JP2013131858A

JP2013131858A - 画像処理装置及び画像処理方法

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Publication number: JP2013131858A
Application number: JP2011278873A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Hoshizuki; 優佑星月
Original assignee: Axell Corp
Current assignee: Axell Corp
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: JP5298381B2

Abstract

【課題】復元後の画像情報の情報量を圧縮前と同等に保つことができ、圧縮効率の高い画像処理装置及び画像処理方法を提供する。
【解決手段】画像データをＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換部１１と、座標変換部１１によって座標変換された画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開部１３とを備えた画像処理装置１であって、座標変換部１１によって輝度信号及び色差信号の座標系に変換された画像情報において、任意の画像情報における輝度信号及び信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値である場合に、他の信号の信号値を削除する座標情報調製部１２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像情報の圧縮展開処理を行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。

従来より、画像情報を圧縮・展開させる技術が多数存在する。その中で、ＲＧＢ座標系の画像を任意の変換式を用いて圧縮効率の良い輝度信号及び色差信号の座標系、例えばＹＵＶ座標系に変換したのちに圧縮させる技術が知られている。また、圧縮技術は大別して、非可逆圧縮と、可逆圧縮（ロスレス圧縮）の二種類が知られている。可逆圧縮は、非可逆圧縮とは違い、圧縮後に展開した画像情報の情報量を圧縮前と等しく保てるという特徴を有する。

一方、従来、モノクロの画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換した場合、色差信号の値が０になることが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−４５５２７号公報

しかしながら、一般に可逆圧縮は非可逆圧縮に比べて圧縮率が低いため、圧縮画像を伝送するネットワーク資源や圧縮画像を記録するメモリ資源を多く消費してしまうという問題がある。また、上記特許文献１に記載の発明は、モノクロ画像を色差信号の座標系で表した際の特徴に言及してはいるものの、当該特徴に基づいく技術的課題の解決は何ら提示されておらず、当該特徴が画像情報の圧縮や復元に活用されていないという問題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、復元後の画像情報の情報量を圧縮前と同等に保つことができ、圧縮効率の高い画像処理装置及び画像処理方法を提供することを課題としている。

かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換手段と、該座標変換手段によって座標変換された前記画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された前記画像情報を前記可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開手段とを備えた画像処理装置であって、前記座標変換手段によって前記輝度信号及び色差信号の座標系に変換された前記画像情報において、任意の前記画像情報における、前記輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、前記輝度信号及び色差信号のうちの他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値である場合に、前記他の信号の信号値を削除する座標情報調製手段を備え、前記画像圧縮展開手段は、前記座標情報調製手段が前記他の信号の信号値を削除した前記画像情報を圧縮することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記座標情報調製手段は、前記画像圧縮展開手段が圧縮状態から展開させた任意の前記画像情報において、前記輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、前記任意の他の値である他の信号の信号値を付加し、前記座標変換手段は、前記一の信号の信号値に前記任意の他の信号の信号値が付加された前記画像情報を前記輝度信号及び色差信号の座標系から前記ＲＧＢ座標系に変換することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記画像圧縮展開手段は、ＪＰＥＧ２０００のロスレスモードを用いて圧縮処理及び展開処理を行い、前記輝度信号及び色差信号の座標系はＹＵＶ座標系であり、前記座標変換手段は、下記の式（１）乃至式（３）を用いて前記画像情報を前記ＲＧＢ座標系から前記ＹＵＶ座標系に変換することを特徴とする。

ただし、
R：赤の信号値
G：緑の信号値
B：青の信号値
Y：輝度の信号値
U：色差信号の信号値
V：色差信号の信号値

請求項４に記載の発明は、画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換手順と、該座標変換手順によって座標変換された前記画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された前記画像情報を前記可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開手順とを備えた画像処理方法であって、前記座標変換手順によって前記輝度信号及び色差信号の座標系に変換された前記画像情報において、任意の前記画像情報における、前記輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、前記輝度信号及び色差信号のうちの他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値である場合に、前記他の信号の信号値を削除する座標情報調製手順を備え、前記画像圧縮展開手順において、前記座標情報調製手順で前記他の信号の信号値を削除した前記画像情報を圧縮することを特徴とする。

