JP4623104B2 - 画像圧縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラー画像を圧縮する画像圧縮装置に係り、特に、画像を複数のブロックに分割して圧縮する画像圧縮装置に関する。

デジタル複合機などの装置では、ビットマップ形式の画像データをメモリやハードディスク装置に保存する場合、必要な記憶容量を削減するために画像データを圧縮して保存することが行われる。

その圧縮方式の１つにＢＴＣ（Block Truncation Coding）圧縮方式がある。ＢＴＣ圧縮では、圧縮対象の画像を所定の画素数（たとえば、４画素×４画素）毎のブロックに分割する。そして、各ブロックを、そのブロックに属する画素の階調値の分布範囲（たとえば、最大値および最小値で表す）と、ブロック内の各画素の階調値を前記分布範囲内において元の画像データの階調数より少ない階調数（通常は１ビットあるは２ビットで表される階調数）で正規化した符号データとで表した圧縮データを生成する。

Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）など複数の色成分で構成されるカラー画像をＢＴＣ圧縮する場合には、通常、色成分別に独立にＢＴＣ圧縮される。

図８は、ある４画素×４画素のブロックをＲ、Ｇ、Ｂの色成分別にＢＴＣ圧縮して伸張する過程の元データＤｄ、圧縮データＣｄ、伸張データＥｄなどを例示している。この例では、各画素の色成分はそれぞれ２５６階調（階調値は１６進数で示す。）で表されている。ＢＴＣ圧縮後の各画素は２ビットの符号データにより４階調で表されている。

たとえば、このブロックのＲ色成分をＢＴＣ圧縮する際には、Ｒ色成分の階調値の最大値Ｂ６ｈ（ｈは１６進数を示す）と最小値３２ｈとを検出し、この最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を４等分するための閾値としてＴｈ１＝５３ｈ、Ｔｈ２ｒ＝７４ｈ、Ｔｈ３＝９５ｈを設定する。

これらの閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３によりこのブロックのＲ色成分の階調値の分布範囲は、階調値Ｄが、３２ｈ≦Ｄ＜５３ｈの領域Ａ０と、５３ｈ≦Ｄ＜７４ｈの領域Ａ１と、７４ｈ≦Ｄ＜９５ｈの領域Ａ２と、９５ｈ≦Ｄ＜Ｂ６ｈの領域Ａ３に分割される。このブロックの各画素のＲ色成分は、その階調値が領域Ａ０にある場合は符号データ「００」に変換され、領域１にある場合は符号データ「０１」に変換され、領域２にある場合は符号データ「１０」に変換され、領域３にある場合は符号データ「１１」に変換されて正規化される。このブロックのＲ色成分の圧縮データは、この最大値Ｂ６ｈと最小値３２ｈと各画素のＲ色成分に割り当てた符号データとで構成される。

これを復元する際には、各符号データに対応する階調値の代表値を最大値Ｂ６ｈと最小値３２ｈとから設定する。詳細には、最小値３２ｈを符号データ「００」に対する代表値に設定し、最大値Ｂ６ｈを符号データ「１１」に対する代表値に設定し、最大値Ｂ６ｈと最小値３２ｈを両端とする範囲を３つに等分する２つの境界値の中の小さい方である５Ｅｈを符号データ「０１」に対する代表値に設定し、前記２つの境界値の中の大きい方である８Ａｈを符号データ「１０」に対する代表値に設定する。そして各画素のＲ色成分の符号データをその符号データにして設定した代表値に変換することで伸張される。

カラー画像では、このようなＢＴＣ圧縮および伸張がＲ色成分、Ｇ色成分、Ｂ色成分のそれぞれに対して独立に行われる。

ところで、ＢＴＣ圧縮方式は不可逆の圧縮方式であり、圧縮／伸張すると量子化（正規化）誤差による画質の劣化が生じる。圧縮／伸張による画質の劣化を低減する技術には、たとえば、あるブロックに属する画素の階調値（輝度レベル）はそれに隣接するブロックの画素の階調値と高い相関があると考えられることから、伸張時に各画素の階調値を周囲のブロックの階調値に応じて補正する技術がある（たとえば、特許文献１参照。）。

