JP3028745B2 - 画像情報処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像情報処理装置に関
し、特に画像情報を圧縮して蓄積あるいは伝送する画像
情報処理装置における圧縮方式に関するものである。
し、特に画像情報を圧縮して蓄積あるいは伝送する画像
情報処理装置における圧縮方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラー／多値画像情報を圧縮する
方式として、ブロックごとに周波数成分への変換を行
い、変換された周波数成分を量子化して、その後エント
ロピー符号化する方式が知られている。代表的なものと
して、ＪＰＥＧのベースラインプロセスがある。（例え
ば「インターフェース」１９９１年１２月号第１６０〜
１８２頁「カラー静止画像の国際標準符号化方式」参
照）この、ＪＰＥＧのベースラインプロセスについて概
略を述べると、下記の４つのプロセスに分けられる。
（１）８画素×８画素を１ブロックとし、これを画像圧
縮の基本単位とする。なお１画素は８ビットである。
（２）各ブロックごとに周波数成分へ変換する。ＪＰＥ
ＧのベースラインプロセスではＤＣＴ（離散コサイン変
換）を用いる。（３）周波数変換された係数を量子化す
る。（４）量子化された係数（周波数成分）をハフマン
符号化する。このプロセスの中で、（３）の量子化によ
り画質が劣化する。以下に、より詳細に従来例を説明す
る。
方式として、ブロックごとに周波数成分への変換を行
い、変換された周波数成分を量子化して、その後エント
ロピー符号化する方式が知られている。代表的なものと
して、ＪＰＥＧのベースラインプロセスがある。（例え
ば「インターフェース」１９９１年１２月号第１６０〜
１８２頁「カラー静止画像の国際標準符号化方式」参
照）この、ＪＰＥＧのベースラインプロセスについて概
略を述べると、下記の４つのプロセスに分けられる。
（１）８画素×８画素を１ブロックとし、これを画像圧
縮の基本単位とする。なお１画素は８ビットである。
（２）各ブロックごとに周波数成分へ変換する。ＪＰＥ
ＧのベースラインプロセスではＤＣＴ（離散コサイン変
換）を用いる。（３）周波数変換された係数を量子化す
る。（４）量子化された係数（周波数成分）をハフマン
符号化する。このプロセスの中で、（３）の量子化によ
り画質が劣化する。以下に、より詳細に従来例を説明す
る。
【０００３】図３は従来のＪＰＥＧのベースラインプロ
セスを用いたカラー画像符号化装置の機能ブロック図で
ある。スキャナで読み込まれた画像情報は１画素がＲＧ
Ｂの３つの色情報から構成されている。各色情報は例え
ば２５６階調のような多階調で表現されている。圧縮す
る場合には、この色情報をＲＧＢのままでＤＣＴ、量子
化、エントロピー符号化を行ってもよいが、輝度（明
度）色度分離型の色空間（表色系）に変換する方が一般
的である。輝度色度分離型の色空間にはＬ* ａ*ｂ* 、
Ｌ* ｕ* ｖ* 、ＹＣｒＣｂ、ＸＹＺなどがあり、ここで
は、均等色空間（表色系）であるＬ* ａ* ｂ* を用い
る。色空間変換ブロック４０によりＬ* ａ*ｂ* 表色系
に変換された画像情報は各色成分ごとに周波数成分への
変換を行う。周波数成分への変換はブロックごとに行う
のが一般的であり、ＪＰＥＧのベースラインプロセスで
は８画素×８画素を１ブロックとしている。周波数成分
への変換方式としては、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、
離散サイン変換、アダマール変換、ウェーブレット変換
などがあるが、ＪＰＥＧのベースラインプロセスではＤ
ＣＴを用いることが決められているので、ここではＤＣ
Ｔを用いる。
セスを用いたカラー画像符号化装置の機能ブロック図で
ある。スキャナで読み込まれた画像情報は１画素がＲＧ
Ｂの３つの色情報から構成されている。各色情報は例え
ば２５６階調のような多階調で表現されている。圧縮す
る場合には、この色情報をＲＧＢのままでＤＣＴ、量子
化、エントロピー符号化を行ってもよいが、輝度（明
度）色度分離型の色空間（表色系）に変換する方が一般
的である。輝度色度分離型の色空間にはＬ* ａ*ｂ* 、
Ｌ* ｕ* ｖ* 、ＹＣｒＣｂ、ＸＹＺなどがあり、ここで
は、均等色空間（表色系）であるＬ* ａ* ｂ* を用い
る。色空間変換ブロック４０によりＬ* ａ*ｂ* 表色系
に変換された画像情報は各色成分ごとに周波数成分への
変換を行う。周波数成分への変換はブロックごとに行う
のが一般的であり、ＪＰＥＧのベースラインプロセスで
は８画素×８画素を１ブロックとしている。周波数成分
への変換方式としては、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、
離散サイン変換、アダマール変換、ウェーブレット変換
などがあるが、ＪＰＥＧのベースラインプロセスではＤ
ＣＴを用いることが決められているので、ここではＤＣ
Ｔを用いる。
【０００４】周波数変換ブロック４１によって周波数成
分に変換された画像情報は次に量子化ブロック４２によ
