JP2013197728A - データ処理方法、データ処理プログラムおよびデータ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数領域にわたって減色の発生する画素が特定の配置パターンを有する場合や、減色の発生する色が特定の色に限定される場合でも、画像劣化を発生することなく画像圧縮する。
【解決手段】本発明に係るデータ処理方法は、領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の画像データから抽出するステップ（ａ）と、抽出した代表色情報を色情報として画像データに含まない画素の位置情報を、当該画素の画像データから抽出するステップ（ｂ）と、抽出した位置情報に対応する画素の画像データから、色情報を抽出するステップ（ｃ）と、抽出した色情報を、ステップ（ａ）で抽出した代表色情報に置き換え、当該代表色情報を対応する符号データに変換して画像データを圧縮するステップ（ｄ）と、複数の領域についての、抽出された位置情報および色情報に基づいて、ステップ（ｄ）で圧縮された画像データに対応する画像の画質を評価するステップ（ｅ）と、を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像データを圧縮するためのデータ処理方法、データ処理プログラムおよびデータ処理装置に関する。

画像データの圧縮方法として、画像データに対応する画像を複数の画素を含む領域に分割して、領域内の画素の色のうち、出現頻度の高い色を代表色として抽出し、代表色に該当しない色を最も近い色の代表色に置き換えるという方法が知られている。この方法では、領域内における代表色を所定数抽出し、これらの代表色に数ビットの符号を割り当てた上で、当該領域内の画素の色情報をこの符号に置き換えることによって、色情報の量を減少し、画像データを圧縮している。

通常、この圧縮方法では、全ての領域について代表色数は固定されている。しかし、代表色数を固定すると、代表色に該当しない色が置き換えられることにより、領域内の全体的な色数が減少し（減色が発生し）、色の再現性が損なわれてしまう。

このような問題を解決するための技術として、分割された領域毎に、代表色に置き換えた後の画像の画質評価を行い、所望の評価結果を満たさなければ、代表色数を増やして再圧縮するものがある（たとえば、特許文献１）。この技術によれば、画像によって代表色数を適宜増加するので、画像データの圧縮によって色再現性が損なわれてしまうことを防止する。

特開２０１１−７７５８０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、分割された領域毎に圧縮結果の画質評価を行っているので、複数領域間にわたって特定の画素位置に減色が発生することや、特定の色だけが減色されることを検出することはない。したがって、圧縮前の元の画像において、複数領域間にわたって減色の発生する画素が特定の配置パターンを有する場合や、減色の発生する色が特定の色に限定される場合、色を置き換えることによる画像圧縮によって画像劣化が発生することがある。

本願発明は上記課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本願発明は、圧縮前の元の画像において、複数領域にわたって減色の発生する画素が特定の配置パターンを有する場合や、減色の発生する色が特定の色に限定される場合でも、画像劣化を発生することなく画像圧縮できるデータ処理方法、データ処理プログラムおよびデータ処理装置を提供する。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理方法であって、前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像デー
タから抽出するステップ（ａ）と、前記ステップ（ａ）で抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出するステップ（ｂ）と、前記ステップ（ｂ）で抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出するステップ（ｃ）と、前記ステップ（ｃ）で抽出した前記色情報を、前記ステップ（ａ）で抽出した前記代表色情報に置き換え、当該代表色情報を対応する符号データに変換して前記画像データを圧縮するステップ（ｄ）と、複数の前記領域についての、前記ステップ（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および前記色情報に基づいて、前記ステップ（ｄ）で圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価するステップ（ｅ）と、を含むデータ処理方法。

（２）前記ステップ（ｅ）における画質を評価するステップは、前記複数の領域についての、前記ステップ（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および色情報を圧縮するステップ（ｅ１）と、前記ステップ（ｅ１）における圧縮率を算出し、当該圧縮率と予め設定された閾値とを比較するステップ（ｅ２）と、を含む上記（１）に記載のデータ処理方法。

（３）複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理方法であって、前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出するステップ（ａ）と、前記ステップ（ａ）で抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出するステップ（ｂ）と、前記ステップ（ｂ）で抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出するステップ（ｃ）と、前記ステップ（ｃ）で抽出した前記色情報を、前記ステップ（ａ）で抽出した前記代表色情報に置き換えて、当該代表色情報を対応する符号データに変換して前記画像データを圧縮するステップ（ｄ）と、前記ステップ（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および前記色情報を圧縮するステップ（ｅ）と、前記ステップ（ｅ）における圧縮率を算出して、当該圧縮率と予め設定された閾値とを比較するステップ（ｆ）と、前記ステップ（ｆ）の比較結果に基づいて、前記ステップ（ｄ）で圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価するステップ（ｇ）と、を含むデータ処理方法。

（４）前記ステップ（ｅ）における前記領域毎の前記位置情報および前記色情報の圧縮に基づいて、複数の前記領域について当該圧縮の圧縮率を算出する上記（３）に記載のデータ処理方法。

（５）前記ステップ（ｆ）の比較の結果、前記圧縮率が前記閾値を超える場合、前記代表色の数を増やして前記ステップ（ａ）からのステップを繰り返す、上記（２）〜（４）のいずれか一つに記載のデータ処理方法。