特開平９−２１９８５６号公報

カラー画像を色成分毎に独立にＢＴＣ圧縮して伸張すると、それぞれの色成分において量子化誤差が生じる。このため、伸張後の画素の色が圧縮／伸張する前の元の画素の色と大きく相違する場合が生じる。たとえば、図８で斜線を施した画素は、元データＥｄでの色成分がＲ＝３３ｈ、Ｇ＝３０ｈ、Ｂ＝３４ｈなので、この画素の元の色は概ねグレーである。しかし、ＢＴＣ圧縮して伸張した後の伸張データＥｄにおいてはＲ＝３２ｈ、Ｇ＝２０ｈ、Ｂ＝３４ｈとなり、Ｇ色の濃度が低い値に置き換えられて、マゼンタが強い色になってしまう。

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、カラー画像を色の再現性良くＢＴＣ圧縮可能な画像圧縮装置を提供することを目的としている。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。

［１］複数の色成分で構成されたカラー画像を所定の画素数毎のブロックに分割する分割部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、階調値の最大値と最小値を求める最大最小検索部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を複数の領域に分割するための閾値を生成する閾値生成部と、
前記各領域に対して設定する階調値の代表値を算出する代表値算出部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの各画素に対して色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記領域のいずれかを割り当てる割り当て部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記最大値および最小値とそのブロックの各画素のその色成分に対して前記割り当て部で割り当てた領域を示す符号データとに基づいて圧縮データを生成する正規化出力部と、
を備え、
前記割り当て部は、各ブロックの各画素の色成分別に、その画素のその色成分の階調値とその画素が属するブロックのその色成分に係る前記閾値とを比較し、前記階調値とこの階調値に最も近い閾値との差が所定の基準値以上の場合は、そのブロックのその色成分に係る領域のうち前記階調値が含まれる領域をその画素のその色成分に割り当て、前記差が前記基準値未満の場合は、そのブロックのその色成分に係る領域のうち前記最も近い閾値の両隣の領域をその画素のその色成分に割り当てる領域の候補に設定すると共に、前記候補の設定された色成分を有する画素については、その画素の元の色と、その画素の各色成分に割り当てた領域に対して設定されている代表値から再生される画素の色とが最も近づくように、前記候補の設定された色成分に対して、その候補の中から領域を選択して割り当てる
ことを特徴とする画像圧縮装置。

上記発明によれば、処理対象のカラー画像は各４×４画素などのブロックに分割され、色成分毎にＢＴＣ圧縮される。ただし、元の画素の色と圧縮して伸張した後の画素の色とが最も近づくように、各色成分の階調値を正規化する際の値が割り当て部により調整される。即ち、正規化対象の階調値が閾値近傍の場合、その閾値の両側の領域を正規化時の候補に設定し、伸張（再生）時の色が元の画素の色に最も近づく条件で候補の中からいずれかの領域が選択される。

［２］前記割り当て部は、前記基準値を、前記階調値が含まれる領域の大きさに基づいて設定する
ことを特徴とする［１］に記載の画像圧縮装置。

上記発明では、階調値とこれに最も近い閾値との差を評価するための基準値の値は、その階調値が含まれる領域の大きさに基づいて設定される。たとえば、その階調値が含まれる領域のＮ分の１（たとえば、４分の１）に設定する。これにより、領域の大きさが変化しても、階調値が閾値の近傍にあるか否かを適性に評価することができる。

［３］複数の色成分で構成されたカラー画像を所定の画素数毎のブロックに分割する分割部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、階調値の最大値と最小値を求める最大最小検索部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を複数の領域に分割するための閾値を生成する閾値生成部と、
前記各領域に対して設定する階調値の代表値を算出する代表値算出部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの各画素に対して色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記領域のいずれかを割り当てる割り当て部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記最大値および最小値とそのブロックの各画素のその色成分に対して前記割り当て部で割り当てた領域を示す符号データとに基づいて圧縮データを生成する正規化出力部と、
を備え、
前記割り当て部は、各ブロックの各画素に対して色成分別に、その画素が属するブロックのその色成分に係る前記閾値の中でその画素のその色成分の階調値に最も近い閾値を検索し、そのブロックのその色成分に係る領域のうち前記最も近い閾値の両隣の領域をその画素のその色成分に割り当てる領域の候補に設定すると共に、各画素の元の色と、その画素の各色成分に割り当てた領域に対して設定されている代表値から再生される画素の色とが最も近づくように、各画素の各色成分に対する領域をその画素のその色成分に対して設定した候補の中から選択して割り当てる
ことを特徴とする画像圧縮装置。

