JP3931775B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された画像データを処理する画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、多値のカラー画像に対して画像処理(特に圧縮処理)を行う場合、1ページ分の画像処理に要する処理時間を短縮したり、画像データを蓄積するためのメモリ容量を削減したり、圧縮後の1ページ分の符号データ量を削減(高圧縮率化)したりするために、画像処理の対象となる多値のカラー画像データを輝度成分(輝度信号)と色差成分(色差信号)に分解し(YCbCr、L*a*b*色空間)、そのうちの色差成分をサブサンプリングすることにより、処理対象となる画像データの容量を削減する手法が広く用いられている。
【0003】
また、ISO DIS 10918-1(ITU-T Rec. T.81)で定義されるJPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)方式では、複数の成分(RGB、YMCK、L*a*b*、YCbCr)からなるカラー画像データの所望の成分をサブサンプリングして圧縮処理することが可能である。このJPEG方式で規定されるサブサンプリングのフォーマットは多数のバリエーションが存在し、一般的にはあまり用いられていないフォーマットも存在する。また、特にハードウェアで圧縮/伸長処理機能を実装する場合は、圧縮/伸長手段が備えるバッファメモリの容量が増大してしまうことがある。そのため、主走査方向のサブサンプリング処理のみを行う4:2:2形式のフォーマットが用いられることが多い。
【0004】
サブサンプリング/アップサンプリング処理を実行するハードウェアにおいても、単純に画素を間引く手法ではなく、対象となる画素間の演算処理によってサブサンプリング/アップサンプリング後の画素値を算出する手法を採用した場合に、副走査方向のサブサンプリング/アップサンプリング処理に対応するためにはバッファメモリを持たなければならない。このことも、主走査方向のサブサンプリング処理のみを行う4:2:2形式のフォーマットが多く用いられる要因となっている。
【0005】
そこで従来においては、RGB(赤,緑,青)の三原色の成分からなるカラー画像データをY/C分離処理することにより、輝度成分Yと色差成分Cr,Cbに分解し、このうちの色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリングして4:2:2形式の画像データ(サブサンプリングデータ)を生成し、この4:2:2形式の画像データに対して回転処理を行う技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。このように4:2:2形式のサブサンプリングを採用することにより、サブサンプリング実行前と比較してデータ量が2/3になるため、その分だけメモリ容量を削減することが可能となる。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−69135号公報(段落0010)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、次のような問題があった。先ず、図10(A)に示すように、4:2:2形式のサブサンプリング処理によって得られた4×4画素の輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの画像データに対し、図10(B)に示すように、左90°の回転処理を行った場合、1ライン目と3ライン目の色差成分はCb成分のみとなり、2ライン目と4ライン目の色差成分はCr成分のみとなる。そうした場合、ライン方向で隣接する2つの画素の情報から色差成分をアップサンプリングするときに、この2つの画素の色差成分が共にCr成分又はCbになっていると、本来の色情報を再現することができず、結果的に回転画像を適切に表示できないといった状況を招いてしまう。
【0008】
そこで、上記特許文献1に記載の技術では、図10(B)に矢印で示すように対角位置の色差成分Cr,Cbを入れ替えることにより、図10(C)に示すような画像データを生成し、これによって各ラインの画素間でCr成分とCb成分を隣接させるようにしている。しかしながら、このような色差成分Cb,Crの入れ替えを行うと、元々の画像データと比較した場合に、輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係が異なるものとなる。具体例として、図10(A)に示す画像データの場合は、[Y(0,0)、Cr(0,0)]の画素と[Y(1,0)、Cb(0,0)]の画素の情報から色差成分をアップサンプリングすることになるが、図10(C)に示す画像データの場合は、[Y(0,0)、Cr(0,0)]の画素と[Y(0,1)、Cb(0,0)]の画素の情報から色差成分をアップサンプリングすることになる。そのため、輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係の違いによって画質の低下を招くという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像処理装置は、画像データを入力する画像入力手段と、この画像入力手段から入力された画像データを輝度成分と色差成分に分離する分離手段と、この分離手段で分離処理された画像データをサブサンプリングするサブサンプリング手段と、このサブサンプリング手段でサブサンプリング処理された後の画像データを回転する画像回転手段と、この画像回転手段で適用される画像の回転角度に応じて、サブサンプリング手段で画像データをサブサンプリング処理するときの処理方向を切り替える制御手段とを備えるものである。
