JP2809552B2

JP2809552B2 - 画像符号化処理方法および画像復号化処理方法

Info

Publication number: JP2809552B2
Application number: JP9348092A
Authority: JP
Inventors: 英俊中西
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JPH05268484A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像データ処理におけ
る画像符号化処理方法に関し、印刷画像における画質の
劣化を最小限に押さえつつ画像データ量を削減できる画
像符号化処理方法、および画像復号化処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、印刷分野における画像データ量
は、テレビモニタ上に表示されている静止画像に比べて
膨大であり、たとえば、後者の画像データ量が１ＭＢ程
度にあるのに対し、前者はＡ４サイズの原稿について６
０ＭＢ（４００line／inch）にも達する。

【０００３】このような大量のデータをそのままデータ
ベースとして記憶するには膨大なメモリが必要である
し、またデータ伝送に要する時間も大変長くなってしま
う。

【０００４】これに対処するため、画像の情報量を削減
する符号化技術、すなわち、画像データの圧縮技術が研
究され、従来から、直交変換符号化法もしくはベクトル
量子化法などの圧縮方法が開発されている。このうち特
に直交変換符号化法は自然静止画像の国際標準圧縮方式
にも採用されている。

【０００５】これらの圧縮方法は、いわゆる非可逆な符
号化法であり、高圧縮率が期待できる一方、復元しても
完全に原画データに戻らないという欠点を有する。

【０００６】特に商用印刷画像の場合においては、画像
の内容そのものより、画質の品質（たとえば女性の肌の
なめらかさや輪郭のシャープさ等）が要求されることが
多いが、このような商用印刷画像の画像データに直交変
換等の非可逆符号化方式を適用し、高い圧縮率で圧縮す
れば、画質が劣化し画像の商用価値を損なう結果になっ
ていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そのため、画像データ
量を削減しながらも、視覚者に必要な情報をなるべく多
く保存し、当該部分の圧縮による画質劣化を最小限に抑
える符号化方式の研究が行なわれているが、有効な画像
処理の方法はなかった。

【０００８】本発明の目的は、画像の種類にかかわら
ず、画像データの量を低く押さえながら、与えられた対
象物の画像を鮮明に維持するための画像符号化処理方法
および画像復号化処理方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の構成の画像符号化処理方法では、 (a) 符号化処理の対象となる画像において対象物の輪郭
を設定して輪郭データを形成する工程と、 (b) 符号化処理の対象となる画像を複数の画素ブロック
に分割する第１の画素ブロック分割工程と、 (c) 前記輪郭データに基づき、前記画素ブロックを対象
物画像を含む対象物ブロック群と、対象物画像を含まな
い非対象物ブロック群とに、分類する工程と、 (d) 前記対象物ブロック群に属する画素ブロックについ
て、さらに複数の画素ブロックに分割して細分割ブロッ
ク群を形成する第２の画素ブロック分割工程と、 (e) 前記細分割ブロック群に属する画素ブロックについ
てはそれぞれ比較的低い圧縮率が得られる第１の符号化
処理をするとともに、前記非対象物ブロック群に属する
画素ブロックについては比較的高い圧縮率が得られる第
２の符号化処理をすることによって、前記複数の画素ブ
ロックのそれぞれについて符号化された画像データを得
る工程と、 (f) 符号化された後の画像データにつき、前記対象物
ブロック群と前記非対象物ブロック群とを別個の記憶手
段に記憶させておく工程と、を備えることを特徴とす
る。

【００１０】ただし、「比較的低い圧縮率」とは、圧縮
率が“１”の場合、すなわち符号化処理を全く行なわな
い場合も含むものとする。

【００１１】一方、この発明にかかる復号化処理方法で
は、 (a) 前記別個の記憶手段から、前記対象物ブロック群
に属する画像ブロックと、前記非対象物ブロック群に属
する画素ブロックとにつき、前記符号化された画像デー
タを読出す工程と、 (b) 前記符号化された画像データの復号化を、前記対
象物ブロック群に属する画素ブロックについては、当該
対象物ブロック内の各細分割ブロックについての前記第
１の符号化処理に対応する第１の復号化処理で、前記非
対象物ブロック群に属する画素ブロックについては、前
記第２の符号化処理に対応する第２の復号化処理で、そ
れぞれ実行することにより、復号化された画像データを
得る工程と、 (c) 前記工程(b) によって復号化された各画素ブロッ
クを合成して、前記画像に対応する復元画像を得る工程
と、を備えることを特徴とする。

【００１２】

【作用】まず、所定の対象物画像の輪郭を設定してその
輪郭データを作成しておき、画像データを所定の画素ブ
ロックに分割する（第１の画素ブロック分割）。

【００１３】この画素ブロックを上記輪郭データに基づ
き、当該対象物画像を含む対象物ブロック群と、対象物
画像を含まない非対象物ブロック群とに分類する。

【００１４】対象物ブロック群に属する各画素ブロック
については、さらにこれを複数に分割して細分割ブロッ
ク群を形成する（第２の画素ブロック分割）。

【００１５】当該細分割ブロックについては、比較的低
い圧縮率の圧縮に相当する第１の符号化処理を施し、ま
た、非対象物ブロック群には比較的高圧縮率の圧縮に相
当する第２の符号化処理を施す。このため画像全体のデ
ータ量を少なく押さえながら、設定した輪郭内の画質の
劣化を最小限にとどめることができる。

