図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2000年11月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

次元カラー超音波映像をゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データ分類した後、分類データに基づいて符号化及び復号化を行なう3次元カラー超音波映像の符号化及び復号化システムを提供する。

解決手段

3次元カラー超音波映像データの分類化部、グレー画素データのための第1符号化部35、インデックスされたカラー画素データのための第2符号化部36、ランレベル符号化部32、画素分離部34、及び多重化部37を備えた符号化システムと、逆多重化部38、ランレベル復号化部39、グレー画素データのための第1復号化部40、インデックスされたカラー画素データのための第2復号化部41及び映像合成部42を備えた復号化システムとから構成される。

概要

背景

一般に、超音波映像を符号化するためにはJPEG符号化方法が多用される。かかるJPEG符号化は、無損失(lossless)符号化方式と損失(lossy)符号化方式とに分類される。無損失符号化方式は圧縮及び伸張の過程をたどっても元来の情報を保存できる方式であり、損失符号化方式は圧縮及び伸張の過程で情報の損失が発生して完全に元来通り復元されない方式である。無損失符号化方式は損失符号化方式に比べて低い圧縮率を持つが、元来の映像品質がよく保存されるため画質劣化が許されない応用に有効である。そして、損失符号化方式は元来の映像を完全に再現させるまでは行かないものの、高い圧縮率でも十分に実用的な復号画質を得られる。

次元カラー超音波映像データは図1に示されたように、0、P1及びP2の画素値を有するゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データとに分類される。図1において、ゼロ画素データは画素の値が"0"の場合であり、グレー画素データは8ビット(0〜255)のグレー輝度、明るさ)値を、"0"を除いた1から63までの6ビットに量子化された画素値(P1)を持つ。そして、インデックスされたカラー画素データは、既設定されたカラーインデックステーブルを利用してR、G、B24ビットカラーデータを64から255までのインデックス化された画素値(P2)を有する。このようなインデックス化されたカラー画素データを含む3次元カラー超音波映像を符号化するためには、従来のJPEG符号化方法のうち無損失JPEG符号化方法だけを使用する。これを図2を参照して説明する。

図2は従来の無損失JPEG符号化及び復号化システムを示すブロック図である。符号化部において、減算器21は現在画素の明るさ値(Pn)を以前画素の明るさ値から予測された予測値(Pm)を減算して予測誤差(En)を求める。減算器21で求めた予測誤差(En)は量子化部22に出力される。量子化部22は、減算器21から予測誤差(En)を入力されて量子化を行う。エントロピー符号化部(エントロピーエンコーダ)23は、量子化部22の出力値を入力されてこれをハフマン符号化などを利用してエントロピー符号化を行なってビットストリームとして復号化部に伝送する。一方、エントロピー符号化部23に入力される量子化部22の出力値は加算器24にも入力される。加算器24は、量子化部22の出力値を第1予測子予測器)25から出力された予測値(Pm)と加算する。加算器24は、加算結果の以前画素の明るさ値(Pn−1)を次に入力される画素の明るさ値を予測するために第1予測子25に出力する。復号化部において、エントロピー復号化部(エントロピーデコーダ)26は入力されるビットストリームをエントロピー復号化する。エントロピー復号化されたデータは逆量子化部27を経て逆量子化されて予測誤差(En)を生成する。加算器28は逆量子化部27から生成された予測誤差(En)を入力されて第2予測子(予測器)29からの予測値(Pm)と加算して元来画素の明るさ値(Pn)を出力する。

前述した通り、3次元カラー超音波映像は局部的に存在しているインデックスされたカラー画素データのため、損失JPEG符号化方式を適用することができなかった。また、ゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データなどの異質的なデータで構成された3次元カラー超音波映像は、その特性により画素間相関度を利用して映像を符号化する無損失JPEG符号化方式を適用しているが、その効率がかなり落ちる。

