JPH01198866A - 色符号化方法 - Google Patents
色符号化方法Info
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- JPH01198866A JPH01198866A JP63023612A JP2361288A JPH01198866A JP H01198866 A JPH01198866 A JP H01198866A JP 63023612 A JP63023612 A JP 63023612A JP 2361288 A JP2361288 A JP 2361288A JP H01198866 A JPH01198866 A JP H01198866A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、カラー画像の情報量圧縮や色ノイズ除去のた
めの色符号化方法に関する。
めの色符号化方法に関する。
入力画像よりＲ，Ｇ、Ｂの３軸を持つ３次元の色ヒスト
グラムを求め、このヒストグラムより予め指定された色
数の代表色を決定し、入力画像の各画素の色を最も近い
代表色のインデックスによりコード化する色符号化方法
が知られている。
グラムを求め、このヒストグラムより予め指定された色
数の代表色を決定し、入力画像の各画素の色を最も近い
代表色のインデックスによりコード化する色符号化方法
が知られている。
しかし、対象画像の色数が多くとも少なくとも代表色の
色数が固定であり、また、代表色の決定方法は対象画像
に拘らず一定であった−め、対象画像によっては適切な
情報量圧縮ができなかったり１色ノイズを十分に除去で
きずに見やすい画像表現ができなくなったりすることが
あった。
色数が固定であり、また、代表色の決定方法は対象画像
に拘らず一定であった−め、対象画像によっては適切な
情報量圧縮ができなかったり１色ノイズを十分に除去で
きずに見やすい画像表現ができなくなったりすることが
あった。
なお、この種の色符号化に関する公知資料としては、′
カラー階調画像のデータ量子化の高速化手法″（テレビ
ジョン学会技術報告 ＩＰＡ ８５−４）、“高品位を
保ちつぎ画像の色素数を減らす方法” （電子通信学会
画像光学研究会ＩＥ８５−１０８．１９８５）などがあ
る。
カラー階調画像のデータ量子化の高速化手法″（テレビ
ジョン学会技術報告 ＩＰＡ ８５−４）、“高品位を
保ちつぎ画像の色素数を減らす方法” （電子通信学会
画像光学研究会ＩＥ８５−１０８．１９８５）などがあ
る。
本発明の目的は、様々なカラー画像に対して適応的な情
報量圧縮および色ノイズ除去が可能な色符号化方法を提
供することにある。
報量圧縮および色ノイズ除去が可能な色符号化方法を提
供することにある。
本発明による色符号化方法は、入力画像の色のヒストグ
ラムに基づき代表色の色数を決定し、また該色数分の代
表色を該ヒストグラムに基づき決定する方法を該色数に
応じて変更することにより、代表色およびその色数を入
力画像に適応させて色符号化を行うことを特徴とするも
のである。
ラムに基づき代表色の色数を決定し、また該色数分の代
表色を該ヒストグラムに基づき決定する方法を該色数に
応じて変更することにより、代表色およびその色数を入
力画像に適応させて色符号化を行うことを特徴とするも
のである。
以下、本発明の一実施例について図面により説明する。
第１図は本発明を実施するための装置の一例の概略構成
図である。１００は原画像をＲ，Ｇ、Ｂの３原色に色分
解して読取り、Ｒ，Ｇ、Ｂの各値をそれぞれ８ビツトの
データとして入力するイメージスキャナ、１０２はイメ
ージスキャナ１００より入力された画像データを記憶す
る画像メモリである。１０４は色符号化のための処理お
よび装置全体の制御を行う中央処理装置、１０６は中央
処理装置１０６を制御するためのプログラムなどを格納
したプログラムメモリ、１０８は処理の中間データなど
を一時的に格納するためのデータメモリである。１１ｏ
は処理結果などを格納するための補助記憶装置である。
図である。１００は原画像をＲ，Ｇ、Ｂの３原色に色分
解して読取り、Ｒ，Ｇ、Ｂの各値をそれぞれ８ビツトの
データとして入力するイメージスキャナ、１０２はイメ
ージスキャナ１００より入力された画像データを記憶す
る画像メモリである。１０４は色符号化のための処理お
よび装置全体の制御を行う中央処理装置、１０６は中央
処理装置１０６を制御するためのプログラムなどを格納