上記発明では、処理対象のカラー画像は各４×４画素などのブロックに分割され、色成分毎にＢＴＣ圧縮される。ただし、元の画素の色と圧縮し伸張した後の画素の色とが最も近づくように、各色成分の階調値を正規化する際の値が調整される。即ち、全ての画素の全ての色成分について、その階調値に最も近い閾値の両側の領域を正規化時の候補に設定し、伸張（再生）時の色が元の画素の色に最も近づく条件で各候補の中から領域を選択する。

［４］前記割り当て部は、各色成分を座標軸とする色座標空間において、画素の位置座標とその画素の各色成分に割り当てた領域に対して設定されている代表値から定まる座標位置との距離が最も短くなるように、前記候補の中から領域を選択して割り当てる
ことを特徴とする［１］または［３］に記載の画像圧縮装置。

上記発明では、色座標空間での距離により色の近似性を評価する。

本発明に係る画像圧縮装置によれば、カラー画像を色再現性良くＢＴＣ圧縮することができる。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係わる画像圧縮装置１０の構成を示している。画像圧縮装置１０はカラー画像を入力し、これを圧縮した圧縮データを出力する機能を果す装置である。圧縮方式はＢＴＣ圧縮を基本としたものである。画像圧縮装置１０は、たとえば、カラー原稿のコピー機能やプリント機能などを備えた複合機において、画像データを圧縮してハードディスク装置などに保存する際に使用される。

入力されるカラー画像は、図８の元データＥｄと同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂなどの複数の色成分で構成されたビットマップ形式の画像データである。１画素を構成する色成分はそれぞれ８ビットを有し、各画素は色成分毎に２５６階調を表現することができる。以後、各符号の末尾に付加する小文字のｒはＲ色に、ｇはＧ色に、ｂはＢ色に係ることを表すものとする。

画像圧縮装置１０は、入力部１１と、分割部１２と、最大値最小値検索部１３と、閾値生成部１４と、代表値算出部１５と、割り当て部１６と、正規化部１７と、出力部１８とを備えて構成される。画像圧縮装置１０は、マイクロプログラムを内蔵したシーケンサや論理回路などのハードウェア回路で構成される。なお、画像圧縮装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたコンピュータ装置において所定のプログラムを実行することで実現されてもよい。

入力部１１はカラー画像の画像データを入力する。分割部１２は、入力部１１で入力されたカラー画像を所定画素数のブロックに分割する。ここでは、図２に示すように、カラー画像Ｍの左上を基点として４画素×４画素のブロックＢＬに分割する。

最大値最小値検索部１３は、分割部１２で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分（処理対象のブロックにおける処理対象の色成分）における階調値の最大値と最小値を求める機能を果す。たとえば、任意の処理対象のブロックの各画素のＲ色成分の階調値を順次比較することでそのブロックのＲ色成分に係る最大値と最小値を検索する。図３に示す例は、処理対象のブロックのＲ色成分ＢＬｒから、そのブロックのＲ色成分に係る最大値Ｂ６ｈと最小値３２ｈを検索した結果を示している。なお、本実施の形態では、階調値は１６進数で表している。

閾値生成部１４は、分割部１２で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分（処理対象のブロックにおける処理対象の色成分）に係る最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を複数の領域に分割するための閾値を生成する機能を果す。ここでは、最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を４つの領域(領域Ａ０、領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３)に分割するための閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３を生成する。詳細には、最大値最小値検索部１３から処理対象ブロックの処理対象の色成分に係る最大値と最小値を受け取り、この最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を４等分する閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３を算出する。