概要

3次元カラー超音波映像をゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データに分類した後、分類データに基づいて符号化及び復号化を行なう3次元カラー超音波映像の符号化及び復号化システムを提供する。

3次元カラー超音波映像データの分類化部、グレー画素データのための第1符号化部35、インデックスされたカラー画素データのための第2符号化部36、ランレベル符号化部32、画素分離部34、及び多重化部37を備えた符号化システムと、逆多重化部38、ランレベル復号化部39、グレー画素データのための第1復号化部40、インデックスされたカラー画素データのための第2復号化部41及び映像合成部42を備えた復号化システムとから構成される。

目的

本発明の目的は前述した問題点を解決できるように3次元カラー超音波映像を類似な特性を持つ部類に分類して符号化及び復号化することで無損失符号化方式を一層効率よく適用し、一方損失符号化方式も適用可能な3次元カラー超音波映像の符号化及び復号化システムを提供するところにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

超音波映像データを符号化する符号化システムにおいて、入力超音波映像データをゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データ分類してそれによる分類データを出力する分類化部と、前記分類化部の分類データに基づき前記入力超音波映像データでグレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データを分離して出力する画素分離部と、前記分類化部の分類データをランレベル符号化して出力するランレベル符号化部と、前記画素分離部で分離されたグレー画素データとカラー画素データを個別的に圧縮符号化する符号化手段と、前記ランレベル符号化部と前記符号化手段で各々符号化されたデータを多重化する多重化部とを含むことを特徴とする3次元カラー超音波映像の符号化システム。

請求項2

前記入力超音波映像データを、前記分類化部の分類動作の間に遅らせる遅延器をさらに含む請求項1に記載の符号化システム。

請求項3

前記ランレベル符号化部は連続するゼロ画素値個数ラン値として有し、グレー画素値及びインデックスされたカラー画素値に対応する分類データをレベル値として有するランレベル符号化を行なう請求項1に記載の符号化システム。

請求項4

前記符号化手段は、グレー画素データを圧縮符号化する第1符号化部と、インデックスされたカラー画素データを圧縮符号化する第2符号化部とを備える請求項1に記載の符号化システム。

請求項5

前記第1符号化部は、使用者の選択に応じてグレー画素データを損失圧縮符号化及び無損失圧縮符号化のうちの一つで符号化する請求項4に記載の符号化システム。

請求項6

前記第2符号化部は、インデックスされたカラー画素データを無損失圧縮符号する請求項4に記載の符号化システム。

請求項7

インデックスされたカラー画素データを含む超音波映像データを符号化して得られた符号化されたデータを復号化して超音波映像データを復元する復号化システムにおいて、符号化されたデータを逆多重化して、符号化された分類データ、符号化されたカラー画素データ及び符号化されたグレー画素データを出力する逆多重化部と、符号化された分類データをランレベル復号化して、ゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データを区分させる分類データを出力するランレベル復号化部と、符号化されたグレー画素データとインデックスされたカラー画素データを個別的に復号化する復号化手段と、前記ランレベル復号化部から出力する分類データに基づいて、ゼロ画素データを発生しゼロ画素データ、前記復号化手段からのグレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データを合成して超音波映像を出力する映像合成部とを含むことを特徴とする3次元カラー超音波映像の復号化システム。

請求項8

前記ランレベル復号化部は連続するゼロ画素値の個数をラン値として使用し、グレー画素値またはインデックスされたカラー画素値をレベル値として使用するランレベル復号化を行なう請求項7に記載の復号化システム。

請求項9

前記復号化手段は、符号化されたグレー画素データを復号化して出力する第1復号化部と、符号化されて入力されるインデックスされたカラー画素データを復号化してインデックスされたカラー画素データを出力する第2復号化部を備えた請求項7に記載の復号化システム。

