JPH02213275A

JPH02213275A - 縮小画像の作成方式

Info

Publication number: JPH02213275A
Application number: JP1032892A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Endo; 俊明遠藤; Hisaharu Kato; 久晴加藤; Yasuhiro Yamazaki; 泰弘山崎; Seiichiro Ejima; 江島　聖一郎
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1990-08-24

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。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は、再生画像の品質を受信側で自由に選択できる
ようにした縮小画像の作成処理に関する。

（従来技術）再生画像の品質を徐々に向上させていく順次再生符号化
方式が近年注目を浴びている。この順次再生符号化方式
は、解像度の低い原画像情報を最初に符号化して送信し
、順次解像度を高くして送出すると共に、受信側で所望
の解像度が得られた段階で通信を停止できるようにして
通信効率を改善したものである。

原画像から解像度の低い画像を作成する縮小画像の作成
方式としても、予め定められた間隔ごとの画素を用いる
単純間引き法、縮小すべき画素数のうち半分以上を占め
る画素が黒（白）画素であったときに黒（又は白）画素
を縮小画素とし、それ以外は反対の白（又は黒）の画素
とする多数決法等が一般に知られている。

第１図（ａ）〜（ｅ）は従来の多数決法により原画像を
解像度ηに縮小した場合の縮小画像を示す図である。

原画像を解像度乙の縮小画像にするということは、原画
像の４画素ｐ、〜ｐ、を１つの縮小画素Ｒ０にまとめる
ことになる。従って、多数決法では同図（ａ）〜（Ｃ）
の如く、黒画素（斜線部）が半分（２個）以上あれは縮
小画素Ｒ０も黒画素とし、それ以外の黒画素が１または
Ｏのときには縮小画素Ｒ０を白画素にしていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来の多数決法では４画素ｐ０〜ｐ。

のうち２個以上の黒画素があれば縮小画素を黒画素とす
るため、縮小画像は原画像よりも黒画素が多くなり、必
要以上に線素の幅が太くなってしまうという問題があっ
た。従って、４画素ｐ０〜Ｐ３のうち３以上黒画素の場
合にのみ縮小画素を黒画素とする方法も考えられるが、
本来の黒部骨が欠落してしまう可能性が高くなり、画質
が低下してしまう問題点があった。

また、多数決法では４画素ｐ０〜ｐ、のうち１個が黒画
素の場合、縮小画素が白画素となり、単純間引き法でも
白画素となる確率が極めて高いため、原画像の細かい点
や細い線が抜けてしまい画質が劣化するという問題点が
あった。

一方、多数決法の問題点を解決するために、同−発明者
等が「縮小画像の作成方式」としてすでに特許出願（特
願昭６３−２１２４３２号）をしている。

しかし、この縮小画像の作成方式も従来の多数決原理を
基本としているため、線素の保存やエツジの保存等の細
かい変化の対応に対しては、十分でないという問題点が
あった。

本発明は、上述した従来方式の問題点を解決するために
なされたもので、線素の保存やエツジの保存等の細かい
変化の対応も縮小可能な縮小画像の作成方式を提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明の縮小画像の作成方
法は、解像度が％となるように原画像の４画素（Ｐｏ、
Ｐ＋、Ｐｇ及びｐ３）をまとめて縮小して１画素の縮小
画素（Ｒ０）を作成する場合に、ｑｏ及びｑ、は前記４
画素の上側に隣接する隣接画素、ｑ２及びｑ３は前記４
画素の左側に隣接する隣接画素、Ｒ１及びＲ２は前記縮
小画素（Ｒ０）の上側及び左側の隣接縮小画素、とした
ときに、レベル＝ＰｏＸ４＋（Ｐ＋＋Ｐｚ＋Ｐａ）Ｘ２
十（ｑＯＲ１）Ｘ２＋（（１１Ｒ１）＋（ｑｚ　　Ｒ２）Ｘ　２　＋　（ｑ：ｌ　　Ｒ２）に
より規定されるレベルを求め、該縮小画素（Ｒ０）の状態を該レベルが５以上の時に黒
に、５未満の時には白に仮決定した後、該仮決定された
縮小画素（Ｒ０）の状態を予め定めた例外パターンと比
較し、該例外パターンと一致した時には前板決定された
縮小画素の状態を反転することを特徴とすることにある
。