請求項１、請求項４に記載の発明によれば、輝度信号及び色差信号の座標系に変換された画像情報における、一の信号の信号値と他の信号の信号値のうちの他の信号の信号値を削除することにより、当該画像情報を一の信号の信号値の情報のみとし、情報量を削減できる。ここで、画像情報を構成する輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、輝度信号及び色差信号のうちの他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値であるとき、一の信号の信号値が任意の一の値に定まれば、他の信号の信号値は必ず任意の他の値になる。そのため、当該他の値である他の信号の信号値を削除して可逆圧縮を行っても、元の情報は容易に復元できる。これにより、画像処理装置及び画像処理方法において、復元後の画像情報の情報量を圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を高くすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、圧縮状態から展開させた任意の前記画像情報において、輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、任意の他の値である他の信号の信号値を付加することにより、輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値のみに基づいて元の画像情報を容易に復元できる。これにより、画像処理装置において、復元後の画像情報の情報量を圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を高くすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ＲＧＢ座標系からＹＵＶ座標系への変換を行い、ＪＰＥＧ２０００のロスレスモードを用いて圧縮処理及び展開処理を行い、ＹＵＶ座標系からＲＧＢ座標系に逆変換を行った画像情報を、変換前と完全に同一に保つことができる。従って、可逆変換の画像圧縮に適用することで圧縮と展開を経た画像情報の同一性を保つことができる。これにより、画像処理装置において、復元後の画像情報の情報量を確実に圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を確実に高くすることができる。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置の全体構成を示す機能ブロック図である。同上実施の形態に係る画像処理装置における画像情報の圧縮の処理手順を示すフローチャートである。同上実施の形態に係る画像処理装置における、（ａ）画像データを形成する、任意の一画素を模式的に示す図である。（ｂ）ＲＧＢ座標系の画素に基づいて形成された、それぞれ８ビットのＹＵＶ座標系の画素を模式的に示す図である。（ｃ）Ｕ座標、Ｖ座標の値が削除された画素を模式的に示す図である。同上実施の形態に係る画像処理装置における画像情報の展開の処理手順を示すフローチャートである。同上実施の形態に係る画像処理装置における、（ａ）展開された、Ｙ座標の値のみの画素を模式的に示す図である。（ｂ）Ｙ座標の値のみの画素にＵ座標、Ｖ座標の値が追加された画素を模式的に示す図である。（ｃ）ＹＵＶ座標系の画素に基づいて形成された、それぞれ８ビットのＲＧＢ座標系の画素を模式的に示す図である。

図１乃至図５に本発明の一の実施の形態を示す。

＜基本構成＞
図１は、この発明の実施の形態に係る画像処理装置の全体構成を示す機能ブロック図である。画像処理システム１Ａは、画像情報の座標系の変換、及び画像情報の圧縮や展開に用いられる。なお、この実施の形態における「画像情報」とは、画素、及び画素の集合によって構成される画像データの双方が含まれるものとする。

画像処理システム１Ａは、この発明に係る画像処理装置１、及び画像入出力部２を備えている。

画像処理装置１は、画像情報の座標系の変換、及び画像情報の圧縮処理や展開処理を行うと共に、圧縮前の画像情報の前処理、及び展開された画像情報の後処理を行う。

画像入出力部２はＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク等の記憶媒体であって、圧縮されていない画像情報を一時的又は半永久的に記憶すると共に、画像処理装置１との間で画像データを入出力する。

図１に示す通り、画像処理装置１は、「座標変換手段」としての座標変換部１１、「座標情報調製手段」としての座標情報調製部１２、「画像圧縮展開手段」としての画像圧縮展開部１３を備えている。

座標変換部１１は、画像情報を輝度信号及び色差信号の座標系に変換する機能を有する。この実施の形態において、座標変換部１１は画像情報をＲＧＢ座標系からＹＵＶ座標系に変換するが、それ以外の如何なる輝度信号及び色差信号の座標系に変換するものであってもよい。

座標情報調製部１２は、輝度信号及び色差信号に変換された画像情報において、任意の画像情報における、輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、輝度信号及び色差信号のうちの他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値である場合に、他の信号の信号値を削除する機能を有する。具体的には、例えば、ＹＵＶ座標系に変換された画像情報のうち、その画像情報を構成する任意の画素のＹ座標の値が取り得る最大値である場合に、その画素のＵ座標の値とＶ座標の値とを削除する。