り量子化される。ＪＰＥＧのベースラインプロセスでは
各周波数成分に対応する係数をを持つ量子化テーブルを
使用し、各周波数成分を係数で割り算することによって
量子化を実行する。量子化は粗く（係数を大きく）行う
ほど圧縮率は向上するが画質は劣化する。周波数成分へ
の変換においては一般的に低周波成分に情報が片寄る傾
向があり、また人間の視覚自体がローパスフィルタの特
性を持っている。従って、一般的には低周波成分に較べ
て高周波成分に対しては粗い量子化を行うと都合がよ
い。量子化された周波数成分（ＤＣＴ係数）はエントロ
ピー符号化ブロック４３によりエントロピー符号化され
る。エントロピー符号化にはハフマン符号化、算術符号
化などがあり、ＪＰＥＧのベースラインプロセスではハ
フマン符号化が行われる。以上の動作が各色成分に対し
てそれぞれ独立して行われる。なお復号の際には符号化
と逆の処理が行われる。
分に変換された画像情報は次に量子化ブロック４２によ
り量子化される。ＪＰＥＧのベースラインプロセスでは
各周波数成分に対応する係数をを持つ量子化テーブルを
使用し、各周波数成分を係数で割り算することによって
量子化を実行する。量子化は粗く（係数を大きく）行う
ほど圧縮率は向上するが画質は劣化する。周波数成分へ
の変換においては一般的に低周波成分に情報が片寄る傾
向があり、また人間の視覚自体がローパスフィルタの特
性を持っている。従って、一般的には低周波成分に較べ
て高周波成分に対しては粗い量子化を行うと都合がよ
い。量子化された周波数成分（ＤＣＴ係数）はエントロ
ピー符号化ブロック４３によりエントロピー符号化され
る。エントロピー符号化にはハフマン符号化、算術符号
化などがあり、ＪＰＥＧのベースラインプロセスではハ
フマン符号化が行われる。以上の動作が各色成分に対し
てそれぞれ独立して行われる。なお復号の際には符号化
と逆の処理が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＪ
ＰＥＧのベースラインプロセスでは、量子化に用いる量
子化テーブルは、予め設定されているものを使用してい
たので、例えば高周波領域の係数の小さな量子化テーブ
ルを使用すると、写真のような中間調画像で構成されて
いる画像情報を圧縮した場合には圧縮率が向上せず、ま
た高周波領域の係数の大きな量子化テーブルを使用する
と、文字画像のように単位空間当たりの濃度差が大き
く、従って、ＤＣＴ後の高周波成分もある程度の値を持
つ画像情報を量子化した場合に、画質の劣化が顕著にな
ってしまうというという問題点があった。本発明の目的
は、前記のような従来技術の問題点を解決し、画質が劣
化せず、かつ圧縮率を向上させることが可能な画像情報
符号化機能を有する画像情報処理装置を提供することに
ある。
ＰＥＧのベースラインプロセスでは、量子化に用いる量
子化テーブルは、予め設定されているものを使用してい
たので、例えば高周波領域の係数の小さな量子化テーブ
ルを使用すると、写真のような中間調画像で構成されて
いる画像情報を圧縮した場合には圧縮率が向上せず、ま
た高周波領域の係数の大きな量子化テーブルを使用する
と、文字画像のように単位空間当たりの濃度差が大き
く、従って、ＤＣＴ後の高周波成分もある程度の値を持
つ画像情報を量子化した場合に、画質の劣化が顕著にな
ってしまうというという問題点があった。本発明の目的
は、前記のような従来技術の問題点を解決し、画質が劣
化せず、かつ圧縮率を向上させることが可能な画像情報
符号化機能を有する画像情報処理装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、画像情報
をブロックに分離する手段と、各ブロック内の画像情報
を周波数成分に変換する手段と、変換された周波数成分
を量子化する手段と、量子化された周波数成分をエント
ロピー符号化する手段を有する画像情報処理装置におい
て、画像の属性を認識する手段と、各属性部分の面積比
を求める手段と、面積比に基づき量子化テーブルを選択
する選択手段とを有し、前記量子化する手段は選択手段
により選択された量子化テーブルに基づき量子化を行う
ことを特徴とする。また、第２の発明は、画像情報の色
空間として輝度色度分離型の色空間を使用し、輝度成分
のみを第１の発明の画像情報処理装置において処理する
ことを特徴とする。
をブロックに分離する手段と、各ブロック内の画像情報
を周波数成分に変換する手段と、変換された周波数成分
を量子化する手段と、量子化された周波数成分をエント
ロピー符号化する手段を有する画像情報処理装置におい
て、画像の属性を認識する手段と、各属性部分の面積比
を求める手段と、面積比に基づき量子化テーブルを選択
する選択手段とを有し、前記量子化する手段は選択手段
により選択された量子化テーブルに基づき量子化を行う
ことを特徴とする。また、第２の発明は、画像情報の色
空間として輝度色度分離型の色空間を使用し、輝度成分
のみを第１の発明の画像情報処理装置において処理する
ことを特徴とする。
【０００７】
【作用】第１の発明においては、画像がどの程度の高周