【0010】
この画像処理装置においては、画像回転手段で適用される画像の回転角度に応じて、サブサンプリング手段で画像データをサブサンプリング処理するときの処理方向を切り替えることにより、画像データの輝度成分と色差成分の対応関係を変えることなく、回転処理後の画像データの形式に適合した方向でアップサンプリングを行うことが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0012】
図1は本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。図1において、画像入力部1は、処理対象となるRGBのカラー画像データを入力するものである。Y/C分離部2は、画像入力部1から入力されたカラー画像データを輝度成分(輝度信号)Yと色差成分(色差信号)Cr(R−Y),Cb(B−Y)に分離するものである。輝度成分Yは明るさを表すもので、色差成分Cr,Cbは色の種類(色相)とあざやかさ(彩度)を表すものである。
【0013】
サブサンプリング部3は、Y/C分離部2から供給される輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの画像データに対して、4:2:2形式のサブサンプリング処理を行うものである。画像回転部4は、画像データの回転処理を行うものである。画像圧縮部5は、画像データの圧縮処理を行うものである。画像伸長部6は、画像データの伸長処理を行うものである。アップサンプリング部7は、4:2:2形式でサブサンプリング処理された画像データを、元の状態に復元するためにアップサンプリング処理を行うものである。画像出力部8は、アップサンプリング部7で生成された画像データを印刷、表示等のために出力するものである。
【0014】
一方、制御部9は、上述したサブサンプリング部3、画像回転部4、画像圧縮部5、画像伸長部6、アップサンプリング部7の各々の処理動作を統括的に制御するものである。記憶部10は、各々の処理動作を行うにあたって、例えば、データを一時的に保持するためのバッファ等として用いられるものである。各々の機能部(3〜10)は、共通のデータバス11を介して相互に接続されている。
【0015】
ここで、サブサンプリング部3が行う4:2:2形式のサブサンプリング処理とこれに対応してアップサンプリング部7が行うアップサンプリング処理について図2を用いて説明する。図2の(A)はオリジナルの画像データを示し、(B)はオリジナルの画像データをサブサンプリングしたときの画像データを示し、(C)はサブサンプリング後の画像データをアップサンプリングしたときの画像データを示している。
【0016】
図2(A)〜(C)から分かるように、オリジナルの画像データを8×8画素の4ブロックで表すと、輝度成分Yは、サブサンプリング処理やアップサンプリング処理に際しても、8×8画素の4ブロックのまま変わらない。これに対して、元の8×8画素の4ブロックで色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理すると、主走査方向で元々2画素であったものが1画素でまとめて表されるため、色差成分Cr,Cbのデータ数が元の半分、つまり「2」になる。同様に、元の8×8画素の4ブロックで色差成分Cr,Cbを副走査方向に1/2にサブサンプリング処理すると、副走査方向で元々2画素であったものが1画素でまとめて表されるため、色差成分Cr,Cbのデータ数が元の半分、つまり「2」になる。これにより、サブサンプリング処理後の画像データは、輝度成分Yが4ブロックのままで、色差成分Cr,Cbが縦横それぞれ2ブロックの比率になることから、この処理形式を適用したサブサンプリング処理を4:2:2形式のサブサンプリング処理(サブサンプリングモード)という。
【0017】
一方、4:2:2形式で主走査方向に1/2にサブサンプリング処理された色差成分Cr,Cbの画像データを元の状態(8×8画素の4ブロックの画像データ)に戻す場合は、サブサンプリング処理後の色差成分Cr,Cbの画像データを主走査方向に2倍にアップサンプリング処理する。また、4:2:2形式で副走査方向に1/2にサブサンプリング処理された色差成分Cr,Cbの画像データを元の状態(8×8画素の4ブロックの画像データ)に戻す場合は、サブサンプリング処理後の色差成分Cr,Cbの画像データを副走査方向に2倍にアップサンプリング処理する。
【0018】
ちなみに、「主走査方向」は本発明における「第1の方向」に該当するものとなり、「副走査方向」は本発明における「第2の方向」に該当するものとなる。主走査方向と副走査方向に関しては、例えば、画像入力部1から入力される画像データが、原稿をスキャナで読み取って得た画像データである場合に、スキャナにおける撮像素子(CCDセンサ等)の読み取りライン方向が主走査方向(第1の方向)となり、この主走査方向に直交する方向(例えば、キャリッジの移動方向や原稿の移動方向)が副走査方向(第2の方向)となる。
【0019】
続いて、上記構成からなる画像処理装置を用いた画像処理方法の具体的な処理例について説明する。なお、以下に述べる各々の処理例は、いずれも制御部9の制御処理に基づいて実行されるものである。
