JPH04323963A - 画像処理方法及び装置 - Google Patents
画像処理方法及び装置Info
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- JPH04323963A JPH04323963A JP3092311A JP9231191A JPH04323963A JP H04323963 A JPH04323963 A JP H04323963A JP 3092311 A JP3092311 A JP 3092311A JP 9231191 A JP9231191 A JP 9231191A JP H04323963 A JPH04323963 A JP H04323963A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000013139 quantization Methods 0.000 abstract description 69
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N11/00—Colour television systems
- H04N11/04—Colour television systems using pulse code modulation
- H04N11/042—Codec means
- H04N11/044—Codec means involving transform coding
-
- 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
- H04N1/642—Adapting to different types of images, e.g. characters, graphs, black and white image portions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/124—Quantisation
- H04N19/126—Details of normalisation or weighting functions, e.g. normalisation matrices or variable uniform quantisers
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/30—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力画像に応じて適応
的に画像データの圧縮を行う画像処理方法及び装置に関
するものである。
的に画像データの圧縮を行う画像処理方法及び装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】多値画像の圧縮技術として、自然画像を
主な対象としたADCT(適応的離散余弦変換)圧縮方
式が提案されている。この圧縮方式は、3原色(RGB
)信号をY,U,Vの3成分に変換し、輝度であるY信
号は、そのままの解像度で、色度成分のU,V信号は場
合によっては、サブサンプリングにより、解像度を落と
して圧縮する。圧縮のステップ1では、各成分に対して
、8×8ブロック毎に、DCTされ、8×8の周波数空
間に変換されDCT係数が得られる。ステップ2では、
輝度成分(Y)と色度成分(U,V)、2種類の量子化
テーブルが用意され、DCT係数は、各成分ごとに、8
×8の量子化テーブルの各要素に、量子化ファクターを
掛けた8×8量子化値で線形量子化され(除算され)量
子化係数が得られる。ステップ3では、この量子化係数
をハフマン符号化する。
主な対象としたADCT(適応的離散余弦変換)圧縮方
式が提案されている。この圧縮方式は、3原色(RGB
)信号をY,U,Vの3成分に変換し、輝度であるY信
号は、そのままの解像度で、色度成分のU,V信号は場
合によっては、サブサンプリングにより、解像度を落と
して圧縮する。圧縮のステップ1では、各成分に対して
、8×8ブロック毎に、DCTされ、8×8の周波数空
間に変換されDCT係数が得られる。ステップ2では、
輝度成分(Y)と色度成分(U,V)、2種類の量子化
テーブルが用意され、DCT係数は、各成分ごとに、8
×8の量子化テーブルの各要素に、量子化ファクターを
掛けた8×8量子化値で線形量子化され(除算され)量
子化係数が得られる。ステップ3では、この量子化係数
をハフマン符号化する。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、従
来通りの圧縮方式で、例えば自然画像、色文字画像、C
G画像が混在する画像に対してかかる圧縮を行った場合