【００１６】画像データの符号化を行なうことによって
得られた符号化画像データは保存される。そしてその符
号化画像データをモニタ等の出力機に表示する場合には
復号化を行なわねばならないが、この復号化に際しては
各画素ブロックがいずれの圧縮率で符号化されたもので
あるかを知ることが必要となる。

【００１７】このため、各画素ブロックについて、対象
物ブロック群と非対象物ブロック群のいずれに属するか
は、低圧縮率で符号化した画素ブロック（対象物ブロッ
ク）と、高圧縮率で符号化した画素ブロック（非対象物
ブロック）とを、別個の記憶手段に記憶させておくこと
により区別できるようにしておく。

【００１８】また、この発明の画像復号化処理方法にお
いては、上記符号化処理方法で符号化された画像を復号
化するために適した方法となっており、上記別個の記憶
手段のいずれに記憶されているかによって、符号化され
た画素ブロックを、対象物ブロック群と対象物ブロック
群に区別し、それぞれの符号化に対応する復号化処理を
行ない、これらの復号化された画素ブロックを合成する
ことにより復元画像を得る。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明にかかる画像
符号化処理方法と画像復号化処理方法の実施例を詳細に
説明するが、本発明の技術的範囲がこれにより限定され
るものではないことはもちろんである。

【００２０】本実施例は、次のような順番で説明され
る。

【００２１】（Ａ）輪郭データの作成（Ｂ）画素ブロックの分類（Ｃ）細分割ブロックの形成（Ｄ）画像圧縮方法 (Ｅ) 画像復元方法（Ｆ）本実施例にかかる方法を実施する装置例（Ｇ）変形例後述するように、この発明の実施例では圧縮後の画像デ
ータの保存および復元について、図１および図２の構成
ではなく図５のおよび図６の構成が使用されるが、以下
では最初に図１および図２の構成を参照して全体的な説
明を行い、その後にこれらと図５および図６での相違点
について説明する。以下、分説する。

【００２２】（Ａ）輪郭データの作成本実施例では、説明の便宜上、図７（ａ）に示すような
簡易な時計の文字盤の画像における画像処理について考
える。

【００２３】オペレータが原画２０について時計の文字
盤２１を対象物として設定する際に、そのテレビモニタ
−に表示された輪郭線２１ａに対応する画像データを全
て“１”に設定するとともに、その他の画像データを
“０”に設定し、これにより図７（ｂ）に示される輪郭
データＲを得る。

【００２４】このような輪郭データＲは、たとえば既知
の輪郭切抜き装置により容易に得ることができる。この
輪郭切抜き装置による輪郭データＲの作成は、当該原画
２０をテレビモニタ−に表示させ、その画面に重なって
表示されたカーソルを、オペレータが手元のマウスによ
って当該輪郭線２１ａに沿って移動させる。このカーソ
ルの移動の軌跡は、画素マトリクスにおけるｘ−ｙ座標
面に変換され、当該輪郭に該当する輪郭データを“１”
に設定し、その他の輪郭データを“０”に設定すること
によって得られるものである。

【００２５】このようにして“０”、“１”を割り当て
て作成された輪郭データは、ベクトル化により圧縮され
てメモリに保存される。

【００２６】（Ｂ）画素ブロックの分類（１）画像データのブロック化（第１の画素ブロック
分割）まず、原画２０から得られた画像データを、複数の画素
ブロックに分割する。

【００２７】図８(a) で模式的に示すように画像データ
は、（Ｈ×Ｖ）個の多数の画素Ｐで構成されているとと
もに、それぞれが複数の画素を有する（Ｍ×Ｎ）個の画
素ブロックＢxyに分割されている。

【００２８】図８(b) は、１つの画素ブロックＢxyの構
成を示した概念図である。画素ブロックＢxyは、（Ｉ×
Ｊ）個の画素で構成された画素マトリクスとなってお
り、各画素ごとに画像データｆijが得られている。

【００２９】なお、図８(b) の例では、１個の画素ブロ
ックＢxyは、（８×８）個の画素で構成されているが、
（１６×１６）個の画素などで構成してもよい。

【００３０】（２）対象物テーブルの作成次に、（Ａ）の輪郭データの作成方法においてベクトル
化され圧縮保存されている輪郭データＲを当該ベクトル
化に対応する復号化処理を行って復元する。復元して得
られた輪郭データＲは、上記画像データと同じく（Ｈ×
Ｖ）個の多数の画素Ｐに対応しており、上記（１）の画
像データのブロック化と同じようにしてこの輪郭データ
の画素平面を（Ｍ×Ｎ）個のブロックに分割し、画素ブ
ロックＢxyに対応する輪郭データブロックＤxyを形成す
る。

