JP3532961B2

JP3532961B2 - キャラクタフォント合成装置

Info

Publication number: JP3532961B2
Application number: JP12975894A
Authority: JP
Inventors: 紳聡阿部
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1994-05-19
Publication date: 2004-05-31
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JPH0750783A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、符号化によって情報圧
縮して記録媒体に保存された画像に文字フォントを合成
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビカメラ等によって得られる画像を
コンピュータ等のディジタル信号処理装置で扱える信号
に変換した画像データは、通常膨大な情報量を有してい
る。したがって、この画像データをそのままの形態で、
記録媒体に記録し、あるいはコンピュータ等の通信によ
り電送すると、その効率は非常に悪い。そこで従来、画
像データの情報は符号化されることによって圧縮された
後、記録媒体に記録され、あるいは電送されている。

【０００３】この情報圧縮は次のようにして行われる。
まず画像データはＡ／Ｄ変換され、ディジタルの画像デ
ータとして画像メモリに蓄積される。一方、この画像の
所定の画素位置に文字フォントをスーパインポーズする
場合、この文字フォントのデータは文字フォントメモリ
から読み出され、画像メモリのその画素位置のデータが
１画素毎に文字フォントデータに置き換えられる。この
ようにして文字フォントがスーパインポーズされた画像
データは、８×８画素のサイズのブロック毎に画像メモ
リから読み出され、離散コサイン変換（以下ＤＣＴ変換
という）されてＤＣＴ係数に変換される。このＤＣＴ係
数は量子化され、この量子化ＤＣＴ係数はハフマン符号
化されて情報圧縮された後、記録媒体に記録される。

【０００４】なおハフマン符号化とは、情報源の各シン
ボルの発生頻度の統計的解析に基づいて、発生確率の高
いシンボルに短い符号語を割り当てるとともに、発生確
率の低いシンボルに長い符号語を割り当てることによ
り、符号語の平均語長を短くする符号化手法である。

【０００５】記憶媒体に記録された画像データ（符号化
データ）は、ハフマン復号化されて量子化ＤＣＴ係数に
変換され、さらに逆量子化されてＤＣＴ係数となる。こ
の逆量子化ＤＣＴ係数に対し、８×８画素のブロック毎
に逆ＤＣＴ変換が行われ、画像データが復元される。こ
の画像データは画像メモリに一旦書き込まれ、この画像
メモリから読み出されてアナログ信号に変換され、ディ
スプレイ装置に出力される。

【０００６】記録媒体に記録された画像データ（符号化
データ）に新たな文字フォントを付加する場合、あるい
は画像データに既にスーパインポーズされている文字フ
ォントを新たな文字フォントに置き換える場合、符号化
データから元の画像データを復元した後、この復元デー
タに対して新たな文字データを付加する処理を行わなけ
ればならない。すなわち、記録媒体から読み出された符
号化データは、ハフマン復号化、逆量子化および逆ＤＣ
Ｔ変換等の処理を施された後、画像メモリに一旦書き込
まれ、この画像メモリに書き込まれた画像データに対し
て文字フォントが書き込まれる。そしてこの画像データ
は、ＤＣＴ変換、量子化およびハフマン符号化等の処理
を施され、記録媒体に記録される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
復号化と符号化の処理には、長時間を要し、それらの処
理を行わせる回路によって多大な電力が消費される。

【０００８】本発明は、情報圧縮された画像データに文
字データを付加する際に、処理をより簡易化できるとと
もに、処理に要する電力消費を極力抑えることができる
キャラクタフォント合成装置を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１のキャ
ラクタフォント合成装置は、ディジタルの原画像データ
を複数のブロックに分割し、ブロック毎の画像データに
直交変換および符号化を施すことにより情報圧縮された
画像データを記憶する画像データ記憶手段と、画像デー
タ記憶手段から読み出された画像データを復号し、ブロ
ック毎に直交変換係数を求める復号化手段と、少なくと
も１個のブロックの直交変換係数により構成される文字
フォントを格納する文字データ格納手段と、ブロック毎
に直交変換係数を符号化して符号化データを得るととも
に、この符号化データを画像データ記憶手段に書き込む
符号化手段と、復号化手段から出力される直交変換係数
のブロックのうち、少なくとも１個のブロックを、文字
データ格納手段に格納された直交変換係数によって置き
換えるとともに、この書き換えられた直交変換係数を符
号化手段に出力する置換手段とを備えたことを特徴とし
ている。

【００１０】また本発明に係る第２のキャラクタフォン
ト合成装置は、ディジタルの原画像データを複数のブロ
ックに分割し、ブロック毎に画像データの直交変換係数
を求める直交変換手段と、直交変換係数を符号化して、
メモリに記録する符号化手段と、メモリに記録された画
像データを復号して、ブロック毎に直交変換係数を求め
る復号化手段と、少なくとも１個のブロックの直交変換
係数により構成される文字フォントを格納する文字デー
タ格納手段と、直交変換手段および復号化手段の一方か
ら出力される直交変換係数のブロックのうち、少なくと
も１個のブロックを、文字データ格納手段に格納された
直交変換係数によって置き換えるとともに、この書き換
えられた直交変換係数を前記符号化手段に出力する置換
手段とを備えたことを特徴としている。