請求項10

前記第1復号化部は符号化されたグレー画素データを符号化方式に基づいて損失及び無損失圧縮復号化のうち一つで復号化する請求項9に記載の復号化システム。

請求項11

前記第2復号化部は符号化されて入力されるインデックスされたカラー画素データを無損失復号化する請求項9に記載の復号化システム。

請求項12

前記映像合成部は前記分類データがゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データのうちいずれを指すかにより、発生されたゼロ画素データ、第1復号化部からのグレー画素データ及び第2復号化部からのインデックスされたカラー画素データのうち一つを出力する請求項9に記載の復号化システム。

技術分野

0001

本発明は3次元カラー超音波映像の符号化及び復号化システムに関する。

背景技術

0002

一般に、超音波映像を符号化するためにはJPEG符号化方法が多用される。かかるJPEG符号化は、無損失(lossless)符号化方式と損失(lossy)符号化方式とに分類される。無損失符号化方式は圧縮及び伸張の過程をたどっても元来の情報を保存できる方式であり、損失符号化方式は圧縮及び伸張の過程で情報の損失が発生して完全に元来通り復元されない方式である。無損失符号化方式は損失符号化方式に比べて低い圧縮率を持つが、元来の映像品質がよく保存されるため画質劣化が許されない応用に有効である。そして、損失符号化方式は元来の映像を完全に再現させるまでは行かないものの、高い圧縮率でも十分に実用的な復号画質を得られる。

0003

3次元カラー超音波映像データ図1に示されたように、0、P1及びP2の画素値を有するゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データとに分類される。図1において、ゼロ画素データは画素の値が"0"の場合であり、グレー画素データは8ビット(0〜255)のグレー輝度、明るさ)値を、"0"を除いた1から63までの6ビットに量子化された画素値(P1)を持つ。そして、インデックスされたカラー画素データは、既設定されたカラーインデックステーブルを利用してR、G、B24ビットカラーデータを64から255までのインデックス化された画素値(P2)を有する。このようなインデックス化されたカラー画素データを含む3次元カラー超音波映像を符号化するためには、従来のJPEG符号化方法のうち無損失JPEG符号化方法だけを使用する。これを図2を参照して説明する。

0004

図2は従来の無損失JPEG符号化及び復号化システムを示すブロック図である。符号化部において、減算器21は現在画素の明るさ値(Pn)を以前画素の明るさ値から予測された予測値(Pm)を減算して予測誤差(En)を求める。減算器21で求めた予測誤差(En)は量子化部22に出力される。量子化部22は、減算器21から予測誤差(En)を入力されて量子化を行う。エントロピー符号化部(エントロピーエンコーダ)23は、量子化部22の出力値を入力されてこれをハフマン符号化などを利用してエントロピー符号化を行なってビットストリームとして復号化部に伝送する。一方、エントロピー符号化部23に入力される量子化部22の出力値は加算器24にも入力される。加算器24は、量子化部22の出力値を第1予測子予測器)25から出力された予測値(Pm)と加算する。加算器24は、加算結果の以前画素の明るさ値(Pn−1)を次に入力される画素の明るさ値を予測するために第1予測子25に出力する。復号化部において、エントロピー復号化部(エントロピーデコーダ)26は入力されるビットストリームをエントロピー復号化する。エントロピー復号化されたデータは逆量子化部27を経て逆量子化されて予測誤差(En)を生成する。加算器28は逆量子化部27から生成された予測誤差(En)を入力されて第2予測子(予測器)29からの予測値(Pm)と加算して元来画素の明るさ値(Pn)を出力する。

0005

前述した通り、3次元カラー超音波映像は局部的に存在しているインデックスされたカラー画素データのため、損失JPEG符号化方式を適用することができなかった。また、ゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データなどの異質的なデータで構成された3次元カラー超音波映像は、その特性により画素間相関度を利用して映像を符号化する無損失JPEG符号化方式を適用しているが、その効率がかなり落ちる。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明の目的は前述した問題点を解決できるように3次元カラー超音波映像を類似な特性を持つ部類に分類して符号化及び復号化することで無損失符号化方式を一層効率よく適用し、一方損失符号化方式も適用可能な3次元カラー超音波映像の符号化及び復号化システムを提供するところにある。

