DE4038518C2

DE4038518C2 - Farbbild-Verdichtungsverfahren

Info

Publication number: DE4038518C2
Application number: DE19904038518
Authority: DE
Inventors: Steven Michael Blonstein; James Dow Allen; Kevin Patrick Corcoran
Original assignee: Ricoh Co Ltd; Ricoh Americas Corp
Current assignee: Ricoh Co Ltd; Ricoh Americas Corp
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1990-12-03
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2010-12-04
Also published as: GB9026381D0; DE4038518A1; JPH03267880A; FR2655505B1; GB2240448B; FR2655505A1; GB2240448A

Description

Die Erfindung betrifft ein Farbbild-Verdichtungsverfahren und -system gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Dieses betrifft auch die Farbbild-Verdich tungs-Techniken für hochqualitative Vorlagen-Farbbilder, welche bis zu 24 Datenbits pro Bildelement erfordern. Vorla genbilder können bis zu 16 Millionen verschiedene Farben ent halten.

Es sind bereits verschiedene Farbverdichtungs-Algorithmen für Original- bzw. Vorlagenfarbbilder bekannt. Obwohl 24 Bit pro Bildelement bei Farbbildern (was nachstehend als "echte Farbe" bezeichnet wird) noch nicht weit verbreitet sind, wird erwartet, daß es eine Notwendigkeit für solche echten Farb bilder bei Farb-Faksimilegeräten, -Kopierern, -Druckern und -Scannern gibt. Die meiste Arbeit hinsichtlich einer Farbbild übertragung, die bis jetzt aufgebracht worden ist, bezieht sich auf eine Farbbildübertragung.

Wegen der Datenmenge, welche in einem "echten Farbbild" ent halten ist, ist es sehr wichtig, die Daten vor einer Über tragung verdichten zu können, um Kosten hinsichtlich der Datenfernübertragung-Bandbreite zu sparen. Algorithmen, wel che sich für eine Annahme durch das CCITT (Consulting) Committee on International Telephone and Telegraph) eignen, sind bereits entwickelt worden. Gegenwärtig wird jedoch an genommen, daß eine adaptive diskrete Kosinus-Transformation (ADCT) der von dem CCITT angenommene Algorithmus sein wird. Es wäre auch hoch erwünscht, ein verbessertes hochqualita tives Farbbild-Verdichtungssystem und -verfahren zu schaffen, welches sich für Farbbildverdichtung-Übertragungstechniken eignet.

Aus der US-Zeitschrift "Proceedings of the SID", Vol. 30, Nr. 3, 1989, S. 183-190, ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, bei dem erste Farbbild-Daten erfaßt werden, welche ein Farbbild in einem ersten Format mit einer Vielzahl erster Farbebenen darstellen. Diese erfaßten Farbbild-Daten werden in ein zweites abweichendes Format mit einer Vielzahl zweiter Farbebenen umgesetzt und räumlich reduziert, um hinsichtlich des aufgespannten Farbraumes räumlich reduzierte Daten zu erzeugen.

Aus dem US-Buch von W. Pratt "Digital image processing", New York, John Wiley und Sons, 1978, S. 637-646, ist ein Datenverarbeitungsverfahren bekannt, bei dem Daten deltaquantisiert bzw. deltamoduliert werden.

Aus der deutschen Zeitschrift "Frequenz 41", 1978, S. 291-299 ist ein Artikel von H. Lohscheller mit dem Titel "Colour picture coding-algorithm optimization and technical realization" bekannt, der ebenfalls die Verarbeitung von Farbbild-Daten betrifft.

Auch das US-Buch "Fundamentals of digital image processing", Englewood Cliffs, New York, Prentice Hall, 1989, S. 553-557, betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung digitalisierter Bilddaten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbbild-Verdichtungsverfahren der angegebenen Gattung zu schaffen, bei welchem das Wahrnehmungsvermögen des menschlichen Auges besser berücksichtigt werden kann, um für das menschliche Auge hochqualitative Farbbilder erzeugen zu können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Verfahrensvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung schafft ein Verfahren mit dem verschiedene Bildverarbeitungstechniken verknüpfbar sind, um eine hochqualitative Farbbildverdichtung zu erhalten. Mit Hilfe der Erfindung wird erkannt, wie das menschliche Auge Farb- und Frequenzinformation in einem Qualitäts-Farbbild wahrnimmt. Es wird verlangt, daß das Farbbild bei hohen Verdichtungsverhältnissen sich "geziemend" verschlechtern sollte, indem es "weicher" wird und geometrische Formen nicht erscheinen.