また、座標情報調製部１２は、圧縮状態から展開させた任意の画像情報において、輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、任意の他の値である他の信号の信号値を付加する機能を有する。具体的には、例えば、圧縮状態から展開された任意の画像情報において、その画像情報を構成する任意の画素のＹ座標の値が取り得る最大値であった場合に、画素のＵ座標とＶ座標とに数値情報として“０”の値を付加する。

画像圧縮展開部１３は、輝度信号及び色差信号の座標系に座標変換された画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮すると共に圧縮された画像データを可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する機能を有する。この実施の形態においては、画像圧縮展開部１３は、ＹＵＶ座標系に座標変換された画像情報をＪＰＥＧ２０００のロスレスモードを用いて画像情報の圧縮及び展開を行う。但し、画像圧縮展開部１３は他のどのような輝度信号及び色差信号の座標系の画像情報を、他のどのような可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮及び展開するものであってもよい。

＜座標変換部による座標変換＞
この実施の形態の座標変換部１１は、以下式（１）〜式（３）を用いてＲＧＢ座標系の画像情報をＹＵＶ座標系の画像情報に変換する。

ただし、
R：赤の信号値
G：緑の信号値
B：青の信号値
Y：輝度の信号値
U：青の信号値から輝度の信号値を差し引いたものに特定の定数を掛けた値
V：赤の信号値から輝度の信号値を差し引いたものに特定の定数を掛けた値

この式（１）〜式（３）を用いれば、ＲＧＢ座標系の画像情報をＹＵＶ座標系に変換し、変換後のＹＵＶ座標系の画像情報をＲＧＢ座標系に逆変換したときに、変換前の画像データと完全に同一に保つことができる。

＜座標情報調製部の動作原理＞

例えば、ＲＧＢ座標系の画像データ、及びＹＵＶ座標系の画像データを構成するそれぞれの画素を０〜２５５（８ビット）で形成する場合を考える。

ＹＵＶ座標系に変換した際にＹ＝２５５となるためのＲＧＢ座標系の画素の条件は、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５の場合（つまり白色の場合）のみである。

一方、ＹＵＶ座標系の画素がＹ＝２５５となる場合、その画素は必ずＵ＝Ｖ＝０となる。従って、ＹＵＶ座標系の画素のうち、Ｙの信号値が「一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合」としての、Ｙ＝２５５となる場合、その画素のＵ，Ｖの信号値が「他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値」としての、Ｕ＝Ｖ＝０であることが自ずと判る。

この実施の形態の座標情報調製部１２は、この原理を用いて「他の信号の信号値」としてのＵ＝Ｖ＝０の情報を削除して、画像情報のデータ量削減を図るものである。また、座標情報調製部１２は、同じ原理を用いて、「一の信号の信号値」であるＹ＝２５５の情報に、「他の信号の信号値」であるＵ＝Ｖ＝０を付加することで、画像情報の復元を図るものである。

ただし、座標情報調製部１２は、輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、輝度信号及び色差信号のうちの他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値である場合に相当するならば、ＹＵＶ座標系の信号値、あるいは、それ以外の座標系の信号値のどのような組合せであっても、上記原理を用いて画像情報のデータ量削減や画像情報の復元を図ることができる。

＜画像データ圧縮及び展開の処理手順＞
図２は、この実施の形態の画像処理装置１における画像情報の圧縮の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて処理手順を説明する。

画像処理装置１には、画像入出力部２から、ＲＧＢ座標系の画像データ（図示せず）が入力される（ステップＳ１）。図３の（ａ）は、画像データ（図示せず）を形成する、任意の一画素を模式的に示す図である。ここで図示した画素２１はＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの値が８ビットのデータとして形成されている。また、ここで図示した画素２１はＲ，Ｇ，Ｂ全ての値が“２５５”である（つまり、全てのビットが“１”である）ものを示している。

座標変換部１１は、入力されたＲＧＢ座標系の画素２１を、上述の式（１）乃至式（３）を用いてＹＵＶ座標系に変換する（ステップＳ２、座標変換手順）。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）に示すＲＧＢ座標系の画素２１に基づいて形成された、それぞれ８ビットのＹＵＶ座標系の画素２２を模式的に示す図である。この画素２２は、Ｙ座標系の値が“２５５”である（つまり、全てのビットが“１”である）。