課題を解決するための手段

0007

このような目的を達成するための本発明に係る3次元カラー超音波映像符号化システムは、入力超音波映像データをゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データに分類してそれによる分類データを出力する分類化部と、分類化部の分類データに基づいて、入力超音波映像データでグレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データを分離して出力する画素分離部と、分類化部の分類データをランレベル符号化して出力するランレベル符号化部と、画素分離部で分離されたグレー画素データとカラー画素データを個別的に圧縮符号化する符号化手段、及びランレベル符号化部と符号化手段で各々符号化されたデータを多重化する多重化部とを含む。

0008

また、本発明に係る3次元カラー超音波映像復号化システムは符号化されたデータを逆多重化し、符号化された分類データ、符号化されたカラー画素データ及び符号化されたグレー画素データを出力する逆多重化部と、符号化された分類データをランレベル復号化し、ゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データとを区分させる分類データを出力するランレベル復号化部と、符号化されたグレー画素データとインデックスされたカラー画素データを個別的に復号化する復号化手段、及びランレベル復号化部から出力する分類データに基づいて、ゼロ画素データを発生しゼロ画素データ、復号化手段からのグレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データを合成して超音波映像を出力する映像合成部とを含む。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。図3は本発明の一実施例による3次元カラー超音波映像の符号化(エンコード)及び復号化(デコード)システムを示すブロック図である。図3のシステムは入力される3次元カラー超音波映像データ(以下、「超音波映像データ」と称する)を分類した後、分類された画素データを符号化し、多重化してビットストリームに伝送する符号化部と、ビットストリームを入力されて逆多重化して復号化する復号化部とから構成される。図3の符号化部は超音波映像データを入力される分類化部(分類器)31及び遅延器33、分類化部31からの分類データをラン−レベル(RUN-LEVEL)符号化するランレベル符号化部(ランレベルエンコーダ)32、及び遅延器33から入力される超音波映像データの各画素データを分離する画素分離部(PIXELSEPARATOR)34とを備える。また、符号化部は画素分離部34から分離されて出力される各画素データを符号化する第1符号化部(第1エンコーダ)35と第2符号化部(第2エンコーダ)36を備え、ランレベル符号化部32と第1符号化部35及び第2符号化部36から出力されるデータを多重化する多重化部(マルチプレクサ)37を備える。多重化部37は入力データをビットストリーム形態に多重化して復号化部に伝送する。一方、図3の装置の復号化部は符号化部から出力されるビットストリームを受信し、受信したビットストリームを逆多重化する逆多重化部(DEMULTI-PLEXER)38、ランレベル復号化部(ランレベルデコーダ)39、第1復号化部(第1デコーダ)40、及び第2復号化部(第2デコーダ)41を備える。また、復号化部はランレベル復号化部39、第1復号化部40、及び第2復号化部41の出力データを利用して復元された超音波映像を出力する映像合成部42とを備える。