Bei dem erfindungsgemäß ausgeführten Farbbild-Verdichtungsverfahren kann zuerst ein echtes Farbbild üblicherweise in einem RGB-(Rot, Grün, Blau)Format erfaßt werden. Bei dem nächsten Schritt kann die Umsetzung der erfaßten RGB-Daten von einem RGB-Farbraum in einen YIQ-Farbraum erfolgen. Eine räumliche Reduzierung der YIQ- Ebenen wird vorgesehen. Bei einem nächsten Schritt des Farbbild-Ver dichtungsverfahrens ist die Delta-Quantisierung jeder der Farbebenen vorgesehen, worauf ein Spurlängen begrenztes (RLL)/Entropie-Codieren der reduzierten Bilddaten erfolgt, und schließlich werden die verdichteten Farbbilder gespei chert und gesendet.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von bevorzugten Aus führungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeich nungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Farbbild-Verdichtungs-Flußdiagramm gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Farbbild-Dekompressions-Flußdiagramm gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ein Abtastbild, welches die Erfassung eines echten Farbbilds wiedergibt;

Fig. 4 eine Kernel-Darstellung, welche bei der Erfindung genutzt wird;

Fig. 5 eine Umsetzung von einem RGB- in einen YIQ-Farb raum;

Fig. 6A bis 6D eine räumliche Reduzierung der YIQ-Farbebenen;

Fig. 7 eine Reihe von Bildelementen nach einer räumlichen Reduzierung;

Fig. 8 eine Darstellung eines speziellen Satzes von delta- zu quantisierenden Bildelementen;

Fig. 9 eine delta-quantisierte Tabelle;

Fig. 10 und 10a typische Werte einer delta-quantisierten Tabelle, welche für Y-, I- und Q-Daten verwendet worden ist, und

Fig. 11 eine Einrichtung für ein Farbverdichtungssystem.

Nachstehend wird im einzelnen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, von welcher ein Beispiel in den Zeich nungen dargestellt ist. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wird, ist sie selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsform be schränkt.

In Fig. 1 ist ein Farbbild-Verdichtungs-Flußdiagramm gemäß der Erfindung dargestellt, welches die Schrittfolge vom Erfassen des Farbbildes bis zum Speichern und Übertragen des verdichteten Farbbildes wiedergibt.

In Fig. 1 beinhaltet ein erster Schritt 11 das Erfassen eines "echten" Farbbildes üblicherweise in einem RGB-(Rot, Grün, Blau)Format. Das Erfassen von Farbbilddaten in einem RGB- Format ist eine bekannte Technik. Bei dem nächsten Schritt 12 erfolgt eine Vorverdichtungs-Verarbeitung. Bei dem Schritt 13 ist eine Umsetzung von einem RGB-Farbraum in einen YIQ-Farb raum vorgesehen, was ebenfalls bekannt ist. Bei einem Schritt 14 erfolgt eine räumliche Reduzierung in dem YIQ-Farbraum (in den YIQ-Ebenen). Beim Schritt 15 erfolgt eine Delta-Quan tisierung jeder der YIQ-Farbebenen, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird. Ein Schritt 16 sieht die lauf längen-begrenzte (RLL) und Entropy-Codierung der reduzierten Bilddaten vor. Schließlich erfolgt beim Schritt 17 das Spei chern und Übertragen der hochqualitativen Farbverdichtungs bilddaten gemäß der Erfindung.

