JP2003274190A - 静止画像符号化方式 - Google Patents

静止画像符号化方式

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JP2003274190A
JP2003274190A JP2002067108A JP2002067108A JP2003274190A JP 2003274190 A JP2003274190 A JP 2003274190A JP 2002067108 A JP2002067108 A JP 2002067108A JP 2002067108 A JP2002067108 A JP 2002067108A JP 2003274190 A JP2003274190 A JP 2003274190A
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Hideshi Osawa
秀史 大澤
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  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 写真画像の圧縮率を高め、文字画像の品位を
落とさないように画質制御することができる静止画像符
号化方式を提供すること。 【構成】 画像データ入力手段と、画像補間手段と、領
域単位に元解像度を予測手段と、領域単位に写真・文字
部の領域判別手段と、輝度・色差変換手段と、画像信号
のサブサンプリング手段と、画像圧縮手段と、画像復号
手段と、後処理手段と、画像形成手段と、を備え、元解
像度が低解像度と予測されたときは、輝度・色差サブサ
ンプリングの比率を高くし、元解像度が高解像度と予測
されたときは、輝度・色差サブサンプリングの比率を低
くすることにより、元解像度に応じて圧縮率の調整がで
きる静止画像符号化方式において、元解像度が高解像度
と予測された場合でも、写真主体の画像の場合は、文字
主体の画像の場合より、サブサンプリング比率を高くす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静止画像の符号化
方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からある画像の描画、圧縮・通信、
画像形成システムでは、画像(写真等)をプリントする
ときには、画像描画時の画像解像度を画像形成装置側の
解像度に合わせる方式が採られていた。
【0003】身近な例としては、パーソナルコンピュー
タで、デジタルカメラの画像ファイルを用紙サイズに合
わせてインクジェットプリンタ等でプリントする場合で
ある。これは、画像形成装置側の簡略化のために用いら
れてきた方法である。
【0004】図2はこのような従来方式の例である。
【0005】200は描画部であり、画像ファイルを読
み込む入力部204とプリントイメージを生成するため
の画像補間部205から成る。画像補間では、画像描画
時の画像解像度を画像形成装置側の解像度に合わせて画
像を描画する。
【0006】201は画像通信のための画像圧縮部で、
描画されたプリントイメージを高速にプリンター側に転
送するために、できるだけ画像データを高圧縮するもの
である。
【0007】以上の200,201は、パーソナルコン
ピュータ側の処理である。又、202は圧縮データの復
号部であり、203は画像形成部である。202,20
3はインクジェットプリンタ等の処理である。
【0008】図3は写真イメージ、例えば480×64
0のサイズの画像をA4用紙600dpi のプリンタで出
力する場合は、約10倍に拡大処理(4800×640
0)を補間処理で行う必要がある。ここで使われる補間
方法としては、線形補間、バイキュービック補間等の公
知の技術が挙げられる。
【0009】この問題に対応するため、例えば、特開2
001−119568公報に示されている「画像処理装
置および画像処理方法」では、プリンタードライバの中
で、アプリケーションプログラムの中で補間(解像度変
換)された画像の元解像度を推定し、プリンターに転送
する前に、元解像度に見合った解像度に変換して、転送
データ量を削減する方式を開示している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
解像度がページ内に混在する場合に対応できないこと、
又、文字・線画画像等、解像度の高いデータのまま送っ
た方が高品質であるので、元解像度まで解像度変換しな
い方が良い場合がある。
【0011】又、解像度変換も、原信号で行うより、輝
度・色差変換して、輝度、色差独立に行った方が圧縮率
・画質の特性が良い場合があることが分かっている。
【0012】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
で、その目的とする処は、写真画像の圧縮率を高め、文
字画像の品位を落とさないように画質制御することがで
きる静止画像符号化方式を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、画像データ入力手段と、画像補間手段
と、領域単位に元解像度を予測手段と、領域単位に写真
・文字部の領域判別手段と、輝度・色差変換手段と、画
像信号のサブサンプリング手段と、画像圧縮手段と、画
像復号手段と、後処理手段と、画像形成手段と、を備
え、元解像度が低解像度と予測されたときは、輝度・色
差サブサンプリングの比率を高くし、元解像度が高解像
度と予測されたときは、輝度・色差サブサンプリングの
比率を低くすることにより、元解像度に応じて圧縮率の
調整ができる静止画像符号化方式において、元解像度が
高解像度と予測された場合でも、写真主体の画像の場合
は、文字主体の画像の場合より、サブサンプリング比率
を高くすることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0015】図1は本発明の全体ブロック図である。
