JPH03182171A - カラー画像情報の符号化及び再生方法 - Google Patents

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】 【産業上の利用分野】

本発明は、カラー画像情報の符号化及び再生方法に係り
、特に、印刷用画像データを圧縮し、再生する際に用い
るのに好適な、カラー画像情報の符号化及び再生方法に
関する。

【従来の技術】

従来、印刷用画像データを符号化して圧縮するに際して
は、テレビジョン（ＴＶ）に代表される画像の帯域圧縮
技術として知られているＹＩＱ変換法を適用していた。 なお、このＹＩＱ変換法は、三原色レッド（Ｒ）、グリ
ーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のカラー情報を、より信号量
相関の低い輝度Ｙと色度Ｉ、Ｑの色度軸によるカラー情
報に変換する方法である。 このＹＩＱ変操法を適用して印刷用画像データを符号化
する際には、まず、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロ（ニー）の画像データを反転した（補色とみなした
）Ｒ，Ｇ、Ｂの画像データを用いて、前記テレビジョン
と同等の次式（１）のような変換式でＹＩＱ変換を行う
。 ・・・・・・・・・　（１） 次いで、人間の視覚の解像度特性（輝度Ｙが高解像度を
必要とするのに対して、色度Ｉ、Ｑに対する解像度は比
較的低い）を考慮し、前記色度１１Ｑについて画像デー
タの画素を間引くという処理を施することにより符号化
効率の向上を図っていｌこ　。 ■発明が解決しようとする課題】 ところで−１前記従来の印刷用画像データの符号化技術
においては、ＹＩＱ変換により色度軸変換を行う対象を
、前記（１）式の如＜Ｃ，Ｍ、Ｙの印刷用画像データに
限っており、ブラック（Ｋ）の画像データは前記ＹＩＱ
変換の対象としていないため、当該にの画像データをモ
ノクロ画像と見なして符号化し圧縮することしかできな
かった。 しかしながら、ｉｉ［ＹとＫとは相関が高く、この信号
間に冗長度が残留することから、ＹＩＱ変換のみではＣ
，ＭＳＹ、に４色の印刷用画像データを信号量相関のよ
り低い形態にしているとはいえない。従って、前記従来
の技術では、印刷用画像データを効率良く符号化して圧
縮することができないという問題点があった。 本発明は、前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
で、カラー画像情報を信号量相関のより低い形態に変換
して、効率良く符号化し圧縮することができるカラー画
像情報の符号化方法を提供することを第１の課題とする
。 又、本発明は、前記符号化方法で圧縮されたカラー画像
情報を元の情報に確実に再生し得るカラー画像情報の再
生方法を提供することを第２の課題とする。 （課題を解決するための手段１ 本発明は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ
）、ブラック（Ｋ）の画像データからなるカラー画像情
報を色度軸変換して符号化する方法であって、前記Ｃ，
Ｍ、ニーの画像データを１ｉｆｔＹを含む色度軸の画像
データに変換し、変換された輝度Ｙの画像データ及び実
際のＫの画像データに基づき、各輝度の画像データ毎に
Ｋの画像データの期待値を求めて、該期待値を予測値と
するに信号予測器を作成し、作成されたに信号子ａＳを
用いて、前記変換された輝度Ｙの画像データからＫの画
像データを予測し、Ｋの実際の画像データに対する予測
画像データの誤差を求め、前記変換された輝度Ｙを含む
色度軸の画像データ及び求められたＷ４差を符号化する
ことにより、前記第１の課題を解決したものである。 又、本発明は、前記の如く符号化された、輝度Ｙを含む
色度軸の画像データ及び誤差・を復号し、復号された輝
度Ｙの画像データから、前記に信号予測器を用いてＫの
画像データを予測し、予測画像データと復号された誤差
から、Ｋの実際の画像データを再生し、前記復号された
輝度Ｙを含む色度軸の画像データをＣ，Ｍ、￥−の画像
データに変換して、Ｃ，Ｍ１￥−１Ｋの画像データを再
生することにより、前記第２の課題を解決したものであ
る。

【発明の作用及び効果】

本発明においては、Ｃ，Ｍ、、ニー、Ｋの画像データか
らなるカラー画像情報の色度軸を変換し符号化する際に
、前記画像データのうち、Ｃ，Ｍ、Ｙの画像データをよ
り信号量相関の低いＷ１度Ｙを含む色度軸、例えば輝度
Ｙ、色度１．Ｑの色度軸の画像データに変換する。変換
された輝度Ｙの画像データ及び実際のＫの画像データに
基づき、各輝度Ｙのデータ毎にＫの画像データ期待値を
求めて、該期待値を予２ｍ！ＩＩとするに信号予測器を
作成する。 このに信号予測器により二乗平均誤差を最小にするに画
像データを予測でき高画質化が図れる。 作成されたに信号予測器を用いて、前記変換された輝度
Ｙの画像データからＫの画像データを予測し、Ｋの実際