Weitere Einzelheiten und Gesichtspunkte des Farbbildverdich tungs-Flußdiagramms der Fig. 1 werden in Verbindung mit den übrigen Figuren im einzelnen erläutert. In Fig. 2 ist ein Farbbild-Dekompressions-Flußdiagramm gemäß der Erfindung dargestellt. Beim Schritt 21 greift der Dekompressions-Al gorithmus auf die verdichtete Bilddatendatei zu. Beim Schritt 22 decodiert der Dekompressions-Algorithmus den lauflängen begrenzten/Entropie-Code des Verdichtungs-Algorithmus. Beim Schritt 23 baut der Dekompressions-Algorithmus die YIQ-Farb ebenen aus der delta-quantisierten Tabelle wieder auf. Beim Schritt 24 reversiert (dehnt) der Dekompressions-Algorithmus die räumliche Reduzierung, um ein voll aufgelöstes Farbbild der verdichteten Farbbilder wieder herzustellen. Beim Schritt 25 setzt der Dekompressions-Algorithmus den YIQ-Farbraum in den RGB-Farbraum um. Ein Schritt 26 zieht eine Post-Dekom pressionsfarbe in einer Alterungsverarbeitung gemäß dem De kompressions-Algorithmus. Schließlich wird beim Schritt 27 das endgültige Bild, welches dekompressiert ist, auf einem Bildschirm (CRT) dargestellt oder an eine andere Farbeinrichtung abgegeben.

Anhand von Fig. 3 bis 10 werden nun Gesichtspunkte des Dekom pressions-Algorithmus der Fig. 1 im einzelnen erläutert. Fig. 3 zeigt ein Abtastfarbbild mit Parametern, um eine Abtastbild- Darstellung zu beschreiben. In Fig. 3 ist die Erfassung eines echten Farbbildes üblicherweise in einem RGB-Format dargestellt, was Schritt 11 in Fig. 1 ist. In Fig. 3 ist die Gesamtanzahl an Bildelementen in einem Farbbild durch R-Zeilen und C-Spalten gegeben. Jedes Bildelement ist durch 24 Bitdaten (die "echte" Farbe) dargestellt. Die 24 Bitdaten sind üblicher weise in jeweils acht Bit für rot, grün und blau (RGB) aufgeteilt. Das Farbbild kann von einer Anzahl Eingabequellen stammen, wie einem Farb-Scanner, einem Großspeicher, einer Videoaufnahmeeinrichtung u. ä. Bei einigen bekannten Lösungs vorschlägen ist es erforderlich, das gesamte Bild zu puffern, bevor eine Farbverarbeitung begonnen wird. Bei anderen Aus führungsformen müssen acht oder sechzehn Zeilen gepuffert werden. Bei der Erfindung ist eine Farbbildverdichtung oder -kompression bei einem Mimimum von gerade zwei Zeilen von Bildelementdaten, z. B. R1, R2 aus Fig. 3 vorgesehen. Hier durch sind die Pufferanforderungen im Gegensatz zu den anderen bekannten Ausführungsformen minimiert.

Der Vorverdichtungs-Verarbeitungsschritt 12 der Fig. 1 wird nunmehr im einzelnen beschrieben. Bevor irgendeine Verdichtung bzw. Kompression stattfindet, ist es oft wünschenswert, eine Faltung über das Farbbild durchzuführen. Die hochquali tative Farbverdichtungstechnik gemäß der Erfindung wird verbessert, wenn das Bild durch eine Faltung vorgefiltert wird, bei welcher sowohl eine Kantenverbesserung als auch ein gewisser Glättungsgrad durchgeführt wird. Ein Beispiel eines solchen Kernel ist in Fig. 4 dargestellt. Zu beachten ist, daß 3×3 oder 5×5 Faltungen angewendet werden können. Die in Fig. 4 dargestellte Anzahl dient nur als ein Beispiel. Kernels sind normalerweise, aber nicht notwendigerweise, symmetrisch.

Nunmehr wird der Schritt 13, Umsetzen von einem RGB-Farbraum in einen YIQ-Farbraum, im einzelnen beschrieben. Das normale RGB-Format wird gewünschtenfalls in einen YIQ-Farbraum umgesetzt. Normale lineare Transformationen werden angewendet, von welchen eine in Fig. 5 dargestellt ist. Die Transformation kann über die Verwendung von Verweistabellen erreicht werden, was einer Matrix-Multiplikation entgegengesetzt ist. Die Transformation in ein YIQ-Farbbild sieht die Möglichkeit vor, eine räumliche Auflösungsreduzierung in jeder Ebene (jeder YIQ-Ebene) einzeln durchzuführen. Üblicherweise kann die Q-Ebene räumlich mehr reduziert werden als die I-Ebene, während die I-Ebene mehr als die Y-Ebene reduziert werden kann.