波成分を含むかという属性を認識し、各属性部分の面積
比を求め、面積比に基づき最適な量子化テーブルを選択
するので、画質が劣化しない範囲で圧縮率が最も向上す
るような量子化テーブルを選択可能となる。また、第２
の発明においては、画像情報の色空間として輝度色度分
離型の色空間を使用し、輝度成分のみを第１の発明の画
像情報処理装置において処理するので、処理量が減少
し、処理時間の短縮および装置の簡略化が計れる。
波成分を含むかという属性を認識し、各属性部分の面積
比を求め、面積比に基づき最適な量子化テーブルを選択
するので、画質が劣化しない範囲で圧縮率が最も向上す
るような量子化テーブルを選択可能となる。また、第２
の発明においては、画像情報の色空間として輝度色度分
離型の色空間を使用し、輝度成分のみを第１の発明の画
像情報処理装置において処理するので、処理量が減少
し、処理時間の短縮および装置の簡略化が計れる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図２は本発明が適用される画像情報処理装
置の構成を示すブロック図である。システムコントロー
ラ１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を内蔵し、画像情報
処理装置全体の制御処理を行う。コントロールパネル２
は、パネルに装備されているスイッチ等からなる情報入
力装置、および例えば液晶を用いた文字、図形の表示装
置からなる。記憶装置３は、ハードディスク、光ディス
ク、半導体メモリ等からなり、画像データあるいはプロ
グラム等を蓄積する大容量のメモリである。ＪＰＥＧコ
ーデック４は、詳細な機能は後述するが、画像情報ある
いは符号化情報を入力し、ＪＰＥＧの符号化あるいは復
号化処理を行う装置であり、内蔵あるいは外付けの作業
用ＲＡＭ５を備えている。通信装置６は通信制御装置、
デジタル回線インターフェース回路あるいはモデム、Ｎ
ＣＵ等を備え、デジタルあるいはアナログ回線に接続さ
れ、通信制御を行う。
に説明する。図２は本発明が適用される画像情報処理装
置の構成を示すブロック図である。システムコントロー
ラ１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を内蔵し、画像情報
処理装置全体の制御処理を行う。コントロールパネル２
は、パネルに装備されているスイッチ等からなる情報入
力装置、および例えば液晶を用いた文字、図形の表示装
置からなる。記憶装置３は、ハードディスク、光ディス
ク、半導体メモリ等からなり、画像データあるいはプロ
グラム等を蓄積する大容量のメモリである。ＪＰＥＧコ
ーデック４は、詳細な機能は後述するが、画像情報ある
いは符号化情報を入力し、ＪＰＥＧの符号化あるいは復
号化処理を行う装置であり、内蔵あるいは外付けの作業
用ＲＡＭ５を備えている。通信装置６は通信制御装置、
デジタル回線インターフェース回路あるいはモデム、Ｎ
ＣＵ等を備え、デジタルあるいはアナログ回線に接続さ
れ、通信制御を行う。
【０００９】フルカラースキャナ７は、例えばイメージ
センサにより原稿を読み取り、ＲＧＢの多値画像情報を
出力する。スキャナインターフェース回路８はシステム
コントローラ１の制御により、フルカラースキャナ７と
情報や制御信号のやり取りを行う。カラーＣＲＴ９はカ
ラーブラウン管（ＣＲＴ）を用いたディスプレイ装置で
あり、ＣＲＴインターフェース１０はシステムコントロ
ーラ１の制御により、カラー映像信号をカラーＣＲＴ９
に出力する。フルカラープリンタ１１はカラー画像をプ
リントする装置であり、プリンタインターフェース回路
１２はシステムコントローラ１の制御により、カラー画
像信号をフルカラープリンタ１１に出力する。バス１３
は装置内の各回路間でデータの転送を行うためのもので
ある。
センサにより原稿を読み取り、ＲＧＢの多値画像情報を
出力する。スキャナインターフェース回路８はシステム
コントローラ１の制御により、フルカラースキャナ７と
情報や制御信号のやり取りを行う。カラーＣＲＴ９はカ
ラーブラウン管（ＣＲＴ）を用いたディスプレイ装置で
あり、ＣＲＴインターフェース１０はシステムコントロ
ーラ１の制御により、カラー映像信号をカラーＣＲＴ９
に出力する。フルカラープリンタ１１はカラー画像をプ
リントする装置であり、プリンタインターフェース回路
１２はシステムコントローラ１の制御により、カラー画
像信号をフルカラープリンタ１１に出力する。バス１３
は装置内の各回路間でデータの転送を行うためのもので
ある。
【００１０】図１は本発明によるＪＰＥＧコーデックの
符号化回路の機能ブロックを示すブロック図である。第
１の実施例である図１（ａ）において、例えばスキャナ
７から取り込まれたＲＧＢフルカラー画像情報は、一旦
記憶装置３に格納され、ＲＧＢの各色成分ごとに、８×
８画素のブロック単位でＪＰＥＧコーデック４に読み込
まれる。ＲＧＢの各色成分はそれぞれ同一の処理をされ
るので、Ｒ成分について説明する。周波数変換部２０は
従来のＪＰＥＧコーデックと同様に、ブロック単位で例