の画像データに対する予測画像データの誤差ｅＫを求め
る。このように誤差ｅＫを求めることにより、Ｋをその
ままに圧縮するよりも遥かに分散を小さくでき、輝度Ｙ
とＫとの信号量相関を除去することが可能になる。 従って、変換されたＹＩＱと予１１１誤差ｅＫの画像デ
ータを符号化することにより、従来のＹＩＱ変換のみを
施す手法と比較して、Ｃ１Ｍ、ヱー、Ｋの４色のカラー
画像情報を信号量相関のより低い形態にすることができ
る。よって、圧縮手法の圧縮効率を飛躍的に向上させる
ことができる。又、比較的簡単なアルゴリズムにより、
色度軸を変換し、符号化できるため、符号化システムの
ハード化が容易であると共に高速処理が可能になる。又
、信号量相関が低くなり圧縮効率が向上するため、従来
の技術に比べ同じ圧縮率であれば高画質化する等の優れ
た効果が得られる。 なお、圧縮されたＹＩＱｅＫの信号を符号化する際には
、例えばＤＰＣＭ法を用いることができる。このように
すれば、変換のアルゴリズムを比較的簡単にして圧縮効
率を向上させ、高速に符号化できる。 又、本発明においては、前記のように符号化された輝度
Ｙを含む色度軸の画像データ及び誤差ｅｋから、前記Ｃ
，ＭＳＹ、にのｌｌｉ像データを再生するに際して、符
号化された輝度Ｙを含む色度軸の画像データ及び誤差ｅ
Ｋを復号し、復号された輝度Ｙの画像データから、前記
に信号予測器を用いてブラックの画像データを予測し、
予測画像データと復号された誤差ｅＫから、ブラックの
実際の画像データを再生し、前記Ｉ！号された輝度Ｙを
含む色度軸の画像データをＣ，Ｍ、ヱーの画像データに
変換して、前記Ｃ，Ｍ、、ニー、Ｋ画像データを再生す
る。 従って、印刷用画像データを伝送するに際して符号化さ
れた画像データを確実に再生することができる。又、比
較的簡単なアルゴリズムにより再生することができるた
め再生システムのハード化が容易であると共に高速処理
が可能になる。又、高画質の再生画像データを得ること
ができる等の優れた効果が得られる。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 まず、Ｍ１実施例について説明する。 この第１実施例は、Ｃ１Ｍ、Ｙ−１Ｋの印劉用の画像デ
ータを、第１図に示すように、大きく３つの処理ステッ
プ（ステップ０１〜Ｃ３）で構成される手順に基づき、
ＹＩＱｅＫのデータに変換し、変換されたＹＩＱｅＫの
データを符号化する装置である。 このｖｔＭの全体的な構成を第２図に示す。 第２図に示すように、この装置には、印刷用カラー透過
原稿１から０％Ｍ、ヱー、Ｋの画像データを取込むため
のスキャナ２と、該スキャナ２から出力されるＣ、Ｍ、
Ｙの画像データをＲ，Ｇ、Ｂの画像データに変換するた
めの第１のメモリテーブル３と、変換された。Ｒ，Ｇ、
Ｂの画像データを輝度Ｙ１色度１、Ｑの画像データに変
換するための第２のメモリーテーブル４と、前記変換さ
れて色度１、Ｑの画像データに対して画素の間引きを行
うための問引き部５と、悶引かれた色度１、Ｑ。 及び後記予測誤差ｅＫのデータを線形量子化するための
輪形量子化部６と、輝度Ｙの画像データ、線形量子化さ
れた色度１．Ｑの画像データ及びＫの画像データを記憶
するためのメモリ１８と、輝度Ｙの画像データの信号と
線形量子化された色度１１Ｑ及び予測誤差ｅＫの画像デ
ータをＤＰＣＭ法により符号化するための符号化部７と
、前記メモリ１８に記憶された輝度ＹとＫの画像データ
に基づき、各輝度Ｙの画像データ毎にＫの画像データの
期待値を求めて、該期待値を予測値とするト信号予測器
を有し、符号化部７内で符号化され六輝度Ｙの画像デー
タを局部的に復号し、その復にされた輝度Ｙの値から、
前記に信号予測器を用もてＫの予測を行う予測部８と、
スキャナ２から屈込まれた実際のＫの値と、予測された
Ｋの値（ト）との誤差（予測Ｗ４差ｅＫ）を求めて前記
符号化部７に入力するための加算点９とで主に構成され
る。 なお、符号化部７からは、符号化された画像データが出
力されて伝送されたり、後記記録媒体３０に蓄積される
。 前記第１のメモリテーブル３には、第３図に示すように
、Ｃ，Ｍ、Ｙの画像データをＲ，Ｇ、Ｂの各画像データ
に変換する変換テーブル１０１１１．１２が書込まれて
いて、入力された０１Ｍ。 ヱーの画像データから各変換テーブル１０，１１．１２
をアクセスするルックアップテーブル方式によりＣ，Ｍ
、Ｙの画像データをＲ，Ｇ、８の画像データに変換する
ようになっている。 前記第２のメモリテーブル４には、第４図（Ａ）に示す
ようにＲ，Ｇ、Ｂの画像データを輝度Ｙ、色度ＩＱの画
像データに変換するための変換テーブル１４．１５．１
６が１込まれており、入力されたＲ、Ｇ、８の画像デー
タによりこれら変換テーブル１４．１５．１６をアクセ
スするルックアップテーブル（以下、ＬＬＩＴと略記す
る〉方式により、Ｒ，Ｇ、Ｂの画像データをＹＩＱの画
像データに変換するようになっている。 前記符号化部７は、ＯＰＣＭ法により符号化を行うもの