以下本発明の詳細な説明する。

（発明の原理）第２図に示すように、原画像中の縮小すべき４画素をＰ
　ｏ、Ｐ　＋、Ｐ　２及びＲ３とし、４画素の上側及び
左側にそれぞれ隣接する周辺画素をｑｏ＋ｑ＋＋ｑ２及
びｑ３とする。また値を決定しようとする縮小画素をＲ
ｏとし、縮小画素（Ｒ０）の上側及び下側にそれぞれ隣
接し、かつすでに値の決定を終えた縮小画素をＲ＋　、
　Ｒｚとする。

黒画素の値を例えば“１”としたとき、レベル＝ＰｏＸ
４＋（Ｐ＋＋Ｐｚ＋Ｐ３）Ｘ２＋（ｑｏ　　Ｒ＋）ｘ２
＋（ｑｔ　　Ｒ＋）＋（ｑｚ　　Ｒ２）Ｘ２＋（ｑｘ　
　Ｒ１）・−（１）なる値を計算し、このレベルの値が
５以上となった時縮小画素Ｒ０を黒画素（１）とし、５
未満であれば白画素（０）とする。

式（１）の各項の重み係数は、各画素の評価が全画像を
縮小し終えた時に均一となるようにするためのものであ
る。

但し、その際に、線素やエツジを保存したり、繰り返し
パターンやデイザパターンの保存をするために、本発明
では例外として次のような条件により縮小画素を決定し
ている。

（１）線素保存パターン線の幅が原画像において１画素分しかない場合、上述の
第（１）式に従うと縮小画素が“白”と判定されてしま
うことがあり、線素が保存されない場合がある。本発明
においては、予めそのようなノンターンを選び出してお
き、それに合致した時には第（１）式にはよらず線素を
保存する値を縮小画素値とする。

第３図に示す画素（ｐｏ〜Ｐ３１ｑｌｌ〜ｑ、及びＲ０
〜Ｒ２）をもとにパターンを特定するために次に示す値
を定義する。

Ｘ　＝Ｐ　ｏ　Ｘ　８　＋　Ｐ　ｚ　Ｘ　４　＋　Ｐ　
ＩＸ　２　＋　Ｐ　ｓＹ　＝　Ｑ　ｚ　Ｘ　８　＋　ｑ
３　Ｘ　４　＋　ｑｏ　Ｘ　２　＋　ｑＩＺ＝Ｒ，Ｘ２
＋Ｒ。

線素を保存するためのパターン群の１例としては（Ｘ、
　Ｙ、　Ｚ）の値が（６，０，０）、（２，２，０）、　（４，８，０）、
　（６，０，１）、（４，４，１）。

（６，４，１）、（７，４，１）、（１０，４，１）、
（８，５，１）、（４，８，１）。

（８，９，１）、（６，１２，１）、（６，０，２）、
（６，１，２）、（７，１，２）。

（１２，１，２）　、　（６，３，２）　、　（８，５
，２）　（８，６，２）　、　（６，５，３）　。

（７，５，３）　、　（１０，９，３）　、　（１０，
１０，３）となったとき縮小画素値Ｒ０を“黒”（１）
とし、（７，９，１）、（７，１０，１）、（９，１２
，１）、（６，１３，１）、（３，１４，１）。

（９，１４，１）、　（９，１５，１）、　（９，３，
２）、　（７，６，２）、　（６，７，２）。

（１１，７，２）、（７，１０，２）、　（９，１１，
２）、　（１１，１１，２）。

（９，１５，２）、　（１１，７，３）、　（９ｉ１１
．３）、（１３，１３，３）。

（９，１４，３）　、　（９，１５，３）となったとき
縮小画素値Ｒ０を“白”（０）とする。

第３図に示すパターンは、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の値が（２，
２，０）となった場合の例を示している。

