 式 ( 6) の妥当性を検討した実験結果である。 また、 当該実験 は、 1 3種類の画像データ 1を対象に行われた。
また、 第 4図の横軸は、 実験結果の係数 Cの値を示しており、 縦軸は 、 式 (5) に基づく計算により導出した係数 Cの値を示しいる。 また、 第 5図の横軸は、 実験結果の係数 Dの値を示しており、 縦軸は、 式 (6 ) に基づく計算により導出した係数 Dの値を示しいる。
当該実験は、 はじめに、 第 3図で説明した実験を 1のサンプルに対し て実行し、 最小自乗法を用いて近似式を導出し、 当該近似式から係数 C および係数 Dの値を観測する。 これらが、 第 4図の実験結果の係数 Cで あり、 第 5図の実験結果の係数!である。
他方、 同一のサンプルに対して、 第 1図のステップ S 1 1で説明した 処理を実行し、 当該サンプルの画像デ一夕 1に対する画像特徴量 V a , V bを定め、 当該画像特徴量 V a , V bと式 (5 ) , ( 6 ) とによって 、 係数 Cおよび係数 Dを導出する。 これらが、 第 4図の計算により導出 された係数 Cの値であり、 第 5図の計算により導出された係数 Dの値で める。
そして、 上記で観測された係数 Cの値に対する、 上記で導出された係 数 Cの値を第 4図にプロットする。 また、 上記で観測された係数 Dの値 に対する、 上記で導出された係数 Dの値を第 5図にプロッ 卜する。 この処理を、 1 3種類のサンプルに対してそれぞれ実行し、 当該実験 結果を第 4図, 5に示すように各々プロットした。 また、 第 4図におい て、 破線は、 観測された係数 Cの値と、 導出された係数 Cの値とが等し い場合を示したものであり、 第 5図において、 破線は、 観測された係数
Dの値と、 導出された係数 Dの値とが等しい場合を示したものである。 第 4図から分かるように、 破線は、 1 3個のプロットに対して高精度 な近似線となっている。 このことは、 式 ( 5 ) が係数 Cを定める関数と して、 有効であることを意味している。
また、 第 5図から分かるように、 破線は、 1 3個のプロットに対する 近似線として、 その精度が係数 Cの場合に比較して多少、 精度が落ちて いる。 しかし、 式 (6 ) の近似は、 後述する測定結果が示す通り、 第 5 図で示した程度の係数 Dの近似誤差であれば、 十分に高精度であること が分かる.。
なお、 目標とする精度をそれほど高くする必要がない場合には、 係数 Dを固定値で扱うことも可能であると考えられる。
次に、 以上の実験の結果より、 その妥当性が示された上記各式を実際 に用いて、 J PE G圧縮処理を施す。
当該圧縮処理は、 以下の手順に従って行われた。
まず、 第 1図のステップ S 1 1において、 第 2図で示したように、 R GB形式である圧縮前の画像デ一夕 1を、 8 [ドット] X 8 [ドット] 単位の単位ブロック 2毎に分割する。 そして、 当該分割された各単位ブ ロヅク 2に対して、 予め用意されている式 (2) , (3) に基づいて、 J P EG圧縮される前の画像データ 1の画像特徴量 Va, Vbの導出を 行う。
次に、 ステップ S 1 2において、 予め用意されている式 ( 5) , ( 6 ) と、 前記ステップ S 1 1で導出された画像特徴量 Va, Vbとによつ て、 係数 C, Dを導出する。 そして、 当該導出された係数 C, Dを、 予 め用意されている式 ( 1 ) に代入し、 J PE G圧縮フアイルのファイル サイズ S j f と、 基準となる第一の量子化テーブルに対する係数値 A q tとの間の関係を示す近似式を導出する。
次に、 ステップ S 1 3において、 希望する JPEG圧縮ファイルの所 定のファイルサイズ S j f を設定し、 式 (4) により、 換算されたファ ィルサイズ S j f 5 を導出する。 そして、 ステップ S 1 2で導出された 近似式 ( 1 ) の S j f に、 換箅されたファイルサイズ S j f 5 を代入し 、 第一の量子化テーブル導出用の係数値 Aq tを導出する。
次に、 ステップ S 14において、 予め用意されている、 基準となる第 一の量子化テ一ブルに、 ステップ S 1 3で導出された係数値 A q tを乗 算することにより、 画像デ一夕 1を圧縮するために用いられる第二の量 子化テ一ブルを導出する。