【００１１】

【実施例】図示実施例を参照して本発明を説明する。図
１は本発明の第１実施例であるキャラクタフォント合成
装置を適用した電子カメラのブロック図である。

【００１２】被写体Ｓから到来した光は集光レンズ１１
によって集光され、被写体像がＣＣＤ（固体撮像素子）
１２の受光面上に結像される。ＣＣＤ１２の受光面には
多数の光電変換素子が配設され、各光電変換素子はひと
つの画素に対応している。被写体像は、各光電変換素子
によって電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器１３に入力
される。

【００１３】被写体像は、Ａ／Ｄ変換器１３において画
素毎にＡ／Ｄ変換され、図示しない信号処理回路によっ
て所定の処理を施された後、画像メモリ１４に格納され
る。画像メモリ１４に１フレーム分又は１フィールド分
の画像データの格納されると、この画像データは、メモ
リコントローラ１５の制御によって複数のブロックに分
割され、ブロック毎にＤＣＴ処理回路１６に出力され
る。各ブロックは、図２（ａ）に示すように、８×８画
素から構成される。この８×８画素のブロックの画像デ
ータＰxyは、ＤＣＴ処理回路１６において２次元ＤＣＴ
変換を施され、図２（ｂ）に示すようなＤＣＴ係数Ｓuv
に変換される。すなわち本実施例では、画像データの直
交変換としてＤＣＴ変換が採用されている。

【００１４】ＤＣＴ処理回路１６から出力されたＤＣＴ
係数Ｓuvは、８×８画素のブロック毎に、第１スイッチ
２１と第２スイッチ２２を介して量子化処理回路２３に
入力される。ＤＣＴ係数Ｓuvは、量子化処理回路２３に
おいて、図２（ｄ）に示すような所定の量子化テーブル
Ｑuvを用いて量子化され、図２（ｃ）に示すような量子
化ＤＣＴ係数Ｒuvが求められる。

【００１５】なお、量子化テーブルＱuvは例えばＪＰＥ
Ｇアルゴリズムに準拠して定められている。

【００１６】量子化処理回路２３から出力された量子化
ＤＣＴ係数Ｒuvは、ハフマン符号化処理回路２４におい
て、ハフマン符号化されて符号語に置き換えられ、符号
化データとして記録媒体Ｍに記録される。

【００１７】原画像に文字を付加する場合、この文字が
付加されるブロックについては、ＤＣＴ処理回路１６か
ら出力されるＤＣＴ係数Ｓuvが量子化処理回路２３に入
力されるのではなく、フォントＲＯＭ１７から読み出さ
れた、その文字に対応したＤＣＴ係数Ｓuvが第２スイッ
チ２２を介して量子化処理回路２３に入力される。

【００１８】この付加される文字は、制御回路２０に接
続されたキーボード等を介して入力される。この入力操
作に応じて、メモリコントローラ１５から文字コードが
出力され、この文字コードに応じたデータ（ＤＣＴ係
数）がフォントＲＯＭ１７から出力される。すなわちフ
ォントＲＯＭ１７には、８×８画素のブロックの文字フ
ォントデータにＤＣＴ変換を施して得られるＤＣＴ係数
が記憶されている。例えば文字「５」の場合、図３に示
すように、この文字に対応した画像データＣＦ１にＤＣ
Ｔ変換を施すと、ＤＣＴ係数ＣＦ２が得られる。フォン
トＲＯＭ１７には、種々の文字に対応したＤＣＴ係数Ｃ
Ｆ２が記憶されている。

【００１９】第１および第２スイッチ２１、２２の切り
換え動作は、コンピュータを備えた制御回路２０によっ
て制御される。すなわちＤＣＴ処理回路１６またはフォ
ントＲＯＭ１７から出力されるＤＣＴ係数Ｓuvが、択一
的に量子化処理回路２３に入力される。

【００２０】ＤＣＴ変換および量子化の具体例を図２を
用いて説明する。８×８画素のブロックの画像データＰ
xyはＤＣＴ処理回路１６においてＤＣＴ変換され、これ
によりＤＣＴ係数Ｓuvが得られる。この図においてＳ00
はＤＣ成分であり、Ｓ01〜Ｓ77はＡＣ成分である。係数
Ｓ77が最も高い空間周波数の係数を表す。

【００２１】ＤＣＴ係数Ｓuvは量子化処理回路２３にお
いて、量子化テーブルＱuvを用いた次式によって演算さ
れ、量子化ＤＣＴ係数Ｒuvが求められる。Ｒuv＝round(Ｓuv／Ｑuv) ｛０≦u,v ≦７｝

【００２２】この式における roundは最も近い整数への
近似を意味する。すなわち、ＤＣＴ係数Ｓuvおよび量子
化テーブルＱuvの各要素同士の割算と四捨五入とによっ
て、図２（ｃ）に示すような量子化ＤＣＴ係数Ｒuvが求
められる。

