JP3354076B2 - 画像圧縮方法、画像伸張方法、画像圧縮装置及び画像伸張装置 - Google Patents
画像圧縮方法、画像伸張方法、画像圧縮装置及び画像伸張装置Info
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Description
ンやアニメーション等の画像を記録再生するのに好適な
画像圧縮方法、画像伸張方法、画像圧縮装置及び画像伸
張装置に関するものである。
ic Coding Experts Group)やMPEG(Moving Pictur
e Experts Group)と呼ばれる画像圧縮方法が規格化さ
れている。JPEGはカラー静止画像圧縮方式であり、
非可逆方式では8×8画素のブロックごとにDCT(離
散コサイン変換)符号化方式を用いた量子化が行われて
いる。そして、MPEGでは、JPEGに類似した画像
(フレーム)内圧縮に加えて予測符号化を用いた画像
(フレーム)間圧縮も行っている。
画像圧縮方式では、情報量を少なくするためには解像度
を下げる必要があるが、特にイラストレーションやアニ
メーション等の画像では、解像度を下げると輪郭のギザ
ギザが目立ち、画質が著しく劣化するという課題があっ
た。
ニメーション等の画像では、輪郭線があることを利用し
て、輪郭部分とその他の色部分とに分離して取り扱うこ
とにより、画像の劣化を少なくして情報量を削減した画
像圧縮・伸張方法とその装置を提供することを目的とす
る。
の手段として、以下の1.〜4.を提供しようとするも
のである。 1. 単一色で描かれた輪郭部分と二色以上の色を有す
る色部分とから成る画像を圧縮する画像圧縮方法であっ
て、前記輪郭部分と前記色部分とを分離し、前記色部分
を所定の大きさのブロックに分けて、そのブロック中の
一色を取り出して代表色とし、そのブロック全体の色と
することで前記色部分の解像度を落として情報量を削減
し、前記輪郭部分と前記情報量を削減した色部分とを別
々に記録することを特徴とする画像圧縮方法。
圧縮された画像を伸張する画像伸張方法であって、前記
情報量を削減した色部分を伸張し、前記輪郭部分と合成
し画像を再生することを特徴とする画像伸張方法。
の色を有する色部分とから成る画像を圧縮する画像圧縮
装置であって、前記輪郭部分と前記色部分とを分離する
分離手段と、この分離手段により分離された前記色部分
を所定の大きさのブロックに分けて、そのブロック中の
一色を取り出して代表色とし、そのブロック全体の色と
することで前記色部分の解像度を落として情報量を削減
する色情報圧縮手段と、前記輪郭部分と前記情報量を削
減した色部分とを別々に記録する記録手段とをを備えた
ことを特徴とする画像圧縮装置。
圧縮された画像を伸張する画像伸張装置であって、前記
情報量を削減した色部分を伸張する伸張手段と、前記輪
郭部分と前記伸張手段によって伸張された色部分とを合
成する合成手段と、前記合成手段によって合成された画
像を再生する再生手段とを備えたことを特徴とする画像
伸張装置。
メーション等の画像は黒い線の輪郭を有しているが、こ
の輪郭情報は少しでも欠けると画像の輪郭がぼやけてし
まうので、最も重要な情報である。これに対して、輪郭
以外の部分は色情報であり、この色部分の解像度を落と
しても画質に対する影響は輪郭部分と比較して少ない。
そこで本発明は、画像を黒い線である輪郭部分と色部分
とに分離し、輪郭部分は白と黒の2値画像として圧縮せ
ずにそのままの解像度の情報として記録する。そして、
色部分は圧縮を施して解像度を落として記録することに
より、画質の劣化を少なくした状態で、情報量の削減を
行うことができる。
像の場合、原画像は1画素あたり8ビットのデータ量が
あるが、本発明では、輪郭情報は2値の情報となるので
1ビットで十分であり、1/8の情報量となる。また、
色部分は近隣の4画素を同じ色に統一することにより、
情報量を1/4にすることができる。したがって、輪郭
部分の情報と色部分の情報の合計の情報量は原画像の情
報量の3/8(37.5%)となり、62.5%の情報
量の削減が可能となる。なお、色数が256色よりも増
加すると原画像で必要な情報ビット数は増加するが、輪
郭部分に必要な情報は、1画素あたり1ビットで変わら
ず、色部分も近隣の4画素を同じ色に統一した場合に
は、情報量は1/4になるので、情報の圧縮量はさらに
大きくなる。また、色部分の圧縮率は任意に変更可能で
あり、この色部分の圧縮率を高くすれば、さらなる情報
量の削減が可能となる。
の一実施例を図面と共に説明する。図1は本発明の画像
圧縮装置の一実施例を示す構成図である。本実施例で
は、イラストレーションなどの256色(8ビット)でi
画素(pixel)×j画素(pixel)の原画像(図4(A)
参照)が画像圧縮装置に供給される場合について説明す
る。同図において、例えば、図3(A)に示すような原
画像が供給されると、分離手段1によって輪郭部分と色
部分とに分離される。
素を色部分の情報として出力すると共に全画素に対して
黒以外の画素を白にし、各画素に対して白か黒で0また
は1を対応させた1ビットのデータを輪郭部分の情報
(図3(B)参照)として作成する。したがって、輪郭