（２）エツジ保存パターン画像の白黒の境目がちょうど縮小すべき４つの画素（ｐ
ｏ〜Ｐ３）の真中を通る場合、第（１）式に従うと交互
に白黒が繰り返すことになり、エツジの直線性が保存さ
れない場合がある。本発明においては、そのようなパタ
ーンに合致したときにはさらに該４画素（ｐｏ〜ｐｉ）
の下側（ｑｎ及びｑ３）又は図示していないが右側（（
１６及びｑ７）の２画素を参照し、第（１）式にはよら
ずエツジの直線性を保存する値を縮小画素値（Ｒ０）と
する。

第４図に示す画素（ｐｏ〜ｐｘ＋ｑｏ〜ｑ３）をもとに
パターンを特定するために次に示す値を定義する。

なお、エツジ保存の場合には、すでに縮小された縮小画
像Ｒ１及びＲ１を参照しないで良い。

Ｘ　＝　Ｐ　ｏ　Ｘ　８　＋　Ｐ　ｚ　Ｘ　４　＋　Ｐ
　ＩＸ　２　＋　Ｐ　ｓＹ　＝　（１ｚ　Ｘ　８　＋　
ｑｓ　Ｘ　４　＋　ｑｏ　Ｘ　２　＋　ｑ＋Ｕ＝（＋４
＋（１５エツジを保存するためのパターン群の一例としては（ｘ
、ｙ）の値が、（５，０）　、　（５，３）　、　（５，４）　、　（
５，５）、　（５，６）　、　（５，８）　、　（５，
１１）　。

（５，１２）のとき、Ｕ＝２ならば縮小画素値Ｒ０を“白”（０）と
し、そうでなければ“黒”（１）とする。

また（Ｘ、Ｙ）の値が、（１０，３）　、　（１０，４）　、　（１０，７）　
、　（１０，９）　、　（１０，１０）　、　（１０，
１１）　。

（１０，１２）　、　（１０，１５）のとき、Ｕ＝Ｏならば縮小画素値Ｒ０を”黒′（１）と
し、そうでないときは“白”（０）とする。

第４図に示すパターンは、（Ｘ、Ｙ）の値が（１０゜１
１）でＵ＝Ｏとなった場合の例を示している。

上記の例外パターンは水平方向のエツジ保存を行うもの
を示したものであり、垂直方向のエツジ保存に関しては
上記パターンを右に９０°回転させたものを用いる。

（３）繰り返し画像パターン線の幅が一画素の縞模様の場合、式（１）に従うとその
領域全体が“白”または“黒”のどちらかになってしま
い、縞模様が保存されない。本発明においては、予めそ
のようなパターンを選び出しておき、それに合致した時
には、第（１）式によらず、縞模様を保存する値を縮小
画素とする。

第５図に示す画素（ｐｏ〜Ｐｉ、（ｌｏ〜ｑｉ＋Ｒ＋ま
たはＲ２）をもとにパターンを特定するために次に示す
値を定義する。

Ｘ＝ｐｏＸ８＋ＰｚＸ４＋Ｐ＋Ｘ２＋ｐ＋Ｙ　＝ｑｚ　
Ｘ　８　＋　（ｌ　ｓ　Ｘ　４　＋　（ｌ　ｏ　Ｘ　２
　＋　ｑＩ縞模様を保存するためのパターン群の一例と
しては、（Ｘ、Ｙ）の値が（５，７）又は（１０，８）
のときそこに水平の縞模様が存在すると考えられるので
縮小画素値Ｒ０をＲ１の逆の値とし、（Ｘ、Ｙ）の値が
（３，１３）又は（１２，２）となったときは、そこに
垂直の縞模様が存在すると考えられるので縮小画素値Ｒ
０をＲ２の逆の値とする。

なお、繰り返し画像パターンの場合にも、すでに縮小さ
れた縮小画素ＲＩ及びＲ２は、例外パターンの決定要素
に用いないが、縮小画素Ｒ０またはＲ１の逆の値を縮小
画素（Ｒ０）に用いる。