（６）前記ステップ（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および色情報を圧縮する際、当該位置情報と色情報とは別々に圧縮される、上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載のデータ処理方法。

（７）前記位置情報は、ハーフトーン処理のためのハーフトーンスクリーンの領域に基づく位置情報である上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のデータ処理方法。

（８）複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理方法をコンピューターに実行させるためのプログラムであって、前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出する手順（ａ）と、前記手順
（ａ）で抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出する手順（ｂ）と、前記手順（ｂ）で抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出する手順（ｃ）と、前記手順（ｃ）で抽出した前記色情報を、前記手順（ａ）で抽出した前記代表色情報に置き換え、当該代表色情報を対応する符号データに変換して前記画像データを圧縮する手順（ｄ）と、複数の前記領域についての、前記手順（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および前記色情報に基づいて、前記手順（ｄ）で圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価する手順（ｅ）と、を含むデータ処理プログラム。

（９）複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理方法をコンピューターに実行させるためのプログラムであって、前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出する手順（ａ）と、前記手順（ａ）で抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出する手順（ｂ）と、前記手順（ｂ）で抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出する手順（ｃ）と、前記手順（ｃ）で抽出した前記色情報を、前記手順（ａ）で抽出した前記代表色情報に置き換えて、当該代表色情報を対応する符号データに変換して前記画像データを圧縮する手順（ｄ）と、前記手順（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および前記色情報を圧縮する手順（ｅ）と、前記手順（ｅ）における圧縮率を算出して、当該圧縮率と予め設定された閾値とを比較する手順（ｆ）と、前記手順（ｆ）の比較結果に基づいて、前記手順（ｄ）で圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価する手順（ｇ）と、を含むデータ処理プログラム。

（１０）複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理装置であって、前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出する代表色抽出手段と、前記代表色抽出手段により抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出する位置情報抽出手段と、前記位置情報抽出手段により抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出する色情報抽出手段と、前記色情報抽出手段により抽出した前記色情報を、前記代表色抽出手段により抽出した前記代表色情報に置き換える色情報置換手段と、前記代表色情報を対応する符号データに変換して、前記画像データを圧縮する色情報圧縮手段と、複数の前記領域についての、前記位置情報抽出手段および色情報抽出手段により抽出された前記位置情報および前記色情報に基づいて、前記色情報圧縮手段により圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価する画質評価手段と、を含むデータ処理装置。

（１１）複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理装置であって、前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出する代表色抽出手段と、前記代表色抽出手段により抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出する位置情報抽出手段と、前記位置情報抽出手段により抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出する色情報抽出手段と、前記色情報抽出手段により抽出した前記色情報を、前記代表色抽出手段により抽出した前記代表色情報に置き換える色情報置換手段と、前記代表色情報を対応する符号データに変換して、前記画像データを圧縮する色情報圧縮手段と、前記位置情報抽出手段および色情報抽出手段により抽出された前記位置情報および前記色情報を、減色情報として圧縮する減色情報圧縮手段と、前記減色情報圧縮手段による圧縮の圧縮率を算出して、当該圧縮率と予
め設定された閾値とを比較して、比較結果に基づいて、前記色情報圧縮手段により圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価する画質評価手段と、を含むデータ処理装置。

本発明によれば、画像のパターンや色傾向に関わらず、画像劣化を発生することなく色情報を置き換えて画像データを圧縮できる。

本発明の一実施形態に係るＭＦＰの構成を概略的に示す図である。 本実施形態に係る一領域の画像および画像データの構成を概略的に示す図である。 本実施形態に係る画像の各画素の色情報を代表色情報に置き換えた場合における、画像および色情報を概略的に示す図である。 画像圧縮部の構成および構成要素間のデータのフローを概略的に示すブロック図である。 一領域の画像と、色情報が置き換えられる画素から抽出された色情報および位置情報との説明に供する図である。 規則性のある一領域の画像において、減色が発生する画素を例示する図である。 本実施形態に係る、色置換圧縮法による圧縮画像の画質を評価し、代表色を増加して色置換圧縮法を繰り返す処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の一実施形態に係るデータ処理を実行する装置について説明する。

図１は本発明の実施形態に係るＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）の構成を概略的に示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係るデータ処理装置としてのＭＦＰ１０は、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、画像読取部１４、画像データ圧縮部１５、画像形成部１６、通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部１７およびこれらを相互に通信可能に接続するバス１８を含む。バス１８は、たとえば、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）等から構成される。

制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等から構成され、プログラムに従って、上記各部の制御や各種の演算処理（たとえば、印刷データに基づくＲＩＰ処理、画像データ圧縮処理等）を実行する。ＭＦＰ１０の各機能は、対応するプログラムを制御部１１が実行することによって発揮される。

記憶部１２は、各種プログラムや各種データを記憶する。記憶部１２は、たとえば、オペレーティングシステム（ＯＳ）等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ワークエリアとして一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ
Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成される。また、記憶部１２は、画像データの色情報を代表色に置き換えて画像データを圧縮するためのプログラムや、ランレングス法によってデータを圧縮するためのプログラム等を記憶している。

操作部１３は、オペレーションパネルであり、各種情報を表示すると共に、各種動作指示を受け付ける。ユーザーは、操作部１３において指示を入力することによって、印刷処理等の所望の処理を実行できる。