部分の情報量は、i×jビットとなる。
情報は、色情報圧縮手段2に供給される。この色情報圧
縮手段2は、i(pixel)×j(pixel)の全画素に対し
て、p[0][0]を起点として、2(pixel)×2(pixel)
の4画素を1単位とした集合とし、その単位内の各画素
をそれぞれ画素A,画素B,画素C,画素Dとする(図
4(B)参照)。そして、画素Dに着目して画素Dが黒
以外の色であればそのままとし、黒であれば一つ上の画
素Bを見て画素Bが黒以外であれば画素Dを画素Bと同
じ色にする。画素Bが黒であれば一つ左の画素Cを見て
画素Cが黒以外であれば画素Dを画素Cと同じ色にす
る。さらに、画素Cが黒であれば左斜め上の画素Aを見
て画素Aが黒以外であれば画素Dを画素Aと同じ色にす
る。また、画素A,画素B,画素C,画素Dがいずれも
黒色である場合には、黒色の色情報とみなし、画素Dは
そのままにしておく。そして、このようにして画素Dの
色を決めた後、画素Dのみを色部分として記録する(図
3(C)参照)。このようにすることにより、画素Dが
輪郭の黒色の場合は隣接する画素の色情報に変換してか
ら記録されるので、輪郭画素付近の色情報の欠落を防止
することができると共に、黒色部分を拡大して輪郭が歪
むのを防止することができる。そして、画素Dのみを記
録する(図(D)参照)ことにより、色部分の情報は、
8(ビット)×i/2(pixel)×j/2(pixel)とな
り、原画像の1/4の情報量となる(図4(C)参
照)。さらに、一度に注目する画素の集合を3×3=9
(pixel)、4×4=16(pixel)、・・・とすれば、よ
り一層情報圧縮が可能となる。なお、一度に注目する画
素の数をいくつにするかは、要求される画像の質やデー
タ量などにより決定される。
手段1から出力された輪郭部分はそれぞれ記録手段3に
出力されて、別々のデータとして記録媒体(図示せず)
に記録される。
報のデータフォーマットについて図5〜図8を参照しな
がら説明する。輪郭部分の情報データは、図5に示すよ
うに左端を最上位ビットとし、順次横一列の画素につい
て8ビットのデータ列となっている。そして、横一列の
画素数が8の倍数でない場合には、ビット数がその画素
数より大きい8の倍数の中で最小の値になるようにパデ
ィングをし、パディングされた部分に0を代入する。例
えば、横一列の画素数iに対して、i=8×n−3(但
し、nは整数)が成り立つときは、図6に示すように1
行につき3ビットのパディングを行う。このようにする
ことにより、輪郭部分の情報量は、([(横画素数-
1)/8]+1)×縦画素数[バイト]となる。
で表現されている場合には、記録される各画素に対して
その色情報をパレット番号で表わす。このパレット番号
は、ヘッダ部分で色の並んでいる順番に0〜255の番
号が割り当てられている。そして、フルカラー1670
万色の場合には、1画素につきR,G,Bそれぞれを0
〜255の範囲の値で1バイトづつ、計3バイトで表わ
す。
分の情報とを有する圧縮画像データのファイルフォーマ
ットの例を図7に示す。なお、同図においては、1行あ
たり1バイトのデータが格納されるものとする。
納される。ここでは、0ならば256色、1ならばフル
カラー1670万色としている。次に、横画素数と縦画
素数が順に格納される。そして、この実施例では、黒色
を輪郭部分としているが、他の色を輪郭とする画像の場
合を考慮して、輪郭線の色情報をR,G,B、各256
色のデータとして3バイト格納する。さらに、カラーモ
ードが256色の場合には、パレット0〜255それぞ
れのデータとして、R,G,B、各256色のデータ
(3バイト)が格納される。その後ろには、([(横画
素数-1)/8]+1)×縦画素数[バイト]の輪郭部分
のデータと、(横画素数×縦画素数)/4[バイト]の
色部分のデータが格納される。なお、フルカラー167
0万色の場合は、パレットがなくなり、色部分のデータ
は、{(横画素数×3)×縦画素数}/4[バイト]と
なる。
像のデータ例を図8に示す。同図に示す圧縮画像データ
は、図3(A)に示す原画像を圧縮した図3(B)、
(C)に示される画像データを示すものである。図3
(A)に示す原画像は、256色で表現されているの
で、カラーモードは、00(16進)であり、サイズ情
報は、横6画素、縦8画素として格納されている。そし
て、256色のパレットデータの後に1行につき2ビッ
トパディングされた輪郭部分情報が格納され、その後ろ
に色部分情報が格納される。
のではなく、ハードディスクや半導体メモリなどの画像
圧縮装置に固定されるものでも、光ディスクや磁気テー
プなどの可搬型のものでも良い。そして、記録媒体が固
定されるものの場合、下記に説明する画像伸張装置も内
包する画像圧縮伸張装置として用いられることが多い。
の一実施例について説明する。図2は本発明の画像伸張
装置の一実施例を示す構成図である。同図において、上
記した画像圧縮装置で圧縮された信号(図3(B)及び
(C))がこの画像伸張装置に供給されると、色部分
は、伸張手段4に供給される。この伸張手段4は、供給
された色部分の各画素を4画素づつに伸張して、元の画
像と同じ画素数に戻す(図3(D)参照)。そして、合
