JP4010752B2 - 画像処理装置と画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
画像処理装置と画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4010752B2 JP4010752B2 JP2000225692A JP2000225692A JP4010752B2 JP 4010752 B2 JP4010752 B2 JP 4010752B2 JP 2000225692 A JP2000225692 A JP 2000225692A JP 2000225692 A JP2000225692 A JP 2000225692A JP 4010752 B2 JP4010752 B2 JP 4010752B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- quantization
- color
- average value
- image processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/46—Colour picture communication systems
- H04N1/64—Systems for the transmission or the storage of the colour picture signal; Details therefor, e.g. coding or decoding means therefor
- H04N1/646—Transmitting or storing colour television type signals, e.g. PAL, Lab; Their conversion into additive or subtractive colour signals or vice versa therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、画像処理装置と画像処理方法及び該画像処理方法を実現するためのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
従来より、ＲＧＢ成分を有するカラー画像の伝送・蓄積の際には、データ量を削減するため、該データを符号化（量子化）して圧縮するのが一般的である。
【０００４】
ここで、上記ＲＧＢ成分は成分間の相関が高いため、ＲＧＢ成分を該相関の低い明度信号と色信号とに色変換した上で上記圧縮が施される。
【０００５】
そして、上記色変換に関しては、従来から種々の方法が考えられているが、例えば以下の変換行列によりＲＧＢ成分を明度信号Ｙと色信号Ｃｂ，Ｃｒに変換するＹＣｂＣｒ変換が知られている。
【０００６】
【数１】
また、より簡易で高速な色変換方法として、ＲＧＢ成分を以下の式により明度信号Ｙと色信号Ｕ，Ｖに変換するＲＣＴ（Reversible Component Transform）が知られている。
【０００７】
【数２】
なお、上式により示された変換は明らかに可逆な変換であるため、明度信号Ｙ及び色信号Ｕ，Ｖに逆変換を施すことによって、明度信号Ｙ及び色信号Ｕ，ＶからＲＧＢ成分を復元することが可能とされる。
【０００８】
ここで、現在においては、上記復元により得られる画像の色と原画像の色との間における誤差が小さい画像を生成する技術が求められている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のようなニーズに応えるためになされたものであって、圧縮された画像信号から原画像に対し誤差の少ない画像を生成する画像処理装置と画像処理方法及び該画像処理方法を実現するためのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換する色変換手段と、色変換手段から出力された明度信号に直交変換を施す直交変換手段と、色変換手段から出力された色信号の平均値を算出する平均化手段と、直交変換手段及び平均化手段から出力された信号に量子化処理を施す量子化手段と、を有し、量子化手段は、平均化手段により算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号を量子化することにより生じる色の誤差を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の目的は、所定値は０であり、前記量子化手段は、色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数を決定するため、量子化効率を高めることができる。
【００１２】
また、本発明の目的は、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記量子化手段は、前記平均化手段で算出されたＵ信号の平均値が、前記平均化手段により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。このような手段によっても、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数が決定されるため、量子化効率を高めることができる。
【００１３】
また、本発明の目的は、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記平均化手段は、前記色変換手段から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出する第１の平均化手段と、前記色変換手段から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出する第２の平均化手段と、を有し、前記量子化手段は、前記第１の平均化手段で算出された平均値が所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。このような手段によっても、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数が決定されるため、量子化効率を高めることができる。
【００１４】
また、本発明の目的は、画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換するステップ１と、色変換工程から出力された明度信号に直交変換を施すステップ２と、色変換工程から出力された色信号の平均値を算出するステップ３と、ステップ２及びステップ３から出力された信号に量子化処理を施すステップ４と、を有し、ステップ４では、前記ステップ３において算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号を量子化することにより生じる色の誤差を容易に抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の目的は、前記所定値は０であり、前記ステップ４では、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数を決定するため、量子化効率を容易に高めることができる。
【００１６】
また、本発明の目的は、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、ステップ４では、ステップ３により算出されたＵ信号の平均値が、ステップ３により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法を提供することにより達成される。このような手段によっても、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数が決定されるため、容易に量子化効率を高めることができる。
【００１７】
また、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記ステップ３は、前記色変換工程から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出するステップ５と、前記色変換工程から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出するステップ６と、を有し、前記ステップ４では、前記ステップ５により算出された平均値と所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号に応じた色の誤差特性を考慮した量子化を容易に実現することができる。
【００１８】
また、本発明の目的は、コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換するステップ１と、前記色変換工程から出力された明度信号に直交変換を施すステップ２と、前記色変換工程から出力された色信号の平均値を算出するステップ３と、前記ステップ２及び前記ステップ３から出力された信号に量子化処理を施すステップ４と、を有し、前記ステップ４では、前記ステップ３において算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号を量子化することにより生じる色の誤差が抑制された画像をコンピュータにより容易に生成することができる。
【００１９】
また、本発明の目的は、コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、前記所定値は０であり、前記ステップ４では、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、コンピュータにより色信号に対する色の誤差の特性に応じた量子化レベル数が決定され、該量子化レベル数の下で色信号が量子化されるため、コンピュータにおける量子化効率を高めることができる。
【００２０】
また、本発明の目的は、コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記ステップ４では、前記ステップ３により算出されたＵ信号の平均値が、前記ステップ３により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、コンピュータにより色信号に対する色の誤差の特性に応じた量子化レベル数が決定され、該量子化レベル数の下で色信号が量子化されるため、コンピュータにおける量子化効率を高めることができる。
【００２１】
また、本発明の目的は、コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記ステップ３は、前記色変換工程から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出するステップ５と、前記色変換工程から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出するステップ６と、を有し、前記ステップ４では、前記ステップ５により算出された平均値と所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、コンピュータによって、色信号による色の誤差特性を考慮した色信号の量子化を容易に実現することができる。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２３】
まず一例として、ＲＣＴを施した後に得られた色信号Ｕ，Ｖについて、色信号Ｕ，Ｖの特性を考慮することなく線形かつ正負対称に量子化を施す場合を考える。
【００２４】
なお、以下に説明する量子化方法は、より具体的には、画像信号から抽出される色成分（色信号）をウェーブレット変換等で周波数毎に分解した場合、画素毎における色成分を単純平均することにより得られる低周波成分に適用することができる。
【００２５】
また、ＲＧＢ成分が各々０〜２５５までの値を取るとき、色信号Ｕ，Ｖは共に−２５５から＋２５５（９ビット）までの値を取るが、色信号Ｕ，Ｖを各々８ビット（２５６レベル）に量子化する場合には、例えば以下の表１に示されるような線形量子化を図ることができる。
【００２６】
【表１】
ここで、量子化後の色信号Ｕ，Ｖに逆ＲＣＴを施せば、復号されたＲ'Ｇ'Ｂ'成分が得られるが、当然ながら元のＲＧＢ成分とＲ'Ｇ'Ｂ'成分との間には誤差が生じる。そして、かかる誤差は人の目によって色の誤差（例えば公知のＬａｂ空間における色差、以下「Ｌａｂ色差」と呼ぶ。）として知覚される。
【００２７】
このとき、表１に示されるように、量子化の度合い（圧縮率）が小さい場合には該色の誤差も小さいため人の目により知覚できないことが多いが、圧縮率を大きくすると上記色の誤差が人の目により知覚可能なレベルに達してしまうという問題がある。
【００２８】
以下においては、色信号を高い圧縮率で量子化した場合であっても、原画像の色に忠実な色が再現された復元画像を得ることのできる画像処理装置と画像処理方法について具体的に説明する。
【００２９】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成及び動作を示す図である。図１に示されるように、本実施の形態１に係る画像処理装置は、ハードディスク１と、データバスＢＳと、パーソナルコンピュータＰＣと、プリンタ１３とを備える。そして、ハードディスク１は第一記憶領域３を含み、パーソナルコンピュータＰＣは第一及び第二記憶領域７，９を有するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１とを含む。また、プリンタ１３は中央演算処理装置（ＣＰＵ）１５と、第一及び第二記憶領域１９，２１を有するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１７とを含む。
【００３０】
ここで、ハードディスク１とＲＡＭ５、ＣＰＵ１１、及びプリンタ１３はそれぞれデータバスＢＳに接続される。また、ＲＡＭ１７に含まれた第一及び第二記憶領域１９，２１は共にＣＰＵ１５に接続される。
【００３１】
上記のような構成を有する画像処理装置においては、ハードディスク１の第一記憶領域３に格納されたオリジナル画像は、ＣＰＵ１１によりＲＡＭ５内の第一記憶領域７に読み込まれる（（１））。そして、ＣＰＵ１１は第一記憶領域７に読み込まれた画像を部分的に読み込み、以下に説明する量子化方法によって該画像信号を量子化し、圧縮する（（２））。さらに、ＣＰＵ１１は圧縮した画像信号をＲＡＭ５の第二記憶領域９に書き込む（（３））。
【００３２】