画像読取部１４は、イメージスキャナであり、所定の原稿台にセットされた原稿、またはＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）により読取位置に搬送された原
稿に光を照射して、反射光に基づいて、画像データを生成する。具体的には、画像読取部１４は、反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｓｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の受光素子により光電変換することによって、画像データを生成する。

画像データ圧縮部１５は、各種画像データに対してデータの圧縮を実行する。画像データ圧縮部１５は、たとえば、画像読取部１４により読み取られた画像データに対応する画像を、８×８の画素を含む領域に分割した上で、当該領域毎に画素に対応する画像データを圧縮する。また、画像データ圧縮部１５は、画像データに含まれる色情報や位置情報を抽出して圧縮する処理等を実行する。画像データ圧縮部１５の構成および処理の詳細については、後述する。

画像形成部１６は、画像読取部１４またはネットワーク（不図示）から受信された画像データに基づいて、画像を印刷用紙等に印刷する。具体的には、画像形成部１６は、帯電、露光、現像、転写および定着の各工程を含む電子写真式プロセス等の周知の作像プロセスを用いて、印刷処理を実行する。なお、画像形成部１６は、制御部１１とは別に、画像データについてＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）処理を実行したり、ＲＩＰ処理された画像データであるラスタデータを印刷したりするために、その制御を行う専用のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（不図示）を備えてもよい。この場合、画像形成装置１６は、印刷のための画像を展開する記憶装置（たとえばＲＡＭ等）を備えうる。

通信Ｉ／Ｆ部１７は、ネットワーク上の外部機器と通信するためのインターフェースである。たとえば、通信Ｉ／Ｆ部１７は、イーサネット（登録商標）、トークンリング、ＦＤＤＩ（Ｆｉｂｅｒ−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の規格によるネットワークインターフェース、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等のシリアルインターフェース、ＳＣＳＩ、ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインターフェース、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＨｏｍｅＲＦ、ＩｒＤＡ等の無線通信インターフェース等である。

次に、本実施形態に係る画像圧縮処理の対象としての画像および画像データの構成について説明する。

図２は本実施形態に係る一領域の画像および画像データの構成を概略的に示す図、図３は本実施形態に係る画像の各画素の色情報を代表色情報に置き換えた場合における、画像および色情報を概略的に示す図である。なお、以下では、画像データ圧縮処理対象となっている画像の領域を、対象領域と称する。

図２に示すように、本実施形態では、対象領域の画像は８×８の画素から構成されている。各画素は、画像データの一部として、ＲＧＢの色毎に８ビット（合計２４ビット）の色情報を含む。また、各画素は、画像データの一部として、たとえば６ビットの位置情報を含む。なお、画像データは、各画素がカラーかモノクロであるかを示す属性、各画素がオブジェクトのエッジ部分に該当するかを示す属性等の情報を含んでもよい。

対象領域内に出現する色のうち、出現頻度の高い上位数色（代表色）によって当該領域内の画像を表現するように、各画素の色情報が、代表色情報によって置き換えられる。代表色の例は、図３（Ａ）に示される通りである。図３（Ａ）に示すように、対象領域内に出現する色のうち、たとえば出現頻度の高い上位４色が、代表色として選択される。当該代表色の色情報が、代表色情報となる。ここで、各代表色は、２ビットの符号データにより表現できるので、当該符号データに各画素の色情報を置き換えることにより、各画素の
色情報を符号化する。その結果、色情報は、２４ビットではなく２ビットで表現されるので、色情報が圧縮される。各画素の色情報が符号化された画像および色情報の例は、図３（Ｂ）に示される通りである。図３（Ｂ）に示すように、各画素の色情報は、代表色情報（代表色に対応する符号データ）に置き換えられて符号化されている。なお、以下では、色情報を符号データに置き換えて画像データを圧縮する方法を、色置換圧縮法と称する。また、後述するように、代表色数が増加する場合には、各画素は２ビット以上の代表色の符号データにより表現されうる。

また、各画素は、位置情報を有する。位置情報は、たとえば対象領域において、左上から右下に向かって“１”から“６４”までの数字を順に各画素に割り当てた時の数字である。詳細は、図５を参照して後述する。

次に、図４および図５を参照して、本実施形態に係る画像圧縮部の構成および作用について詳細に説明する。

図４は画像圧縮部の構成および構成要素間のデータのフローを概略的に示すブロック図、図５は一領域の画像と、色情報が置き換えられる画素から抽出された色情報および位置情報との説明に供する図である。

図４に示すように、画像圧縮部１５は、入力バッファー１５ａ、代表色抽出回路１５ｂ、第１ワークメモリー１５ｃ、第２ワークメモリー１５ｄ、代表色数設定レジスター１５ｅ、代表色数決定回路１５ｆ、画素評価回路１５ｇ、カウンター１５ｈ、データ制御回路１５ｉ、出力バッファー１５ｊ、圧縮回路１５ｋおよび判定回路１５ｍを備える。

入力バッファー１５ａは、全体画像の画像データを受け付けて、画像データを一時的に記憶する。入力バッファー１５ａに記憶された画像データは、後述の代表色抽出回路１５ｂや画素評価回路１５ｇにより参照される。