第５図に示すパターンは（Ｘ、Ｙ）の値が（５゜７）と
なった場合の例を示している。

（４）デイザ階調保存パターン上記（３）の繰り返し画像パターンと同様、白画素と黒
画素とを用いて濃淡を表わすデイザ画像においては画像
上のある領域が一定の濃度を示している場合、同一パタ
ーンが繰り返す事となり、第（１）式による方法だと”
白”又は“黒”のどちらかになってしまうか、又は存在
しない縞模様があられれたりする０本発明においては、
予めそのようなパターンを選び出しておき、それに合致
した時には第（１）式にはよらず、濃度を保存する値を
縮小画素値とする。

第６図に示す画素（ｐｏ〜Ｐ３．ｑ０〜ｑ、及びＲ０〜
Ｒ３）をもとにパターンを特定するために次に示す値を
定義する。

Ｘ　””　Ｐ　＠　Ｘ　８　＋　Ｐ　ｚ　Ｘ　４　＋　
Ｐ　ＩＸ　２　＋　Ｐ　３Ｙ　””　ｑ！　Ｘ　８　＋
　ｑ３　Ｘ　４　＋　＋１　ｏ　Ｘ　２　＋　ｑ＋Ｚ　
＝　Ｒｚ　Ｘ　４　＋　ＲＩＸ　２　＋　Ｒｚデイザの
階調を保存するためのパターン群の一例としては（Ｘ、
Ｙ、Ｚ）の値が（１，２，０）、　（１，５，０）、（２，４，０）、
（２，８，０）、（４，１，０）。

（４，２，０）のとき縮小画素値Ｒ０を”黒”（１）とし、（ｘ、ｙ。

Ｚ）の値が、（１１，１３，７）　、　（１１，１４，７）　、　（
１３，７，７）　、　（１３，１１，７）　。

（１４，１０，７）、（１４，１３，７）のとき縮小画
素値Ｒ０を“白′（０）とする。

第６図に示すパターンは（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の値が（１，２
，０）となった場合の例を示している。

（実施例）第７図は本発明による縮小画像作成方式のブロック図で
あり、１は入力された原画像情報を蓄積する原画像メモ
リ、２は原画像メモリ１から縮小の対象となるブロック
の４つの縮小画素（ＰＯ〜Ｐ３）を抽出する縮小画素抽
出回路、３は縮小画素抽出回路２により抽出された４画
素及び後述する隣接画素抽出回路６により抽出された４
つの隣接画素（（ｉｏ−ｑ：＋）、さらに後述する隣接
縮小画素抽出回路５により縮小画素メモリ１１から抽出
される２つの隣接収縮小画素（Ｒ，及びＲ２）の値をも
とに第（１）式の値を計算する評価式演算回路、４は評
価式演算回路３の出力結果をもとに縮小画素値を白（０
）とするか黒（１）とするかを判定する縮小画素値判定
回路、５は評価式演算回路３で第（１）式の計算を行う
際に必要となる既縮小画素（Ｒ，−Ｒ１）を縮小画素メ
モ１月１より抽出する隣接縮小画素抽出回路、６は原画
像メモリ１から縮小画素抽出回路２により抽出された縮
小画素の上側及び左側に隣接する４つの画素（ｑ　ｏ＝
　（１３）と下側及び右側に隣接する２つの画素（ｑａ
、　ｑｓまたはｑｂ、ｑ７）を抽出する隣接画素抽出回
路、７は縮小画素抽出回路２と隣接縮小画素抽出回路５
及び隣接画素抽出回路６とからそれぞれ抽出された画素
を内蔵されている例外パターンのパターンテーブルと比
較し、パターンテーブルに一致するか否かを判定するパ
ターン比較・判定回路、８はパターン比較・判定回路７
の判定結果に基づいてオン・オフのスイッチングをする
ゲート回路、９は縮小画素値判定回路４の出力画素値（
０又は１）を反転させる画素値反転回路、１０はゲート
回路８から直接もしくは画素値反転回路９からの情報を
書き込む縮小画素書込回路、１１は縮小画素書込回路１
０により定められたアドレスに縮小画素値を蓄積する縮
小画素メモリである。