座標情報調製部１２は、ステップＳ２で変換された後の画素２２を確認する。図３の（ｂ）に示すように、画素２２のＹ座標が“２５５”であった場合（ステップＳ３の“Ｙｅｓ”）、画素２２からＵ座標、Ｖ座標の値を削除する（ステップＳ４、座標情報調製手順）。その結果、図３の（ｃ）に模式的に示す通り、画素２３が形成される。なお、ステップＳ２で形成された画素２２のＹ座標が“２５５”以外の値であった場合（ステップＳ３の“Ｎｏ”）、その画素２２はステップＳ４の処理は行わない。

ステップＳ３及びＳ４の処理は、画像データ（図示せず）を構成する全ての画素２２について確認及び削除が完了するまで行われる（ステップＳ５の“Ｎｏ”）座標情報調製部１２が変換後の全ての画素２２について確認及び変換を行った後（ステップＳ５の“Ｙｅｓ”）、画像圧縮展開部１３は、それら画素２２及び画素２３の集合から成る画像データ（図示せず）を圧縮し、この画像情報（図示せず）を圧縮処理した圧縮画像データ（図示せず）を形成する（ステップＳ６、画像圧縮展開手順）。

以上示したように、Ｙ座標の値が“２５５”の場合には画素２２のＵ座標の値とＶ座標の値を削除した画素２３を形成するので、圧縮画像データもより小さく形成される。

図４は、この実施の形態の画像処理装置１における画像情報の展開の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて処理手順を説明する。

ステップＳ１〜Ｓ６の処理によって形成された圧縮画像データ（図示せず）が再度画像圧縮展開部１３に入力されると（ステップＳ１１）、画像圧縮展開部１３はこの圧縮画像データ（図示せず）を展開した画像データ（図示せず）を形成する（ステップＳ１２）。座標情報調製部１２は、展開された画像データ（図示せず）を構成する個々の画素２３のＹ座標の値を確認する。図５の（ａ）図に模式的に示すように、画素２３のＹ座標の値が“２５５”であった場合（ステップＳ１３の“Ｙｅｓ”）、図５の（ｂ）の図に模式的に示すように、その画素２３に、Ｕ座標、Ｖ座標の値としてそれぞれ“０”の値を追加した画素２２を形成する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１２で形成された、展開した画像データを形成する画素２３のＹ座標の値が“２５５”以外の場合には（ステップＳ１３の“Ｎｏ”）、ステップＳ１４の処理は行わない。

ステップＳ１３及びＳ１４の処理は、展開した画像データを構成する全ての画素２３について確認及び追加が完了するまで行われる（ステップＳ１５の“Ｎｏ”）。座標情報調製部１２が、展開した画像データを構成する全ての画素２３について確認及び追加を行った後（ステップＳ１５の“Ｙｅｓ”）、座標変換部１１は、画像データを構成する画素２２及び画素２３の座標系をＹＵＶ座標系からＲＧＢ座標系に変換し、図５の（ｃ）の図に模式的に示すように、ＲＧＢ座標系の画素２１を形成する（ステップＳ１６）。そして、座標変換部１１により、画素２１から構成されるＲＧＢ座標系の画像データ（図示せず）が形成される。

以上示したように、この実施の形態においては、ＹＵＶ座標系に変換された画像データを構成する画素２２におけるＹ座標の値が取り得る最大値である場合に、画素２２のＵ座標の値とＶ座標の値とを削除することにより、当該画素２２をＹ座標の値の情報のみからなる画素２３とし、情報量を削減できる。

ここで、ＹＵＶ座標系のＹ座標が取り得る最大の値である場合はＵ座標とＶ座標は必ず０になる。そのため、Ｙ座標が取り得る最大の値である場合にＹ座標とＶ座標の値を削除して可逆圧縮を行っても元の情報は容易に復元できる。

これにより、画像処理装置及び画像処理方法において、復元後の画像データの情報量を圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を高くすることができる。

この実施の形態においては、圧縮状態から展開させた任意の画像データを構成する画素２３において、Ｙ座標の値が取り得る最大値であった場合に、画素２３のＵ座標とＶ座標とに数値情報として“０”の値を付加して画素２２を形成することにより、ＹＵＶ座標系の画素のＹ座標のみの値に基づいて元の画素を容易に復元できる。これにより、画像処理装置において、復元後の画像データの情報量を圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を高くすることができる。