図３の例では、最大値はＢ６ｈ、最小値は３２ｈなので、Ｔｈ１ｒ＝５３ｈ、Ｔｈ２ｒ＝７４ｈ、Ｔｈ３ｒ＝９５ｈの各閾値が算出される。これらの閾値により階調値の分布範囲は、階調値Ｄが３２ｈ≦Ｄ＜５３ｈの領域Ａ０ｒと、５３ｈ≦Ｄ＜７４ｈの領域Ａ１ｒと、７４ｈ≦Ｄ＜９５ｈの領域Ａ２ｒと、９５ｈ≦Ｄ＜Ｂ６ｈの領域Ａ３ｒに分割される。

代表値算出部１５は、各領域Ａ０〜Ａ３に対して設定する階調値の代表値を算出する機能を果す。詳細には、最大値最小値検索部１３から処理対象のブロックの処理対象の色成分に係る最大値と最小値を受け取り、この最小値をそのブロックのその色成分の領域Ａ０に対する代表値Ｋ０に設定し、最大値をそのブロックのその色成分の領域Ａ３に対する代表値Ｋ３に設定する。さらにこの最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を３等分する２つの境界値を求め、その小さい方をそのブロックのその色成分の領域Ａ１に対する代表値Ｋ１に設定し、大きい方をそのブロックのその色成分の領域Ａ２に対する代表値Ｋ２に設定する。これら代表値は圧縮データの伸張時に使用される。

図４は、図３と同じブロックのＲ色成分ＢＬｒに対して設定された代表値Ｋ０ｒ、Ｋ１ｒ、Ｋ２ｒ、Ｋ３ｒを例示している。最大値はＢ６ｈ、最小値は３２ｈなので、Ｋ０ｒ＝３２ｈ、Ｋ１ｒ＝５Ｅｈ、Ｋ２ｒ＝８Ａｈ、Ｋ３ｒ＝Ｂ６ｈとなる。

割り当て部１６は、分割部１２で分割して得た各ブロックの各画素に対して色成分別に、そのブロックのその色成分（処理対象のブロックにおける処理対象の色成分）に係る領域Ａ０〜Ａ３のいずれかを割り当てる機能を果す。ここでは、処理対象の画素の処理対象の色成分の階調値Ｄと、その画素が属するブロックにおける処理対象の色成分に係る閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３とを比較し、階調値Ｄとこの階調値Ｄに最も近い閾値との差Ｓを求める。

この差Ｓが所定の基準値Ｖ以上の場合は、当該処理対象の画素の処理対象の色成分に対して、その画素が属するブロックにおける処理対象の色成分に係わる領域Ａ０〜Ａ３の中から階調値Ｄが含まれる領域を割り当てる。基準値Ｖは、階調値Ｄが閾値Ｔｈの近傍にあるか否かを評価するための比較値である。たとえば、基準値と比較する階調値が含まれる領域のサイズの４分の１を基準値Ｖにする。基準値Ｖは領域のサイズの３分の１など他の値でもかまわないが、少なくとも領域のサイズの２分の１より小さくする。

差Ｓが基準値Ｖ未満の場合は、処理対象の画素が属するブロックにおける処理対象の色成分に係わる領域の中で、当該処理対象の画素における処理対象の色成分の階調値Ｄに最も近い閾値Ｔｈの両隣の領域を、その画素のその色成分に対して割り当てる領域の候補に設定する。そして、候補の設定された色成分を有する画素については、その画素の元の色と、その画素の各色成分に割り当てた領域に対して設定されている代表値から再生（伸張）される画素の色とが最も近づくように、候補の設定された色成分について、その候補の中から領域を選択して割り当てる。

すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分を座標軸とする色座標空間において、ある画素Ｐの圧縮前の元の座標位置（Ｒi、Ｇi、Ｂi）と、その画素の各色成分に対して割り当てた領域に対する代表値から定まる圧縮・伸張後の座標位置（Ｒo、Ｇo、Ｂo）との距離が最も短くなるように、各色成分に対する領域をその候補の中から選択して決定する。