【００３１】さらに、この（Ｍ×Ｎ）個に分割された輪
郭データブロックＤxyに対応させて（Ｍ×Ｎ）個分の領
域を有する輪郭データのコードテーブルＣＴ（ｘ，ｙ)
を用意する。

【００３２】このコードテーブルＣＴ（ｘ，ｙ) の作成
の手順を、図１０のフローチャートに基づき説明する。

【００３３】まず、ｙ＝０、ｘ＝０として輪郭データブ
ロックＤ00から処理を始める（ステップＳ４１、Ｓ４
２）。

【００３４】当該輪郭データブロックＤxyの中に含まれ
る複数の輪郭データのうち少なくとも１つが“１”であ
るならば、その輪郭データブロックＤxy内には、輪郭デ
ータが含まれていると判断できるので、当該輪郭データ
ブロックＤxyに対応するコードテーブルＣＴ（ｘ，ｙ)
の値を“１”に設定する（ステップＳ４３、Ｓ４４）。

【００３５】もし、輪郭データブロックＤxyの中に含ま
れる複数の輪郭データの全てが“０”であれば、その輪
郭データブロックＤxyの中には輪郭データが含まれてい
ないことになるから、当該輪郭データブロックＤxyに対
応するコードテーブルＣＴ（ｘ，ｙ) の値を“０”に設
定する（ステップＳ４５）。

【００３６】次に、変数ｘに“１”をインクイリメント
し、その値がｘ座標方向の画素ブロック数であるＭ未満
であれば、当該ｙ行の処理がまだ終了していないので、
ステップＳ４３に戻り、次の輪郭データブロックＤxyに
ついて処理を行なう（ステップＳ４６、Ｓ４７）。

【００３７】ステップＳ４７において変数ｘがＭ以上で
あれば、当該ｙ行の操作は終了したことになるから、変
数ｙに“１”をインクリメントし、このときの変数のｙ
の値がｙ座標方向の画素ブロック数であるＮ未満であれ
ば、次の行の輪郭データブロックＤxyについて操作を行
なうためステップＳ４２に戻る（ステップＳ４８、Ｓ４
９）。変数ｙの値がＮ以上になれば処理を終了する。

【００３８】このようにして、輪郭データＲによりコー
ドテーブルのＣＴ（ｘ，ｙ) に“０”または“１”を設
定していく処理を一番左上の輪郭データブロックＤ00か
ら一番右下の輪郭データブロックＤ(M-1)(N-1)まで行な
うことにより、図９（ａ）に示すような輪郭データＲに
対応するコードテーブル２２が完成する。

【００３９】次に、この輪郭データのコードテーブル２
２に基づき、複数の画素ブロックＢxyを、対象物画像を
含む画素ブロック群と、それ以外の非対象物画像の領域
の画素ブロック群（以下、それぞれ「対象物ブロック
群」、「非対象物ブロック群」という。）とに分類する
ための、コードテーブルＣＴ（ｘ，ｙ) を作成する。

【００４０】このコードテーブルの作成は、基本的に
は、輪郭データを含む対象物ブロック群により形成され
た閉領域内の対象物領域について「塗りつぶし」の作業
を行なうことによって達成される。

【００４１】この「塗りつぶし」操作については、画像
処理の分野において種々の方法が考案されており、たと
えば、「電子情報通信ハンドブック第２分冊・電子情
報通信学会編」（オーム社昭和６３年３月３０日発
行）の第１８６８頁に開示されている塗りつぶし方法に
より実施することができる。

【００４２】当該「塗りつぶし」操作により対象物ブロ
ック群で囲まれた対象物領域を“１”で置き換えて新た
に作成されたコードテーブルが、図９（ｂ）に示すコー
ドテーブル２３であり、このコードテーブル２３は画像
データに付随する「付随データ」であって、以下「対象
物テーブル」と呼ぶことにする。

【００４３】この対象物テーブル２３のＣＴ（ｘ，ｙ）
の値によって、対応する画素ブロックＢxyが、対象物ブ
ロック群か対象物ブロック群か非対象物ブロック群かを
判断することができる。

【００４４】すなわち、ＣＴ（ｘ，ｙ）＝１であれば、
それに対応する画素ブロックＢxyは対象物ブロックであ
り、また、ＣＴ（ｘ，ｙ）＝０であれば、それに対応す
る画素ブロックＢxyは非対象物ブロックであることが分
かる。

【００４５】（Ｃ）対象物ブロック群の細分割（第２
の画素ブロック分割）対象物テーブル２３に基づき対象物ブロック群に分類さ
れた画素ブロックＢxyについてさらに細分割する。

【００４６】たとえば、第１の画素ブロック分割による
画素ブロックＢxyが、図８（ｂ）に示すように（８×
８）個の画素によって形成されている場合、これを細分
割し、図１１（ａ）に示すように（４×４）個の画素で
形成された４個の細分割ブロックＤxyz を形成する（第
２の画素ブロック分割）。

【００４７】細分割ブロックＤxyz の添字の“ｚ”は、
当該画素ブロックＢxyにおける細分割ブロックの位置を
示しており、左上のブロックから矢印で示す時計回り方
向に順に“０”、“１”、“２”、“３”の数字が付与
される。こうして対象物ブロック群の全ての画素ブロッ
クＢxyについて細分割を行い、それぞれに細分割ブロッ
クＤxyz を形成する。