【００２３】次に、量子化ＤＣＴ係数Ｒuvをハフマン符
号化する作用について、図４〜図７を参照して説明す
る。

【００２４】ＤＣ成分Ｒ₀₀とＡＣ成分（ＤＣ成分Ｒ₀₀以
外の量子化ＤＣＴ係数Ｒuv）では符号化方法が異なって
いる。ＤＣ成分Ｒ₀₀の符号化は次のようにして行われ
る。

【００２５】まず、現在符号化しようとするブロックの
量子化ＤＣＴ係数Ｒ₀₀と一つ前に符号化されたブロック
の量子化ＤＣＴ係数Ｒ₀₀との差分が求められる。この差
分値が図４に示すグループの何れに属するかが判断さ
れ、そのグループの番号を表す符号語が、図５に示す符
号表（ＤＣ成分の符号化テーブル）から求められる。例
えば、現在符号化しようとするブロックの量子化ＤＣＴ
係数Ｒ₀₀が１６であり、一つ前に符号化されたブロック
の量子化ＤＣＴ係数Ｒ₀₀が２５である時、差分値は−９
であるので、図４のグループ番号表から、差分値＝−９
の属するグループの番号（SSSS）は「４」と判別され、
さらにそのグループ番号（SSSS）の符号語が図５の符号
表より「 101」と判断される。

【００２６】次いで差分値が、図４のグループ番号表に
おいて、そのグループ内において何番目の値であるか
が、付加ビットにより表される。例えば差分値＝−９は
グループ番号（SSSS）＝４のグループにおいて、小さい
方から７番目にあるので、付加ビットは「0110」とな
る。すなわち、現在符号化しているブロックの量子化Ｄ
Ｃ係数Ｒ(Y)₀₀のハフマン符号語は「 1010110」とな
る。

【００２７】一方、量子化ＤＣＴ係数のＡＣ成分の符号
化においては、まず６３個の量子化ＤＣＴ係数が図６に
示す順序でジクザクスキャンされ、１次元配列データに
並びかえられる。次に、１次元に並べられた各量子化Ｄ
ＣＴ係数値が「０」であるか否かかが判断される。量子
化ＤＣＴ係数が「０」である時、その「０」である量子
化ＤＣＴ係数が連続する数がカウントされる。これによ
り「０」が連続する長さ、すなわちラン長（NNNN）が求
められる。

【００２８】これに対し、量子化ＤＣＴ係数が「０」で
ない時、ＤＣ成分と同じようなグループ分けが行われる
とともに付加ビットが求められる。このＡＣ成分の量子
化ＤＣＴ係数のグループ分けは、ＤＣ成分のグループ分
けとは異なり、その量子化ＤＣＴ係数そのものについて
行われる。すなわち、量子化ＤＣＴ係数が例えば「４」
である時、図４と同様な表を参照してグループ番号（SS
SS）「３」が得られる。また、量子化ＤＣＴ係数「４」
はグループ番号（SSSS）＝３のグループにおいて小さい
方から５番目にあるので、付加ビットは「 100」とな
る。

【００２９】次いで、ＡＣ符号テーブル（図示せず）が
参照され、例えば量子化ＤＣＴ係数「４」の直前のデー
タのラン長が「０」である場合、このラン長とグループ
番号（SSSS) ＝３とに基づいて、符号語「 100」が得ら
れる。そして、この符号語「100」と上記付加ビット「
100」を組み合わせことにより２次元ハフマン符号語「1
00100」が求められる。

【００３０】図２（ｃ）の量子化ＤＣＴ係数をハフマン
符号化した結果を、図７の符号化データ１００として示
す。

【００３１】図１および図８を参照して、記録媒体Ｍに
記録された符号化データの復号について説明する。

【００３２】記録媒体Ｍから読み出された符号化データ
はハフマン復号化処理回路２５において、８×８画素の
ブロックの量子化ＤＣＴ係数Ｒuv（図８（ａ）参照）に
復号される。この量子化ＤＣＴ係数Ｒuvは、逆量子化処
理回路２６において、量子化処理回路２３において用い
られた量子化テーブルＱuv（図２（ｄ）参照）を用いて
逆量子化され、これにより８×８画素のブロック毎にＤ
ＣＴ係数Ｓuv（図８（ｂ）参照）が求められる。このＤ
ＣＴ係数Ｓuvは、第３スイッチ２７を介してＩＤＣＴ処
理回路２８に入力される。ＩＤＣＴ処理回路２８では、
ＤＣＴ係数Ｓuvに対して逆離散コサイン変換が行われ、
これにより８×８画素のブロック毎に画像データＰxy
（図８（ｃ）参照）が復元される。

【００３３】この画像データＰxyは、メモリコントロー
ラ１５の制御によって画像メモリ１４に書き込まれ、こ
のメモリ１４に原画像配列が復元される。こうして１フ
レームまたは１フィールド分の画像データが復元されて
画像メモリ１４に蓄えられると、この画像データはメモ
リコントローラ１５の制御によってメモリ１４から読み
出され、Ｄ／Ａ変換器２９においてアナログ信号に変換
され、ディスプレイ３０に出力される。