、各々に適した量子化係数が量子化されていなかったた
め、色文字画像、CG画像の劣化、特に、色文字が色に
よって劣化が異なるという大きな欠点があった。
来通りの圧縮方式で、例えば自然画像、色文字画像、C
G画像が混在する画像に対してかかる圧縮を行った場合
、各々に適した量子化係数が量子化されていなかったた
め、色文字画像、CG画像の劣化、特に、色文字が色に
よって劣化が異なるという大きな欠点があった。
【0004】そこで、本発明は、画像の劣化を防止した
画像処理方法及び装置を提供することを目的とする。
画像処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明の画像処理方法は、ラー画像データを
空間周波数成分に変換し、変換された空間周波数成分に
基づいて、前記カラー画像の特徴を識別し、識別された
特徴に応じて前記空間周波数成分の量子化を行うことを
特徴とする。
するため、本発明の画像処理方法は、ラー画像データを
空間周波数成分に変換し、変換された空間周波数成分に
基づいて、前記カラー画像の特徴を識別し、識別された
特徴に応じて前記空間周波数成分の量子化を行うことを
特徴とする。
【0006】また、本発明の画像処理装置は、カラー画
像データを空間周波数成分に変換する手段と、前記変換
手段により変換された空間周波数成分に基づいて前記カ
ラー画像の特徴を識別する手段と、前記識別手段によっ
て識別された特徴に応じて前記空間周波数成分の量子化
を行う手段とを有することを特徴とする。
像データを空間周波数成分に変換する手段と、前記変換
手段により変換された空間周波数成分に基づいて前記カ
ラー画像の特徴を識別する手段と、前記識別手段によっ
て識別された特徴に応じて前記空間周波数成分の量子化
を行う手段とを有することを特徴とする。
【0007】
【実施例】本発明の以下に説明する実施例は、自然画像
、色文字画像、CG画像などが混在する場合にも適応的
に、像域分離し、色文字画像の劣化、特に、色による劣
化の差をなくし、自然画像、色文字画像、CG画像の画
質を向上させるための画像圧縮、伸張技術に関するもの
である。
、色文字画像、CG画像などが混在する場合にも適応的
に、像域分離し、色文字画像の劣化、特に、色による劣
化の差をなくし、自然画像、色文字画像、CG画像の画
質を向上させるための画像圧縮、伸張技術に関するもの
である。
【0008】入力画像データを像域分離し、適応的に、
自然画像に対しては、自然画用量子化ファクター、量子
化テーブルを割り当て、色文字に対しては、DCT係数
の絶対値の大きさにより、適当な量子化ファクターを数
種類選ぶことができ、量子化テーブルも文字用量子化テ
ーブルを選ぶことができる。これらにより、自然画像、
色文字等が混在した場合の色文字の劣化、特に色による
文字の劣化の違差などの画質劣化を防ぐことができるも
のである。また、量子化ファクター、像域分離パラメー
タは、例えばプリスキャン(予備走査)によって、周波
数解析し、対象画像に適応する値を算出しそれを用いる
ことにより効果をあげることができる。
自然画像に対しては、自然画用量子化ファクター、量子
化テーブルを割り当て、色文字に対しては、DCT係数
の絶対値の大きさにより、適当な量子化ファクターを数
種類選ぶことができ、量子化テーブルも文字用量子化テ
ーブルを選ぶことができる。これらにより、自然画像、
色文字等が混在した場合の色文字の劣化、特に色による
文字の劣化の違差などの画質劣化を防ぐことができるも
のである。また、量子化ファクター、像域分離パラメー
タは、例えばプリスキャン(予備走査)によって、周波
数解析し、対象画像に適応する値を算出しそれを用いる
ことにより効果をあげることができる。
【0009】図1は、本発明を実施する具体的な実施例
である。
である。
【0010】RGBの画像データを以下の3×3線形行
列変換で、
列変換で、
【0011】
【外1】
で示される色変数部1を用いて、YUVに変換される。
Yは、輝度成分を、U,Vは、色度成分を表す。人間の
目の感度特性が、色度成分(U,V)より、輝度成分(
Y)の方が敏感であるということを利用して、サブサン
プリング部2において、サブサンプリングし、Y:U:
V=4:1:1あるいは、4:2:2に変換される。次
に、DCT部3において、Y,U,V、各々に対し、8
×8ブロックごとに周波数変換される。この変換された
係数をDCT係数と呼ぶ。
目の感度特性が、色度成分(U,V)より、輝度成分(
Y)の方が敏感であるということを利用して、サブサン
プリング部2において、サブサンプリングし、Y:U:
V=4:1:1あるいは、4:2:2に変換される。次
に、DCT部3において、Y,U,V、各々に対し、8