【0020】
図3は本発明の画像処理装置によって行われる第1処理例を示すフローチャートである。この第1処理例は、入力された画像データを0°、90°、180°、270°のいずれかで回転させる場合に、この回転処理に適用される画像の回転角度を、サブサンプリングを行う前に予め制御部9で把握している場合に適用されるものである。
【0021】
先ず、画像入力部1からカラー画像データが入力されると、この入力されたカラー画像データをY/C分離部2で輝度成分Yと色差成分Cr,Cbに分離する(ステップS101、S102)。次に、後述する画像の回転処理で適用される画像の回転角度が0°又は180°であるか否かを判定し(ステップS103)、「Yes」の場合(画像の回転角度が0°又は180°の場合)はステップS104に、「No」の場合(画像の回転角度が90°又は270°の場合)はステップS105に進む。
【0022】
ステップS104においては、先のステップS102で分離した画像データの色差成分Cr,Cbを、サブサンプリング部3で主走査方向に1/2にサブサンプリング処理する。また、ステップS105においては、先のステップS102で分離した画像データの色差成分Cr,Cbを、サブサンプリング部3で副走査方向に1/2にサブサンプリング処理する。
【0023】
続いて、画像回転部4で画像データを回転処理する(ステップS106)。画像の回転角度は、右回り(時計回り)又は左廻り(反時計回り)のいずれで規定されてもよい。このとき、画像の回転角度が0°又は180°で指定されている場合は、先のステップS104で色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理した画像データを指定の回転角度(0°又は180°)にしたがって回転処理する。また、画像の回転角度が90°又は270°で指定されている場合は、先のステップS105で色差成分Cr,Cbを副走査方向に1/2にサブサンプリング処理した画像データを指定の回転角度(90°又は270°)にしたがって回転処理する。
【0024】
これにより、画像の回転角度にかかわらず、画像回転部4で回転処理された後の画像データのサンプリング形式が同一のものとなる。具体的には、0°、90°、180°、270°のいずれの回転角度で回転処理された画像データであっても、回転処理後のデータ形式はいずれも色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理したデータと同様の形式となる。したがって、回転処理後の画像データにおいては、色差成分Cr,Cbの並べ替えを行わなくても、主走査方向で色差成分Cr,Cbが互いに隣接した状態で配列される。
【0025】
その後は、画像圧縮部5による画像の圧縮処理(ステップS107)、画像伸長部6による画像の伸長処理(ステップS108)及びアップサンプリング部7による画像のアップサンプリング処理(ステップS109)を順に行った後、画像出力部8で画像データを出力する(ステップS110)。このとき、アップサンプリング部7は、回転処理後のデータ形式にしたがって、画像データを主走査方向に2倍にアップサンプリングする。
【0026】
この第1処理例においては、画像データをサブサンプリング処理した後に回転処理するとともに、この回転処理に際して画像回転部4で適用される画像の回転角度に応じて、サブサンプリング部4によるサブサンプリング処理の処理方向(主走査方向、副走査方向)を切り替えることにより、画像データの輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係を変えることなく、2つの画素間で色差成分Cr,Cbが隣接する方向にアップサンプリング処理を行うことができる。これにより、色差成分Cr,Cbの組み合わせでアップサンプリングが行われるため、画像の色情報を適切に再現することができる。
【0027】
さらに詳述すると、上記従来の技術で記述した特許文献1に記載の技術では、先ず、図4(A)に示すサブサンプリング実行前の画像データ(輝度信号Yと色差信号Cr,Cbに分離された画像データ)に対して、主走査方向にサブサンプリング処理を行うことにより、図4(B)に示すサブサンプリング実行後の画像データを生成する。次に、サブサンプリング実行後の画像データを例えば左90°で回転処理することにより、図4(C)に示す回転後の画像データを生成する。次いで、回転後の画像データにおいて対角位置の関係にある色差成分Cr,Cbを入れ替えることにより、図4(D)に示す入れ替え後の画像データを生成する。この場合、サンプリング実行前の画像データと色差成分Cr,Cbの入れ替え後の画像データで、輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係が崩れてしまう。
【0028】
これに対して、上記第1処理例においては、先ず、図5(A)に示すサブサンプリング後の画像データに対して、例えば回転処理時に適用される画像の回転角度が左90°であることを予め認識していると、この回転角度に応じて、サブサンプリング処理を副走査方向に行うため、図5(B)に示すサブサンプリング実行後の画像データを生成する。次いで、サブサンプリング実行後の画像データを左90°で回転処理することにより、図5(C)に示す回転後の画像データを生成する。この場合、サンプリング実行前の画像データと色差成分Cr,cbの入れ替え後の画像データで、輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係が変わらずに保持される。また、主走査方向にサブサンプリングを行う場合に、その処理方向に沿う2つの画素間で色差成分Cr,Cbが互いに隣接した状態となる。