最後に、 ステップ S 1 5において、 ステップ S 14で導出された第二 の量子化テーブルを用いて、 実際に画像デ一夕 1に対して J P E G圧縮 処理を施し、 前述で設定された、 所定のファイルサイズにほぼ等しいフ アイルサイズの、 JPE G圧縮ファイルを生成する。 上記一連の J PEG圧縮処理を 13個の画像デ一夕 1に対して施した 。 なお、 当該 JPEG圧縮処理は、 希望する JPEG圧縮ファイルのフ アイルサイズを、 4. 49[kバイ ト]と 3. 23 [kバイ ト]とに設定し た場合について行った。 当該 J PE G圧縮処理の結果を第 6図に示す。 第 6図から分かるように、 いずれの希望となるファイルサイズ (4. 49 kバイ ト、 または 3. 23 kバイ ト) に対しても、 ともに、 高い精 度で、 当該希望するファイルサイズに相当する J PE G圧縮ファイルサ ィズが得られている。
このように、 本発明では、 画像特徴量 Va, Vbからファイルサイズ S j f と量子化デ一夕係数値 A qtの関係を求める近似式 (1) を導出 し、 当該近似式 ( 1) から希望とするファイルサイズ S j f対する量子 化デ一夕係数値 Aq tを導出しているので、 ただ一つの近似式 (1) を 用意するだけで、 任意に設定されるファイルサイズの圧縮処理が可能と なる。 つまり、 先行技術のように、 設定されるファイルサイズ毎の膨大 な実験を、 予めに実施せずに済む。
さらに、 先行技術では、 画像データの一部を J PE G圧縮した後に、 画像デ一夕全体の J P E G圧縮処理が行われ、 二度の J P E G圧縮処理 で費やされる時間は、 膨大なものであった。 しかし、 本発明では、 一回 の J P E G処理で済むので、 処理時間の軽減となる。
また、 .第 2図を用いて説明したように、 画像特徴量 Va, Vbを導出 するに際して、 画素値の差を各単位プロック 2毎に加えることにより導 出しているので、 当該導出処理は、 主として和算 ·差算で行われるため 、 画像特徴量 V a, Vbを短時間で導出することが可能となる。
また、 二つの画像特徴量 Va, Vbを導出する際に、 第一の距離の範 囲にある二つの画素の画素値の差と、 第二の距離の範囲にある二つの画 素の画素値の差とを用いて導出されているので、 画像デ一夕 1における 画素値の変化の低い周波数成分と高い周波数成分とを用いた画像特徴量 Va, Vbの特定が可能となり、 画像データの特徴をより精度良く画像 特徴量 Va, Vbとして表現することができる。 なお、 このことは、 式 (5) 、 (6) が示している様に、 画像特徴量 V a, Vbの係数がゼロ でなく、 意味のある程度の値に成っていることからも分かる。
また、 予め用意されている近似式として、 式 (1) の形のものを採用 しているので、 適切な係数 C, Dを決めることにより、 J PEG圧縮フ アイルを精度良く生成することができる (つまり、 生成されるファイル サイズと希望するファイルサイズとの差を最小限に抑制することができ る) 。 このことは、 第 3図に示した実験結果からも明らかであり、 近似 式 (1) は、 実験結果を精度良く再現している。
また、 式 (1) の係数 C, Dを画像特徴量 V a, Vbに基づいて導出 しているため、 一方の係数を固定の値とするよりも、 精度の良い近似式 を導出することが可能となる。 つまり、 第 4図, 5が示すように、 係数 Cおよび係数 Dは、 共に画像特徴量 Va, Vbと相関があるので、 当該 相関を無視して一方の係数を固定の値とするよりも、 精度の良い近似式 を導出することが可能となる。
なお、 J P E G圧縮フアイル生成装置として、 例えばコンピュータを 用いたソフトウエア処理により、 上記処理が実行可能なものを構成する ことにより、 処理時間が早く、 精度の良い J PEG圧縮ファイルを生成 することができる、 J P E G圧縮ファイル生成装置を提供することが可 能となる。
また、 画像データの圧縮を含む所定の画像処理を行う画像処理装置に 、 当該 J PE G圧縮ファイル生成装置を組み込むことも可能である。 さらに、 当該 J P E G圧縮ファィル生成装置を組み込んだ画像処理装 置を携帯端末装置、 例えば携帯電話等に搭載することも可能である。 産業上の利用可能性 本発明に係る J PE G圧縮ファイルの生成方法は、 量子化データ係数 値と、 基準となる第一の量子化テーブルとに基づいて得られる、 第二の 量子化テーブルを用いて、 画像データから J P E G圧縮ファイルを生成 する JPEG圧縮ファイル生成方法において、 (a) JPEG圧縮前の 前記画像データから画像特徴量を導出するステップと、 (b) 前記画像 特徴量に基づいて、 所定の係数の値を定めるステップと、 (c) 前記量 子化デ一夕係数値および前記所定の係数を含む、 JPE G圧縮ファイル のファイルサイズを表す関係式に対して、 前記ステップ (b) により定 められた値を前記所定の係数に適用し、 前記 J P E G圧縮ファイルのフ アイルサイズとして、 所望のファイルサイズを設定することにより、 前 記量子化データ係数値を導出するステップとを、 備えているので、 導出 された関係式は、 任意の設定されるファイルサイズに対しても有効であ るため、 ただ一つの関係式を用意するだけで、 希望する任意のファイル サイズの圧縮処理が可能となる。 