その後、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ５の第二記憶領域９に書き込まれた画像信号をプリンタ１３の第一記憶領域１９に記録する（（４））。これにより、プリンタ１３に含まれたＣＰＵ１５は、第一記憶領域１９に記録された被圧縮画像信号を読み込み上記量子化方法を逆に辿って復号値を得ることにより、画像の伸長を行う（（５））。そして、ＣＰＵ１５は該伸長後の画像信号をＲＡＭ１７の第二記憶領域２１に書き込む（（６））。
【００３３】
これにより、プリンタ１３は、ＲＡＭ１７の第二記憶領域２１に書き込まれた画像信号に応じて、所定の手順に従って該画像をプリントアウトする。以上のような動作によって、プリンタ１３へ送信するデータ量が低減されるため、該送信時間が短縮され、該圧縮や伸長に要する時間を考慮しても高速なプリントが可能となる。
【００３４】
次に、図１に示された画像処理装置の他の動作を、図２を参照しつつ説明する。ハードディスク１の第一記憶領域３に格納されたオリジナル画像は、ＣＰＵ１１によりＲＡＭ５内の第一記憶領域７に読み込まれる（（１））。そして、ＣＰＵ１１は、第一記憶領域７に格納された画像信号を部分的に読み込み、以下に説明する量子化方法により画像信号を量子化し圧縮する（（２））。その後、ＣＰＵ１１は、圧縮後の画像信号をＲＡＭ５内の第二記憶領域９に書き込む（（３））。
【００３５】
そして、以上のような動作によりオリジナル画像の全てが圧縮されると、ＣＰＵ１１は圧縮後のデータをハードディスク１内の第二記憶領域４に記録する（（４））。
【００３６】
以下において、本実施の形態に係る上記量子化方法について具体的に説明する。ここで、上記信号変換は、上記のようにＲＧＢ信号間の相関を低減するために行われるものであるから、信号の圧縮にあたってはＲＣＴの結果において各成分に生じる特性について考慮することが望ましい。特に、色信号成分の特性は、圧縮率が低い場合には上記のように考慮せずに済む場合もあるが、圧縮率を上げたい場合や伸長後高い画質を得たい場合には、該特性を考慮することが必要である。
【００３７】
そこで、本実施の形態に係る量子化方法においては、例えば所定の距離を隔てた観察によっては色の差異を知覚することが困難となるように、すなわち視覚的な色差、換言すれば色彩工学的な色差（例えば公知のＬａｂ色差や公知のＬＵＶ色差）が所定値以下となるように、色信号Ｕ，Ｖを量子化する。そして、例えばＲＣＴの場合には、色信号Ｕ，Ｖの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差を求め、該Ｌａｂ色差が所定値以下となるように、色信号Ｕ，Ｖに必要な量子化レベル数が決定される。なお、「量子化誤差」とは、量子化することにより生じる色信号の誤差、すなわち、量子化された色信号の値を復号（伸長）したときに得られた値が量子化前の値（元の値）に対して持つ誤差をいう。
【００３８】
ここで、上記色信号Ｕまたは色信号Ｖの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差（Ｌａｂ色差／ΔＵ、又はＬａｂ色差／ΔＶ）は、画像信号のＧ成分の値に応じて変化する。従って、例えば図３に示されるように、各Ｇ成分の値に応じた色信号Ｖを変数としたときの最大値を結ぶことにより得られる包絡線２３を、以下に説明する量子化において用いることとしても良い。
【００３９】
また、該量子化においては、全てのＧ成分の値において得られる該Ｌａｂ色差の平均値を用いても良いし、図４に示されるように、Ｇ成分が０や５０、１００といった主要な値を取るときの該Ｌａｂ色差を平均化することにより得られた曲線２５を用いても良い。
【００４０】
図５は、色信号Ｖの量子化誤差で生じる色差を示す図である。そして、図５（ａ）は、主要なＧ成分の値について求めた色信号Ｖの単位誤差当りに生じるＬａｂ色差の平均値を、色信号Ｕ，Ｖ平面上に示した等高図であり、図５（ｂ）に示された曲線３２は、図５（ａ）に示された等高図の一断面を示す。
【００４１】
以下、ＲＣＴを例にとり、図５の求め方について説明する。ＲＣＴにおいては、色信号ＶはＢ成分からＧ成分を引いた差として求められるが、ここでまずＧ成分を固定し、色信号ＶをΔＶだけ変化させることを考える。すなわち、量子化誤差によりＲＧＢ成分のうちでＢ成分が復号後にΔＶだけ増加したとする。
【００４２】
このとき、上記ＲＧＢ信号の色空間（いわゆる入力プロファイル）を、例えば標準ＲＧＢ信号空間等であると適宜設定した上で、ＲＧＢ信号を公知の方法により変換することによって、Ｌａｂ空間での座標値を得ることができる。そして、同様にＢ成分がΔＶだけ増加した該ＲＧＢ成分をＬ'ａ'ｂ'空間の座標値に変換することにより、元の値と復号後の値の間で生じるＬａｂ色差を求めることができる。
【００４３】
ここで、Ｇ成分を固定したままＲ成分とＢ成分を変化させれば、ＵＶ平面において色信号Ｖの量子化誤差ΔＶ当りに生じるＬａｂ色差の値を求めることができる。
【００４４】
以上より、該色差はＧ成分の値をパラメータとして変化することは明らかであり、また、ＲＣＴ以外の変換においても同様な手法によってＧ成分をパラメータとしたＬａｂ色差の変化を求められることは明らかである。また、Ｒ成分からＧ成分を引いた差として求められる色信号Ｕの量子化誤差により生じるＬａｂ色差も、上記と同様な方法により求めることができる。
【００４５】
ここで、図５（ａ）に示されるように、領域２７は該（Ｌａｂ色差／ΔＶ）の平均値が最も小さく、以下領域２８から領域３１まで順次（Ｌａｂ色差／ΔＶ）の平均値が大きくなる。なお、領域２６には、色信号Ｕ，Ｖが存在しない。
【００４６】
また、図５（ｂ）に示されたグラフにおいては、面積がＬａｂ色差を表すことになる。従って、本実施の形態に係る量子化方法においては、図５（ｂ）に示されるように、色信号Ｖの値が−２５５から＋２５５までを取る範囲において、曲線３２下の面積がそれぞれ所定値以下となるように、色信号Ｖの値を複数の範囲（区間Ａから区間Ｅ）に区分けする。そして、区分けされた区分の数が量子化レベル数とされ、色信号Ｖの量子化しきい値が決定される。なお例えば、各区間における色信号Ｖの復号値は、該区間における中間値とされる。
【００４７】
また、図５に示されるように、Ｌａｂ色差は色信号Ｖの正負に関して非対称性を有するが、以上のような方法により色信号を量子化すれば、該非対称性を考慮して的確な量子化を行うことができ、人の目で見たときにおける色の違いを低減することができる。
【００４８】
ここで例えば、上記のような量子化において、必要とされる量子化レベル数が２３である場合には、−２５５から＋２５５までの色信号Ｖの区間は５ビットの符号長を有するデータにより量子化されることになるが、上記のように色信号Ｕ，Ｖの特性を考慮した上で色信号の変域を分割し、分割することにより得られた区間に対応して量子化しきい値を設定すれば、Ｌａｂ色差を所定値以下にした状態で上記データを５ビット以下に縮減することもできる。
【００４９】
すなわち、例えば図５に示されるように、絶対値の等しい色信号Ｖの正負におけるＬａｂ色差が、色信号Ｕの値によらず約２対１の比を有する場合には、色信号Ｖの０以上における範囲は１６分割され、０未満の負の範囲は８分割される。そして、該負の範囲は、正負を識別する符号としての１ビットを含めた合計４ビットのデータにより量子化され、該０以上の範囲は正負を識別する符号としての１ビットを含めた合計５ビットのデータにより量子化される。
【００５０】
従って、この場合には、Ｌａｂ色差を所定値以下にしたままの状態で、色信号を平均４．５ビットのデータにより量子化することができる。すなわち、Ｌａｂ色差の特性を考慮して、色信号Ｖの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差が最大となる色信号Ｖの値（上記例においては、０）の前後において量子化レベル数を変えることにより、量子化効率を向上させることができる。
【００５１】
なお、上記単位量子化誤差当りのＬａｂ色差は、概ね色信号の極性（正負）が変化する点において最大となる場合があるため、量子化レベル数を変化させる際のしきい値を、色信号の極性変化点とすることができる。
【００５２】
また、上記のように−２５５から＋２５５までの色信号Ｖの区間は、一般的には量子化しきい値を格納したテーブルを使用することにより、非線形な量子化を行うこととなるが、Ｌａｂ色差の特性を考慮して色信号Ｖが負の範囲においては、正負を識別する符号を含めて４ビットのデータにより非線形量子化し、色信号Ｖが０以上の範囲においては、正負を識別する符号を含めて５ビットのデータにより線形量子化することもできる。すなわち、このような方法により量子化する場合には、０以上の色信号Ｖについては、テーブルを参照せずに量子化することが可能となる。ここで、該テーブルは一般的にメモリ内に格納されるため、０以上の色信号Ｖを線形量子化すれば、該量子化時に必要とされるメモリ量を削減することができる。
【００５３】
なお、上記のような線形量子化は、色信号の単位量子化誤差当りのＬａｂ色差が一定値と見なせる該区間において採用されることにより、Ｌａｂ色差を所定値以下とした量子化が容易に実現される。
【００５４】
また、上記Ｌａｂ色差においては、色信号Ｕに対する特性と色信号Ｖに対する特性とが相違する。図６は、色信号Ｕの量子化誤差で生じる色差のレベルを示す図５（ａ）に対応した等高図である。なお図６は、図５（ａ）と同様に、主要なＧ成分の値に対して求められた単位量子化誤差当りのＬａｂ色差の平均値を、ＵＶ平面上に表した等高図であり、該等高図の一断面が図７のグラフにより示される。
【００５５】
ここで、図７に示される単位量子化誤差当りのＬａｂ色差は、色信号Ｖの値に依存するが、−２５５から＋２５５までの色信号Ｕの区間を、負の範囲においては正負を識別する符号としての１ビットを含めた合計４ビットのデータにより量子化し、該０以上の範囲は正負を識別する符号としての１ビットを含めた合計５ビットのデータにより量子化することによって、量子化効率を向上させる。
【００５６】
またここで、色信号Ｕにおいても、上記色信号Ｖと同様に、負の範囲においては正負を識別する符号を含めて４ビットのデータにより非線形量子化し、０以上の範囲においては正負を識別する符号を含めて５ビットのデータにより線形量子化することもできる。
【００５７】
すなわち、本実施の形態に係る量子化方法は、色信号Ｕ及び色信号Ｖの量子化について有効であり、ＲＣＴへの適用において特に適した方法であるということができる。
【００５８】
また、図５（ａ）及び図６に示された等高図（両図における縦軸は同じスケールとする）を比較すると、色信号Ｖの量子化誤差により生じるＬａｂ色差は、色信号Ｕの量子化誤差により生じるＬａｂ色差よりも全体的に大きな値を取ることが分かる。ここで、上記のように両グラフにおいては、該グラフ上の面積がＬａｂ色差を意味することから、色信号Ｕの量子化と色信号Ｖの量子化との間においては、該面積を一定とするために量子化レベル数を変えることが有効である。
【００５９】
すなわち、色信号Ｖの量子化においては、色信号Ｖの変域を短い多数の区間に区分けして量子化レベル数を大きくすると共に、色信号Ｕの量子化においては、色信号Ｕの変域をより広く少ない数の区間に区分けして上記色信号Ｖの量子化レベル数よりも量子化レベル数が小さくされる。そして、このような方法を採用することによって、色信号の量子化により生ずる色の誤差を均一にし、色信号の復号後（伸長後）に得られる画像の質を均質にすることができる。
【００６０】
なお、上記の説明において、Ｌａｂ色差はCIE Ｌａｂ空間での色差とすることができる。また一般的にＬａｂ色差は、人の目により知覚された色の違いを定量的に示すと共に、色の差に対する人間の心理量を比較的よく反映した指標であり、簡易な計算により算出される。このことから、上記のような本実施の形態に係る量子化によれば、人間の知覚特性を比較的よく反映した量子化とすることができる。
【００６１】
ここで、上記Ｌａｂ色差は簡易かつ一般的に利用できる指標であることに特徴を有するが、色の差異に対する人間の心理量をより正確に反映するためには、上記Ｌａｂ色差を補正した量である修正CIELAB色差（Modified CIELAB色差）を用いることが好ましい。
【００６２】
以下において、上記量子化方法による画像処理の一例をより具体的に説明する。図８は、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明するブロック図である。図８に示されるように、図１及び図２に示されたＣＰＵ１１は、２×２画素切り出し部３３と、ＲＣＴ部３５と、Ｙ直行変換部３７と、Ｕ平均化部３９と、Ｖ平均化部４１と、Ｙ量子化部４３と、Ｕ量子化部４５と、Ｖ量子化部４７とを含む。
【００６３】
ここで、２×２画素切り出し部３３には０〜２５５（８ビット）の値をとるＲＧＢ成分を有する画像信号が供給され、Ｒ成分とＧ成分、及びＢ成分がそれぞれ４画素毎に切り出され、ＲＣＴ部３５へ供給される。そして、ＲＣＴ部３５は４画素単位で該ＲＧＢ成分に対してＲＣＴを施し、４画素単位で、変換後の信号ＹをＹ直交変換部３７へ、色信号ＵをＵ平均化部３９へ、色信号ＶをＶ平均化部４１へそれぞれ供給する。
【００６４】
さらに、Ｙ直交変換部３７は、供給された信号を離散コサイン変換やハール変換により直交変換してＹ量子化部４３へ供給する。また、Ｕ平均化部３９は供給された信号の平均値Ｕａを求め、Ｕ量子化部４５へ供給する。また、Ｖ平均化部４１は供給された信号の平均値Ｖａを求め、Ｖ量子化部４７へ供給する。ここで、上記においては、該色信号Ｕ，Ｖにおいて平均値を求める代わりに信号Ｙと同様な直交変換を施すこととしてもよい。なお、この場合には該直交変換後の低周波成分に対して、本発明に係る量子化方法を適用することができる。
【００６５】
また、直交変換された信号ＹはＹ量子化部４３により量子化（符号化）され、４画素単位で求められた平均値ＵａはＵ量子化部４５により量子化（符号化）され、同じく４画素単位で求められた平均値ＶａはＶ量子化部４７により量子化（符号化）される。
【００６６】
ここで、図８に示された各部による色信号Ｖの量子化動作を、図９に示されたフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１において、８ビットの色信号Ｖを縦横が２×２の４画素分入力する。次に、ステップＳ２において、該４画素分の色信号Ｖの平均値Ｖａを計算する。
【００６７】
そして、ステップＳ３において、算出された平均値Ｖａが０以上であるか否かを判断し、０以上である場合にはステップＳ４へ進み、０未満である場合にはステップＳ１０へ進む。次に、ステップＳ４においては８ビットで示された平均値Ｖａを、２で除することにより７ビットのデータに線形量子化し、ステップＳ１０においては０から２５５までの値をとる８ビットの平均値−Ｖａ（｜Ｖａ｜）を、以下の表２に示された量子化しきい値を規定するテーブルを参照して、７ビットの半分の量子化レベル数を有する６ビットのデータに非線形量子化する。