【0029】
また、上記第1処理例においては、サブサンプリング処理した画像データを回転処理するため、回転処理後の画像データを格納するためのメモリ容量を削減できるとともに回転処理時間を短縮することができる。さらに、画像圧縮部5、画像伸長部6及びアップサンプリング部7は、それぞれ4:2:2形式の主走査方向のサブサンプリングにのみ対応するだけで済む。
【0030】
ちなみに、上記第1処理例においては、記憶部10のバッファ構成として、画像の回転処理後の画像データを記憶するページバッファ、画像の圧縮処理によって符号化された画像データを記憶する符号バッファ、画像の伸長処理によって復号化されかつアップサンプリング処理された画像データをラスターデータに変換するためのバッファを持つ構成となる。
【0031】
また、上記第1処理例において、例えば、「投影法」のように2つの画素間の演算処理(平均化処理など)によって2つの画素の代表画素値を算出するサブサンプリングの手法を採用すると、副走査方向のサブサンプリング処理を行う際にラインメモリが必要になる。このラインメモリを不要とするには、主走査方向のサブサンプリング処理では2つの画素間の演算処理によって代表画素値を算出する手法(投影法など)を採用し、副走査方向のサブサンプリング処理では2つの画素のうちの一方を間引く、いわゆる単純間引き法によって2つの画素の代表画素値を求める方法を採用すればよい。
【0032】
図6は本発明の画像処理装置によって行われる第2処理例を示すフローチャートである。先ず、画像入力部1からカラー画像データが入力されると、この入力されたカラー画像データをY/C分離部2で輝度成分Yと色差成分Cr,Cbに分離する(ステップS201、S202)。続いて、先のステップS202で分離した画像データの色差成分Cr,Cbを、サブサンプリング部3で主走査方向に1/2にサブサンプリング処理する(ステップS203)。このサンプリング処理は、後述する画像の回転角度にかかわらず、常に主走査方向に対してのみ行われる。
【0033】
次いで、画像回転部4で画像データを回転処理する(ステップS204)。このとき、画像の回転角度は、0°、90°、180°、270°のいずれかが適用されるため、この適用された回転角度にしたがって画像データを回転処理する。
【0034】
これにより、画像の回転角度が0°又は180°で回転処理された後の画像データは、いずれも色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理したデータと同様のものとなる。この場合、色差成分Cr,Cbは主走査方向に沿う2つの画素間で互いに隣接した状態となる。一方、画像の回転角度が90°又は270°で回転処理された後の画像データは、いずれも色差成分Cr,Cbを副走査方向に1/2にサブサンプリング処理したデータと同様のものとなる。この場合、色差成分Cr,Cbは副走査方向に沿う2つの画素間で互いに隣接した状態となる。
【0035】
そこで、続くステップS205においては、その前のステップS204の画像回転処理で適用された画像の回転角度が0°又は180°であるか否かを判定する。そして、画像の回転角度が0°又は180°である場合(ステップS205で「Yes」の場合)は、画像回転部4で回転処理された画像データを、色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理した4:2:2形式の画像データとして、画像圧縮部5による画像の圧縮処理(ステップS206)、画像伸長部6による画像の伸長処理(ステップS207)及びアップサンプリング部7による画像のアップサンプリング処理(ステップS208)を順に行う。このとき、アップサンプリング部7は、画像データの取り扱い形式にしたがって、画像データを主走査方向(色差成分Cr,Cbが隣接する方向)に2倍にアップサンプリングする。この主走査方向のアップサンプリングに際しては、一つの画素の画素値から演算処理によって2つの画素の画素値を算出する手法を用いることが望ましい。
【0036】
これに対して、画像の回転角度が90°又は270°である場合(ステップS205で「No」の場合)は、画像回転部4で回転処理された画像データを、色差成分Cr,Cbを副走査方向に1/2にサブサンプリング処理した4:2:2形式の画像データとして、画像圧縮部5による画像の圧縮処理(ステップS209)、画像伸長部6による画像の伸長処理(ステップS210)及びアップサンプリング部7による画像のアップサンプリング処理(ステップS211)を順に行う。このとき、アップサンプリング部7は、画像データの取り扱い形式にしたがって、画像データを副走査方向(色差成分Cr,Cbが隣接する方向)に2倍にアップサンプリングする。この副走査方向のアップサンプリングに際しては、一つの画素の画素値を、副走査方向で隣接する2つの画素の画素値として複数回出力する手法を採用することが望ましい。その後は、アップサンプリング部7から供給された画像データを画像出力部8で出力する(ステップS212)。
【0037】