であり、第５図に示すように、後記差分ＩｅＩを量子化
するため、前段で線形量子化し、後段でマックスの量子
化を行う量子化器２２と、量子化後の差分値Ｑ（ｅｌ）
を局部的に復号して画素値ｘ＋１　を求め、同一走査線
上で１画素分遅延し、既に１つ前の画素において復号さ
れ遅延されたｌ１Ｉｉ素ｌｌＸ１−１’から、今回の画
像データの画素値Ｘｉを予測して実際の画素値Ｘｉとの
差〈差分値ｅｔ）を求めるための局部復号１２４と、前
記量子化された差分値ｑ（ｅｌ）を符号（コード）とし
て、同一走査線上の１つ前で局部復号された画素値Ｘ１
−Ｉ’　に予測係数ａを掛ける１次元の前値予測を用い
ると共に、その予測係数ａを１とすることができる。こ
のような条件で符号化部７を構成すれば、演算回路等の
ハードウェア構成が簡単となり経済的であると共に、処
理が単純化されているため高速処理ができる。 前記予測部８前後における信号の入出力状態は、第６図
に示されるようになっている。即ち、第６図に示すよう
に、予測部８は、前記符号化部７で局部的に復号化され
て入力された輝度Ｙｋ：基づきに信号予測器でＫの予測
ａｌＫ’を求め、加算点９でＫの実際のデータと予ＩＮ
Ｋ’の差を求め、その差が予測誤差ｅＫとして前記線形
量子化部６に入力されるようになっている。 なお、前記符号化部７には、第２図のように符号化され
た画像データを書込んで蓄積するための記！！媒体３０
Ｍ接続されている。又、この記録媒体３０は、予測部８
からのに信号予測器データが入力されて蓄積するように
なっている。この記録媒体には、例えば、ハードディス
ク、マグネチックテープ（ＭＴ）、ストリーマ（小型の
ＭＴ）、光ディスク、光磁気デイクス等を用いることが
できる。 以下、第１．実施例の作用を説明する。 この第１実施例においては、第１図に示す手順に基づき
、第２図に示すカラー透過原稿１がら読込まれたＣ、Ｍ
、ヱー、Ｋの印刷用の画像データをＹＩＱｅＫのデータ
に変換し、変換データを符号化して圧縮する。即ち、ま
ず、入力されたＣ、Ｍ、ヱー、Ｋの画像データをＹＩＱ
Ｋの画像データに変換してメモリ１８に蓄える処理を行
い（ステップＣ１）、次いで、輝度ＹとＫの２次元画素
振幅分布から、Ｋ信号予測器を作成し、伝送あるいは蓄
積する（ステップＣ２）。次いで、ＹＩＱ信号とｅＫ倍
信号ＤＰＣＭ符号化する（ステップＣ３）。 以下に、この手順の詳細を説明する。 まず、前記ステップＣ１の処理は、詳細には第７図の如
く行う。この処理においては、まず、カラースキャナな
どからＣ，Ｍ、ヱーの画像データの信号を第１のメモリ
テーブル３に入力する（ステップＣｌ−１）。 入力された画像データの中で、Ｃ，Ｍ、Ｙ−の画像デー
タをＲ，０１Ｂの画像データに変換する（ステップＣ１
−２）。この際、Ｃ，Ｍ、ＹとＲｌＧ、Ｂは互いに補色
関係にあると考え、次式（２）の変換式で変換する。 実施例では、予め（２〉式の変換結果が書き込まれた、
第２図、第３図に示す第１のメモリテーブル３をアクセ
スするＬＩＪＴ形式を使用して変換する。なお、（２）
式を実行する回路で演算し変換することができる。 次いで、Ｒ，Ｇ、Ｂに変換された画像データを第２のメ
モリテーブル４に入力し、このＲ，Ｇ、Ｂｍ＊データを
ＮＴＳＣで定められている次式（３〉の変換式を用いて
、輝度Ｙと色度■、ＱのＹＩＱデータに変換する（ステ
ップＣ１−３）。 これにより、Ｒ，Ｇ、Ｂデータを、信号量相関がより弱
い形態であるＹｉＱデータに変換できる。 実施例では、予め（３）式の変換結果が書き込まれた、
第２図、第４図に示す第２のメモリテーブル４をアクセ
スするＬＬＪＴ形式を使用することにより、処理時間の
低減を図っている。なお、（３ン式を実行する回路で演
算し変換することができる。 次いで、ＹＩＱに変換された画像データの符号化効率を
向上させるために、間引ぎ部５でＹＩＱのうち色度１．
Ｑのデータに関して、画素の間引きを行う（ステップＣ
１−４）。このように、輝度Ｙのデータを間引かず、色
度１１Ｑのデータを間引くのは、人間の視覚の解像度特
性は、輝度Ｙに対しては高いが、色度１１Ｑに対しては
比較的低いことが知られており、従って、色度１、Ｑは
適宜間引いても画質への影響が少ないからである。 又、この間引き率の調整によって圧縮率を変化させるこ
とができる。なお、実施例では、第８図に示すように、
色度１．Ｑの画像データについて、主走査線方向と副走
査線方向とに対して１画素置きに画像データの間引きを
行い、輝度Ｙの画像データについて間引きは行わない。 次いで、間引きされた色度１．Ｑの画像データに対して
、線形量子化部６で、線形量子化を行う（ステップＣ１
−５＞。通常、この線形量子化は８ピツトで行うが、更
に圧縮効率を向上させたい場合には、８ビツト以下で線
形量子化すればよい。 Ｙ信号と線形量子化されたＩＱ信号とに信号をメモリ１
８に書込む（ステップＣｌ−６）。このメモリ１８中に
に！！！された各データはに信号予測器作成やＤＰＣＭ
による符号化の際に参照される。 このデータの記憶により、ＣＭＹ−ＹＩＱ変換並びに、