×8ブロックごとに周波数変換される。この変換された
係数をDCT係数と呼ぶ。
【0012】像域分離部6では、8×8ブロックごとに
、Y,U,V、3種類のDCT係数の周波数特性より、
その8×8ブロックが自然画像ブロックか、文字画像ブ
ロックかを判別する。自然画像ブロックと判別したとき
は、mode0を、文字画像ブロックと判別したときは
、そのDCT係数の絶対値の大きさに従って、mode
1,2,3のどれかを判別し、判別したmodeを2ビ
ットのセレクト信号によりモード切り換えスイッチ7に
て切り換える。mode0は、自然画用量子化ファクタ
ー8、自然画用量子化テーブル12を用いる。mode
1,2,3は、各々、文字用量子化ファクター(大)9
、文字用量子化ファクター(中)10、文字用量子化フ
ァクター(小)11を用い、量子化テーブルは、ともに
、文字用量子化テーブル13を用いる。
、Y,U,V、3種類のDCT係数の周波数特性より、
その8×8ブロックが自然画像ブロックか、文字画像ブ
ロックかを判別する。自然画像ブロックと判別したとき
は、mode0を、文字画像ブロックと判別したときは
、そのDCT係数の絶対値の大きさに従って、mode
1,2,3のどれかを判別し、判別したmodeを2ビ
ットのセレクト信号によりモード切り換えスイッチ7に
て切り換える。mode0は、自然画用量子化ファクタ
ー8、自然画用量子化テーブル12を用いる。mode
1,2,3は、各々、文字用量子化ファクター(大)9
、文字用量子化ファクター(中)10、文字用量子化フ
ァクター(小)11を用い、量子化テーブルは、ともに
、文字用量子化テーブル13を用いる。
【0013】上述の像域分離部では、例えばY,U,V
の各々についてブロック内の空間周波数変換係数の直流
成分(DC成分)を除く交流成分(AC成分)の絶対値
の和Sを求め、その大きさを所定の閾値A,B,Cと比
較し(但し、A<B<C)、S<Aのときmode0、
A≦S<Bのときmode1、B≦S<Cのときmod
e2、C≦Sのときmode3とする。
の各々についてブロック内の空間周波数変換係数の直流
成分(DC成分)を除く交流成分(AC成分)の絶対値
の和Sを求め、その大きさを所定の閾値A,B,Cと比
較し(但し、A<B<C)、S<Aのときmode0、
A≦S<Bのときmode1、B≦S<Cのときmod
e2、C≦Sのときmode3とする。
【0014】量子化部4では、モード切り換えスイッチ
7により、セレクトされたmodeに相当する量子化フ
ァクター、量子化テーブルを用いて、Y,U,V各々に
対し、8×8ブロックごとに量子化する。このとき、用
いたmodeを示す2ビットのセレクト信号を符号部1
4にて符号化して、圧縮されたモードデータとして伸張
側に受け渡す。この符号化は例えばMH,MR,MMR
などによる。これにより、自然画像部、文字画像部、各
々に適する量子化ファクター、量子化テーブルを設定で
きる。とくに、文字部は、DCT係数の絶対値の大きさ
により3種類の量子化ファクターを選択でき、DCT係
数の大きいブロックには、大きい量子化ファクターを、
DCT係数の絶対値の小さいブロックには、小さい量子
化ファクターを用いることにより、文字の色による劣化
の違いを防ぐことができる。
7により、セレクトされたmodeに相当する量子化フ
ァクター、量子化テーブルを用いて、Y,U,V各々に
対し、8×8ブロックごとに量子化する。このとき、用
いたmodeを示す2ビットのセレクト信号を符号部1
4にて符号化して、圧縮されたモードデータとして伸張
側に受け渡す。この符号化は例えばMH,MR,MMR
などによる。これにより、自然画像部、文字画像部、各
々に適する量子化ファクター、量子化テーブルを設定で
きる。とくに、文字部は、DCT係数の絶対値の大きさ
により3種類の量子化ファクターを選択でき、DCT係
数の大きいブロックには、大きい量子化ファクターを、
DCT係数の絶対値の小さいブロックには、小さい量子
化ファクターを用いることにより、文字の色による劣化
の違いを防ぐことができる。
【0015】ハフマン符号部5では、量子化部4により
、量子化された量子化係数をハフマン符号化する。
、量子化された量子化係数をハフマン符号化する。
【0016】また、自然画用量子化ファクター8、文字
用量子化ファクター(大)9、文字用量子化ファクター
(中)10、文字用量子化ファクター(小)11、及び
、自然画用量子化テーブル12、文字用量子化テーブル
13は、伸張側に受け渡す。
用量子化ファクター(大)9、文字用量子化ファクター
(中)10、文字用量子化ファクター(小)11、及び
、自然画用量子化テーブル12、文字用量子化テーブル
13は、伸張側に受け渡す。
【0017】圧縮データの伸張に関しては、像域分離部