この第2処理例においては、サブサンプリング部4で常に色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理するとともに、その後の画像データのアップサンプリング処理の処理方向を、画像の回転処理で適用された画像の回転角度に応じて切り替えることにより、画像データの輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係を変えることなく、2つの画素間で色差成分Cr,Cbが隣接する方向にアップサンプリング処理を行うことができる。これにより、色差成分Cr,Cbの組み合わせでアップサンプリングが行われるため、画像の色情報を適切に再現することができる。
【0038】
また、第2処理例においては、サブサンプリング処理した画像データを回転処理するため、回転処理後の画像データを格納するためのメモリ容量を削減できるとともに回転処理時間を短縮することができる。さらに、サブサンプリング部3は、4:2:2形式の主走査方向のサブサンプリングにのみ対応するだけで済む。
【0039】
ちなみに、上記第2処理例においては、記憶部10のバッファ構成として、、画像の回転処理後の画像データを記憶するページバッファ、画像の圧縮処理によって符号化された画像データを記憶する符号バッファ、画像の伸長処理によって復号化されかつアップサンプリング処理された画像データをラスターデータに変換するためのバッファを持つ構成となる。
【0040】
図7は本発明の画像処理装置によって行われる第3処理例を示すフローチャートである。先ず、画像入力部1からカラー画像データが入力されると、この入力されたカラー画像データをY/C分離部2で輝度成分Yと色差成分Cr,Cbに分離する(ステップS301、S302)。続いて、先のステップS302で分離した画像データの色差成分Cr,Cbを、サブサンプリング部3で主走査方向に1/2にサブサンプリング処理する(ステップS303)。このサンプリング処理は、後述する画像の回転角度にかかわらず、常に主走査方向に対してのみ行われる。
【0041】
次いで、画像圧縮部5で画像の圧縮処理を行った後、画像伸長部6で画像の伸長処理を行う(ステップS304、S305)。次に、画像回転部4で画像データを回転処理する(ステップS306)。このとき、画像の回転角度は、0°、90°、180°、270°のいずれかが適用されるため、この適用された回転角度にしたがって画像データを回転処理する。
【0042】
これにより、画像の回転角度が0°又は180°で回転処理された後の画像データは、いずれも色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理したデータと同様のものとなる。この場合、色差成分Cr,Cbは主走査方向に沿う2つの画素間で互いに隣接した状態となる。また、画像の回転角度が90°又は270°で回転処理された後の画像データは、いずれも色差成分Cr,Cbを副走査方向に1/2にサブサンプリング処理したデータと同様のものとなる。この場合、色差成分Cr,Cbは副走査方向に沿う2つの画素間で互いに隣接した状態となる。
【0043】
そこで、続くステップS307においては、その前のステップS306の画像回転処理で適用された画像の回転角度が0°又は180°であるか否かを判定する。そして、画像の回転角度が0°又は180°である場合(ステップ307で「Yes」の場合)は、画像回転部4で回転処理された画像データを、色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理した4:2:2形式の画像データとして、アップサンプリング部7による画像のアップサンプリング処理を行う(ステップS308)。このとき、アップサンプリング部7は、画像データの取り扱い形式にしたがって、画像データを主走査方向(色差成分Cr,Cbが隣接する方向)に2倍にアップサンプリングする。この主走査方向のアップサンプリングに際しては、一つの画素の画素値から演算処理によって2つの画素の画素値を算出する手法を用いることが望ましい。
【0044】
これに対して、画像の回転角度が90°又は270°である場合(ステップS307で「No」の場合)は、画像回転部4で回転処理された画像データを、色差成分Cr,Cbを副走査方向に1/2にサブサンプリング処理した4:2:2形式の画像データとして、アップサンプリング部7による画像のアップサンプリング処理を行う(ステップS309)。このとき、アップサンプリング部7は、画像データの取り扱い形式にしたがって、画像データを副走査方向(色差成分Cr,Cbが隣接する方向)に2倍にアップサンプリングする。この副走査方向のアップサンプリングに際しては、一つの画素の画素値を、副走査方向で隣接する2つの画素の画素値として複数回出力する手法を採用することが望ましい。その後は、アップサンプリング部7から供給された画像データを画像出力部8で出力する(ステップS310)。
【0045】
この第3処理例においては、サブサンプリング部4で常に色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理するとともに、その後の画像データのアップサンプリング処理の処理方向を、画像の回転処理で適用された画像の回転角度に応じて切り替えることにより、画像データの輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係を変えることなく、2つの画素間で色差成分Cr,Cbが隣接する方向にアップサンプリング処理を行うことができる。これにより、色差成分Cr,Cbの組み合わせでアップサンプリングが行われるため、画像の色情報を適切に再現することができる。