【００３４】記録媒体Ｍに記録された符号化データを復
号してディスプレイ３０に表示する際に、表示画面中に
文字を付加したい場合、その文字を表示したい位置に対
応したブロックのＤＣＴ係数Ｓuvが逆量子化処理回路２
６から出力されるとき、第３スイッチ２７はフォントＲ
ＯＭ１７側（破線により示す位置）に切り換えられる。
すなわち、フォントＲＯＭ１７から出力された文字フォ
ントのＤＣＴ係数Ｓuvが第３スイッチ２７を介してＩＤ
ＣＴ処理回路２８に入力され、逆離散コサイン変換が施
されることにより文字データとして画像メモリ１４に書
き込まれる。そしてこの文字データは、メモリ１４から
読み出され、アナログ信号に変換されてディスプレイ３
０に出力される。

【００３５】なお、表示画面中に付加される文字は、制
御回路２０に接続されたキーボード等を介して入力され
る。

【００３６】次に、文字フォントが付加された状態で記
録媒体Ｍに記録された画像に対し、その文字フォントを
異なる文字に置き換えて、再び記録媒体Ｍに記録する動
作にについて説明する。

【００３７】第１スイッチ２１は逆量子化処理回路２６
側（破線により示す位置）に切り換えられ、第２スイッ
チ２２は第１スイッチ２１側（実線により示す位置）に
定められる。記録媒体Ｍから画像の符号化データが読み
出され、ハフマン復号化処理回路２５において量子化Ｄ
ＣＴ係数Ｒuvが求められる。この量子化ＤＣＴ係数Ｒuv
は、逆量子化処理回路２６において逆量子化され、これ
によりブロック毎にＤＣＴ係数Ｓuvが求められる。この
ＤＣＴ係数Ｓuvは、第１および第２スイッチ２１、２２
を介して量子化処理回路２３に入力される。

【００３８】第２スイッチ２２は、通常、第１スイッチ
２１側に接続されているが、文字を置き換えるべきブロ
ックのＤＣＴ係数Ｓuvが逆量子化器２６から出力される
時、フォントＲＯＭ１７側に切り換えられる。これによ
り、フォントＲＯＭ１７から出力された文字フォントの
ＤＣＴ係数Ｓuvが量子化処理回路２３に入力され、その
ブロックのＤＣＴ係数ＳuvはフォントＲＯＭ１７から出
力され、所望の文字に対応したＤＣＴ係数に置き換えら
れて、量子化処理回路２３に入力される。

【００３９】量子化処理回路２３では、ＤＣＴ係数Ｓuv
が量子化テーブルＱuvを用いて量子化される。この量子
化ＤＣＴ係数Ｓuvは、ハフマン符号化処理回路２４にお
いてハフマン符号化され、符号化データとして記録媒体
Ｍに記録される。

【００４０】なお以上のような文字フォントの置き換え
動作は、文字データが付加されていない画像に対して、
新たに文字データを付加する場合も同様である。すなわ
ち、この画像の符号化データが、ハフマン復号化処理回
路２５および逆量子化処理回路２６によってＤＣＴ係数
Ｓuvに復号され、再び量子化処理回路２３において量子
化される時、フォントＲＯＭ１７から出力された所望の
文字のＤＣＴ係数に置き換えられ、これにより文字が付
加される。

【００４１】一方、文字フォントの置き換えが行われな
いブロックについても、常に、逆量子化処理回路２６、
量子化処理回路２３において逆量子化あるいは量子化を
行うと、文字フォントの置き換え処理に要する時間が長
くなってしまう。そこで、ハフマン復号化処理回路２５
とハフマン符号化処理回路２４の間に、制御回路２０に
よって切り換えられるバイパススイッチ３１を設け、文
字フォントの置き換えが行われないブロックについて
は、ハフマン復号化処理回路２５において復号された量
子化ＤＣＴ係数を、バイパススイッチ３１を介して直接
ハフマン符号化処理回路２４に入力するように構成して
もよい。

【００４２】上述した文字フォントの置き換え動作時、
ハフマン符号化処理回路２４において、ＤＣ成分に関す
るハフマン符号化として、ＣＣＤ１２によって生成され
た新しい画像データを記録媒体Ｍに記録する場合とは異
なる処理が必要である。この処理を、図９を参照して説
明する。

【００４３】図９において、各枠はそれぞれ８×８画素
のブロックＦ１１〜Ｆ１５、Ｆ２１〜Ｆ２５を示してい
る。各枠内の数字において、ラインの上側の数値はその
ブロックのＤＣ成分を示し、ラインの下側の数値は、Ｄ
Ｃ成分の差分値、すなわちそのブロックの量子化ＤＣＴ
係数Ｒ₀₀（ＤＣ成分）と一つ前に符号化されたブロック
の量子化ＤＣＴ係数Ｒ₀₀（ＤＣ成分）との差分を示して
いる。例えば、上段の１番左のブロックＦ１１のＤＣ成
分は「１３」であり、上段の左から２番目のブロックＦ
１２のＤＣ成分は「４」である。したがってブロックＦ
１２の差分値は、４−１３＝−９である。なお、上段の
ブロックＦ１１〜Ｆ１５は文字フォントの置き換え前の
状態を示し、下段のブロックＦ２１〜Ｆ２５は文字フォ
ントの置き換え後の状態を示す。

