(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを入力する画像データ入力手段と、
該画像データ入力手段により入力された画像データに周波数変換を行い、変換係数を生成する周波数変換手段と、
該周波数変換手段により生成された変換係数をブロックに分割するブロック分割手段と、
該ブロック分割手段により分割されたブロックの変換係数を読み出すデータ読出手段と、
該データ読出手段により読み出した変換係数に符号化処理を行い、符号化データを生成するデータ圧縮手段と、
該データ圧縮手段により生成された符号化データの各ブロック毎の符号長と同一階層中の同一周波数空間内のブロックの符号長の平均値を算出する符号長計算手段と、
該符号長計算手段によって算出された前記平均値と予め設定された閾値とを比較する符号長比較手段とを有し、
該符号長比較手段による比較結果に基づいて前記各ブロックが識別可能か否かを判別することを特徴とするブロック領域判別装置。
【請求項２】
前記周波数変換手段として、ウェーブレット変換を使用する請求項１記載のブロック領域判別装置。
【請求項３】
前記周波数変換手段として、Ｈｅａｒ変換を使用する請求項１記載のブロック領域判別装置。
【請求項４】
前記変換係数として、量子化処理を施さない係数値を使用する請求項１記載のブロック領域判別装置。
【請求項５】
前記データ読出手段は、小ブロック分割された部分の変換係数を最上位ビットから最下位ビット方向へｍ（ｍは正の整数、ｍ≦ｎ）ビット長の深さまで、小ブロック内を順次スキャンする請求項１記載のブロック領域判別装置。
【請求項６】
前記データ読出手段は、小ブロック分割された部分の変換係数のビットスキャン方法としてｋ（ｋは正の整数）回スキャンし、最上位ビットから最下位ビット方向へｐ（ｐは正の整数、ｐ≦ｋ×ｎ）スキャンビット長の深さまで、小ブロック内を順次スキャンする請求項１記載のブロック領域判別装置。
【請求項７】
コンピュータにより、画像データ入力手段により入力された画像データに周波数変換を行い、変換係数を生成する周波数変換手順と、該周波数変換手順により生成された変換係数をブロックに分割するブロック分割手順と、該ブロック分割手順により分割されたブロックの変換係数を読み出すデータ読出手順と、該データ読出手順により読み出した変換係数に符号化処理を行い、符号化データを生成するデータ圧縮手順と、該データ圧縮手順により生成された符号化データの各ブロック毎の符号長と同一階層中の同一周波数空間内のブロックの符号長の平均値を算出する符号長計算手順と、該符号長計算手順によって算出された前記平均値と予め設定された閾値とを比較する符号長比較手順と、該符号長比較手順による比較結果に基づいて前記各ブロックが識別可能か否かを判別する判別手順とを実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブロック領域判別装置及びブロック領域判別方法を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関し、詳細には計算機上で画像処理されたる画像、スキャナ等で読み取った画像及びプリンタに出力される画像のブロック領域判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スキャナやデジタルカメラの解像度の向上により、出力または入力された画像の転送や蓄積のためのデータ量も増大の一途をたどっている。そのため、通信効率の改善や、記憶領域の削減等を目的とした画像圧縮技術が注目されている。画像圧縮技術には、非可逆圧縮と可逆圧縮とがある。非可逆圧縮は、ビジュアリーロスレス、つまり人間の目には損失を認識できないような方法を利用して圧縮する技術である。一方、可逆圧縮は、デジタル情報を忠実に符号化するものであり、文書ファイルや実行形式等で用いられることが多い。画像圧縮は、画像データの冗長な部分を見つけ出し、それらのうち出現度数の多い冗長部分を簡単な表現に変換する。これにより、画像データのサイズを小さくする。この冗長な部分を見つけるために、ランレングスや周波数変換を利用したものがある。
【０００３】