この実施の形態においては、ＲＧＢ座標系からＹＵＶ座標系への変換を行い、ＪＰＥＧ２０００のロスレスモードを用いて圧縮処理及び展開処理を行い、ＹＵＹＵＶ座標系からＲＧＢ座標系に逆変換を行った画像情報を、変換前と完全に同一に保つことができる。従って、可逆変換の画像圧縮に適用することで圧縮と展開を経た画像情報の同一性を保つことができる。これにより、画像処理装置において、復元後の画像情報の情報量を確実に圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を確実に高くすることができる。

なお、上記実施形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。

１・・・画像処理装置
１１・・・座標変換部（座標変換手段）
１２・・・座標情報調製部（座標情報調製手段）
１３・・・画像圧縮展開部（画像圧縮展開手段）
２１，２２，２３・・・画素（画像情報）

かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換手段と、該座標変換手段によって座標変換された前記画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された前記画像情報を前記可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開手段とを備えた画像処理装置であって、前記座標変換手段によって前記輝度信号及び色差信号の座標系に変換された前記画像情報において、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの一方の信号の信号値が一の値であるときに、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの他方の信号の信号値が一意に定まる他の値という関係が成り立つ前記画像情報の、前記他方の信号を削除する座標情報調製手段を備え、前記画像圧縮展開手段は、前記座標情報調製手段によって前記他方の信号が削除された、前記一方の信号のみからなる前記画像情報を圧縮することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記座標情報調製手段は、前記画像圧縮展開手段が圧縮状態から展開させた任意の前記画像情報が、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの前記一方の信号のみからなり、かつ該一方の信号の信号値が前記一の値であるときに、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの前記他方の信号を前記他の値の信号値にて付加し、前記座標変換手段は、圧縮状態から展開された前記輝度信号及び前記色差信号のうちの前記一方の信号に、前記座標情報調製手段で前記輝度信号及び前記色差信号のうちの前記他方の信号が付加された前記画像情報を、前記輝度信号及び色差信号の座標系から前記ＲＧＢ座標系に変換することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記一方の信号の前記一の値の信号値は取り得る最大値であり、前記他方の信号の前記他の値の信号値は０であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記画像圧縮展開手段は、ＪＰＥＧ２０００のロスレスモードを用いて圧縮処理及び展開処理を行い、前記輝度信号及び色差信号の座標系はＹＵＶ座標系であり、前記座標変換手段は、下記の式（１）乃至式（３）を用いて前記画像情報を前記ＲＧＢ座標系から前記ＹＵＶ座標系に変換することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換手順と、該座標変換手順によって座標変換された前記画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された前記画像情報を前記可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開手順とを備えた画像処理方法であって、前記座標変換手順によって前記輝度信号及び色差信号の座標系に変換された前記画像情報において、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの一方の信号の信号値が一の値であるときに、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの他方の信号の信号値が一意に定まる他の値であるという関係が成り立つ前記画像情報の、前記他方の信号を削除する座標情報調製手順を備え、前記画像圧縮展開手順において、前記座標情報調製手順によって前記他方の信号が削除された、前記一方の信号のみからなる前記画像情報を圧縮することを特徴とする。