代表色抽出回路１５ｂは、対象領域内の画素の画像データから色情報を抽出する。具体的には、代表色抽出回路１５ｂは、代表色抽出手段として、入力バッファー１５ａに記憶された画像データに対応する画像を領域に分割し、対象領域内の入力バッファー１５ａに記憶されている色情報を参照して、代表色を決定する。対象領域内の代表色を決定するために、任意の代表色抽出アルゴリズムが使用される。代表色抽出回路１５ｂは、たとえば、後述の代表色数設定レジスター１５ｅに記憶された代表色数を参照し、出現頻度の高い順に上位から代表色数分の色の色情報を抽出して、代表色情報と決定する。代表色情報は、第１ワークメモリー１５ｃに送信される。また、代表色抽出回路１５ｂは、色情報抽出手段として、対象領域内の代表色以外の色の色情報を抽出し、抽出した色情報を第２ワークメモリー１５ｄに送信する。さらに、代表色抽出回路１５ｂは、抽出した全ての色数をカウントし、カウントした色数を後述の代表色数決定回路１５ｆに送信する。

第１ワークメモリー１５ｃは、対象領域内の画素に対応する代表色情報や位置情報を記憶する。第１ワークメモリー１５ｃには、後述するように、符号化された代表色情報が、位置情報と対応されて記憶される。

第２ワークメモリー１５ｄは、代表色ではない色の色情報や、当該色情報を有する画素の位置情報が記憶される。具体的には、第２ワークメモリー１５ｄには、対象領域毎に代表色ではないと判断された色の色情報や位置情報が記憶される。これらの情報は、全体画像が色置換圧縮法によって圧縮された後、第２ワークメモリー１５ｄから削除されるようにしてもよい。

代表色数設定レジスター１５ｅは、代表色数を記憶する。デフォルトの代表色数は、たとえば４色である。代表色数設定レジスター１５ｅの値は、後述する代表色数決定回路１５ｆにより変更されうる。

代表色数決定回路１５ｆは、代表色抽出回路１５ｂから送信された対象領域内の色数を参照しつつ、実際に採用する代表色数を決定する。代表色数決定回路１５ｆは、決定した代表色数をデータ制御回路ｉに送信し、また代表色数設定レジスター１５ｅに記憶された代表色数を書き換える。

画素評価回路１５ｇは、後述のデータ制御回路１５ｉからの指示に基づいて、対象領域内の各画素の色の評価を実行する。具体的には、画素評価回路１５ｇは、データ制御回路１５ｉの代表色数と、代表色抽出回路１５ｂの代表色と、入力バッファー１５ａの各画素の色とに関する情報を勘案して、各画素の色が代表色に該当するか否かを判断する。たとえば、色情報と代表色情報とを比較する。画素の色がいずれかの代表色である場合、画素評価回路１５ｇは、色情報置換手段として、当該画素の色情報を対応する代表色の符号データに変換（符号化）し、当該符号データを位置情報に対応させて第１ワークメモリー１５ｃに送信する（図３（Ｂ）参照）。

一方、画素の色がいずれの代表色でもない場合、画素評価回路１５ｇは、当該画素の色がどの代表色に近いかを評価して、色情報を代表色情報に置き換える。具体的には、画素評価回路１５ｇは、代表色を有さない画素の色情報を最も近い代表色の代表色情報（符号データ）に置き換え、置き換えた後の代表色情報を画素の位置情報に対応させて第１ワークメモリー１５ｃに送信する。また、画素評価回路１５ｇは、位置情報抽出手段として、色情報の置き換えが発生した（減色が発生した）画素の位置情報を抽出し、第２ワークメモリー１５ｄに送信する。この時、カウンター１５ｈは、減色が発生した画素数をカウントする。

データ制御回路ｉは、代表色数に基づいて代表色の符号データを決定し、また符号化後の画像データを出力させる。たとえば、データ制御回路１５ｉは、代表色数が４色であれば、代表色の符号データを２ビットとし、各代表色に２ビットの符号データを割り当てる。代表色数が５色以上８色以内であれば、３ビットの符号データを割り当てる。各代表色について、一意の符号データ（ビット列）が決定される。決定された代表色の符号データは、画素評価回路１５ｇや代表色抽出回路１５ｂに送信される。また、データ制御回路ｉは、色情報圧縮手段として、第１ワークメモリー１５ｃに記憶された符号化後の対象領域の圧縮画像データを、出力バッファー１５ｊに出力する。圧縮画像データは、出力バッファー１５ｊに一時的に記憶された後、画像圧縮部１５から出力される。

減色された画素を含む画像と、減色された画素から抽出された色情報および位置情報の例は、図５に示す通りである。入力バッファー１５ａに入力された画像データが、図５（Ａ）に示す対象領域に分割される。ここで、代表色数が４色であり図３（Ａ）に示した色が代表色である場合、いずれの代表色も有さない図５（Ｂ）の黒色に示される画素が減色対象となり、当該画素の色が代表色に置き換えられる。減色対象の画素は、画素評価回路１５ｇによって、最も近い色の代表色に置き換えられる。図５（Ｃ）は、減色対象となった画素の色情報が置き換えられた後の対象領域の画像の例を示している。