したプログラムメモリ、１０８は処理の中間データなど
を一時的に格納するためのデータメモリである。１１ｏ
は処理結果などを格納するための補助記憶装置である。
第２図は、色符号化処理の全体的な流れを示すフローチ
ャートである０図示のように、原画像の入力段階２００
．入力画像の色のヒストグラムを作成する段階２０２１
代表色の色数の決定段階２０４、代表色の決定段階２０
６、入力画像の各画素の色のコード化の段階２０８によ
り、色符号化が行われる０段階２０２から段階２０８は
それぞれ中央処理装置１０４のプログラム処理により行
われる０画像入力段階２００は、中央処理装置１０４の
制御下でイメージスキャナ１００により行われる。
ャートである０図示のように、原画像の入力段階２００
．入力画像の色のヒストグラムを作成する段階２０２１
代表色の色数の決定段階２０４、代表色の決定段階２０
６、入力画像の各画素の色のコード化の段階２０８によ
り、色符号化が行われる０段階２０２から段階２０８は
それぞれ中央処理装置１０４のプログラム処理により行
われる０画像入力段階２００は、中央処理装置１０４の
制御下でイメージスキャナ１００により行われる。
以下、段階２０２以降の各処理について順番に説明する
。
。
恐］υ１盗Ａ」ユ
画像メモリ１０２に格納された入力画像のＲ２Ｏ，Ｂの
８ビツトデータの下位３ビツトを切捨て５、それぞれの
色データを５ビツトデータとし、第３図に模式的、に示
すようなＲ，Ｇ、Ｂの３軸を持つ３次元のヒストグラム
を作成する。第３図における数字は、各色の頻度である
。Ｒ，Ｇ、Ｂのデータは各々５ビツト（２’＝ ３２）
であるから、３２Ｘ３２Ｘ３２色の頻度のヒストグラム
となる。
８ビツトデータの下位３ビツトを切捨て５、それぞれの
色データを５ビツトデータとし、第３図に模式的、に示
すようなＲ，Ｇ、Ｂの３軸を持つ３次元のヒストグラム
を作成する。第３図における数字は、各色の頻度である
。Ｒ，Ｇ、Ｂのデータは各々５ビツト（２’＝ ３２）
であるから、３２Ｘ３２Ｘ３２色の頻度のヒストグラム
となる。
このヒストグラムのデータはデータメモリ１０８に格納
される。
される。
なお、以下の処理における色空間は、この３次元ヒスト
グラムの色空間と同じとする。
グラムの色空間と同じとする。
恐」Ｉυ１λ友」−
人力画像の属性に代表色の色数を適応させるため、デー
タメモリ１０８内の３次元ヒストグラムの最高頻度の各
色の頻度を順次加算してゆき、その総和が入力画像の全
画素数のＴパーセント＝Ｔｈ１以上になるまでの色数を
、代表色数Ｄ１とする。第４図は、この処理のフローチ
ャートである。
タメモリ１０８内の３次元ヒストグラムの最高頻度の各
色の頻度を順次加算してゆき、その総和が入力画像の全
画素数のＴパーセント＝Ｔｈ１以上になるまでの色数を
、代表色数Ｄ１とする。第４図は、この処理のフローチ
ャートである。
すなわち、ヒストグラムの最高頻度の色より、全色にＯ
からｎｌまでの連続番号を順につける（ステップ４００
）、変数ｎ２およびＹをゼロクリアしくステップ４０１
） 、ｎ２番目の色の頻度ｆ （ｎ２）をＹの値に加算
しくステップ４０２）、Ｙの値とＴｈｌとの比較判定を
行う（ステップ４０３）、Ｙ＜Ｔｈ １のときは、ｎ２
に＋１しくステップ４０４）、ステップ４０２に戻る。
からｎｌまでの連続番号を順につける（ステップ４００
）、変数ｎ２およびＹをゼロクリアしくステップ４０１
） 、ｎ２番目の色の頻度ｆ （ｎ２）をＹの値に加算
しくステップ４０２）、Ｙの値とＴｈｌとの比較判定を
行う（ステップ４０３）、Ｙ＜Ｔｈ １のときは、ｎ２
に＋１しくステップ４０４）、ステップ４０２に戻る。
Ｙ≧Ｔｈ１となると、その時のｎ２を代表色数Ｄ１とし
データメモリ１０８に格納する（ステップ４０５）。
データメモリ１０８に格納する（ステップ４０５）。
羞ｍ虹針旦
第５図はこの処理のフローチャートである。
本発明の色符号化方法のように、色数を限定する色符号
化方法においては、入力画像が微妙なグラデイニージョ
ンのあるコンピュータグラフィックスでない一般的な自
然画像（Ｒ，Ｇ、Ｂはそれぞれ８ビツト）であれば、２
５６色で高画質の再現が可能である。また、２５６色表
示のＣＲＴデイスプレィの普及およびプログラム処理効
率の観点からも、１バイトで表現可能な２５６色に色数
の上限を設定するのが望ましい０色数を２５６色にする
画像の場合、最適な代表色を決定するには低頻度の色も
考慮しなければならないため、色空間を細かくクラスタ
リングしていく処理を行う必要がある。