【００４４】１番左のブロックＦ１１、Ｆ２１と１番右
のブロックＦ１５、Ｆ２５には、それぞれ画像データが
格納されている。上段において、２番目〜４番目のブロ
ックＦ１２〜Ｆ１４には「１」、「２」、「４」の文字
データが格納され、下段において、２番目〜４番目のブ
ロックＦ２２〜Ｆ２４には「３」、「４」、「８」の文
字データが格納されている。

【００４５】ここでは、下段のブロックＦ２２〜Ｆ２４
の文字データのＤＣ成分が、それぞれ「５」、「２」、
「７」であると仮定する。

【００４６】量子化処理回路２３から出力されるデータ
は、ＤＣ成分に関しては差分値であり、ＤＣ成分そのも
のは出力されない。すなわち、ブロックＦ２２の差分値
を求める時、ブロックＦ２１のＤＣ成分を用いることが
できない。そこで本実施例では、文字データの置き換え
前のブロックＦ１２のＤＣ成分「４」と差分値「−９」
に基づいて、差分値を求めている。すなわちブロックＦ
２２の差分値は、ａ＝５−（４−（−９））＝−８であ
り、（４−（−９））がブロックＦ２１のＤＣ成分に相
当する。

【００４７】ブロックＦ２３の差分値ｂは、ブロックＦ
２３のＤＣ成分とブロックＦ２２のＤＣ成分の引算によ
り求められる。ブロックＦ２４の差分値ｃについても同
様である。なお、ブロックＦ２４のＤＣ成分が文字デー
タの置き換えによって変化するため、ブロックＦ２５の
差分値ｄは、文字データの置き換え前とは異なる値とな
る。したがってこの差分値ｄも、ブロックＦ２３、Ｆ２
４と同様にして計算する必要がある。

【００４８】以上のように本実施例では、画像データに
文字を付加する場合、原画像にＤＣＴ変換を施して求め
られた２次元配列のＤＣＴ係数のうち、８×８画素のブ
ロック単位のＤＣＴ係数を所望の文字のＤＣＴ係数に置
き換えるようにしている。したがって、符号化されて記
録媒体に記録された画像情報を完全に復元したうえで、
文字を書き込む必要がないので、ＤＣＴ変換およびＩＤ
ＣＴ変換を行う必要がない。このため、装置全体の消費
電力を低く抑えることができるとともに、処理時間の短
縮を図ることができる。

【００４９】なお本実施例では、記録媒体Ｍに記録され
た符号化データに書き込まれた文字を別の文字に置き換
える場合、逆量子化処理回路２６から出力されたＤＣＴ
係数Ｓuvを、第１スイッチ２２を介して量子化処理回路
２３に入力するようにしたが、全てのＤＣＴ係数Ｓuvを
一旦メモリに格納し、そのメモリにおいて、所定のＤＣ
Ｔ係数Ｓuvに対して文字フォントのＤＣＴ係数Ｓuvを上
書きし、そのメモリから全てのＤＣＴ係数Ｓuvを読み出
して、量子化処理回路２３に入力するようにしてもよ
い。この場合、文字フォントのＤＣＴ係数Ｓuvの上書き
が行われることにより、画像全体のＤＣＴ係数Ｓuvの統
計的性質が変化した場合にも、量子化テーブルＱuvを調
整することができ、量子化処理回路２３による最適な情
報圧縮を行うことができる。

【００５０】なお本実施例では、画像データに対する文
字データの付加または置き換えを、ＤＣＴ係数の形態で
行ったが、これを量子化処理回路２３によって得られる
量子化ＤＣＴ係数Ｒuvの形態で行ってもよい。すなわ
ち、フォントＲＯＭ１７に格納しておく文字データを、
ＤＣＴ変換および量子化した後の量子化ＤＣＴ係数Ｒuv
とし、量子化処理回路２３から出力される画像の量子化
ＤＣＴ係数ＲuvをフォントＲＯＭ１７からの量子化ＤＣ
Ｔ係数Ｒuvで置き換え、ハフマン符号化処理回路２４に
入力するようにしてもよい。なお、この場合、量子化処
理回路２３で用いられる量子化テーブルＱuvは固定であ
る必要がある。

【００５１】また、文字フォントの８×８画素のブロッ
ク中にある係数Ｓ₀₀（ＤＣ成分）の値を調整することに
より、復元された画像における文字の濃淡を調整するこ
とができる。そこで、文字フォントのＤＣＴ係数で置き
換える処理において、置き換えられるブロックの近傍に
ある各ブロックのＤＣ成分の値の平均から、置き換えら
れる文字のＤＣＴ係数ＳuvにおけるＤＣ成分の値を増減
して調整するようにしてもよい。