【００４８】なお、この細分割ブロックの大きさは、本
実施例のように（４×４）個の画素に限られず、画素ブ
ロックＢxyの大きさに応じて等分割されて形成されるも
のであればどのようなものでもよい。

【００４９】図１１（ｂ）は、原画２０の一部につい
て、対象物画像の輪郭２１ａに対する、対象物ブロック
群と非対象物ブロック群の配列の様子を示す図であり、
対象物ブロック群のみが、それぞれさらに４個の細分割
ブロックに分割され、対象物領域を含む小ブロック群を
形成している様子がよく分かる。

【００５０】このように、画像データをまず第１の画素
ブロック分割により大まかに分割した後、対象物ブロッ
ク群の各画素ブロックについて第２の画素ブロック分割
を行ってより細く分割する手法を用いているので、第１
に、必要部分のみの画素ブロックを細く分割でき、その
部分では圧縮された画像データを伸長するときにブロッ
ク歪みが生じにくく、より鮮明な復元画像を得ることが
でき、また、第２に、最初から画像データ全体について
細かく分割して画像処理を行う場合に比べ、対象物テー
ブル用のメモリ容量が少なくて済み、また分類すべき画
素ブロック数が少なくなって画素ブロック分類処理に要
する時間も短くて済むという利点がある。

【００５１】（Ｄ）画像圧縮方法対象物テーブル２３に基づき、各ブロック群ごとに異な
る圧縮率による画像圧縮を行なう。その具体的方法は以
下の通りである。

【００５２】まず、画像データから画素ブロックＢxyを
順次呼び出し、当該対象物テーブル２３のＣＴ（ｘ，
ｙ）の値が“１”の場合は、対応する画素ブロックＢxy
が対象物ブロックであることを示すから、これを上記
（Ｃ）の方法で細分割して細分割ブロックＤxyz （ｚ＝
０，１，２，３）を形成し、この各細分割ブロックＤxy
zの画像データについてｚ＝０のものから、直交変換符
号化例えば離散コサイン変換等を行い、ほとんどの周波
数成分のデータを保存した低い圧縮率ｒa で順次第１の
符号化処理を行って圧縮し（圧縮Ａ）、ｚ＝３になった
とき当該画素ブロックＢxyの符号化処理を終わる。

【００５３】この場合、「低圧縮」には、圧縮率１、す
なわち全く圧縮しない場合も含むものである。

【００５４】また、ＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“０”の場合
は、対応する画素ブロックＢxyが非対象物ブロックであ
ることを示すから、当該画像データを直交変換符号化で
も低周波成分のみを保存する高圧縮率ｒb で符号化処理
し圧縮する（圧縮Ｂ）。

【００５５】また、対象物テーブル２３も圧縮しておく
ことが好ましい。この場合、対象物テーブル２３は、
“０”と“１”の２値データ（１ビット）なので、可逆
符号で圧縮処理，たとえば、ＭＲ（Modified Read ）符
号で圧縮すればよい（圧縮Ｃ）。もちろん、可逆符号で
あれば他の符号化方法、たとえばランレングス圧縮方法
によって圧縮しても構わない。

【００５６】そして、圧縮された画像データと対象物テ
ーブルはそれぞれ異なるメモリ部に保存されてデータベ
ース化され、もしくは、通信回線を介して伝送される。

【００５７】上述のように、対象物テーブル２３に基づ
き画素ブロックを領域ごとに分類し、対象物領域を含む
画素ブロックについてさらに細分割し、領域ごとに異な
る符号化処理をすることにより、重要な対象物画像の領
域についてはブロック歪みのほとんどない良質な画質を
維持し、重要でない部分には高圧縮率をかけることがで
きるので、全体として画像データを大幅に削減すること
が可能となる。

【００５８】（Ｅ）画像復元方法このようにして圧縮された画像データを復元するには、
次のような手順による。

【００５９】まず、圧縮された対象物テーブル２３を、
上記圧縮Ｃの逆変換に相当する伸長処理を行い、復元す
る。

【００６０】次に圧縮された画像データを画素ブロック
Ｂxyごと呼び出し、復元された対象物テーブル２３のＣ
Ｔ（ｘ，ｙ）の値と照らし合わせて、当該ＣＴ（ｘ，
ｙ）が“１”ならば、当該画素ブロックＢxyを細分割ブ
ロックＤxyz ごとにｚ＝０から順次、上記圧縮Ａの逆変
換に相当する復号化処理を行って伸長し、ｚ＝３まで伸
長した後、当該当該画素ブロックＢxyについての伸長処
理を終了して、画素ブロックＢxy単位で次の合成部に送
る。

【００６１】また、ＣＴ（ｘ，ｙ）が“０”ならば、当
該画素ブロックＢxyは非対象物ブロック群に属するから
上記圧縮Ｂの逆変換に相当する復号化処理を行って伸長
する。