【0046】
また、第3処理例においては、サブサンプリング処理した画像データを回転処理するため、回転処理後の画像データを格納するためのメモリ容量を削減できるとともに回転処理時間を短縮することができる。さらに、サブサンプリング部3、画像圧縮部5及び画像伸長部6は、それぞれ4:2:2形式の主走査方向のサブサンプリングにのみ対応するだけで済む。
【0047】
また、アップサンプリング処理後に画像の回転処理を行う場合は、アップサンプリング処理後に画像データを一旦メモリに書き戻す必要がある。これに対して、上記第3処理例で示すように、画像の回転処理後にアップサンプリング処理を行う場合は、アップサンプリング処理後に画像データをメモリに書き戻す必要がないため、メモリ容量としてはサブサンプリング処理後の画像データの容量分だけで済む。
【0048】
ちなみに、上記第3処理例においては、記憶部10のバッファ構成として、画像の圧縮処理によって符号化された画像データを記憶する符号バッファ、画像の伸長処理によって復号化されかつアップサンプリング処理された画像データをラスターデータに変換するためのバッファ、画像の回転処理後の画像データを記憶するページバッファを持つ構成となる。
【0049】
図8は本発明の画像処理装置によって行われる第4処理例を示すフローチャートである。先ず、画像入力部1からカラー画像データが入力されると、この入力されたカラー画像データをY/C分離部2で輝度成分Yと色差成分Cr,Cbに分離する(ステップS401、S402)。続いて、先のステップ402で分離した画像データの色差成分Cr,Cbを、サブサンプリング部3で主走査方向に1/2にサブサンプリング処理する(ステップS403)。このサブサンプリング処理は、後述する画像の回転角度にかかわらず、常に主走査方向に対してのみ行われる。
【0050】
次いで、画像圧縮部5で画像の圧縮処理を行った後、画像伸長部6で画像の伸長処理を行う(ステップS404、S405)。次に、画像伸長部6から供給された画像データの色差成分Cr,Cbをアップサンプリング部7で主走査方向に2倍にアップサンプリング処理した後、画像回転部4で画像の回転処理を行う(ステップS406、S407)。アップサンプリング部7でアップサンプリング処理された画像データはページ単位でページバッファ(格納手段)に格納される。その後、画像回転部4から供給された画像データを画像出力部8で出力する(ステップS408)。
【0051】
ここで、画像回転部4は、アップサンプリング処理後にページバッファに格納された画像データを、画像の回転角度に応じた順序でページバッファから読み出して回転処理した後、1ページ分の画像データをバッファ手段に記憶することなく画像出力部8に供給し、この画像出力部8からプリンタ等で出力可能なラスター順序で画像データを出力する。ページバッファからの画像データの読み出しは、例えば、画像の回転角度が0°の場合は、ページバッファ内の画像データを左上から右下に向かって順に読み出すことで行われ、画像の回転角度が左90°の場合は、ページバッファ内の画像データを右上から左下に向かって順に読み出すことで行われる。また、画像の回転角度が180°の場合は、ページバッファ内の画像データを右下から左上に向かって順に読み出すことで行われ、画像の回転角度が左270°の場合は、ページバッファ内の画像データを左下から右上に向かって順に読み出すことで行われる。
【0052】
この第4処理例においては、サブサンプリング部4で常に色差成分Cr,Cbを主走査方向に1/2にサブサンプリング処理し、その後、画像データをアップサンプリング処理した後で、画像の回転角度に応じた順序でページバッファから画像データを読み出して回転処理することにより、画像データの輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係を変えることなく、2つの画素間で色差成分Cr,Cbが隣接する方向にアップサンプリング処理を行うことができる。これにより、色差成分Cr,Cbの組み合わせでアップサンプリングが行われるため、画像の色情報を適切に再現することができる。
【0053】
また、第4処理例においては、サブサンプリング処理した画像データを回転処理するため、回転処理後の画像データを格納するためのメモリ容量を削減できるとともに回転処理時間を短縮することができる。さらに、サブサンプリング部3、画像圧縮部5、画像伸長部6、アップサンプリング部7は、それぞれ4:2:2形式の主走査方向のサブサンプリングにのみ対応するだけで済む。
【0054】
ちなみに、上記第4処理例においては、記憶部10のバッファ構成として、画像の圧縮処理によって符号化された画像データを記憶する符号バッファ、画像の伸長処理によって復号化された画像データを記憶するページバッファを持つ構成となる。
【0055】
また、上記第4処理例においては、画像の回転角度が0°又は180°の場合、回転処理するデータ量を削減するために、画像を回転処理した後にアップサンプリング処理することも可能である。
【0056】
図9は本発明の画像処理装置によって行われる第5処理例を示すフローチャートである。先ず、画像入力部1からカラー画像データが入力されると、この入力されたカラー画像データをY/C分離部2で輝度成分Yと色差成分Cr,Cbに分離する(ステップS501、S502)。次に、先のステップS501で入力された画像データが既に4:2:2形式で主走査方向にサブサンプリングされた画像データ(サブサンプリング済の画像データ)であるかどうかを確認する(ステップS503)。そして、「Yes」の場合はステップS504に進み、「No」の場合はステップS505に移行する。