【００５２】なお第１〜第３スイッチ２１、２２、２７
はアナログスイッチ、機械接点で構成されたスイッチ等
如何なるものでもよく、特に限定するものではない。さ
らに、画像メモリ１４とＡ／Ｄ変換器１３、Ｄ／Ａ変換
器２９、ＤＣＴ処理回路１６およびＩＤＣＴ処理回路２
８とをローカルデータバスで接続するようにしてもよ
い。

【００５３】図１０は、第２実施例であるキャラクタフ
ォント合成装置のブロック図である。

【００５４】この実施例は、ストレージ４１等の大規模
記憶装置に大量の画像情報が圧縮されて蓄積され、画像
データベースが構築されている場合に、その圧縮画像デ
ータに文字データを付加する構成を示している。ストレ
ージ４１には、例えば地図画像のような静止画像が、Ｄ
ＣＴ変換、量子化および符号化されて符号化データとし
て蓄積されている。

【００５５】ストレージ４１から読み出された符号化デ
ータは、ハフマン復号化処理回路２５に入力され、８×
８画素のブロック毎に量子化ＤＣＴ係数Ｒuvが求められ
る。この量子化ＤＣＴ係数Ｒuvは逆量子化処理回路２６
に入力され、所定の量子化テーブルＱuvを用いて８×８
画素のブロック毎にＤＣＴ係数Ｓuvが求められる。この
ＤＣＴ係数Ｓuvはスイッチ４２を介して量子化処理回路
２３に入力される。

【００５６】スイッチ４２は、通常、逆量子化処理回路
２６側（実線により示す位置）にあるが、文字が付加さ
れるべきブロックのＤＣＴ係数Ｓuvが逆量子化処理回路
２６から出力される時、フォントＲＯＭ１７側（破線に
より示す位置）に切り換えられ、文字フォントの８×８
画素のブロックのＤＣＴ係数ＳuvがフォントＲＯＭ１７
から量子化処理回路２３に入力される。スイッチ４２の
切り換え動作およびフォントＲＯＭ１７からの文字フォ
ントの出力は、コントローラ４４によって制御される。

【００５７】このようして、逆量子化処理回路２６から
出力されるＤＣＴ係数Ｓuvのうち、所望の位置のデータ
がフォントＲＯＭ１７から出力される文字フォントのＤ
ＣＴ係数Ｓuvに置き換えられて、量子化処理回路２３に
入力される。このＤＣＴ係数Ｓuvは、量子化処理回路２
３において、所定の量子化テーブルＱuvを用いて量子化
ＤＣＴ係数Ｒuvに変換され、ハフマン符号化処理回路２
４において符号化されてストレージ４１に記録される。

【００５８】ストレージ４１に蓄積された画像データに
既に文字データが付加されており、その文字データを新
たな文字データに置き換える場合にも、上記と同様の処
理が行われる。すなわち、ストレージ４１から読み出さ
れた符号化データからハフマン復号化処理回路２５およ
び逆量子化処理回路２６によってＤＣＴ係数Ｓuvが復号
され、所定のブロックのＤＣＴ係数Ｓuvが、フォントＲ
ＯＭ１７から出力されたＤＣＴ係数Ｓuvにより置き換え
られる。

【００５９】したがって本実施例によっても、第１実施
例と同様に、ストレージ４１に蓄積された画像データに
文字フォントを付加する処理時間を短縮することがで
き、また処理に要する電力消費を低く抑えることができ
る。

【００６０】また、第１実施例と同様に、ハフマン復号
化処理回路２５とハフマン符号化処理回路２４の間に、
コントローラ４４によって切り換えられるバイパススイ
ッチ３１を設けてもよい。これにより、文字フォントの
置き換えが行われないブロックについては、ハフマン復
号化処理回路２５において復号された量子化ＤＣＴ係数
が、バイパススイッチ３１を介して直接ハフマン符号化
処理回路２４に入力され、文字フォントの置き換え処理
に要する時間が短縮される。

【００６１】文字フォントのＤＣＴ係数Ｓuvによる置き
換え処理を、第１実施例と同じように半導体メモリを用
いて行うようにしてもよい。すなわち、逆量子化処理回
路２６から出力されたＤＣＴ係数Ｓuvを１画像情報分だ
け半導体メモリに格納し、そのＤＣＴ係数Ｓuvに対し
て、ブロック単位でフォントＲＯＭ１７の文字フォント
のＤＣＴ係数Ｓuvで上書きし、そのメモリからＤＣＴ係
数Ｓuvを読み出して量子化処理回路２３に入力するよう
にしてもよい。この場合、量子化処理回路２３において
用いられる量子化テーブルの各係数は、文字フォントの
ＤＣＴ係数の置き換えが完了した半導体メモリの全ＤＣ
Ｔ係数Ｓuvの統計的性質を考慮して調整され、量子化処
理回路２３において、この調整された量子化テーブルを
用い、量子化ＤＣＴ係数Ｒuvが求められる。この構成に
よれば、符号化データの情報量が調整でき、また復元さ
れた画像の画質を調整することもできる。