えば周知のＤＣＴを行う。ＤＣＴは次式Ｓで表される。
なおx 、y はブロック内の画素の位置、u 、v はＤＣＴ
係数の位置、Ｐは画素値、ＬS は画素が８ビットの場合
１２８である。
符号化回路の機能ブロックを示すブロック図である。第
１の実施例である図１（ａ）において、例えばスキャナ
７から取り込まれたＲＧＢフルカラー画像情報は、一旦
記憶装置３に格納され、ＲＧＢの各色成分ごとに、８×
８画素のブロック単位でＪＰＥＧコーデック４に読み込
まれる。ＲＧＢの各色成分はそれぞれ同一の処理をされ
るので、Ｒ成分について説明する。周波数変換部２０は
従来のＪＰＥＧコーデックと同様に、ブロック単位で例
えば周知のＤＣＴを行う。ＤＣＴは次式Ｓで表される。
なおx 、y はブロック内の画素の位置、u 、v はＤＣＴ
係数の位置、Ｐは画素値、ＬS は画素が８ビットの場合
１２８である。
【００１１】
【数１】 図４は本発明による画像データの符号化のための変換例
を示す説明図である。なお、各データにおいて、x 、y
あるいはu 、v は左あるいは上が０であり、右あるいは
下が７である。図４において、画素ブロックのデータは
ＤＣＴによりＤＣＴ係数（Ｓuv）に変換される。このＤ
ＣＴ係数は一般的に左上の低周波領域の係数値が大きな
値となる。変換されたＤＣＴ計数は一旦ＲＡＭ５に格納
される。領域の識別部２１は、ブロック単位で、ブロッ
ク内の高周波領域のＤＣＴ係数の絶対値と閾値テーブル
の閾値とを比較し、閾値以上のＤＣＴ係数の個数を計数
する。そして合計値が所定の値、例えば８を超えた場合
にはこのブロックを高周波成分の多いブロックと判定す
る。高周波領域は、例えば図４の閾値テーブルの実線で
囲んだ部分であり、図４の例では閾値は１０に設定され
ている。図４のＤＣＴ計数において、高周波領域の計数
の絶対値の内で１０以上である計数は９個あるので、こ
のブロックは高周波成分の多いブロックと判定される。
を示す説明図である。なお、各データにおいて、x 、y
あるいはu 、v は左あるいは上が０であり、右あるいは
下が７である。図４において、画素ブロックのデータは
ＤＣＴによりＤＣＴ係数（Ｓuv）に変換される。このＤ
ＣＴ係数は一般的に左上の低周波領域の係数値が大きな
値となる。変換されたＤＣＴ計数は一旦ＲＡＭ５に格納
される。領域の識別部２１は、ブロック単位で、ブロッ
ク内の高周波領域のＤＣＴ係数の絶対値と閾値テーブル
の閾値とを比較し、閾値以上のＤＣＴ係数の個数を計数
する。そして合計値が所定の値、例えば８を超えた場合
にはこのブロックを高周波成分の多いブロックと判定す
る。高周波領域は、例えば図４の閾値テーブルの実線で
囲んだ部分であり、図４の例では閾値は１０に設定され
ている。図４のＤＣＴ計数において、高周波領域の計数
の絶対値の内で１０以上である計数は９個あるので、こ
のブロックは高周波成分の多いブロックと判定される。
【００１２】領域の面積比の識別部２２は、全ブロック
の判定結果を入力し、高周波成分の多いブロックの割合
が所定値、例えば５０％以上であるか否かを判定する。
そして判定結果を量子化テーブルの選択部２３に出力す
る。例えば面積比の識別部２２からの出力が、画像全体
で高周波成分が多いことを示している場合には、選択部
２３は、高周波成分においても量子化間隔の小さい、画
質優先の量子化テーブル１を選択する。また、識別部２
２からの出力が高周波成分が少ないことを示している場
合には、選択部２３は高周波成分において量子化間隔の
大きな、圧縮率優先の量子化テーブル２を選択する。図
４においては、識別部２２からの出力が高周波成分が多
いことを示しているので量子化テーブル１が選択され
る。量子化部２４においては、選択された量子化テーブ
ルを用いて量子化が行われる。量子化は次式によって行
われる。なおｒは量子化されたＤＣＴ係数、Ｑは量子化
係数であり、ｒｏｕｎｄは最も近い整数への整数化を行
う関数である。
の判定結果を入力し、高周波成分の多いブロックの割合
が所定値、例えば５０％以上であるか否かを判定する。
そして判定結果を量子化テーブルの選択部２３に出力す
る。例えば面積比の識別部２２からの出力が、画像全体
で高周波成分が多いことを示している場合には、選択部
２３は、高周波成分においても量子化間隔の小さい、画
質優先の量子化テーブル１を選択する。また、識別部２
２からの出力が高周波成分が少ないことを示している場
合には、選択部２３は高周波成分において量子化間隔の
大きな、圧縮率優先の量子化テーブル２を選択する。図
４においては、識別部２２からの出力が高周波成分が多
いことを示しているので量子化テーブル１が選択され
る。量子化部２４においては、選択された量子化テーブ
ルを用いて量子化が行われる。量子化は次式によって行
われる。なおｒは量子化されたＤＣＴ係数、Ｑは量子化
係数であり、ｒｏｕｎｄは最も近い整数への整数化を行
う関数である。
【００１３】
【数２】 量子化部２４によって量子化されたＤＣＴ係数（ｒuv）
は、エントロピー符号化部２５によって周知のエントロ
ピー符号化、例えばハフマン符号化が行われる。符号化