このランレングスとは、同じ値のデータの出現回数をシンボル化し符号化するもので、例えば白を０とし、黒を１とした二値画像の場合、“００００１１１００１１”のような画像データは“４３２２”のように変換される。この変換されたランレングス値は、ハフマン符号化等を利用して更に圧縮される。また、周波数変換とは、ブロックに分けられた画像データに対して周波数変換を行い、高周波数成分を切取り（量子化）データ量を少なくしたものを更にハフマン符号化等を利用して更に圧縮される。これは量子化するので非可逆となるが、人間の知覚システムでは高域成分を認知し難い性質を利用したもので、代表例にＪＰＥＧ圧縮方法やＪＰＥＧ２０００圧縮方法がある。
【０００４】
ＪＰＥＧ２０００圧縮方法は、ウェーブレット変換を行い、上記可逆圧縮と非可逆圧縮をシームレスに行う方法として今後主流の圧縮方法として注目を集めており、ウェーブレット変換の階層表現により縮小画像をシステム内で生成することが可能となっている。この特徴により、ＪＰＥＧ２０００圧縮方法ではアイコン画像のようなサムネール画像や画像処理や解析に用いる縮小画像の生成を簡単に行うことができる。
【０００５】
ところで、アイコン画像は、画像ファイル中の内容をアイコン化したもので、アイコン画像からファイル中の画像を識別可能にするものである。このアイコン画像を用いることにより、ファイルを画像ビューアで開かなくても、ファイルの内容を識別することが可能となる。また、画像をロードする際に、各ファイル中の画像を縮小したサムネール画像を表示することにより、ファイル名だけではなく、画像の内容からロードすべきファイルを選定することを容易にすることが可能となる。また、画像処理や解析では、処理量の削減のため入力された画像サイズを縮小して処理することがある。例えば、スキャナで読み取った領域識別やＯＣＲ処理の際にスキャナで読み取ったサイズを縮小して識別処理を行う。この必要サイズ以上の処理を行わないことで、システム全体としてのスループットを速くすることが可能となり、システム使用ユーザの利便性の向上が図れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのサムネール画像のサイズは、個々のアプリケーションやＯＳシステムで固定値の場合が多く、画像によっては必要以上に縮小されて表示されることが多々ある。そのため、サムネール画像からファイル中の画像を類推することが困難になる場合が多い。これでは、せっかくサムネール表示しても使用ユーザの利便性向上にはつながらない。また、画像処理に用いる縮小画像では、縮小されすぎた画像を処理する弊害から、処理画像の縮小を最低限のとどめ、余裕を持った縮小率で縮小画像生成を行っている場合が多い。このため、必要以上に処理時間がかかってしまう場合があり、システムのスループットが悪くなることがある。
【０００７】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、計算機上で画像処理されたる画像、スキャナ等で読み取った画像及びプリンタに出力される画像の縮小時における、縮小画像の識別性を効率良く、短時間にブロック領域毎に判別するブロック領域判別装置及びブロック領域判別方法を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明のブロック領域判別装置は、画像データを入力する画像データ入力手段と、該画像データ入力手段により入力された画像データに周波数変換を行い、変換係数を生成する周波数変換手段と、該周波数変換手段により生成された変換係数をブロックに分割するブロック分割手段と、該ブロック分割手段により分割されたブロックの変換係数を読み出すデータ読出手段と、データ読出手段により読み出した変換係数に符号化処理を行い、符号化データを生成するデータ圧縮手段と、該データ圧縮手段により生成された符号化データの各ブロック毎の符号長と同一階層中の同一周波数空間内のブロックの符号長の平均値を算出する符号長計算手段と、該符号長計算手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較する符号長比較手段とを有している。そして、符号長比較手段による比較結果に基づいて各ブロックが識別可能か否かを判別することに特徴がある。よって、画像の縮小時における、縮小画像の識別性を効率良く、短時間にブロック領域毎に判別することができる。
【０００９】
また、周波数変換手段として、ウェーブレット変換又はＨａａｒ変換を使用する。更に、係数データとして、量子化処理を施さない係数値を使用する。
【００１０】
更に、データ読出手段は、小ブロック分割された部分の係数データを最上位ビットから最下位ビット方向へｍ（ｍは正の整数、ｍ≦ｎ）ビット長の深さまで、小ブロック内を順次スキャンする。
【００１１】