【００６２】第２実施例においても、第１実施例と同様
に、画像データと文字データの置換は、ＤＣＴ係数の形
態ではなく、量子化ＤＣＴ係数の形態で行ってもよい。
また、文字データの置き換え時に、文字フォントのＤＣ
成分の値を画像データのＤＣ成分の値を考慮して増減さ
せるようにしてもよい。

【００６３】第１、第２実施例いずれにおいても、文字
データが付加され、あるいは置き換えられる画像の各Ｄ
Ｃ成分の値を考慮して、文字フォントのＤＣＴ係数Ｓuv
における各ＡＣ成分の符号を反転させた状態で置換を行
ってもよい。これにより、付加または置き換えられる文
字フォントの濃淡部を反転させることができ、復元され
た画像上の文字の視認性を高めることができる。

【００６４】なお、離散コサイン変換に代えて、フーリ
エ変換、アダマール変換、ハール変換等、他の直交変換
を用いてもよい。

【００６５】さらにフォントＲＯＭ１７に格納される文
字フォントの大きさを、上記各実施例においては８×８
ドットとしたが、これをさらに１６×１６ドット等の大
きさとしてもよい。この場合、８×８画素のブロックの
ＤＣＴ係数Ｓuvを４個組み合わせたものを１つの文字と
してフォントＲＯＭ１７に格納しておき、４ブロックの
画像データを文字フォントの４個のＤＣＴ係数Ｓuvに置
き換えることにより、文字フォントが画像データに書き
込まれる。

【００６６】また、２４×２４ドットの大きさの文字で
は９個のブロックを文字フォントのＤＣＴ係数Ｓuvでま
とめて置き換えるようにする。

【００６７】各実施例においては変換係数のブロックの
大きさを８×８画素としたが、これを４×４画素、１６
×１６画素等のブロックサイズにしてもよく、本発明に
おいてはそのブロックサイズを特に限定するものではな
い。しかし、原画像データを分割したブロックサイズと
フォントＲＯＭ１７に格納する文字フォントを構成する
１単位のブロックサイズは同じでなければならない。

【００６８】以上のように各実施例によれば、画像デー
タに文字を付加する処理時間を短くでき、またその処理
に必要な電力消費を抑えることができるるので、この装
置を電子カメラに用いた場合、電子カメラの電力消費率
を低くすることができ、電子カメラの長時間使用が可能
になる。

【００６９】なお、本発明で取り扱う画像は白黒に限定
されず、カラー画像であってもよい。例えば色信号Ｒ，
Ｇ，Ｂで構成されるカラー画像の場合、ＤＣＴ処理回路
１６等の各回路における処理は各色信号Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に
独立に行うものとする。また、取り扱う画像がカラー画
像である場合、フォントＲＯＭ１７に格納する文字フォ
ントのＤＣＴ係数についても、各色信号Ｒ，Ｇ，Ｂ毎の
ＤＣＴ係数を格納しておいてもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、情報圧縮
された画像データに文字データを付加する際に、処理を
より簡易化できるとともに、処理に要する電力消費を極
力抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】ＤＣＴ変換および量子化の例を示す図である。