【００６８】
【表２】
ここで、平均値Ｖａの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差は、概ね原点０付近で最大となるため、上記のように平均値Ｖａの極性（正負）に応じて量子化レベル数が変えられる。
【００６９】
そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４又はステップＳ１０において量子化された平均値｜Ｖａ｜に対して、色信号Ｖの復号時に極性を判別するために１ビットの符号を接頭ビットとして付加し、量子化動作を終了する。
【００７０】
次に、図８に示された各部による色信号Ｕの量子化動作を、図１０に示されたフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１において、８ビットの色信号Ｕを縦横が２×２の４画素分入力する。次に、ステップＳ２において、該４画素分の色信号Ｕの平均値Ｕａを計算する。
【００７１】
そして、ステップＳ３において、算出された平均値Ｕａが０以上であるか否かを判断し、０以上である場合にはステップＳ４へ進み、０未満である場合にはステップＳ１０へ進む。次に、ステップＳ４においては８ビットで示された平均値Ｕａを、４で除することにより６ビットのデータに線形量子化し、ステップＳ１０においては０から２５５までの値をとる８ビットの平均値−Ｕａ（｜Ｕａ｜）を、量子化しきい値を規定するテーブルを参照して、５ビットのデータに非線形量子化する。
【００７２】
ここで、平均値Ｕａの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差は、概ね原点０付近で最大となるため、上記のように平均値Ｕａの極性（正負）に応じて量子化レベル数が変えられる。また上記のように、平均値Ｕａの量子化レベル数は、平均値Ｕａの正負によらず、平均値Ｖａの量子化レベル数より小さくされる。
【００７３】
そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４又はステップＳ１０において量子化された平均値｜Ｕａ｜に対して、色信号Ｕの復号時に極性を判別するために１ビットの符号を接頭ビットとして付加し、量子化動作を終了する。
【００７４】
次に、上記Ｌａｂ色差の計算方法の一例をより具体的に説明する。図１１は、本発明の実施の形態１に係るＬａｂ色差の計算方法を説明するブロック図である。図１１に示されるように、図１及び図２に示されたＣＰＵ１１は、Ｌａｂ変換部５１，５３と、入力プロファイル部４９と、Ｌａｂ色差計算部５５とを含む。
【００７５】
ここで、Ｌａｂ変換部５１，５３には入力プロファイル部４９から該変換を規定する情報が供給される。なお、「入力プロファイル」とは、画像信号のＲＧＢ成分をＬａｂ成分に変換するためのテーブルを意味する。そして、Ｌａｂ変換部５１，５３は、該テーブルを利用することにより、供給されたＲＧＢ成分をＬａｂ成分へ変換する。
【００７６】
一例として、Ｌａｂ変換部５１へＲ成分とＧ成分、及びＢ成分からなるデータＤ１が供給され、Ｌａｂ変換部５３へＲ'成分とＧ成分、及びＢ成分からなるデータＤ２が供給されるときには、図１１に示されるように、データＤ１はＬ成分とａ成分、及びｂ成分に変換され、データＤ２はＬ'成分とａ'成分、及びｂ'成分に変換される。そして、該Ｌ成分とａ成分、ｂ成分、Ｌ'成分、ａ'成分、及びｂ'成分は、共にＬａｂ色差計算部５５に供給される。
【００７７】
このときＬａｂ色差計算部５５は、次式によって該Ｌａｂ空間における色差ΔＥ＊を計算する。
【００７８】
ΔＥ＊＝｛（Ｌ−Ｌ'）２＋（ａ−ａ'）２＋（ｂ−ｂ'）２｝１／２なお、上記Ｌａｂ色差は簡易に得ることができるが、人間の心理量との対応により正確を期すためには、修正（Modified）Ｌａｂ色差ΔＥｍを用いることが好ましい。ここで、修正Ｌａｂ色差ΔＥｍは、ｈを０．７５とし、ｌを１．００とし、ｃを０．５０としたとき、次式により算出される。
【００７９】
ΔＥｍ＝｛（ｈΔＨ＊）２＋（ｌΔＬ＊）２＋（ｃΔＣ＊）２｝１／２上記においては、それぞれΔＨ＊＝｛ΔＥ＊２−ΔＬ＊２−ΔＣ＊２｝１／２ΔＬ＊＝Ｌ−Ｌ'ΔＣ＊＝｛ａ２＋ｂ２｝１／２−｛ａ'２＋ｂ'２｝１／２とされる。
【００８０】
以上より、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置と画像処理方法によれば、色信号の単位量子化誤差当りの色差が最大となる点、あるいは色信号の極性変化点の前後で該色信号の量子化レベル数を変えることとするため、色差の該色信号に対する非対称性を考慮した量子化を実現して量子化（符号化）効率を向上させると共に、原画像に対する色の誤差が小さい画像を生成することができる。
［実施の形態２］
図６に示されるように、Ｌａｂ色差は色信号Ｖの値に依存しているため、実際的には色信号Ｕの量子化レベル数を正確に決めにくい。そこで、図６に示されたＵＶ平面において、色信号Ｕと色信号Ｖとの大小関係によって分けられる二つの領域において、色信号の量子化方法を変えることが考えられる。
【００８１】
すなわち、本実施の形態２においては、量子化対象としない色信号に応じて、量子化対象とする色信号の量子化方法（量子化レベル数や量子化しきい値等）を変えることにより、Ｌａｂ色差が抑制される。そして、より具体的には、量子化対象とされない色信号と量子化対象とされる色信号とにより構成される平面上の領域を、量子化対象とする色信号の単位量子化誤差当りにおける色差が極大となる点の軌跡（図６に示された例においては、直線Ｖ＝Ｕ）により分割し、分割された各領域においてそれぞれ量子化方法を変えることとする。
【００８２】
また、色信号Ｖが色信号Ｕより大きいときは、量子化しきい値を格納したテーブルを参照しつつ色信号Ｕを非線形量子化し、色信号Ｖが色信号Ｕ以下の大きさであるときは色信号Ｕを線形量子化することができる。そして、このような方法により量子化すれば、色信号Ｖが色信号Ｕ以下の大きさを有する場合には、上記のようなテーブルを使用することなく量子化することができるため、量子化時に必要なメモリ量を削減することができる。
【００８３】
なお、上記線形量子化は、色信号の単位量子化誤差当りの色差が一定値となる範囲において適用されることが好ましいことは、上記実施の形態１と同様である。
【００８４】
また、本実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様に色信号Ｖの量子化レベル数を色信号Ｕの量子化レベル数よりも多くすれば、該量子化誤差により生じる色差を均一にして、ひいては復号後（伸長後）の画質を均質にすることができる。
【００８５】
本実施の形態２に係る画像処理装置は、図１に示された上記実施の形態１に係る画像処理装置と同様な構成を有し、ＣＰＵ１１には図８に示された各部が含まれる。以下においては、該ＣＰＵ１１による本実施の形態２に係る色信号Ｕの量子化方法について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００８６】
まず、ステップＳ１において、８ビットの色信号Ｕを縦横が２×２の４画素分入力する。次に、ステップＳ２において、Ｕ平均化部３９は該４画素分の色信号Ｕの平均値Ｕａを計算する。
【００８７】
そして、ステップＳ３において、算出された平均値ＵａがＶ平均化部４１により算出された平均値Ｖａ以上であるか否かを判断し、平均値Ｕａが平均値Ｖａ以上である場合にはステップＳ４へ進み、平均値Ｕａが平均値Ｖａ未満である場合にはステップＳ１０へ進む。次に、ステップＳ４においては、色信号Ｕの量子化において生じるＬａｂ色差が大きくかつ概ね一定であるため、正負を示す１ビットを含む９ビットのデータにより示された平均値Ｕａを、正負の符号を保持したままで、絶対値を示す８ビットのデータを４で除することによって６ビットのデータに線形量子化する。
【００８８】
一方、ステップＳ１０においては、色信号Ｕの量子化において生じるＬａｂ色差が小さくかつ非線形であるため、該９ビットのデータにより示された平均値Ｕａに対し正負の符号を保持したまま、量子化しきい値を規定するテーブルを参照しつつ、絶対値を示す８ビットのデータを５ビットのデータに非線形量子化する。
【００８９】
そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４又はステップＳ１０において量子化された平均値Ｕａに対して、復号時に色信号Ｕと色信号Ｖの大小を判別するために１ビットの符号を接頭ビットとして付加し、量子化動作を終了する。
【００９０】
なお、信号Ｙや平均値Ｖａの量子化、及びＬａｂ色差の算出など他の動作に関しては、上記実施の形態１に係る画像処理装置と同様に動作する。
【００９１】
以上より、本発明の実施の形態２に係る画像処理装置及び画像処理方法によれば、量子化対象としない色信号に応じて量子化対象とする色信号の量子化方法を変えるため、量子化された色信号同士の特性を考慮した量子化を行うことによって量子化効率を高めると共に、該量子化により生じる色差を抑制することができる。
［実施の形態３］
上記実施の形態においては、色信号Ｕ及び色信号Ｖを量子化（符号化）する方法について説明したが、色信号Ｕ及び色信号Ｖの量子化において生じるＬａｂ色差の特性を考慮すれば、ＵＶ平面上における直線Ｖ＝Ｕからの符号付き距離Ｌと、色信号Ｖとを量子化することも考えられる。
【００９２】
すなわち、図１３に示されるように、色信号Ｕの量子化誤差により生じる色差は、概ね直線Ｖ＝Ｕからの距離に依存し、色信号Ｕ，Ｖの値そのものに依存していない。従って、該直線Ｖ＝Ｕからの距離を正負の符号付きで量子化すれば、Ｌａｂ色差の特性を考慮しながら量子化レベル数や量子化しきい値を決定することができる。
【００９３】
なお、量子化された直線Ｖ＝Ｕからの符号付き距離Ｌと色信号Ｖとを復号すれば、色信号Ｕ，Ｖ自体を復号することができ、ひいてはＲＧＢ成分を復号することができる。また、このような量子化方法はＲＣＴに適用することが好適であるが、他の色変換に適用することもできる。
【００９４】
上記のように、直線Ｖ＝Ｕからの符号付き距離Ｌを量子化する場合には、該距離そのものを求めてそれを符号化することは煩雑であり、実装上は該距離と等価な別の量を量子化する方が好ましい。そこで例えば、図１３に示されるように、ＵＶ平面上の点Ｐ（ｕ，ｖ）について考えると、該点Ｐを通る傾き１の直線Ｖ＝Ｕ−ｕ＋ｖのＵ切片は点Ｑ（ｕ−ｖ，０）となるが、この点ＱのＵ座標である（ｕ−ｖ）の値は符号付き距離Ｌの２１／２倍となることが分かる。従って、本実施の形態においては、色信号Ｕと色信号Ｖの差を量子化する。
【００９５】
なお、本実施の形態に係る量子化方法においても、上記実施の形態に係る量子化方法と同様に色信号Ｕと色信号Ｖの差が０未満であるときは、量子化しきい値を格納したテーブルを参照しつつ色信号Ｕを非線形量子化し、色信号Ｕと色信号Ｖの差が０以上であるときは色信号Ｕを線形量子化することができる。
【００９６】
また、色信号Ｕの量子化誤差により生じるＬａｂ色差よりも色信号Ｖの量子化誤差により生じるＬａｂ色差の方が全体として大きな値をとっているため、上記実施の形態に係る量子化方法と同様に、色信号Ｖの量子化レベル数は、上記色信号Ｕと色信号Ｖとの差に対する量子化レベル数よりも多くすることが好ましい。
【００９７】
本実施の形態３に係る画像処理装置は、図１に示された上記実施の形態１に係る画像処理装置と同様な構成を有し、ＣＰＵ１１に対応する本実施の形態に係るＣＰＵには、図１４に示された各部が含まれる。すなわち、図１４に示されるように、本実施の形態に係るＣＰＵは、２×２画素切り出し部３３と、ＲＣＴ部３５と、Ｙ直行変換部３７と、（Ｕ−Ｖ）平均化部５７と、Ｖ平均化部４１と、Ｙ量子化部４３と、（Ｕ−Ｖ）量子化部５９と、Ｖ量子化部４７とを含む。
【００９８】
上記のような構成を有するＣＰＵは、上記実施の形態に係るＣＰＵ１１と同様に動作するが、ＲＣＴ部３５はＲＧＢ成分に対し４画素単位でＲＣＴを施して、４画素単位で、変換後の信号ＹをＹ直交変換部３７へ、色信号Ｕ及び色信号Ｖを（Ｕ−Ｖ）平均化部５７へ、色信号ＶをＶ平均化部４１へそれぞれ供給する。
【００９９】
そして、（Ｕ−Ｖ）平均化部５７は供給された色信号Ｕ及び色信号Ｖに応じて、色信号Ｕと色信号Ｖの差の平均値（Ｕ−Ｖ）ａを４画素単位で求め、（Ｕ−Ｖ）量子化部５９へ供給する。そして、該平均値（Ｕ−Ｖ）ａは（Ｕ−Ｖ）量子化部５９により量子化（符号化）される。なお、該量子化によって、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの値は、正負を示す１ビットの符号と絶対値を示す８ビットのデータを合わせた９ビットのデータにより表現される。
【０１００】
以下において、図１４に示された各部による信号（Ｕ−Ｖ）の量子化動作を、図１５のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１において、８ビットの色信号Ｕを縦横が２×２の４画素分入力する。次に、ステップＳ２において、該４画素分の信号（Ｕ−Ｖ）の平均値（Ｕ−Ｖ）ａを計算する。
【０１０１】
そして、ステップＳ３において、算出された平均値（Ｕ−Ｖ）ａが０以上であるか否かを判断し、０以上である場合にはステップＳ４へ進み、０未満である場合にはステップＳ１０へ進む。次に、ステップＳ４においては、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの正負を示す符号を保持したまま、絶対値が８ビットで示された平均値（Ｕ−Ｖ）ａを４で除することにより６ビットのデータに線形量子化する。
【０１０２】
一方、ステップＳ１０においては、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの正負を示す符号を保持したまま、０から２５５までの値をとる８ビットの絶対値を、量子化しきい値を規定するテーブルを参照して、５ビットのデータに非線形量子化する。
【０１０３】
ここで、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差は、概ね原点０付近で最大となるため、上記のように平均値（Ｕ−Ｖ）ａの極性（正負）に応じて量子化レベル数が変えられる。また上記のように、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの量子化レベル数は、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの正負によらず、平均値Ｖａの量子化レベル数より小さくされる。
【０１０４】
そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４又はステップＳ１０において量子化された平均値（Ｕ−Ｖ）ａに対して、色信号Ｕの復号時に正負（極性）を判別するために１ビットの符号を接頭ビットとして付加し、量子化動作を終了する。
【０１０５】
なお、信号Ｙや平均値Ｖａの量子化、及びＬａｂ色差の算出など他の動作に関しては、上記実施の形態に係る画像処理装置と同様に動作する。
【０１０６】
以上より、本発明の実施の形態３に係る画像処理装置及び画像処理方法によれば、色信号Ｕ，Ｖについて、ＵＶ平面における直線Ｖ＝Ｕからの符号付き距離と色信号Ｖとを量子化するため、量子化後の色信号同士の特性を考慮した量子化を簡易な方法により実現し、量子化効率を高め、かつ該量子化により生じる色差を抑制することができる。
【０１０７】
なお、上記において説明された本発明の実施の形態に係る画像処理方法は、コンピュータプログラムにより記述できる。従って、上記の画像処理方法を記述した該プログラムをＣＤ−ＲＯＭやフロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体に記録した上で、該記録媒体をコンピュータに装着し該プログラムを実行させることによって、上記方法を容易に実現することができる。
【０１０８】
このことから、本実施の形態に係る画像処理方法は、様々なアプリケーションプログラムや、プリンタドライバ等のデバイスドライバを含め、カラー画像を扱う機器に広く適用することができる。
【発明の効果】
【０１０９】
上述の如く、画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換する色変換手段と、前記色変換手段から出力された明度信号に直交変換を施す直交変換手段と、前記色変換手段から出力された色信号の平均値を算出する平均化手段と、前記直交変換手段及び前記平均化手段から出力された信号に量子化処理を施す量子化手段と、を有し、前記量子化手段は、前記平均化手段により算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことにより色信号を量子化すれば、色信号を量子化することにより生じる色の誤差を抑制することができるため、より原画像に忠実な画像を再現することができる。
【０１１０】
また、前記所定値は０であり、前記量子化手段は、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことにより、色信号を異なる量子化レベル数の下で量子化すれば、量子化効率を高めることができるため、ハード及びソフトの両面において画像処理を簡素化することができる。
【０１１１】
また、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記量子化手段は、前記平均化手段で算出されたＵ信号の平均値が、前記平均化手段により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施せば、色信号に応じた色の誤差特性を考慮した量子化を実現することができるため、原画像に対して色の誤差が確実に抑制された画像を生成することができる。
【０１１２】
また、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記ステップ３は、前記色変換工程から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出するステップ５と、前記色変換工程から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出するステップ６と、を有し、前記ステップ４では、前記ステップ５により算出された平均値と所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことによっても、容易にＵ信号及びＶ信号の色信号を量子化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成及び動作を示す図である。
【図２】図１に示された画像処理装置の他の動作を説明する図である。
【図３】単位量子化誤差当りのＬａｂ色差を求める方法を説明する第一の図である。
【図４】単位量子化誤差当りのＬａｂ色差を求める方法を説明する第二の図である。
【図５】色信号Ｖの量子化誤差で生じる色差を示す図である。
【図６】色信号Ｕの量子化誤差で生じる色差のレベルを示す図である。
【図７】色信号Ｕの量子化誤差で生じる単位量子化誤差当りのＬａｂ色差を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明するブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る色信号Ｖの符号化方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る色信号Ｕの符号化方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るＬａｂ色差の計算方法を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る色信号Ｕの符号化方法を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る画像処理方法を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る画像処理方法を説明するブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る色信号Ｕの符号化方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ ハードディスク
３，７，１９ 第一記憶領域
４，９，２１ 第二記憶領域
５，１７ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１１，１５ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１３ プリンタ
２３ 包絡線
２５，３２ 曲線
２６〜３１ 領域
３３ ２×２画素切り出し部
３５ ＲＣＴ（Reversible Component Transform）部
３７ Ｙ直交変換部
３９ Ｕ平均化部
４１ Ｖ平均化部
４３ Ｙ量子化部
４５ Ｕ量子化部
４７ Ｖ量子化部
４９ 入力プロファイル部
５１，５３ Ｌａｂ変換部
５５ Ｌａｂ色差計算部
５７ （Ｕ−Ｖ）平均化部
５９ （Ｕ−Ｖ）量子化部
ＢＳ データバス
ＰＣ パーソナルコンピュータ
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、画像処理装置と画像処理方法及び該画像処理方法を実現するためのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
従来より、ＲＧＢ成分を有するカラー画像の伝送・蓄積の際には、データ量を削減するため、該データを符号化（量子化）して圧縮するのが一般的である。
【０００４】
ここで、上記ＲＧＢ成分は成分間の相関が高いため、ＲＧＢ成分を該相関の低い明度信号と色信号とに色変換した上で上記圧縮が施される。
【０００５】
そして、上記色変換に関しては、従来から種々の方法が考えられているが、例えば以下の変換行列によりＲＧＢ成分を明度信号Ｙと色信号Ｃｂ，Ｃｒに変換するＹＣｂＣｒ変換が知られている。
【０００６】
【数１】
【０００７】
【数２】
【０００８】
ここで、現在においては、上記復元により得られる画像の色と原画像の色との間における誤差が小さい画像を生成する技術が求められている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のようなニーズに応えるためになされたものであって、圧縮された画像信号から原画像に対し誤差の少ない画像を生成する画像処理装置と画像処理方法及び該画像処理方法を実現するためのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換する色変換手段と、色変換手段から出力された明度信号に直交変換を施す直交変換手段と、色変換手段から出力された色信号の平均値を算出する平均化手段と、直交変換手段及び平均化手段から出力された信号に量子化処理を施す量子化手段と、を有し、量子化手段は、平均化手段により算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号を量子化することにより生じる色の誤差を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の目的は、所定値は０であり、前記量子化手段は、色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数を決定するため、量子化効率を高めることができる。
【００１２】
また、本発明の目的は、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記量子化手段は、前記平均化手段で算出されたＵ信号の平均値が、前記平均化手段により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。このような手段によっても、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数が決定されるため、量子化効率を高めることができる。
【００１３】
また、本発明の目的は、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記平均化手段は、前記色変換手段から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出する第１の平均化手段と、前記色変換手段から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出する第２の平均化手段と、を有し、前記量子化手段は、前記第１の平均化手段で算出された平均値が所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。このような手段によっても、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数が決定されるため、量子化効率を高めることができる。
【００１４】
また、本発明の目的は、画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換するステップ１と、色変換工程から出力された明度信号に直交変換を施すステップ２と、色変換工程から出力された色信号の平均値を算出するステップ３と、ステップ２及びステップ３から出力された信号に量子化処理を施すステップ４と、を有し、ステップ４では、前記ステップ３において算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号を量子化することにより生じる色の誤差を容易に抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の目的は、前記所定値は０であり、前記ステップ４では、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数を決定するため、量子化効率を容易に高めることができる。
【００１６】
また、本発明の目的は、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、ステップ４では、ステップ３により算出されたＵ信号の平均値が、ステップ３により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法を提供することにより達成される。このような手段によっても、色信号に対する色の誤差の特性に応じて量子化レベル数が決定されるため、容易に量子化効率を高めることができる。
【００１７】
また、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記ステップ３は、前記色変換工程から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出するステップ５と、前記色変換工程から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出するステップ６と、を有し、前記ステップ４では、前記ステップ５により算出された平均値と所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号に応じた色の誤差特性を考慮した量子化を容易に実現することができる。
【００１８】
また、本発明の目的は、コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換するステップ１と、前記色変換工程から出力された明度信号に直交変換を施すステップ２と、前記色変換工程から出力された色信号の平均値を算出するステップ３と、前記ステップ２及び前記ステップ３から出力された信号に量子化処理を施すステップ４と、を有し、前記ステップ４では、前記ステップ３において算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、色信号を量子化することにより生じる色の誤差が抑制された画像をコンピュータにより容易に生成することができる。
【００１９】
また、本発明の目的は、コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、前記所定値は０であり、前記ステップ４では、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、コンピュータにより色信号に対する色の誤差の特性に応じた量子化レベル数が決定され、該量子化レベル数の下で色信号が量子化されるため、コンピュータにおける量子化効率を高めることができる。
【００２０】
また、本発明の目的は、コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記ステップ４では、前記ステップ３により算出されたＵ信号の平均値が、前記ステップ３により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、コンピュータにより色信号に対する色の誤差の特性に応じた量子化レベル数が決定され、該量子化レベル数の下で色信号が量子化されるため、コンピュータにおける量子化効率を高めることができる。
【００２１】