Der Schritt 14, räumliches Reduzieren an den YIQ-Ebenen der Fig. 1, wird nunmehr im einzelnen beschrieben. Eine räumliche Reduzierung wird bei jeder der drei Ebenen (YIQ-Ebenen) in Abhängigkeit von dem geforderten oder gewünschten Verdich tungsverhältnis angewendet. Für sehr hohe Qualitätsergebnisse, aber ein verhältnismäßig niedriges Verdichtungsverhältnis (etwa acht Bits pro Bildelement) muß keine räumliche Redu zierung angewendet werden. Für etwa 3 oder 4 Bits pro Bildelement kann das in Fig. 6A bis 6C dargestellte Schema benutzt werden.

In Fig. 6A wird keine räumliche Reduzierung an der Y-Ebene angewendet. In Fig. 6B ist eine räumliche Reduzierung von 2 : 1 bei der I-Ebene angewendet. In Fig. 6C ist eine Reduzierung von 4 : 1 bei der Q-Ebene angewendet.

Das Verfahren, das angewendet wird, um den Mittelwert zu erhalten, kann geändert werden. Beispielsweise kann das Mittel des I-Ebenen-Bildelements wie in Fig. 6D veranschaulicht werden und, was I_avg ist, sollte bestimmt werden. Die folgenden Berechnungen können angewendet werden:

1) I_avg = I₁₁
2) I_avg = (I₁₁ + I₁₂ + I₂₁ + I₂₂)/4
3) einige andere gewichtete Mittel von umgebenden Bildelementen.

Der Delta-Quantisierungsschritt 15 jeder Farbebene (der YIQ-Ebenen) wird nunmehr im einzelnen beschrieben. Hierbei wird auf das Beispiel in Fig. 7 Bezug genommen, welches eine Reihe von Bildelementen nach einer räumlichen Reduzierung zeigt. Die Darstellung gibt eine drei Farbebenen (YIQ) wieder. Hierbei sollen die Daten in Fig. 7 von der Y-Ebene sein, während die ABC-Bildelemente vorher verarbeitete Bild elemente sind; das "?" soll das aktuelle, zu prüfende Bild element sein, während die "-" und "/" noch unverarbeitete Bildelemente sind und wobei das "/" anzeigt, das eine Fehler- Diffusion angewendet wird. In Fig. 7 ist das Bildelement "A" dem Bildelement "?" am nächsten, welches in der Abtastzeile darüber und links von dem Bildelement "?" liegt. In ähnlicher Weise liegt das Bildelement "B" direkt oder unmittelbar über dem Bildelement "?", und das Bildelement "C" liegt am nächsten (unmittelbar links davon) bei dem Bildelement "?".

Um die vorstehend angeführten Gesichtspunkte der Erfindung zu versehen, sollte ein spezieller Satz von Werten betrachtet werden, die delta-zu quantisieren sind, wie in Fig. 8 ver anschaulicht ist. Ein Fokus in einem der acht am meisten in teressierenden Bildelemente in Fig. 7 und hypothetische Werte, wie in Fig. 8 dargestellt ist, sollten zugeordnet werden.

In Fig. 8 sind die Zahlen 125, 130 und 102 bereits quantisiert worden. Es wird nun angenommen, daß der Vorquantisierungswert für "?" 147 ist. Die erste Aufgabe besteht darin, zu entscheiden, von welchem Bildelement aus das Bildelement "?" delta-zu quantisieren ist. Bei der Erfindung wird eine Methode angewendet, bei welcher die absolute Differenz von (B-A) und (C-A) berechnet wird. Welche Absolutdifferenz auch größer ist, das Bildelement "?" wird von dem einen Bildelement aus quantisiert. In dem Beispiel der Fig. 8 ist die Zahl 102 deutlich weiter weg von 125 als 130. Folglich wird das Bildelement "?" von 102 aus quantisiert.

In Fig. 9 ist eine Darstellung einer delta-quantisierten Tabelle wiedergegeben. Die delta-quantisierte Tabelle ist eine asymmetrische, nichtlineare, quantisierte Tabelle, welche sich in Abhängigkeit von der YIQ-Ebene ändert. Die quantisierte Tabelle kann aus verschiedenen delta-quantisierten Werten gebildet sein, wie beispielsweise 12 in einer bevorzugten Ausführungsform. Diese delta-quantisierten Werten sind in Fig. 9 dargestellt.