すなわち、次式で示す距離が最短となるように候補の中から領域が選択される。

たとえば、図５の例では、元の画素Ｐ（Ｒi、Ｇi、Ｂi）はＧ色成分の階調値Ｇｉが閾値Ｔｈ３ｇの近傍にあるので、候補は閾値Ｔｈ３ｒの両側の領域Ａ２ｇとＡ３ｇになり、これら候補の領域Ａ２ｇ、Ａ３ｇに対する代表値はＫ３ｇとＫ２ｇになる。画素ＰのＲ色成分の階調値Ｒiは最も近い閾値Ｔｈ３ｒから十分離れており、Ｒ色成分に割り当てる領域はＡ３ｒに確定し、その領域Ａ３ｒの代表値ＲoはＫ３ｒになる。また画素ＰのＢ色成分の階調値Ｂiは閾値Ｔｈ３ｂと閾値Ｔｈ２ｂの中間辺りにあり、最も近い閾値Ｔｈ３ｂからも十分（基準値以上）離れているので、Ｂ色成分に割り当てる領域はＡ２ｂに確定し、その領域Ａ２ｂの代表値ＢoはＫ２ｂになる。

したがって、代表値によって再生（伸張）される画素（Ｒo、Ｇo、Ｂo）の色は、Ｇ色成分の候補のうちの領域Ａ３ｇ（代表値はＫ３ｇ）を使用した場合の座標位置Ｐ１（Ｋ３ｒ、Ｋ３ｇ、Ｋ２ｂ）と、Ｇ色成分の候補のうちの領域Ａ２ｇ（代表値はＫ２ｇ）を使用した場合のＰ２（Ｋ３ｒ、Ｋ２ｇ、Ｋ２ｂ）の２つになる。このうち、元の画素Ｐの座標位置に近いのは、図５に示すようにＰ２なので、Ｇ色成分に割り当てる領域としてＡ２ｇが選択される。

正規化部１７と出力部１８は、分割部１２で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分（処理対象のブロックにおける処理対象の色成分）に係る最大値および最小値と、そのブロックの各画素のその色成分（処理対象のブロックの各画素における処理対象の色成分）に対して割り当て部１６で割り当てた領域を示す符号データ(符号データ)とに基づいて圧縮データを生成して出力する機能を果す。

ここでは、正規化部１７は、割り当て部１６で割り当てた領域を符号データに変換する。すなわち、領域Ａ０を符号データ「００」に、領域Ａ１を符号データ「０１」に、領域Ａ２を符号データ「１０」に、領域Ａ３を符号データ「１１」に変換する。出力部１８は、正規化部１７から入力される１ブロック分の所定の色成分に関する符号データに最大値最小値検索部１３から入力されるそのブロックのその色成分に係る最大値と最小値を付加した圧縮データを出力する。圧縮データは図８で示した圧縮データＣｄと同一のデータ形式である。

次に、割り当て部１６の動作を具体例で説明する。

カラー画像上の注目画素Ａの元の色成分がＲi＝６２、Ｇi＝４Ｅ、Ｂi＝５２の場合であって、この注目画素Ａの属するブロックの各色成分の最大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎが
Ｍａｘｒ＝Ａ０ｈ、Ｍｉｎｒ＝４０ｈ
Ｍａｘｇ＝５Ｃｈ、Ｍｉｎｇ＝２０ｈ
Ｍａｘｂ＝９Ｃｈ、Ｍｉｎｂ＝３Ｃｈ
の場合、各色の最大値と最小値が示す階調値の分布範囲を４つの領域に等分するための閾値と伸張時に置き換えられる代表値は、図６に示すようになる。

Ｒ色の各閾値Ｔｈ１ｒ〜Ｔｈ３ｒの中で元のＲ成分の階調値Ｒi＝６２ｈに最も近い閾値はＴｈ１ｒ＝５８ｈであり、その差Ｓｒ＝８である。基準値Ｖｒは、領域のサイズ（１８ｈ）の４分の１の値で６とする。差Ｓｒ＝８＞基準値Ｖｒ＝６なので、Ｒ成分に割り当てる領域は、Ｒｉ＝６２ｈが含まれる領域のＡ１ｒになる。

Ｇ色の各閾値Ｔｈ１ｇ〜Ｔｈ３ｇ中で元のＧ成分の階調値Ｇi＝４Ｅに最も近い閾値はＴｈ３ｇ＝４Ｄｈであり、その差Ｓｇ＝１である。基準値Ｖｇは、領域のサイズ（０Ｆｈ）の４分の１の値で３．７５とする。差Ｓｇ＝１＜基準値Ｖｇ＝３．７５なので、Ｇ成分に割り当てる領域の候補は、閾値Ｔｈ３ｇの両隣にある領域のＡ２ｇとＡ３ｇになる。