つまり、 先行技術のように、 希望する ファイルサイズ毎の膨大な実験を、 予めに実施せずに済む。 つまり、 先 行技術のように、 希望するファイルサイズ毎の膨大な実験を、 予めに実 施せずに済む。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 量子化デ一夕係数値と、 基準となる第一の量子化テ一ブルとに基 づいて得られる、 第二の量子化テーブルを用いて、 画像デ一夕から J P E G圧縮ファイルを生成する J P E G圧縮ファイル生成方法において、
(a) JPE G圧縮前の前記画像データから画像特徴量を導出するス テツプと、
(b) 前記画像特徴量に基づいて、 所定の係数の値を定めるステップ と、
.(c) 前記量子化データ係数値および前記所定の係数を含む、 JPE G圧縮ファイルのファイルサイズを表す関係式に対して、 前記ステップ (b) により定められた値を前記所定の係数に適用し、 前記 JPEG圧 縮ファイルのファイルサイズとして、 所望のファイルサイズを設定する ことにより、 前記量子化デ一夕係数値を導出するステップとを、 備えていることを特徴とする J PE G圧縮ファイルの生成方法。
2. 前記ステップ (a) は、
(a- 1) 前記画像デ一夕を複数の単位プロックに分割するステップ と、
(a- 2) 前記各単位プロックに対して所定位置の画素の画素値の差 を求めるステヅプと、
(a- 3) 前記ステップ (a— 2) で求められた各画素値の差を、 そ れぞれ加えることにより、 前記画像特徴量を導出するステップとを、 備 えている、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の J P E G圧縮ファイルの生 成方法。
3. 前記ステップ (a) で導出される、 前記画像特徴量は二つであり 第一の画像特徴量は、 第一の距離の範囲にある二つの画素の画素値の 差を用いて導出され、
第二の画像特徴量は、 第二の距離の範囲にある二つの画素の画素値の 差を用いて導出されている、
ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の J P E G圧縮ファイルの生 成方法。
4. 前記ステップ ( c) において、
前記 JPEG圧縮ファイルのファイルサイズを S j f とし、 前記量子 化データ係数値 A q tとし、 前記所定の係数を C, Dとするとき、 前記 関係式は、
S j f = (係数 C) xAq t(係 数 D )
である、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の J P EG圧縮ファイルの生 成方法。
5. 前記ステップ (b) は、
前記画像特徴量に基づいて、 前記係数 Cおよび係数 Dの値を定めるス テヅプである、
ことを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の J P EG圧縮ファイルの生 成方法。
6. 前記ステップ ( c ) は、
前記 J P E G圧縮ファイルのファイルサイズとして、 前記設定された 所望のファイルサイズに対して所定の画像の大きさに相当するファイル サイズに換算した値を用いて、 前記量子化デ一夕係数値を導出するステ ヅプである、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の J P E G圧縮ファィルの生
7. 前記ステップ (c) は、 前記 J P E G圧縮ファイルのファイルサイズとして、 前記設定された 所望のファイルサイズから前記画像デ一夕に依存しないデータ部分のサ ィズを除外した値を用いて、 前記量子化データ係数値を導出するステツ プである、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の J P E G圧縮ファイルの生 成方法。
8 . 請求の範囲第 1項に記載の J P E G圧縮ファイルの生成方法を実 行することができる J P E G圧縮ファィルの生成装置。
9 . 請求の範囲第 8項に記載の J P E G圧縮ファイルの生成装置を備 えていることを特徴とする画像処理装置。
1 0 . 請求の範囲第 9項に記載の画像処理装置を備えていることを特 徴とする携帯端末装置。
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