また、本発明の目的は、コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記ステップ３は、前記色変換工程から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出するステップ５と、前記色変換工程から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出するステップ６と、を有し、前記ステップ４では、前記ステップ５により算出された平均値と所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、コンピュータによって、色信号による色の誤差特性を考慮した色信号の量子化を容易に実現することができる。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２３】
まず一例として、ＲＣＴを施した後に得られた色信号Ｕ，Ｖについて、色信号Ｕ，Ｖの特性を考慮することなく線形かつ正負対称に量子化を施す場合を考える。
【００２４】
なお、以下に説明する量子化方法は、より具体的には、画像信号から抽出される色成分（色信号）をウェーブレット変換等で周波数毎に分解した場合、画素毎における色成分を単純平均することにより得られる低周波成分に適用することができる。
【００２５】
また、ＲＧＢ成分が各々０〜２５５までの値を取るとき、色信号Ｕ，Ｖは共に−２５５から＋２５５（９ビット）までの値を取るが、色信号Ｕ，Ｖを各々８ビット（２５６レベル）に量子化する場合には、例えば以下の表１に示されるような線形量子化を図ることができる。
【００２６】
【表１】
【００２７】
このとき、表１に示されるように、量子化の度合い（圧縮率）が小さい場合には該色の誤差も小さいため人の目により知覚できないことが多いが、圧縮率を大きくすると上記色の誤差が人の目により知覚可能なレベルに達してしまうという問題がある。
【００２８】
以下においては、色信号を高い圧縮率で量子化した場合であっても、原画像の色に忠実な色が再現された復元画像を得ることのできる画像処理装置と画像処理方法について具体的に説明する。
【００２９】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成及び動作を示す図である。図１に示されるように、本実施の形態１に係る画像処理装置は、ハードディスク１と、データバスＢＳと、パーソナルコンピュータＰＣと、プリンタ１３とを備える。そして、ハードディスク１は第一記憶領域３を含み、パーソナルコンピュータＰＣは第一及び第二記憶領域７，９を有するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１とを含む。また、プリンタ１３は中央演算処理装置（ＣＰＵ）１５と、第一及び第二記憶領域１９，２１を有するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１７とを含む。
【００３０】
ここで、ハードディスク１とＲＡＭ５、ＣＰＵ１１、及びプリンタ１３はそれぞれデータバスＢＳに接続される。また、ＲＡＭ１７に含まれた第一及び第二記憶領域１９，２１は共にＣＰＵ１５に接続される。
【００３１】
上記のような構成を有する画像処理装置においては、ハードディスク１の第一記憶領域３に格納されたオリジナル画像は、ＣＰＵ１１によりＲＡＭ５内の第一記憶領域７に読み込まれる（（１））。そして、ＣＰＵ１１は第一記憶領域７に読み込まれた画像を部分的に読み込み、以下に説明する量子化方法によって該画像信号を量子化し、圧縮する（（２））。さらに、ＣＰＵ１１は圧縮した画像信号をＲＡＭ５の第二記憶領域９に書き込む（（３））。
【００３２】
その後、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ５の第二記憶領域９に書き込まれた画像信号をプリンタ１３の第一記憶領域１９に記録する（（４））。これにより、プリンタ１３に含まれたＣＰＵ１５は、第一記憶領域１９に記録された被圧縮画像信号を読み込み上記量子化方法を逆に辿って復号値を得ることにより、画像の伸長を行う（（５））。そして、ＣＰＵ１５は該伸長後の画像信号をＲＡＭ１７の第二記憶領域２１に書き込む（（６））。
【００３３】
これにより、プリンタ１３は、ＲＡＭ１７の第二記憶領域２１に書き込まれた画像信号に応じて、所定の手順に従って該画像をプリントアウトする。以上のような動作によって、プリンタ１３へ送信するデータ量が低減されるため、該送信時間が短縮され、該圧縮や伸長に要する時間を考慮しても高速なプリントが可能となる。
【００３４】
次に、図１に示された画像処理装置の他の動作を、図２を参照しつつ説明する。ハードディスク１の第一記憶領域３に格納されたオリジナル画像は、ＣＰＵ１１によりＲＡＭ５内の第一記憶領域７に読み込まれる（（１））。そして、ＣＰＵ１１は、第一記憶領域７に格納された画像信号を部分的に読み込み、以下に説明する量子化方法により画像信号を量子化し圧縮する（（２））。その後、ＣＰＵ１１は、圧縮後の画像信号をＲＡＭ５内の第二記憶領域９に書き込む（（３））。
【００３５】
そして、以上のような動作によりオリジナル画像の全てが圧縮されると、ＣＰＵ１１は圧縮後のデータをハードディスク１内の第二記憶領域４に記録する（（４））。
【００３６】
以下において、本実施の形態に係る上記量子化方法について具体的に説明する。ここで、上記信号変換は、上記のようにＲＧＢ信号間の相関を低減するために行われるものであるから、信号の圧縮にあたってはＲＣＴの結果において各成分に生じる特性について考慮することが望ましい。特に、色信号成分の特性は、圧縮率が低い場合には上記のように考慮せずに済む場合もあるが、圧縮率を上げたい場合や伸長後高い画質を得たい場合には、該特性を考慮することが必要である。
【００３７】
そこで、本実施の形態に係る量子化方法においては、例えば所定の距離を隔てた観察によっては色の差異を知覚することが困難となるように、すなわち視覚的な色差、換言すれば色彩工学的な色差（例えば公知のＬａｂ色差や公知のＬＵＶ色差）が所定値以下となるように、色信号Ｕ，Ｖを量子化する。そして、例えばＲＣＴの場合には、色信号Ｕ，Ｖの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差を求め、該Ｌａｂ色差が所定値以下となるように、色信号Ｕ，Ｖに必要な量子化レベル数が決定される。なお、「量子化誤差」とは、量子化することにより生じる色信号の誤差、すなわち、量子化された色信号の値を復号（伸長）したときに得られた値が量子化前の値（元の値）に対して持つ誤差をいう。
【００３８】
ここで、上記色信号Ｕまたは色信号Ｖの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差（Ｌａｂ色差／ΔＵ、又はＬａｂ色差／ΔＶ）は、画像信号のＧ成分の値に応じて変化する。従って、例えば図３に示されるように、各Ｇ成分の値に応じた色信号Ｖを変数としたときの最大値を結ぶことにより得られる包絡線２３を、以下に説明する量子化において用いることとしても良い。
【００３９】
また、該量子化においては、全てのＧ成分の値において得られる該Ｌａｂ色差の平均値を用いても良いし、図４に示されるように、Ｇ成分が０や５０、１００といった主要な値を取るときの該Ｌａｂ色差を平均化することにより得られた曲線２５を用いても良い。
【００４０】
図５は、色信号Ｖの量子化誤差で生じる色差を示す図である。そして、図５（ａ）は、主要なＧ成分の値について求めた色信号Ｖの単位誤差当りに生じるＬａｂ色差の平均値を、色信号Ｕ，Ｖ平面上に示した等高図であり、図５（ｂ）に示された曲線３２は、図５（ａ）に示された等高図の一断面を示す。
【００４１】
以下、ＲＣＴを例にとり、図５の求め方について説明する。ＲＣＴにおいては、色信号ＶはＢ成分からＧ成分を引いた差として求められるが、ここでまずＧ成分を固定し、色信号ＶをΔＶだけ変化させることを考える。すなわち、量子化誤差によりＲＧＢ成分のうちでＢ成分が復号後にΔＶだけ増加したとする。
【００４２】
このとき、上記ＲＧＢ信号の色空間（いわゆる入力プロファイル）を、例えば標準ＲＧＢ信号空間等であると適宜設定した上で、ＲＧＢ信号を公知の方法により変換することによって、Ｌａｂ空間での座標値を得ることができる。そして、同様にＢ成分がΔＶだけ増加した該ＲＧＢ成分をＬ'ａ'ｂ'空間の座標値に変換することにより、元の値と復号後の値の間で生じるＬａｂ色差を求めることができる。
【００４３】
ここで、Ｇ成分を固定したままＲ成分とＢ成分を変化させれば、ＵＶ平面において色信号Ｖの量子化誤差ΔＶ当りに生じるＬａｂ色差の値を求めることができる。
【００４４】
以上より、該色差はＧ成分の値をパラメータとして変化することは明らかであり、また、ＲＣＴ以外の変換においても同様な手法によってＧ成分をパラメータとしたＬａｂ色差の変化を求められることは明らかである。また、Ｒ成分からＧ成分を引いた差として求められる色信号Ｕの量子化誤差により生じるＬａｂ色差も、上記と同様な方法により求めることができる。
【００４５】
ここで、図５（ａ）に示されるように、領域２７は該（Ｌａｂ色差／ΔＶ）の平均値が最も小さく、以下領域２８から領域３１まで順次（Ｌａｂ色差／ΔＶ）の平均値が大きくなる。なお、領域２６には、色信号Ｕ，Ｖが存在しない。
【００４６】
また、図５（ｂ）に示されたグラフにおいては、面積がＬａｂ色差を表すことになる。従って、本実施の形態に係る量子化方法においては、図５（ｂ）に示されるように、色信号Ｖの値が−２５５から＋２５５までを取る範囲において、曲線３２下の面積がそれぞれ所定値以下となるように、色信号Ｖの値を複数の範囲（区間Ａから区間Ｅ）に区分けする。そして、区分けされた区分の数が量子化レベル数とされ、色信号Ｖの量子化しきい値が決定される。なお例えば、各区間における色信号Ｖの復号値は、該区間における中間値とされる。
【００４７】
また、図５に示されるように、Ｌａｂ色差は色信号Ｖの正負に関して非対称性を有するが、以上のような方法により色信号を量子化すれば、該非対称性を考慮して的確な量子化を行うことができ、人の目で見たときにおける色の違いを低減することができる。
【００４８】
ここで例えば、上記のような量子化において、必要とされる量子化レベル数が２３である場合には、−２５５から＋２５５までの色信号Ｖの区間は５ビットの符号長を有するデータにより量子化されることになるが、上記のように色信号Ｕ，Ｖの特性を考慮した上で色信号の変域を分割し、分割することにより得られた区間に対応して量子化しきい値を設定すれば、Ｌａｂ色差を所定値以下にした状態で上記データを５ビット以下に縮減することもできる。
【００４９】
すなわち、例えば図５に示されるように、絶対値の等しい色信号Ｖの正負におけるＬａｂ色差が、色信号Ｕの値によらず約２対１の比を有する場合には、色信号Ｖの０以上における範囲は１６分割され、０未満の負の範囲は８分割される。そして、該負の範囲は、正負を識別する符号としての１ビットを含めた合計４ビットのデータにより量子化され、該０以上の範囲は正負を識別する符号としての１ビットを含めた合計５ビットのデータにより量子化される。
【００５０】
従って、この場合には、Ｌａｂ色差を所定値以下にしたままの状態で、色信号を平均４．５ビットのデータにより量子化することができる。すなわち、Ｌａｂ色差の特性を考慮して、色信号Ｖの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差が最大となる色信号Ｖの値（上記例においては、０）の前後において量子化レベル数を変えることにより、量子化効率を向上させることができる。
【００５１】
なお、上記単位量子化誤差当りのＬａｂ色差は、概ね色信号の極性（正負）が変化する点において最大となる場合があるため、量子化レベル数を変化させる際のしきい値を、色信号の極性変化点とすることができる。
【００５２】
また、上記のように−２５５から＋２５５までの色信号Ｖの区間は、一般的には量子化しきい値を格納したテーブルを使用することにより、非線形な量子化を行うこととなるが、Ｌａｂ色差の特性を考慮して色信号Ｖが負の範囲においては、正負を識別する符号を含めて４ビットのデータにより非線形量子化し、色信号Ｖが０以上の範囲においては、正負を識別する符号を含めて５ビットのデータにより線形量子化することもできる。すなわち、このような方法により量子化する場合には、０以上の色信号Ｖについては、テーブルを参照せずに量子化することが可能となる。ここで、該テーブルは一般的にメモリ内に格納されるため、０以上の色信号Ｖを線形量子化すれば、該量子化時に必要とされるメモリ量を削減することができる。
【００５３】
なお、上記のような線形量子化は、色信号の単位量子化誤差当りのＬａｂ色差が一定値と見なせる該区間において採用されることにより、Ｌａｂ色差を所定値以下とした量子化が容易に実現される。
【００５４】
また、上記Ｌａｂ色差においては、色信号Ｕに対する特性と色信号Ｖに対する特性とが相違する。図６は、色信号Ｕの量子化誤差で生じる色差のレベルを示す図５（ａ）に対応した等高図である。なお図６は、図５（ａ）と同様に、主要なＧ成分の値に対して求められた単位量子化誤差当りのＬａｂ色差の平均値を、ＵＶ平面上に表した等高図であり、該等高図の一断面が図７のグラフにより示される。
【００５５】
ここで、図７に示される単位量子化誤差当りのＬａｂ色差は、色信号Ｖの値に依存するが、−２５５から＋２５５までの色信号Ｕの区間を、負の範囲においては正負を識別する符号としての１ビットを含めた合計４ビットのデータにより量子化し、該０以上の範囲は正負を識別する符号としての１ビットを含めた合計５ビットのデータにより量子化することによって、量子化効率を向上させる。
【００５６】
またここで、色信号Ｕにおいても、上記色信号Ｖと同様に、負の範囲においては正負を識別する符号を含めて４ビットのデータにより非線形量子化し、０以上の範囲においては正負を識別する符号を含めて５ビットのデータにより線形量子化することもできる。
【００５７】
すなわち、本実施の形態に係る量子化方法は、色信号Ｕ及び色信号Ｖの量子化について有効であり、ＲＣＴへの適用において特に適した方法であるということができる。
【００５８】
また、図５（ａ）及び図６に示された等高図（両図における縦軸は同じスケールとする）を比較すると、色信号Ｖの量子化誤差により生じるＬａｂ色差は、色信号Ｕの量子化誤差により生じるＬａｂ色差よりも全体的に大きな値を取ることが分かる。ここで、上記のように両グラフにおいては、該グラフ上の面積がＬａｂ色差を意味することから、色信号Ｕの量子化と色信号Ｖの量子化との間においては、該面積を一定とするために量子化レベル数を変えることが有効である。