された画像データは伝送あるいは蓄積され、復号化され
る。ＪＰＥＧのデータ構造においては、必要に応じて量
子化テーブルＱの内容を符号化データに付加することが
可能である。従って、選択部２３によって選択された量
子化テーブルの内容を符号化データに付加することによ
って復号が可能となる。また、使用する量子化テーブル
群を予め受信あるいは復号側装置において蓄積しておけ
ば、量子化テーブル識別情報のみを付加すれば足りる。
復号においては符号化と逆の処理が行われる。即ち、符
号化された画像データに対してハフマン復号化が行わ
れ、量子化されたＤＣＴ係数が得られる。次にデータに
付加されていた量子化テーブルの各係数を乗算すること
により、ＤＣＴ係数を得る。このＤＣＴ係数は、量子化
誤差のために元のＤＣＴ係数とは異なっている。得られ
たＤＣＴ係数は逆離散コサイン変換され、画素情報が得
られる。
は、エントロピー符号化部２５によって周知のエントロ
ピー符号化、例えばハフマン符号化が行われる。符号化
された画像データは伝送あるいは蓄積され、復号化され
る。ＪＰＥＧのデータ構造においては、必要に応じて量
子化テーブルＱの内容を符号化データに付加することが
可能である。従って、選択部２３によって選択された量
子化テーブルの内容を符号化データに付加することによ
って復号が可能となる。また、使用する量子化テーブル
群を予め受信あるいは復号側装置において蓄積しておけ
ば、量子化テーブル識別情報のみを付加すれば足りる。
復号においては符号化と逆の処理が行われる。即ち、符
号化された画像データに対してハフマン復号化が行わ
れ、量子化されたＤＣＴ係数が得られる。次にデータに
付加されていた量子化テーブルの各係数を乗算すること
により、ＤＣＴ係数を得る。このＤＣＴ係数は、量子化
誤差のために元のＤＣＴ係数とは異なっている。得られ
たＤＣＴ係数は逆離散コサイン変換され、画素情報が得
られる。
【００１４】第１の実施例においては、図２に示すＪＰ
ＥＧコーデック４の内部に、図１（ａ）に示すような各
機能ブロック２０〜２５の機能を有するハードウェア回
路ブロックを設けることにより実施可能である。機能ブ
ロック２０、２４、２５を含むようなＪＰＥＧコーデッ
クＬＳＩはすでに製品化されており、機能ブロック２１
〜２３も当業者が容易に設計可能である。また、処理時
間が遅くてもよい場合には蓄積プログラム制御のＣＰ
Ｕ、ＤＳＰ等により符号化、復号化を行うことも可能で
ある。図５は本発明の符号化処理を示すフローチャート
である。このフローチャートはハードウェアによる処理
の流れおよびプログラム制御による処理の双方に当ては
まる。
ＥＧコーデック４の内部に、図１（ａ）に示すような各
機能ブロック２０〜２５の機能を有するハードウェア回
路ブロックを設けることにより実施可能である。機能ブ
ロック２０、２４、２５を含むようなＪＰＥＧコーデッ
クＬＳＩはすでに製品化されており、機能ブロック２１
〜２３も当業者が容易に設計可能である。また、処理時
間が遅くてもよい場合には蓄積プログラム制御のＣＰ
Ｕ、ＤＳＰ等により符号化、復号化を行うことも可能で
ある。図５は本発明の符号化処理を示すフローチャート
である。このフローチャートはハードウェアによる処理
の流れおよびプログラム制御による処理の双方に当ては
まる。
【００１５】ステップＳ１においては、画像データを８
×８画素ブロック毎に記憶装置３から読み出し、作業用
メモリに格納する。ステップＳ２においては、ブロック
毎にＤＣＴ変換し、結果を再びメモリに格納する。ステ
ップＳ３においては、所定の高周波領域のＤＣＴ係数の
絶対値を閾値テーブルの値と比較し、閾値以上の係数の
個数を計数する。ステップＳ４においては、計数結果が
所定値以上であるか否かによって、高周波成分が多いか
否かが判定され、結果が肯定の場合にはステップＳ５に
移行してカウンタをカウントアップ（＋１）する。ステ
ップＳ６においては、処理されていないブロックが有る
か否かが判定され、あればステップＳ１に戻って処理を
繰り返す。ステップＳ７においては、カウンタの計数値
を全ブロック数で除算することにより、高周波成分の多
いブロックの面積比を求め、予め登録されている閾値と
比較する。
×８画素ブロック毎に記憶装置３から読み出し、作業用
メモリに格納する。ステップＳ２においては、ブロック
毎にＤＣＴ変換し、結果を再びメモリに格納する。ステ
ップＳ３においては、所定の高周波領域のＤＣＴ係数の
絶対値を閾値テーブルの値と比較し、閾値以上の係数の
個数を計数する。ステップＳ４においては、計数結果が
所定値以上であるか否かによって、高周波成分が多いか
否かが判定され、結果が肯定の場合にはステップＳ５に
移行してカウンタをカウントアップ（＋１）する。ステ
ップＳ６においては、処理されていないブロックが有る
か否かが判定され、あればステップＳ１に戻って処理を
繰り返す。ステップＳ７においては、カウンタの計数値
を全ブロック数で除算することにより、高周波成分の多
いブロックの面積比を求め、予め登録されている閾値と
比較する。
【００１６】ステップＳ８においては、ステップＳ７の