現データの読込みが１回ですむことから、後の処理を高
速に行うことができる。 このステップＣ１−１から０１−６までの処理は、全画
素について終了するまで繰返して行い、全画素について
処理が終了したならば、ステップＣ１の処理を終了し、
次のステップＣ２の処理に移行する。 ステップＣ２におけるに信号予測器の作成及び伝送の処
理は、詳細には第９図に示す手順、第１０図の概念に従
って行われる。なお、この手順は、二乗平均予測誤差を
最小化するように解析的に導かれるものであり、その証
明については後に説明する。 この手順が始動すると、まず、メモリ１８に記憶された
輝度ＹとＫの画像データを用いて、各輝度Ｙ信号（ＹＯ
−ＹＮ　：　８ｂｉｔ量子化時にはＮ−２５５）に関し
、第１０図に示すように、Ｋ信号の振幅分布を測定する
（ステップＣ２−１＞。次いで、各に信号分布に関して
Ｋの明待値（ＫＯ〜ＫＮ）をに信号予測値として算出し
くＣ２−２）、そのに信号予測値を登録し、Ｋ信号予測
器とじてＬｔＪＴ化する（Ｃ２−３）。この処理を全て
の輝度Ｙのデータ（０〜２５５〉について終了するまで
行う。全ての輝度Ｙのデータについて処理が終了したな
らばに信号予測器が完成したことになるこのに信号予測
器を、後のに信号予測と予測誤差ｅＫ′ａ換処理で使用
する。 又、符号化されたこの画像データを復号して再生する際
に使用するため、このに信号子ｍ器を後記再生装置へ伝
送しあるいは蓄積する（ステップＣ２−４）。これでス
テップＣ２における処理が終了する。 ここで、前記に信号予測器の作成について説明する。 前記に信号予測器は、Ｋ予測誤差変換を行う際の二乗平
均誤差（以下ＭＳＥと略する）を最小にすることを最適
化要件として、輝度Ｙ（データ）信号が確定したときの
Ｋ（データ）信号の条件付き期待値を予測値とすればよ
い。これは以下のように証明される。 Ｋ信号を輝度Ｙの関数であるに信号予測ＩＰＫ（Ｙ）で
予測したとき、ＭＳＥを最小にするＰＫ（Ｙ）を求める
ことである。ＭＳＥは輝度Ｙ信号とに信号の結合確率密
度関数ｐ（ＹＳＫ）を用いて、次式（４）のように書く
ことができる。 ＭＳＥ−Ｅ　［（Ｋ−ＰＫ　（Ｙ））”　］−ｆこｆ二
（Ｋ−ＰＫ　（Ｙ））’ ｘ　　ｐ（Ｙ、Ｋ）　　ｄＹ　　ｄＫ　　・・・・・・
（４ンここで、結合確率密度間数ｐ（Ｙ、Ｋ）は、Ｙ信
号確定後のに信号の条件付き確率密度関数ｐ（Ｋ　Ｉ　
Ｙ）とＹ信号の確率密度関数ｐ（Ｙ）との関係の次式（
５〉により、次に示す（６）式のように変形することが
できる。 ｐ（Ｙ、Ｋ）−ｐ（ＫＩＹ）ｐ（Ｙ）・・・・・・（５
）ＭＳＥ−Ｉ−＝ρ（Ｙ）　ｆ−：ｔＫ−ｐＫ（Ｙ）＞
　’Ｘ　ｐ（Ｋ！Ｙ）ｄＫ　ｄＹ≧Ｏ・・・・・・（６
）（６〉式においてＥｌ（Ｙ）並びにｐ（Ｋ　Ｉ　Ｙ）
が正であるが故に、ＭＳＥも正である。ＭＳＥが最小に
なるのは、ｐ（Ｙ）が常に正であることから、あらゆる
輝度Ｙに対して（６）式の内側積分である次式（７）が
最小になるときである。 ｅ−ｆ、：（Ｋ−ＰＫ　（Ｙ））　２　ｐ（Ｋ　Ｉ　Ｙ
）　　ｄＫ・・・　（７） 従って、この（７）式で示される内側積分において、次
式（８）のように、誤差ｅのＰＫ　（Ｙ）に関する微分
係数がＯであることが、ＭＳＥの最小化の条件である。 （ｄｅ／　ｄＰＫ　（Ｙ））＝２ｆ−二（Ｋ−ＰＫ　（
Ｙ））ｘｐ（ＫＩＹ−ン　ｄ）（ −Ｏ（８） この（８）式を整理して、次の（９）式とする。 ｆ−：Ｋ　ｐ（ＫＩＹ）ｄＫ−ＰＫ（Ｙ）ここで、（９
）式の右辺の積分は１であるため、Ｋ信号予測関数は次
式（１０）となる。 ＰＫ　（Ｙ）　−ｆ、’ニーＫ　　ｐ（Ｋ　Ｉ　Ｙ）　
　ｄＫ・・・・・・（１０） 従って、ＭＳＥを最小化するに信号予測値ＰＫ（Ｙ）を
求めるには、輝度Ｙ確定後のに信号の条件付き期待値を
求めればよいことが証明された。 よって、このに信号予測器により、ＭＳＥを最小にする
に信号を予測でき、高画質化が図れる。 ステップＣ２処理の後には、ステップＣ３処理を行う。 このＣ３処理は、詳しくは、第１１図に示す手順に従っ
て行う。 まず、ＣＭヱーから変換された輝度Ｙの画像データと線
形量子化された色度１Ｑの画像データを、第５図に示す
符号化部７でＤＰＣＭ法により、符号化する（ステップ
Ｃ３−１＞。 即ち、この符号化部７においては、まず、局部復号器２
４が、既に、同一走査線上の１つ前に位置し、復号され
た画素値Ｘト１′に対して予測係数へ ａを掛ける前値予測により画素値Ｘｉを予測し、次いで
、予測画素値Ｘ↑と入力された画素値×１との差（差分
値）ｅ＋を求めることにより、該画素値Ｘｉを差分子ｉ
ｌｅ　＋に変換する。この差分Ｗｉｅδの分散は、画像
データの画素ｆｌｉｘ　ｒの分散の１／１０以下になる
ことが知られており、少ないデータ量でのデータの伝送
・蓄積が可能になる。 次いで、変換された差分１ｅ　Ｉを量子化器２２で量子
化し、量子化後の差分値Ｑ（ｅｉ）をコード化すること
により、コードデータを伝送や蓄積に使用する。 なお、予測法としては、同一走査線上の一つ前の画素値