【００６２】最後にこれらの伸長された画素ブロックＢ
xyをそれらの位置データ（ｘ，ｙ）に基づき合成して、
最終的に画像全体を復元する。

【００６３】このとき、背景領域の画像について平滑処
理、たとえば３×３平滑化マトリクスを用いて平滑化処
理し、ブロック歪みにより劣化したデータを修正すれ
ば、非対象物領域の画像が滑らかになる。

【００６４】なお、原画像は通常カラー画像の場合が多
いが、このようなカラー画像の場合には、色分解された
イエロー(Y) ，マゼンダ(M) ，シアン(C) ，墨(K) 、も
しくは、赤(R) ，緑(G) ，青(B) 、または、色座標変換
後の色変数、例えば輝度(Ys)，色差(Is,Qs) などの成分
についてそれぞれ上記画像処理を行ったのち最後にこれ
らを合成して復元することになる。

【００６５】（Ｆ）本実施例にかかる方法を実施する
装置例次に、上記画像符号化処理方法および画像復号化処理方
法を実施するための画像処理装置の一例について説明す
る。

【００６６】この画像処理装置は、画像データ圧縮装置
と、画像データ復元装置とからなり、両者は一体となっ
て構成されていることもあれば、独立して構成されて異
なる場所に配置されることもある。

【００６７】（１）画像データ圧縮装置図１は，画像データ圧縮装置１００の構成を示すブロッ
ク図であり、図３は、この画像データ圧縮装置１００の
動作を示すフローチャートである。

【００６８】まず、外部の輪郭作成装置から当該画像に
ついての輪郭データを入手し、この輪郭データに基づき
対象物テーブル作成部３で対象物テーブル２３を作成す
る（ステップＳ１、Ｓ２、なお、対象物テーブルの作成
の詳細については、前述（Ｂ）の（２）の項参照）。

【００６９】次に、画像メモリ部１に記憶された原画像
２０の画像データを、第１画素ブロック分割部２におい
て複数の画素ブロックＢxyに分割する（ステップＳ３、
第１の画素ブロック分割方法の詳細については、前述
（Ｂ）の（１）の項参照）。

【００７０】前記対象物テーブル２３のデータＣＴ
（ｘ，ｙ）に基づき、画素ブロック判別部４において
は、まず、一番左上の画素ブロックＢ00から処理を始め
（ステップＳ４，Ｓ５）、当該画素ブロックＢxyに対応
するＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“１”かどうかを判定する
（ステップＳ６）。

【００７１】ＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“１”の場合は、当
該画素ブロックＢxyは、対象物ブロックであるので、第
２画素ブロック分割部５においてこれをさらに４個の画
素ブロックに細分し、細分割ブロックＤxyz （ｚ＝０，
１，２，３）を形成する（ステップＳ７）。次にこの変
数ｚを“０”にして（ステップＳ８）、当該細分割ブロ
ックＤxy0 を第１の圧縮部６に送り、低圧縮率ｒa によ
る符号化処理（圧縮Ａ）を行い（ステップＳ９）、次に
変数ｚに“１”をインクリメントして次の細分割ブロッ
クＤxyz について圧縮Ａを行い、変数ｚが４以上になれ
ば、当該画素ブロックＢxyの全ての細分割ブロックＤxy
z について圧縮処理が終了したことになるので（ステッ
プＳ１０、Ｓ１１）、次のステップ１３に移る。

【００７２】一方、ステップＳ６においてＣＴ（ｘ，
ｙ）の値が、“１”でなければ、当該画素ブロックＢxy
は非対象物ブロックであるから、第２の圧縮部７に送っ
て高圧縮率ｒb による符号化処理（圧縮Ｂ）を行う（ス
テップＳ１２）。

【００７３】当該画素ブロックＢxyについて、上記圧縮
Ａ、または圧縮Ｂの処理が終了すると、変数ｘを“１”
だけインクリメントし、このときの変数ｘの値がＭ未満
であれば、ステップＳ６に戻って、次の画素ブロックＢ
xyについて上記処理（ステップＳ６〜Ｓ１２）を繰り返
し（ステップＳ１３、Ｓ１４）、Ｍ以上であれば、その
行の処理は終了したことになるので、変数ｙを“１”だ
けインクリメントして次の行の判定に移り、変数ｙがＮ
になるまで、各行について同様な処理を繰り返す。そし
て変数ｙがＮになれば処理を停止する（ステップＳ１
５、Ｓ１６）。

【００７４】最後に、対象物テーブル２３のデータＣＴ
（ｘ，ｙ）を第３の圧縮部８においてＭＲ符号化にて圧
縮（圧縮Ｃ）する（ステップＳ１７）。このようにして
得られた圧縮画像データと圧縮対象物テーブルデータ
は、磁気ディスクなどで形成された保存部９内の異なる
メモリ部９ａ、９ｂにその対象物テーブルと色分解され
た画像データとが相互に識別可能なデータ状態で保存さ
れ（ステップＳ１８）、画像データの圧縮作業を終了す
る。

【００７５】これらの圧縮画像データと圧縮対象物テー
ブルデータを、以下では「圧縮済データ」と総称する。

【００７６】（２）画像データ復元装置図２は、画像データ復元装置２００の構成を示すブロッ
ク図であり、図４はこの画像データ復元装置２００にお
ける圧縮データ伸長の動作を示すフローチャートであ
る。