請求項１、請求項５に記載の発明によれば、輝度信号及び色差信号の座標系に変換された画像情報における、輝度信号及び色差信号のうち一方の信号及び他方の信号のうち、他方の信号を削除し、一方の信号のみからなる画像情報を圧縮することにより、当該画像情報の情報量を削減できる。ここで、画像情報を構成する輝度信号及び色差信号のうちの一方の信号の信号値が、一の値であるときに、輝度信号及び色差信号のうちの他方の信号の信号値が一意に定まる他の値であるという関係が成立する画像情報においては、一方の信号の信号値が一の値に定まれば、他方の信号の信号値は必ず他の値に一意に定まる。そのため、当該他の値である他方の信号を削除して可逆圧縮を行っても、当該一の値である一方の信号のみに基づいて、他方の信号を含む元の画像情報は容易に復元できる。これにより、画像処理装置及び画像処理方法において、復元後の画像情報の情報量を圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を高くすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、圧縮状態から展開させた任意の画像情報が輝度信号及び色差信号のうちの一方の信号のみからなり、かつ該一方の信号の信号値が一の値である場合に、輝度信号及び色差信号のうちの他方の信号として他の値の信号値を付加することにより、輝度信号及び色差信号のうちの一方の信号のみに基づいて、他方の信号も含む元の画像情報を容易に復元できる。これにより、画像処理装置において、復元後の画像情報の情報量を圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を高くすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、ＲＧＢ座標系からＹＵＶ座標系への変換を行い、ＪＰＥＧ２０００のロスレスモードを用いて圧縮処理及び展開処理を行い、ＹＵＶ座標系からＲＧＢ座標系に逆変換を行った画像情報を、変換前と完全に同一に保つことができる。従って、可逆変換の画像圧縮に適用することで圧縮と展開を経た画像情報の同一性を保つことができる。これにより、画像処理装置において、復元後の画像情報の情報量を確実に圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を確実に高くすることができる。

この実施の形態においては、ＲＧＢ座標系からＹＵＶ座標系への変換を行い、ＪＰＥＧ２０００のロスレスモードを用いて圧縮処理及び展開処理を行い、ＹＵＶ座標系からＲＧＢ座標系に逆変換を行った画像情報を、変換前と完全に同一に保つことができる。従って、可逆変換の画像圧縮に適用することで圧縮と展開を経た画像情報の同一性を保つことができる。これにより、画像処理装置において、復元後の画像情報の情報量を確実に圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を確実に高くすることができる。

しかしながら、一般に可逆圧縮は非可逆圧縮に比べて圧縮率が低いため、圧縮画像を伝送するネットワーク資源や圧縮画像を記録するメモリ資源を多く消費してしまうという問題がある。また、上記特許文献１に記載の発明は、モノクロ画像を色差信号の座標系で表した際の特徴に言及してはいるものの、当該特徴に基づく技術的課題の解決は何ら提示されておらず、当該特徴が画像情報の圧縮や復元に活用されていないという問題がある。

かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換手段と、該座標変換手段によって座標変換された前記画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された前記画像情報を前記可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開手段とを備えた画像処理装置であって、前記座標変換手段によって前記輝度信号及び色差信号の座標系に変換された前記画像情報は、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの一方の信号の信号値が取り得る最大値であるときに、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの他方の信号の信号値が０となるように構成され、前記座標変換手段によって前記輝度信号及び前記色差信号に変換された前記画像情報における前記一方の信号が取り得る最大値であるときに、前記他方の信号を削除する座標情報調製手段を備え、前記画像圧縮展開手段は、前記座標情報調製手段によって前記他方の信号が削除された、前記一方の信号のみからなる前記画像情報を圧縮することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記座標情報調製手段は、前記画像圧縮展開手段が圧縮状態から展開させた前記画像情報が、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの前記取り得る最大値である前記一方の信号のみからなるときに、該一方の信号のみからなる前記画像情報に、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの前記他方の信号を前記信号値０の信号にて付加し、前記座標変換手段は、圧縮状態から展開された前記輝度信号及び前記色差信号のうちの前記取り得る最大値の前記一方の信号に、前記座標情報調製手段で前記輝度信号及び前記色差信号のうちの前記他方の信号として前記信号値が０の前記信号が付加された前記画像情報を、前記輝度信号及び色差信号の座標系から前記ＲＧＢ座標系に変換することを特徴とする

請求項４に記載の発明は、画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換手順と、該座標変換手順によって座標変換された前記画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された前記画像情報を前記可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開手順とを備えた画像処理方法であって、
前記座標変換手順によって前記輝度信号及び色差信号の座標系に変換された前記画像情報は、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの一方の信号の信号値が取り得る最大値であるときに、前記輝度信号及び前記色差信号のうちの他方の信号の信号値が０となるように構成され、前記座標変換手順において前記輝度信号及び前記色差信号に変換された前記画像情報における前記一方の信号が取り得る最大値であるときに、前記他方の信号を削除する座標情報調製手順を備え、前記画像圧縮展開手順において、前記座標情報調製手順によって前記他方の信号が削除された、前記一方の信号のみからなる前記画像情報を圧縮することを特徴とする。