に予測係数ａを掛ける１次元の前置予測を用いる。又、
予測係数には１を用いる。これらの条件は、ハードウェ
アの構成を簡単とし経済的であると共に、処理が単純化
されているため高速である。予測法として２次子測以上
の予測法を用いることができる。 又、ＤＰＣＭにより差分値ｅｉ倍信号ラプラス分布にな
ることが知られており、量子化はマックスの量子化を行
うことにより、前記差分１ｉｉｅ＋を最適に量子化した
量子化データＱ（ｅｉ）を作成して、平均量子化雑音電
力を最小にする。このマックスの量子化は、誤差分布が
ラプラス分布と仮定して量子化データＱ（ｅｉ＞を作成
するか、誤差分布の実データから量子化データｑ（ｅｉ
）を作成する。 その後、量子化後の差分値ｑ（ｅｉ）をコード化器２６
で符号化して、符号による画像データを作成し、該符号
による画像データを伝送や蓄積に使用する。この符号化
に際しては、予測誤差分布に応じて作成されるハフマン
コードを用いることにより、最小の平均符号長を実現す
ることができる。 なお、量子化後の差分値ｑ（ｅｉ）から同一走査線上の
１つ後の画素値を予測するために画素値ｘ　ｒｌを復元
しておく。 以上のようにして、ＹＩＱの画像データは、符号化され
て圧縮される。 次いで、符号化部７で、局部的に輝度Ｙを復号し、局部
的に復号された輝度Ｙから、第６図に示すに信号予測器
８を参照してＫの予測を行い、入力された実際のＫの値
に対する予測されたＫの値に′の誤差（予測誤差＞１ｌ
ｉＫを求める（ステップＣ３−２）。 この求められたＫの予測ＩＫ’ｉから実際のＫの値を引
き予測誤差ｅＫを求める。なお、求められた予ｍＷＡ差
ｅＫは、Ｋの実際のデータの分散と比較して、その分散
を１７３〜１／８程度にすることができる。 その後、予８１ＩＩ誤差ｅＫを線形量子化部６に入力し
て線形量子化する。実施例では、この線形量子化は、８
ビツトデータに量子化するが、更に圧縮効率を向上させ
たい場合には、８ビツト以下のデータに線形量子化すれ
ばよい。 以上のように線形量子化された予測誤差ｅＫを、ＹＩＱ
信号と同様に符号化部７で前記ＤＰＣＭ法により符号化
する（ステップＣ３−３＞。 次いで、符号化されたＹＩＱｅＫの画像データを、ハー
ドディスク等の所定の記録媒体３０に１き込んで蓄積し
、あるいは、伝送する（ステップＣ３−４＞。 次いで、処理しようとする画面の全画素の処理が終了し
たか否かを判断し、終了していない場合は、第１１図の
手順の始め（ステップＣ３−１＞に戻って、他の画素の
処理を行うようにする。このようにして入力画像データ
の全ての画素を符号化するまで処理を行う。 以上で符号化処理は終了する。 なお、前記第１実施例においては、ＣＭヱーからＲＧＢ
の変換にＬＵＴを用いたが、（２）式を実行する回路を
用いることも可能である。又、ＲＧＢからＹＩＱの変換
にＬＬＪＴを用いたが、（３）式を演算する回路を用い
ることも可能である。 又、第２のメモリ・テーブル４中の変換テーブル１４は
、第４図（８）のような＃ｌＩ成でも実現可能である。 第４図（８）の変換テーブル１４は、ＹＩＱ変換の行列
演算を次式（１１）のように展開したときのＹに関する
浮動小数点の積演算（例えば、ａｔｔｘＲ等）をＬＵＴ
化したものである。 このように、一般に演算時間を要する浮動小数点の積演
算をＬＵＴ化する構成を用いることにより、高速処理を
実現し、ＬＬＩＴに要するメモリ容量も少なくてすむ。 なお、第２のメモリテーブル４中のＩ、Ｑに関する変換
テーブル１５．１６もＹと同様に、（１１）式のＩ、Ｑ
の積演算を第４図（Ｃ）、（Ｄ）の様にＬＵＴ化して構
成すれば良い。 次に、第２実施例について説明する。 この第２実施例は、前記ステップ０１〜Ｃ３により符号
化されたデータ（以下、符号化データという）を復号し
、種々の処理を施してＣ，Ｍ、Ｙ、ＫＥＩＩｗ４用画像
データを再生する装置である。 この装置は、第１２図に示すように、入力されたＹＩＱ
ｅＫの符号化データを復号すると共に、ＤＰＣＭ法によ
りＹＩＱｅＫの画像データに復元するための復号化・復
元部３２と、第１実施例の符号化装置で作成・伝送され
たに信号予測器を記憶してＬＵＴ化し、そのＬＵＴで、
前記復元された輝度Ｙの画像データよりＫの画像データ
を予測するための第２の予測部３４と、予測されたＫの
画像データに′から、復号された予測誤差ｅＫの画像デ
ータを減算してＫの画像データを復元するための第２の
加算点３６と、復元された色度１１Ｑの画像データを補
間するための補間部３８と、復元され補間された’ＩＱ
の画像データをＲ，Ｇ。 Ｂの画像データに変換する変換テーブル４０Ａ。 ４０Ｂ、４０Ｇを有してＬＬＪＴ形式で変換する第３の
メモリテーブル４ｏと、Ｒ，Ｇ、Ｂの画像データをＣ，
Ｍ、チーの画像データに変換する変換チー７／Ｌ、４２
Ａ１４２８１４２Ｇを有しｒＬＵＴ形式で変換する第４
のメモリテーブル４２とを備えている。 このｉ！置は、前記符号化データの復号、再生を、第１