【００７７】この画像データ復元装置２００は、圧縮済
データの保存部１０を備えているが、この画像データ復
元装置２００が図１の画像データ圧縮装置１００と一体
化されるか、もしくは近接して設けられる場合には、当
該保存部１０は画像データ圧縮装置１００の保存部９と
共用されていてもよい。

【００７８】この保存部１０から圧縮済データが読出さ
れるが、まず、メモリ部１０ｂから圧縮された対象物テ
ーブル２３が第３の伸長部１１に与えられ、圧縮Ｃの逆
変換に相当する伸長処理を施されて復元されメモリ部１
２に保存される（ステップＳ１９）。

【００７９】また、圧縮画像データは、メモリ部１０ａ
から読み取られて画素ブロック判別部１３に与えられ
る。画素ブロック判別部１３は、上記の復元された対象
物テーブル２３のＣＴ（ｘ，ｙ）の値に基づき、圧縮画
像データの各画素ブロックＢxyが、対象物ブロック群に
属するか非対象物ブロック群に属するかを判定する。

【００８０】すなわち、まず、画素ブロックＢxyのうち
変数ｘ，変数ｙが共に“０”の画素ブロックＢ00から判
断を開始し（ステップＳ２０，Ｓ２１）、当該画素ブロ
ックに対応する対象物テーブル２３のＣＴ（ｘ，ｙ）の
値を参照する（ステップＳ２２）。

【００８１】この対象物テーブル２３のＣＴ（ｘ，ｙ）
の値が“１”である場合には、その画素ブロックは対象
物ブロックであるから、これを第１の伸長部１４に送
る。第１の伸長部１４では、変数ｚを“０”にして当該
対象物ブロックＢxyの細分割ブロックＤXY0 から圧縮Ａ
の逆変換に相当する復号化処理を行って伸長する（伸長
Ａ）（ステップＳ２４）。この伸張処理が済むと変数ｚ
に“１”をインクリメントし、次の細分割ブロックにつ
いて伸張Ａを行い、この伸張処理を変数ｚが４になるま
で繰り返し、４以上になれば終了して、ステップＳ２８
に移る（ステップＳ２５、Ｓ２６）。

【００８２】一方、ステップＳ２２において対象物テー
ブルのＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“１”でない場合は、当該
画素ブロックＢxyは非対象物ブロックであるので、ステ
ップＳ２７に移り、第２の伸長部１４にて圧縮Ｂの逆変
換に相当する復号化処理によってこれを伸長する（伸長
Ｂ）。

【００８３】各伸長部１４、１５、は、それぞれに与え
られた画素ブロックについての復号化処理が終了したと
きに、その旨の信号を画素ブロック判別部１３にフィー
ドバックするようになっており、画素ブロック判別部１
３は、この終了信号を受けて、次の画素ブロックを該当
する伸長部に送り込む。

【００８４】なお、ここでの復号化処理は、各符号化処
理の逆変換を行うものであって、符号化処理が例えば離
散コサイン変換の場合には、対応する離散コサイン逆変
換を用いればよい。

【００８５】当該画素ブロックＢxyについて、上記圧縮
Ａ、または圧縮Ｂの処理が終了すると、変数ｘが“１”
だけインクリメントされ、変数ｘがＭになるまで、順次
１つ右の画素ブロックＢxyについて同じ処理を繰り返す
（ステップＳ２８、Ｓ２９）。ステップＳ２９で変数ｘ
がＭになるとこの行の処理が終了したことになるので、
変数ｙに“１”をインクリメントして（ステップＳ３
０）、ステップＳ２１に戻り、変数ｙがＮ以上になるま
でステップＳ２２からステップＳ３０までの処理を繰り
返し、ステップＳ３１で変数ｙがＮになれば処理を停止
する（ステップＳ３１）。

【００８６】画像データがカラー画像データの場合に
は、以上の処理は各色成分ごとに行なわれる。

【００８７】第１の伸長部１４、第２の伸長部１５のそ
れぞれから出力された復元画像データは、画像面上にお
けるそれぞれの位置データないしはアドレスに対応する
タイミングで次段の合成部１６に送られる。この合成部
１６では、各画素ブロックの位置データないしはアドレ
スを参照しつつ上記対象物と非対象物のそれぞれの画素
ブロックの復元済画像データを合成することによって、
最終的に原画像に相当する画像を得る。画像データがカ
ラー画像データの場合には、各色成分ごとの画像データ
の合成も行なわれる。

【００８８】また、合成部１６には各種の画像処理・編
集機能を持たせておくことが可能であり、たとえば平滑
処理機能を設け、非対象物領域の画像について平滑処
理、たとえば３×３平滑化マトリクスを用いた平滑処理
を施し、ブロック歪みにより劣化したデータを修正する
ことにより原画像に近い非対象物領域を再現することが
できる。この場合には非対象物領域について平滑化処理
を行った後に合成が行なわれる。それは、合成後に平滑
化を行なおうとすると再び対象物ブロックと非対象物ブ
ロックとの識別を行ない、後者のみについて平滑化をす
るというプロセスが必要になってくるからである。