また、データ読出手段は、小ブロック分割された部分の係数データのビットスキャン方法としてｋ（ｋは正の整数）回スキャンし、最上位ビットから最下位ビット方向へｐ（ｐは正の整数、ｐ≦ｋ×ｎ）スキャンビット長の深さまで、小ブロック内を順次スキャンする。
【００１３】
また、コンピュータにより、画像データ入力手段により入力された画像データに周波数変換を行い、変換係数を生成する周波数変換手順と、該周波数変換手順により生成された変換係数をブロックに分割するブロック分割手順と、該ブロック分割手順により分割されたブロックの変換係数を読み出すデータ読出手順と、該データ読出手順により読み出した変換係数に符号化処理を行い、符号化データを生成するデータ圧縮手順と、該データ圧縮手順により生成された符号化データの各ブロック毎の符号長と同一階層中の同一周波数空間内のブロックの符号長の平均値を算出する符号長計算手順と、該符号長計算手順によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較する符号長比較手順と、該符号長比較手順による比較結果に基づいて各ブロックが識別可能か否かを判別する判別手順とを実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に特徴がある。よって、既存のシステムを変えることなく、ブロック領域判別システムを汎用的に構築することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のブロック領域判別装置は、画像データ入力手段により入力された画像データをブロック領域に分割する分割手段と、該分割手段により分割されたブロック領域内の画像データを可変長圧縮するデータ圧縮手段と、該データ圧縮手段により圧縮されたブロック領域内の画像データの符号の符号長を算出する符号長計算手段と、該符号長計算手段によって算出されたブロック領域内の画像データの符号長と予め設定された閾値とを比較する符号長比較手段とを有している。そして、該符号長比較手段による比較判断に基づいてブロック領域内の画像データのデータ識別性を判別する。
【００１５】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係るブロック領域判別装置の構成を示すブロック図である。同図において、本実施例のブロック領域判別装置は、データ入力部１１、周波数変換部１２、小ブロック分割部１３、データ読出部１４、データ圧縮部１５、符号長計算部１６及び符号長比較部１７を含んで構成されている。
【００１６】
次に、このような構成を有する本実施例のブロック領域判別装置の動作について説明すると、入力された画像データはデータ入力部１１に入力される。このとき、カラー画像に対しては画像変換としてカラー空間の変更を行ってもよい。入力された画像データは周波数変換部１２によって周波数変換される。なお、この周波数変換として、画像データを周波数成分に変換する直交変換の一つであって画像の周波数成分を広域と低域成分に分割して次に垂直方向と水平方向を分割するウェーブレット変換、Ｈａａｒ変換やスラント変換等を用いる。次に、周波数変換部１２によって変換された係数データは小ブロック分割部１３で小ブロック領域の係数データに分割される。分割された係数データはデータ読出部１４によりデータ圧縮部１５で効率の良い圧縮が可能となるようにデータのスキャンが行われる。このスキャン方法は圧縮システムに依存する。この具体例として、ＪＰＥＧ２０００圧縮方法では係数を上位ビット（MSB）から下位ビット（LSB）の方向にスキャンするが、例えば各１ビットプレーン中で３回のスキャニングを行う。そして、同一スキャン中では４ストライプライン毎にＹ方向にスキャンし、最後のラインに達すると次の列に移りＹ方向のスキャンを繰り返していく。その際、画像データとコンテキストデータを図示していない符号器に渡している。なお、別の実施例の構成を示す図２のように、小ブロック分割部１３の処理をデータ読出し部１４で行ってもよい。次に、データ圧縮部１５で符号化された符号データは、符号長計算部１６で各小ブロック毎の符号長を算出し、符号長比較部１７に送られる。符号長比較部１７では各ブロック毎の符号長と予め設定された閾値とを比較し、各ブロック内の識別性の識別可能と識別不可判断を行い、その判断結果を出力する。実際の使用時には、この結果を利用して縮小画像の縮小率を決定する。
【００１７】