【0016】100は描画部であり、画像ファイルを読
み込む入力部104とプリントイメージを生成するため
の画像補間部105から成る。画像補間は、画像描画時
の画像解像度を画像形成装置側の解像度に合わせるため
である。
【0017】101は通信のための画像圧縮部で、プリ
ントイメージを高速にプリンター側に転送するために、
画像データを圧縮するものである。111は元解像度予
測部で、画像補間により、「拡大された」画像データの
特徴量を調べることにより、おおよその拡大率を推定
し、圧縮の制御パラメータの切り替え情報112を出力
する。
【0018】113は文字・写真領域判定器であり、画
像データの特徴量を調べることにより、文字と写真領域
の識別信号114をサブサンプリング部106に送る。
106はサブサンプリング部で、画像データの劣化が目
立たない程度に画素データを間引く処理を行う。
【0019】107は圧縮器で、サブサンプリングされ
たデータを圧縮するものであるが、切り替え情報112
により、圧縮パラメータを種々変えた圧縮を行う。例え
ば、元解像度が低解像度と予測された場合は、圧縮率を
高くするようなパラメータに切り替える。
【0020】以上の100,101は、パーソナルコン
ピュータ側の処理である。
【0021】102は圧縮データの復号部である。10
8は復号器であり、サイド情報として送られてくる切り
替え情報112に従ってアップサンプリング、復号パラ
メータ等を切り替える。
【0022】109は後処理部であり、圧縮により生じ
た画像劣化の色の滲み等を補正する。103は画像形成
部は、カラーレーザープリンタやインクジェットプリン
ター等であり、出力解像度600dpi等でプリントさ
れる。
【0023】以上の102,103はプリンタ側の処理
である。
【0024】図4は元解像度予測部のブロック図であ
る。
【0025】401はフィルター1で、高周波のバンド
パスフィルターの絶対値和の演算ブロックである。フィ
ルターの例として、−1,2,−1の1次元のラプラシ
アンフィルターを用いる。
【0026】402はフィルター2で、低周波のバンド
パスフィルターの絶対値和の演算ブロックである。フィ
ルターの例として、−1,0,0,2,0,0,−1の
1次元のラプラシアンフィルターを用いる。
【0027】403はフィルター401の出力でフィル
ター402の出力を除算して得られた結果で、元解像度
を推定する値として使う。
【0028】404は、判定器であり、実験的に、この
値が小さい場合は、元解像度は、高解像度である可能性
が高く、一方、値が大きい場合は、元解像度は、低解像
であることが分かっている。この主たる理由は、補間法
で拡大処理した場合、拡大率が大きい程、周囲画素との
相関が低くなり、近接画素との差分より少し離れた画素
との差分が大きくなるからである。
【0029】図10は文字・写真領域判定部のブロック
図であり、図4とほぼ同じ構成を採ることができる。
【0030】401はフィルター1で、高周波のバンド
パスフィルターの絶対値和の演算ブロックである。フィ
ルターの例として、−1,2,−1の1次元のラプラシ
アンフィルターを用いる。
【0031】406はフィルター2で、低周波のバンド
パスフィルターの絶対値和の演算ブロックである。フィ
ルターの例として、−1,0,,2,0,,−1の1次
元のラプラシアンフィルターを用いる。
【0032】407はフィルター401の出力でフィル
ター406の出力を除算して得られた結果で、文字・写
真領域を推定する値として使う。
【0033】408は判定器であり、実験的に元解像度
が同じと判断されたときは、この値が小さい場合は、写
真領域であり、元解像度は、高解像度である可能性が高
く、一方、値が大きい場合は、文字領域であることが分
かっている。この主たる理由は、写真画像の周囲画素と
の相関が高く、近接画素との差分は少し離れた画素との
差分ともほぼ同じであるが、文字画像は、背景以外の文
字部で周囲画素との相関が低くなり、近接画素との差分
より少し離れた画素との差分が大きくなるからである。
【0034】図5はサブサンプリング部のブロック図で
ある。
【0035】500はRGB→YCbCr変換部であ
り、以下の変換式で、輝度・色差Y,Cb,Crを演算
する。 Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B Cb=(B−Y)*0.564 Cr=(R−Y)*0.713 501,502,503はサブサンプリング回路であ
る。例えば、サブサンプリングの方法として、フィルタ
の値の比率による場合分け(若しくは元解像度の予測)
をすると、 (1)(元解像度と同じ時)Y,Cb,Crサブサンプ
リング無し (2)(元解像度の1/2の時)、Yはサブサンプリン
グ無し、Cb,Crは、水平、垂直1/2のサブサンプ
リング (3)(元解像度の1/3の時)、Y,Cb,Crは水
平、垂直1/2サブサンプリング (4)(元解像度の1/4の時)、Yは水平、垂直1/
2サブサンプリング、Cb,Crは水平、垂直1/4の
サブサンプリング 等の処理を行う。
【0036】元解像度は正確に求められる訳ではない
が、ここでは目安として説明に加えている。更に、本発
明では、元解像度が高解像度と予測された場合でも、 (5)出力407が、写真領域と判定された場合は、Y
はサブサンプリング無し、Cb,Crは、水平、垂直1
/2のサブサンプリングを行う方式等、サブサンプリン
グを使う方式に切り替える。 (6)又、文字領域の場合は、Y,Cb,Crサブサン
プリング無しの処理を行う。等の場合分けを行う。
【0037】本発明で使われている圧縮方式は、ISO
の国際標準化方式(ISO/IEC14495−1|I
TU−TT.82)に準じた方式である。この方式は、
周辺画素の状態(コンテクスト)により、予測符号化と
ランモード符号化を自動選択する方式である。
【0038】又、予測符号化は、許容誤差ゼロの可逆符
号化とある程度の許容誤差を許す準可逆符号化をパラメ
ータMaxerrで切り替えることができるものである。