比較結果がカウンタ値の方が大きいことを示しているか
否かが判定され、結果が肯定であればステップＳ１０に
移行するが、否定の場合にはステップＳ９に移行する。
ステップＳ９においては、圧縮率優先の粗い量子化を行
う量子化テーブル２を選択し、またステップＳ１０にお
いては、画質優先の細かい量子化を行う量子化テーブル
１を選択する。ステップＳ１１においては、選択された
量子化テーブルを用いて前述したような量子化を行う。
ステップＳ１２においては、エントロピー符号化（ハフ
マン符号化）を行い、符号化データを出力する。以上の
ような処理により、文字画像のように高周波成分の多い
画像データに対しては画質優先の量子化テーブルを使用
して量子化を行うので画質が劣化せず、また写真などの
高周波成分の少ない画像データに対しては圧縮率優先の
量子化テーブルを使用して量子化を行うので圧縮率が向
上する。
比較結果がカウンタ値の方が大きいことを示しているか
否かが判定され、結果が肯定であればステップＳ１０に
移行するが、否定の場合にはステップＳ９に移行する。
ステップＳ９においては、圧縮率優先の粗い量子化を行
う量子化テーブル２を選択し、またステップＳ１０にお
いては、画質優先の細かい量子化を行う量子化テーブル
１を選択する。ステップＳ１１においては、選択された
量子化テーブルを用いて前述したような量子化を行う。
ステップＳ１２においては、エントロピー符号化（ハフ
マン符号化）を行い、符号化データを出力する。以上の
ような処理により、文字画像のように高周波成分の多い
画像データに対しては画質優先の量子化テーブルを使用
して量子化を行うので画質が劣化せず、また写真などの
高周波成分の少ない画像データに対しては圧縮率優先の
量子化テーブルを使用して量子化を行うので圧縮率が向
上する。
【００１７】図１（ｂ）は第２の実施例の機能ブロック
を示すブロック図である。第１の実施例においては、例
えばスキャナから出力されるＲＧＢの各色成分について
それぞれ独立して属性の判定処理を行っているので、処
理量が増加し、実時間処理を行うには高速の処理回路が
必要となるという問題点がある。第２の実施例はこの問
題点を解決するものであり、カラー画像情報を輝度色度
分離型の色空間情報に変換し、輝度成分のみを本発明の
方式により符号化するものである。色空間変換部３０
は、ＲＧＢカラー画像情報を、輝度色度分離型の色空間
であり、均等色空間であるＬ* ａ* ｂ* 色空間に変換す
る。そして、輝度情報であるＬ* についてのみ、機能ブ
ロック２０〜２５により第１の実施例と同様の符号化処
理を行う。色度情報であるａ* 、ｂ* に対しては、従来
と同様のＪＰＥＧベースラインプロセスを行う。色度情
報は輝度情報に較べて画素データの変化が穏やかであ
り、量子化テーブルを固定しても画質への影響はそれほ
どない。従って、第２の実施例の方式は、第１の実施例
に較べて画質の劣化は僅かであり、装置が簡略化され、
処理時間も短縮される。
を示すブロック図である。第１の実施例においては、例
えばスキャナから出力されるＲＧＢの各色成分について
それぞれ独立して属性の判定処理を行っているので、処
理量が増加し、実時間処理を行うには高速の処理回路が
必要となるという問題点がある。第２の実施例はこの問
題点を解決するものであり、カラー画像情報を輝度色度
分離型の色空間情報に変換し、輝度成分のみを本発明の
方式により符号化するものである。色空間変換部３０
は、ＲＧＢカラー画像情報を、輝度色度分離型の色空間
であり、均等色空間であるＬ* ａ* ｂ* 色空間に変換す
る。そして、輝度情報であるＬ* についてのみ、機能ブ
ロック２０〜２５により第１の実施例と同様の符号化処
理を行う。色度情報であるａ* 、ｂ* に対しては、従来
と同様のＪＰＥＧベースラインプロセスを行う。色度情
報は輝度情報に較べて画素データの変化が穏やかであ
り、量子化テーブルを固定しても画質への影響はそれほ
どない。従って、第２の実施例の方式は、第１の実施例
に較べて画質の劣化は僅かであり、装置が簡略化され、
処理時間も短縮される。
【００１８】以上、実施例を説明したが、以下に示すよ
うな変形例も考えられる。実施例においては量子化テー
ブルの種類が２つである例を開示したが、テーブル数は
任意であり、例えば高周波成分の多い領域の面積比の値
の範囲によって３個以上のテーブルを使い分けるように
してもよい。また、画質を最優先させる場合は、量子化
テーブルの中の係数を全て１にすればよいが、これは量
子化しないことと同じである。従って、例えば面積比が
所定値以上の時は量子化部を通さずに、周波数変換情報
を直接符号化するようにしてもよく、こうすることによ
りデータの処理速度が向上する。
うな変形例も考えられる。実施例においては量子化テー
ブルの種類が２つである例を開示したが、テーブル数は
任意であり、例えば高周波成分の多い領域の面積比の値
の範囲によって３個以上のテーブルを使い分けるように
してもよい。また、画質を最優先させる場合は、量子化
テーブルの中の係数を全て１にすればよいが、これは量
子化しないことと同じである。従って、例えば面積比が