In Fig. 9 steht die N für einen negativen Wert und die Größe P für einen positiven Wert. Zu bemerken ist, daß irgendeine Anzahl Werte verwendet werden kann, obwohl der Wert 12 der eine ist, welcher in der bevorzugten Ausführungsform verwendet worden ist. In Fig. 9 ist die Tabelle asymmetrisch, d. h. ABS (N3-N2) ist nicht notwendigerweise gleich ABS (P3-P2). Der Grund hierfür liegt darin, daß das menschliche Auge kleine Intensitätsabnahmen leichter wahrnimmt als kleine Zunahmen.

Die Tabelle in Fig. 9 ist auch nicht-linear, d. h. (N_x-N_x-1) ist größer als das Symbol (N_x-1-N_x-2). Dies wird wiederum der Eigentümlichkeit des menschlichen Auges zugeschrieben, daß große Intensitätsänderung leicht wahrgenommen werden, aber die Größe derartiger Veränderungen schwer zu beurteilen, ist. Folglich können mehr Werte den kritischeren "kleinen" Schritten zugeteilt werden.

In Fig. 10 und 10a sind typische Tabellen dargestellt, welche für Y-, I- und Q-Daten verwendet werden. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß delta-quantisierte Tabellen, welche zwischen ungeraden und geraden Bildelementanzahlen welchseln, verwendet werden. Beispielsweise wird für das erste Bildelement, das in einer Zeile delta-zu quantisieren ist, die Tabelle in Fig. 10 verwendet. Wenn das zweite Bildelement in der Zeile delta-quantisiert ist, werden die Werte leicht geändert, wie in Fig. 10a dargestellt ist.

Die I- und Q-Daten können in ähnlicher Weise delta-quantisiert werden. Hierdurch wird die Verdichtung bzw. Kompression beträchtlich verbessert. Der Hauptgrund liegt darin, daß sich der Wert der Z Marken von Bildelement zu Bildelement von +1 bis -1 erstreckt. Dies schafft einen sogenannten "breiten Null-Effekt, was in längeren Läufen von Z Marken und anschließend in größeren Verdichtungsverhältnissen resultiert.

Für Bildelemente 1, 3, 5, 7 usw. wird die Tabelle in Fig. 10 als die Delta-Quantisierungstabelle verwendet. Für Bild elemente 2, 4, 6, 8 usw. die Tabelle in Fig. 10a verwendet. Wenn das delta-quantisierte Tabellenbeispiel in Fig. 10 gegeben ist, kann nunmehr auch das Beispiel von Fig. 8 voll endet werden.

Aufgrund der Tatsache, daß 102 einen größeren Abstand von 125 als 130 hat, ist der vorquantisierte Wert des Bildelements "?" 147 als ein Delta von +45. In Fig. 10 liegt +45 am nächsten bei dem Wert P3, welcher wieder +37 zugeordnet ist. Folglich wird der delta-quantisierte Wert von "?" 102+37 d. h. 139.

Wenn ein Fehler bei dem Bildelement "?" von negativ acht eingeführt wird, ist es möglich, die Wirkung dieses Quantisie rungsfehlers durch ein Fehler-Ausbreiten der Differenz auf benachbarte unquantisierte Bildelemente zu begrenzen. Die vier Bildelemente "/" werden beispielsweise um zwei erhöht (wenn der Fehler vollständig zu verteilen ist).

Einige spezielle Fälle sollten zu diesem Zeitpunkt adressiert sein.

1) Randbedingungen werden so eingestellt, daß die Bildelemente Werte von 128 haben, so daß es immer was zu quantisieren gibt.
2) Wenn ein Bildelementdatenwert "?" genau die Hälfte zwischen zwei Tabellenwerten ist, kann einer von zwei Vorgängen genommen werden. Der erste Schritt ist, den Wert auf den nächst höheren oder niedrigeren Wert beliebig zu runden, jedoch niemals immer in derselben Richtung, da dies zu chromatischen Verzerrungen führen könnte. Zweitens kann die delta-quantisierte Tabelle so eingestellt werden, daß das vorstehende Szenario nicht eintreten kann. Dies wird dadurch erreicht, daß alle (P_x-P_x-1) und (N_x-N_x-1) gleich gemacht werden.