次に動作について説明する。なお、以下の説明では黒画
素値を”１″、白画素値を“０″として説明する。

原画像メモリ１から縮小画素抽出回路２及び隣接画素抽
出回路６によりそれぞれ４画素ずつ８画素が抽出され、
さらに縮小画素メモリ１１から隣接縮小画素抽出回路５
によりこれから値を決定しようとする縮小画素の上及び
左側に隣接する既縮小画素が抽出される。これらの画素
値が評価式演算回路３に送られ、第（１）式の計算が行
われる。この計算結果をもとに縮小画素値判定回路４に
おいて縮小画素値を”１”とするか”０”とするかを判
定する。

一方パターン比較・判定回路７においては縮小画素抽出
回路２．隣接画素抽出回路６及び隣接縮小画素抽出回路
５の出力をもとにそれらが例外処理のパターンにあては
まるかどうかを判定し、ゲート回路８のスイッチの切替
えを行う、パターン比較・判定回路７で例外処理パター
ンであると判定された場合には、ゲート回路８により縮
小画素値判定回路４の出力を画素値反転回路９に導き、
反転した結果を縮小画素書込回路１０を通して縮小画素
メモリ１１に蓄積する。パターン比較・判定回路７で例
外処理パターンではないと判定された場合、ゲート回路
８は縮小画素値判定回路４の出力をそのまま縮小画素書
込回路１０に送り縮小画素メモリ１１に蓄積する。

（発明の効果）以上のように、本発明は隣接画素を用いて作成された縮
小画素に対する誤差を考慮して、次の縮小画素を作成す
るため、線素の保存やエツジの保存等の細かな変化にも
対応した画質の良い縮小画素を作成することが可能とな
る。

■例外パターンを、原画像の４画素（Ｐｏ＋Ｐ＋＋ｐ２
及びＰ：３）と、４画素に隣接する隣接画素（ｑｏ、ｑ
ｔ、ｑｚ及びｑ３）と、縮小画素（Ｒ０）に隣接する隣
接縮小画素（Ｒ，及びＲ２）とのうち、少なくとも４画
素（Ｐｏ、Ｐ＋、Ｐｇ及びＲ３）と隣接画素（ｑＯ９ｑ
ｌ、（１２及びＱ３）とを用いて形成することにより、
種々の細かい変化にも対応できる例外パターンが作成す
ることが可能となる。

■例外パターンを、４画素（ＰＯ９Ｐｌ、Ｐｇ及びＲ３
）と隣接画素（（ｉｏ、ｑｔ、ｑｚ及びｑ３）と、隣接
縮小画素（Ｒ，及びＲ２）とを用いて形成することによ
り、線素を保存するための例外パターンが作成すること
ができる。

■例外パターンを４画素（Ｐｏ、Ｐ、ｐｉ及びＲ３）と
隣接画素（（ｔｏ、Ｑ、ｑｚ及び（１３）と４画素の下
側または右側に隣接する他の隣接画素（ｑ４及び（ｌ５
、　またはｑ４及びｑ７）とを用いて形成することによ
り、エツジを保存するための例外パターンを作成するこ
とができる。

■例外パターンを、４画素（Ｐ＠ＩＰＩＩＰ！及びＲ３
）と、隣接画素（ｑｏ、（１，Ｑ□及び（１３）と隣接
縮小画素（Ｒ，又はＲ２）とを用いて形成することによ
り、周期画像（繰り返し画像）を保存するための例外パ
ターンを作成することができる。

■例外パターンを、４画素（Ｐ　＠＋　Ｐ　Ｉ＋　Ｐ　
ｚ及び９３）と隣接画素（（ｔｏ、ｑ＋、（Ｌｘ及び（
１３）と隣接縮小画素（Ｒ１及びＲ２）と、隣接縮小画
素Ｒ８の左側に隣接する他の隣接縮小画素（Ｒ１）とを
用いて形成することにより、デイザ画像の階調を保存す
るための例外パターンを作成することができる。