所定値以上の時は量子化部を通さずに、周波数変換情報
を直接符号化するようにしてもよく、こうすることによ
りデータの処理速度が向上する。
【００１９】実施例においては、一度全てのブロックに
ついてＤＣＴを行い、その結果を利用して高周波成分の
多さを判定しているが、この方法では量子化を行う前に
全てのブロックのＤＣＴを行う必要があり、ＤＣＴ係数
を記憶するＲＡＭ５として大容量のＲＡＭが必要とな
る。この問題点を回避するためには、例えば判定のため
のＤＣＴを行うブロックとして、任意の方式でサンプリ
ングした一部のブロックを使用して判定を行うことも可
能である。また、ＤＣＴを行う代わりに、通常の文字写
真分離処理に使用されるような、２次元的な画素値の高
低差の比較による領域の属性判断技術を採用してもよ
い。一例を挙げれば、ブロック中の隣り合う画素値間の
差の絶対値を全て求め、該値が所定値以上であるものの
総数を所定の閾値と比較することにより該ブロックの属
性を判断してもよい。閾値テーブルとの比較について
は、図４の閾値テーブルの実線で囲んだ範囲のみについ
て比較を行う例を開示したが、範囲はこれに限るもので
はなく、任意の範囲を設定可能である。また、低周波部
分の閾値として大きな値（例えば最大値）を設定してお
き、全てのＤＣＴ係数と閾値とを比較するようにしても
よい。また、図４に示すように比較すべき閾値の値が１
つであり、比較する範囲が固定であれば、テーブルの形
式をとる必要はない。
ついてＤＣＴを行い、その結果を利用して高周波成分の
多さを判定しているが、この方法では量子化を行う前に
全てのブロックのＤＣＴを行う必要があり、ＤＣＴ係数
を記憶するＲＡＭ５として大容量のＲＡＭが必要とな
る。この問題点を回避するためには、例えば判定のため
のＤＣＴを行うブロックとして、任意の方式でサンプリ
ングした一部のブロックを使用して判定を行うことも可
能である。また、ＤＣＴを行う代わりに、通常の文字写
真分離処理に使用されるような、２次元的な画素値の高
低差の比較による領域の属性判断技術を採用してもよ
い。一例を挙げれば、ブロック中の隣り合う画素値間の
差の絶対値を全て求め、該値が所定値以上であるものの
総数を所定の閾値と比較することにより該ブロックの属
性を判断してもよい。閾値テーブルとの比較について
は、図４の閾値テーブルの実線で囲んだ範囲のみについ
て比較を行う例を開示したが、範囲はこれに限るもので
はなく、任意の範囲を設定可能である。また、低周波部
分の閾値として大きな値（例えば最大値）を設定してお
き、全てのＤＣＴ係数と閾値とを比較するようにしても
よい。また、図４に示すように比較すべき閾値の値が１
つであり、比較する範囲が固定であれば、テーブルの形
式をとる必要はない。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、第１の発明において
は、ブロックごとに画像がどの程度の高周波成分を含む
かという属性を認識し、各属性部分の面積比を求め、面
積比に基づき最適な量子化テーブルを選択するので、画
質が劣化しない範囲で圧縮率が最も向上するような量子
化テーブルを選択可能となるという効果がある。また、
第２の発明においては、画像情報の色空間として輝度色
度分離型の色空間を使用し、輝度成分のみを第１の発明
の画像情報処理装置において処理するので、処理量が減
少し、処理時間の短縮および装置の簡略化が計れるとい
う効果がある。
は、ブロックごとに画像がどの程度の高周波成分を含む
かという属性を認識し、各属性部分の面積比を求め、面
積比に基づき最適な量子化テーブルを選択するので、画
質が劣化しない範囲で圧縮率が最も向上するような量子
化テーブルを選択可能となるという効果がある。また、
第２の発明においては、画像情報の色空間として輝度色
度分離型の色空間を使用し、輝度成分のみを第１の発明
の画像情報処理装置において処理するので、処理量が減
少し、処理時間の短縮および装置の簡略化が計れるとい
う効果がある。
【図１】本発明による符号化回路の機能ブロックを示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明が適用される画像情報処理装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】従来のカラー画像符号化装置の機能ブロック図
である。
である。
【図４】本発明による画像データの符号化のための変換
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図５】本発明の符号化処理を示すフローチャートであ
る。
る。
１…システムコントローラ、２…コントロールパネル、
３…記憶装置、４…ＪＰＥＧコーデック、５…ＲＡＭ、
６…通信装置、７…フルカラースキャナ、８…スキャナ
インターフェース回路、９…カラーＣＲＴ、１０…ＣＲ
Ｔインターフェース、１１…フルカラープリンタ、１２
…プリンタインターフェース、１３…バス、２０…周波
数変換部、２１…領域識別部、２２…領域面積比の識別
部、２３…量子化テーブルの選択部、２４…量子化部、