6を取り外し、信号の流れをまったく逆にすればよい。 ただし、ハフマン符号部5は、ハフマン復号部、量子化
部4は、逆量子化部、DCT部3は、逆DCT部、そし
て、符号部14は、復号部となる。サブサンプリング部
2では、サブサンプリング比が4:1:1のときは、Y
1,Y2,Y3,Y4,U1,V1・・・をY1,Y2
,Y3,Y4,U1,U1,U1,U1,V1,V1,
V1,V1・・・とし、4:2:2のときはY1,Y2
,U1,V1・・・をY1,Y2,U1,U1,V1,
V1・・・となるように変換する。色変換部1は、式(
1.0)の逆変換を行えばよい。自然画用量子化ファク
ター8、文字用量子化ファクター(大)9、文字用量子
化ファクター(中)10、文字用量子化ファクター(小
)11、及び、自然画用量子化テーブル12、文字用量
子化テーブル13は、圧縮側から受け渡されたものを用
いる。逆量子化は、モードデータを復号部にて、復号さ
れたセレクト信号によりモード切り換えスイッチ7にて
セレクトされたmodeで行われる。
6を取り外し、信号の流れをまったく逆にすればよい。 ただし、ハフマン符号部5は、ハフマン復号部、量子化
部4は、逆量子化部、DCT部3は、逆DCT部、そし
て、符号部14は、復号部となる。サブサンプリング部
2では、サブサンプリング比が4:1:1のときは、Y
1,Y2,Y3,Y4,U1,V1・・・をY1,Y2
,Y3,Y4,U1,U1,U1,U1,V1,V1,
V1,V1・・・とし、4:2:2のときはY1,Y2
,U1,V1・・・をY1,Y2,U1,U1,V1,
V1・・・となるように変換する。色変換部1は、式(
1.0)の逆変換を行えばよい。自然画用量子化ファク
ター8、文字用量子化ファクター(大)9、文字用量子
化ファクター(中)10、文字用量子化ファクター(小
)11、及び、自然画用量子化テーブル12、文字用量
子化テーブル13は、圧縮側から受け渡されたものを用
いる。逆量子化は、モードデータを復号部にて、復号さ
れたセレクト信号によりモード切り換えスイッチ7にて
セレクトされたmodeで行われる。
【0018】以上のように、像域を分離し、適応的に量
子化ファクター、量子化テーブルを選ぶことにより、色
文字画像、CG画像の劣化を、特に、色文字の色による
劣化の異なりを防ぐことができるという効果がある。
子化ファクター、量子化テーブルを選ぶことにより、色
文字画像、CG画像の劣化を、特に、色文字の色による
劣化の異なりを防ぐことができるという効果がある。
【0019】上述の実施例では、量子化ファクターは、
自然画用と文字用の2種類しかあげなかったが、CG画
像用などの量子化ファクター、量子化テーブルを追加し
てもよい。また、文字用量子化ファクターとして、(大
)、(中)、(小)と3種類しか考えていないが、これ
を4、5、・・・種類と追加して行っても良い。
自然画用と文字用の2種類しかあげなかったが、CG画
像用などの量子化ファクター、量子化テーブルを追加し
てもよい。また、文字用量子化ファクターとして、(大
)、(中)、(小)と3種類しか考えていないが、これ
を4、5、・・・種類と追加して行っても良い。
【0020】セレクト信号は、符号部14にて、符号化
されているが、符号化せず直接モードデータとして、伸
張部に渡してもよい。
されているが、符号化せず直接モードデータとして、伸
張部に渡してもよい。
【0021】また、実施例では、デフォルトの量子化フ
ァクター、量子化テーブル、像域分離部6を用意してお
いたが、これらの最適なパラメータは、画像毎に異なる
ので、図2に示すようなブロック図で、それらの値を算
出し、それを用いても良い。以下に、図2の説明をする
。プリスキャンにより得られた画像データを図1と同様
の色変換部1、サブサンプリング部2、DCT部3によ
り、周波数変換し、それを周波数特性解析部15にて、
解析し、その結果を像域分離パラメータ算出部16、及
び、量子化ファクター算出部に入力し、像域分離パラメ
ータ、および、自然画用ファクター、文字用量子化ファ
クター(大)、(中)、(小)を算出する。ここで、像
域分離パラメータとは、像域分離に必要なパラメータの
ことを示す。
ァクター、量子化テーブル、像域分離部6を用意してお
いたが、これらの最適なパラメータは、画像毎に異なる
ので、図2に示すようなブロック図で、それらの値を算
出し、それを用いても良い。以下に、図2の説明をする
。プリスキャンにより得られた画像データを図1と同様
の色変換部1、サブサンプリング部2、DCT部3によ
り、周波数変換し、それを周波数特性解析部15にて、
解析し、その結果を像域分離パラメータ算出部16、及
び、量子化ファクター算出部に入力し、像域分離パラメ
ータ、および、自然画用ファクター、文字用量子化ファ