従って、本発明は順次画質を向上して行く２値画像の順
次再生符号化方式に適用することが可能であり、その効
果が極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は従来の多数決法を用いた縮小画
像の作成方式における原画像及び縮小画像図を示す図、
第２図は本発明による縮小画像作成方式における縮小画
像の画素と原画像の画素の関係を示す図、第３図は本発
明において線素を保存するための例外処理パターンの一
例を示す図、第４図はエツジを保存するための例外処理
パターンの一例を示す図、第５図は繰り返し画像を保存
するための例外処理パターンの一例を示す図、第６図は
デイザ画像の階調を保存するための例外処理パターンの
一例を示す図、第７図は本発明による縮小画像の作成方
式のブロック図である。特許出願人　　国際電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）解像度が１／２となるように原画像の４画素（ｐ
＿０、ｐ＿１、ｐ＿２及びｐ＿３）をまとめて縮小して
１画素の縮小画素（Ｒ＿０）を作成する場合に、ｑ＿０及びｑ＿１は前記４画素の上側に隣接する隣接画
素、ｑ＿２及びｑ＿３は前記４画素の左側に隣接する隣
接画素、Ｒ＿１及びＲ＿２は前記縮小画素（Ｒ＿０）の
上側及び左側の隣接縮小画素、としたときに、レベル＝ｐ＿０×４＋（ｐ＿１＋ｐ＿２＋ｐ＿３）×２
＋（ｑ＿０−Ｒ＿１）×２＋（ｑ＿１−Ｒ＿１）＋（ｑ
＿２−Ｒ＿２）×２＋（ｑ＿３−Ｒ＿２）により規定さ
れるレベルを求め、該縮小画素（Ｒ＿０）の状態を該レベルが５以上の時に
黒に、５未満の時には白に仮決定した後、該仮決定され
た縮小画素（Ｒ＿０）の状態を予め定めた例外パターン
と比較し、該例外パターンと一致した時には前仮決定さ
れた縮小画素の状態を反転することを特徴とする縮小画
像の作成方式。
（２）前記例外パターンが、前記原画像の４画素（ｐ＿
０、ｐ＿１、ｐ＿２及びｐ＿３）と、前記４画素に隣接
する前記隣接画素（ｑ＿０、ｑ＿１、ｑ＿２及びｑ＿３
）と、前記縮小画素（Ｒ＿０）に隣接する隣接縮小画素
（Ｒ＿１及びＲ＿２）とのうち、少なくとも前記４画素
（ｐ＿０、ｐ＿１、ｐ＿２及びｐ＿３）と前記隣接画素
（ｑ＿０、ｑ＿１、ｑ＿２及びｑ＿３）とを用いて形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の縮小画素の作成方式。
（３）前記例外パターンが、前記４画素（ｐ＿０、ｐ＿
１、ｐ＿２及びｐ＿３）と、前記隣接画素（ｑ＿０、ｑ
＿１、ｑ＿２及びｑ＿３）と、前記隣接縮小画素（Ｒ＿
１及びＲ＿２）とを用いて形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の縮小画素の作成方式。
（４）前記例外パターンが、前記４画素（ｐ＿０、ｐ＿
１、ｐ＿２及びｐ＿３）と、前記隣接画素（ｑ＿０、ｑ
＿１、ｑ＿２及びｑ＿３）と、前記４画素の下側または
右側に隣接する他の隣接画素（ｑ＿４及びｑ＿５、また
はｑ＿６及びｑ＿７）とを用いて形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の縮小画素の作成
方式。
（５）前記例外パターンが、前記４画素（ｐ＿０、ｐ＿
１、ｐ＿２及びｐ＿３）と、前記隣接画素（ｑ＿０、ｑ
＿１、ｑ＿２及びｑ＿３）と、前記隣接縮小画素（Ｒ＿
１又はＲ＿２）とを用いて形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の縮小画素の作成方式。
（６）前記例外パターンが、前記４画素（ｐ＿０、ｐ＿
１、ｐ＿２及びｐ＿３）と、前記隣接画素（ｑ＿０、ｑ
＿１、ｑ＿２及びｑ＿３）と、前記隣接縮小画素（Ｒ＿
１及びＲ＿２）と、前記隣接縮小画素Ｒ＿１の左側に隣
接する他の隣接縮小画素（Ｒ＿３）とを用いて形成され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の縮小画
素の作成方式。