３図のフローチャートに示す手順により実行する。なお
、この装置の復号化・復元部３２等の詳細な構成は、以
下の各手順の説明で併せて説明する。 即ち、第１３図の手順が始動すると、まず、前記第２図
に示したに予測部８がら伝送若しくは蓄積されたに信号
予測器を受信あるいは読込み、メモリ上にＬＵＴとして
展開する（ステップＤ１）。 次いで、前記符号化データを復号化・復元部３２に入力
する（ステップＤ２＞。入力する符号化データは、記憶
媒体〈ハードディスク、ＭＴ、ストリーマ、光ディスク
、光磁気デイクス等）から読込まれたデータ、あるいは
伝送されたデータ等のいずれでもよい。 次いで、入力された符号化データのうちＹ、Ｉ。 Ｑの符号化データをＤＰＣＭ法により復号、復元する（
ステップ０３）。次いで、入力された予測誤差ｅｌ（の
符号化データを前記ステップＤ３と同様のＤＰＣＭ法に
−より復号、復元する（ステップ０４）。 即ち、ステップ０３、Ｄ４におけるＹＩＱｅＫの符号化
データの復号は、まず、復号化・復元部３２に設けられ
た、第１４図に示す復号化Ｂ４４が該符号化データを一
意的に量子化後の差分Ｗｑ（ｅｉ）として復号すること
により行う。この場合、該復号化器４４は、前記第５図
の符号化器２６が用いたハフマンコード表に対応するコ
ード表により復号する。 このようにして復号された差分値Ｑ（ｅｊ）からＹＩＱ
ｅＫ画像データの画素値Ｘ　＋／を復元する。この場合
、既に同一走査線上の１つ前に復元された画素値Ｘ１−
１’に予測係数ａを掛けて当該画素値Ｘ　ｔ　（−ａｘ
（−Ｈ′）を前置予測し、予測された画素値ｘ　ｊ　（
＝　ａＸｉＪ　’　）に前記差分１ｑ（ｅ＋）を加算し
て当該画素１１ｘ’＋を復元する。ここで、予測係数ａ
は、符号化器２６で符号化する際に用いた予測係数値と
同一の値を用いる。実施例ではａ−１である。このよう
にしてＹ、Ｉ、Ｑ、ｅＫの画像データが復元する。 次いで、Ｋの画像データを復元すべく、まず前記ステッ
プＤ３で復元された輝度Ｙのデータから、第１５図に詳
細に示す第２の予１１ａｌ１３４でＫの予１１ｍ（Ｋ’
）を求める。この第２の予１部３４には、既に受信され
ＬＬＩＴとして登録されているに信号予測器を用いるも
のであり、この予測器は予測部８で用いたものと同一の
ため、その説明は略す。 次いで、このＫの予１１ｉ１に’から先のステップＤ４
で復号された予測ＷＡ差５１Ｋを、第２の加算点３６で
減算することにより、Ｋの画像データを復元する〈ステ
ップＤ５ン。 次いで、前記ステップＤ３で復元された色度１１Ｑの画
像データは間引かれた状態であるので、補間部３８にお
いて、この間引かれた画像データを補間する（ステップ
Ｄａ）。実施例では、この色１１１［１，Ｑの補間にニ
アレストネイバ補間法を用いており、１１６図（Ａ）、
（Ｂ）にこのニアレストネイバ補間法で補間する前後の
画像データの例を示す。即ち、間引きされた補間前の画
像データが第１６図（Ａ＞に示す状態であった場合、補
間後には、画像データは第１６図（Ｂ）に示す状態にな
る。なお、実施例では補間をニアレストネイバ補間法を
用いて行っているため、処理が単純であり高速な処理が
可能であり、ハード化等を実施するのが容易となる。又
、前記色度１．Ｑの画像データを補間する方法として、
二７レストネイバ補間法の他、パイリニア補間法やキュ
ービック補間法を用いることができる。 次いで、復元され補間されたＹＩＱの画像データをＲＧ
Ｂの画像データに変換する（ステップＤ７ン。この変換
は、次式（１２）で示す変換式で変換する。なお、この
（１２〉式の係数行列は、第１図中のステップＣ１で用
いた（３〉式のＮＴＳＣマトリクスの係数行列の逆行列
である。 ・・・・・・・・・　（１２） 通常、演算により変換を行う場合、予め変換結果の書き
込まれたＬＵＴを使用した方が処理速度が速い。そこで
、実施例では、予め、所定値について（１２）式の変換
結果が書き込まれた第１７図（Ａ）に示すような、第３
のメモリテーブル４０を用いており、ＹＩＱデータによ
り、該第３のメモリテーブル４０の変換テーブル４０Ａ
、４０Ｂ、４０ＧをアクセスするＬ（ＪＴ形式によりＹ
ＩＱデータをＲＧＢデータに変換する。これにより、処
理時間が減少するため効率化が図れる。 次いで、変換されたＲＧＢデータを次式（１３）でＣＭ
￥−データに変換する（ステップＤ８）。 ｃ−２ｓｓ−Ｒ１ 実施例の場合、予め所定値について（１３）式の変換結
果が書き込まれた、第１８図に示すような第４のメモリ
テーブル４２を用いており、前記ＲＧ８データからＣＭ
Ｙデータに変換する際には、ＲＧＢデータにより該第４
のメモリテーブルの変換テーブル４２Ａ、４２Ｂ、４２
ＧをアクセスするＬＵＴ形式で変換を行っている。これ
により処理時間が減少するため効率化が図れる。 以上のステップＤ１へＤ８の処理で、Ｙ［ＱｅＫの符号
化データからＣＭＹＫの画像データが再生でき、このＣ
ＭＹＫデータをハードディスク等の記憶媒体もしくは出
力器（スキャナ、陰極Ｉｉ管（ＣＲＴ）、カラープリン