また、減色対象となった画素の色情報および位置情報の例は、図５（Ｄ）および図５（Ｅ）に示される通りである。図５（Ｄ）は、減色が発生した画素の元の色情報を示している。当該色情報は、上述のように、たとえばＲＧＢの２４ビットのデータであり、画素の色についての情報である。このような色情報が、代表色抽出回路１５ｂにより抽出されて、第２ワークメモリー１５ｄに記憶される。図５（Ｅ）は、減色が発生した画素の位置情
報を１６進数で示している。このような位置情報が、画素評価回路１５ｇによって抽出されて、第２ワークメモリー１５ｄに記憶される。本実施形態では、減色が発生した画素の色情報および位置情報（以下、これらをまとめて減色情報と称する）を圧縮して圧縮率を算出し、当該圧縮率に基づいて、色置換圧縮法による圧縮画像の画質を評価する。そして、画質が規定基準に満たない場合には、代表色数を増加して、再度色置換圧縮法によって画像データを圧縮する。詳細は後述する。

図４に戻って、圧縮回路１５ｋは、減色情報（減色が発生した画素の色情報および位置情報）を圧縮し、圧縮した減色情報を出力する。圧縮回路１５ｋは、減色情報圧縮手段として、第２ワークメモリー１５ｄに記憶された減色情報を、たとえばランレングス法により圧縮する。また、圧縮回路１５ｋは、圧縮前後のデータサイズを、判定回路１５ｍに送信する。後述するように、減色が発生した画素の位置が周期的である場合や、特定の色についてのみ減色が発生している場合、圧縮率は高くなり、色置換圧縮法による圧縮画像データは再現性が損なわれていると判断される。なお、以下では、ランレングス法等による減色情報の圧縮率を、単に圧縮率と称する。

判定回路１５ｍは、減色情報の圧縮率と減色が発生した画素数とに基づいて、減色結果に偏りが発生していないかを判断する。具体的には、判定回路１５ｍは、画質評価手段として、圧縮回路１５ｋから受信した圧縮前後のデータサイズに基づいて圧縮率を算出し、この圧縮率を減色が発生した画素数と対応させる。圧縮率が大きく減色が発生した画素数が多い場合、対象領域内の画像は、特定の周期（パターン）または特定の数色のみを有しているものと判断される。

また、この場合、色置換圧縮法によって画像データを圧縮すると、減色が発生する位置や色が特定されることにより、色の再現性を損なってしまう。たとえば、図６（Ａ）に示すように、画像が縞模様の特定のパターンや規則性を有している場合、複数または単一の対象領域において減色される画素の位置情報には周期性があるので、特にランレングス法によって当該位置情報を圧縮した場合、圧縮率が高くなる。また、減色が発生する色数についても、数色のみが減色する場合、減色情報としての色情報には周期性があるので、同様に圧縮率が高くなる。このように、減色情報の圧縮率が高い場合、特定のパターンや色を有する画素が減色され、色置換圧縮法による色の再現性を損なってしまう。

本実施形態では、減色情報の圧縮率と減色が発生した画素数とに基づいて、色置換圧縮法による圧縮画像データの画質を評価することにより、再現性が損なわれることを防止する。具体的には、圧縮率と減色が発生した画素数とを乗算して評価値を算出し、評価値を閾値と比較する。たとえば、図６（Ａ）に示した画像において、減色情報の圧縮率が４０％であり、図６（Ｂ）に示すように減色対象となる画素数は、１２である。この場合、圧縮率（０．４）と減色が発生した画素の数（１２）とを乗算し（０．４×１２＝４．８）、評価値（４．８）を算出する。そして、当該評価値を予め設定された閾値（たとえば、４．０）と比較する。ここでは、評価値は閾値より大きい（４．８＞４．０）ので、色置換圧縮法によって画質が損なわれていると判断される。後述するように、本実施形態では、画質が損なわれていると判断される場合、代表色数を増加して色置換圧縮法を再度実行する。

一方、減色する画素の位置に規則性がない場合、本実施形態では、色置換圧縮法によって画質が損なわれることはないと判断される。たとえば、図５（Ａ）に示した画像においては、図５（Ｂ）に示したように減色が発生する位置や色には規則性は少ないので、図６の例に比べて減色情報の圧縮率は低くなる。たとえば、図５（Ｄ）および（Ｅ）に示した減色情報の圧縮率は、２０％であるとする。この時、評価値（減色情報圧縮率×減色画素数＝０．２×７＝１．４）は１．４（＜４．０）であるので、色置換圧縮法によって画質
が損なわれることはないと評価される。

次に、色置換圧縮法による圧縮画像の画質を評価し、代表色を増加して色置換圧縮法を繰り返す処理の手順について詳細に説明する。

図７は、本実施形態に係る、色置換圧縮法による圧縮画像の画質を評価し、代表色を増加して色置換圧縮法を繰り返す処理の手順を示すフローチャートである。なお、図７に示されるアルゴリズムは、処理プログラムとして記憶部１２に記憶されており、色置換圧縮法の実施の度に、制御部１１の指示に基づいて画像圧縮部１５によって実行される。

図７に示すように、まず、画像データが受信される（ステップＳ１）。このステップでは、ＭＦＰ１０は、たとえばネットワークを介して圧縮処理の対象としての画像データを受信する。当該画像データは、画像圧縮部１５の入力バッファー１５ａに一時的に記憶される。