化方法においては、入力画像が微妙なグラデイニージョ
ンのあるコンピュータグラフィックスでない一般的な自
然画像（Ｒ，Ｇ、Ｂはそれぞれ８ビツト）であれば、２
５６色で高画質の再現が可能である。また、２５６色表
示のＣＲＴデイスプレィの普及およびプログラム処理効
率の観点からも、１バイトで表現可能な２５６色に色数
の上限を設定するのが望ましい０色数を２５６色にする
画像の場合、最適な代表色を決定するには低頻度の色も
考慮しなければならないため、色空間を細かくクラスタ
リングしていく処理を行う必要がある。
他方、２５６色より色数が少ない画像１例えばアニメー
ションなどの多色画の場合、自然画のように細かくクラ
スタリングする必要はなく、むしろ粗くクラスタリング
したほうが画像入力時の色ノイズを除去でき鮮明な画像
再現ができる。
ションなどの多色画の場合、自然画のように細かくクラ
スタリングする必要はなく、むしろ粗くクラスタリング
したほうが画像入力時の色ノイズを除去でき鮮明な画像
再現ができる。
そこで、Ｄ１≧２５６のときにＤ１＝２５６に設定し、
Ｄｉ＜２５６（２”）のときは、処理効率の面からＤ１
４１で２鳳＜Ｄｉ≦２■０１（Ｏ≦ｍ≦７）ならばＤ１
＝２鵬９１とする（ステップ５００からステップ５０２
）、例えばＤ１＝５０ならばＤ１＝６４とし、Ｄｌ＝１
２８ならばＤｌ＝１２８とする。
Ｄｉ＜２５６（２”）のときは、処理効率の面からＤ１
４１で２鳳＜Ｄｉ≦２■０１（Ｏ≦ｍ≦７）ならばＤ１
＝２鵬９１とする（ステップ５００からステップ５０２
）、例えばＤ１＝５０ならばＤ１＝６４とし、Ｄｌ＝１
２８ならばＤｌ＝１２８とする。
変数ｎおよびＸをゼロクリアしくステップ５０４）、色
空間で頻度が０以上のすべての色を代表色候補ＴＣとす
る（ステップ５０５）。
空間で頻度が０以上のすべての色を代表色候補ＴＣとす
る（ステップ５０５）。
次のステップ５０６において、Ｄｌの値に応じ次のよう
な値を変数ｄ （ｎ）に設定する。このｄ（ｎ）は後述
の部分空間の大きさである。
な値を変数ｄ （ｎ）に設定する。このｄ（ｎ）は後述
の部分空間の大きさである。
２°≦Ｄ１≦２４ならｄ（ｎ）＝２・ｎｌ（たゾし、ｎ
＝１，２，３．・・・、６４である。すなわち、ｎ＝ｏ
のときにｎ１＝１．ｎ＝１のときにｎ１＝２というよう
にｎが増加するにしたがってｎｌを順次増加させる） ２５≦Ｄ１≦２Ｇならｄ （ｎ）＝１＋２・ｎｌ（たゾ
し、ｎの値に従いｎ１＝ｏ、２，３．−．６４）Ｄ１＝
２’ならｄ（ｎ）＝２・ｎｌ （たゾし、ｎの値に従いｎ１＝Ｏｓ ２ｅ ３ｅ・・・
、６４）Ｄ１＝２°ならｄ （ｎ） ＝ｎｌ （たゾし、ｎの値に従いｎ１＝Ｏｙ ２ｓ ３ｖ・・・
、６４）ステップ５０７で代表色候補ＴＣ（排除された
色を除く）内の最も頻度の大きい色をＣとして設定する
。
＝１，２，３．・・・、６４である。すなわち、ｎ＝ｏ
のときにｎ１＝１．ｎ＝１のときにｎ１＝２というよう
にｎが増加するにしたがってｎｌを順次増加させる） ２５≦Ｄ１≦２Ｇならｄ （ｎ）＝１＋２・ｎｌ（たゾ
し、ｎの値に従いｎ１＝ｏ、２，３．−．６４）Ｄ１＝
２’ならｄ（ｎ）＝２・ｎｌ （たゾし、ｎの値に従いｎ１＝Ｏｓ ２ｅ ３ｅ・・・
、６４）Ｄ１＝２°ならｄ （ｎ） ＝ｎｌ （たゾし、ｎの値に従いｎ１＝Ｏｙ ２ｓ ３ｖ・・・
、６４）ステップ５０７で代表色候補ＴＣ（排除された
色を除く）内の最も頻度の大きい色をＣとして設定する
。
ステップ５０９で、大きさｄ （ｎ）のＣを中心とした
部分空間Ｒ内に含まれる色の頻度の総和をＭに設定する
（ステップ５０９）。この部分空間ＲはＣの色空間上の
座標を（Ｒ１，Ｇｌ、Ｂｌ）として （Ｒ１−Ｒ）”−（Ｇ１−Ｇ）”−（Ｂ １−Ｂ）”≦
ｄ（ｎ）”で表される球とする。あるいは、第６図に示
すような球に近似したテンプレートを作成し、ｄ（ｎ）
の値の番号のテンプレートを選択し、その中心をＣに設
定し、同テンプレートの内部を部分空間Ｒとする。
部分空間Ｒ内に含まれる色の頻度の総和をＭに設定する
（ステップ５０９）。この部分空間ＲはＣの色空間上の
座標を（Ｒ１，Ｇｌ、Ｂｌ）として （Ｒ１−Ｒ）”−（Ｇ１−Ｇ）”−（Ｂ １−Ｂ）”≦
ｄ（ｎ）”で表される球とする。あるいは、第６図に示
すような球に近似したテンプレートを作成し、ｄ（ｎ）
の値の番号のテンプレートを選択し、その中心をＣに設
定し、同テンプレートの内部を部分空間Ｒとする。
このＭの値とＴｈ１（上述）との比較判定を行う（ステ
ップ５１０）、Ｍ≧Ｔｈｌの場合、Ｄ１≧２５６の判定