タ等）に出力する（ステップＤ９）。 次いで、上記手順Ｄ１〜Ｄ９の処理が、全画素の画像デ
ータについて終了したか否かを判断し、全画素について
の処理が未だ終了していないと判断されたときは、再度
最初のステップＤ１に戻り、このステップＤ１以降の手
順を他の画素のデータについて実行する。一方、全画素
の処理が終了したと判断されたならば、符号化データの
復元を終了する。このようにして、全画面の全画素につ
いて再生し、印刷用のＣ５Ｍ１Ｙ、Ｋの画像データを得
る。 なお、前記第２実施例においては、ＹＩＱからＲＧＢへ
の変換にＬＬＪＴを用いていたが、（１２）式を演算す
る回路を用いることも可能である。又、ＲＧＢデータを
ＹＩＱデータに変換するのにＬＬＩＴを用いていたが、
（１３）式を演算する回路を用いることも可能である。 又、第３のメモリテーブル中の変換テーブル４０Ａは、
第１７図（Ｂ）のような構成でも実現可能である。第１
７図＜８）の変換テーブル４０Ａは、ＹＩＱ変換の逆行
列演算を次式（１４）のように展開したときのＲに関す
る浮動小数点の積演算（例えば、ｂｔｔＸＹ等）をＬＵ
Ｔ化したものである。 このような一般に演算時間を要する浮動小数点の積演算
をＬＵＴ化する構成を用いることにより、高速ｇ８理を
実現し、ＬｔＪ丁に要するメモリ容量も少なくてすむ。 なお、第３のメモリテーブル中のＧ、　Ｂ１．：ｒｌＪ
する４０８１４０ＣもＲと同様に、（１４〉式中のＧ、
Ｂの積演算を第１７図（Ｃ）、（Ｄ）の様にＬＵＴ化し
て構成すれば良い。 前記第１実施例においては、画像データをＣＭＹからＲ
ＧＢに変換し、次いで、Ｎ７３０式のＹＩＱの画像デー
タに色度軸変換した。又、前記第２実施例においては、
画像データをＹＩＱからＲＧＢに変換し、ＣＭＹに変換
していた。しかしながら、本発明を実施する際の色度軸
変換はこれに限定されるものではない。ＹＩＱの色度軸
に替えて例えばＬｘａＸｂｘ、ＬｘｕｘｖｘｌＹＵＶの
色度軸に変換してもよい。又、前記ＮＴＳＣ方式のＹＩ
Ｑの色度軸のデータに替えて、輝度Ｙを含む色度軸であ
れば、他の色度軸、例えばＰＡＬ方式のＹ、Ｉ、Ｑのデ
ータに変換することもできる。 又、前記第１、第２実施例においては、ＹＩＱｅＫデー
タをＤＰＣＭ法で符号化して圧縮すると共に再生してい
たが、符号化、再生する技術はこのＤＰＣＭ法に限定さ
れるものではなく、他の直交変換、例えば離散的コサイ
ン変換、アダマール変換、スラント変換、カルーネンレ
ーベ変換等により符号化、再生することができる。 前記第１実施例で示した符号化は、第１図等の手順の他
、第１９図の手順により処理することも可能である。第
１９図の手順においては、Ｋ信号予測器の作成を色度軸
変換の前に行ってしまうものである。このような処理を
行う処理系では、前記第１実施例で用いていたＹＩＱＫ
信号用のメモリ１８が不要になるので、大きなサイズの
画像に対応するための大容量メモリが節約できる。 第１９図の処理を説明する。まず、始めにに信号子ｘｉ
を作成する（ステップＰ１）。このステップの詳細な処
理は第２０図に示すようになっている。第２０図におけ
る処理においては、最初のループ内でＣＭＹＫを読込み
（ステップＰ１−１）、ＣＭＹ信号を輝度Ｙ信号に変換
する（ステップＰｉ−２）。この変換は、ＣＭＹ→ＲＧ
Ｂ変換、ＲＧＢ−＋Ｙ変換が前記第１実施例で説明した
処理と同様に行われる。 次いで、輝度ＹとＫとの２次元画素振幅分布を測定する
（ステップＰ１−３＞。この処理を全画素について終了
するまで行う。 してＬＵＴによりに信号予測器を作成する（ステップＰ
１−５）。この処理を全ての輝度Ｙ（０〜２５５）につ
いて行う。Ｋ信号予測器作成終了後、Ｋ信号予測器を圧
縮データ再生の際に使用すべく伝送・蓄積する（ステッ
プＰｉ−６）。 Ｋ信号予測器作成終了後、第１９図のループに戻る。こ
の手順おいては、再度ＣＭＹＫの画像データを読込み、
Ｃ，Ｍ、￥−の画像データを第１実施例と同様にＹＩＱ
に変換する（ステップＰ２）。 次いで、変換されたＹＩＱの画像データをＤＰＣＭ法で
符号化する（ステップＰ３）。Ｋ信号に関しては、ＤＰ
ＣＭ内で局部的に復元された輝度Ｙからに信号予測器を
参照することにより、Ｋ信号予測値に′を得て、第１実
施例と同様に予測誤差ｅｌ（に変換する（ステップＰ４
）。次いで、その変換子ｍｘ差ｅＫをＤＰＣＭ法により
符号化する（ステップＰ５）。このＹＩＱｅＫ信号に関
する圧縮データは順次伝送・蓄積される。、以上の処理
を全画素について終了するまで行い、符号化処理を終了
する。 上記のように符号化処理した画像データの再生は、前出
第２実施例により行う。 前記、第１、第２の実施例において、Ｋ信号予測器を画
像毎に作成し、伝送・受信していたが、複数の画像を連
続して圧縮、伝送する場合には、２回目以降のに信号予
測器の作成・伝送・受信を省略することができる。これ
は、各画像がほぼ同一条件で色分解された場合に、Ｋ信
号予測器は、ある程度汎用性があるため、１回目に作成
・伝送・受信したに信号予測器を符号化・再生双方で再