クター(大)、(中)、(小)を算出する。ここで、像
域分離パラメータとは、像域分離に必要なパラメータの
ことを示す。
【0022】図3は、上述の実施例の変形例を示す図で
ある。図1と同様の機能を持つものについては同一の番
号を付し、その説明は省略する。
ある。図1と同様の機能を持つものについては同一の番
号を付し、その説明は省略する。
【0023】図3においては、像域分離部6では、Y(
輝度)データのみに基づいてmode0〜4の選択を行
う。U,Vデータに関しては、同じブロックのYデータ
のmode信号に合わせて、量子化ファクターを選択す
る。これは、画像の特徴が輝度成分から抽出しやすいと
いう事実に基づくもので、回路構成を簡単にすることが
できる。
輝度)データのみに基づいてmode0〜4の選択を行
う。U,Vデータに関しては、同じブロックのYデータ
のmode信号に合わせて、量子化ファクターを選択す
る。これは、画像の特徴が輝度成分から抽出しやすいと
いう事実に基づくもので、回路構成を簡単にすることが
できる。
【0024】図4は、Y,U,Vの各々についてDCT
部3、量子化部4、ハフマン符号部5、量子化テーブル
制御部21を独立に設け、各成分信号について、並列が
できるようにしたものである。量子化テーブル制御部2
1は、図1の像域分離部6、モード切り換えスイッチ7
、量子化ファクター発生部8〜11、量子化テーブル1
2,13、符号部14から構成される。
部3、量子化部4、ハフマン符号部5、量子化テーブル
制御部21を独立に設け、各成分信号について、並列が
できるようにしたものである。量子化テーブル制御部2
1は、図1の像域分離部6、モード切り換えスイッチ7
、量子化ファクター発生部8〜11、量子化テーブル1
2,13、符号部14から構成される。
【0025】Y,U,Vについて並列に符号化された結
果発生した符号データY1,Y2,U1,U2,V1,
V2は送信部20に蓄積され、例えばブロック毎にY1
,Y2,U1,U2,V1,V2の順で送信される。 また送信の順序はY,U,Vの面順であってもよい。
果発生した符号データY1,Y2,U1,U2,V1,
V2は送信部20に蓄積され、例えばブロック毎にY1
,Y2,U1,U2,V1,V2の順で送信される。 また送信の順序はY,U,Vの面順であってもよい。
【0026】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、画像の圧縮
を行う際の画像の劣化を防止することができる。
を行う際の画像の劣化を防止することができる。
【図1】本発明の実施例のブロック図
【図2】プリスキャンデータによる画像分離パラメータ
、および、量子化ファクター算出のためのブロック図
、および、量子化ファクター算出のためのブロック図
【
図3】本発明の他の実施例のブロック図
図3】本発明の他の実施例のブロック図
【図4】本発明
の他の実施例のブロック図
の他の実施例のブロック図
1 色変換部
2 サブサンプリング部
3 DCT部
4 量子化部
5 ハフマン符号化部
6 像域分離部
7 モード切り換えスイッチ
8 自然画用量子化ファクター
9,10,11 各々文字用量子化ファクター(大)
、(中)、(小) 12 自然画用量子化テーブル 13 文字用量子化テーブル 14 符号部 15 周波数解析部 16 像域分離パラメータ算出部 17 量子化ファクター算出部
、(中)、(小) 12 自然画用量子化テーブル 13 文字用量子化テーブル 14 符号部 15 周波数解析部 16 像域分離パラメータ算出部 17 量子化ファクター算出部
Claims (5)
- 【請求項1】 カラー画像データを空間周波数成分に
変換し、変換された空間周波数成分に基づいて、前記カ
ラー画像の特徴を識別し、識別された特徴に応じて前記
空間周波数成分の量子化を行うことを特徴とする画像処
理方法。 - 【請求項2】 前記カラー画像データは、輝度データ
と色度データにより構成されることを特徴とする請求項
1記載の画像処理方法。 - 【請求項3】 前記画像の特徴は線画の度合いである
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 【請求項4】 前記画像の特徴をプリスキャンによっ
て識別することを特徴とする請求項1記載の画像処理方
法。 - 【請求項5】 カラー画像データを空間周波数成分に
変換する手段と、前記変換手段により変換された空間周
波数成分に基づいて前記カラー画像の特徴を識別する手
段と、前記識別手段によって識別された特徴に応じて前
記空間周波数成分の量子化を行う手段とを有することを
特徴とする画像処理装置。
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