を行い（ステップ５１３）、判定結果によってステップ
５１４または５１５により代表色を決定する。すなわち
、代表色数Ｄ１が２５６色以上であるか否かによって、
代表的決定方法を変更する。
ップ５１０）、Ｍ≧Ｔｈｌの場合、Ｄ１≧２５６の判定
を行い（ステップ５１３）、判定結果によってステップ
５１４または５１５により代表色を決定する。すなわち
、代表色数Ｄ１が２５６色以上であるか否かによって、
代表的決定方法を変更する。
ステップ５１４では、部分空間Ｒ内の色の平均値を代表
色とする。ステップ５１５では、部分空間Ｒの中心色Ｃ
を代表色とする。
色とする。ステップ５１５では、部分空間Ｒの中心色Ｃ
を代表色とする。
このようにして一つの代表色を決定すると、部分空間Ｒ
内の色を代表色候補ＴＣから排除しくステップ５１６）
、部分空間Ｒ＆Ｒ（ｘ）としくステップ５１７）、デー
タメモリ１０８内の代表色の配列ＤＣ（ｘ）に、決定し
た代表色のＲ，Ｇ。
内の色を代表色候補ＴＣから排除しくステップ５１６）
、部分空間Ｒ＆Ｒ（ｘ）としくステップ５１７）、デー
タメモリ１０８内の代表色の配列ＤＣ（ｘ）に、決定し
た代表色のＲ，Ｇ。
Ｂ値を書込む（ステップ５１８）、こ５で、Ｘは代表色
のインデックスである０次にステップ５１９でＸに＋１
し、ステップ５０７に戻る。
のインデックスである０次にステップ５１９でＸに＋１
し、ステップ５０７に戻る。
ステップ５１０においてＭ＜Ｔｈｌとなった場合、ステ
ップ５１１に進む。このステップにおいては、それまで
に代表色が決定された各部分空間Ｒ（ａ ） （ａ
＝ １〜ｘ、たゾしＸ≧１）の大きさをその時点のｄ
（ｎ）まで拡大し、拡大した各部分空間内に含まれる色
を代表色候補ＴＣから排除する。そして、ｎに＋１しく
ステップ５１２）、ステップ５０７に戻る。
ップ５１１に進む。このステップにおいては、それまで
に代表色が決定された各部分空間Ｒ（ａ ） （ａ
＝ １〜ｘ、たゾしＸ≧１）の大きさをその時点のｄ
（ｎ）まで拡大し、拡大した各部分空間内に含まれる色
を代表色候補ＴＣから排除する。そして、ｎに＋１しく
ステップ５１２）、ステップ５０７に戻る。
以上のようにして代表色が順次決定され、代表色候補Ｔ
Ｃに残った色がなくなると、ステップ５０８により処理
終了と判定する。
Ｃに残った色がなくなると、ステップ５０８により処理
終了と判定する。
製星Ｒ限Ｉ見且
入力画像の個々の画素のＲ，Ｇ、Ｂ値と各代表色ＤＣ（
ｘ）のＲ，Ｇ、Ｂ値とを用い、画素の色と各代表色との
色空間上での距離を演算し、最小距離の代表色ＤＣ（ｘ
ｉ）のインデックスｘｉを当該画素のコードとしてデー
タメモリ１０８に一旦格納する。このような符号化デー
タは、画像再現のための辞書としての代表色配列ＤＣ（
ｘ）と−もに、最終的に補助記憶装置１１０に格納され
る。
ｘ）のＲ，Ｇ、Ｂ値とを用い、画素の色と各代表色との
色空間上での距離を演算し、最小距離の代表色ＤＣ（ｘ
ｉ）のインデックスｘｉを当該画素のコードとしてデー
タメモリ１０８に一旦格納する。このような符号化デー
タは、画像再現のための辞書としての代表色配列ＤＣ（
ｘ）と−もに、最終的に補助記憶装置１１０に格納され
る。
なお、前記実施例においては色空間としてＲＧＢ空間を
用いたが、ＹＩＱ空間又はＬ 串Ｂ Ｉ ｂ中空間を用
いることもできる。
用いたが、ＹＩＱ空間又はＬ 串Ｂ Ｉ ｂ中空間を用
いることもできる。
以上の説明から明らかなように１本発明によれば、対象
画像の属性に従い適応的に色数および代表色を決定し、
情報量を圧縮するとＮもに色ノイズを減少させ見やすい
画像表現が可能となる。
画像の属性に従い適応的に色数および代表色を決定し、
情報量を圧縮するとＮもに色ノイズを減少させ見やすい
画像表現が可能となる。
第１図は本発明を実施するための装置の一例の概略構成
図、第２図は色符号化処理の流れを示すフローチャート
、第３図は色ヒストグラムの模式図、第４図は代表色数
決定処理のフローチャート、第５図は代表色決定処理の
フローチャート、第６図はテンプレートの説明図である
。 １００・・・イメージスキャナ、 １０２・・・画像メモリ、 １０４・・・中央処理装置
、１０６・・・プログラムメモリ、 １０８・・・データメモリ。 ６図
図、第２図は色符号化処理の流れを示すフローチャート
、第３図は色ヒストグラムの模式図、第４図は代表色数
決定処理のフローチャート、第５図は代表色決定処理の
フローチャート、第６図はテンプレートの説明図である