【００８９】このようにして合成部１６で復元された画
像は、カラーディスプレイなどの表示部１７にて表示さ
れるとともに、画像記録もしくは、画像編集処理のため
に、復元画像メモリ部１８に格納される。ところで、以
上で説明した画像データ圧縮装置１００においては、第
１、第２の圧縮部６、７で圧縮された圧縮画像データを
保存部９の同一メモリ部９ａに格納するように構成して
いるが、図５に示すように保存部９内に各圧縮部に対応
するメモリ部９ｃ，９ｄを設けて、各圧縮画像データを
それぞれのメモリ部に保存するように構成しておけば、
図６に示すように画像データ復元装置２００の構造を簡
易をすることができる。すなわち、図５の保存部９に対
応する保存部１０の各メモリ部１０ｃ，１０ｄから、そ
れぞれ各圧縮率で圧縮された圧縮画像データを画素ブロ
ックごと読み出し、それらの圧縮画像データを第１、第
２の伸長部１４、１５で直接伸長処理することができる
ので、図２における画素ブロック判別部１３、および各
伸長部１４、１５から画素ブロック判別部１３への処理
終了信号のフィードバックが不要になって、回路が大変
簡易化される。しかも、第１、第２の伸長部１４、１５
がそれぞれのブロック群を同時に伸長処理することがで
き、当該処理時間を短縮することができる。

【００９０】（Ｇ）変形例本実施例においてはさまざまな変形例が考えられる。

【００９１】（１）まず、（Ａ）で述べた輪郭データ
の作成方法は、本実施例のように既知の輪郭作成装置を
操作してオペレータが任意の輪郭を作成するようにする
ほか、微分演算子を用いた画像処理により自動的に輪郭
データを得るようにしてもよい。特に、対象物にピント
があって背景部がぼやけた画像にあっては、その輪郭部
は、他の部分に比べ濃淡の差が大きく、当該画素ブロッ
クの微分値は特徴的な値を示す。したがって、画素ブロ
ックごとにその画像データ値を求め、この値に基づき輪
郭成分を抽出して輪郭データを作成することも可能であ
る。

【００９２】（２）本実施例では、画像データ圧縮装
置１００において圧縮済データを一旦保存部９に保存
し、このデータを保存部１０に移して画像データ復元装
置２００により画像を復元しているが、画像データ圧縮
装置１００、画像データ復元装置２００のそれぞれに、
データ送信部とデータ受信部を設けておき、圧縮済デー
タを直接通信回線で送受信するようにしてもよいし、当
該保存部と通信回線の機能を併設するようにしてもよ
い。

【００９３】

【００９４】

【００９５】（２）原画像の輪郭に対してどちら側の
領域を対象物領域と見るかは状況に応じて定まるもので
あるが、例えば、図１に示す画像データ圧縮装置１００
の対象物テーブル作成部３に切換スイッチを設けて、対
象物テーブル２３におけるデータＣＴ（ｘ，ｙ）の
“０”と“１”の値を置換できるようにしておけば、容
易に対象物ブロック群と非対象物ブロック群を変換する
ことができ、操作性がよくなる。

【００９６】

【００９７】

【００９８】（３）さらに、画像圧縮部１００にテレ
ビモニタ表示部を設けると共に、各圧縮部の圧縮率を自
由に設定できるよう可変回路を設置し、当該テレビモニ
タ表示部を見ながら対象物画像と背景画像の微妙なバラ
ンスをとるようにすることも可能である。

【００９９】この場合、画像データ圧縮装置１００と画
像データ復元装置２００が一体となっている場合には、
画像データ復元装置２００の表示部１７を、前記テレビ
モニタ表示部として使用することができる。

【０１００】（４）また、本実施例では、非対象物ブ
ロック群のそれぞれの画素ブロックについて高い圧縮処
理を施してこれを保存したが、非対象物領域には通常重
要でない画像が多いので、場合によってはそれらのブロ
ック群の画素データの平均値のみを保存するようにして
もよい。

【０１０１】（５）本発明における画像処理において
は、対象となる色数に制限を受けるものではなく、モノ
クロはもちろん、通常の印刷画像における４色(Y,M,C,
K）の構成色素や、ＲＧＢ、Ｌａｂなどの表色系によっ
て形成された画像処理にも採用できる。

【０１０２】また、色空間ごとの処理や、画像の色素ブ
ロックごとに処理が成されてもよく、さらに画像データ
にＮＴＳＣ方式で用いられているＲＧＢ−ＹＩＱ変換な
どの色変換を施した後、本発明にかかる画像処理を実施
してもかまわない。

【０１０３】

【発明の効果】本発明にかかる画像符号化処理方法は、
上述のように原画像のデータをまず第１の画素ブロック
分割により複数の画素ブロックに分割してこれを与えら
れた輪郭データに基づき対象物ブロック群と非対象物ブ
ロック群に分類し、前者については低圧縮率で圧縮し、
後者については画像データを高圧縮率で圧縮することに
より、視覚者に必要な重要な画像の画質を鮮明に維持で
きる一方、従来の画像全体の画質を低圧縮する方法に比
べ、画像データの量を削減することができるので、保存
部のメモリ容量を小さくすることができるとともに、伝
送コストの削減が可能になる。