請求項１、請求項５に記載の発明によれば、輝度信号及び色差信号の座標系に変換された画像情報における、輝度信号及び色差信号のうち一方の信号及び他方の信号のうち、一方の信号の信号が取り得る最大値であって他方の信号の信号値が０である画像情報の、他方の信号を削除して一方の信号のみとする処理を行い、この処理を行った画像情報を圧縮することにより、当該画像情報の情報量を削減できる。ここで、画像情報を構成する輝度信号及び色差信号のうちの一方の信号の信号値が、取り得る最大値であるときに、輝度信号及び色差信号のうちの他方の信号の信号値が０であるという関係が成立する画像情報においては、一方の信号の信号値が取り得る最大値であって他方の信号の信号値が０である画像情報の他方の信号を削除し一方の信号のみとしたのちに可逆圧縮を行っても、当該取り得る最大値である一方の信号のみに基づいて、信号値が取り得る最大値である一方の信号と信号値が０である他方の信号とからなる元の画像情報は容易に復元できる。これにより、画像処理装置及び画像処理方法において、復元後の画像情報の情報量を圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を高くすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、圧縮状態から展開させた画像情報が輝度信号及び色差信号のうちの取り得る最大値である一方の信号のみからなる場合に、この、輝度情報及び色差信号のうち一方の信号のみからなる画像情報に、輝度信号及び色差信号のうちの他方の信号を信号値が０の信号として付加することにより、輝度信号及び色差信号のうちの取り得る最大値である一方の信号のみに基づいて、信号値が０の信号として他方の信号も含む元の画像情報を容易に復元できる。これにより、画像処理装置において、復元後の画像情報の情報量を圧縮前と同等に保つことができると共に、圧縮効率を高くすることができる。

Claims

画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換手段と、
該座標変換手段によって座標変換された前記画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された前記画像情報を前記可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開手段とを備えた画像処理装置であって、
前記座標変換手段によって前記輝度信号及び色差信号の座標系に変換された前記画像情報において、任意の前記画像情報における、前記輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、前記輝度信号及び色差信号のうちの他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値である場合に、前記他の信号の信号値を削除する座標情報調製手段を備え、
前記画像圧縮展開手段は、前記座標情報調製手段が前記他の信号の信号値を削除した前記画像情報を圧縮することを特徴とする画像処理装置。
前記座標情報調製手段は、前記画像圧縮展開手段が圧縮状態から展開させた任意の前記画像情報において、前記輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、前記任意の他の値である他の信号の信号値を付加し、
前記座標変換手段は、前記一の信号の信号値に前記任意の他の信号の信号値が付加された前記画像情報を前記輝度信号及び色差信号の座標系から前記ＲＧＢ座標系に変換することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記画像圧縮展開手段は、ＪＰＥＧ２０００のロスレスモードを用いて圧縮処理及び展開処理を行い、
前記輝度信号及び色差信号の座標系はＹＵＶ座標系であり、
前記座標変換手段は、下記の式（１）乃至式（３）を用いて前記画像情報を前記ＲＧＢ座標系から前記ＹＵＶ座標系に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。

ただし、
R：赤の信号値
G：緑の信号値
B：青の信号値
Y：輝度の信号値
U：色差信号の信号値
V：色差信号の信号値
画像情報をＲＧＢ座標系から輝度信号及び色差信号の座標系に変換する座標変換手順と、
該座標変換手順によって座標変換された前記画像情報を可逆圧縮のアルゴリズムを用いて圧縮する手順及び圧縮された前記画像情報を前記可逆圧縮のアルゴリズムを用いて展開する手順のうち少なくとも何れか一方の手順を行う画像圧縮展開手順とを備えた画像処理方法であって、
前記座標変換手順によって前記輝度信号及び色差信号の座標系に変換された前記画像情報において、任意の前記画像情報における、前記輝度信号及び色差信号のうちの一の信号の信号値が、一意に定まる任意の一の値である場合に、前記輝度信号及び色差信号のうちの他の信号の信号値が、それぞれ一意に定まる任意の他の値である場合に、前記他の信号の信号値を削除する座標情報調製手順を備え、
前記画像圧縮展開手順において、前記座標情報調製手順で前記任意の他の信号の信号値を削除した前記画像情報を圧縮することを特徴とする画像処理方法。