続いて、対象領域内の色数が、所定数Ｎ以下であるか否かが判断される（ステップＳ２）。ここで、所定数Ｎとは代表色数であり、代表色数設定レジスター１５ｅに記憶されている数値である。このステップでは、代表色抽出回路１５ｂは、ステップＳ１で受信された画像データに基づく画像を所定サイズの領域に分割し、一領域を対象領域として、当該対象領域内に含まれる色を検出して色数を判断する。また、代表色抽出回路１５ｂは、対象領域に含まれる色数をＮと比較する。Ｎは、デフォルトでたとえば４である。なお、対象領域に含まれる色のうち、出現頻度順に上位Ｎ個の色が代表色とされ、代表色情報は、代表色情報として第１ワークメモリー１５ｃに送信され記憶される。

対象領域内の色数が、代表色数Ｎ以下である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、後述のステップＳ５に処理が進む。一方、対象領域内の色数が代表色数Ｎより大きい場合（ステップＳ２：ＮＯ）、減色情報が抽出される（ステップＳ３）。このステップでは、ステップＳ２で検出された色のうち、代表色ではない色を有する画素の色情報および位置情報が、減色情報として代表色抽出回路１５ｂおよび画素評価回路１５ｇにより抽出される。抽出された減色情報は、第２ワークメモリー１５ｄに送信され記憶される。

続いて、減色が発生した画素の数がカウントされる（ステップＳ４）。このステップでは、ステップＳ３で減色情報の抽出された画素の数が、カウンター１５ｈによってカウントされる。

続いて、代表色により色が置き換えられる（ステップＳ５）。このステップでは、ステップＳ４で減色が発生した画素としてカウントされた画素の色情報が、画素評価回路１５ｇにより代表色情報に置き換えられて符号化される。また、減色が発生していない、代表色を有する画素の色情報も、符号化される。したがって、画像データが圧縮される。

続いて、最終領域まで圧縮されたか否かが判断される（ステップＳ６）。このステップでは、ステップＳ２で分割された領域のうち、全ての領域について、各画素の色情報が代表色情報によって置き換えられたか否かが判断される。

全ての領域について圧縮されていないと判断される場合（ステップＳ６：ＮＯ）、色情報が置き換えられていない領域について、ステップＳ２〜Ｓ５が反復される。一方、全ての領域について色情報が置き換えられたと判断される場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、減色情報が有るか否かが判断される（ステップＳ７）。このステップでは、ステップＳ３で抽出される減色情報が、第２ワークメモリー１５ｄに有るか否かが判断される。

減色情報が発生していない、すなわち対象領域内の色数がＮ以下である場合（ステップＳ７：ＮＯ）、後述のステップＳ１１に処理が進む。一方、減色情報が有ると判断される場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、減色情報が圧縮される（ステップＳ８）。このステップでは、圧縮回路１５ｋは、ステップＳ３で抽出された減色情報を、たとえばランレングス法を用いて圧縮する。

続いて、減色が発生した画素数と圧縮率とに基づいて、評価値が算出される（ステップＳ９）。このステップでは、判定回路１５ｍは、ステップＳ８における圧縮の圧縮率と、ステップＳ４でカウントされた、減色が発生した画素数とに基づいて、評価値を算出する。上述のように、たとえば圧縮率と画素数とを乗算する。

続いて、評価値が閾値よりも大きいか否かが判断される（ステップＳ１０）。このステップでは、判定回路１５ｍは、ステップＳ９で算出した評価値と予め設定した閾値とを比較する。評価値が閾値以下である場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、圧縮画像データが出力され（ステップＳ１１）、色置換圧縮法によるデータ処理は終了する。

一方、評価値が閾値より大きい場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、代表色数が１つ増加される（ステップＳ１２）。このステップでは、代表色数決定回路１５ｆは、ステップＳ１０における比較により、圧縮画像の画質が損なわれると判断し、代表色数を１つ増加する。代表色数を１つ増加することによって、減色が発生する画素の数を減少でき、圧縮後においても、画質を損なうことを防止できる。その後、ステップＳ２以降の処理が反復される。

なお、代表色数が増加した場合、代表色数決定回路１５ｆにより代表色数が１つ増加されたことに伴って、データ制御回路１５ｉは代表色の符号データのビット数を適宜増加し、新たに増加された代表色に符号データを割り当てる。新たに増加した代表色に基づいて、または新たに増加した代表色を含む全ての代表色に基づいて、代表色抽出回路１５ｂおよび画素評価回路１５ｇは、当該代表色の色情報や当該代表色に対応する位置情報を第１ワークメモリー１５ｃに送信する。また、代表色に該当しない色を有する画素の色情報および位置情報は、上述のように、減色情報として第２ワークメモリー１５ｄに送信され記憶される。

以上のように、本実施形態によれば、代表色に該当しない色を有する画素の色情報および位置情報を減色情報として抽出して圧縮し、この時の圧縮率と減色が発生した画素数とに基づいて、色置換圧縮法による圧縮画像の画質を評価する。画質が評価基準を満たさない場合に、代表色を増加して繰り返し画像データを圧縮するので、圧縮画像の画質を損なうことを防止できる。また、本実施形態では、複数領域において抽出された減色情報に基づいて圧縮率を算出できるので、画像全体の周期性や偏りを検出でき、画像全体の画質が劣化することを防止できる。