【0039】図9は予測参照画素の説明である。
【0040】符号化対象画素X、周囲画素a,b,c,
d,の4画素を示している。
【0041】以下の手順に従って着目画素の周囲画素値
の状態を表すコンテクストCtを生成し、365個の状
態に分ける。 (1)差分値を生成 d1=d−b、d2=b−c、d3=c−a (2)各々9状態に量子化 D1=quant(d1) 、D2=quant(d2) 、D3=quant(d
3) 但し、quant(d)は差分値dを−4〜4までの9値に量子
化 (3)コンテクスト番号Ctを生成 Ct=D1×81+D2×9+D3 但し、Ctが負ならば反転 即ち、P(e|D1,D2,D3)=P(−e|−D
1,−D2,−D3)とと考えて状態数を縮退する。
【0042】図6は圧縮器の説明図である。
【0043】601はコンテクスト生成器であり、a=
b=c=d(コンテクスト=0)ならば、ランモードの
符号化が行われ、それ以外は予測符号化が行われる。
【0044】予測符号化において、602の予測変換で
は (1)着目画素値xを周囲の画素値から予測し、予測値
pを生成 着目画素*の周囲画素a,b,cにより予測方式を自動
的に切り替える if c≧min (a,b) p=max (a,b) if c≦max(a,b) p=min (a,b) otherwise p=a+b+c 上式により、予測値pはa,b,a+b−cの何れかと
なる。 (2)コンテクスト毎に予測誤差の平均値を求め、0を
中心とした予測誤差分布となるように予測値を修正す
る。 (3)目画素の画素値x と修正予測値p’から予測誤差
dを生成 (4)プラス・マイナスの両方向に減少する分布を持つ
予測誤差を片側に減少する分布に変換する。
【0045】即ち、0.−1,1,−2,2,−3,
3,−4,4…という順序に並び替える。
【0046】603のエントロピ符号化1では、Golomb
-Rice 符号若しくはハフマン符号等で符号化される。
【0047】又、許容誤差を許す符号化は、許容誤差ma
xerrとすると、以下の予測誤差の範囲を制限する量子化
手法で行われる。
【0048】擬似的なプログラムコードを示す。
【0049】 Step量子化ステップ Predict 予測値 Intensity 入力データ Difference差分値 Max value 最大値(8ビットの場合は255) #define Quantize(predict, intensity, maxerr, step, difference) {\ step = maxerr<< 1 + 1 \ difference = intensity - predict; \ if (maxerr) {\ if (difference >0) difference = ((difference + maxerr) / step); \ else difference = ((difference-maxerr) / step); \ intensity = difference * step + predict;\ if(intensity < 0) intensity = 0;\ else if (intensity > Maxvalue) intensity = Maxvalue;\ }\ } ランモード符号化においては、604のRun-length変換
器では、a=b=c=dの場合の予測一致の連続数(Ru
nlength )を計数され、605のエントロピ符号化2
で、ラン長Nが符号化される。
【0050】又、画像の端ではランを終端する。
【0051】図7は後処理部のブロック図である。
【0052】701,702,703はそれぞれY,C
b,Cr信号に対するアップサンプリング部であり、サ
イド情報として送られてきた切り替え情報710に従っ
て画像形成部の解像度に戻される。
【0053】又、704,705,706は画質劣化で
ある色の滲みを抑制するためのブロックである。
【0054】Y<MIN、Y>MAX、Cb,Cr≒0
のときに、Cb,Crを0に置き換える。(MIN,M
AXは実験値である。) 即ち、Cb,Crが0に近い場合、劣化による振れは0
に補正する。
【0055】又、707はYCbCr→RGB変換であ
り、以下の式が適用される。
【0056】 r=cr/0.713+y b=cb/0.564+y g=(y−0.299*r−0.114*b)/0.5
87 でRGB信号に戻される。
【0057】図8はバンド分割例で、元解像度を予測す
る時に、例えば、512,1024ラインごとに予測す
る。これにより、処理ハードウェア、ソフトウェアの簡
素化と、複数の元解像度のデータが混在するようなプリ
ントイメージに対応することが可能となる。
【0058】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、元解像度が低解像度と予測された時は、サブサ
ンプリングの比率を高くし、元解像度が高解像度と予測
された時は、サブサンプリングの比率を低くすることに
より、元解像度に応じて、圧縮率の調整ができる方式に
おいて、元解像度が高解像度と予測された場合でも、写
真主体の画像の場合は、文字主体の画像の場合より、サ
ブサンプリング比率を高くすることで、写真画像の圧縮
率を高め、文字画像の品位を落とさないように画質制御
・圧縮率の調整ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体ブロック図である。
【図2】従来例のブロック図である。
【図3】プリント例を示す図である。
【図4】元解像度予測方法のブロック図である。
【図5】サブサンプリング法のブロック図である。
【図6】圧縮器のブロック図である。
【図7】後処理部のブロック図である。
【図8】バンド処理の例を示す図である。
【図9】予測参照画素の説明図である。
【図10】文字・写真の領域判定部のブロック図であ
る。
【符号の説明】
100 描画部 101 圧縮部 102 復号部 103 プリント部 104 入力部 105 画像補間部 106 サブサンプリング部 107 圧縮器 108 復号器 109 後処理部 110 画像形成部