使用できることによる。こうすることにより、２回目以
降の符号化処理が高速化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例に係る画像データを符号
化する手順を示すフローチャート、第２図は前記実施例
装置の全体構成を示すブロック図、 第３図は、前記実施例の作用を説明するためのＣＭＹ−
からＲＧＢに画像データを変換するための第１のメモリ
テーブルを詳細に示すブロック図、第４図（Ａ）〜（Ｄ
）は、同じく、ＲＧＢからＹＩＱへ画像データを変換す
る第２のメモリテーブルを詳細に示すブロック図、 第５図は、同じく、符号化部の構成を示すブロック図、 第６図は、同じく、Ｋ−＋ｅ　Ｋ変換器の構成を示すブ
ロック図、 第７図は、同じく、ＣＭＹＫからＹＩＱＫ変換の詳細手
順を示すフローチャート、 第８図は、同じく、色度■、Ｑの画像データの間引き例
を示す平面図、 第９図は、同じく、Ｋ信号予測器作成手順を示すフロー
チャート、 第１０図は、同じく、輝度Ｙのｌ１ＩＩ！データからＫ
の画像データを予測するに信号予測器を求める概念を説
明するための縮図、 第１１図は、同じく、ＤＰＣＭ符号化手順を示すフロー
チャート、 第１２図は、本発明の第２実施例に係る、符号化された
画像データを復元する装置の構成を示すブロック図、 第１３図は、第２実施例の作用を説明するための、前記
画像データの復元の手順を示すフローチャート、 第１４図は、前記Ｍ２実施例に係る、符号化データを復
元し画素データを求める復元回路の概略構成を示すブロ
ック図、 第１５図は、同じく、Ｋの画像データを復元する回路の
原理的なＭ４成を示すブロック図、第１６図は、前記第
２実施例の作用を説明するための、間引きされた画像デ
ータを補間する前後の画素の例を示す線図、 第１７図（Ａ）〜（Ｄ）は、前記第２実施例に係る、第
３のメモリテーブルの構成を示すブロック図、 第１８図は、同じく、第４のメモリテーブルの構成を示
すブロック図、 第１９図及び第２０図は、他の実施例に係る符号化手順
を示すフローチャートである。 ２・・・スキャナ、 ３・・・第１のメモリテーブル、 ４・・・１２のメモリテーブル、 ５・・・間引き部、 ６・・・線形量子化部、 ７・・・符号化部、 ８・・・予測部、 ９・・・加算点、 １０．１１．１２ ・・・ＣＭＹ−４ＲＧＢの変換テーブル、１４．１５．
１６ ・・・ＲＧＢ→ＹＩＱの変換テーブル、２２・・・量子
化器、 ２４・・・局部復号器、 ２６・・・コード化器、 ３０・・・記録媒体、 ３２・・・復号化・復元部、 ３４・・・第２の予測部、 ３６・・・第２の加算点、 ３８・・・補間部、 ４０・・・第３のメモリテーブル、 ４０Ａ、４０８，４００ ・・・ＹＩＱ→ＲＧＢ変換テーブル、 ４２・・・第４のメモリテーブル、 ４２Ａ１４２Ｂ、４２Ｇ ・・・ＲＧＢ→ＣＭＹ変換テーブル、 ４４・・・復号化器。 第３図 ／Ｚ 第４図 （Ａ） 第４図 ＣＢ） （Ｃ） （Ｄ） 第５図 第６図 第 ７図 第８図 Ｍｎｆない Ｍ！＋＜ Ｙｏ　−Ｙｗ　：　Ｋｌ ＫＯ”−Ｋｐｔ　：　Ｙ。 Ｉ【４５号 〜ＹＮｌ；玄す−ψ′ろに〆）子ン費°１イ直第１２図 圓−−−−−Ｊ 第１４図 第１５図 第１６図 （Ａ） （Ｂ） ！、’＋ＴＩき済 樟間僕 第１７図 （Ａ） ０ 第１７図 ＣＢ） （Ｃ） （Ｄ） 第２０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの画像デー
   タからなるカラー画像情報を色度軸変換して符号化する
   方法であつて、 前記シアン、マゼンタ、イエロの画像データを輝度Ｙを
   含む色度軸の画像データに変換し、変換された輝度Ｙの
   画像データ及び実際のブラックの画像データに基づき、
   各輝度の画像データ毎にブラックの画像データの期待値
   を求めて、該期待値を予測値とするブラック信号予測器
   を作成し、 作成されたブラック信号予測器を用いて、前記変換され
   た輝度Ｙの画像データからブラックの画像データを予側
   し、 ブラックの実際の画像データに対する予測画像データの
   誤差を求め、 前記変換された輝度Ｙを含む色度軸の画像データ及び求
   められた誤差を符号化することを特徴とするカラー画像
   情報の符号化方法。
2. （２）請求項１の符号化方法で符号化された、輝度Ｙを
   含む色度軸の画像データ及び誤差を復号し、復号された
   輝度Ｙの画像データから、請求項１のブラック信号予測
   器を用いてブラックの画像データを予測し、 予測画像データと復号された誤差から、ブラックの実際
   の画像データを再生し、 前記復号された輝度Ｙを含む色度軸の画像データをシア
   ン、マゼンタ、イエロの画像データに変換して、 シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの画像データを再
   生するようにしたことを特徴とするカラー画像情報の再
   生方法。