【0057】
ステップS504においては、上記入力されたカラー画像データが既に圧縮処理された符号データ(圧縮済の画像データ)であるかどうかを確認する。そして、「Yes」の場合は上記第3処理例のステップS305(図7参照)からの処理に移行し、「No」の場合は上記第3処理例のステップS304(図7参照)からの処理に移行する。
【0058】
一方、ステップS505においては、画像の回転処理に適用される回転角度を、サブサンプリングを行う前に予め把握しているかどうかを確認し、予め把握している場合(「Yes」の場合)は上記第1処理例のステップS103(図3参照)からの処理に移行し、予め把握していない場合(「No」の場合)は上記第3処理例のステップS303(図7参照)からの処理に移行する。
【0059】
この第5処理例においては、入力された画像データがサブサンプリング済であるか、圧縮済であるかによって、或いは、入力された画像データに適用される画像の回転角度を予め把握しているかどうかによって、それぞれ処理の順序を切り替えるとともに、アップサンプリング処理の処理方向又はサブサンプリング処理の処理方向を切り替えるため、上記第1処理例や上記第3処理例と同様に、画像データの輝度成分Yと色差成分Cr,Cbの対応関係を変えることなく、2つの画素間で色差成分Cr,Cbが隣接する方向にアップサンプリング処理を行うことができる。これにより、色差成分Cr,Cbの組み合わせでアップサンプリングが行われるため、画像の色情報を適切に再現することができる。
【0060】
また、第5処理例においては、サブサンプリング処理した画像データを回転処理するため、回転処理後の画像データを格納するためのメモリ容量を削減できるとともに回転処理時間を短縮することができる。さらに、画像圧縮部5及び画像伸長部6は、それぞれ4:2:2形式の主走査方向のサブサンプリングにのみ対応するだけで済む。
【0061】
ちなみに、上記第5処理例においては、記憶部10のバッファ構成として、画像の圧縮処理によって符号化された画像データを記憶する符号バッファ、画像の伸長処理によって復号化されかつアップサンプリング処理された画像データをラスターデータに変換するためのバッファ、画像の回転処理後の画像データを記憶するページバッファを持つ構成となる。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、メモリ容量の削減や処理時間の短縮などを目的として画像データをサブサンプリングした後に回転処理する場合でも、画像データの輝度成分と色差成分の対応関係を変えることなく、色情報の再現に適した方向でアップサンプリングを行うことができる。これにより、画像の色情報を適切に再現できるため、画質の低下を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図2】 サブサンプリングとアップサンプリングの概念図である。
【図3】 本発明の画像処理装置によって行われる第1処理例を示すフローチャートである。
【図4】 従来技術による画像データの遷移図である。
【図5】 第1処理例による画像データの遷移図である。
【図6】 本発明の画像処理装置によって行われる第2処理例を示すフローチャートである。
【図7】 本発明の画像処理装置によって行われる第3処理例を示すフローチャートである。
【図8】 本発明の画像処理装置によって行われる第4処理例を示すフローチャートである。
【図9】 本発明の画像処理装置によって行われる第5処理例を示すフローチャートである。
【図10】 従来技術の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
1…画像入力部、2…Y/C分離部、3…サブサンプリング部、4…画像回転部、5…画像圧縮部、6…画像伸長部、7…アップサンプリング部7、画像出力部8、制御部9、記憶部10
Claims (11)
- 画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段から入力された画像データを輝度成分と色差成分に分離する分離手段と、
前記分離手段で分離処理された画像データをサブサンプリングするサブサンプリング手段と、
前記サブサンプリング手段でサブサンプリング処理された後の画像データを回転する画像回転手段と、
前記画像回転手段で適用される画像の回転角度に応じて、前記サブサンプリング手段で前記画像データをサブサンプリング処理するときの処理方向を切り替える制御手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記制御手段は、前記画像の回転角度が0°又は180°の場合は、前記サブサンプリング処理するときの処理方向を第1の方向に設定し、前記画像の回転角度が90°又は270°の場合は、前記サブサンプリング処理するときの処理方向を前記第1の方向に直交する第2の方向に設定する
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記サブサンプリング手段は、前記第1の方向にサブサンプリングする際は当該第1の方向で隣接する2つの画素間の演算処理により当該2つの画素の代表画素値を算出し、前記第2の方向にサブサンプリングする際は前当該第2の方向で隣接する2つの画素の一方を間引くことにより当該2つの画素の代表画素値を求める