【００５９】
すなわち、色信号Ｖの量子化においては、色信号Ｖの変域を短い多数の区間に区分けして量子化レベル数を大きくすると共に、色信号Ｕの量子化においては、色信号Ｕの変域をより広く少ない数の区間に区分けして上記色信号Ｖの量子化レベル数よりも量子化レベル数が小さくされる。そして、このような方法を採用することによって、色信号の量子化により生ずる色の誤差を均一にし、色信号の復号後（伸長後）に得られる画像の質を均質にすることができる。
【００６０】
なお、上記の説明において、Ｌａｂ色差はCIE Ｌａｂ空間での色差とすることができる。また一般的にＬａｂ色差は、人の目により知覚された色の違いを定量的に示すと共に、色の差に対する人間の心理量を比較的よく反映した指標であり、簡易な計算により算出される。このことから、上記のような本実施の形態に係る量子化によれば、人間の知覚特性を比較的よく反映した量子化とすることができる。
【００６１】
ここで、上記Ｌａｂ色差は簡易かつ一般的に利用できる指標であることに特徴を有するが、色の差異に対する人間の心理量をより正確に反映するためには、上記Ｌａｂ色差を補正した量である修正CIELAB色差（Modified CIELAB色差）を用いることが好ましい。
【００６２】
以下において、上記量子化方法による画像処理の一例をより具体的に説明する。図８は、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明するブロック図である。図８に示されるように、図１及び図２に示されたＣＰＵ１１は、２×２画素切り出し部３３と、ＲＣＴ部３５と、Ｙ直行変換部３７と、Ｕ平均化部３９と、Ｖ平均化部４１と、Ｙ量子化部４３と、Ｕ量子化部４５と、Ｖ量子化部４７とを含む。
【００６３】
ここで、２×２画素切り出し部３３には０〜２５５（８ビット）の値をとるＲＧＢ成分を有する画像信号が供給され、Ｒ成分とＧ成分、及びＢ成分がそれぞれ４画素毎に切り出され、ＲＣＴ部３５へ供給される。そして、ＲＣＴ部３５は４画素単位で該ＲＧＢ成分に対してＲＣＴを施し、４画素単位で、変換後の信号ＹをＹ直交変換部３７へ、色信号ＵをＵ平均化部３９へ、色信号ＶをＶ平均化部４１へそれぞれ供給する。
【００６４】
さらに、Ｙ直交変換部３７は、供給された信号を離散コサイン変換やハール変換により直交変換してＹ量子化部４３へ供給する。また、Ｕ平均化部３９は供給された信号の平均値Ｕａを求め、Ｕ量子化部４５へ供給する。また、Ｖ平均化部４１は供給された信号の平均値Ｖａを求め、Ｖ量子化部４７へ供給する。ここで、上記においては、該色信号Ｕ，Ｖにおいて平均値を求める代わりに信号Ｙと同様な直交変換を施すこととしてもよい。なお、この場合には該直交変換後の低周波成分に対して、本発明に係る量子化方法を適用することができる。
【００６５】
また、直交変換された信号ＹはＹ量子化部４３により量子化（符号化）され、４画素単位で求められた平均値ＵａはＵ量子化部４５により量子化（符号化）され、同じく４画素単位で求められた平均値ＶａはＶ量子化部４７により量子化（符号化）される。
【００６６】
ここで、図８に示された各部による色信号Ｖの量子化動作を、図９に示されたフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１において、８ビットの色信号Ｖを縦横が２×２の４画素分入力する。次に、ステップＳ２において、該４画素分の色信号Ｖの平均値Ｖａを計算する。
【００６７】
そして、ステップＳ３において、算出された平均値Ｖａが０以上であるか否かを判断し、０以上である場合にはステップＳ４へ進み、０未満である場合にはステップＳ１０へ進む。次に、ステップＳ４においては８ビットで示された平均値Ｖａを、２で除することにより７ビットのデータに線形量子化し、ステップＳ１０においては０から２５５までの値をとる８ビットの平均値−Ｖａ（｜Ｖａ｜）を、以下の表２に示された量子化しきい値を規定するテーブルを参照して、７ビットの半分の量子化レベル数を有する６ビットのデータに非線形量子化する。
【００６８】
【表２】
【００６９】
そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４又はステップＳ１０において量子化された平均値｜Ｖａ｜に対して、色信号Ｖの復号時に極性を判別するために１ビットの符号を接頭ビットとして付加し、量子化動作を終了する。
【００７０】
次に、図８に示された各部による色信号Ｕの量子化動作を、図１０に示されたフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１において、８ビットの色信号Ｕを縦横が２×２の４画素分入力する。次に、ステップＳ２において、該４画素分の色信号Ｕの平均値Ｕａを計算する。
【００７１】
そして、ステップＳ３において、算出された平均値Ｕａが０以上であるか否かを判断し、０以上である場合にはステップＳ４へ進み、０未満である場合にはステップＳ１０へ進む。次に、ステップＳ４においては８ビットで示された平均値Ｕａを、４で除することにより６ビットのデータに線形量子化し、ステップＳ１０においては０から２５５までの値をとる８ビットの平均値−Ｕａ（｜Ｕａ｜）を、量子化しきい値を規定するテーブルを参照して、５ビットのデータに非線形量子化する。
【００７２】
ここで、平均値Ｕａの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差は、概ね原点０付近で最大となるため、上記のように平均値Ｕａの極性（正負）に応じて量子化レベル数が変えられる。また上記のように、平均値Ｕａの量子化レベル数は、平均値Ｕａの正負によらず、平均値Ｖａの量子化レベル数より小さくされる。
【００７３】
そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４又はステップＳ１０において量子化された平均値｜Ｕａ｜に対して、色信号Ｕの復号時に極性を判別するために１ビットの符号を接頭ビットとして付加し、量子化動作を終了する。
【００７４】
次に、上記Ｌａｂ色差の計算方法の一例をより具体的に説明する。図１１は、本発明の実施の形態１に係るＬａｂ色差の計算方法を説明するブロック図である。図１１に示されるように、図１及び図２に示されたＣＰＵ１１は、Ｌａｂ変換部５１，５３と、入力プロファイル部４９と、Ｌａｂ色差計算部５５とを含む。
【００７５】
ここで、Ｌａｂ変換部５１，５３には入力プロファイル部４９から該変換を規定する情報が供給される。なお、「入力プロファイル」とは、画像信号のＲＧＢ成分をＬａｂ成分に変換するためのテーブルを意味する。そして、Ｌａｂ変換部５１，５３は、該テーブルを利用することにより、供給されたＲＧＢ成分をＬａｂ成分へ変換する。
【００７６】
一例として、Ｌａｂ変換部５１へＲ成分とＧ成分、及びＢ成分からなるデータＤ１が供給され、Ｌａｂ変換部５３へＲ'成分とＧ成分、及びＢ成分からなるデータＤ２が供給されるときには、図１１に示されるように、データＤ１はＬ成分とａ成分、及びｂ成分に変換され、データＤ２はＬ'成分とａ'成分、及びｂ'成分に変換される。そして、該Ｌ成分とａ成分、ｂ成分、Ｌ'成分、ａ'成分、及びｂ'成分は、共にＬａｂ色差計算部５５に供給される。
【００７７】
このときＬａｂ色差計算部５５は、次式によって該Ｌａｂ空間における色差ΔＥ＊を計算する。
【００７８】
ΔＥ＊＝｛（Ｌ−Ｌ'）２＋（ａ−ａ'）２＋（ｂ−ｂ'）２｝１／２なお、上記Ｌａｂ色差は簡易に得ることができるが、人間の心理量との対応により正確を期すためには、修正（Modified）Ｌａｂ色差ΔＥｍを用いることが好ましい。ここで、修正Ｌａｂ色差ΔＥｍは、ｈを０．７５とし、ｌを１．００とし、ｃを０．５０としたとき、次式により算出される。
【００７９】
ΔＥｍ＝｛（ｈΔＨ＊）２＋（ｌΔＬ＊）２＋（ｃΔＣ＊）２｝１／２上記においては、それぞれΔＨ＊＝｛ΔＥ＊２−ΔＬ＊２−ΔＣ＊２｝１／２ΔＬ＊＝Ｌ−Ｌ'ΔＣ＊＝｛ａ２＋ｂ２｝１／２−｛ａ'２＋ｂ'２｝１／２とされる。
【００８０】
以上より、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置と画像処理方法によれば、色信号の単位量子化誤差当りの色差が最大となる点、あるいは色信号の極性変化点の前後で該色信号の量子化レベル数を変えることとするため、色差の該色信号に対する非対称性を考慮した量子化を実現して量子化（符号化）効率を向上させると共に、原画像に対する色の誤差が小さい画像を生成することができる。
［実施の形態２］
図６に示されるように、Ｌａｂ色差は色信号Ｖの値に依存しているため、実際的には色信号Ｕの量子化レベル数を正確に決めにくい。そこで、図６に示されたＵＶ平面において、色信号Ｕと色信号Ｖとの大小関係によって分けられる二つの領域において、色信号の量子化方法を変えることが考えられる。
【００８１】
すなわち、本実施の形態２においては、量子化対象としない色信号に応じて、量子化対象とする色信号の量子化方法（量子化レベル数や量子化しきい値等）を変えることにより、Ｌａｂ色差が抑制される。そして、より具体的には、量子化対象とされない色信号と量子化対象とされる色信号とにより構成される平面上の領域を、量子化対象とする色信号の単位量子化誤差当りにおける色差が極大となる点の軌跡（図６に示された例においては、直線Ｖ＝Ｕ）により分割し、分割された各領域においてそれぞれ量子化方法を変えることとする。
【００８２】
また、色信号Ｖが色信号Ｕより大きいときは、量子化しきい値を格納したテーブルを参照しつつ色信号Ｕを非線形量子化し、色信号Ｖが色信号Ｕ以下の大きさであるときは色信号Ｕを線形量子化することができる。そして、このような方法により量子化すれば、色信号Ｖが色信号Ｕ以下の大きさを有する場合には、上記のようなテーブルを使用することなく量子化することができるため、量子化時に必要なメモリ量を削減することができる。
【００８３】
なお、上記線形量子化は、色信号の単位量子化誤差当りの色差が一定値となる範囲において適用されることが好ましいことは、上記実施の形態１と同様である。
【００８４】
また、本実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様に色信号Ｖの量子化レベル数を色信号Ｕの量子化レベル数よりも多くすれば、該量子化誤差により生じる色差を均一にして、ひいては復号後（伸長後）の画質を均質にすることができる。
【００８５】
本実施の形態２に係る画像処理装置は、図１に示された上記実施の形態１に係る画像処理装置と同様な構成を有し、ＣＰＵ１１には図８に示された各部が含まれる。以下においては、該ＣＰＵ１１による本実施の形態２に係る色信号Ｕの量子化方法について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００８６】
まず、ステップＳ１において、８ビットの色信号Ｕを縦横が２×２の４画素分入力する。次に、ステップＳ２において、Ｕ平均化部３９は該４画素分の色信号Ｕの平均値Ｕａを計算する。
【００８７】
そして、ステップＳ３において、算出された平均値ＵａがＶ平均化部４１により算出された平均値Ｖａ以上であるか否かを判断し、平均値Ｕａが平均値Ｖａ以上である場合にはステップＳ４へ進み、平均値Ｕａが平均値Ｖａ未満である場合にはステップＳ１０へ進む。次に、ステップＳ４においては、色信号Ｕの量子化において生じるＬａｂ色差が大きくかつ概ね一定であるため、正負を示す１ビットを含む９ビットのデータにより示された平均値Ｕａを、正負の符号を保持したままで、絶対値を示す８ビットのデータを４で除することによって６ビットのデータに線形量子化する。
【００８８】
一方、ステップＳ１０においては、色信号Ｕの量子化において生じるＬａｂ色差が小さくかつ非線形であるため、該９ビットのデータにより示された平均値Ｕａに対し正負の符号を保持したまま、量子化しきい値を規定するテーブルを参照しつつ、絶対値を示す８ビットのデータを５ビットのデータに非線形量子化する。
【００８９】
そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４又はステップＳ１０において量子化された平均値Ｕａに対して、復号時に色信号Ｕと色信号Ｖの大小を判別するために１ビットの符号を接頭ビットとして付加し、量子化動作を終了する。
【００９０】
なお、信号Ｙや平均値Ｖａの量子化、及びＬａｂ色差の算出など他の動作に関しては、上記実施の形態１に係る画像処理装置と同様に動作する。
【００９１】
以上より、本発明の実施の形態２に係る画像処理装置及び画像処理方法によれば、量子化対象としない色信号に応じて量子化対象とする色信号の量子化方法を変えるため、量子化された色信号同士の特性を考慮した量子化を行うことによって量子化効率を高めると共に、該量子化により生じる色差を抑制することができる。
［実施の形態３］
上記実施の形態においては、色信号Ｕ及び色信号Ｖを量子化（符号化）する方法について説明したが、色信号Ｕ及び色信号Ｖの量子化において生じるＬａｂ色差の特性を考慮すれば、ＵＶ平面上における直線Ｖ＝Ｕからの符号付き距離Ｌと、色信号Ｖとを量子化することも考えられる。
【００９２】
すなわち、図１３に示されるように、色信号Ｕの量子化誤差により生じる色差は、概ね直線Ｖ＝Ｕからの距離に依存し、色信号Ｕ，Ｖの値そのものに依存していない。従って、該直線Ｖ＝Ｕからの距離を正負の符号付きで量子化すれば、Ｌａｂ色差の特性を考慮しながら量子化レベル数や量子化しきい値を決定することができる。
【００９３】
なお、量子化された直線Ｖ＝Ｕからの符号付き距離Ｌと色信号Ｖとを復号すれば、色信号Ｕ，Ｖ自体を復号することができ、ひいてはＲＧＢ成分を復号することができる。また、このような量子化方法はＲＣＴに適用することが好適であるが、他の色変換に適用することもできる。
【００９４】
上記のように、直線Ｖ＝Ｕからの符号付き距離Ｌを量子化する場合には、該距離そのものを求めてそれを符号化することは煩雑であり、実装上は該距離と等価な別の量を量子化する方が好ましい。そこで例えば、図１３に示されるように、ＵＶ平面上の点Ｐ（ｕ，ｖ）について考えると、該点Ｐを通る傾き１の直線Ｖ＝Ｕ−ｕ＋ｖのＵ切片は点Ｑ（ｕ−ｖ，０）となるが、この点ＱのＵ座標である（ｕ−ｖ）の値は符号付き距離Ｌの２１／２倍となることが分かる。従って、本実施の形態においては、色信号Ｕと色信号Ｖの差を量子化する。
【００９５】
なお、本実施の形態に係る量子化方法においても、上記実施の形態に係る量子化方法と同様に色信号Ｕと色信号Ｖの差が０未満であるときは、量子化しきい値を格納したテーブルを参照しつつ色信号Ｕを非線形量子化し、色信号Ｕと色信号Ｖの差が０以上であるときは色信号Ｕを線形量子化することができる。
【００９６】