【図３】文字フォントのＤＣＴ係数の例を示す図であ
る。

【図４】ハフマン符号化に用いるＤＣ成分のグループ分
け表を示す図である。

【図５】グループ番号を表す符号語を示す図である。

【図６】ＤＣＴ係数のうちＡＣ成分を符号化する時に用
いるジクザグスキャンを示す図である。

【図７】量子化ＤＣＴ係数から符号化データを求めた例
を示す図である。

【図８】符号化データからＩＤＣＴ変換および逆量子化
して画像データを復元する例を示す図である。

【図９】文字フォントの置き換え動作におけるＤＣ成分
の差分値の求め方を示す図である。

【図１０】本発明の第２実施例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

Ｍ記録媒体

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/262 - 5/28 G06T 9/00 - 9/40 H04N 7/12 - 7/137 H03M 3/00 - 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタルの原画像データを複数のブロ
ックに分割し、ブロック毎の画像データに直交変換およ
び符号化を施すことにより情報圧縮された画像データを
記憶する画像データ記憶手段と、前記画像データ記憶手
段から読み出された画像データを復号し、ブロック毎に
直交変換係数を求める復号化手段と、少なくとも１個の
ブロックの直交変換係数により構成される文字フォント
を格納する文字データ格納手段と、ブロック毎に直交変
換係数を符号化して符号化データを得るとともに、この
符号化データを前記画像データ記憶手段に書き込む符号
化手段と、前記復号化手段から出力される直交変換係数
のブロックのうち、少なくとも１個のブロックを、前記
文字データ格納手段に格納された直交変換係数によって
置き換えるとともに、この書き換えられた直交変換係数
を前記符号化手段に出力する置換手段とを備えたことを
特徴とするキャラクタフォント合成装置。
【請求項２】前記置換手段が、前記復号化手段と前記
文字データ格納手段の一方を、選択的に前記符号化手段
に接続させる第１スイッチ手段を備えることを特徴とす
る請求項１に記載のキャラクタフォント合成装置。
【請求項３】前記置換手段が、原画像データに直交変
換を施す手段と前記復号化手段の一方を、前記符号化手
段に接続させる第２スイッチ手段を備えることを特徴と
する請求項１に記載のキャラクタフォント合成装置。
【請求項４】前記復号化手段から出力された直交変換
係数に逆直交変換を施す手段と、前記復号化手段と前記
文字データ格納手段の一方を、前記逆直交変換手段に接
続させる第３スイッチ手段とを備えることを特徴とする
請求項１に記載のキャラクタフォント合成装置。
【請求項５】前記復号化手段がハフマン復号化回路と
逆量子化処理回路を含み、前記符号化手段が量子化処理
回路とハフマン符号化処理回路を含み、前記ハフマン復
号化回路から出力された量子化直交変換係数を前記ハフ
マン符号化処理回路に直接入力するバイパススイッチを
備えることを特徴とする請求項１に記載のキャラクタフ
ォント合成装置。
【請求項６】前記符号化手段は、前記復号化手段から
出力された直交変換係数のブロックが、前記置換手段に
よって、前記文字データ格納手段に格納された直交変換
係数に置き換えられる時、置換される前の直交変換係数
のＤＣ成分と差分値とを用いて前記ブロックの差分値を
求めることを特徴とする請求項１に記載のキャラクタフ
ォント合成装置。
【請求項７】前記符号化手段は、前記復号化手段から
出力された直交変換係数のブロックが、前記置換手段に
よって、前記文字データ格納手段に格納された直交変換
係数に置き換えられる時、置換される第１のブロックに
隣接し、前記第１のブロックの次に符号化される第２の
ブロックのＤＣ成分の差分値を、前記第２のブロックの
ＤＣ成分と前記第１のブロックのＤＣ成分とを用いて求
めることを特徴とする請求項１に記載のキャラクタフォ
ント合成装置。
【請求項８】ディジタルの原画像データを複数のブロ
ックに分割し、ブロック毎に画像データの直交変換係数
を求める直交変換手段と、前記直交変換係数を符号化し
て、メモリに記録する符号化手段と、前記メモリに記録
された画像データを復号して、ブロック毎に直交変換係
数を求める復号化手段と、少なくとも１個のブロックの
直交変換係数により構成される文字フォントを格納する
文字データ格納手段と、前記直交変換手段および復号化
手段の一方から出力される直交変換係数のブロックのう
ち、少なくとも１個のブロックを、前記文字データ格納
手段に格納された直交変換係数によって置き換えるとと
もに、この書き換えられた直交変換係数を前記符号化手
段に出力する置換手段とを備えたことを特徴とするキャ
ラクタフォント合成装置。
【請求項９】前記置換手段が、前記復号化手段と前記
文字データ格納手段の一方を、選択的に前記符号化手段
に接続させる第１スイッチ手段を備えることを特徴とす
る請求項８に記載のキャラクタフォント合成装置。
【請求項１０】前記直交変換手段と前記復号化手段の
一方を、前記符号化手段に接続させる第２スイッチ手段
とを備えることを特徴とする請求項８に記載のキャラク
タフォント合成装置。
【請求項１１】前記復号化手段から出力された直交変
換係数に逆直交変換を施す手段と、前記復号化手段と前
記文字データ格納手段の一方を、前記逆直交変換手段に
接続させる第３スイッチ手段とを備えることを特徴とす
る請求項８に記載のキャラクタフォント合成装置。
【請求項１２】前記復号化手段がハフマン復号化回路
と逆量子化処理回路を含み、前記符号化手段が量子化処
理回路とハフマン符号化処理回路を含み、前記ハフマン
復号化回路から出力された量子化直交変換係数を前記ハ
フマン符号化処理回路に直接入力するバイパススイッチ
を備えることを特徴とする請求項８に記載のキャラクタ
フォント合成装置。
【請求項１３】前記符号化手段は、前記復号化手段か
ら出力された直交変換係数のブロックが、前記置換手段
によって、前記文字データ格納手段に格納された直交変
換係数に置き換えられる時、置換される前の直交変換係
数のＤＣ成分と差分値とを用いて前記ブロックの差分値
を求めることを特徴とする請求項８に記載のキャラクタ
フォント合成装置。
【請求項１４】前記符号化手段は、前記復号化手段か
ら出力された直交変換係数のブロックが、前記置換手段
によって、前記文字データ格納手段に格納された直交変
換係数に置き換えられる時、置換される第１のブロック
に隣接し、前記第１のブロックの次に符号化される第２
のブロックのＤＣ成分の差分値を、前記第２のブロック
のＤＣ成分と前記第１のブロックのＤＣ成分とを用いて
求めることを特徴とする請求項８に記載のキャラクタフ
ォント合成装置。