Der RLL/Entropie-Codierschnitt 16 der Fig. 1 wird nunmehr im einzelnen beschrieben. Der Wert in den in Fig. 10 und 10a dargestellten Tabellen führt gern zu einem Auftreten des Null-Werts. Viele dieser Werte kommen in Läufen vor. Bedeutsame Codiergewinne ergeben sich wegen dieses Phänomen. P1 und N1 werden als der Wert betrachtet, der am häufigsten vorkommt. Sie erhalten die am meisten bevorrechtigten Marken A1 und B1. Es muß eine Entscheidung getroffen werden, welche von diesen zwei erhaltenen Werten der Code 00 und welcher der Code 01 ist. Eine gute Methode, diese Entscheidung zu treffen, scheint die zu sein, den Wert zu wählen, welcher am nächsten bei 0 liegt. Ein Beispiel einer RLL/Entropie-Tabelle ist nachstehend in Tabelle I dargestellt:

00
=B1 (falls nach Z)
000	=isoliertes Z
001	=B1 (falls nicht nach Z)
01	=A1
10f	=N2/P2
110f	=N3/P3
11100f	=N4/P4
111010f	=N5/P5
11101100	=PN6
1110111[1]0w	=N_*16+9+W aufeinanderfolgende Nullen
1111[1]0	=N+2 aufeinanderfolgende Nullen

wobei gilt:
f = ein einzelnes Bit (0 = N; 1 = P)
w = 4 Bits, die als Zahl w = 0-15 bewertet worden sind
[1] = N aufeinanderfolgende Einsen.

Der Schritt 17 in Fig. 1, Speichern und Übertragen des Ver dichtungsbildes, wird nunmehr im einzelnen beschrieben. In Fig. 2 ist die Dekompressionsfolge dargestellt. Hierauf folgt die Umkehrfolge des Verdichtungs- bzw. Kopressionsalgorithmus der Fig. 1.

Es wird die grobe verdichtete Tabelle genommen, und es wird die RLL/Entropie-Tabelle verwendet, um die Werte Z, N1, P1 usw. für das ganze Bild zu erzeugen. Farbebenen werden mit Hilfe des Umkehrprozesses wieder aufgebaut, bei welchem der Delta-Quantisierer verwendet wird. Beispielsweise:

Y-Daten

Da im Hinblick auf den vorstehend angeführten P1-Wert 137 von 130 "weiter weg" ist als von 131, muß er von 137 aus delta-quantisiert worden sein. Folglich sollte der P1-Wert durch 137+7 (ausreichend von P1 in Fig. 10) gleich 144 ersetzt werden.

Nunmehr verwendet der N1-Wert die 144 aufgrund der Tatsache, daß 144 von 137 weiter weg ist als 132. Folglich sollte N1 durch 144-7=137 (ausgehend von N1 in Fig. 10a) ersetzt werden, usw. Sobald dies beendet ist, läßt dieser Prozeß ein volles Bild zurück, das vollständig ist außer für eine räumliche "umgekehrte räumliche Reduzierung", die benötigt werden kann. Die "umgekehrte räumliche Reduzierung" hängt von dem Verfahren ab, das für die Original- bzw. Vorlagenreduzierung verwendet wurde.

Wenn beim Schritt 24 I_avg=I₁ ist, dann sollten alle fehlenden Bildelemente durch I₁₁ ersetzt werden. Wenn I_avg das Mittel von vier Bildelementen war, dann wird das Mittel verwendet, um alle fehlenden Bildelemente zu ersetzen. Es können auch anspruchsvollere Schemen verwendet werden, um Fehlergrößen zu begrenzen.

Wenn alle Farbebenen für eine vollständige Auflösung wieder hergestellt worden sind, kann YIQ zurück in einen RGB-Farb raum umgewandelt werden. Glättende/steilermachende Filter können bei dem Bild angewendet werden, um unerwünschte Merkmale der Verdichtungs-/Dekompressions-Stufen zu entfernen.

In Fig. 11 ist eine Einrichtung 50 für ein Farbverdichtungs system dargestellt, bei welchem Gesichtspunkte der Erfindung angewendet sind. In Fig. 11 weist die Einrichtung 50 einen Farbbild-Scanner 52 auf, welcher üblicherweise bei etwa 118 Punkten/cm (300 Punkten pro inch) 24 Bits pro Bildelement erzeugt. Eine übliche Bildgröße liegt bei etwa 30 Mbytes Daten für eine 8,5′′×11′′ Originalvorlage. Der Scanner 52 ist über ein Kabel 54 mit einem PC-Interface verbunden. Das Kabel 54 ist üblicherweise SCSI, GPIB u. ä.