本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲において種々改変することができる。

たとえば、抽出した減色情報を領域毎に圧縮することができる。具体的には、図７におけるステップＳ７〜Ｓ１０およびＳ１２の処理を、ステップＳ４およびＳ５の間で実行することにより、領域毎に減色情報が圧縮される。こうすることで、領域毎に色置換圧縮法による圧縮画像を評価しつつ画像データを圧縮でき、領域内の圧縮画像の再現性を損なうことを防止できる。

上記実施形態では、減色情報として、図７のステップＳ８において、減色情報としての
色情報および位置情報をまとめてランレングス法によって圧縮したが、これに限定されない。たとえば、抽出された色情報と位置情報とを別々に圧縮してもよい。こうすることで、特定の色のみが減色されているか、または特定のパターンを有して位置する画素のみが減色されているかを、別々に評価したりすることができる。また、減色情報を圧縮するための方法についても、ランレングス法ではなくいかなるデータ圧縮方法を使用してもよい。

上記実施形態では、図２等に示したように、画像の領域として８×８画素を含む矩形の画像領域に基づいて、１〜６４までの数字を順に割り当てた番号を位置情報として抽出する形態について述べた。しかし、これに限定されない。たとえば、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ハーフトーン処理のためのハーフトーンスクリーンの領域サイズが決まっている場合には、当該ハーフトーンスクリーン領域に基づく位置情報を抽出することができる。具体的には、ハーフトーンスクリーン領域内の画素は、様々な諧調を表現するために、諧調を１つ上げる毎に塗りつぶされる画素の順番が、当該領域内で指定されている。この順番を減色が発生した画素の位置を特定するための位置情報とすることによって、元の画像の諧調表現に沿った位置情報が抽出できる。したがって、このようにして抽出された位置情報は、元の画像の特定のパターンや偏りをより反映しているので、より高精度で画素の位置についての周期性や偏りを検出することができる。

また、上記実施形態では、色置換圧縮法による圧縮画像データの画質を評価するための方法として、減色が発生した画素数と減色情報の圧縮率とを乗算した。しかし、これに限定されない。いかなる演算処理により画質評価してもよい。たとえば、画素数と圧縮率とを変数とする関数を用いても良い。または、減色が発生した画素数を用いず、減色情報の圧縮率のみ用いて画質評価してもよい。

また、上記実施形態では、図７の減色情報を圧縮するステップＳ８は、ステップＳ３の後、全ての領域の減色情報が抽出した後に実行された。しかし、これに限定されない。ステップＳ３後、減色情報を抽出した直後に、その都度減色情報を圧縮してもよい。

また、本発明に係るデータ処理装置は、上記手順を実行するための専用のハードウェア回路によっても、上記手順を記述したプログラムをＣＰＵが実行することによっても実現可能である。後者により本発明を実現する場合、データ処理装置を作動させるプログラムは、メモリースティックやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピューター読取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。ここで、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ＲＯＭやハードディスク等に転送され記録される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、データ処理装置の一機能として同装置のソフトウェアに組み込まれてもよい。

１０ ＭＦＰ、
１１ 制御部、
１２ 記憶部、
１３ 操作部、
１４ 画像読取部、
１５ 画像データ圧縮部、
１５ａ 入力バッファー、
１５ｂ 代表色抽出回路（代表色抽出手段、色情報抽出手段）、
１５ｃ 第１ワークメモリー、
１５ｄ 第２ワークメモリー、
１５ｅ 代表色数設定レジスター、
１５ｆ 代表色数決定回路、
１５ｇ 画素評価回路（位置情報抽出手段、色情置換出手段）、
１５ｈ カウンター、
１５ｉ データ制御回路（色情報圧縮手段）、
１５ｊ 出力バッファー、
１５ｋ 圧縮回路（減色情報圧縮手段）、
１５ｍ 判定回路（画質評価手段）、
１６ 画像形成部、
１７ 通信インターフェース、
１８ バス。

Claims (11)