次に、本発明における小ブロックの識別判定動作及び周波数係数を小ブロック領域に分ける方法について説明する。なお、本発明で必要なことは周波数係数が階層構造を持ち小ブロックを各同一階層中の同一係数空間に施すことだけが必要条件であり、具体的な小ブロック領域な分け方とスキャン順は各圧縮システム毎に変化するものとする。ここで、図３に周波数変換された係数の小ブロック領域分割後の様子を示す。同図からわかるように、図中点線で囲む同一階層中では同一の大きさで小ブロックに分割する。階層間でブロックの大きさが変わってもよい。また、小ブロックは各周波数空間の原点（図中では左肩）から始まらなくてもよく、この条件は各圧縮システムに依存し、分割方法とスキャン方法も圧縮システムに依存する。このように小ブロックに分割され圧縮された符号データに対し、以下の操作を行い各小ブロック中の複雑度を計算してその小ブロックが識別可能か否かの判断を行う。図４に同一階層中の各小ブロックの符号長と各周波数空間中の符号長の平均値算出の様子を示す。本発明における判定は、判定するための判定値と予め設定した閾値とを比較して行う。この判定値は例えば各小ブロックの符号長と同一階層中の同一周波数空間内の小ブロックの符号長の平均値を用いる。つまり、平均値＝（ＬＨのコードブロック符号量＋ＨＬのコードブロック符号量＋ＨＨのコードブロック符号量）／３となる算出式から求める。そして、当該算出式から求めた平均値を判定値として閾値と比較して判定を行う。なお、この算出式に限定するものではない。具体例として図４において、同一階層中の全体平均値を閾値、例えば図４中では１０８）として用い、その閾値と各周波数の対応する小ブロックの符号長の平均値、例えば図４中では、ブロック１（図４中Ｂ１）では［５６＋１０８＋１３２］／３＝９９、ブロック６（図４中Ｂ６）では［２４３＋９７＋１５１］／３＝１６３とを比較することにより、その階層レベルでの小ブロックの識別度を判定する。この判定処理を図５の処理動作フローに従って説明すると、量子化されたウェーブレット係数を得る（ステップＳ１０１）。コードブロック内の平均値を求め、全体の平均値算出式内に代入する（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）。そして、変数Ｃ０にＬＨコードブロック符号量を代入する（ステップＳ１０４）。また、変数Ｃ１にＬＨコードブロック符号量を代入する（ステップＳ１０５）。更に、変数Ｃ２にＬＨコードブロック符号量を代入する（ステップＳ１０６）。そして、上記算出式から平均値を求めて閾値と比較してコードブロックの判定を行う（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）。以上の処理を下位（レベル１）から上位（ＬＬサブバンド）までを繰り返す（ステップＳ１０９）。このような判定処理を行い、図４中ではＮｏと判定されたものは低複雑度になり識別可能である。Ｙｅｓと判定されたものは高複雑度になり識別不可能である。このとき更に各ブロック毎に判定し、その判定結果の合計、例えば図４中では、ブロック１では５６→Ｎｏ、１０８→Ｙｅｓ、１３２→ＹｅｓでＹｅｓは合計２、ブロック６では２４３→Ｙｅｓ、９７→Ｎｏ、１５１→ＹｅｓでＹｅｓは合計２、の結果を用いて判定式を変化させてもよい。なお、この具体例は一例であり画像システム毎に変化するものとする。
【００１８】
次に、図６は本発明のシステム構成を示すブロック図である。つまり、同図は上記実施例におけるブロック領域判別方法によるソフトウェアを実行するマイクロプロセッサ等から構築されるハードウェアを示すものである。同図において、ブロック領域判別システムはインターフェース（以下Ｉ／Ｆと略す）６１、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６４、表示装置６５、ハードディスク６６、キーボード６７及びＣＤ−ＲＯＭドライブ６８を含んで構成されている。また、汎用の処理装置を用意し、ＣＤ−ＲＯＭ６９などの読取可能な記憶媒体には、本発明のブロック領域判別方法を実行するプログラムが記憶されている。更に、Ｉ／Ｆ６１を介して外部装置から制御信号が入力され、キーボード６７によって操作者による指令又は自動的に本発明のプログラムが起動される。そして、ＣＰＵ６２は当該プログラムに従って上述のブロック領域判別方法に伴うブロック判別処理を施し、その処理結果をＲＡＭ６４やハードディスク６６等の記憶装置に格納し、必要により表示装置６５などに出力する。