成手段5によって、図3(D)に示す伸張された色部分
に図3(B)に示す輪郭部分を重ねあわせることによ
り、図3(E)に示すような再生画像データが得られ
る。さらに、この再生画像データは、ディスプレイやプ
リンタなどの再生手段6に供給されて、再生される。
た色部分の情報を使用しているために、再生画像の色部
分は、原画像の色部分よりも解像度は落ちているが、輪
郭部分は原画像と同じ解像度であり、また、色部分の輪
郭部分に重ねられる画素は、輪郭画素が優先されて再生
画像に影響を与えないので、画像全体としては、劣化が
少なくなっている。
は、輪郭部分とその他の色部分とに分離して色部分だけ
を圧縮するようにしたので、特にイラストレーションや
アニメーション等の輪郭線がある画像では、画像の劣化
を少なくして情報量を削減することができる。そして、
輪郭部分は圧縮していないので、輪郭部分にギザギザが
生じることもない。
装置は、色部分だけを圧縮されたイラストレーションや
アニメーション等の輪郭線がある画像を効率よく再生す
ることができる。
は、輪郭部分と複数画素を1画素に圧縮した色部分と
が、異なる領域に記録されているので、特にイラストレ
ーションやアニメーション等の輪郭線がある画像を記録
再生するのに好適である。
である。
である。
ある。
示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】単一色で描かれた輪郭部分と二色以上の色
を有する色部分とから成る画像を圧縮する画像圧縮方法
であって、 前記 輪郭部分と前記色部分とを分離し、 前記色部分を所定の大きさのブロックに分けて、そのブ
ロック中の一色を取り出して代表色とし、そのブロック
全体の色とすることで前記 色部分の解像度を落として情
報量を削減し、前記 輪郭部分と前記情報量を削減した色部分とを別々に
記録することを特徴とする画像圧縮方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の画像圧縮方法により圧縮
された画像を伸張する画像伸張方法であって、前記情報量を削減した 色部分を伸張し、前記輪郭部分と
合成し画像を再生することを特徴とする画像伸張方法。 - 【請求項3】単一色で描かれた輪郭部分と二色以上の色
を有する色部分とから成る画像を圧縮する画像圧縮装置
であって、 前記 輪郭部分と前記色部分とを分離する分離手段と、 この分離手段により分離された前記色部分を所定の大き
さのブロックに分けて、そのブロック中の一色を取り出
して代表色とし、そのブロック全体の色とすることで前
記色部分の解像度を落として情報量を削減する色情報圧
縮手段と、前記 輪郭部分と前記情報量を削減した色部分とを別々に
記録する記録手段とをを備えたことを特徴とする画像圧
縮装置。 - 【請求項4】請求項3に記載の画像圧縮装置により圧縮
された画像を伸張する画像伸張装置であって、前記情報量を削減した 色部分を伸張する伸張手段と、 前記輪郭部分と前記伸張手段によって伸張された色部分
とを合成する合成手段と、前記合成手段によって 合成された画像を再生する再生手
段とを備えたことを特徴とする画像伸張装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12302797A JP3354076B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 画像圧縮方法、画像伸張方法、画像圧縮装置及び画像伸張装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12302797A JP3354076B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 画像圧縮方法、画像伸張方法、画像圧縮装置及び画像伸張装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10304399A JPH10304399A (ja) | 1998-11-13 |
JP3354076B2 true JP3354076B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=14850414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12302797A Expired - Fee Related JP3354076B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 画像圧縮方法、画像伸張方法、画像圧縮装置及び画像伸張装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3354076B2 (ja) |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP12302797A patent/JP3354076B2/ja not_active Expired - Fee Related
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