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段から入力された画像データを輝度成分と色差成分に分離する分離手段と、
前記分離手段で分離処理された画像データを第1の方向にサブサンプリングするサブサンプリング手段と、
前記サブサンプリング手段でサブサンプリング処理された後の画像データを回転する画像回転手段と、
前記画像回転手段で回転処理された後の画像データをアップサンプリングするアップサンプリング手段と、
前記画像回転手段で適用された画像の回転角度に応じて、前記アップサンプリング手段で前記画像データをアップサンプリング処理するときの処理方向を切り替える制御手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記制御手段は、前記画像の回転角度が0°又は180°の場合は、前記アップサンプリング処理するときの処理方向を第1の方向に設定し、前記画像の回転角度が90°又は270°の場合は、前記アップサンプリング処理するときの処理方向を前記第1の方向に直交する第2の方向に設定する
ことを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。 - 画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段から入力された画像データを輝度成分と色差成分に分離する分離手段と、
前記分離手段で分離処理された画像データをサブサンプリングするサブサンプリング手段と、
前記サブサンプリング手段でサブサンプリング処理された後の画像データをアップサンプリングするアップサンプリング手段と、
前記アップサンプリング手段でアップサンプリング処理された画像データをページ単位で格納する格納手段から画像の回転角度に応じた順序で画像データを読み出して回転処理する画像回転手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記アップサンプリング手段でアップサンプリング処理された画像データをバッファ手段に一時記憶することなく前記画像回転手段に供給する
ことを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。 - 画像データを出力する画像出力手段を備えるとともに、前記画像回転手段で回転処理した1ページ分の画像データをバッファ手段に記憶することなく前記画像出力手段に供給する
ことを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。 - 画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段から入力された画像データを輝度成分と色差成分に分離する分離手段と、
画像データをサブサンプリングするサブサンプリング手段と、
画像データを回転する画像回転手段と、
画像データを圧縮する画像圧縮手段と、
画像データを伸長する画像伸長手段と、
画像データをアップサンプリングするアップサンプリング手段と、
前記画像入力手段から入力された画像データがサブサンプリング済の画像データである場合は、当該画像データを前記画像圧縮手段で圧縮処理しかつ前記画像伸長手段で伸長処理した後に前記画像回転手段で回転処理し、その後、前記画像回転手段で適用された画像の回転角度に応じて、前記アップサンプリング手段で前記画像データをアップサンプリング処理するときの処理方向を切り替えるように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記制御手段は、前記画像入力手段から入力された画像データがサブサンプリング済でかつ圧縮済の画像データである場合は、当該画像データを前記画像圧縮手段で圧縮処理することなく前記画像伸長手段で伸長処理するように制御する
ことを特徴とする請求項9記載の画像処理装置。 - 画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段から入力された画像データを輝度成分と色差成分に分離する分離手段と、
画像データをサブサンプリングするサブサンプリング手段と、
画像データを回転する画像回転手段と、
画像データを圧縮する画像圧縮手段と、
画像データを伸長する画像伸長手段と、
画像データをアップサンプリングするアップサンプリング手段と、
前記画像入力手段から入力された画像データを前記画像回転手段で回転処理する際の回転角度を予め把握している場合は、この把握した回転角度に応じて、前記サブサンプリング手段で前記画像データをサブサンプリング処理するときの処理方向を切り替えるように制御し、前記回転角度を予め把握していない場合は、前記画像データを前記サブサンプリング手段で第1の方向にサブサンプリングした後に前記画像圧縮手段及び前記画像伸長手段でそれぞれ画像の圧縮処理及び伸長処理を行い、その後、前記画像回転手段で画像データの回転処理を行った後、当該回転処理で適用された画像の回転角度に応じて、前記アップサンプリング手段で前記画像データをアップサンプリング処理するときの処理方向を切り替えるように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
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