Ｂ色の各閾値Ｔｈ１ｂ〜Ｔｈ３ｂの中で元のＢ成分の階調値Ｂi＝５２に最も近い閾値はＴｈ１ｂ＝５４ｈであり、その差Ｓｂ＝２である。基準値Ｖｂは、領域のサイズ（１８ｈ）の４分の１の値で６とする。差Ｓｂ＝２＜基準値Ｖｂ＝６なので、Ｂ成分に割り当てる領域の候補は、Ｔｈ１ｂの両隣にある領域のＡ０ｂとＡ１ｂになる。

確定した領域および候補の領域とから可能な領域の組み合せは図７に示す第１組〜第４組のようになる。それぞれの組み合せにおける色座標上での座標位置と元の画素の色の座標位置（Ｒi、Ｇi、Ｂi）との距離を求め、その距離が最小になる組み合せを選択する。この例では第２組の距離が最も短い。すなわち、注目画素Ａのカラー画像上での元の色と、その画素の各色成分に対して割り当てた領域に対して設定した代表値によって再生した（圧縮／伸張した）場合の色との誤差は第２組が最も少なくなる。そこで、第２組の組み合せをこの画素の各色成分に関して割り当てる領域として選択する。

このように、処理対象の画素において処理対象の色成分の階調値が閾値の近傍にある場合は、その閾値の両側の領域をその色成分を正規化する際に割り当てる領域（符号データでもよい）の候補に設定し、その画素の元の色とその画素を圧縮／伸張した場合の色とが最も近づくように、その候補の中から領域（符号データ）を選択して割り当てるので、圧縮／伸張に伴う色の誤差を最小にすることができる。特に、文字のエッジ部などを含むブロックは階調値の最大値と最小値の差が大きくなるが、このような画像を含むブロックにおいても色バランスをとりながら圧縮するので、画質の向上が達成される。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

たとえば、実施の形態では出力部１８から出力する圧縮データにおいて、階調値の分布範囲を最大値と最小値で表すようにしたが、階調値の分布範囲は別の方法で表記されてもよい。たとえば、分布範囲の広さとその中間値などでもかまわない。

また、実施の形態では、階調値とこの階調値に最も近い閾値との差が基準値以下の場合に候補を設定するようにしたが、このような判断を行わずに全ての画素のすべての色成分に対してその階調値に最も近い閾値の両側の領域を候補に設定してもよい。そして、全ての画素について、その画素の各色成分に対して設定した候補の組み合せを作成し、その中で元の画素の色と最も色が近い組み合せを選択するように構成されてもよい。

すなわち、割り当て部１６は、全ブロックの全画素に対して、色成分別に、その画素が属するブロックのその色成分に係る閾値の中でその画素のその色成分の階調値に最も近い閾値を検索し、そのブロックのその色成分に係る領域のうち前記最も近い閾値の両隣の領域をその画素のその色成分に割り当てる領域の候補に設定する。そして、各画素の元の色と、その画素の各色成分に割り当てた領域に対して設定されている代表値から再生される画素の色とが最も近づくように、各画素の各色成分に対する領域をその画素のその色成分に対して設定した候補の中から選択して割り当てるように動作する構成としてもよい。

このほか、基準値Ｖの値を設定変更可能に構成されてもよい。たとえば、基準値を算出するための条件を入力する設定部と、入力された条件を記憶するメモリとを設け、割り当て部１６がこのメモリに記憶されている条件にしたがって基準値を算出するように構成されてもよい。条件は、たとえば、該当する階調値Ｄが属する領域のサイズに対する基準値の割合とすることができる。

このほか、１ブロックのサイズは実施の形態で例示したものに限定されない。各画素を２ビットの符号データに正規化したが、１ビットでもよいし３ビット以上であってもかまわない。元の画像データよりデータ量が削減される範囲であればよい。またカラー画像を構成する色成分はＲ、Ｇ、Ｂに限定されず、たとえば、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックなどの色成分で構成されてもよい。また、階調数は２５６階調に限定されるものではない。