。 １００・・・イメージスキャナ、 １０２・・・画像メモリ、 １０４・・・中央処理装置
、１０６・・・プログラムメモリ、 １０８・・・データメモリ。 ６図
Claims (2)
- （１）入力画像の色のヒストグラムを求め、該ヒストグ
ラムに基づき代表色の色数を決定し、該色数分の代表色
を該ヒストグラムに基づき決定し、入力画像の各画素の
色を最も近い一つの該代表色のインデックスでコード化
することを特徴とする色符号化方法。 - （２）代表色の色数に応じて代表色決定方法を変更する
ことを特徴とする請求項（１）記載の色符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023612A JPH01198866A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 色符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023612A JPH01198866A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 色符号化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198866A true JPH01198866A (ja) | 1989-08-10 |
Family
ID=12115438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63023612A Pending JPH01198866A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 色符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01198866A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03220871A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-09-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像符号化装置 |
| US7729025B2 (en) | 2003-11-11 | 2010-06-01 | Fujitsu Limited | Color image compressing method and device |
| JP2011155620A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Kyocera Mita Corp | 画像処理装置，画像形成装置 |
| JP2014053654A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-20 | Toshiba Corp | 画像符号化装置、及び画像符号化方法 |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP63023612A patent/JPH01198866A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03220871A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-09-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像符号化装置 |
| US7729025B2 (en) | 2003-11-11 | 2010-06-01 | Fujitsu Limited | Color image compressing method and device |
| JP2011155620A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Kyocera Mita Corp | 画像処理装置，画像形成装置 |
| JP2014053654A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-20 | Toshiba Corp | 画像符号化装置、及び画像符号化方法 |
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