Der PC56 weist einen Farb-Monitor 60 auf, um abgetastete Bilder zu betrachten. In dem PC56 läuft entweder ein Algorithmus in Software ab, oder als Alternative hierzu wird in einer Hardware-Ausführung eine Verdichtung bzw. Kompression an einem abgetasteten Bild durchgeführt. Die Hardware kann von einem Fachmann auf diesem Gebiet ausgelegt und durchgeführt werden, wenn die Gesichtspunkte der Erfindung angewendet werden.

Der Ausgang des Verdichtungs-Algorithmus sollte eine verdichtete Bilddatei sein, die klein genug ist, um auf eine einzige 1,4 Mbyte Floppy-Disk 64 zu passen, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Beispielsweise ist durch Verwenden einer räumlichen Verdichtung von 2 : 1 auf der Y-Ebene, von 4 : 1 auf den I- und Q-Ebenen und einer anschließenden Delta-Quantisierung die typische Reduzierung etwa 25 : 1. Folglich wird die ursprüngliche 30 Mbyte-Datei etwa 1,2 Megabytes.

Claims

1. Farbbild-Verdichtungsverfahren, wonach erste Farbbilddaten erfaßt werden, welche ein Farbbild in einem ersten Format mit einer Vielzahl erster Farbebenen darstellen, die erfaßten Farbbilddaten in ein zweites unterschiedliches Format mit einer Vielzahl zweiter Farbebenen umgesetzt werden, und die Farbbilddaten in dem zweiten Format hinsichtlich des aufgespannten Farbraums räumlich reduziert werden, um räumlich reduzierte Daten zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine oder mehrere Farbebenen der räumlich reduzierten Daten deltaquantisiert werden, um verdichtete Farbbilddaten zu bilden, welche das Farbbild darstellen, dadurch daß
b) für ein aktuelles zu quantisierendes Bildelement in einer ersten Zeile zum einen die Differenz zwischen einem ersten Bildelement, das unmittelbar über dem aktuellen Bildelement in einer zweiten, schon quantisierten Zeile liegt und einem zweiten Bildelement, das links neben dem ersten Bildelement liegt, berechnet wird, und daß zum anderen die Differenz zwischen dem zweiten und einem dritten Bildelement, das links neben dem aktuellen Bildelement in der ersten Zeile liegt, berechnet wird, und daß das aktuelle Bildelement entweder von dem ersten oder dritten Bildelement aus deltaquantisiert wird abhängig davon, zwischen welchen Bildelementen die größere Absolutdifferenz bezüglich des zweiten Bildelementes aufgetreten ist, und daß
c) bei der Deltaquantisierung auf eine Deltaquantisierungstabelle (Fig. 9, Fig. 10, Fig. 10A) zurückgegriffen wird, in der verschiedene deltaquantisierte Werte gespeichert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verdichteten Farbbild-Daten codiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die codierten, verdichteten Farbbild-Daten gespeichert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die codierten, verdichteten Farbbild-Daten übertragen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Delta-Quantisierungseinrichtung eine Einrichtung zum Delta-Quantisieren jeder Farbebene der räumlichen reduzierten Daten aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Format ein Rot-Grün-Blau-(RGB)Format ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Format ein YIQ-Format ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Delta-Quantisieren eine delta- quantisierte Tabelle enthält, um delta-quantisierte Werte für jede der Ebenen zu speichern.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild zumindest zwei Zeilen von Bildelement-Daten aufweist, und daß jedes Element durch eine bestimmte Anzahl Datenbits dargestellt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Bildelement ein Bildelement in einer Ab tastzeile unmittelbar über und links von dem bestimmten Bild element zugeordnet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bildelement in der Abtastzeit unmittelbar über dem bestimmten Bildelement vorgesehen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Bildelement in derselben Abtastzeile und unmittelbar links von dem bestimmten Bildelement liegt.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Delta-Quantisierungstabelle als linear ausgewählt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Delta-Quantisierungstabelle als nicht-linear ausgewählt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Delta-Quantisierungstabelle als asymmetrisch ausgewählt wird.