1. 複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理方法であって、
   前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出するステップ（ａ）と、
   前記ステップ（ａ）で抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出するステップ（ｂ）と、
   前記ステップ（ｂ）で抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出するステップ（ｃ）と、
   前記ステップ（ｃ）で抽出した前記色情報を、前記ステップ（ａ）で抽出した前記代表色情報に置き換え、当該代表色情報を対応する符号データに変換して前記画像データを圧縮するステップ（ｄ）と、
   複数の前記領域についての、前記ステップ（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および前記色情報に基づいて、前記ステップ（ｄ）で圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価するステップ（ｅ）と、
   を含むデータ処理方法。
2. 前記ステップ（ｅ）における画質を評価するステップは、
   前記複数の領域についての、前記ステップ（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および色情報を圧縮するステップ（ｅ１）と、
   前記ステップ（ｅ１）における圧縮率を算出し、当該圧縮率と予め設定された閾値とを比較するステップ（ｅ２）と、
   を含む請求項１に記載のデータ処理方法。
3. 複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理方法であって、
   前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出するステップ（ａ）と、
   前記ステップ（ａ）で抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出するステップ（ｂ）と、
   前記ステップ（ｂ）で抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出するステップ（ｃ）と、
   前記ステップ（ｃ）で抽出した前記色情報を、前記ステップ（ａ）で抽出した前記代表色情報に置き換えて、当該代表色情報を対応する符号データに変換して前記画像データを圧縮するステップ（ｄ）と、
   前記ステップ（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および前記色情報を圧縮するステップ（ｅ）と、
   前記ステップ（ｅ）における圧縮率を算出して、当該圧縮率と予め設定された閾値とを比較するステップ（ｆ）と、
   前記ステップ（ｆ）の比較結果に基づいて、前記ステップ（ｄ）で圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価するステップ（ｇ）と、
   を含むデータ処理方法。
4. 前記ステップ（ｅ）における前記領域毎の前記位置情報および前記色情報の圧縮に基づいて、複数の前記領域について当該圧縮の圧縮率を算出する請求項３に記載のデータ処理方法。
5. 前記ステップ（ｆ）の比較の結果、前記圧縮率が前記閾値を超える場合、前記代表色の数を増やして前記ステップ（ａ）からのステップを繰り返す、請求項２〜４のいずれか一
   項に記載のデータ処理方法。
6. 前記ステップ（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および色情報を圧縮する際、当該位置情報と色情報とは別々に圧縮される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のデータ処理方法。
7. 前記位置情報は、ハーフトーン処理のためのハーフトーンスクリーンの領域に基づく位置情報である請求項１〜６のいずれか一項に記載のデータ処理方法。
8. 複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理方法をコンピューターに実行させるためのプログラムであって、
   前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出する手順（ａ）と、
   前記手順（ａ）で抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出する手順（ｂ）と、
   前記手順（ｂ）で抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出する手順（ｃ）と、
   前記手順（ｃ）で抽出した前記色情報を、前記手順（ａ）で抽出した前記代表色情報に置き換え、当該代表色情報を対応する符号データに変換して前記画像データを圧縮する手順（ｄ）と、
   複数の前記領域についての、前記手順（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および前記色情報に基づいて、前記手順（ｄ）で圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価する手順（ｅ）と、
   を含むデータ処理プログラム。
9. 複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理方法をコンピューターに実行させるためのプログラムであって、
   前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出する手順（ａ）と、
   前記手順（ａ）で抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出する手順（ｂ）と、
   前記手順（ｂ）で抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出する手順（ｃ）と、
   前記手順（ｃ）で抽出した前記色情報を、前記手順（ａ）で抽出した前記代表色情報に置き換えて、当該代表色情報を対応する符号データに変換して前記画像データを圧縮する手順（ｄ）と、
   前記手順（ｂ）および（ｃ）で抽出された前記位置情報および前記色情報を圧縮する手順（ｅ）と、
   前記手順（ｅ）における圧縮率を算出して、当該圧縮率と予め設定された閾値とを比較する手順（ｆ）と、
   前記手順（ｆ）の比較結果に基づいて、前記手順（ｄ）で圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価する手順（ｇ）と、
   を含むデータ処理プログラム。
10. 複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理装置であって、
    前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出する代表色抽出手段と、
    前記代表色抽出手段により抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出する位置情報抽出手段と、
    前記位置情報抽出手段により抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出する色情報抽出手段と、
    前記色情報抽出手段により抽出した前記色情報を、前記代表色抽出手段により抽出した前記代表色情報に置き換える色情報置換手段と、
    前記代表色情報を対応する符号データに変換して、前記画像データを圧縮する色情報圧縮手段と、
    複数の前記領域についての、前記位置情報抽出手段および色情報抽出手段により抽出された前記位置情報および前記色情報に基づいて、前記色情報圧縮手段により圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価する画質評価手段と、
    を含むデータ処理装置。
11. 複数画素を含む画像を所定サイズの領域に分割して、当該画素毎の色情報および位置情報を含む画像データを、前記領域毎に圧縮するデータ処理装置であって、
    前記領域内の画素の色のうち代表となる色の色情報である代表色情報を、当該画素の前記画像データから抽出する代表色抽出手段と、
    前記代表色抽出手段により抽出した前記代表色情報を前記色情報として前記画像データに含まない画素の前記位置情報を、当該画素の画像データから抽出する位置情報抽出手段と、
    前記位置情報抽出手段により抽出した前記位置情報に対応する画素の前記画像データから、前記色情報を抽出する色情報抽出手段と、
    前記色情報抽出手段により抽出した前記色情報を、前記代表色抽出手段により抽出した前記代表色情報に置き換える色情報置換手段と、
    前記代表色情報を対応する符号データに変換して、前記画像データを圧縮する色情報圧縮手段と、
    前記位置情報抽出手段および色情報抽出手段により抽出された前記位置情報および前記色情報を、減色情報として圧縮する減色情報圧縮手段と、
    前記減色情報圧縮手段による圧縮の圧縮率を算出して、当該圧縮率と予め設定された閾値とを比較して、比較結果に基づいて、前記色情報圧縮手段により圧縮された前記画像データに対応する画像の画質を評価する画質評価手段と、
    を含むデータ処理装置。