２５…エントロピー符号化部
３…記憶装置、４…ＪＰＥＧコーデック、５…ＲＡＭ、
６…通信装置、７…フルカラースキャナ、８…スキャナ
インターフェース回路、９…カラーＣＲＴ、１０…ＣＲ
Ｔインターフェース、１１…フルカラープリンタ、１２
…プリンタインターフェース、１３…バス、２０…周波
数変換部、２１…領域識別部、２２…領域面積比の識別
部、２３…量子化テーブルの選択部、２４…量子化部、
２５…エントロピー符号化部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−322261（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−59086（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−316364（ＪＰ，Ａ) 村田和行，”適応的量子化を用いたＤ ＣＴ符号化法−デジタルカラー複写機へ の適用−”，画像電子学会誌，平成３ 年，第20巻，第５号，ｐ．467−475 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 5/00 - 5/50 G06T 1/00 - 1/20 H04N 1/41 - 1/419 H04N 7/24 - 7/68
Claims (3)
- 【請求項１】 画像情報をブロックに分離する手段と、
各ブロック内の画像情報を周波数成分に変換する手段
と、変換された周波数成分を量子化する手段と、量子化
された周波数成分をエントロピー符号化する手段を有す
る画像情報処理装置において、 画像の属性を認識する手段と、各属性部分の面積比を求
める手段と、面積比に基づき量子化テーブルを選択する
選択手段とを有し、前記量子化する手段は選択手段によ
り選択された量子化テーブルに基づき量子化を行うこと
を特徴とする画像情報処理装置。 - 【請求項２】 輝度成分のみを請求項１の画像情報処理
装置において処理することを特徴とする画像情報処理装
置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の画像情報処理装置にお
いて、求められた面積比が所定の条件を満たしている場
合には、周波数成分を量子化せずにエントロピー符号化
することを特徴とする画像情報処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343195A JP3028745B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 画像情報処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343195A JP3028745B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 画像情報処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255251A JPH08255251A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3028745B2 true JP3028745B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=13802257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8343195A Expired - Fee Related JP3028745B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 画像情報処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3028745B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6816618B1 (en) | 1998-03-03 | 2004-11-09 | Minolta Co., Ltd. | Adaptive variable length image coding apparatus |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP8343195A patent/JP3028745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 村田和行，"適応的量子化を用いたＤＣＴ符号化法−デジタルカラー複写機への適用−"，画像電子学会誌，平成３年，第２０巻，第５号，ｐ．４６７−４７５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08255251A (ja) | 1996-10-01 |
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