0010

このように構成された図3のシステムの動作を具体的に説明する。図3の符号化部において、入力される超音波映像データは分類化部31と遅延器33に入力される。遅延器33は、入力される超音波映像データを、各画素データにともなう分類化部31の分類動作が終わる時まで遅延して画素分離部34に出力する。分類化部31は、入力される超音波映像データの各画素データを図1に示された通りの部類に分類する。即ち、分類化部31は、超音波映像データからゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データを分類して各画素データに対応する分類データをランレベル符号化部32及び画素分離部34に出力する。ここで、分類データは各画素データの部類を知らせるデータである。ランレベル符号化部32は入力される分類データをランレベル符号化して多重化部37に出力する。ここで、ランレベル符号化部32は分類データのうち連続するゼロ画素データについてはゼロ画素値の個数ラン値として有し、グレー画素値及びインデックスされたカラー画素値については分類データをレベル値として有するランレベル符号化を行なう。一方、画素分離部34は、遅延器33から入力される超音波映像データの各画素データを分類化部31の分類データに基づいて分離する。即ち、画素分離部34は分類化部31の分類データに基づいて入力される超音波映像データの各画素データがグレー画素データの場合は第1符号化部35に出力し、インデックスされたカラー画素データの場合は第2符号化部36に出力する。すると、第1符号化部35は画素分離部34から供給されるグレー画素データを、使用者の選択に応じて損失または無損失圧縮符号化する。一方、第2符号化部36は、画素分離部34から供給されるインデックスされたカラー画素データを無損失圧縮符号化する。多重化部37は、ランレベル符号化部32、第1符号化部35、及び第2符号化部36から入力された符号化されたデータを多重化してビットストリームとして復号化部に伝送する。

0011

図3の復号化部において、逆多重化部38は、入力されるビットストリームを逆多重化してランレベル復号化部39、第1復号化部40及び第2復号化部41に出力する。ランレベル復号化部39は、入力される符号化された分類データをランレベル復号化し、ゼロ画素データ、グレー画素データ及びインデックスされたカラー画素データを区分させる分類データを映像合成部42に出力する。第1復号化部40は、逆多重化部38から符号化されたグレー画素データを入力され、その符号化されたグレー画素データを復号化して映像合成部42に出力する。一方、第2復号化部41は、符号化されて入力されるインデックスされたカラー画素データを復号化して映像合成部42に出力する。映像合成部42は、ランレベル復号化部39から出力される分類データに基づいてゼロ画素データを発生し、ゼロ画素データ、グレー画素データ、及びインデックスされたカラー画素データを合成して3次元カラー超音波映像を出力する。映像合成部42は分類データがゼロ画素データ、グレー画素データ、及びインデックスされたカラー画素データのうちいずれを指すかに応じてゼロ画素データ、第1復号化部40からのグレー画素データ、及び第2復号化部41からのインデックスされたカラー画素データのうちの一つを出力して元の超音波映像をそのまま復元する。

0012

前述した実施例においてグレー画素データを符号化するための第1符号化部35は、使用者の選択によって損失あるいは無損失符号化のいずれかの動作が可能である。即ち、損失符号化をする場合は1次元ADPCM符号化方法を、無損失符号化をする場合1次元DPCM符号化方法を各々使用する。そして、インデックスされたカラー画素データを符号化する第2符号化部36は、インデックスカラーの特性により無損失符号化だけ可能であり、前述した実施例では1次元DPCM符号化方法を使用する。そして前述した実施例の復号化部内に第1復号化部及び第2復号化部の構成は符号化部の構造と対応されるように構成して超音波映像を復号化する。

発明の効果

0013

以上述べたように、本発明は、3次元カラー超音波映像データを特性によって分類して分類データを符号化及び復号化し、分類データに基づいて超音波映像データの各画素データを符号化及び復号化することで、既存の無損失符号化方式、例えば無損失JPEGより効果よくカラー超音波映像データを処理できる。そして、既存の方法では不可能だった損失符号化をグレー画素にだけ選択的に適用して復元された映像の主観画質劣化がほとんどない状態で高い圧縮率で3次元カラー超音波映像を符号化及び復号化できる機能を提供する。

図面の簡単な説明

0014

図13次元カラー超音波映像データを説明するための図面である。
図2従来の無損失映像符号化及び復号化システム(Lossless-JPEG)を示すブロック図である。
図3本発明の一実施例にともなう3次元カラー超音波映像の符号化及び復号化システムを示すブロック図である。

--

0015

31分類化部
32ランレベル符号化部
33遅延器
34画素分離部
35 第1符号化部
36 第2符号化部
37多重化部
38逆多重化部
39 ランレベル復号化部
40 第1復号化部
41 第2復号化部
42映像合成部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