また、色信号Ｕの量子化誤差により生じるＬａｂ色差よりも色信号Ｖの量子化誤差により生じるＬａｂ色差の方が全体として大きな値をとっているため、上記実施の形態に係る量子化方法と同様に、色信号Ｖの量子化レベル数は、上記色信号Ｕと色信号Ｖとの差に対する量子化レベル数よりも多くすることが好ましい。
【００９７】
本実施の形態３に係る画像処理装置は、図１に示された上記実施の形態１に係る画像処理装置と同様な構成を有し、ＣＰＵ１１に対応する本実施の形態に係るＣＰＵには、図１４に示された各部が含まれる。すなわち、図１４に示されるように、本実施の形態に係るＣＰＵは、２×２画素切り出し部３３と、ＲＣＴ部３５と、Ｙ直行変換部３７と、（Ｕ−Ｖ）平均化部５７と、Ｖ平均化部４１と、Ｙ量子化部４３と、（Ｕ−Ｖ）量子化部５９と、Ｖ量子化部４７とを含む。
【００９８】
上記のような構成を有するＣＰＵは、上記実施の形態に係るＣＰＵ１１と同様に動作するが、ＲＣＴ部３５はＲＧＢ成分に対し４画素単位でＲＣＴを施して、４画素単位で、変換後の信号ＹをＹ直交変換部３７へ、色信号Ｕ及び色信号Ｖを（Ｕ−Ｖ）平均化部５７へ、色信号ＶをＶ平均化部４１へそれぞれ供給する。
【００９９】
そして、（Ｕ−Ｖ）平均化部５７は供給された色信号Ｕ及び色信号Ｖに応じて、色信号Ｕと色信号Ｖの差の平均値（Ｕ−Ｖ）ａを４画素単位で求め、（Ｕ−Ｖ）量子化部５９へ供給する。そして、該平均値（Ｕ−Ｖ）ａは（Ｕ−Ｖ）量子化部５９により量子化（符号化）される。なお、該量子化によって、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの値は、正負を示す１ビットの符号と絶対値を示す８ビットのデータを合わせた９ビットのデータにより表現される。
【０１００】
以下において、図１４に示された各部による信号（Ｕ−Ｖ）の量子化動作を、図１５のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１において、８ビットの色信号Ｕを縦横が２×２の４画素分入力する。次に、ステップＳ２において、該４画素分の信号（Ｕ−Ｖ）の平均値（Ｕ−Ｖ）ａを計算する。
【０１０１】
そして、ステップＳ３において、算出された平均値（Ｕ−Ｖ）ａが０以上であるか否かを判断し、０以上である場合にはステップＳ４へ進み、０未満である場合にはステップＳ１０へ進む。次に、ステップＳ４においては、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの正負を示す符号を保持したまま、絶対値が８ビットで示された平均値（Ｕ−Ｖ）ａを４で除することにより６ビットのデータに線形量子化する。
【０１０２】
一方、ステップＳ１０においては、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの正負を示す符号を保持したまま、０から２５５までの値をとる８ビットの絶対値を、量子化しきい値を規定するテーブルを参照して、５ビットのデータに非線形量子化する。
【０１０３】
ここで、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの単位量子化誤差当りに生じるＬａｂ色差は、概ね原点０付近で最大となるため、上記のように平均値（Ｕ−Ｖ）ａの極性（正負）に応じて量子化レベル数が変えられる。また上記のように、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの量子化レベル数は、平均値（Ｕ−Ｖ）ａの正負によらず、平均値Ｖａの量子化レベル数より小さくされる。
【０１０４】
そして、ステップＳ５においては、ステップＳ４又はステップＳ１０において量子化された平均値（Ｕ−Ｖ）ａに対して、色信号Ｕの復号時に正負（極性）を判別するために１ビットの符号を接頭ビットとして付加し、量子化動作を終了する。
【０１０５】
なお、信号Ｙや平均値Ｖａの量子化、及びＬａｂ色差の算出など他の動作に関しては、上記実施の形態に係る画像処理装置と同様に動作する。
【０１０６】
以上より、本発明の実施の形態３に係る画像処理装置及び画像処理方法によれば、色信号Ｕ，Ｖについて、ＵＶ平面における直線Ｖ＝Ｕからの符号付き距離と色信号Ｖとを量子化するため、量子化後の色信号同士の特性を考慮した量子化を簡易な方法により実現し、量子化効率を高め、かつ該量子化により生じる色差を抑制することができる。
【０１０７】
なお、上記において説明された本発明の実施の形態に係る画像処理方法は、コンピュータプログラムにより記述できる。従って、上記の画像処理方法を記述した該プログラムをＣＤ−ＲＯＭやフロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体に記録した上で、該記録媒体をコンピュータに装着し該プログラムを実行させることによって、上記方法を容易に実現することができる。
【０１０８】
このことから、本実施の形態に係る画像処理方法は、様々なアプリケーションプログラムや、プリンタドライバ等のデバイスドライバを含め、カラー画像を扱う機器に広く適用することができる。
【発明の効果】
【０１０９】
上述の如く、画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換する色変換手段と、前記色変換手段から出力された明度信号に直交変換を施す直交変換手段と、前記色変換手段から出力された色信号の平均値を算出する平均化手段と、前記直交変換手段及び前記平均化手段から出力された信号に量子化処理を施す量子化手段と、を有し、前記量子化手段は、前記平均化手段により算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことにより色信号を量子化すれば、色信号を量子化することにより生じる色の誤差を抑制することができるため、より原画像に忠実な画像を再現することができる。
【０１１０】
また、前記所定値は０であり、前記量子化手段は、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことにより、色信号を異なる量子化レベル数の下で量子化すれば、量子化効率を高めることができるため、ハード及びソフトの両面において画像処理を簡素化することができる。
【０１１１】
また、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記量子化手段は、前記平均化手段で算出されたＵ信号の平均値が、前記平均化手段により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施せば、色信号に応じた色の誤差特性を考慮した量子化を実現することができるため、原画像に対して色の誤差が確実に抑制された画像を生成することができる。
【０１１２】
また、前記明度信号がＹ信号であり、前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、前記ステップ３は、前記色変換工程から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出するステップ５と、前記色変換工程から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出するステップ６と、を有し、前記ステップ４では、前記ステップ５により算出された平均値と所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことによっても、容易にＵ信号及びＶ信号の色信号を量子化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成及び動作を示す図である。
【図２】図１に示された画像処理装置の他の動作を説明する図である。
【図３】単位量子化誤差当りのＬａｂ色差を求める方法を説明する第一の図である。
【図４】単位量子化誤差当りのＬａｂ色差を求める方法を説明する第二の図である。
【図５】色信号Ｖの量子化誤差で生じる色差を示す図である。
【図６】色信号Ｕの量子化誤差で生じる色差のレベルを示す図である。
【図７】色信号Ｕの量子化誤差で生じる単位量子化誤差当りのＬａｂ色差を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像処理方法を説明するブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る色信号Ｖの符号化方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る色信号Ｕの符号化方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るＬａｂ色差の計算方法を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る色信号Ｕの符号化方法を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る画像処理方法を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る画像処理方法を説明するブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る色信号Ｕの符号化方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ ハードディスク
３，７，１９ 第一記憶領域
４，９，２１ 第二記憶領域
５，１７ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１１，１５ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１３ プリンタ
２３ 包絡線
２５，３２ 曲線
２６〜３１ 領域
３３ ２×２画素切り出し部
３５ ＲＣＴ（Reversible Component Transform）部
３７ Ｙ直交変換部
３９ Ｕ平均化部
４１ Ｖ平均化部
４３ Ｙ量子化部
４５ Ｕ量子化部
４７ Ｖ量子化部
４９ 入力プロファイル部
５１，５３ Ｌａｂ変換部
５５ Ｌａｂ色差計算部
５７ （Ｕ−Ｖ）平均化部
５９ （Ｕ−Ｖ）量子化部
ＢＳ データバス
ＰＣ パーソナルコンピュータ
Claims (12)
- 画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換する色変換手段と、
前記色変換手段から出力された明度信号に直交変換を施す直交変換手段と、
前記色変換手段から出力された色信号の平均値を算出する平均化手段と、
前記直交変換手段及び前記平均化手段から出力された信号に量子化処理を施す量子化手段と、を有し、
前記量子化手段は、前記平均化手段により算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理装置。 - 前記所定値は０であり、
前記量子化手段は、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 前記明度信号がＹ信号であり、
前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、
前記量子化手段は、前記平均化手段で算出されたＵ信号の平均値が、前記平均化手段により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 前記明度信号がＹ信号であり、
前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、
前記平均化手段は、
前記色変換手段から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出する第１の平均化手段と、
前記色変換手段から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出する第２の平均化手段と、
を有し、
前記量子化手段は、前記第１の平均化手段で算出された平均値が所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換するステップ１と、
前記色変換工程から出力された明度信号に直交変換を施すステップ２と、
前記色変換工程から出力された色信号の平均値を算出するステップ３と、
前記ステップ２及び前記ステップ３から出力された信号に量子化処理を施すステップ４と、を有し、
前記ステップ４では、前記ステップ３において算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする画像処理方法。 - 前記所定値は０であり、
前記ステップ４では、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。 - 前記明度信号がＹ信号であり、
前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、
前記ステップ４では、前記ステップ３により算出されたＵ信号の平均値が、前記ステップ３により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。 - 前記明度信号がＹ信号であり、
前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、
前記ステップ３は、
前記色変換工程から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出するステップ５と、
前記色変換工程から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出するステップ６と、
を有し、
前記ステップ４では、前記ステップ５により算出された平均値と所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。 - コンピュータによって、画像信号を処理するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、
画像信号に色変換を施し、明度信号及び色信号に変換するステップ１と、
前記色変換工程から出力された明度信号に直交変換を施すステップ２と、
前記色変換工程から出力された色信号の平均値を算出するステップ３と、
前記ステップ２及び前記ステップ３から出力された信号に量子化処理を施すステップ４と、を有し、
前記ステップ４では、前記ステップ３において算出された平均値と所定値とを比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記所定値は０であり、