本発明の実施の形態に係る画像圧縮装置の概略構成を示すブロック図である。 分割部がカラー画像をブロックに分割する様子を模擬的に示す説明図である。 あるブロックのＲ色成分の階調値の分布範囲（最大値、最小値）から生成される閾値およびこれらの閾値によって分布範囲を分割して得られる領域を例示した説明図である。 図３のデータに対して設定される代表値を例示した説明図である。 色座標空間におけるある画素の元の色の座標位置と圧縮伸張後の色の座標位置を例示した説明図である。 処理対象の所定の画素に関する色成分別の最大値、最小値、閾値、代表値を例示した説明図である。 候補による全ての組み合せを列挙した説明図である。 色成分別にＢＴＣ圧縮し伸張した場合の元データ、圧縮データ、伸張データを例示した説明図である。

符号の説明

１０…画像圧縮装置
１１…入力部
１２…分割部
１３…最大値最小値検索部
１４…閾値生成部
１５…代表値算出部
１６…割り当て部
１７…正規化部
１８…出力部

Claims (4)

1. 複数の色成分で構成されたカラー画像を所定の画素数毎のブロックに分割する分割部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、階調値の最大値と最小値を求める最大最小検索部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を複数の領域に分割するための閾値を生成する閾値生成部と、
   前記各領域に対して設定する階調値の代表値を算出する代表値算出部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの各画素に対して色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記領域のいずれかを割り当てる割り当て部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記最大値および最小値とそのブロックの各画素のその色成分に対して前記割り当て部で割り当てた領域を示す符号データとに基づいて圧縮データを生成する正規化出力部と、
   を備え、
   前記割り当て部は、各ブロックの各画素の色成分別に、その画素のその色成分の階調値とその画素が属するブロックのその色成分に係る前記閾値とを比較し、前記階調値とこの階調値に最も近い閾値との差が所定の基準値以上の場合は、そのブロックのその色成分に係る領域のうち前記階調値が含まれる領域をその画素のその色成分に割り当て、前記差が前記基準値未満の場合は、そのブロックのその色成分に係る領域のうち前記最も近い閾値の両隣の領域をその画素のその色成分に割り当てる領域の候補に設定すると共に、前記候補の設定された色成分を有する画素については、その画素の元の色と、その画素の各色成分に割り当てた領域に対して設定されている代表値から再生される画素の色とが最も近づくように、前記候補の設定された色成分に対して、その候補の中から領域を選択して割り当てる
   ことを特徴とする画像圧縮装置。
2. 前記割り当て部は、前記基準値を、前記階調値が含まれる領域の大きさに基づいて設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。
3. 複数の色成分で構成されたカラー画像を所定の画素数毎のブロックに分割する分割部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、階調値の最大値と最小値を求める最大最小検索部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記最大値と最小値を両端とする階調値の分布範囲を複数の領域に分割するための閾値を生成する閾値生成部と、
   前記各領域に対して設定する階調値の代表値を算出する代表値算出部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの各画素に対して色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記領域のいずれかを割り当てる割り当て部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの色成分別に、そのブロックのその色成分に係る前記最大値および最小値とそのブロックの各画素のその色成分に対して前記割り当て部で割り当てた領域を示す符号データとに基づいて圧縮データを生成する正規化出力部と、
   を備え、
   前記割り当て部は、各ブロックの各画素に対して色成分別に、その画素が属するブロックのその色成分に係る前記閾値の中でその画素のその色成分の階調値に最も近い閾値を検索し、そのブロックのその色成分に係る領域のうち前記最も近い閾値の両隣の領域をその画素のその色成分に割り当てる領域の候補に設定すると共に、各画素の元の色と、その画素の各色成分に割り当てた領域に対して設定されている代表値から再生される画素の色とが最も近づくように、各画素の各色成分に対する領域をその画素のその色成分に対して設定した候補の中から選択して割り当てる
   ことを特徴とする画像圧縮装置。
4. 前記割り当て部は、各色成分を座標軸とする色座標空間において、画素の位置座標とその画素の各色成分に割り当てた領域に対して設定されている代表値から定まる座標位置との距離が最も短くなるように、前記候補の中から領域を選択して割り当てる
   ことを特徴とする請求項１または３に記載の画像圧縮装置。

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