【０１０４】また、対象物ブロック群を圧縮する際に
は、第２の画素ブロック分割により当該対象物ブロック
をさらに分割して細分割ブロック群を形成し、各細分割
ブロックについて比較的低い圧縮率の圧縮処理がされる
ので、画像復元時に対象物画像においてブロック歪みが
ほとんどない商用価値が大変高い鮮明な画像が得られ
る。さらに、圧縮後の対象物ブロックと非対象物ブロッ
クとは別の記憶手段に記憶させることにより、復号時に
おいては、どの記憶手段に記憶されている画素ブロック
であるかによって圧縮時に使用した符号化方式を容易に
区別できるようになっている。したがって、この発明で
圧縮して記憶させておいた画像データは、それらの復号
時において、各画素ブロックをいずれの符号化方式で圧
縮したかについての情報を逐一参照する必要がなくな
り、復号処理が高速になる。

【０１０５】さらにこの発明の画像復号化処理方法によ
れば、上記のようにして圧縮された画像を、その圧縮の
態様に応じて適切に復元することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像符号化処理方法を実施する
ための画像データ圧縮装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明にかかる画像復号化処理方法を実施する
ための画像データ復元装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図３】図１の画像データ圧縮装置の動作を説明するフ
ローチャートである。

【図４】図２の画像データ復元装置における圧縮のデー
タの伸長工程の動作を説明するフローチャートである。

【図５】本発明にかかる画像符号化処理方法を実施する
ための画像データ圧縮装置の実施例を示すブロック図で
ある。

【図６】本発明にかかる画像復号化処理方法を実施する
ための画像データ復元装置の実施例を示すブロック図で
ある。

【図７】原画像の一例およびこれに基づいて作成された
輪郭データを示す図である。

【図８】ａ図は画像の画素ブロック化を、ｂ図は当該画
素ブロック内の画素配列の状態をそれぞれ示す図であ
る。

【図９】対象物テーブルの作成手続を説明するための図
である。

【図１０】コードテーブルの輪郭データに相当する位置
を“１”にする手順を示すフローチャートである。

【図１１】ａ図は画素ブロックＢxyの細分割の様子を、
ｂ図は原画の一部における画像データの分割状態を示す
図である。

【符号の説明】

１画像メモリ部２第１画素ブロック分割部３対象物テーブル作成部４、１３画素ブロック判別部５第２画素ブロック分割部６第１の圧縮部７第２の圧縮部８第３の圧縮部９、１０保存部１１第３の伸長部１４第１の伸長部１５第２の伸長部１６合成部１７表示部１８復元画像メモリ部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 H04N 7/24 - 7/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】与えられた画像の画像データを圧縮する
ために前記画像データを符号化する方法であって、 (a) 符号化処理の対象となる画像において対象物の輪郭
を設定して輪郭データを形成する工程と、 (b) 前記符号化処理の対象となる画像を複数の画素ブロ
ックに分割する第１の画素ブロック分割工程と、 (c) 前記輪郭データに基づき、前記画素ブロックを対象
物画像を含む対象物ブロック群と、対象物画像を含まない非対象物ブロック群とに、分類す
る工程と、 (d) 前記対象物ブロック群に属する画素ブロックについ
て、さらに複数の画素ブロックに分割して細分割ブロッ
ク群を形成する第２の画素ブロック分割工程と、 (e) 前記細分割ブロック群に属する画素ブロックについ
てはそれぞれ比較的低い圧縮率が得られる第１の符号化
処理をするとともに、前記非対象物ブロック群に属する
画素ブロックについては比較的高い圧縮率が得られる第
２の符号化処理をすることによって、前記複数の画素ブ
ロックのそれぞれについて符号化された画像データを得
る工程と、 (f) 符号化された後の画像データにつき、前記対象物
ブロック群と前記非対象物ブロック群とを別個の記憶手
段に記憶させておく工程と、を備えることを特徴とする画像符号化処理方法。
【請求項２】請求項１の方法で符号化された画像デー
タを復号化する方法であって、 (a) 前記別個の記憶手段から、前記対象物ブロック群
に属する画像ブロックと、前記非対象物ブロック群に属
する画素ブロックとにつき、前記符号化された画像デー
タを読出す工程と、 (b) 前記符号化された画像データの復号化を、前記対象物ブロック群に属する画素ブロックについて
は、当該対象物ブロック内の各細分割ブロックについて
の前記第１の符号化処理に対応する第１の復号化処理
で、前記非対象物ブロック群に属する画素ブロックについて
は、前記第２の符号化処理に対応する第２の復号化処理
で、それぞれ実行することにより、復号化された画像データ
を得る工程と、 (c) 前記工程(b) によって復号化された各画素ブロッ
クを合成して、前記画像に対応する復元画像を得る工程
と、を備えることを特徴とする画像復号化処理方法。