前記ステップ４では、前記色信号の平均値の極性に応じた量子化レベル数に基づき、量子化処理を施すことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記明度信号がＹ信号であり、
前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、
前記ステップ４では、前記ステップ３により算出されたＵ信号の平均値が、前記ステップ３により算出されたＶ信号の平均値以上であるか否かを判断し、当該判断結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記明度信号がＹ信号であり、
前記色信号がＵ信号とＶ信号とであり、
前記ステップ３は、
前記色変換工程から出力された前記Ｕ信号と前記Ｖ信号との差の平均値を算出するステップ５と、
前記色変換工程から出力された前記Ｖ信号の平均値を算出するステップ６と、
を有し、
前記ステップ４では、前記ステップ５により算出された平均値と所定値と比較し、当該比較結果に応じて量子化処理を施すことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225692A JP4010752B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 画像処理装置と画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| US09/912,364 US7031541B2 (en) | 2000-07-26 | 2001-07-26 | System, method and program for improved color image signal quantization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225692A JP4010752B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 画像処理装置と画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006327593A Division JP4243626B2 (ja) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | 画像処理装置と画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002044458A JP2002044458A (ja) | 2002-02-08 |
| JP4010752B2 true JP4010752B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=18719426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225692A Expired - Fee Related JP4010752B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 画像処理装置と画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7031541B2 (ja) |
| JP (1) | JP4010752B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7228000B2 (en) * | 2002-03-15 | 2007-06-05 | Ricoh Co., Ltd. | Image data generation with reduced amount of processing |
| EP1349393A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-10-01 | Ricoh Company | Image compression device, image decompression device, image compression/decompression device, program for executing on a computer to perform functions of such devices, and recording medium storing such a program |
| JP4003945B2 (ja) * | 2002-08-26 | 2007-11-07 | 株式会社リコー | 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記憶媒体 |
| KR100584552B1 (ko) | 2003-01-14 | 2006-05-30 | 삼성전자주식회사 | 동영상 부호화 및 복호화 방법과 그 장치 |
| US20040240752A1 (en) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Dobbs Andrew Bruno | Method and system for remote and adaptive visualization of graphical image data |
| KR100656637B1 (ko) * | 2004-12-14 | 2006-12-11 | 엘지전자 주식회사 | 정수 정수 컬러 변환 방법을 이용한 휴대폰용 정지 영상압축 방법 |
| JP4618676B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-01-26 | 株式会社リコー | 構造化文書符号の転送方法、画像処理システム、サーバ装置、プログラム及び情報記録媒体 |
| JP4363430B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2009-11-11 | ソニー株式会社 | 色域変換装置、色域変換方法 |
| JP5167944B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2013-03-21 | 株式会社リコー | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び記録媒体 |
| JP5475293B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2014-04-16 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法及びプログラム |
| JP5413080B2 (ja) * | 2009-09-15 | 2014-02-12 | 株式会社リコー | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| US8891894B2 (en) * | 2011-09-30 | 2014-11-18 | Apple Inc. | Psychovisual image compression |
| KR102525560B1 (ko) * | 2017-11-10 | 2023-04-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 영상 신호 처리 회로, 그것을 포함하는 표시 장치 및 영상 신호 처리 방법 |
| JP2024074521A (ja) | 2022-11-21 | 2024-05-31 | 株式会社リコー | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60197072A (ja) | 1984-03-21 | 1985-10-05 | Hitachi Ltd | カラ−画像情報の符号化処理方法 |
| US5307088A (en) * | 1984-03-21 | 1994-04-26 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of encoding color image information |
| US5072290A (en) * | 1986-09-19 | 1991-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image signal encoding device |
| US5377025A (en) * | 1992-11-24 | 1994-12-27 | Eastman Kodak Company | Optimal color quantization for addressing multi-dimensional color calibration look-up-table |
| US5684920A (en) * | 1994-03-17 | 1997-11-04 | Nippon Telegraph And Telephone | Acoustic signal transform coding method and decoding method having a high efficiency envelope flattening method therein |
| US6246345B1 (en) * | 1999-04-16 | 2001-06-12 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Using gain-adaptive quantization and non-uniform symbol lengths for improved audio coding |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225692A patent/JP4010752B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-26 US US09/912,364 patent/US7031541B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020039440A1 (en) | 2002-04-04 |
| US7031541B2 (en) | 2006-04-18 |
| JP2002044458A (ja) | 2002-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4010752B2 (ja) | 画像処理装置と画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
| JP4365957B2 (ja) | 画像処理方法及びその装置及び記憶媒体 | |
| JPH07154604A (ja) | 標準ａｄｃｔ圧縮した文書画像の伸長方法 | |
| JP4274234B2 (ja) | 圧縮データ量制御方法及び画像データ圧縮装置 | |
| US20010028749A1 (en) | Image encoding apparatus and image decoding apparatus | |
| US7778468B2 (en) | Decoding apparatus, dequantizing method, and program thereof | |
| JP3105335B2 (ja) | 画像の直交変換符号化による圧縮・伸張方法 | |
| US7657110B2 (en) | Image compression using a color visual model | |
| JP4243626B2 (ja) | 画像処理装置と画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
| US20110299790A1 (en) | Image compression method with variable quantization parameter | |
| US20230336752A1 (en) | Image compression with inter-channel encoding of codewords | |
| JPH0951504A (ja) | 画像符号化装置及び画像復号化装置 | |
| JPH11136515A (ja) | 画像処理装置 | |
| US10735741B2 (en) | Method, device, and computer program product for compressing an input data set | |
| TW200941406A (en) | Image compression method | |
| JPS63305672A (ja) | 多値画像のブロック符号化装置 | |
| JP2002374533A (ja) | 画像符号化装置および画像復号装置ならびにその方法 | |
| Khaitu et al. | Fractal Image Compression Using Canonical Huffman Coding. | |
| JP2619758B2 (ja) | 画像データ圧縮方法 | |
| JP2006005478A (ja) | 画像符号化装置及び画像復号装置 | |
| JP3753213B2 (ja) | 画像データの圧縮伸長処理システム | |
| JP3907505B2 (ja) | ブロックトランケーション符号化装置及び方法 | |
| JP3085017B2 (ja) | 符号化装置及び復号化装置 | |
| JP3480644B2 (ja) | 画像符号化装置および画像復号装置 | |
| JP2920692B2 (ja) | 画像信号符号化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060928 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061003 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070807 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070904 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130914 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |