JP2760784B2 - カラー画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカラー画像データを処理するカラー画像処理
装置に関するものである。 ［従来の技術］ 近年では画像処理の発展に伴ない、画像の高精細化が
求められている。ことに、表示装置そのものの表示能
力、すなわち、表示画素数はプリント出力時における印
刷ドツト数に対してまだまだ小さいのが現状である。従
つて表示用のメモリ（Ｖ−RAM）内の画像を印刷装置に
直接出力する装置等では、印刷装置自身が高精細出力可
能であるにもかかわらず、高精細な出力画像を得ること
ができない。 例えば、A4サイズの画像を16ドツト/mmの走査密度で
デイスプレイ装置に表示すようとした場合、表示ドツト
数が4000×4000画素分の表示能力を有するデイスプレイ
が必要になつてくるが、実際にこれだけの表示能力を持
つ表示装置を開発或いは製造しようとしてもコストが非
常に高くなる。また、画像編集装置の内部に持つ高速メ
モリも大容量のものとなり、メモリコストが高いといつ
た欠点を有していた。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであり、入
力された複数の色成分信号を明度信号と色信号に分離
し、ブロック毎の夫々の代表値としての明度平均及び色
平均と、そのブロックの構造を示す情報を含む圧縮画像
情報を生成して画像メモリに格納させ、表示する場合に
は圧縮画像情報から解像度を落とすようにして代表値を
読み出しては色成分信号に変換して表示させることで、
表示装置の如く低い解像度の装置でも編集作業等を行え
るようにし、プリンタ等の解像度の高い出力装置から出
力させる場合には、圧縮画像情報から個々のブロックサ
イズの画像情報に伸張して出力させることで高精細な出
力画像を得ることを可能にするカラー画像処理装置を提
供しようとするものである。 ［問題点を解決するための手段］ この問題を解決するために本発明は以下に示す様な構
成からなる。 すなわち、複数の色成分信号を入力する入力手段と、 該入力手段から入力された複数の色成分信号を明度信
号と色信号に変換する変換手段と、 情報量を削減すべく、前記変換手段で変換された明度
信号と色信号に基づき、ブロック毎に代表値としての明
度平均値と色平均値と、前記ブロック内の各画素の値か
ら得られる該ブロックの構造を示す情報とを含む圧縮画
像情報を生成する圧縮手段と、 圧縮画像情報を格納する画像メモリと、 前記圧縮手段で生成された圧縮画像情報を前記画像メ
モリに格納する格納手段と、 前記画像メモリから解像度を落とすようにして圧縮画
像情報を読み出し、少なくとも読み出した代表値を表示
装置用の色成分信号に変換して所定の解像度の表示装置
に表示させる表示制御手段と、 表示された像を観察しレイアウト編集作業を行ない、
得られたレイアウトに従い前記画像メモリ内の圧縮画像
情報を伸張し、前記表示装置よりも解像度の高い出力装
置から出力させるための出力制御手段とを備える。 ［実施例］ 以下、添付図面に従つて本発明に係る実施例を詳細に
説明する。 「画像圧縮原理の説明（第２図〜第６図）」 第２図は原画（原稿画像）を画素単位の構成で示した
図である。図示の画像を不図示のリーダーから読取り、
後述する画像メモリに、４×４画素領域を１単位（以
後、本実施例ではスーパー画素という）として圧縮（第
５図参照）し、格納するものである。尚、この圧縮の詳
細は後述する。 第３図に、このスーパー画素からなる画像の格納状態
を示す。図示の如く、圧縮すると、表示装置の表示能力
（表示ドツト数）は結局、原画像に対して1/16で済むこ
とになる。例えば、先に従来技術で説明した様に、A4サ
イズの画像を16ドツト/mmの密度で入力（CCDスキヤナ
等）した場合には約4000×4000画素が必要であるところ
を、約1000×1000画素の表示能力を有する表示装置で良
いことになる。 ところで、現在の表示装置の多くは、その表示ドツト
数が640×500ドツト前後のものが殆どである。従つて、
この種の装置においては、上述した圧縮処理ではまだ不
充分であることがわかる。そしで、原画像に対して８×
８画素領域を単位として圧縮することも考えられるが、
本来のこの種の装置の目的である高精細な印刷出力とい
う点からみた場合に、あまり圧縮率を上げると、今度は
伸張するときに原画像に対する忠実な再現性が損なわれ
ることになつてしまう。 そこで、本実施例では原画像の４×４画素をスーパー
画素に圧縮し格納された画像メモリ内の情報を表示する
ときには、第４図に示す如く、奇数スーパー画素（或い
は偶数スーパー画素）のみを表示する様にした。換言す
れば、画像メモリ内に格納された各スーパー画素を間引
きして表示するものである。これによつて、デイスプレ
イで表示しながら、編集等の作業を行なえるようにする
と供に、メモリコストを抑え、尚且つ高精細な出力画像
を得ることができることになる。 また、第６図は圧縮されたデータの一例を示したもの
である。データ長（各スーパー画素）は32ビツトで構成
されており、原画の４×４画素よりなる領域の明度平均
値として６ビツト、色度平均値として８ビツト、またブ
ロツクパターン情報として４ビツト、明度差1,2として
それぞれ３ビツト、色度差1,2としてそれぞれ４ビツト
に符号化するものである。尚、原画の各画素は各色情報
であるR,G,Bがそれぞれ６ビツトの階調度を有するもの
であるから、合計18ビツトのカラー情報からなる。従つ
て４×４画素では合計288ビツト（＝18×16）となり、
本実施例では1/9に圧縮することになる。 ［画像圧縮部の構成の説明（第１図）］ 第１図は原画の各R,G,Bデータ６ビツトから圧縮デー
タを作成し、画像メモリ67に格納する画像圧縮部のブロ
ツク構成図である。 図中、61は18ビツト入力18ビツト出力のルツクアツプ
テーブルであり、入力画像情報R.G.BをＵ^＊ａ^＊ｂ^＊の
均等色空間に変換するものである。62〜64はそれぞれ４
本のラインバツフアが２組ずつよりなるトグルバツフア
である。65は明度データより明度平均及び４×４画素を
明度平均よりも値の大きな画素領域と小さな画素領域に
分け（２値化）、その領域の境界情報をブロツクパター
ン情報として出力する検出部である。なお、明度平均よ
り大きい画素と小さい画素とに２値化して得られるパタ
ーンは16ビットで表わされる数だけ存在するが、実施形
態では予め代表的な16通り（４ビットで表される）のパ
ターンを用意しておき、もっとも近似するパターンを指
し示す４ビットコードを割り当てた。これが第６図に示
すブロックパターンの４ビットになる。また検出部65で
は境界分けされた各画素領域での明度平均と前述した４
×４画素領域の明度平均との差情報を明度差１及び明度
差２として出力するものである。ここで、明度差１は、
平均よりも大きな値をもつ領域の差情報であり、明度差
２は平均よりも小さな値をもつ領域の差情報を意味す
る。また、明度データとは均等色空間Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊で表
現されるＬ^＊を用いて算出され、以降説明する色度情報
に関してはａ^＊ｂ^＊を用いて算出される。 光の三原色（RGB）から均等色空間Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊に変
換するルツクアツプテーブルテーブル61であるが、以下
に示す変換式に従つて出力データＬ^＊,a^＊,b^＊を出力す
るものである。 ［圧縮画像の生成の説明（第７図〜第11図）］ 以降圧縮データの作成法に関し、更に詳細に説明す
る。 第７図はトグルバツフア62〜64の構成を詳細に説明す
るための図である。尚、各トグルバツフアは同様の構成
であるので、ここではトグルバツフア62に関して説明す
る。 図中、74−１〜74−４及び75〜５〜74−８はブツフア
メモリであり、バツフアメモリペアをなしている（尚、
以下の説明ではバツフアメモリ74〜１〜74−４をバツフ
ア群76、74−５〜74−８をバツフア群77という）。 また、各々のバツフアメモリへのデータ入力はマルチ
プレクサ73−１、及び73−２により切り換えて用いられ
る。更にマルチプレクサ72は、入力した画像データの送
り先をバツフア群76にするか或いはバツフア群77にする
かを切り換えるものである。またセレクタ75は72とは逆
にバツフア群76或いは77の出力をセレクトしてデータを
送出するものであり、４本のバツフアメモリからの出力
をパラレルに出力するものである。カウンタ71は、マル
チプレクサ72,73−1,73−２及びセレクタ75を制御する
ためのもので、ラスタ同期信号をカウントすることによ
り、４ラスタ毎にマルチプレクサ72及びセレクタ75をそ
れぞれ切り換え、更に１ラスタ毎にマルチプレクサ73−
１（及びマルチプレクサ73−２）の出力先（バツフアメ
モリ）を切り換えるものである。 第８図はＬ^＊の４ラインのデータから明度情報を出力
する第１図の検出部65を説明する図である。図中、81は
ブロツク内のＬ^＊の平均を算出するブロツク平均算出回
路であり、82はブロツク内の各画素のデータをブロツク
平均算出回路81がブロツク平均を算出するのに要する時
間だけ遅延させるための遅延回路である。また84はブロ
ツク内の各画素のＬ^＊データと、ブロツク平均算出回路
81からの出力とからブロツク内の領域分けと、該各領域
の領域平均とブロツク平均との差分値を算出する回路で
ある。これらにより、第６図でいう明度平均と、ブロツ
クパターンと明度差１及び明度差２を得るものである。 第９図はブロツク平均算出回路81の一例であるブロツ
ク図である。 ここでは４ラスタのデータがそれぞれ並列に入力され
ることにより16画素（４×４画素）分のデータを入力す
る。 先ず加算器91−１及び91−２では各々４画素分並列に
入力されるデータを２画素ずつ加算する。バツフア92−
１及び92−２はそれぞれ加算器91−１及び91−２の出力
を一時保持する。次に加算器93−１及び93−２では各々
加算器91−１及び91−２の相連続する２出力の加算を行
う。またバツフア94−１及び94−２では加算器93−１及
び93−２の出力を一時保持する。更に加算器95−１及び
95−２は、加算器93−１及び93−２の相連続する２出力
の加算を行い、最後に平均算出器96で加算器95−１及び
95−２の出力の加算を行して、平均を計算するわけであ
る。ここで、加算器93−１及び93−２は加算器91−１及
び91−２の加算の周期の倍の周期で動作し、加算器95−
1,95−２及び平均算出器96は更にその倍の周期で動作す
る。従つて、加算器91−１及び91−２が４回加算動作す
る時に、加算器93−１及び93−２は２回動作し、加算器
95−1,95−２及び平均算出器96は１回動作するものであ
る。尚、図中の各加算器及びバツフアを接続するバス上
の数値は、そのバスのビツト数を表わしている。 第10図は第８図に示した領域分け、領域平均、領域差
分を算出する領域分け・領域平均・領域差分算出回路84
の詳細図である。 図中、100は第８図に示した遅延回路82より当該ブロ
ツク内の各画素のデータを入力し、ブロツク平均算出回
路81よりブロツク平均を入力し、各画素がブロツク平均
よりも大きな値をもつ領域にあるか、それともブロツク
平均以下の値をもつ領域にあるかを判定する比較器であ
る。１ブロツクは４ラスタで、かつ各タスタ４画素で構
成されるため、各ラスタに１個ずつ比較器100を持つも
のとして説明する。換言すれば、第10図の比較器100及
びその周辺のカウンタ等は１ラスタに対して処理するも
のである。 さて、各比較器100の出力は、それぞれゲート101−１
及び101−２の切換え信号として出力されており、ゲー
ト101−1,101−２は共に同一の画素データを入力してい
る。すなわち、比較器100の出力によりゲート101−１及
び101−２のうちのいずれか一方は入力データをそのま
ま出力し、残りの一方は“0"を出力するわけである。カ
ウンタ102は比較器100の結果をカウントし、４画素中何
画素が領域１（ブロツク平均よりも大きな値をもつ領
域）に入るかをカウントする。また、シフトレジスタ10
6は比較器の出力（２値）をシフトし、シフト状態をパ
ラレルに出力するものである。これにより、ブロツク内
の領域１及び領域２（ブロツク平均値以下の値を持つ領
域）のブロツクのパターンを表現するものである。以上
の破線で囲まれた領域109は、各ラスタにそれぞれ存在
する。 また、ブロツク内加算器103−１及び103−２は、各々
ブロツク内の領域１内の各画素、領域２（ブロツク平均
に等しいか、もしくはそれより小さい値）内の各画素の
値の総和をとり、平均器104−１及び104−２に対してそ
の結果を出力するものである。 更に、加算器108では、各ラスタの領域１内の画素数
を全て加算し、その値を平均器104−１に出力する。ま
た同時に領域１内の画素数以外の値（領域２の画素数）
が平均器104−２に出力される。 従って、平均器104−１及び104−２は、それぞれ領域
１及び領域２の属する画素数及びその総和を入力し、平
均値を出力する。 尚、ブロツク内加算器103−１及び103−２は、第９図
で示す回路と同様な回路で構成できる。96の加算器の出
力を、下位ビツトを省略せずに出力するようにとる。 一方、差分器105−１及び105−２は、それぞれ領域１
及び領域２の平均とブロツク平均との差を出力するもの
である。またブロツクパターンテーブル107は、各ラス
タ４ビツトずつのパターンを入力し、合計16ビツトのパ
ターンをパターンコードとして出力するものである。
尚、平均器104−1,104−２及び差分器105−1,105−2,ブ
ロツクパターンテーブル107はROMのLUT（ルツクアツプ
テーブル）で容易に実現できる。 色度に関しても全く同様に構成できるが、領域１、領
域２の切り分けの信号に関しては、明度の場合のデータ
を用いて行い、データは色度データａ^＊及びｂ^＊で行う
ものである。ａ^＊,b^＊独立にデータは扱われるが、
ａ^＊,b^＊を合わせて色度データとする。 かくして得られた圧縮データを前述の如く圧縮して表
示データとして用いることにより、例えばA4サイズの原
稿を16画素/mmの画素密度で読み取つたとすると、実際
には4752×3360画素のデータ量となるところを、1188×
840スーパー画素とする事ができる。これにより1/9の圧
縮率を得ることができるわけである。 さて、以上の処理でもつて画像メモリ76内に圧縮し格
納された画像情報（スーパー画素）を表示するときに
は、本実施例では主走査方向及び副走査方向とも１スー
パー毎に（間引き）表示出力するものである。従つて、
表示装置自身の表示画素数は594×420ビツトであつて、
640×512ビツト程度の表示装置で表示可能となると共
に、レイアウト編集が十分に可能となる。 ［表示処理の説明（第12図〜第16図）］ 第12図はこの間引き表示するための回路ブロツクの概
念図である。図中、121は画像メモリ122から画像情報を
読み込むときのアドレスを発生するアドレス発生回路で
あり、123は主走査方向の１スーパー画素毎に間引くた
めの主走査間引き回路である。 このアドレス発生回路及び主走査間引き回路123の内
部構成はいろいろ考えられるが、例えば副走査方向のア
ドレスを発生するカウンタ等を通常の動作クロツクの倍
にするとか（第13図）、或いは通常時のアドレスを１ビ
ツトシフトして２倍の値として用いる（第14図）等があ
る。また、主走査方向に対しては、主走査方向に続く１
スーパー画素おきに表示出力することで実現できる。例
えばメモリ読出しクロツクを基本クロツクとし、その２
分周をしたクロツクでもつて画像メモリから読出した画
像情報をラツチし、そのラツチの出力をデイスプレイ装
置に出力すること等で解決できる（第15図）。 さて、この様にして読出された明度平均値（Ｌ^＊）と
色度平均（ａ^＊ｂ^＊）は第16図に示す様に表示データ復
号器（ルツクアツプテーブルで実現できる）で表示基本
色RGBに変換され、表示装置に出力される。 実際には、表示データ復号器には以下の式に示される
変換テーブルを格納している。尚、RGBには、以下の変
換テーブルでもつてXYZに変換後、一次方程式でもつて
容易に変換できる。更に、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊を入力し直接RG
Bに変換する様にしても全く講わない。 ［伸張の説明］ 以上の処理で画像メモリ67に格納された圧縮画像は各
表示画素が32ビツトとなつており、表示する場合には明
度平均と色度平均とから表示装置に表示するが、印刷時
にはデータ長32ビツト内のブロツクパターン（ここには
コードが格納されている）から一旦、４×４の２値化ブ
ロツクに復号する。４×４の２値化ブロツクの“1"とな
つている画素に対する明度値を、明度平均に明度差１を
加えた値（明度平均値よりも大きい画素群の平均明度値
を意味する）にし、更に色度値は色度平均に色打差１を
加えた値（色度平均値よりも大きい画素群の平均値を意
味する）にして復号する。 一方、“0"となつている画素に対してであるが、明度
値を明度平均から明度差２を引いた値にし、色度値を色
度平均から色度差２を引いた値にして復号することにな
る。そして、その後にプリント装置に出力することにな
る。尚、これらの処理はルツクアツプテーブルを用いれ
ば容易に達成される。 以上説明した様に本実施例によれば、画像データを圧
縮し間引いて表示することにより、既存の表示装置で表
示が可能となると共に、メモリのコストを抑え、且つ印
刷装置等への出力画像は高精細となる。 尚、本実施例ではカラー画像に対して説明したが、明
度データのみを用いてモノクロ画像に対しても同様に間
引き表示が可能である。その際には圧縮画像データであ
るスーパー画素内の情報には明度平均及びブロツクパタ
ーン、明度差１、明度差２のみを格納する様にすれば良
い。 更に本実施例では原画像の４×４の画素ブロツクを圧
縮することを説明したが、実際にはｎ×ｍの画素ブロツ
クを圧縮することが可能であることは言うまでもない。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、入力された複数
の色成分信号を明度信号と色信号に分離し、ブロック毎
の夫々の代表値としての明度平均及び色平均と、そのブ
ロックの構造を示す情報を含む圧縮画像情報を生成して
画像メモリに格納させ、表示する場合には圧縮画像情報
から解像度を落とすようにして代表値を読み出しては色
成分信号に変換して表示させることで、表示装置の如く
低い解像度の装置でも編集作業等を行えるようにし、プ
リンタ等の解像度の高い出力装置から出力させる場合に
は、圧縮画像情報から個々のブロックサイズの画像情報
に伸張して出力させることで高精細な出力画像を得るこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は画像圧縮部のブロツク構成図、 第２図は原画を画素単位の構成で示した図、 第３図は原画の４×４画素領域を単位として圧縮した状
態を示す図、 第４図は第３図に示す画像を１つおきに読出して表示し
た状態を示す図、 第５図は４×４の画素ブロツクをスーパー画素に圧縮す
る状態を示す図、 第６図は圧縮後のスーパー画素の内部データ構成を示す
図、 第７図はトグルバツフアの構成を説明するための図、 第８図は第１図の検出部を説明する図、 第９図はブロツク平均算出回路の一例を示す図、 第10図は第８図に示した領域分け・領域平均・領域差分
算出回路の詳細図、 第11図は入力画像（RBG）から均等色区間（Ｌ^＊ａ^＊ｂ
^＊）に変換するためのルツクアツプテーブルを説明する
ための図、 第12図は画像の間引き表示のための基本構成図、 第13図〜第15図は第12図に示したアドレス発生回路のア
ドレス発生原理を示す図、 第16図は圧縮されたマスクコードを表示装置に表示する
ためのデータに変換するルツクアツプテーブルを示した
図である。 図中、61……ルツクアツプテーブル、62〜64……トグル
バツフア、65,66……検出部、71……カウンタ、72,73−
1,73−２……マルチプレクサ、74−１〜74−８……バツ
フアメモリ、75……セレクタ、76,77……バツフア群、8
1……ブロツク平均算出回路、82、83……遅延回路、84
……領域分け・領域平均・領域差分算出回路、91−1,91
−2,93−1,93−2,95−1,95−２……加算器、92−1,92−
2,94−1,94−２……バツフア、96……平均算出部、100
……比較器、101−1,101−２……ゲート、102……カウ
ンタ、103−1,103−２……ブロツク内加算器、104−1,1
04−２……平均器、105−1,105−２……差分器、106…
…シフトレジスタ、107……ブロツクパターンテーブ
ル、108……加算器、121……アドレス発生回路、123…
…主走査間引き器である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−74623（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−34766（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−83587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−52074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−195282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−213190（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−288662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−87596（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．複数の色成分信号を入力する入力手段と、 該入力手段から入力された複数の色成分信号を明度信号
   と色信号に変換する変換手段と、 情報量を削減すべく、前記変換手段で変換された明度信
   号と色信号に基づき、ブロック毎に代表値としての明度
   平均値と色平均値と、前記ブロック内の各画素の値から
   得られる該ブロックの構造を示す情報とを含む圧縮画像
   情報を生成する圧縮手段と、 圧縮画像情報を格納する画像メモリと、 前記圧縮手段で生成された圧縮画像情報を前記画像メモ
   リに格納する格納手段と、 前記画像メモリから解像度を落とすようにして圧縮画像
   情報を読み出し、少なくとも読み出した代表値を表示装
   置用の色成分信号に変換して所定の解像度の表示装置に
   表示させる表示制御手段と、 表示された像を観察しレイアウト編集作業を行ない、得
   られたレイアウトに従い前記画像メモリ内の圧縮画像情
   報を伸張し、前記表示装置よりも解像度の高い出力装置
   から出力させるための出力制御手段と を備えることを特徴とするカラー画像処理装置。