フロントページの続き Fターム(参考) 5C057 DA05 EA02 EA07 ED08 EJ02 EM01 EM13 EM16 FB03 FE06 GC08 GE08 5C059 LB04 LB11 ME02 ME05 PP01 PP16 PP20 SS28 TA06 TA22 TB04 TC00 TC02 TC03 TC24 TC42 TD02 TD03 TD14 UA02 UA05 UA11 5C078 CA02 CA34 DA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データ入力手段と、画像補間手段
    と、領域単位に元解像度を予測手段と、領域単位に写真
    ・文字部の領域判別手段と、輝度・色差変換手段と、画
    像信号のサブサンプリング手段と、画像圧縮手段と、画
    像復号手段と、後処理手段と、画像形成手段と、を備
    え、元解像度が低解像度と予測されたときは、輝度・色
    差サブサンプリングの比率を高くし、元解像度が高解像
    度と予測されたときは、輝度・色差サブサンプリングの
    比率を低くすることにより、元解像度に応じて圧縮率の
    調整ができる静止画像符号化方式において、 元解像度が高解像度と予測された場合でも、写真主体の
    画像の場合は、文字主体の画像の場合より、サブサンプ
    リング比率を高くすることを特徴とする静止画像符号化
    方式。
  2. 【請求項2】 輝度・色差成分でサブサンプリング率を
    変えることを特徴とする請求項1記載の静止画像符号化
    方式。
  3. 【請求項3】 バンド単位に元解像度予測を行うことを
    特徴とする請求項1記載の静止画像符号化方式。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005081539A1 (ja) * 2004-02-23 2005-09-01 Nec Corporation 2次元信号の符号化/復号方法および装置
WO2008044637A1 (fr) * 2006-10-10 2008-04-17 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Procédés de codage et de décodage vidéo, leur dispositif, leur programme, et le support de stockage contenant le programme
US7750972B2 (en) 2006-08-22 2010-07-06 Hoya Corporation Digital camera
JP2014017674A (ja) * 2012-07-09 2014-01-30 Canon Inc 画像処理装置及びその方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005081539A1 (ja) * 2004-02-23 2005-09-01 Nec Corporation 2次元信号の符号化/復号方法および装置
US8031951B2 (en) 2004-02-23 2011-10-04 Nec Corporation 2-dimensional signal encoding/decoding method and device
US8265402B2 (en) 2004-02-23 2012-09-11 Nec Corporation 2 dimensional signal encoding/decoding method and device
US7750972B2 (en) 2006-08-22 2010-07-06 Hoya Corporation Digital camera
WO2008044637A1 (fr) * 2006-10-10 2008-04-17 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Procédés de codage et de décodage vidéo, leur dispositif, leur programme, et le support de stockage contenant le programme
KR101078038B1 (ko) 2006-10-10 2011-10-28 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 영상 부호화 방법 및 복호 방법, 그 장치와 그 프로그램, 및 프로그램을 기록한 기억 매체
JP5106408B2 (ja) * 2006-10-10 2012-12-26 日本電信電話株式会社 映像符号化方法及び復号方法、それらの装置、及びそれらのプログラム並びにプログラムを記録した記憶媒体
US9055303B2 (en) 2006-10-10 2015-06-09 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Video encoding method and decoding method, apparatuses therefor, programs therefor, and storage media for recording the programs
JP2014017674A (ja) * 2012-07-09 2014-01-30 Canon Inc 画像処理装置及びその方法
US9661188B2 (en) 2012-07-09 2017-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and method of controlling the same

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