以上のように、本発明のブロック領域判別方法を実行させるプログラムが記憶した媒体を用いることにより、既存のシステムを変えることなく、ブロック領域判別システムを汎用的に構築することができる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のブロック領域判別装置は、画像データを入力する画像データ入力手段と、該画像データ入力手段により入力された画像データに周波数変換を行い、変換係数を生成する周波数変換手段と、該周波数変換手段により生成された変換係数をブロックに分割するブロック分割手段と、該ブロック分割手段により分割されたブロックの変換係数を読み出すデータ読出手段と、データ読出手段により読み出した変換係数に符号化処理を行い、符号化データを生成するデータ圧縮手段と、該データ圧縮手段により生成された符号化データの各ブロック毎の符号長と同一階層中の同一周波数空間内のブロックの符号長の平均値を算出する符号長計算手段と、該符号長計算手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較する符号長比較手段とを有している。そして、符号長比較手段による比較結果に基づいて各ブロックが識別可能か否かを判別することに特徴がある。よって、画像の縮小時における、縮小画像の識別性を効率良く、短時間にブロック領域毎に判別することができる。
【００２１】
また、周波数変換手段として、ウェーブレット変換又はＨａａｒ変換を使用する。更に、係数データとして、量子化処理を施さない係数値を使用する。
【００２２】
更に、データ読出手段は、小ブロック分割された部分の係数データを最上位ビットから最下位ビット方向へｍ（ｍは正の整数、ｍ≦ｎ）ビット長の深さまで、小ブロック内を順次スキャンする。
【００２３】
また、データ読出手段は、小ブロック分割された部分の係数データのビットスキャン方法としてｋ（ｋは正の整数）回スキャンし、最上位ビットから最下位ビット方向へｐ（ｐは正の整数、ｐ≦ｋ×ｎ）スキャンビット長の深さまで、小ブロック内を順次スキャンする。
【００２５】
また、コンピュータにより、画像データ入力手段により入力された画像データに周波数変換を行い、変換係数を生成する周波数変換手順と、該周波数変換手順により生成された変換係数をブロックに分割するブロック分割手順と、該ブロック分割手順により分割されたブロックの変換係数を読み出すデータ読出手順と、該データ読出手順により読み出した変換係数に符号化処理を行い、符号化データを生成するデータ圧縮手順と、該データ圧縮手順により生成された符号化データの各ブロック毎の符号長と同一階層中の同一周波数空間内のブロックの符号長の平均値を算出する符号長計算手順と、該符号長計算手順によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較する符号長比較手順と、該符号長比較手順による比較結果に基づいて各ブロックが識別可能か否かを判別する判別手順とを実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に特徴がある。よって、既存のシステムを変えることなく、ブロック領域判別システムを汎用的に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るブロック領域判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２】別の実施例のブロック領域藩閥装置の構成を示すブロック図である。
【図３】周波数変換された係数の小ブロック領域分割後の様子を示す図である。
【図４】同一階層中の各小ブロックの符号長と各周波数空間中の符号長の平均値算出の様子を示す図である。
【図５】本実施例における判定処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明のシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１；データ入力部、１２；周波数変換部、１３；小ブロック分割部、
１４；データ読出部、１５；データ圧縮部、１６；符号長計算部、
１７；符号長比較部。
【図１】
0003851572.tif 000002
【図２】
0003851572.tif 000003
【図３】
0003851572.tif 000004
【図４】
0003851572.tif 000005
【図５】
0003851572.tif 000006
【図６】
0003851572.tif 000007